孙博文 作品数:14 被引量:105 H指数:5 供职机构: 清华大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技重大专项 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 金属学及工艺 电子电信 医药卫生 更多>>
基于组合激光结构光的多功能视觉传感器 被引量:7 2019年 提出并设计了一款基于组合激光结构光的新型多功能单目视觉传感器,介绍了其研究开发思路和结构设计过程.基于单目视觉和单幅图像处理,可实现焊接坡口截面尺寸、焊枪高度和空间位姿检测等功能.传感器的标定充分利用了其内部固有参数,在焊枪空间位姿发生变化时,不需要进行重新标定,有效提高了其应用于复杂结构件焊接时的适应能力.组合激光结构光的应用,有效解决了常规单目视觉存在的深度方向信息丢失问题.针对V形坡口的截面尺寸和焊枪高度检测,推导了检测算法并进行了试验验证.试验结果表明,最大检测误差不超过2.1%. 郭吉昌 朱志明 孙博文关键词:视觉传感器 焊缝跟踪 用于弧焊过程的视觉传感图像处理及特征信息提取方法 被引量:13 2022年 视觉传感是获取焊枪位置和姿态以及焊接坡口形状和尺寸等特征信息的有效手段,是实现弧焊过程闭环反馈控制和智能化焊接的基础。该文提出了用于弧焊过程的视觉传感图像处理及特征信息提取方法。研发了基于视觉与重力融合的多源传感器;为有效降低弧焊环境的强弧光及飞溅等对CCD图像的干扰,优化了相关硬件和图像预处理算法,改进并实现了基于Canny算子的边缘提取和基于迭代腐蚀的骨架细化算法。将这2种算法应用于多源传感器采集的弧焊过程中包含激光线的焊接坡口CCD图像处理,分别实现了图像中的激光线交点和焊接坡口导致的激光线弯折点坐标的有效提取和识别。对比分析了2种算法的特征信息提取速度与识别精度。结果表明,基于Canny算子的边缘提取算法完全能够满足对实时性有较高要求的弧焊过程焊缝跟踪需求。 张天一 朱志明 朱传辉 孙博文关键词:图像处理 视觉传感 特征提取 基于复合激光结构光的多功能视觉传感器装置 本发明公开了一种用于机器人焊接的基于复合激光结构光的多功能视觉传感器装置及其检测算法。所述视觉传感器装置由工业CCD相机、镜头、辅助相机、十字线激光器、一字线激光器、减光和滤光系统及机械安装机构等组成。其中焊枪的中心轴线... 朱志明 郭吉昌 孙博文 于英飞 符平坡 马国锐 汤莹莹 刘博文献传递 焊接领域激光结构光视觉传感技术的研究及应用 被引量:42 2017年 基于激光结构光的视觉传感技术是实现焊接坡口检测、焊缝跟踪和焊接机器人路径规划等的主要技术手段和基础。介绍了基于激光结构光的视觉传感技术应用于焊接领域的优势,分析了其基本检测原理,归纳总结了该技术在焊接领域的研究热点和发展方向。通过探讨各种激光结构光视觉传感器的原理和特征,对其进行了全面的总结和全新的分类,并详细介绍了它们各自的技术特点及研究进展。最后,对基于激光结构光的视觉传感技术存在的问题进行了探讨,以期促进该技术的进一步研究和应用。 郭吉昌 朱志明 于英飞 孙博文关键词:机器视觉 视觉传感器 基于视觉的焊枪空间位姿实时检测技术 被引量:5 2018年 在空间位置的金属结构件的焊接制造过程中,焊枪相对于工件待焊点的空间位置和姿态直接影响焊缝成形质量。本研究简要分析计算机视觉在焊接领域的主要研究和应用,对目前焊枪空间位姿检测和控制方法的研究进展进行归纳总结,探讨了各种方法的技术特征和应用优缺点。在此基础上,介绍了两种基于激光结构光组合的视觉传感器,能够实现焊接过程中的焊接坡口尺寸检测、焊缝跟踪及焊枪空间位姿检测等多种功能的集成。最后,指出基于Vcsel的3D视觉传感器的优势,在焊接过程视觉传感中具有良好的研究和应用前景。 郭吉昌 朱志明 孙博文关键词:计算机视觉 视觉传感器 基于全转录组深度测序的垂体ACTH腺瘤mRNA及microRNA表达谱分析 垂体腺瘤是常见的颅内良性肿瘤之一,发病率居颅内肿瘤第二位,约占颅内肿瘤的10%-15%,并呈现逐年增加的趋势。随着肿瘤不断生长,可压迫蝶鞍区周围结构,如视神经、海绵窦、脑底动脉、下丘脑等,甚至累及额叶、脑干,而导致严重的... 孙博文关键词:信使RNA 转录组测序 分子标记物 基于视觉与重力传感的焊缝空间姿态检测技术研究与发展 被引量:1 2020年 对于空间位置的金属结构件焊接,焊枪相对于工件(焊接坡口)的位置和姿态直接影响焊缝成形质量。焊枪的最优相对位姿由焊缝(接头)所在平面的绝对空间姿态、焊接坡口的特征尺寸参数确定。简要分析了视觉传感在焊接领域的研究与应用,总结了焊枪空间姿态检测常用方法。在此基础上,介绍了提出的基于视觉与重力传感信息融合的组合式检测系统,该系统可实现对焊缝(接头)所在平面的绝对空间姿态、焊枪相对于该平面的相对位置和姿态以及焊接坡口特征尺寸参数的检测,进而实现未知姿态平面内的复杂空间焊缝(接头)的检测与跟踪及焊枪姿态控制。最后展望了基于视觉与重力传感信息融合的组合式检测系统在曲面工件复杂空间焊缝(接头)焊接中的研究和发展应用前景。 张天一 朱志明 郭吉昌 孙博文关键词:视觉传感 焊接坡口 特征尺寸 基于组合激光结构光的视觉传感器检测算法及图像处理流程优化 被引量:25 2019年 基于激光结构光的视觉传感器广泛应用于焊接领域的坡口检测和焊缝跟踪。该文提出了一种基于组合激光结构光的新型视觉传感器,独特的光路结构设计避免了传感器应用于不同焊接位姿时繁琐的外参数标定,仅依靠传感器内部固有参数(应用前需校准)和焊接坡口图像的特征点坐标值,即可实现焊接坡口参数的在线检测,有效增强了传感器的适应性。通过对不同图像处理算法的改进和合理组合,对图像处理流程进行了优化。动态感兴趣区(region of interest,ROI)区域提取算法可快速寻获有价值的激光线和特征点所在区域,有效提升了后续图像处理速度;顶帽变换与自适应二值化组合,在将激光线灰度值均匀化的同时,实现了激光线与背景图像的有效区分。运用基于LOG(Laplacian of Gaussian)算子的边缘识别算法,可提取出激光线的单像素边缘;采用最小二乘法对所求得的激光中心线离散点进行直线拟合,通过联立直线方程求交点的方式,实现了对焊接坡口特征点图像坐标值的准确识别。借助Visual Studio平台,运用改进的图像处理算法、优化的图像处理流程和检测算法,对特征参数不同的V形焊接坡口进行检测试验,检测误差均在±4%以内,验证了所提出视觉传感器及其检测算法和图像处理流程的合理性和适用性。 孙博文 朱志明 郭吉昌 张天一关键词:视觉传感器 图像处理 基于复合激光结构光的全空间位姿检测视觉传感器装置 本发明公开了一种基于复合激光结构光的全空间位姿检测视觉传感器装置,所述传感器装置包括固定座、工业CCD相机、工业镜头、主激光器组件和辅助一字线激光器。固定座适于与焊枪相连,工业CCD相机与固定座相连以拍摄焊枪实施焊接过程... 朱志明 郭吉昌 孙博文 符平坡TIG电弧辅助的MIG焊非接触引弧方法及装置 本发明公开了一种TIG电弧辅助的MIG焊非接触引弧方法及装置,其中,方法包括:启动TIG焊,引燃TIG电弧;待TIG电弧建立后,启动采用直流反接的MIG焊,并且待MIG焊的空载电压加载后,随着MIG焊丝向工件送进或MIG... 朱志明 汤莹莹 郭吉昌 符平坡 于英飞 孙博文文献传递