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明弧焊接是指焊接过程中能够用肉眼看到弧光的焊接方法,主要包括二氧化气体保护焊、激光焊、等离子弧焊等,由于这些焊接方法技术比较成熟,应用范围比较广泛。而焊接监控是保证焊接质量的重要手段,但在明弧焊接中,由于弧光的强烈干扰,常用的监控系统难以获得清晰的焊接过程图像。针对这一问题,本文设计了一款宽动态焊接监控系统。该系统可以获得清晰的焊接过程图像,对实现远距离监控明弧焊接具有重要的实际应用价值。 为获得清晰的焊接过程图像,以及为本课题后续优化算法提供便利,本文研究主要分为以下3个方面: (1)针对焊接现场的特点,设计基于FPGA的图像采集系统,用于连续采集曝光量不同的图像并存储。 (2)针对焊接过程中图像的特点,本文设计一种基于阈值分割的图像融合算法,通过对采集到的焊接现场的多曝光图像进行融合,获得清晰的焊接过程图像。 (3)设计MATLAB图形用户界面。为了便于评判本文设计的融合算法与经典多曝光图像融合算法之间存在的优点与不足,设计MATLAB GUI,实现在同一界面从主观和客观两方面了解本文算法的性能。 实验表明,所设计的图像采集系统具有较高的可靠性和稳定性;所设计的图像融合算法,既提高了图像的动态范围,又保留了图像最真实的信息,并且也符合人眼观看需求,是一种有效的图像融合方法;所设计的MATLAB GUI满足预期的效果,为后续进行算法优化提供便利。