[發明專利]一種冷軋帶鋼表面波紋度的測量方法

有效

• 申請號: 201910552391.0
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN112122364B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 顧廷權;瞿海霞;王學敏;吳瓊;姚利松
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B38/02
• 分類號: B21B38/02
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 李玲

本發明公開了一種冷軋帶鋼表面波紋度的測量方法，包括以下步驟：1)對帶鋼表面圖像的獲取；2)圖像信息的提取；3)圖像指標的設計與選擇；4)建立評價指標與波紋度間的關系；5)根據對應的評價指標，確定波紋度的大小。本發明解決了現有技術中使用的灰度圖片所能提取的信息有限、測量精度低的問題。

技術領域

本發明涉及冷軋帶鋼表面波紋度的測量方法，更具體地說，涉及一種冷軋帶鋼表面波紋度的測量方法，特別涉及運用機器視覺技術并結合彩色圖片分析圖像質量進而獲取冷軋帶鋼表面波紋度的方法。

背景技術

表面波紋度是用來衡量冷軋帶鋼特性的重要技術指標之一，直接影響著冷軋產品的產品質量。目前傳統的接觸式測量已無法滿足要求，而具備無損、全場、實時在線測量等優點的非接觸測量被廣泛應用。非接觸測量方法主要包括以下三種：

1)光學測量，因受到測量范圍小、測量環境要求高、工作效率低以及設備費用高等因素的影響，很難實現在工程鄰域內的在線應用；

2)電子測量，以電極在工件表面做非接觸的相對運動，通過電容傳感器得到的反饋信號代表電極直徑覆蓋下工件表面的形貌特征，其測量精度易受到電極的直徑大小、電極的運動速度和設備的靈敏度等因素的影響，且其測量效率也較低；

3)機器視覺測量，基于光學原理，通過控制工業相機采集圖像表面圖像，然后對圖像中與表面波紋度參數有關的特征指標進行提取，

從而獲得表面波紋度值，其單次測量范圍較大，過程簡單，效率較高。

隨著圖像處理技術的不斷提高，使得基于機器視覺方法的冷軋帶鋼質量測量方法不斷革新，因相機與工件不需要接觸，避免了因接觸而造成的測量誤差，并且基于機器視覺的測量方法不是線采樣測量，可獲取被測工件表面的多維信息，因此波紋度的測量結果精度更高。

當前基于機器視覺的波紋度測量方法中，大多數指標均是基于灰度圖片而忽略了彩色圖片多維性的優勢。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的是提供一種冷軋帶鋼表面波紋度的測量方法，解決了現有技術中使用的灰度圖片所能提取的信息有限、測量精度低的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種冷軋帶鋼表面波紋度的測量方法，包括以下步驟：

1)對帶鋼表面圖像的獲取；

2)圖像信息的提取；

3)圖像指標的設計與選擇；

4)建立評價指標與波紋度間的關系；

5)根據對應的評價指標，確定波紋度的大小。

所述步驟1)中，采用紅綠組合光源照射帶鋼表面，并通過CCD相機對帶鋼表面反射圖像進行采集，并傳至計算機。

所述計算機來計算理想點與凸起點在成像傳感器上所成像之間的距離δ，計算公式如下：

δ＝k·Δh

上式中，k為比例因子，是為常數值，由光學測量系統的放大率決定，Δh為帶鋼表面上微小峰谷幅值。

所述步驟2)中，采用LabVIEW中的image to arrayVI對圖像信息進行處理，將圖像轉換成可以使用Matlab進行處理的二維矩陣。

所述步驟3)中，在圖像的采樣區域每個像素點位置記為(i，j)，i＝1，2，…N，j＝1，2，…M，M×N為采樣區域大小。