[发明专利]一种烧结机台车运行时栏板故障的检测方法及系统

权利要求书

1.一种烧结机台车运行时栏板故障的检测方法，其特征在于，所述方法应用于栏板故障的检测系统，所述系统包括：线结构光成像装置和计算机，所述线结构光成像装置位于栏板的腰线处，所述线结构光成像装置包括线激光发生器和相机，所述线激光发生器和相机位于同一水平面，所述线激光发生器垂直于栏板外侧面，所述线激光发生器用于发射线激光，激光线投在栏板上形成光条纹，所述相机用于拍摄栏板上的光条纹，所述线激光发生器和相机连接，所述计算机分别与线激光发生器和相机连接；

所述方法包括：

控制线激光发生器射出激光线，在栏板上形成光条纹；

控制相机采集光条纹的数据，将光条纹的数据传送至计算机，生成栏板扫描数据；

计算机根据栏板扫描数据，以垂直水平地面方向为X轴，垂直栏板向栏板内侧方向为Y轴，台车的运动方向为Z轴建立世界坐标系，生成栏板外侧轮廓的点云模型；

根据栏板外侧轮廓的点云模型，判断栏板是否有缺角、倾斜或与相邻栏板之间存在缝隙。

2.根据权利要求1所述的一种烧结机台车运行时栏板故障的检测方法，其特征在于，所述栏板外侧轮廓的点云模型，具体为：

将栏板外侧轮廓的二维坐标系下的点p_i转化到世界坐标系下表示为点P_i，P_i是一个包含三维坐标的一列三行的数据，从上到下，每一行分别代表X、Y、Z的坐标值，则点P_i为：

将第k次检测的截面数据记为Pc(k)：

在第k次检测后，所有的数据记为Pa(k)：

Pa(1)＝Pc(1)

v为台车的运行速度，t为每两次采集数据的时间间隔。

3.根据权利要求1所述的一种烧结机台车运行时栏板故障的检测方法，其特征在于，在根据栏板外侧轮廓的点云模型，判断栏板是否有缺角、倾斜或每块栏板之间存在缝隙的步骤前，还包括台车栏板分割，所述台车栏板分割包括：

将带有相同标号的车轮对应的栏板，标记为单块栏板，

所述单块栏板的长度为：

L₃＝L₁+L₂

L₁为相同标号的车轮之间的距离，L₂为相邻两块栏板之间相邻车轮之间的距离，L₃为单块栏板的长度。

4.根据权利要求2所述的一种烧结机台车运行时栏板故障的检测方法，其特征在于，判断是否有缺角的步骤包括：

设置一个边长为dL的正方形框；

正方形框在上栏板区间内从左到右，从下到上滑动，滑动间隔为dL/2；

当正方形框滑动到待测区域，左下角的坐标为(xt,yt)，判断该栏板内所有属于该正方形框内的点P_t，P_t表示为：

P_t＝{p|p.x∈[xt，xt+dL]p.y∈[yt,yt+dL]}

统计P_t内的点数，如果大于阈值数M，则待测区域内栏板数据正常，如果小于阈值M，则待测区域栏板缺损，并记录此时的位置(xt,yt)；

统计上栏板内所有缺损数据，如果大于1则说明存在缺角。

5.根据权利要求2所述的一种烧结机台车运行时栏板故障的检测方法，其特征在于，判断栏板是否倾斜包括：剔除干扰点，所述剔除干扰点包括：

在栏板上等间距采集多条竖向采样线，采样线避开竖向的拉筋；

每条采样线上过滤拉筋的部分的跳变数据，具体为：

将每条线上点按X方向排序，计算采样线上每个点的梯度，第i个点的梯度t_i为：

t_i＝(p_i+1.y-p_i-1.y)/2

在采样线上沿X轴的方向查找第一个梯度大于阈值N的点，得到梯度大于阈值N的点；

往后查找第一个梯度小于-N的点，得到梯度小于阈值-N的点；

将Tk和-Tk这两点组成干扰区间[-N，N]；

干扰区间[-N，N]为一个拉筋的区间，删除所有干扰区间。