CN110961778A - 焊接工件的焊接区域自动识别方法、计算机装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊接工件的焊接区域自动识别方法、计算机装置及计算机可读存储介质，该方法包括获取彩色相机拍摄的彩色图像，根据彩色图像标定待焊接工件的平面坐标；并且，获取彩色图像中预设颜色的区域，将预设颜色的区域标定为焊接区域；获取待焊接工件的深度图像，计算焊接区域的高度坐标；根据焊接区域的平面坐标以及高度坐标，计算焊接设备的运动轨迹。本发明还提供实现上述方法的计算机装置及计算机可读存储介质。本发明可以针对不同形状的以及焊接区域的金属模板进行焊接，特别适用于小批量多品种金属模板的生产、焊接，同时适用于批量生产且焊接的精度高、效率高。

Description

焊接工件的焊接区域自动识别方法、计算机装置及计算机可 读存储介质

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，具体地，是焊接工件的焊接区域自动识别方法以及实现这种方法的计算机装置、计算机可读存储介质。

背景技术

建筑行业大量使用铝模板进行建筑施工，现有的铝模板通常由底板以及多块侧板、隔板焊接而成。如果使用人工焊接，一方面焊接质量无法得到保证，另一方面由于人工焊接效率低下，导致铝模板的制作时间长，影响模板的加工效率。因此，人们考虑使用自动化设备对铝模板进行焊接，例如使用自动化的焊接机对铝模板进行焊接。

现有的焊接机都是针对特定形状的工件进行焊接，例如根据工件的形状，预先设定焊接枪的运动轨迹。当焊接工件放置到焊接机后，需要使用固定装置将待焊接工件夹持固定，焊接枪按照预先设定的轨迹在工件上往复运动并在需要焊接的区域上进行焊接。但是，这种焊接的方式需要预先确定待焊接工件的形状以及焊接区域，一旦焊接工件的形状或者焊接区域发生变化，需要重新设定焊接枪运动的轨迹。由于焊接枪运动轨迹是需要通过预先设定的程序控制的，因此，一旦待焊接工件形状或者焊接区域发生变化，就需要重新编程，给焊接带来不便。由于铝模板的形状较多，很多工地都需要根据实际需要设置特定形状的铝模板，这就导致需要经常对焊接机的程序进行调整，不利于小批量多品种铝模板自动化焊接。

另外，现有的这种焊接方式还需要将待焊接工件精确的夹持固定，一旦待焊接工件放置在焊接机内的位置发生偏差，将导致焊接位置的不准确，导致焊接错误，甚至将待焊接工件损坏。由于铝模板的表面光滑，焊接机的夹持件对铝模板的夹持并不很精确，这就影响铝模板的焊接成品率。

而现有的大部分带有拍摄装置焊接机可以实现自动修正的功能，例如根据所拍摄的图像来修正焊接设备的运动轨迹。但这些焊接机并不能够自动计算焊接工件上需要焊接的区域，更加不能够根据所计算的焊接区域自动生成焊接设备的运动轨迹，因此，焊接设备的运动轨迹是需要预先设定的，这样就不能够满足小批量的铝模板的自动化生产的要求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种有利于针对小批量多品种的铝模板生产焊接工件的焊接区域自动识别方法。

本发明的另一目的是提供一种实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的计算机装置。

本发明的再一目的是提供一种实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的计算机可读存储介质。

为实现本发明的主要目的，本发明提供的焊接工件的焊接区域自动识别方法包括获取彩色相机拍摄的彩色图像，根据彩色图像标定待焊接工件的平面坐标；并且，获取彩色图像中预设颜色的区域，将预设颜色的区域标定为焊接区域；获取待焊接工件的深度图像，计算焊接区域的高度坐标；根据焊接区域的平面坐标以及高度坐标，计算焊接设备的运动轨迹。

由上述方案可见，对铝模板进行焊接时，通过彩色相机以及深度相机可以计算获得待焊接工件的平面坐标以及高度坐标，这样可以针对特定形状的铝模板进行焊接，在焊接前不需要将铝模板的模型输入到焊接机，即使针对一个新的铝模板进行焊接，也不需要对焊接机进行编程，大大减少焊接的工作量。

另一方面，通过对预设颜色的区域进行识别，可以精确的识别出焊接区域。因此，在焊接前，只需使用特定颜色的笔画在铝模板需要焊接的区域，焊接机即可以自动识别出需要焊接的区域，铝模板的焊接不需要人工参与，不但可以提高焊接的效率，且焊接的质量得到保障。

一个优选的方案是，获取彩色图像中预设颜色的区域包括：获取彩色图像中色度值在预设范围内的区域。

由此可见，通过预先设定彩色图像中的色度值，可以快速的计算出待焊接工件的焊接区域，提高焊接区域识别的准确性。

进一步的方案是，根据彩色图像标定待焊接工件的平面坐标包括：以待焊接工件的预设点或者焊接机器上的预设点为平面坐标系的原点，以该原点为基准标定待焊接工件的平面坐标。

可见，通过对待焊接工件中的边缘处，尤其是直角的顶点区域进行识别，快速的确定平面坐标系的原点，或者直接使用焊接机上的某一个预设的点作为原点，有利于确定待焊接工件的平面坐标。

进一步的方案是，计算焊接区域的高度坐标包括：获取深度相机输出的待焊接工件的高度坐标，获取待焊接工件中的焊接区域的高度坐标。

由此可见，使用深度相机拍摄整个待焊接工件的图像，并且在识别焊接区域后，获取焊接区域的高度坐标，可以准确的计算出焊接区域的高度坐标信息。

更进一步的方案是，计算焊接设备的运动轨迹后，还执行：获取待焊接区域的图像并计算待焊接区域的实际坐标，根据待焊接区域的实际坐标调节焊接设备的运动轨迹。

可见，通过彩色相机以及深度相机计算待焊接工件的三维坐标后，在焊接过程中，还通过实时获取待焊接区域的实际坐标来不断调节焊接设备的运动轨，可以精确的调节焊接设备的运动轨迹，提高焊接的准确性与焊接质量。

更进一步的方案是，待焊接区域的图像由焊缝跟踪仪获取，焊缝跟踪仪固定在焊接设备上。

由于焊缝跟踪仪可以精确的计算待焊接区域的实际坐标，且焊缝跟踪仪固定在焊接设备上，可以更加精确的获取待焊接区域的图像并计算出精确的待焊接区域的实际坐标，为焊接设备运动轨迹的调节提供准确的数据。

一个可选的方案是，计算焊接区域的高度坐标包括：根据彩色图像确定焊接区域后，应用轮廓扫描仪获取焊接工件的深度坐标进而计算出焊接区域的高度坐标。

由于轮廓扫描仪可以替代深度相机，且轮廓扫描仪可以提供非常准确的高度坐标数据，使用轮廓扫描仪计算待焊接工件的高度坐标，可以提高焊接的准确性。

进一步的方案是，应用轮廓扫描仪获取焊接区域的高度坐标包括：确认待焊接工件为对称布置的工件时，应用轮廓扫描仪获取待焊接工件一个对称区域的焊接区域的高度坐标，计算另一个对称区域的焊接区域的高度坐标。

由上述方案可见，对于对称设计的待焊接工件，只需要计算其中一个对称区域的焊接区域的高度坐标，即可以计算出另一个对称区域的焊接区域的高度坐标，减少待焊接工件的高度坐标计算量，提高焊接的效率。

为实现上述的另一目的，本发明提供的计算机装置包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的各个步骤。

为实现上述的再一目的，本发明提供计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的各个步骤。

附图说明

图1是应用本发明焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例的焊接机的结构图。

图2是应用本发明焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例的焊接机隐藏外壳后的结构图。

图3是应用本发明焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例的待焊接工件的结构图。

图4是应用本发明焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例的流程图。

图5是应用本发明焊接工件的焊接区域自动识别方法第二实施例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的焊接工件的焊接区域自动识别方法应用在焊接机，具体的，焊接机是针对铝模板进行焊接的装置。优选的，焊接机设置有处理器以及存储器，存储器上存储有计算机程序，处理器通过执行该计算机程序实现焊接工件的焊接区域自动识别方法。

焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例：

实现本实施例的焊接机如图1与图2所示，焊接机具有基座10，基座上设置有传输组件11，本实施例中，传输组件11包括多根圆柱形的滚筒。当然，传输组件11也可以使用皮带或者链条实现。待焊接的铝模板30可以放置在传输组件11上。优选的，可以设置电机等带动多根滚筒转动，从而将待焊接的铝模板自动传输到焊接工位上，并且在焊接完毕后传输至卸货工位。

在基座10的上方设置有作为焊接设备的焊接枪15，焊接枪15外设置有外壳13，优选的，外壳13的局部为透明材料制成，例如使用亚克力等材料制成，方便从外面观察焊接的情况。在外壳13内设置有彩色相机20，彩色相机20可以拍摄待焊接的铝模板30的彩色图像，例如形成RGB图像。在彩色相机20的一侧设置有深度相机21，本实施例中，深度相机21可以是双目彩色相机、结构光相机或者TOF相机等，用于获取待焊接的铝模板30的高度坐标的数据。

本实施例中，焊接枪15由机械臂带动，因此焊接枪15可以相对于基座10运动。而彩色相机20以及深度相机21都是固定在基座10上，因此，彩色相机20以及深度相机21相对于基座10是不会运动的。在焊接枪15或者机械臂上固定有焊缝跟踪仪22，焊缝跟踪仪22可以拍摄已经焊接的焊缝的图像并且计算焊缝的坐标，这样，焊接机可以根据焊缝的坐标来调节焊接枪15的运动轨迹，也就是对焊接枪15的运动轨迹进行修正。

参见图3，待焊接的铝模板30具有长方形的底板32，在底板32的四周设置有侧板33，四块侧板33以及底板32形成铝模板30的底座31。通常，底板32与侧板33之间的连接区域就是需要焊接的区域，例如区域36就是底板32与侧板33之间的连接区域。

在底座31上还设置有隔板34以及隔板35，其中隔板34是沿着底板32长度方向延伸的隔板，隔板35是沿着底板32宽度方向延伸的隔板，因此隔板34与隔板35相互垂直。由于隔板34与隔板35并没有通过固定件固定在底板32或者侧板33上，因此，隔板34与底板32之间的连接区域、隔板35与底板32之间的连接区域也是需要焊接的区域，例如区域37就是隔板35与底板32、侧板33之间的连接区域。

然而，由于隔板34、隔板35的形状并不是固定的，且基于连接可靠性的考虑，隔板34与侧板33、底板32之间的连接区域形状也不是固定的，因此，焊接区域的形状、在铝模板30上的位置都不是固定的，因此，不能够使用一套计算机程序就可以满足多种类型、多种形状的铝模板30的焊接需求。

因此，本实施例就是提供一种可以针对不同形状的铝模板进行精确焊接的方法。本实施例是基于待焊接工件的图像来识别焊接的区域，并且计算出焊接区域的坐标，从而计算出焊接设备的运动轨迹，进而控制焊接设备的运动。

对待焊接工件进行焊接前，首先在需要焊接的区域画上特定颜色的标记，例如使用红色的油墨笔在需要焊接的区域画上标记，这样待焊接区域就是画上红色油墨的区域。然后，将待焊接的工件放置到传输组件上，通过传输组件传输到彩色相机以及深度相机的下方。由于彩色相机以及深度相机均设置在外壳内，因此，首先将待焊接的工件传输到外壳内，并且使用夹具将待焊接工件夹持固定，避免焊接过程中待焊接工件出现移动的情况。

参见图4，将待焊接工件夹持固定后，执行步骤S1，使用彩色相机拍摄待焊接工件的彩色图像。例如使用常见的彩色相机拍摄获取RGB图像，其中彩色图像中的每一个像素点均有红色、绿色以及蓝色组成的色度值，每一种颜色的色度值的范围都是0至255。优选的，彩色相机拍摄的彩色图像应该覆盖整个待焊接的铝模板，这样有利于精确的通过彩色图像标定铝模板的平面坐标。

例如，彩色相机以俯视的角度拍摄铝模板的图像，这样，标定铝模板的平面坐标时，可以以铝模板的一个预设点作为平面坐标系的原点，例如以铝模板左下角的顶点作为平面坐标系的原点，并且以该原点为基础标定铝模板的平面坐标，也就是获取铝模板的X轴坐标以及Y轴坐标。由于彩色相机是固定在基座上，因此彩色相机与铝模板之间的距离相对固定，根据彩色图像中铝模板的大小可以计算出铝模板的实际尺寸大小，从而为平面坐标的步长提供依据。

当然，也可以使用焊接机上的某一个预设的点作为原点，以焊接机作为基础能够更加准确的计算焊接枪等焊接设备的运动轨迹。

然后，执行步骤S2，获取彩色图像中预设颜色的区域。由于待焊接工件上需要的焊接区域画上红色的油墨，且铝模板自身的颜色通常是银灰色，两种颜色的反差非常大，因此，通过对彩色图像中的每一个像素点的色度值的计算，可以计算出画上红色油墨的区域，从而确定需要焊接的区域。

然后，执行步骤S3，获取待焊接工件的深度图像，并且计算待焊接区域的高度坐标。例如先使用深度相机拍摄整个铝模板的图像，从而获取整个铝模板的高度坐标。深度相机拍摄铝模板的图像并且根据所拍摄的图像计算铝模板的高度坐标可以使用已知的深度相机的算法实现，在此不再赘述。

根据深度相机拍摄的图像获取铝模板的高度坐标后，根据步骤S2确定的需要焊接的区域，获取需要焊接的区域的高度坐标，即从深度相机获取的整张图像中获取焊接区域部分的高度坐标，而不需要焊接的区域的高度坐标则被丢弃。

接着，执行步骤S4，根据焊接区域的平面坐标以及高度坐标计算焊接设备的运动轨迹。由于需要焊接的区域的三维坐标均已经计算得到，焊接设备的运动轨迹就是需要经过焊接区域的轨迹。根据焊接区域的三维坐标计算焊接枪等焊接设备的运动轨迹可以使用现有的焊接枪轨迹计算方法计算获得，不再赘述。

然后，执行步骤S5，向焊接设备输出控制指令，带动焊接设备运行。在步骤S4计算出焊接枪的运动轨迹后，机械臂带动焊接枪按照所计算的运动轨迹动作，例如根据焊接区域的三维坐标，计算焊接枪经过这些三维坐标的运动路径，包括控制焊接枪在X轴、Y轴、Z轴方向上的平移以及旋转等。焊接枪根据所计算的运动轨迹动作后，将在需要焊接的区域形成焊缝，实现铝模板的焊接。

但是，受限于深度相机的精度，深度相机计算的待焊接区域的坐标并不非常精确，导致焊接设备焊接时按照预先计算的轨迹运动后，可能出现实际的焊接位置并不是实际上需要焊接的位置的问题。为此，本实施例引入了修正机制，即使用焊缝跟踪仪对需要焊接的区域进行跟踪，根据实际获取的待焊接区域的图像来计算待焊接区域的实际坐标，从而调节焊接设备的运动轨迹。焊缝跟踪仪又称为焊缝扫描仪，是一种已知的对焊缝进行监控的设备。

因此，在焊接设备开始焊接后，执行步骤S6，使用焊缝跟踪仪拍摄待焊接区域的图像，并且计算待焊接区域的实际坐标。由于焊缝跟踪仪是固定在焊接枪上，且焊接枪是根据预先设定的轨迹运动的，也就是焊接枪运动到每一个位置，焊接枪的坐标都是已知的。这样，当焊接枪运动时，可以计算出焊接枪的坐标，根据焊缝跟踪仪固定在焊接枪上的位置可以计算出焊缝跟踪仪的坐标，进而根据焊缝跟踪仪拍摄的照片可以计算出待焊接区域的实际坐标。

然后，执行步骤S7，根据步骤S6计算的待焊接区域的实际坐标对焊接设备的运动轨迹进行修正。例如，待焊接区域可能出现轻微的弯折，或者待焊接区域出现凸起或者凹坑等，这些都需要对焊接设备的运动轨迹进行修正以满足焊接的需求。因此，步骤S7将对焊接枪的运动轨迹进行修正，确保焊接枪能够按照实际的焊接区域的形状运动，从而确保焊接质量。需要强调的时，步骤S6以及步骤S7用于对焊接枪的运动轨迹进行修正，只是为了提高焊接质量，实际应用时，也可以不对焊接枪的运动轨迹进行修正，可以理解，步骤S6以及步骤S7仅仅是优选的方案，并不是必须执行的步骤。

使用焊缝跟踪仪对待焊接区域进行跟踪并且调节焊接枪的运行轨迹是已知的技术，可以采用现有的焊缝跟踪仪对焊接枪的运动轨迹进行调节，在此不再赘述。

最后，执行步骤S8，判断待焊接的工件是否焊接完毕，例如铝模板上所有需要焊接的区域是否都已经焊接完毕，如果都已经焊接完毕，则结束焊接操作，通过传输组件将已经焊接的铝模板传输至外壳外。如果没有焊接完毕，则返回执行步骤S5，继续获取控制指令，带动焊接枪动作，直到所有的焊接区域都焊接完毕。

如果待焊接工件的长度较长，则可以将待焊接的工件划分为多段，每一段进行一次上述的操作，或者使用多个彩色相机拍摄待焊接工件的彩色图像，然后将多个彩色相机拍摄的图像进行拼接，从而获取完整的待焊接工件的图像，然后再执行焊接。

焊接工件的焊接区域自动识别方法第二实施例：

本实施例与第一实施例相比，本实施例所采用的深度相机为轮廓扫描仪，并且不需要使用焊缝跟踪仪对焊接枪的运动轨迹进行调整。轮廓扫描仪相比起深度相机，例如激光结构光相机、双目相机等，具有更高的精度，通常轮廓扫描仪通过发射激光并计算激光返回的时间来计算待焊接工件的高度。轮廓扫描仪可以固定在焊接机的基座上，当然，轮廓扫描仪也可以是固定在机械臂上或者固定在焊接枪上，跟随机械臂或者焊接枪相对于基座运动。本实施例中，由于使用了轮廓扫描仪，因此不需要使用焊缝跟踪仪对焊接设备的运动轨迹进行修正。

参见图5，将待焊接工件夹持固定后，执行步骤S11，使用彩色相机拍摄待焊接工件的彩色图像。例如使用常见的彩色相机拍摄获取RGB图像。优选的，彩色相机拍摄的彩色图像应该覆盖整个待焊接的铝模板，这样有利于精确的通过彩色图像标定铝模板的平面坐标。标定铝模板的平面坐标时，可以以铝模板的一个预设点作为平面坐标系的原点，并且以该原点为基础标定铝模板的平面坐标，也就是获取铝模板的X轴坐标以及Y轴坐标。

然后，执行步骤S12，获取彩色图像中预设颜色的区域。由于待焊接工件上需要的焊接区域画上红色的油墨，且铝模板自身的颜色通常是银灰色，两种颜色的反差非常大，因此，通过对彩色图像中的每一个像素点的色度值的计算，可以计算出画上红色油墨的区域，从而确定需要焊接的区域。

然后，执行步骤S13，判断待焊接的工件是否为对称布置的工件。由于布置S11已经获取待焊接工件的彩色图像，因此，可以根据该彩色图像判断待焊接的工件是否为对称布置的工件。例如，待焊接的工件沿着X轴方向对称，或者是沿着Y轴方向对称。优选的，可以预先设置一个铝模板的模型库，该模型库内存储有多个常见的铝模板的模型，拍摄获取铝模板的彩色图像后，可以将所获取的铝模板的图像与该模型库中的每一个铝模板的模型进行对比，判断当前待焊接的铝模板是否与模型库中的某一个铝模板的模型相同，如果与某一个铝模板的模型相同，则直接使用该铝模板的模型来计算待焊接区域的平面坐标，并且使用该铝模板的模型来判断待焊接工件是否为对称布置的工件。

如果待焊接的工件是对称布置的工件，则执行步骤S14，获取其中一个对称区域的焊接区域的高度坐标。例如，待焊接工件是沿着X轴对称布置的工件，则将待焊接工件沿X轴划分为两个对称的区域，步骤S14就是获取其中一个对称区域内的焊接区域的高度坐标。

本实施例使用轮廓扫描仪来获取焊接区域的高度坐标，轮廓扫描仪通过发射激光束并且计算返回的激光束的时间来计算待焊接区域的高度坐标，高度坐标计算非常准确。由于轮廓扫描仪每次扫描的宽度较窄，例如轮廓扫描仪沿Y轴方向运动，在X轴方向上只能扫描小于5厘米的宽度，因此轮廓扫描仪只针对待焊接的区域进行扫描，而不需要焊接的区域则不会扫描。由于待焊接的区域的宽度通常也较窄，因此轮廓扫描仪只需要进行一次沿着Y轴方向的运动并执行扫描即可以满足计算一条焊接区域的高度坐标的要求。

在获取其中一个对称区域的焊接区域的高度坐标后，执行步骤S15，计算另一个对称区域的焊接区域的高度坐标。由于一个对称区域的焊接区域高度坐标已经计算获得，在计算对称的另一个区域中的焊接区域坐标时，只需要将已经计算的一个对称区域的焊接区域的高度坐标进行相应的对称计算即可以获得。

然后，执行步骤S16，根据焊接区域的平面坐标以及高度坐标计算焊接设备的运动轨迹。由于需要焊接的区域的三维坐标均已经计算得到，焊接设备的运动轨迹就是需要经过焊接区域的轨迹。根据焊接区域的三维坐标计算焊接枪等焊接设备的运动轨迹可以使用现有的焊接枪轨迹计算方法计算获得，不再赘述。在计算焊接设备的运动轨迹后，向机械臂输出控制指令，从而带动焊接设备动作，实现对铝模板的焊接。

如果步骤S13的判断结果为否，则执行步骤S17，使用轮廓扫描仪扫描整个铝模板所有待焊接区域，并且获取待焊接区域的高度坐标。优选的，由于轮廓扫描仪的扫描宽度较窄，因此只针对焊接区域进行扫描，对于不需要焊接的区域则不进行扫描，以避免过大的计算量。在获取待焊接区域的高度坐标后，根据待焊接区域的平面坐标以及高度坐标计算焊接设备的运行轨迹，并驱动机械臂带动焊接设备的动作。

最后，执行步骤S18，判断待焊接的工件是否焊接完毕，例如铝模板上所有需要焊接的区域是否都已经焊接完毕，如果都已经焊接完毕，则结束焊接操作，通过传输组件将已经焊接的铝模板传输至外壳外。如果没有焊接完毕，则返回执行步骤S16，继续获取控制指令，由机械臂带动焊接枪动作，直到所有的焊接区域都焊接完毕。

可见，本发明先拍摄待焊接工件的彩色图像后，根据彩色图像计算出待焊接工件的平面坐标，同时根据彩色图像识别出待焊接工件上预设颜色的区域，从而识别出焊接区域，再获取焊接区域的高度坐标后计算焊接设备的运动的轨迹。这样，焊接设备可以根据每一个待焊接工件的形状、焊接区域的位置计算出焊接设备相应的运动轨迹，而不需要预先针对每一款待焊接工件进行相应的编程来控制焊接设备的动作。这样，针对小批量生产的铝模板也可以通过焊接机进行焊接，且焊接前不需要针对该款铝模板进行编程，能够降低铝模板的焊接成本，且使用自动化的焊接机进行焊接，可以提高焊接的质量，也提高焊接效率。

此外，由于在焊接区域上预先涂抹特定颜色的油墨，采用彩色相机拍摄彩色图像后，可以快速的识别出这些油墨所在的区域，从而快速、精确的计算出焊接区域的坐标，一方面可以提高焊接区域计算的准确性，另一方面可以减少焊接区域计算的难度，也提高焊接区域计算的效率，进而提高焊接效率。

另外，上述实施例以铝模板作为实施例进行说明，实际应用时，待焊接的工件可以是钢或者铝合金等制作的金属模板。

可见，本发明所涉及的焊接机是一种可以自动化对金属模板进行焊接的设备，为实现金属模板的智能制造提供基础。

计算机装置实施例：

本实施例的计算机装置是设置在焊接机内的单片机，该计算机装置包括有处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的各个步骤。

例如，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明的各个模块。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

本发明所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

计算机可读存储介质：

上述计算机装置所存储的计算机程序如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的各个步骤。

其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，例如所使用的深度相机的类型的改变，或者焊接设备运动轨迹计算方法的改变等，这些改变也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.焊接工件的焊接区域自动识别方法，包括：

获取彩色相机拍摄的彩色图像，根据所述彩色图像标定待焊接工件的平面坐标；

其特征在于：

获取所述彩色图像中预设颜色的区域，将所述预设颜色的区域标定为焊接区域；

获取所述待焊接工件的深度图像，计算所述焊接区域的高度坐标；

根据所述焊接区域的平面坐标以及高度坐标，计算焊接设备的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：

获取所述彩色图像中预设颜色的区域包括：获取所述彩色图像中色度值在预设范围内的区域。

3.根据权利要求1所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：

根据所述彩色图像标定待焊接工件的平面坐标包括：以所述待焊接工件的预设点或者焊接机器上的预设点为平面坐标系的原点，以所述原点为基准标定所述待焊接工件的平面坐标。

4.根据权利要求1至3任一项所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：

计算所述焊接区域的高度坐标包括：获取深度相机输出的所述待焊接工件的高度坐标，获取所述待焊接工件中的所述焊接区域的高度坐标。

5.根据权利要求1至3任一项所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：

计算焊接设备的运动轨迹后，还执行：获取待焊接区域的图像并计算待焊接区域的实际坐标，根据待焊接区域的实际坐标调节焊接设备的运动轨迹。

6.根据权利要求5所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：

待焊接区域的图像由焊缝跟踪仪获取，所述焊缝跟踪仪固定在所述焊接设备上。

7.根据权利要求1至3任一项述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：

计算所述焊接区域的高度坐标包括：根据所述彩色图像确定所述焊接区域后，应用轮廓扫描仪获取所述焊接区域的高度坐标。

8.根据权利要求7述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：

应用所述轮廓扫描仪获取所述焊接区域的高度坐标包括：确认所述待焊接工件为对称布置的工件时，应用所述轮廓扫描仪获取所述待焊接工件一个对称区域的焊接区域的高度坐标，计算另一个对称区域的焊接区域的高度坐标。

9.计算机装置，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述焊接工件的焊接区域自动识别方法的各个步骤。

10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述焊接工件的焊接区域自动识别方法的各个步骤。

Images