[發明專利]一種提取焊縫中心線的方法

有效

• 申請號: 201910261024.5
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN110021017B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 趙佳皓;李凱凱;朱俊國;裴彬輝;黃奕晟;華亮;商亮亮;羅來武;吳勁松;盧聶誠;袁暢;于文淵
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136;G06T7/187;G06T7/194;G06T7/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種提取焊縫中心線的方法，包括：獲取焊縫的原始圖像；對所述原始圖像進行同態濾波，獲得削弱光照影響的灰度圖像；對所述灰度圖像進行局部閾值二值化處理得到二值圖像；對局部閾值二值化處理后的二值圖像進行形態學操作；將處理后的二值圖像進行連通域處理，提取最大連通域，得僅保留焊縫的二值圖像；使用距離變換函數將二值圖像變換為凸顯出焊縫中心線的灰度圖像；對處理得到的灰度圖像進行局部閾值二值化處理，得到保留焊縫中心線的二值圖像；對處理得到的保留焊縫中心線的二值圖像進行形態學處理和連通域處理，提取焊縫中心線。本發明公開的提取焊縫中心線的方法提取準確度高，而且對焊接環境要求不高，應用廣泛。

技術領域

本發明涉及焊縫跟蹤技術領域，更具體地說，涉及一種提取焊縫中心線的方法。

背景技術

隨著社會的發展，自動焊接機器人以及焊后應力處理裝置的應用范圍越來越廣，在焊接或進行焊后處理之前，利用機器視覺找到焊縫是一個比較關鍵的問題，目前對焊縫中心線的提取方法有很多，但能夠廣泛應用的提取焊縫中心線的算法卻不多。

因為焊接環境的特殊性，焊接作業過程中往往會有火光飛濺等現象的發生，焊接結束后的結構件表面也會有一些殘渣殘留，在這樣的環境中得到的焊縫圖像經預處理后往往達不到預期效果，即無法完全濾去圖像中的干擾噪聲，亦或在濾除噪聲的過程中會導致圖像中有效信息也被濾除。當對一副圖像的預處理達不到預期效果時，對焊縫中心線的提取會變得難上加難。

同時當焊縫在一副圖像中所占的比重比較大時，直接對二值化的焊縫圖像進行無限次細化操作或者骨骼化操作后去毛刺是無法準確提取焊縫中心線的，甚至會導致一些復雜紋路的出現，從而導致焊縫中心線提取失敗。例如針對圖7所示的二值化焊縫圖像，圖像本身就帶有一定的毛刺體，此時如果直接對其進行無限次骨骼化會得到如圖8所示的圖像，可以看出，圖像經骨骼化后毛刺體顯得更加繁多復雜，這種情況下對圖8進行去毛刺操作就只能去除一些短突出毛刺，就如圖9所示，其他毛刺部分會被誤認為焊縫圖像中的一部分而無法去除。對圖7所示的二值化焊縫圖像進行無限次細化操作可以得到圖10，因為圖7的焊縫輪廓本身就帶有一些毛刺，在執行細化操作后會連毛刺部分一同細化，可通過圖10直觀的看出，圖像經細化后毛刺體會顯得復雜且連接在一起，在這種情況下對圖10執行去毛刺操作，如圖11所示，焊縫本體部分等有效信息反而被當作毛刺一同去除，導致了焊縫中心線提取的失敗。

綜上所述，如何提高焊縫中心線的提取準確度是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種提取焊縫中心線的方法，其能在一定程度上解決如何提高焊縫中心線的提取準確度的技術問題。

為了實現以上目的，本發明提供了如下技術方案：

一種提取焊縫中心線的方法，包括以下步驟：

S1.獲取焊縫的原始圖像；

S2.對所述原始圖像進行同態濾波，獲得削弱光照影響的灰度圖像；

S3.對所述灰度圖像進行局部閾值二值化處理得到二值圖像；

S4.對局部閾值二值化處理后的二值圖像進行形態學操作；

S5.將處理后的二值圖像進行連通域處理，提取最大連通域，得到僅保留焊縫的二值圖像；

S6.使用距離變換函數將步驟S5處理得到的二值圖像變換為凸顯出焊縫中心線的灰度圖像；

S7.對步驟S6處理得到的灰度圖像進行局部閾值二值化處理，得到保留焊縫中心線的二值圖像；

S8.對步驟S7處理得到的保留焊縫中心線的二值圖像進行形態學處理和連通域處理，提取焊縫中心線。