棒材长度在线测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种棒材长度在线测量方法及系统，涉及棒材技术领域，该方法包括如下步骤：通过热检模块检测目标倍尺棒材；当所述目标倍尺棒材的头部到达所述热检模块时，获取检得信号；当所述目标倍尺棒材的尾部通过所述热检模块时，获取检失信号；基于所述检得信号和所述检失信号，通过视觉模块采集目标区域的位置图像；通过图像处理模块对所述位置图像的进行图像识别，计算所述目标倍尺棒材的头部位置；基于所述头部位置计算所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度。本发明专利技术通过利用视觉模块能够采集位置图像，通过图像处理模块运用图像识别技术处理位置图像，能够更加高效、准确地测量并计算出目标倍尺棒材长度。计算出目标倍尺棒材长度。计算出目标倍尺棒材长度。

【技术实现步骤摘要】
棒材长度在线测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及棒材
，特别涉及一种棒材长度在线测量方法及系统。

技术介绍

[0002]棒材生产线在成品机架和冷床之间安装有倍尺剪，用于剪切棒材。在倍尺剪的使用过程中，需要对棒材的倍尺长度进行准确地测量以反馈给倍尺剪控制系统，用于优化倍尺剪的剪切精度。但在棒材生产过程中，棒材长度的测量结果会受到棒材的脱头、辊道加/减速度变化、轧件的前/后滑动、检测仪表的安装位置以及数据处理算法等因素的影响，降低了棒材实际长度的测量结果准确性。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术实施例所要解决的技术问题是提供了一种棒材长度在线测量方法及系统，用于通过视觉识别技术在线测量棒材的长度以提高测量精度。
[0004]本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现，本专利技术提供了一种棒材长度在线测量方法，包括如下步骤：
[0005]通过热检模块检测目标倍尺棒材；
[0006]当所述目标倍尺棒材的头部到达所述热检模块时，获取检得信号；
[0007]当所述目标倍尺棒材的尾部通过所述热检模块时，获取检失信号；
[0008]基于所述检得信号和所述检失信号，通过视觉模块采集目标区域的位置图像；
[0009]通过图像处理模块对所述位置图像的进行图像识别，计算所述目标倍尺棒材的头部位置；
[0010]基于所述头部位置计算所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度。
[0011]在本专利技术的一较佳实施方式中，在通过热检模块检测目标倍尺棒材之前，还包括如下步骤：
[0012]通过倍尺剪剪切轧件获得所述目标倍尺棒材；
[0013]通过棒材导送辊道将所述目标倍尺棒材运送至冷床；
[0014]在所述目标倍尺棒材的输送过程中，通过所述热检模块检测所述目标倍尺棒材。
[0015]在本专利技术的一较佳实施方式中，在基于所述头部位置计算所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度之后，还包括如下步骤：
[0016]将所述实际倍尺长度反馈至倍尺剪控制系统和连铸系统；
[0017]通过所述倍尺剪控制系统用于调整后续的轧件剪切长度；
[0018]通过所述连铸系统用于在直轧生产过程中调整后续的轧件坯料长度。
[0019]在本专利技术的一较佳实施方式中，基于所述检得信号和所述检失信号，通过视觉模块采集目标区域的位置图像包括如下步骤：
[0020]当依次接收到所述检得信号和所述检失信号时，通过视觉模块对目标区域进行拍
照；
[0021]所述视觉模块通过固定频率对所述目标区域连续拍摄两次，获得两张所述位置图像；其中，所述位置图像至少包括基于所述棒材导送辊道的背景参照图像、以及基于所述目标倍尺棒材的棒材图像。
[0022]在本专利技术的一较佳实施方式中，通过图像处理模块对所述位置图像的进行图像识别，计算所述目标倍尺棒材的头部位置包括如下步骤：
[0023]通过所述图像处理模块将所述位置图像转化为灰度图；
[0024]对所述灰度图进行二值化处理，获得第一灰度图像；
[0025]对所述第一灰度图像进行连通域分析，获取多个独立的第一区域；
[0026]基于每个所述第一区域的面积特征，按最大面积特征提取所述棒材图像；
[0027]对所述灰度图再次进行二值化处理，获得第二灰度图像；
[0028]对所述第二灰度图像进行连通域分析，获取多个独立的第二区域；
[0029]基于每个所述第二区域的面积特征，提取所述背景参照图像，其中，所述背景参照图像至少包括辊道间隔缝隙图像；
[0030]基于所述辊道间隔缝隙图像，提取参照物坐标；
[0031]基于所述棒材图像、所述辊道间隔缝隙图像和所述参照物坐标，获取所述目标倍尺棒材的头部坐标；
[0032]基于所述目标倍尺棒材的头部坐标，计算得到所述目标倍尺棒材的头部位置。
[0033]在本专利技术的一较佳实施方式中，对所述灰度图进行二值化处理采用如下公式：
[0034][0035]式中，Img1(x,y)为灰度图像的灰度值，Img11(x,y)为二值化后的灰度图像，Tmin为最小阈值，Tmax为最大阈值。
[0036]在本专利技术的一较佳实施方式中，基于所述目标倍尺棒材的头部坐标，计算得到所述目标倍尺棒材的头部位置包括如下步骤：
[0037]将所述棒材导送辊道划分为多个辊道段，记录各所述辊道段的前端的坐标位置；
[0038]将每个所述辊道段划分为多个标定间隔，记录所述标定间隔的间隔大小；
[0039]基于所述目标倍尺棒材的头部所穿过的所述辊道段的数量、以及所述目标倍尺棒材的头部所穿过的所述标定间隔的数量，计算所述目标倍尺棒材的头部位置。
[0040]在本专利技术的一较佳实施方式中，计算所述目标倍尺棒材的头部位置所采用的计算公式如下：
[0041]Lc＝L
n
+K
×
Dis
[0042]式中，Lc为目标倍尺棒材的头部相对于倍尺剪的距离，L
n
为所述目标倍尺棒材的头部所穿过的第n个辊道端的前端相对倍尺剪的距离，K为所述目标倍尺棒材的头部所覆盖的第n+1个轨道段中的标定间隔数量，Dis为所述标定间隔的间隔大小。
[0043]在本专利技术的一较佳实施方式中，基于所述头部位置计算所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度包括如下步骤：
[0044]获取所述热检模块至所述倍尺剪之间的安装距离；
[0045]基于所述安装距离和所述目标倍尺棒材的头部位置，计算所述目标倍尺棒材的实
际倍尺长度。
[0046]在本专利技术的一较佳实施方式中，在基于所述头部位置计算所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度之后，还包括如下步骤：
[0047]对所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度进行误差补偿，其中，所述误差补偿至少包括信号延时误差补偿和图像影响系数补偿。
[0048]在本专利技术的一较佳实施方式中，进行误差补偿后的所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度的计算公式为：
[0049]Lmea＝Lc
‑
Ls
‑
Atrigger
‑
Aframe
[0050]式中，Lmea为所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度，Lc为所述目标倍尺棒材的头部相对于倍尺剪的距离，Ls为所述热检模块至所述倍尺剪之间的安装距离，Atrigger为所述热检模块与所述视觉模块之间的信号延时误差补偿距离，Aframe为两张所述位置图像之间的拍摄间隔的补偿距离。
[0051]在本专利技术的一较佳实施方式中，在通过视觉模块采集目标区域的位置图像之后，还包括如下步骤：将所述位置图像通过高速以太网实时地传输至所述图像处理模块。
[0052]本专利技术的实施例中还提供了一种棒材长度在线测量系统，包括：
[0053]设置在倍尺剪与冷床之间的棒材导送辊道；
[0054]热检模块，设置在所述倍尺剪的出口，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种棒材长度在线测量方法，其特征在于，包括如下步骤：通过热检模块检测目标倍尺棒材；当所述目标倍尺棒材的头部到达所述热检模块时，获取检得信号；当所述目标倍尺棒材的尾部通过所述热检模块时，获取检失信号；基于所述检得信号和所述检失信号，通过视觉模块采集目标区域的位置图像；通过图像处理模块对所述位置图像的进行图像识别，计算所述目标倍尺棒材的头部位置；基于所述头部位置计算所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度。2.如权利要求1所述的棒材长度在线测量方法，其特征在于，在通过热检模块检测目标倍尺棒材之前，还包括如下步骤：通过倍尺剪剪切轧件获得所述目标倍尺棒材；通过棒材导送辊道将所述目标倍尺棒材运送至冷床；在所述目标倍尺棒材的输送过程中，通过所述热检模块检测所述目标倍尺棒材。3.如权利要求2所述的棒材长度在线测量方法，其特征在于，在基于所述头部位置计算所述目标倍尺棒材的实际倍尺长度之后，还包括如下步骤：将所述实际倍尺长度反馈至倍尺剪控制系统和连铸系统；通过所述倍尺剪控制系统用于调整后续的轧件剪切长度；通过所述连铸系统用于在直轧生产过程中调整后续的轧件坯料长度。4.如权利要求3所述的棒材长度在线测量方法，其特征在于，基于所述检得信号和所述检失信号，通过视觉模块采集目标区域的位置图像包括如下步骤：当依次接收到所述检得信号和所述检失信号时，通过视觉模块对目标区域进行拍照；所述视觉模块通过固定频率对所述目标区域连续拍摄两次，获得两张所述位置图像；其中，所述位置图像至少包括基于所述棒材导送辊道的背景参照图像、以及基于所述目标倍尺棒材的棒材图像。5.如权利要求4所述的棒材长度在线测量方法，其特征在于，通过图像处理模块对所述位置图像的进行图像识别，计算所述目标倍尺棒材的头部位置包括如下步骤：通过所述图像处理模块将所述位置图像转化为灰度图；对所述灰度图进行二值化处理，获得第一灰度图像；对所述第一灰度图像进行连通域分析，获取多个独立的第一区域；基于每个所述第一区域的面积特征，按最大面积特征提取所述棒材图像；对所述灰度图再次进行二值化处理，获得第二灰度图像；对所述第二灰度图像进行连通域分析，获取多个独立的第二区域；基于每个所述第二区域的面积特征，提取所述背景参照图像，其中，所述背景参照图像至少包括辊道间隔缝隙图像；基于所述辊道间隔缝隙图像，提取参照物坐标；基于所述棒材图像、所述辊道间隔缝隙图像和所述参照物坐标，获取所述目标倍尺棒材的头部坐标；基于所述目标倍尺棒材的头部坐标，计算得到所述目标倍尺棒材的头部位置。6.如权利要求5所述的棒材长度在线测量方法，其特征在于，对所述灰度图进行二值化
处理采用如下公式：式中，Img1(x,y)为灰度图像的灰度值，Img11(x,y)为二值化后的灰度图像，Tmin为最小阈值，Tmax为最大阈值。7.如权利要求6所述的棒材长度在线测量方法，其特征在于，基于所述目标倍尺棒材的头部坐标，计算得到所述目标倍尺棒材的头部位置包括如下步骤：将所述棒材导送辊道划分为多个辊道段，记录各所述辊道段的前端的坐标位置；将每个所述辊道段划分为多个标定间隔，记录所述标定间隔的间隔大小；基于所述目标倍尺棒材的头部所穿过的所述辊道段的数量、以及所述目标倍尺棒材的头部所穿过的所述标定间隔的数量，计算所述目标倍尺棒材的头部...

【专利技术属性】
技术研发人员：温志强，张希元，冯建标，
申请(专利权)人：北京京诚瑞达电气工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：