一种基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法与流程

文档序号:12116727阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,包括:

建立双目立体视觉三坐标测量模型,其中,所述双目立体视觉三坐标测量模型包括:相机图像平面坐标与三维空间坐标之间的映射关系;

在轧辊端面上选取一点作为轧辊端面监测点,根据建立的所述双目立体视觉三坐标测量模型,得到所述轧辊端面监测点的三维空间坐标;

轧机运行时,获取所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于不同位置时的三维空间坐标;

根据获取的所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于不同位置时的三维空间坐标,基于轧辊立体解析几何特征,获得轧辊旋转中心轴线的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述建立双目立体视觉三坐标测量模型包括:

通过标定相机确定相机图像平面坐标与三维空间坐标之间的映射关系;

根据确定的所述相机图像平面坐标与三维空间坐标之间的映射关系,建立双目立体视觉三坐标测量模型。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述通过标定相机确定相机图像平面坐标与三维空间坐标之间的映射关系包括:

在轧辊操作侧放置两个与轧辊尺寸和轧辊旋转速度相匹配的相机,并对所述相机进行标定;

对两个相机进行标定后,通过视差计算进行背景建模,获取完整的前景运动物体视差图;

根据获取的所述完整的前景运动物体视差图进行图像特征匹配,确定相机图像平面坐标与三维空间坐标之间的映射关系。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述轧机运行时,获取所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于不同位置时的三维空间坐标包括:

获取所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于至少3个不同位置时的三维空间坐标。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述获取所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于至少3个不同位置时的三维空间坐标包括:

根据图像处理算法和点空间运动轨迹追踪提取技术,获取所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于至少3个不同位置时的三维空间坐标。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述根据获取的所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于不同位置时的三维空间坐标,基于轧辊立体解析几何特征,获得轧辊旋转中心轴线的运动轨迹包括:

根据获取的所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于至少3个不同位置时的三维空间坐标,基于轧辊立体解析几何特征,获得轧辊旋转中心轴线的运动轨迹。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述根据获取的所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于至少3个不同位置时的三维空间坐标,基于轧辊立体解析几何特征,获得轧辊旋转中心轴线的运动轨迹包括:

根据获取的所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于至少3个不同位置时的三维空间坐标,基于点-线-面的轧辊立体解析几何特征,获得轧辊旋转中心轴线的运动轨迹。

8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述根据获取的所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于至少3个不同位置时的三维空间坐标,基于点-线-面的轧辊立体解析几何特征,获得轧辊旋转中心轴线的运动轨迹包括:

根据获取的所述轧辊端面监测点随轧辊旋转时处于至少3个不同位置时的三维空间坐标进行空间圆拟合,建立轧辊端面函数表达式;

根据建立的所述轧辊端面函数表达式,确定轧辊端面旋转中心的三维空间坐标;

根据确定的所述轧辊端面旋转中心的三维空间坐标,基于点-线-面的轧辊立体解析几何特征,得到轧辊旋转中心轴线方程式。

9.根据权利要求8所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述根据确定的所述轧辊端面旋转中心的三维空间坐标,基于点-线-面的轧辊立体解析几何特征,得到轧辊旋转中心轴线方程式包括:

根据确定的所述轧辊端面旋转中心的三维空间坐标及轧辊旋转中心轴线垂直于轧辊端面且经过所述轧辊端面旋转中心,基于点-线-面的立体解析几何特征,得到轧辊旋转中心轴线方程式。

10.根据权利要求8所述的基于机器视觉的轧辊轴线空间位置在线检测方法,其特征在于,所述根据确定的所述轧辊端面旋转中心的三维空间坐标,基于点-线-面的轧辊立体解析几何特征,得到轧辊旋转中心轴线方程式之后包括:

根据得到的所述轧辊旋转中心轴线方程式,并结合预设的轧辊尺寸参数,对轧辊空间位置进行在线检测,其中,所述轧辊尺寸参数包括:轧辊的半径、辊身长度。

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