基于双摄像头的非接触式中厚板轮廓检测方法研究

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随着我国加工工业逐步采用自动化作业线，以冷轧中厚板作为主要原材料的制造业对其板形的要求越来越高。板形控制已成为当今冶金界亟待需要解决的问题，而板形检测是实现板形自动控制的重要前提之一。中厚板生产线具有相对比较复杂的工况，尤其是中厚板在辊道上输送的速度快以及工况环境差等是其他钢材生产线所不能相比的，这些都给检测系统要求满足实时性和可靠性带来了极大挑战。目前，基于人工目视检测以及接触类检测方式已经逐渐暴露出诸多缺陷，单摄像机装置也已经满足不了测量宽度和精度要求，轮廓检测必然朝着高效高精度的方向发展，因此，研究一种新的非接触式双CMOS相机轮廓检测技术具有着十分重要的现实意义。
　　本文以中厚板为对象，研究了一种基于双COMS图像传感器的非接触式轮廓检测方法，主要通过线激光，图像采集装置，速度测量装置并结合各部分图像算法来实现对于移动着的中厚板的轮廓检测。研究着重于实现了中厚板轮廓检测过程中图像的采集技术，图像编码技术，边缘坐标信息提取技术，特定的相机标定技术等以实现中厚板轮廓信息的获取。论文内容主要包括以下几点：
　　(1)说明当前对于中厚板材类的轮廓检测的发展状况，分析研究了轮廓检测技术今后的发展趋势，并根据现阶段中厚板检测现状和要求提出一种新的检测系统。
　　(2)搭建了新的基于双CMOS摄像头的非接触式中厚板轮廓检测平台，并针对图像数据较大所导致的传输效率低的问题，构建了新的数据传输结构，并在图像数据传输中应用一种基于小波变换的图像编码算法使传输效率得到有效提高。
　　(3)设计了基于磁栅的中厚板测速方式以获取中厚板移动时候的速度数据。对获取的速度信息进行处理后并结合端点坐标进行匹配以拟合出中厚板轮廓。
　　(4)设计新的标定装置并结合相机标定原理以实现了相机的标定，用不同相机高度下测得的数据来拟合出像素尺寸和实际尺寸的比例系数k与高度之间的关系，通过获得相关的标定参数来实现图像空间坐标系和平面坐标系之间的相互转换。
　　(5)通过利用Matlab软件平台来进行中厚板轮廓检测中的各阶段图像算法的研究，包括图像编码、图像预处理、亮线端点坐标提取、图像数据拟合，速度信息与边缘坐标的匹配等。后又通过实验采样的方式对检测精度进行了分析。
　　(6)对本项目的研究工作进行了总结，包括研究的内容和成果。同时对下一步科研方向提出了设想和规划。

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作者
李季;
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作者单位

浙江理工大学;

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授予单位浙江理工大学;
学科机械设计及理论
授予学位硕士
导师姓名胡旭晓;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TP391.41;
关键词
中厚板材; 非接触式轮廓检测; 双摄像头; 板形控制;

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