钢板尺寸测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了的一种钢板尺寸测量装置及方法。其中，钢板尺寸测量装置，包括：网格生成器，网格生成器能够生成覆盖于待测量的钢板表面的虚拟网格；拍摄装置，拍摄装置设置于钢板覆盖有虚拟网格的一侧；控制设备，控制设备与拍摄装置通讯连接；其中，控制设备能够接收拍摄装置获取的分别包含钢板各角点的位置图像，并且根据位置图像和虚拟网格确定钢板的尺寸。钢板尺寸测量方法，包括：在待检测的钢板表面覆盖虚拟网格；获取分别包含钢板的各个角点的同一时刻的位置图像；根据位置图像和虚拟网格确定钢板的尺寸。本发明专利技术的钢板尺寸测量装置及方法，能够基于机器视觉检测技术自动测量钢板尺寸，具有精度高、效率高的优点。

Measuring Device and Method of Steel Plate Size

The invention discloses a steel plate size measuring device and method. Among them, the steel plate size measuring device includes: grid generator, which can generate virtual grid covering the surface of steel plate to be measured; shooting device, which is set on the side of the steel plate covered with virtual grid; control device, which communicates with the shooting device; and control device, which can receive the acquisition of the shooting device, includes each steel plate separately. The position image of the corner points and the size of the steel plate are determined according to the position image and the virtual grid. The measurement methods of steel plate size include: covering the virtual mesh on the surface of the steel plate to be tested; obtaining the position images of each corner of the steel plate at the same time; and determining the size of the steel plate according to the position images and the virtual mesh. The steel plate size measuring device and method of the invention can automatically measure the steel plate size based on machine vision detection technology, and has the advantages of high accuracy and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
钢板尺寸测量装置及方法
本专利技术涉及钢铁生产质量检测
，尤其涉及一种钢板尺寸测量装置及方法。
技术介绍
在钢板生产过程中，由于部分客户最终以钢板尺寸来进行采购，因此，钢板尺寸是钢板生成控制的一个重要参数。钢铁生产企业为了满足客户的要求，通常会在钢板尺寸上留有一定的尺寸裕度，以保证不出现不满足客户要求尺寸的产品出现。如果对钢板尺寸精度不能精确控制的话，会因为预留尺寸偏大导致提供用户更多重量的钢材，尤其是厚度较大(厚度为50-450mm)的钢板。传统的钢板尺寸控制方法中，钢板的长度控制是通过测量辊的转动来测量的。但是，由于材质规格变化和生产速度波动等工艺问题，使长度精度难以有效控制。另外，对于钢板形状尺寸要求较高的横切板，一般采用人工测量的方式，利用卷尺分别测量矩形钢板的两个对角线长度，然后通过测量的两个对角线长度的偏差来评价钢板的矩形度情况。但是，由于卷尺本身的测量精度较低，并且人工测量也存在很大测量误差，因此，其判断的钢板的矩形度结果也会存在较大的偏差。现有技术中，已经有利用红外线测距方式进行钢板尺寸测量的自动测量装置以及利用机械接触测量方式进行钢板尺寸测量的自动测量装置。但是，利用红外线测距方式测量时由于红外测距的精度较低，因此也无法满足钢板尺寸的高精度需求；利用机械接触测量方式测量时，也会由于材质规格变化和生产速度波动等工艺问题，导致测量精度难以控制。针对现有技术中测量装置及方法都无法有效控制钢板尺寸的测量精度并且测量结果具有较大的误差的问题，需要提供一种自动、高精度测量钢板长度和对角线尺寸的钢板尺寸测量装置及方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种钢板尺寸测量装置及方法，能够基于机器视觉检测技术自动测量钢板尺寸，具有精度高、效率高的优点。为实现上述目的，本专利技术的一种钢板尺寸测量装置，包括：网格生成器，网格生成器能够生成覆盖于待测量的钢板表面的虚拟网格；拍摄装置，拍摄装置设置于钢板覆盖有虚拟网格的一侧；控制设备，控制设备与拍摄装置通讯连接；其中，控制设备能够接收拍摄装置获取的分别包含钢板各角点的同一时刻的位置图像，并且根据位置图像和虚拟网格确定钢板的尺寸。进一步地，拍摄装置包括四个图像传感器，四个图像传感器分别与钢板的四个角点一一对应。进一步地，还包括与控制设备通信连接的移动装置，图像传感器分别设置于移动装置上，控制设备能够控制移动装置带动图像传感器分别向对应的角点移动。进一步地，网格生成器包括一个设置于钢板上方的光栅激光器或者多个沿钢板边缘等间距设置的激光发射器。进一步地，还包括与控制设备通信连接的传送装置，控制设备能够控制传送装置带动钢板沿其长度方向移动。进一步地，还包括与控制设备通讯连接的定位装置，控制设备根据定位装置的检测信息判断钢板是否已完全到达测量位，并根据判断结果控制拍摄装置的工作模式。进一步地，定位装置为位置传感器，控制设备能够根据位置传感器判断钢板末端的是否已完全到达测量位。本专利技术的一种钢板尺寸测量方法，包括如下步骤：S1、在待检测的钢板表面覆盖虚拟网格；S2、获取分别包含钢板的各个角点的同一时刻的位置图像；S3、根据位置图像和虚拟网格确定钢板的尺寸。进一步地，根据位置图像和虚拟网格确定钢板的尺寸的方法包括：S31、将虚拟网格定义为基准测量平面，将位置图像定义为相对测量平面；S32、根据位置图像和位置图像内包含的虚拟网格分别确定各个角点在对应的相对测量平面内的相对位置；S33、将相对位置从相对测量平面转换至基准测量平面，并确定各个角点的基准坐标；S34、根据各个角点的基准坐标确定钢板的尺寸。进一步地，钢板的尺寸包括长度尺寸、宽度尺寸和对角线尺寸。本专利技术的钢板尺寸测量装置及方法，通过网格生成器能够生成覆盖于待测量的钢板表面的虚拟网格，便于对于角点的位置进行计算；通过拍摄装置能够获取分别包含待测量的钢板的各个角点的位置图像，该位置图像中包含有钢板的角点以及角点附近的虚拟网格，即可以通过控制设备快速地计算出钢板的尺寸。因此，本专利技术的钢板尺寸测量装置及方法，能够取代传统的人工检测方法，虚拟网格可以作为高精度的测量尺，利用图像分析的方法确定角点的位置，进而确定钢板的尺寸，该方法得的原理可靠、操作和计算简单，能够获得高精度的测量结果、提高钢板尺寸测量的工作效率并且钢板尺寸测量的结果稳定可靠。附图说明图1为本专利技术实施例的钢板尺寸测量装置的结构示意图；图2为图1所示实施例的覆盖有虚拟网格的钢板的俯视图；图3为本专利技术实施例的钢板尺寸测量方法的流程图；图4为图2中角点A对应的位置图像的示意图。具体实施方式下面，结合附图，对本专利技术的结构以及工作原理等作进一步的说明。钢板尺寸是钢铁企业生产钢板过程中的一项主要控制的指标。目前，钢板的长度一般通过托辊的转动间接测量。而钢板的对角线还没有好的测量方法，目前横切板、厚板的长度和对角线测量还以人工测量为主，导致测量的效率和精度较低，并且由于人工测量耗费人力和时间，也只能实现对一批钢板中的个别钢板进行抽检，并不能够完全保证抽检的该批钢板中所有钢板的质量均符合要求，导致生产出的钢板的质量依然会出现问题。针对上述问题，本专利技术提出了一种能够基于机器视觉检测技术自动测量钢板尺寸的装置及方法，结合了高精度测量尺的优点和视觉成像精确定位边界的优点，能够在保证测量准确性的同时，提高测量的效率。因此，本专利技术实施例提供了一种钢板尺寸测量装置，包括网格生成器5、拍摄装置3和控制设备1。如图1所示，网格生成器5和拍摄装置3依次设置于待测量的钢板7的同一侧，拍摄装置3设置于钢板7的上方且拍摄装置3的采集方向面向钢板7的表面。网格生成器5设置于拍摄装置3与钢板7之间，并且能够生成平行于钢板7的表面的虚拟网格6，使虚拟网格6覆盖于钢板7的表面，从而使拍摄装置3设置于钢板7覆盖有虚拟网格6的一侧。在本专利技术实施例中，网格生成器5包括一个设置于钢板7上方的光栅激光器或者多个沿钢板7边缘等间距设置的激光发射器。其中，如图1中所示，光栅激光器的位置可以对应钢板7的中点位置设置，并且光栅激光器可以向下投射出能够覆盖钢板7表面的虚拟网格6，此时，虚拟网格6为由光栅激光器生成的光栅网格，光栅网格能够均匀地覆盖于钢板7的表面，如图2所示。在本专利技术另一实施例中，网格生成器5还可以为分别沿钢板7一侧长边和一侧宽边等间距设置的多个激光发射器，并且各个激光发射器的激光发射方向平行于钢板7的表面，此时，虚拟网格6为激光网格。由于光栅网格覆盖固定的区域并且网格光栅在钢板7表面高度位置上投射的光线及光线交点固定，该区域大于钢板7最大规格尺寸，因此，可以通过光线交点标定得到确定的位置数据，高精度的光栅网格用来标示钢板7上绝对位置。除此之外，在本专利技术其他实施例中，网格生成器5还可以为其他任意能够产生能够被相应地拍摄装置3识别的光线的光线发生装置，只要是能够满足其形成的虚拟网格6可以均匀地覆盖于钢板7表面，并且不会遮挡或者影响拍摄装置3对于钢板7进行图片采集即可。在本专利技术实施例中，拍摄装置3可以包括四个图像传感器，具体地，图像传感器可以为工业相机。每个图像传感器分别与钢板7的各个角点一一对应，位于钢板7的首端的两个图像传感器和位于钢板7的末端的两个图像传感器能够分别从长度方向和宽度方向覆盖钢板7，由于拍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢板尺寸测量装置，其特征在于，包括：网格生成器，所述网格生成器能够生成覆盖于待测量的钢板表面的虚拟网格；拍摄装置，所述拍摄装置设置于所述钢板覆盖有所述虚拟网格的一侧；控制设备，所述控制设备与所述拍摄装置通讯连接；其中，所述控制设备能够接收所述拍摄装置获取的分别包含所述钢板各角点的同一时刻的位置图像，并且根据所述位置图像和所述虚拟网格确定所述钢板的尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种钢板尺寸测量装置，其特征在于，包括：网格生成器，所述网格生成器能够生成覆盖于待测量的钢板表面的虚拟网格；拍摄装置，所述拍摄装置设置于所述钢板覆盖有所述虚拟网格的一侧；控制设备，所述控制设备与所述拍摄装置通讯连接；其中，所述控制设备能够接收所述拍摄装置获取的分别包含所述钢板各角点的同一时刻的位置图像，并且根据所述位置图像和所述虚拟网格确定所述钢板的尺寸。2.如权利要求1所述的钢板尺寸测量装置，其特征在于，所述拍摄装置包括四个图像传感器器，所述图像传感器分别与所述钢板的各个角点一一对应。3.如权利要求2所述的钢板尺寸测量装置，其特征在于，还包括与所述控制设备通信连接的移动装置，所述图像传感器分别设置于所述移动装置上，所述控制设备能够控制所述移动装置带动所述图像传感器分别向对应的所述角点移动。4.如权利要求1所述的钢板尺寸测量装置，其特征在于，所述网格生成器包括一个设置于所述钢板上方的光栅激光器或者多个沿所述钢板边缘等间距设置的激光发射器。5.如权利要求1所述的钢板尺寸测量装置，其特征在于，还包括与所述控制设备通信连接的传送装置，所述控制设备能够控制所述传送装置带动所述钢板沿其长度方向移动。6.如权利要求5所述的钢板尺寸测量装置，其特征在于，还包括与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨水山，何永辉，彭铁根，梁爽，石桂芬，宗德祥，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31