关键词：特钢贴标;圆钢端面;连铸坯端面;机器视觉;特钢端面中心定位
摘 要：用户对特钢连铸坯和特钢圆钢(本文统称为特钢)的品质要求非常严格,例如:同一件产品必须使用同一炉轧制出的特钢来生产,所以在出厂前必须进行贴标,以标识不同炉号的产品。目前,国内外大多数钢铁企业的贴标环节普遍仍由人手工完成,常常出现漏贴错贴现象,给钢铁企业造成了严重的影响。因此,高精度的特钢端面自动贴标机器人系统成为该领域一大研究热点。其中,采用机器视觉和数字图像处理技术对各特钢端面进行自动识别,实时提取特钢端面中心坐标是制导贴标机器人贴标的前提。对此,本文重点研究了基于视觉的特钢端面中心坐标提取方法。本论文是与某钢铁企业合作的省级重点项目研究内容的重要组成部分。主要工作及创新性研究包括。组建了特钢端面中心视觉识别定位硬件子系统;针对成捆特钢圆钢端面图像分割过程中存在的三种过分割,提出了一种等角六叉旋转算子在图像分割前识别并去除特钢圆钢端面焊疤图像,提出了一种少量过分割区域边界“缝合”算法,实现少量过分割图像的还原,提出了一种直线占比率算子对分割后的支撑座过分割图像进行识别和消除;提出了一种改进SUSAN角点检测算法,提取了图像中各封闭区域角点的像面坐标,计算得到了各封闭区域所包含特钢连铸坯端面个数,根据图像中封闭区域为一个或多个特钢连铸坯端面两种情况,分别提取了倾斜特钢连铸坯端面图像中各特钢连铸坯端面中心像面坐标;为了使各硬件系统达到智能化贴标,以MATLAB为开发平台完成了特钢自动贴标系统软件的设计与开发;分别搭建了成捆特钢圆钢端面和多根特钢连铸坯端面自动贴标试验系统进行贴标实验,实验结果表明:特钢圆钢端面中心坐标水平方向和竖直方向误差范围分别为-1474.0~3222.0和-3990.0~2940.0;特钢连铸坯端面中心坐标水平方向和竖直方向误差范围分别为-850.0~625.0和-875.0~550.0,完全满足钢铁企业在特钢自动贴标时对特钢端面中心坐标定位误差允许值1mm的要求。本文所提方法可准确识别图像中各特钢端面图像,精确定位各特钢端面中心坐标,为制导机器人自动贴标提供了必要的坐标信息,为实现特钢机器人智能贴标打下了坚实的理论和实验基础。
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