基于机器视觉的带钢宽度测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的带钢宽度测量系统，包括分别设置于带钢上方、下方的线阵相机，两个线阵相机与带钢的距离相同，每个线阵相机成像范围都覆盖带钢横向边缘,两个线阵相机照射的带钢的位置在同一垂直面上。本发明采用在带钢上下方同时设置线阵相机，同时进行宽度测量，在带钢抖动的情况下，也可以给出更为精确的带钢宽度测量结果。

权利要求

1.一种基于机器视觉的带钢宽度测量系统，其特征在于：包括分别设置于带钢上方、下方的线阵相机，两个线阵相机与带钢的距离相同，每个线阵相机成像范围覆盖带钢横向边缘，两个线阵相机照射的带钢的位置在同一垂直面上；从每个线阵相机得到的带钢图像和实际宽度关系中得到带钢的实际宽度；对这两个线阵相机分别得到的图像宽度测量结果中进行平均，输出带钢宽度信息；

还包括分别设置于带钢上方、下方的光源，两个光源和带钢的距离相同；

两个所述光源为条形光源；

所述光源为不同颜色的光源；

还包括编码器，所述编码器分别与所述两个线阵相机连接。

2.基于机器视觉的带钢宽度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.分别在带钢上、下方各设置一个线阵相机，两个线阵相机与带钢的距离相同，每个线阵相机成像范围覆盖带钢横向边缘，两个线阵相机照射的带钢的位置在同一垂直面上；

S2.同时启动线阵相机对带钢同一垂直位置进行图像采集；

S3.从每个线阵相机图像中利用阈值分割得到带钢图像；

S4.从每个线阵相机得到的带钢图像和实际宽度关系中得到带钢的实际宽度；

S5.对这两个线阵相机分别得到的图像宽度测量结果中进行平均，输出带钢宽度信息。

说明书

基于机器视觉的带钢宽度测量系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于物体宽度的测量领域，涉及一种基于机器视觉的带钢宽度测量系统及方法。

背景技术

[0002] 由于带钢在运行过程中由于张力等因素，抖动不可避免，很容易超出带钢表面质量检测设备的抖动允许范围，如果出现带钢抖动就会出现较大的测量误差。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种基于机器视觉的带钢宽度测量系统，在带钢出现抖动时依然能准确测量出带钢的宽度。

[0004] 本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的，一种基于机器视觉的带钢宽度测量系统，包括分别设置于带钢上方、下方的线阵相机，两个线阵相机与带钢的距离相同，每个线阵相机成像范围覆盖带钢横向边缘，两个线阵相机照射的带钢的位置在同一垂直面上。

[0005] 进一步，还包括分别设置于带钢上方、下方的光源，两个光源和带钢的距离相同。

[0006] 进一步，两个所述光源为条形光源。

[0007] 进一步，所述光源为不同颜色的光源。

[0008] 进一步，还包括编码器，所述编码器分别与所述两个相机连接。

[0009] 本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的，基于机器视觉的带钢宽度测量方法，包括以下步骤：

[0010] S1.分别在带钢上、下方各设置一个线阵相机，两个线阵相机与带钢的距离相同，每个线阵相机成像范围覆盖带钢横向边缘，两个线阵相机照射的带钢的位置在同一垂直面上；

[0011] S2.同时启动线阵相机对带钢同一垂直位置进行图像采集；

[0012] S3.从每个线阵相机图像中利用阈值分割得到带钢图像；

[0013] S4.从每个线阵相机得到的带钢图像和实际宽度关系中得到带钢的实际宽度；

[0014] S5.对这两个线阵相机分别得到的图像宽度测量结果中进行平均，输出带钢宽度信息。

[0015] 由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

[0016] 本发明采用在带钢上下方同时设置线阵相机，同时进行宽度测量，在带钢抖动的情况下， 也可以给出更为精确的带钢宽度测量结果。

附图说明

[0017] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

[0018] 图1为本发明带钢纵向原理框图；

[0019] 图2为本使用发明上表面线阵相机带钢横向原理图

[0020] 图3为本使用发明下表面线阵相机带钢横向原理图

[0021] 图4为本发明的使用方法流程图。

具体实施方式

[0022] 以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

[0023] 由于带钢在运行过程中由于张力等因素，抖动不可避免，很容易超出带钢表面质量检测设备的都抖动允许范围。带钢抖动虽然不可避免，但是抖动造成的趋势是可以利用的，带钢向相机同侧靠近，则测量宽度增大；带钢向相机相反侧靠，则测量宽度变窄。如果两侧有相机，同时进行宽度测量，则带钢的抖动对测量结果的叠加造成的影响会小于单个相机的宽度误差。

[0024] 基于此，本发明提出了一种基于机器视觉的带钢宽度测量系统，包括分别设置于带钢上方、下方的线阵相机，两个线阵相机与带钢的距离相同，每个线阵相机成像范围覆盖带钢横向边缘，两个线阵相机照射的带钢的位置在同一垂直面上。该系统还包括计算机系统，用于进行图像处理。

[0025] 在本实施例中，为了加强拍摄的清晰度，在带钢上、下方各设置一个条形光源，两个光源和带钢的距离相同。

[0026] 进一步，为了减小两个光源间的相互干扰，两个光源设置为不同的颜色，在本实施例中，其中一个采用白色LED条形源，另一个采用红外LED条光源，同时，两个线阵相机一个为普通的线阵相机，一个为红外线阵相机；其中白色LED条形光源与红外线阵相机同侧设置，红外LED条形光源与白色LED条形光源同侧设置。

[0027] 进一步，为了实现采集的同步，该带钢宽度测量系统还包括一个分别与两个线阵相机连接的编码器，编码器向线阵相机发送触发脉冲，同时启动线阵相机进行图像获取。

[0028] 本发明还提供一种基于机器视觉的带钢宽度测量方法：

[0029] S1.分别在带钢上、下方各设置一个线阵相机，两个线阵相机与带钢的距离相同，每个线阵相机成像范围覆盖带钢横向边缘,两个线阵相机照射的带钢的位置在同一垂直面上；

[0030] S2.同时启动线阵相机对带钢同一垂直位置进行图像采集；

[0031] S3.从每个线阵相机图像中利用阈值分割得到带钢图像；

[0032] S4.从每个线阵相机得到的带钢图像和实际宽度关系中得到带钢的实际宽度；

[0033] S5.对这两个线阵相机分别得到的图像宽度测量结果中进行平均，输出带钢宽度信息。

[0034] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。