专利名称：一种铸坯摄像测长用仿真标定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铸坯摄像测长用仿真标定装置，更具体地说，涉及一种连铸热坯切割摄像测长用标定装置。
背景技术：
由于基于机器视觉的测量技术能够非接触地精确测量到高温铸坯的实时长度，从而使切割系统能自动地完成铸坯的定尺切割。所以，近年来，冶金行业中已开始采用摄像机作为传感器进行铸坯长度测量。它的基本测控原理是将摄像机摄取的运动热坯图像送入计算机进行数字图像处理，根据特定的算法进行图像识别与分析，从而得到铸坯头部端面(动点)的位置数据。由于铸坯尾部端面位置是固定的(即切割机原点)，所以知道了头部端面的实时位置，就得到了铸坯在切割时的实时长度。
由于铸坯头部位置在计算机里是用像素点来表示的，为了测量和控制长度，需要在像素值和长度值之间建立一个对应的关系，这就需要通过标定来完成，其准确性将直接影响到摄像测长装置的测量精度。为了完成标定，必须要有一个具有能发出红外光光源的标定装置。目前，应用摄像作为传感器进行铸坯长度测量普遍采用的标定装置有两种，一种标定装置是直接采用手电筒作为光源。手电筒的光线通过摄像头在计算机测控画面的铸流轨迹上形成一个亮点，将光标移到该位置后就可以读出一个像素值，给该像素值输入一个对应的长度值就完成了一个点的标定。
这种用手电筒来进行标定的方法虽然简单，但是由于红外光强度不够，在屏幕上只能形成非常模糊的光点，而且由于光点直径较大，给现场定位和光标定位都带来较大的偏差，从而使标定的误差增大。
为了减小光点直径，增大光点亮度，目前还有另一种标定装置，该装置采用红外线发光二极管作为标定用的光源，它的光点直径要比手电筒小，红外光亮度也比手电筒强，然而如图1所示，当铸坯21在辊道22中沿箭头方向向前运动，由于摄像头的视角关系，在摄像头23与铸坯21端面呈斜视关系时，用点状光源20所标定的长度与实际铸坯21长度之间仍然会存在一个视角偏差。经近似计算，在斜角最大情况下(即6m或12m长的铸坯)，这一偏差会达到15mm，相对于最终铸坯成品要求±30mm的定尺控制精度来说，这一偏差显然是不能接受的，因为如果再加上一部分系统误差和随机误差的话，产品的定尺长度就要超标了。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种仿真摄像测长用标定装置，可消除测长过程中的视角误差，提高标定精度，同时能够实现在线校验分析。
本实用新型的技术方案是，一种铸坯摄像测长用仿真标定装置，包括外壳、发光体、电源；其中，外壳与被测铸坯直径相同的柱形；发光体，通过过渡接头连接于所述的外壳一端，其由光源体、灯罩组成；所述的光源体包括发光板和设置于其上的发光元件，发光板固定设置于灯罩内；灯罩与被测铸坯直径相同的柱形；电源与所述的发光元件电性连接。
进一步，所述的外壳内还装设有一风扇，该风扇固定于过渡接头，对光源体散热；所述的灯罩一侧壁开有出风口，所述的外壳上开有进风口。
本实用新型的有益效果1.该发光体能够发出高亮度红外光线，且整个发光体亮度均匀，能在显示屏幕上获得与真实高温铸坯头部相仿的图像，图像边缘清晰，而且还原了真实的使用条件，消除了视角误差。
2.该装置由于形状、轮廓以及亮度都近似真实热铸坯头部，所以还可用于测量系统的在线校验分析，有助于计量管理。具体效果参数见下表
图1为现有技术标定视角误差示意图；图2为本实用新型的结构剖视图；图3为本实用新型圆形发光板示意图；图4为本实用新型矩形发光板示意图；图5为本实用新型的电路图；具体实施方式
如图2所示，本实用新型提供的铸坯摄像测长用仿真标定装置，包括外壳9、发光体2、电源1、风扇10；其中，所述的外壳9上开有进风口12；外壳9上还设有一把手13；发光体2通过过渡接头8连接于所述的外壳9一端，其由光源体3、灯罩4组成；所述的光源体3包括两块发光板5、5’，分别为圆形、矩形和设置于其上的发光元件6，发光元件6为灯珠，发光板5、5’固定过渡接头8上；灯罩4与被测铸坯直径相同的柱形，所述的灯罩4一侧壁开有出风口11；电源1与所述的发光元件6电性连接；风扇10固定于过渡接头8，对光源体3散热。
发光体2的灯罩4采用易加工成形且耐温(90℃左右)的5mm厚有机玻璃；同时，为了获得均匀发光的效果，灯罩4内壁17上进行了磨砂处理，并在灯罩4外壁17粘贴了一层涤纶薄膜，这层薄膜使有机玻璃不再透明，能够吸收一部分光线，从而在点亮光源时，使灯罩外壁能整体均匀地发光，形成一个直径178mm、长度200mm的圆柱形发光体。
如图2所示，标定装置的后部用4mm厚的环氧树脂板做成圆柱筒状外壳9，通过过渡接头8与前部的灯罩4相接，外壳9上安装了调光开关15、电压表14、电源指示灯18(图2未示出)、熔丝16、电源1以及手提把手13。为了防止灯罩4过热引起变形，在标定装置外壳9内装入了冷却用风扇10，同时在灯罩4底部开有出风口11，以及在外壳9开有进风口12。这样可以使标定器的有机玻璃灯罩能长时工作而不变形。
如图3、图4所示，发光板5上点阵排列有多个12V×2W充气钨丝灯珠6，圆形发光板5和矩形发光板5’在灯罩4内分别设置成光照向前和向上。采用这种排列方式可使照射区域受光均匀，避免中心亮度过亮，四周亮度不足的影响，有助于获得整个发光体2表面均匀发光的效果。
通过对光源体3和灯罩4的设计处理，使整个发光体2的发光效果同高温铸坯的发光效果相仿。
如图5所示，电源使用交流220V给多个发光元件6即灯珠供电，灯珠的布置最好是18*14发光阵列，18只灯珠串联位一组，共14组灯珠并联。电路中还串联有熔丝16和调光开关15，并联有电源指示灯18和风扇10。其亮度调节采用电子交流调压的方式，通过调节电压(一般在150V左右)，可以将发光体的波长调整到920nm左右的红外光谱范围，这样就能使光线进入摄像头的敏感区域范围内，得到清晰的图像。
本实用新型用于铸坯摄像测长的标定，使用时，根据不同尺寸的被测铸坯来调整灯罩4的形状和尺寸即可实现不同铸坯的测长标定。
很显然，依据本实用新型的主旨，本实用新型的其它具体实施方式
可以在不脱离本实用新型的基本范围下加以想出。应注意的是，附图只例示本实用新型的典型实施方式，因此，并不应被认为是对本实用新型的范围限制。
权利要求1.一种铸坯摄像测长用仿真标定装置，其特征在于，包括，外壳，发光体，通过过渡接头连接于所述的外壳一端，其由光源体、灯罩组成；所述的光源体包括发光板和设置于其上的发光元件，发光板固定设置于灯罩内；灯罩与被测铸坯直径相同的柱形；电源，与所述的发光元件电性连接。
2.如权利要求1所述的铸坯摄像测长用仿真标定装置，其特征在于，所述的外壳内还装设有一风扇，该风扇固定于过渡接头，对光源体散热；所述的灯罩一侧壁开有出风口，所述的外壳上开有进风口。
3.如权利要求1所述的铸坯摄像测长用仿真标定装置，其特征在于，所述的发光元件为灯珠。
4.如权利要求1所述的铸坯摄像测长用仿真标定装置，其特征在于，所述的发光板是圆形或矩形结构。
5.如权利要求1或3所述的铸坯摄像测长用仿真标定装置，其特征在于，所述的发光元件在发光板上均匀分布。
6.如权利要求1所述的铸坯摄像测长用仿真标定装置，其特征在于，所述的外壳上还有一把手。
7.如权利要求1所述的铸坯摄像测长用仿真标定装置，其特征在于，所述的灯罩的外壁上还贴有薄膜。
8.如权利要求1或6所述的铸坯摄像测长用仿真标定装置，其特征在于，所述的灯罩内壁为经磨砂处理结构。
专利摘要一种铸坯摄像测长用仿真标定装置，包括外壳、发光体、电源；其中，外壳与被测铸坯直径相同的柱形；发光体通过过渡接头连接于外壳一端，其由光源体、灯罩组成；光源体包括发光板和设置于其上的发光元件；灯罩与被测铸坯直径相同的柱形；电源与发光元件相电性连接；外壳内还装设有一风扇，该风扇固定于过渡接头，对光源体散热；灯罩一侧壁开有出风口，外壳上开有进风口；灯罩为与被测铸坯直径相同的圆柱形。该装置由于形状、轮廓以及亮度都近似热坯，还原了真实的使用条件，消除了视角误差，提高标定精度，同时还可用于测量系统的在线校验分析，有助于计量管理。
文档编号B22D11/126GK2724885SQ20042008242
公开日2005年9月14日 申请日期2004年8月31日 优先权日2004年8月31日
发明者金国平, 汪勇, 朱雄辉 申请人:宝山钢铁股份有限公司