基于OpenCV的搭接型焊缝特征点提取

摘要

随着焊接自动化水平的日益提高，焊缝跟踪系统成为焊接领域的一项重要的研究课题。焊缝特征点像素坐标的准确度直接影响着焊缝跟踪系统的精度，该问题的研究具有重要的理论和实际意义。
　　本文主要研究利用激光条纹辅助焊缝特征点的提取，为机器人自动焊接的实现提供有效的帮助。首先，本文针对机器人末端安装的双目摄像头开发了焊缝图像采集系统；其次，对激光束打在工件上的激光条纹图像进行预处理，例如灰度化、开运算、中值滤波、二值化、细化等等，得到单像素的焊缝图像；最后采用了直线拟合法、曲率法、斜率法、Hough变换法分别提取焊缝特征点的像素坐标，并且对四种提取焊缝特征点像素坐标的方法的性能进行了对比，选用Hough变换方法作为本文提取焊缝特征点的方法。
　　本论文利用MOTOMAN机器人、Bumblebee2双目工业摄像头、1394图像采集卡等硬件设备和Visual Studio2008集成开发环境、OpenCV等相关软件搭建了研发平台。并经过图像预处理和焊缝特征点提取算法实现了对焊缝特征点像素坐标的提取，完成了具有焊缝特征点像素坐标提取功能的软件开发工作。为以后利用MOTOMAN机器人实现焊接自动化打下了良好基础。

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Contents

1 绪论

1.1 本文研究背景及意义

1.2 焊缝跟踪国内外研究与现状

1.3 OpenCV库简介

1.4本文内容和框架结构

1.5 本章小结

2 焊缝图像采集系统

2.1 焊缝图像采集系统的组成

2.2 硬件部分

2.3 软件部分

2.4 本章小结

3 图像预处理

3.1 引言

3.2 预处理方法

3.3 算法实现

3.4 本章小结

4 像素坐标提取

4.1 引言

4.2 焊缝特征点提取算法

4.3 实验结果

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 本文展望

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况

参考文献