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专利名称：基于dsp的焊缝位置实时检测方法
技术领域：
本发明涉及一种实时检测方法技术领域，特别涉及焊缝位置实时检测方法技术领域，具 体是指一种基于DSP的焊缝位置实时检测方法。
背景技术：
自动化焊接是装备制造业中不可或缺的技术，尤其是具有视觉系统的自动化焊接设备己 经成为焊接技术研究和发展的主要方向。具有视觉系统的焊接机构一般由图像釆集系统、信 息处理系统和跟踪执行机构组成。在焊接过程中，图像采集系统不断的对焊缝图像进行采集， 然后由信息处理系统对焊缝图像进行处理，提取焊缝的相关位置信息，并将此信息转换为控 制信号送往控制系统，控制系统根据此信号进行焊枪位置的实时调整，从而提高焊接质量。 因此，焊缝位置4企测的准确性、实时性、可靠性直接影响焊接质量。目前国内外所研制的具 有视觉功能的焊接机构中，普遍由CCD传感器、图像采集卡和工控机组成。TI(美国德州仪 器)公司的2000系列DSP(数字信号处理器)在焊接控制机构中己经得到了广泛的应用，而6000 系列在焊接领域应用的较少。发明内容本发明的目的在于提供一种基于DSP的焊缝位置实时检测方法，该检测方法能有效及时 地获得了焊缝特征点的位置信急，在精度、处理速度上完全满足了焊接过程的实际需要，具 有较高的实际应用价值。为了达到上述的目的，本发明提供一种基于DSP的焊缝位置实时4企测方法，其包括步骤1) 通过CCD图像采集器获取模拟视频焊缝图像，经过可编程解码器将所述焊缝图像的 PAL模拟视频信号转换为数字色差信号；2) 接着利用EDMA将所述焊缝图像存储在存储器中；3) 然后利用数字信号处理器对所述焊缝图像进行实时处理与分析，提取焊缝中心位置、 焊缝宽度等信息，并产生相应的控制信号送往控制机构，调整焊枪的位置；4) 同时，由视频编码器对所述焊缝图像的数字视频信号进行编码，生成支持PAL格式 的视频编码，由显示器显示所述焊缝图像。较佳地，所述数字信号处理器基于IMGLIB函数库对所迷焊缝图像进行实时处理与分析。 更佳地，所述数字信号处理器对所述焊缝图像进行二值化处理、形态学的膨胀算法及闭
运算处理、小目标消除处理和细化处理。
较佳地，所述CCD图像采集器包括CCD摄像机和激光器，所述激光器与所述CCD摄
像机配合设置协助所述CCD摄像机获取所述模拟视频焊缝图像。
更佳地，所述激光器与所述CCD摄像机的CCD的夹角为20° 25°。
采用了本发明的基于DSP的焊缝位置实时检测方法，由于其采用TMS320DM642处理器，
基于IMGLIB图像处理函数库实现焊缝图像处理，能有效及时地获得了焊缝特征点的位置信
急，在精度、处理速度上完全满足了焊接过程的实际需要，具有较高的实际应用价值。


图1是本发明的一具体实施例的示意图。
图2是用于本发明的焊缝位置实时检测系统的基本结构示意图。 图3是本发明的图像处理过程示意图。
具体实施例方式
以下将对本发明的基于DSP的焊缝位置实时检测方法作进一步详细描述。 请参阅图l所示，本发明的基于DSP的焊缝位置实时检测方法，其包括步骤 1 )通过CCD图像采集器获取模拟视频焊缝图像，经过可编程解码器将所述焊缝图像的 PAL模拟视频信号转换为数字色差信号；
2) 接着利用EDMA将所述焊缝图像存储在存储器中；
3) 然后利用数字信号处理器对所述焊缝图像进行实时处理与分析，提取焊缝中心位置、 焊缝宽度等信息，并产生相应的控制信号送往控制机构，调整焊枪的位置；
4) 同时，由视频编码器对所述焊缝图像的数字视频信号进行编码，生成支持PAL格式 的视频编码，由显示器显示所述焊缝图像。
较佳地，所述数字信号处理器基于IMGLIB函数库对所述焊缝图像进行实时处理与分析。
在本发明的一具体实施例中，所述数字信号处理器对所述焊缝图像进行二值化处理、形 态学的膨胀算法及闭运算处理、小目标消除处理和细化处理。
较佳地，所述CCD图像采集器包括CCD摄像机和激光器，所述激光器与所述CCD摄 像机配合设置协助所述CCD摄像机获取所述模拟视频焊缝图像。
在本发明的一具体实施例中，所述激光器与所述CCD摄像机的CCD的夹角为20° 25°因此，请参见图2，用于本发明的基于DSP的焊缝位置实时检测系统包括CCD图像采集 器、可编程解码器、数字信号处理器、视频解码器、显示器和存储器，所述CCD图像采集器 通过所述可编程解码器与所述数字信号处理器电连接，所述数字信号处理器通过所述一见频解 码器与所述显示器电连接，所述存储器与所述数字信号处理器电连接。较佳地，所述CCD图像采集器包括CCD摄像机和激光器，所述激光器与所述CCD摄 像机配合设置，所述CCD摄像机与所述数字信号处理器电连接。更佳地，所述激光器与所述CCD摄像机的CCD的夹角为20° 25°。较佳地，所述可编程解码器是TVP5150可编程解码器。较佳地，所述数字信号处理器是TMS320DM642处理器。较佳地，所述视频解码器是SAA7121H视频解码器。较佳地，所述存储器通过EMIFA总线与所述数字信号处理器电连接。在本发明的一具体实施例中，首先，由面阵CCD摄像机获取模拟视频焊缝图像，经过 TVP5150可编程解码器将PAL模拟视频信号转换为数字色差信号(YUV 4:2:2, Y表示亮度信 息，U表示蓝色色差，V表示红色色差)，接着利用EDMA将数字图像存储在SDSRAM中， 然后利用TMS320DM642数字信号处理器对焊缝图像进行实时处理与分析，提取焊缝中心位 置、焊缝宽度等信息，并产生相应的控制信号送往控制机构，调整焊枪的位置。同时，由 SAA7121H视频编码器对数字视频信号进行编码，生成支持PAL格式的视频编码，由显示器 显示焊缝图像。采集到的灰度焊缝图像可以看到虽然经过滤光片进行了滤波，消除了弧光和大量飞溅的 影响，但是仍然有少量飞溅引起的噪声。因此必须通过图像处理，滤除噪声才能得到清晰的 焊缝图像，从而获得精确的焊缝位置信息。对图像进行处理的过程如图3所示。综上，本发明的基于DSP的焊缝位置实时检测方法能有效及时地获得了焊缝特征点的位 置信急，在精度、处理速度上完全满足了焊接过程的实际需要，具有较高的实际应用价值。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种 修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限 制性的。
权利要求
1.一种基于DSP的焊缝位置实时检测方法，其特征在于，包括步骤1)通过CCD图像采集器获取模拟视频焊缝图像，经过可编程解码器将所述焊缝图像的PAL模拟视频信号转换为数字色差信号；2)接着利用EDMA将所述焊缝图像存储在存储器中；3)然后利用数字信号处理器对所述焊缝图像进行实时处理与分析，提取焊缝中心位置、焊缝宽度等信息，并产生相应的控制信号送往控制机构，调整焊枪的位置；4)同时，由视频编码器对所述焊缝图像的数字视频信号进行编码，生成支持PAL格式的视频编码，由显示器显示所述焊缝图像。
2. 如权利要求1所述的基于DSP的焊缝位置实时检测方法，其特征在于，所述数字信号处 理器基于IMGLIB函数库对所述焊缝图像进行实时处理与分析。
3. 如权利要求2所述的基于DSP的焊缝位置实时检测方法，其特征在于，所述数字信号处 理器对所述焊缝图像进行二值化处理、形态学的膨胀算法及闭运算处理、小目标消除处 理和细^t处理。
4. 如权利要求1所述的基于DSP的焊缝位置实时检测方法，其特征在于，所述CCD图像 采集器包括CCD摄像机和激光器，所述激光器与所述CCD摄像机配合设置协助所述 CCD摄像机获取所述模拟视频焊缝图像。
5. 如权利要求4所述的基于DSP的焊缝位置实时检测方法，其特征在于，所述激光器与所 述CCD摄像机的CCD的夹角为20°~25°。
全文摘要
本发明涉及一种基于DSP的焊缝位置实时检测方法，包括步骤1)通过CCD图像采集器获取模拟视频焊缝图像，经过可编程解码器将焊缝图像的PAL模拟视频信号转换为数字色差信号；2)接着利用EDMA将焊缝图像存储在存储器中；3)然后利用数字信号处理器对焊缝图像进行实时处理与分析，提取焊缝中心位置、焊缝宽度等信息，并产生相应的控制信号送往控制机构，调整焊枪的位置；4)同时，由视频编码器对焊缝图像的数字视频信号进行编码，生成支持PAL格式的视频编码，由显示器显示焊缝图像。本发明能有效及时地获得了焊缝特征点的位置信息，在精度、处理速度上完全满足了焊接过程的实际需要，具有较高的实际应用价值。
文档编号G01B11/02GK101406978SQ200810202989
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月19日 优先权日2008年11月19日
发明者舒振宇 申请人:上海沪工电焊机制造有限公司