本文關鍵詞：熱軋帶鋼平直度CCD檢測方法及裝置研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：帶鋼是我國最重要的鋼材產品之一,是國民經濟中重要一環(huán)。帶鋼的生產工藝主要包括冷軋和熱軋,鋼鐵市場由冷軋向熱軋發(fā)展。平直度作為帶鋼板形控制中的重要指標,其檢測技術一直是國內外研究的熱點和難點,并且向著在線實時的方向發(fā)展。為了快速獲取高精度的熱軋帶鋼平直度信息,本文首先根據平直度的定義將平直度檢測轉化為帶鋼表面高度的檢測;然后利用非接觸式的激光三角法,圍繞快速獲取高精度帶鋼表面高度,進行了相關研究;最后設計檢測系統,并在工業(yè)上應用。論文主要研究內容和成果如下:首先,研究相機的標定方法。建立鏡頭畸變模型,分析相機成像的過程,并求解出畸變參數,用于鏡頭畸變的校正;在校正鏡頭畸變的基礎上,提出平直度檢測快速標定方法,結合梯形畸變校正可以獲得高精度檢測結果;在使用的標定方法基礎上,根據實際情況進行進一步優(yōu)化,并設計一體化裝置。在精度和可行性方面進行實驗驗證。其次,研究快速精確提取激光條紋的方法。首先為獲取清晰、易處理的激光條紋圖像,對灰度圖像的獲取、激光條紋清晰度評價進行研究,得到綠色通道的灰度圖像在使用綠色激光線的條件下效果更好,并提出一種靈敏性更優(yōu)的激光條紋清晰度評價函數,用于控制相機曝光時間獲取清晰激光條紋圖像;然后使用基于Otsu算法的激光邊緣掃描法來快速獲取激光線的整數邊緣,計算簡便、快速;最后使用灰度重心法來獲取亞像素精度的激光線邊緣。然后,研究外在因素對檢測精度的影響。從相機安裝的俯仰角、標定使用的棋盤格的數目大小、光照條件、硬件的選型幾個方面,研究其對檢測系統精度的影響,并對應提出優(yōu)化方法。最后,搭建完整的檢測系統,并應用于工業(yè)現場中。設計系統的軟件、硬件,結合不同的現場進行相應的調整,實現平直度在線實時檢測。
【關鍵詞】：熱軋帶鋼 平直度檢測 激光三角法 圖像處理
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG335.56;TP391.41
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-19
• 1.1 課題研究背景及意義7
• 1.2 帶鋼平直度檢測方法7-13
• 1.2.1 接觸式檢測方法8-9
• 1.2.2 非接觸式檢測方法9-13
• 1.2.3 平直度檢測方法的比較13
• 1.3 國內外平直度檢測研究現狀13-16
• 1.3.1 國外平直度檢測研究現狀14-15
• 1.3.2 國內平直度檢測研究現狀15-16
• 1.4 本課題選題依據16
• 1.5 主要研究內容16-19
• 2 檢測系統模型的構建及標定19-41
• 2.1 激光三角據測原理19-21
• 2.2 相關坐標系的建立21-22
• 2.3 鏡頭畸變22-25
• 2.3.1 引言22-23
• 2.3.2 鏡頭畸變模型23-24
• 2.3.3 畸變系數和相機其他參數的求解24-25
• 2.4 相機標定25-34
• 2.4.1 結構光測量系統標定方法26-27
• 2.4.2 平直度檢測快速標定方法27-34
• 2.5 實驗系統的搭建34-36
• 2.5.1 標定板的設計34-35
• 2.5.2 實驗裝置的設計35-36
• 2.6 實驗與數據分析36-39
• 2.6.1 與張正友方法精度對比實驗36-37
• 2.6.2 梯形畸變修正與不修正對比實驗37-38
• 2.6.3 相機水平視角調節(jié)前后精度對比實驗38-39
• 2.6.4 一體化裝置上升下降精度對比實驗39
• 2.7 本章小結39-41
• 3 激光條紋的提取41-59
• 3.1 圖像預處理41-51
• 3.1.1 提取圖像綠色通道獲取灰度圖41-46
• 3.1.2 基于曝光時間的激光條紋清晰度控制46-51
• 3.2 激光條紋初步提取51-56
• 3.2.1 引言51
• 3.2.2 常用邊緣檢測方法51-54
• 3.2.3 基于Otsu算法的激光邊緣掃描法54-56
• 3.3 激光條紋邊緣亞像素定位56-58
• 3.4 本章小結58-59
• 4 檢測因素及其優(yōu)化59-65
• 4.1 相機俯仰角對測量結果的影響59-61
• 4.2 棋盤格數目和大小對標定的影響61
• 4.3 光照條件對于標定的影響61-62
• 4.4 硬件參數對比標定精度的影響62-64
• 4.5 本章小結64-65
• 5 檢測裝置在工業(yè)現場的應用65-73
• 5.1 引言65
• 5.2 系統硬件組成65-67
• 5.3 系統軟件組成67-68
• 5.4 現場運行效果68-71
• 5.5 本章小結71-73
• 6 總結與展望73-75
• 6.1 總結73
• 6.2 展望73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻77-83
• 附錄83
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文83
• B. 作者在攻讀學位期間參與的項目83

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本文編號：452748