在V型坡口焊缝跟踪中,由于V型坡口的尺寸不均匀性而导致的焊接质量不佳,本文设计了一套基于视觉的焊缝跟踪系统,根据研究国内外对于焊缝跟踪的发展历史,提出了基于机器视觉的焊缝跟踪系统研究,以解决该问题。本系统采用C++联合Qt搭建软件开发平台,利用人机交互界面实现软件开发平台与控制运动模块进行通讯,通过图像处理计算输出偏离值,起到纠差的作用。本系统采用红色激光结构光作为焊缝跟踪的辅助光线,并且对比了在不同颜色的辅助光照射下,焊缝图像成像的差别,最后选择绿光为最优辅助光源。本系统采用CCD面阵图像传感器进行焊缝图像采集,利用图像算法库对采集的焊缝图像进行处理,为了增强图像边缘信息,并且抑制噪点而设计了合适的滤波算子。为了得到准确的焊缝边缘信息,并且减少焊缝图像处理的计算量,在图像二值化处理上,通过分析焊缝图像灰度直方图,得到一个合适的二值化的阈值。对于焊缝中心位置的计算提取,提出一种基于查询计算焊缝轮廓线中间线的算法,以得到准确的焊缝位置。本系统采用了驱动器和光栅尺的反馈数据相互对比的方法,实现了对于电机到位的自动反馈补偿,通过对X,Y,Z三轴行走量的对比,计算该系统的绝对精度。在本系统中,使用伺服电机系统与光栅尺的结合使用实现了系统的全闭环控制,提高了系统的重复精度。对于重复精度的测量验证,提出了采用同轴共聚焦白光传感器,并利用白光干涉反射波长原理测量高度的方式进行测量,使验证机器重复精度更加方便,准确。