CN101406978A - 基于dsp的焊缝位置实时检测方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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已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采集系统、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，焊缝位置检测的准确性、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)在焊接控制机构中已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。
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。
附图说明
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1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视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。
Claims (5)
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化处理。
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°。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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