[發明專利]一種汽車門板焊點識別與焊接路徑規劃的方法

在審

• 申請號: 201811353601.5
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109514552A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 陳立定;曾健;裴澤中
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種汽車門板焊點識別與焊接路徑規劃的方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1、首先利用Canny邊緣檢測算法對原始汽車門板焊接部件的構成圖進行處理，得到汽車門板的邊緣圖像；

S2、用序貫相似性檢測算法對步驟S1邊緣檢測后的圖像進行匹配來檢測門板上的各個焊接部件；

S3、在經過步驟S2檢測完焊接件部件之后，將汽車門板邊緣圖像分割成幾個待檢測的區域，然后再分別對每個待檢測區域進行圓形霍夫變換的方法來識別所有的焊點；

S4、對步驟S3檢測出的所有焊點坐標點應用遺傳算法進行路徑規劃得到焊接路徑。

2.根據權利要求1所述的汽車門板焊點識別與焊接路徑規劃的方法，其特征在于：步驟S1中，利用Canny邊緣檢測算法得到汽車門板邊緣圖像，具體包括下述步驟：

S11、首先用高斯濾波器對輸入圖像進行濾波；所述輸入圖像為原始汽車門板焊接部件的構成圖；濾波前和濾波后圖像中每個點的灰度值分別用f(x,y)、f_s(x,y)表示，具體公式如下：

f_s(x,y)＝f(x,y)*G(x,y,σ)

式中(x,y)表示像素點坐標；G(x,y,σ)表示高斯濾波公式；σ表示標準差；

S12、在經過步驟S11的圖像濾波處理后，使用一階差分算子計算圖像水平方向和垂直方向的梯度幅值分量圖G_L(x,y)和G_V(x,y),從而得到梯度幅值圖像M(x,y)和相位圖像θ(x,y)，具體公式如下：

S13、利用非極大值抑制細化步驟S11得到的梯度幅值圖像邊緣M(x,y)，具體過程是：先根據梯度幅值圖像M(x,y)中的每個像素點相位角度獲取其梯度方向，然后對于梯度幅值圖像中的每一個像素點，判斷它是否大于其梯度方向上相鄰兩個像素點的梯度幅值，如果是，則接受該像素為邊緣像素點，否則認為該像素不是邊緣像素點；

S14、最后利用雙閾值檢測和邊緣連接來優化圖像邊緣，具體過程是：通過對梯度幅值圖像M(x,y)進行凹度分析的方法來獲取高低閾值T_H、T_L，然后遍歷經過步驟S13邊緣細化后的圖像，將其每個像素點的值分別與閾值T_H和T_L比較，就可獲取強邊緣圖P₁(x,y)和弱邊緣圖P₂(x,y)，跟蹤強邊緣圖P₁(x,y)中的所有邊緣線，邊緣線達到端點時，就在弱邊緣圖P₂(x,y)中相應位置的領域中搜索邊緣點來連接強邊緣圖P₁(x,y)中的間斷，通過不斷的搜索連接邊緣，就可得到完整的邊緣圖像。

3.根據權利要求1所述的汽車門板焊點識別與焊接路徑規劃的方法，其特征在于：步驟S2具體包括下述步驟：

S21、設待匹配焊接部件模板圖像為T(i,j),圖像尺寸為a pixel×b pixel,邊緣檢測后的汽車門板邊緣圖像為S(i,j),尺寸為m pixel×n pixel；在汽車門板邊緣圖像S(i,j)中以某點Q為左上角基點，截取一個與待匹配焊接部件模板圖像T(i,j)大小一樣的子圖S_Q(i,j)，通過改變Q點的位置，一共截取(a-m+1)×(b-n+1)個這樣的子圖，然后將所有的子圖與待匹配焊接部件模板圖像T(i,j)進行比較并計算匹配相似度，匹配相似度最高的子圖就是最佳匹配圖，相應的Q點就是待匹配焊接部件模板圖像T(i,j)在汽車門板邊緣圖像S(i,j)中的最佳匹配點；

S22、在獲得最優匹配點Q點后，比較匹配相似度P_Q與a×b的大小，如果此時P_Q<a×b，則認為在邊緣圖像S(i,j)所表示的汽車門板中沒有待匹配焊接部件模板圖像T(i,j)所表示的焊接件，否則，則認為在邊緣圖像S(i,j)所表示的汽車門板中包含待匹配焊接部件模板圖像T(i,j)所表示的焊接件。