熔池形貌检测论文_刘鸣宇

导读:本文包含了熔池形貌检测论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:熔池,形貌,图像处理,视觉,中值,等离子,粉末。

熔池形貌检测论文文献综述

刘鸣宇^[1]（2007）在《基于结构光反射的GTAW熔池表面叁维形貌检测》一文中研究指出本文研究了一种新型的基于结构光反射法的熔池表面形貌叁维检测方法。该方法将由小功率激光器发射出的平行结构光条纹投射到熔池表面,经熔池镜面反射到一成像屏上,用摄像机观察成像屏上的激光反射条纹,条纹的变化反映熔池表面形貌的变化。该方法主要采用了两种措施来抑制弧光扰:弧光强度随着距离的增加呈几何级数的衰减,而激光由于相干性、方向性好,其强度的衰减微弱,将成像屏置于一合理位置,可以有效抑制弧光;采用滤光技术减小弧光的干扰。根据该检测方法,设计了一套叁维结构光视觉传感系统。该传感系统主要由功率为24mW波长685nm的九线结构光激光器、成像屏、中心波长685nm半宽10nm的滤光片、摄像机、DH-VRT-CG210图象处理卡、计算机等组成。该传感系统具有结构简单,实现容易,成本低等特点。利用该传感系统进行GTAW熔池表面形貌叁维传感实验,获得了清晰的激光反射条纹图像。根据文中传感系统特点以及需要标定的参数,将传感系统标定分成两部分:摄像机标定和结构光标定。通过张正友标定法对摄像机的内外部参数进行标定。提出了一种结构光标定算法,利用摄像机标定结果以及其它测量手段对传感系统结构参数进行了标定。开发了激光反射条纹图像预处理程序。使用了图象平滑、二值化、边缘提取、中心线提取等方法去除了图像噪声,提取出了相关特征信息,用于后续熔池表面形貌叁维恢复。提出了一种熔池表面形貌叁维恢复算法。根据实际熔池的特点,获得了条纹间的匹配关系,并对像条纹和激光条纹进行离散,获得成像屏上所接收的点与熔池表面反射点间的对应关系。利用光学反射定律,以斜率作为迭代变量不断调整熔池表面深度,最终得到熔池表面形貌的工程解。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2007-07-01）

吴孔波^[2]（2007）在《基于视觉的等离子堆焊熔池形貌及熔宽检测》一文中研究指出等离子熔积直接制造成形件质量控制是通过控制熔积过程工艺参数来实现的。其中等离子熔积过程熔池形貌及熔宽(焊道宽度)的检测是工艺参数控制的关键,通过检测熔池形貌及熔宽,调整堆焊工艺参数,保证熔积层组织质量和形貌,从而达到堆焊参数预测反馈自动化。在本研究课题组前期研究的基础上,本文研究了各种熔池形貌跟踪系统,对比多种传感器的优缺点,设计和建立了一套能初步满足等离子堆焊熔池形貌及熔宽检测要求的视觉系统。该系统采用被动式视觉传感方式,设计满足要求的外加滤光系统,获得比较好的滤光效果;分析和验证了焊接过程中不同拍摄角度对熔池区图像成像的影响,确定了相关的拍摄参数;通过图像采集卡将图像送入计算机,通过比较各种图像处理算法,结合等离子堆焊熔池区形貌的具体特点,分别对图象进行了中值滤波、邻域平滑滤波,LOG算子、高斯-拉普拉斯算子处理,提出了最大方差自动取阈值和特殊的轮廓提取算法获得熔池区图象轮廓。通过一种简单的系统定标方法,得出了标度图象距离与实际物体尺寸之间的关系,并对图像进行焊道端部和焊道中部宽度检测,得出焊道宽度信息。为了解在不同参数条件下焊道宽度的变化情况及本系统的检测精度,本文进行了堆焊电流40A～55A、堆焊行进速度150～330mm/min条件下的等离子堆焊实验。并分别对焊道宽度进行了计算,并与实际焊道宽度进行比较,得出各自的绝对误差和相对误差,并分析了误差产生的可能原因。结果表明:从图象上获得的宽度值和实际测得的宽度值大体相同,该系统初步符合焊道宽度检测要求。(本文来源于《华中科技大学》期刊2007-06-01）

汪新兵^[3]（2004）在《面向等离子熔积直接成形熔池形貌检测》一文中研究指出等离子熔积快速制造技术是采用等离子熔积与光整技术集成直接快速精细制造金属零件原型或零件。熔积质量控制是通过合理匹配熔积过程参数,控制熔积体的成形质量。其中等离子熔积熔池形貌检测是质量控制的关键,通过检测熔池形貌,保证熔积质量,预测熔积工艺参数,从而达到熔积参数预测反馈自动化。采用机器视觉直接观察可以获得很多关于熔池区及其边界的有益信息,对研究熔池形貌自动跟踪有十分重要的意义。但是目前还未能有效加以利用,这是因为熔池区存在大量的弧光、飞溅等噪声的干扰,不易获得清晰稳定的近熔池区图像。鉴于弧光与熔积电流及电弧区辐射之间的相互关系,本文采用与等离子光谱匹配的滤光系统将强烈紫外及部分可见光滤去,余留的光作为光源,通过CCD摄像机获得了稳定的近熔池区图像。通过图像采集卡与计算机图像处理单元互相通信完成图像采集、存储、处理、特征提取、偏差提取以及过程控制等任务。经过滤波系统后采用视觉传感器可以直接拍摄电弧,此方法的优点在于获取近熔池区二维熔池形貌图像,由于图像中包含的信息量丰富直观,加之目前图像处理算法的成熟,使图像处理技术具备了实际过程控制的有利条件。通过实验分析,设计了适合于等离子熔积的外加滤光系统,获得了满意的滤光效果。通过对近熔池区原始图像采取图像增强、图像平滑、图像滤波及图像边缘增强等预处理技术得到了无大噪声干扰的熔池区形貌图像。对熔池形貌图像进行LOG滤波时得到了熔池后方十分清晰的熔池形貌边缘,这点为进一步利用图像处理进行熔池形貌跟踪提供了有利的证据和进一步工作的希望。本研究首次将最大方差阈值特征提取和轮廓提取方法应用到动态视觉实时图像处理中,可以消除不规则的干扰噪声,为提取熔池形貌特征信息打下良好基础。由于这种边缘特征信息识别算法相对简单,大大提高了熔池形貌跟踪过程的处理速度。通过特征提取,获得了精确熔池宽度和熔池中心位置偏差,为等离子熔积质量控制提供了有效反馈。(本文来源于《华中科技大学》期刊2004-04-01）

熔池形貌检测论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

等离子熔积直接制造成形件质量控制是通过控制熔积过程工艺参数来实现的。其中等离子熔积过程熔池形貌及熔宽(焊道宽度)的检测是工艺参数控制的关键,通过检测熔池形貌及熔宽,调整堆焊工艺参数,保证熔积层组织质量和形貌,从而达到堆焊参数预测反馈自动化。在本研究课题组前期研究的基础上,本文研究了各种熔池形貌跟踪系统,对比多种传感器的优缺点,设计和建立了一套能初步满足等离子堆焊熔池形貌及熔宽检测要求的视觉系统。该系统采用被动式视觉传感方式,设计满足要求的外加滤光系统,获得比较好的滤光效果;分析和验证了焊接过程中不同拍摄角度对熔池区图像成像的影响,确定了相关的拍摄参数;通过图像采集卡将图像送入计算机,通过比较各种图像处理算法,结合等离子堆焊熔池区形貌的具体特点,分别对图象进行了中值滤波、邻域平滑滤波,LOG算子、高斯-拉普拉斯算子处理,提出了最大方差自动取阈值和特殊的轮廓提取算法获得熔池区图象轮廓。通过一种简单的系统定标方法,得出了标度图象距离与实际物体尺寸之间的关系,并对图像进行焊道端部和焊道中部宽度检测,得出焊道宽度信息。为了解在不同参数条件下焊道宽度的变化情况及本系统的检测精度,本文进行了堆焊电流40A～55A、堆焊行进速度150～330mm/min条件下的等离子堆焊实验。并分别对焊道宽度进行了计算,并与实际焊道宽度进行比较,得出各自的绝对误差和相对误差,并分析了误差产生的可能原因。结果表明:从图象上获得的宽度值和实际测得的宽度值大体相同,该系统初步符合焊道宽度检测要求。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。