【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锯床切斜检测领域，具体涉及一种带锯条锯切路径检测方法及装置。
技术介绍
1、在大型金属材料的锯切过程中，尤其是对于大型的模具钢、高温合金和钛合金的锯切，若材料在锯切中发生偏斜，可能导致严重的成本损失。因此，为了确保加工精度，对锯切路径进行严格控制是至关重要的。传统的控制方法往往依赖于人工巡查，即通过人工操作以检查锯切路径是否正常，这种方式不仅效率低下，而且容易出错。
2、为了解决这一问题，锯床(锯床结构具体参见：maxwell t.harris,band sawblade sensor and control system[p].美国专利,申请号：us20160303669a1,申请日：2015-4-20.，如图2所示)制造厂家采用了间接测量方法，在带锯条夹具10与被切材料6之间安装位移传感器8，如图3(a)和图3(b)所示。当锯切过程中锯路方向发生变化时，带锯条7表面与位移传感器8的相对位置也会随之改变，这种变化可以被位移传感器8捕捉到，从而间接检测出锯缝11位置的变化，并检测锯缝11前端带锯条7的位置变化，如图3(c)所示。
3、虽然该方法可以实时监控锯切过程，确保加工精度的稳定，但是该方法仍然存在一定的局限性。由于位置检测是在锯缝11外部进行的，并受到锯床夹具位置和导向轮张力的限制，这意味着，带锯条7位置的变化相对于锯缝11的变形来说，变化信号会显著缩小。具体而言，当锯缝11发生了大幅的变形时，如果采用位移传感器8检测带锯条7的变化，带锯条7的变形和位移也会由于锯床夹具10的原因，变形
4、尽管位移传感器8和控制系统在理论上能够提供更准确的测量结果，但在实际应用中，其高昂的价格和操作的复杂性成为了阻碍其普及的主要障碍，在实际生产中还需要进一步的研究和优化。
5、针对上述问题，申请号为cn202010944327.x的中国专利技术专利申请提供了一种带锯条焊接质量检测方法，其通过对图像依次进行灰度阈值分割法处理、形态学处理和区域筛选处理；将经区域筛选处理后的区域与经灰度阈值分割法处理后的区域做差，通过筛选区域面积筛选出面积最大的粒子区域；然后通过边缘检测算法提取出目标轮廓；最后对目标轮廓进行直线拟合处理和圆拟合处理，得到检测结果，再将该检测结果与预设值进行比较，判断检测目标的质量是否合格。如果将该方法应用在带锯条锯缝路径检测领域，第一，在该方法的应用场景中，目标与非目标之间灰度差异不大，故而需要使用更好的工业相机，并进行大量运算来识别检测目标，其在提取灰度时运行时间过长，如果采用该方法来检测锯缝，其成本可能达到5万元以上，工业实用性不强，且锯缝与被切材料之间存在非常明显的灰度差异，理论上可以利用更短的时间排除干扰图元；第二，该方法必须对边缘进行非常明晰的定位，因为边缘位置关系到两边金属的熔接量，但是在锯床切斜检测领域，锯缝粗细本身并不影响最终的判断结果，如果采用该方法来检测锯缝，需要进行大量不必要的计算，占用过多的计算资源。
6、因此，亟需一种带锯条锯切路径检测方法及装置，能够实现对现场多台锯床的实时锯切路径进行远程监控，同时满足低成本、高精度的要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种带锯条锯缝路径检测方法及装置，能够实现对现场多台锯床的实时锯切路径进行远程监控，同时满足低成本、高精度的要求。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种带锯条锯切路径检测方法，包括以下步骤：
4、s1、采集带锯条锯切路径的原始图像，并将所述原始图像转换为第一灰度图；
5、s2、增强所述第一灰度图的图像对比度并对其进行去噪、平滑处理，得到第二灰度图；
6、s3、对所述第二灰度图进行二值化，得到保留锯缝边缘信息的二值图像；
7、s4、对所述二值图像进行直线拟合，得到轮廓图；
8、s5、提取拟合后直线与校正后水平线的夹角θ、直线在图像中的长度，判断所述带锯条锯切路径是否正常，所述判断过程包括：当所述长度大于或等于预设值且θ∈[90°-δδ，90°+δδ]时，则判断所述带锯条锯切路径正常；当所述长度小于预设值或θ∈(0，90°-δδ)∪(90°+δδ，180°)时，则判断所述带锯条锯切路径异常，材料被切斜；其中，δδ为设定的允许公差。
9、相较于传统的带锯切斜监控模式，本专利技术采用图像分析的方式对锯切路径进行直接检测，充分考虑了锯缝处灰度与其他区域有存在明显的不同，通过图像增强、去噪、平滑，利用更短时间排除其余的非特征图像，筛选出锯缝；将图像二值化后，再对二值图像进行直线拟合，去除与锯缝无关的小的连通区域，而将与锯缝有关的小区域连通；通过拟合后的直线，获取锯缝与水平线的夹角、锯缝在图像中的长度信息以判断材料是否被严重切斜，实现对现场多台锯床的实时锯切路径进行远程监控，同时满足低成本、高精度的要求。
10、进一步，步骤s2中，通过对比度调整命令convertscaleabs函数将所述第一灰度图的图像对比度的增益值alpha设为n，再使用自适应中值滤波方法对增强后的图像进行去噪、平滑处理，得到第二灰度图。
11、进一步，步骤s3中，利用ostu方法对所述第二灰度图进行二值化；所述ostu方法的输入为第二灰度图，输出为保留锯缝边缘信息的二值图像，所述二值化阈值由thresh_otsu标志自动确定。
12、进一步，步骤s3中，对所述二值图像进行翻转；
13、步骤s4替换为：对翻转后的二值图像进行直线拟合，得到轮廓图。
14、进一步，步骤s4中，采用houghlinesp函数对所述二值图像进行直线拟合，并将maxg ap设置为大于切削宽度的值，所述houghlinesp函数的输入为所述二值图像，输出为对直线进行拟合后的轮廓图。
15、进一步，步骤s4中，采用approxpolydp函数对所述轮廓图中拟合出的直线进行修正，所述approxpolydp函数的输入为轮廓图，输出为修正后的轮廓图；
16、步骤s5替换为：提取修正后直线与校正后水平线的夹角θ、直线在图像中的长度，判断所述带锯条锯切路径是否正常，所述判断过程包括：当所述长度大于或等于预设值且θ∈[90°-δδ，90°+δδ]时，则判本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带锯条锯切路径检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的带锯条锯切路径检测方法，其特征在于：步骤S2中，通过对比度调整命令convertScaleAbs函数将所述第一灰度图的图像对比度的增益值alpha设为N，再使用自适应中值滤波方法对增强后的图像进行去噪、平滑处理，得到第二灰度图。
3.根据权利要求1所述的带锯条锯切路径检测方法，其特征在于：步骤S3中，利用OSTU方法对所述第二灰度图进行二值化；所述OSTU方法的输入为第二灰度图，输出为保留锯缝边缘信息的二值图像，所述二值化阈值由THRESH_OTSU标志自动确定。
4.根据权利要求1所述的带锯条锯切路径检测方法，其特征在于：步骤S3中，对所述二值图像进行翻转；
5.根据权利要求1所述的带锯条锯切路径检测方法，其特征在于：步骤S4中，采用HoughLinesP函数对所述二值图像进行直线拟合，并将maxgap设置为大于切削宽度的值，所述HoughLinesP函数的输入为所述二值图像，输出为对直线进行拟合后的轮廓图。
6.根据权利要求1所述的带锯条锯切
7.一种带锯条锯切路径检测装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的带锯条锯切路径检测装置，其特征在于：还包括第二计算模块，所述第二计算模块用于对拟合后的直线进行修正。
...【技术特征摘要】
1.一种带锯条锯切路径检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的带锯条锯切路径检测方法，其特征在于：步骤s2中，通过对比度调整命令convertscaleabs函数将所述第一灰度图的图像对比度的增益值alpha设为n，再使用自适应中值滤波方法对增强后的图像进行去噪、平滑处理，得到第二灰度图。
3.根据权利要求1所述的带锯条锯切路径检测方法，其特征在于：步骤s3中，利用ostu方法对所述第二灰度图进行二值化；所述ostu方法的输入为第二灰度图，输出为保留锯缝边缘信息的二值图像，所述二值化阈值由thresh_otsu标志自动确定。
4.根据权利要求1所述的带锯条锯切路径检测方法，其特征在于：步骤s3中，对所述二值图像进行翻转；
...【专利技术属性】
技术研发人员：郭喜如，
申请(专利权)人：湖南泰嘉新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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