激光切割機複合熔池邊緣檢測出來後,需要從(cong) 中提取熔池寬度作為(wei) 輸出。在一個(ge) 穩定的焊接過程中,熔池邊緣的寬度自前沿向後逐漸增大,並在一個(ge) 相對固定的位置取得最大值,此後檢測到的寬度為(wei) 凝固焊縫的寬度。這種情況下,從(cong) 前沿開始向後搜索到的最大寬度就是熔池的寬度。在實際焊接過程中,總存在一些不穩定的因素,熔池邊緣寬度取最大值的位置並不是固定的,可能會(hui) 有一小幅度的波動。同一焊接過程中兩(liang) 個(ge) 不同時刻的熔池圖像處理後得到的邊緣檢測結果以及相應的邊緣寬度變化曲線。可以看到熔池寬度最大值稍大,但熔池最大寬度位置更靠近熔池前沿。
若兩(liang) 者都取最大的邊緣寬度作為(wei) 熔池寬度的輸出,顯然是不合理的,因為(wei) 相鄰時刻的輸出熔池寬度必須具備可比性,所以輸出熔池寬度的位置必須相對比較固定,而且輸出的熔池寬度要能夠反映熔池當前實際的寬度,所以也不能選擇在已經凝固的焊縫位置。
因此,基於(yu) 上述原因,可以考慮把若幹個(ge) 時刻的熔池最大寬度位置取平均,把這個(ge) 平均位置的邊緣寬度作為(wei) 熔池寬度輸出。具體(ti) 算法分三步表述:
(1)求一幅圖像的熔池邊緣最大寬度處的位置 從(cong) 熔池前沿向後掃描邊,M的取值應滿足兩(liang) 個(ge) 要求:一是保證搜索不會(hui) 在沒有到達熔池最大寬度位置時就認為(wei) 取得極大值,這確定了M的取值下限;二是保證搜索不會(hui) 經過熔池最大寬度位置而在凝固焊縫與(yu) 母材的邊界取得極大值,這確定丁M的取值上限。這兩(liang) 個(ge) 要求和圖像沿X、Y軸方向的空間分辨率有關(guan) ,也和熔池邊緣寬度曲線的斜率有關(guan) 。
(2)求N幅圖像最大熔池邊緣位置的平均值,作為(wei) 輸出熔池寬度的位置在處理完第尼幀圖像後,可以確定下一幀輸出熔池寬度的位置,
(3)依據激光切割機最大熔池邊緣位置的平均值,輸出熔池寬度,即為(wei) 當前的熔池寬度。同時找到熔池的本幀圖像邊緣最大寬度位置,為(wei) 下一幀圖像位置平均和熔寬輸出做準備。
在圖像處理過程中,上述的圖像增強、邊緣檢測以及最大寬度位置的檢測都是同時進行。
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