随着制造业突飞猛进的发展,焊接技术的使用范围日趋广泛,复杂焊接结构件的需求量也日益增长,手工焊接已远远无法满足市场需求,焊接技术逐步由传统手工焊接演变成了一定规模的焊接机器人自动化焊接。自动化焊接技术极大地提高了焊接生产效率,但焊接缺陷问题也随之而来。金属材料的焊接缺陷给金属材料的使用寿命和使用效果都带来了很多不利的影响,直接影响了工业生产的进度和效益,解决自动化焊接带来的焊接缺陷问题已迫在眉睫。本文以自行车车架自动化焊接生产为研究对象,研发了一套基于图像处理的自动焊接质量分析系统。通过图像采集设备获取焊接工件实时生产图像,运用图像处理技术对焊接图像进行处理和分析,获得焊缝的偏差距离信息和缺陷形态面积信息,并实现对焊接缺陷的自动分类,从而降低了人工纠错成本,提高了自动化焊接生产效率。首先,调研自动化焊接方法和焊接工艺,采集并分析了焊缝偏差数据、焊接合格率数据,总结焊接缺陷发生的原因。基于缺陷原因,以提高焊接合格率为目的,提出了焊接质量分析系统的功能需求,设计出了焊接质量分析系统的总体框架。然后,设计图像采集硬件系统并根据实际精度需求对硬件进行了选型。针对采集到的图像,运用和改进已有图像处理算法,设计出一套适用于焊接质量分析系统的图像处理算法。算法通过图像预处理、边缘提取、像素差分统计、缺陷特征提取等方法实现了对焊接工件图像的处理和分析,能够获得焊缝位置偏差数据和焊接缺陷信息,从而对焊接生产进行有效的指导。最后,以图像处理算法为基础,完成了焊接质量分析客户端软件的设计和开发。应用MFC库编写了人机界面,设计了相机控制模块和图像处理模块两大功能,实现了对相机的控制、对焊接前后焊接质量的分析等功能,并通过反馈机制对生产给予指导,达到了提高自动化焊接合格率的目的。