激光切割機(jī)復(fù)合熔池邊緣檢測(cè)出來后,需要從中提取熔池寬度作為輸出。在一個(gè)穩(wěn)定的焊接過程中,熔池邊緣的寬度自前沿向后逐漸增大,并在一個(gè)相對(duì)固定的位置取得最大值,此后檢測(cè)到的寬度為凝固焊縫的寬度。這種情況下,從前沿開始向后搜索到的最大寬度就是熔池的寬度。在實(shí)際焊接過程中,總存在一些不穩(wěn)定的因素,熔池邊緣寬度取最大值的位置并不是固定的,可能會(huì)有一小幅度的波動(dòng)。同一焊接過程中兩個(gè)不同時(shí)刻的熔池圖像處理后得到的邊緣檢測(cè)結(jié)果以及相應(yīng)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。
若兩者都取最大的邊緣寬度作為熔池寬度的輸出,顯然是不合理的,因?yàn)橄噜彆r(shí)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(duì)比較固定,而且輸出的熔池寬度要能夠反映熔池當(dāng)前實(shí)際的寬度,所以也不能選擇在已經(jīng)凝固的焊縫位置。
因此,基于上述原因,可以考慮把若干個(gè)時(shí)刻的熔池最大寬度位置取平均,把這個(gè)平均位置的邊緣寬度作為熔池寬度輸出。具體算法分三步表述:
(1)求一幅圖像的熔池邊緣最大寬度處的位置 從熔池前沿向后掃描邊,M的取值應(yīng)滿足兩個(gè)要求:一是保證搜索不會(huì)在沒有到達(dá)熔池最大寬度位置時(shí)就認(rèn)為取得極大值,這確定了M的取值下限;二是保證搜索不會(huì)經(jīng)過熔池最大寬度位置而在凝固焊縫與母材的邊界取得極大值,這確定丁M的取值上限。這兩個(gè)要求和圖像沿X、Y軸方向的空間分辨率有關(guān),也和熔池邊緣寬度曲線的斜率有關(guān)。
(2)求N幅圖像最大熔池邊緣位置的平均值,作為輸出熔池寬度的位置在處理完第尼幀圖像后,可以確定下一幀輸出熔池寬度的位置,
(3)依據(jù)激光切割機(jī)最大熔池邊緣位置的平均值,輸出熔池寬度,即為當(dāng)前的熔池寬度。同時(shí)找到熔池的本幀圖像邊緣最大寬度位置,為下一幀圖像位置平均和熔寬輸出做準(zhǔn)備。
在圖像處理過程中,上述的圖像增強(qiáng)、邊緣檢測(cè)以及最大寬度位置的檢測(cè)都是同時(shí)進(jìn)行。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。