CN111307038A - 一种基于激光位移传感器的钢卷溢出边检测方法 - Google Patents
一种基于激光位移传感器的钢卷溢出边检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111307038A CN111307038A CN201811508780.5A CN201811508780A CN111307038A CN 111307038 A CN111307038 A CN 111307038A CN 201811508780 A CN201811508780 A CN 201811508780A CN 111307038 A CN111307038 A CN 111307038A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- overflow edge
- steel coil
- original data
- data
- displacement sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于激光视觉的钢卷溢出边检测方法,属于先进检测领域。该方法采用点激光位移传感器对钢卷溢出边数据进行检测,首先安装在工业机器人末端的点激光位移传感器沿预设路线扫描,获取钢卷溢出边形貌图像及其原始数据并传输至上位机,然后通过最小二乘法对溢出边原始数据进行中心线的拟合并以此为基准对原始数据进行修正处理以消除因激光位移传感器与检测端面不平行造成的影响,最后设置合适的阈值以对溢出边是否超限做出自动判断。
Description
技术领域
本发明涉及智能检测领域,特别涉及基于点激光位移传感器的端面自动检测方法。
背景技术
随着计算机网络技术、传感技术和测量技术的迅猛发展,钢卷自动检测包装这一冶金行业中的重要工作内容对钢卷的检测结果提出了更高的要求。在钢卷的溢出边检测过程中若采取人工肉眼观察,手持测量的方式必不可少的会因为主观因素的影响导致检测结果出现误差乃至误判,同时检测结果的可追溯性较差。为了提高检测设备的自动化水平和检测结果的准确性,急需提出一种新型的自动检测方法。
数据采集与处理是溢出边检测的关键,发明人在本发明的过程中结合最小二乘法和点激光位移传感器的优点提出一种基于激光位移传感器的钢卷溢出边检测方法。该方法通过安装在工业机器人末端的点激光位移传感器采集钢卷溢出边原始数据并传输至上位机,然后通过最小二乘法对数据进行处理,以消除钢卷位姿对测量结果产生的影响,最后通过上位机程序判断溢出边是否超限并进行信息提示。整个***的稳定性较好,激光位移传感器测量精度高,最小二乘法鲁棒性好,在实际生产中有很高的实用价值。
发明内容
一种基于激光视觉的钢卷溢出边检测方法,其特征在于通过最小二乘法对溢出边原始数据的中心线进行拟合,以此为基准将溢出边图像修正至水平位置,并设置合适的阈值以对溢出边是否超限做出自动判断,所述方法包括以下步骤:
(1)安装在工业机器人末端的点激光位移传感器沿预设路线扫描,获取钢卷溢出边形貌图像及其原始数据并传输至上位机;
(2)在上位机程序中通过最小二乘法对溢出边原始数据进行中心线的拟合;
(3)以拟合出的中心线为基准,将钢卷溢出边原始图像旋转至水平位置并绘制在软件界面中;
(4)根据检测需要设置溢出边阈值,通过上位机程序自动判断溢出边是否超限。
步骤(1)具体为:点激光位移传感器获取钢卷溢出边原始数据(xo,yo),并通过以太网传输至上位机程序中。
步骤(2)具体为:在原始数据(xo,yo)(o=0,1...k)两端分别截取长度为amm 的两段数据,将两端数据包含的点组成一个新的点集(xi,yi)(i=0,1...m),在上位机程序中设计算法对该点集进行最小二乘拟合。由直线拟合的最小二乘法可知,对给定区域的离散点集进行直线拟合即为在线性无关的函数集合 中求解S*(x)∈Ф,使其误差平方和满足
其中,
最终可以解得
步骤(3)中具体为:将原始数据(xo,yo)的所有点逐点与拟合直线上横坐标相同的点(xo,S*(xo))的纵坐标相减即可消除因激光位移传感器与钢卷被测端面不平行造成的影响,得到以水平线为基准的溢出边数据(xo,yo-S*(xo))。最后在上位机程序的人机交互界面中绘制图像对截面数据进行直观展示。
步骤(4)具体为:在上位机程序中添加可实时修改的阈值变量,根据实际检测需求设置具体阈值,对步骤(3)所得处理后的数据是否超限进行判断。对超限部分进行标红处理,并在检测结果一栏中进行信息提示。
附图说明
图1是本发明提供的钢卷端面溢出边检测示意图;
图2是本发明提供的示例中机器人搭载传感器的运动轨迹示意图;
图3是本发明提供的基于激光视觉的钢卷溢出边检测方法的流程图。
图4是检测过程中获得的原始数据。
图5是通过步骤(2)所述方法进行最小二乘拟合后的拟合直线展示。
图6是利用步骤(3)所述方法进行处理后的端面检测数据。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
为了方便快速、准确地实现钢卷端面检测,本发明实施例提供基于激光视觉的钢卷溢出边检测方法,参见图1-3,该方法内容如下:
图1包括:点激光位移传感器和钢卷端面。激光传感器扫描钢卷端面获取溢出边数据。
101:安装在工业机器人末端的点激光位移传感器沿预设路线扫描,获取钢卷溢出边形貌图像及其原始数据并传输至上位机;
102:在原始数据(xo,yo)(o=0,1...k)两端分别截取长度为amm的两段数据,将两端数据包含的点组成一个新的点集(xi,yi)(i=0,1...m),在上位机程序中设计算法对该点集进行最小二乘拟合。由直线拟合的最小二乘法可知,对给定区域的离散点集进行直线拟合即为在线性无关的函数集合 中求解S*(x)∈Ф,使其误差平方和满足
其中,
最终可以解得
103:将原始数据(xo,yo)的所有点逐点与拟合直线上横坐标相同的点 (xo,S*(x0))的纵坐标相减即可消除因激光位移传感器与钢卷被测端面不平行造成的影响,得到以水平线为基准的溢出边数据(xo,yo-S*(xo))。最后在上位机程序的人机交互界面中绘制图像对截面数据进行直观展示。
104:在上位机程序中添加可实时修改的阈值变量,根据实际检测需求设置具体阈值,对步骤(3)所得处理后的数据是否超限进行判断。对超限部分进行标红处理,并在检测结果一栏中进行信息提示。
本发明实施例以钢卷端面检测试验来验证本发明提供的方法的有效性。检测过程中首先通过激光位移传感器获得钢卷端面的原始数据(附图4),然后在原始数据两端分别截取长度为amm的两段数据,通过步骤(2)所述方法进行最小二乘拟合(附图5),以拟合出的直线为基准,将原始图像扭转至水平位置达到消除传感器与钢卷待测端面不平行造成的误差,将数据处理结果绘制成曲线(附图6)。
以实物为例,控制检测机器人沿预定轨迹移动,同时其搭载的激光传感器进行轮廓数据采集,将边检数据传输至上位机程序进行处理,并设置适当阈值对超限部分进行标红。处理结果显示对溢出边的检测获得了理想的效果,该方法的有效性得到了很好的验证。
通过上述实验验证,可以看出本发明实施例提供的方法的可行性,可以满足实际应用中对钢卷溢出边自动检测的需要。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于激光视觉的钢卷溢出边检测方法,其特征在于通过最小二乘法对溢出边原始数据的中心线进行拟合,以此为基准将溢出边图像修正至水平位置,并设置合适的阈值以对溢出边是否超限做出自动判断,所述方法包括以下步骤:
(1)安装在工业机器人末端的点激光位移传感器沿预设路线扫描,获取钢卷溢出边形貌图像及其原始数据并传输至上位机;
(2)在上位机程序中通过最小二乘法对溢出边原始数据进行中心线的拟合;
(3)以拟合出的中心线为基准,将钢卷溢出边原始图像修正至水平位置并绘制在软件界面中;
(4)根据检测需要设置溢出边阈值,通过上位机程序自动判断溢出边是否超限。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)具体为:
将原始数据(xo,yo)的所有点逐点与拟合直线上横坐标相同的点(xo,S*(x0))的纵坐标相减即可消除因激光位移传感器与钢卷被测端面不平行造成的影响,得到以水平线为基准的溢出边数据(xo,yo-S*(xo))。最后在上位机程序的人机交互界面中绘制图像对截面数据进行直观展示。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)具体为:
在上位机程序中添加可实时修改的阈值变量,根据实际检测需求设置具体阈值,对步骤(3)所得处理后的数据是否超限进行判断。对超限部分进行标红处理,并在检测结果一栏中进行信息提示。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811508780.5A CN111307038A (zh) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 一种基于激光位移传感器的钢卷溢出边检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811508780.5A CN111307038A (zh) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 一种基于激光位移传感器的钢卷溢出边检测方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111307038A true CN111307038A (zh) | 2020-06-19 |
Family
ID=71148611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811508780.5A Pending CN111307038A (zh) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 一种基于激光位移传感器的钢卷溢出边检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111307038A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102322825A (zh) * | 2011-06-02 | 2012-01-18 | 南京航空航天大学 | 超长孔系零件同轴度光学测量***及方法 |
CN103471531A (zh) * | 2013-09-27 | 2013-12-25 | 吉林大学 | 轴类零件直线度在线非接触测量方法 |
CN104008387A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-27 | 山东科技大学 | 一种基于特征点分段线性拟合的车道线检测方法 |
CN104477687A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-04-01 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 抑制连续热镀锌铝机组卷取溢出边的方法 |
EP2910893A1 (de) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln von Planheitsabweichungen beim Behandeln eines bandförmigen Guts |
CN108765437A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-06 | 深圳市三宝创新智能有限公司 | 一种自主移动机器人slam建图的数据关联匹配方法 |
-
2018
- 2018-12-11 CN CN201811508780.5A patent/CN111307038A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102322825A (zh) * | 2011-06-02 | 2012-01-18 | 南京航空航天大学 | 超长孔系零件同轴度光学测量***及方法 |
CN103471531A (zh) * | 2013-09-27 | 2013-12-25 | 吉林大学 | 轴类零件直线度在线非接触测量方法 |
EP2910893A1 (de) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln von Planheitsabweichungen beim Behandeln eines bandförmigen Guts |
CN104008387A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-27 | 山东科技大学 | 一种基于特征点分段线性拟合的车道线检测方法 |
CN104477687A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-04-01 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 抑制连续热镀锌铝机组卷取溢出边的方法 |
CN108765437A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-06 | 深圳市三宝创新智能有限公司 | 一种自主移动机器人slam建图的数据关联匹配方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
刘剑等: "冷轧钢卷溢出边的分析与控制", 《设备信息与技术》 * |
徐建生等: "浅析冷轧机组4#与5#轧机之间断带原因及控制措施", 《新疆钢铁》 * |
苟建松: "新型钢卷尺自动检定装置的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(电子期刊)》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111738985B (zh) | 一种焊缝轮廓视觉检测方法及*** | |
CN115841484B (zh) | 一种基于三维激光扫描的钢结构焊接质量检测*** | |
CN105092616B (zh) | 工业ct检测中小细节特征尺寸测量方法 | |
CN108627103A (zh) | 一种零部件高度尺寸的2d激光测量方法 | |
CN112504184B (zh) | 一种钢板三维尺寸快速在线质检*** | |
CN112053333B (zh) | 一种基于机器视觉的方坯检测方法、***、设备及介质 | |
CN114199127A (zh) | 基于机器视觉的汽车零件尺寸检测***及方法 | |
CN116678368B (zh) | 基于bim技术的装配式钢结构数据智能采集方法 | |
CN111307038A (zh) | 一种基于激光位移传感器的钢卷溢出边检测方法 | |
CN108416790A (zh) | 一种用于工件破损率的检测方法 | |
Wang et al. | Dynamic inspection of rail wear via a three-step method: Auxiliary plane establishment, self-calibration, and projecting | |
CN107063330A (zh) | 用于多传感器测量***的多孔板标准器及联合误差检测法 | |
CN110021027B (zh) | 一种基于双目视觉的切边点计算方法 | |
CN109377482A (zh) | 一种基于点云数据的轮胎胎角性质检测方法 | |
CN111412834B (zh) | 一种烟包纸压痕数据的检测方法 | |
CN114841917A (zh) | 一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法及*** | |
CN113989513A (zh) | 一种方形指针式仪表读数识别的方法 | |
TWI638992B (zh) | 畫作缺陷檢測方法 | |
CN114332066B (zh) | 一种基于图像差分的针孔对准检测方法及装置 | |
CN117911412B (zh) | 用于工程机械用链轨节的尺寸检测方法及*** | |
CN116576806B (zh) | 一种基于视觉分析的厚度检测设备用的精密度管控*** | |
CN109238165A (zh) | 一种3c产品轮廓度检测方法 | |
Maresca et al. | Considerations to the verification of optical measuring machines according to ISO 10360 | |
CN105930840A (zh) | 基于统计分析的药品条码缺陷检测方法 | |
CN115931878A (zh) | 工件表面瑕疵检测方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200619 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |