CN205449822U - 用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置，包括相机、激光发生器、支架机构、工业控制计算机，所述的支架机构包括支撑立柱、横梁，横梁两端与支撑立柱固定连接，支撑立柱设置在带钢辊子两侧，横梁设置在带钢辊子上方和下方，横梁上固定有相机和激光发生器，相机、激光发生器与工业控制计算机相连，激光发生器用以发射激光线条。优点是：利用激光发生器发射激光线条实现了多台相机的小视角图像快速、实时的拼接为一幅大视角的带钢图像，用以位置信息的快速确定，有效避免了各相机图像之间的重叠区干扰，实现了缺陷在带钢水平方向的准确定位、减少带钢表面质量缺陷的错判和漏判。

Description

用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置

技术领域

本实用新型属于钢板质量检测领域，涉及一种用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置。

背景技术

带钢表面质量检测系统中采用多台相机来采集生产线上快速移动钢板的图像，并通过对所采集图像的进一步处理来辨识钢板缺陷。由于采用多台相机，每台相机都会产生一幅采集图像，相邻相机之间所采集的图像会有重叠部分。如果在这种情况下对各个相机采集到的图像进行图像处理，当质量缺陷位于相机图像之间的重叠部分时，图像处理程序不但容易对钢板表面质量缺陷的大小、定位等信息产生错判，而且还容易对质量缺陷产生漏判或重判。所以如果能对各个相机采集到的图像的进行合理的边界定位，经过图像处理避免重叠区，把多幅小视角图像拼接成为一幅大视角图像，而后再在进行带钢表面质量缺陷的分析，质量缺陷的定位和判断将更为有利。显然把多幅小视角图像拼接成为一幅大视角图像，就需要采用带钢表面质量检测多相机图像拼接。

通常的，在多相机图像拼接中，对采集的图像应用某种算法在线对图像的特征点进行提取，然后在图像中进行匹配，进而再拼接合成一幅图像。《红外与激光工程》，2013(S2):440-444，公开了一篇《高实时性F-SIFT图像拼接算法》作者：何宾，陶丹，彭勃；《数据采集与处理》，2014,29(1):126-133公开了一篇《固定多摄像头的视频拼接技术》作者：刘畅，金立左，费树岷，马军勇；两篇文献采用sift算法提取特征点的方法。但是对于带钢表面质量的检测这种高速、到容量图像数据的处理来说，两篇文献的方法并不容易在带钢上找到合适的特征点，而且在处理的实时性方面也无法满足要求。目前，在带钢表面质量的检测中，带钢图像的拼接技术还没有见到公开的应用方面的报道。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置，以便于将小视角图像拼接为一幅大视角的带钢图像；实现缺陷在带钢水平方向的准确定位，避免各相机图像之间的重叠区干扰。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置，包括相机、激光发生器、支架机构、工业控制计算机，所述的支架机构包括支撑立柱、横梁，横梁两端与支撑立柱固定连接，支撑立柱设置在带钢辊子两侧，横梁设置在带钢辊子上方和下方，横梁上固定有相机和激光发生器，相机、激光发生器与工业控制计算机相连，激光发生器用以发射激光线条。

所述的相机为线扫描数字相机，线扫描数字相机通过通讯接口与工业控制计算机相通讯。

所述的激光发生器设置在相邻相机之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

可同时进行带钢上、下表面的检测，利用激光发生器发射激光线条实现了多台相机的小视角图像快速、实时的拼接为一幅大视角的带钢图像，用以位置信息的快速确定，有效避免了各相机图像之间的重叠区干扰，实现了缺陷在带钢水平方向的准确定位、减少带钢表面质量缺陷的错判和漏判。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型工作示意图。

图中：1-支撑立柱2-相机3-激光发生器4-工业控制计算机5-带钢6-辊子7-激光线条8-横梁。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

见图1-图3，用于带钢5表面检测的图像采集装置，包括相机2、激光发生器3、支架机构、工业控制计算机4，所述的支架机构包括支撑立柱1、横梁8，横梁8两端与支撑立柱1固定连接，支撑立柱1设置在带钢辊子6两侧，横梁8设置在带钢5和辊子6的上方和下方，横梁8上固定有相机2和激光发生器3，在相邻相机2中间位置安装激光发生器3用来产生高亮度激光线条7，相机2和激光发生器3与工业控制计算机4相连。其中，相机2为线扫描数字相机2。

带钢5经过辊子6时，由工业控制计算机4控制，线扫描数字相机2采集带钢5图像，工业控制计算机4控制激光发生器3向带钢5投射高亮度的激光线条7。高亮度激光线条7投射于相邻两相机2所采集图像的重叠部分中，并且尽量与相机2的水平排布方向垂直。

由于上述的高亮度激光线条7正好投射于相邻两相机2所采集图像的重叠部分中，所以用工业控制计算机4进行各个相机2的小视角图像处理时，分别以激光线条7中心为每个小视角图像的在图像重叠区的边界，通过各个相机2小视角图像的边界依据最终拼接为一幅带钢5的大小视角图像。

在工业控制计算机4中记录和存储这些重叠区边界的相机2像素点位置参数，可以持续的应用这些参数对各个相机2的小视角图像进行拼接处理。

见图1、图2，采用三台线扫描数字相机2进行带钢5图像的采集，在相邻相机2中间位置安装激光发生器3用来产生高亮度激光线条7。辊子6上方和下方均设置横梁8，可采集带钢5上表面和下表面图像。

由工业控制计算机4控制相机2和激光发生器3：

1、判断是否需要重新确定各相机2小视角图像边界的行像素位置。

2、当重新确定各相机2小视角图像边界的行像素位置时，开启激光发生器3投射高亮激光线条7。

3、相机2分别采集被投射激光线条7的带钢5板图像。

4、对激光线条7作细化处理获得激光线条7的中心位置。

5、查找激光线条7对应的相机2中的行像素位置。

6、记录和存储各小视角图像边界行像素位置参数。

7、当已知各相机2小视角图像边界的行像素位置参数时，根据行边界参数进行各相机2小视角图像分割。

8、把分割后的各相机2小视角图像拼接为一幅大视角图像。可以看出拼接方法的关键是确定各相机2小视角图像边界的行像素位置。分别以激光线条7中心为每个小视角图像在图像重叠区的边界，工业控制计算机进行各个相机2的小视角图像处理获得激光线条7的中心位置，确定各小视角图像边界在相机2中的行像素位置。依据各相机2小视角图像边界的行像素位置，最终拼接为一幅带钢5的大小视角图像。在工业控制计算机中记录和存储这些各小视角图像边界行像素位置参数，可以持续的应用这些参数对各个相机2的小视角图像进行拼接处理，省掉了小视角图像边界位置的查找过程，极大提高了图像拼接的实时性。

Claims (3)

1.用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置，其特征在于，包括相机、激光发生器、支架机构、工业控制计算机，所述的支架机构包括支撑立柱、横梁，横梁两端与支撑立柱固定连接，支撑立柱设置在带钢辊子两侧，横梁设置在带钢辊子上方和下方，横梁上固定有相机和激光发生器，相机、激光发生器与工业控制计算机相连，激光发生器用以发射激光线条。

2.根据权利要求1所述的用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置，其特征在于，所述的相机为线扫描数字相机，线扫描数字相机通过通讯接口与工业控制计算机相通讯。

3.根据权利要求1所述的用于带钢表面检测的多相机图像拼接装置，其特征在于，所述的激光发生器设置在相邻相机之间。