[发明专利]一种无缝圆形钢管直径及直线度参数测量的方法

摘要

一种无缝圆形钢管直径及直线度参数测量的方法：完成由1只摄像机和多线激光投射器组成多线结构光视觉传感器参数的校准；在被测无缝圆形钢管附近布设多线结构光视觉传感器；计算机分别控制激光投射器投射结构光平面到无缝圆形钢管被测截面，摄像机采集无缝圆形钢管表面光条图像，进行光条图像处理，并根据测量模型计算不同截面的三维坐标；确定空间截面椭圆中心，实现无缝圆形钢管直线度的测量，以及构建无缝圆形钢管的动态虚拟中心轴线；构建空间截面椭圆动态虚拟投影基准面；将空间截面椭圆向动态虚拟投影基准面正向投影，在基准面上进行圆拟合，得到钢管截面圆。本发明可以实现无缝圆形钢管直径及直线度参数的在线、实时、自动、非接触测量。

主权项

1.一种无缝圆形钢管直径及直线度参数测量的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)由1只摄像机和多线激光投射器组成多线结构光视觉传感器，并完成摄像机和多线结构光视觉传感器参数的校准；(2)根据多线结构光视觉传感器工作距离及测量景深，在被测无缝圆形钢管附近适当位置布设并固定多线结构光视觉传感器；(3)计算机通过多线结构光视觉传感器控制器控制多线结构光视觉传感器中的多线激光投射器投射结构光平面到无缝圆形钢管被测截面；(4)计算机通过多线结构光视觉传感器控制器控制所布设的多线结构光视觉传感器的摄像机采集无缝圆形钢管表面光条图像；(5)计算机进行光条图像处理，并根据多线结构光视觉传感器的测量模型计算不同截面的三维坐标；(6)通过不同截面测量的三维数据拟合空间截面椭圆，确定空间截面椭圆中心，利用3个或3个以上空间截面椭圆中心，结合最小包络直线度评定理论实现无缝圆形钢管直线度的测量；(7)利用3个或3个以上空间截面椭圆中心，结合最小二乘空间直线拟合算法构建无缝圆形钢管的动态虚拟中心轴线；(8)过无缝圆形钢管虚拟中心轴线上的任意一点作虚拟空间垂面，即构建空间截面椭圆动态虚拟投影基准面；(9)将空间截面椭圆向动态虚拟投影基准面正向投影，在基准面上进行圆拟合，得到钢管截面圆，从而实现无缝圆形钢管直径的测量。