激光视觉U型槽特征提取算法

抗干扰亚毫米精度

针对窄间隙U型槽陡峭侧壁传感难题，结合三维空间域增强与欧氏距离细化，实现焊前坡口几何参数的稳定测量。

王文楷 · 石玗 · 李春凯 · 顾玉芬

Journal of Manufacturing Processes 2023

参数信息

横向位置平均测量误差

0.0857 mm

垂直位置平均测量误差

0.0987 mm

宽度平均测量误差

0.1664 mm

深度平均测量误差

0.2216 mm

装配间隙平均测量误差

0.0935 mm

错边量平均测量误差

0.0997 mm

平均图像处理时间

58 ms

技术优势

误差亚毫米级

横向位置平均误差0.0857 mm，宽度平均误差0.1664 mm，关键尺寸误差均小于0.25 mm。

实时性满足焊前检测

平均每帧图像处理时间58 ms，可在电弧焊焊前完成坡口检测。

抗噪稳定

采用三维空间域增强与欧氏距离细化，抑制激光条纹亮度不均并减弱随机噪声。

应用场景

• 焊接机器人：提供精确坡口位置与尺寸，引导焊枪对中与路径规划。
• 焊缝检测：在线测量坡口几何参数，替代人工焊缝检测。
• 自动化焊接：满足电弧焊焊前实时检测要求，实现自动化上下料。
• 工业视觉引导：通过激光条纹特征提取，为焊接装备提供视觉引导。