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斜率表征与卡尔曼滤波的焊缝跟踪方法研究

作者：马波，林少铎，张南峰，高向东* 日期：2020-03-31/span> 浏览：2321 查看PDF文档

斜率表征与卡尔曼滤波的焊缝跟踪方法研究*
马波，林少铎，张南峰，高向东*
(广东工业大学广东省焊接工程技术研究中心，广州广东 510006)

摘要：针对V型坡口中厚板对接焊焊接过程中存在的系统噪声和测量噪声的问题，采用了斜率分析与卡尔曼滤波相结合的方法进行了焊缝跟踪。使用激光视觉传感系统采集了V型坡口的条纹图像，获取了测量系统内外标定参数，通过锯齿靶标建立了焊缝特征点坐标转换模型；提出了一种基于极值法的边界约束灰度平方加权重心法，提取出了激光条纹线的中心点，采用斜率分析法寻找到了激光条纹中心线拐点，对每一段条纹中心线通过最小二乘法拟合求交，提取出了焊缝特征点；利用卡尔曼滤波方法对系统噪声和测量噪声进行了优化；对V型坡口进行了厚板对接焊试验，焊炬能始终对准焊缝中心。研究结果表明：基于斜率分析法与卡尔曼滤波的焊缝跟踪方法能够减小系统噪声干扰的影响，实现了焊缝特征点的准确提取，提高了焊缝跟踪精度。
关键词：焊缝跟踪；焊缝特征点；斜率分析法；卡尔曼滤波

中图分类号：TP242.62；TG409 文献标识码：A 文章编号：1001-4551(2020)02-0206-05

本文引用格式：
马波，林少铎，张南峰,等.斜率表征与卡尔曼滤波的焊缝跟踪方法研究［J］.机电工程，2020，37(2)：206-210.
MA Bo, LIN Shao-duo, ZHANG Nan-feng, et al. Weld seam tracking method based on slope characterization and Kalman filter［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2020,37(2):206-210.
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