[发明专利]一种基于图像处理的棒材轧制孔型深度的检测方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的棒材轧制孔型深度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：将磁铁制作的标准棒站立吸附在孔型槽底的轧辊上，在辊系的一侧采用平行光源或近平行光源对准孔型的中心进行照射，在辊系的另一侧采用投影接收装置进行投影，在投影接收装置的背面采用相机对准中心进行拍照，得到孔型深度投影图片，对图片进行处理，计算标准棒的像素高度、孔型的像素高度，并计算标准棒的像素高度与孔型的像素高度的比例关系，结合标准棒的真实高度，计算得到孔型的深度。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的棒材轧制孔型深度的检测方法，其特征在于：所述标准棒长度为40mm，直径为4mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的棒材轧制孔型深度的检测方法，其特征在于：所述平行光源为采用凸透镜原理自制的平行光源，点光源在凸透镜的焦点上，经过凸透镜的折射，在凸透镜的另外一侧获得平行光源，所述凸透镜为焦距f为360mm、直径为300mm的凸透镜，所述点光源为80W的点光源。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的棒材轧制孔型深度的检测方法，其特征在于：所述近平行光源为30W的手电筒。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的棒材轧制孔型深度的检测方法，其特征在于：对图像进行处理的具体过程为：

第一步、确定黑白边界阈值

读取图片数据，获取图片的高度HEI和宽度WID，单位为像素，并计算各点的RGB值和灰度值；

在图片中直接取五个点，分别为图形中心M（0.5*WID，0.5*HEI），M点上下左右各距离15个像素的点B(0.5*WID，0.5*HEI+15)、C(0.5*WID，0.5*HEI-15)、A(0.5*WID-15，0.5*HEI)、D(0.5*WID+15，0.5*HEI)；

设定ABCDM五点中的最大灰度值为MAX_gray，设定黑白边界阈值为MAX_gray-20；

即，针对图片中的所有点，当某点的灰度大于等于MAX_gray-20，认为属于白色区域的点；当灰度小于MAX_gray-20，认为该点属于黑色区域；

第二步、计算孔型深度

以图片的宽度WID为X轴，以图片的高度为Y轴，建立坐标系；

首先寻找白色孔型部分的左最低点F，寻找方法为：令纵坐标y从[HEI,0]按照1像素为步长迭代，从下往上搜索，对于任意一个y，再令横坐标x在[0,WID]内按照1像素为步长迭代，当出现的第一个RGB值大于或者等于MAX_gray-20时，则该点为F点，当F点横坐标与0.5WID的偏差达到0.1*WID时，弹出报警框，提示重新拍照；

当搜索到F点后，设其坐标为（X_F，Y_F），此时保持横坐标X不变，令y从[0,HEI]从上往下搜索，当搜索到第一个RGB值大于或者等于MAX_gray-20时，则该点为E点,设E点坐标为（X_F，Y_E），由此可知，孔型的左像素高度EF为：

EF = Y_F-Y_E （1）

重复上述动作，从图像右侧搜索，找出孔型的右像素高度E’F’

E’F’ = Y_F’-Y_E’ （2）

因此，确定孔型的像素高度H_孔为：

H_孔=0.5*（EF+E’F’） （3）

随后，以横坐标为0.5*（X_F+X_F’）,令y从0.5*（Y_F+Y_F’）往上搜索，搜索到第一个像素大于MAX_gray-20时的点为止，设该点为N，设N点纵坐标为Y_N，则可知，标准棒投影尺寸H_棒为：

H_棒=0.5*（Y_F+Y_F’）- Y_N （4）

因此，设孔型深度真实尺寸是ACT_孔，棒材真实高度是40mm，则由等比例可知：

ACT_孔=40H_孔/H_棒 (5)

计算得到孔型的深度ACT_孔。