在鋼鐵連續(xù)鑄造生產(chǎn)過程中,連鑄坯的切割是一個十分重要的環(huán)節(jié)。目前,連鑄坯主要是按“定尺”的方式切割后供應給軋鋼車間,軋鋼工序以“重量”為投料標準組織生產(chǎn),二者存在標準不統(tǒng)一的矛盾;并且在連鑄過程中由于受結晶器的磨損、溫度變化等因素的影響會使連鑄坯橫截面面積發(fā)生變化。因此,連鑄坯在切割中即使定尺準確也會使切割好的鑄坯段重量產(chǎn)生波動,從而影響軋成率、成材率等生產(chǎn)技術指標,成為降低生產(chǎn)成本的瓶頸。由此可見,改變傳統(tǒng)的“定尺切割”方式為“定重切割”成為提升連鑄技術的關鍵,也是本文研究的出發(fā)點和落腳點。本論文是河北省科技支撐重點項目（連鑄坯激光視覺定重切割技術研發(fā)與應用,編號:13210116D）研究內(nèi)容的重要組成部分,其研究工作主要包括定重系統(tǒng)的組建、結構傳感器的標定、光條中心的提取、截面積及長度的計算,定重系統(tǒng)軟件的開發(fā)與設計。在系統(tǒng)組建方面,結合線結構光三維視覺測量精度高、實時性強及主動受控等特點,將其測量原理運用到連鑄坯橫截面面積及長度測量系統(tǒng)中,闡述了定重原理并構建了定重系統(tǒng);在圖像處理方面,根據(jù)線結構光在本系統(tǒng)中的成像特點,通過圖像增強、圖像平滑等預處理方法及曲線擬合的亞像素精度提取... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題提出的背景和意義
        1.1.1 課題提出的背景
        1.1.2 課題研究的意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 連鑄技術的國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 連鑄技術的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的主要研究工作
        1.3.1 課題研究的內(nèi)容
        1.3.2 課題創(chuàng)新點
第2章 定重技術原理及系統(tǒng)構成
    2.1 結構光的模式
        2.1.1 點結構光模式
        2.1.2 線結構光模式
        2.1.3 編碼結構光模式
    2.2 線結構光視覺測量基本原理
    2.3 線結構光視覺測量模型
        2.3.1 基于三角法的測量模型
        2.3.2 透視投影測量模型
    2.4 連鑄坯線結構光視覺測量模型
    2.5 連鑄坯線結構光視覺定重系統(tǒng)
        2.5.1 定重系統(tǒng)組成
        2.5.2 線結構光視覺定重原理
    2.6 本章小結
第3章 線結構光視覺測量系統(tǒng)標定
    3.1 攝像機成像模型
        3.1.1 坐標系
        3.1.2 透視投影模型
    3.2 線結構光視覺傳感器的常規(guī)標定方法
        3.2.1 拉絲法
        3.2.2 鋸齒靶法
        3.2.3 已知直線（平面）和圖像點匹配法
    3.3 基于雙重交比不變的標定方法
        3.3.1 雙重交比不變原理
        3.3.2 標定靶標的設計
        3.3.3 模型參數(shù)求解過程
    3.4 連鑄坯線結構光視覺定重系統(tǒng)的標定
        3.4.1 交比不變性的應用
        3.4.2 標定靶標的設計
        3.4.3 基于放框式圓點靶標的標定系統(tǒng)
        3.4.4 標定參數(shù)的求解
        3.4.5 標定結果及誤差分析
    3.5 本章小結
第4章 測量系統(tǒng)中的圖像處理
    4.1 原始圖像的采集
    4.2 圖像預處理
        4.2.1 圖像的平滑處理
        4.2.2 圖像增強
    4.3 粗略提取光條中心
    4.4 去除“假”光條中心
    4.5 光條中心亞像素精度提取方法
        4.5.1 拋物線擬合
        4.5.2 高斯曲線擬合
    4.6 本章小結
第5章 數(shù)據(jù)處理和實驗
    5.1 截面積的計算
    5.2 光條長度的計算
        5.2.1 歸一化互相關算法
        5.2.2 長度光條端點的提取
        5.2.3 長度測量精度分析
    5.3 連鑄坯重量的計算
    5.4 連鑄坯定重實驗
        5.4.1 實驗裝置
        5.4.2 定重實驗過程
        5.4.3 定重數(shù)據(jù)分析
    5.5 本章小結
第6章 系統(tǒng)的軟件開發(fā)與設計
    6.1 系統(tǒng)開發(fā)工具與開發(fā)環(huán)境
    6.2 系統(tǒng)總體設計
        6.2.1 系統(tǒng)界面布局
        6.2.2 系統(tǒng)功能框圖
        6.2.3 系統(tǒng)控制流程圖
    6.3 系統(tǒng)操作使用
        6.3.1 用戶登陸
        6.3.2 系統(tǒng)主界面
        6.3.3 圖像采集功能
        6.3.4 圖像處理功能
        6.3.5 系統(tǒng)標定功能
        6.3.6 在線測量功能
        6.3.7 其它功能
    6.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]面向大型工件現(xiàn)場測量的光筆式視覺測量系統(tǒng)[J]. 富帥,張麗艷,葉南,劉勝蘭.  儀器儀表學報. 2015(02)
[2]結構光測量中相位誤差的過補償與欠補償校正[J]. 周平,朱統(tǒng)晶,劉欣冉,袁駿杰.  光學精密工程. 2015(01)
[3]基于多尺度分析的激光光條中心點坐標提取方法[J]. 李鳳嬌,李小菁,劉震.  光學學報. 2014(11)
[4]基于主動視覺的結構光手眼系統(tǒng)自標定方法[J]. 張黎爍,趙志梅.  科學技術與工程. 2014(09)
[5]光筆式大視場三維視覺測量系統(tǒng)[J]. 馮萍,魏振忠.  光學精密工程. 2013(09)
[6]基于圖像分割的光條中心線提取方法[J]. 張智,賀昱曜,馬亞飛.  計算機測量與控制. 2013(05)
[7]復雜背景下光條中心提取算法研究[J]. 李丹,耿楠,亢娟娜.  計算機應用與軟件. 2013(03)
[8]一種改進的快速歸一化積相關圖像匹配算法[J]. 程紅,陳文劍,孫文邦.  光電工程. 2013(01)
[9]大視場線結構光視覺傳感器的現(xiàn)場標定[J]. 劉沖,孫軍華,劉震,張廣軍.  光電工程. 2013(01)
[10]飛機部件調(diào)姿測量點激光檢測可視化定位程序設計[J]. 沈昌力,李瀧杲,許言午,黃翔.  南京航空航天大學學報. 2012(S1)

博士論文
[1]光筆式單攝像機三維坐標視覺測量系統(tǒng)關鍵技術的研究[D]. 黃風山.天津大學 2005

碩士論文
[1]基于單目視覺的水下線結構光測量技術研究[D]. 劉博聞.中國海洋大學 2014
[2]基于視覺測量的軌道靜態(tài)檢測關鍵技術研究[D]. 李碩.中南大學 2014
[3]線結構光三維測量關鍵技術研究[D]. 劉玉寶.華僑大學 2014
[4]基于線結構光視覺傳感器的三維表面測量系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 楊建華.廣東工業(yè)大學 2013
[5]基于激光三角測量法的高精度表面缺陷檢測方法研究[D]. 劉釗.長春理工大學 2013
[6]基于多信息融合的逆向工程技術研究[D]. 寇滿.廣東工業(yè)大學 2012
[7]基于機器視覺的精密注塑零件的識別與檢測[D]. 徐俊成.北京化工大學 2011
[8]非接觸式自動定尺切割系統(tǒng)[D]. 陸偉英.江南大學 2009
[9]激光視覺三維測量及其標定技術的研究[D]. 林娜.大連海事大學 2007
[10]線結構光光條圖像處理方法研究[D]. 許寧.哈爾濱工程大學 2007



本文編號：3694761