圆形钢坯的偏移越界检测方法、设备及介质技术

本发明专利技术属于钢铁自动化检测技术领域，公开了一种圆形钢坯的偏移越界检测方法、设备及介质，所述方法包括通过点云采集模块采集圆形钢坯及承托圆形钢坯的托盘所在位置的环境点云图像数据；对采集到的环境点云图像数据进行数据拼接并获得包含圆形钢坯及托盘的三维模型；基于托盘的位置及钢坯的特征分别在三维模型中识别托盘和钢坯；根据钢坯的圆心和半径对钢坯的轮廓位置进行微调；根据托盘的中心在托盘上生成检测框，并结合钢坯轮廓相对检测框的位置关系进行钢坯的偏移越界分析，本发明专利技术的技术方案能够准确的检测出钢坯的位置及偏移情况，并且还能减少钢坯上的缺陷或生产标签导致对钢坯的位置检测造成偏差，减少错误报警的情况。况。况。

【技术实现步骤摘要】
圆形钢坯的偏移越界检测方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及钢铁自动化检测
，具体地涉及一种圆形钢坯的偏移越界检测方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]在钢坯轧材的流水线作业中，会使用质检摄像头对摆放在托盘上的钢坯位置进行检测，为确保质检摄像头顺利检测到钢坯，钢坯在摆放时需要保证钢坯中心与托盘中心对齐，以便于质检摄像头识别到位置摆放准确的钢坯后进行后续钢坯制造加工工序，当质检摄像头检测到钢坯位置相对托盘有偏移时，则会触发报警，此时需要现场工人对钢坯位置进行尝试性的调整，比较费时费力，同时，钢坯的表面缺陷以及生产标签也会影响质检摄像头的检测准确性，进而出现误触发报警的情况。

技术实现思路

[0003]为了解决调整钢坯位置麻烦和检测时容易触发误报警的问题，本专利技术提供一种圆形钢坯的偏移越界检测方法、设备及介质。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题，提供一种圆形钢坯的偏移越界检测方法，所述方法包括通过点云采集模块采集圆形钢坯及承托圆形钢坯的托盘所在位置的环境点云图像数据；对采集到的环境点云图像数据进行数据拼接并获得包含圆形钢坯及托盘的三维模型；基于托盘的位置及钢坯的特征分别在三维模型中识别托盘和钢坯；根据钢坯的圆心和半径对钢坯的轮廓位置进行微调；根据托盘的中心在托盘上生成检测框，并结合钢坯轮廓相对检测框的位置关系进行钢坯的偏移越界分析。
[0005]在本专利技术的实施例中，在通过点云采集模块采集圆形钢坯及承托圆形钢坯的托盘所在位置的环境点云图像数据的步骤中，进一步包括初始化点云采集模块的位置；控制点云采集模块按照预设位置移动并实时采集环境点云图像数据。
[0006]在本专利技术的实施例中，在对采集到的环境点云图像数据进行数据拼接并获得包含圆形钢坯及托盘的三维模型的步骤中，进一步包括设定标定的最小单位及空间轴；批量实验环境点云图像数据中各个区域中点云的旋转标定量；基于旋转标定量消除各个区域中点云的缝隙；对消除缝隙的各个区域中的点云进行拼接并获得包含圆形钢坯及托盘的三维模型。
[0007]在本专利技术的实施例中，在基于托盘的位置及钢坯的特征分别在三维模型中识别托盘和钢坯的步骤中，进一步包括基于DBSCAN算法对三维模型中的点云进行最近邻分簇点云聚类；根据点云的高度数据识别托盘点云并确定托盘的法向平面；将位于托盘法向平面以上的点云投影至托盘上并基于钢坯的特征识别钢坯点云。
[0008]在本专利技术的实施例中，所述钢坯的特征包括钢坯的外形轮廓特征、钢坯在托盘中的位置特征、钢坯的高度及直径特征。
[0009]在本专利技术的实施例中，在根据钢坯的圆心和半径对钢坯轮廓位置进行微调的步骤
中，进一步包括通过识别出的钢坯点云检测钢坯轮廓；通过检测出的钢坯轮廓计算钢坯的横坐标中心和半径；结合钢坯的横坐标中心和半径重建钢坯轮廓；在重建的钢坯轮廓边缘生成切线计算出重建钢坯轮廓的圆心；结合重建的钢坯轮廓圆心和半径对重建钢坯的轮廓位置进行微调。
[0010]在本专利技术的实施例中，在根据识别到的托盘在托盘上生成检测框，并结合钢坯相对检测框的位置关系进行钢坯的偏移越界分析的步骤中，进一步包括通过识别出的托盘点云检测托盘轮廓；通过检测出的托盘轮廓对应的点云数据计算托盘的中心坐标；根据托盘的中心坐标生成钢坯偏移越界检测框；检测微调后的钢坯轮廓是否处于检测框内来判断钢坯是否偏移或越界。
[0011]本专利技术为解决上述技术问题，还提供一种圆形钢坯偏移越界的检测设备，其特征在于，所述检测设备包括：点云采集模块，用于采集圆形钢坯及承托圆形钢坯的托盘所在位置的环境点云图像数据；上位机，所述上位机被配置成：对采集到的环境点云图像数据进行数据拼接并获得包含圆形钢坯及托盘的三维模型；基于托盘的位置及钢坯的特征分别在三维模型中识别托盘和钢坯；根据钢坯的圆心和半径对钢坯轮廓位置进行微调；根据托盘的中心在托盘上生成检测框，并结合钢坯相对检测框的位置关系进行钢坯的偏移越界分析。
[0012]在本专利技术的实施例中，所述检测设备还包括供所述点云采集模块移动的移动导轨，所述点云采集模块根据预设位置沿所述移动导轨移动并实时采集环境点云图像数据，所述上位机执行对钢坯轮廓位置进行微调、偏移越界分析的步骤时，进一步包括根据钢坯轮廓计算钢坯的横坐标中心和半径；结合钢坯的横坐标中心和半径重建钢坯轮廓；在重建的钢坯轮廓边缘生成切线计算出重建钢坯轮廓的圆心；结合重建的钢坯轮廓圆心和半径对重建钢坯的轮廓位置进行微调；根据托盘边缘对应的点云数据计算托盘的中心坐标；根据托盘的中心坐标生成钢坯偏移越界检测框；检测微调后的钢坯轮廓是否处于检测框内来判断钢坯是否偏移或越界。
[0013]本专利技术为解决上述技术问题，还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，一个或多个所述程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述的检测方法。
[0014]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：通过采集钢坯和托盘的点云并进行三维建模，然后从三维建模中对钢坯和托盘的特征进行分析，并根据钢坯的圆心和半径对钢坯轮廓位置进行微调，从而消除生产标签或结构缺陷对钢坯位置的影响，避免发生误报警的情况，最后，在托盘的中心生成检测框，通过检测经过微调后的钢坯轮廓位置是否位于检测框内来判断钢坯是否发生偏移或越界，以确保钢坯的中心位于托盘的中心处，便于钢坯后续的制造加工工序，当检测出钢坯不在检测框内时触发报警并提示钢坯位置发生偏移越界的具体参数，以便于作业人员根据参数准确的调整钢坯在托盘上的位置，提高作业人员调整钢坯位置的效率。
附图说明
[0015]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制，在附图中：
图1是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法的步骤流程图；图2是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法中步骤S1的进一步步骤流程图；图3是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法中步骤S2的进一步步骤流程图；图4是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法中步骤S3的进一步步骤流程图；图5是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法中基于DBSCAN算法的检测图；图6是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法中步骤S4的进一步步骤流程图；图7是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法中检测并重建的钢坯轮廓图；图8是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法中步骤S5的进一步步骤流程图；图9是本专利技术一实施例提供的圆形钢坯的偏移越界检测方法中钢坯偏移的检测图。
具体实施方式
[0016]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0017]本专利技术的实施例提供一种圆形钢坯的偏移越界检测方法，能够在钢坯轧材流水线作业的初始阶段对钢坯的位置进行检测，以确保在初始阶段钢坯摆放在托盘上的位置准确无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆形钢坯的偏移越界检测方法，其特征在于，所述方法包括通过点云采集模块采集圆形钢坯及承托圆形钢坯的托盘所在位置的环境点云图像数据；对采集到的环境点云图像数据进行数据拼接并获得包含圆形钢坯及托盘的三维模型；基于托盘的位置及钢坯的特征分别在三维模型中识别托盘和钢坯；根据钢坯的圆心和半径对钢坯的轮廓位置进行微调；根据托盘的中心在托盘上生成检测框，并结合钢坯轮廓相对检测框的位置关系进行钢坯的偏移越界分析。2.根据权利要求1所述的圆形钢坯偏移越界检测方法，其特征在于：在通过点云采集模块采集圆形钢坯及承托圆形钢坯的托盘所在位置的环境点云图像数据的步骤中，进一步包括初始化点云采集模块的位置；控制点云采集模块按照预设位置移动并实时采集环境点云图像数据。3.根据权利要求2所述的圆形钢坯偏移越界检测方法，其特征在于：在对采集到的环境点云图像数据进行数据拼接并获得包含圆形钢坯及托盘的三维模型的步骤中，进一步包括设定标定的最小单位及空间轴；批量实验环境点云图像数据中各个区域中点云的旋转标定量；基于旋转标定量消除各个区域中点云的缝隙；对消除缝隙的各个区域中的点云进行拼接并获得包含圆形钢坯及托盘的三维模型。4.根据权利要求3所述的圆形钢坯偏移越界检测方法，其特征在于：在基于托盘的位置及钢坯的特征分别在三维模型中识别托盘和钢坯的步骤中，进一步包括基于DBSCAN算法对三维模型中的点云进行最近邻分簇点云聚类；根据点云的高度数据识别托盘点云并确定托盘的法向平面；将位于托盘法向平面以上的点云投影至托盘上并基于钢坯的特征识别钢坯点云。5. 根据权利要求4所述的圆形钢坯偏移越界检测方法，其特征在于：所述钢坯的特征包括钢坯的外形轮廓特征、钢坯在托盘中的位置特征、钢坯的高度及直径特征。6.根据权利要求4所述的圆形钢坯偏移越界检测方法，其特征在于：在根据钢坯的圆心和半径对钢坯轮廓位置进行微调的步骤中，进一步包括通过识别出的钢坯点云检测钢坯轮廓；通过检测出的钢坯轮廓计算钢坯的横坐标中心和半径；结合钢坯的横坐标中心和半径重建钢坯轮廓；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华林，曾雪峰，陈仁，
申请(专利权)人：北京瓦特曼智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：