基于Linux嵌入式系統(tǒng)的焊縫激光結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感系統(tǒng)

劉呈龍，閆志鴻，盧振洋

（北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程及應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院，北京100124）

基于Linux嵌入式系統(tǒng)的焊縫激光結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感系統(tǒng)

劉呈龍，閆志鴻，盧振洋

（北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程及應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院，北京100124）

焊縫跟蹤是自動(dòng)化焊接的關(guān)鍵。以ARM為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，在嵌入式Linux系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一套焊縫激光結(jié)構(gòu)光的視覺(jué)傳感系統(tǒng)，體積小，成本低。經(jīng)過(guò)一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將視覺(jué)傳感器模塊、傳感器人機(jī)交互模塊、機(jī)器人控制器模塊以及機(jī)器人手控盒模塊進(jìn)行組網(wǎng)，形成了一個(gè)焊縫自動(dòng)跟蹤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，便于設(shè)備的擴(kuò)展和各個(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)交換和共享。針對(duì)焊接中常用的V型坡口，采用簡(jiǎn)化的hough變換圖像處理算法，得到了坡口激光結(jié)構(gòu)光條紋的特征點(diǎn)位置。

嵌入式系統(tǒng)；視覺(jué)傳感；圖像處理；機(jī)器人；人機(jī)交互

0 前言

近年來(lái)，隨著工業(yè)水平的進(jìn)步、焊接工業(yè)制品數(shù)量的提升，人們對(duì)焊縫質(zhì)量的要求越來(lái)越高，焊接機(jī)器人逐漸成為焊接的主力軍，其中焊縫跟蹤是自動(dòng)化焊接的關(guān)鍵。傳感器是決定整個(gè)系統(tǒng)跟蹤方式和跟蹤精度的首要因素[1-2]。目前，應(yīng)用最廣的焊縫跟蹤系統(tǒng)包括接觸式傳感系統(tǒng)、電弧式傳感系統(tǒng)和基于視覺(jué)的傳感系統(tǒng)。視覺(jué)傳感技術(shù)在焊縫跟蹤系統(tǒng)中發(fā)展最為迅速，整個(gè)視覺(jué)傳感系統(tǒng)由三個(gè)部分構(gòu)成：圖像采集、圖像處理以及焊槍的實(shí)時(shí)跟蹤。相比于其他兩種傳感方式，視覺(jué)傳感器的精度更高、實(shí)用性更強(qiáng)，所以成為研究的焦點(diǎn)。

德國(guó)Precitec公司、英國(guó)Meta公司以及加拿大賽融公司均開(kāi)發(fā)了一系列用于焊縫跟蹤的視覺(jué)傳感器。加拿大賽融公司的TX/S&TX/P系列激光視覺(jué)傳感器采用可見(jiàn)光半導(dǎo)體激光和數(shù)字CMOS，橫向和高度的最高分辨率分別達(dá)到35 μm、60 μm[3]。國(guó)內(nèi)許多高校也在基于視覺(jué)的焊縫跟蹤領(lǐng)域取得了很多成果。中科院的研究人員利用基于DSP的圖像采集系統(tǒng)，以PLC作為焊槍的調(diào)整機(jī)構(gòu)，建立了一套用于集裝箱薄板焊接的視覺(jué)焊縫跟蹤系統(tǒng)；山東建筑大學(xué)的范文利[4]等人基于PLC開(kāi)發(fā)了一套角焊縫跟蹤系統(tǒng)。

以前，由于嵌入式芯片的技術(shù)不夠成熟，處理速度較慢，所以研究中多采用工業(yè)攝像機(jī)+PC的模式，這種方法不僅成本高，而且體積龐大不便于攜帶。隨著智能化技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得ARM技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，處理速度大為提升，視覺(jué)傳感焊縫跟蹤系統(tǒng)的性能和效率有了很大提高[5]，基于嵌入式的焊縫跟蹤系統(tǒng)成為可能。嵌入式設(shè)備與傳統(tǒng)的設(shè)備相比，體積小、成本低、運(yùn)算速度大大提高。而且現(xiàn)在小型攝像頭的成像質(zhì)量越來(lái)越高，USB總線的傳輸速度也非常快，使用價(jià)格較低的USB攝像頭就可以滿足研究需求。

本研究針對(duì)上述需求研發(fā)了一套基于ARM的圖像采集及處理系統(tǒng)，通過(guò)USB總線接口的攝像頭將圖像采集到傳感器上，經(jīng)過(guò)處理以后再經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)與機(jī)器人控制器和人機(jī)交互界面進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。人機(jī)交互界面可以根據(jù)收到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示焊縫圖像，機(jī)器人控制根據(jù)收到的數(shù)據(jù)對(duì)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

1 焊縫激光結(jié)構(gòu)光的視覺(jué)傳感系統(tǒng)

1.1 總體結(jié)構(gòu)

基于激光結(jié)構(gòu)光的焊縫視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)包括USB接口的視覺(jué)傳感器、圖像采集及處理器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、機(jī)器人控制器、焊槍糾偏機(jī)構(gòu)、傳感器人機(jī)界面、機(jī)器人手控盒等，如圖1所示。

圖1 視覺(jué)傳感系統(tǒng)框圖

1.2 視覺(jué)傳感系統(tǒng)工作原理

首先，將激光條紋投射到焊縫坡口上，用USB攝像頭將坡口上的激光條紋采集到ARM處理器上，如圖2所示。采集的圖像像素大小為640×480，采集速度為30幀/s。圖像采集完成后通過(guò)USB總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綀D像采集處理器上，在基于Linux嵌入式平臺(tái)下完成圖像處理，最后得到焊縫位置特征點(diǎn)的坐標(biāo)。再通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到機(jī)器人控制器和傳感器人機(jī)界面，完成數(shù)據(jù)的傳輸和共享。

圖2 焊縫坡口成像示意

1.3 視覺(jué)傳感系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)

焊縫視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)的USB攝像頭采用CMOS傳感器，最高像素可以達(dá)到300萬(wàn)，圖像采集的最快速度30幀/s，傳輸接口采用USB2.0，具有更快的傳輸速度和兼容性。圖像采集及處理器芯片采用基于Cortex-A8架構(gòu)的S5PV210，主頻1 GHz，運(yùn)算能力可達(dá)每秒20億條指令集。傳感器人機(jī)界面通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與圖像采集處理器相連，核心處理器芯片為基于ARM11架構(gòu)的S3C6410處理器，系統(tǒng)采用便于進(jìn)行界面開(kāi)發(fā)的Wince系統(tǒng)，既可設(shè)置傳感器參數(shù)，又能實(shí)時(shí)顯示圖像的狀態(tài)。機(jī)器人控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與圖像傳感器相連，核心處理器為基于Cortex-M3架構(gòu)的STM32芯片，網(wǎng)口硬件協(xié)議棧芯片采用W5500，可以根據(jù)接收的數(shù)據(jù)對(duì)電機(jī)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。而機(jī)器人手控盒主要負(fù)責(zé)機(jī)器人控制器的參數(shù)設(shè)置，采用的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)與人機(jī)界面保持一致。

圖3為機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)框圖。

圖3 機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)框圖

2 視覺(jué)傳感系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

2.1 Linux嵌入式操作系統(tǒng)移植

在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的操作系統(tǒng)有Wince、Vxworks、uCOS、Linux等，其中Linux經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展可以使用多種不同的CPU，其中包括ARM，支持多種硬件設(shè)備，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能[6]。代碼和內(nèi)核完全對(duì)外公開(kāi)，而且內(nèi)核可以根據(jù)需要進(jìn)行剪裁，經(jīng)過(guò)裁剪后的內(nèi)核大小和運(yùn)算速度都有了很大提升，足以滿足傳感器對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。所以選擇嵌入式Linux系統(tǒng)作為ARM的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。

嵌入式Linux系統(tǒng)的移植主要包括：移植Linux內(nèi)核到ARM開(kāi)發(fā)板、編譯Linux內(nèi)核并移植到ARM開(kāi)發(fā)板、編譯根文件系統(tǒng)并移植到ARM開(kāi)發(fā)板，在開(kāi)始移植之前首先要完成交叉環(huán)境的編譯工作[7]。嵌入式Linux系統(tǒng)的移植過(guò)程如圖4所示。

圖4 嵌入式Linux系統(tǒng)的移植流程

由于嵌入式系統(tǒng)的資源有限，運(yùn)算能力不高，所以要在PC上建立一套交叉編譯環(huán)境。交叉編譯是指在PC平臺(tái)上通過(guò)交叉編譯器編譯出可以在ARM平臺(tái)上運(yùn)行代碼的過(guò)程。PC端的編譯環(huán)境為VM虛擬機(jī)+Ubuntu，本研究選擇的交叉編譯器為armlinux-gcc-4.3.2。首先，將交叉編譯器加壓到新建目錄下，并在/etc/profile文件中添加中環(huán)境變量。重啟系統(tǒng)，在終端里執(zhí)行arm-linux-gcc命令，終端出現(xiàn)提示信息表示交叉編譯器安裝成功。

研究用到的bootloader啟動(dòng)程序?yàn)閡boot 1.1.6。將壓縮包解壓到新建目錄下，進(jìn)入ubbot源碼目錄，在終端里執(zhí)行命令：#makeforlinx_nand_ram128_config指令，編譯成功后在所建立目錄下生成u-boot.bin映像文件，它是用于嵌入式Linux的啟動(dòng)文件。

Linux內(nèi)核是整個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度、進(jìn)程管理、虛擬文件系統(tǒng)，影響著整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。Linux內(nèi)核龐大，在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用必須對(duì)Linux內(nèi)核進(jìn)行配置以節(jié)省系統(tǒng)資源，提高運(yùn)行效率。通過(guò)去掉一些外設(shè)支持、驅(qū)動(dòng)支持、網(wǎng)絡(luò)支持、文件格式，可以大大減小內(nèi)核，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。本研究采用Linux 3.0.1版本的內(nèi)核。在shell終端下輸入Makemenuconfig命令進(jìn)行內(nèi)核配置，在內(nèi)核中加入支持V4L的選項(xiàng)。在Multimedia devices配置中將V4L選項(xiàng)設(shè)置為Yes，點(diǎn)擊V4L，將V4L information in proc filesystem設(shè)置為Yes。將V4L加入到內(nèi)核以后，配置USB support選項(xiàng)。最后，保存并退出配置界面。接下來(lái)就是對(duì)內(nèi)核的編譯，執(zhí)行#make zImage命令，編譯完成后在新建目錄下就會(huì)生成Linux內(nèi)核的映像文件。

根文件系統(tǒng)是嵌入式Linux系統(tǒng)的重要組成部分，是內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)所掛載的第一個(gè)文件系統(tǒng)。常用的根文件系統(tǒng)包括：jffs2、rafs、nfs、yaffs2等，本研究所采用的文件系統(tǒng)為yaffs2。利用根文件系統(tǒng)制作工具，在終端中執(zhí)行命令：#./mkyaffs2image-nand2g FileSystem-Yaffs2 yaffs，所生成的yaffs2文件即是要移植到ARM上的根文件系統(tǒng)映像。

2.2 圖像采集模塊的軟件設(shè)計(jì)

圖像采集軟件是基于Linux的V4L2接口設(shè)計(jì)的，采集到的圖像格式為YUYV格式，最后將格式轉(zhuǎn)化為常用的RGB格式。圖像采集軟件的設(shè)計(jì)流程包括：第一，枚舉要訪問(wèn)的攝像頭的設(shè)備。第二，讀取video_capability結(jié)構(gòu)體中的信息，列舉攝像頭所支持的像素格式，設(shè)置所要采集圖像的像素格式。第三，申請(qǐng)若干個(gè)緩存區(qū)，獲取每個(gè)緩存區(qū)的信息并映射到用戶空間。第四，將申請(qǐng)到的幀緩沖區(qū)放到圖像采集隊(duì)列中，開(kāi)始采集圖像。取出緩存中的圖像數(shù)據(jù)之后再將其放回圖像采集隊(duì)列中，循環(huán)完成圖像的采集工作。對(duì)采集到的圖像進(jìn)行必要的格式轉(zhuǎn)換。第五，停止圖像采集，關(guān)閉設(shè)備，停止采集，釋放系統(tǒng)資源。

2.3 圖像處理模塊的軟件設(shè)計(jì)

圖像處理過(guò)程就是通過(guò)一定的方法對(duì)采集到的圖像信息進(jìn)行加工，通過(guò)模式識(shí)別方式從圖像中

提取有用的控制信息，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制[8]。本研究將采集到的圖像在現(xiàn)有平臺(tái)上進(jìn)行特定的算法處理，得到焊縫位置特征點(diǎn)的坐標(biāo)。首先，將采集到內(nèi)存中的圖像像素點(diǎn)取出，然后利用圖像處理算法對(duì)像素點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算操作，經(jīng)過(guò)一系列運(yùn)算之后可以求出焊縫位置特征點(diǎn)的坐標(biāo)，再通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

3 基于網(wǎng)絡(luò)的視覺(jué)傳感系統(tǒng)集成

3.1 傳感器人機(jī)界面設(shè)計(jì)

傳感器人機(jī)界面可以選擇坡口類型，可以設(shè)置焊縫間隙、板材厚度、前視距離等參數(shù)。通過(guò)以太網(wǎng)將設(shè)置好的參數(shù)發(fā)送到圖像采集處理器，圖像處理器根據(jù)不同的參數(shù)選擇適當(dāng)?shù)膱D像處理算法。人機(jī)界面還能實(shí)時(shí)顯示激光條紋中心線的一系列坐標(biāo)點(diǎn)，讓操控者對(duì)焊接環(huán)境有一個(gè)更加直觀的了解。

3.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立

設(shè)備之間的通信在焊縫激光結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感系統(tǒng)中起著非常關(guān)鍵的作用。串口通信距離短，傳輸速度較慢，而且只能實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的傳輸，不利于多個(gè)功能模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸和共享。近些年，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得以太網(wǎng)的傳輸速度有了很大提高，而且傳輸距離長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，而且可以進(jìn)行組網(wǎng)操作實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。

機(jī)器人控制器的以太網(wǎng)通信功能是通過(guò)W5500硬件協(xié)議棧芯片實(shí)現(xiàn)的。圖像采集及處理器上的以太網(wǎng)通信軟件是在Linux系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，采用Socket進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。機(jī)器人控制器在W5500提供驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上直接調(diào)用庫(kù)函數(shù)就可以完成數(shù)據(jù)的收發(fā)工作。W5500的軟件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)如圖5所示。以太網(wǎng)通信常用的通信寫(xiě)包括TCP、UDP，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕狙芯坎扇CP通信協(xié)議，并采用Client/Server模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。將圖像采集處理器作為客戶端，機(jī)器人控制器作為服務(wù)器端。在圖像處理完成后圖像采集處理器進(jìn)入等待連接狀態(tài)，當(dāng)服務(wù)器接收接請(qǐng)求后，客戶端開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)工作。

圖5 W550軟件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)流程

整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)模塊之間采用的通信方式都是以太網(wǎng)通信，所以建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)十分重要。通過(guò)華為公司S1700-8G-AC型號(hào)的交換機(jī)將整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)模塊組成一個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，各個(gè)模塊之間通過(guò)目標(biāo)地址和端口號(hào)的不同將數(shù)據(jù)發(fā)送到指定模塊。星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)較小，傳輸誤差很低，而且便于維護(hù)，客戶端因出現(xiàn)問(wèn)題而死機(jī)時(shí)也不會(huì)影響其他用戶之間的通信，所以這種結(jié)構(gòu)對(duì)于集中控制各個(gè)模塊之間的通信具有非常大的優(yōu)勢(shì)。

4 圖像處理算法研究

圖像處理工作是在基于ARM平臺(tái)的嵌入式Linux系統(tǒng)下完成的，通過(guò)對(duì)圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行操作完成對(duì)焊縫激光條紋位置特征點(diǎn)的求取。本研究要處理的焊縫圖像主要是針對(duì)厚板的V型坡口，如圖6所示。

圖6 厚板V形坡口焊縫

在嵌入式Linux系統(tǒng)基礎(chǔ)上基于V4L2的圖像采集設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的接口，可以采集到Y(jié)UYV格式的圖像數(shù)據(jù)，為了便于操作首先要將YUYV格式的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成常用的RGB格式。其中YUYV格式

到RGB格式的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

焊接過(guò)程中環(huán)境較為惡劣，采集到的圖像的噪聲較多，所以對(duì)圖像進(jìn)行去噪聲處理是必不可少的步驟，即對(duì)圖像進(jìn)行閾值分割處理。首先，在圖像中設(shè)置一個(gè)較高的閾值。由于激光條紋的能量較高，所在位置的像素點(diǎn)的值也非常大。然后逐列掃描圖像文件將像素值低的點(diǎn)過(guò)濾掉，剩下的點(diǎn)即為激光條紋所在位置的像素點(diǎn)。

得到的彩色圖像的每個(gè)像素點(diǎn)由3個(gè)字節(jié)組成，對(duì)于圖像處理來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)量較大，要占用非常多的CPU內(nèi)存空間，而且數(shù)據(jù)的精確度也不高。通過(guò)對(duì)圖像的灰度處理即將每個(gè)像素點(diǎn)的R分量取出，既可以減小圖像的體積也可以過(guò)濾掉一些干擾信號(hào)。進(jìn)行灰度處理后的圖像如圖7所示。

圖7 焊縫坡口的灰度圖像

獲得焊縫激光條紋的灰度圖像之后，提取焊縫上激光條紋的上下邊界。首先，對(duì)圖像進(jìn)行從上到下的逐列掃描，當(dāng)遇到激光條紋的上邊界的高像素點(diǎn)時(shí)停止掃描，記錄下此時(shí)激光條紋上邊界所在的高度值。然后再由下向上逐列掃描可以得到圖像上激光條紋的下邊界高度，再與上邊界的高度值相加求平均值即可得到焊縫激光條紋中心線。以此類推，對(duì)圖像進(jìn)行逐行掃描即可得到焊縫激光條紋中心線的一系列坐標(biāo)點(diǎn)，將求得的中心線作為焊槍跟蹤的位置。圖8為焊縫坡口激光條紋的中心線。

圖8 焊縫坡口激光條紋中心線

得到要跟蹤的中心線以后，接下來(lái)就是求取特征點(diǎn)。通過(guò)對(duì)中心線數(shù)據(jù)的逐行掃描可以得到V型坡口的左右起始點(diǎn)和最低點(diǎn)。將激光條紋中心線擬合成四條直線，首先求取直線的截距和斜率，得知直線的方程，通過(guò)求解方程組獲得四條直線相交所形成的三個(gè)特征點(diǎn)。

Hough變換是圖像處理算法中一種常用的特征提取技術(shù)，通過(guò)對(duì)特定物體進(jìn)行投票算法，通過(guò)計(jì)算累計(jì)結(jié)果的局部最大值作為Hough變換的結(jié)果，通過(guò)簡(jiǎn)化的Hough變換可以求得直線的截距和斜率。從中心線的做起始點(diǎn)開(kāi)始到最低點(diǎn)結(jié)束，取其中的兩個(gè)點(diǎn)并求取其斜率，然后變換步長(zhǎng)再次計(jì)算，在求取的多個(gè)斜率值中將出現(xiàn)次數(shù)最多的作為要求取的斜率值，將不符合要求的斜率值過(guò)濾掉。將斜率值放大20倍，減小后續(xù)數(shù)據(jù)處理的誤差，再通過(guò)直線方程的逆運(yùn)算可以得到直線的截距，為減小誤差，截距值做放大處理。Hough變換算法結(jié)束以后再將斜率和截距的值縮小回原型。以此類推，可以得到最低點(diǎn)左側(cè)水平直線方程、左側(cè)斜線方程、右側(cè)斜線方程、右側(cè)直線方程，將四條直線聯(lián)立求解即可得到焊槍跟蹤的位置特征點(diǎn)。圖9中所標(biāo)注的三個(gè)點(diǎn)為所要求取的三個(gè)特征點(diǎn)。

圖9 焊縫坡口激光條紋特征點(diǎn)

5 結(jié)論

目前嵌入式技術(shù)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，本研究在該技術(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一套激光結(jié)構(gòu)光視覺(jué)系統(tǒng)，并針對(duì)常見(jiàn)的焊縫V形坡口進(jìn)行了圖像處理算法研究。

（1）在ARM平臺(tái)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)的焊縫激光結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感系統(tǒng)，處理器架構(gòu)采用Cortex-A8，運(yùn)算速度滿足實(shí)驗(yàn)要求，嵌入式Linux系統(tǒng)的內(nèi)核經(jīng)過(guò)剪裁以后也滿足實(shí)時(shí)性的要求。整個(gè)系統(tǒng)集成后，體積更小，成本更低。

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Structure light vision sensing system of weld laser based on Linux embedded system

LIU Chenglong，YAN Zhihong，LU Zhenyang
（Department of Mechanical Engineering&Applied Electronics Technology，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China）

The seam tracking become the key of automatic welding.Based on the ARM as a development platform，we has developed a laser weld structure light vision sensing system on the basis of embedded Linux system，smaller and costless.Form a weld automatic trackingnet systemwith Visual sensor module，sensors，human-computer interaction module，robot controller module and robot control box through a network switch,to facilitate the expansion ofthe equipment and data exchange and sharing between the various modules.In view of the"V"groove is commonly used in welding，use simplified hough transform image processing algorithms to get the feature point of the groove laser structured light stripe.

embedded system；visual sensing；image processing；robotics；human computer interaction

TG409

A

1001-2303（2016）10-0056-06

10.7512/j.issn.1001-2303.2016.10.11

獻(xiàn)

劉呈龍，閆志鴻，盧振洋.基于Linux嵌入式系統(tǒng)的焊縫激光結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感系統(tǒng)[J].電焊機(jī)，2016，46（10）：56-60，65.

2016-03-09

劉呈龍（1988—），男，河北保定人，在讀碩士，主要從事嵌入式系統(tǒng)研發(fā)、機(jī)器視覺(jué)、網(wǎng)絡(luò)通信的研究工作。