本發(fā)明涉及基于機(jī)器視覺帶材表面質(zhì)量在線檢測，更具體地說，涉及一種用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：帶鋼表面缺陷檢測系統(tǒng)以圖像為基礎(chǔ)媒介，進(jìn)行圖像采集、傳輸和分析，計(jì)算并評(píng)價(jià)帶鋼表面質(zhì)量的狀況，可以生成定量化、文本化的質(zhì)量報(bào)告。隨著對(duì)帶鋼表面質(zhì)量要求的不斷提高及帶鋼的生產(chǎn)速度不斷提高，帶鋼表面缺陷的位置精確定位，顯得尤為突出。以往生產(chǎn)更注重帶鋼的重量是否滿足客戶需求，對(duì)于缺陷位置定位，帶鋼長度要求較少，影響了生產(chǎn)產(chǎn)量，也增大了現(xiàn)場質(zhì)檢人員復(fù)查的難度。帶鋼表面檢測系統(tǒng)通常采用實(shí)時(shí)速度累計(jì)的方式實(shí)現(xiàn)鋼卷計(jì)長和缺陷長度定位，而實(shí)時(shí)速度獲得通過統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖數(shù)和脈沖寬度的乘積獲得。旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖寬度與相關(guān)輥徑相關(guān)，實(shí)際生產(chǎn)中，由于輥徑逐漸磨損導(dǎo)致輥徑和輥?zhàn)又荛L變小，計(jì)算的編碼器脈寬與實(shí)際脈寬會(huì)存在微小誤差，將會(huì)直接影響表面檢測系統(tǒng)計(jì)長的精度。此外，對(duì)于輥徑毫米級(jí)甚至微米級(jí)的偏差對(duì)于現(xiàn)場實(shí)施測量，也是十分困難的。查詢現(xiàn)有的專利，目前沒有查到針對(duì)帶鋼表面質(zhì)量檢測技術(shù)專用長度校對(duì)裝置系統(tǒng)。專利cn200910151744.2(編碼器輸出信號(hào)校正設(shè)備和方法)提出了一種編碼器輸出信號(hào)校正設(shè)備，用于校正從編碼器輸出的具有相差的兩相正弦信號(hào)。專利cn200610087876.x則是提供一種校正編碼器的速度的方法及其設(shè)備。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的帶鋼表面檢測計(jì)長的精度不高，且測量困難的 問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)及方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)，包括：基座、立柱、連接板、橫梁、角度調(diào)節(jié)底座、測速儀、速度傳感器。立柱安裝于基座上，連接板可活動(dòng)地安裝于立柱上，連接板與橫梁固定，使得橫梁與立柱相垂直，橫梁的末端安裝有角度調(diào)節(jié)底座，角度調(diào)節(jié)底座上安裝速度傳感器，速度傳感器與測速儀信號(hào)連接。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，還包括連接件、固定座，連接件連接基座與立柱，固定座固定連接件。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，立柱的底部為t形凸塊，基座的對(duì)應(yīng)位置開有t形槽。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案：一種用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定方法，包括：輸入換卷信號(hào)、帶鋼速度信號(hào)、速度傳感器信號(hào)；根據(jù)歷史數(shù)據(jù)校對(duì)系統(tǒng)參數(shù)；接收本卷帶鋼完成生產(chǎn)的信號(hào)；對(duì)記錄的數(shù)據(jù)組數(shù)進(jìn)行累加；對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合；得到修改系數(shù)；對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；根據(jù)調(diào)整后的系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算目前輥徑變化，并預(yù)估換輥時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，還包括：預(yù)先設(shè)定歷史數(shù)據(jù)的組數(shù)；若對(duì)記錄的數(shù)據(jù)組數(shù)進(jìn)行累加的累加值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合；若否，則將速度傳感器的計(jì)數(shù)信號(hào)清零，并重新進(jìn)行速度測量。在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)及方法可以確保其精度性能穩(wěn)定并接近真實(shí)值，有助于精確控制帶鋼長度，實(shí)現(xiàn)缺陷位置精確定位，服務(wù)于后續(xù)缺陷的跟蹤和處理。附圖說明圖1是本發(fā)明用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 示意圖；圖2是圖1的局部放大圖；圖3是圖1的一種工作示意圖；圖4是本發(fā)明用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定方法的流程圖；圖5至圖8是歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合的曲線圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。參照?qǐng)D1至圖3，本發(fā)明首先公開一種用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)，其具備更高的計(jì)量精度和適配的接口，可以對(duì)在線表面檢測系統(tǒng)的長度計(jì)長裝置進(jìn)行定期校驗(yàn)，適當(dāng)調(diào)節(jié)在線表面檢測系統(tǒng)的長度計(jì)長配置參數(shù)，以確保其精度性能穩(wěn)定并接近真實(shí)值。如圖1至圖3所示，本發(fā)明的用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)主要包括：基座1、連接件2、固定座3、測速儀4、立柱5、連接板6、橫梁7、角度調(diào)節(jié)底座8、速度傳感器9。立柱5安裝于基座1上，連接板6可活動(dòng)地安裝于立柱5上。連接板6與橫梁7固定，使得橫梁7與立柱5相垂直，橫梁7的末端安裝有角度調(diào)節(jié)底座8。角度調(diào)節(jié)底座8上安裝速度傳感器9，速度傳感器9與測速儀4信號(hào)連接。連接件2連接基座1與立柱5，固定座3固定連接件2。本發(fā)明設(shè)計(jì)了可快速組合的立柱5安裝方式。立柱5的底部為t形凸塊，基座1的對(duì)應(yīng)位置開有t形槽，通過立柱5底部的t形凸塊和固定于基座1的t形槽結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)快速裝拆。立柱5上配有橫梁7，其橫梁7上安裝有角度調(diào)節(jié)底座8，角度調(diào)節(jié)底座8通過橫梁7、連接板6與立柱5固定，連接板6可固定于立柱5的任意高度，實(shí)現(xiàn)測速傳感器高度可調(diào)。上述裝置的測速和計(jì)長原理是：采用高亮度led將被測物表面照亮，反射光經(jīng)過光學(xué)鏡頭后，會(huì)在專 用檢測器件，即線陣ccd上產(chǎn)生成像。隨著被檢測物體的位置移動(dòng)，ccd成像會(huì)發(fā)生變化，微小位移間的圖像存在一定重復(fù)性和相關(guān)性，對(duì)比固定時(shí)間上的圖像，可以分析出被測物體的運(yùn)動(dòng)位移，就可得到被測物的運(yùn)動(dòng)速度，即線速度，而線速度對(duì)時(shí)間的積分就是長度。利用上述原理即可構(gòu)成一種非接觸、高精度傳感器實(shí)現(xiàn)計(jì)長和測速。現(xiàn)場信號(hào)接口及處理功能：測速儀4內(nèi)集成有板卡，其能夠同時(shí)接入帶鋼表面檢測系統(tǒng)編碼器信號(hào)和測速傳感器的信號(hào)并且分別計(jì)數(shù)。此外，本發(fā)明系統(tǒng)接收的帶鋼換卷和剪切信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)兩路速度輸入信號(hào)進(jìn)行同步啟停控制，精確對(duì)計(jì)數(shù)器清零并重新對(duì)帶鋼長度計(jì)數(shù)。上述裝置可根據(jù)現(xiàn)場場地情況選取不同檢測地點(diǎn)和檢測位置，如圖1所示。首先接入現(xiàn)場剪切及換卷信號(hào)用以計(jì)數(shù)清零使用，然后調(diào)節(jié)速度傳感器9對(duì)帶鋼成像高度，同時(shí)調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)底座8使得速度傳感器9垂直帶鋼方向。此外，編碼器通過脈沖分配器將信號(hào)發(fā)到多功能板卡上，同時(shí)多功能板卡接入測速計(jì)長系統(tǒng)信號(hào)。當(dāng)換卷信號(hào)與子卷信號(hào)接入后，可同時(shí)記錄編碼器及測速計(jì)長系統(tǒng)數(shù)值，并進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，最終計(jì)算得到長度偏差的比值。最后用得到的比值參數(shù)調(diào)整編碼器每個(gè)脈沖輸出長度，從而達(dá)到精確計(jì)長目的。此外，本發(fā)明由于設(shè)計(jì)了可旋轉(zhuǎn)的速度傳感器9，因此對(duì)于垂直上下運(yùn)動(dòng)以及對(duì)水平運(yùn)動(dòng)上表面空間不方便檢測的下表面同樣可以使用本裝置進(jìn)行檢測，僅需調(diào)整速度傳感器9的角度和成像距離即可。同時(shí)，本發(fā)明具有前后方向識(shí)別功能，因此不會(huì)產(chǎn)生反向運(yùn)動(dòng)，長度累計(jì)的錯(cuò)誤出現(xiàn)。檢測完成后，對(duì)編碼器進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整就可達(dá)到精確計(jì)長。檢測完成后，本發(fā)明的裝置即可撤離現(xiàn)場，減少了現(xiàn)場安裝，維護(hù)，及多臺(tái)校驗(yàn)設(shè)備采購等成本。此外，本發(fā)明的裝置可以預(yù)估編碼器所在輥?zhàn)拥妮亸阶兓?。將多功能板卡接入測速計(jì)長系統(tǒng)信號(hào)，當(dāng)換卷信號(hào)與子卷信號(hào)接入后，可同時(shí)記錄 編碼器及測速計(jì)長系統(tǒng)數(shù)值，并進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比。此時(shí)該系統(tǒng)同時(shí)記錄兩組數(shù)據(jù)外，還記錄了當(dāng)時(shí)的時(shí)間和當(dāng)時(shí)輥徑的長度。將測速計(jì)長系統(tǒng)跟蹤計(jì)長一段時(shí)間，便可得到時(shí)間、輥徑、測速計(jì)長及編碼器計(jì)長這幾個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，通常成線性變化。得到此線性關(guān)系便可預(yù)估輥?zhàn)幽p程度以及更換日期。由于現(xiàn)有系統(tǒng)采用的計(jì)長方式(如編碼器計(jì)長)，存在物理磨損等原因造成累計(jì)誤差，本發(fā)明的裝置對(duì)比和確認(rèn)現(xiàn)有計(jì)長系統(tǒng)的誤差，通過參數(shù)設(shè)置可以調(diào)整單個(gè)脈沖寬度代表一定的運(yùn)行長度，使其接近本裝置的測量值，檢測系統(tǒng)圖像采集與生產(chǎn)速度同步時(shí)，圖像高度可以表征確定的長度。對(duì)速度脈沖計(jì)數(shù)并將該信息關(guān)聯(lián)到帶鋼圖像數(shù)據(jù)中，通過精確調(diào)教單個(gè)速度計(jì)算單元的精度來提高的檢測系統(tǒng)的長度統(tǒng)計(jì)精度和缺陷位置定位精度。因此，參照?qǐng)D4，本發(fā)明還公開一種用于提高帶鋼表面計(jì)長精度的可移動(dòng)式標(biāo)定方法，包括以下步驟：預(yù)先設(shè)定歷史數(shù)據(jù)的組數(shù)m，以及設(shè)定上次校對(duì)時(shí)的輥?zhàn)又睆絽?shù)。輸入換卷信號(hào)、帶鋼速度信號(hào)、速度傳感器信號(hào)。由于現(xiàn)有表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)存在速度輸入接口、帶鋼換卷接口，因此通過信號(hào)分配器并行取出一路輸入到本發(fā)明的測量裝置，即可實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)的輸入。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)校對(duì)系統(tǒng)參數(shù)。具體來說，校對(duì)系統(tǒng)以獲取相關(guān)信息，跟蹤記錄2組數(shù)據(jù)。本發(fā)明除了上述信號(hào)外還接受自身的測速信號(hào)，在生產(chǎn)過程中，本發(fā)明接收到換卷信號(hào)之后，同步開始記錄檢測系統(tǒng)的速度信號(hào)和自身系統(tǒng)的的速度信號(hào)，本發(fā)明提供兩路計(jì)數(shù)器能夠分別計(jì)數(shù)。接收本卷帶鋼完成生產(chǎn)的信號(hào)。對(duì)記錄的數(shù)據(jù)組數(shù)進(jìn)行累加，即n＝n+1。若對(duì)記錄的數(shù)據(jù)組數(shù)進(jìn)行累加的累加值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)(n＝m)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合。若否(n<m)，則將速度傳感器的計(jì)數(shù)信號(hào)清零，并重新進(jìn)行速度測 量。再次接收到換卷信號(hào)后，本裝置保存兩路計(jì)數(shù)器的累加結(jié)果，并對(duì)計(jì)數(shù)器清零，重新開始計(jì)數(shù)。上述n、n、m均為計(jì)數(shù)參數(shù)。對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合。得到修改系數(shù)，即通過多卷的數(shù)據(jù)對(duì)比，獲得兩路信號(hào)的長度誤差值。對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即根據(jù)計(jì)數(shù)長度對(duì)檢測系統(tǒng)長度計(jì)數(shù)進(jìn)行修正。根據(jù)調(diào)整后的系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算目前輥徑變化，并預(yù)估換輥時(shí)間。通過一段時(shí)間的檢測數(shù)據(jù)與現(xiàn)場計(jì)長數(shù)據(jù)的對(duì)比，估算輥徑損耗變化情況，進(jìn)而計(jì)算出時(shí)間與輥徑變化關(guān)系，從而改變脈沖變化參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)編碼器計(jì)長調(diào)整，精確計(jì)算帶鋼圖像中發(fā)生缺陷的物理位置。以下4組表格(表1至表4)分別對(duì)應(yīng)圖5至圖8所示的擬合曲線。表1校對(duì)標(biāo)定系統(tǒng)現(xiàn)場計(jì)長214100835195057237109219101122111213221313152815201740173420282024222022162411240927042704280728073003300530963099表2校對(duì)標(biāo)定系統(tǒng)現(xiàn)場計(jì)長18111810221820231630141740351550159157761259871570281480291690510141003120912001302129313111302141014021486147914971489表3表4本發(fā)明是基于帶鋼表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)對(duì)于缺陷檢測帶鋼長度控制，缺陷位置精確定位需求提出的，借助于光學(xué)原理的測速的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)帶鋼表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)在長度計(jì)長的技術(shù)創(chuàng)新，可以定期的校驗(yàn)長度，同時(shí)可以預(yù)估輥徑磨損變化情況，保證了檢出缺陷的位置準(zhǔn)確性，減輕了缺陷復(fù)查 的工作量，也同時(shí)增加了后續(xù)系統(tǒng)可追朔的可靠性，為現(xiàn)場更換輥?zhàn)犹峁┝死碚撘罁?jù)。本發(fā)明的應(yīng)用有助于優(yōu)化系統(tǒng)的性能，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，裝置簡易拆卸方便，節(jié)約成本。本
技術(shù)領(lǐng)域：
中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12