焊缝视觉跟踪系统中标定算法的研究.pdf

维普资讯 第 1O卷 第 1期 哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报 Vo1．10No．1 JOURNAL HARBIN UNIV．SCI．＆ TECH ． Feb．2005 2005年 2月 焊缝视觉跟踪系统中标定算法的研究 张国亮， 赵彦玲， 王义文， 王 鹏， 王玉景， 刘献礼 f哈尔滨理工大学 机械动力工程学院，黑龙江 哈尔滨 15OO80) 摘 要 ：针对TIG焊焊缝视觉跟踪系统的标定问题，基于光学成像的几何原理，通过 CCD摄像 机获取焊接 区熔池图像，经图像处理后，将其转化成图像 目标坐标矩 阵，以转换后的 目标矩阵为初 始矩阵，确立了一种可以完成4种坐标相互转换的数学模型，以此数学模型可以完成三维世界坐标 与二维图像坐标之间的相互转换 ．将研究结果应用于铝舍金TIG焊过程的质量控制，保证 了焊接过 程的稳定，实现了对铝舍金TIG焊焊缝成型的良好控制． 关键词：焊缝跟踪；机器人视觉；摄像机标定；开小窗技术 中图分类号：TP30l。6 文献标识码：A 文章编号：1007—2683(2005)0l一0025-04 Study ofCalibration in Auto_。——‘vision W elding Seam System ZHANG Guo—liang， ZHAO Yan—ling， WANG Yi～wen WANG Peng， WANG Yu-ring， LIU Xian—li (Mechanical＆ PowerEngineeringCollege，HarbinUniv．Sci．Tech．，Harbin 150080，China) Abstract：A method ofcalibration 1Sdeveloped in termsofaccuracy and stabilization ofauto—— vision TIG welding．W elding imageiscaptured by CCD camera．After imageprocessing，theimage istransformed by coordinatematrix，then conversion between world coordinate，camera coordinate， imagecoordinateand pixelcoordinatearecarried outaccording to theprincipleofphoticgeometry． The mathematic model realizes conversion between three—dimension world coordinate and two～dimension imagecoordinate．CreatedmodelismainlyappliedtoqualitycontrolofTIG aluminum alloywelding．Themodelensuresthestabilization ofwelding processand a successfulcontrolofthe formation ofTIG aluminum alloywelding． Key words：welding seam auto tracking；robotvision；calibration ofcamera；region ofinterest technique 焊接过程是一个 电、光、热、力等综合作用下 的 的研究 已经历 了从实验室走向实际应用的发展 阶 复杂物理化学过程 ．高技术工业生产对焊接的质量 段 ．从简单的二值图像处理到高分辨率多灰度的图 要求越来越高，而焊缝跟踪则是进一步提高焊接生 像处理，从一般的二维信息处理到