大功率激光焊在中厚板的焊接制造上展现出高速、单道熔透、高质量接头、低变形等优点,得到了工业界越来越多的关注,未来在船舶制造、飞机制造、钢铁生产等重大设备制造、能源等工业领域得到突破应用,促进焊接生产效率和质量的提高。论文利用高速摄像机采集大功率光纤激光焊接过程中的红外图像,利用图像增强算法对采集到的红外图像进行增强处理,寻找适合的图像增强方法,使得获取的图像特征更加明显、突出、易于识别。在大功率光纤激光焊接过程中,尽管各种焊接控制参数保持恒定,由于受到焊接现场各种干扰因素的影响,焊接过程仍然会呈现不稳定状态,直接影响焊接质量。因此,实时检测焊接状态是实现焊接自动控制的前提。焊接时熔池的形态与焊接质量密切相关。由于红外图像有强的环境适应性,与可见光图像相比,具有图像信息简洁等优点,再加上焊接是高温过程,使得红外图像在焊接熔池实时分析中非常实用,然而红外图像还存在对比度低、噪声污染严重等缺点,因此研究熔池红外图像增强算法非常重要。论文以大功率(10kW)光纤激光焊接为试验对象,利用高速红外视觉传感器获取熔池红外图像,捕获焊接过程中熔池变化的瞬间信息,对这些信息进行分析对激光焊接控制有重要意义。论文首先运用几种常用的图像增强滤波算法处理采集到的红外图像,如灰度拉伸、均值滤波、中值滤波、维纳滤波等,比较其优缺点,进一步分析图像中噪声特点,利用小波多分辨率的特点,采用小波闽值分割算法消除噪声污染。小波阈值处理算法中,阈值的选取至关重要,它直接影响到图像滤波增强效果。为了汁算适用的阈值,首先分别对高频系数和低频系数进行拉伸变换,接着利用最大类间方差算法计算阈值,然后对小波去噪后的图像运用阈值分割、图像形态学法等算法提取熔池宽度信息,最后提取出熔池红外热像中的特征量,如熔池宽度、匙孔宽度、匙孔面积和匙孔圆形度参数,分析这些参数与焊接质量和焊接稳定性直接的内在联系。试验结果表明,小波变换能够有效滤除大功率光纤激光焊红外热像中的噪声,准确反映熔池信息,能有效的判断和检测焊接质量。