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激光制造中熔池温度场的检测具有重要的实用价值,温度场是激光加工中重要的技术参量,它直接影响加工质量,研究其分布情况,对于控制激光熔池形貌,改进工艺设计,提高激光加工精度和质量,具有重要意义。本文提出了基于DSP图像处理方法,对激光熔池温度场进行检测。采用DSP作为CPU对图像进行实时处理,处理过程脱离PC机,简便,高效。结果表明,采用该图像处理方法可以得到与激光加工工艺参数相关的激光熔池形貌尺寸、激光熔池温度场二维数值分布等信息。进一步发展,可用于激光加工的在线监控和反馈控制。
主要进行了以下几项研究工作:
1、分析激光熔池特点,针对技术性要求,对DSP芯片进行选择。
2、建立了基于DSP的激光熔池温度场数字图像处理检测方法,针对熔池特点确定熔池图像的处理方案。
3、以CCS为开发平台,开发出基于DSP的激光熔池温度场实时检测软件。对激光加工熔池温度场进行实时数据采集,并对采集结果做温度场分析。
4、DSP与CCD以及相关外设的硬件连接,利用DSP对CCD进行控制,实现图像数据采集与处理同步进行,达到实时检测效果。
5、与PC机处理结果比较,说明基于DSP的图像处理系统具有体积小,集成性强的特点,其可靠性和工作稳定性明显高于基于PC的处理系统。适合于激光加工过程中的在线检测和实时监控。