求高速度和高精度〔1〕。
高速视觉摄像头对运动中的钢材进行摄像, 整套系统分为2个子系统,即棒材自动计数 拍摄到的彩色视频信号经过图像采集卡数字解码系统和棒材自动分离系统。
棒材自动计数系统采 器、模/数转换器、比例缩放、裁剪、色空变换等处用非接触式机器视觉技术和计算机比较控制技 理,通过PCI总线输入到计算机中对钢材进行计术,完美地实现了高精度计数的目的,统计精度可 数,当计数到达一捆的数目时,发送一个命令给继优于0.01%;棒材自动分离系统由精密机械分离 电器,使传送装置停下来,同时跟踪计数的最后一装置、液压装置、链轮传动装置及计算机控制系统 根钢材的位置。
当传送装置完全停下时,CRT显组成,该系统能精确分离任意规格、任意设定支数 示器显示分钢位置,等分钢完成后,按启动按钮或的棒材。
自动(自动分钢)重新开始计数。
系统工作流程拓3.1棒材自动计数系统 扑图见图2。
3.1.1 自动计数系统组成及功能 堡塑塑壅P。
—1量堡羞 该子系统由视频采集、图像处理、目标识别、 位移 位图I多目标实时跟踪、容错计数、操作控制等硬件和软 图像识别I件模块构成。
采用计算机视觉技术对随移钢机运 ———吖1丽回动的棒材进行计数。
棒材自动计数系统主要由图象采集监控系统 漆町’ l棒材计数 n琮蕊计算机控制系统组成。
该系统分为:VA40机器 =二工 cRT显示器 l 指示灯l l报警信号l停机信号 I停止电机J视觉系统、VA30视觉伺服控制与位置控制系统、计算机控制单元、图像显示单元几部分。
VA40 图2棒材自动计数系统工作流程拓扑图机器视觉系统包括光源、光学镜头、CCD摄相机、 Fig.2 Work flow diagram of steel bar automatic counting system 73万方数据电气传动 2010年 第40卷 第1期 童明胜:基于机器视觉技术的棒材自动计数分离系统3.2棒材自动分离系统3.2.1 自动分离系统组成及功能3.2.1.1视觉反馈分钢子系统 该子系统在视觉计数系统的基础上增加分钢机械、分钢控制模块和基于视觉反馈模块的决策模块等硬件和软件构成。
系统功能包括:在每捆额定支数计数满时,自动停止移钢机,系统根据视觉反馈模块的反馈棒材分布信息,进行分钢动作决策,选择合适的分钢动作,由分钢控制模块控制分钢机械动作。
在分钢过程中,视觉反馈模块实时跟踪棒材的运动,根 图4棒材自动分离系统工作示意图据棒材变化调整分钢策略,准确控制在一头分离 The work sketch map of steel bar Fig.4棒材,实现计数分钢自动化。
可通过启动下一节 automatic separating system链床继续拉开前后捆棒材间的间距。
3.2.1.2视觉反馈随动分钢子系统 匪两网口丽网 ~ 该子系统在视觉计数分钢系统的基础上增加 耋僦善笛粼\ 当前批号的规格x \ /自像随动分钢机组、视觉反馈随动分钢控制模块和基 广一图像处理,计数n H调整传送链速度于视觉反馈模块的决策模块等硬件和软件。
系统功能包括:在分钢机械从一头分开前后捆棒材之后,通过顶部摄像装置获得棒材在移钢 启动精密自动分隔器机上的摆放情况,找出分钢机动作后产生的豁口 启动后续液压分隔器走向,控制随动分钢机组各随动分钢楔在合适的豁口位置依次向上顶开棒材,实现棒材全部分离。
启动高速链轮 盍喃髫系统布局示意图见图3。
归堆完成,停止高速链轮 随动分钢机组 图像处理,计数m卜——一校验摄像机 厂丽丽蔺甄〕 启动传送链,归堆钢捆移过分堆挡片 升起分堆挡片 图3棒材自动分离系统布局不惹图 计数器归零,重薪开始 Fig.3 The sketch map of steel bar automatic separating system 图5棒材自动分离系统工作流程拓扑图 Fig.5 The work flow diagram of steel bar3.2.2自动分离系统工作流程 automatic separating system 剪切后的螺纹钢/圆钢,经过一头对齐整理后,依次经过精密自动分隔器和计数视觉摄像机 4 棒材在线视觉自动计数分离系统系统,在达到打包数量时,传送链A停止,精密自 的特点和技术指标动分隔器启动,准确分隔前后两捆钢材。
然后一组液压分隔器和传送链B相继动作,最终完成分 4.1 系统特点隔。
液压分堆挡板放下,让已分堆钢捆通过。
传 1)打破机械加光电以及用CCD做透光检测送链C启动,将分堆钢捆运送到打包机,完成一 的传统计数思路,针对普遍采用的成批剪切工艺次分隔计数。
系统工作示意图见图4,系统工作 提出了切实可行的在线视觉棒材点支的方案。
流程拓扑图见图5。
2)提出了K级容错计数算法和基于运动估 74万方数据童明胜:基于机器视觉技术的棒材自动计数分离系统 电气传动 2010年 第40卷 第1期计的评判表决错误校正算法,保证任何情况下的 确率再次上升1到2个数量级,几乎无差错。
正确计数。
排除了因棒材在链床上的不规则晃 4.2系统技术指标动,很容易出现错识别和跟踪错位的现象,计数精 1)独立计数系统允许在线钢筋堆积厚度<80度高,对D 12~函14多层钢筋计数误差率小于 mm。
0.01%,粗钢计数误差率更低。
2)生产线传动链速度可控,最大速度<600 3)通过视觉传感器从无遮挡的端部获取棒材 mm/s。
数字图像,在计算机中采用灵活的图像处理技 .
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