激光视觉

摘要： V形焊缝在激光视觉焊缝跟踪系统中,由于焊接过程中焊接工件附近的恶劣拍摄环境导致跟踪定位失效,为了减少图像修复网络训练过程中的模型偏移问题,提出了一种基于生成对抗网络(GAN)的图像修复算法。将神经网络与空间变换网络(STN)模块相结合,在图像合成修复过程中提高了原有焊接图像中特征信息的不变性,解决了模型在训练过程中的偏移问题。获得的焊缝修复图像在平均梯度上相较于GAN方法可提升60%以上,提高了视觉焊缝跟踪系统的抗干扰能力,平均跟踪误差可达到0.2 mm以内。

摘要： 针对中厚板机器人自动焊接出现的易形变、定位误差大等问题,基于激光视觉的机器人中厚板焊接规划系统,提出了一种不同角度自适应的多层多道焊接规划方法。以PLC作为中继,在接收机器人位置信息等信号后,计算机获取激光传感器采集的点位信息,并按照预定算法进行系列规划处理,进而控制机器人完成空间位置及姿态调整,实现中厚板自动焊接。以中厚板单边V型坡口进行试验,结果表明该系统能够完成多角度焊缝的自适应焊接,且成型稳定,具有良好的应用前景。

摘要： 由于示教型焊接机器人在进行汽车薄板件连续焊工艺时存在装夹误差和热变形等问题,导致焊缝实际轨迹与示教轨迹存在较大误差。为提高焊接质量,基于焊接机器人构建激光视觉焊缝检测跟踪系统,提出基于目标估计准则的焊缝跟踪算法,实时跟踪焊缝中心点三维位置变化。以传统图像处理法提取初始帧焊缝特征点,通过改进的孪生神经网络对强干扰下的焊缝特征点进行跟踪提取。通过坐标转换得到机器人基坐标系下的焊缝中心特征点三维坐标。结果表明:该算法能精确提取跟踪焊缝特征点,平均误差为0.48 mm,平均帧率为90帧/s,优于传统图像处理方法和基于相关滤波的方法,能够实现快速准确的跟踪。

摘要： 针对钢结构件品种多、批量小,焊缝形状位置一致性差,机器人重复定位过程复杂等缺点,设计了一种基于激光视觉的钢结构焊缝图像处理系统.运用CCD工业相机和激光器,采集带有激光条带的焊缝图像,分别利用中值滤波柔化噪音,Otsu算法自适应阈值分割,开操作和形态学处理相结合去除图像中除目标像素外的小连通区域,提取激光条带的中心线,最终利用Hough变换对中心线直线拟合,得到特征点位置,并通过骨支架试验验证该技术的可行性.结果表明,该方法可快速准确地检测到焊缝特征点,满足实际要求.

摘要： 燃气调压站汇管的筒体和接管焊接是典型的马鞍形空间轨迹。由于筒体壁厚较大,需要多层多道焊接。目前筒体用等离子切割机开孔、筒体与接管人工点焊导致工件的精度较低,一致性较差,难以通过机器人示教实现自动化焊接。为了解决相贯线多层多道自动化焊接的工艺难题,分析了燃气调压站汇管的相贯线焊接工艺难点,设计了一套八轴联动的机器人焊接工作站,利用机器人离线编程软件对焊接轨迹进行了模拟以确定各模块的技术参数。焊接工艺试验表明,通过自主研发的激光视觉传感器对焊缝进行寻位后,系统识别焊缝真实轨迹与参数化编程建立的理论轨迹的偏差并匹配焊接工艺参数,焊缝质量满足客户工艺要求,大大提升了生产效率。

摘要： 针对减速器与机床生产过程中,齿轮、法兰盘人工检测误差大、效率低下的问题,提出一种激光视觉同步三维扫描系统。首先,根据线轮廓传感器的工作原理与精度影响因素,设计了一种多位姿调节的扫描系统支架;其次,使用Visual Studio、PCL点云库、STM32微处理器设计了一套轮廓扫描与显示系统;最后,以法兰为实验对象,将3D点云数据转化为2D图像,通过数字图像处理方法评价安装孔的尺寸与相对位置。实验证明,本设计中的系统操作方便,提高了数据采集质量,为激光视觉检测提供了可靠的数据来源。

摘要： 焊缝识别跟踪技术是未来焊接机器人的一个重要发展方向,对于焊接机器人的自动化、智能化焊接具有重要推动作用。从机器人传感技术、焊缝识别及焊缝特征提取技术、机器人跟踪控制技术等方面,对相关技术特征、国内外发展现状及未来发展方向作了较为系统的阐述。其中,焊缝的实时识别及焊缝特征提取技术是焊缝识别跟踪控制系统的核心,而噪声处理也是焊缝识别与特征提取的关键;基于激光视觉的主动传感、优质的焊缝特征提取算法、图像去噪技术以及稳定的跟踪控制系统,是焊缝识别跟踪系统稳定可靠工作的重要保证;可进行多类型焊缝识别、自适应性好、抗干扰能力强是推动相关技术大范围推广普及的重要基础;多焊缝识别技术、多层次特征提取智能学习算法等是焊缝识别跟踪技术的未来发展方向之一。

摘要： 曳引轮作为电梯曳引系统重要的动力传输部件,其轮槽缺陷将导致轿厢振动、曳引能力不足,影响电梯安全性和乘梯舒适性。提出了基于结构光激光视觉检测的曳引轮槽轮廓尺寸提取方法,分析了轮槽尺寸坐标变换和三维重建算法。通过线激光位移传感器对某同步电动机带切口半圆形轮槽曳引轮进行了多部位尺寸的在线检测,得出曳引轮不同部位轮廓曲线、轮槽径向高低尺寸周向展开图和曳引轮柱坐标三维重建模型,可对曳引轮不同部位缺陷状况和特征尺寸进行直观快速的全方位检测。

摘要： 为保证压力容器的安全,相关标准规定了压力容器的焊缝咬边、 余高等尺寸.本文针对压力容器焊缝表面形貌检测,介绍了焊缝检验尺、 激光视觉、 无标记锚点等三种检测方法,并分析了三种方法的优缺点,及人工智能在特种设备领域的应用前景.

摘要： 针对激光视觉系统在棒材轮廓测量过程中出现的异常值,提出一种基于稳健局部加权回归与3σ准则的异常值识别法.该方法利用稳健局部加权回归进行数据平滑,通过计算被测数据与平滑数据的残差值,依据3σ准则识别出轮廓异常值.利用该方法对激光视觉测量过程中出现的轮廓孤立异常值进行了判别,并与移动均值识别法进行了对比.实验讨论了不同窗宽下,该方法的异常值识别效果,以其识别多孤立异常值的能力.随后对异常值处理前、后的轮廓数据进行了拟合,并对拟合效果和拟合精度进行了对比分析,分析结果表明,异常值处理后的拟合椭圆更为准确,拟合精度大幅提高.实验证明基于稳健局部加权回归的异常值识别法能有效识别轮廓数据中的异常值,与现有异常值识别法相比,是一种高效、稳健的异常值识别算法,对提高激光轮廓测量精度,实现轮廓尺寸的准确测量具有重要意义.

摘要： 针对该问题提出了一种基于激光视觉的熔池振荡特征频率检测传感新方法.在介绍激光视觉法原理基础上,设计了脉冲非熔化极气体保护焊(Gas tungsten arc welding,GTAW)熔池振荡激光视觉传感试验系统.首先采集了反映熔池振荡变化的视频图像,然后提出了激光特征条纹的图像处理算法,并利用Matlab软件编写了相应的程序获得熔池振荡波形,最后利用快速傅里叶变换提取出了熔池振荡特征频率.试验结果表明,激光视觉法不仅成功实现了脉冲GTAW熔池振荡信号的检测传感,而且克服了已有的脉冲GTAW熔池振荡检测法不能被用于连续焊接的缺陷.软件系统能够较准确的提取出熔池振荡特征频率、处理时间为20ms,满足熔池振荡信号的实时检测要求,为连续脉冲GTAW熔透控制奠定了基础.

摘要： 为使激光视觉传感能够适应弧焊焊接恶劣的环境，本文采用抗强弧光干扰的硬件和软件措施，成功获取信噪比高的焊缝图像。详细分析了焊缝图像的干扰因素；在硬件措施方面，重点阐述了传感器内部布局方案、激光器及滤光片波长的选取和摄像机快门速度的选取；在软件措施方面，分析了飞溅和激光条纹在图像上表征不同的特点，据此采用时序相邻的两幅图像进行图像合成的方法去除大部分飞溅噪声干扰；对于残留的飞溅噪声，采用灰度形态学滤波方法来滤除。实践证明，所设计的硬件和软件措施是行之有效的。

摘要： 为解决焊接过程中由于坡口截面变化造成的熔敷金属填充不均的问题，利用激光视觉传感的方式开发设计了自适应填充控制系统。系统以模块化开发工具包（MDK，Module Development Kit）为图像实时采集系统，计算机为控制器，DA卡作为控制量输出接口、TIG焊接系统作为被控对象构成系统的硬件部分。软件设计方面遵循模块化设计思想，开发了相应的功能模块。设计开发的特征提取和控制策略两大关键算法具有很好的精确度与稳健性。试验表明，该系统稳定、可靠、精确地实现了熔敷金属量的自适应填充，具有很好的填充效果，焊缝成形质量符合相关的工业标准。

摘要： 本文论述了激光视觉检测站的测量原理,以及在解放卡车驾驶室焊装线上的安装方案以及应用.激光视觉检测站实现了对卡车驾驶室的100％在线检测,其检测数据为卡车驾驶室的生产问题处理和质量改进提供了强大的手段.

摘要： 熔池表面的三维测量对实现GTAW焊缝熔透控制及深入理解电弧与熔池的耦合作用具有十分重要意义.基于激光视觉法的原理提出了一种新型的熔池自由表面测量方法并搭建了试验平台.在熔池表面测量试验中发现激光光路参数变化对反射激光点阵图像有较大影响.为了研究激光器入射角(θ)、激光器到熔池距离(D)、成像屏到钨极距离(L)变化对传感质量的影响规律,首先建立了熔池表面标准模型及入射线、反射线、成像屏方程,利用MATLAB软件采用光学反射定律逆向仿真反射点阵的变化;并通过工艺实验对仿真的最佳参数进行了验证.结果表明,θ、D、L的最佳调节范围为28-32度、45-55mm、50-60mm;仿真结果与试验结果基本一致.

摘要： 为实现塔吊臂架角钢外角接接缝的自动化焊接，本研究设计了一套具有可靠性高、能够在工业现场长期应用的激光视觉焊缝跟踪系统。介绍了系统的组成和工作原理。根据外角接接头几何特点，设计了一套专门图像处理算法，能够快速准确可靠地提取焊缝特征和中心位置，并对焊缝中心检测结果进行数字滤波，以提高抗干扰性。在焊枪纠偏控制中，针对检测传感器前置的特点，水平方向的焊缝跟踪采用一种基于实时焊缝斜率的跟踪算法，并运用PD算法进行焊枪调整；针对高度方向上的焊缝跟踪特点，采用带智能积分的模糊控制器进行焊枪调整。经现场试用表明，该系统运行稳定，能够满足焊接精度要求，具有较高的实用价值。

摘要： 本发明提供了一种基于机器视觉定位的激光焊接装置及视觉定位方法，其中，所述激光焊接装置包括：大理石防振平台；X轴运动模块，设置在所述大理石防振平台的横梁上；Z轴运动模块，设置在所述X轴运动模块上，包括一绕Y轴手动转动平台；视觉定位模块，设置在所述绕Y轴手动转动平台上；Y轴运动模块，设置在所述大理石防振平台的基座上，包括一绕Z轴自动转动平台；控制驱动模块，包括一工控机和一伺服驱动器；焊接冷却模块，包括一光纤激光器和一工业水冷机。本发明简化了机器的运动控制，提高了焊接工件和激光焊接头的灵活性，可执行复杂的焊接工艺，机器视觉的定位精准度高，操作简单，提高了激光焊接生产效率。

摘要： 本发明涉及一种非正交轴系激光全站仪的激光点视觉引导方法，包括以下步骤：关闭激光器，采集一副含靶标的数字图像，对采集到的靶标图像进行透视投影矫正：对矫正后的靶标图像利用OTSU算法进行二值化处理；利用Sobel算子对处理后的二值化图像进行边缘检测；灰度质心法提取靶标质心的质心；对激光点图像的预处理以及质心提取同对靶标图像的处理方法一致，对激光点图像进行处理，求取激光点质心；对激光点进行粗引导至靶标质心位置附近；对激光点进行精引导至靶标质心位置；利用二分搜索策略，使得激光斑不断逼近靶标中心，当两者之间的距离小于阈值d时，就判定激光斑指向靶标，引导过程结束。

摘要： 本发明涉及视觉装置技术领域，公开了一种基于激光雷达与视觉融合的电力机器人的视觉装置，包括电力机器人，所述电力机器人下部两侧的前后两侧均设置有行走轮，所述电力机器人上设置有视觉装置，所述视觉装置的顶部设置有安装座，所述安装座的内部设置有清理片，所述安装座的两侧均设置有插座。本发明通过设置的插座、连接杆、弹簧和清理片，在使用时，当电力机器人行走时，可以通过连接杆带动清理片上下移动，从而实现对视觉装置镜片的清理，相较于现有技术，本发明可以使得视觉装置模拟眼睛眨动，对视觉装置镜片上战粘附的灰尘、水渍等进行处理，实现保证视觉装置的运行，使用效果极佳。

摘要： 本发明提供了一种基于机器视觉定位的激光焊接装置及视觉定位方法，其中，所述激光焊接装置包括：大理石防振平台；X轴运动模块，设置在所述大理石防振平台的横梁上；Z轴运动模块，设置在所述X轴运动模块上，包括一绕Y轴手动转动平台；视觉定位模块，设置在所述绕Y轴手动转动平台上；Y轴运动模块，设置在所述大理石防振平台的基座上，包括一绕Z轴自动转动平台；控制驱动模块，包括一工控机和一伺服驱动器；焊接冷却模块，包括一光纤激光器和一工业水冷机。本发明简化了机器的运动控制，提高了焊接工件和激光焊接头的灵活性，可执行复杂的焊接工艺，机器视觉的定位精准度高，操作简单，提高了激光焊接生产效率。

摘要： 本实用新型公开了一种通过激光折射进行视觉定位的激光打标装置，包括支撑架、托盘、推送机构、上料机构、收料机构、视觉定位相机、激光打标机和三菱镜，支撑架上横向设置有滑轨；上料机构设置在推送机构的上游；收料机构设置在推送机构的下游；视觉定位相机对准三菱镜，三菱镜设置在视觉定位相机与收料机构之间，视觉定位相机设置在三菱镜与收料机构之间。本实用新型提供了一种通过激光折射进行视觉定位的激光打标装置，通过视觉定位相机使激光打标装置定位更加准确，同时激光通过三菱镜折射到待打标产品对应的表面进行打标，解决了推送机构上方空间不足以同时安装视觉定位相机和激光打标机的问题。

摘要： 本发明公开了一种主动激光视觉引导机器人激光焊接精确焊缝跟踪系统，包括：激光‑复合焊接机器人、主动激光视觉系统、激光光源、图像处理系统和控制系统，所述主动激光视觉系统和激光光源均设于激光‑复合焊接机器人上，所述图像处理系统设于控制系统中，所述激光‑复合焊接机器人、主动激光视觉系统、定位十字滑台、激光光源、图像处理系统均与控制系统连接；旨在解决现有激光‑电弧复合焊接时电弧弧光及飞溅干扰导致焊缝跟踪系统产生过多图像噪声最终影响焊接质量、焊接精度与效率的问题，将焊缝图像识别与机器人机械臂末端附加定位控制其通过精确定位十字滑台实现相结合，从而满足快速、准确、稳健的焊缝智能跟踪。

摘要： 本发明公开了一种罐体内角焊缝激光视觉三维视觉定位方法，包括：S1，对CCD相机和激光器发出的激光在空间上投射出的光平面进行标定，得到标定参数，其包括相机内参、相机外参以及光平面外参；S2，获得焊缝特征区域的特征点二维坐标；S3，通过步骤S1得到的标定参数及步骤S2得到的焊缝特征区域的特征点二维坐标，得到焊缝的三维世界坐标，实现焊缝的定位。本发明提供的罐体内角焊缝激光视觉三维视觉定位方法，通过对CCD相机获得的角焊缝的二维图像进行预处理，将焊缝的特征区域转化为三维世界坐标系中的三维世界坐标，从而实现了对焊缝的精准定位，其处理流程快速，且定位精准，可广泛应用于视觉焊接图像处理方法技术领域。

摘要： 本实用新型公开了一种激光视觉焊接跟踪三轴龙门激光焊接机，属于激光焊接机技术领域。一种激光视觉焊接跟踪三轴龙门激光焊接机，包括焊接箱和固定连接在焊接箱上的龙门架，龙门架上安装有激光焊接头，还包括：滑动连接在焊接箱内的升降台；对称固定连接在焊接箱上的支撑块；本实用新型可以通过滑动连接在夹持杆上的两个夹持块相互靠近对待焊接的金属块进行夹紧，通过旋转对接螺纹杆驱动两个待焊接的金属块相互紧密贴合并对对接螺纹杆进行锁紧，以便于通过激光焊接头对两个金属块进行焊接，同时焊接过程中可旋转转轴驱动金属块旋转，以便于激光焊接头对金属块上的缝隙多方向进行焊接。

摘要： 本实用新型公开了一种激光视觉指示治疗用的激光器安装结构，包括帽子、激光器和给激光器供电的蓄电池，所述帽子上贯穿有第一壳体，所述第一壳体的内部转动连接有第一转轴，所述第一转轴安装在固定座的底部，所述第一壳体侧面上安装的第一转轴上固定套接有固定座和第一齿轮，所述激光器通过螺纹安装在固定座的底部，所述第一壳体的侧面安装有第二转轴。本实用新型通过设置第一转轴、第二转轴、第一齿轮、第二齿轮，方便调整激光器投射的一字激光的位置，方便不同患者使用，迈步时不会挡住一字激光，十分灵活方便；同时通过设置压紧机构、安装板、转盘和卡块，方便将蓄电池取下，蓄电池拆卸十分方便，拆卸速率高。

摘要： 本实用新型公开了一种激光视觉焊接跟踪三轴龙门激光焊接机，包括激光焊接机本体，所述激光焊接机本体内壁的右侧固定连接有滑竿，所述滑竿的左侧与激光焊接机本体内壁的左侧固定连接，所述滑竿的表面滑动连接有滑块，所述滑块的数量为两个且呈均匀分布，所述滑块的底部通过销轴活动连接有横杆。本实用新型通过设置激光焊接机本体、滑竿、滑块、横杆、转盘、电机、防护盒、矩形盒、下夹板、马达、螺杆、连接块、上夹板、防滑块、支撑块、防滑垫、支撑杆、滚轮，解决了现有的激光焊接机不能对金属进行固定，在焊接的时候，金属容易因为没有被固定而晃动，导致金属偏离激光焊接机的焊接轨迹，降低了激光焊接机的精确度的问题。