[實用新型]基于AR的紅外檢測輔助焊接智能頭盔

有效

• 申請號: 201721579627.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN209154199U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 夏衛生;龔福建;萬柴志;楊帥;夏盼盼;黃增濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;華中科技大學鄂州工業技術研究院
• 主分類號: A61F9/06
• 分類號: A61F9/06
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

一種基于AR的紅外檢測輔助焊接智能頭盔，其包括：紅外圖像信息采集設備、圖像處理設備以及輔助焊接設備、可調節AR顯示屏；紅外圖像信息采集設備，其安裝于頭盔前端偏上部位，用于實時采集金屬焊件的熔池及其周邊的紅外形貌和溫度場圖像，并發送給圖像處理設備；圖像處理設備，用于對接收的紅外形貌和溫度場圖像進行圖像增強、圖像分割等圖像處理，通過與專家數據庫對比，提取并標識出圖像中存在的缺陷特征，并將處理后的焊接區域形貌和溫度場整合圖像結果輸出給可調節AR顯示屏。

技術領域

本實用新型涉及焊接防護和輔助紅外檢測技術領域，特別涉及一種基于AR的紅外檢測輔助焊接智能頭盔。

背景技術

金屬焊接過程伴隨著強光和缺陷的產生。強光對我們視力有傷害且不利于觀察焊接過程，無法判斷焊接質量。

焊接頭盔是指在焊割作業中起到保護作業人員安全的工具。傳統焊接頭盔僅起到：1)眼睛保護：雙重濾光，避免電弧產生的紫外線和紅外線有害輻射，以及焊接強光對眼睛造成的傷害；2)面部防護：有效防止作業出現的飛濺物和有害體等對臉部造成侵害，降低皮膚灼傷癥的發生；3)呼吸防護：氣流導向，有效減少焊接釋放的有害氣體和灰塵等對體內造成傷害；

部分傳統頭盔還沒有呼吸保護裝置。

直到今天，焊接在走向智能化、自動化、機器人化的同時，20年代傳統的防護頭盔仍普遍使用。而傳統焊接頭盔只是作為一種焊接安全防護裝置，無法讓工作和研究人員更直觀形象地識別出焊接缺陷，進而快速改善焊接工藝，沒有充分發揮它的焊接智能輔助的功效。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提出一種具有焊接智能輔助功能的基于AR的紅外檢測輔助焊接智能頭盔。

一種基于AR的紅外檢測輔助焊接智能頭盔，其包括：

紅外圖像信息采集設備、圖像處理設備以及輔助焊接設備、可調節AR顯示屏；

紅外圖像信息采集設備，其安裝于頭盔前端偏上部位，用于實時采集金屬焊件的熔池及其周邊的紅外形貌和溫度場圖像，并發送給圖像處理設備；

圖像處理設備，用于對接收的紅外形貌和溫度場圖像進行圖像增強、圖像分割等圖像處理，通過與專家數據庫對比，提取并標識出圖像中存在的缺陷特征，并將處理后的焊接區域形貌和溫度場整合圖像結果輸出給可調節AR顯示屏；

輔助焊接設備包括保護頭盔外殼、可摘卸安全帽、排氣與控溫裝置、呼吸裝置、語音交流裝置、移動式總電源；保護頭盔外殼，其用于保護佩戴人員的面部和殼內器件；可摘卸安全帽，其安裝于頭盔頂部，保護頭部；排氣與控溫裝置，其安裝于頭盔后部，用于調節頭盔內溫度和氣壓；呼吸裝置，其安裝于頭盔前端靠嘴處，用于過濾掉焊接有毒氣體和灰塵；語音交流裝置，內置固定于頭盔內殼上，用于在噪聲環境中相互實時交流和溝通；移動式總電源，用于供電；紅外圖像信息采集設備、圖像處理設備以及輔助焊接設備、可調節AR顯示屏之間通過數據總線傳輸數據和接通電流。

在本實用新型所述的基于AR的紅外檢測輔助焊接智能頭盔中，

紅外圖像信息采集設備包括紅外采集設備和圖像采集卡，所述紅外采集設備用于實時采集金屬焊件的熔池及其周邊的紅外形貌和溫度場圖像；圖像采集卡用于將采集的金屬焊件的熔池及其周邊的紅外形貌和溫度場圖像轉化為可視的數字信號。

在本實用新型所述的基于AR的紅外檢測輔助焊接智能頭盔中，圖像處理設備包括便攜式高性能圖像處理計算機和移動式總電源，集中安裝于頭盔后部；便攜式高性能圖像處理計算機用于對采集到的圖像進行缺陷識別并將處理結果通過數據傳輸總線傳輸到可調節AR顯示屏。

在本實用新型所述的基于AR的紅外檢測輔助焊接智能頭盔中，