基于双目视觉原理的智能测宽仪

　　光电测宽仪是轧钢生产中重要的检测装置之一，其主要用途是测量带钢宽度，对带钢产品进行监控，以提高产品质量。光电测宽仪能够对连续轧制的带钢进行非接触式的在线测量，检测精度高、稳定性好、安全，而且易于和其它自动化设备连接实现数据传输和反馈控制。在冶金钢铁企业中正得到广泛的应用。

　　1 宽厚钢板测宽的现状

　　轧钢过程中钢板的宽度是一个重要的参数，它直接决定了成材率。同时，随着高新科技越来越广泛的应用到工程实际中，许多控制系统需要钢板实时宽度值作为模型参数。当前，相当一部分宽厚板厂还在采用人工检测的方法，检测环境恶劣，质检人员在这种环境下工作,安全得不到很好的保障，容易疲劳，进而影响检测质量。同时，人工检测只能选在带钢冷却后操作，不能检测温度很高的钢板，起不到实时检测的作用，随着工业自动化程度的日益提高，我们更需要在线的宽度数值用来实时控制和调整轧制策略。

　　2 光电测宽仪的硬件系统和工作原理

　　光电测宽仪检测的是从加热炉出来，经过某中厚板厂四辊轧机往复轧制几道次的钢板，轧制的道次越多，温度就越低。通常，在测量区域温度大约在,所发的光主要是波长在600nm 以上的红光和红外光。为了使CCD(Charge Coupled Devices)感光量稳定，我们采用红外测量方式。在CCD 前安装红光滤光片，滤去红光。

　　光电测宽仪主要由光学成像系统、光电转换系统、数据采集系统、计算机智能处理系统构成。同时，由于现场环境恶劣，工作温度较高，所以在机架、测量机箱内通入冷却水进行冷却，保证CCD 的工作温度控制在以内。现场钢板上方有时会出现气雾，所以在测量机箱内通入压缩空气，保持测量机箱内的正压，保证CCD正常摄取光信息。

　　钢板的宽度信息经由光学成像系统应用小孔成像原理成像在光敏元件CCD 上，利用变焦镜头良好的调焦距特性，让一定范围内不同宽度的钢板都可以成像在CCD 上。由于待测钢板与背景亮度不同，CCD 被钢板发光照到的部分和背景成像部分的光敏像素输出的电平幅度有显著的区别。背景部分可以看成低电平信号，输出“0”信号，受光部分为高电平信号，输出“1”信号。通过对“1”信号的计数可获得待测钢板覆盖像素个数CCD 将光信号转换为电信号以后，送到数据采集卡，在采集卡内经A/D 转换后，模拟信号转化成数字信号，送到计算机进行处理，得到板材的宽度值。如图1 所示：

　　3 基于双目视觉原理的钢板宽度测量

　　光电测宽仪采用两组参数相同的测量机箱置于钢板边缘上方，两组机箱分别负责钢板的两侧边缘，每组测量机箱里安装有两个线阵CCD。由于在线钢板的宽度变化范围较大，钢板较厚，所以我们将测量过程分成三种情况。第一种情况是钢板较窄，其边缘没有超出内侧CCD2、CCD3,如图2 所示：易得钢板的宽度为：