[发明专利]一种木质产品宽度检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测系统及其检测方法，尤其是涉及一种木质产品宽度的检测装置及其检测方法，属于木材加工制造领域。

背景技术

木质产品宽度是木质产品加工制造过程中重要参数，要对木质产品宽度进行严格控制的前提就是必须精确、快速地检测出木质产品宽度。为保护森林资源，提高木材利用率，提高木材加工自动化程度，降低劳动者的工作强度，保证木质产品达到质量要求,对木质产品宽度进行在线测量以防止不合格的木质产品进入生产加工，对木质产品后续装配加工尤为重要；此外，通过对木质产品宽度进行实时在线检测，可以将木质产品宽度信息实时反馈给木质产品加工生产装置，对加工参数进行实时调整。

目前在实验生产和试验研究中，对木质产品宽度进行在线检测的方法主要为直射式激光三角测距，而直射式激光三角测距是一种准确的测量高度的方法，一般是一条激光发生器生成一条直而且有一定亮度的线光线，光线照射在被测物体表面，相机以一定角度来拍摄被照射试件，在相机上成像，根据在相机所成图像中激光线的位置宽度来定量的测量出被测物体宽度，这种方法在测量时，没有考虑被测物高度引起的宽度信息变化，仅仅认为宽度信息是不变的。

发明内容

为了克服现有技术问题，本发明的目的在于提供一种安全可靠、测量精度高、使用方便的木质产品宽度检测装置及其检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种木质产品宽度检测装置，包括传送台、激光发射器、支架、面阵工业相机，支架桥式架设在传送台上，沿传送台的传送方向，依次在支架上设置激光发射器和面阵工业相机，且所述的激光发射器发射到传送台上被测木质产品表面的光源经被测木质产品反射后被面阵工业相机接收，而面阵工业相机同时与一计算机连通。

而一种基于上述的木质产品宽度检测装置的木质产品宽度检测方法，则包括以下步骤：

S1：利用木质产品宽度检测装置检测矩形木质产品的高度x：激光发射器向传送台上经过的被测木质产品发射激光光源，被测木质产品表面的激光光源经反射后由面阵工业相机接收，面阵工业相机将得到的被测木质产品的光源信息转换为被测木质产品的高度轮廓图像信息，然后，计算机中的数据采集卡收集面阵工业相机的被测木质产品的高度轮廓图像信息，并根据高度计算公式：x＝k₁y得到被测木质产品的实际高度值，式中：x为被测木质产品的实际高度值，k₁为高度方向的空间分辨率，y为高度轮廓图像中表现的被测木质产品的高度值；

S2：利用S1步骤中得到的被测木质产品的高度值计算被测木质产品的宽度值W：被测木质产品的宽度值的计算公式为：W＝k₂′W'，所述的W为被测木质产品的实际宽度值，k₂′为被测木质产品高度为x处的宽度方向的空间分辨率，W′为宽度轮廓图像中表现的被测木质产品的宽度值，而所述的k₂′为高度x的线性函数。

更进一步，在S1步骤中，所述的k₁的数值公式为：k₁＝1/(β·sinθ)，在k₁的数值公式中，β为面阵工业相机中物镜的光学元件及成像系统的横向放大倍率，β表示了物镜光学系统所成的像在垂轴方向的放大程度及取向；θ为激光发射器的轴线与面阵工业相机中物镜光轴的夹角,β和θ均可测量，且当成像系统固定，面阵工业相机的镜头位置固定且倾角确定，激光发射器距传送台高度确定，激光发射器的轴线与面阵工业相机中物镜光轴的夹角θ为固定，面阵工业相机中物镜的光学元件及成像系统的横向放大倍率β固定，则k₁也为固定值。

在S2步骤中，所述的k₂′和高度x的线性函数关系为:式中：k₂为高度为0处宽度方向的空间分辨率，，L'为像距，θ为激光发射器的轴线与面阵工业相机中物镜光轴的夹角，k_c为面阵工业相机的像素常数，单位为mm/像素，当成像系统固定，面阵工业相机的镜头位置固定且倾角确定，激光发射器距传送台高度确定，则k₂、L'、θ和k_c均为固定值。

此外，在S1步骤中，激光发射器向被测木质产品发射的激光光源为扇形激光光源，且被测木质产品表面形成的光条为一字形光条。

且所述的宽度轮廓图像中表现的被测木质产品的宽度值W′为被测木质产品的被测截面轮廓线的像素点总数。