圓鋼視覺(jué)測(cè)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(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)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(shí)際可用的軋鋼在線測(cè)量裝置,實(shí)現(xiàn)軋鋼幾何尺寸、形狀誤差、表面缺陷等的實(shí)時(shí)檢測(cè),對(duì)提升大尺寸軋鋼精準(zhǔn)制造能力具有實(shí)際意義。
　　本文結(jié)合現(xiàn)有的軋鋼在線測(cè)量技術(shù),基于結(jié)構(gòu)光視覺(jué)測(cè)量方法設(shè)計(jì)了多視覺(jué)傳感器測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)以尺寸范圍200mm-900mm的圓鋼為測(cè)量對(duì)象,尺寸測(cè)量精度要求為0.5mm。本文針對(duì)測(cè)量系

2、統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了大尺寸圓鋼幾何尺寸的測(cè)量。本文研究?jī)?nèi)容主要涵蓋以下幾方面:
　　1.介紹了結(jié)構(gòu)光測(cè)量的基本原理,提出了多線結(jié)構(gòu)視覺(jué)傳感器測(cè)量系統(tǒng)的搭建方案。
　　2.針對(duì)多視覺(jué)傳感器標(biāo)定的關(guān)鍵問(wèn)題,提出了基于特殊形狀三維靶標(biāo)的多視覺(jué)傳感器標(biāo)定方法。該方法利用交比不變?cè)?可以獲得光平面上多個(gè)標(biāo)定點(diǎn),同步實(shí)現(xiàn)視覺(jué)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(diǎn)就能完成4個(gè)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(jiǎn)單、方便快速。
　　3.詳細(xì)介紹了測(cè)量過(guò)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(guò)圓陣列特征的提取,實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同攝像機(jī)視角下的靶標(biāo)識(shí)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(shí)現(xiàn)了光條中心的精確定位。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文圖像處理算法魯棒性強(qiáng)、滿(mǎn)足測(cè)量要求。
　　4.主要以大尺寸圓鋼為測(cè)量對(duì)象,完成了系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。同時(shí)分析了視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)主要