中文摘要：

测量熔池表面三维形貌对实现全熔透控制、自动化焊接以及研究电弧与熔池间的相互作用机理具有重要的意义。针对熔池表面高度尺寸不易测量难题，提出了激光视觉测量熔池表面三维形貌方法。基于激光视觉测量原理设计搭建了传感测量试验系统。投射一直流小功率结构光激光器产生的19×19点阵激光于GTAW熔池表面，由CCD摄像机实时采集了经熔池表面反射的激光点阵视频图像，并在304不锈钢板上进行了光路参数和焊接规范变化对传感质量的影响规律试验研究。结果表明，基于此试验系统所获得的反射激光点阵变化能够表征熔池自由表面三维形貌的变化，通过试验研究获得了采集最佳视频图像的参数范围，缩短了焊接试验周期，为后续熔池自由表面的三维恢复提供了有效、可靠的图像数据。