[发明专利]基于双目视觉的板坯边部及头尾形状自动检测系统及方法

说明书

本发明提供一种基于双目视觉的板坯边部及头尾形状自动检测系统，其包括图像采集模块、图像处理模块、系统通信模块、软件交互界面以及机器视觉检测算法模块，其中：图像采集模块用于板坯侧边及头尾的图像采集；图像处理模块用于对获取的所述板坯边部和尾部实时视频图像进行图像预处理；系统通信模块用于收集工业相机采集到的板坯边部和尾部实时视频图像并发送至客户端，以及向工业相机发送采集控制信号和对机器视觉检测算法模块识别结果信号的输出进行控制；机器视觉检测算法模块包括计算模块和判断模块。本发明设备简单，安装灵活，不影响原有生产线布置及操作，设备运行可靠性高且操作简单，可避免工人在恶劣环境下工作，降低人力成本。

技术领域

本发明专利涉及板坯热轧生产板坯边部及头尾形状检测领域，特别涉及一种基于双目视觉的板坯边部及头尾形状自动检测系统及方法。

背景技术

铝合金厚板热轧板坯，因大压下量轧制消除了铸造组织缺陷，将铸造组织转变为形变组织，其延续产品在深冲性能、表面质量和精度控制方面具有很大的优势，可广泛应用于航空航天、汽车、机械制造、船舶及化工等国民经济重要领域，近十几年其生产过程的自动化程度有了很大发展，但智能化还远未实现，大多关键技术环节仍然依靠人工经验。

其中一项较为关键的问题是，铝合金厚板热轧板坯初始厚度大(500-800mm)，轧制压下量无法渗透到心部，累积变形在边部和头尾易出现双鼓形缺陷，目前工业实际生产过程中是通过采用投入立辊滚边和头尾切除的方式来控制板坯形状，但是由于缺少有效的检测手段，生产过程中立辊投入时机、滚边压下量、头尾切除量等控制主要靠人工检查或生产经验来实现，不仅工人操作环境恶劣，还会影响轧制规程的制定，造成了板坯的巨大浪费，大大降低了成材率。

近年来发展起来的机器视觉技术，具有可靠性高、反应快、生产成本低等优点，可真正实现生产的智能化，因此，面对人力成本的上升以及竞争压力的增大，如何借助机器视觉技术，提高其生产效率、产品成材率和产品质量成为亟待解决的关键技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对目前铝合金板热轧粗轧生产中缺少板坯形状检测装置，导致立辊投入、头尾切除时机及数值无法精确控制的问题，提供一种结构简单、实时检测且准确性高的双目视觉板坯边部及头尾形状检测系统及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种基于双目视觉的板坯边部及头尾形状自动检测系统，其包括图像采集模块、图像处理模块、系统通信模块、软件交互界面以及机器视觉检测算法模块，其中：

所述图像采集模块用于板坯侧边及头尾的图像采集，所述图像采集模块包括多个工业相机以及定位支架，所述定位支架固定在轧机出口辊道两侧，所述工业相机安装在所述定位支架上用于获取生产线板坯边部和尾部实时视频图像，每两个工业相机组成一个双目系统；

所述图像处理模块用于对获取的所述板坯边部和尾部实时视频图像进行图像预处理，图像预处理包括板坯感兴趣区域的前景提取和图像增强，得到板坯边部及尾部图像；

所述系统通信模块用于收集工业相机采集到的板坯边部和尾部实时视频图像并发送至客户端，以及向工业相机发送采集控制信号和对机器视觉检测算法模块识别结果信号的输出进行控制；

所述软件交互界面用于显示板坯边部和尾部实时视频图像以及机器视觉检测算法模块的运行结果，并实现机器视觉检测算法模块的运行参数控制；

所述机器视觉检测算法模块包括计算模块和判断模块，

所述计算模块对处理后的板坯边部及头尾图像信息进行分析，得到检测板坯侧边及头尾的形状参数，

所述判断模块将检测板坯侧边及头尾的形状参数与预设道次变形参数进行比对，从而判断是否需要立辊投入和头尾切除以及滚边压下量和头尾切除量数值。

优选地，所述工业相机为CCD相机。