基于快速類圓中心定位算法的棒材在線計數(shù)系統(tǒng)的研究和設(shè)計.pdf

1、棒材一直是鋼鐵企業(yè)的主要產(chǎn)品之一,隨著行業(yè)的產(chǎn)品規(guī)范化,軋鋼廠希望對棒材產(chǎn)品進(jìn)行定數(shù)點支打捆出售,但我國多數(shù)鋼鐵企業(yè)由于管理水平和技術(shù)水平的落后,仍然采用傳統(tǒng)的人工點支計數(shù),這樣不但使得包裝數(shù)量時常出現(xiàn)誤差,而且不能和流水線的自動化軋鋼設(shè)備相配套,嚴(yán)重影響效率;更為重要的是,進(jìn)行市場銷售行為時,由于打捆包裝無法準(zhǔn)確點支,為此采用按重量進(jìn)行銷售,導(dǎo)致企業(yè)不能充分的利用國際通用的負(fù)公差軋制方式來增加經(jīng)濟效益,降低了企業(yè)競爭力,所以準(zhǔn)確的在線

2、對棒材點支打包對于鋼鐵企業(yè)來說有具有舉足輕重的意義。
　　 在眾多的現(xiàn)場計數(shù)方法中,主要包括機電法和數(shù)字圖像的處理方法,機電法在交叉堆疊嚴(yán)重、運動速度快時都很難滿足生產(chǎn)需要,同時維護(hù)復(fù)雜,成本高;而本文就是選用數(shù)字圖像的方法來實現(xiàn)在線計數(shù),這種方法不僅維護(hù)方便,而且在打捆前計數(shù),為此有較高的計數(shù)精度。
　　 本文針對現(xiàn)場的特點,對棒材的端面圖像進(jìn)行了分析和研究,并設(shè)計了在線棒材自動計數(shù)系統(tǒng),整個系統(tǒng)由軟硬件組成。其中硬件

3、設(shè)備主要包括光源,CCD相機,圖像采集卡,工控機,CRT顯示設(shè)備和其它的通信模塊;軟件部分即圖像處理算法部分是本文論述的重點。
　　 圖像處理算法主要包括圖像預(yù)處理,圖像分割,目標(biāo)中心定位,運動預(yù)估與匹配計數(shù)四個部分。圖像預(yù)處理部分使用了感興趣區(qū)域選擇,圖像形態(tài)學(xué)處理相關(guān)方法;圖像分割部分使用PSO優(yōu)化OTSU多閾值分割(簡稱IPSO-MOTSU)技術(shù),即對PSO算法進(jìn)行分析和改進(jìn),然后使用它優(yōu)化OTSU運算,這樣一方面可以有更

4、好的實時性,另一方面也可以得到更好的棒材端面分害4圖像;在得到較理想的端面分割圖像以后,需要對棒材中心定位,本文設(shè)計了一種基于Hough變換的高次擬合弦中垂線焦點的中心定位算法,’它融合了’Hough變換的精髓和類圓目標(biāo)通用識別方法,不僅具有較快的執(zhí)行速度,同時有較好的定位效果;最后在運動的中心點跟蹤時,通過卡爾曼運動預(yù)估和小窗口搜索法縮小搜索范圍,實現(xiàn)點對點的精確匹配和計數(shù)。整個程序通過一系列的連鎖優(yōu)化和并行處理,大大提高了程序的實時