高速摄像机自动化焊接

基于高速摄像机的电磁电器动态特性测试及其图像处理的研究

测试装置与数据处理新方法。该研究采用非接触测试方式，行图像拍摄与降噪处理，进实现了电磁电器动态过程
全面、高速与准确的测量，为加快电磁电器产品的研究开发奠定基础。关键词：电器学；动态特性测试；图像处理；高速摄像机；小波变换
中图分类号：Ｍ３Ｔ９文献标识码：Ａ
ＴｈｓａｃｆＤｙａｉａａｔｒｓｉｓＴｅｔｎｅＲｅｅｒｈｏｎｍｃＣｈｒｃｅｉｔｓｉｇｃ
ｖｃｏｅｔｏａｎｔｃＡｐａａｕｓｄｏｉｈＳｅｄｉｅｆｒＥｌｃｒｍｇｅｉｐｒｔｓＢａｅｎＨｇｐｅＣａｅａａｄＩａｅＰｒｃｓｉｇｍｒｎｍｇｏｅｓｎ
ｉｇｒｃｓｉｇａｄｓｎｌｅｎｉｎｅｔｇｍｅｈｄｉｈｓｒｓａｃｍａｅｐｏｅｓｎｎｉａｄ — ｏｓｇｔｓｎｔｏｎｔｉｅｅｒｈ，ｗｏｌｋｉｈｓｔｄ，ｃｍｐｅｅａｄｇｉｉｅｃｕｄｍａｅａｈｇ－ｐｅｏｌｔｎａｃｒｔｍｅｓｒｍｅｔｆｈｙａｃｐｏｓｆｅｅｔｍａｎｔｐｒｔｓｔｓｎｏｂｈｔｈｅｅｏｍｅｔｅｅｃｕａｅａｕｅｎｅｄｎｍｉｒｅｓｏｌｃｒｏｔｏｇｅｉａｐａｕ．Ｉｉｏｄｕｔａｅｄｖｌｐｎｖｌｃｔｔｌ
文章编号：０６— ４６２０）４— ３６— ５１００５（０９００７０

基于高速摄像机的机械振动DIC动态位移测量解决方案

基于高速摄像机的机械振动DIC动态位移测量解决方案利用超高速摄像机进行高速视觉测量，通过把高速摄像视频当作检测和传递信息的载体加以利用，从高速摄像机视频中提取有用的信号，获得所需的各种参数，具有非接触、全视场测量、高精度和自动化程度高的特点。

重型机械关键部件的振动测试，在工程机械制造领域至关重要。

作为机械工程大型设备，测试挖掘机、起重机摆臂的振动位移，可以掌握设备在实际工况下的机械性能，通过减少关键负载部位的摆幅，使设备更加稳定。

某工程机械企业，利用新拓三维DIC高速摄像机测量系统对挖掘机、起重机载重部位进行振动测量；数字图像相关法DIC能够对三维变形形状进行全场分析，该技术利用两台同步的高速摄像机，从不同角度拍摄物体。

然后，DIC软件将图像关联成一个3D网格。

新拓三维DIC高速摄像机测量系统的设置不繁琐且耗时较少，它利用绘制在物体表面上的散斑图案，在高速拍摄过程中为摄像机提供焦点。

通过这种方式，DIC可以在一个区域内提供来自更多数据点的测量数据，然后，工程师可以使用DIC软件分析挖掘机尾部负载部位振动位移、吊臂偏摆位移。

挖掘机振动相对位移测量测量过程重点关注挖掘机尾部负载位置和垂直地面之间的相对位移，由驾驶员操作挖掘机进行模拟工况操作进行测量。

新拓三维DIC高速摄像机测量系统，搭配的高速摄像机能够捕捉挖掘机尾部相对位移变化的实验过程，为后续研发人员进行图像分析，测量实验过程中的有关应变、位移、振动等数据，为分析机械位移与振动提供丰富数据。

挖掘机位移分析数据从分析曲线看，当分析曲线出现小幅波动时，此时挖掘机已经开机处于运转状态；出现大幅波动，此时挖掘机正在做挖掘动作。

基于新拓三维DIC高速摄像机测量系统对挖掘机尾部负载部位进行位移测量，通过曲线分析反映挖掘机整个操作动作，测试位移数值，方便后续对挖掘机进行振动研究以及产品改进。

起重机吊臂偏摆位移测量重点测量起重机吊臂偏摆位移，利用新拓三维DIC高速摄像机测量系统，对两台分别以低速、高速的不同速度运转的起重机吊臂关键负载部位进行测量。

论述自动化监控系统在高速公路工程中的应用

１．１．２诱导绕行系统
诱导绕行系统就是通过ＬＥＤ显示屏对超高车辆进行安全
行车路线诱导。通过激光检测系统准确检测，当检测到有超高
１．１超高车辆监测预警系统
车辆超限超载是直接威胁到国家财产和人民群众生命财
并有接收设备接收，超过设定高度的车辆通过时激光束被隔断，激光接收设备未接收到激光．将此信息传输到上一级。激光检测设备一般由太阳能供电，标准的检测设备包含接收和发射探头，消耗功率非常小。
抓拍摄像机提供的违章超高车牌号码照片和违章车辆视频数据进行统计分析管理。
１．２超高车辆监测预警系统后台软件
系统后台软件大体包括超高违章信息及时报警，对远程超高车辆图片接收，违章事件信息整理，信息存储．报表处理，远
在数量上有了突飞猛进的发展，在技术上也有了日新月异的变化。自动化监控系统在高速公路工程上广泛应用．就以高速公路超高监测预警系统和车牌自动识别系统两个自动化系统简要介绍自动化监控系统在高速公路工程中的应用。
关键词：高速公路；自动化；超高监控；车牌自动识别

高速摄像机的原理、特点及应用

高速摄像机可以在很短的时间内完成对高速目标的快速、多次采样，当以常规速度放映时，所记录目标的变化过程就清晰、缓慢地呈现在我们眼前。

高速摄像机技术具有实时目标捕获、图像快速记录、即时回放、图像直观清晰等突出优点。

高速摄像机就是能够以很高的频率记录一个动态的图像，因为一个动态的图像是需要数个静止的连贯的图片按一定时间速度播放出来的，高速摄像机一般可以每秒1000~10000帧的速度记录，但这导致了每张像素不会太高，甚至不会超过一个家用数码照相机的像素水平。

高速摄像机与我们日常使用的一般普通摄像机不一样，它的优势在于我们可以选择不同的触发方式来记录物体高速运动轨迹的动态过程，捕捉人肉眼难以观察到的瞬间画面，并慢速、超慢速回放。

高速摄像机的原理高速摄像机可以在很短的时间内完成对高速目标的快速、多次采样，当以常规速度放映时，所记录目标的变化过程就清晰、缓慢地呈现在我们眼前。

高速摄像机具有实时目标捕获、图像快速记录、即时回放、图像直观清晰等突出优点。

高速运动目标受到自然光或人工辅助照明灯光的照射产生反射光，或者运动目标本身发光，这些光的一部分透过高速成像系统的成像物镜。

经物镜成像后，落在光电成像器件的像感面上，受驱动电路控制的光电器件，会对像感面上的目标像快速响应，即根据像感面上目标像光能量的分布，在各采样点即像素点产生响应大小的电荷包，完成图像的光电转换。

带有图像信息的各个电荷包被迅速转移到读出寄存器中。

读出信号经信号处理后传输至电脑中，由电脑对图像进行读出显示和判读，并将结果输出。

因此，一套完整的高速摄像机由光学成像、光电成像、信号传输、控制、图像存储与处理等几部分组成。

高速摄像机就是能够以很高的频率记录一个动态的图像，因为一个动态的图像是需要数个静止的连贯的图片按一定时间速度播放出来的，高速摄像机一般可以每秒1000~10000帧的速度记录，但这导致了每张像素不会太高，甚至不会超过一个家用数码照相机的像素水平。

焊接相机原理-概述说明以及解释

焊接相机原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述：焊接相机是一种通过图像采集和处理技术来实现对焊接过程监控和质量评定的设备。

采用高速高分辨率的相机和先进的图像处理算法，能够实时捕捉焊接过程中的关键信息，并对焊缝形状、焊接位置、焊缝质量等进行分析和评估。

通过监控焊接过程，可以及时发现焊接质量问题，并采取措施加以修正，提高焊接质量和效率。

在传统的焊接过程中，焊工主要依靠经验和直觉来判断焊接质量，容易受到主观因素的影响，导致焊接质量不稳定。

而焊接相机的应用可以提高焊接过程的可视化程度，实时监控焊接质量指标，帮助焊接人员调整焊接参数，提高焊接质量和可靠性。

本文将介绍焊接相机的基本原理和工作方式，以及其在焊接过程中的应用优势和发展前景。

1.2 文章结构本文将首先简要介绍焊接相机的概念及其在工业生产中的重要性，接着详细讨论焊接相机原理的关键要点。

在正文部分，将分别介绍焊接相机原理的要点1和要点2，解释其工作原理和应用场景。

最后，结论部分将对本文所述内容进行总结，并展望焊接相机技术的未来发展方向。

通过本文的阐述，读者将能够深入了解焊接相机原理及其在工业生产中的重要作用。

1.3 目的:本文的目的是探讨焊接相机原理，详细介绍焊接相机的工作原理和应用场景。

通过深入分析焊接相机的技术原理和优势特点，帮助读者更全面地了解焊接相机的作用和重要性。

同时，本文还旨在为读者提供深入了解焊接相机的基础知识，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

通过本文的阐述，读者将能够全面了解焊接相机的原理和应用，为实际工程项目中的焊接工作提供更好的技术支持和指导。

2.正文2.1 焊接相机原理要点1:焊接相机是一种用于对焊接过程进行实时监测和控制的重要设备。

焊接相机的原理主要包括光学成像、图像处理和数据分析三个方面。

首先，光学成像是焊接相机的基础。

焊接相机通过透镜和传感器捕捉焊接区域的图像信息，在焊接过程中实时反映焊接池状态、焊缝形状等关键参数。

激光焊透和焊接现象的解释

第36 卷第12 期中国激光V ol36, No. 12 2009 年12 月CHINESE JOURNAL OF LASERS December, 20091文章编号: 0258- 7025( 2009) 12-3160- 07激光焊透和焊接现象的解释(特约论文)Seiji Katayama* Youske Kawahito(缝接和焊接研究所,大阪大学,567 - 0047年大阪,日本)Corr esponding author : katayama @jwri. osaka-u . ac. Jp接收2009年10月13日摘要深入渗透焊接可以由一个高能量密度的激光器产生。

而影响激光焊透的因素,有焊缝熔深，激光诱导和激光束之间的相互作用，锁孔是熔体在熔化池中流动的一种行为，并且有气泡和孔隙的产生，阻止了勘察。

因此，对等离子体焊缝熔深的效果由CO2激光器和光纤激光器焊接进行解释分别。

飞溅，底部填充，驼峰的形成的理解。

可以被容易地确认形成在高功率和低的焊接速度，由于许多气泡的产生从该孔隙率尖的。

关键词激光焊接；CO2激光器；光纤激光；激光焊接现象；焊缝熔深1引言激光焊接已经获得了极大的普及，有前途的高品质连接技术，高精度，高性能，高速度，好的柔韧性，以及低的变形或失真，除了容易识别还可以广泛的应用。

一个机器人，减少电源蒸发增强散热，全自动化，系统化，生产化等[1]。

激光焊接的应用是逐渐增加。

激光器的缺陷或缺点，使其激光焊接的成本高，高度反射或高难熔塞尔玛导电金属，小间隙公差，易形成焊接，如波河缺陷- 孔隙度在深深地渗透焊缝熔合区。

因此，要了解CO2，YAG，或光纤激光器焊缝熔深的机制和现象，各种研究已有进行有关激光诱导行为，激光束和其之间的相互作用诱导等离子，熔体流动，锁孔沟通对话折射率和气泡产生的熔池铅的孔隙形成的焊缝熔合区[2〜26]。

2实验方法高功率CO2，YAG或光纤激光器的焊接是在304型奥氏体少钢或铝合金板上染色进行的，并且其焊透和焊接现象进行了对比。

基于机器视觉的焊接质量检测技术研究

基于机器视觉的焊接质量检测技术研究随着制造业的不断发展，焊接技术已经成为现代工业中不可或缺的一部分。

然而，焊缝质量的控制对于确保焊接工件的性能和寿命非常重要。

为了完成这项工作，需要不断寻求新的方法和技术。

其中，基于机器视觉的焊接质量检测技术便是一种非常可行的选择。

思路一：机器视觉技术的介绍前所未有的信息时代，机器视觉技术史无前例地成为我们日常生活及工业制造等领域的关键技术。

机器视觉技术是一种立足于光学显微学、图像处理学、模式识别学、自适应与智能控制学等领域的交叉学科，它通过光学设备及数字处理技术，对被检测器件及其相关特征进行采集、处理、判断、控制或反馈等多种处理方式。

它的主要应用领域包括品质检测、自动控制、机器人技术、航天航空、智能交通等一系列领域。

思路二：焊接质量检测技术的发展作为制造工艺的重要环节，焊接技术一直是产业界和学术界研究热点，对于焊接质量的检测和控制也越来越受到重视。

在传统的焊接质量检测技术中，人工检验占据了主导地位，但由于其劳动耗时、无法实时获取大量的数据、主观性较强以及易受人类视觉差异等因素的影响，其检测效果不尽如人意。

此时，基于机器视觉技术的焊接质量检测技术应运而生。

该技术采用高速摄像机对焊接过程进行实时图像和视频监控，然后通过图像处理算法，自动分析和诊断焊缝质量，并生成详细的报告。

机器视觉技术的使用，不仅可以获得更准确的检测结果，而且能够大大提高焊接质量的检测效率和产能。

思路三：机器视觉焊缝检测技术的特点与传统的人工检测方法相比，机器视觉技术在焊接质量检测中具有多个独特的特点：(1) 非接触式检测，不会对产品形态和尺寸造成影响；(2) 可重复性好，可以减少人员不确定因素和测试误差；(3) 自动化程度高，效率提高，削减人工成本；(4) 可以实现在线检测，缩短反馈闭环时间，提高产品的一致性和稳定性。

思路四：机器视觉检测技术的应用现代工业中的焊接生产存在很多因素影响焊接质量，如板材的出现了偏差、板材因翻转后位置不稳定、焊枪的工作状态不稳定、电源输出不稳定、杂散电磁场的干扰等等。

aoi技术小结

aoi技术小结AOI（Automated Optical Inspection）技术是一种利用光学方法进行自动检测和检查的技术，广泛应用于电子制造行业。

它能够高效并准确地检查电子产品的质量，提高生产效率和产品质量。

本文将对AOI技术的原理、应用场景以及优点和局限进行总结和分析。

一、AOI技术的原理 AOI技术是通过计算机和光学系统相结合的方式对电子产品进行检查和检测。

它利用光学相机和光学传感器对产品进行高速扫描和成像，然后通过计算机对图像进行分析和处理，识别出其中的电子元器件并进行缺陷检测。

AOI系统还可以检查PCB板的焊接质量、贴片位置和组装错误等问题。

二、AOI技术的应用场景 1. PCB制造过程中，AOI技术可以用于检测和检查焊点的质量、元器件的位置和安装错误等问题，以提高产品的质量并减少制造过程中的不良品率。

2. 在电子产品组装过程中，AOI技术可以用于检查组装员的贴片位置和组装操作是否正确，以确保产品的质量和稳定性。

3. 在电子产品维修和维护过程中，AOI技术可以用于检查和检测电子元器件的损坏和失效，帮助维修人员快速定位和解决故障。

三、AOI技术的优点 1. 高效性：AOI技术采用自动化的方式进行检测和检查，能够快速完成大量产品的质量检验，大大提高生产效率。

2. 准确性：AOI技术利用光学传感器和高分辨率摄像机进行成像和图像分析，能够精确地检测出产品中的缺陷和问题，减少漏检和误判。

3. 非接触性：AOI技术在检测过程中完全不接触产品，避免了因接触导致的损坏和误判，能够对高精度和脆弱的电子产品进行安全检测。

4. 数据化：AOI技术能够将检测结果和数据进行记录和存储，方便后续的分析和追溯，有助于优化生产过程和提高产品质量。

四、AOI技术的局限 1. 对不同类型产品的适应性有限：AOI技术主要适用于表面可见的电子元器件的检查和检测，对于内部或隐藏式元器件的检查存在一定的限制。

2. 对特定焊接工艺的依赖性：AOI技术对于不同的焊接工艺和材料有一定的依赖性，需要针对不同的产品和要求进行调试和优化。

ptz摄像机与高速球摄像机的区分

ptz摄像机与高速球摄像机的区分？PTZ ：在安防监控应用中是Pan/Tilt/Zoom 的简写，代表云台全方位（上下、左右）移动及镜头变倍、变焦控制。

在摄像机监视的场景范围内，当移动目标出现后，用户可以手动锁定（例如通过鼠标点击来锁定目标）或预置位自动触发锁定某个运动目标，来触发PTZ摄像机进行自主自动的PTZ跟踪，并自动控制PTZ摄像机的云台进行全方位旋转，针对被锁定的运动目标进行视觉导向的自动跟踪，以确保跟踪目标持续出现在镜头中央。

自动PTZ跟踪模块弥补了固定摄像机监控视野窄的缺点，是完善的安全监控系统所必备的功能。

功能特点分析各类型的监控系统中都有很多的场所需要重点监控，当出现警情时需要及时发现、自动跟踪，因此跟踪速度就显得非常重要，更快的速度可以保证更短的时间扫描更多的预置点，有效提高监控利用率。

此外，旋转定位精度也显示出高速球的品质，因此要求球机在长时间不间断的运行中不能出现任何的预置位偏移现象报警是各类型监控项目中非常重要的环节，特别是智能监控，讲究的就是要求球机自动出辨别目标、分析目标并报警…..伴随着安防的智能化、数字化、网络化，智能视觉PTZ自动跟踪监控系统（带网络功能）将是未来必然的需求，在多种监控方式整合的大平台里，若具备较好的网络资源，智能视觉PTZ自动跟踪监控系统则是将智能分析功能和高速球集中管理、远程自动监控功能最好的结合，是未来监控发展的方向高速球摄像机高速球有几个最基本的功能，第一是运行速度快、第二是运行平稳、第三是定位精确。

1、高速功能要求预置位速度强调快，基本达到250度/秒以上；第二手控速度强调平稳，控制灵敏灵活，不能过快，不能生硬，支持变速。

2、预置位功能必须带有64个以上的预置位，同时要求预置位必须准确，断电后也能记忆该预置位。

3、巡航扫描必须可以设置高速球能在各个预置位之间巡航扫描功能。

编辑本段高速球还有有些高级功能1、轨迹记忆功能要求高速球能记忆多条任意的轨迹路线，同时能将轨迹路线通过设置进行调用。

焊接图像及电流电压综合采集系统

焊接图像及电流电压综合采集系统
在焊接过程中，通过对焊接时的电弧电压、焊接电流、短路时间等电参数进行分析，可以研究焊接过程中与电参数直接相关的工艺性能，如过渡形式、飞溅大小、电弧稳定性等。

通过科天健公司自主研发的焊接高速图像与焊机电压、电流A/D图像同步采集、显示系统，可实现焊接高速图像与焊机电压、电流的瞬时值、统计值、燃弧过程、短路过程等的同步采集、存储、显示功能。

高速相机CR5000和AD采集卡连接在一台主机上，高速相机用来拍摄焊接图像，AD 采集卡用来连接电压、电流传感器，采集焊接电压、电流瞬时值，通过主机控制、显示和存储各类数据信息。

根据项目需求，焊接图像及电流电压综合采集系统组成为：
1．Optronis的千兆以太网接口的高速相机CamRecord CR5000X2；
2．大功率LED光源；
3．AD采集卡；
4．千兆网线；
5．电压传感器和电流传感器。

下面是AD采集的界面图：
——数据采集、记录界面（两者可同步使用或切换使用）
——回放系统界面（两者可同步使用或切换使用）。

计算机视觉在焊接中的应用

计算机视觉在焊接中的应用随着电子技术、计算机技术、自动控制技术以及信息和软件技术迅速地引入焊接领域，焊接生产自动化、智能化已经成为21世纪焊接技术发展的重要方向。

计算机视觉以其信息量大、精度高、检测范围大等特点，在焊接领域得到了广泛应用，为实现焊接操作自动化提供了有力手段。

借助CCD摄像机，红外摄像仪，X光探伤仪，高速摄像机等图像传感设备及智能化的图像处理方法，许多机器人及特定的自动焊机也具备了一定的视觉功能，它们不仅可以模拟熟练焊工的视觉感知能力，而且可以超越人的局限，完成诸如：获取并处理强弧光及飞溅干扰下的焊缝图像，实时提取焊接熔池特征参数，预测焊接组织、结构及性能等工作，实现人类难以直接作业的特殊场合（如水下、空间核辐射环境等）的自动焊接施工，确保焊缝质量的稳定性和可靠性。

焊接中的视觉传感一般包括：以单个或几个光电接收单元（包括线阵列）为检测组件的单光点一维视觉传感；机械扫描或电扫描的平面阵列成像式二维视觉传感；三维视觉传感通常是对多个低维传感器获得的信息进行综合处理运算来实现。

在国内外研究人员的共同努力下，计算机视觉广泛应用于焊缝跟踪、熔池形状与熔透控制、焊道形貌检测与控制等领域，为焊接生产和过程自动化、智能化作出了重要贡献。

鉴于焊接过程的复杂性、先进制造业对焊接技术更高层次的需求及用户对新型视觉传感系统更高的性能价格比要求，当前还必须解决系统的复杂性与可靠性、实时性与精确性、可控性与智能化等方面的问题。

展望未来，采用最新的计算机视觉理论，开发焊接机器人视觉传感与控制技术，研制能够识别目标环境、随时精确跟踪轨迹并调整焊接参数的智能焊接机器人已经成为焊接领域的重要发展趋势之一。

国内外许多研究人员对机器人视觉系统在焊接接头特征识别、焊接参数优化、焊炬位姿调节、焊接路径规划、焊缝跟踪、焊缝熔透控制等方面的应用开展了卓有成效的研究。

国外知名的焊接机器人厂家如KUKA，GMF，Motoman，Adept等相继开发出装备有新型视觉传感系统的机器人。

基于LabView的焊接信息采集系统

软件开发的控制系统可以实现自
动化焊接，系统采集焊接电流、
焊接电压同时可以采集熔滴过渡
高速图像，对焊接过程进行质量
分析与判定。
图 1：软件系统界面与部分程序
【关键词】LabVIEW 高速摄像机差分示波器
熔滴过渡是影响熔化极气体保护焊 (GMAW) 焊接过程稳定性的重要因素，其检测及控制一直是焊接领域的研究热点。在熔滴过渡的实验研究过程中，需要确定焊接电流、电压与熔滴过渡图像之间的相位关系。利用传统示波器，很难实现高速摄像机与电流、电压信号采集的同步化。因此，寻求一种性价比较高、设计相对简便的焊接过程参数检测系统具有重要意义。本文以 PicoScope 差分示波器和高速摄像机为对象，实现了焊接过程电信号数据采集、高速图像采集，同时实现了图像和电信号波形的同步回放。并设计了一套电信号及高速图像的采集系统。
1 实验
1.1 实验系统介绍
本文采用的实验设备主要包括上位机电脑 Labview 软件，差分示波器，高速摄像机，福尼斯焊接电源等。采用的 AVR 单片机为 Mega 2560，Picoscope3425 高精度差分示波器作为信号采集单元，该示波器可以采用 USB 口供电，自带的 API 函数可以进行二次开发应用。霍尔电流传感器选用 LEM 公司的电流传感器 LF 306-S。高速摄像机选用基恩士的 VW-9000 系列，相机和镜头分别采用的是 VW-600C 和 VW Z2。
1.2 系统设计
软件系统程序界面主要由两部分组成，控制系统和信息采集系统。软件界面和部分程序见图 1。
LabVIEW 和 AVR 单片机的通信采用 VISA 函数，可以通过串口发送字符串，这里使用 VISA 函数的串口初始化、串口写和串

高速摄像机的应用

1．高速摄像光电成像系统的组成、工作原理高速摄像是一种把高速运动变化过程的空间信息和时间紧密联系在一起进行图像记录的方法，能将瞬变、高速过程连续记录下来，并运用图像分析设备进行定量计算的方法，其最早应用于弹道分析，至今已从军事扩展到民用, 从工业到医学生物, 从宏观机械运动到微观机制的研究。

高速摄像可以在很短的时间内完成对高速目标的快速、多次采样，当以常规速度放映时，所记录目标的变化过程就清晰、缓慢地呈现在我们眼前。

高速光电成像技术具有实时目标捕获、图像快速记录、即时回放、图像直观清晰等突出优点。

高速摄像系统工作原理是：高速运动目标受到自然光或人工辅助照明灯光的照射产生反射光，或者运动目标本身发光,这些光的一部分透过高速成像系统的成像物镜。

经物镜成像后，落在光电成像器件的像感面上，受驱动电路控制的光电器件，会对像感面上的目标像快速响应，即根据像感面上目标像光能量的分布，在各采样点即像素点产生响应大小的电荷包，完成图像的光电转换。

带有图像信息的各个电荷包被迅速转移到读出寄存器中。

读出信号经信号处理后传输至电脑中，由电脑对图像进行读出显示和判读，并将结果输出。

因此，一套完整的高速成像系统由光学成像、光电成像、信号传输、控制、图像存储与处理等几部分组成。

（1）光学成像系统包含成像物镜。

成像物镜将运动目标进行成像，并保证使目标像落在光电成像器件的成像面上，同时还要保证有足够大的口径，以满足在很短的曝光时间内成像面仍有足够的光照度，能满足光电成像器件的响应需要。

此外，成像物镜的分辨率、像差、焦距等参数也必须与光电成像器件相匹配。

（2）光电成像系统包含光电成像器件及信号处理系统，其中光电成像器件无疑是高速光电成像系统中的关键，它很大程度上决定了整个成像系统性能的优劣。

光电成像器件主要完成对落在其成像面上的高速运动目标像的多次、快速采样，而每次采样过程又包括光生电荷的积累、含有图像信息的电荷包的转移和读出、输出信号的处理等过程。

电子束焊接机的自动检测与质量控制研究

电子束焊接机的自动检测与质量控制研究随着工业制造技术的不断进步，电子束焊接作为一种高效、精密的焊接方法，受到了越来越广泛的应用。

电子束焊接机作为电子束焊接的核心设备，承担着焊接质量的重要保证和控制工作。

然而，由于焊接过程中受到多种因素的影响，焊接质量的稳定性和一致性仍然是一个挑战。

因此，开展电子束焊接机的自动检测与质量控制研究，对于提高焊接质量和生产效率具有重要意义。

在电子束焊接机的自动检测研究中，首先需要对焊接过程进行实时监控和数据采集。

通过使用高速摄像机和传感器等设备，可以将焊接过程的关键参数，如电子束功率、速度、焦距等进行准确记录和分析。

同时，还可以利用数字图像处理技术，实时观察焊接过程中的形态变化和缺陷情况。

通过实时监控和数据采集，可以获取大量的焊接数据，为后续的质量控制提供必要的依据。

在电子束焊接机的自动检测研究中，其次需要建立合理的质量控制模型。

通过对焊接过程数据的统计和分析，可以确定焊接质量的关键因素和评价指标。

基于这些数据和指标，可以建立相应的质量控制模型，通过算法和模型进行自动检测和控制。

例如，可以采用人工智能算法来分析焊接过程中的规律和特点，快速判断焊接质量是否达到标准要求，并自动调整焊接参数以实现最佳焊接效果。

在电子束焊接机的自动检测研究中，最后需要开发相应的检测设备和算法。

通过结合硬件和软件技术，可以研制出用于电子束焊接机自动检测和控制的设备和系统。

例如，可以开发出基于机器视觉和图像处理的检测设备，用于实时监控焊接过程中的形态和缺陷。

同时，还可以开发出自动控制算法和软件，根据监测到的焊接数据和参数，实时调整焊接参数，以保证焊接质量的稳定和一致性。

电子束焊接机的自动检测与质量控制研究对于提高焊接质量和生产效率具有重要的意义。

通过实时监控和数据采集，可以实现对焊接过程的全面监控和分析，及时掌握焊接质量的情况。

通过建立合理的质量控制模型，可以实现对焊接质量的自动判断和调整，避免人为因素的干扰。

几种典型焊接方法的分析与比较

几种典型焊接方法的分析与比较摘要：现如今，我国是现代化快速发展的新时期，现代工业离不开焊接技术，选用合理的焊接方法对高质量的焊接件尤为重要。

论文阐述了焊接的概念、优缺点及分类，对几种典型焊接方法的工艺特点及应用进行了比较和分析，以期为焊接方法的选择提供参考。

关键词：焊接方法；分析；比较引言作为我国国民经济发展的重要组成部分，工程机械的发展一直是国家重点关注的方面，而其中焊接技术作为重要的技术一直备受关注，机械加工技术的高低直接影响到一个国家的综合实力高低的重要指标。

伴随着我国经济水平的进一步提高，城市化进程的速度也在加快，我国机械行业中的焊接水平也在不断进步，由传统的手工焊接变为现在的自动化焊接，极大的提高了工作效率，促进了产品质量的提高，节省了生产成本，提高了经济效益。

1焊缝缺陷形成机理激光焊接过程中熔池中缺陷的形成机理不仅受到制造业，也受到材料和物理学等各方面广泛关注。

在评价激光焊接质量中，需要找出导致熔区产生异常的原因并研究传感数据信息与焊接缺陷产生的关系。

研究了压铸镁合金激光焊接过程中气孔的形成机理和解决这一问题的方法。

根据其所提出的结论，由于加热和等离子体羽流压力的降低，预先存在的小气孔聚结和膨胀将会导致熔合区气孔率的增加。

此外，焊接时小孔的稳定性并不是形成气孔的主要因素，而是由激光功率所决定，熔合区的气孔率随着热输入的减少而减少。

最后，激光束能量的控制对熔合区再熔化，可以进一步消除气孔的数量，从而降低气孔率。

研究员认为焊缝中的较大的气孔率和焊缝熔透是由焊接时小孔不稳定性引起的。

在完全凝固之前，小孔的坍塌速度太快，无法使熔化的金属流入孔的中心。

此外，通过控制激光束的离焦量和焊接速度，可以最大限度地增加小孔的稳定性。

实际中进行了更多类似的实验研究，这些研究确定了工艺参数、是否熔透和气孔率形成之间的关系。

最后，通过使用光电二极管、光谱仪、高速摄像机和Ｘ射线设备结合图像处理算法可识别材料表面和内部的２００μｍ气孔，从而对焊接质量进行评价。

不同焊接速度下的CO2焊熔池附近区域照度分布数值模型

不同焊接速度下的CO2焊熔池附近区域照度分布数值模型通过探索研究不同焊接速度下CCD相机获取的CO2焊熔池附近区域图像灰度值的分布数值模型，可为得到清晰图像做前期准备。

首先进行了系统标定；其次建立了不同速度下CCD相机获取的熔池附近区域图像灰度值的分布数值模型并对该模型进行了分析。

试验研究结果表明：同一速度下，随着距离的增加，相机获取的熔池附近区域图片的灰度值减小且下降速度逐渐变慢；同一位置上，随着焊接速度的增加，灰度值逐渐减小，拟合结果和事实情况一致。

标签：不同波段；CO2焊；熔池附近；灰度值0 前言焊接空间和作业环境的日趋复杂，对现代焊接技术提出了更高的要求，开发适合于特定环境的具有自动化、智能化的焊接技术是未来研究的一个重要方向，而焊缝跟踪问题是解决焊接自动化、智能化的首要性、基础性问题。

CO2气体保护焊以其节能高效、抗锈、低氢、便于实现自动化等优点，被广泛应用于汽车车身补焊、凝汽器壳体组合焊接等工业生产中，且熔滴过渡形式多以短路过渡为主[1，2]。

然而，CO2焊短路过渡过程熔池附近区域飞溅金属、光照强度分布及变化复杂，严重影响了焊缝特征提取的实时性和可靠性，致使基于视觉的CO2焊焊缝跟踪技术的发展受到了严重制约[3，4]。

因此，研究不同焊接速度下CO2焊熔滴短路过渡过程中熔池附近区域弧光分布的规律对于选择合适的焊接速度和辅助光源照射区域来减小弧光和飞溅对图像的影响是十分有意义的。

1 建立研究模型机器视觉是利用机器模拟人眼对物体进行识别。

本系统中的焊枪和CCD摄像机采用L型板连接并用螺母固定。

CCD相机轴线与焊丝平行装定，焊丝与母材垂直，此时获取的图像中单位像素对应实际长度一致。

用传感器连接相机和工控机，把瞬时电流的实时数据传递给工控机。

机器视觉采集系统主要组成部分如图1所示。

试验参数为：焊枪保护气体为流量10L/min的纯CO2，不锈钢焊丝直径1.2mm，焊丝伸出长度为10mm，焊接母材为低碳钢，工业CCD相机型号为MV1-D1312I。

机器人智能化焊接技术讲述

机器人智能化焊接技术1、智能化焊接的大背景：自从改革开放以来，中国制造业发展突飞猛进，彻底激活了中国的加工业，让中国成为了“世界工厂”之说，但是近年来，随着中国人口红利的日渐消失，外来制造业正逐步转移到东南亚以及印度、巴西、墨西哥等劳动力成本较低的国家。

正如美国提出制造业回归概念，中国制造业的未来应该考虑如何能够长远提升中国创造的能力以及产业投资、经营环境，而不应该仅仅停留在早期代工阶段。

目前，中国制造业生产技术特别是关键技术主要依靠国外的状况仍未从根本上改变，部分行业劳动密集型为主，附加值不高。

目前，尽管我国制造业的技术创新有所提高，但在自主开发能力仍较薄弱，研发投入总体不足，缺少自主知识产权的高新技术，缺乏世界一流的研发资源和技术知识，对国外先进技术的消化、吸收、创新不足，基本上没有掌握新产品开发的主动权。

更为关键的是，大部分企业和政府部门基于中国市场的薪资水平，来为是否选用机器人做成本核算，却根本没有考虑到周边国家及地区“竞争对手”的人力成本。

其实，大规模使用机器人升级制造业，更深层次的原因是减少流水线管理成本以及提高企业的管理和生产效率。

因为除了精准、高效、可适应恶劣生产环境等优势，机器人可以给制造业带来“高水平制造工艺”和“制造高水平产品”。

为了提高我国的制造业技术以及提升我们产品的附加价值，我们国家提出了在2025年实现工业4.0（工业化4.0）。

工业化4.0最开始是德国政府提出的一个高科技战略计划，其技术基础是网络实力系统及物联网。

德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。

工业4.0已经进入中德合作新时达了。

全世界平均45%的钢用于焊接结构，而工业发达国家焊接结构用钢量已达到占钢产量的60%~70%。

近些年，随着我国工业现代化的高速发展，许多重型结构如电站锅炉、压力容器、重型机械、船舶等结构大型化，使焊接结构用钢量大幅上升，但是我国焊接生产机械化、自动化水平低，为了提高生产效率，提高产品的精度，降低工人劳动强度，我们国家需要向焊接自动化，焊接智能化发展。

高速图像采集与处理

工业生产中的高速图像采集与处理
总结词
提高生产效率与产品质量
详细描述
高速图像采集与处理技术还可以用于监测生产流程中的各个环节，帮助企业及时发现和解决生产过程中的问题，优化生产流程，提高生产效率。
详细描述
在工业生产中，高速图像采集与处理技术被广泛应用于流水线上的产品检测。通过实时采集产品的图像，与预设的标准进行比对，可以快速检测出不合格的产品，提高生产效率和产品质量。
详细描述
在安全监控领域，高速图像采集与处理技术被广泛应用于交通监控、机场安全监控等场景。通过实时监测监控画面，可以快速发现异常情况，及时报警并采取相应措施，保障公共安全。
总结词
提高监控效率
总结词
辅助决策与预警
详细描述
通过对监控画面进行深度分析，高速图像采集与处理技术还可以辅助决策者做出更加科学合理的决策，同时实现预警功能，提前发现潜在的安全隐患。
图像预处理
去噪
去除图像中的噪声，提高图像质量。
增强
缩放
旋转
通过对比度拉伸、直方图均衡化等技术，增强图像的细节和对比度。
将图像进行放大或缩小，以满足特定需求。
对图像进行旋转操作，以纠正角度偏差或实现
特定效果。
特征提取
01
02
03
04
边缘检测
识别图像中的边缘和轮廓，提取重要特征。
角点检测
逐帧采集
以一定的时间间隔逐帧采集图像，适用于动态场景或高速运动物体的捕捉。
事件驱动采集
仅在特定事件发生时触发采集，如运动检测、光线变化等，减少无效数据的采集。
采集硬件设备
高速摄像机
专为高速图像采集设计，具有高帧率、高分辨率和高敏感度等特

基于虚拟双目视觉的高速摄像机自动标定系统

本文设计了基于虚拟双目视觉的高速摄像机自动标定系统#通过标定板图像的自动采集和处理#实现高速摄像机参数标定过程的去人工化#在保证精度的前提下减少人工干预带来的不确定性#简化标定过程#为后续三维测试奠定了基础$
=! 系统设计
=?=! 虚拟双目视觉原理虚拟双目视觉原理是基于一台高速摄像机)两面成一
图 4! 虚拟双目视觉测试系统
对高速摄像机的参数标定实际上是对左虚拟摄像机和右虚拟摄像机内外部参数的标定#建立图像坐标与世界坐标系的联系 #为后期的三维重建奠定基础 $ =?>! 系统组成
基于虚拟双目视觉原理的高速摄像机参数标定系统包
拍摄时#先将标定板竖直放置#拍摄一张图像作为世界坐标系 #如图 D 所示 $
图 0! 高速摄像机触发模块
云台通信模块如图9所示$单片机通过 0C9模块输出信号使云台支架转动 #云台带动标定板转动 $
图 D! 世界坐标系图像
图 9! 云台通信模块
通过高速摄像机的标定得到内外部参数是实现三维测试的重要前提#也是三维测试精度的重要保证$高速摄像
! 收稿日期 !134C\35\4C " 基金项目 !福州市科技项目 0电器产品动态特性测试与性能评估 1&134D\.\CD(资助
9#"&0)"+((),+34)"+&’8%8"-01&4/+./87--$()0-4) 3)8-$&’*+4"#),3+’&(#,)4*+8+&’