172壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，并制定出MPEG-格式，令視聽傳播方面進(jìn)入了數(shù)碼化時(shí)代。因此，大家現(xiàn)時(shí)泛指的MPEG-X版本，就是由ISO (Internat1nal Organizat1n forStandardizat1n)所制定而發(fā)布的視頻、音頻、數(shù)據(jù)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。
[0036]MPEG標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮編碼技術(shù)主要利用了具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g壓縮編碼技術(shù)以減小時(shí)間冗余度，利用DCT技術(shù)以減小圖像的空間冗余度，利用熵編碼則在信息表示方面減小了統(tǒng)計(jì)冗余度。這幾種技術(shù)的綜合運(yùn)用，大大增強(qiáng)了壓縮性能。
[0037]采用本發(fā)明的跟蹤焊縫位置的焊炬位移控制系統(tǒng)，針對現(xiàn)有焊炬控制方式過于依賴人工而導(dǎo)致焊接精度不高、容易造成人員傷害的技術(shù)問題，引入機(jī)器焊接模式來替代人工焊接模式，該機(jī)器焊接模式能夠精確識別出焊縫的中心軌跡，并能夠根據(jù)焊縫的中心軌跡調(diào)整焊炬的當(dāng)前位置，從而在提高焊接控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平的同時(shí)，保障了焊接的可靠性。
[0038]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種跟蹤焊縫位置的焊炬位移控制方法，該方法包括下列步驟: 1)提供一種跟蹤焊縫位置的焊炬位移控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括CCD攝像頭、圖像采集卡、圖像處理器、嵌入式處理器和焊炬驅(qū)動(dòng)器，所述CCD攝像頭用于拍攝待焊接設(shè)備的焊件圖像，所述圖像采集卡與所述CCD攝像頭連接，用于對所述焊件圖像執(zhí)行圖像預(yù)處理操作，輸出預(yù)處理圖像，所述圖像處理器對所述預(yù)處理圖像執(zhí)行焊縫位置識別操作，輸出焊縫中心線位置，所述嵌入式處理器與所述圖像處理器和所述焊炬驅(qū)動(dòng)器分別連接，基于所述焊縫中心線位置向所述焊炬驅(qū)動(dòng)器發(fā)出焊炬驅(qū)動(dòng)信號，所述焊炬驅(qū)動(dòng)信號用于驅(qū)動(dòng)焊炬移動(dòng)；以及 2)運(yùn)行所述系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括: 焊炬，采用氧氣和中低壓乙炔作為焊接熱源，對待焊接設(shè)備進(jìn)行焊接，焊接處為待焊接設(shè)備中的焊縫中心線位置； 焊炬位置傳感器，包括電磁式接近開關(guān)，用于實(shí)時(shí)確定焊炬的當(dāng)前位置； 攝像光源，設(shè)置在所述CCD攝像頭上，為所述CCD攝像頭的拍攝提供照明，所述攝像光源的光源強(qiáng)度與所述CCD攝像頭周圍環(huán)境的亮度成反比； 存儲(chǔ)器，用于預(yù)先存儲(chǔ)二值化閾值和黑點(diǎn)數(shù)量閾值，還用于預(yù)先存儲(chǔ)標(biāo)定線上限灰度閾值和標(biāo)定線下限灰度閾值，所述二值化閾值在0-255之間，所述二值化閾值用于將灰度化圖像處理為二值化圖像，所述標(biāo)定線上限灰度閾值和所述標(biāo)定線下限灰度閾值用于將圖像中的標(biāo)定線和背景分離，標(biāo)定線在被拍攝目標(biāo)上的位置為已知數(shù)據(jù)； 顯示器，與嵌入式處理器連接，用于顯示復(fù)合圖像； 所述圖像采集卡包括對比度增強(qiáng)器件、中值濾波器件和灰度化處理器件，所述對比度增強(qiáng)器件與所述CCD攝像頭連接，用于將所述焊件圖像執(zhí)行對比度增強(qiáng)處理，輸出增強(qiáng)焊件圖像，所述中值濾波器件與所述對比度增強(qiáng)器件連接，基于3X3像素矩陣的中值濾波窗口對所述增強(qiáng)焊件圖像執(zhí)行中值濾波，輸出濾波焊件圖像，所述灰度化處理器件與所述中值濾波器件連接，對所述濾波焊件圖像執(zhí)行灰度化處理，輸出所述預(yù)處理圖像，所述對比度增強(qiáng)器件、所述中值濾波器件和所述灰度化處理器件集成在一塊FPGA芯片上； 所述圖像處理器與所述存儲(chǔ)器和所述圖像采集卡分別連接，所述圖像處理器包括焊縫檢測器件、標(biāo)定線識別器件和焊縫位置確定器件，所述焊縫檢測器件與所述灰度化處理器件和所述存儲(chǔ)器連接，基于所述二值化閾值將所述預(yù)處理圖像處理為二值化焊件圖像，所述焊縫檢測器件對所述二值化焊件圖像的每一列像素進(jìn)行檢測，如果一列像素中黑點(diǎn)像素的數(shù)量大于等于所述黑點(diǎn)數(shù)量閾值，則該列像素為焊縫像素列，針對每條焊縫像素列，所述焊縫檢測器件對所述二值化焊件圖像中與這條焊縫像素列垂直的每一行像素進(jìn)行檢測，檢測出其中黑點(diǎn)像素最多的一行像素，將檢測出的像素行與這條焊縫像素列的交點(diǎn)作為焊縫中心點(diǎn)，將所有的焊縫像素列的焊縫中心點(diǎn)組成焊縫中心線，所述標(biāo)定線識別器件與所述灰度化處理器件和所述存儲(chǔ)器連接，將所述預(yù)處理圖像中灰度值在所述標(biāo)定線上限灰度閾值和所述標(biāo)定線下限灰度閾值之間的像素識別并組成標(biāo)定線圖案，所述焊縫位置確定器件與所述焊縫檢測器件和所述標(biāo)定線識別器件分別連接，測量所述焊縫中心線與所述標(biāo)定線圖案的相對位置，基于所述相對位置和所述標(biāo)定線在所述待焊接設(shè)備上的已知位置確定焊縫中心線位置，所述焊縫檢測器件、所述標(biāo)定線識別器件和所述焊縫位置確定器件分別采用不同的FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)； 所述嵌入式處理器與所述焊炬位置傳感器、所述焊縫位置確定器件和所述焊炬驅(qū)動(dòng)器分別連接，基于所述焊縫中心線位置和所述焊炬的當(dāng)前位置確定焊炬位移，并將焊炬位移包括在所述焊炬驅(qū)動(dòng)信號以發(fā)送給所述焊炬驅(qū)動(dòng)器，所述焊炬驅(qū)動(dòng)器基于所述焊炬驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)所述焊炬按照所述焊炬位移移動(dòng)，所述嵌入式處理器還與所述CCD攝像頭、所述焊縫檢測器件和所述標(biāo)定線識別器件分別連接，將所述標(biāo)定線圖案、所述焊縫中心線復(fù)合到所述焊件圖像上以組成復(fù)合圖像； 其中，所述二值化閾值用于將灰度化圖像處理為二值化圖像包括，將所述二值化閾值與灰度化圖像中的每一個(gè)像素的灰度值比較，灰度值小于所述二值化閾值的像素，用O表示該像素的像素值，該像素為黑點(diǎn)，灰度值大于等于所述二值化閾值的像素，用I表示該像素的像素值，該像素為白點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括: 無線收發(fā)接口，用于與遠(yuǎn)端的焊接監(jiān)控平臺建立雙向通信鏈路連接，以接收所述焊接監(jiān)控平臺發(fā)送的控制指令。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于: 所述無線收發(fā)接口還與所述嵌入式處理器連接，以將所述復(fù)合圖像無線發(fā)送給所述焊接監(jiān)控平臺。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于: 所述無線收發(fā)接口還包括編碼器，以在將所述復(fù)合圖像無線發(fā)送給所述焊接監(jiān)控平臺之前，對所述復(fù)合圖像執(zhí)行壓縮編碼。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于: 所述壓縮編碼采用的編碼標(biāo)準(zhǔn)是MPEG-2或MPEG-4。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種跟蹤焊縫位置的焊炬位移控制方法，該方法包括下列步驟：1)提供一種跟蹤焊縫位置的焊炬位移控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括CCD攝像頭、圖像采集卡、圖像處理器、嵌入式處理器和焊炬驅(qū)動(dòng)器，所述CCD攝像頭用于拍攝待焊接設(shè)備的焊件圖像，所述圖像采集卡與所述CCD攝像頭連接，用于對所述焊件圖像執(zhí)行圖像預(yù)處理操作，輸出預(yù)處理圖像，所述圖像處理器對所述預(yù)處理圖像執(zhí)行焊縫位置識別操作，輸出焊縫中心線位置，所述嵌入式處理器與所述圖像處理器和所述焊炬驅(qū)動(dòng)器分別連接，基于所述焊縫中心線位置向所述焊炬驅(qū)動(dòng)器發(fā)出焊炬驅(qū)動(dòng)信號，所述焊炬驅(qū)動(dòng)信號用于驅(qū)動(dòng)焊炬移動(dòng)；以及2)運(yùn)行所述系統(tǒng)。
【IPC分類】B23K5-22
【公開號】CN104625311
【申請?zhí)枴緾N201510036879
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】無錫桑尼安科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月24日