[发明专利]抗振动大尺寸直径精密在线测量方法

摘要

抗振动大尺寸直径精密在线测量方法。用于在有强烈振动条件下的大直径钢管的自动测量，可实现高速在线非接触检测，其抗振动性能好、测量精度高。该方法采用两台高分辨率高速度线阵CCD相机，两台相机成光轴中线夹角90度放置，两相机的中心线相交共面。令两中心线交点为坐标原点O，其中一条中心线为Y轴，另一条为X轴。理想情况下钢管轴线位于两相机中心线的交点即原点上，且与XOY面相垂直。首先标定两CCD相机镜头入瞳中心的位置和相机的成像分辨率。然后，两相机分别对钢管边缘成清晰像，钢管边缘与相机镜头入瞳中心连线即为钢管切线，钢管即为4条切线组成的四边形的内切圆，根据几何原理可得到内切圆的圆心和半径，从而测得钢管直径。

主权项

一种抗振动大尺寸直径精密在线测量方法，其特征在于该方法的具体步骤是：第一、选择两台高分辨率高速度的线阵CCD相机和与之匹配的大景深成像镜头；第二、将两台CCD相机成光轴中线夹角90度放置，两相机的中心线相交共面，同时令两中心线交点为标定坐标系的原点O，令其中的一条中心线为Y轴，另一条中心线为X轴；第三、将待测钢管的轴线放置于两台CCD相机中心线的交点即坐标系的原点上，且与XOY面相垂直；第四、将两台CCD相机分别对待测钢管的边缘对焦清晰，得到与待测钢管相切的四条直线，分别令过同一相机的两条切线的切点与XOY面垂直的平面为标定面，得到水平标定面1和竖直标定面2；第五、通过CCD相机采集图像后计算放大倍率，即图像中的1个像素所对应的实际长度值mm；同时根据透镜成像公式：1/物距+1/像距＝1/焦距，物大小/像大小＝物距/像距，计算物距、像距、视场大小和视场角的参数值；第六、将同一相机的两条切线的交点视为该相机的入瞳中心，确定两台CCD相机的入瞳中心在坐标中的相对位置，即入瞳中心到坐标原点间的距离；第七、在线测量：通过两台CCD相机分别对运动中的待测钢管进行同步图像采集，得到四条新的切线，由切点沿切线在标定面上的投影及对应的入瞳中心的坐标即可得到四条新切线的直线方程，进而求得待测钢管的轴线坐标和对应的半径值。