作为制造业中重要的加工工艺之一,焊接在生产制造领域做出了重大贡献。在传统的手工焊接过程中,烟尘、飞溅和弧光等恶劣的焊接环境对焊工的身体健康造成很大伤害。因此,焊接自动化和智能化将会成为接下来研究的重点方向,将视觉系统与自动化相结合,可以使焊接机器人更快更精准地识别定位焊缝。针对当前自动化焊接过程中焊缝检测定位精度低、速度慢的问题,设计了一个基于激光光源的单目视觉系统,结合显著性目标检测、模板匹配和角点匹配等算法,提出了基于视觉注意机制的焊缝检测定位方法。具体研究内容如下:1)针对焊接机器人在焊接前需要人为定位焊缝初始点的问题,提出采用融合小波金字塔的模板匹配算法,搜索与模板图像最相似的子图像作为初始位置。通过实验分析,该算法能够在保证匹配精度的同时,提高匹配效率。2)针对焊接过程中激光发射器投射在焊缝位置时激光光带过宽的问题,提出融合视觉注意机制完成激光焊缝的提取——提取激光焊缝的颜色特征图和方向特征图,并通过多层元胞自动机融合,得到焊缝的显著区域。通过实验对比,所提算法能够更好地提取完整激光焊缝条纹。3)针对焊缝定位耗时长,精度低的问题,提出角点检测的方法提取焊缝特征点。首先将焊缝图像细化处理,然后对提取到的焊缝中心线进行亚像素角点检测,最后通过直线拟合得到焊缝特征点的精确坐标。通过实验分析,该算法能够在提升焊缝特征点精度的同时,提高运算效率。综上,通过激光视觉系统有效提取了焊缝图像,并完成了对焊缝特征点的定位,改善了目前自动化焊接中存在精度低、时间长的问题,在焊缝识别与跟踪方面有较好的应用前景。图49幅;表7个;参49篇。