[发明专利]一种用于热轧带钢跑偏量检测的灰度自适应方法

说明书

本发明公开了一种用于热轧带钢跑偏量检测的灰度自适应方法，对多台工业数码相机分别进行增量式PD自动增益控制，对前一幅图像和本次图像的24点灰度平均值的变化速度和本次图像平均灰度与设定灰度的差值进行增量式PD运算，分别输出多台工业数码相机的控制增益，以获得质量符合要求的图像。本发明确保热轧精轧带钢跑偏检测精度，提高检测系统的可靠性和实用性，降本增效和安全生产。

技术领域

本发明涉及热轧带钢位置在线检测技术，更具体地说，涉及一种用于热轧带钢跑偏量检测的灰度自适应方法。

背景技术

热轧精扎运动带钢位置测量系统(BSPMS)是基于视觉检测和运动物体边缘检测技术。它主要由视觉图像获取系统和图像处理分析系统组成，如图1所示。

视觉图像获取系统是由四台高速高分辨率的工业数码相机、两台激光器、一台视觉图像控制器、六台千兆以太网光纤转发器组成。

视觉图像控制器是视觉图像获取系统的指挥中心，运行在嵌入式Linux3.0系统，具有上电自起动功能，被设计成无人值守工作模式。它有两个千兆以太网口，其中第一个scoket1(TCP1)通过千兆光纤收发器DGE872与图像数据分析处理计算机(IMAGE PC)的scoket5(TCP5)连接，用于接受来自IMAGE PC的各种控制参数和向IMAGE PC发送工业相机的工作状态和视觉图像获取系统的工作状况的信息，而第二个scoket2(TCP2)作为备用。

视觉图像控制器有四个高速12BIT AD转换器，转换速率达到200KS/S，其中AD1可接收4-20MA现场信号，连接至现场带钢运动速度；AD2连接至视觉图像获取系统控制柜内部温度传感器，检测视觉图像获取系统控制柜内工作温度；AD3、AD4备用。

视觉图像控制器有24路数字量输入，其编号为DI0-DI23，每路输入在电气和信道上隔离，并能承受1MHz开关频率，信号电平符合HTL标准。各路DI输入均经光电隔离连接到FPGA，在FPGA中为每路DI均配置了数字滤波器，虑除干扰信号，提高系统的抗EMC能力。视觉图像控制器的DI0-DI3与PLC的DO连接，其中DI0连接PLC DO的MEASURING START控制信号，DI1连接PLC DO的MEASURING STOP控制信号，控制工业相机的工作，DI2、DI3备用。视觉图像控制器的DI4-DI7连接1#工业相机的四个开关量输出，DI8-DI11连接2#工业相机的四个开关量输出，DI12-DI15连接3#工业相机的四个开关量输出，DI16-DI19连接4#工业相机的四个开关量输出，通过视觉图像控制器DI4-DI19可以获取四台工业相机的工作状态和故障信息。DI20-DI23可以获取两台激光器的工作状态和故障信息。视觉图像控制器将获取四台工业相机和两台激光器的工作状态机故障信息通过以太网(TCP1)送向图像分析处理计算机IMAGEPC。

视觉图像控制器有12路数字量输出，其编号为DO0-DO12，每路输出在电气和信道上隔离，并能承受500KHz开关频率。输出干节点可以承受DC24v0.2A负载。其中DO0、DO1连接到1#工业相机的DI输入，DO2、DO3连接到2#工业相机的DI输入，DO4、DO5连接到3#工业相机的DI输入，DO6、DO7连接到4#工业相机的DI输入，DO8-DO11控制四台工业相机电源，DO12、DO13控制两台起激光器工作，DO14、DO15控制两台激光器电源。四台工业相机工作控制信号受视觉图像控制器的高速同步周期计时器和高速同步工作计时器控制。高速同步周期计时器的计时时间是工业相机快门重复动作频率的倒数，高速同步工作计时器计时时间是工业相机快门动作持续时间。当工业相机被设置为APP模式时，高速同步工作计时器计时时间≤工业相机被设定的曝光时间/2；当工业相机被设置为I/O模式时，高速同步工作计时器计时时间＝工业相机被设定的曝光时间。

以太网光纤收发器的作用是将以太网线缆通过光纤收发器转换成光纤传输。

在视觉图像获取系统需要六台光纤收发器，其中1#-4#光纤收发器供四台工业相机所用，5#光纤收发器连接视觉图像控制器的TCP1，6#光纤收发器备用。