电弧焊接过程的二进制图像处理及在焊接控制中的应用

图像传感器不仅可用于电弧焊跟踪控制，还可用于检测坡口形状和尺寸，实现焊缝成形的前馈和反馈控制。为了从图像检测信号中分离出有效的控制信号，所有图像传感信号都需经由微处理机控制的图像处理器进行信号处理。图71为二进制简易图像处理器结构的框图，图72所示为经其处理的图像。其处理过程如下：

（1）摄像机的图像传感信号经垂直同步（帧同步）、水平同步（行同步）信号分割成行扫描视频信号，送入信号比较器，与由微处理机经dac给出的阀值进行比较，然后转换成只有高、低两值的二进制信号。

（2）比较后所获得的二进制信号分别送至门电路1和2。当比较器输出为高（亮）信号是地，门1打开；输出为低（暗）信号时，门2打开。

（3）门1或门2打开时，2mhz时钟脉冲发生器的时钟分别进入计数器1或2进行计数，这样就可获得图72ɑ、b所示图象中每一行的暗区宽度d₆和亮区宽度b₆。

（4）微处理机用下一行水平同步信号把计数器锁存后读入ram。为此可隔行读存。

（5）计数器1在锁存后即被重新置0，计数器2则由于比较器输出信号上升也置0。

（6）读完一帧图像信号后，可由垂直同步信号使cpu进入处理状态。例如对图72b所示的跟踪光斑图像，只要求出b₆最小的n₆，即为接缝中心位置。把n₆与cpu中确定的接缝中心位置n₀比较，就可获得跟踪偏差。

（7）cpu给出的比较阀值可以根据实时情况进行调整，以获得最清晰二进制图像，并排除噪声。

图73为读一帧图像及调整一帧图像阀值的流程图。