專利名稱：基于數(shù)字ccd的鋼坯側(cè)面形狀測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測量儀，專 為熱軋鋼坯翹頭和扣尾測量開發(fā)研制。也可用與類似要求的檢測。 CCD (charge coupled device)即電荷耦合器件。
背景技術(shù)：
.在熱軋生產(chǎn)中，為了避免鋼坯翹頭和扣尾造成對BJL電磁爐的損 壞，需要在鋼坯垂直入爐前檢測鋼坯的側(cè)表面形狀，當鋼坯翹頭和扣 尾超過設(shè)定范圍時給出報警信號，從而避免不良板坯對電磁爐的損壞。 本測量儀器基于視覺成像原理，利用計算機圖像處理技術(shù)檢測鋼坯側(cè) 面形狀，從而避免翹頭和扣尾過量的板坯進入BJL電磁爐，從而有效 的保護BJL電磁爐。
對鋼坯形狀測量和鋼坯表面形狀測量進行檢索，沒有發(fā)現(xiàn)類似技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為了解決BJL入口鋼坯形狀實時檢測問題， 主要為避免鋼坯翹頭扣尾超過警戒值而造成BJL電磁爐的損壞問題而 設(shè)計的一種基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測量儀，將CCD (charge coupled device電荷耦合器件)應(yīng)用于熱軋鋼坯的測量。
本實用新型的技術(shù)方案本實用新型的基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè) 面形狀測量儀包括信號采集部分和信號處理部分，其信號采集部分采 用由CCD傳感器構(gòu)成的攝像頭，信號處理部分采用工控機；攝像頭 包括攝像頭箱體，在攝像頭箱體內(nèi)CCD傳感器置于光學(xué)鏡頭后面， CCD傳感器與專用圖象處理板連接，專用圖象處理板由電源供電；專 用圖象處理板通過通信卡與外部工控機連接。
所述的基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測量儀，光學(xué)鏡頭前設(shè)光 學(xué)防塵玻璃；在攝像頭箱體外側(cè)安裝冷卻水套。
所述的基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測量儀，在光學(xué)鏡頭前面 設(shè)濾光鏡；在攝像頭箱體上有進氣口，用于壓入氣體，使腔體內(nèi)形成 正壓。本實用新型的有益效果本測量方案可以很好的解決對于BJL入 口鋼坯形狀的實時測量，對于超出設(shè)定范圍的鋼坯翹頭和扣尾現(xiàn)象能 及時的給出報警，具有良好的使用效果。
基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測量儀基于視覺成像原理，可以
有效的提取測量區(qū)域所需測量物體的形狀，因采用數(shù)字式的測量傳輸 技術(shù)，在信號的傳輸和可靠性上有很大的提高。
攝像頭腔體內(nèi)可形成正壓，使鏡頭前保持微小正壓，進一步減少 了玻璃的表面污染。采用了專用濾光技術(shù)，克服了高溫下紅鋼扳邊緣 漫射造成的測量誤差，使鋼坯邊緣信號的提取更加準確。

圖1為本實用新型的總體原理示意圖。
圖2為本實用新型的攝像頭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

圖l為本實用新型的示意圖。
如圖1所示，本實用新型的主要由CCD傳感器(電荷耦合器件) 構(gòu)成的攝像頭和工控機完成。CCD攝像頭將捕捉圖像通過千兆網(wǎng)(通 信卡)傳輸?shù)焦た貦C。經(jīng)過軟件進行圖象處理后，在顯示器上顯示鋼 坯翹頭扣尾的狀態(tài)。如果超過設(shè)定的安全值，則通過D/0模板發(fā)出報 警信號。同時保存異常的圖像。
由于現(xiàn)場工作條件惡劣，環(huán)境溫度較高，測量系統(tǒng)配有防護設(shè)備， 防護設(shè)備包括冷卻水套和空氣制冷器。
考慮電磁爐的超強千擾，CCD攝像頭及電纜還需設(shè)計專門的屏
蔽0
圖2是CCD攝像頭結(jié)構(gòu)示意圖9為傳感器箱體，CCD的傳感 器10置于光學(xué)鏡頭11后面，CCD的傳感器10與專用圖象處理板13 連接，專用圖象處理板13由電源14供電；專用圖象處理板13將信號 處理后經(jīng)過連接線16連接通訊電纜將信號送到測量工控機。12為光 學(xué)鏡頭11前的光學(xué)防塵玻璃，15為防護罩，17為箱門用于安裝檢修，18 為攝像頭水套或其它散熱器，用于整體散熱；19為光學(xué)鏡頭11前面 的濾光鏡，用于過濾雜散光；20是進氣口，用于壓入氣體，使腔體內(nèi) 形成正壓，防止灰渣進入。進一步減少了玻璃的表面污染。箱內(nèi)全部 部件由襯板等連接件固定。
基本工作過程是，CCD的傳感器10通過為光學(xué)鏡頭11得到鋼坯 3的圖像信號，通過連接線送到專用圖象處理板13。專用圖象處理板13將信號處理后經(jīng)過連接線16連接通訊電纜將信號送到測量工控機。 本實用新型的使用時配有測距儀。作為輔助設(shè)備，激光位置檢測
器用來判斷鋼坯是否到達測量區(qū)域。系統(tǒng)配有數(shù)字式激光測距儀，在
專用軟件的支持下對測量圖像進行修正，用來提高測量精度。這在測
量鋼坯厚度信號時格外重要。
附圖3為該檢測儀軟件處理流程圖。
其中d為測距儀測量所得距離，D為給定距離，用于判斷鋼板是 否到達。M為設(shè)定報警值，HeightMax為鋼板相對于基準線最大高度。
本測量方案采用基于視覺測量原理，采用全數(shù)字式CCD圖像傳 感器，激光測距儀獲得鋼坯圖像信息，圖像的提取用美國產(chǎn)的基于千 兆網(wǎng)傳輸?shù)腃CD圖像傳感器，將鋼板邊緣部分圖像信息，通過工控 計算機進行圖像處理、分析與計算，通過專用軟件判斷鋼坯側(cè)面形狀 是否正常，從而在鋼坯帶頭和帶尾形狀出現(xiàn)異常時發(fā)出報警信號。
該產(chǎn)品安裝在BJL入口前鋼坯的側(cè)面，距離鋼板2.5 3.6m左右。 基于CCD攝像頭的安裝位置高度與鋼坯等高。
權(quán)利要求1. 一種基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測量儀，包括信號采集部分和信號處理部分，其特征在于信號采集部分采用由CCD傳感器構(gòu)成的攝像頭，信號處理部分采用工控機；攝像頭包括攝像頭箱體(9)，在攝像頭箱體內(nèi)CCD傳感器(10)置于光學(xué)鏡頭(11)后面，CCD傳感器(10)與專用圖象處理板(13)連接，專用圖象處理板(13)由電源(14)供電；專用圖象處理板(13)通過通信卡與外部工控機連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測量儀，其特征在于光學(xué)鏡頭(11)前設(shè)光學(xué)防塵玻璃(12);在攝像頭箱體(9)外側(cè)安裝冷卻水套(18)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測 量儀，其特征在于在光學(xué)鏡頭(11)前面設(shè)濾光鏡(19);在箱體(9) 上有進氣口 (20)。
專利摘要本實用新型提供一種基于數(shù)字CCD的鋼坯側(cè)面形狀測量儀，包括信號采集部分和信號處理部分，信號采集部分采用由CCD傳感器構(gòu)成的攝像頭，信號處理部分采用工控機；攝像頭包括箱體(9)，在箱體內(nèi)，CCD傳感器(10)置于光學(xué)鏡頭(11)后面，CCD傳感器(10)與專用圖象處理板(13)連接，專用圖象處理板(13)由電源(14)供電；專用圖象處理板(13)通過通信卡與工控機連接。光學(xué)鏡頭(11)前設(shè)光學(xué)防塵玻璃(12)；在攝像頭箱體(9)外側(cè)安裝冷卻水套(18)。在光學(xué)鏡頭(11)前面設(shè)濾光鏡(19)；在箱體(9)上有進氣口(20)，用于壓入氣體，使腔體內(nèi)形成正壓。
文檔編號G01B11/24GK201255635SQ200820190839
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者萬來毅, 錦 付, 何平安, 吳志泰, 張明建, 王寶龍, 繆慶元, 鄧德祥, 佳 顏 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司