[發(fā)明專利]一種體積測量裝置及質(zhì)量測量系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110236644.0
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113028986A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李希勝;張聰;張利欣;王晟晨;尤寶旺
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/02;G01B11/28;G01G9/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明的實施例公開一種體積測量裝置及質(zhì)量測量系統(tǒng)，涉及鋼鐵冶金及機械自動化領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)自動測量被測物體的體積或質(zhì)量，大大提高測量效率。所述裝置包括：第一測量儀，每間隔預(yù)設(shè)時間拍攝待測量物體的圖像；圖像分析處理單元，根據(jù)各所述待測量物體的圖像，確定所述待測量物體在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離；第二測量儀，在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)測量待測量物體垂直于第一方向的截面的面積，所述第一方向為所述待測量物體相對于所述第一測量儀的運動方向；第一計算單元，根據(jù)所述待測量物體在每個預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離以及在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)的截面面積，計算所述待測量物體的體積。本發(fā)明適用于自動測量待測量物體的體積或質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金及機械自動化領(lǐng)域，尤其涉及一種體積測量裝置及質(zhì)量測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

軋鋼生產(chǎn)過程中，鋼坯長度、體積、質(zhì)量等參數(shù)對后續(xù)成品分類及應(yīng)用起著重要作用。目前，以上各項參數(shù)檢測大多數(shù)靠操作人員人工測量。現(xiàn)有技術(shù)的改進主要是對人工測量過程進行優(yōu)化。

然而，現(xiàn)有鋼坯軋制過程中，由于鋼坯長度較長，無接觸測量鋼坯體積以及質(zhì)量十分困難，導(dǎo)致人工測量的方法效率低下、影響生產(chǎn)進度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種體積測量裝置及質(zhì)量測量系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動測量被測物體的體積或質(zhì)量，大大提高測量效率。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種體積測量裝置，包括：第一測量儀，用于在待測量物體進入所述第一測量儀的視野后，每間隔預(yù)設(shè)時間拍攝所述待測量物體的圖像，直至所述待測量物體移出所述第一測量儀的視野；圖像分析處理單元，與所述第一測量儀相連，用于根據(jù)各所述待測量物體的圖像，確定所述待測量物體在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離；第二測量儀，用于在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)測量待測量物體垂直于第一方向的截面的面積，所述第一方向為所述待測量物體相對于所述第一測量儀的運動方向；第一計算單元，分別與所述第二測量儀和所述圖像分析處理單元相連，用于根據(jù)所述待測量物體在每個預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離以及所述待測量物體在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)的截面面積，計算所述待測量物體的體積。

可選的，所述根據(jù)各所述待測量物體的圖像，確定所述待測量物體在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離包括：對于具有待測量物體端部邊緣特征的圖像，根據(jù)各所述圖像中待測量物體的表面特征和端部邊緣特征，確定所述待測量物體在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離；對于不具有待測量物體端部邊緣特征的圖像，根據(jù)各所述圖像中待測量物體的表面特征，確定所述待測量物體在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離。

可選的，對于不具有待測量物體端部邊緣特征的圖像，所述根據(jù)各所述圖像中待測量物體的表面特征，確定所述待測量物體在每個所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離包括：對于每兩個在拍攝時間上相鄰的圖像，在兩個所述圖像中查找待測量物體上的相同的特征點；根據(jù)所述特征點在兩個所述圖像中的位置，確定所述待測量物體在對應(yīng)的預(yù)設(shè)時間內(nèi)的移動距離。

可選的，所述對于每兩個在拍攝時間上相鄰的圖像，在兩個所述圖像中查找待測量物體上的相同的特征點包括：對于每兩個在拍攝時間上相鄰的圖像，在兩個所述圖像中拍攝時間較早的圖像中選取待測量物體上的特征點；在兩個所述圖像中的另一個圖像中查找所述特征點。

可選的，利用以下歸一化最小平方距離計算公式在所述另一個圖像中查找所述特征點：

其中，

f(x,y),

為所述特征點在所述拍攝時間較早的圖像中的坐標(biāo)；

g(x',y')。

為所述另一個圖像中的像素點的坐標(biāo)；