[发明专利]一种基于图像处理的棒材轧制哈夫面氧化黑带宽度的测量方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的棒材轧制哈夫面氧化黑带宽度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、利用高速相机，获取轧制后棒材照片，照片中，背景为黑色，灰度小于30，棒材呈灰白色，灰度为120~150，棒材中的黑带呈黑色，灰度小于70；

步骤二、读取照片数据，获取照片的高度HEIGHT和宽度WIDTH，并计算各点的RGB值和灰度值：

采用C#编程，利用C#语言的API函数，自动读取相机照片，并自动获取各点的RGB，并采用式（1）所示的形式，计算各点的灰度值；

Gray=0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B （1）

同时采用C#语言的API函数，自动获取照片的宽度和高度大小，分别记为WIDTH和HEIGHT，单位均是像素；

步骤三、建立坐标系，获取照片中棒材的左右边界，在坐标系中标出：

以照片的宽度方向为横坐标，高度方向为纵坐标，建立坐标系；通过遍历搜索的方法，得到棒材的左侧边界横坐标X_A、右侧边界的横坐标X_C；

步骤四、获取照片中氧化铁皮黑带的左右边界：

在上述坐标系中，通过遍历搜索的方法，得到氧化铁皮黑带的左侧边界横坐标X_D以及右侧边界的横坐标X_E；

步骤五、获取棒材实际半径R_bar，计算氧化铁皮黑带的理论宽度：

设氧化铁皮黑带理论宽度为W_ANA，采用式（2），计算其值

W_ANA=2R_bar*（X_E - X_D）/（X_C - X_A） （2）

步骤六、获取氧化铁皮黑带的修正宽度：

根据氧化铁皮中心与棒材中心的偏移距离，在[1,2.2)之间进行线性插值，求其修正系数α，得到修正的氧化铁皮宽度为α*W_ANA，实现棒材轧制哈夫面氧化黑带宽度的测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的棒材轧制哈夫面氧化黑带宽度的测量方法，其特征在于：步骤三中，获取棒材左右边界得到具体过程为：

令纵坐标y从0至HEIGHT，逐像素变化，对于每一个y，均从左往右搜索，即令x从0至WIDTH逐像素变化，每次搜索到灰度值大于50的点，则记录该点横坐标，并停止本次搜索；其中，50为照片中棒材与背景的边界阈值，不同的图片，可以适当修正；

将y的值加1，继续重复执行上述搜索；

搜索完成后，将记录的所有横坐标求平均值，得到棒材的左侧边界横坐标X_A；

采用相同的原理，在照片中，从右往左搜索，找到棒材的右侧边界的横坐标X_C。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的棒材轧制哈夫面氧化黑带宽度的测量方法，其特征在于：步骤四中，获取氧化铁皮黑带左右边界的具体过程为：

令纵坐标y从0至HEIGHT，逐像素变化，对于每一个y，均从左往右搜索，即令x从X_A至X_C逐像素变化，每次搜索到灰度值小于70的点，则记录该点横坐标，并停止本次搜索；其中，70为图中棒材与氧化铁皮黑带的边界阈值，不同的图片，可以适当修正；

将y的值加1，继续重复执行上述搜索；

搜索完成后，将记录的所有横坐标求平均值，得到氧化铁皮黑带的左侧边界横坐标X_D；

采用相同的原理，在照片中，从右往左搜索，找到氧化铁皮黑带的右侧边界的横坐标X_E。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的棒材轧制哈夫面氧化黑带宽度的测量方法，其特征在于：步骤六中，求修正系数α的过程具体为：

由于轧辊偏移，导致氧化铁皮黑带不在视图中心时，需求其修正系数；当氧化铁皮的边缘为棒材边缘，即点C和点E重合， 此种情况真实的氧化铁皮黑带宽度应该在式（2）基础上放大2.2倍，即为2.2W_ANA，此时判断为无效图片，不处理；

当氧化铁皮中心与棒材中心重合时，W_ANA放大倍数为1倍，修正系数即为1；

根据氧化铁皮中心线和棒材中心线的偏移距离，在[1,2.2）之间，采用线性插值，求其修正系数。