CN109974631A - 一种棒材直线度检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种棒材直线度检测系统，包括至少一个直线度检测装置，直线度检测转置包括第一环形机架，和第二环形机架；第一环形机架上均匀分布三个激光器，当棒材移动至分布所述激光器的第一环形机架时，三个激光器发出的激光围绕棒材圆周形成圆环；第二环形机架上均匀分布三个CCD摄像机，用于采集围绕棒材圆周形成的圆环的图像；检测系统还包括图像处理器，用于处理CCD摄像机采集的图像，分析棒材的直线度。本发明摒弃现有的目测、估计的方法，通过CCD相机实时拍摄棒材截面圆环，检测棒材直线度，提高棒材直线度检测的准确率，释放劳动力。

Description

一种棒材直线度检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及棒材轧制技术领域，特别涉及一种棒材直线度检测系统及检测方法。

背景技术

目前，国内外测量直线度的方法，主要有，1)激光准直法；2)自准直光管检测法；3)拉线法；4)坐标测量法等。前两种方法分别以激光和白光作为直线基准，根据靶标或反射镜在被测直线方向逐点移动测出直线度误差；第三种方法以拉紧的丝线(如细钢丝)作为直线基准，采用适当的手段(如电容、电感)测量出直线度误差。上述测量方法只适用于离线抽检，不能进行在线实时自动测量。如对棒材直线度在线实时自动检测，没有合适的测量手段，目前采用目测的方法测出钢管圆柱外表面若干母线的直线度，以估计出轴线在任意方向上的直线度。现有技术中对于在线实时自动检测棒材直线度所采用的目测、估计的方法，准确率较低，工人劳动强度大等诸多缺陷。

因此，为了解决现有技术中在线实时对棒材直线度的检测中存在的准确率低等问题，需要一种棒材直线度检测系统及检测方法。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种棒材直线度检测系统，所述系统包括至少一个直线度检测装置，

所述直线度检测转置包括第一环形机架，和第二环形机架；所述第一环形机架上均匀分布三个激光器，当棒材移动至分布所述激光器的第一环形机架时，三个激光器发出的激光围绕棒材圆周形成圆环；

所述第二环形机架上均匀分布三个CCD摄像机，用于采集围绕棒材圆周形成的圆环的图像；

所述检测系统还包括图像处理器，用于处理CCD摄像机采集的图像，分析棒材的直线度。

在一个较佳的实施例中，三个激光器发出的激光与棒材边缘相切，在棒材外圆表面形成圆环。

在一个较佳的实施例中，所述系统还包括与三个CCD摄像机连接的计算设备，用于将三个CCD摄像机采集的圆环图像进行处理，计算棒材的直线度。

在一个较佳的实施例中，所述系统还包括多个V型辊道，棒材架设于多个V型辊道上，通过电机驱动V型辊道，带动棒材移动，通过第一环形机架和第二环形机架。

本发明的另一个方面在于提供一种棒材直线度检测方法，所述方法包括：

计算设备获取三个CCD摄像机采集的圆环图像；

确定检测起始圆环图像，通过插值法对采集的每一个圆环图像的边缘点进行亚像素处理；

获取每个圆环图像的圆心坐标值，从起始圆环图像的圆心坐标值开始，依次连接每一个圆环图像的圆心坐标，形成一条直线；

判断所形成的直线的直线度，作为所要检测棒材的直线度。

本发明提供的一种棒材直线度检测系统及检测方法，摒弃现有的目测、估计的方法，通过CCD相机实时拍摄棒材截面圆环，通过连续多个圆环的圆心拟合直线，检测棒材直线度，提高棒材直线度检测的准确率，释放劳动力。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1是本发明一种棒材直线度检测系统的布置示意图。

图2是本发明三个激光器的激光围绕棒材表面形成圆环的示意图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

下面通过具体的实施例，对本发明提供的一种棒材直线度检测系统进行说明，如图1所示发明一种棒材直线度检测系统的布置示意图，根据本发明的实施例，一种棒材直线度检测系统，检测系统包括至少一个直线度检测装置。直线度检测转置包括第一环形机架22，和第二环形机架12。第一环形机架22上均匀分布三个激光器21，当棒材3移动至分布激光器的第一环形机架22时，三个激光器21发出的激光围绕棒材圆周形成圆环。

第二环形机架12上均匀分布三个CCD摄像机20，用于采集围绕棒材圆周形成的圆环的图像。检测系统还包括图像处理器(图中未示出)，用于处理CCD摄像机采集的图像，分析棒材的直线度。计算设备连接三个CCD摄像机，CCD摄像机采集的图像发送至计算设备，计算设备对图像进行处理。

根据本发明的实施例，检测系统还包括多个V型辊道11，棒材3在V型辊道11上移动，穿过第一环形支架22和第二环形支架12。棒材3架设于多个V型辊道11上，通过电机驱动V型辊11道，带动棒材移动，通过第一环形机架22和第二环形机架12。

如图2所示本发明三个激光器的激光围绕棒材表面形成圆环的示意图，当棒材3移动穿过第一环形支架22时，三个激光器21发出的激光与棒材3边缘相切，在棒材3外圆表面形成圆环31。检测系统还包括与三个CCD摄像机连接的计算设备，用于将三个CCD摄像机采集的圆环图像进行处理，计算棒材的直线度。

本实施例中，采用一组直线度检测装置，一组直线度检测装置的第一环形支架22和第二环形支架12架设在相邻的两个V型辊道11之间，以保证CCD摄像机能够清晰的拍摄棒材3外表面形成的圆环。

在一些较佳的实施例中，三个激光器21共发出的六束激光与棒材3外表面相切，在棒材外圆表面形成一个圆。

下面对使用本发明提供一种棒材直线度检测系统进行棒材直线度检测方法进行说明。根据本发明的实施例，棒材直线度检测方法，方法包括：

步骤S1、架设棒材直线度检测系统。

在第一环形支架22上均匀布置三个激光器21，在第二环形支架12上均匀布置三个CCD摄像机20，第一环形支架22和第二环形支架位于相邻的两个V型辊道11之间。

在检测前，调整激光器21的位置，保证线激光器发出的两条激光线水平且相切于棒材2的外表面。调整CCD摄像机的角度，被测棒材3的各个检测位置移动至第一环形支架时，均在CCD摄像机的有效拍摄范围。

在一些较佳的实施例中，由于棒材移动过程存在不稳定性，检测过程中应当降低棒材3在V型辊道11上的移动速度。

步骤S2、计算设备获取三个CCD摄像机采集的圆环图像。

随着驱动电机带动V型辊道的辊子运动，棒材3逐渐移动，经过第一环形支架时，三个激光器打出的六条激光线开始缓慢扫描棒材外表面的轮廓，与此同时，三个CCD摄像机开始拍摄由激光器扫描的棒材的外表面，并把图像数据由图像采集卡采集，传输到计算机设备上。

步骤S3、数据处理。

计算设备采集到每一时刻CCD摄像机20的图像采集传回的图像数据，确定检测起始圆环图像(第一个进入第一环形支架拍摄到的圆环图像)。为了使棒材直线度检测结果更加准确，本发明通过插值法对采集的每一个圆环图像的边缘点进行亚像素处理。具体的圆环图像边缘点的亚像素处理，采用本领域的通常技术手段进行，本发明不做具体限定。

步骤S4、直线度数据处理。

经过步骤S3对每一个圆环图像边缘点进行亚像素处理后，使得圆环图像轮廓更加清晰。

获取每个圆环图像的圆心坐标值，从起始圆环图像的圆心坐标值开始，依次连接每一个圆环图像的圆心坐标，形成一条直线。例如在一些实施例中共采集N个圆环，获得圆心O₁、O₂、…O_n，将N个圆心拟合成一条直线，判断所形成的直线的直线度，作为所要检测棒材的直线度。

本发明采用激光器装置，通过CCD摄像机和计算机系统，通过视觉检测在线实时来检测棒材的直线度，准确度得到大大提高。

本发明提供的一种棒材直线度检测系统及检测方法，摒弃现有的目测、估计的方法，通过CCD相机实时拍摄棒材截面圆环，通过连续多个圆环的圆心拟合直线，检测棒材直线度，提高棒材直线度检测的准确率，释放劳动力。

结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种棒材直线度检测系统，其特征在于，所述系统包括至少一个直线度检测装置，

所述直线度检测转置包括第一环形机架，和第二环形机架；所述第一环形机架上均匀分布三个激光器，当棒材移动至分布所述激光器的第一环形机架时，三个激光器发出的激光围绕棒材圆周形成圆环；

所述第二环形机架上均匀分布三个CCD摄像机，用于采集围绕棒材圆周形成的圆环的图像；

所述检测系统还包括图像处理器，用于处理CCD摄像机采集的图像，分析棒材的直线度。

2.根据权利要去1所述的系统，其特征在于，三个激光器发出的激光与棒材边缘相切，在棒材外圆表面形成圆环。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与三个CCD摄像机连接的计算设备，用于将三个CCD摄像机采集的圆环图像进行处理，计算棒材的直线度。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个V型辊道，棒材架设于多个V型辊道上，通过电机驱动V型辊道，带动棒材移动，通过第一环形机架和第二环形机架。

5.一种权利要求1至4任一权利要求所述系统的棒材直线度检测方法，其特征在于，所述方法包括：

计算设备获取三个CCD摄像机采集的圆环图像；

确定检测起始圆环图像，通过插值法对采集的每一个圆环图像的边缘点进行亚像素处理；

获取每个圆环图像的圆心坐标值，从起始圆环图像的圆心坐标值开始，依次连接每一个圆环图像的圆心坐标，形成一条直线；

判断所形成的直线的直线度，作为所要检测棒材的直线度。