| 作者： | 万聪灵 |
| 专业： | 光学工程 |
| 导师： | 余学才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 关键词： | 高温钢坯;机器视觉;在线检测系统;摄像机标定;图像处理 |
| 摘要： | 有效的检测技术不仅可以提高钢铁等冶金产品成品率,而且大大的提高企业生产率,降低企业的生产成本,增强企业竞争力。因此在轧钢生产过程中,对钢坯生产质量的控制就显得尤为重要,也是各大钢企关心的首要任务。在这样的大环境背景下,电子科技大学和首钢贵阳特殊钢有限公司共同向贵阳市科技局提出研发“高温钢坯机器视觉在线检测系统”,不仅可以完成圆钢和六角钢的轮廓参数测量,而且完成钢坯表面缺陷的判断。 本课题提出了基于线结构光双目传感器机器视觉测量原理,完成测量系统整体硬件设计,包括测量系统框架结构,高速摄像机二维固定支架,激光器二维固定平台,系统水冷和气罩的设计,同时完成测量软件设计,包括界面显示,波形显示和声控报警功能。在钢坯轮廓光带图像获取时,提出了基于滤波片和锁定成像处理的图像获取算法,能够很好滤除高温钢坯散发红光的影响。在测量系统标定时,提出线结构光双目传感器钢坯轮廓测量标定方法,不仅完成摄像机标定,而且对系统标定误差做了详细分析。针对双目摄像机视场不足的问题,提出了基于NURBS曲线连接算法,不仅保持钢坯轮廓局部特性,而且提高了系统测量精度。根据圆钢和六角钢轮廓检测特点,提出了基于椭圆拟合和Hough变换检测算法。根据高温钢坯表面散发光谱特性,提出了基于钢坯锁定区域直方图统计阈值分割算法,然后采用有条件Soble算子完成钢坯表面缺陷判断。 最后,通过测量系统在现场高温,高灰尘和高抖动运行试验,进一步验证了系统稳定性和可靠性。 |