[发明专利]一种H型断面尺寸的测量装置及方法

权利要求书

1.一种H型断面尺寸的测量装置，其特征在于：使用6台相机和6台光源，采集H型钢断面轮廓图像，并将轮廓图像坐标转换为世界坐标，根据断面轮廓上的特征点计算断面尺寸；所述相机为面阵CCD相机，所述光源为激光线光源，所述6台相机和6台光源中的1台相机和1台光源分布于H型钢上翼缘的上方，1台相机和1台光源分布于H型钢下翼缘的下方，2台相机和2台光源分布在H型钢腹板的左侧，另外2台相机和2台光源分布在H型钢腹板的右侧。

2.实现权利要求1所述的一种H型断面尺寸测量装置的方法，其特征在于：将6台光源发射的激光线条投射到H型钢断面，6台相机采集到的激光光条图像可以完整地组成H型钢的断面轮廓，采用张正友标定方法对6台相机进行标定，得到图像坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵M，提取激光光条的中心线，得到H型钢断面轮廓的图像坐标，并通过矩阵M转化为世界坐标，利用轮廓上的特征点坐标计算H型钢断面尺寸，计算公式如下：

(1)H型钢上翼缘宽度的计算公式：

式中：(X_LeftTop,Y_LeftTop)——上翼缘左侧最高点LeftTop的坐标；

(X_RightTop,Y_RightTop)——上翼缘右侧最高点RightTop的坐标；

(2)H型钢上翼缘厚度的计算公式：

式中：(X_top(i),Y_top(i))——上翼缘上边缘各点top(i)的坐标；

(X_up(i),Y_up(i))——上翼缘下边缘各点up(i)的坐标；

Median表示取中位数；

(3)H型钢下翼缘宽度的计算公式：

式中：(X_LeftBottom,Y_LeftBottom)——下翼缘左侧最低点LeftBottom的坐标；

(X_RightBottom,Y_RightBottom)——下翼缘右侧最低点RightBottom的坐标；

(4)H型钢下翼缘厚度的计算公式：

式中：(X_down(i),Y_down(i))——下翼缘上边缘各点down(i)的坐标；

(X_bottom(i),Y_bottom(i))——下翼缘下边缘各点bottom(i)的坐标；

Median表示取中位数；

(5)H型钢腹板高度的计算公式：

式中：(X_up(i),Y_up(i))——上翼缘下边缘各点up(i)的坐标；

(X_down(i),Y_down(i))——下翼缘上边缘各点down(i)的坐标；

Median表示取中位数；

(6)H型钢腹板厚度的计算公式

式中：(X_left(i),Y_left(i))——腹板左边缘各点left(i)的坐标；

(X_right(i),Y_right(i))——腹板右边缘各点right(i)的坐标；

Median表示取中位数；

(7)H型钢端面高度的计算公式：

H＝t₁+b+t₂

式中：t₁——上翼缘厚度；

t₂——下翼缘厚度；

b——腹板高度。