[发明专利]钢管表面检测装置的自动对焦方法

说明书

本发明公开了一种钢管表面检测装置的自动对焦方法，包括以下步骤：步骤一，第一距离的计算，步骤二，钢管表面检测装置的水平移动，步骤三，第二距离的计算，步骤四，钢管表面检测装置的竖直移动，步骤五，目标位置的计算，步骤六，钢管表面检测装置移动至目标位置，另外还包括修正步骤。采用本发明的本发明的钢管表面检测装置的自动对焦方法，根据钢管直径规格自动实现成像系统的调整，实现无缝钢管在运动过程中的实时检测。

技术领域

本发明涉及冶金行业中的钢管表面检测领域，尤其涉及一种钢管表面检测装置的自动对焦方法。

背景技术

目前，在热态棒、线材表面缺陷视觉检测方面，国际上目前只有较少的几家单位进行这类产品的研发，如OG公司、达涅利公司等。其中OG公司专业从事棒线材表面检测技术的研究，并开发出了HotEye(2008年注册商标)检测系统。达涅利公司也开发有自己的产品HiNSPECT，针对最大直径150mm，最高速度20m/s的棒材产品，分辨率0.2mm(横向)*0.7mm(纵向)，采用4相机成像方案。

欧洲专利EP2341330A2(Image capturing and processing system for hotprofiles of revolution)介绍了一种对热态圆柱长材表面进行成像的方法，三组线阵CCD相机和线性光源成120度分布。OG公司的专利“用于探测诸如轧制/冷拉金属杆的工件上的表面缺陷的装置和方法”(专利号：ZL200680032274.2)，该发明介绍了一种用于金属扁平物无损表面缺陷探测的相关问题。以上专利均未考虑成像系统的对焦问题。专利CN102549374A(A method and apparatus of a portable imaging-based measurementwith self calibration)采用改变焦距的成像方式进行对焦，变焦成像时将导致成像系统的分辨率发生变化。

因为钢管产线生产的钢管直径变化大，为了有效实现各规格钢管表面的检测，成像系统须对钢管进行对中对焦操作，以获取清晰的钢管表面图像。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种钢管表面检测装置的自动对方法，能够自动对钢管进行对焦，从而获取清晰的钢管表面图像。

为实现上述目的，本发明提供一种钢管表面检测装置的自动对焦方法，基于一种钢管表面检测装置的自动对焦机构，该自动对焦机构安装在所述钢管表面检测装置上，用于辅助所述钢管表面检测装置对斜辊道上的钢管进行对焦，所述斜辊道的辊面与斜面形成斜辊道的交点，包括：第一成像单元、第二成像单元、以及第三成像单元，所述第一至第三成像单元用于获取所述钢管的表面图像，所述第一至第三成像单元的直线成像光路相交于一个交点，且所述第一至第三的所述直线成像光路依次呈60度夹角，所述第一至第三成像单元可沿各自的直线成像光路方向移动；

PLC控制器，所述PLC控制器控制所述第一至第三成像单元沿各自的直线成像光路方向移动，且，所述PLC控制器控制所述钢管表面检测装置整体移动。

优选的，还具备伺服电机，所述PLC控制器对所述伺服电机输出控制信号，所述伺服电机根据所述控制信号控制所述钢管表面检测装置移动。

优选的，所述控制信号指示水平方向移动距离和竖直方向移动距离。

本发明的一种钢管表面检测装置的自动对焦方法，具备以下步骤：

步骤一，所述PLC控制器以所述斜辊道的交点为圆心，以所述成像单元的成像距离为半径绘制圆形，并计算所述第二成像单元与该圆心的距离，记为第一距离；

步骤二，所述PLC控制器输出控制信号，控制所述伺服电机驱动所述钢管表面检测装置在水平方向上移动，其移动的位移等于所述第一距离；

步骤三，所述PLC控制器计算所述圆心与所述第一至第三成像单元的直线成像光路的交点的距离，并记为第二距离；