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焊缝三维信息计算精度分析及试验方法被引量：10: 2009年; 双目视觉技术模拟人双眼观察世界的功能,在焊接领域可用来模拟焊工对焊件的观察,计算焊缝的三维信息.将两台工业摄像机安装在弧焊机器人末端形成手眼系统是双目视觉在该领域的典型应用.文中建立了视觉误差分析模型,分析了视觉系统配置对视觉计算的影响,被检测焊缝在有效视场内的摆放姿态及其与传感器相互位置对精度的影响,在理论分析的基础上设计试验验证了理论分析的结果.分析并试验验证了机器人精度包括其本身的重复精度和工具中心点标定精度对计算结果的影响.结果表明,机器人重复定位精度对视觉计算的影响标准误差不大于0.3 mm;而当工具中心点标定误差大于1 mm时,需要对机器人进行重新标定.; 陈希章陈善本; 关键词：双目视觉三维信息误差分析弧焊机器人

弧焊机器人起始焊接位置图像识别与定位被引量：13: 2009年; 起始焊接位置的识别和定位是实现机器人智能化焊接的第一步,在分析焊缝接头类型的基础上给出了起始焊位的定义.采用CCD摄像机在自然光条件下获得待焊工件图像,由起始焊位的定义分析了起始焊位识别的方法.提出一种局部范围内由粗到细的两步精确定位方法.首先求取焊缝和工件边界交点作为初始值.第二步以该点为中心建立一个小窗口,在此局部范围内检测角点.根据设定的判断标准,可充分利用原图像的丰富信息和边缘提取后的结构化信息.结果表明,对规则焊缝,初始值与实际初始焊位能很好吻合,而对不规则的焊缝,初始值偏离实际位置.文中提出的两步定位方法则能准确的识别和定位具有明显边界的规则和不规则焊缝的初始焊接位.; 陈希章陈善本; 关键词：图像识别弧焊机器人

基于改进C-V方法的焊接图像识别被引量：5: 2007年; 基于简化的Mumford-Shah水平集图像分割模型,Chan-Vese提出了不依赖于图像边缘的水平集图像分割算法(C-V方法)。文中对该算法进行了深入研究,指出了原方法存在的缺陷,即处理的图像必须具有比较明显的特征,分割目标过多且较为分散时则很难得到理想的结果,每次迭代过程都需要对所有的图像数据进行计算,比较费时。根据焊接图像本身的特点给出了三点改进,即强化特征模型的修正、多尺度快速算法和全局特性抑制。应用改进的算法,进行了模拟对比试验和真实熔池图像识别的试验。结果表明,该方法能识别出焊接图像连续轮廓,提取有用信息,具有良好的适应性,同时为复杂图像的特征物体目标提取提供了可行的思路。; 陈希章陈华斌陈善本雷玉成; 关键词：水平集图像识别

铝合金钨极氩弧焊熔池被动视觉信息传感被引量：12: 2008年; 采用自行设计的三光路传感器,获取了多方向上清晰的填丝脉冲铝合金熔池图像,并对斜后方图像进行了处理.针对斜后方图像特点,采用退化恢复、滤波、边缘检测、自动阈值分割、投影细化方法进行了预处理;对于预处理后的图像噪声,经过阈值滤波去除,获得间断熔池边缘图像;最后采用任意位置椭圆来拟合熔池边缘,拟合结果可以较好地反映熔池形状.; 樊重建王建军陈善本; 关键词：铝合金视觉传感图像处理

RECONSTRUCTION OF WELD POOL SURFACE BASED ON SHAPE FROM SHADING被引量：3: 2006年; A valid image-processing algorithm of weld pool surface reconstruction according to an input image of weld pool based on shape from shading （SFS） in computer vision is presented. The weld pool surface information is related to the backside weld width, which is crucial to the quality of weld joint. The image of weld pool is recorded with an optical sensing method. Firstly, the reflectance map model, which specifies the imaging process, is estimated. Then, the algorithm of weld pool surface reconstruction based on SFS is implemented by iteration scheme and speeded by hierarchical structure. The results indicate the accuracy and effectiveness of the approach.; DU Quanying CHEN Shanben LIN Tao; 关键词：RECONSTRUCTION

基于线形化算法的熔池三维形状提取被引量：11: 2007年; 在自动化焊接过程中,焊接熔池形状是判断焊接质量的主要依据。熔池三维形状包含有更丰富的焊接质量信息,采用阴影恢复技术对熔池图像进行恢复。一种快速的线形近似求解方法被用来求解焊接反射图方程,得到了熔池高度迭代式。采用Kalman滤波的思想,完善了该算法实际执行过程中可能出现的问题。试验熔池图片验证了该算法是快速并且有效的。; 王继锋王文怡陈善本

基于被动视觉的方波交流GTAW机器人焊缝跟踪被引量：4: 2007年; 阐述了目前"示教-再现"机器人的局限性,为解决这一问题,提出了基于被动视觉实时焊缝跟踪技术。同时,设计了一个双层结构滤光系统的传感器,给出了提取焊枪与焊缝偏差的图像处理方法,利用大量试验数据构造了焊缝跟踪控制器。在火箭贮箱产品上的试验,证明了该技术的可行性。; 沈鸿源樊重建林涛陈善本徐爱杰; 关键词：机器人 GTAW 焊缝跟踪

GTAW焊接过程声音信号的分析被引量：1: 2009年; 研究分析钨极氩弧焊(GTAW)时焊接气流,焊接速度,电弧长度和声音信号采集角度对采集到的声压信号的影响。结果表明:速度对声压影响最小;焊接声音随气体流增加而增加,当流量大于15 L/min,声压信号趋于恒定;电弧长度在3.5-5 mm之间时,声压随弧长变化显著,当超过5 mm时变化不明显;声压随麦克风采集角的增加而增加,当大于60°时声压值变化不大,焊接声压强度在空间的分布近似于声源模型中的偶极子模型。; 王继锋陈波陈善本; 关键词：声学

铝合金焊接图像焊缝位置和间隙提取被引量：4: 2008年; 基于自行设计的CCD被动视觉传感系统,在仅依靠电弧光照明的情况下,实现了钨极氩弧焊过程中实时提取清晰的熔池正前方图像。通过分析退化恢复、平滑后的图像间隙处灰度值特点,采取了特定区域自动域值分割、空穴检出法统计各8-连通域面积、基于8-领域面积阈值去噪、面积统计转换等步骤可以求得间隙值,进一步进行间隙细化,最后采用Hough变换对细化后的间隙点进行拟合,检测出焊缝位置。; 樊重建沈鸿源林涛陈善本; 关键词：钨极氩弧焊焊缝跟踪

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国家自然科学基金(50575144)