研究目的
利用机器视觉开发激光焊接实时飞溅检测系统，并研究工艺参数对飞溅形成的影响。
研究成果
所开发的监测系统可实现飞溅实时检测，并显示不同工艺参数下飞溅数量和尺寸存在显著差异。光束振荡适用于减少飞溅形成，且产生较少飞溅的参数组合具有更强的鲁棒性和可重复性。
研究不足
对于所有测试的参数组合，飞溅尺寸的标准差均大于相应的平均值，这表明飞溅尺寸的可重复性无法保证。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用在图形处理单元上运行的机器视觉算法进行实时飞溅检测。该方法包括用于数据处理的生产者-消费者设计模式和用于飞溅分割的图像处理算法。
2：样本选择与数据来源：
实验在部分被激光束穿透的无氧铜CW008A试样上进行。
3：实验设备与材料清单：
ARGES公司的焊接光学元件elephant50、配备单色CMOS传感器的过程相机（EoSens 3CXP）、NVIDIA P5000 GPU、AMD Ryzen 7 1700x CPU，以及IPG Photonics公司的掺镱YAG单模光纤激光器。
4：配备单色CMOS传感器的过程相机（EoSens 3CXP）、NVIDIA P5000 GPU、AMD Ryzen 7 1700x CPU，以及IPG Photonics公司的掺镱YAG单模光纤激光器。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：系统以1kHz频率和900×900像素分辨率检测飞溅，算法分为并行运行的数据处理和图像处理两部分。
5：数据分析方法：
通过质量向量评估飞溅数量和尺寸，通过十次重复实验计算平均值和标准差来研究飞溅形成的重现性。
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elephant50
ARGES
Welding optics featuring a spot diameter of 50.5 μm and equipped with a vision module for observing the process zone coaxially to the laser beam.
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EoSens 3CXP
Process camera with a monochrome CMOS sensor for monitoring the process zone.
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NVIDIA P5000
NVIDIA
Graphics processing unit with 16 GB GDDR5X memory for image processing operations.
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AMD Ryzen 7 1700x
AMD
CPU used for the data processing and program management.
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Ytterbium-doped YAG single mode fiber laser
IPG Photonics
Laser source emitting continuous wave radiation with a maximum output power of 3 kW at a wavelength of 1070 nm.
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