焊接机器人在中厚板焊接中得到了广泛应用,而国内焊接工件的机加工精度较低、坡口形式多样等因素,对中厚板焊接坡口检测的准确性造成影响,针对焊接现场的多形式坡口工况,焊接机器人存在着低适应性等问题。因此,研究基于线结构光的中厚板焊接坡口特征识别算法对解决多形式坡口难以识别的问题,实现自动化焊接具有十分重要的意义。本文采用了基于线结构光的视觉测量技术对中厚板焊接坡口进行检测,结合坡口特征,提出了一种基于几何基元分割的中厚板焊接坡口特征识别算法。同时,搭建了基于线结构光的中厚板焊接坡口检测的实验平台,对本文提出的算法进行实验验证。本文的主要研究内容及成果如下:（1）分析了基于线结构光的中厚板焊接坡口的检测方法,建立了中厚板焊接坡口检测模型。结合坡口的特点,设计了线结构光视觉检测系统,并完成其硬件选型。采用平面靶标对视觉检测系统进行标定,设计了标定算法及流程。（2）设计了中厚板焊接坡口图像处理方法。对中厚板焊接坡口图像进行了分析,确定了图像预处理方法;在对比分析不同边缘检测算法的基础上,选用Canny算子提取光条边缘;对多种光条中心线提取方法进行分析,提出了基于改进灰度重心法的光条中心线提取方法。（3）提出了一种基于几何基元分割的中厚板焊接坡口特征识别算法。分析坡口的几何特征,利用多边形逼近算法对包含坡口截面轮廓信息的光条中心线进行几何基元分割;利用拟合方法进行几何基元识别,并对属于过度分割的轮廓段进行合并;采用最小二乘法对识别后的各轮廓段分别进行拟合,各轮廓段之间的交点即为坡口特征点;通过分析各轮廓段的组成情况,完成坡口形式的判断。（4）搭建了基于线结构光视觉检测的实验平台,对中厚板焊接坡口特征识别算法进行实验验证。进行了线结构光视觉检测系统的参数标定实验;设计了中厚板焊接坡口特征识别实验,验证了算法的可行性;对系统软件进行功能分析,采用C#与HALCON联合编程,完成了软件设计,并进行了中厚板焊接实验。