用于焊缝检测的爬壁机器人的视觉导航系统的焊缝的焊接定位方法及焊缝偏移量获取方法

摘要

用于焊缝检测的爬壁机器人的视觉导航系统及焊缝的焊接定位方法及焊缝偏移量获取方法，本发明涉及用于焊缝检测的爬壁机器人的视觉导航系统及焊缝的焊接定位方法及焊缝偏移量获取方法。它为了解决自然环境恶劣场所现有技术无法实现示教再现方式对塔筒的检修维护工作的问题。视觉导航系统的电荷耦合摄像机和激光发射器固定在机器人头部的正前端，并且激光发射器在电荷耦合摄像机的正上方，激光发射器发射的激光照射在被焊接工件表面形成光斑，电荷耦合摄像机用于拍摄工件表面的光斑，电荷耦合摄像机数据输出端与计算机的数据输入端连接。本发明适用于对塔筒的检修维护领域。

主权项

用于焊缝检测的爬壁机器人的视觉导航系统的焊缝的焊接定位方法，所述方法通过以下装置实现，所述装置包括电荷耦合摄像机（1）、十字激光发射器（2）和计算机，电荷耦合摄像机（1）和十字激光发射器（2）固定在机器人头部的正前端，并且十字激光发射器（2）在电荷耦合摄像机（1）的正上方，所述的十字激光发射器（2）发射的激光照射在被焊接工件表面形成十字光斑，电荷耦合摄像机（1）用于拍摄工件表面的十字光斑，且十字激光发射器（2）发射的激光光束的光轴与电荷耦合摄像机（1）的摄像头的光轴的夹角为45°，电荷耦合摄像机（1）的数据输出端与计算机的数据输入端连接；其特征在于，用于焊缝检测的爬壁机器人的视觉导航系统的焊缝的焊接定位方法包括下述步骤：步骤一、十字激光发射器（2）发射红色十字线型激光束，所述激光束照射在被焊接工件表面形成十字光斑，并采用该激光束扫描工件表面，在扫描过程中，采用电荷耦合摄像机（1）采集工件表面的视频信息，执行步骤二；步骤二、计算机接收电荷耦合摄像机所采集的视频信息；步骤三、计算机把视频信息中每一帧图像进行如下处理：步骤三一、将该帧图像分割成像素点,所述的像素点的值表示该点图像红、黄和蓝三色的值；步骤三二、将该帧图像的所有红、黄和蓝三种颜色分量的数值分别存储于三个数组里；步骤三三、计算机通过二维最大熵分割法对该帧图像对应的红色分量的数组求取红色分量数值对应的灰度值的最佳阈值；步骤三四、将该帧图像的所有像素的灰度值与步骤三三获得的最佳阈值相比较，并将高于阈值的像素的灰度值置为255，将低于阈值的像素灰度值置为0，将该帧图像转换为二值图；步骤三五、运用Canny算子对步骤三四得到的二值图进行边缘检测，以获得二值图像的边缘信息，在该帧图像上表现为十字光斑的边缘；步骤三六、提取步骤三五的边缘信息，取十字光斑的边缘的中线作为骨架,得到光滑的单像素宽度的骨架曲线；步骤三七、根据步骤三六得到的骨架曲线进行直线的Hough变换，得到弧线两边的两条直线，并标记出弧线的两个端点，找到弧线部分，检测出焊缝在该帧图像中的位置。