172压缩编码标准，并制定出MPEG-格式，令视听传播方面进入了数码化时代。因此，大家现时泛指的MPEG-X版本，就是由ISO (Internat1nal Organizat1n forStandardizat1n)所制定而发布的视频、音频、数据的压缩标准。
[0036]MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用了具有运动补偿的帧间压缩编码技术以减小时间冗余度，利用DCT技术以减小图像的空间冗余度，利用熵编码则在信息表示方面减小了统计冗余度。这几种技术的综合运用，大大增强了压缩性能。
[0037]采用本发明的跟踪焊缝位置的焊炬位移控制系统，针对现有焊炬控制方式过于依赖人工而导致焊接精度不高、容易造成人员伤害的技术问题，引入机器焊接模式来替代人工焊接模式，该机器焊接模式能够精确识别出焊缝的中心轨迹，并能够根据焊缝的中心轨迹调整焊炬的当前位置，从而在提高焊接控制系统自动化水平的同时，保障了焊接的可靠性。
[0038]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种跟踪焊缝位置的焊炬位移控制方法，该方法包括下列步骤: 1)提供一种跟踪焊缝位置的焊炬位移控制系统，所述控制系统包括CCD摄像头、图像采集卡、图像处理器、嵌入式处理器和焊炬驱动器，所述CCD摄像头用于拍摄待焊接设备的焊件图像，所述图像采集卡与所述CCD摄像头连接，用于对所述焊件图像执行图像预处理操作，输出预处理图像，所述图像处理器对所述预处理图像执行焊缝位置识别操作，输出焊缝中心线位置，所述嵌入式处理器与所述图像处理器和所述焊炬驱动器分别连接，基于所述焊缝中心线位置向所述焊炬驱动器发出焊炬驱动信号，所述焊炬驱动信号用于驱动焊炬移动；以及 2)运行所述系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制系统还包括: 焊炬，采用氧气和中低压乙炔作为焊接热源，对待焊接设备进行焊接，焊接处为待焊接设备中的焊缝中心线位置； 焊炬位置传感器，包括电磁式接近开关，用于实时确定焊炬的当前位置； 摄像光源，设置在所述CCD摄像头上，为所述CCD摄像头的拍摄提供照明，所述摄像光源的光源强度与所述CCD摄像头周围环境的亮度成反比； 存储器，用于预先存储二值化阈值和黑点数量阈值，还用于预先存储标定线上限灰度阈值和标定线下限灰度阈值，所述二值化阈值在0-255之间，所述二值化阈值用于将灰度化图像处理为二值化图像，所述标定线上限灰度阈值和所述标定线下限灰度阈值用于将图像中的标定线和背景分离，标定线在被拍摄目标上的位置为已知数据； 显示器，与嵌入式处理器连接，用于显示复合图像； 所述图像采集卡包括对比度增强器件、中值滤波器件和灰度化处理器件，所述对比度增强器件与所述CCD摄像头连接，用于将所述焊件图像执行对比度增强处理，输出增强焊件图像，所述中值滤波器件与所述对比度增强器件连接，基于3X3像素矩阵的中值滤波窗口对所述增强焊件图像执行中值滤波，输出滤波焊件图像，所述灰度化处理器件与所述中值滤波器件连接，对所述滤波焊件图像执行灰度化处理，输出所述预处理图像，所述对比度增强器件、所述中值滤波器件和所述灰度化处理器件集成在一块FPGA芯片上； 所述图像处理器与所述存储器和所述图像采集卡分别连接，所述图像处理器包括焊缝检测器件、标定线识别器件和焊缝位置确定器件，所述焊缝检测器件与所述灰度化处理器件和所述存储器连接，基于所述二值化阈值将所述预处理图像处理为二值化焊件图像，所述焊缝检测器件对所述二值化焊件图像的每一列像素进行检测，如果一列像素中黑点像素的数量大于等于所述黑点数量阈值，则该列像素为焊缝像素列，针对每条焊缝像素列，所述焊缝检测器件对所述二值化焊件图像中与这条焊缝像素列垂直的每一行像素进行检测，检测出其中黑点像素最多的一行像素，将检测出的像素行与这条焊缝像素列的交点作为焊缝中心点，将所有的焊缝像素列的焊缝中心点组成焊缝中心线，所述标定线识别器件与所述灰度化处理器件和所述存储器连接，将所述预处理图像中灰度值在所述标定线上限灰度阈值和所述标定线下限灰度阈值之间的像素识别并组成标定线图案，所述焊缝位置确定器件与所述焊缝检测器件和所述标定线识别器件分别连接，测量所述焊缝中心线与所述标定线图案的相对位置，基于所述相对位置和所述标定线在所述待焊接设备上的已知位置确定焊缝中心线位置，所述焊缝检测器件、所述标定线识别器件和所述焊缝位置确定器件分别采用不同的FPGA芯片来实现； 所述嵌入式处理器与所述焊炬位置传感器、所述焊缝位置确定器件和所述焊炬驱动器分别连接，基于所述焊缝中心线位置和所述焊炬的当前位置确定焊炬位移，并将焊炬位移包括在所述焊炬驱动信号以发送给所述焊炬驱动器，所述焊炬驱动器基于所述焊炬驱动信号驱动所述焊炬按照所述焊炬位移移动，所述嵌入式处理器还与所述CCD摄像头、所述焊缝检测器件和所述标定线识别器件分别连接，将所述标定线图案、所述焊缝中心线复合到所述焊件图像上以组成复合图像； 其中，所述二值化阈值用于将灰度化图像处理为二值化图像包括，将所述二值化阈值与灰度化图像中的每一个像素的灰度值比较，灰度值小于所述二值化阈值的像素，用O表示该像素的像素值，该像素为黑点，灰度值大于等于所述二值化阈值的像素，用I表示该像素的像素值，该像素为白点。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制系统还包括: 无线收发接口，用于与远端的焊接监控平台建立双向通信链路连接，以接收所述焊接监控平台发送的控制指令。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于: 所述无线收发接口还与所述嵌入式处理器连接，以将所述复合图像无线发送给所述焊接监控平台。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于: 所述无线收发接口还包括编码器，以在将所述复合图像无线发送给所述焊接监控平台之前，对所述复合图像执行压缩编码。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于: 所述压缩编码采用的编码标准是MPEG-2或MPEG-4。
【专利摘要】本发明涉及一种跟踪焊缝位置的焊炬位移控制方法，该方法包括下列步骤：1)提供一种跟踪焊缝位置的焊炬位移控制系统，所述控制系统包括CCD摄像头、图像采集卡、图像处理器、嵌入式处理器和焊炬驱动器，所述CCD摄像头用于拍摄待焊接设备的焊件图像，所述图像采集卡与所述CCD摄像头连接，用于对所述焊件图像执行图像预处理操作，输出预处理图像，所述图像处理器对所述预处理图像执行焊缝位置识别操作，输出焊缝中心线位置，所述嵌入式处理器与所述图像处理器和所述焊炬驱动器分别连接，基于所述焊缝中心线位置向所述焊炬驱动器发出焊炬驱动信号，所述焊炬驱动信号用于驱动焊炬移动；以及2)运行所述系统。
【IPC分类】B23K5-22
【公开号】CN104625311
【申请号】CN201510036879
【发明人】不公告发明人
【申请人】无锡桑尼安科技有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月24日