本發(fā)明涉及視覺檢測和圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種管板焊接中管孔識別方法。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，熱交換器、空氣冷卻器和鍋爐等設(shè)備廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、冶金等行業(yè)。這些設(shè)備通常由數(shù)千根金屬管組成，管板焊接是其制造過程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。為了提高焊接效率和質(zhì)量，自動化管板焊接技術(shù)逐漸成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，通過視覺引導(dǎo)系統(tǒng)識別管孔圓心并進行精確定位，是實現(xiàn)自動化管板焊接的關(guān)鍵步驟。目前，管孔圓心識別主要依賴于商業(yè)化的視覺工具，如康耐視的visionpro。該類工具通過對工件創(chuàng)建模板進行初步定位，然后利用卡尺工具尋找圓心。然而，這種方法在實際應(yīng)用中面臨模板創(chuàng)建及卡尺工具定位的準(zhǔn)確性不足、操作復(fù)雜、人員技術(shù)要求高及成本高昂等問題，限制了其在大規(guī)模生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明致力于提供一種管板焊接中管孔識別方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有管板焊接技術(shù)在管孔圓心識別方面存在操作復(fù)雜、成本高、依賴模板和卡尺工具的精度、算法適應(yīng)性差等問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種管板焊接中管孔識別方法，所述方法中判斷是否是需要的圓的方法包括：

3、對圓點集進行圓擬合，得到第一擬合圓的圓心和半徑；

4、計算邊緣輪廓點與所述圓心的歐氏距離；

5、計算所述歐氏距離與所述半徑的差值；

6、將所述差值進行累加；

7、累加的差值小于第一閾值且差值小于第二閾值的像素點個數(shù)大于所述邊緣輪廓點的一半時，則識別成功；

8、將所述差值小于所述第二閾值的點進行圓擬合，得到需要的圓。

9、可選地，所述方法還包括：

10、獲取邊緣圖像；

11、去除所述邊緣圖像中不完整的邊緣輪廓信息，得到完整的邊緣輪廓信息；

12、去除所述完整的邊緣輪廓信息的外圓輪廓信息，得到內(nèi)圓輪廓信息。

13、可選地，所述獲取邊緣圖像包括：

14、采集圖像；

15、對采集到的圖像進行預(yù)處理；

16、對預(yù)處理圖像進行邊緣檢測，得到邊緣圖像。

17、可選地，所述去除所述邊緣圖像中不完整的邊緣輪廓信息，得到完整的邊緣輪廓信息包括：

18、對所述邊緣圖像的輪廓點進行間隔取點；

19、對取到的點進行圓擬合，得到第二擬合圓；

20、判斷所述擬合圓的圓心是否在畫面顯示范圍內(nèi)；

21、去除圓心不在畫面顯示范圍內(nèi)的擬合圓的輪廓信息。

22、可選地，所述第二擬合圓為一個或多個。

23、可選地，所述去除所述完整的邊緣輪廓信息的外圓輪廓信息，得到內(nèi)圓輪廓信息包括：

24、確定梯度掃描算子的起始位置；

25、確定梯度掃描算子的掃描方向；

26、確定梯度掃描算子提取的所述邊緣輪廓點。

27、可選地，所述確定梯度掃描算子的起始位置包括：

28、對所述完整的邊緣輪廓信息進行間隔取點；

29、對取到的像素點進行圓擬合，得到第三擬合圓；

30、判斷所述第三擬合圓的半徑大小是否符合第三閾值；

31、保留符合第三閾值的所述第三擬合圓的輪廓點；

32、對保留的輪廓點重新進行圓擬合。

33、可選地，所述梯度掃描算子的掃描方向為由中間向四周掃描。

34、可選地，所述梯度掃描算子提取的邊緣輪廓點為由暗至亮變化的邊緣輪廓點。

35、可選地，所述去除所述完整的邊緣輪廓信息的外圓輪廓信息，得到內(nèi)圓輪廓信息還包括通過ransac算法去除所述外圓輪廓信息。

36、根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，通過對圓點集進行圓擬合，計算邊緣輪廓點與圓心的歐氏距離，并進行差值累加判斷，顯著提高了識別的精度和穩(wěn)定性。具體來說，該方法不僅能夠精確識別管孔的真實邊緣和圓心位置，還通過將累加的差值與設(shè)定的閾值進行比較，從而直觀地評估識別效果，有效降低了誤識別率。

37、進一步地，本發(fā)明技術(shù)方案即使在圖像區(qū)域范圍內(nèi)存在其他圓孔信息，能夠有效地通過去除不完整的邊緣輪廓信息，優(yōu)化輪廓處理，僅保留目標(biāo)圓孔的邊緣輪廓信息。此外，本發(fā)明技術(shù)方案降低了計算復(fù)雜性，通過減少處理的數(shù)據(jù)量來提高效率，同時有效排除了干擾信息，確保了識別結(jié)果的準(zhǔn)確性，并增強了整體識別的可靠性。

38、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例詳細說明如后。

技術(shù)特征：

1.一種管板焊接中管孔識別方法，其特征在于，所述方法中判斷是否是需要的圓的方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管板焊接中管孔識別方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的識別方法，其特征在于，所述獲取邊緣圖像包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的識別方法，其特性在于，所述去除所述邊緣圖像中不完整的邊緣輪廓信息，得到完整的邊緣輪廓信息包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的識別方法，其特性在于，所述第二擬合圓為一個或多個。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的識別方法，其特征在于，所述去除所述完整的邊緣輪廓信息的外圓輪廓信息，得到內(nèi)圓輪廓信息包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的識別方法，其特征在于，所述確定梯度掃描算子的起始位置包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的識別方法，其特征在于，所述梯度掃描算子的掃描方向為由中間向四周掃描。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的識別方法，其特征在于，所述梯度掃描算子提取的邊緣輪廓點為由暗至亮變化的邊緣輪廓點。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的識別方法，其特征在于，所述去除所述完整的邊緣輪廓信息的外圓輪廓信息，得到內(nèi)圓輪廓信息還包括通過ransac算法去除所述外圓輪廓信息。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種管板焊接中管孔識別方法，方法中判斷是否是需要的圓的方法包括對圓點集進行圓擬合，得到第一擬合圓的圓心和半徑；計算邊緣輪廓點與圓心的歐氏距離；計算歐式距離與半徑的差值；將差值進行累加；累加的差值小于第一閾值且差值小于第二閾值的像素點個數(shù)大于邊緣輪廓點的一半時，則識別成功；將差值小于第二閾值的點進行圓擬合，得到需要的圓。本發(fā)明通過圓擬合和計算邊緣輪廓點到圓心的歐氏距離，結(jié)合差值累加判斷，顯著提高了管孔識別的精度和穩(wěn)定性。該方法準(zhǔn)確識別管孔的邊緣和圓心位置，并通過比較累加差值與閾值來減少誤識別。

技術(shù)研發(fā)人員：趙儉
受保護的技術(shù)使用者：昆山華恒工程技術(shù)中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21