[发明专利]一种棒材表面缺陷尺寸面积确定方法

说明书

本发明提供一种棒材表面缺陷尺寸面积确定方法，属于机器视觉无损检测领域。所述方法包括：利用3D线扫描相机和2D线阵相机采集待检测棒材的表面图像，在2D线阵相机采集的图像中检测出待检测棒材的表面缺陷；在3D线扫描相机得到的3D深度图中获取到缺陷所在位置曲线上的多点坐标信息，利用这些点拟合出曲线方程，对曲线做弧长积分得到实际的长度，实现曲线展开算法；将缺陷区域分解为多个小矩形，利用曲线展开算法计算所有小矩形面积来求和得到缺陷区域的面积。采用本发明，能够准确确定缺陷区域的面积。

技术领域

本发明涉及机器视觉无损检测领域，特别是指一种棒材表面缺陷尺寸面积确定方法。

背景技术

棒材在生产过程中需要检测其表面存在的各种缺陷，分析缺陷的尺寸信息，计算出缺陷的面积，统计分析缺陷的尺寸和面积信息来对棒材产品进行准确的定级，和板带材类产品检测不同，棒材表面不是平面，而是一个弧面，需要将棒材弧面准确的展开为对应的平面后，才能准确的计算出各类缺陷的真实面积，完成对产品的准确分级，大多数方法会从生产管理系统获取棒材的直径，通过该直径作为参数来展开棒材的弧面，但在实际情况下通过这种方法计算出的缺陷面积并不准确，这是因为：

1、棒材长度方向上不同部分直径可能会存在差异；

2、存在获取到的直径参数与真实粗轧完成的直径并不一致的情况；

3、棒材的截面有可能并不是一个标准的圆形，而是椭圆；

4、棒材直径的变化导致相机的物距变化影响了之前标定的参数，造成计算误差。

发明内容

本发明实施例提供了棒材表面缺陷尺寸面积确定方法，能够准确计算缺陷区域的面积。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种棒材表面缺陷尺寸面积确定方法，该方法包括：

利用3D线扫描相机和2D线阵相机采集待检测棒材的表面图像，在2D线阵相机采集的图像中检测出待检测棒材的表面缺陷；

在3D线扫描相机得到的3D深度图中获取到缺陷所在位置曲线上的多点坐标信息，利用这些点拟合出曲线方程，对曲线做弧长积分得到实际的长度，实现曲线展开算法；

将缺陷区域分解为多个小矩形，利用曲线展开算法计算所有小矩形面积来求和得到缺陷区域的面积。

进一步地，在利用3D线扫描相机和2D线阵相机采集待检测棒材的表面图像，在2D线阵相机采集的图像中检测出待检测棒材的表面缺陷之前，所述方法包括：

沿棒材运动方向依次安装3D线扫描相机、2D线阵相机，其中，3D线扫描相机和2D线阵相机安装在平行于棒材运动方向的运动机构上，且3D线扫描相机和2D线阵相机距离棒材表面的最小距离为固定值；

对2D线阵相机和3D线扫描相机在y和x方向的关系进行标定，得到从2D线阵相机图像到3D线扫描相机深度图之间的对应关系，其中，x方向为棒材运动方向，即：棒材长度方向，y方向表示棒材宽度方向。

进一步地，所述沿棒材运动方向依次安装3D线扫描相机、2D线阵相机，其中，3D线扫描相机和2D线阵相机安装在平行于棒材运动方向的运动机构上，且3D线扫描相机和2D线阵相机距离棒材表面的最小距离为固定值包括：

沿棒材运动方向依次安装激光测距传感器、3D线扫描相机、2D线阵相机，其中，3D线扫描相机和2D线阵相机安装在平行于棒材运动方向的运动机构上；

激光测距传感器在待检测棒材进入3D线扫描相机检测区域前获取3D线扫描相机到棒材表面的最小距离并将距离数据发送至控制运动机构；

控制运动机构根据接收到的距离数据控制运动机构进行调整，使得3D线扫描相机和2D线阵相机距离棒材表面的最小距离保持为固定值。