| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第9-11页 |
| 1.1.1 弧焊机器人技术与非标加工行业 | 第9-10页 |
| 1.1.2 弧焊机器人技术与汽车行业 | 第10页 |
| 1.1.3 弧焊机器人技术与高速动车行业 | 第10-11页 |
| 1.1.4 研究的目的及意义 | 第11页 |
| 1.2 弧焊机器人视觉系统的国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 焊接路径规划的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 机器视觉的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.3 激光视觉传感器系统的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.4 摄像机标定技术的研究现状 | 第15页 |
| 1.3 论文研究的主要内容 | 第15-17页 |
| 2 弧焊机器人激光视觉系统平台的搭建 | 第17-29页 |
| 2.1 机器人焊接系统 | 第17-22页 |
| 2.1.1 焊接机器人本体 | 第17-18页 |
| 2.1.2 焊接机器人控制柜 | 第18-22页 |
| 2.1.3 焊接设备 | 第22页 |
| 2.2 激光视觉检测原理 | 第22-23页 |
| 2.2.1 激光三角测量法 | 第22-23页 |
| 2.2.2 光学三角测量法 | 第23页 |
| 2.3 GM-W090激光视觉系统硬件构成 | 第23-26页 |
| 2.3.1 工业摄像机的选用 | 第24-25页 |
| 2.3.2 摄像机镜头 | 第25页 |
| 2.3.3 滤光片 | 第25页 |
| 2.3.4 激光发生器 | 第25-26页 |
| 2.3.5 图像采集卡 | 第26页 |
| 2.3.6 GM-W090激光视觉传感器的结构选定 | 第26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-29页 |
| 3 激光视觉系统的摄相机标定 | 第29-45页 |
| 3.1 摄相机模型 | 第29-32页 |
| 3.1.1 摄像机四个坐标系 | 第29-30页 |
| 3.1.2 坐标系的变换关系 | 第30-32页 |
| 3.2 摄像机的非线性畸变模型 | 第32-33页 |
| 3.3 摄像机的标定 | 第33-35页 |
| 3.3.1 求内参数矩阵 | 第33-35页 |
| 3.3.2 求外参数矩阵 | 第35页 |
| 3.3.3 内外参数及畸变系数的优化 | 第35页 |
| 3.4 机器人手眼标定系统 | 第35-38页 |
| 3.5 GM-W090视觉系统的标定实验 | 第38-43页 |
| 3.6 本章小结 | 第43-45页 |
| 4 激光视觉系统的焊缝图像预处理 | 第45-63页 |
| 4.1 焊缝的图像处理基本流程 | 第45-46页 |
| 4.2 数字图像的表示 | 第46页 |
| 4.3 图像的灰度化 | 第46-52页 |
| 4.3.1 灰度直方图 | 第48页 |
| 4.3.2 灰度的线性变换 | 第48-51页 |
| 4.3.3 伽马变换 | 第51-52页 |
| 4.4 图像的二值化 | 第52-53页 |
| 4.5 图像的滤波 | 第53-61页 |
| 4.5.1 图像的平滑 | 第55-57页 |
| 4.5.2 图像的锐化 | 第57-61页 |
| 4.6 本章小结 | 第61-63页 |
| 5 图像特征点提取与三维坐标变换 | 第63-71页 |
| 5.1 图像的细化 | 第63-64页 |
| 5.2 基于Rosenfield的经典细化算法 | 第64-65页 |
| 5.3 Hough变换 | 第65-68页 |
| 5.3.1 直角坐标系的Hough变换 | 第65-67页 |
| 5.3.2 极坐标的Hough变换 | 第67-68页 |
| 5.4 焊缝图像的Hough直线拟合 | 第68-69页 |
| 5.5 特征点的三维坐标变换 | 第69-70页 |
| 5.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 6 实验与结果分析 | 第71-89页 |
| 6.1 实验系统环境 | 第71-72页 |
| 6.2 实验原理 | 第72-73页 |
| 6.3 GM-W090系统识别路径与理论路径偏差实验 | 第73-79页 |
| 6.3.1 实验设计 | 第73-74页 |
| 6.3.2 实验结果与分析 | 第74-79页 |
| 6.4 GM-W090安装位置和焊缝图像位置对系统的影响 | 第79-82页 |
| 6.4.1 实验设计 | 第79-80页 |
| 6.4.2 实验结果与分析 | 第80-82页 |
| 6.5 GM-W090激光视觉焊接和手工示教性能对比 | 第82-87页 |
| 6.5.1 实验设计 | 第82-83页 |
| 6.5.2 实验结果与分析 | 第83-87页 |
| 6.6 本章小结 | 第87-89页 |
| 7 总结与展望 | 第89-91页 |
| 7.1 本文总结 | 第89-90页 |
| 7.2 未来展望 | 第90-91页 |
| 致谢 | 第91-93页 |
| 参考文献 | 第93-97页 |
