基于线激光的中厚板板形在线检测系统开发

发布时间：2020-09-25 16:17

　　 中厚板板形的自动控制一直是中厚板生产过程中的亟待解决的问题,随着CCD技术以及图像处理技术的发展,板形检测技术得到了很大的提升,尤其是在谷歌开发的深度学习框架Tensorflow以及图像处理OpenCV库的普及,在推动机器视觉领域发展的同时也极大的推动了板形检测方面技术的发展。在此基础上本文研究了一种基于线激光的中厚板板形检测系统,利用TensorFlow搭建一个BP神经网络模型,实现对中厚板不同位置的宽度信息和高度信息的预测,利用OpenCV对中厚板表面的光条纹信息进行提取,结合神经网络预测模型,提取整个中厚板表面高度和宽度信息,通过相位相关算法对运动方向进行检测,提取长度方向坐标,最后三维重构得到板形信息。最终,建立了中厚板板形在线检测系统,并对板形检测精度进行了验证。本文的工作有助于推动低成本、高精度的工业化中厚板板形检测系统的建立,有利于推动我国中厚板产品质量的提升。
【学位单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG335.5
【部分图文】：

具有检测速度快、检测效率高、检测距离可变范围大、对检测环境几乎没有要求等优势。如图1.1 所示，将非接触式检测分为光学检测的被动式和非光学检测的主动式俩大类[9]。非光学方法主要有像超声波检测、X 射线检测等，其主要在医学领域有着较为广泛的应用，例如现在的 B 超利用的就是超声波检测原理，CT 利用的是 X 射线检测原理。与非光学检测方法相比较，光学检测的优点就更加明显，例如检测准确性好、速度快，对检测环境要求低，相比较于非光学检测，高速生产的中厚板板形检测更适合于利用光学检测法检测，同时在当下光学检测也是非常重要的研究方向。根据获取三维信息的基本方法可将光学三维测量技术分为相干和非相干光学三维测量方法，其中相干测量方法有莫尔轮廓术、散射光斑、光学全息等[18]。根据检测过程对光源的需求，非相干光学检测法可进一步分成两类：有额外光源的主动式三维检测法和没有额外光源的被动式三维检测法。图 1.1 光学三维测量方法的分类光学被动式检测在使用过程中是不需要添加光源的，只依靠环境光就能实现对待测中厚板的检测。其检测原理是，在自然状态下，通过传感器采集被测中厚板表面深度图像，经过数据处理，得到表面深度信息，进而获得中厚板表面的三维信息，检测原理相对比较简单。下面主要介绍一种光学被动式的双目立体视觉三维检测原理。如图 1.2 为双目立体视觉三维检测的原理图，人类的双目观察物体呈现三维形状是因为双目观察产生视觉差所造成的，而双目立体视觉检测原理正是模仿人类双目观察物体的原理建立起?

第中厚板，进行多次拍摄，根据中厚板的不同位置对应的俩个工置关系，计算出相应的中厚板表面三维数据。双目立体视觉检测原理简单，速度快、效率高，检测装置简单，对中厚板表面要求，同时，双目立体视觉检测法适用范围广。但是，它也有，其检测精度不高，如果待测中厚板表面特征不够明显，其检常庞大。

图 1.3 飞行时间法三维测量原理示意图三维检测技术也是一种光学主动式三维测量技术，其检测光扫描待测中厚板表面，然后线激光在中厚板表面发生反成像，通过对不同位置的参数进行标定，再对相应位置的面信息提取，得到待测中厚板表面三维坐标信息，如图 。

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 张雪飞;;中厚板表面质量缺陷的原因分析和对策[J];科技风;2013年08期

2 黄文静;彭启民;;基于轮廓基元的目标表示及检测方法[J];计算机工程与设计;2011年02期

3 尚雅层;陈静;田军委;;高斯拟合亚像素边缘检测算法[J];计算机应用;2011年01期

4 梁金明;魏正曦;;Ostu算法的改进研究[J];四川理工学院学报(自然科学版);2010年05期

5 付友昌;王彬;;SIFLAT非接触式板形测量系统[J];自动化应用;2010年08期

6 杨海根;;3800mm中厚板轧机平面形状控制功能的应用[J];冶金设备;2010年02期

相关硕士学位论文 前4条

1 孙维健;基于反正切函数拟合的亚像素边缘检测方法[D];长春工业大学;2015年

2 张汝婷;基于线激光扫描的全角度三维成像系统[D];浙江大学;2015年

3 郝洪宪;机器视觉在零件识别与检测中的应用[D];南京航空航天大学;2008年

4 马学磊;基于噪声点检测的中值滤波图像去噪算法[D];西安电子科技大学;2008年

本文编号：2826790