【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢丝绳中心定位，具体涉及一种基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统。
技术介绍
1、目前，钢丝绳被广泛应用于桥梁、港口、起重机等重要的设施和机械中，因此，其安全状况受到密切的关注。磁通泄漏(magnetic flux leakage，mfl)方法作为钢丝绳无损检测的代表，由于其对于钢丝绳缺陷检测的有效性，在许多工业应用中被广泛认可。而传统的mfl检测要求钢丝绳在检测设备的中心位置，即钢丝绳的表面到设备中各个位置传感器的提离值是相同的，但现实情况下，由于钢丝绳在移动过程中的振动以及外部环境的干扰噪声，导致钢丝绳的提离值发生变化，这严重削弱了mfl检测的准确性和可靠性。目前，针对提离值引起的检测信号失真问题，一些研究学者提出使用中值滤波、误差补偿等消除振动噪声的方法，这些方法虽然在一定程度上缓解了问题，但是实时获得钢丝绳的瞬时提离值则是更加可靠的解决方案。因此，对钢丝绳的中心进行实时准确定位，从而实时获得钢丝绳的提离值成为目前亟待解决的技术问题。
2、现有技术如申请号为cn201710780817.9的中国专利文献，公开了一种基于线阵ccd的实时空间位移测量系统，提出了由三个彼此光轴方向成一定夹角且在三个等间距位置上固定的由中心轴彼此相互垂直的柱面透镜和线阵ccd组成的一维图像获取单元构成的三维实时定位装置，置于被测点上的led组，以及一体化数据采集处理装置组成的实时空间位移测量系统。但是该系统只是通过三个或四个线阵ccd对空间中的led点光源进行定位，无法对一个动态的类圆柱体中心进行定位。
4、现有技术又如申请号为cn202211005050.x的中国专利文献，公开了一种考虑提离值效应的钢丝绳断丝根数估计方法，提出了一种考虑提离值效应的钢丝绳断丝根数估计方法，通过采集钢丝绳表面漏磁信号，利用多维变分模态分解对漏磁信号去趋势处理；接着，采用小波变换的同步挤压变换得到其时频谱，再使用前后向加窗的贪婪算法提取股波时频脊线，得到对应的股波瞬时频率曲线；然后通过股波瞬时频率判断提离值大小并反演出断丝漏磁场分布；最后通过磁场径向分量估计钢丝绳的断丝根数。但该方法获取提离值的方式是先对漏磁信号去趋势处理，再转为漏磁图像，提取股波瞬时频率，采用非线性最小二乘法对关于位置关系的股波瞬时频率函数进行拟合，最终拟合出每个霍尔传感器对应的提离值。但是最小二乘法在对异常值敏感，如果漏磁数据中存在一些异常值，它们会对最小二乘法的结果产生很大的影响，可能导致估计不准确。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统，有效解决由于钢丝绳在移动过程中的振动或外部环境的干扰噪声造成提离值变化导致的mfl检测误差问题。
2、为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
3、一种基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统，所述基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统包括视觉模组和无损检测设备，沿钢丝绳运动方向，所述视觉模组位于所述无损检测设备之前；
4、所述视觉模组包括微控制器、若干台线阵ccd相机、led光源和模组壳体，所述模组壳体由两个同圆心的中空的圆筒组成，若干台线阵ccd相机均匀分布在两个圆筒之间，所述led光源贴合内圆筒安装，所述钢丝绳从所述视觉模组的中心通过，所述led光源的光照区域覆盖所述钢丝绳的周侧，所述微控制器接收若干台线阵ccd相机获取的像素值，并根据像素值得到提离值发送至所述无损检测设备。
5、以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
6、作为优选，所述led光源位于两个圆筒之间且贴合内圆筒表面安装，所述内圆筒设有与所述led光源位置对应的出光口，且所述内圆筒设有与所述线阵ccd相机位置对应的测量口。
7、作为优选，所述模组壳体的内圆筒的直径和线阵ccd相机的x轴测量宽度均大于钢丝绳震荡的最大范围。
8、作为优选，所述微控制器接收若干台线阵ccd相机获取的像素值，并根据像素值得到提离值发送至所述无损检测设备，执行如下操作：
9、从线阵ccd相机拍摄的成像画面中提取钢丝绳的成像像素区域；
10、根据所提取的钢丝绳的成像像素区域分别计算钢丝绳中心与每一线阵ccd相机光轴的夹角；
11、根据钢丝绳中心与线阵ccd相机光轴的夹角，建立每一线阵ccd相机到钢丝绳中心的直线方程；
12、联立线阵ccd相机到钢丝绳中心的直线方程，得到钢丝绳中心的坐标；
13、基于钢丝绳中心的坐标，计算无损检测设备中每一霍尔传感器到钢丝绳表面的提离值。
14、作为优选，所述根据所提取的钢丝绳的成像像素区域分别计算钢丝绳中心与每一线阵ccd相机光轴的夹角，执行如下操作：
15、取一台线阵ccd相机所在点为a点，若干台线阵ccd相机的光轴焦点中心为o点，且该线阵ccd相机所获取的钢丝绳的成像像素区域在成像平面上的投影点边界为a1和a2，线阵ccd相机的视场角为∠man，钢丝绳中心所在点为q点，则钢丝绳中心与线阵ccd相机光轴的夹角为∠qao，计算∠qao的过程如下：
16、
17、
18、
19、
20、式中，oa指线段oa的长度，om指线段om的长度，tan是正切函数，∠a2ao为点a2与线阵ccd相机的光轴ao的夹角，oa2指线段oa2的长度，∠oaa1为点a1与线阵ccd相机的光轴ao的夹角，oa1指线段oa1的长度，tan-1为反正切函数。
21、作为优选，所述根据钢丝绳中心与线阵ccd相机光轴的夹角，建立每一线阵ccd相机到钢丝绳中心的直线方程，执行如下操作：
22、令钢丝绳中心的坐标为q(x，y)，所有线阵ccd相机的光轴交于o点，取若干台线阵ccd相机中的一台线阵ccd相机的位置所在点为a点，以o点为原点，直线oa为x轴，且a点位于x轴的正半轴上建立直角坐标系，除a点位置的线阵ccd相机以外的线阵ccd相机所在位置均称为b点，取a点至o点的距离记为la，取每一r点至o点的距离记为lb，则计算q点至a点的直线方程如下：
23、ka＝-tan∠qao
24、y本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统包括视觉模组和无损检测设备，沿钢丝绳运动方向，所述视觉模组位于所述无损检测设备之前；
2.根据权利要求1所述的基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述LED光源位于两个圆筒之间且贴合内圆筒表面安装，所述内圆筒设有与所述LED光源位置对应的出光口，且所述内圆筒设有与所述线阵CCD相机位置对应的测量口。
3.根据权利要求1所述的基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述模组壳体的内圆筒的直径和线阵CCD相机的x轴测量宽度均大于钢丝绳震荡的最大范围。
4.根据权利要求1所述的基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述微控制器接收若干台线阵CCD相机获取的像素值，并根据像素值得到提离值发送至所述无损检测设备，执行如下操作：
5.根据权利要求4所述的基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述根据所提取的钢丝绳的成像像素区域分别计算钢丝绳中心与每一线阵CCD相机光轴的夹角，执
6.根据权利要求4所述的基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述根据钢丝绳中心与线阵CCD相机光轴的夹角，建立每一线阵CCD相机到钢丝绳中心的直线方程，执行如下操作：
7.根据权利要求4所述的基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述联立线阵CCD相机到钢丝绳中心的直线方程，得到钢丝绳中心的坐标，包括：
8.根据权利要求4所述的基于多线阵CCD相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述基于钢丝绳中心的坐标，计算无损检测设备中每一霍尔传感器到钢丝绳表面的提离值，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统包括视觉模组和无损检测设备，沿钢丝绳运动方向，所述视觉模组位于所述无损检测设备之前；
2.根据权利要求1所述的基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述led光源位于两个圆筒之间且贴合内圆筒表面安装，所述内圆筒设有与所述led光源位置对应的出光口，且所述内圆筒设有与所述线阵ccd相机位置对应的测量口。
3.根据权利要求1所述的基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述模组壳体的内圆筒的直径和线阵ccd相机的x轴测量宽度均大于钢丝绳震荡的最大范围。
4.根据权利要求1所述的基于多线阵ccd相机的钢丝绳中心定位系统，其特征在于，所述微控制器接收若干台线阵ccd相机获取的像素值，并根据像素值得到提离...
【专利技术属性】
技术研发人员：马灵涛，叶晶晶，马鑫烨，
申请(专利权)人：中电海康集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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