[发明专利]一种铱坩埚卷圆过程中的圆度判断方法

说明书

本发明涉及贵金属加工，具体涉及一种铱坩埚卷圆过程中的远程圆度判断方法，旨在解决现有技术中无法在高温卷圆过程中远程测量铱坩埚埚身的圆度形成的问题，其技术要点在于：包含以下步骤：图像采集模块采集卷圆过程中的铱坩埚图像，传递给上位机，上位机对图像进行处理后，Canny边缘检测算法提取铱坩埚埚身圆弧，通过最小二乘法计算得到圆弧的弧心坐标(x_c，y_c)和半径r_i。以(x_c，y_c)为圆心，r_i为半径做圆M，通过设定的阈值剔除噪声点后，再用最小二乘法确定最终弧心坐标(x′_c，y′_c)和半径r′_i，通过比较多个不同圆弧的半径r′_i来最终判断铱坩埚埚身圆度。本发明克服了传统的接触式圆度测量工具无法在高温卷圆过程中直接测量坩埚埚身圆度的问题的不足，且精度高，实用性强。

技术领域

本发明涉及贵金属加工领域，具体是一种铱坩埚卷圆过程中的圆度判断方法。

背景技术

光学及光电子学用高熔点单晶如钇铝石榴石、锗镓石榴石、红宝石、以及钨酸盐、钛酸盐等的生长正趋向于大尺寸、集成化。单晶直拉法是目前生产单晶的主流方法。高熔点单晶生长的容器需具备耐高温、耐持久性、温度场均匀、同时具备高的强度和硬度、良好的抗热震性、良好的耐磨性、抗腐蚀性，且有在高温下具有抗氧化中毒以及长的服役寿命等性能。贵金属铱作为一种高熔点的面心立方晶体材料，具有很高的强度和硬度、很好的耐磨性、抗腐蚀性，高温抗氧化等性能，是单晶生长的容器的优良选择。

目前市场对铱坩埚的使用要求越来越高，尤其是对寿命的要求，而铱坩埚埚身圆度是否合格是影响其使用寿命的关键因素之一。但是，由于铱的加工温度很高，在卷圆过程中温度通常在1000℃以上，传统的接触式圆度测量工具无法在此温度下进行圆度测量，而等铱板冷却后再进行圆度测量，若圆度不合格，需重新加热进行卷圆，既浪费时间又浪费能源，给企业造成大量损失。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中无法在高温过程中远程测量铱坩埚埚身的圆度形成的缺陷，从而提供一种铱坩埚卷圆过程中的圆度判断方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种铱坩埚卷圆过程中的远程圆度判断方法，其特征在于：包含以下步骤：

01：对铱板进行加热，卷圆，卷圆至形成一个完整的圆埚身；

02：图像采集模块对埚身图片进行采集，通过数据传输模块将采集的图片传送给上位机；

03：上位机对采集的埚身图片进行处理标记，划分出卷圆机主高温合金辊水平对称面以上的铱坩埚埚身圆弧所在的区域；

04：使用Canny边缘检测算法提取图像中铱坩埚埚身边缘轮廓信息；

05：在边缘轮廓图像中提取所有圆弧所在区域灰度值不为0的点的坐标(x_i，y_i)，其中下标i表示第i个坐标。对所有的这些点使用最小二乘法估计圆弧的弧心坐标(x_c，y_c)和半径r_i；

06：以(x_c，y_c)为圆心，r_i为半径做圆M，计算上一步输入到最小二乘估计算法的所有坐标点(x_i，y_i)与圆M上所有点中最短距离d_i，当d_i＞d时，将(x_i，y_i)判定为噪声点；

07：剔除上述全部噪声点，得到一组新的待拟合圆弧坐标点(x′_i，y′_i)；