基于线结构光和工业机器人的大构件三维测量方法

    公开(公告)号:CN111156925A

    公开(公告)日:2020-05-15

    申请号:CN201911321081.4

    申请日:2019-12-19

    Abstract: 本发明公开了一种基于线结构光和工业机器人的大构件三维测量方法,三维测量由两部分组成,即单次测量的三维数据获取和多次测量之间的三维数据拼接;本发明结合线结构光三维测量技术和机器人手眼标定技术,线结构光三维测量系统用于获取单次测量的三维数据,机器人手眼标定则实现了多次测量之间的三维数据拼接。本发明利用双目相机辅助进行单目线结构光平面的标定方法,简化了线标定的过程,提高了线重建的精度;采用空间圆拟合的方法来拟合标准球的球心坐标,使光平面可以是任意平面方程,扩大了标准球手眼标定方法的适用范围,本发明的测量方法能够精准地重建目标三维点云模型。

    一种高信噪比CMT+P熔池图像的获取方法

    公开(公告)号:CN108971716B

    公开(公告)日:2021-01-19

    申请号:CN201810722340.3

    申请日:2018-07-04

    Abstract: 本发明公开了一种高信噪比CMT+P熔池图像的获取方法,属于CMT+P焊接技术领域。该方法包括以下步骤:a.检测出具有阶跃性变化规律的P焊接脉冲电流上升沿和T电流上升沿,b.对N个参比对象进行对比;c.根据P焊接脉冲电流上升沿的幅度At与T电流上升沿的幅度Atr之间的差值大小,计算出用于区分P焊接脉冲电流上升沿与T电流上升沿的电流阈值Ar;d.区分P焊接脉冲电流上升沿与T电流上升沿;e.当FPGA模块分析得出当前的CMT+P焊接电流处于T电流上升沿时,发出相机开关信号K,用于控制相机拍摄CMT+P熔池图像。本方法可在弧光干扰最低时发出拍照信号,以获取高信噪比CMT+P熔池图像。

    基于光谱分析的熔池视觉最佳成像波段选择方法

    公开(公告)号:CN109444134A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201810752507.0

    申请日:2018-07-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于光谱分析的熔池视觉最佳成像波段选择方法,包括以下步骤:1)、依据相机的光谱响应,模拟不同黑体温度下,相机在不同波长下的响应强度,得到相机光谱图并进行归一化;用光谱仪采集焊接过程的熔池自身辐射光谱图,并将采集到的熔池自身辐射光谱图的相应强度归一化;2)、将不同的波长下的归一化的熔池自身辐射光谱图的相对强度与归一化的相机光谱图的相对强度做差,得到差值;3)、选择差值大于等于0.4的波段为熔池视觉最佳成像波段。本发明的基于光谱分析的熔池视觉最佳成像波段选择方法得到的熔池视觉最佳成像波段的电弧光较弱且相机光谱响应较强,且该成像波段较宽,可以有效提高熔池的辐射量。

    基于学习的线结构光焊缝跟踪与增材路径纠偏装置及方法

    公开(公告)号:CN111922483A

    公开(公告)日:2020-11-13

    申请号:CN201910391799.4

    申请日:2019-05-13

    Abstract: 本发明公开了一种基于学习的线结构光焊缝跟踪与增材路径纠偏装置及方法,纠偏装置包括母板、焊枪、激光器、CCD相机和图像处理传输模块,在焊接或增材制造过程中由相机在线连续采集线结构光投射到基板的光条图像,再采用改进的VGG深度网络方法提取出线结构光中心光条和基于中心光条提取焊接或增材的特征点位,装置将特征点信息传输给机器人控制系统,以此来实现对焊接作业的焊缝跟踪和增材制造中的路径纠偏。本发明能够适用于多种作业种类,如各类焊接制造、激光增材和电弧增材;对于恶劣的作业环境的适应性极强,能够抗弧光、飞溅、烟尘等各类噪声干扰;同时也保证了工业上对于跟踪及纠偏精度要求。

    基于光谱视觉协同感知的多源质量监测方法

    公开(公告)号:CN109064452A

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201810751924.3

    申请日:2018-07-10

    CPC classification number: G06T7/0004 G06K9/6228 G06K9/6276 G06T2207/30152

    Abstract: 本发明公开了一种基于光谱视觉协同感知的多源质量监测方法,包括以下步骤:1)、采集焊接电流参数,在电流的峰值时刻采集熔池的光谱数据,在电流的基值时刻采集熔池的视觉图像;2)、基于步骤1)得到的光谱数据,选取特征波段,根据特征波段进行LPP‑KNN分类来实现保护气流量的质量监测;3)、基于步骤1)得到的熔池的视觉图像CC‑KNN的焊速稳定性监测;4)、基于步骤1)得到的光谱数据先验阈值的光谱处理进行母材缺陷监测。本发明的基于光谱视觉协同感知的多源质量监测方法中各种算法均计算简单高效,实时性强。通过视觉的分类和光谱的分类相结合,可在线定位的质量问题类别更多、准确率更高、性能更加稳定。而且本发明不限于单一焊接工艺和单一材料。

    一种高信噪比CMT+P熔池图像的获取方法

    公开(公告)号:CN108971716A

    公开(公告)日:2018-12-11

    申请号:CN201810722340.3

    申请日:2018-07-04

    Abstract: 本发明公开了一种高信噪比CMT+P熔池图像的获取方法,属于CMT+P焊接技术领域。该方法包括以下步骤:a.检测出具有阶跃性变化规律的P焊接脉冲电流上升沿和T电流上升沿,b.对N个参比对象进行对比;c.根据P焊接脉冲电流上升沿的幅度At与T电流上升沿的幅度Atr之间的差值大小,计算出用于区分P焊接脉冲电流上升沿与T电流上升沿的电流阈值Ar;d.区分P焊接脉冲电流上升沿与T电流上升沿;e.当FPGA模块分析得出当前的CMT+P焊接电流处于T电流上升沿时,发出相机开关信号K,用于控制相机拍摄CMT+P熔池图像。本方法可在弧光干扰最低时发出拍照信号,以获取高信噪比CMT+P熔池图像。

    一种基于双线结构光的在线焊缝成型视觉检测方法

    公开(公告)号:CN108335286B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN201810042383.7

    申请日:2018-01-17

    Abstract: 本发明公开了一种基于双线结构光的在线焊缝成型视觉检测方法,在不同曝光时间下,对标定板进行采样,实现线结构光的标定;三维重建后,使用标准平面,在母板上对重建结果进行校正;最后结合前后两条线结构光的三维重建结果,对两个三维曲面进行匹配,可以在线获得焊接前后,母板上同一位置的三维数据;同时在线获取焊缝粗糙度、高度、宽度等结果。本发明方法可以在母板不平整,如堆焊等情况下,取得较好结果;母板平整的情况下,亦可实现功能。本发明方法能够有效提高标定精度和三维重建精度,并对焊缝成型结果进行多角度的分析。

    基于光谱视觉协同感知的多源质量监测方法

    公开(公告)号:CN109064452B

    公开(公告)日:2022-07-05

    申请号:CN201810751924.3

    申请日:2018-07-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于光谱视觉协同感知的多源质量监测方法,包括以下步骤:1)、采集焊接电流参数,在电流的峰值时刻采集熔池的光谱数据,在电流的基值时刻采集熔池的视觉图像;2)、基于步骤1)得到的光谱数据,选取特征波段,根据特征波段进行LPP‑KNN分类来实现保护气流量的质量监测;3)、基于步骤1)得到的熔池的视觉图像CC‑KNN的焊速稳定性监测;4)、基于步骤1)得到的光谱数据先验阈值的光谱处理进行母材缺陷监测。本发明的基于光谱视觉协同感知的多源质量监测方法中各种算法均计算简单高效,实时性强。通过视觉的分类和光谱的分类相结合,可在线定位的质量问题类别更多、准确率更高、性能更加稳定。而且本发明不限于单一焊接工艺和单一材料。

    基于学习的线结构光焊缝跟踪与增材路径纠偏装置及方法

    公开(公告)号:CN111922483B

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN201910391799.4

    申请日:2019-05-13

    Abstract: 本发明公开了一种基于学习的线结构光焊缝跟踪与增材路径纠偏装置及方法,纠偏装置包括母板、焊枪、激光器、CCD相机和图像处理传输模块,在焊接或增材制造过程中由相机在线连续采集线结构光投射到基板的光条图像,再采用改进的VGG深度网络方法提取出线结构光中心光条和基于中心光条提取焊接或增材的特征点位,装置将特征点信息传输给机器人控制系统,以此来实现对焊接作业的焊缝跟踪和增材制造中的路径纠偏。本发明能够适用于多种作业种类,如各类焊接制造、激光增材和电弧增材;对于恶劣的作业环境的适应性极强,能够抗弧光、飞溅、烟尘等各类噪声干扰;同时也保证了工业上对于跟踪及纠偏精度要求。

    基于线结构光和工业机器人的大构件三维测量方法

    公开(公告)号:CN111156925B

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN201911321081.4

    申请日:2019-12-19

    Abstract: 本发明公开了一种基于线结构光和工业机器人的大构件三维测量方法,三维测量由两部分组成,即单次测量的三维数据获取和多次测量之间的三维数据拼接;本发明结合线结构光三维测量技术和机器人手眼标定技术,线结构光三维测量系统用于获取单次测量的三维数据,机器人手眼标定则实现了多次测量之间的三维数据拼接。本发明利用双目相机辅助进行单目线结构光平面的标定方法,简化了线标定的过程,提高了线重建的精度;采用空间圆拟合的方法来拟合标准球的球心坐标,使光平面可以是任意平面方程,扩大了标准球手眼标定方法的适用范围,本发明的测量方法能够精准地重建目标三维点云模型。

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