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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利平面短焊缝识别方法、焊接方法和装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119057318B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411261418.8，技术领域涉及：B23K37/00；该发明授权平面短焊缝识别方法、焊接方法和装置是由赵小辉;池玉朋;齐嵩宇;臧铁军;闫庆华;王浩设计研发完成，并于2024-09-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本平面短焊缝识别方法、焊接方法和装置在说明书摘要公布了：本发明涉及一种平面短焊缝识别方法、焊接方法和装置，属于自动化焊接领域；通过单一相机的两步拍照法自主焊接模型，准确识别空间点在机器人基坐标系下的三维坐标，赋予了机器人焊接非标准平面焊缝或批量平面焊缝的自主性；利用YOLOv5神经网络定位起弧点、熄弧点、工件角点及焊缝区域，提高了机器人对空间目标的感知能力；通过亮度和对比度增强算法、边缘检测算法、形态学处理算法准确地从焊缝区域中提取到焊缝点云；通过立体匹配算法与B样条曲线拟合算法，从不可抗拒的、动态的、不规则的干扰信息中对焊接轨迹进行识别与拟合；将拟合的焊接轨迹传递到机器人系统中对平面焊缝进行自主焊接。

本发明授权平面短焊缝识别方法、焊接方法和装置在权利要求书中公布了：1.平面短焊缝识别方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一、利用安装在机器人上的单一相机对工件进行随意两个姿态下的全局拍照，将一空间点在第一拍照姿态下的相机坐标与该点在第二拍照姿态下的相机坐标代入到系统标定方程中，求取该点在机器人基坐标系下的三维坐标； 所述的系统标定方程如下： 式中：XB,YB,ZB为一空间点在第一拍照姿态下及第二拍照姿态下机器人基坐标系OBXBYBZB下的坐标；为第一拍照姿态下工具坐标系OH1XH1YH1ZH1到机器人基坐标系OBXBYBZB的转换矩阵；为第二拍照姿态下工具坐标系OH2XH2YH2ZH2到机器人基坐标系OBXBYBZB的转换矩阵；XC1,YC1,ZC1为一空间点在第一拍照姿态下相机坐标系OC1XC1YC1ZC1下的坐标；为相机坐标系OC1XC1YC1ZC1到工具坐标系OH1XH1YH1ZH1的转换矩阵；XC2,YC2,ZC2为一空间点在第二拍照姿态下相机坐标系OC2XC2YC2ZC2下的坐标；为相机坐标系OC2XC2YC2ZC2到工具坐标系OH2XH2YH2ZH2的转换矩阵； 步骤二、识别与拟合焊接轨迹； 提取工件的起弧点、熄弧点焊缝区域和四个角点信息；将角点在第一拍照姿态下的相机坐标系下的坐标与在第二拍照姿态下的相机坐标系下的坐标代入立体匹配关系求取两图像之间的立体匹配关系TR； 所述的立体匹配关系如下所示： 焊缝条纹图像提取后对焊缝条纹图像进行先腐蚀后膨胀的形态学处理，令处理后的第一拍照姿态下的图像上的焊缝条纹点云为第二拍照姿态下的图像上的焊缝条纹点云为将相机坐标系OC1XC1YC1ZC1下各点的坐标通过立体匹配关系TR求取其对应的立体匹配点云将相机坐标系OC2XC2YC2ZC2下各点的坐标通过立体匹配关系TR求取其对应的立体匹配点云 步骤三、求取焊接轨迹； 将各点在相机坐标系OC1XC1YC1ZC1下的坐标与各点在相机坐标系OC2XC2YC2ZC2下的坐标代入到系统标定方程中求取焊接轨迹F1；将各点在相机坐标系OC2XC2YC2ZC2下的坐标与各点在相机坐标系OC1XC1YC1ZC1下的坐标代入到系统标定方程中求取焊接轨迹F2；求取焊接轨迹F1与焊接轨迹F2的中心曲线F中，并对中心曲线F中进行B样条曲线拟合；B样条曲线拟合后的轨迹曲线F焊被认定为最终焊接轨迹； 所述的系统标定方程求解过程如下： 将步骤系统标定方程改写为Ax＝b；对Ax＝b的系数矩阵A进行采样，构建6个标准线性方程组Aix＝bii＝1,2,3,4,5,6；求解每一个线性方程组Aix＝bii＝1,2,3,4,5,6的标准解xii＝1,2,3,4,5,6；计算切比雪夫残差rix＝‖Axi-b‖∞；将rix绝对值的最小值所对应的解认定为系统标定方程解； 所述的焊缝条纹图像的提取过程如下： 将焊缝区域进行亮度和对比度增强，亮度和对比度增强函数为： gu,v＝α·fu,v+β 式中：α为增益，α0；β为像素偏差参数；fu,v为输入图像的像素值；gu,v为输出图像的像素值； 对焊缝条纹进行检测为： su,v＝|Δxf|+|Δyf| 式中：su,v为像素点的梯度；Δxf是横向边缘像素梯度；Δyf是纵向边缘像素梯度。

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