CN105717117A - 基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法及检测装置 - Google Patents

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赵治军
程丽丽
蔡俊杰
张建元
王艳辉
李俊明
曹晓娜
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Abstract

本发明公开的基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法及检测装置，设置检测工位，于所述检测工位上方设置激光器，并于所述激光器一侧设置两组相机，所述相机前置对称位置包括一透反射镜；所述检测工位固定焊缝区域，所述激光器发射光管并照射到焊缝区域形成光斑；所述光斑的漫反射光以特定的入射角度入射到所述透反射镜上，形成反射光束和透视光束；所述相机分别对两束光进行接受和成像，形成焊缝区域的透光图像和反光图像。具有较强的抗弧光干扰能力，较高的可达性有效避免焊缝跟踪过程中的干涉，检测装置体积小，抗干扰能力强，具有重要的应用价值。

Description

基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法及检测装置
技术领域
本发明涉焊缝检测技术领域，尤其涉及一种基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法，更涉及一种实现该方法的检测装置。
背景技术
焊缝跟踪传感器在焊接过程能够自动识别焊缝位置，对焊接的自动化和智能化具有关键的作用。为了实现复杂工件的自动化焊接，不仅要求焊缝跟踪传感器具有较强的抗弧光干扰能力，还要求传感器较高的可达性以避免焊缝跟踪过程中的干涉。因此体积小，抗干扰能力强焊缝跟踪传感器具有重要的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法，有效解决上述技术问题。
为有效解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法，该工艺括以下步骤：
（1）设置检测工位，于所述检测工位上方设置激光器，并于所述激光器一侧设置两组相机，所述相机前置对称位置包括一透反射镜；
（2）所述检测工位固定焊缝区域，所述激光器发射光管并照射到焊缝区域形成光斑；
（3）所述光斑的漫反射光以特定的入射角度入射到所述透反射镜上，形成反射光束和透视光束；
（4）所述相机分别对两束光进行接受和成像，形成焊缝区域的透光图像和反光图像。
特别的，所述步骤（1）还包括以下步骤：
在所述透反射镜下设置遮光板，以防止光源从下方入射，进入相机。
特别的，所述步骤（3）还包括以下步骤：
所述透反射镜采用多层介质反射镜，其反射特性和透射特性具有光谱选择性：只对特定波长、特定入射角度的光具有较强的反射作用，对其他波长和入射角度的波长则具有较强的透射作用。
特别的，所述步骤（4）还包括以下步骤：
所述相机包括第一相机及第二相机，分别相对透反射镜对称放置，其成像参数一致，保障对同一焊缝区域进行检测，第一相机实现对反射光进行检测，第二相机对透射光进行检测，最后形成对同一区域的不同光谱成分的互补检测，为后续焊缝区域特征分析提供基础。
一种实现上述方法的检测装置，包括一检测功工位，所述检测工位包括激光器、透反射镜及两组相机；所述相机包括第一相机及第二相机，所述激光器发射端垂直向下正对检测工位，所述第一相机及第二相机分别与所述透反射镜对称设置，即所述第一相机与所述激光器平行式垂直分布，第二相机与所述第一相机呈角度对称分布。
特别的，所述透反射镜下方包括一遮光板。
特别的，所述透反射镜由多层介质反射膜组成。
本发明的有益效果为：本发明提供的基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法及检测装置，具有较强的抗弧光干扰能力，较高的可达性有效避免焊缝跟踪过程中的干涉，检测装置体积小，抗干扰能力强，具有重要的应用价值。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明所述检测装置组成结构示意图。
其中：
1激光器，2检测工位，3透反射镜，4第一相机，5第二相机。
具体实施方式
实施例1：
参见图1，本实施例公开的基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法，该工艺括以下步骤：
（1）设置检测工位，于所述检测工位上方设置激光器，并于所述激光器一侧设置两组相机，所述相机前置对称位置包括一透反射镜；
（2）所述检测工位固定焊缝区域，所述激光器发射光管并照射到焊缝区域形成光斑；
（3）所述光斑的漫反射光以特定的入射角度入射到所述透反射镜上，形成反射光束和透视光束；所述透反射镜采用多层介质反射镜，其反射特性和透射特性具有光谱选择性：只对特定波长、特定入射角度的光具有较强的反射作用，对其他波长和入射角度的波长则具有较强的透射作用。
（4）所述相机分别对两束光进行接受和成像，形成焊缝区域的透光图像和反光图像。所述相机包括第一相机及第二相机，分别相对透反射镜对称放置，其成像参数一致，保障对同一焊缝区域进行检测，第一相机实现对反射光进行检测，第二相机对透射光进行检测，最后形成对同一区域的不同光谱成分的互补检测，为后续焊缝区域特征分析提供基础。
具体如下：
具有波长为的激光器1发射出一束光源，照射到焊缝上，形成光斑，该光斑的漫反射光以入射角度为入射到透反射镜3上，形成反射光束和透视光束，第一相机4和第二相机5相对透反射镜对称放置，其成像参数一致，分别对两束光进行接受和成像，形成焊缝区域的透光图像和反光图像。因成像参数一致，且对称放置，两个相机所成像的区域为同一焊缝位置。透反射镜3由多层介质反射膜组成，只针对波长为，特点入射角为的光进行反射成像，对其它波长和反射角度的光，其反射光强下降，透射光强增强；这样，第一相机4和第二相机5的所成图像为同一焊缝区域的不同光谱图像。第一相机4所成像为特定波长、特定入射角（对应特定焊缝位置）的图像，第二相机5所成像为排除特定波长、特定入射角度的图像；两幅图像既有区分，又有互补；通过后续对两幅图像处理，可以增强焊缝特征区域信息对比，提高焊缝检测的抗干扰性。
申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某步骤，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的方法，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些步骤的其它实施方式。
本实施例公开的实现上述方法的检测装置，包括一检测功工位1，所述检测工位包括激光器2、透反射镜3及两组相机；所述相机包括第一相机4及第二相机5，所述激光器2发射端垂直向下正对检测工位1，所述第一相机4及第二相机5分别与所述透反射镜3对称设置，即所述第一相机4与所述激光器2平行式垂直分布，第二相机5与所述第一相机4呈角度对称分布。所述透反射镜3下方包括一遮光板（图中未画出）。所述透反射镜3由多层介质反射膜组成。
本实施例中区别于现有技术的技术路线为：
1、所采用透反射镜3采用多层介质反射镜，其反射特性和透射特性具有光谱选择性：只对特定波长、特定入射角度的光具有较强的反射作用，对其他波长和入射角度的波长则具有较强的透射作用。
2、第一相机4和第二相机5对透反射镜3对称放置，其成像参数一致，保障对同一焊缝区域进行检测。第一相机4实现对反射光进行检测，第二相机5对透射光进行检测，最后形成对同一区域的不同光谱成分的互补检测，为后续焊缝区域特征分析提供基础；
3、为增强检测效果，可在透反射镜下放放置遮光板，以防止光源从下方入射，进入相机。
申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有实施方式均在本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法，其特征在于，该工艺括以下步骤：
（1）设置检测工位，于所述检测工位上方设置激光器，并于所述激光器一侧设置两组相机，所述相机前置对称位置包括一透反射镜；
（2）所述检测工位固定焊缝区域，所述激光器发射光管并照射到焊缝区域形成光斑；
（3）所述光斑的漫反射光以特定的入射角度入射到所述透反射镜上，形成反射光束和透视光束；
（4）所述相机分别对两束光进行接受和成像，形成焊缝区域的透光图像和反光图像。
2.根据权利要求1所述的基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法，其特征在于，所述步骤（1）还包括以下步骤：
在所述透反射镜下设置遮光板，以防止光源从下方入射，进入相机。
3.根据权利要求1所述的基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法，其特征在于，所述步骤（3）还包括以下步骤：
所述透反射镜采用多层介质反射镜，其反射特性和透射特性具有光谱选择性：只对特定波长、特定入射角度的光具有较强的反射作用，对其他波长和入射角度的波长则具有较强的透射作用。
4.根据权利要求1所述的基于特定波长透反射比对成像的焊缝检测方法，其特征在于，所述步骤（4）还包括以下步骤：
所述相机包括第一相机及第二相机，分别相对透反射镜对称放置，其成像参数一致，保障对同一焊缝区域进行检测，第一相机实现对反射光进行检测，第二相机对透射光进行检测，最后形成对同一区域的不同光谱成分的互补检测，为后续焊缝区域特征分析提供基础。
5.一种实现权利要求1所述方法的检测装置，其特征在于，包括一检测功工位，所述检测工位包括激光器、透反射镜及两组相机；所述相机包括第一相机及第二相机，所述激光器发射端垂直向下正对检测工位，所述第一相机及第二相机分别与所述透反射镜对称设置，即所述第一相机与所述激光器平行式垂直分布，第二相机与所述第一相机呈角度对称分布。
6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述透反射镜下方包括一遮光板。
7.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述透反射镜由多层介质反射膜组成。
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