圓鋼視覺測量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、軋鋼作為鋼鐵工業(yè)的關(guān)鍵成材工序,為國民經(jīng)濟(jì)各個部門提供了重要的基礎(chǔ)原材料,影響著交通、航空、軍工等大型成套裝備的制造水平。研制出實際可用的軋鋼在線測量裝置,實現(xiàn)軋鋼幾何尺寸、形狀誤差、表面缺陷等的實時檢測,對提升大尺寸軋鋼精準(zhǔn)制造能力具有實際意義。
　　本文結(jié)合現(xiàn)有的軋鋼在線測量技術(shù),基于結(jié)構(gòu)光視覺測量方法設(shè)計了多視覺傳感器測量系統(tǒng)。系統(tǒng)以尺寸范圍200mm-900mm的圓鋼為測量對象,尺寸測量精度要求為0.5mm。本文針對測量系

2、統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,實現(xiàn)了大尺寸圓鋼幾何尺寸的測量。本文研究內(nèi)容主要涵蓋以下幾方面:
　　1.介紹了結(jié)構(gòu)光測量的基本原理,提出了多線結(jié)構(gòu)視覺傳感器測量系統(tǒng)的搭建方案。
　　2.針對多視覺傳感器標(biāo)定的關(guān)鍵問題,提出了基于特殊形狀三維靶標(biāo)的多視覺傳感器標(biāo)定方法。該方法利用交比不變原理,可以獲得光平面上多個標(biāo)定點,同步實現(xiàn)視覺傳感器的局部標(biāo)定和全局校準(zhǔn),只需采集一次標(biāo)定點就能完成4個傳感器的校準(zhǔn)。該標(biāo)定方法具有較高的精度,且操

3、作簡單、方便快速。
　　3.詳細(xì)介紹了測量過程中涉及到的主要圖像特征提取方法,研究了靶標(biāo)特征圓的圓心定位、激光光條中心提取和圖像亞像素定位算法。通過圓陣列特征的提取,實現(xiàn)了對不同攝像機(jī)視角下的靶標(biāo)識別和橢圓中心的亞像素定位。在自適應(yīng)窗曲線擬合算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),實現(xiàn)了光條中心的精確定位。實驗驗證本文圖像處理算法魯棒性強(qiáng)、滿足測量要求。
　　4.主要以大尺寸圓鋼為測量對象,完成了系統(tǒng)的相關(guān)實驗驗證。同時分析了視覺測量系統(tǒng)主要