基于DSP的焊缝图像处理系统研究
本文以自动识别焊缝中心为目标，提出了焊缝图像模板识别算法，并建立了基于DSP的焊缝图像处理系统。
DSP焊缝图像处理系统包括图像采集子系统、焊缝图像处理及识别子系统及图像显示子系统。图像采集子系统实现焊缝图像的采集与转换，主要由CCD视觉传感器和视频解码器组成。焊缝图像处理子系统实现焊缝处理及焊缝位置的自动识别，其核心芯片为TI公司的DM642DSP芯片。图像显示系统完成处理结果的显示及监控，主要由视频编码器和显示器组成。
焊缝图像模板识别算法主要分为可识别纹理提取、建立模板及模板匹配三部分。其中可识别纹理提取部分包括对图像进行小波变换及对小波变换结果的二值化处理，给出了提取可识别纹理所需小波尺度的判据。通过对坡口及焊缝图像的分析，得出结论：对于坡口图像，只需横向小波对其进行小波变换，对小波变换结果各点取绝对值后求平均，以所得平均值为阈值作二值化处理；对于焊缝图像，用横向及纵向小波对其进行小波变换，对两方向小波变换结果对应各点求平方并加和，生成一个新的二维数组，以该二维数组平均值为阈值作二值化处理。建立模板部分首先确定焊缝跟踪的初始条件，然后根据初始条件在可识别纹理提取结果中获取坡口及焊缝部分模板。最后进行模板匹配计算，首先对被测图像进行小波变换，采用的小波尺度与建立模板时采用的小波尺度相同，然后对小波变换结果进行相应的二值化处理，将模板在被测图像的处理结果中平移，计算模板平移到各位置时的互相关系数，最后根据文中提出的模板匹配判据确定被测图像中焊缝中心位置。
最后进行了坡口及焊缝图像处理试验，并对试验结果进行了稳定性分析。试验结果表明，DSP焊缝图像处理系统平台及焊缝模板识别算法能够完成本课题的要求，找到焊缝中心位置，为焊缝自动跟踪系统提供位置偏差数据。
焊缝图像处理;模板识别;纹理提取;小波尺度判据
北京化工大学
硕士
机械设计及理论
蒋力培
2006
中文
TG409;TP391.41
74
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）