激光熔覆在汽车、冶金、国防工业等领域得到越来越广泛的应用。但由于激光熔覆过程中能量的传递机理和物理过程非常复杂,熔覆质量的影响因素众多,为了保证激光熔覆的质量,进行实时检测研究是十分必要的。此外,实时检测研究还有助于加深对激光熔覆过程本质的认识。本文利用电荷耦合器件(Charge Coupled Device)CCD摄像机、图像采集卡和计算机等设备建立了一套激光熔覆熔池视觉检测系统。通过VC++平台结合图像处理算法,对CCD采集到的熔池图像进行阈值分割处理和伪彩色等处理,自主开发了一套用于熔池图像处理的专用软件。利用本套检测系统提取了单道熔覆层连续的熔池形貌和温度场梯度分布的伪彩色图像。经试验验证,该系统能够较准确地描述激光熔覆熔池的形态和温度分布梯度特点,反映了激光熔覆过程的动态变化特征。通过与熔池图像对应的实际熔覆带宽度对比,该熔池计算机图像检测系统能够比较好的检测到熔覆带宽度信息,因此检测到的熔池参数可以作为熔覆带几何尺寸和粗糙度的判定依据,能够近似表征熔覆带表面宽度的起伏,且熔覆过程越稳定,两者之间的误差越小。并归纳出工艺参数(如激光功率、扫描速度、送粉大小)与熔池图像特征参数指标之间的对应关系。通过分析系统检测得到的熔覆带缺陷熔池图像,分析归纳了各种缺陷的熔池参数特征差异,包括熔池几何形状、熔池灰度分布、熔池图像的位置等方面。利用熔池特征逐级识别的原则,在分析熔池特征显著变化的基础上,建立了熔覆带表面缺陷与熔池图像特征之间的关系模型,为激光熔覆质量智能控制提供了良好的技术基础和有效工具。