等离子弧焊接是一种高效焊接技术,它具有能量集中、焊接变形小、效率高等优点,因而在厚板焊接时得到了广泛应用。利用视觉检测技术获取等离子弧焊熔池的正面几何参数不仅对焊接质量控制有着应用价值,还可以为焊接热过程模拟提供实验验证数据。本文在PAW试验平台的基础上搭建了熔池正面视觉检测系统,通过设置合理的CCD摄像机的曝光时间以及镜头焦距等,拍摄出PAW熔池正面图像。在分析熔池图像的基础上,采用高斯滤波法对图像进行滤波处理；设计了增强算法对熔池边缘进行增强处理,根据边缘特征制定合理的边缘搜索策略,从而获得了可视熔池部分的熔池边缘。利用针孔模型对熔池图像进行标定,提取并定义熔宽W、熔池后部长度L为熔池真实几何参数。开展了不同焊接电流和焊接速度下连续焊试验,分析了所获取的熔池几何参数(熔宽、熔池后部半长)的变化规律。分析了脉冲PAW过程熔池在一脉冲周期内的变化过程。还进行了定点焊试验,拍摄到了定点焊过程熔池边缘信息,探讨了熔宽变化与穿孔过程的关系。实验结果表明,所定义的焊接熔池参数能真实反映焊接过程焊接熔池的变化过程。利用不同工艺参数下的PAW焊接熔池几何参数的测试值,利用BP神经网络建立了焊接工艺参数与熔池几何参数的定量关系。