基于板載FPGA的熱軋帶鋼平直度檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、帶鋼作為我國鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能的產(chǎn)品之一，其原因除未對鋼鐵產(chǎn)能情況進行合理預(yù)判并及時調(diào)整鋼鐵生產(chǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致產(chǎn)能過剩外，主要還在于我國帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量不高，鋼鐵生產(chǎn)過程創(chuàng)新度不夠。因此，生產(chǎn)高品質(zhì)帶鋼產(chǎn)品，推動鋼鐵產(chǎn)業(yè)由大變強已成為我國供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措。近年來，鋼鐵市場熱軋工藝普遍存在，平直度作為帶鋼軋制品質(zhì)衡量的重要質(zhì)量指標(biāo)，其檢測技術(shù)一直備受關(guān)注，并朝著在線實時高精度檢測的方向發(fā)展。為了實現(xiàn)熱軋帶鋼平直度在線實時精確檢測，本文基于圖形

2、化的FPGA編程技術(shù)，開展了如下幾方面研究并取得了相應(yīng)的研究成果。
　　首先，通過分析激光光源與攝像機位置之間的關(guān)系，考慮遮擋和陰影效應(yīng)對檢測精度的影響，選用直射式激光三角測距法，將帶鋼平直度的檢測轉(zhuǎn)換為其表面任意點處高度的測量，構(gòu)建世界坐標(biāo)系中坐標(biāo)點與圖像平面像素坐標(biāo)系中坐標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)實際情況實驗對比選擇合適的畸變模型，通過攝像機標(biāo)定，求解攝像機的內(nèi)外參數(shù)和畸變參數(shù)用于后續(xù)系統(tǒng)檢測，可以有效矯正鏡頭畸變。
　　其

3、次，基于板載FPGA（microEnable5 VQ8-CXP6D）圖像采集板卡，運用VisualApplets圖形化FPGA編程軟件和Visual Studio2010 C++編程軟件，建立了平直度在線檢測系統(tǒng)，經(jīng)過仿真分析和理論計算，驗證硬件選型的優(yōu)越性和可行性。與此同時，利用FPGA圖形化編程算法操作底層硬件，簡化編程和系統(tǒng)搭建，將研究重點放在了算法設(shè)計和實現(xiàn)上。
　　再次，提出了一種基于改進灰度重心激光條紋檢測方法，通過圖