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焊接机器人焊缝图像特征点采集线结构光条纹中心线提取

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-08-01 15:09:49 * 浏览: 55
基本双目视觉的焊接轨迹的自动校正是,教学后的焊接机器人可以在焊接过程中实时反馈要焊接的焊点的坐标和要焊接的焊点的坐标。教学计划处于可接受的状态。在误差范围内,如果它大于该误差,则需要校正轨迹,并且将焊炬移动到校正的坐标位置以进行焊接。解决上述过程的核心问题是找到待焊接焊点的坐标。在本章前面的章节之后,从构建视觉采集系统到系统校准,完成坐标系的关系转换,然后进行图像预处理和图像模式识别,以区分不同类别的三种类型的焊缝,以及然后可以用于处理后的不同焊接图像使用不同的处理算法来提取图像上的焊接点。在获取与双目镜对应的图像上的焊接点的坐标之后,可以通过使用诸如视差测距原理的相关点的三维重建方法来执行焊接点的空间坐标。计算。图4-10显示了处理三个焊缝后的二进制图像。图中的像素是图表上亮度的干扰。要点是要焊接的特征点。图中的像素为0.背景。 255是激光的条纹和一些背景。为了找到焊缝和线激光条纹,要焊接的特征点是分开定义的:对接焊缝的特征平面坐标是两个类似于断裂的。裂纹末端共线条纹中心线的中心点坐标,焊缝的平面特征点是激光条纹中心线第一转折点的坐标,以及激光条纹中心线的特征点坐标。 T形角焊缝是两条破碎条纹的右侧条纹中心线延伸线的第一个点与左侧条纹接触的坐标。线结构光条纹中心线提取通过以上分析,计算三个待焊接焊缝图像的特征点涉及提取线结构光条纹的中心线,因此本节主要介绍这部分,电流普通条带提取方法有极值法,细化法,宽值法,几何中心法和Steger法。极值法是使用光带横截面上具有最大灰度的点作为条纹的中心点。用高斯分布的灰度分布提取条纹效果很好,但本项目要处理的图像是二值图像,其中光线条的灰度为255,灰度等级光条上的每个像素的相同,因此条带的中心点不能通过极值方法提取。阈值方法应用和极值方法像素也适用于其中条带的横截面的灰度级是高斯的图像。由于理想的高斯分布沿中心点对称,因此可以如图5-1所示设置阈值T,并且沿条纹横截面找到对应于阈值的灰度像素坐标P1和P2,以及中心两个坐标的点是浅色条纹。在中心线上一点点。类似地,对于该项目,阈值方法也不适用于条带中心线的提取。 Steger方法通常与Hessian矩阵一起使用。首先获得光条纹路径的法线方向,然后沿法线方向获得每个部分的中心点。最后,安装中心点以获得截面。计算过程如下。首先,获得法线,即,通过如下找到Hessian矩阵n来获得图像的二阶导数最大值。其中:g(xY)是二维高斯卷积模板,这里是假设条带图像的灰度分布,I(x,y)是矩阵在图像上具有与9(x,y)相同的大小,并且中心是((xy)。然后,获得矩阵(5.1)的特征向量(nx,ny),并且可以从矩阵特征向量获得图像点的法线方向。然后通过(5.5)求解点(x,y)的子像素。坐标:重复使用(5.5)和(5.6)遍历条带上的点。如果(tnx,tny)在[-1 / 2,1 / 2]范围内,则点(x,y)是灯条的中心点。通过上述计算和分析,我们可以发现基于Hessian矩阵的Steger方法首先对应于沿着光条法线的灰度为高斯的图像,其涉及子像素的计算,因此计算精度很高,但计算过程涉及大量的卷积计算,因此操作更复杂。一般来说,这种方法也不适用于这个项目。最后的细化方法是使用形态学处理方法循环剥离二进制图像连接域的边界像素,直到最后,获得单像素连接线,并且该项目需要处理的源图形也是二进制的因此,当提取线结构光条纹的中心线时,可以使用细化方法。细化方法,也称为骨架提取方法,具有多种算法,可与经典和常用的TYZhang和CYSuen进行比较。该算法也是该项目中使用的方法,即对于图像上的目标像素点P,下图5-2是P的八邻域图。然后,使用上述方式执行图像遍历。提到了以P为中心的八邻点。是否确定P像素是否满足以下两个条件(5.7)(5.8)或两者中的任何一个,并且满足:其中B(P)是P,A的八个邻域像素中的非零像素的数量(P)是像素排列从P0到P7依次出现的次数。在满足该点之后,剩余点的线是条带的骨架。最后,使用上述骨架细化方法。从中心线提取焊缝的预处理双目图像。首先,骨架细化方法用于连接域,并且干涉因子出现在焊接图像中以引起除灯条之外的附加连接域。如图5-3所示:因此您需要删除焊接图像中灯带以外的连接域。对于图5-3所示的焊接图,首先通过关联的连接域[[59]获取算法,获取图中的三个连通域,然后分别获取每个子域的面积,删除连接域,其面积小于某个空闲值,其余为光带所在的连接域。处理后的图形如图5-4所示,连接的域突出显示。还可以通过连接域上的特殊坐标点将焊接断裂边缘的左侧和右侧的连接域区分开,然后提取特定连接域的条带中心线。当只有光带留在穿透图像中时,焊接机器人使用上述内容。细化方法得到光条纹的中心线,双目的三个焊缝的加工中心线如图5-5所示。