[发明专利]一种基于三维点云的钢坯计数方法及系统

权利要求书

1.一种基于三维点云的钢坯计数方法，其特征在于，包括：

当接收到就位信号，控制三维视觉设备拍摄钢坯图像；其中，所述就位信号是分坯装置检测到钢坯从冷床运输到预设位置时发送的；

根据从所述钢坯图像中获取的三维点云数据，识别所述钢坯图像中包含的钢坯形态，所述钢坯形态包括单坯和并坯；

当根据三维点云数据确定钢坯在其邻域内无叠加其他钢坯，则识别所述钢坯为单坯；每识别到一个单坯，将计数量累计加1；

当根据三维点云数据确定存在多个钢坯叠加时，则识别到并坯；根据并坯的点云曲面中的Z坐标，确定并坯类型，并根据所述并坯类型统计并坯中包含的钢坯数量M，将计数量累计加M；

其中，按照如下方式确定并坯类型：在并坯的点云曲面中，如果相邻两个钢坯端面之间存在因Z坐标不同而生成的分割线，则确定并坯类型为错位型并坯；或者，在并坯的点云曲面中，如果相邻两个钢坯端面的Z坐标相等，则确定并坯类型为对齐型并坯。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式统计并坯中包含的钢坯数量M：

当确定并坯类型为错位型并坯时，获取并坯的点云曲面中包含的所述分割线的数量N，则并坯中包含的钢坯数量M=N+1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式统计并坯中包含的钢坯数量M：

当确定并坯类型为对齐型并坯时，计算标准规格下每个钢坯端面的标准周长L_b，以及，计算并坯的点云曲面的周长L；如果满足2.1×L_b＞L≥2×L_b，则并坯中包含的钢坯数量M=2；如果满足（K+0.1）×L_b≥L≥（K -0.9）×L_b，K≥3，则并坯中包含的钢坯数量M= K。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式统计并坯中包含的钢坯数量M：

当确定并坯类型为对齐型并坯时，则以钢坯端面的标准规格所对应的基准点云集合为单位，在并坯的点云曲面中沿X轴方向构建目标竖直棱线；所述目标竖直棱线表示为{z=z0，x=xi}，z0为对齐型并坯的点云曲面的Z坐标，xi是以所述基准点云集合沿X轴的长度为间隔，沿X轴方向对所述点云曲面进行划分而得到的分割线X坐标分布，1≤i≤N；则并坯中包含的钢坯数量M=N+1；其中，N为目标竖直棱线的构建数量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式统计并坯中包含的钢坯数量M：

当确定并坯类型为对齐型并坯时，计算标准规格下每个钢坯端面的标准面积S_b，以及，计算并坯的点云曲面的总面积S，则并坯中包含的钢坯数量M=S/S_b。

6.根据权利要求3~5任一项所述的方法，其特征在于，按照如下方式确定并坯类型：

在并坯的点云曲面中，如果相邻两个钢坯端面之间存在因Z坐标不同而生成的分割线，则将所述分割线划分出的各钢坯端面分别与面积阈值进行比较；

如果至少存在一个钢坯端面的面积大于所述面积阈值，则确定并坯类型为复合型并坯。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，按照如下方式统计并坯中包含的钢坯数量M：

当确定并坯类型为复合型并坯时，获取并坯的点云曲面中包含的所述分割线的数量Q；

从所述复合型并坯中提取出对齐型子并坯，并按照对齐型并坯的计数方式，计算对齐型子并坯中包含的钢坯数量P，则并坯中包含的钢坯数量M=Q+P。

8.一种基于三维点云的钢坯计数系统，其特征在于，包括：

三维视觉设备，用于拍摄钢坯图像；

控制系统，与三维视觉设备连接，被配置为执行：

当接收到就位信号，控制三维视觉设备拍摄钢坯图像；其中，所述就位信号是分坯装置检测到钢坯从冷床运输到预设位置时发送的；

根据从所述钢坯图像中获取的三维点云数据，识别所述钢坯图像中包含的钢坯形态，所述钢坯形态包括单坯和并坯；

当根据三维点云数据确定钢坯在其邻域内无叠加其他钢坯，则识别所述钢坯为单坯；每识别到一个单坯，将计数量累计加1；

当根据三维点云数据确定存在多个钢坯叠加时，则识别到并坯；根据并坯的点云曲面中的Z坐标，确定并坯类型，并根据所述并坯类型统计并坯中包含的钢坯数量M，将计数量累计加M；

控制系统被配置为按照如下方式确定并坯类型：在并坯的点云曲面中，如果相邻两个钢坯端面之间存在因Z坐标不同而生成的分割线，则确定并坯类型为错位型并坯。