[發明專利]一種焊縫輪廓提取方法及系統

有效

• 申請號: 201910236334.1
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN110310295B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 汪婷
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院天河學院
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T7/136;G06T5/00
• 代理公司: 佛山信智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44629
• 代理人: 郭文娟

本發明提供了一種用于焊縫輪廓處理的方法，包括：獲取焊縫圖像；根據預設條件對所述焊縫圖像進行閾值分割處理，得到閾值分割圖像；基于改進中值濾波算法對所述閾值分割圖像進行圖像濾波處理，得到濾波圖像；基于hough變換法對所述濾波圖像進行處理，得到線段集；根據所述濾波圖像和線段集，得到焊縫輪廓。本發明可以實現在高圖像噪聲、高干擾的情形下，動態穩定準確的提取焊縫輪廓信息，從而提高焊接工藝的精確度。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體而言，涉及一種焊縫輪廓提取方法及系統。

背景技術

在工業焊接領域，焊接工件數量龐大、焊縫類型不一、產品復雜多變；人工焊接質量穩定性差、效率低，機器人焊接取代人工焊接是發展的必然趨勢。機器人焊接系統主要包括焊縫識別和焊縫跟蹤，焊縫輪廓信息的有效提取是焊縫識別和焊縫跟蹤的前提。目前，關于焊縫提取方法可總結為兩種情況：第一，圖像是在沒有起弧的條件下采集，不包含熔池信息，圖像噪聲少；第二，算法中參數的選擇缺乏自動性。

對于如何快速高效、清晰地提取圖像噪聲大的焊縫輪廓信息，其實際應用中的亟待處理的實際問題還有很多未提出具體的解決方案。

發明內容

本發明提出了一種焊縫輪廓提取方法及系統以解決所述問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種用于焊縫輪廓處理的方法，包括：獲取焊縫圖像；根據預設條件對所述焊縫圖像進行閾值分割處理，得到閾值分割圖像；基于中值濾波法對所述閾值分割圖像進行圖像濾波處理，得到濾波圖像；基于hough變換法對所述濾波圖像進行處理，得到線段集；根據所述濾波圖像和線段集，得到焊縫輪廓。

進一步地，根據預設條件對所述焊縫圖像進行閾值分割處理，得到閾值分割圖像，包括：將獲取的焊縫圖像存儲于預設的當前圖像堆棧中，當滿堆棧時，則根據預設閾值對所述焊縫圖像進行閾值分割處理，得到閾值分割圖像。

進一步地，根據所述焊縫圖像寬度，設置行、列模板，計算以Sxy為中心的列模板大小和行模板大小的灰度均值差U，并判斷所述灰度均值差U的大小。

進一步地，若所述灰度均值差U大于零，則進行中值濾波處理；若所述灰度均值差U小于零，則Sxy處的灰度均值不變。

進一步地，選擇行、列活動模板大小，依次掃描所述閾值分割圖像中的各像素點，計算得到其列領域均值U_C、行領域均值U_R，根據所述列領域均值U_C、行領域均值U_R計算灰度均值差U。

進一步地，若U0，將行領域的中值作為Sxy處灰度值輸出；否則，輸出不變。

進一步地，基于hough變換法對所述濾波圖像進行處理獲取線段端點坐標，并連接所述端點坐標，得到線段集。

進一步地，若所述濾波圖像中某點到所述線段集的最短距離中的最小值小于所述預設閾值，則該點的灰度值保持不變，否則，該點的灰度值置為零。

進一步地，中值濾波的二維模板和所述行模板一致。

另外，還提供了一種焊縫輪廓處理系統，包括：圖像獲取模塊，用于獲取焊縫圖像；閾值分割模塊：用于根據預設條件對所述焊縫圖像進行閾值分割處理，得到閾值分割圖像；濾波模塊：用于基于中值濾波法對所述閾值分割圖像進行圖像濾波處理，得到濾波圖像；線段集獲取模塊：用于基于hough變換法對所述濾波圖像進行處理，得到線段集；提取模塊：用于根據所述濾波圖像和線段集，得到焊縫輪廓。

本發明所取得的有益技術效果包括：1、所獲取的焊縫圖像可以為起弧條件下采集，圖像信息更復雜；2、相較于傳統濾波方式，本發明不僅可以有效去除邊緣干擾，對孤立干擾有較好濾波效果；還可以更好地解決條紋干擾的問題；3、通過計算焊縫圖像像素點到線段集的最短距離，并以此為參考，穩定準確的提取焊縫輪廓信息，提高焊接工藝的精確度、質量。