[发明专利]轧辊磨削表面缺陷检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：包括结构光投射器(1)、成像装置(2)、数据传输模块(3)和图像处理与分析系统(4)，所述结构光投射器(1)能够朝向被测轧辊(5)表面投射具有一定形状的结构光图形，成像装置能够对经轧辊表面反射后图形进行成像，成像装置通过数据传输模块将信号传输于图像处理与分析系统，图像处理与分析系统能够将接收到的图像信息与自身预存储的标准图像信息进行比对分析并输出检测结果。

2.根据权利要求1所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：所述成像装置为CCD或CMOS工业相机。

3.根据权利要求1所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：所述结构光投射器为能够投射相干单色图形或非相干白光、单色光图形的结构光激光器或结构光投影仪。

4.根据权利要求1所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：结构光投射器上设有第一调节装置，第一调节装置能够调整结构光投射器投射结构光的扇形角(θ)。

5.根据权利要求1所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：还设有第二调节装置和第三调节装置，其中第二调节装置能够调整结构光投射器的投射距离(h1)，第三调节装置能够调整成像装置与被测轧辊表面投射图形中心之间的垂直距离(h2)。

6.根据权利要求1所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：所述结构光投射器发射光路中心轴线与成像装置接收光路中心轴线关于投射在轧辊表面图形中心对称，且结构光投射器发射光路中心轴线与成像装置接收光路中心轴线中间形成设定夹角(α)。

7.根据权利要求6所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：还设有第四调节装置，该第四调节装置能够调节结构光投射器的安装倾斜角度(ω1)和成像装置的安装倾斜角度(ω2)以及二者之间的水平距离(d)。

8.根据权利要求7所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：还设有机械系统，该机械系统能够驱动结构光投射器和成像装置形成的整体沿轧辊轴向水平移动以及驱动轧辊转动。

9.根据权利要求1所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统，其特征在于：所述数据传输模块通过无线或有线的传输方式实现成像装置与图像处理与分析系统的信号传输。

10.一种采用权利要求1所述的轧辊磨削表面缺陷检测系统的轧辊磨削表面缺陷检测方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：对成像装置进行标定；

步骤二：根据被测轧辊尺寸及待检测缺陷类型，确定结构光投射器的扇形角、投射距离及其发射光路中心轴线与成像装置接收光路中心轴线夹角；

步骤三：调节结构光投射器的扇形角、投射距离及倾角；

步骤四：根据步骤二中结构光投射器发射光路中心轴线与成像装置接收光路中心轴线夹角以及结构光投射器的倾角，确定成像装置的倾角，根据成像公式(f：镜头焦距，u：物距，v：相距)及几何关系计算成像装置成像中心与被测轧辊表面投射图形中心之间的垂直距离，并调节成像装置倾角及其与被测轧辊表面投射图形中心之间的垂直距离；

步骤五：运行系统及测量软件相应模块，根据具有图像处理与分析系统的计算机实时显示的成像装置拍摄图像情况对成像装置的倾角及其与被测轧辊表面投射图形中心之间的垂直距离进行微调以使图像清晰并使反射图像处于拍摄图像中心位置；

步骤六：运行测量系统及相应测量软件，具有图像处理与分析系统的计算机通过成像装置拍摄到的反射图形与其自身预存储的标准图像信息对比分析得出定性和定量测量结果；

步骤七：通过相应机械系统带动结构光投射器和成像装置整体平动或轧辊转动，对轧辊表面不同区域进行检测。