用于板材下表面視覺檢測的成像方法和成像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器視覺表面檢測技術，尤其涉及一種用于板材下表面視覺檢測的成像方法和成像裝置。
【背景技術】
[0002]在熱軋帶鋼及中厚板等板材表面檢測中，基于機器視覺的檢測系統被廣泛應用。為了實現熱軋帶鋼、厚板等產品的下表面視覺檢測，一般采用導向翻板的方式，在帶鋼頭部通過檢測位置后，導向翻板翻轉，下表面開始進行檢測。由于現場一般應用HMD (Hot MetalDetector，熱金屬探測器)進行過鋼信號的檢測，而HMD受到水汽等外界因素的影響，輸出信號并不能準確反映帶鋼的通過狀態，可能導致導向翻板出現誤動作，帶鋼頭部因存在扣頭有可能直接插入到輥道內側，對生產造成極大危害。另外，導向翻板的翻動一般采用氣動或液壓方式進行翻轉，系統長時間連續運行，也存在不穩定因素。除此之外，在下表面的視覺檢測中，因需等待帶鋼頭部通過而不能進行檢測，使檢測系統存在檢測盲區。
[0003]中國專利200620048985.6公開了一種輥道輸送線上的導向翻板裝置，該專利公開了一種輥道輸送線上的導向翻板裝置，解決了在連續的物料輸送線上需要進行物料檢測或別的操作時需避讓空間的技術問題，但沒有涉及采用固定式導板方式進行熱軋帶鋼及中厚板等板材的表面視覺檢測的技術。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種用于板材下表面視覺檢測的成像方法和成像裝置，該成像方法和成像裝置通過相機和照明光源配置，經導向板提供的一條通槽，對經過通槽的板材下表面進行成像，實現板材下表面質量檢測。
[0005]為了實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案:
一種用于板材下表面視覺檢測的成像方法，將若干臺相機和若干條照明光源對準導向板上開設的一條通槽進行成像，所述通槽為交錯布置并貫通，相機和照明光源位于導向板通槽下方，導向板固定安裝于輥道的兩根輥子之間；所述通槽成為相機成像通道，相機對經過導向板通槽的板材下表面進行成像檢測。
[0006]所述相機和照明光源組合配對成像，成像視野分別覆蓋通槽內各段通道，每段通道之間的連接通道由相鄰兩組照明光源和相機所覆蓋。
[0007]所述相機和照明光源組合以輥道中心線為中心對稱布置，相機和照明光源組合數量為奇數。
[0008]一種用于板材下表面視覺檢測的成像裝置，包括導向板、安裝座、若干臺相機和若干條照明光源，所述導向板由左襯板、右襯板、位于左襯板和右襯板間的通槽組成，通槽交錯布置并貫通，左襯板與右襯板的兩端部固定連接成一體，導向板固定安裝于安裝座上，導向板安裝于輥道的兩根輥子之間；所述導向板通槽下方安裝有若干臺相機和若干條照明光源，相機和照明光源對準導向板通槽進行成像，該通槽成為相機成像通道，相機對經過導向板通槽的板材下表面進行成像檢測。
[0009]所述通槽由若干段左邊通道、右邊通道和連接通道組成，左邊通道和右邊通道為二個相互平行通道。
[0010]所述通槽長度大于被測板材寬度。
[0011 ] 所述導向板兩側均有圓弧倒角，所述通槽內側邊沿均有圓弧倒角。
[0012]本發明針對熱軋帶鋼及中厚板等板材的下表面質量檢測，提出了一種用于板材下表面視覺檢測的成像方法和成像裝置，通過導向板提供了一條成像通道，與包括相機和照明光源的視覺檢測系統有效配合對板材下表面進行成像，實現板材下表面無遺漏質量檢測，并且具有安全、可靠的特點。
[0013]本發明的成像方法和成像裝置的特點是:1)在提供檢測所需的避讓空間的同時，實現熱軋帶鋼及中厚板等板材下表面無遺漏檢測，克服了采用翻轉導板存在檢測盲區的問題。2)采用交錯布置并貫通的成像通道的固定式導向板，在保證覆蓋板材下表面全寬方向檢測的同時，避免了翻轉導板存在的不安全因素。
[0014]本發明的成像方法和成像裝置能有效避免下表面視覺檢測盲區，在提供檢測所需的避讓空間實現無遺漏檢測的同時保證板材頭部安全通過。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明用于板材下表面視覺檢測的成像裝置結構示意圖；
圖2為本發明的板材下表面檢測相機視野及重疊區域示意圖；
圖3為本發明的導向板俯視示意圖(暨相機成像通道示意圖)。
[0016]圖中:1導向板,2安裝座,3照明光源,4相機,5棍子,6板材,7第一成像點,8第二成像點；箭頭為板材運動方向；11左襯板，12右襯板，13通槽，131左邊通道，132右邊通道，133連接通道。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
[0018]參見圖1至圖3，一種用于板材下表面視覺檢測的成像方法，將若干臺相機4和若干條照明光源3對準導向板I上開設的一條通槽13進行成像，所述通槽13為交錯布置并貫通，相機4和照明光源3位于導向板通槽13下方，導向板I固定安裝于輥道的兩根輥子5之間。所述通槽13成為相機成像通道，相機4對經過導向板通槽13的板材6下表面進行成像檢測。
[0019]所述相機4和照明光源3組合配對成像，成像視野分別覆蓋通槽13內各段通道，每段通道之間的連接通道由相鄰兩組照明光源3和相機4所覆蓋。所述相機4和照明光源3的組合數量根據檢測系統設計參數確定，一般為奇數，以輥道中心線為中心對稱布置，如三、五、七組等，也可以是一組。所述通槽13長度大于被測板材6寬度，從而實現板材全寬方向的檢測。
[0020]一種實現上述用于板材下表面視覺檢測的成像方法的成像裝置，包括導向板1、安裝座2、若干臺相機4和若干條照明光源3，參見圖1至圖3。所述導向板I由左襯板11、右襯板12、位于左襯板和右襯板間的通槽13組成，通槽13交錯布置并貫通，所述通槽13由若干段左邊通道131、右邊通道132和連接通道133組成，左邊通道131和右邊通道132為二個相互平行通道。左襯板11與右襯板12的兩端部固定連接成一體，導向板I固定安裝于安裝座2上，導向板I安裝于輥道的兩根輥子5之間。所述導向板I兩側均有圓弧倒角，所述通槽13內側邊沿均有圓弧倒角，以保證板材6在兩根輥子5之間能安全通過。
[0021]所述導向板通槽13下方安裝有若干臺相機4和若干條照明光源3，相機4和照明光源3對準導向板通槽13進行成像，該通槽13成為相機成像通道，具體來說，一臺相機4和一臺照明光源3組合成一組，一組照明光源3和相機4對應于一段左邊通道131或一段右邊通道132，連接通道133由相鄰兩組照明光源3和相機4所覆蓋,相機4對經過固定板通槽13的板材6下表面進行成像檢測。
[0022]圖1中的第一成像點7和第二成像點2分別代表交錯布置的左邊通道131和右邊通道132這兩條平行成像通道的成像位置，相互交錯布置的一組照明光源3和相機4與另外一組照明光源3和相機4在二條平行成像通道位置處具有較小角度的差異，兩組成像系統的最終成像效果接近。這種交錯布置的成像方式，在固定導向板的方式下可以實現板材(或厚板)下表面全寬方向的成像，克服了采用翻轉導板時不能對板材頭部進行成像的缺陷，同時也保證了檢測系統可安全可靠地進行下表面檢測。
[0023]以某企業的5米厚板產線為例，厚板下表面需五臺相機進行成像，各相機成像視野均一致，相互之間存在相同的重疊區域，參見圖2。根據檢測系統中各相機的成像區域要求，在導向板下方采用相互交錯的方式布置各相機的成像空間，導向板通槽13成為相機成像通道，實現板面全寬方向的檢測，參見圖3。
[0024]以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于板材下表面視覺檢測的成像方法，其特征是:將若干臺相機(4)和若干條照明光源(3)對準導向板(I)上開設的一條通槽(13)進行成像，所述通槽(13)為交錯布置并貫通，相機(4)和照明光源(3)位于導向板通槽(13)下方，導向板(I)固定安裝于輥道的兩根輥子(5)之間；所述通槽(13)成為相機成像通道，相機(4)對經過導向板通槽(13)的板材(6)下表面進行成像檢測。2.根據權利要求1所述的用于板材下表面視覺檢測的成像方法，其特征是:所述相機(4)和照明光源(3)組合配對成像，成像視野分別覆蓋通槽(13)內各段通道，每段通道之間的連接通道由相鄰兩組照明光源(3)和相機(4)所覆蓋。3.根據權利要求2所述的用于板材下表面視覺檢測的成像方法，其特征是:所述相機(4)和照明光源(3)組合以輥道中心線為中心對稱布置，相機(4)和照明光源(3)組合數量為奇數。4.一種用于板材下表面視覺檢測的成像裝置，其特征是:包括導向板(I)、安裝座(2)、若干臺相機(4)和若干條照明光源(3)，所述導向板(I)由左襯板(11)、右襯板(12)、位于左襯板和右襯板間的通槽(13)組成，通槽(13)交錯布置并貫通，左襯板(11)與右襯板(12)的兩端部固定連接成一體，導向板(I)固定安裝于安裝座(2)上，導向板(I)安裝于輥道的兩根輥子(5)之間；所述導向板通槽(13)下方安裝有若干臺相機(4)和若干條照明光源(3)，相機(4)和照明光源(3)對準導向板通槽(13)進行成像，該通槽(13)成為相機成像通道，相機(4)對經過導向板通槽(13)的板材(6)下表面進行成像檢測。5.根據權利要求4所述的用于板材下表面視覺檢測的成像裝置，其特征是:所述通槽(13)由若干段左邊通道(131)、右邊通道(132)和連接通道(133)組成，左邊通道(131)和右邊通道(132)為二個相互平行通道。6.根據權利要求5所述的用于板材下表面視覺檢測的成像裝置，其特征是:所述通槽(13)長度大于被測板材(6)寬度。7.根據權利要求4至6中任一所述的用于板材下表面視覺檢測的成像裝置，其特征是:所述導向板(I)兩側均有圓弧倒角，所述通槽(13)內側邊沿均有圓弧倒角。
【專利摘要】本發明涉及一種機器視覺表面檢測技術，尤其涉及一種用于板材下表面視覺檢測的成像方法和成像裝置。一種用于板材下表面視覺檢測的成像方法，將若干臺相機（4）和若干條照明光源（3）對準導向板（1）上開設的一條通槽（13）進行成像，成像位置點（7、8）為二個，通槽為交錯布置并貫通，相機和照明光源位于通槽下方，導向板經安裝座（2）固定安裝于輥道的兩根輥子（5）之間；通槽成為相機成像通道，相機對經過導向板通槽的板材（6）下表面進行成像檢測。相機和照明光源組合配對成像，成像視野分別覆蓋通槽內各段通道，每段通道之間的連接通道由相鄰兩組照明光源和相機所覆蓋。相機和照明光源組合以輥道中心線為中心對稱布置。
【IPC分類】G01N21/84
【公開號】CN105510329
【申請號】CN201410500419
【發明人】彭鐵根, 劉斌, 何永輝, 陳剛, 楊水山
【申請人】寶山鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月26日