基于激光扫描的钢板尺寸自动测量系统

姜志华 熊 烽 刘祥谋

(1.华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉 430074; 2.武汉黄鹤楼新材料科技开发有限公司，湖北武汉 430074)

钢铁板材的尺寸是国内、国际产品标准中重要的技术指标。如何测量和控制好钢板的尺寸，无论是对钢铁生产企业的质量提高、成本的降低，还是对最大限度满足客户的多样化需求、提高产品的竞争力，都具有非常重要的意义[1]。随着光电技术、微电子和计算机技术的快速发展，以激光扫描仪等为代表的新型传感器使非接触式尺寸测量进入到一个全新的阶段，并有着越来越广阔的应用和发展前景。鉴于此，本文采用激光扫描仪、数据采集卡、工控机等为主要组成的测试系统对钢板尺寸进行测量，该系统具有检测精度高、成本低和输出稳定性好等特点。

1 测量方法

钢板尺寸自动测量系统是通过激光测距技术获取扫描区域内的一系列三维坐标点，并通过相应的算法提取钢板边界的特征点，从而进一步求取钢板的长、宽等尺寸。如图1所示为钢板尺寸自动测量系统的原理示意图。当钢板接近与钢板运行方向成一定角度且对称安装的激光扫描仪组所形成测量场时，安装于辊道两侧的红外对管发出启动信号，触发激光扫描仪组和计算机数据采集分析系统同时工作，所得的数据由串口高速采集卡同步采集并交由相应的软件进行处理，通过边界特征点的提取即可计算钢板的长度和宽度。

图1中1～8为激光扫描仪，一般由激光发射器、接收器、时间计数器、微电脑等部分组成。……