CN117444402A - 一种风力发电支架焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种风力发电支架焊接装置，获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像及其初始焊接连通域，根据初始焊接连通域进行直线检测得到的直线集合的方向特征值进行直线类别划分，得到各个直线类别中每条直线的密度特征值，再根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标，进而确定观察风力发电支架焊接过程的最优视角，最后根据最优视角得到风力发电支架的实际焊接轨迹，相较于人工观察的方式，能够大幅度降低因视角选取不准确导致的观测误差，从而提升风力发电支架焊接路径偏移检测的准确性。

Description

一种风力发电支架焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种风力发电支架焊接装置。

背景技术

风力发电支架，比如用于支撑或者固定风力发电机的支架，作为风力发电设备的一个重要组成部分，其机械性能决定着风力发电能否正常、安全运行。在风力发电支架生产过程中，需要根据实际需求对风力发电支架进行焊接操作。现有的焊接方式为激光焊接。在对风力发电支架进行激光焊接过程中，虽然焊接过程是按照预设的焊接路径进行焊接操作的，但是会因外界干扰因素的存在导致焊接路径偏移的情况，即实际焊接路径与预设焊接路径之间存在一定的误差，因此需要监测风力发电支架的焊接路径是否发生偏移。现有的监测方式为人工观察，工作人员在风力发电支架焊接过程中通过滤光板肉眼观察焊接过程，若发现焊接路径偏移则告知到其他相关人员，或者操作焊接设备停机。但是，这种人工观察的方式会存在如下缺陷：工作人员根据经验或者根据实际感官来确定观察焊接过程的观察角度和位置，并在确定得到的观察角度和位置观察焊接过程，然而，确定得到的观察角度和位置不一定是最佳观察角度和位置，在没有处于最佳观察角度时，很容易造成观测误差，无法正确获知风力发电支架的焊接路径是否发生偏移。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电支架焊接装置。

一种风力发电支架焊接装置，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下监测过程：

获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像，并获取各初始风力发电支架焊接图像中的初始焊接连通域；

对于任意一个初始焊接连通域，对该初始焊接连通域进行直线检测，得到直线集合以及直线交点集合，所述直线交点集合由所述直线集合中的直线相交得到；

获取所述直线集合中各条直线的方向特征值，根据各条直线的方向特征值将直线集合划分成多个直线类别，并获取各个直线类别中每条直线的密度特征值；

根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标；

根据各初始风力发电支架焊接图像所对应的各直线交点的中心性指标，确定最优视角，并根据所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像，得到风力发电支架的实际焊接轨迹。

优选地，所述初始风力发电支架焊接图像为RGB图像；

所述初始焊接连通域的获取过程，包括：

将所述初始风力发电支架焊接图像转化为HIS图像，并提取所述HIS图像中的亮度通道图像；

根据所述亮度通道图像得到亮度直方图；

根据所述亮度直方图进行亮度划分，得到多个亮度类别；

获取各个亮度类别的亮度代表值，将最大亮度代表值对应的亮度类别所对应的区域确定为所述初始焊接连通域。

优选地，对于任意一个直线类别，该直线类别中每条直线的密度特征值的获取过程，包括：

计算该直线类别中每相邻两个方向特征值的差值绝对值，并获取该直线类别中所有的差值绝对值的均值；

将该直线类别中所有的差值绝对值的均值做负相关归一化后的数值作为该直线类别的方向密度，将该直线类别的方向密度作为该直线类别中每条直线的密度特征值。

优选地，所述根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标，包括：

对于任意一个直线交点，根据过该直线交点的各条直线的密度特征值以及过该直线交点的直线数量，获取该直线交点的自身中心性参数；

根据该直线交点与所属同一初始焊接连通域的其他各直线交点的距离，以及所述其他各直线交点的自身中心性参数，获取该直线交点的关联中心性参数；

根据该直线交点的自身中心性参数以及该直线交点的关联中心性参数，得到该直线交点的中心性指标；该直线交点的中心性指标与该直线交点的自身中心性参数和该直线交点的关联中心性参数均呈正相关关系。

优选地，获取该直线交点的自身中心性参数，包括：

获取过该直线交点的所有直线的密度特征值的和；

获取所述密度特征值的和与过该直线交点的直线数量的乘积，将乘积归一化后的数值作为该直线交点的自身中心性参数。

优选地，获取该直线交点的关联中心性参数，包括：

获取该直线交点与所述其他各直线交点中的每一个其他直线交点的距离，得到差异距离；

获取每一个其他直线交点的自身中心性参数与对应的差异距离的比值，作为该直线交点与每一个其他直线交点的关联参数；

将所述其他各直线交点中的所有其他直线交点的关联参数求和并归一化，得到的数值为该直线交点的关联中心性参数。

优选地，根据各初始风力发电支架焊接图像所对应的各直线交点的中心性指标，确定最优视角，包括：

获取各初始风力发电支架焊接图像中的最大中心性指标，作为各初始风力发电支架焊接图像的最终中心性指标；

获取最大的最终中心性指标所对应的初始风力发电支架焊接图像的视角，作为所述最优视角。

优选地，根据所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像，得到风力发电支架的实际焊接轨迹，包括：

定义所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像为目标风力发电支架焊接图像，并定义所述目标风力发电支架焊接图像中最终中心性指标所对应的直线交点为目标交点；

获取各个采样周期下的所述目标交点的位置，构成风力发电支架的实际焊接轨迹。

优选地，得到所述实际焊接轨迹之后，将所述实际焊接轨迹与预设焊接轨迹进行比较，若两者的误差在预设误差范围内，则判定风力发电支架焊接正常，否则判定风力发电支架焊接异常。

一种风力发电支架焊接装置，包括焊接机构，所述焊接机构包括焊枪和焊接台，所述风力发电支架焊接装置还包括焊接轨迹监控装置，所述焊接轨迹监控装置包括图像采集器和控制器，所述图像采集器信号连接所述控制器，所述图像采集器用于获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像，所述控制器根据接收到的各个初始风力发电支架焊接图像获取各初始风力发电支架焊接图像中的初始焊接区域；

对于任意一个初始焊接连通域，对该初始焊接连通域进行直线检测，得到直线集合以及直线交点集合，所述直线交点集合由所述直线集合中的直线相交得到；

获取所述直线集合中各条直线的方向特征值，根据各条直线的方向特征值将直线集合划分成多个直线类别，并获取各个直线类别中每条直线的密度特征值；

根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标；

根据各初始风力发电支架焊接图像所对应的各直线交点的中心性指标，确定最优视角，并根据所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像，得到风力发电支架的实际焊接轨迹。

本发明至少具有如下有益效果：根据多个不同视角的初始风力发电支架焊接图像进行分析，从中得到最优视角，相较于人工观察的方式，能够通过图像处理过程从中选得风力发电支架焊接的最优视角，进而根据最优视角得到风力发电支架的实际焊接轨迹，能够大幅度降低因视角选取不准确导致的风力发电支架焊接过程的观测误差，从而提升风力发电支架的焊接路径偏移检测的准确性；而且，在最佳视角获取过程中，根据越靠近风力发电支架的焊接点的位置所反映出来的实际情况来获取图像中的相关数据信息，并结合实际情况进行数据处理，能够准确得到最优视角，提升最优视角获取的准确性，降低人为因素的干扰。

附图说明

图1是本发明提供的一种风力发电支架焊接装置中的数据处理过程的流程示意图；

图2是各条直线的方向特征的示意图。

具体实施方式

一种风力发电支架焊接装置实施例一：

本实施例提供一种风力发电支架焊接装置，包括焊接机构，焊接机构为常规的焊接设备，本实施例中，焊接机构包括焊枪和焊接台，焊枪具体为激光焊枪，焊接台用于放置待焊接的风力发电支架。应当理解，焊接机构还包括相关的控制设备，用于控制焊枪按照预设的焊接轨迹对焊接台上的待焊接的风力发电支架进行焊接，比如：机械臂和控制器，控制器根据控制指令控制机械臂动作，机械臂与激光焊枪固定设置，在机械臂的动作下，带动激光焊枪进行焊接。

风力发电支架焊接装置还包括焊接轨迹监控装置，焊接轨迹监控装置包括图像采集器和控制器。其中，图像采集器可以为常规的工业相机，用于对焊接台上的风力发电支架的焊接过程进行拍摄，得到风力发电支架的焊接图像。而且，由于需要通过图像采集器获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像，即多个不同观察角度和方位的初始风力发电支架焊接图像，为了便于实现上述功能，焊接轨迹监控装置还可以包括调节支架，调节支架的一端可以固定在专门设置的底座上，或者焊接台上，调节支架的另一端与图像采集器固定连接。调节支架可以调节图像采集器的位置以及拍摄角度。作为一个具体实施方式，调节支架包括三个调节杆，相邻调节杆之间由万向节连接。另外，为了防止焊接产生的振动对检测的影响，当调节支架的一端固定在焊接台上时，调节支架的一端与焊接台之间可以设置减震机构，比如橡胶垫等。

控制器可以为CPU、MCU等数据处理芯片，或者如电脑主机等数据处理设备。图像采集器信号连接控制器，两者可以通过数据传输线路实现有线连接，也可以通过蓝牙、WiFi等无线通信方式实现无线连接。另外，图像采集器和控制器还可以集成化设置，构成一个集图像采集和图像处理功能于一体的设备。

在调节支架的作用下，图像采集器获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像，视角选取的数量由实际需要进行设置，应当理解，视角选取的越多，最后确定得到的最优视角越准确。

图像采集器获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像，作为一个具体实施方式，先确定一个初始视角，比如正对风力发电支架的焊接位置的角度，获取该初始视角的初始风力发电支架焊接图像，然后操作调节支架，获取其他视角的初始风力发电支架焊接图像，比如：对初始视角进行左右和上下偏移，比如每偏移5°得到一个初始风力发电支架焊接图像，从而得到多个不同视角的初始风力发电支架焊接图像。

图像采集器将获取得到的多个不同视角的初始风力发电支架焊接图像输出至控制器，如图1所示，控制器根据接收到的各个初始风力发电支架焊接图像获取各初始风力发电支架焊接图像中的初始焊接区域。

由于焊接区域产生火花，因此，焊接区域也可称为火花区域，火花区域作为图像中亮度最高的区域，可以通过亮度图来识别得到该区域。而且，对于焊接点，由于火花是以风力发电支架的焊接点为中心，向外反射状喷射的，因此火花射线的源头点即为风力发电支架的实际焊接点。

相应地，上述得到的各个初始风力发电支架焊接图像均为RGB图像。初始焊接连通域的获取过程，包括：对于任意一个初始风力发电支架焊接图像，将该初始风力发电支架焊接图像转化为HIS图像，由于RGB图像与HIS图像之间的转换方式为常规技术，不再赘述。HIS图像的HIS三个通道分别是色调、饱和度和亮度，即HIS图像由色调通道图像、饱和度通道图像和亮度通道图像构成，则提取HIS图像中的亮度通道图像。

根据亮度通道图像得到亮度直方图。亮度直方图中，横坐标表示不同的亮度级别，比如亮度区间或者具体的亮度值，纵坐标表示各个亮度级别的像素点数量或者像素点数量占比。

根据亮度直方图进行亮度划分，得到多个亮度类别，比如：将各个亮度区间对应的像素点构成一个亮度类别，从而得到多个亮度类别，或者将多个亮度区间对应的像素点构成一个亮度类别，从而得到多个亮度类别，再或者，对亮度直方图通过otsu多阈值分割方法进行划分，得到多个亮度类别。另外，除了上述几种划分方式之外，还可以采用现有当中的其他类别划分方式。通过亮度类别划分，使得同一个亮度类别内的亮度值相近，不同亮度类别间的亮度值相差较大。

获取各个亮度类别的亮度代表值，作为一个具体实施方式，对于任意一个亮度类别，将该亮度类别的亮度值的均值作为该亮度类别的亮度代表值，作为其他的实施方式，还可以将该亮度类别的亮度值的最大值或者中值作为该亮度类别的亮度代表值。

从各个亮度类别的亮度代表值中选择最大亮度代表值，最大亮度代表值对应的亮度类别所对应的区域为亮度通道图像中最亮的区域，即火花区域，也即焊接区域，根据连通域获取算法，得到最大亮度代表值对应的亮度类别所对应的区域对应的连通域，作为初始焊接连通域。

采用上述过程，得到各个初始风力发电支架焊接图像中的初始焊接连通域，初始风力发电支架焊接图像与初始焊接连通域一一对应。

对于任意一个初始焊接连通域，对该初始焊接连通域进行直线检测，具体是采用霍夫直线检测算法，得到该初始焊接连通域所对应的直线集合，直线集合包括检测得到的各条直线。由于不平行的两条或者更多直线会存在交点，因此，还得到该初始焊接连通域所对应的直线交点集合，直线交点集合由直线集合中的直线相交得到。

需要说明的是，火花射线越集中的地方对应的火花的交点越靠近真正的焊接点。构建二维坐标系，将图像中的各个像素点投影到该二维坐标系中，得到对应的坐标点。本实施例中，设定图像的左下角为二维坐标系的原点，水平向右为x轴，竖直向上为y轴。获取直线集合中各条直线的方向特征值，作为一种具体实施方式，方向特征值具体为直线的方向值，如图2所示，方向值获取方法为现有的三角函数计算的数学方法，不做过多赘述。作为其他的实施方式，方向特征值还可以为直线的角度，即直线与x轴之间的角度。

根据各条直线的方向特征值将直线集合划分成多个直线类别，作为一个具体实施方式，统计该直线集合中所有直线的方向特征值，并将方向特征值按照从小到大的顺序排列，得到方向特征值序列，对该方向特征值序列通过otsu多阈值分割方法进行划分，得到多个直线类别，应当理解，同一直线类别内的方向特征值相近，不同直线类别的方向特征值之间相差较大。作为其他的实施方式，可以预设多个不同的方向特征值区间，将处于同一方向特征值区间的方向特征值所对应的直线划分入同一个直线类别，从而得到多个直线类别。若方向特征值为角度，则仍可以按照上述划分方式进行直线类别的划分。

获取各个直线类别中每条直线的密度特征值。对于任意一个直线类别，该直线类别中每条直线的密度特征的获取过程中，先按照从小到大的顺序对该直线类别中的各个直线的方向特征值进行排序，然后，计算该直线类别中每相邻两个方向特征值的差值绝对值，并获取该直线类别中所有的差值绝对值的均值。差值绝对值的均值越小，表示该直线类别中直线之间的方向差异越小，直线越密集，直线密度越大，越接近真正焊接点，那么，将得到的该直线类别所对应的差值绝对值的均值做负相关归一化，负相关归一化的计算方式可以为：，其中x为输入量，y为输出量，e为自然常数。将负相关归一化后的数值作为该直线类别的方向密度，并将该直线类别的方向密度作为该直线类别中每条直线的密度特征值，则该直线类别中每条直线的密度特征值相等。

然后，根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标。

作为一个具体实施方式，如下给出中心性指标的具体获取过程：

（1）对于任意一个直线交点，根据过该直线交点的各条直线的密度特征值以及过该直线交点的直线数量，获取该直线交点的自身中心性参数。其中，自身中心性参数为该直线交点自身所具备的表征中心情况的特征参数，由于过该直线交点，至少存在两条直线，而每一条直线均对应有密度特征值，因此，获取过该直线交点的所有直线的密度特征值的和，以及过该直线交点的直线的数量，然后计算该密度特征值的和与过该直线交点的直线数量的乘积，最后将得到的乘积进行归一化，将乘积归一化后的数值作为该直线交点的自身中心性参数。本实施例中，除明确表示为负相关归一化之外，归一化均表示正相关归一化，可以采用最大值最小值归一化算法，也可以采用如下归一化计算方式：，其中x为输入量，y为输出量，e为自然常数。

需要说明的是，直线的密度特征值越大，对应的直线交点与真正焊接点的距离越小，即属于真正焊接点的概率越大，而且，经过直线交点的直线数量越多，直线交点距离真正焊接点的距离越小，即属于真正焊接点的概率越大。

（2）根据该直线交点与所属同一初始焊接连通域的其他各直线交点的距离，以及其他各直线交点的自身中心性参数，获取该直线交点的关联中心性参数。其中，为了便于说明，将该直线交点称为目标直线交点，确定该目标直线交点所属的初始焊接连通域，由于初始焊接连通域对应的直线交点集合包含多个直线交点，因此，将该目标直线交点所属的初始焊接连通域对应的直线交点集合中的其他各直线交点称为其他直线交点，即将该目标直线交点所属的初始焊接连通域对应的直线交点集合中，除去该目标直线交点之外的其他各直线交点称为其他直线交点，相应地，每一个其他直线交点均可以计算得到对应的自身中心性参数。获取该目标直线交点与每一个其他直线交点的距离，得到与每一个其他直线交点所对应的差异距离。由于目标直线交点与每一个其他直线交点均映射到上述二维坐标系中，则差异距离为目标直线交点与其他直线交点所对应的两个坐标点的欧氏距离。然后，对于任意一个其他直线交点，获取该其他直线交点的自身中心性参数与该其他直线交点的差异距离的比值，作为该目标直线交点与该其他直线交点的关联参数，从而得到该目标直线交点与每一个其他直线交点的关联参数。最后，将所有的其他直线交点的关联参数求和并归一化，得到的数值为该目标直线交点的关联中心性参数。

由于目标直线交点与同属一个初始焊接连通域的其他直线交点之间存在关联，因此，其他直线交点的自身中心性参数也能够反映目标直线交点属于真正焊接点的概率。而且，其他直线交点与目标直线交点（即与自身中心性参数越大的直线交点）的距离越小，则目标直线交点与真正焊接点的距离越小，属于真正焊接点的概率越大。

最后，根据该目标直线交点的自身中心性参数以及该目标直线交点的关联中心性参数，得到该目标直线交点的中心性指标。其中，该目标直线交点的中心性指标与该目标直线交点的自身中心性参数和该目标直线交点的关联中心性参数均呈正相关关系。其中，正相关关系可以为乘积关系，也可以为相加关系等等，作为一个具体实施方式，如下给出该目标直线交点的中心性指标的计算公式：

其中，p为该目标直线交点的中心性指标，S为该目标直线交点的自身中心性参数，为该目标直线交点所属的初始焊接连通域中的第i个其他直线交点的自身中心性参数，/>为该目标直线交点所属的初始焊接连通域中的第i个其他直线交点的差异距离，N为该目标直线交点所属的初始焊接连通域中的直线交点的数量，norm（）表示归一化函数。

需要说明的是，自身中心性参数表征直线交点属于真正焊接点的概率，自身中心性参数越大，属于真正焊接点的概率越大。而且，该目标直线交点的关联中心性参数以与相关联的其他直线交点相关，关联中心性参数越大，属于真正焊接点的概率越大。

因此，每一个直线交点均对应一个中心性指标，由于初始焊接连通域包含多个直线交点，则每一个初始焊接连通域对应多个中心性指标。又由于初始风力发电支架焊接图像与初始焊接连通域一一对应，那么，每一个初始风力发电支架焊接图像对应多个中心性指标。相应地，根据各初始风力发电支架焊接图像所对应的各直线交点的中心性指标，确定最优视角。具体地：由于中心性指标越大，对应的直线交点属于真正焊接点的概率越大，则对于任意一个初始风力发电支架焊接图像，获取该初始风力发电支架焊接图像对应的多个中心性指标中的最大中心性指标，作为该初始风力发电支架焊接图像的最终中心性指标，从而得到各个初始风力发电支架焊接图像的最终中心性指标。最后从各个初始风力发电支架焊接图像的最终中心性指标中获取最大的最终中心性指标，将获取得到的最大的最终中心性指标所对应的初始风力发电支架焊接图像的视角，作为观察风力发电支架焊接过程的最优视角。

最后，根据最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像，得到风力发电支架的实际焊接轨迹。为了便于说明，定义最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像为目标风力发电支架焊接图像，并定义目标风力发电支架焊接图像中最终中心性指标所对应的直线交点为目标交点。则目标交点与风力发电支架的真正焊接点的距离最近，与真正焊接点的运动轨迹的偏移最小，则将目标交点确定为真正焊接点，因此可以通过对目标交点的轨迹是否偏移来得到真正焊接点的焊接轨迹是否偏移。因此，按照预设采样周期，获取各个采样周期下的目标交点的位置，各个采样周期下的目标交点的位置为离散点，则根据各个离散点根据曲线拟合获取得到对应的曲线，即根据各个采样周期下的目标交点的位置得到对应的曲线，该曲线为风力发电支架的实际焊接轨迹。应当理解，预设采样周期由实际需要进行设置，预设采样周期设置的较短，则获取到的目标交点越多，得到的曲线的可靠性越高，相应地，数据处理难度越大，作为一个具体实施方式，预设采样周期为50ms。

至此，获取得到风力发电支架的实际焊接轨迹。

本实施例中，为了便于工作人员直观获知到风力发电支架的实际焊接轨迹，焊接轨迹监控装置还可以包括显示器，控制器信号连接该显示器，控制器得到实际焊接轨迹之后，将实际焊接轨迹输出至显示器，显示器就可以显示风力发电支架的实际焊接轨迹，实现风力发电支架的焊接轨迹的监控。后续地，工作人员看到实际焊接轨迹之后，就可以根据经验或者与图纸中的预设焊接轨迹进行人工比对，以确定风力发电支架的焊接是否正常。

作为其他的实施方式，控制器中预置有焊枪所应当执行的风力发电支架的焊接轨迹，即正确的焊接轨迹，将其定义为预设焊接轨迹。控制器得到风力发电支架的实际焊接轨迹之后，还可以进行如下执行过程：将实际焊接轨迹与预设焊接轨迹进行比较，若实际焊接轨迹与预设焊接轨迹之间的误差在预设误差范围内，则判定风力发电支架焊接正常，否则判定风力发电支架焊接异常。其中，两条曲线的误差可以表示两条曲线的相似度或者匹配度，两条曲线的相似度可以采用现有相关算法，比如：欧氏距离算法：计算两个曲线上对应点之间的点距离，并求平均距离或其它距离度量指标，距离越小表示两条曲线越相似；或者，动态时间规整算法：将两个曲线的时间轴进行拉伸或压缩，使它们的长度相等，再计算对应点之间的距离；或者，计算两条曲线的余弦相似度，皮尔逊相关系数等等。

应当理解，获取到的目标交点的数量由实际需要进行设置，即采样周期的数量由实际需要进行设置，可以获取部分焊接过程（比如一半焊接过程）所对应的各个采样周期的目标交点的位置，根据得到的部分焊接过程对应的实际焊接轨迹，与部分焊接过程对应的预设焊接轨迹进行比对；或者，获取整个焊接过程所对应的各个采样周期的目标交点的位置，根据得到的整个焊接过程对应的实际焊接轨迹，与整个焊接过程对应的预设焊接轨迹进行比对；再或者，根据实时得到的实际焊接轨迹，与对应的实时的预设焊接轨迹进行比对。

一种风力发电支架焊接装置实施例二：

本实施例提供一种风力发电支架焊接装置，包括处理器和存储器，处理器用于处理存储在存储器中的指令以实现如下监测过程：

获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像，并获取各初始风力发电支架焊接图像中的初始焊接连通域；

对于任意一个初始焊接连通域，对该初始焊接连通域进行直线检测，得到直线集合以及直线交点集合，所述直线交点集合由所述直线集合中的直线相交得到；

获取所述直线集合中各条直线的方向特征值，根据各条直线的方向特征值将直线集合划分成多个直线类别，并获取各个直线类别中每条直线的密度特征值；

根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标；

根据各初始风力发电支架焊接图像所对应的各直线交点的中心性指标，确定最优视角，并根据所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像，得到风力发电支架的实际焊接轨迹。

因此，本实施例提供的一种风力发电支架焊接装置本质上是一种处理器设备，由内部的数据处理过程实现，由于该数据处理过程在上述一种风力发电支架焊接装置实施例一中已给出了详细描述，不再赘述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电支架焊接装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下监测过程：

获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像，并获取各初始风力发电支架焊接图像中的初始焊接连通域；

对于任意一个初始焊接连通域，对该初始焊接连通域进行直线检测，得到直线集合以及直线交点集合，所述直线交点集合由所述直线集合中的直线相交得到；

获取所述直线集合中各条直线的方向特征值，根据各条直线的方向特征值将直线集合划分成多个直线类别，并获取各个直线类别中每条直线的密度特征值；

根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标；

根据各初始风力发电支架焊接图像所对应的各直线交点的中心性指标，确定最优视角，并根据所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像，得到风力发电支架的实际焊接轨迹。

2.根据权利要求1所述的风力发电支架焊接装置，其特征在于，所述初始风力发电支架焊接图像为RGB图像；

所述初始焊接连通域的获取过程，包括：

将所述初始风力发电支架焊接图像转化为HIS图像，并提取所述HIS图像中的亮度通道图像；

根据所述亮度通道图像得到亮度直方图；

根据所述亮度直方图进行亮度划分，得到多个亮度类别；

获取各个亮度类别的亮度代表值，将最大亮度代表值对应的亮度类别所对应的区域确定为所述初始焊接连通域。

3.根据权利要求1所述的风力发电支架焊接装置，其特征在于，对于任意一个直线类别，该直线类别中每条直线的密度特征值的获取过程，包括：

计算该直线类别中每相邻两个方向特征值的差值绝对值，并获取该直线类别中所有的差值绝对值的均值；

将该直线类别中所有的差值绝对值的均值做负相关归一化后的数值作为该直线类别的方向密度，将该直线类别的方向密度作为该直线类别中每条直线的密度特征值。

4.根据权利要求1所述的风力发电支架焊接装置，其特征在于，所述根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标，包括：

对于任意一个直线交点，根据过该直线交点的各条直线的密度特征值以及过该直线交点的直线数量，获取该直线交点的自身中心性参数；

根据该直线交点与所属同一初始焊接连通域的其他各直线交点的距离，以及所述其他各直线交点的自身中心性参数，获取该直线交点的关联中心性参数；

根据该直线交点的自身中心性参数以及该直线交点的关联中心性参数，得到该直线交点的中心性指标；该直线交点的中心性指标与该直线交点的自身中心性参数和该直线交点的关联中心性参数均呈正相关关系。

5.根据权利要求4所述的风力发电支架焊接装置，其特征在于，获取该直线交点的自身中心性参数，包括：

获取过该直线交点的所有直线的密度特征值的和；

获取所述密度特征值的和与过该直线交点的直线数量的乘积，将乘积归一化后的数值作为该直线交点的自身中心性参数。

6.根据权利要求4所述的风力发电支架焊接装置，其特征在于，获取该直线交点的关联中心性参数，包括：

获取该直线交点与所述其他各直线交点中的每一个其他直线交点的距离，得到差异距离；

获取每一个其他直线交点的自身中心性参数与对应的差异距离的比值，作为该直线交点与每一个其他直线交点的关联参数；

将所述其他各直线交点中的所有其他直线交点的关联参数求和并归一化，得到的数值为该直线交点的关联中心性参数。

7.根据权利要求1所述的风力发电支架焊接装置，其特征在于，根据各初始风力发电支架焊接图像所对应的各直线交点的中心性指标，确定最优视角，包括：

获取各初始风力发电支架焊接图像中的最大中心性指标，作为各初始风力发电支架焊接图像的最终中心性指标；

获取最大的最终中心性指标所对应的初始风力发电支架焊接图像的视角，作为所述最优视角。

8.根据权利要求1所述的风力发电支架焊接装置，其特征在于，根据所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像，得到风力发电支架的实际焊接轨迹，包括：

定义所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像为目标风力发电支架焊接图像，并定义所述目标风力发电支架焊接图像中最终中心性指标所对应的直线交点为目标交点；

获取各个采样周期下的所述目标交点的位置，构成风力发电支架的实际焊接轨迹。

9.根据权利要求1所述的风力发电支架焊接装置，其特征在于，得到所述实际焊接轨迹之后，将所述实际焊接轨迹与预设焊接轨迹进行比较，若两者的误差在预设误差范围内，则判定风力发电支架焊接正常，否则判定风力发电支架焊接异常。

10.一种风力发电支架焊接装置，包括焊接机构，所述焊接机构包括焊枪和焊接台，其特征在于，所述风力发电支架焊接装置还包括焊接轨迹监控装置，所述焊接轨迹监控装置包括图像采集器和控制器，所述图像采集器信号连接所述控制器，所述图像采集器用于获取至少两个不同视角的初始风力发电支架焊接图像，所述控制器根据接收到的各个初始风力发电支架焊接图像获取各初始风力发电支架焊接图像中的初始焊接区域；

对于任意一个初始焊接连通域，对该初始焊接连通域进行直线检测，得到直线集合以及直线交点集合，所述直线交点集合由所述直线集合中的直线相交得到；

获取所述直线集合中各条直线的方向特征值，根据各条直线的方向特征值将直线集合划分成多个直线类别，并获取各个直线类别中每条直线的密度特征值；

根据过直线交点的各条直线的密度特征值、过直线交点的直线数量以及直线交点之间的距离，得到各直线交点的中心性指标；

根据各初始风力发电支架焊接图像所对应的各直线交点的中心性指标，确定最优视角，并根据所述最优视角对应的初始风力发电支架焊接图像，得到风力发电支架的实际焊接轨迹。