CN105510329B - 用于板材下表面视觉检测的成像方法和成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器视觉表面检测技术，尤其涉及一种用于板材下表面视觉检测的成像方法和成像装置。一种用于板材下表面视觉检测的成像方法，将若干台相机（4）和若干条照明光源（3）对准导向板（1）上开设的一条通槽（13）进行成像，成像位置点（7、8）为二个，通槽为交错布置并贯通，相机和照明光源位于通槽下方，导向板经安装座（2）固定安装于辊道的两根辊子（5）之间；通槽成为相机成像通道，相机对经过导向板通槽的板材（6）下表面进行成像检测。相机和照明光源组合配对成像，成像视野分别覆盖通槽内各段通道，每段通道之间的连接通道由相邻两组照明光源和相机所覆盖。相机和照明光源组合以辊道中心线为中心对称布置。

Description

用于板材下表面视觉检测的成像方法和成像装置

技术领域

本发明涉及一种机器视觉表面检测技术，尤其涉及一种用于板材下表面视觉检测的成像方法和成像装置。

背景技术

在热轧带钢及中厚板等板材表面检测中，基于机器视觉的检测系统被广泛应用。为了实现热轧带钢、厚板等产品的下表面视觉检测，一般采用导向翻板的方式，在带钢头部通过检测位置后，导向翻板翻转，下表面开始进行检测。由于现场一般应用HMD （Hot MetalDetector，热金属探测器）进行过钢信号的检测，而HMD受到水汽等外界因素的影响，输出信号并不能准确反映带钢的通过状态，可能导致导向翻板出现误动作，带钢头部因存在扣头有可能直接插入到辊道内侧，对生产造成极大危害。另外，导向翻板的翻动一般采用气动或液压方式进行翻转，系统长时间连续运行，也存在不稳定因素。除此之外，在下表面的视觉检测中，因需等待带钢头部通过而不能进行检测，使检测系统存在检测盲区。

中国专利200620048985.6公开了一种辊道输送线上的导向翻板装置，该专利公开了一种辊道输送线上的导向翻板装置，解决了在连续的物料输送线上需要进行物料检测或别的操作时需避让空间的技术问题，但没有涉及采用固定式导板方式进行热轧带钢及中厚板等板材的表面视觉检测的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于板材下表面视觉检测的成像方法和成像装置，该成像方法和成像装置通过相机和照明光源配置，经导向板提供的一条通槽，对经过通槽的板材下表面进行成像，实现板材下表面质量检测。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于板材下表面视觉检测的成像方法，将若干台相机和若干条照明光源对准导向板上开设的一条通槽进行成像，所述通槽为交错布置并贯通，相机和照明光源位于导向板通槽下方，导向板固定安装于辊道的两根辊子之间；所述通槽成为相机成像通道，相机对经过导向板通槽的板材下表面进行成像检测。

所述相机和照明光源组合配对成像，成像视野分别覆盖通槽内各段通道，每段通道之间的连接通道由相邻两组照明光源和相机所覆盖。

所述相机和照明光源组合以辊道中心线为中心对称布置，相机和照明光源组合数量为奇数。

一种用于板材下表面视觉检测的成像装置，包括导向板、安装座、若干台相机和若干条照明光源，所述导向板由左衬板、右衬板、位于左衬板和右衬板间的通槽组成，通槽交错布置并贯通，左衬板与右衬板的两端部固定连接成一体，导向板固定安装于安装座上，导向板安装于辊道的两根辊子之间；所述导向板通槽下方安装有若干台相机和若干条照明光源，相机和照明光源对准导向板通槽进行成像，该通槽成为相机成像通道，相机对经过导向板通槽的板材下表面进行成像检测。

所述通槽由若干段左边通道、右边通道和连接通道组成，左边通道和右边通道为二个相互平行通道。

所述通槽长度大于被测板材宽度。

所述导向板两侧均有圆弧倒角，所述通槽内侧边沿均有圆弧倒角。

本发明针对热轧带钢及中厚板等板材的下表面质量检测，提出了一种用于板材下表面视觉检测的成像方法和成像装置，通过导向板提供了一条成像通道，与包括相机和照明光源的视觉检测系统有效配合对板材下表面进行成像，实现板材下表面无遗漏质量检测，并且具有安全、可靠的特点。

本发明的成像方法和成像装置的特点是：1）在提供检测所需的避让空间的同时，实现热轧带钢及中厚板等板材下表面无遗漏检测，克服了采用翻转导板存在检测盲区的问题。2）采用交错布置并贯通的成像通道的固定式导向板，在保证覆盖板材下表面全宽方向检测的同时，避免了翻转导板存在的不安全因素。

本发明的成像方法和成像装置能有效避免下表面视觉检测盲区，在提供检测所需的避让空间实现无遗漏检测的同时保证板材头部安全通过。

附图说明

图1为本发明用于板材下表面视觉检测的成像装置结构示意图；

图2为本发明的板材下表面检测相机视野及重叠区域示意图；

图3为本发明的导向板俯视示意图（暨相机成像通道示意图）。

图中：1导向板，2安装座，3照明光源，4相机，5辊子，6板材，7第一成像点，8第二成像点；箭头为板材运动方向；11左衬板，12右衬板，13通槽，131左边通道，132右边通道，133连接通道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1至图3，一种用于板材下表面视觉检测的成像方法，将若干台相机4和若干条照明光源3对准导向板1上开设的一条通槽13进行成像，所述通槽13为交错布置并贯通，相机4和照明光源3位于导向板通槽13下方，导向板1固定安装于辊道的两根辊子5之间。所述通槽13成为相机成像通道，相机4对经过导向板通槽13的板材6下表面进行成像检测。

所述相机4和照明光源3组合配对成像，成像视野分别覆盖通槽13内各段通道，每段通道之间的连接通道由相邻两组照明光源3和相机4所覆盖。所述相机4和照明光源3的组合数量根据检测系统设计参数确定，一般为奇数，以辊道中心线为中心对称布置，如三、五、七组等，也可以是一组。所述通槽13长度大于被测板材6宽度，从而实现板材全宽方向的检测。

一种实现上述用于板材下表面视觉检测的成像方法的成像装置，包括导向板1、安装座2、若干台相机4和若干条照明光源3，参见图1至图3。所述导向板1由左衬板11、右衬板12、位于左衬板和右衬板间的通槽13组成，通槽13交错布置并贯通，所述通槽13由若干段左边通道131、右边通道132和连接通道133组成，左边通道131和右边通道132为二个相互平行通道。左衬板11与右衬板12的两端部固定连接成一体，导向板1固定安装于安装座2上，导向板1安装于辊道的两根辊子5之间。所述导向板1两侧均有圆弧倒角，所述通槽13内侧边沿均有圆弧倒角，以保证板材6在两根辊子5之间能安全通过。

所述导向板通槽13下方安装有若干台相机4和若干条照明光源3，相机4和照明光源3对准导向板通槽13进行成像，该通槽13成为相机成像通道，具体来说，一台相机4和一台照明光源3组合成一组，一组照明光源3和相机4对应于一段左边通道131或一段右边通道132，连接通道133由相邻两组照明光源3和相机4所覆盖，相机4对经过固定板通槽13的板材6下表面进行成像检测。

图1中的第一成像点7和第二成像点2分别代表交错布置的左边通道131和右边通道132这两条平行成像通道的成像位置，相互交错布置的一组照明光源3和相机4与另外一组照明光源3和相机4在二条平行成像通道位置处具有较小角度的差异，两组成像系统的最终成像效果接近。这种交错布置的成像方式，在固定导向板的方式下可以实现板材（或厚板）下表面全宽方向的成像，克服了采用翻转导板时不能对板材头部进行成像的缺陷，同时也保证了检测系统可安全可靠地进行下表面检测。

以某企业的5米厚板产线为例，厚板下表面需五台相机进行成像，各相机成像视野均一致，相互之间存在相同的重叠区域，参见图2。根据检测系统中各相机的成像区域要求，在导向板下方采用相互交错的方式布置各相机的成像空间，导向板通槽13成为相机成像通道，实现板面全宽方向的检测，参见图3。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于板材下表面视觉检测的成像方法，其特征是：将若干台相机（4）和若干条照明光源（3）对准导向板（1）上开设的一条通槽（13）进行成像，所述通槽（13）为交错布置并贯通，相机（4）和照明光源（3）位于导向板通槽（13）下方，导向板（1）固定安装于辊道的两根辊子（5）之间；所述相机（4）和照明光源（3）组合配对成像，成像视野分别覆盖通槽（13）内各段通道，每段通道之间的连接通道由相邻两组照明光源（3）和相机（4）所覆盖；所述通槽（13）成为相机成像通道，通槽（13）长度大于被测板材（6）宽度，相机（4）对经过导向板通槽（13）的板材（6）下表面进行成像检测。

2.根据权利要求1所述的用于板材下表面视觉检测的成像方法，其特征是：所述相机（4）和照明光源（3）组合以辊道中心线为中心对称布置，相机（4）和照明光源（3）组合数量为奇数。

3.一种用于板材下表面视觉检测的成像装置，其特征是：包括导向板（1）、安装座（2）、若干台相机（4）和若干条照明光源（3），所述导向板（1）由左衬板（11）、右衬板（12）、位于左衬板和右衬板间的通槽（13）组成，通槽（13）交错布置并贯通，左衬板（11）与右衬板（12）的两端部固定连接成一体，导向板（1）固定安装于安装座（2）上，导向板（1）安装于辊道的两根辊子（5）之间；所述导向板通槽（13）下方安装有若干台相机（4）和若干条照明光源（3），所述相机（4）和照明光源（3）组合配对成像，成像视野分别覆盖通槽（13）内各段通道，每段通道之间的连接通道由相邻两组照明光源（3）和相机（4）所覆盖；相机（4）和照明光源（3）对准导向板通槽（13）进行成像，该通槽（13）成为相机成像通道，通槽（13）长度大于被测板材（6）宽度，相机（4）对经过导向板通槽（13）的板材（6）下表面进行成像检测。

4.根据权利要求3所述的用于板材下表面视觉检测的成像装置，其特征是：所述通槽（13）由若干段左边通道（131）、右边通道（132）和连接通道（133）组成，左边通道（131）和右边通道（132）为二个相互平行通道。

5.根据权利要求3或4所述的用于板材下表面视觉检测的成像装置，其特征是：所述导向板（1）两侧均有圆弧倒角，所述通槽（13）内侧边沿均有圆弧倒角。