[发明专利]铝锭厚度非接触式在线测量方法

摘要

本发明公开了一种铝锭厚度非接触式在线测量方法，该方法首先先对铝锭模具进行建模简化，构建一个模具宽度和厚度的函数关系，从而将水平方向上难以测量的厚度转化为容易测量的宽度，宽度信息由摄像头拍摄图像进行采集；再将所拍摄的铝锭图像的RGB色彩模型转换成HSV色彩模型，依据HSV色彩模型中的S信息进行分割提取颜色候选区域；然后将原彩色图像转化成归一化的灰度图像，并对归一化图像进行预处理及灰度形态学操作之后用Hough变换检测铝锭宽度；最后，根据铝锭宽度和铝锭厚度之间的函数关系，完成对铝锭厚度的测量。本发明选择HSV色彩空间可以更加快速稳定地识别出铝锭的宽度进而实现对铝锭厚度的非接触测量。

主权项

1.一种铝锭厚度非接触式在线测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：第一步：对铝锭模具进行建模，找到铝锭厚度和铝液上表面宽度之间的数学关系，方便后续将铝锭宽度转化为厚度信息；第二步：拍摄铝锭现场的图片并对原始图像进行裁剪，将不需要的部分裁掉以减少需要运算的数据量，增加处理速度；第三步：对比裁剪后图像在不同颜色模型下的图像，在RGB、HSV、YCbCr、NTSC颜色模型中进行比较，优选可以更好的突出所需测厚部分的颜色模型，将裁剪后的图像转换为该颜色模型进行后续处理；第四步：将组成上述颜色模型的H分量、S分量和V分量三个分量分离，并分别显示进行比较，确定将所需测厚部分的铝锭明显地与环境背景区分开来的分量，保留该分量的图像进行后续处理；第五步：需要将保留后的上述分量的图像继续进行处理，先通过分析图5所示的灰度直方图将无关信息去除，即只保留灰度范围在[0，0.1]的部分，并将最后得出的图像进行二值化处理使得图像灰度分布更加均衡；第六步：由于只需要测量铝锭边缘的宽度，因此通过边缘检测将铝锭中心部分去除，利用Prew itt边缘算子进行铝锭的边缘提取，提取出的边缘部分由于并不是连续线段，通过对图像进行闭和运算使线段连续，形成一个铝锭边缘的轮廓；第七步：最终利用Hough变换检测直线将所需测量的铝锭边缘具化成为线段信息，并通过计算这些线段之间的距离来得到铝锭在拍摄图像中的像素宽度，通过实际宽度与图像中像素宽度的比例即可得到铝锭的实际宽度，利用之前得到的宽度与厚度的关系式即可得到铝锭的实际厚度，从而完成铝锭厚度的非接触测量。