[發(fā)明專利]機(jī)器人對(duì)焊縫處理的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810966679.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN109146866B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪月銀;費(fèi)躍農(nóng);麥志恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市神視檢驗(yàn)有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/60;G06K9/00;G01N29/265
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 逯恒

1.一種機(jī)器人對(duì)焊縫處理的方法，所述機(jī)器人上設(shè)置有攝像頭以及兩個(gè)結(jié)構(gòu)光投射器，所述兩個(gè)結(jié)構(gòu)光投射器相對(duì)于所述攝像頭呈對(duì)稱設(shè)置，其特征在于，所述方法包括：

控制所述攝像頭在所述兩個(gè)結(jié)構(gòu)光投射器將激光投射至所述焊縫表面時(shí)采集焊縫圖像；

對(duì)獲取的焊縫圖像進(jìn)行預(yù)處理得到目標(biāo)焊縫圖像；

提取所述目標(biāo)焊縫圖像中每條激光在豎直方向上的中心點(diǎn)得到激光條紋圖；

對(duì)所述激光條紋圖進(jìn)行特征提取得到目標(biāo)激光條紋圖；

依據(jù)所述目標(biāo)激光條紋圖確定多個(gè)焊接點(diǎn)；

依據(jù)所述多個(gè)焊接點(diǎn)確定焊縫線；

確定所述焊縫線與預(yù)設(shè)探頭中心線的交點(diǎn)，并計(jì)算得到所述交點(diǎn)距離預(yù)設(shè)探頭前端面線的距離值；

確定所述焊縫線與豎直方向的夾角；

根據(jù)所述距離值和所述夾角控制所述機(jī)器人對(duì)焊縫進(jìn)行檢測；

所述提取所述目標(biāo)焊縫圖像中每條激光在豎直方向上的中心點(diǎn)得到激光條紋圖的步驟包括：

遍歷所述目標(biāo)焊縫圖像中每列所有行的像素值；

選取每列每條激光中首次大于像素閾值的像素點(diǎn)為第一光條邊緣點(diǎn)；

選取每列每條激光中首次等于像素閾值的像素點(diǎn)為第二光條邊緣點(diǎn)；

計(jì)算所述第一光條邊緣點(diǎn)和第二光條邊緣點(diǎn)的距離，若所述距離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則選取所述第一光條邊緣點(diǎn)和第二光條邊緣點(diǎn)的重心點(diǎn)為所述激光在此列上的中心點(diǎn)，多個(gè)所述中心點(diǎn)形成所述激光條紋圖。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)獲取的焊縫圖像進(jìn)行預(yù)處理得到目標(biāo)焊縫圖像的步驟包括：

分別對(duì)所述焊縫圖像進(jìn)行灰度處理和中值濾波；

對(duì)所述焊縫圖像進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)；

保留所述焊縫圖像上大于預(yù)設(shè)閾值的像素點(diǎn)；

計(jì)算所述焊縫圖像上所有連通區(qū)域的面積，去除面積小于預(yù)設(shè)面積的連通區(qū)域，以得到目標(biāo)焊縫圖像。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述激光條紋圖進(jìn)行特征提取得到目標(biāo)激光條紋圖的步驟包括：

提取所述激光條紋圖中的每條激光條紋的生長種子點(diǎn)；

在預(yù)定生長周期內(nèi)以所述生長種子點(diǎn)為中心按照預(yù)定步長在所述激光條紋上行進(jìn)以搜索預(yù)定半徑內(nèi)的光條點(diǎn)，并將所述每條激光條紋上的光條點(diǎn)分別存儲(chǔ)得到多個(gè)光條區(qū)域；

若當(dāng)前步長下沒有找到光條點(diǎn)，則對(duì)當(dāng)前步長下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行斷線插值修復(fù)以得到目標(biāo)激光條紋圖。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取所述激光條紋圖中的每條激光條紋的生長種子點(diǎn)的步驟包括：

遍歷所述激光條紋圖中的每一列；

在統(tǒng)計(jì)當(dāng)前列中所述激光條紋圖中所有的光條點(diǎn)；

選取預(yù)設(shè)迭代次數(shù)下一列中存在光條點(diǎn)數(shù)量最多的光條點(diǎn)為每條激光條紋的生長種子點(diǎn)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述目標(biāo)激光條紋圖確定多個(gè)焊接點(diǎn)的步驟包括：

采用預(yù)定寬度的窗口依次在所述目標(biāo)激光條紋圖上的每條激光條紋上滑動(dòng)；

選取被所述窗口框選的所述激光條紋上的第一部分光條點(diǎn)進(jìn)行直線擬合得到第一直線模型；

計(jì)算被所述窗口框選的所述激光條紋上的第二部分光條點(diǎn)距離所述第一直線模型的距離總和；

若所述距離總和大于預(yù)設(shè)距離總和，則選取所述第一部分光條點(diǎn)與第二部分光條點(diǎn)連接的光條點(diǎn)為焊接點(diǎn)。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)多個(gè)焊接點(diǎn)確定焊接線的步驟包括：

對(duì)所述多個(gè)焊接點(diǎn)進(jìn)行最小二乘擬合得到第二直線模型；

計(jì)算所述多個(gè)焊接點(diǎn)距離所述第二直線模型的距離均方差；

若所述距離均方差小于距離均方差閾值，則將所述第二直線模型確定為焊接線。