[发明专利]基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据现场生产线上连轧管长度范围建立测量坐标系；

2)根据现场生产线及测量坐标系的布置，确定工业相机定点拍摄位置，并计算其可变焦镜头的焦距；

3)选取工业相机的数量及镜头类型，拍照获取参照物图像；

4)根据参照物图像标定待测连轧管的考察区域；

5)根据参照物图像上的特征点及特征点之间的实际距离设定标尺；

6)连轧管被输送至脱棒辊道上，脱棒时连轧管单端固定；

7)现场服务器发送料流电文信号至测量装置系统上；

8)测量装置系统接收并解析电文信号；

9)启动工业相机进行两次拍照；

10)将两次拍照图像回传至测量装置系统，实时采集两次拍照图像；

11)测量装置系统处理两次拍照图像并分别计算每张图像中连轧管长度；

12)选取两张图像中连轧管实际长度；

13)测量装置系统将测长结果以电文信号形式发送至现场服务器。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，其特征在于：所述工业相机的横向照相幅面长度范围为6m～34m。

3.如权利要求2所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，其特征在于：所述可变焦镜头的焦距d1＝d*p/q，d为工业相机安装点与待测连轧管之间的物距，p为工业相机靶面横向长度，q为工业相机的横向照相幅面长度。

4.如权利要求3所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，其特征在于：所述可变焦镜头的焦距d1若大于8mm，则选取一台工业相机及相应可变焦镜头；若小于8mm，则通过增加工业相机数量，直至增加后的每台工业相机的可变焦镜头的焦距满足d1大于8mm。

5.如权利要求1所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，其特征在于：所述参照物图像上的特征点为在参照物图像上选取连轧机后台脱棒辊道，特征点之间的实际距离为1.5m。

6.如权利要求1所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，其特征在于：所述连轧管被输送至连轧机后台脱棒辊道上进行脱棒时，单端固定且处于静止状态时，现场服务器发送料流电文信号至测量装置系统上。

7.如权利要求6所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，其特征在于：所述测量装置系统接收并解析电文信号后立即启动工业相机对连轧管非固定端的长度变化区域进行两次拍照，两次拍照的间隔时间为1～2秒，针对每支连轧管均在线获取两张图像。

8.如权利要求7所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，其特征在于：所述计算连轧管实际长度L_i＝X_i*a+b，X_i为图像分析获取的段长，a为转换系数，b为连轧管固定端长度，i为每支连轧管的两次拍照图像的编号，即为i＝1，2；

比较L₁与L₂，选取较小值为连轧管的实际长度；

测量装置系统选取出连轧管实际长度后向现场服务器回传通讯电文。

9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量装置，其特征在于：包括工业相机、测量装置系统及现场服务器；

所述工业相机上配有冷却装置、可变焦镜头；

所述测量装置系统为工控机，其上配有千兆网卡、数据采集卡；

所述数据采集卡通过千兆网线与所述工业相机相连，所述千兆网卡通过千兆网线与所述现场服务器相连。

10.如权利要求9所述的基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量装置，其特征在于：所述工控机，包括

通讯模块，用以与所述现场服务器的连接、电文接收、解析和发送；

图像采集模块，用以对所述工业相机进行初始化、根据拍照指令启动所述工业相机进行两次拍照并获取拍照图像；

图像处理及长度计算模块，用以对拍照图像进行处理、获取图像信息、计算连轧管实际长度。