(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211249881.1 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 南通林多光学仪 器有限公司 地址 226000 江苏省南 通市通州区平潮镇 湾子头村十八组 (72)发明人 高杨清　 (74)专利代理 机构 南通一恒专利商标代理事务 所(普通合伙) 32553 专利代理师 梅家祺 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/187(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 5/20(2006.01) (54)发明名称 焊接图像熔池边 缘检测方法 (57)摘要 本发明涉及数据处理技术领域， 具体涉及一 种焊接图像熔池边缘检测方法。 该方法包括： 采 集焊接过程中的焊接图像以获取对应的灰度图 像和边缘图像； 获取边缘图像中每条边缘上每个 像素点对应的像素显著指数、 根据每个像素点对 应的像素显著指数得到每条边缘对应的边缘显 著指数； 进一步获取每个边缘的边壁显著指数， 根据边壁显著指数获取疑似熔池边缘和干扰边 缘； 基于疑似 熔池边缘得到半径 规整度并对每条 疑似熔池边缘进行显著性检验， 根据半径规整度 最大时对应的显著性检验结果得到熔池边缘； 避 免了焊接过程中火花飞溅等干扰边缘的影响， 检 测结果更加准确。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115330774 A 2022.11.11 CN 115330774 A 1.一种焊接图像熔池边 缘检测方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 采集焊接过程中的焊接 图像， 所述焊接 图像包括熔池区域， 获取所述焊接 图像的灰度 图像， 对所述灰度图像进行边 缘检测得到边 缘图像； 以所述边缘图像中每条边缘上任意像素点为中心像素点构建窗口， 所述边缘将所述 窗 口划分为两个区域， 根据每个所述区域中所有像素点对应的灰度均值区分为外区域和内区 域； 获取内区域的内中值与外区域的外中值， 基于所述内中值与所述外中值获取所述中心 像素点的像素显著指数； 对任意边缘上每个像素点为中心像素点 时的内区域和外区域进行标记， 对所述边缘对 应的所有内区域的像素点排列得到内序列， 对 所述边缘对应的所有外区域中的像素点排列 得到外序列； 获取所述边缘上所有像素点对应的像素显著指数的中值以及所述内序列与所 述外序列的差异， 根据所述中值与所述差异得到所述 边缘的边缘显著指数； 获取所述边缘对应的所有内区域和外区域中每个像素点的能量值， 分别获取内区域与 外区域中所有能量值的均值和方差， 根据所述均值差异、 方差差异以及边缘的边缘显著指 数得到所述边缘的边壁显著指数； 根据所述边壁显著指数获取所述边缘图像中的疑似熔池 边缘和干扰边 缘； 对包括所述疑似熔池边缘的图像进行霍夫圆检测得到圆心位置， 获取每条所述疑似熔 池边缘上像素点与圆心位置的距离， 根据所有所述距离获取半径规整度； 对每条疑似熔池 边缘进行显著性检验， 根据所述半径规整度最大时对应的显著性检验结果得到熔池边 缘。 2.根据权利要求1所述的焊接图像熔池边缘检测方法， 其特征在于， 所述像素显著指数 的获取方法， 包括： 根据内区域中所有像素点的灰度值升序排列 得到第一序列， 根据外区域中所有像素点 的灰度值升序排列得到第二序列； 所述第一序列的中值为内中值， 所述第二序列的中值为 外中值； 获取所述第一序列与所述第二序列之间的差异、 所述内中值与所述外中值之间的差 异， 所述像素显著指数的计算 为： 其中， 表示像素点对应的像素显著指数； 表示内中值； 表示外中值； 表示内 区域中所有像素点的数量； 表示外区域中所有像素点的数量； 表示第一序列中第 个 元素值； 表示第二序列中第 个元素值； 表示最小值函数； 表示第一序列与第二 序列之间的差异。 3.根据权利要求1所述的焊接图像熔池边缘检测方法， 其特征在于， 所述根据 所述中值 与所述差异得到所述 边缘的边缘显著指数的方法， 包括： 所述边缘显著指数为所述差异与所述中值的乘积。 4.根据权利要求1所述的焊接图像熔池边缘检测方法， 其特征在于， 所述根据 所述均值 差异、 方差 差异以及边 缘的边缘显著指数 得到所述 边缘的边壁显著指数的方法， 包括： 根据所述内区域和所述外区域之间的均值差异与方差差异得到所述边缘的差异显著权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115330774 A 2指数， 所述 边缘的边缘显著指数与差异显著指数的比值 为所述边缘的边壁显著指数。 5.根据权利要求4所述的焊接图像熔池边缘检测方法， 其特征在于， 所述根据 所述内区 域和所述外区域之间的均值差异与方差 差异得到所述 边缘的差异显著指数的方法， 包括： 所述差异显著指数的计算 为： 其中， 表示边缘的差异显著指数； 表示内区域中第 个像素点的能量值； 表示外 区域中第 个像素点的能量值； 表示所有内区域中像素点的数量； 表示所有外区域中像 素点的数量； 表示所有内区域中所有像素点能量值的均 值； 表示所有外区域中 所有像素点能量值的均值； 表示所有内区域中所有像素点能量值的方差； 表示所有外 区域中所有像素点能量 值的方差 。 6.根据权利要求1所述的焊接图像熔池边缘检测方法， 其特征在于， 所述根据 所述边壁 显著指数获取 所述边缘图像中的疑似熔池边 缘和干扰边 缘的方法， 包括： 根据所述边缘图像中所有边缘对应的边壁显著指数获取边壁显著指数均值作为比较 阈值， 当边缘对应的边壁显著指数小于所述比较阈值时， 所述边缘为干扰边缘； 当边缘对应 的边壁显著指数 大于所述比较阈值时， 所述 边缘为疑似熔池边 缘。 7.根据权利要求1所述的焊接图像熔池边缘检测方法， 其特征在于， 所述根据 所有所述 距离获取半径规整度的方法， 包括： 计算所有所述疑似熔池边缘上每个像素点与所述圆心位置的距离的均值为总边缘半 径； 计算每条 所述疑似熔池边 缘上每个像素点与所述圆心位置的距离的均值 为边缘半径； 获取每条所述疑似熔池边缘对应的边缘半径与 所述总边缘半径之间的半径差值， 基于 所有所述疑似熔池边 缘对应的半径差值得到半径规整度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115330774 A 3