[發明專利]型鋼在線精密檢測系統

無效

• 申請號: 201110205520.2
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102889855A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 羅金榮;牛曉芳
• 申請（專利權）人: 天津思博科科技發展有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明歸屬于精密光學測量、測量軟件開發等領域、涉及到使用結構光技術在線精密測量高速運行的產品的幾何尺寸技術。

背景技術

鋼鐵生產過程中對產品外形尺寸的在線、實時測量，有利于及時判斷和調整生產參數、為用戶質量控制、節材，可以創造顯著的經濟效益。

型鋼品種眾多，比較常用的種類包括：角鋼、槽鋼、工字鋼。目前型鋼測量只能對少數參數(如厚度、某一方向的寬度等)進行測量，而對型鋼產品外形尺寸全面系統測量還不成熟主要體現在測量精度不高，速度不快。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于激光(結構光)和多組高速面陣CCD攝像機組成的三維視覺精密測量系統。此系統將線激光標線的位置和攝像機的位置根據被測物的特點作相應的排布，可實現在線非接觸實時測量。

本發明的特點是硬件由若干標準模塊組成。軟件隨被測物的不同而變化?？煽焖賹崿F各種不同被測物的自動測量。

本發明的另一個特點是按標準化的原則開發實時處理圖像信號的測量軟件，將光、機、電的非線性及線性畸變參數加以自動修正。

本發明的技術方案是：型鋼在線精密檢測系統，包括結構光模塊、影像輸入模塊、處理器模塊、顯示輸出模塊。影像輸入模塊的數據輸出端連接處理器模塊的數據輸入端，處理器模塊輸出端連接顯示輸出模塊的數據輸入端。所述處理器模塊包括預處理模塊、特征點匹配模塊、精密測量模塊、精密標定模塊。

進一步，所述結構光模塊包含3臺或4臺激光器發出綠色線激光，將被測物進行環形圍繞。

進一步，所述影像輸入模塊為能夠將被測物的測量面全部收入視場中的3臺或4臺數碼攝像機。其攝像靶面與激光投射面的夾角在30度至60度之間。

進一步，所述影像輸入模塊中的數碼攝像機鏡頭前安裝只可通過綠色光的光學濾色鏡片，可以達到克服雜散光干擾的目的。

所述精密標定模塊對測量的空間系統進行標定，標定的目的是將標準的空間格點位置信息，與光學測量系統、機械系統、電子系統、軟件系統結合起來，形成完整的測量處理系統，在標定好的系統里運用經過精密標定的非線性方程進行測量計算，才能得到真實準確的物理測量結果。

本發明具有的優點和積極效果是：

1.實現了在測量區域內的高精度測量，對被測物的幾何位置和運動狀態沒有苛刻要求。

2.可以得到實時的三維圖型及精確截面尺寸數據。

3.由于使用了特定開發的軟硬件系統(脈沖激光、高速攝像)，對高速運動的物體進行軟硬件消抖、去噪，使用了可靠優化的測量算法大大的提高了運算處理速度，從而對高速運動的產品進行精密可靠的數據處理。

附圖說明

圖1是本發明的框圖；

圖2是本發明的配置示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明型鋼在線精密檢測系統，所采集的被測型鋼的信息經過影像輸入模塊采集后，依次經過預處理模塊、特征點匹配模塊、精密測量模塊的處理，最后通過顯示輸出模塊得到測量結果。

所述的預處理模塊，是指：將拍攝的被測物的橫斷面的空間結構信息，進行去噪、細化、二值化等圖像預處理。

所述的特征點匹配模塊，是指：對兩臺相關攝像機的輸入圖像計算尋找相對應的同一點。由于兩臺相關攝像頭視角及位置的差異，同一個點在兩幅相關圖像中對應的圖像坐標不同，而這個差異反應了它在空間坐標系中的三維坐標的不同。匹配特征點在兩張圖中的坐標位置，結合攝像頭的參數及事先標定的物理空間特征，運用計算機機器視覺算法就能將其在世界坐標系中的位置準確的測算出來。

所述的精密測量模塊，是指：將匹配的空間點、線進行對應連接再通過標定后的非線性方程計算出被測物的實際幾何尺寸。

如圖2所示，結構光發射器2由多臺綠色線型激光器組成，多條綠色線型結構光3環繞照射在被測量的在線運行的被測型鋼4表面上。

如圖2所示，攝像裝置1中的數碼攝像機，能夠將被測物的測量剖面全部收入視場，攝像靶面與激光投射面的夾角在30度至60度之間，使測量精度與設備安裝空間達到較好的平衡。

以上對本發明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。