山东某钢厂,宽厚板生产线,需要将板坯送入加热炉做热处理。在送入加热炉之前,需要精确知晓板坯的长度和宽度,用以控制加热炉门体的开放时长和开放大小。
(插入一张现场图)
传统方法-光栅测量法
光栅测量法采用密集激光对射的方案,测量精度和激光对射的安装密度强相关,并且,如果钢坯的长度较长,会导致设备成本大大增加。 如果想节约硬件成本,则可以采用小型光栅测量仪,联动辊道转速做运动测量,但是精度会大大下降,15米长板坯的误差可达到60mmm,精度远远不能达标。
视觉方法-单目视觉测量
在机器视觉领域,单目视觉是无法完成物理尺寸测量作业的,但是如果限定好了相机和待测物平面的距离,那么则单目即可完成目标尺寸测量。 经过细致的现场勘验,我按照如下技术方案来一步步执行:
步骤序号 | 步骤名称 | 详细描述 |
---|---|---|
1 | 相机标定 | 任何厂家的任意型号的相机,镜头都有畸变。焦距越小,畸变越大,越难标定。本项目中标定的目的是:让画面中每一个像素对应物理世界所代表的尺寸都一样大 |
2 | 透视变换 | 无法保证相机绝对垂直安装于板坯的正上方,现场也没有这个安装条件(天车运行),所以采用透视变换的方案得到俯瞰图。通过相机标定和透视变换,我们就得到了相机光心和板坯世界平面的绝对位置关系。在后续的任何三角函数计算中,定量条件就确定了 |
步骤1. 相机标定
步骤2. 透视变换
步骤3. 目标的实例分割
步骤4. 尺寸计算
成品展示
项目成败的关键因素
项目插曲
相机安装的时机,恰逢烟台金矿坍塌,流程审批 天车运行导致相机震动
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