焊接实时控制是焊接生产自动化和提高焊接质量的首要任务，视觉传感法是实现焊接实时控制的重要传感方法，其关键在于对焊接熔池图像特征信息的动态识别。正面熔池的几何参数反映当前焊缝熔透和焊接成形情况，可以通过对这些熔池参数的计算，间接得到当前焊接状态参数与理想焊接状态参数的偏差量，然后根据偏差量控制系统实时纠偏，保证自动化焊接质量。目前熔池图像处理技术的研究重点主要在于空域的滤波去噪、图像增强和图像分割等方面。本文拟采用傅立叶变换把熔池图像转换到频域，利用频域的优势进行相应的处理，达到图像增强和突出熔池特征的效果。根据一般的熔池图像处理流程一图像滤波去噪、图像增强、图像分割和边缘定位，对各个步骤中常用的几种空域图像处理算法进行了详细地理论分析。通过对比试验，得出效果较好的熔池图像特征提取方案。滤波去噪主要采用均值滤波、中值滤波和维纳滤波方法，试验中也尝试和对比了任意两种滤波器的组合滤波。图像分割主要有两种一基于区域的图像分割和基于边缘的图像分割，文中分别作了介绍。图像增强采用直方图均衡化。通过试验得出采用组合滤波、阈值分割、直方图均衡化和Canny算子边缘检测的方案效果较好。研究了傅立叶变换和基于频域的多种滤波算法的原理及应用，并详细分析了图像信号的频域理解，即图像在空域和频域各种特征的对应关系。根据熔池图像在频域中的特点，选择了巴特沃思高通滤波器在频域对熔池图像进行图像增强。针对巴特沃思高通滤波之后出现的熔池图像昏暗的情况，又对两种改进的巴特沃思高通滤波器进行了对比试验。通过改变滤波器的参数，达到一种相对最佳的滤波效果。同空域的算法相结合，完成熔池图像特征提取。最后分别计算出熔宽、熔池半长和熔半宽等特征参数。相对单纯用空域的算法进行的试验，加入了频域图像增强处理的试验方案得出的熔池图像特征提取结果更好，更精确的提取出了熔池的形状特征，为焊接自动控制提供有效的控制参数。