(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210488416.7 (22)申请日 2022.05.06 (71)申请人 中车工业研究院有限公司 地址 100160 北京市丰台区汽车博物馆东 路1号院1号楼6层北座701 (72)发明人 程永超　马志　刘昱　龚明　 赵明元　李明高　田寅　胡浩　 刘蕊　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 李相雨 (51)Int.Cl. G06V 10/80(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06V 10/774(2022.01)G06V 10/82(2022.01) G06T 7/60(2017.01) G06V 10/10(2022.01) B23K 31/12(2006.01) (54)发明名称 基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方 法及装置 (57)摘要 本发明提供一种基于多维融合传感的焊接 熔透状态 监测方法及装置， 涉及焊接传感技术领 域， 该方法包括： 采集焊接过程中焊缝熔池正面 的熔透状态实时图像及当前的实时一维信号； 将 所述熔透状态实时图像和实时一维信号输入融 合模型中， 得到所述融合模型输出的焊缝熔池背 面实时宽度； 根据所述焊缝熔池背面实时宽度确 定焊接熔透状态； 其中， 融合模型是基于以焊缝 熔池正面的熔透状态样本图像和样本一维信号 为训练数据， 焊缝熔池背面样 本宽度为标签训练 得到。 通过该融合模型建立了不同维度信息特征 信息与焊缝熔池背面宽度之间的关联， 能够得到 精确度高的焊缝熔池背面宽度监测结果， 从而实 现对焊接熔透状态的有效监测。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 114842311 A 2022.08.02 CN 114842311 A 1.一种基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方法， 其特 征在于， 包括： 采集焊接过程中焊缝 熔池正面的熔透状态实时图像及当前的实时一维信号； 将所述熔透状态实时图像和实时一维信号输入融合模型中， 得到所述融合模型输出的 焊缝熔池背面实时宽度； 根据所述焊缝 熔池背面实时宽度确定焊接熔透状态； 其中， 所述融合模型是以焊缝熔池正面的熔透状态样本图像和样本一维信号为训练数 据， 与所述焊缝熔池正面的熔透状态样本图像和样本一 维信号对应的焊缝熔池背面样本宽 度为标签训练得到 。 2.根据权利要求1所述的基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方法， 其特征在于， 所 述熔透状态实时图像和熔透状态样本图像均为通过激光发生器映射焊缝熔池正面信息后 采集的主动视 觉图像。 3.根据权利要求1所述的基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方法， 其特征在于， 所 述焊缝熔池正面的熔透状态实时图像和熔透状态样本图像均为通过相机采集的焊缝熔池 正面的被动视 觉图像。 4.根据权利要求1所述的基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方法， 其特征在于， 所 述焊缝熔池背面样本宽度通过对相机采集的焊缝熔池背面的熔透状态图像进行标定和计 算得到。 5.根据权利要求1～4中任一项所述的基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方法， 其 特征在于， 所述融合模型为多层感知机神经网络和卷积神经网络构成， 采用至少一层全连 接层对所述多层感知机神经网络的输出 结果和卷积神经网络的输出 结果进行融合输出。 6.根据权利要求5所述的基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方法， 其特征在于， 将 所述熔透状态实时图像和实时一 维信号输入融合模型中， 得到所述融合模 型输出的焊缝熔 池背面实时宽度， 包括： 将所述实时一维信号输入多层感知机神经网络， 得到第一输出 结果； 将所述熔透状态实时图像输入卷积神经网络， 得到第二输出 结果； 所述全连接层对所述第 一输出结果和第 二输出结果进行优化， 得到所述焊缝熔池背面 实时宽度。 7.一种基于多维融合传感的焊接熔透状态监测装置， 其特 征在于， 包括： 信息采集模块， 用于采集焊接过程中焊缝熔池正面的熔透状态实时图像及 当前的实时 一维信号； 模型执行模块， 用于将所述熔透状态实时图像和实时一维信号输入融合模型中， 得到 所述融合模型输出的焊缝 熔池背面实时宽度； 熔透状态确定模块， 用于根据所述焊缝 熔池背面实时宽度确定焊接熔透状态； 其中， 所述融合模型是以焊缝熔池正面的熔透状态样本图像和样本一维信号为训练数 据， 与所述焊缝熔池正面的熔透状态样本图像和样本一 维信号对应的焊缝熔池背面样本宽 度为标签训练得到 。 8.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运 行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所 述基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方法。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114842311 A 29.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机 程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于多维融合传感的焊接熔透状态 监测方法。 10.一种计算机程序产品， 包括计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处理器执 行时实现如权利要求1至 6任一项所述基于多维融合传感的焊接熔透状态监测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114842311 A 3