一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统包括三组直线度检测装置；所述直线度检测转置包括第一环形机架，和第二环形机架；所述第一环形机架上均匀分布三个激光器，当棒材移动至分布所述激光器的第一环形机架时，三个激光器发出的激光围绕棒材圆周形成圆环，所述第二环形机架上均匀分布三个CCD摄像机；相邻两组直线度检测装置之间间隔1米，每组直线度检测装置的三个CCD摄像机同时拍摄棒材周围形成的三个圆环图像。本发明专利技术针对棒材运行过程中并不平稳，同时拍摄三组图片，在连续检测的过程中解决棒材振动带来的误差。

An improved inspection system and method of bar straightness based on visual inspection

【技术实现步骤摘要】
一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统及方法
本专利技术涉及棒材轧制
，特别涉及一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统及方法。
技术介绍
目前，国内外测量直线度的方法，主要有，1)激光准直法；2)自准直光管检测法；3)拉线法；4)坐标测量法等。前两种方法分别以激光和白光作为直线基准，根据靶标或反射镜在被测直线方向逐点移动测出直线度误差；第三种方法以拉紧的丝线(如细钢丝)作为直线基准，采用适当的手段(如电容、电感)测量出直线度误差。上述测量方法只适用于离线抽检，不能进行在线实时自动测量。如对棒材直线度在线实时自动检测，没有合适的测量手段，目前采用目测的方法测出钢管圆柱外表面若干母线的直线度，以估计出轴线在任意方向上的直线度。现有技术中对于在线实时自动检测棒材直线度所采用的目测、估计的方法，准确率较低，工人劳动强度大等诸多缺陷。专利申请CN201910342689.9提供了一种棒材直线度检测系统及检测方法，由于实际情况的复杂性，棒材运行过程中并不平稳，给棒材直线度检测带来困难，容易产生误差。因此，为了解决现有技术中在线实时对棒材直线度的检测中存在的问题，需要一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统，所述系统包括三组直线度检测装置；所述直线度检测转置包括第一环形机架，和第二环形机架；所述第一环形机架上均匀分布三个激光器，当棒材移动至分布所述激光器的第一环形机架时，三个激光器发出的激光围绕棒材圆周形成圆环，所述第二环形机架上均匀分布三个CCD摄像机，用于采集围绕棒材圆周形成的圆环的图像；相邻两组直线度检测装置之间间隔1米，每组直线度检测装置的三个CCD摄像机同时拍摄棒材周围形成的三个圆环图像，所述检测系统还包括图像处理器，用于处理三组直线度检测装置拍摄的图像，分析棒材的直线度。在一个实施例中，三个激光器发出的激光与棒材边缘相切，在棒材外圆表面形成圆环。在一个实施例中，所述系统还包括与三个CCD摄像机连接的计算设备，用于将三个CCD摄像机采集的圆环图像进行处理，计算棒材的直线度。在一个实施例中，所述系统还包括多个V型辊道，棒材架设于多个V型辊道上，通过电机驱动V型辊道，带动棒材移动，通过第一环形机架和第二环形机架。本专利技术的另一个方面在于提供一种棒材直线度检测方法，所述方法包括：1)获取三组直线度检测装置中，每一组的三个CCD摄像机采集的圆环图像；2)确定第一组直线度检测装置拍摄起始圆环图像，以及第二组直线度检测装置拍摄的图像，通过插值法对1米范围内，采集的每一个圆环图像的边缘点进行亚像素处理；3)获取每个圆环图像的圆心坐标值，从起始圆环图像的圆心坐标值开始，依次连接每一个圆环图像的圆心坐标，形成一条直线；4)判断所形成的直线的直线度，作为所要检测棒材在第一个1米范围内的直线度；5)确定第二组直线度检测装置拍摄起始圆环图像，以及第三组直线度检测装置拍摄的图像，通过插值法对1米范围内，采集的每一个圆环图像的边缘点进行亚像素处理；6)获取每个圆环图像的圆心坐标值，从起始圆环图像的圆心坐标值开始，依次连接每一个圆环图像的圆心坐标，形成一条直线；7)判断所形成的直线的直线度，作为所要检测棒材在第二个1米范围内的直线度；8)对比所要检测棒材在第一个1米范围内的直线度，与在第二个1米范围内的直线度。在一个实施例中，图像处理还包括如下方法步骤：对图像进行增强降噪处理，降低图像中无用或干扰的信息，突出图像中的有用信息。在一个实施例中，图像处理还包括如下方法步骤：对图像进行二值化处理将图像上的像素点的灰度值设置为0或255。在一个实施例中，图像处理还包括如下方法步骤：利用Sobel边缘检测算子进行边缘检测并提取出图像的轮廓。在一个实施例中，图像处理还包括如下方法步骤：利用霍夫变换从边缘检测图像中提取出圆的轮廓。本专利技术提供的一种改进的基于视觉检测的棒材直线度检测系统及检测方法，摒弃现有的目测、估计的方法，通过CCD相机实时拍摄棒材截面圆环，通过连续多个圆环的圆心拟合直线，检测棒材直线度，提高棒材直线度检测的准确率，释放劳动力。本专利技术提供的一种改进的基于视觉检测的棒材直线度检测系统及检测方法，随着电机带动辊子运动，棒材逐渐移动，三个线激光发射器打出的激光线开始缓慢扫描棒材表面的轮廓，与此同时，摄像机开始拍摄由激光器扫描的棒材的外表面，计算机同时收集三幅图像。计算机依据图像数据计算，计算出每一时刻的每米棒材挠度，由于检测过程是连续的，最后可以计算出棒材直线度即棒材的每米最大挠度，可以有效解决由于棒材运行过程中不稳定所带来的直线度误差问题。应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。附图说明参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中：图1是本专利技术一种改进基于视觉检测棒材直线度检测系统的布置示意图。图2是本专利技术三个激光器的激光围绕棒材表面形成圆环的示意图。具体实施方式通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本专利技术的具体细节。在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。下面通过具体的实施例，对本专利技术提供的一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统进行说明，如图1所示专利技术一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统的布置示意图，根据本专利技术的实施例，一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统，包括三组直线度检测装置，本实施例中示例性的三组直线度检测装置分别为第一直线度检测装置a、第二直线度检测装置b和第三直线度检测装置c。相邻两组直线度检测装置之间间隔1米，第一直线度检测装置a、与第二直线度检测装置b之间间隔1米，第二直线度检测装置b与第三直线度检测装置c之间间隔1米。每组直线度检测装置的三个CCD摄像机同时拍摄棒材周围形成的三个圆环图像，本实施例示例性的以第一直线度检测装置a为例，第二直线度检测装置b、第三直线度检测装置c分别与第一直线度检测装置a相同，将不再赘述。检测系统还包括图像处理器，用于处理三组直线度检测装置拍摄的图像，分析棒材的直线度。第一直线度检测装置包括第一环形机架22，和第二环形机架12。第一环形机架22上均匀分布三个激光器21，当棒材3移动至分布激光器的第一环形机架22时，三个激光器21发出的激光围绕棒材圆周形成圆环。第二环形机架12上均匀分布三个CCD摄像机20，用于采集围绕棒材圆周形成的圆环的图像。检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统，其特征在于，所述系统包括三组直线度检测装置；/n所述直线度检测转置包括第一环形机架，和第二环形机架；所述第一环形机架上均匀分布三个激光器，当棒材移动至分布所述激光器的第一环形机架时，三个激光器发出的激光围绕棒材圆周形成圆环，/n所述第二环形机架上均匀分布三个CCD摄像机，用于采集围绕棒材圆周形成的圆环的图像；/n相邻两组直线度检测装置之间间隔1米，每组直线度检测装置的三个CCD摄像机同时拍摄棒材周围形成的三个圆环图像，/n所述检测系统还包括图像处理器，用于处理三组直线度检测装置拍摄的图像，分析棒材的直线度。/n

【技术特征摘要】
1.一种改进基于视觉检测的棒材直线度检测系统，其特征在于，所述系统包括三组直线度检测装置；
所述直线度检测转置包括第一环形机架，和第二环形机架；所述第一环形机架上均匀分布三个激光器，当棒材移动至分布所述激光器的第一环形机架时，三个激光器发出的激光围绕棒材圆周形成圆环，
所述第二环形机架上均匀分布三个CCD摄像机，用于采集围绕棒材圆周形成的圆环的图像；
相邻两组直线度检测装置之间间隔1米，每组直线度检测装置的三个CCD摄像机同时拍摄棒材周围形成的三个圆环图像，
所述检测系统还包括图像处理器，用于处理三组直线度检测装置拍摄的图像，分析棒材的直线度。


2.根据权利要去1所述的系统，其特征在于，三个激光器发出的激光与棒材边缘相切，在棒材外圆表面形成圆环。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与三个CCD摄像机连接的计算设备，用于将三个CCD摄像机采集的圆环图像进行处理，计算棒材的直线度。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个V型辊道，棒材架设于多个V型辊道上，通过电机驱动V型辊道，带动棒材移动，通过第一环形机架和第二环形机架。


5.一种权利要求1至4任一权利要求所述系统的棒材直线度检测方法，其特征在于，所述方法包括：
1)获取三组直线度检测装置中，每一组的三个CCD摄像机采集的圆环图像；
2)确定第一组直线度检测装置拍摄起始圆环图像，以及第二组直线度检测装置拍摄的图像，通过插值...

【专利技术属性】
技术研发人员：马立东，梁苏苏，仝浩源，静大海，马立峰，王荣军，孟进礼，
申请(专利权)人：太原科技大学，海安太原科大高端装备及轨道交通技术研发中心，
类型：发明
国别省市：山西;14