【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机，具体而言，涉及一种基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法及系统。
技术介绍
1、目前，由于焊接物和焊缝本身为高光亮，即表面呈现出高度光滑，有光泽的状态，普通光学成像拍摄困难。所以需要采用电磁播反射信号等进行检测，然后将其重新转化为光学图像供以观察。但是对于如何准确检测焊缝的位置和获取焊缝的缝隙的深度与对应的材质在光学图像上的变化的关系较为困难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像法及系统，用以解决现有技术中存在的上述问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，包括：
3、s101：获得待焊接物体三个方向的声波测距二维矩阵；所述声波测距二维矩阵表示超声波设备检测的待焊接物体每个位置的距离的图像；所述待焊接物体为预进行焊接的物体；
4、s102：基于所述声波测距二维矩阵，通过聚类，检测焊缝和焊物，得到焊缝二维区域和焊物二维区域；
5、其中，三个声波测距二维矩阵对应获得三个焊缝二维区域和三个焊物二维区域；
6、s103：基于三个声波测距二维矩阵，构建三维图像，得到第一焊缝三维图像；
7、s104：基于所述三个焊缝二维区域和第一焊缝三维图像，通过整体和局部共同检测焊缝和焊维所在的位置，得到三个焊缝区域和三个焊物区域；
8、s105：通过光学模拟成像网络，基于所述焊缝区域和对应的焊物区域，模
9、所述光学模拟成像网络包括边界卷积网络、第一卷积网络和光学重构卷积网络。
10、可选的，所述光学模拟成像网络的训练方法，包括：
11、获得多个训练待转换图像与对应的标注图像；所述训练待转换图像表示包含训练物体除具有缝隙的区域之外的区域的光学信息和具有缝隙的区域的像素值为255的图像；所述标注图像为摄像设备拍摄的训练物体的光学图像；所述训练物体为用于训练的摄像设备能够进行拍摄的物体；
12、获得边界宽度和边界高度；所述边界宽度表示设定的预获取的训练待转换图像的宽度；所述边界高度表示设定的预获取的训练待转换图像的高度；
13、将所述训练待转换图像的边界左位置到边界右位置，且边界上位置到边界下位置之间的区域的像素值全部设为255，提取边界的区域，得到边界图像；所述边界左位置为中心点减去边界宽度的位置；所述边界右位置为中心点加上边界宽度的位置；所述边界上位置为中心点减去边界高度的位置；所述边界下位置为中心点加上边界高度的位置；
14、将所述边界图像输入边界卷积网络，提取边界特征，得到边界特征；
15、将所述训练待转换图像输入第一卷积网络，提取整体的特征，得到整体特征；
16、将所述整体特征和所述边界特征进行叠加，得到训练特征；
17、将所述训练特征输入光学重构卷积网络，添加光学特征，得到重构光学图像；
18、将所述重构光学图像与所述标注图像计算损失值，向后传播训练光学模拟成像网络，得到训练好的光学模拟成像网络。
19、可选的，所述基于所述声波测距二维矩阵，通过聚类，检测焊缝和焊物，得到焊缝二维区域和焊物二维区域，包括：
20、将所述声波测距二维矩阵中的值进行聚类，获取待焊接物体中距离超声波设备的不同的位置的集合，得到多个矩阵位置集合；所述矩阵位置集合中的值表示在声波测距二维矩阵中的位置；
21、根据矩阵位置集合，将声波测距二维矩阵的位置进行标记，得到标记矩阵；所述标记矩阵包括多个标记区域；标记矩阵中的一个相同的值对应的区域为一个标记区域；所述标记矩阵的尺寸与声波测距二维矩阵的尺寸相同；
22、基于所述标记矩阵，判断待焊接物体与超声波设备的距离，将标记矩阵进行分割，得到待检测焊物区域和多个待检测焊缝区域；
23、将多个待检测焊缝区域中连通的区域设为一个区域，得到多个更新焊缝区域；
24、在更新焊缝区域找到中心点，获得更新焊缝区域的边界的一个点到所述中心点的一条线段作为更新线段；多个更新焊缝区域对应得到多个更新线段；
25、基于所述多个更新线段、多个更新焊缝区域和声波测距二维矩阵，判断位置变化情况，得到更新焊缝距离集合和m-1个更新焊缝差值；
26、基于所述m-1个更新焊缝差值、所述更新焊缝距离集合和多个更新焊缝区域，得到焊缝二维区域。
27、可选的，所述基于所述多个更新线段、多个更新焊缝区域和声波测距二维矩阵，判断位置变化情况，得到更新焊缝距离集合和m-1个更新焊缝差值，包括：
28、将更新线段在更新焊缝区域中经过的位置作为更新位置；
29、将所述更新位置在声波测距二维矩阵中对应的超声波设备的距离作为更新距离；一个更新线段对应获得多个更新距离；
30、将多个更新距离放入更新焊缝距离集合；多个更新焊缝区域对应获得多个更新焊缝距离集合；
31、将所述更新焊缝距离集合中相邻的位置的值依次相减，得到更新焊缝差值；m个更新焊缝距离集合对应获得m-1个更新焊缝差值。
32、可选的，所述基于所述标记矩阵，判断待焊接物体与超声波设备的距离，将标记矩阵进行分割，得到待检测焊物区域和多个待检测焊缝区域，包括：
33、将矩阵位置集合中的值的平均值作为平均距离；多个矩阵位置集合对应获得多个平均距离；
34、将多个平均距离中小于其他平均距离的平均距离作为第一平均距离；
35、将所述第一平均距离对应的标记区域设为待检测焊物区域；
36、将所述多个标记区域中除待检测焊物区域之外的区域设为待检测焊缝区域。
37、可选的，所述通过光学模拟成像网络，基于所述焊缝区域和对应的焊物区域，模拟光学成像，得到转化光学图像，包括：
38、根据所述声波测距二维矩阵，构建一个宽度等于声波测距二维矩阵的行数，长度等于声波测距二维矩阵的列数，像素值全为255的图像作为初始光学图像；
39、获得焊接光学图像；所述焊接光学图像为包含对待焊接物体对应的材质的图像；
40、在初始光学图像中的焊物区域复制焊接光学图像中部分图像的像素值，得到待焊接物图像；
41、基于所述待焊接物图像，通过光学模拟成像网络，添加在不同深度不同视角的焊缝位置的光学信息，得到转化光学图像；所述转化光学图像表示将超声波检测的焊缝信息转换到光学图像上的图像。
42、可选的，所述基于所述m-1个更新焊缝差值、所述更新焊缝距离集合和多个更新焊缝区域，得到焊缝二维区域，包括：
43、若所述m-1个更新焊缝差值两两之间的相减之差的绝对值小于更新距离阈值，将所述更新焊缝距离集合对应的更新焊缝区域作为焊缝二维区域；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述光学模拟成像网络的训练方法，包括：
3.根据权利要求1所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于所述声波测距二维矩阵，通过聚类，检测焊缝和焊物，得到焊缝二维区域和焊物二维区域，包括：
4.根据权利要求3所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于所述多个更新线段、多个更新焊缝区域和声波测距二维矩阵，判断位置变化情况，得到更新焊缝距离集合和m-1个更新焊缝差值，包括：
5.根据权利要求3所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于所述标记矩阵，判断待焊接物体与超声波设备的距离，将标记矩阵进行分割，得到待检测焊物区域和多个待检测焊缝区域，包括：
6.根据权利要求1所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述通过光学模拟成像网络，基于所述焊缝区域和对应的焊物区域，模拟光学成像，得到转化
7.根据权利要求3所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于所述m-1个更新焊缝差值、所述更新焊缝距离集合和多个更新焊缝区域，得到焊缝二维区域，包括：
8.根据权利要求1所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于三个声波测距二维矩阵，构建三维图像，得到第一焊缝三维图像，包括：
9.根据权利要求1所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于所述三个焊缝二维区域和第一焊缝三维图像，得到焊缝区域和焊物区域，包括：
10.一种基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像系统，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-9任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述光学模拟成像网络的训练方法，包括：
3.根据权利要求1所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于所述声波测距二维矩阵，通过聚类，检测焊缝和焊物，得到焊缝二维区域和焊物二维区域，包括：
4.根据权利要求3所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于所述多个更新线段、多个更新焊缝区域和声波测距二维矩阵，判断位置变化情况，得到更新焊缝距离集合和m-1个更新焊缝差值，包括：
5.根据权利要求3所述的基于焊接工艺的声波检测焊缝的光学成像方法，其特征在于，所述基于所述标记矩阵，判断待焊接物体与超声波设备的距离，将标记矩阵进行分割，得到待检测焊物区域和多个待检测焊缝区域，包括：
6.根据权利要求1所述的基于焊接工艺的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国庆，欧阳育光，丘春镑，杨波，
申请(专利权)人：广州纬华节能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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