基于双目立体视觉的管坯冷定心方法及管坯冷定心装置

摘要

本发明提供了一种管坯冷定心方法，利用相机获取图像，根据图像计算管坯端面圆心位置，控制打孔定心装置移动至目标位置进行打孔。本发明同时提供了一种管坯冷定心装置，包括箱体和定心执行机构，定心执行机构包括U轴导轨、移动座、Z轴滚动导轨、移动小车、Y轴导轨、减速箱以及打孔定心装置，箱体内安装有导杆，导杆均设有由气缸驱动的相机，气缸上安装有电磁阀，相机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、偏心机构交流电机以及电磁阀均与控制系统连接。本发明装置结构简单，易于操作，基于该装置的管坯冷定心方法定位精确，实现了管坯冷定心处理的自动化、规模化生产。

主权项

一种基于双目立体视觉的管坯冷定心方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将两个相机放置于待测管坯的端面前方，利用两个相机获取端面的图像，利用两个相机采集到的图像计算得到待测管坯的圆心三维坐标；其中利用两个相机采集到的图像计算得到待测管坯的圆心三维坐标，具体包括以下过程：(1‑1)分别利用两个相机的图像对两个相机进行标定，得到两个相机的内参数矩阵和畸变系数，分别对两个相机的图像进行调整；(1‑2)控制系统根据步骤(1‑1)得到的两个相机的图像采用张正友标定板进行标定，计算两个相机间的旋转矩阵和平移向量；(1‑3)对于两个相机获取的图像，分别利用canny边缘检测算子首先得到像素级的待测管坯外缘轮廓的边缘坐标，再利用基于最小二乘法的随机圆方法对边缘坐标进行筛选，然后利用灰度插值算法获取各边缘坐标的相邻点的灰度值，最后通过曲线拟和的办法获取到亚像素级的边缘坐标；(1‑4)对于两个相机获取的图像，分别利用经过步骤(1‑3)获得的边缘坐标计算得到两个图像中待测管坯的钢锭圆心坐标及半径；(1‑5)利用三维空间测量方法，将双相机分别求出的圆心坐标进行空间坐标转换，从而得到准确的圆心坐标，所述圆心坐标为待测管坯的圆心三维坐标；(2)根据圆心三维坐标，将打孔定心装置移动至待测管坯的目标位置；(3)打孔定心装置打孔。