本發(fā)明涉及鋼材成型加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種平板鋼坯撓度檢測方法及裝置。

背景技術(shù)：

撓度是指在受力或非均勻溫度變化時，桿件軸線在垂直于軸線方向的線位移或板殼中面在垂直于中面方向的線位移。

目前，針對平板鋼坯撓度測量，主要包括下列幾種方法：接觸式測量方法，該方法中，測量探頭需要與平板鋼坯以一定壓力接觸，并且沿著平板鋼坯軸向移動，根據(jù)測量探頭在平板鋼坯上移動過程中測量探頭的跳動范圍，可以確定平板鋼坯在某一方向上的撓度。由于上述測量方法中，測量探頭與平板鋼坯一直處于壓力接觸狀態(tài)，并有相對運動過程，因此，測量探頭和平板鋼坯之間均會產(chǎn)生一定的破壞力，且上述測量方法的測量結(jié)果主要由操作者根據(jù)測量結(jié)果確定平板鋼坯校直時的校直點和校直量，在這個過程中引人很大的主觀性。另一種采用多線結(jié)構(gòu)光的影像傳感器，通過將多線結(jié)構(gòu)光投影在平板鋼坯上，在另一角度對投影光進行成像，然后根據(jù)三角法原理恢復出投影線位置處的變形，從而獲得平板鋼坯的撓度。在上述方法中，由于投影線數(shù)量的限制，僅僅只能獲得少量離散位置處的變形，從而使的測量精度受到限制，同時，測量過程中需要對平板鋼坯進行大景深成像，成像系統(tǒng)的像差對測量結(jié)果影響很大。

綜上所述，現(xiàn)有的針對平板鋼坯撓度的檢測方法，存在獲取檢測結(jié)果時間比較長，操作者主觀性較高，且測量精度較低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種平板鋼坯撓度檢測方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中針對平板鋼坯撓度檢測，存在獲取檢測結(jié)果時間比較長，操作者主觀性較高，且測量精度較低的問題。

本發(fā)明實施例提供一種平板鋼坯撓度檢測方法，包括：

按照設定的時間以及測試件的運動速度獲取所述測試件的測試圖像；

對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述測試件每個測試區(qū)域的撓度值；

根據(jù)所述測試件在不同測試區(qū)域的撓度值，確定最大撓度值所處區(qū)域位于所述測試件的位置。

優(yōu)選地，所述按照設定的時間以及測試件的運動速度獲取所述測試件的測試圖像之前，還包括：

將所述測試件固定在移動支架上，所述移動支架由電機控制器控制移動速度。

優(yōu)選地，所述按照設定的時間以及測試件的運動速度獲取所述測試件的測試圖像，包括：

第一光源為圖像采集器提供均勻光場，第二光源為所述圖像采集器提供測量基準線；

所述圖像采集器按照設定的時間間隔對所述測試件進行圖像采集，獲取所述測試件的測試圖像；

其中，根據(jù)所述測試圖像的明暗程度調(diào)節(jié)所述第一光源提供的光場強度。

優(yōu)選地，所述對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述測試件每個測試區(qū)域的撓度值，包括：

對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述每幅測試圖像中所述測量基準線投影，若所述測試件表面有撓度，根據(jù)所述基準線投影，采用三角法確定所述測試件表面的撓度值。

本發(fā)明實施例還提供一種平板鋼坯撓度檢測裝置，包括：

圖像采集單元，用于按照設定的時間以及測試件的運動速度獲取所述測試件的測試圖像；

圖像處理單元，用于對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述測試件每個測試區(qū)域的撓度值；

確定單元，用于根據(jù)所述測試件在不同測試區(qū)域的撓度值，確定最大撓度值所處區(qū)域位于所述測試件的位置。

優(yōu)選地，還包括支架單元，用于固定所述測試件；

所述支架單元由電機控制移動速度。

優(yōu)選地，所述圖像采集單元具體用于：

第一光源為圖像采集器提供均勻光場，第二光源為所述圖像采集器提供測量基準線；

所述圖像采集器按照設定的時間間隔對所述測試件進行圖像采集，獲取所述測試件的測試圖像；

其中，根據(jù)所述測試圖像的明暗程度調(diào)節(jié)所述第一光源提供的光場強度。

優(yōu)選地，所述圖像處理單元具體用于：

對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述每幅測試圖像中所述測量基準線投影，若所述測試件表面有撓度，根據(jù)所述基準線投影，采用三角法確定所述測試件表面的撓度值。

本發(fā)明實施例中，按照設定的時間以及測試件的運動速度獲取所述測試件的測試圖像；對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述測試件每個測試區(qū)域的撓度值；根據(jù)所述測試件在不同測試區(qū)域的撓度值，確定最大撓度值所處區(qū)域位于所述測試件的位置。上述方法中，采用非接觸測試方法，可以獲取的測試件不同測試區(qū)域的測試圖像，對測試圖像采用圖像處理，能夠在較短時間內(nèi)確定測試件在不同測試區(qū)域的撓度值，從而實現(xiàn)了測試件撓度值實時分析，并確定最大撓度值所處區(qū)域在所述測試件的具體位置，保證檢測結(jié)果具有直觀性，進一步地，由于上述測量方法結(jié)合圖像采集技術(shù)，圖像處理技術(shù)，從而可以提高了測試件的測試精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種平板鋼坯撓度檢測方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的平板鋼坯撓度在線測試系統(tǒng)原理圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的平板鋼坯及標準線成像示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的三角法測量原理圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種平板鋼坯撓度檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種平板鋼坯撓度檢測方法流程圖，該方法可以應用于鍛造件撓度的在線檢測中。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種平板鋼坯撓度檢測方法主要包括下列步驟：

步驟101，按照設定的時間以及測試件的運動速度獲取所述測試件的測試圖像；

步驟102，對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述測試件每個測試區(qū)域的撓度值；

步驟103，根據(jù)所述測試件在不同測試區(qū)域的撓度值，確定最大撓度值所處區(qū)域位于所述測試件的位置。

需要說明的是，在步驟101之前，還包括，先將測試件固定在移動支架上，在實際應用中，移動支架可以根據(jù)實際應用場景確定尺寸大小，在本發(fā)明實施例中，對移動支架的尺寸不做具體的限定。

在實際應用中，由于電機控制器是通過集成電路的主動工作來控制電機按照設定的方向，速度，角度，響應時間進行工作。在本發(fā)明實施例中，為了能夠精確控制移動支架的運動速度，優(yōu)選地，采用電機控制器控制移動支架的運動速度。

在步驟101中，當測試件被固定在移動支架上之后，電機控制器控制移動支架的運動速度，同時，圖像采集器可以按照設定的時間，根據(jù)測試件的移動速度獲取測試件在不同區(qū)域測試圖像。

在實際應用中，若測試件比較長，為了節(jié)約圖像采集時間，可以同時設置多臺圖像采集器，從而可以將長度比較大的測試件劃分為多段進行分區(qū)域測量，在本發(fā)明實施例中，對圖像采集器的具體數(shù)量不做限定。

進一步地，為了能夠精確確定測試件每個區(qū)域平面撓度，電機控制器需要控制移動支架從開始點移動到終點，從而確保圖像采集器能夠獲取測試件在不同區(qū)域的測試圖像。

需要說明的是，圖像采集器獲取測試件圖像的時間間隔可以預先設定，也可以根據(jù)移動支架的運動速度確定，在本發(fā)明實施例中，對圖像采集器獲取測試圖像的時間間隔的具體設定方法不做限定。

如圖2所示，為本發(fā)明實施例提供的平板鋼坯撓度在線測量系統(tǒng)原理圖。如圖2所示，該測量系統(tǒng)包括圖像采集器201，第一光源202-1，第二光源202-2，光源控制器203，處理器204，電機控制器205，移動支架206和移動軌道207。

其中，圖像采集器201可以按照設定的時間間隔對移動支架206上設置的測試件進行圖像采集，具體地，電機控制器205控制移動支架206在移動軌道207上的移動速度，同時，圖像采集器201在移動支架206移動的時候，對設置在移動支架206上的測試件進行圖像采集。

具體地，圖像采集器201在獲取測試件不同區(qū)域的測試圖像時，為了獲取到明暗強度適中的測試圖像，優(yōu)選地，在圖像采集器的兩側(cè)分別設置了第一光源202-1和第二光源202-2，其中，第一光源202-1為圖像采集器201提供均勻的光場，第二光源202-2為圖像采集器201提供測量基準線。

在實際應用中，由于圖像采集器201需要獲取到明暗強度適中的測試圖像，且第一光源202-1為圖像采集器201提供均勻的光場，因此，若采集到的測試圖像的明暗程度不符合實際要求，則可以根據(jù)測試圖像的實際明暗程度，調(diào)節(jié)第一光源202-1的光照強度，具體地，可以通過光源控制器203來調(diào)節(jié)第一光源202-1的光強，從而改變第一光源202-1為圖像采集器201提供的均勻光場的光強。

進一步地，移動支架206的移動速度，可以根據(jù)圖像采集器201設定的時間來預先設定。在本發(fā)明實施例中，對圖像采集器201采集測試圖像的時間間隔不做具體的限定，同時，對移動支架206的移動速度也不做具體的限定。

在步驟102中，由于圖像采集器201獲取了測試件不同區(qū)域的測試圖像，因此，在對測試圖像進行圖像處理時，需要對圖像采集器201獲取到的全部測試圖像進行圖像處理。具體地，按照獲取測試圖像的先后順序，對每幅測試圖像進行圖像處理，獲取每幅測試圖像中的第二光源202-2提供的測量基準線投影。其中，若測試件的表面平滑，不存在撓度，則測試圖像中第二光源202-2提供的測量基準線的投影為直線；若測試件的表面非光滑，存在撓度，則測試圖像中第二光源202-2提供的測量基準線投影就會存在鼓包。

如圖3所示，為本發(fā)明實施例提供的平板鋼坯及標準線成像示意圖。如圖3所示，301和302為第二光源提供的測量基準線的投影出的標準線，當測試件的表面為光滑態(tài)，則測試圖像處理后的數(shù)字圖像中兩條標準線都為直線，即虛線301和實線302都應該為直線；當測試件的表面為非光滑且存在撓度時，則測試圖像處理后的數(shù)據(jù)圖像中兩條標準線會有一條標準線變成曲線，如圖3中的虛線301上突出部分。

在本發(fā)明實施例中，針對第二光源提供的測量基準線投影，采用三角法測量圖，可以確定測試表面的撓度值。

如圖4所示，為本發(fā)明實施例提供的三角法測量原理圖，其中，P點為第二光源202-2所在位置，C點為圖像采集器201所在位置，其中，P點與C點之間的距離為W。R為測試件平面，P點和C點之間的連線W與測試件平面相互平行，且P點和C點之間的連線與測試件平面R之間的垂直距離為L。來自P點的光束照射到測試件平面R上相交于A點，當測試件平面R表面不平滑，存在表面鼓包時，PA線與表面鼓包相交于H點。

進一步地，從圖像處理后的測試圖像中，可以確定，當測試件表面不平滑，存在鼓包時，此時照射到測試件表面上的A點的條紋相應的發(fā)生位移，在本發(fā)明實施例中，假設A點位移到B點，且A點到B點之間的距離為S，則可以根據(jù)相似三角形原理，確定表面鼓包h的高度，即確定了測試件表面撓度值。

具體的，可以根據(jù)下列公式(1)確定表面鼓包h的高度：

在公式(1)中，S為測試圖像中條紋位移距離，L為圖像采集器201和第二光源202-2之間的連線與測試件表面之間的垂直距離，W為圖像采集器201和第二光源202-2之間的連線。

在步驟103中，根據(jù)所述測試件在不同測試區(qū)域的撓度值，確定最大撓度值所處區(qū)域位于所述測試件的位置。

在實際應用中，根據(jù)確定的測試件各個區(qū)域的撓度值，可以確定測試件的最大撓度值，由于在進行圖像處理時，是按照圖像采集器獲取的測試圖像的先后順序進行的，且移動支架的運動速度和圖像采集器設定的采集圖像時間間隔也是確定的，因此，可以快速確定最大撓度值位于測試件的具體位置。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例提供了一種平板鋼坯撓度檢測裝置，由于該裝置解決技術(shù)問題的原理與一種平板鋼坯撓度檢測方法相似，因此該裝置的實施可以參見方法的實施，重復之處不再贅述。

如圖5所述，為本發(fā)明實施例提供的一種平板鋼坯撓度檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括圖像采集單元501，圖像處理單元502，確定單元503和支架單元504。

圖像采集單元501，用于按照設定的時間以及測試件的運動速度獲取所述測試件的測試圖像；

圖像處理單元502，用于對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述測試件每個測試區(qū)域的撓度值；

確定單元503，用于根據(jù)所述測試件在不同測試區(qū)域的撓度值，確定最大撓度值所處區(qū)域位于所述測試件的位置。

優(yōu)選地，還包括支架單元504，用于固定所述測試件，所述支架單元504由電機控制移動速度。

優(yōu)選地，所述圖像采集單元501具體用于：

第一光源提供均勻光場，第二光源提供測量基準線；

按照設定的時間間隔對所述測試件進行圖像采集，獲取所述測試件的測試圖像；

其中，均勻光場可根據(jù)所述測試圖像的明暗程度調(diào)節(jié)所述第一光源的光照強度。

優(yōu)選地，所述圖像處理單元502具體用于：

對所述測試圖像進行圖像處理，獲取所述每幅測試圖像中所述測量基準線投影，若所述測試件表面有撓度，根據(jù)所述基準線投影，采用三角法確定所述測試件表面的撓度值。

應當理解，以上一種平板鋼坯撓度檢測裝置包括的單元僅為根據(jù)該設備裝置實現(xiàn)的功能進行的邏輯劃分，實際應用中，可以進行上述單元的疊加或拆分。并且該實施例提供的一種平板鋼坯撓度檢測裝置所實現(xiàn)的功能與上述實施例提供的一種平板鋼坯撓度檢測方法一一對應，對于該裝置所實現(xiàn)的更為詳細的處理流程，在上述方法實施例一中已做詳細描述，此處不再詳細描述。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。