(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111643746.0 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 成都卡诺普机 器人技术股份有限公 司 地址 610000 四川省成 都市成华区华泰路 42号 (72)发明人 朱路生　李良军　 其他发明人请求 不公开姓名　 (74)专利代理 机构 四川省成 都市天策商标专利 事务所(有限合 伙) 51213 代理人 刘堋 (51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06V 10/764(2022.01) G06V 10/774(2022.01) (54)发明名称 一种焊接飞溅图像评定方法、 系统及焊接方 法 (57)摘要 本发明公开了一种焊接飞溅图像评定方法、 系统及焊接方法， 其中焊接飞溅图像评定方法包 括对焊接过程的图像进行采集， 并将数据保存； 对采集到的图像进行分类， 将正 常焊接过渡的 图 像和飞溅的图像 分别存储至相应文件夹； 创建卷 积分神经网络作为深度学习的网络框架， 将每个 图像文件夹的图像 分为相应的训练集和验证集， 并将训练集输入网络框架进行训练学习； 基于训 练后的网络框架对焊接过程采集的图像进行判 断并分类； 将所有分类图像汇总， 计算飞溅图像 数量与总图像数量的占比。 本发 明容易实现自动 化量化焊接飞溅， 将该方法运用到流水线焊接制 造环节可以实时跟踪各个焊接的飞溅情况以及 质量波动情况， 同时该方法是全数字化过程， 易 于实现数字化控制。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114266319 A 2022.04.01 CN 114266319 A 1.一种焊接飞溅图像评 定方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 对焊接过程的图像进行采集， 并将数据保存； S2： 对采集到的图像进行分类， 将正常焊接过渡的图像和飞溅的图像分别存储至相应 文件夹； S3： 创建卷积分神经网络作为深度学习的网络框架， 将2)中每个图像文件夹的图像分 为相应的训练集和验证集， 并将训练集输入网络 框架进行训练学习； S4： 基于训练后的网络 框架对焊接过程采集的图像进行判断并分类； S5： 将所有分类图像汇总， 计算飞溅图像数量与总图像数量的占比， 占比越大则飞溅越 严重， 反之， 占比越小则焊接越稳定 。 2.根据权利要求1所述的焊接飞溅图像评定方法， 其特征在于， 在所述S1中， 对焊接过 程的图像的采集是在具有 背景光源的条件下进行的。 3.根据权利要求1所述的焊接飞溅图像评定方法， 其特征在于， 在所述S3中， 所述卷积 分神经网络的系统深度为2 2层以上。 4.根据权利要求3所述的焊接飞溅图像评定方法， 其特征在于， 在所述S3中， 对训练集 和验证集中的图片进行 预处理， 所述预处 理为将图片进行压缩。 5.根据权利要求1所述的焊接飞溅图像评定方法， 其特征在于， 在所述S3中， 将每个 图 像文件夹的图像分为相 应的训练集和验证集之后还包括对作为训练集的图像进行增强操 作， 具体包括以下一种或多种增强操作： 对训练集的图像大小 进行随机 重新放大或缩放； 对图像‑90°到90°范围内随机 旋转； 对图像在高度方向 ‑60到60个像素点范围进行随机移动。 6.根据权利要求1所述的焊接飞溅图像评定方法， 其特征在于， 在所述S3中， 所述将训 练集输入网络框架进行训练学习， 其中训练参数选择优化方法为SGDM； 或SGDM和minmin   batch迭代法的组合优化方法。 7.根据权利要求6所述的焊接飞溅图像评定方法， 其特征在于， 在所述S3中， 所述将训 练集输入网络框架进 行训练学习， 将输出层设定的输出结果分为2类， 训练过程中的权值和 阈值的学习率设置为2 ‑10。 8.根据权利要求7所述的焊接飞溅图像评定方法， 其特征在于， 在所述S4中， 所述分类 指的是将网络框架的最后一层设置为输出层， 方法是将回归的结果进行分类操作， 回归结 果是预测误差值， 将预测误差值转变成定性结果， 方法如下： 若回归对飞溅的预测值误差低 于正常的预测值误差， 则输出飞溅， 反之输出正常， 即通过建立网络学习框架 来判断图片属 于正常或飞溅。 9.一种焊接飞溅图像评定系统， 其特征在于， 包括背光源、 高速摄像机、 工控机； 背光源 提供拍摄时的光照； 高速摄像机拍摄焊接图片； 工控机执行权利要求 1‑8中任意一项 所述的 焊接飞溅图像评 定方法。 10.一种焊接方法， 包括在预焊接阶段或焊接完成后对焊接飞溅图像评定； 所述焊接飞 溅图像评 定方法如权利要求1 ‑8中任意一项所示； 所述预焊接阶段对焊接飞溅图像评定， 若结果显示飞溅符合要求， 则直接按照预定的 焊接参数进行正常焊接程序；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114266319 A 2若结果显示飞溅不符合要求， 则对焊接工艺参数进行调整， 再次进行焊接飞溅图像评 定； 重复焊接工艺参数调整和焊接飞溅图像评定， 直至结果显示 飞溅符合要求后， 按照最新 调整的焊接参数进行正常焊接程序。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114266319 A 3