焊缝轮廓自动识别激光焊接系统研究.docx

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1、焊缝轮廓自动识别激光焊接系统研究论文提纲：一、绪论1.1 研究背景1.2 研究目的二、焊缝轮廓自动识别系统2.1 对当前系统的研究现状2.2 激光焊接实现要求2.3 系统基本结构三、焊缝轮廓图像处理技术3.1 锐化处理3.2 图像分割3.3 轮廓提取四、焊缝轮廓识别算法4.1 贝叶斯识别方法4.2 BP神经网络4.3 SVM分类五、系统软件设计5.1 系统框架5.2 系统原理5.3 系统实现六、实验结果与论文总结6.1 实验结果6.2 论文结论6.3 论文展望绪论研究背景：目前焊接加工是行业的重要环节，对焊接质量具有 重要的影响，但由于传统的人工检测方法无法满足需求，因此 需要引入新的自动化技

2、术来提升生产质量。焊缝轮廓自动识别 激光焊接系统利用计算机视觉技术，将焊缝轮廓图像进行特征 提取和识别，从而实现对焊缝轮廓图像准确快速有效地自动识 别。研究目的：本文旨在利用计算机视觉技术，研究焊缝轮廓自动 识别激光焊接系统，实现高效精准的焊接检测。本文主要分为 6个章节，包括绪论、焊缝轮廓自动识别系统、焊缝轮廓图像 处理技术、焊缝轮廓识别算法、系统软件设计以及实验结果与 论文总结，研究如何利用计算机视觉技术实现自动焊接检测， 以期为相关行业提供一种有效的解决方案。焊缝轮廓自动识别 系统当前，焊接加工的质量要求是不容忽视的一环，焊缝质量的判 断主要来源于焊缝的尺寸及形状，随着激光焊接技术的应用

3、， 需要检测的焊缝轮廓精度也提出了更高的要求。为此，必须采 用专业化的图像处理技术来实现自动体素焊缝轮廓检测。本文以湖南省飞机螺丝两轮精密焊接激光系统为例，研究如何 利用计算机视觉技术实现自动焊缝轮廓检测，系统采用传统计 算机视觉技术，包括图像预处理、图像分割、轮廓提取、目标 特征提取、机器学习等步骤，以实现焊缝轮廓信息的提取，并利用贝叶斯分类方法、BP神经网络分类及SVM分类方法， 将轮廓图像信息转化为特征参数，最终实现自动识别焊缝轮廓。系统的基本流程和结构如下：首先将原始图像输入至系统，然 后对图像进行预处理，包括对焊缝轮廓图像进行锐化、图像分 割以及轮廓提取；其次，对轮廓图像特征进行提取

4、；最后，使 用机器学习方法，如贝叶斯、BP神经网络和SVM,进行分类 处理，实现自动识别激光焊接系统。焊缝轮廓图像处理技术 焊缝轮廓图像处理技术是实现自动识别激光焊接系统的关键一 环，主要包括图像锐化、图像分割、轮廓提取以及特征提取等 步骤。图像锐化是焊缝轮廓图像处理的第一步，其目的是使原始图像 中的焊缝轮廓更为清晰明显。通常采用的锐化技术有Robert 算子、Prewitt算子以及Sobel算子等。图像分割是将原始图像按照像素值的变化情况将图像中具有特 征信息的部分与背景分开的处理过程。常用的图像分割方法有 二值分割、区域生长方法、统计分割方法以及图像聚类方法等。轮廓提取是对整幅图像进行边缘

5、检测，并提取出图像的轮廓线 的过程。常用的轮廓提取方法有Canny算子、SObel算子和 LapIacian 算子等。最后，在轮廓提取的基础上，对焊缝轮廓图像的几何特征或者 形状特征进行提取，如长度、宽度、面积、周长、角度、锐度、 圆度等，为后续的分类做准备。机器学习分类方法机器学习方法是自动识别激光焊接系统的一种常用手段。它可 以利用深度学习、机器学习和数据挖掘技术，以及多种算法， 对焊缝图像的处理特征进行分类。常用的分类方法有贝叶斯分 类、LOgiStiC回归分类、BP神经网络分类以及SVM分类，等贝叶斯分类是一种从经验中学习的分类方法，它根据已知的特 征条件，将每个特征分类到给定的预测目

6、标上。贝叶斯分类在 统计分析中使用概率论计算，对焊缝图像进行分类处理，实现 自动识别。Logistic回归分类是将数据映射到0-1范围内的一种统计方法, 可以用于二分类，也可以用于多分类，只要变量是非线性可分 离的，就可以进行LOgiStiC回归分类。同时，它也可以用于自 动识别激光焊接系统，将焊缝图像中的特征信息进行聚类分类, 以实现自动识别的目的。BP神经网络分类是一种基于神经网络的分类技术，它可以识 别出几何特征或者形状特征，从而建立分类模型，将焊缝图像 的特征信息准确的分类，实现自动识别的功能。SVM分类是一种根据支持向量机(SUPPOrt Vector Machine, SVM)算法

7、对不同类别的数据进行分类的算法。SVM是一种统 计模式，其目的是尝试将数据点划分到具有良好分隔性的空间, 从而实现高效的分类。同时，它可以应用于自动识别激光焊接 系统，通过对焊缝图像的特征提取，将图像分类，达到自动识 别的目的。人工智能服务器系统人工智能服务器系统(AISerVerSyStem)是一种在特定的应用 场景下进行人工智能任务处理的服务，它可以分析、预测、识 别实时焊缝图像，从而实现对焊缝质量的精准控制。人工智能服务器系统可以搭建基于神经网络和深度学习技术的 焊缝识别系统，通过实时数据分析，精准识别出每一个焊缝图 像中的每一个特征信息，使用机器视觉技术分类，获得焊缝的 准确分类。此外

8、，人工智能服务器系统还可以实现实时数据的采集和处理, 当焊缝图像发生重要变化时，及时发出报警信号，并将相关数 据通过互联网传输到远程中控中心，使得远程管理更加便捷高 效。总之，人工智能服务器系统可以大大提升激光焊接系统的检测 效率，帮助企业更好的管理质量，实现更高效的生产管理。工 业认知分析工业认知分析(IndUStrialCognitiVeAnaIySiS)是一种可以利用 人工智能技术帮助企业更快更准确分析海量数据，并预测未来 发展趋势的方法。它将机器学习、自然语言处理、深度学习以 及模式分析等技术应用于图像建模，以实现对焊缝图像的自主 分析。工业认知分析可以利用模式识别技术识别焊缝图像内的映射关 系，使用语义分析技术释放当前焊缝的信息，以及运用机器学 习技术预测缺陷的发生性和类型。此外，工业认知分析还可以 通过深度学习技术建立“近似真实”的焊缝图像模型，帮助企业 了解焊缝图像的全部细节，从而精准地控制焊接质量。总体来说，工业认知分析是利用人工智能技术对焊缝图像的一 种自动化分析技术，可以实现模式识别、形状建模、映射关系 分析，实现更加准确、快速的焊缝检测，从而提高激光焊接系 统质量管理的效率和精准度。