激光焊接头自动化焊缝检测与跟踪技术研究

"激光焊接头焊缝自动检测及跟踪研究" 本文主要探讨了一种基于激光焊接头和CCD视频跟踪模块集成的焊缝自动检测和跟踪技术。这项技术利用激光三角测量法来获取焊缝的几何特性，如高度和宽度，从而实现对焊缝的精确识别和定位。 激光三角测量法是激光传感器测量物体表面形状的一种常用方法。在这个过程中，激光器发射出一字线激光，照射到焊缝表面，通过接收反射回来的激光信号，结合CCD摄像头捕捉的图像，可以计算出焊缝的三维信息。具体来说，中值滤波用于去除图像噪声，提高图像质量；二值化处理则有助于突出焊缝特征，便于后续的特征点提取。通过这些图像处理技术，可以得到焊缝的二维坐标，进一步转化为世界坐标系下的三维坐标，实现焊缝的精确定位。 在跟踪算法上，文章采用了核相关滤波器，这是一种高效且准确的目标跟踪方法。核相关滤波器能够快速适应焊缝形状的变化，无论是直线型还是曲线型焊缝，都能实现稳定跟踪。实验结果显示，拟合曲线与焊缝形态的误差控制在5%以内，表明了该方法具有较高的精度和良好的实时性。 此研究对于提升激光焊接过程中的自动化水平和质量控制具有重要意义。通过自动检测和跟踪焊缝，可以减少人工干预，降低焊接误差，提高生产效率和产品质量。同时，这种方法也适用于其他需要高精度在线检测和跟踪的工业应用。 关键词：机器视觉、激光焊接、焊缝检测、激光三角测量法、图像处理、核相关滤波器跟踪算法 这篇研究论文发表在《激光与光电子学进展》期刊上，作者来自哈尔滨工业大学（威海）机械工程系、航天学院和光电科学系。文章的研究成果对于理解和改进激光焊接过程中的焊缝检测和跟踪技术提供了重要的理论支持和实践指导。