H型钢形变测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种H型钢形变测量方法及系统，属于型钢检测技术领域，H型钢形变测量系统包括人机交互模块、图像采集模块、运动控制模块和数据处理模块，H型钢形变测量方法通过上述人机交互模块、图像采集模块、运动控制模块和数据处理模块进行型钢位置检测、图像采集、图像处理和形变参数计算，能够使相机移动至目标位置进行最佳拍摄视角的拍摄，通过图像处理获取最终图像的特征信息，从而获取更高精度的形变计算结果，具有综合性功能和广泛推广前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
H型钢形变测量方法及系统


[0001]本专利技术属于型钢检测
，具体涉及一种H型钢形变测量方法及系统。

技术介绍

[0002]热轧H型钢具有结构强度高、抗震能力强、结构自重轻、有效使用面积大等优良的力学性能和优越的使用性能，基于热轧H型钢优异的综合性能被广泛地应用于工业领域中。然而，在H型钢生产过程中由于铸造工艺、存放环境等因素，难以避免地产生不同程度的翼缘板倾斜、腹板偏心等形变，严重影响了H型钢产品质量，甚至会导致巨大的经济损失。因此，H型钢的形变测量技术具有较高程度的研究价值。
[0003]机器视觉技术作为非接触式测量的一种典型方式，凭借其精度高、实时性强、自动化与智能化程度高等优点，成为了提升生产智能化的重要驱动力之一。机器视觉系统是一种借助光学装置和非接触的传感器获得被检测物体的特征图像，并通过计算机从图像中提取信息并分析处理，进而实现检测和控制的测量系统。目前，机器视觉技术已经被广泛地应用于工业检测领域中。
[0004]其中，在机器视觉系统中，通常对获取的图像进行离线处理，从检测到的常用特征如角点、边缘、线段和圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种H型钢形变测量方法，其特征在于，包括：人机交互模块接收用户在图形界面上的操作命令，并向数据处理模块发送所述操作命令；根据所述操作指令，所述数据处理模块向图像采集模块发送执行指令；根据所述执行指令，所述图像采集模块实时获取型钢生产过程中的图像，并向所述数据处理模块发送型钢位置信息；根据所述型钢位置信息，所述数据处理模块向所述图像采集模块发送采集指令；根据所述采集命令，所述图像采集模块将当前时刻的初始图像发送至所述数据处理模块；根据型钢在所述初始图像中的位置和大小，所述数据处理模块判断所述图像采集模块是否处于目标位置，若否，则计算所述图像采集模块由当前位置移动至目标位置的运动轨迹，向运动控制模块发送移动指令；根据所述移动指令和所述运动轨迹，所述运动控制模块将所述图像采集模块移动至目标位置；所述数据处理模块再次向所述图像采集模块发送所述采集指令；根据所述采集指令，所述图像采集模块再次将当前时刻的初始图像发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块对所述初始图像进行预处理得到最终图像，计算型钢的形变信息，并向所述人机交互模块发送所述初始图像、所述最终图像和所述型钢的形变信息；所述人机交互模块将所述初始图像、所述最终图像和所述型钢的形变信息显示于所述图形界面。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据处理模块对所述初始图像进行预处理得到最终图像，计算型钢的形变信息，包括：将所述初始图像通过自标定算法校正为理想位置条件下的最终图像；对所述最终图像使用高斯模糊算法、边缘检测算法、直线检测算法和线段特征统计算法获取型钢的关键线段信息；根据所述关键线段信息，计算型钢的偏心度与倾斜度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述初始图像通过自标定算法校正为理想位置条件下的最终图像，包括：根据H型钢的两侧断面翼缘板相互平行以及上侧翼缘板相互平行的空间结构，计算所述初始图像中相互正交的消失点，计算所述图像采集模块中相机内外参数，获取相机校正之后的所述最终图像。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高斯模糊算法采用3
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3操作核函数，高斯核函数权重分布为：其中，u和v分别为相对于高斯核中心(0，0)的位置；高斯模糊的过程表示为：其中，G(u,v)为高斯核函数权重，X(x+u,y+v)为原图像像素值，Y(x,y)为目标图像像素值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述边缘检测算法包括：灰度图转换、滤波降噪、计算梯度幅值和梯度方向、非极大值抑制、滞后阈值，其中，所述梯度幅值的计算公式为：其中，G
x
和G
y
分别为x方向和y方向上的梯度；所述梯度方向的计算公式为：6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述偏心度的计算公式为：S＝|b1
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【专利技术属性】
技术研发人员：于海涛，李福龙，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：