1.激光焊接控制方法,其特征在于,包括:
获取待焊接工件的初始偏振图像和初始热成像图;其中,所述待焊接工件为非金属材料;
根据所述初始偏振图像和所述初始热成像图,确定所述待焊接工件的焊接路径和初始激光参数;
基于所述焊接路径和所述初始激光参数,控制激光焊接装置对所述待焊接工件进行焊接,同时获取所述待焊接工件的实时偏振图像和实时热成像图;
根据所述实时偏振图像、所述实时热成像图和所述焊接路径,确定所述待焊接工件的熔池实时状态信息;其中,所述熔池实时状态信息包括熔池偏移量和熔池平均温度;
根据所述熔池实时状态信息,确定实时激光参数,并根据所述实时激光参数,控制所述激光焊接装置对所述待焊接工件进行焊接。
2.如权利要求1所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述根据所述初始偏振图像和所述初始热成像图,确定所述待焊接工件的焊接路径和初始激光参数,包括:对所述初始偏振图像的表面偏振度和所述初始热成像图的基线温度梯度进行加权小波变换,生成初始融合图像;
根据所述初始融合图像,利用单流网络提取焊缝区域的几何轮廓、材料各向异性,得到焊缝几何特征向量和材料特征向量;其中,单流网络为残差神经网络或卷积神经网络;
根据所述初始融合图像,利用角点检测算法定位焊缝起点和终点;
将所述焊缝几何特征向量、所述材料特征向量以及所述焊缝起点和终点与所述待焊接工件的三维点云数据配准,拟合焊缝中心线,生成所述待焊接工件的焊接路径;其中,所述三维点云数据是通过三维扫描装置扫描所述待焊接工件的表面得到的;
根据所述材料特征向量确定所述初始激光参数。
3.如权利要求2所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述根据所述初始偏振图像和所述初始热成像图,确定所述待焊接工件的焊接路径和初始激光参数,包括:根据所述初始偏振图像的表面偏振度和表面偏振角,利用第一双流网络的偏振流提取纹理特征向量;其中,所述第一双流网络的偏振流包括残差神经网络和注意力机制;
根据所述初始热成像图的温度场,利用所述第一双流网络的热流提取温度特征向量;
其中,所述第一双流网络的热流包括残差神经网络和时序卷积网络;
对所述纹理特征向量和所述温度特征向量进行向量融合,得到第一融合特征向量;
根据所述第一融合特征向量和所述三维点云数据,生成所述待焊接工件的焊接路径;
根据所述第一融合特征向量,确定所述初始激光参数。
4.如权利要求2所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述根据所述实时偏振图像、所述实时热成像图和所述焊接路径,确定所述待焊接工件的熔池实时状态信息,包括:将所述实时偏振图像的熔池偏振度和所述实时热成像图的熔池温度梯度进行小波分解,并加权融合所述熔池偏振度与所述熔池温度梯度的低频和高频分量,生成实时融合图像;
根据所述实时融合图像,利用所述单流网络提取熔池的低级特征和高级特征,得到综合特征向量;
根据所述实时融合图像和所述焊接路径,计算所述熔池偏移量,并根据所述综合特征向量计算所述熔池平均温度。
5.如权利要求4所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述根据所述实时偏振图像、所述实时热成像图和所述焊接路径,确定所述待焊接工件的熔池实时状态信息,包括:根据所述实时偏振图像的熔池偏振度,利用第二双流网络的偏振流提取熔池纹理特征向量;其中,所述第二双流网络的偏振流包括MobileNetV3和长短期记忆网络;
根据所述实时热成像图的温度场,利用所述第二双流网络的热流提取熔池温度特征向量;其中,所述第二双流网络的热流包括残差神经网络和梯度卷积;
将所述熔池纹理特征向量与所述熔池温度特征向量进行向量融合,得到第二融合特征向量;
根据所述第二融合特征向量和所述焊接路径,计算所述熔池偏移量,并根据所述熔池温度特征向量,计算所述熔池平均温度。
6.如权利要求5所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述综合特征向量,对所述实时融合图像的缺陷类型进行分类,并计算每种缺陷类型的概率;
或,
根据所述熔池纹理特征向量,对所述实时偏振图像的缺陷类型进行分类,并计算每种缺陷类型的概率。
7.如权利要求6所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述根据所述熔池实时状态信息,确定实时激光参数,包括:根据所述熔池偏移量,计算激光焦点的实际偏移量,并根据所述实际偏移量计算激光位姿调整量;其中,所述实时激光参数包括激光位姿调整量和激光调整功率;
根据所述熔池平均温度、预设温度和当前激光功率,计算所述激光调整功率。
8.如权利要求7所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述熔池平均温度等于所述预设温度,且每种缺陷类型的概率中存在大于概率阈值的缺陷类型,根据概率大于所述概率阈值的缺陷类型和所述当前激光功率,计算所述激光调整功率;
若所述熔池平均温度不等于所述预设温度,且每种缺陷类型的概率中存在大于概率阈值的缺陷类型,根据所述熔池平均温度、所述预设温度和所述当前激光功率,计算第一调整功率;根据所述概率大于所述概率阈值的缺陷类型和所述第一调整功率,计算所述激光调整功率。
9.如权利要求1所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述方法还包括:获取第一图像和第二图像;其中,所述第一图像是偏振成像装置拍摄放置在焊接平台上的棋盘格标定板的标定板图像,所述第二图像是热成像装置拍摄放置在焊接平台上的棋盘格标定板的标定板图像;
分别提取所述第一图像和所述第二图像的角点位置,并根据所述第一图像和所述第二图像,分别计算所述偏振成像装置和所述热成像装置的内参;其中,内参包括焦距、主点坐标和畸变参数;
根据所述角点位置和所述内参,计算所述偏振成像装置和所述热成像装置之间的初始相对旋转矩阵和初始相对平移向量,并根据所述初始相对旋转矩阵和所述初始相对平移向量,确定初始变换矩阵;其中,所述初始变换矩阵用于表征所述偏振成像装置与所述热成像装置之间的坐标映射关系。
10.如权利要求9所述的激光焊接控制方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述偏振成像装置的内参和特征点坐标集,利用PnP算法计算所述偏振成像装置的新外参;其中,外参包括所述偏振成像装置或所述热成像装置与世界坐标之间的旋转矩阵和平移向量;
根据所述偏振成像装置的新外参和所述热成像装置的初始外参,计算所述偏振成像装置和所述热成像装置之间的实时相对旋转矩阵和实时相对平移向量;
根据所述实时相对旋转矩阵和所述实时相对平移向量,确定实时变换矩阵。