(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 20221090196 6.7 (22)申请日 2022.07.29 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114972343 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 山东睿鑫激光科技有限公司 地址 252000 山东省聊城市高新区许营镇 中华路与赣江路交叉口山东宏运达电 梯股份有限公司院内2号楼107室 (72)发明人 周爱民　许书锋　宋玉杰　于华栋　 (74)专利代理 机构 郑州芝麻知识产权代理事务 所(普通合伙) 41173 专利代理师 张丹丹 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01)G06T 5/00(2006.01) G06T 5/20(2006.01) G06V 10/762(2022.01) (56)对比文件 CN 105741245 A,2016.07.0 6 CN 112819802 A,2021.0 5.18 JP 2014238789 A,2014.12.18 CN 114723701 A,202 2.07.08 邵家鑫等. “基于X射线数字化图像处 理的双 面焊焊缝缺陷检测 ”. 《焊接学报》 .2010,第31卷 (第11期), J.C. Jayasudha等. “Weld defect segmentati on and feature extracti on from the acquired phased ar ray scan ima ges”. 《Multimedia To ols and Ap plications》 .2022, 第81卷 审查员 刘梦晨 (54)发明名称 一种激光焊 接产品生产异常检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种激光焊接产品生产异常 检测方法， 属于图像处理技术领域； 包括以下步 骤： 获取激光焊缝灰度图； 获取每个像素点的横 向综合灰度梯度与纵向综合灰度梯度的比值； 获 取准焊缝区域； 获取灰度区间中含有疑似焊缝像 素点的所有灰度级的灰度中值点； 获取待检测图 像； 通过对待检测图像边缘检测获取焊缝的纹理 及边缘， 并标记每道焊纹的两端端点， 利用霍夫 直线检测对焊缝两侧的端点进行检测对焊缝的 异常进行判断。 本发明在激光焊接产品的异常检 测过程中首先对采集的图像进行自适应增强处 理， 大幅提高图像质量， 为提高激光焊接异常实 时检测系统的精度提供帮助。 权利要求书2页 说明书10页 附图1页 CN 114972343 B 2022.10.25 CN 114972343 B 1.一种激光焊接产品生产异常检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取激光焊缝灰度图； 根据灰度图中每个像素点与其邻域像素点的灰度梯度， 获取每 个像素点的横向综合灰度梯度与纵向综合灰度梯度的比值； 其中， 每个像素点的横向综合 灰度梯度是根据每个像素点与其横向邻域像素点的灰度梯度而获取； 每个像素点的纵向综 合灰度梯度是根据每 个像素点与其纵向邻域像素点的灰度梯度而获取； 根据每个像素点的横向综合灰度梯度与纵向综合灰度梯度的比值获取所有疑似焊缝 像素点； 将所有疑似焊缝像素点经K ‑means聚类算法获取多个聚簇； 根据每个聚簇中像素点 的数量及聚簇密度获取准焊缝区域； 获取准焊缝区域像素点的灰度区间； 根据灰度区间内每个灰度级中像素点的数量， 及 准焊缝区域内像素点的总数， 获取灰度区间中含有疑似焊缝像素点的所有 灰度级的灰度中 值点； 当灰度区间的下限值小于第 一预设阈值 时， 根据灰度中值点及灰度区间的下限值和上 限值， 获取调节准焊缝区域增加的灰度级级数； 根据调节准焊缝区域增加的灰度级级数对 准焊缝区域进行自适应增强； 当灰度区间的上限值大于第 二预设阈值 时， 根据灰度中值点及灰度区间的下限值和上 限值， 获取调节准焊缝区域降低的灰度级级数； 根据调节准焊缝区域降低的灰度级级数对 准焊缝区域进行自适应增强； 同时对准焊缝区域以外的其他区域进行平滑处理， 获取待检 测图像； 通过对待检测图像边缘检测获取焊缝的纹理及边缘， 并标记每道焊纹的两端端点； 利 用霍夫直线检测对所有焊纹的两端端点进 行检测获取焊缝区域两侧的边缘平直度； 根据焊 缝区域两侧的边 缘平直度对焊缝的异常进行判断。 2.根据权利要求1所述的一种激光焊接产品生产异常检测方法， 其特征在于， 所述灰度 区间中含有疑似焊缝像素点的所有灰度级的灰度中值点， 是将灰度区间内的像素点按 灰度 级由小到大的顺序对每个灰度级中像素点数量的累加和， 等于准焊缝区域内像素点总数的 一半时而获取的。 3.根据权利要求2所述的一种激光焊接产品生产异常检测方法， 其特征在于， 所述调节 准焊缝区域增 加的灰度级 级数的计算公式如下： 式中， 表示调节准焊缝区域增加的灰度级级数； ， 分别表示灰度区间的下限值和上 限值； 表示灰度区间中含有疑似焊缝像素点的所有灰度级的灰度中值 点。 4.根据权利要求3所述的一种激光焊接产品生产异常检测方法， 其特征在于， 根据调节 准焊缝区域增 加的灰度级 级数对准焊缝区域进行自适应增强的函数如下： 式中， 表示输入准焊缝区域图像； 表示输出准焊缝区域 自适应增强图权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114972343 B 2像； ， 分别表示灰度区间的下限值和上限值； 表示调节准焊缝区域增 加的灰度级 级数。 5.根据权利要求2所述的一种激光焊接产品生产异常检测方法， 其特征在于， 所述调节 准焊缝区域降低的灰度级 级数的计算公式如下： 式中， 表示调节准焊缝区域降低的灰度级级数； ， 分别表示灰度区间的下限值和 上限值； 表示灰度区间中含有疑似焊缝像素点的所有灰度级的灰度中值 点。 6.根据权利要求5所述的一种激光焊接产品生产异常检测方法， 其特征在于， 根据调节 准焊缝区域降低的灰度级 级数对准焊缝区域进行自适应增强的函数如下： 式中， 表示输入准焊缝区域图像； 表示输出准焊缝区域自适应增强图 像； ， 分别表示灰度区间的下限值和上限值； 表示调节准焊缝区域降低的灰度级 级数。 7.根据权利要求1所述的一种激光焊接产品生产异常检测方法， 其特征在于， 所述所有 疑似焊缝像素点是按照以下步骤获取： 将每个像素点的横向综合灰度梯度与纵向综合灰度梯度的比值， 记为 ； 根据每个像素点的横向综合灰度梯度与纵向综合灰度梯度的比值将所述灰度图中的 像素点划分为第一类 像素点和第二类 像素点； 当 时， 将该像素点记为第一类 像素点； 当 时， 将该像素点记为第二类 像素点； 将第一类 像素点记为疑似焊缝像素点。 8.根据权利要求1所述的一种激光焊接产品生产异常检测方法， 其特征在于， 所述对焊 缝的异常是按照以下步骤进行判断： 当焊缝区域两侧边 缘平直度均大于预设平直阈值时， 则判断焊缝正常； 当焊缝区域任一侧边 缘平直度小于预设平直阈值时， 则判断焊缝异常。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114972343 B 3