(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210731261.5 (22)申请日 2022.06.26 (71)申请人 太原科技大 学 地址 030024 山西省太原市万柏林区窊流 路66号 (72)发明人 马立东　时浩　李正楠　马自勇　 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01B 11/27(2006.01) G01B 11/24(2006.01) (54)发明名称 一种轧辊表面缺陷与圆柱度视 觉检测系统 (57)摘要 本发明公开了一种轧辊表面缺陷与圆柱度 视觉检测系统， 包括运动控制系统、 数据采集系 统、 数据处理系统、 数据分析系统； 其中运动控制 系统主要控制对轧辊的夹紧、 运送； 数据采集系 统包括三组相机模组， 投影机对被测轧辊投射一 定尺寸的面结构光， 工业相机对轧辊表面成像， 传至数据处理系统处理并生 成点云； 数据分析系 统含有缺陷检测模块与圆柱度检测模块， 缺陷检 测模块将生成的待检测轧辊表面点云与标准模 型配准， 输出结果， 可以分析轧辊的圆柱度并输 出结果。 本发 明可以对轧辊表 面缺陷与圆柱度进 行检测， 利用计算机将所得的轧辊表 面数据进行 三维重建， 并显示轧辊表面缺陷与圆柱度， 方便 企业对轧 辊的准确、 高效检测。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 115219499 A 2022.10.21 CN 115219499 A 1.一种轧辊表面缺陷与圆柱度视觉检测系统， 其特征在于： 包括运动控制系统、 数据采 集系统、 数据处理系统、 数据分析系统； 所述运动控制系统主要包含滑台、 滑轮、 滑板、 放置 台和夹紧装置， 控制对轧辊的夹紧、 运送； 所述数据采集系统包括六个工业相机和三个投影 机； 投影机对被测轧辊投射一定尺寸的面结构光， 工业相机对轧辊表面成像， 传至数据处理 系统处理并生成点云； 所述数据分析系统含有缺陷检测模块与圆柱度检测模块， 缺陷检测 模块将生成的待检测轧辊表面点云与标准模型配准， 输出结果， 可以分析轧辊的圆柱度并 输出结果。 2.根据权利要求1所述的一种轧辊表面缺陷与圆柱度视觉检测系统， 其特征在于： 所述 运动控制系统包含滑台、 滑轮、 滑板、 放置台和夹紧装置， 每个滑板上装有两个滑轮， 运动控 制系统可以控制滑轮的转动， 放置台安装在滑板上， 夹紧装置安装在放置台上， 通过控制滑 轮的转动将轧辊运送到指定位置 。 3.根据权利要求1所述的一种轧辊表面缺陷与圆柱度视觉检测系统， 其特征在于： 所述 数据采集装置中共有三组相 机模组， 每一组相 机模组中的工业相 机与投影机呈相 机‑投影 机‑相机的分布方式并且两个工业相机对称分布， 三组相机模组总体成环形分布， 间隔角度 为120°。 4.根据权利要求1所述的一种轧辊表面缺陷与圆柱度视觉检测系统， 其特征在于： 所述 的数据处理系统包括对原始点云进行滤波预处理， 将噪声及无用点云进行滤除， 得到轧辊 的完整表面信息 。 5.根据权利要求1所述的一种轧辊表面缺陷与圆柱度视觉检测系统， 其特征在于： 所述 的数据分析系统中的缺陷检测模块： 对预处理之后的点云进行配准， 将待检测轧辊表面点云与标准模型进行匹配， 将不能 配准的特征进行识别， 同时提取特征的定量化参数， 在轧辊表面进行定位， 输出并显示缺 陷。 6.根据权利要求1所述的一种轧辊表面缺陷与圆柱度视觉检测系统， 其特征在于： 所述 的数据分析系统中的圆柱度检测模块： 所述的圆柱度检测方法是： 通过在同一水平面内的点拟合成一条线， 判断此线的直线度； 通过在同一垂直面内的 点拟合成一个圆， 判断此圆的圆度； 遍历所有点云， 判断下一条线或下一个圆与前面的对 比， 最终得 出轧辊的圆柱度是否符合要求。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115219499 A 2一种轧辊表面缺陷与圆柱度视觉检测系统 技术领域 [0001]本发明属于轮廓表面测量领域， 具体涉及 一种基于双目结构光的轧辊表面检测系 统。 背景技术 [0002]轧辊是使受轧制的金属发生塑性变形的重要部件， 在工作过程中承受巨大的力， 且轧辊作为轧机的关键部件。 轧辊在轧钢过程中常常会出现磨损， 裂纹、 断裂、 剥落、 压痕等 损伤， 影响轧制的质量以及稳定性。 [0003]传统的检测方法主要以人工肉眼检测为主， 即通过经验丰富的师傅在特定角度下 及合适光照条件下对轧辊表面进行观察评判， 这种方法对师傅的经验要求高， 检测的主观 性强， 检测效率及准确性较差， 漏检率较高； 现有的视觉检测方法是通过将 激光线照射在轧 辊上， 利用线阵相机进 行拍照， 进 行图像处理， 分析存在的缺陷； 存在手段单一， 对 人员要求 高， 对辊面的检测不全面等缺陷。 针对现有技术的问题， 本发明提供一种轧辊表面缺陷与圆 柱度视觉检测系统， 该轧辊视觉检测系统可以实现对轧辊表面缺陷的检测以及 对轧辊圆柱 度的检测， 提高检测的效率及准确性。 发明内容 [0004]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案为： 一种轧辊表面缺陷与圆柱度 视 觉检测系统， 包括运动控制系统01、 数据采集系统02、 数据处理系统03、 数据分析系统04； 所 述数据采集系统02包括六个工业相机和三个投影机； 投影机2对被测轧辊投射一定尺寸的 面结构光， 工业相机对轧辊表面 成像， 传至数据处理系统03处理并生成点云； 所述数据分析 系统04包含缺陷检测模块与圆柱度检测模块， 缺陷检测模块可以将待检测轧辊表面点云与 标准模型对比并点云中显示出来， 圆柱度检测模块可以分析轧辊的圆柱度并输出 结果。 [0005]其中， 运动控制系统01主 要控制对轧辊4的夹紧、 运送。 [0006]其中， 所述运动控制系统01： 滑板16上装有放置台8， 放置台8上有夹紧装置， 夹紧 装置利用双滑 块机构来夹紧固定， 利用V型块来 实现对中； 运动控制系统01控制滑轮18使滑 板16完成对轧辊4的运送。 [0007]其中， 所述的数据 采集系统02： 共有六个工业相机和三个 投影机， 分为三个相机模 组， 每个相机模组包含两个工业相机和一个投影机， 其中两个工业相机呈中心对称分布， 投 影机位于对称线上， 工业相机和投影机固定在一块板上； 当开始工作时， 投影机投射一定尺 寸的面结构光于轧辊上， 工业相机进行 取照， 根据视 差原理以及进行极线约束， 生成点云。 [0008]其中， 所述的缺陷检测方法为： 对预处理之后的点云进行配准， 将待检测轧辊表面 点云与标准模型进行匹配、 对比， 将不能配准的特征进行识别， 同时提取特征的定量化参 数， 在轧辊表面进行定位， 输出并显示 缺陷； 其中缺陷的特 征参数包 含其大小、 形状、 深度。 [0009]其中， 所述的圆柱度检测方法是： 遍历轧辊表面的点云， 找到圆柱一端的圆， 向另 一端开始搜索， 每个截面的圆都与前一个的圆对比； 同时以某一坐标值为基准， 找到一条直说　明　书 1/3 页 3 CN 115219499 A 3