[發(fā)明專利]一種斜射式木質(zhì)板材毛邊的識別裝置和識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710545226.3
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107388973A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐兆軍;倪申健;朱南峰;王繼剛;郝淼;周海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/06
• 代理公司: 南京申云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32274
• 代理人: 郭曉敏

1.一種斜射式木質(zhì)板材毛邊的識別裝置，包括傳送臺、激光發(fā)射器、支架、面陣工業(yè)相機(jī)，支架橋式架設(shè)在傳送臺上，沿傳送臺的傳送方向，依次在傳送臺上方的支架上設(shè)置激光發(fā)射器和面陣工業(yè)相機(jī)，且所述的激光發(fā)射器發(fā)射到傳送臺上被測木質(zhì)板材表面的光源經(jīng)被測木質(zhì)板材反射后被面陣工業(yè)相機(jī)接收，而面陣工業(yè)相機(jī)同時(shí)與一計(jì)算機(jī)連通，其特征在于，所述的激光發(fā)射器發(fā)射的入射激光線和面陣工業(yè)相機(jī)的光軸成90°夾角，且所述的入射光為斜射，且，0＜入射角＜90°。

2.一種基于權(quán)利要求1所述的斜射式木質(zhì)板材毛邊的識別裝置的木質(zhì)板材毛邊的識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：激光發(fā)射器向傳送臺上經(jīng)過的被測木質(zhì)板材發(fā)射激光光源，被測木質(zhì)板材表面的扇形激光光源經(jīng)反射后由面陣工業(yè)相機(jī)接收，所述的激光發(fā)射器發(fā)射的入射激光線和面陣工業(yè)相機(jī)的光軸成90°夾角，且所述的入射光為斜射，且，0＜入射角＜90°；

S2：面陣工業(yè)相機(jī)將得到的被測木質(zhì)板材反射的激光光源信息轉(zhuǎn)換為被測木質(zhì)板材的厚度和寬度的輪廓圖像信息；

S3：計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)采集卡收集面陣工業(yè)相機(jī)的被測木質(zhì)板材的厚度和寬度的輪廓圖像信息，并經(jīng)過計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理軟件計(jì)算后得到被測木質(zhì)板材的厚度和寬度信息；

S4：根據(jù)被測木質(zhì)板材的厚度和寬度信息確定木質(zhì)板材的正常板面與毛邊的邊界點(diǎn)，每隔一定長度檢測出一個(gè)邊界點(diǎn)，以同一側(cè)測出的邊界點(diǎn)中最內(nèi)側(cè)的邊界點(diǎn)為鋸切點(diǎn)，沿平行于正常板面中心線的鋸路去除毛邊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斜射式木質(zhì)板材毛邊的識別方法，其特征在于，在S1步驟中，激光發(fā)射器向被測木質(zhì)板材發(fā)射的激光光源為扇形激光光源，且被測木質(zhì)板材表面形成的光條為一字形光條。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斜射式木質(zhì)板材毛邊的識別方法，其特征在于，在S2步驟中，激光光源信息轉(zhuǎn)換為被測木質(zhì)板材的厚度和寬度輪廓圖像信息的方法為：光信號被面陣工業(yè)相機(jī)接收并轉(zhuǎn)化成電荷信號，再經(jīng)過外部采樣放大及模數(shù)轉(zhuǎn)化電路轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斜射式木質(zhì)板材毛邊的識別方法，其特征在于，在S3步驟中，所述的數(shù)據(jù)處理軟件中被測木質(zhì)板材的厚度的計(jì)算公式為：

x＝k·y(I)

公式(I)中，x為被測木質(zhì)板材的實(shí)際厚度值；y為面陣工業(yè)相機(jī)中被測木質(zhì)板材表面與基準(zhǔn)底面的偏移，y在厚度和寬度輪廓圖像中表現(xiàn)為木質(zhì)板材的厚度,k為厚度方向的空間分辨率，且所述的k為面陣工業(yè)相機(jī)中被測木質(zhì)板材表面與基準(zhǔn)底面的偏移y與木質(zhì)板材檢測厚度值x的線性關(guān)系系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種木質(zhì)板材毛邊的識別方法，其特征在于，所述的k的數(shù)值公式為：在k的數(shù)值公式中，θ為激光發(fā)射器的入射角,β為面陣工業(yè)相機(jī)的光軸與被測木質(zhì)板材表面法線的夾角，f為相機(jī)焦距，L表示測量厚度為0時(shí)面陣工業(yè)相機(jī)成像的物距，θ+β＝90°，所以sin(θ+β)為固定值1，且當(dāng)成像系統(tǒng)固定，面陣工業(yè)相機(jī)的鏡頭位置固定且傾角確定，激光發(fā)射器距傳送臺高度確定，L、f、θ均為固定值，則k也為固定值。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斜射式木質(zhì)板材毛邊的識別方法，其特征在于，在S3步驟中，所述的數(shù)據(jù)處理軟件中被測木質(zhì)板材的寬度的計(jì)算公式為：

W＝k₂′W'(Ⅱ)

公式(Ⅱ)中，所述的W為被測木質(zhì)板材的實(shí)際寬度值，k₂′為被測木質(zhì)板材寬度方向的空間分辨率，W'為寬度輪廓圖像中表現(xiàn)的被測木質(zhì)板材的寬度值，所述的k₂′為常數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種斜射式木質(zhì)板材毛邊的識別方法，其特征在于，所述的k'₂＝k₂，式中：k₂為厚度為0處寬度方向的空間分辨率，當(dāng)成像系統(tǒng)固定，測量厚度為0時(shí)成像的物距和像距均為固定值，則k₂為固定值。