[发明专利]一种基于机器视觉的定尺剪钢板自动定长方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的定尺剪钢板自动定长方法及系统，该方法包括：在定尺剪后辊道边缘处安装监控相机；在辊道边缘处监控相机拍摄位置下方安置标尺；获取待定尺的钢板长度，通过计算确定负责当前定尺长度测量的相机，并向确定好的相机发送负责定尺测量的确认信号，其余相机不工作；当相机接收到上述确认信号后，计算出达到定尺长度时定尺钢板应处于相机中的像素位置，作为目标点；然后对实时采集图像中的钢板区域位置进行分析，当钢板区域位置达到目标点的像素位置时，完成当前定尺钢板的自动定长。本发明所需硬件成本低，安装实施方便，并且可以达到较高的检测精度，是降低人工成本，实现钢板自动定长剪切，性价比较高的一种解决方案。

技术领域

本发明涉及机器视觉检测技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的定尺剪钢板自动定长方法及系统。

背景技术

钢板生产线后处理过程包括切头、切尾、定尺等工艺操作，在进行钢板定尺时，人工需依赖在辊道上布置的监控相机观察钢板行进情况，在常用的固定位置设置记号标识，从而达到钢板长度判断的目的。人眼需要实时观察监控画面来确定钢板位置，操作过程受到极大的限制，并且人工操作时存在的主观性也容易导致钢板定长剪切时裁剪精度达不到指标等现实问题。

目前已知存在的钢板测长方法主要是依赖编码器、激光测速仪等设备的间接测量手段。其中编码器一般安装在辊轴上，通过跟踪运行辊子转过的周长距离间接计算出钢板长度，这种方式忽略了钢板滑动和接触不良等影响，长度测量精度较低。激光测速仪直接测量钢板速度，长度测量精度较高，是比较可靠的钢板长度测量方式，然而这种设备一般价格昂贵，价格在十几万以上，对于小型需求往往得不偿失。综上这种基于速度测量进而得到长度的方式会存在时间上的引入误差，并且该误差往往是不可估计和避免的。

发明内容

本发明提供了一种基于机器视觉的定尺剪钢板自动定长方法及系统，通过分布在定尺剪后的多组相机实现钢板长度定尺测量；以解决现有技术的长度测量精度较低或设备价格昂贵，成本较高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于机器视觉的定尺剪钢板自动定长方法，所述基于机器视觉的定尺剪钢板自动定长方法包括：

在定尺剪后辊道边缘处安装多个监控相机；其中，所述多个监控相机分布式排列在定尺剪后方，分布的所有监控相机均连接在同一局域网中，由数据服务器进行统一调度；各监控相机在辊道宽度方向上拍摄的区域大小占整个辊道宽度的0.3～0.5，且各监控相机之间沿辊道方向的覆盖范围保留一定的重叠；

在辊道边缘处监控相机拍摄位置下方安置标尺；其中，所述标尺的长度大于定尺钢板的最大长度与最小长度之差，所述标尺上以一定单位为间隔设有标识点，所述标识点标有其距离定尺剪剪刀的长度数值；

由数据服务器获取待定尺的钢板长度，通过计算确定负责当前定尺长度测量的相机，并向确定好的相机发送负责定尺测量的确认信号，其余相机不工作；

当相机接收到负责定尺测量的确认信号后，采用实时标定策略得到当前工作的相机的分辨率，并计算出达到定尺长度时定尺钢板应处于相机中的像素位置，基于计算出的像素位置确定目标点；然后实时采集定尺钢板图像，并提取所采集的图像中的钢板区域位置，对所提取的钢板区域位置进行实时分析，当钢板区域位置达到所述目标点的像素位置时，完成当前定尺钢板的自动定长。

进一步地，在定尺剪后辊道边缘处安装多个监控相机时，相机数量N通过下式得到：

其中，L_min为定尺钢板的最小长度，L_max为定尺钢板的最大长度，l为相机沿辊道方向的拍摄范围，μ为相邻相机之间的重合比率；

相机分布位置P_i通过下式得到：