[发明专利]一种基于机器视觉的脱方检测方法及检测系统

说明书

本申请提供了一种基于机器视觉的脱方检测方法及检测系统。在入炉辊道的端部设置三维视觉设备，通过三维视觉设备对位于入炉辊道上的钢坯进行拍摄，得到钢坯端面图像，并从钢坯端面图像中确定三维点云数据，根据从三维点云数据中筛选出的多条棱线，确定钢坯位姿；如果钢坯为正常位姿，则根据任意两条相交的棱线中点云的三维点云数据，确定两条相交的棱线之间的夹角；如果夹角均符合第一预设角度范围，则确定所述钢坯为合格坯。相比于现有技术中人工检测脱方坯的方法而言，本申请实施例通过机器视觉技术实现对脱方坯的检测，并将识别出的脱方坯自动进行剔除，降低工人劳动强度，减少存在的安全隐患，提高脱方坯检测的准确度。

技术领域

本申请涉及钢坯检测领域，特别涉及一种基于机器视觉的脱方检测方法及检测系统。

背景技术

轧钢加热炉在钢铁企业中占有重要的地位，它的任务是加热钢坯，使钢坯温度及其温度分布满足轧制要求。加热炉上料装置是将钢坯运送到加热炉的装置，主要由上料台架、挡钢钩、拨钢叉和输送辊道组成。在上料坯料中，方形和矩形钢坯因四个角不成90°，演变为平行四边形、梯形或菱形的一种超差缺陷，称为脱方坯。脱方坯始终是一种影响加热炉加热与生产的重要隐患。每年由于脱方坯导致的轧制过程堆钢、停炉等事故直接影响着生产企业的经营效益。

目前脱方检测主要通过人眼观察钢坯的截面形状，在发现疑似脱方坯后，由人工进行截面对角线测量，发现对角线不等时，通知操作人员手动将脱方坯进行排除。整个操作过程机械枯燥，人工长期操作容易疲劳引起操作失误从而导致轧制过程出现故障。

发明内容

本申请提供了一种基于机器视觉的脱方检测方法及检测系统，可用于解决在现有技术中人工检测脱方坯容易引起操作失误从而导致轧制过程出现故障的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种基于机器视觉的脱方检测方法，所述方法包括：

接收到钢坯端面图像后，根据所述钢坯端面图像，确定三维点云数据；

从所述三维点云数据中筛选出多条棱线；

根据每条棱线中点云的三维点云数据，确定钢坯位姿；所述钢坯位姿包括正常位姿和倾斜位姿；

如果钢坯为正常位姿，则根据任意两条相交的棱线中点云的三维点云数据，确定两条相交的棱线之间的夹角；

如果任意两条相交的棱线之间的夹角均符合第一预设角度范围，则确定所述钢坯为合格坯。

结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述根据每条棱线中点云的三维点云数据，确定钢坯位姿，包括：

根据每条棱线中点云的三维点云数据，确定每条棱线中点云的最小Z坐标值；

如果所述每条棱线中点云的最小Z 坐标值均小于或等于第一阈值，则确定所述钢坯为正常位姿；

如果存在任意一条棱线中点云的最小Z 坐标值大于第一阈值，则确定所述钢坯为倾斜位姿。

结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，在确定任意两条相交的棱线之间的夹角均符合第一预设角度范围之后，在确定所述钢坯为合格坯之前，所述方法还包括：

针对任一棱线，根据所述棱线中点云的三维点云数据，计算所述棱线中点云的X坐标值位于预设区间内的点云数量；

如果所述点云数量大于第二阈值，则确定所述棱线为竖直棱线，如果所述点云数量小于或等于第二阈值，则确定所述棱线为非竖直棱线；

如果存在两条竖直棱线，则确定所述钢坯为合格坯。

结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述方法还包括：

如果不存在两条竖直棱线，则确定所述钢坯为脱方坯。