机器视觉翻译..doc

基于同轴机器视觉激光打孔过程的在线监测 Chao-Ching Ho1,# and Jun-Jia He1 机械工程1系，国立云林科技大学，123大学路，3区，斗六市，云林，台湾，中国，64002 #相应的作者/电子邮件：hochao@yuntech.edu.tw，电话：+ 886-5-534-2601，传真：+ 886-5-531-2062 关键词：激光钻孔深度，激光打孔，机器视觉，在线估计，过程监控 本文提出了利用机器视觉监测孔激光打孔过程的一种新方法。通过采集在线图像和分析激光钻削过程中，我们可以同时得到加工过程和图像之间的相关性分析。激光加工孔的深度采用机器视觉的方法可以在线估计。，廉价的在线检测系统是为了提高生产力。所有的处理工作是在标准大气条件空气中进行的。推导汽化材料辐射面积和孔的之间的相关性。结果以高度的信心表明，激光钻孔深度图像面积成线性比例。这项研究提供了一个新的在线机器视觉–基于激光钻孔方法。 收稿日期：2013年2月14日/修订：2013年12月10日/?2014年2月19日 e 2-激光束在z平面的折叠半径 E（0，z）=Z平面中心点的光强 E（ρ，Z）=协同点（ρ，Z）的光强 H1 =腔与预制深度 H2 =腔与预制深度 H3 =腔与预制深度 H4 =腔与预制深度 I=辐射强度 k1 =实验确定的阈值 1.引言 使用大功率激光束工件的一重要发展，因为具有降低制造成本并提供灵活性的潜力在范围广泛的材料具有的精度和一致性常规钻一个更高直径/深度比。不与工件直接接触，然而，它必须能够准确确定激光破工件这是重要的激光，的处理。因此进行了使用一个或多个磁场线圈检测激光的突破高速相机是用来分析钻孔提高在实际应用中激光冲击钻生产率和质量Walter等人提出检测激光束照射材料之间的相互作用。然而，该方法不适合检测除非突破工件的背面监测。 采用纹影照相显示气流导致加工过程不辅以喷射气流干扰和图像采集。空气喷射功能可以帮助削减和提高材料去除率。研究了声学传感器的输出和孔的几何特征之间的。光电二极管开发了一种基于共焦原理光学测量系统基于激光器自混合干涉的对烧蚀动力学的在线监测我们以前的工作提出离轴相机监测当激光束照射在工件激光打孔，激光加工过程中表面的烧蚀引起金属材料的熔化和汽化，同时使空气和金属电离。互补金属氧化物半导体（CMOS）2节给出了一个实验装置的描述，规模应用同步过程开 图1 钻孔深度和焦点密度之间的中间束能量比率 同轴视觉检测技术 在较薄的材料上激光打孔过程中，锥形接触器的存在是由于在融化的材料和腔壁之间的光束相互作用在入口处最大，且随着深度增加而减少。 Jiang等人提出了关于激光束密度分布和光束与材料相互作用之间关系的一种理论模型。激光束在协同点(ρ, z)的密度E(ρ, z)由如下给出 （1） 这里E(0, z)是波束在z平面聚集点的波束密度，τ(z) 是e2-激光波束在z平面包围半径，ρ是本地点到波束轴的距离，z是本地平面到激光波束聚集平面的距离，如图1所示，很清楚的是密度E(ρ, z)随着z距离的增加而减弱。因此锥形接续器这一构成不能被完全移除，因为激光束的缩放形状。 当Nd:YAG激光束照在金属表面时，会产生金属蒸汽同时电离，这被叫做激光引起的等离子体。一旦激光引起的等离子体开始出现在洞底部的融化蒸汽中，随着深度增加，它的旁向膨胀会被限制。如图2所示，有四种不同深度（.e., H1, H2, H3, and H4）的洞被十亿分之一秒脉冲激光微加工 所预制。因为等离子体在目标附近受到限制，等离子体聚集，电子数密度和受限的等离子体温度在更深的洞里会更大，导致获取的图片上的从等离子体发射的辐射面积减少。 本文提出的监测和测量激光钻孔的光谱特性和激光钻孔操作相关的系统操作对激光脉冲入射到工件表面立即反应。辐射光谱信息被视觉系统获取和处理以识别激光钻孔操作的状态，然后需要的控制就可以在下一激光脉冲前执行。由于在线获取的辐射光谱包含关于局部激光材料相互作用条件的信息，获取的图像包含过程监控和控制应用的重要信息。 本文提到的系统在激光束穿破工件表面时检测。二维空间分布的等离子体密度用与激光束同轴放置的CMOS相机拍下