基于数学形态学的焊接熔池图像边缘检测技术研究

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中文摘要：随着机器视觉和图像处理技术的发展进步，利用 CCD相机直接观察焊接熔池，通过边缘检测等技术分析获得熔池的几何形状信息，从而实现对焊接质量的闭环控制，已经成为一个重要的研究方向。由于焊接时的外部环境以及焊接过程中产生的火花飞溅等因素影响，使得熔池图像的边缘检测效果欠佳。因此，寻求一种能够准确检测熔池图像边缘的算法显得尤为重要。本文以焊接熔池图像为对象，使用传统的边缘检测算法对熔池图像进行边缘检测，针对熔池图像边缘检测结果欠佳问题，提出一种能够较好的保留熔池图像边缘的检测方法。文章分别采用传统和数学形态学的边缘检测算法对熔池图像进行边缘检测，为解决检测结果不清晰、存在断点与噪声等问题，将二值化使用到边缘检测过程中。针对传统二值化过程中熔池图像左右两侧边缘信息严重丢失的问题，提出一种改善方案：使用局部自适应方法进行二值化，然后中值滤波、建立连通区域并搜索填充，得到最终二值化后的图像。并选择合适形状和尺寸的结构元素，使用四种形态学基本运算组合的边缘检测算子，对二值化后的图像进行边缘检测。仿真和评价结果表明，该方法可以很好地保留熔池边缘信息，并提取出更加准确的焊接熔池图像边缘，为最终焊接质量的控制奠定基础。

作者：

吴凯

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关键词：

焊接熔池图像处理数学形态学自适应仿真边缘检测

授予学位：

硕士

学科专业：

控制理论与控制工程

导师：

武晓朦

学位年度：

2018

学位授予单位：

西安石油大学

语种：

中文

中图分类号：