[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

说明书

本发明公开一种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，其中测量方法步骤包括建立测量坐标系、获取参照物图像、标定考察区域及特征点标尺、连轧管脱棒单端固定、接收并解析电文信号、控制相机进行两次拍照、实时采集两次拍照图像、处理两次拍照图像并计算相应连轧管长度、选取连轧管实际长度、发送测长结果；其中测量装置由GEGI接口的工业相机、工控机和本地服务器组成，工控机内由通讯模块、图像采集模块、图像处理及长度计算模块组成。本发明自动化程度高、抗干扰能力强、维护量小、效率高、稳定可靠，能够在线逐支自动精确测量连轧管轧制长度，替代人工视觉目测。

技术领域

本发明涉及热轧连轧管长度自动检测技术，更具体地说，涉及一种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。

背景技术

全浮动芯棒连轧管机组轧制节奏快，在连轧管体积和外径一定的情况下，连轧管长度能够直观的反映出连轧管壁厚，现场实际生产中连轧管长度成为了一项非常重要的热轧工艺参数，连轧管长度能否精确控制直接影响到高合金管、薄壁管的轧制质量。由于生产现场的高温、震动、灰尘等因素，在线自动测量对设备的抗干扰能力和耐用性要求很高，传统的连轧钢管长度在线测量采用激光的方法来进行，虽然该方法是非接触式测量，但测量设备离生产线很近，常因恶劣的环境影响或生产异常发生损坏，且维修频率较高，可靠性不够，测量结果易受周围环境影响，故而无法实时精确地获取这一重要热轧工艺参数。

现场生产通过人工目测的方式对连轧管长度进行判断，存在劳动负荷大、长度数据无法逐支记录追溯、易产生误差等问题，直接影响热轧产品的壁厚质量，还对轧制过程中工艺参数的调整、高合金及薄壁管的轧制质量产生不利影响。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种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，实现在线逐支自动精确测量连轧管轧制长度，替代人工视觉目测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种基于机器视觉的无缝连轧管长度在线测量方法，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，脱棒时连轧管的单端固定；

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；

12)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。

所述工业相机的横向照相幅面长度范围为6m～34m。

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。