CN112884833B - 一种焊缝坡口的检测方法、装置及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种焊缝坡口的检测方法、装置及计算机设备,属于机器人焊接技术领域。该方法包括:获取待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像,投影图像包括:第一线激光光源对应的第一激光线以及第二线激光光源对应的第二激光线;根据投影图像确定第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息;根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,焊接信息包括:焊接面的类型、焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息。本申请可以降低焊接设备检测所需的成本。
Description
技术领域
本申请涉及机器人焊接技术领域,具体而言,涉及一种焊缝坡口的检测方法、装置及计算机设备。
背景技术
在通过焊接机器人对焊缝进行焊接时,为了更加准确的确定机器人焊接时的工作方式,通常需要获取到焊缝的相关信息,例如:焊缝所在焊接面的类型、焊枪到焊缝的高度、焊缝的深度信息等。
现有技术中主要是通过焊接电弧电压传感器检测焊枪到焊缝的高度、焊缝的深度信息等,通过激光图像采集装置来获取焊缝所在焊接面的类型,这导致了在进行焊缝相关信息的获取时,需要设置多个不同的获取设备,例如上述焊接电弧电压传感器和激光图像采集装置等,导致了焊接设备的成本较高。
发明内容
本申请的目的在于提供一种焊缝坡口的检测方法、装置及计算机设备,可以降低焊接设备检测所需的成本。
本申请的实施例是这样实现的:
本申请实施例的一方面,提供一种焊缝坡口的检测方法,该方法应用于焊接设备,焊接设备包括:具有焊缝的待检测焊接面、焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源,焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源分别设置于待检测焊接面上方,焊枪设置于图像采集装置上,第一线激光光源以及第二线激光光源分别设置于图像采集装置的两侧,该方法包括:
获取待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像,投影图像包括:第一线激光光源对应的第一激光线以及第二线激光光源对应的第二激光线;
根据投影图像确定第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息;
根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,焊接信息包括:焊接面的类型、焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息。
可选地,根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息之前,该方法还包括:
对第一线激光光源以及第二线激光光源进行位置校准以使第一激光线和第二激光线达到预设位置,预设位置为投影图像的中心位置;
根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息。
可选地,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
比较第一激光线的折线长度与第二激光线的折线长度是否相等;
若不相等,确定焊接面的类型为错边焊接或者阶梯焊接。
可选地,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
比较第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像上是否处于同一水平面上;
若不处于同一水平面上,确定焊接面的类型为曲面焊接。
可选地,确定焊接面的类型为曲面焊接之后,还包括:
确定第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像的高度值;
若远离折线部分的一端的点的高度值大于靠近折线部分的一端的高度值,则确定焊接面的类型为凹面焊接;
若远离折线部分的一端的点的高度值小于靠近折线部分的一端的高度值,则确定焊接面的类型为凸面焊接。
可选地,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
比较第一激光线到投影图像的第一边缘的第一距离与第二激光线到投影图像的第二边缘的第二距离是否相等,第一边缘和第二边缘为投影图像上平行于第一激光线以及第二激光线的两个边界线;
若不相等,且第一距离与第二距离的差值大于预设阈值,确定焊接面的类型为折面焊接。
可选地,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
根据第一激光线上预设点的位置、第二激光线上预设点的位置、第一线激光光源的倾角、第一线激光光源到图像采集装置的距离确定焊枪与焊缝的距离。
可选地,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
根据第一激光线上目标点的位置、第一线激光光源的倾角确定焊缝的深度信息。
本申请实施例的另一方面,提供一种焊缝坡口的检测装置,该装置应用于焊接设备,焊接设备包括:具有焊缝的待检测焊接面、焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源,焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源分别设置于待检测焊接面上方,焊枪设置于图像采集装置上,第一线激光光源以及第二线激光光源分别设置于图像采集装置的两侧,该装置包括:获取模块、位置确定模块、信息确定模块;
获取模块,用于获取待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像,投影图像包括:第一线激光光源对应的第一激光线以及第二线激光光源对应的第二激光线;
位置确定模块,用于根据投影图像确定第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息;
信息确定模块,用于根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,焊接信息包括:焊接面的类型、焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息。
可选地,位置确定模块,还用于对第一线激光光源以及第二线激光光源进行位置校准以使第一激光线和第二激光线达到预设位置,预设位置为投影图像的中心位置;根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息。
可选地,信息确定模块,具体用于比较第一激光线的折线长度与第二激光线的折线长度是否相等;若不相等,确定焊接面的类型为错边焊接或者阶梯焊接。
可选地,信息确定模块,具体用于比较第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像上是否处于同一水平面上;若不处于同一水平面上,确定焊接面的类型为曲面焊接。
可选地,信息确定模块,具体用于确定第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像的高度值;若远离折线部分的一端的点的高度值大于靠近折线部分的一端的高度值,则确定焊接面的类型为凹面焊接;若远离折线部分的一端的点的高度值小于靠近折线部分的一端的高度值,则确定焊接面的类型为凸面焊接。
可选地,信息确定模块,具体用于比较第一激光线到投影图像的第一边缘的第一距离与第二激光线到投影图像的第二边缘的第二距离是否相等,第一边缘和第二边缘为投影图像上平行于第一激光线以及第二激光线的两个边界线;若不相等,且第一距离与第二距离的差值大于预设阈值,确定焊接面的类型为折面焊接。
可选地,信息确定模块,具体用于根据第一激光线上预设点的位置、第二激光线上预设点的位置、第一线激光光源的倾角、第一线激光光源到图像采集装置的距离确定焊枪与焊缝的距离。
可选地,信息确定模块,具体用于根据第一激光线上目标点的位置、第一线激光光源的倾角确定焊缝的深度信息。
本申请实施例的另一方面,提供一种计算机设备,包括:存储器、处理器,存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时,实现上述焊缝坡口的检测方法的步骤。
本申请实施例的另一方面,提供一种计算机可读存储介质,存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现上述焊缝坡口的检测方法的步骤。
本申请实施例的有益效果包括:
本申请实施例提供的一种焊缝坡口的检测方法、装置及计算机设备中,可以获取待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像;根据投影图像确定第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息;根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息。其中,焊接设备包括具有焊缝的待检测焊接面、焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源,可以通过第一激光线的位置信息第二激光线的位置信息进行计算,进而可以确定待检测焊接面的焊接信息,如焊接面的类型、焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息,避免了额外安装焊接电弧电压传感器来获取焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息,降低了焊接设备的成本,减少了焊接设备的结构负担,相应也就降低了在进行焊接时的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的焊接设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图一;
图3为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图二;
图4为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图三;
图5为本申请实施例提供的投影图像的示意图一;
图6为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图四;
图7为本申请实施例提供的投影图像的示意图二;
图8为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图五;
图9为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图六;
图10为本申请实施例提供的投影图像的示意图三;
图11为本申请实施例提供的投影图像的示意图四;
图12为本申请实施例提供的焊接设备侧面的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的投影图像的示意图五;
图14为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测装置的结构示意图;
图15为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面来具体解释本申请实施例中提供的焊接设备的具体结构。
图1为本申请实施例提供的焊接设备的结构示意图,请参照图1,焊接设备包括:具有焊缝的待检测焊接面110、焊枪120、图像采集装置130、第一线激光光源140以及第二线激光光源150,焊枪120、图像采集装置130、第一线激光光源140以及第二线激光光源150分别设置于待检测焊接面110上方,焊枪120设置于图像采集装置130上,第一线激光光源140以及第二线激光光源150分别设置于图像采集装置130的两侧。
可选地,待检测焊接面110可以具有一条焊缝,该待检测焊接面110可以平铺设置于水平面上,焊缝可以是一条直线;焊枪120可以是用于焊接的设备,在焊接工作中,当焊枪120经过焊缝的上方时,可以实现对该焊缝的焊接工作;图像采集装置130具体可以是一种激光相机,焊枪120可以设置于图像采集装置130上,第一线激光光源140以及第二线激光光源150可以是任意类型的线激光光源,第一线激光光源140和第二线激光光源150分别设置于图像采集装置130的两侧,并具有一定的倾角,第一线激光光源140和第二线激光光源150分别向待检测焊接面110发射线激光。
下面来具体解释本申请实施例中提供的焊缝坡口的检测方法的具体实施过程。
图2为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图一,请参照图2,该方法包括:
S210:获取待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像。
其中,投影图像包括:第一线激光光源对应的第一激光线以及第二线激光光源对应的第二激光线。
可选地,可以通过图像采集装置在待检测焊接面的上方进行激光拍照等方式获取该带检测焊接面的图像,若该图像中包括有第一线激光光源在待检测焊接面上投影的第一激光线以及第二线激光光源自待检测焊接面上投影的第二激光线,则该图像为上述投影图像。
S220:根据投影图像确定第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息。
可选地,获取投影图像后,焊接设备可以基于该投影图像确定第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息,其中,位置信息可以包括激光线在投影图像中的具体位置、激光线的长度、激光线到投影图像的边缘距离等信息。
S230:根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息。
其中,焊接信息包括:焊接面的类型、焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息。
可选地,焊接面的类型可以是待检测焊接面的具体类型,例如:折面、曲面等类型;焊枪与焊缝的距离具体可以是焊枪当前的高度到焊缝顶端所在水平面的高度之间的高度差;焊缝的深度信息具体可以包括焊缝的宽度和高度,其中,焊缝的宽度可以是焊缝顶端两端点之间的距离,焊缝的高度可以是焊缝顶端到焊缝底端的距离。
本申请实施例提供的一种焊缝坡口的检测方法中,可以获取待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像;根据投影图像确定第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息;根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息。其中,焊接设备包括具有焊缝的待检测焊接面、焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源,可以通过第一激光线的位置信息第二激光线的位置信息进行计算,进而可以确定待检测焊接面的焊接信息,如焊接面的类型、焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息,避免了额外安装焊接电弧电压传感器来获取焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息,降低了焊接设备的成本,减少了焊接设备的结构负担,相应也就降低了在进行焊接时的难度。
可选地,下面来解释本申请实施例中提供的焊缝坡口的检测方法的另一具体实施过程。
图3为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图二,请参照图3,根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息之前,该方法还包括:
S310:对第一线激光光源以及第二线激光光源进行位置校准以使第一激光线和第二激光线达到预设位置。
其中,预设位置为投影图像的中心位置。
可选地,位置校准具体可以是移动调整第一线激光光源以及第二线激光光源的位置从而实现使第一激光线和第二激光线达到预设位置,中心位置可以是指第一激光线和第二激光线关于整个投影图像的中心点中心对称的位置,其中,中心点的正上方为设置图像采集装置的位置。在具体调整的过程中,可以设置第一线激光光源和第二线激光光源关于图像采集装置中心对称,例如:设置第一线激光光源位于图像采集装置左侧、设置第二线激光光源位于图像采集装置右侧,二者距离图像采集装置的距离相等、二者的倾角也相等。
其中,激光线具体可以包括三个部分:两个直线段部分和一个折线部分,折线部分位于中间,两个直线段部分分别位于两侧。可选地,若线激光光源有向投影图像的平面向上方方向的倾角,则该线激光光源对应的激光线的折线部分的顶点在投影图像的平面向上方;相应地,若线激光光源有向投影图像的平面向下方方向的倾角,则该线激光光源对应的激光线的折线部分的顶点在投影图像的平面向下方。
具体一可选的调整过程如下:
(1)分别调整第一线激光光源和第二线激光光源以使第一激光线和第二激光线的直线段部分重合。
(2)分别调整第一线激光光源和第二线激光光源以使第一激光线距离投影图像顶端的距离等于第二激光线距离投影图像底端的距离。
(3)分别调整第一线激光光源和第二线激光光源以使第一激光线、第二激光线的折线部分的顶点距离投影图像左侧的距离等于距离投影图像右侧的距离。
可选地,上述调整过程仅为一种示例,在实际调整的过程中也可以直接通过调整第一线激光光源和第二线激光光源的位置来实现上述过程。
可选地,根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
S320:根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息。
可选地,将第一激光线和第二激光线调整到预设位置后,可以分别获取第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息,进而根据预设的相关计算方法计算得到上述待检测焊接面的各类焊接信息。
下面来具体分别解释获取每类焊接信息的具体计算过程。
图4为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图三,请参照图4,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
S410:比较第一激光线的折线长度与第二激光线的折线长度是否相等。
可选地,折线长度可以是每个激光线折线部分的水平长度,该折线长度可以通过投影图像获取。获取第一激光线的折线长度以及第二激光线的折线长度之后,可以比较这两条折线长度是否相等。
若不相等,S420:确定焊接面的类型为错边焊接或者阶梯焊接。
可选地,若第一激光线的折线长度与第二激光线的折线长度不相等,则可以确定待测焊接面的焊接面类型为错边焊接或者阶梯焊接,其中,错边焊接指的是待检测焊接面的焊缝两边不在同一水平面上;阶梯焊接指的是待检测焊接面的沿焊缝延伸方向为阶梯状。
下面通过投影图像的具体展示方式来解释本申请实施例中提供的确定焊接面的类型为错边焊接或者阶梯焊接的过程。
图5为本申请实施例提供的投影图像的示意图一,请参照图5,在将第一激光线和第二激光线调整至预设位置之后,可以分别获取第一激光线上的折线部分的折线长度L1和第二激光线上的折线部分的折线长度L2。
可选地,确定L1和L2之后,可以比较L1和L2是否相等,图5中所示的为二者相等的情况,若二者不相等,则可以具体确定焊接面的类型为错边焊接或者阶梯焊接。
可选地,下面继续来解释本申请实施例中提供的确定待检测焊接面的焊接信息的又一具体实施过程。
图6为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图四,请参照图6,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
S610:比较第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像上是否处于同一水平面上。
可选地,在进行上述比较的过程中,选择一条激光线进行比较即可,具体可以选择第一激光线和第二激光线中的任意一个。本申请实施例中以选择第一激光线为例。
可选地,第一激光线的两个直线段部分可以分别处于折线部分的两侧,在进行上述比较的过程中,可以选择任意一侧的直线段部分的两个端点进行比较,本申请实施例中以选择第一激光线的左侧直线段为例,判定该直线段的两端点是否处于同一水平线上。其中,同一水平线指的是,在投影图像上,该直线段是否与投影图像的上下两条边界线平行,若平行,则确定在同一水平面上;相应地,若不平行,则不在同一水平面上。
若不处于同一水平面上,S620:确定焊接面的类型为曲面焊接。
可选地,当确定直线段的两个端点不在同一水平面时,则可以确定该待检测焊接面的类型为曲面焊接,其中,曲面焊接指的是该带检测焊接面为弯曲的面,例如圆柱侧面的形状。
下面通过投影图像的具体展示方式来解释本申请实施例中提供的确定焊接面的类型为曲面焊接的过程。
图7为本申请实施例提供的投影图像的示意图二,请参照图7,在将第一激光线和第二激光线调整至预设位置之后,可以分别获取第一激光线或者第二激光线中的任意一个激光线上的直线段部分,确定该直线段部分的两个端点A(xA,yA)和B(xB,yB),在投影图像上,该判断直线段是否与投影图像的上下两条边界线平行,若相同,则A与B的纵坐标相同,也即是yA=yB。若不相同,则yA≠yB,也即是说,可以确定焊接面的类型为曲面焊接。
可选地,下面继续来解释本申请实施例中提供的确定待检测焊接面的焊接类型为曲面焊接的具体实施过程。
图8为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图五,请参照图8,确定焊接面的类型为曲面焊接之后,还包括:
S810:确定第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像的高度值。
可选地,请结合参照图7和图8,第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像的高度值也即是这两个端点坐标的纵坐标值。以图7中选择的第一激光线的左侧直线段部分为例,则A为远离折线部分的一端的点、B为靠近折线部分的一端。
若远离折线部分的一端的点的高度值大于靠近折线部分的一端的高度值,则S820:确定焊接面的类型为凹面焊接。
可选地,若yA>yB,则可以确定该待检测焊接面的类型为凹面焊接。
若远离折线部分的一端的点的高度值小于靠近折线部分的一端的高度值,则S830:确定焊接面的类型为凸面焊接。
可选地,若yA<yB,则可以确定该待检测焊接面的类型为凸面焊接。
可选地,图中所示的判定方式仅是其中的一种示例,具体也可以根据第一激光线右侧的直线段部分或者第二激光线上任意一个直线段部分进行判定,在此不作限制。
可选地,下面继续来解释本申请实施例中提供的确定待检测焊接面的焊接信息的另一具体实施过程。
图9为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测方法的流程示意图六,请参照图9,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
S910:比较第一激光线到投影图像的第一边缘的第一距离与第二激光线到投影图像的第二边缘的第二距离是否相等。
其中,第一边缘和第二边缘为投影图像上平行于第一激光线以及第二激光线的两个边界线。
可选地,第一边缘可以是投影图像中的上边缘,第二边缘可以是投影图像中的下边缘,在具体进行比较的过程中,可以判定第一激光线到投影图像的第一边缘的第一距离与第二激光线到投影图像的第二边缘的第二距离是否相等。
若不相等,且第一距离与第二距离的差值大于预设阈值,S920:确定焊接面的类型为折面焊接。
可选地,预设阈值可以是用户预选设置的一个距离范围,若第一距离与第二距离不相等,且第一距离与第二距离之差大于预设阈值,则可以确定该待检测焊接面的类型为折面焊接。其中,折面焊接指的是待检测焊接面整体为一折面,可以具有至少一条折线。
下面通过投影图像的具体展示方式来解释本申请实施例中提供的确定焊接面的类型为折面焊接的过程。
图10为本申请实施例提供的投影图像的示意图三,请参照图10,在将第一激光线和第二激光线调整至预设位置之后,可以分别获取上述第一距离X1以及第二距离X2,第一距离和第二距离可以根据投影图像获取,确定X1和X2后,若X1≠X2,且X1-X2的绝对值大于预设阈值X0,则可以确定该待检测焊接面的类型为折面焊接。
可选地,除了确定上述焊接面的类型的实施过程之外,本申请的实施例中还可以确定焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息等焊接信息。
可选地,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
根据第一激光线上预设点的位置、第二激光线上预设点的位置、第一线激光光源的倾角、第一线激光光源到图像采集装置的距离确定焊枪与焊缝的距离。
可选地,第一激光线的预设点可以是第一激光线的折线部分左右任一端点,第二激光线上预设点的可以是第二激光线的折线部分左右任一端点,可选地,在选择预设点时,若确定第一激光线的预设点为折线部分左侧端点,则相应也可以确定第二激光线的预设点为折线部分左侧端点;右侧同理,在此不加赘述。
可选地,第一线激光光源的倾角可以是图像采集装置到待检测焊接面的垂线、该垂线的垂足与第一线激光光源直线连线之间的夹角。第二激光光源的倾角与第一线激光光源的倾角相等。第一线激光光源到图像采集装置的距离与第二线激光光源到图像采集装置的距离相等。
下面通过具体的投影图像来解释本申请实施例中提供的确定焊枪与焊缝的距离的具体实施过程。
图11为本申请实施例提供的投影图像的示意图四,请参照图11,图11中以选择折线部分的左侧端点作为预设点为例,第一激光线的预设点C(xC,yC),第二激光线的预设点D(xD,yD)。
图12为本申请实施例提供的焊接设备侧面的结构示意图,请参照图12,第一线激光光源的倾角为θ,相应地,第二线激光光源的倾角也为θ。第一线激光光源到图像采集装置的距离与第二线激光光源到图像采集装置的距离均为a1。
请结合参照图11与图12,下面具体解释根据上述参数确定焊枪与焊缝的距离的具体过程:
H=a1/tanθ;
P=H-K;
D=∣xC-xD∣/2;
d=D*k;
x=H*d/a1;
L=H-x;
其中,H为图像采集装置到待检测焊接面的垂线,P为焊枪运动原点的位置,K为预设常数,D为C点与D点之间的纵向距离的一半,k为转换系数,d为D对应的实际物理长度,x为相对偏差,L为焊枪与焊缝的距离。
可选地,若上述第一线激光光源的位置和第二线激光光源的位置进行了调换,则上述计算的最后一步可以变更为L=H+x,其余计算过程不变。
下面通过具体的投影图像来解释本申请实施例中提供的确定焊缝的深度信息的具体实施过程。
可选地,根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,包括:
根据第一激光线上目标点的位置、第一线激光光源的倾角确定焊缝的深度信息。
可选地,第一激光线上的目标点可以是第一激光线的折线部分的左端点、右端点以及折线顶点。
下面通过具体的投影图像来解释本申请实施例中提供的确定焊缝的深度信息的具体实施过程。
图13为本申请实施例提供的投影图像的示意图五,请参照图13,图13中左侧端点E(xE,yE),折线顶点F(xF,yF),右侧端点G(xG,yG)第一线激光光源的倾角为θ。可选地,上述选择以第一线激光光源为例,在实际计算中也可以采用第二线激光光源进行计算,在此不作限制。
请结合参照图12和图13,确定焊缝的深度信息的具体计算过程如下:
L3=∣yE-yF∣;
I1=L3*k;
H1=I1*cosθ;
L4=∣xE-xG∣;
I2=L4*k;
其中,L3为投影图像中焊缝的高度,I1为实际物理尺寸下的焊缝高度,H1为焊缝的深度信息中的焊缝高度;L4为投影图像中焊缝的宽度,I2为焊缝的深度信息中的焊缝宽度。
下述对用以执行的本申请所提供焊缝坡口的检测方法所对应的装置、设备及存储介质等进行说明,其具体的实现过程以及技术效果参见上述,下述不再赘述。
图14为本申请实施例提供的焊缝坡口的检测装置的结构示意图,请参照图14,该装置应用于焊接设备,焊接设备包括:具有焊缝的待检测焊接面、焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源,焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源分别设置于待检测焊接面上方,焊枪设置于图像采集装置上,第一线激光光源以及第二线激光光源分别设置于图像采集装置的两侧,该装置包括:获取模块100、位置确定模块200、信息确定模块300;
获取模块100,用于获取待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像,投影图像包括:第一线激光光源对应的第一激光线以及第二线激光光源对应的第二激光线;
位置确定模块200,用于根据投影图像确定第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息;
信息确定模块300,用于根据第一激光线的位置信息以及第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息,焊接信息包括:焊接面的类型、焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息。
可选地,位置确定模块200,还用于对第一线激光光源以及第二线激光光源进行位置校准以使第一激光线和第二激光线达到预设位置,预设位置为投影图像的中心位置;根据预设位置处的第一激光线的位置信息和第二激光线的位置信息确定待检测焊接面的焊接信息。
可选地,信息确定模块300,具体用于比较第一激光线的折线长度与第二激光线的折线长度是否相等;若不相等,确定焊接面的类型为错边焊接或者阶梯焊接。
可选地,信息确定模块300,具体用于比较第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像上是否处于同一水平面上;若不处于同一水平面上,确定焊接面的类型为曲面焊接。
可选地,信息确定模块300,具体用于确定第一激光线或者第二激光线任一侧的直线段部分两端点在投影图像的高度值;若远离折线部分的一端的点的高度值大于靠近折线部分的一端的高度值,则确定焊接面的类型为凹面焊接;若远离折线部分的一端的点的高度值小于靠近折线部分的一端的高度值,则确定焊接面的类型为凸面焊接。
可选地,信息确定模块300,具体用于比较第一激光线到投影图像的第一边缘的第一距离与第二激光线到投影图像的第二边缘的第二距离是否相等,第一边缘和第二边缘为投影图像上平行于第一激光线以及第二激光线的两个边界线;若不相等,且第一距离与第二距离的差值大于预设阈值,确定焊接面的类型为折面焊接。
可选地,信息确定模块300,具体用于根据第一激光线上预设点的位置、第二激光线上预设点的位置、第一线激光光源的倾角、第一线激光光源到图像采集装置的距离确定焊枪与焊缝的距离。
可选地,信息确定模块300,具体用于根据第一激光线上目标点的位置、第一线激光光源的倾角确定焊缝的深度信息。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器(digital singnal processor,简称DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(CentralProcessing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。
图15为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图,请参照图15,计算机设备,包括:存储器400、处理器500,存储器400中存储有可在处理器500上运行的计算机程序,处理器500执行计算机程序时,实现上述焊缝坡口的检测方法的步骤。
本申请实施例的另一方面,还提供一种计算机可读存储介质,存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现上述焊缝坡口的检测方法的步骤。
可选地,上述计算机设备可以为前述焊接设备。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种焊缝坡口的检测方法,其特征在于,所述方法应用于焊接设备,所述焊接设备包括:具有焊缝的待检测焊接面、焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源,所述焊枪、所述图像采集装置、所述第一线激光光源以及所述第二线激光光源分别设置于所述待检测焊接面上方,所述焊枪设置于所述图像采集装置上,所述第一线激光光源以及所述第二线激光光源分别设置于所述图像采集装置的两侧,所述方法包括:
获取所述待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像,所述投影图像包括:所述第一线激光光源对应的第一激光线以及所述第二线激光光源对应的第二激光线;
根据所述投影图像确定所述第一激光线的位置信息以及所述第二激光线的位置信息;
根据所述第一激光线的位置信息以及所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息,所述焊接信息包括:焊接面的类型、所述焊枪与焊缝的距离、焊缝的深度信息。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一激光线的位置信息以及所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息之前,所述方法还包括:
对所述第一线激光光源以及所述第二线激光光源进行位置校准以使所述第一激光线和所述第二激光线达到预设位置,所述预设位置为所述投影图像的中心位置;
所述根据所述第一激光线的位置信息以及所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息,包括:
根据预设位置处的所述第一激光线的位置信息和所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设位置处的所述第一激光线的位置信息和所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息,包括:
比较所述第一激光线的折线长度与所述第二激光线的折线长度是否相等;
若不相等,确定所述焊接面的类型为错边焊接或者阶梯焊接。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设位置处的所述第一激光线的位置信息和所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息,包括:
比较所述第一激光线或者所述第二激光线任一侧的直线段部分两端点在所述投影图像上是否处于同一水平面上;
若不处于同一水平面上,确定所述焊接面的类型为曲面焊接。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述确定所述焊接面的类型为曲面焊接之后,还包括:
确定所述第一激光线或者所述第二激光线任一侧的直线段部分两端点在所述投影图像的高度值;
若远离折线部分的一端的点的高度值大于靠近折线部分的一端的高度值,则确定所述焊接面的类型为凹面焊接;
若远离折线部分的一端的点的高度值小于靠近折线部分的一端的高度值,则确定所述焊接面的类型为凸面焊接。
6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设位置处的所述第一激光线的位置信息和所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息,包括:
比较所述第一激光线到所述投影图像的第一边缘的第一距离与所述第二激光线到所述投影图像的第二边缘的第二距离是否相等,所述第一边缘和所述第二边缘为投影图像上平行于所述第一激光线以及第二激光线的两个边界线;
若不相等,且所述第一距离与所述第二距离的差值大于预设阈值,确定所述焊接面的类型为折面焊接。
7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设位置处的所述第一激光线的位置信息和所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息,包括:
根据所述第一激光线上预设点的位置、所述第二激光线上预设点的位置、所述第一线激光光源的倾角、所述第一线激光光源到所述图像采集装置的距离确定所述焊枪与焊缝的距离。
8.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设位置处的所述第一激光线的位置信息和所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息,包括:
根据所述第一激光线上目标点的位置、所述第一线激光光源的倾角确定所述焊缝的深度信息。
9.一种焊缝坡口的检测装置,其特征在于,所述装置应用于焊接设备,所述焊接设备包括:具有焊缝的待检测焊接面、焊枪、图像采集装置、第一线激光光源以及第二线激光光源,所述焊枪、所述图像采集装置、所述第一线激光光源以及所述第二线激光光源分别设置于所述待检测焊接面上方,所述焊枪设置于所述图像采集装置上,所述第一线激光光源以及所述第二线激光光源分别设置于所述图像采集装置的两侧,所述装置包括:获取模块、位置确定模块、信息确定模块;
所述获取模块,用于获取所述待检测焊接面上的第一线激光光源和第二线激光光源的投影图像,所述投影图像包括:所述第一线激光光源对应的第一激光线以及所述第二线激光光源对应的第二激光线;
所述位置确定模块,用于根据所述投影图像确定所述第一激光线的位置信息以及所述第二激光线的位置信息;
所述信息确定模块,用于根据所述第一激光线的位置信息以及所述第二激光线的位置信息确定所述待检测焊接面的焊接信息,所述焊接信息包括:焊接面的类型、所述焊枪与焊缝的距离、所述焊缝的深度信息。
10.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现上述权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。
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