本发明属于焊缝轮廓检测领域，具体是一种焊缝轮廓视觉检测方法及系统。
背景技术：
1、在焊接过程中，焊缝的质量直接影响到整个焊接结构的强度和稳定性。因此，对焊缝的轮廓进行准确检测是保证焊接质量的重要环节。
2、现有技术(申请号为2020104749433的发明专利)公开了一种焊缝轮廓视觉检测方法及系统，包括，首先获取焊缝截面轮廓数据；判定该截面不存在焊缝，若存在焊缝，采用一水平直线将焊缝轮廓区域分割为特征点区域和两个焊趾点区域；计算特征点区域的特征点坐标，根据计算出的焊缝特征点位置，可以得到焊缝特征点相对于扫描设备中心的距离，该距离为扫描设备下一次移动的距离；采用最远距离法确定两个焊趾点区域中的两个焊趾点，根据焊趾点位置可得到焊缝的轮廓高度；重复上述过程，直至完成整个焊缝的跟踪扫描，得到整个焊缝轮廓及焊缝轮廓高度；该发明检测方法可精确的识别出焊缝的特征，准确识别率高，可识别的焊缝宽度可达到50mm，生成的焊缝轮廓三维图形可以真实的反映出焊缝的形貌。过低的熔合比可能导致焊缝强度不足，而过高的熔合比则可能引入过多的焊缝金属，影响焊接结构的性能；焊缝的凹度和余高直接影响焊缝的应力分布和疲劳寿命，凹度过大可能引起应力集中，而余高过高则可能导致焊缝区域的腐蚀加速；但现有技术没有考虑到对焊缝的熔合比以及焊缝的凹度和余高进行检测，由于检测的数据单一，导致焊缝的检测精度不高。
3、因此，本发明通过提出一种焊缝轮廓视觉检测方法及系统，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种焊缝轮廓视觉检测方法及系统，用于解决现有技术没有对焊缝的成形系数、焊缝的熔合比以及焊缝的凹度和余高进行检测，由于检测的数据单一，导致焊缝的检测精度不高的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种焊缝轮廓视觉检测方法，包括：
3、步骤一：获取焊缝轮廓的图像数据；
4、步骤二：通过对图像数据进行预处理，得到焊缝轮廓的特征数据；
5、步骤三：基于特征数据计算得到焊缝成形系数；基于焊缝成形系数与预设成形系数范围判断焊缝质量是否合格；是，则进行步骤四；否，则将不合格信息发送至用户端；其中，客户端包括：手机或电脑；
6、步骤四：基于特征数据计算得到焊缝质量评估系数，并基于焊缝质量评估系数与预设质量评估阈值判断焊缝质量是否合格；是，则检测通过；否，则将不合格信息发送至用户端。
7、优选的，所述获取焊缝轮廓的图像数据，包括：
8、通过图像采集设备采集母材之间的焊缝轮廓图像，得到图像数据；其中，图像采集设备包括：相机或摄影机。
9、优选的，所述通过对图像数据进行预处理，得到焊缝轮廓的特征数据，包括：
10、通过二值化方法将图像数据转换为黑白二值图像；其中，黑白二值图像中白色代表焊缝区域，黑色代表母材区域；二值化方法包括：全局阈值或自适应阈值；
11、通过边缘检测算法识别得到焊缝的边界；其中，边缘检测算法包括：canny算法或sobel算法；
12、基于黑白二值图像和焊缝的边界计算得到焊缝轮廓的特征数据；其中，特征数据包括：焊缝的计算厚度、熔宽、母材在焊缝中的面积、焊缝面积、凹度和余高。
13、需要说明的是，所述焊缝的计算厚度是指理想条件下，根据给定的焊接参数(比如电流、电压、焊丝直径、焊接速度等)和材料属性(如熔化系数、热传导系数等)预期的焊缝厚度。
14、优选的，所述基于黑白二值图像和焊缝的边界计算得到焊缝轮廓的特征数据，包括：
15、将焊缝边界的相对的焊趾进行连线，通过获取连线与焊缝表面的最大距离，得到凹度；
16、通过获取相对的焊趾连线的距离，得到熔宽；
17、通过获取焊缝顶点到焊趾连线的垂直距离，得到余高；
18、通过获取黑白二值图像中焊缝横截面上的整个焊缝区域的像素数量，并根据像素尺寸转化为实际面积，得到焊缝面积；通过获取焊缝横截面上母材在焊缝中的像素数量，并根据像素尺寸转化为实际面积，得到母材在焊缝中的面积。
19、优选的，所述焊缝的计算厚度，包括：
20、对接焊缝的计算厚度和角焊缝的计算厚度；
21、对接焊缝的计算厚度：通过获取焊缝根部到两焊趾连线的距离，得到焊缝的计算厚度；
22、角焊缝的计算厚度：通过获取焊缝横截面中两目件内表面的交点到两焊趾连线的距离，得到焊缝的计算厚度。
23、优选的，所述基于特征数据计算得到焊缝成形系数，包括：
24、将焊缝的计算厚度标记为h，焊缝的熔宽标记为k；
25、通过焊缝成形系数计算公式：φ＝k/h，计算得到焊缝成形系数；其中，φ是焊缝成形系数。
26、优选的，所述基于焊缝成形系数与预设成形系数范围判断焊缝质量是否合格，包括：
27、判断焊缝成形系数是否超过预设成形系数范围；是，则判定焊缝质量不合格；否，则判定焊缝质量合格；其中，预设成形系数范围是根据实际焊接要求和应用场景设定的。
28、需要说明的是，所述焊缝成形系数，焊缝成形系数过小，焊缝会呈现窄而深的形状，这种焊缝可能会导致焊缝中心区域偏析严重、杂质聚集增多、抗热裂纹性能下降等问题；适中的焊缝成形系数可以确保焊缝具有足够的宽度和适当的深度，从而提供足够的承载能力和良好的焊接质量；焊缝成形系数过大，焊缝会呈现宽而浅的形状，虽然这种焊缝可能具有更好的抗裂纹性能，但过宽的焊缝会增加焊接材料的消耗和焊接成本，同时，如果焊缝过宽而深度不足，还可能影响焊缝的承载能力和密封性能。
29、本发明通过基于特征数据计算得到焊缝成形系数，并基于焊缝成形系数与预设成形系数范围判断焊缝质量是否合格；确保了焊缝具有良好的力学性能和较低的裂纹倾向，从而提高产品的整体质量和可靠性，解决了焊缝成形系数的不一致性直接影响产品质量的一致性的问题。
30、优选的，所述基于特征数据计算得到焊缝质量评估系数，包括：
31、将母材在焊缝中的面积标记为sn，焊缝面积标记为s，凹度标记为d和余高标记为y；
32、通过熔合比计算公式：r＝sn/s，计算得到焊缝的熔合比r；
33、通过公式：p＝a×e^|r-zr|+b×e^[(d-zd)^2/(2σ^2)]+c×(y-zy)^2，计算得到焊缝质量评估系数；其中，a、b、c是比例系数，σ是标准差，zr是最适熔合比，zd是最适凹度，zy是最适余高。
34、优选的，所述基于焊缝质量评估系数与预质量评估设阈值判断焊缝质量是否合格，包括：
35、判断焊缝质量评估系数是否大于预设质量评估阈值；是，则判定焊缝质量合格；否，则判定焊缝质量不合格；其中，预设质量评估阈值是根据实际焊接要求和应用场景所设。
36、本发明通过利用特征数据计算得到焊缝质量评估系数，并基于焊缝质量评估系数与预设质量评估阈值判断焊缝质量是否合格；解决了现有技术没有对焊缝的熔合比以及焊缝的凹度和余高进行检测，导致焊缝的检测精度不高的问题。
37、本发明的第二方面提供了一种焊缝轮廓视觉检测系统，包括：数据分析模块，以及与数据分析模块相连的数据采集模块和焊缝检测模块；
38、数据采集模块：用于获取焊缝轮廓的图像数据；
39、数据分析模块：用于对图像数据进行预处理，得到焊缝轮廓的特征数据；
40、焊缝检测模块：基于特征数据计算得到焊缝成形系数；基于焊缝成形系数与预设成形系数范围判断焊缝质量是否合格；是，则进行步骤四；否，则将不合格信息发送至用户端；以及，
41、基于特征数据计算得到焊缝质量评估系数，并基于焊缝质量评估系数与预设质量评估阈值判断焊缝质量是否合格；是，则检测通过；否，则将不合格信息发送至用户端。
42、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
43、1.现有技术没有考虑到对焊缝的熔合比以及焊缝的凹度和余高进行检测，由于检测的数据单一，导致焊缝的检测精度不高；本发明通过获取焊缝轮廓的图像数据；通过对图像数据进行预处理，得到焊缝轮廓的特征数据；基于特征数据计算得到焊缝质量评估系数，并基于焊缝质量评估系数与预设质量评估阈值判断焊缝质量是否合格；解决了现有技术没有对焊缝的熔合比以及焊缝的凹度和余高进行检测，导致焊缝的检测精度不高的问题。
44、2.本发明通过基于特征数据计算得到焊缝成形系数，并基于焊缝成形系数与预设成形系数范围判断焊缝质量是否合格；确保焊缝具有良好的力学性能和较低的裂纹倾向，解决了现有技术没有对焊缝的成形系数进行检测，由于检测的数据单一，导致焊缝的检测精度不高的问题。
1.一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述获取焊缝轮廓的图像数据，包括：
3.根据权利要求1所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述通过对图像数据进行预处理，得到焊缝轮廓的特征数据，包括：
4.根据权利要求3所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述基于黑白二值图像和焊缝的边界计算得到焊缝轮廓的特征数据，包括：
5.根据权利要求3所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述焊缝的计算厚度，包括：
6.根据权利要求1所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述基于特征数据计算得到焊缝成形系数，包括：
7.根据权利要求1所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述基于焊缝成形系数与预设成形系数范围判断焊缝质量是否合格，包括：
8.根据权利要求1所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述基于特征数据计算得到焊缝质量评估系数，包括：
9.根据权利要求1所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述基于焊缝质量评估系数与预质量评估设阈值判断焊缝质量是否合格，包括：
10.一种焊缝轮廓视觉检测系统，用于执行权利要求1-8任一项所述的一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，包括：数据分析模块，以及与数据分析模块相连的数据采集模块和焊缝检测模块；
