【作 者】胡丹;張艷喜;王靜靜;高向東

　　線結構光視覺檢測廣泛應用于焊接領域[1]，包括焊縫跟蹤、焊接質(zhì)量控制及焊縫成形檢測等方面[2-4]。其結構簡單，采集的圖像為焊縫某一截面特征，圖像處理算法難度較低，通過掃描采集即可得到焊縫全貌。焊縫幾何尺寸是表示焊縫表面形態(tài)特征的指標，是評判焊接質(zhì)量的直觀參數(shù)[5]。線結構光焊縫視覺檢測系統(tǒng)通過采集焊縫激光條紋圖像，從圖像中提取焊縫中心線以及特征點，從而實現(xiàn)焊縫表面成形檢測[6]。

　　近年來，國內(nèi)外相關科研人員利用自主搭建的結構光視覺傳感器對焊縫進行質(zhì)量檢測，將圖像處理算法進行改進、組合并應用，得到表征焊縫外貌的特征參數(shù)，并重建焊縫表面的三維輪廓，實現(xiàn)焊縫尺寸測量以及缺陷檢測[7-9]。針對角焊縫激光條紋圖像的光條特點，改進圖像處理算法，優(yōu)化圖像處理流程，準確提取焊縫中心線及特征點;對焊縫幾何尺寸進行詳細定義，實現(xiàn)焊縫表面特征參數(shù)的智能計算，并完成了焊縫三維重建，可直觀體現(xiàn)焊縫宏觀形貌。

　　【結 語】

　　線結構光焊縫視覺成形檢測系統(tǒng)通過采集焊縫表面激光條紋圖像對其進行尺寸測量與三維重建。通過鋸齒靶標實現(xiàn)激光條紋圖像像素距離到焊縫實際尺寸的轉(zhuǎn)變，測量誤差在0.2 mm以內(nèi)，滿足檢測需求。提出一種基于邊界限定的焊縫中心線提取方法，選用小波模極大值邊緣提取算法獲取完整、干擾較少的焊縫激光條紋區(qū)域，減少了像素坐標提取的圖像遍歷時間，適用于不同焊縫表面激光條紋圖像，提高了算法的穩(wěn)健性和適應性。根據(jù)斜率解析法、區(qū)域極值法和交點定位法提取焊縫特征點，并建立了角焊縫相關尺寸的計算模型。最后，對焊縫進行檢測試驗，驗證了所優(yōu)化的焊縫成形檢測系統(tǒng)的有效性和適用性，可滿足焊縫表面成形質(zhì)量檢測的需求。

　　以下是正文：