CN106091939A - 一种在线复测板坯定尺长度方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种在线复测板坯定尺长度的方法，包括：建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系；通过摄像机识别板坯头部和板坯尾部，并确定所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置；根据所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置，以及所述对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置；通过所述板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置计算板坯的长度，并计算切割机对板坯切割的实际切割位置；控制切割机移动到所述实际切割位置处切割所述板坯。本发明公开的在线复测板坯定尺长度的方法克服了人工测量时导致的劳动力强大及准确率低的问题，并且有效解决了测量结果对一次切割的指导修正不准确的问题。

Description

一种在线复测板坯定尺长度方法

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种在线复测板坯定尺长度方法。

背景技术

随着炼钢生产节奏不断加快，客户对铸坯精度的要求也越来越严格。在钢坯切割过程中，通常由一次切割系统和二次切割系统依次对钢坯进行切割，其中，一次切割系统将钢坯切割成母坯，在母坯的基础上由二次切割系统将母坯切割成多个子坯，一般情况下一块母坯会被切割成三块子坯。

为了提高子坯的切割精度，母坯的切割精度直接影响子坯的切割精度。为了保证子坯的定尺精度，需要对母坯的长度进行测量，当母坯的长度达到标准后，由母坯切割成的子坯才能达到标准。目前，在由一次切割系统对母坯的长度进行测量时，均由人工进行测量。

但是，人工测量会导致劳动力强大，而且人工测量准确率低，从而导致测量结果对一次切割的指导修正不准。

发明内容

本发明实施例中提供了一种在线复测板坯定尺长度方法，以解决现有技术中人工测量会导致劳动力强大，危险系数高。而且人工测量准确率低，从而导致测量结果对一次切割的指导修正不准的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种在线复测板坯定尺长度方法，包括：

建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系；

通过摄像机识别板坯头部和板坯尾部，并确定所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置；

根据所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置，以及所述对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置；

通过所述板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置计算板坯的长度，并计算切割机对板坯切割的实际切割位置；

控制切割机移动到所述实际切割位置处切割所述板坯。

优选地，所述建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系，包括：

对摄像头视场内的辊道进行位置标定，并获取不同两点之间实际位置的距离；

通过摄像头采集视场内辊道图像，并获取与所述不同两点对应的像素位置之间的距离；

通过所述不同两点之间实际位置的距离，以及与所述不同两点对应的像素位置之间的距离确定辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系。

优选地，所述对摄像头视场内的辊道进行位置标定，包括：

选取摄像头视场内辊道上任一实际位置点为原点，并建立第一坐标轴，在所述第一坐标轴内，辊道运行方向为X轴；

将选取的摄像头视场内采集到的辊道图像上与所述实际位置点对应的像素位置点作为原点，并建立第二坐标轴，在所述第二坐标轴内，辊道运行方向为X轴。

优选地，所述通过摄像机识别板坯头部和板坯尾部，并确定所述板坯头部和板坯尾部的像素位置，包括：

控制第一摄像头采集进入所述第一摄像头视场内的板坯尾部图像，并对所述板坯尾部图像中的板坯尾部进行边缘识别，确定板坯尾部像素位置；

控制第二摄像头采集进入所述第二摄像头视场内的板坯头部图像，并对所述板坯头部图像中的板坯头部进行边缘识别，确定板坯头部像素位置。

优选地，所述通过所述板坯头部和板坯尾部的实际位置计算板坯的长度，包括：

根据所述板坯头部和板坯尾部的实际位置确定所述板坯头部和板坯尾部在所述第一坐标轴中分别对应的坐标点；

通过所述板坯头部和板坯尾部在所述第一坐标轴中分别对应的坐标点差值的绝对值，计算出所述板坯的长度。

优选地，所述计算切割机实际切割位置，包括：

在所述板坯头部和板坯尾部对应的坐标点之间选取切割位置，所述切割位置与板坯头部对应的坐标点之间的距离为预设子坯长度。

优选地，所述方法还包括：

判断所述板坯长度是否等于预设母坯长度；

如果所述板坯长度不等于所述预设母坯长度，控制一次切割系统修正切割参数。

本发明的有益效果包括：本发明公开的在线复测板坯定尺长度的方法包括：建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系；通过摄像机识别板坯头部和板坯尾部，并确定所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置；根据所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置，以及所述对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置；通过所述板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置计算板坯的长度，并计算切割机对板坯切割的实际切割位置；控制切割机移动到所述实际切割位置处切割所述板坯。本发明通过建立辊道像素位置与实际位置的对应关系，然后拍摄辊道上板坯图像，确定板坯头部和板坯尾部的像素位置，根据辊道像素位置与实际位置的对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置，根据实际位置确定板坯长度，从而实现在先复测板坯定尺长度。同时，根据板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置确定实际切割位置，然后控制切割在滑动到实际切割位置处进行切割。本发明克服了人工测量导致的劳动力强，且准确率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种在线复测板坯定尺长度的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种二次切割系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的步骤S100的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的步骤S101的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的步骤S200的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的步骤S400的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种在线复测板坯定尺的长度方法的流程示意图；

图1-图7中，符号表示：

1-1#摄像机，2-2#摄像机，3-1#切割机，4-2#切割机。

具体实施方式

本发明实施例提供一种在线复测板坯定尺长度的方法，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

宽厚板连铸机在切割板坯时，经过一次切割系统和二次切割系统进行大断面板切割。一次切割过程中控制母坯切割，然后在二次切割过程中将母坯切割成三块定尺子坯，轧机再将每块子坯分别进行剪切轧制。为了保证子坯的切割精度，首先要保证母坯的切割精度，只有母坯的定尺长度达到标准，才能保证子坯的精度。因此，需要对二次切割后的子坯进行测量，以发现定尺问题及时进行下一只母坯二次切割定尺的修正，防止出现大批量的定尺不合格。

本发明提供一种在线复测板坯定尺长度的方法，在对母坯进行二次切割之前先进行定尺测量，判断母坯是否达到预设母坯长度，当母坯未达到预设母坯长度时，将测量到的数据发送至一次切割系统，控制一次切割系统修正母坯切割参数。

参见图1，为本发明实施例提供的一种在线复测板坯定尺长度的方法的流程示意图。

在步骤S100中，建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系。

本发明实施例提供的方法通过摄像机采集现场图像，利用设置在辊道一侧的摄像机采集板坯运动图像。参见图2，为本发明实施例提供的一种二次切割系统结构示意图。

如图中所示，在辊道的一侧沿辊道运行方向设置有1#摄像机和2#摄像机，1#摄像机用于获取板坯头部图像，2#摄像机用于获取板坯尾部图像，1#摄像机和2#摄像机的摄像头正对辊道。在辊道运行方向的另一侧，设置有1#切割机和2#切割机，1#切割机和2#切割机用于将母坯切割成三个子坯。

参见图3，为本发明实施例提供的步骤S100流程示意图。

图3主要提供了建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系的方法。

在步骤S101中，对摄像头视场内的辊道进行位置标定，并获取不同两点之间实际位置的距离。

建立辊道像素位置与辊道实际位置之间的对应关系，主要是为了实现快速通过摄像机拍摄的图片确定板坯头部及尾部在辊道上的实际位置。拍摄图像上不同的像素位置对应一个辊道上的实际位置，从而建立辊道像素位置与实际位置之间的对应关系。

参见图4，为本发明实施例提供的步骤S101流程示意图。

在步骤S1011中，选取摄像头视场内辊道上任一实际位置为原点，并建立第一坐标轴，在所述第一坐标轴内，辊道运行方向为X轴。

在步骤S1012中，将选取的摄像头视场内采集到的辊道图像上与所述实际位置点对应的像素位置点作为原点，并建立第二坐标轴，在所述第二坐标轴内，辊道运行方向为X轴。

在辊道上选取一点为原点，同时在拍摄图像上选取与辊道原点对应的一点为原点，以辊道上的原点和拍摄图像上的原点分别建立第一坐标轴和第二坐标轴，在所述第一坐标轴和第二坐标轴内，辊道运行方向为X轴。

然后在辊道上选取不同两点，以及两点之间的实际位置。或者选取任意一点，除原点，且测量任意一点到原点之间的距离。

如2所示，图2中的辊道上选取板坯尾部所在辊道上一点为原点，辊道运行方向为X轴，在X轴上每隔相同距离标定辊道。

在步骤S102中，通过摄像头采集视场内辊道图像，并获取与所述不同两点对应的像素位置之间的距离。

在步骤S103中，通过所述不同两点之间实际位置的距离，以及不同两点对应的像素位置之间的距离确定像素位置与辊道实际位置之间对应关系。

在辊道图像内，获取与辊道上任意两点对应的两点，并测量两点之间的距离，得出辊道上实际距离在辊道图像上对应的两点之间的距离。然后，分别以辊道和辊道图像的原点为起始点，向两边延伸做标定线，每隔相同的距离标定一个标定线，每相邻两个标定线之间的距离与辊道上实际距离和辊道图像上对应两点之间的距离对应。

在步骤S200中，通过摄像机识别板坯头部和板坯尾部，并确定所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置。

1#摄像机和2#摄像机摄像头正对辊道，当板坯在辊道上运行到1#摄像机和2#摄像机正对的辊道上时，1#摄像机和2#摄像机拍摄板坯头部和尾部的图片，并根据拍摄的图像确定板坯头部和尾部的像素位置。

参见图5，为本发明实施例提供的步骤S200流程示意图。

在步骤S201中，控制第一摄像头采集进入第一摄像头视场内的板坯尾部图像，并对所述板坯尾部图像中的板坯尾部进行边缘识别，确定板坯尾部的像素位置。

在步骤S202中，控制第二摄像头采集进入四儿摄像头视场内的板坯头部图像，并随所述板坯头部图像中的板坯头部进行边缘识别，确定板坯头部像素位置。

由于切割后的板坯头部和尾部与板坯其他地方存在差异，根据板坯图像像素亮度值的差异比对就可以识别出板坯头部和尾部，其中的差异比对主要是指像素值之间的差异比对。

在步骤S300中，根据所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置，以及所述对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置；

当拍摄到辊道上板坯头部和板坯尾部的图像以后，确定板坯头部和板坯尾部的像素位置，由于板坯图像上的原点及第二坐标轴与辊道上的原点及第一坐标轴对应，因此，当确定板坯头部和板坯尾部的像素位置以后，通过辊道像素位置与辊道实际位置之间的对应关系，可确定板坯在辊道上的实际位置。

例如，在板坯图像中，板坯头部和板坯尾部对应的标记分别是14和2，那么在辊道上，板坯头部和板坯尾部对应的位置标记为14和2。

在步骤S400中，通过所述板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置计算板坯长度，并计算切割机对板切割的实际切割位置。

当确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的位置标记后，通过板坯头部和板坯尾部对应的位置标记便可计算出板坯长度。例如，上述板坯头部和板坯尾部对应的位置标记分别为14和2，那么板坯长度为14和2的差值，及板坯长度为12个单位长度，相邻标记之间的单位长度根据实际情况设定，一般设定为10cm。当单位长度为10cm时，此时板坯长度为120cm。

如果此板坯需要切割为3个长度相同的子坯时，那么每个子坯的长度为40cm，即4个单位长度，板坯头部所在的位置标记为14，所以将头部所在的位置标记向原点移动4个单位长度即为实际切割位置；然后在实际切割位置处向原点在此移动4个单位长度即为另一个实际切割位置。

或者，由板坯头部开始移动，直至移动到的位置在第一坐标轴上的坐标点与板坯头部所在第一坐标轴上的坐标点之间的距离为预设子坯长度时，确定该点为实际切割位置。

参见图6，为本发明实施例提供的步骤S400流程示意图。

在步骤S401中，根据所述板坯头部和板坯尾部的实际位置确定所述板坯头部和板坯尾部在所述第一坐标轴中分别对应的坐标点。

通过板坯头部和板坯尾部在第二坐标轴中的坐标点，以及辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置后，便可确定板坯头部和板坯尾部在第一坐标轴上的坐标点。

在步骤S402中，通过所述板坯头部和板坯尾部在所述第一坐标轴中分别对应的坐标点差值的绝对值，计算出所述板坯的长度。

在第一坐标轴中，两个坐标点之间差值的绝对值即为两点之间的距离，因此，板坯头部和板坯尾部在第一坐标轴上的坐标点之间差值的绝对值即为板坯头部和板坯尾部之间的距离，也就是板坯的长度。

当然，由于在第一坐标轴上，从原点向辊道运动方向延伸，因此坐标值也逐渐增大，所以，板坯头部对应的坐标点大于板坯尾部对应的坐标点，在计算板坯长度时，将板坯尾部对应的坐标点减去板坯头部对应的坐标点即可。

在步骤S500中，当板坯的所述实际切割位置移动到所述切割机时，控制切割机切割所述板坯。

确定板坯的实际切割位置之后，可以在实际切割位置处做标记，当板坯上的实际切割位置移动到切割机处时，控制切割机在实际切割位置处切割板坯。或者，控制切割机移动到板坯实际切割位置处进行切割，当切割完后，切割机回到原来的位置，等待下一次切割。

当需要将板坯切割成三块尺寸相同的子坯时，确定板坯的实际切割位置后，分别控制1#切割机和2#切割机移动到实际切割位置处进行切割。当需要将板坯切割成两个相同尺寸或不同尺寸的子坯时，确定实际切割位置后，控制1#切割机移动到实际切割位置处切割即可。

参见图7，为本发明实施例提供的另一种在线复测板坯定尺长度方法流程示意图。

本发发明实施例还包括步骤S600和步骤S700，其他步骤与上述实施例相同，在此不再赘述。

在步骤S600中，判断所述板坯长度是否等于预设母坯长度。

在步骤S400中计算出板坯长度后，将板坯长度与二次切割系统中预设的母坯长度进行对比，判断板坯长度是否等于预设母坯长度。以判断结果为标准，确定是否需要对一次切割系统的切割长度进行修正。

在步骤S700中，如果所述板坯长度不等于所述预设母坯长度，控制一次切割系统修正切割参数。

如果板坯长度不等于所述预设母坯长度，例如，板坯长度比预设母坯长度长2cm，那么将对比结果发送到一次切割系统中，一次切割系统控制切割机在原切割位置的基础上向前移动2cm的距离，保证母坯的切割更加精确。

或者，预设误差允许范围，对比板坯长度与预设母坯长度，判断，板坯长度与预设母坯长度之间的差值是否超过预设误差允许范围，如果超过预设误差允许范围，将板坯长度与预设母坯长度之间的差值发送到一次切割系统中，一次切割系统根据所述差值对一次定尺进行修正。

本方法在对板坯进行定尺的过程中，如果板坯长度与预设母坯长度之间出现偏差，可安装报警器进行报警，提醒操作人员及时修正。

由上述实施例可见，本发明提供的一种在线复测板坯定尺长度方法，包括：建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系；通过摄像机识别板坯头部和板坯尾部，并确定所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置；根据所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置，以及所述对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置；通过所述板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置计算板坯的长度，并计算切割机对板坯切割的实际切割位置；控制切割机移动到所述实际切割位置处切割所述板坯。本发明通过建立辊道像素位置与实际位置的对应关系，然后拍摄辊道上板坯图像，确定板坯头部和板坯尾部的像素位置，根据辊道像素位置与实际位置的对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置，根据实际位置确定板坯长度，从而实现在先复测板坯定尺长度。同时，根据板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置确定实际切割位置，然后控制切割在滑动到实际切割位置处进行切割。本发明克服了人工测量导致的劳动力强，且准确率低的问题。

另外，在线复测处板坯定尺长度后，判断板坯长度与预设母坯长度之间是否存在误差，以及误差是否在误差允许范围内，如果，误差超过误差允许范围，那么将误差发送至一次切割系统进行修正。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种在线复测板坯定尺长度方法，其特征在于，包括：

建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系；

通过摄像机识别板坯头部和板坯尾部，并确定所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置；

根据所述板坯头部和板坯尾部在拍摄图像中的像素位置，以及所述对应关系确定板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置；

通过所述板坯头部和板坯尾部在辊道上的实际位置计算板坯的长度，并计算切割机对板坯切割的实际切割位置；

控制切割机移动到所述实际切割位置处切割所述板坯。

2.根据权利要求1所述的在线复测板坯定尺长度方法，其特征在于，所述建立辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系，包括：

对摄像头视场内的辊道进行位置标定，并获取不同两点之间实际位置的距离；

通过摄像头采集视场内辊道图像，并获取与所述不同两点对应的像素位置之间的距离；

通过所述不同两点之间实际位置的距离，以及与所述不同两点对应的像素位置之间的距离确定辊道像素位置与辊道实际位置的对应关系。

3.根据权利要求2所述的在线复测板坯定尺长度方法，其特征在于，所述对摄像头视场内的辊道进行位置标定，包括：

选取摄像头视场内辊道上任一实际位置点为原点，并建立第一坐标轴，在所述第一坐标轴内，辊道运行方向为X轴；

将选取的摄像头视场内采集到的辊道图像上与所述实际位置点对应的像素位置点作为原点，并建立第二坐标轴，在所述第二坐标轴内，辊道运行方向为X轴。

4.根据权利要求1所述的在线复测板坯定尺长度方法，其特征在于，所述通过摄像机识别板坯头部和板坯尾部，并确定所述板坯头部和板坯尾部的像素位置，包括：

控制第一摄像头采集进入所述第一摄像头视场内的板坯尾部图像，并对所述板坯尾部图像中的板坯尾部进行边缘识别，确定板坯尾部像素位置；

控制第二摄像头采集进入所述第二摄像头视场内的板坯头部图像，并对所述板坯头部图像中的板坯头部进行边缘识别，确定板坯头部像素位置。

5.根据权利要求3所述的在线复测板坯定尺长度方法，其特征在于，所述通过所述板坯头部和板坯尾部的实际位置计算板坯的长度，包括：

根据所述板坯头部和板坯尾部的实际位置确定所述板坯头部和板坯尾部在所述第一坐标轴中分别对应的坐标点；

通过所述板坯头部和板坯尾部在所述第一坐标轴中分别对应的坐标点差值的绝对值，计算出所述板坯的长度。

6.根据权利要求5所述的在线复测板坯定尺长度方法，其特征在于，所述计算切割机实际切割位置，包括：

在所述板坯头部和板坯尾部对应的坐标点之间选取切割位置，所述切割位置与板坯头部对应的坐标点之间的距离为预设子坯长度。

7.根据权利要求1所述的在线复测板坯定尺长度方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述板坯长度是否等于预设母坯长度；

如果所述板坯长度不等于所述预设母坯长度，控制一次切割系统修正切割参数。