焊接的操作過程就是控制能量或熱源作用在兩塊或多塊材料上，使之形成一個(gè)完整的接頭。例如，對(duì)電弧焊來說，其操作過程是由人、機(jī)器人或?qū)Ｓ脵C(jī)器把持焊槍，以一定的速度沿著焊縫運(yùn)動(dòng)，同時(shí)以一定的工藝參數(shù)施加能量。除了正確的工藝參數(shù)外，焊槍是否準(zhǔn)確地跟蹤焊縫是保證焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

　在諸多焊接過程信息傳感方法中，視覺方法是當(dāng)前公認(rèn)的信息量最大、效果最好的傳感方法。早在20 世紀(jì)80 年代初，國內(nèi)外的很多研究人員就已開始研究視覺傳感方法，包括以電弧光為光源的被動(dòng)視覺傳感和采用激光輔助照明的主動(dòng)視覺傳感。被動(dòng)視覺方法中，電弧本身就是監(jiān)測(cè)位置，沒有因熱變形等因素所引起的超前檢測(cè)誤差，能夠直接獲取焊縫接頭和熔池的信息，有利于焊接質(zhì)量的自適應(yīng)控制。然而，直接觀測(cè)易受到電弧的嚴(yán)重干擾，至今還沒有成熟的工業(yè)應(yīng)用的報(bào)道。因而，主動(dòng)光視覺特別是基于激光三角測(cè)量原理的結(jié)構(gòu)光或掃描方法已成為目前焊接工業(yè)應(yīng)用中主要的視覺傳感方法。激光視覺傳感的最大特點(diǎn)是能夠獲取焊縫截面的精確幾何形狀和空間位置的信息，適合實(shí)時(shí)焊縫跟蹤和自適應(yīng)工藝參數(shù)控制。

　　激光視覺傳感的基本原理就是光學(xué)的三角測(cè)量原理。激光束照射到目標(biāo)物體的表面，形成一個(gè)光斑點(diǎn)，經(jīng)過攝像頭上的透鏡在光敏探測(cè)器上產(chǎn)生一個(gè)像點(diǎn)。由于激光器與攝像頭的相對(duì)位置是固定的，當(dāng)激光傳感器與目標(biāo)物體的距離發(fā)生變化時(shí)，光敏探測(cè)器上的像點(diǎn)位置也相應(yīng)發(fā)生變化，所以根據(jù)物像的三角形關(guān)系可以計(jì)算出高度的變化，即測(cè)量了高度變化。當(dāng)激光束以一定的形狀掃描( 掃描方式) 或通過光學(xué)器件變換以光面的形式在目標(biāo)物體的表面投射出線形或其他幾何形狀的條紋( 結(jié)構(gòu)光方式) ，在面陣的光敏探測(cè)器上就可以得到表征目標(biāo)截面的激光條紋圖像，而當(dāng)激光傳感器沿著物體表面掃描前進(jìn)時(shí)，就能得到所掃描表面形狀的輪廓信息。所獲得的信息可用于焊縫搜索定位、焊縫跟蹤、自適應(yīng)焊接參數(shù)控制、焊縫成形檢測(cè)等。