的标定方式，采用标定靶标与激光平面重合、与工业相机I中心光轴垂直的标定方式，可以仅通过拍摄一张靶标图象，就可以得到所需相机的参数，使得现场标定过程简单方便、易于操作。
[0032]3.由于采用测量平台的方式进行管径测量，而且装置与螺旋焊管之间的相对位置没有精确的要求，只需满足相机的拍摄要求即可，而且线激光发生器产生的激光平面无需与螺旋焊管的中心轴垂直，因此，位置的标定对测量精度几乎没有影响，避免了原有技术的位置标定困难的问题。
[0033]4.通过导轨长度的合理选择，配合升降机构可以对工业相机I的位置及高度进行调整，即可简单方便的实现不同管径的螺旋焊管外径和椭圆度的测量。
【附图说明】
[0034]图1为本发明的结构示意图。
[0035]其中，1、工业相机，2、工业相机，3、网格标定靶标，4、线激光发生器，5、悬臂，6、导轨，7、滑块，8、升降机构，9、测量平台。
【具体实施方式】
[0036]下面结合【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0037]基于视觉检测的螺旋焊管管线外径测量装置，包括工业相机I，工业相机2，网格标定靶标3，线激光发生器4，悬臂5，导轨6，升降机构8，测量平台9，其特征在于:
[0038]工业相机1、工业相机2、网格标定靶标3、线激光发生器4、悬臂5、导轨6固定在测量平台9上。线激光发生器4产生的激光平面垂直于水平面，与导轨6的方向垂直。工业相机I与升降机构8相连接，通过升降机构8固定在导轨6的滑块7上，其中心光轴与导轨6的方向平行，垂直于线激光发生器4产生的激光平面。工业相机2通过悬臂5固定在测量平台9上，工业相机2的中心光轴在线激光发生器4产生的激光平面内，并与水平面相垂直。网格标定靶标3放置在所述的线激光发生器4产生的激光平面内，与工业相机I的中心光轴垂直，网格标定靶标3竖直方向的中心线与导轨6的中心线在同一个平面内。
[0039]所述的工业相机I的镜头和线激光发生器4的激光平面的垂直距离为400?1400mm，所述的线激光发生器4和导轨6的中心线的垂直距离为300-600mm，导轨6的长度为 600-1 OOOmnin
[0040]所述的网格标定靶标3通过支座装配在测量平台9上，并且可以拆卸。网格标定靶标3采用15格X 15格、每格的尺寸精确为1mmX 1mm的制式。
[0041]将测量装置放置在螺旋焊管生产线一侧，测量平台9保持水平，调整升降机构8，使工业相机I的中心光轴与钢管的中心线在同一水平高度，调整测量装置的位置，使激光发生器4产生的激光平面与钢管边缘的夹角为60°?80°，同时激光平面与螺旋焊管相交的激光线在工业相机I的视野内，调整悬臂5的角度和高度，使工业相机2能够同时清楚拍摄激光线和钢管边缘。
[0042]将网格标定靶标3固定在测量平台上，调整升降机构8，使工业相机I的中心光轴与网格标定靶标3的水平中心线在同一高度，调整导轨6上的滑块7位置，微调工业相机I的镜头，使工业相机I能清楚完整的拍摄整个标定靶标3，固定滑块7的位置，拍摄下此时的标定靶标3图像，通过拍摄的图像可以实现对工业相机I的标定。将标定靶标3从测量平台9上拆卸掉，调整升降机构8的高度，使工业相机I能够清楚拍摄到钢管上的激光弧线，且激光弧线在拍摄图像的中间位置，固定升降机构8的高度。
[0043]当螺旋焊管的生产开始时，通过计算机上的图像拍摄软件同步控制工业相机1、2拍摄钢管图像，把每一时刻两个相机拍摄的图像作为同一时刻的不同类别的图像，工业相机I拍摄的图片包含了螺旋焊管的边缘信息和激光线的信息，工业相机2拍摄的图片包含了螺旋焊管上激光线随钢管旋转到不同位置的变化信息。随着螺旋焊管的不断旋转，两个相机按照一定频率不断拍摄钢管不同位置的图像，当钢管旋转一周时，将两个相机拍摄的所有图像作为同一组图像。
[0044]根据工业相机I拍摄的网格靶标图像，我们可以进行相机的标定，相机的标定方法为:
[0045]相机标定方法为一般性公开技术，本标定方法不同于传统的三维标定，采用的标定靶标3为精加工的15格X 15格、每格的尺寸精确为1mmX 1mm的平面网格靶标，靶标的放置方向与工业相机I中心光轴相互垂直，放置在激光平面内且在相机I拍摄范围内。
[0046]根据拍摄的靶标图像，首先进行角点坐标的提取，由于网格的最外面两行和两列不进行角点提取，所以得到的角点数量为14X14，处理得到网格每一角点的像素坐标值(Xi,j, Yi,j) (i = 1,2,3……14 ；j = 1,2,3……14);然后，通过横向同一行网格角点的直线拟合确定靶标横向网格与图像横向坐标轴之间的夹角α，通过纵向同一列网格角点的直线拟合确定纵向网格与图像纵向坐标轴之间的夹角β ;最后，根据实际的靶标距离，得到每一对应角点的横向和纵向标定系数kx(u、ky(u，为了降低标定误差，标定采用四格标定系数的平均值作为中间角点的标定系数，标定系数公式:
[0047]kx(i；J)= (1Xcosa)/[(X i； J+2-Xi；J_2) ], i = 1,2,3……14 ；j = 3,4,5……12
[0048]ky(i；J)= (lOXcos0)/[(Y ^j-Y^j)], i = 3, 4,5……12 ；j = 1,2,3……14
[0049]得到标定系数之后，根据激光弧线像素坐标就能得到实际的世界坐标位置。
[0050]根据工业相机2拍摄的图像，我们需要进行图像处理，得到激光平面与螺旋焊管边缘之间的夹角，其主要步骤为:
[0051]1.寻找激光线的中线方程:该步骤首先将灰度图像经过图像滤波，图像增强之后，对图像进行灰度分析，对图像中激光线的部分沿行寻找最亮点作为激光线的中心点，再对寻找到的激光点采用最小二乘直线拟合，拟合出的直线方程作为激光线的中线方程，直线斜率记为Ii1。
[0052]2.寻找螺旋焊管边缘直线方程:对灰度图像采用sobel边缘检测算子进行边缘检测，得到钢管边缘和激光线的二值图像，去除激光点，对剩余的点采用最小二乘法进行钢管边缘的直线拟合，得到螺旋焊管的边缘直线方程，直线斜率记为k2。
[0053]3.计算激光平面与螺旋焊管边缘之间的夹角:两者的夹角记为γ，夹角的计算公式为 Y = I arctan (Ii1) - arctan (k2) |。
[0054]由工业相机I拍摄的激光弧线图像，我们需要进行图像处理，提取出激光弧线的中线，进行管径拟合，该类图像的图像处理和运算步骤，为一般性公开技术，其主要步骤为:
[0055]1.提取激光弧线中心点的图像坐标:将图像进行灰度变换，图像滤波之后，对激光弧线部分逐行寻找最亮点，将最亮点作为激光弧线的中心点，然后采用对激光点进行平滑处理，处理后的点记为(X，Y)。
[0056]2.计算激光弧线中心点的实际坐标:根据相机标定出来的横向和纵向的标定系数kx(i」.)和k y(i，将提取出来的激光点像素坐标转换到实际坐标，具体方法是，检测激光弧线在图像中的位置以及对应在靶标图像中的网格位置，根据激光点的不同位置自动调用合适的拟合系数，转换成实际坐标，记为(xw，Yw)。
[0057]3.激光点投影到与螺旋焊管中心轴垂直的平面上:由于激光平面与水平面垂直，与螺旋焊管成一定角度相交，相贯线为一个椭圆，因此需要按照两者之间的角度将相贯线投影到与螺旋焊管中心轴线相垂直的平面上，才能进行管径的提取，这个角度就是工业相机2获得的角度γ。由于工业相机I水平拍摄，即拍摄的图像横向坐标轴与水平面平行，所以投影前后图像的纵坐标未发生改变，只需要按照投影角