[发明专利]一种基于无源视觉系统的熔池边缘提取方法

摘要

本发明实施例公开了一种基于无源视觉系统的熔池边缘提取方法，对无源视觉系统采集到的熔池图像中的区域和边缘分别建立模型，然后将这两个模型分别融入到基于区域的主动轮廓和基于边缘的主动轮廓模型中并将这两个主动轮廓模型结合起来，通过对结合后的主动轮廓模型的求解来实时、准确地提取熔池边缘，为自动焊接过程中的焊接参数的调整提供有用的信息。

主权项

一种基于无源视觉系统的熔池边缘提取方法，其特征在于，包括以下操作步骤：(1)分别对熔池图像的区域和边缘建立模型；(2)将所得模型嵌入到基于边缘和区域结合的主动轮廓模型能量函数中：$\begin{array}{c}E={\mathrm{\ηE}}_{\mathrm{boudary}}+{\mathrm{\γE}}_{\mathrm{region}}\\ =\mathrm{\η}{\∫}_0^{1}g\left(p_b\left(x\right)\right)\left|\stackrel{\·}{x}\left(s\right)\right|\mathrm{ds}-\mathrm{\γ}{\∫}_{{\mathrm{\Ω}}_{\mathrm{in}}}\log \frac{p_{\mathrm{in}}\left(I\left(x\right)\right)}{p_{\mathrm{out}}\left(I\left(x\right)\right)}\mathrm{dx}\end{array}$其中η、γ为参数，g()为单调递减函数，p_b(x)表示熔池图像边缘模型，x(s)为轮廓曲线，为正则项，Ω_in表示轮廓内部的区域，p_in(I(x))、p_out(I(x))分别表示像素x属于轮廓内部区域的概率和外部区域的概率；(3)基于变分法原理，最小化所述能量函数，得到如下的欧拉方程：$\frac{\∂x\left(t\right)}{\∂t}=\mathrm{\η}\{g\left(p_b\left(x\right)\right)\mathrm{\κ}-\▿g\left(p_b\left(x\right)\right)\stackrel{\→}{n}\}\stackrel{\→}{n}-\mathrm{\γ}\log \frac{p_{\mathrm{in}}\left(I\left(x\right)\right)}{p_{\mathrm{out}}\left(I\left(x\right)\right)}\stackrel{\→}{n}$该欧拉方程的解，即为所要提取的熔池边缘。