大功率激光焊接图像边缘检测系统的实现

提出了一种基于FPGA和四元数的高强度低合金厚钢板激光焊接熔池图像边缘检测系统,以及该系统的实现方法.针对大功率激光焊接速度快和控制实时性要求高的特点,采用FPGA构建熔池图像高速处理平台.通过实验研究,分析了基于FPGA的四元数运算的精度.构建了基于FPGA和四元数的彩色图像边缘检测系统软硬件平台,采用单位四元数以及三维空间矢量旋转的对应关系构造滤波器,完成高强度低合金厚钢板的激光焊接熔池彩色图像边缘提取.由于向量代数的局限性,彩色图像的R、G、B分量之间存在相关性和连续性,如果单独利用其中一种分量来描述,则会损失掉图像的部分信息,该方法处理熔池图像的优势在于运算中保留了图像R、G、B分量之间的相关性和连续性.并且该系统具有便携性好、实时性强、成本低、可维护性强等优点,在大功率激光焊接质量检测以及其他工业、医学图像检测领域都具有较强的通用性和推广价值.

舰用钢板激光焊接质量的智能检测系统设计

针对舰用高强低碳合金厚钢板激光-电弧复合焊接质量检测技术,提出基于FPGA和声信号的舰用钢板焊接过程智能检测系统。采用高速FPGA构建了高强低碳合金厚钢板激光-电弧复合焊接过程声信号的采集、滤波、特征提取及识别系统,完成了系统软硬件设计和研制,并通过分析激光电弧声信号的短时能量,结合所建立的数据库,完成了对焊透、未焊透以及焊穿这三种焊接状态的识别,从而实现了大功率激光焊接熔透状态的识别,为提高舰船焊接制造质量提供技术支持。