【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋼包熱修，具體地涉及一種用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法、系統及介質。
技術介紹
1、在鋼包熱修的過程中，鋼包內襯的檢測主要依賴傳統人工進行肉眼觀察，在進行檢測時，需要將鋼包蓋打開，由于鋼包口處的溫度較高，觀察人員需要站在距離鋼包口較遠的位置進行觀察，因此，無法對鋼包內襯進行全方位的精準檢測，也有一些使用防高溫探頭進行鋼包內襯檢測的方式，通過將防高溫探頭與較長的連接桿進行連接，從而可使觀察員握持連接桿并將防高溫探頭從鋼包蓋加料孔處伸入鋼包內部進行內襯檢測，而人工握持連接桿式無法保證防高溫探頭進行平穩移動，進而影響防高溫探頭的檢測精準度，隨著工業4.0的發展，人工握持連接桿的方式可由機器人替代，然而，在鋼包熱修時鋼包的位置和角度會發生變化，因此需要人工實時標注鋼包蓋加料孔的位置，以使機器人根據標注的位置進行鋼包內襯檢測，導致機器人無法進行鋼包內襯檢測的全自動化作業，影響鋼包內襯檢測效率，有鑒于此，提出本專利技術。
技術實現思路
1、為了解決現有鋼包內襯檢測無法實現全自動化作業的問題，本專利技術提供一種用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法、系統及介質。
2、本專利技術為解決上述技術問題，提供一種用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，所述檢測方法包括步驟：
3、采集鋼包蓋加料孔的實時圖像并提取實時圖像中所包含的輪廓特征；
4、將多個輪廓特征與鋼包蓋加料孔的模板圖像進行像素匹配，以獲得多個輪廓特征的相似度點集；
5、對
6、在目標輪廓特征中提取最高相似度對應的位置作為目標輪廓特征的中心位置；
7、在目標輪廓特征中提取至少三個相似度最高的特征點，并在模板圖像中匹配出與之對應的標準點；
8、結合仿射變換和標準點的坐標對特征點進行仿射變換，獲得變換后的目標輪廓特征的位姿信息；
9、控制機器人根據中心位置和位姿信息帶動探頭從鋼包蓋加料孔伸入鋼包內部進行內襯檢測。
10、在本專利技術的實施例中，在步驟結合仿射變換和標準點的坐標對特征點進行仿射變換，獲得變換后的目標輪廓特征的位姿信息中，進一步包括：
11、利用仿射變換矩陣對至少三個相似度最高的特征點和對應的標準點進行仿射變換，并計算仿射變換矩陣；
12、利用仿射變換矩陣對目標輪廓特征進行仿射變換，并獲得變換后的目標輪廓特征相對模板圖像的位置信息和角度信息。
13、在本專利技術的實施例中，提取的至少三個相似度最高的特征點包括一個目標輪廓特征的中心點和至少兩個目標輪廓特征的邊緣點。
14、在本專利技術的實施例中，仿射變換公式為：
15、
16、其中，m是2x3的仿射變換矩陣，對目標輪廓特征進行仿射變換包括對目標輪廓特征進行旋轉、平移和縮放的操作。
17、在本專利技術的實施例中，通過歸一化互相關系數的計算公式分別計算多個輪廓特征的相似度點集，歸一化互相關系數的計算公式為：
18、
19、其中，t(i，j)是模板圖像的像素值，i(x+i，y+j)是實時圖像中輪廓特征在位置(x，y)處的局部像素值，和分別是模板圖像和輪廓特征的平均值。
20、在本專利技術的實施例中，在步驟對多個相似度點集中的像素點相似度進行進行閾值判斷，計算大于閾值的像素點數量在模板圖像中像素點數量的占比值，并提取占比值最高的相似度點集作為目標輪廓特征中，進一步包括步驟：
21、分別將每個相似度點集中的像素點相似度與閾值進行對比，并在每個相似度點集中篩選出大于閾值的像素點相似度數量；
22、計算像素點相似度數量在對應的相似度點集中的占比值；
23、提取占比值最高的相似度點集作為目標輪廓特征。
24、在本專利技術的實施例中，在步驟提取實時圖像中所包含的輪廓特征中，進一步包括步驟：
25、使用高斯濾波對實時圖像進行高斯平滑處理；
26、使用二維高斯核實時圖像進行卷積以去除實時圖像中的噪聲；
27、采用sobe?l算子計算實時圖像的水平梯度和垂直梯度，并采用非極大值抑制法去除實時圖像中的非邊緣點；
28、采用用雙閾值處理法檢測實時圖像的強邊緣和弱邊緣，并結合強邊緣和弱邊緣檢測實時圖像中的輪廓特征。
29、在本專利技術的實施例中，在步驟控制機器人根據中心位置和位姿信息帶動探頭從鋼包蓋加料孔伸入鋼包內部進行內襯檢測的步驟中，進一步包括步驟：
30、將中心位置轉換為機器人基座坐標下的目標坐標；
31、控制機器人根據目標坐標和位姿信息生成運動軌跡；
32、控制機器人根據運動軌跡帶動探頭從鋼包蓋加料孔伸入鋼包內部并帶動探頭對鋼包內襯進行旋轉掃描。
33、本專利技術為解決上述技術問題，還提供一種用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測系統，所述檢測系統包括：
34、圖像采集模塊，被配置為采集鋼包蓋加料孔的實時圖像并提取實時圖像中所包含的輪廓特征；
35、像素匹配模塊；被配置為將多個輪廓特征與鋼包蓋加料孔的模板圖像進行像素匹配，以獲得多個輪廓特征的相似度點集；
36、閾值判斷模塊，被配置為對多個相似度點集中的像素點相似度進行進行閾值判斷，計算大于閾值的像素點數量在模板圖像中像素點數量的占比值，并提取占比值最高的相似度點集作為目標輪廓特征；
37、中心提取模塊，被配置為在目標輪廓特征中提取最高相似度對應的位置作為目標輪廓特征的中心位置；
38、特征匹配模塊，被配置為在目標輪廓特征中提取至少三個相似度最高的特征點，并在模板圖像中匹配出與之對應的標準點；
39、位姿變換模塊，被配置為結合仿射變換和標準點的坐標對特征點進行仿射變換，獲得變換后的目標輪廓特征的位姿信息；
40、運動控制模塊，被配置為控制機器人根據中心位置和位姿信息帶動探頭從鋼包蓋加料孔伸入鋼包內部進行內襯檢測。
41、本專利技術為解決上述技術問題，還提供一種計算機可讀存儲介質所述計算機可讀存儲介質存儲有一個或者多個程序，一個或多個所述程序可被一個或者多個處理器執行，以實現上述的檢測方法。
42、相比現有技術，本專利技術的有益效果在于：
43、通過對采集鋼包蓋加料孔的圖像并從圖像中檢測出鋼包蓋加料孔的位姿信息和中心位置，因此無論鋼包的位置和/或角度發生如何變化，均能夠精準地檢測出鋼包蓋加料孔的位姿信息和中心位置，進而使機器人根據鋼包蓋加料孔的位姿信息和中心位置將探頭伸入鋼包內進行內襯檢測，無需人工對檢測作業進行干預，實現了鋼包內襯檢測中鋼包蓋加料孔的自動化識別以及鋼包內襯的自動化檢測，降低人力成本，提高了檢測效率。
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1.一種用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括步驟：
2.根據權利要求1所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，在步驟結合仿射變換和標準點的坐標對特征點進行仿射變換，獲得變換后的目標輪廓特征的位姿信息中，進一步包括：
3.根據權利要求2所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，提取的至少三個相似度最高的特征點包括一個目標輪廓特征的中心點和至少兩個目標輪廓特征的邊緣點。
4.根據權利要求2所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，仿射變換公式為：
5.根據權利要求1所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，通過歸一化互相關系數的計算公式分別計算多個輪廓特征的相似度點集，歸一化互相關系數的計算公式為：
6.根據權利要求1所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，在步驟對多個相似度點集中的像素點相似度進行進行閾值判斷，計算大于閾值的像素點數量在模板圖像中像素點數量的占比值，并提取占比值最高的相似度點集作為目標輪廓特征
7.根據權利要求1所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，在步驟提取實時圖像中所包含的輪廓特征中，進一步包括步驟：
8.根據權利要求1所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，在步驟控制機器人根據中心位置和位姿信息帶動探頭從鋼包蓋加料孔伸入鋼包內部進行內襯檢測的步驟中，進一步包括步驟：
9.一種用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測系統，其特征在于，所述檢測系統包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有一個或者多個程序，一個或多個所述程序可被一個或者多個處理器執行，以實現如權利要求1至8任一項所述的檢測方法。
...【技術特征摘要】
1.一種用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括步驟：
2.根據權利要求1所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，在步驟結合仿射變換和標準點的坐標對特征點進行仿射變換，獲得變換后的目標輪廓特征的位姿信息中，進一步包括：
3.根據權利要求2所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，提取的至少三個相似度最高的特征點包括一個目標輪廓特征的中心點和至少兩個目標輪廓特征的邊緣點。
4.根據權利要求2所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，仿射變換公式為：
5.根據權利要求1所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方法，其特征在于，通過歸一化互相關系數的計算公式分別計算多個輪廓特征的相似度點集，歸一化互相關系數的計算公式為：
6.根據權利要求1所述的用于鋼包內襯檢測的鋼包蓋加料孔檢測方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：辛梓，余承建，劉鑫，趙星宇，潘辰，王鵬舉，蔣崇真，陳養團，柳斌，席王惠，馬雙，
申請(專利權)人：北京瓦特曼智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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