(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 202210479154.8 (22)申请日 2022.05.05 (71)申请人 广州东焊智能装备有限公司 地址 510000 广东省广州市番禺区石楼镇 大岭村菩山工业区2号厂房102 (72)发明人 巫飞彪　张少华　林毅旺　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 赵银萍 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06F 16/909(2019.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于计算机视觉的自动焊接方法及系 统 (57)摘要 本发明公开了一种基于计算机视觉的自动 焊接方法及系统， 其中方法包括： 获取焊接控制 系统的数据库中的焊接位置和焊接参数； 采用计 算机视觉技术确定焊接位置对应的焊接工件上 的焊接定位点； 采用自动焊接技术在确定的焊接 定位点， 基于焊接参数进行自动焊接。 可 以克服 自动焊接过程中定位点不准确而导致焊接失败 的情况， 通过采用计算机视觉技术， 精确获取待 焊接目标位置， 从而提高焊 接的成功率。 权利要求书3页 说明书10页 附图2页 CN 114841959 A 2022.08.02 CN 114841959 A 1.一种基于计算机 视觉的自动焊接方法， 其特 征在于， 包括： S100， 获取焊接控制系统的数据库中的焊接位置和焊接参数； S200， 采用计算机 视觉技术确定焊接位置对应的焊接 工件上的焊接 定位点； S300， 采用自动焊接技 术在确定的焊接 定位点， 基于焊接参数进行自动焊接 。 2.根据权利要求1所述的基于计算机 视觉的自动焊接方法， 其特 征在于， 所述S200包括： S201， 自动焊接设备移动至焊接位置； S202， 设置在自动焊接设备上的计算机视觉系统采集焊接位置的图像信息， 并对采集 到的图像信息进行分析， 获得焊接 工件上的焊接 定位点； S203， 判断焊接定位点是否为给定的焊接位置， 若否， 则将焊接定位点设定为优化后的 焊接位置； S204， 将优化后的焊接位置替换原来的焊接位置存 入所述控制系统的数据库中。 3.根据权利要求2所述的基于计算机 视觉的自动焊接方法， 其特 征在于， 所述S202包括： S2021， 所述计算机视觉系统将采集到的图像信息进行整合拼接计算， 形成待焊接位置 的三维图像模型， 并输出三维 图像模型中待焊接位置的第一坐标参数； 所述待焊接位置与 焊接位置相同或不相同； S2022， 将所述待焊接位置的第一 坐标参数设定为第一焊接 定位点； S2023， 移动计算机视觉系 统的位置， 重新采集调整位置后新的图像信息， 并对新的图 像信息进行整合拼接计算， 形成待焊接位置的新的三维 图像模型， 并输出新的三维 图像模 型中待焊接位置的第二 坐标参数； 将所述第二 坐标参数设定为第二焊接 定位点； S2024， 计算所述第一坐标参数与从数据库中获取的焊接位置之间的第一距离， 计算所 述第二坐标参数与从数据库中获取的焊接位置之间的第二距离； S2025， 判断第一距离与第二距离之间的关系， 若第一距离小于第二距离， 将所述第一 焊接定位点设定为焊接工件上 的焊接定位点； 若第一距离大于第二距离， 将所述第二焊接 定位点设定为焊接 工件上的焊接 定位点。 4.根据权利要求3所述的基于计算机 视觉的自动焊接方法， 其特 征在于， 所述S300之后包括： S400， 焊接完成后， 采用计算机视觉系统采集焊接处的图像， 基于该图像形成焊接质量 检测图像集， 基于所述焊接质量检测图像集构建检测三维模型； S500， 基于所述检测三维模型确定焊接质量， 所述焊接质量包括焊接处是否有焊接位 移现象， 所述焊接位移现象是由于焊接定位点与工件实际焊接点不能完全对接造成的现 象； 若有焊接位移现象， 基于检测三 维模型确定出实际焊接点， 将所述 实际焊接点的坐标参 数替换数据库中的焊接位置 。 5.根据权利要求 4所述的基于计算机 视觉的自动焊接方法， 其特 征在于， 所述S500中基于所述检测三维模型确定焊接质量包括： S501， 将所述检测三维模型与待焊接位置的新的三维图像模型进行模型采用正态分布 变换算法进行初始比对， 基于模型的多维变量的正态分布进行比对； S502， 初始比对完成后， 采用迭代最近点 算法进行精准比对；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114841959 A 2S503， 计算最优理论中最小化两个点之间的距离得到对应的变换矩阵， 基于变换矩阵 确定旋转矩阵， 基于旋转矩阵确定所述检测三维模型与待焊接位置的新的三 维图像模型中 最近点对比结果； 基于对比结果确定焊接质量。 6.一种基于计算机 视觉的自动焊接系统， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 获取焊接控制系统的数据库中的焊接位置和焊接参数； 定位点确定模块， 采用计算机视觉技术确定焊接位置对应的焊接工件上的焊接定位 点； 自动焊接模块， 采用自动焊接技 术在确定的焊接 定位点， 基于焊接参数进行自动焊接 。 7.根据权利要求6所述的基于计算机 视觉的自动焊接系统， 其特 征在于， 所述定位 点确定模块包括： 移动子模块， 自动焊接设备移动至焊接位置； 计算机视觉系统， 设置在自动焊接设备上的计算机视觉系统采集焊接位置的图像信 息， 并对采集到的图像信息进行分析， 获得焊接 工件上的焊接 定位点； 判断优化子模块， 判断焊接定位点是否为给定的焊接位置， 若否， 则将焊接定位点设定 为优化后的焊接位置； 存储子模块， 将优化后的焊接位置替换原来的焊接位置存入所述控制系统的数据库 中。 8.根据权利要求7 所述的基于计算机 视觉的自动焊接系统， 其特 征在于， 所述计算机 视觉系统包括： 待焊接位置的三维图像模型形成子模块， 所述计算机视觉系统将采集到的图像信 息进 行整合拼接计算， 形成待焊接位置的三维 图像模型， 并输出三维 图像模型中待焊接位置的 第一坐标参数； 所述待焊接位置与焊接位置相同或不相同； 第一焊接定位点设定子模块， 将所述待焊接位置的第 一坐标参数设定为第 一焊接定位 点； 第二焊接定位点设定子模块， 移动计算机视觉系统的位置， 重新采集调整位置后新的 图像信息， 并对新的图像信息进 行整合拼接计算， 形成待焊接位置的新的三 维图像模型， 并 输出新的三 维图像模型中待焊接位置的第二坐标参数； 将所述第二坐标参数设定为第二焊 接定位点； 距离计算子模块， 计算所述第 一坐标参数与从数据库中获取的焊接位置之间的第 一距 离， 计算所述第二 坐标参数与从数据库中获取的焊接位置之间的第二距离； 确定子模块， 判断第一距离与第 二距离之间的关系， 若第 一距离小于第 二距离， 将所述 第一焊接定位点设定为焊接工件上 的焊接定位点； 若第一距离大于第二距离， 将所述第二 焊接定位点设定为焊接 工件上的焊接 定位点。 9.根据权利要求8所述的基于计算机 视觉的自动焊接系统， 其特 征在于， 还包括： 检测模块， 焊接完成后， 采用计算机视觉系统采集焊接处 的图像， 基于该图像形成焊接 质量检测图像集， 基于所述焊接质量检测图像集构建检测三维模型； 检测优化模块， 基于所述检测三维模型确定焊接质量， 所述焊接质量包括焊接处是否 有焊接位移现象， 所述焊接位移现象是由于焊接定位点与工件实际焊接点不能完全对接造权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114841959 A 3