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专利号: 2023102249249
申请人: 吉林农业科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于熔池状态分析的焊接参数自适应调整方法,其特征在于,包括:获取焊接过程中熔池状态的每帧灰度图像;

获取每帧灰度图像中的高亮噪声像素点,以每个高亮噪声像素点为中心点设置搜索窗口,获取搜索窗口的中心点对应的高亮噪声像素点的第一窗口及搜索窗口内非中心点对应的每个高亮噪声像素点的第二窗口,根据每个高亮噪声像素点与距离最近的高亮噪声像素点的欧氏距离,获取第一窗口及每个第二窗口的窗口尺寸;

获取第一窗口的第一像素点序列及每个第二窗口对应的第二像素点序列,根据第一像素点序列与第二像素点序列中每个像素点的灰度值,以及每个像素点与其所在窗口的中心点的连线方向,获取第一像素点序列与第二像素点序列中像素点的匹配结果;

利用匹配结果获取第一像素点序列与第二像素点序列的灰度均方误差,第一窗口与每个第二窗口的中心点之间的目标欧氏距离,获取每个第二窗口在非局部均值滤波中的滤波权重;

根据第一窗口所在的搜索窗口内的每个第二目标窗口在非局部均值滤波中的滤波权重、每个第二目标窗口内的灰度均值,获取第一目标窗口的中心点对应的高亮噪声像素点滤波后的灰度值,根据每帧灰度图像中所有高亮噪声像素点滤波后的灰度值得到每帧滤波图像;

获取每帧滤波图像的匙孔区域,根据相邻帧滤波图像中的匙孔区域的面积,调整焊接速度;

获取第一像素点序列与第二像素点序列中像素点的匹配结果,包括:

根据第一像素点序列与第二像素点序列中每个像素点的灰度值,以及每个像素点与其所在窗口的中心点的连线方向,获取第一像素点序列的每个像素点与第二像素点序列中的每个像素点之间的距离参数;

根据每两个像素点之间的距离参数,并利用动态时间规整算法获取第一像素点序列与第二像素点序列中像素点的匹配结果;

获取第一像素点序列的每个像素点与第二像素点序列中的每个像素点之间的距离参数,包括:获取第一像素点序列中每个像素点与第一像素点序列对应的第一窗口的中心点之间的第一灰度差值;

获取第二像素点序列中每个像素点与第二像素点序列对应的第二窗口的中心点之间的第二灰度差值;

根据第一灰度差值与第二灰度差值,获取第一像素点序列中的每个像素点与第二像素点序列中的每个像素点之间的初始距离参数;

根据第一像素点序列中的每个像素点和像素点对应的第一窗口中的中心点的连线方向,与第二像素点序列中的每个像素点和像素点对应的第二窗口中的中心点的连线方向,获取第一像素点序列与第二像素点序列中的每两个像素点之间的方向差异性;

根据第一像素点序列与第二像素点序列中对应的每两个像素点对应的方向差异性、初始距离参数,获取第一像素点序列的每个像素点与第二像素点序列中的每个像素点之间的距离参数;

获取第一像素点序列中的每个像素点与第二像素点序列中的每个像素点之间的初始距离参数,包括:对第一灰度差值的绝对值与第二灰度差值的绝对值做差,得到目标差值;

将目标差值的绝对值作为第一像素点序列与第二像素点序列中的每两个像素点之间的初始距离参数;

获取第一像素点序列与第二像素点序列中的每两个像素点之间的方向差异性,包括:将第一像素点序列中的每个像素点和像素点对应的第一窗口中的中心点的连线,与水平线的夹角值作为第一像素点序列中的每个像素点和像素点对应的第一窗口中的中心点的第一连线方向;

将第二像素点序列中的每个像素点和像素点对应的第二窗口中的中心点的连线,与水平线的夹角值作为第二像素点序列中的每个像素点和像素点对应的第二窗口中的中心点的第二连线方向;

将第一连线方向与第二连线方向的差值绝对值,作为第一像素点序列与第二像素点序列中的每两个像素点之间的方向差异性。

2.根据权利要求1所述的一种基于熔池状态分析的焊接参数自适应调整方法,其特征在于,获取每个第二窗口在非局部均值滤波中的滤波权重,包括:获取第一像素点序列与第二像素点序列的灰度均方误差,与对应的目标欧氏距离的欧式范数;

对灰度均方误差与目标欧氏距离的欧式范数进行负相关计算;

对负相关计算的结果进行归一化计算得到每个第二窗口在非局部均值滤波中的滤波权重。

3.根据权利要求1所述的一种基于熔池状态分析的焊接参数自适应调整方法,其特征在于,获取第一窗口及每个第二窗口的窗口尺寸的步骤相同,即每个高亮噪声像素点对应的窗口的窗口尺寸小于或者等于该高亮噪声像素点与距离最近的高亮噪声像素点的欧氏距离;其中,每个高亮噪声像素点对应的窗口尺寸下的窗口大小最小为8邻域大小。

4.根据权利要求1所述的一种基于熔池状态分析的焊接参数自适应调整方法,其特征在于,将第一窗口内的每个像素点从左到右,从上到下依次排列,得到每个第一窗口的第一像素点序列,将每个第二窗口内的每个像素点从左到右,从上到下依次排列,得到每个第二窗口的第二像素点序列,其中,第一像素点序列不包括对应的第一窗口的中心像素点,第二像素点序列不包括对应的第二窗口的中心像素点。

5.根据权利要求1所述的一种基于熔池状态分析的焊接参数自适应调整方法,其特征在于,调整焊接速度,包括:获取相邻帧滤波图像中的当前帧滤波图像相对于前一帧滤波图像的匙孔区域的面积减少率;

对当前帧滤波图像相对于前一帧滤波图像的匙孔区域的面积减少率进行非线性转换得到焊接速度的提升率;

根据当前焊接速度和焊接速度的提升率调整焊接速度,得到调整后的焊接速度。

6.根据权利要求1所述的一种基于熔池状态分析的焊接参数自适应调整方法,其特征在于,将灰度值大于其8邻域内的所有邻域像素点的灰度值对应的像素点记为高亮噪声像素点。