[发明专利]基于二次投影算法的在线非接触式中厚板轮廓检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于二次投影算法的在线非接触式中厚板轮廓检测系统及方法。在该检测系统中利用面阵CMOS相机获取入射在中厚板带钢表面的线激光的图像，再利用二次投影算法对拍摄的图像进行处理，精确地提取出图像中激光线纵向位置坐标和激光线的端点位置坐标，通过激光线纵向位置坐标可以计算出中厚板表面的高度信息，通过中厚板表面的高度信息和激光线端点的位置坐标结合相机的视觉标定可以确定被测带钢边缘的空间位置坐标，再结合激光多普勒测速仪测量的带钢的速度数据，经计算机处理之后可以得到中厚板带钢的轮廓曲线。本发明不仅实现了中厚板带钢两侧轮廓的在线非接触式高速检测，还实现了中厚板带钢头、尾轮廓的在线非接触式高速检测。

主权项

一种基于二次投影算法的在线非接触式中厚板轮廓检测系统，其特征在于包括中厚板轮廓检测装置和控制装置；中厚板轮廓检测装置包括传感器柜(1)、线激光源(2)、面阵CMOS相机(3)、相机镜头(4)、面阵CMOS相机的安装位置(5)、激光多普勒测速仪(6)、螺丝(7)、两相邻面阵CMOS相机的视觉重叠区域(8)、被测带钢(9)、带钢输送辊道(10)、相机轴线与相机安装点所形成的平面(11)和左面阵CMOS相机的轴线(12)、光电开关接收器(13)和光电开关发射器(14)；传感器柜(1)内在等高平面上设有两个面阵CMOS相机(3)，在面阵CMOS相机(3)上装有相机镜头(4)，且在其面阵CMOS相机(3)的两侧分别设有多个线激光源(2)，线激光源(2)与面阵CMOS相机(3)轴线之间的夹角为2‑12度，激光多普勒测速仪(6)通过螺丝(7)固定在传感器柜(1)的下端，带钢输送辊道(10)上设有被测带钢(9)，在被测带钢(9)上设有两相邻面阵CMOS相机的视觉重叠区域(8)，面阵CMOS相机(3)的安装位置与左面阵CMOS相机的轴线(12)形成相机轴线与相机安装点所形成的平面(11)，光电开关接收器(13)安装在传感器柜(1)的正前方，光电开关发射器(14)安装在光电开关接收器(13)的正下方形成对射，且光电开关发射器(14)安装在低于带钢输送辊道(10)的平面的高度平面上，面阵CMOS相机(3)与相机工控机相连，激光多普勒测速仪(6)与前端工控机相连，且前端工控机通过网线与相机工控机相连，传感器柜(1)放置在龙门架上；控制装置包括面阵CMOS相机、激光多普勒测速仪、基于CPCI接口的图像采集卡、相机工控机、基于CPCI接口的串口扩展卡、模拟信号采集卡、数字I/O控制卡、前端工控机；前端工控机分别与相机工控机和基于CPCI接口的串口扩展卡相连，相机工控机与基于CPCI接口的图像采集卡相连，基于CPCI接口的图像采集卡与两个面阵CMOS相机相连，基于CPCI接口的串口扩展卡分别与激光多普勒测速仪、模拟信号采集卡和数字I/O信号控制卡相连；面阵CMOS相机拍摄的图像通过CameraLink通信传输给基于CPCI接口的图像采集卡，基于CPCI接口的图像采集卡对拍摄图像进行预处理，并将处理后的图像经CPCI通信接口传输给相机工控机，相机工控机通过TCP/IP以太网与前端工控机进行数据交互，激光多普勒测速仪测得的速度信息通过RS232通信协议传输给基于CPCI接口的串口宽展卡，模拟信号采集卡和数字I/O信号控制卡通过RS485通信协议与基于CPCI接口的串口宽展卡进行数据交互，基于CPCI接口的串口宽展卡通过CPCI通信接口与前端工控机进行数据交互。