[发明专利]基于机器视觉的精轧机架间带钢尾部跑偏连续控制方法

说明书

本发明属于轧钢自动化控制技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的精轧机架间带钢尾部跑偏连续控制方法，该方法首先通过安装在机架顶端的两台摄像单元对带钢进行检测，运用亚像素边缘检测算法获取带钢的实时跑偏量；然后通过反弯识别算法判定带钢在前一机架是否存在反弯；最后根据不同的反弯情况，对调节量值进行修正，并分别下发给各个精轧机，从而提高带钢在抛尾过程中的轧制稳定性。本发明的有益效果如下：由于采用上述方法，有效的地避免了由于自动化控制中下发延迟造成调节反向的问题，大大地提高了纠偏自动化控制系统调节的准确性，减少了由于跑偏造成的烂尾事故的发生。

技术领域

本发明涉及轧钢自动化技术领域，特别是指一种基于机器视觉的精轧机架间带钢尾部跑偏连续控制方法。

背景技术

目前，随着我国制造业和轻工业的快速发展以及中国制造2025规划的提出，而在制造业中自动化控制又是十分重要，在板形的自动化控制技术也成为板带材生产的核心技术之一，是各国轧钢行业研究的又一热点问题。而板带材产品作为不可缺少的一种原材料，其应用于工业、农业、商业、制造业等各个领域，如汽车制造、农具机械、电子产品、食品包装以及仪器装备等，为我们的工作与生活提供了巨大的便捷。

但是在板带在轧制过程中，由于生产工艺技术、设备的自动化控制精度、生产操作能力等方面存在着不同程度的缺陷，使轧件无法保持稳定，发生左右跑偏、甩尾和头部上翘或下扣等现象，造成左右刮框以至引起缠辊，损坏设备，产生轧费等事故，轻者也会导致轧件输送困难、降低成材率的后果。同时，轧制生产过程的轧件伴随着非对称板形缺陷问题，其不仅影响最终产品质量，同时更是影响生产稳定性的主要因素。对于热连轧来说，对称板形的控制模型和控制系统已基本满足要求，其自动化水平和控制的精度已达到较高的水平。但是对于非对称板形缺陷，其诱发原因主要是轧机和轧件的非对称因素引起的，例如轧件楔形、轧件中心线偏移、轧机刚度差和轧件横向温度差等。诱发因素繁多复杂，所以导致控制模型较难建立，目前仍没有相对成熟的在线的自动化控制系统，其控制过程主要依赖于操作工人的主观判断与个人经验，存在很大的偏差与不稳定性。跑偏过程非常复杂，这种经验调平控制方法既依赖现场工作人员的经验，又缺乏准确性，因此需要对带钢跑偏现象进行更深入的研究。

现在的自动化控制技术中对于带钢跑偏的方法，多采用依据安装在活套器上对带钢张力进行检测后进行调平的差压活套技术，投资大且控制效果差，不能满足实际需求，因而不适合带钢尾部的连续控制。

发明内容

本发明提供一种基于机器视觉的精轧机架间带钢尾部跑偏连续控制方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种基于机器视觉的精轧机架间带钢尾部跑偏连续控制方法，该控制方法包括步骤如下：

S1）实时采集各个精轧机架间带钢的数据，分析处理后得到带钢的实时跑偏量；

S2）根据S1）得到的实时跑偏量利用反弯识别算法确定是否存在反弯，并确认反弯个数（是指尾部曲线中拐点的个数）；

S3）根据S2）得到反弯个数，对调节量进行调整修正，并分别下发给各个精轧机。

进一步，所述S1）具体步骤为：

S1.1）先使用两台摄像单元同时采集同一位置的带钢图像，

S1.2）采用亚像素边缘检测算法对图像边缘检测，得到带钢相对于轧制中心线的实时跑偏量；具体的计算公式如下所示：

式中， D为实时跑偏量 ；H为两台摄像单元光心距离标定平面的长度，单位为mm；_、分别为两台摄像单元的光轴与标定平面的交点至带钢在标定平面投影边缘的距离，单位为mm；