管道运输是我国石油、天然气的重要运输方式,如何高效、高质量的完成焊接工作是保证运输安全的关键。本文根据运输管道焊缝图像特点设计了一套完整的焊缝自动跟踪焊接系统。本文主要工作如下:1)设计了一套焊缝自动跟踪焊接系统本文设计了一套焊缝自动跟踪焊接系统。本系统主要由系统控制模块,图像采集模块,偏差计算模块,运动控制模块,运动执行模块和焊接模块等六部分组成。摄像机采集的图像数据经图像采集卡传给工控机,工控机通过图像数据计算出焊缝偏差并把偏差传送到运动控制卡,运动控制卡把计算好的偏差数据转换为其对应的脉冲个数并通过导线把脉冲传送给电机控制器,电机控制器通过脉冲控制电机转动最后完成偏差调整。2)给出了一种基于区域预测和模板匹配的焊缝跟踪算法本文给出一种利用灰度特征和梯度方向直方图特征结合的模板匹配算法,本算法可以准确定位焊缝位置;本文给出一种匹配区域预测算法可以减少算法执行时间,显著提高算法的运行速度,实现实时跟踪;本文给出了一种焊缝模板更新策略可以提高系统鲁棒性。本算法可以准确找到焊缝位置并实现实时跟踪,对遮挡,目标外观变化有一定鲁棒性。3)焊缝自动跟踪系统实现本系统在Windows环境下采用C++语言设计了实时跟踪界面,算法调整界面,现场参数设置界面,安装参数设置界面。本系统利用数字量输入输出卡完成跟踪开始、停止,手动调整,系统关闭等功能。