本發(fā)明涉及鋼板厚度測(cè)量,具體涉及一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、軋制鋼板是軋制而成的鋼板,適合沖壓、鈑金加工,多用于不承擔(dān)機(jī)械強(qiáng)度的外部裝飾和罩類(lèi)等;根據(jù)加工的溫度大致分為熱軋和冷軋鋼板,熱軋鋼板是通過(guò)在高溫下進(jìn)行軋制而制成的,冷軋是在常溫下軋制,冷軋鋼板具有更好的強(qiáng)度,熱軋鋼板具有更好的延性,且冷軋鋼板的表面質(zhì)量、外觀、尺寸精度均優(yōu)于熱軋鋼板。
2、熱軋鋼板在高溫下形成后需要經(jīng)過(guò)冷卻過(guò)程,以固化和穩(wěn)定其結(jié)構(gòu),不同部位的冷卻速率不一致或冷卻過(guò)程中的機(jī)械應(yīng)力可能導(dǎo)致板材不均勻收縮,從而引起變形,同時(shí)由于高溫的緣故,在冷卻后表面會(huì)生成一層氧化鐵皮,氧化層通常會(huì)導(dǎo)致熱軋鋼板表面的不平整,影響對(duì)鋼板的厚度進(jìn)行測(cè)量時(shí)的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法及系統(tǒng),以解決現(xiàn)有的問(wèn)題。
2、本發(fā)明的一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法及系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,該方法包括以下步驟:
4、獲取熱軋鋼板上下表面的所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)和每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)位置的灰度值;
5、在同一表面下,根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)之間的高度的差異,以及每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鄰域構(gòu)成的平面與所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)成的平面的朝向差異,獲得每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面平整異常程度,進(jìn)而獲得異常區(qū)域;
6、根據(jù)每個(gè)異常區(qū)域中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的灰度變化情況,獲得每個(gè)異常區(qū)域的灰度平緩程度;
7、根據(jù)每個(gè)異常區(qū)域的灰度平緩程度和異常區(qū)域內(nèi)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面平整異常程度的相似情況,以及異常區(qū)域邊緣點(diǎn)云數(shù)據(jù)位置的不規(guī)則情況,獲得每個(gè)異常區(qū)域的氧化層可能性,進(jìn)而獲得氧化層區(qū)域;
8、根據(jù)每個(gè)氧化層區(qū)域的氧化層可能性和氧化層區(qū)域的影響范圍,獲得每個(gè)氧化層區(qū)域的氧化層影響程度;根據(jù)氧化層區(qū)域的氧化層影響程度對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波處理后獲得濾波后的點(diǎn)云數(shù)據(jù),根據(jù)上下表面對(duì)應(yīng)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的距離實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板的厚度進(jìn)行測(cè)量。
9、進(jìn)一步的,所述獲得每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面平整異常程度,包括的具體步驟如下:
10、
11、式中,表示第i個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面平整異常程度,表示第i個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的高度,表示所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)的高度的均值,表示第i個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與第i個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的所有相鄰點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)成的平面的法向量,r表示所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)成的平面的法向量,為線性歸一化函數(shù)。
12、進(jìn)一步的,所述獲得異常區(qū)域,包括的具體步驟如下:
13、預(yù)設(shè)異常判斷閾值,將表面平整異常程度大于異常判斷閾值的點(diǎn)云數(shù)據(jù)記為異常點(diǎn)云數(shù)據(jù),所有異常點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)成若干個(gè)異常區(qū)域,將其他點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)成的區(qū)域記為正常區(qū)域。
14、進(jìn)一步的,所述獲得每個(gè)異常區(qū)域的灰度平緩程度,包括的具體步驟如下:
15、以第q個(gè)異常區(qū)域的質(zhì)心為起點(diǎn)向邊緣上第u個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)連接獲得第q個(gè)異常區(qū)域的第u條線段;
16、第q個(gè)異常區(qū)域的灰度平緩程度:
17、
18、式中,表示第q個(gè)異常區(qū)域的灰度平緩程度,表示第q個(gè)異常區(qū)域中第u條線段上的第s個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的灰度值的灰度差異程度值,表示第q個(gè)異常區(qū)域的所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)的灰度值均值,表示第q個(gè)異常區(qū)域中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù),表示第q個(gè)異常區(qū)域中第u條線段上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。
19、進(jìn)一步的,所述灰度差異程度值的具體獲取方式如下:
20、
21、式中,表示第q個(gè)異常區(qū)域中第u條線段上的第s個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的灰度值的灰度差異程度值,表示第q個(gè)異常區(qū)域中第u條線段上的第s個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的灰度值,表示第q個(gè)異常區(qū)域中第u條線段上第s+1個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的灰度值,表示第q個(gè)異常區(qū)域中第u條線段上第s-1個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的灰度值。
22、進(jìn)一步的,所述獲得每個(gè)異常區(qū)域的氧化層可能性,包括的具體步驟如下:
23、將第q個(gè)異常區(qū)域邊緣的第h個(gè)和第h-1個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的歐式距離,與第h個(gè)和第h+1個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的歐式距離差值的絕對(duì)值,記為第q個(gè)異常區(qū)域邊緣的第h個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的邊緣波動(dòng)程度;第q個(gè)異常區(qū)域的氧化層可能性的計(jì)算方式為:
24、
25、式中,表示第q個(gè)異常區(qū)域的氧化層可能性;表示第q個(gè)異常區(qū)域的灰度平緩程度;表示第q個(gè)異常區(qū)域邊緣的所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)的邊緣波動(dòng)程度的方差;表示第q個(gè)異常區(qū)域中第j個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面平整異常程度,表示第q個(gè)異常區(qū)域中所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面平整異常程度的均值,j表示第q個(gè)異常區(qū)域中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù),為線性歸一化函數(shù)。
26、進(jìn)一步的,所述獲得氧化層區(qū)域,包括的具體步驟如下:
27、預(yù)設(shè)氧化判斷閾值,將氧化層可能性大于氧化判斷閾值的異常區(qū)域記為氧化層區(qū)域。
28、進(jìn)一步的,所述獲得每個(gè)氧化層區(qū)域的氧化層影響程度,包括的具體步驟如下:
29、將第t個(gè)氧化層區(qū)域的氧化層可能性與第t個(gè)氧化層區(qū)域的最小外接矩形的面積的乘積,記為第t個(gè)氧化層區(qū)域的氧化層影響程度。
30、進(jìn)一步的,所述對(duì)鋼板的厚度進(jìn)行測(cè)量,包括的具體步驟如下:
31、將上表面中氧化層影響程度最高的氧化層區(qū)域的最小外接矩形的最長(zhǎng)邊,作為均勻采樣濾波的輸入半徑,對(duì)鋼板點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波處理,獲得上表面中的所有濾波后的點(diǎn)云數(shù)據(jù),同理獲得下表面中的所有濾波后的點(diǎn)云數(shù)據(jù);測(cè)量濾波后的上下表面對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)之間的坐標(biāo)距離獲得鋼板的厚度;若測(cè)量到的厚度比需要的厚度小,則加寬熱軋時(shí)的機(jī)器設(shè)定的厚度;若測(cè)量到的厚度比需要的厚度大,則減小熱軋時(shí)的機(jī)器設(shè)定的厚度。
32、本發(fā)明還提出了一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量系統(tǒng),包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序,以實(shí)現(xiàn)前述所述的一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法的步驟。
33、本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是:根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)之間的高度差異,和每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)鄰域構(gòu)成的平面與所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)成的平面朝向差異,獲得每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面平整異常程度,表現(xiàn)氧化層和變形點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特征,從而得到異常區(qū)域;根據(jù)每個(gè)異常區(qū)域中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的灰度變化情況,獲得灰度平緩程度,有助于區(qū)分氧化層和變形區(qū)域的灰度值的不同,結(jié)合相鄰表面平整異常程度的相似情況,以及邊緣點(diǎn)云數(shù)據(jù)位置的波動(dòng)情況,獲得每個(gè)異常區(qū)域的氧化層可能性,篩選氧化層區(qū)域;根據(jù)每個(gè)氧化層區(qū)域的氧化層可能性和影響范圍,獲得每個(gè)氧化層區(qū)域的氧化層影響程度,將所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波處理后,對(duì)鋼板厚度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。
1.一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,所述獲得每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面平整異常程度,包括的具體步驟如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,所述獲得異常區(qū)域,包括的具體步驟如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,所述獲得每個(gè)異常區(qū)域的灰度平緩程度,包括的具體步驟如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,所述灰度差異程度值的具體獲取方式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,所述獲得每個(gè)異常區(qū)域的氧化層可能性,包括的具體步驟如下:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,所述獲得氧化層區(qū)域,包括的具體步驟如下:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,所述獲得每個(gè)氧化層區(qū)域的氧化層影響程度,包括的具體步驟如下:
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法,其特征在于,所述對(duì)鋼板的厚度進(jìn)行測(cè)量,包括的具體步驟如下:
10.一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量系統(tǒng),包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,其特征在于,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種用于軋制鋼板的厚度測(cè)量方法的步驟。