宋宏伟，王 龙，张秋花，赵 青

（1.北京奔驰汽车有限公司生产制造部，北京 100176； 2.北京控制与电子技术研究所，北京 100038）

前言

激光扫描焊由于在单点焊接时极大缩短了控制定位时间，生产效率比普通点焊功效高4～10倍，因而在现代车身制造中得到广泛应用。激光扫描焊的本质为可编程聚焦镜组控制下的激光自熔焊。目前国内外通常采用视觉传感器对熔池进行灰度分析，进而检测焊接质量。相比于传统的旁轴式传感器检测技术［1］，Beersiek采用同轴视觉传感器拍摄了熔池图像，定性分析了熔池宽度与熔深的对应关系［2］。秦国梁等人针对碳钢Nd：YAG激光焊接建立了同轴视觉传感检测系统，对熔池进行了检测［3］。为了建立熔池几何形状与焊接质量的关系，杨家林通过边界增强算子提取熔池边界，为国内实现激光深熔焊焊接质量的在线实时控制奠定了基础［4］。

但是研究中的图像信号均熔池特征明显，背景噪声很小。熔池边界是进行焊接质量检测的依据，通过相同时间点图像的提取，可以识别出合适的熔池边界，进而对边界内的熔池灰度分布进行分析，判断焊接质量。如果提取的边界不能表征焊缝的边界状态，比如边界包括了焊渣反光、飞溅灰度等干扰因素，则后续的质量检测准确性会大为下降，稳定性也无从谈起。对于激光扫描焊，每段焊缝周围必须采用压头压紧，通过足够的加持力保证板间隙稳定。但是在焊接过程中夹具带来的反光也会导致检测系统对熔池边界识别不清。……