激光视觉机器人V型焊接坡口中心高精度提取技术

"V型焊接坡口中心的高精度提取方法 (2008年)" 本文主要探讨了在焊接过程中，如何提高激光视觉机器人对V型焊接坡口的跟踪精度，这对确保焊缝成形质量至关重要。V型坡口是焊接中最常见的接头形式。作者提出了一种基于软件算法的解决方案，旨在实现V型坡口中心的亚像素级坐标精确提取。 首先，文章介绍了采用多尺度的LOG（拉普拉斯高斯）算子来检测焊接坡口的特征边缘。LOG算子是一种边缘检测方法，通过对图像应用高斯滤波器和拉普拉斯算子来增强边缘，特别适合于检测不同尺度的特征。在多尺度下应用，可以有效捕获不同宽度的坡口边缘。 接着，为了进一步处理图像，文章采用了基于图像灰度直方图的阈值选择策略进行二值化处理。灰度直方图分析可以帮助确定最佳阈值，将图像分割为前景（坡口边缘）和背景，从而简化后续处理。 在二值化图像上，利用曲率极值的角点检测法来提取坡口中心的像素级坐标。角点检测是一种寻找图像局部特征点的方法，尤其适用于识别具有显著曲率变化的区域，如坡口的尖角。这种方法能够准确地定位坡口中心。 最后，通过对坡口中心点邻域的梯度值进行拉格朗日多项式插值，计算出亚像素级坐标。亚像素级精度意味着坐标定位更加精确，可以提升机器人焊缝跟踪的准确性。拉格朗日插值是一种数学方法，用于在已知离散数据点之间进行平滑插值，以获得更精细的分辨率。 实验结果显示，这种方法既简单又实用，满足了机器人焊缝跟踪的实时性要求，对提高焊接工艺的精度和效率具有积极意义。关键词包括焊缝跟踪、LOG算子、亚像素级坐标和多项式插值，表明了研究的主要技术点和领域。 这篇论文为提高激光视觉引导的机器人焊接系统的精度提供了一种有效的软件算法，对于提升现代工业自动化焊接过程的质量控制具有重要的理论和实践价值。