1. 研究计划要点 根据激光焊接的工艺要求，等厚板对接拼缝检测分为两个层次。一是当焊缝间隙大于0.06mm时，焊缝检测要得到焊缝的中心位置、法矢及宽度（以便根据间隙宽度调整激光焊接速度、功率等参数）；二是当焊缝间隙小于0.06mm时，焊缝检测的重点在于如何精确获得焊缝的中心位置与法矢，此时焊缝的宽度检测允许有较大的相对误差。无论较宽的间隙还是微细间隙，焊缝的中心位置都必须有很高的检测精度。 本项目研究两块薄壁等厚板对接时所形成的空间曲面激光拼焊时，对所形成的狭窄微细（尤其是对于宽度小于0.06mm时）的焊缝的复合视觉检测方法，将激光三维测量技术和机器视觉二维测量技术结合起来，通过共用CCD相机实现测量系统的集成；利用信息融合技术，将两种测量方法得到的数据进行融合，实现在一幅图像中同时获取焊缝中心的三维位置、拼接表面法矢及宽度，为实现薄壁板激光对接焊中狭窄微细焊缝的检测、几何建模以及焊缝的实时跟踪、焊接工艺参数的自适应控制等提供基础性的技术支持。 根据课题研究的进展情况，围绕微细焊缝检测与跟踪控制的难点，本课题在对接拼缝检测的理论与技术上进行了创新与发展，首次提出了基于微景深的对接拼缝检测方法，并进行了大量的理论分析与现场试验，表明微景深对接拼缝的检测方法，具有更好的可行性。 2. 研究工作进展及所取得的成果 本课题的研究取得如下的成果。 1） 发表了2篇学术论文； 2） 获得了一项国家发明专利；申请了一项国家发明专利； 3） 培养博士生1名，硕士生3名； 4） 本课题提出的基于2D/3D视觉信息融合的焊缝检测方法，将二维影像测量与线结构光三维测量的优点结合起来，利用二维影像测量方法与线结构光三维测量方法获取焊缝边界、中心点的二维图像坐标和焊缝截面轮廓的三维坐标，然后利用2D/3D视觉信息融合方法，从一幅包含三条结构光条纹的焊缝图像中，同时获取焊缝中心的三维位置、接头间隙和焊缝局部表面法矢信息，满足了激光对接拼焊时对焊缝实时检测的要求； 5） 本课题提出的基于微景深的对接拼缝检测方法，具有高的光学放大倍数，使得更细微的拼缝检测的稳定性、精度更高，且大大缩小了焊接激光焦点与拼缝检测传感器检测范围中心的距离，使得激光焊接时拼缝的实时跟踪控制更容易、拼缝跟踪的精度更高、控制的稳定性更好。 6） 本课题研究的拼缝检测方法及所培养的人才，在双光束激光焊接项目的实施中得到应用验证 2100433B