[發明專利]基于機器視覺的金屬結構件焊縫識別方法、系統及設備

在審

• 申請號: 202310562954.0
• 申請日: 2023-05-17
• 公開（公告）號: CN116596883A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 吳焱明;朱文波;權良紅;劉正宏;陳先革;郭陽;王凱;孟利振;張恩緒;劉翀;吳浩東
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;安徽省六安恒源機械有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/70;G06V10/25;G06V10/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 萬慧華

1.一種基于機器視覺的金屬結構件焊縫識別方法，其特征在于，包括：

從金屬結構件的三維模型中提取ROI區域；所述ROI區域為包含所述三維模型中面與面之間的交線或者分部件之間的接合線的區域；

對所述金屬結構件上所述ROI區域進行圖像捕捉；

對捕捉到的圖像進行直線提取，得到直線集合；

根據直線集合中每條直線的位置，將滿足位置條件的直線篩選出來構成焊縫集合；

將所述焊縫集合中每條焊縫的圖像坐標轉換到三維模型的世界坐標中，并將進行坐標轉換后的焊縫傳輸到所述三維模型中。

2.根據權利要求1所述的基于機器視覺的金屬結構件焊縫識別方法，其特征在于，從金屬結構件的三維模型中提取ROI區域，具體包括：

獲得所述三維模型的STEP/STP文件；

采用STEP/STP文件讀取器對STEP/STP文件進行點、線和面的讀取，提取到所述三維模型中ROI區域。

3.根據權利要求1所述的基于機器視覺的金屬結構件焊縫識別方法，其特征在于，對所述金屬結構件上所述ROI區域進行圖像捕捉，具體包括：

采用機械手將面陣相機移動到所述金屬結構件上所述ROI區域的對應位置；

采用所述面陣相機對所述金屬結構件上所述ROI區域進行圖像捕捉。

4.根據權利要求1所述的基于機器視覺的金屬結構件焊縫識別方法，其特征在于，對捕捉到的圖像進行直線提取，得到直線集合，具體包括：

對捕捉到的圖像依次進行亮度矯正、中值濾波和形態學處理，得到預處理后的圖像；

采用Canny算法對預處理后的圖像進行輪廓檢測；

采用霍夫直線查找算法對輪廓檢測后的圖像進行直線查找，將查找到的直線，以及各查找到的直線與面陣相機的距離存儲到所述直線集合，并依據所述ROI區域依次標記所述直線集合中位于金屬結構件的頂部、側面或底部的直線。

5.根據權利要求4所述的基于機器視覺的金屬結構件焊縫識別方法，其特征在于，對捕捉到的圖像依次進行亮度矯正、中值濾波和形態學處理，得到預處理后的圖像之前，還包括：

采用張正友標定法確定捕捉到的圖像的相機坐標系。

6.根據權利要求4所述的基于機器視覺的金屬結構件焊縫識別方法，其特征在于，所述位置條件包括直線位于所述金屬結構件的底部、直線為兩個側面的交線和直線位于所述金屬結構件的頂部。

7.一種基于機器視覺的金屬結構件焊縫識別系統，其特征在于，包括：

ROI區域提取模塊，用于從金屬結構件的三維模型中提取ROI區域；所述ROI區域為包含所述三維模型中面與面之間的交線或者分部件之間的接合線的區域；

圖像捕捉模塊，用于采用面陣相機對所述金屬結構件上所述ROI區域進行圖像捕捉；

直線提取模塊，用于對捕捉到的圖像進行直線提取，得到直線集合；

焊縫篩選模塊，用于根據直線集合中每條直線的位置，將滿足位置條件的直線篩選出來構成焊縫集合；

坐標轉換模塊，用于將所述焊縫集合中每條焊縫的圖像坐標轉換到三維模型的世界坐標中，并將進行坐標轉換后的焊縫傳輸到所述三維模型中。

8.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器及處理器，所述存儲器用于存儲計算機程序，所述處理器運行所述計算機程序以使所述電子設備執行根據權利要求1至6中任一項所述的方法。