[发明专利]一种基于图像处理的钢管测量装置和方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的钢管测量装置和方法，所述测量装置包括机架、图像采集与处理单元、步进传送单元、测重单元；所述机架用于放置钢管；所述步进传送单元用于传送钢管；所述测重单元用于测量钢管的重量；所述图像采集与处理单元用于采集钢管图片并得到处理的结果，所得结果包括钢管的内径、外径以及钢管的长度。本发明提供了一种基于图像处理的钢管测量装置和方法，该装置和方法将图像处理与工业测量相结合，采用图像处理与自动化相结合的方式测量钢管的内外径以及长度和重量，操作简单，通用性强，具有较好的实时性和精确性，能极大的提高测量效率。

技术领域

本发明属于工业测量技术领域，具体涉及一种基于图像处理的钢管测量装置和方法。

背景技术

钢制管材在日常生活中使用非常普遍。在一些钢管制造厂中，对生产的成品钢管都需要按照严格标准进行尺寸以及重量的测量，分析记录的测量结果便于后续提升生产质量和效率。传统的方式是采用人工测量，到目前为止这仍然是很多钢管制造厂采用的方式，这项工作既繁琐又劳动强度大，尤其对于不同类型的钢管而言，测量难度极大。由于传统的测量采用接触式的方式，这样容易造成测量设备的损坏，因此维护成本较高且不具备通用性，对于不同的测量环境需要设计特定的测量系统。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于图像处理的钢管测量装置和方法，该装置和方法将图像处理与工业测量相结合，采用图像处理与自动化相结合的方式测量钢管的内外径以及长度和重量，操作简单，通用性强，具有较好的实时性和精确性，能极大的提高测量效率。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种基于图像处理的钢管测量装置，包括机架、图像采集与处理单元、步进传送单元、测重单元；所述机架用于放置钢管；所述步进传送单元用于传送钢管；所述测重单元用于测量钢管的重量；所述图像采集与处理单元用于采集钢管图片并得到处理的结果，所得结果包括钢管的内径、外径以及钢管的长度。

进一步地，所述图像采集与处理单元包括相机、平行背光源、图像处理单元、镜头和图像辅助测量单元；所述相机位于机架左侧下方，相机上设有镜头，镜头正对钢管左侧端口；所述平行背光源位于机架左侧上方，与镜头相对；所述图像处理单元与相机连接，用于处理钢管图像；所述图像辅助测量单元位于机架的左侧，用于辅助测量钢管。

进一步地，所述机架的纵向轴线与钢管的放置方向一致。

进一步地，所述步进传送单元包括步进电机、传送带和传送控制单元；所述传送带用于传送钢管，所述传送控制单元记录传送的距离，所述步进电机用于提供传送的动力。

进一步地，所述测重单元包括称重梁和支板，所述称重梁沿机架纵向方向，所述支板置于称重梁下面起支撑作用，用于测量钢管的质量。

进一步地，所述步进传送单元和测重单元集成在所述机架上。

一种基于图像处理的钢管测量方法，所述图像采集与处理单元包括相机、平行背光源、图像处理单元、镜头和图像辅助测量单元；图像采集与处理过程包括如下步骤：

步骤一，固定相机、平行背光源；

步骤二，调节镜头焦距，使图片由模糊到清晰再到模糊；

步骤三，根据步骤二调节镜头使图片最清晰的变焦环对应的点，在对应点附近不断重复上述过程，直至调节到图片最清晰；

步骤四，启动图像辅助测量单元，拍摄钢管首端面的图像，通过处理得到图像的内径r和外径R₁；

步骤五，步进传送单元传送钢管，采集钢管管身的图像，处理得到外径R₂、R₃，并结合R₁对钢管的外径做质量评价；

步骤六，通过测重单元测量钢管的重量M；