杜健准，高向东*，黎扬进，肖小亭，孙友松，卢新钊

(1.广东工业大学 广东省焊接工程技术研究中心，广州 510006；2.广东精泰人防工程有限公司，肇庆 526238)

引 言

视觉传感器具有测量精度高、与工件无接触、易于提取图像信息等优点，因此视觉传感是解决焊缝跟踪问题的首选方案[1-4]。被动视觉传感需要采集熔池图像，由于熔池图像的噪声干扰十分强烈，一般难以定位焊缝中心[5]；光视觉传感的优势在于能够识别微间隙焊缝，然而磁光传感器调试难度大，容易丢失焊缝信息[6-7]；线激光视觉传感器对焊接过程产生的噪声具有较强抗性，适用于工业环境。针对线激光视觉传感，主流焊缝识别方法还是传统的形态学方法，即在已知焊缝类型的前提下，运用图像处理技术提取特定的焊缝几何形态特征[8-11],传统算法能实现焊缝跟踪的一个前提是激光条纹图像受污染程度小，因此这类方法只能应用于特定环境。焊缝图像在焊接过程中容易受到弧光、飞溅、烟尘等噪声污染，因此跟踪算法需要具备良好的抗噪能力[12-13]。

然而在实际工业环境，传统跟踪算法难以长时间稳健、准确地跟踪焊缝[14]。因此，寻求一种新颖且高效的焊缝跟踪方法具有十分重要的应用价值。在目标跟踪算法领域，按照实现原理的不同可分为生成式模型和鉴别式模型[15]。生成式模型倾向于通过建立模型来描述目标特性，跟踪时找到与目标模型相似程度最大的区域，从而确定当前时刻的目标位置，代表算法有光流法、卡尔曼滤波等。……