研究GTAW熔池表面模型和动态特征实时视觉计算方法。基于阴影恢复形状理论，根据焊接工艺条件和熔池表面的成像特点，建立低碳钢和铝合金GTAW熔池表面反射模型；研究针对低碳钢和铝合金焊接熔池表面成像的计算求解方法；实现GTAW熔池动态三维特征的实时提取、动态过程的智能化建模方法；针对有填丝熔池的复杂性，为验证熔池表面形状建模及其实时视觉计算方法的有效性，设计多变量自学习智能控制器，实现对接填丝的熔池动态尺寸以及熔深、熔透、焊缝余高等焊接质量的实时智能控制。为机器人焊接智能化技术的发展奠定焊接熔池动态特征视觉计算与焊接成形质量智能控制的关键技术基础。