钢板板坯尺寸测量方法及装置.pdf

本发明揭示了一种钢板板坯尺寸的测量方法，包括：使用激光投线器在待测钢板板坯上投射长度方向和宽度方向的激光线，长度方向和宽度方向的激光线在钢板板坯上形成至少两个交点；使用摄像机获取钢板板坯的长度方向和宽度方向的图像，其中长度方向使用一个以上的摄像机，参考所投射的激光线实现长度方向的多个图像的无缝拼接；根据所采集的图像，利用图像中的投射的激光线，确定长度方向和宽度方向的激光线相交的特征点，以及激光线在钢板板坯边缘的突变点；利用激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度。本发明还揭示了一种钢板板坯尺寸的测量装置，能在厚板厂强干扰环境下，高精度、稳定地同步测量出钢板板坯的长度与宽度。

权利要求书
1.  一种钢板板坯尺寸的测量方法，包括：
使用激光投线器在待测钢板板坯上投射长度方向和宽度方向的激光线，所述长度方向和宽度方向的激光线在钢板板坯上形成至少两个交点；
使用摄像机获取钢板板坯的长度方向和宽度方向的图像，其中长度方向使用一个以上的摄像机，参考所投射的激光线实现长度方向的多个图像的无缝拼接；
根据所采集的图像，利用所述图像中的投射的激光线，确定长度方向和宽度方向的激光线相交的特征点，以及激光线在钢板板坯边缘的突变点；
利用所述激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度。

2.  如权利要求1所述的钢板板坯尺寸的测量方法，其特征在于，所述激光投线器在钢板板坯上投射两条长度方向的激光线和两条宽度方向的激光线，形成四个交点；
所述两条宽度方向的激光线用于实现长度方向的多个图像的拼接。

3.  如权利要求2所述的钢板板坯尺寸的测量方法，其特征在于，
所述摄像机观察钢板板坯移动压紧与释放到位的情况，选择最佳的采集时刻进行图像采集，在钢板板坯处于静态的时刻进行图像采集；其中，
图像在采集时钢板板坯静止不动并停留3-5秒钟，使得多个长度方向的图像能无缝融合；
对所采集的多个长度方向的图像进行模式匹配计算，如多个图像计算结果一致，就判定为采集钢板板坯为静态，图像采集结果有效。

4.  如权利要求2所述的钢板板坯尺寸的测量方法，其特征在于，
根据所采集的图像中的两两相交的四根激光线，解出四个相交的特征点，其中，还包括通过事先选定的四个图像区域，在图像统计直方图中在激光线象素点上有一个明显突变的小山峰，计算均匀化消除干扰后，以灰度值的变化最大确定激光线的位置，再确定相交的特征点；
通过激光线在一定短距离内断开的现象确定激光线在钢板板坯长度及宽度边界的突变点。

5.  如权利要求2所述的钢板板坯尺寸的测量方法，其特征在于，利用所述激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度包括：
利用每条激光线的最大值，计算出每条激光线的参数，并得到这些激光线的交点：第一交点(P3)、第二交点(P4)、第三交点(P5)和第四交点(P6)；
如果环境光线正常，则利用图象边缘处理技术，在钢板板坯长度方向两端的端区：第一端区(A1)与第二端区(A2)中计算得到钢板板坯的边缘：第一边缘(L1)与第二边缘(L2)，以及它们与激光线的交点，即激光线的突变点：第一突变点(P1)、第二突变点(P2)、第三突变点(P7)和第四突变点(P8)；如果环境光线不正常，无法用于辨别钢板板坯，则直接利用激光线的突变确定第一突变点(P1)、第二突变点(P2)、第三突变点(P7)和第四突变点(P8)；
分别计算上述各点之间的线段长度，通过平均以及求和计算后得到钢板板坯的长度和宽度。

6.  一种钢板板坯尺寸的测量装置，包括：
数个激光投线器，在待测钢板板坯上投射长度方向和宽度方向的激光线，所述长度方向和宽度方向的激光线在钢板板坯上形成至少两个交点；
数个摄像机，获取钢板板坯的长度方向和宽度方向的图像，其中长度方向使用一个以上的摄像机，参考所投射的激光线实现长度方向的多个图像的无缝拼接；
图像处理装置，根据所采集的图像，利用所述图像中的投射的激光线，确定长度方向和宽度方向的激光线相交的特征点，以及激光线在钢板板坯边缘的突变点；并利用所述激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度。

7.  如权利要求6所述的钢板板坯尺寸的测量装置，其特征在于，所述激光投线器包括长度激光投线器和宽度激光投线器，在钢板板坯上投射两条长度方向的激光线和两条宽度方向的激光线，形成四个交点；其中两条宽度方向的激光线用于实现长度方向的多个图像的拼接。

8.  如权利要求7所述的钢板板坯尺寸的测量装置，其特征在于，
所述摄像机观察钢板板坯移动压紧与释放到位的情况，选择最佳的采集时刻进行图像采集，在钢板板坯处于静态的时刻进行图像采集；其中，图像在采集时钢板板坯静止不动并停留3-5秒钟，使得多个长度方向的图像能无缝融合；
图像处理装置对所采集的多个长度方向的图像进行模式匹配计算，如多个图像计算结果一致，就判定为采集钢板板坯为静态，图像采集结果有效。

9.  如权利要求7所述的钢板板坯尺寸的测量装置，其特征在于，
图像处理装置根据所采集的图像中的两两相交的四根激光线，解出四个相交的特征点，其中，还包括通过事先选定的四个图像区域，在图像统计直方图中在激光线象素点上有一个明显突变的小山峰，计算均匀化消除干扰后，以灰度值的变化最大确定激光线的位置，再确定相交的特征点；还通过激光线在一定短距离内断开的现象确定激光线在钢板板坯长度及宽度边界的突变点。

10.  如权利要求7所述的钢板板坯尺寸的测量装置，其特征在于，所述图像处理装置首先利用每条激光线的最大值，计算出每条激光线的参数，并得到这些激光线的交点：第一交点(P3)、第二交点(P4)、第三交点(P5)和第四交点(P6)；如果环境光线正常，则利用图象边缘处理技术，在钢板板坯长度方向两端的端区：第一端区(A1)与第二端区(A2)中计算得到钢板板坯的边缘：第一边缘(L1)与第二边缘(L2)，以及它们与激光线的交点，即激光线的突变点：第一突变点(P1)、第二突变点(P2)、第三突变点(P7)和第四突变点(P8)；如果环境光线不正常，无法用于辨别钢板板坯，则直接利用激光线的突变确定第一突变点(P1)、第二突变点(P2)、第三突变点(P7)和第四突变点(P8)；再分别计算上述各点之间的线段长度，通过平均以及求和计算后得到钢板板坯的长度和宽度。

说明书钢板板坯尺寸测量方法及装置
技术领域
本发明涉及钢板板坯的尺寸测量技术，更具体地说，涉及钢板板坯尺寸的测量方法及装置。
背景技术
在钢材厂的厚板厂二次切割生产线中，经常使用激光多普勒测速测长仪对来料板坯进行长度测量，但在强干扰时，效果不佳。
现有技术利用多普勒频移与被测物体速度之间的线性关系测量板坯速度，再通过时间的积分算出板坯长度。测量中使用光学干涉条纹，必须接受被测物的反射光，测量必须在板坯运动时进行，由于来料板坯表面常有大块的翘起氧化铁皮，有时还出现镰刀弯板形铸坯，来料还会在辊道上运动弹跳，此外，测量点环境水蒸气也严重干扰测量工作，这些强干扰会改变铸坯反射光线的角度。当超出激光多普勒测速测长仪入射角度，就会造成反射光无法传回传感器。针对这些问题，现场人员已经对测长仪进行过局部的技术改进(如：加大发射功率等)，但这些局部改进难以提高板坯运动干扰下的测量准确性，无法根本消除板坯运动测量时诸多现场实际应用难题，且以减少设备使用寿命为代价。因此，板坯静态非接触的图像测量技术是解决现场问题的技术途径之一。
现有的光电图像测量技术，使用线阵图像传感器实时测量热轧钢板生产的宽度值变化量，采用背光源普通照明的方式及线阵的摄像头，未使用组合的激光投线器，该方法投资巨大，也不适合厚板的检测应用。原因为：如采用背光照明方式，由于厚板厚达300毫米，厚板靠近灯光照射一侧的下边缘光的反差较清晰，而CCD只能检测到上表面边缘，这样，厚板上表面测量面的边缘灰度图像反差由于过厚，轮廓就会模糊不明显，边缘随机渐变会造成测量结果失真。在厚板生产中，不易采用此技术测量。此外，厚板是一块块的板坯物流，使用现有的线阵图像测量只能扫描宽度方向，在普通光学镜头系统下，无法进行图像二维扫描，因此该方式也不能满足厚板厂二次切割线生产应用的要求。
综上所述，目前所采用的面阵图像技术与普通光学镜头成像测量，在三维空间，不能进行面对面的长、宽几何量映射方式的测量，于是，就需要一种新的测量技术，能在厚板厂强干扰环境下，大视场、高精度、长期稳定地同步测量出钢板板坯的长度与宽度，以及测量计算时如何主动回避干扰又不影响测量结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的钢板板坯尺寸的测量方法及装置，能在厚板厂强干扰环境下，高精度、稳定地同步测量出钢板板坯的长度与宽度。
根据本发明的一方面，提供一种钢板板坯尺寸的测量方法，包括：使用激光投线器在待测钢板板坯上投射长度方向和宽度方向的激光线，所述长度方向和宽度方向的激光线在钢板板坯上形成至少两个交点；使用摄像机获取钢板板坯的长度方向和宽度方向的图像，其中长度方向使用一个以上的摄像机，参考所投射的激光线实现长度方向的多个图像的无缝拼接；根据所采集的图像，利用所述图像中的投射的激光线，确定长度方向和宽度方向的激光线相交的特征点，以及激光线在钢板板坯边缘的突变点；利用所述激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度。
根据本发明的一实施例，所述激光投线器在钢板板坯上投射两条长度方向的激光线和两条宽度方向的激光线，形成四个交点；所述两条宽度方向的激光线用于实现长度方向的多个图像的拼接。
根据本发明的一实施例，所述摄像机观察钢板板坯移动压紧与释放到位的情况，选择最佳的采集时刻进行图像采集，在钢板板坯处于静态的时刻进行图像采集；其中，图像在采集时钢板板坯静止不动并停留3-5秒钟，使得多个长度方向的图像能无缝融合；对所采集的多个长度方向的图像进行模式匹配计算，如多个图像计算结果一致，就判定为采集钢板板坯为静态，图像采集结果有效。
根据本发明的一实施例，根据所采集的图像中的两两相交的四根激光线，解出四个相交的特征点，其中，还包括通过事先选定的四个图像区域，在图像统计直方图中在激光线象素点上有一个明显突变的小山峰，计算均匀化消除干扰后，以灰度值的变化最大确定激光线的位置，再确定相交的特征点；通过激光线在一定短距离内断开的现象确定激光线在钢板板坯长度及宽度边界的突变点。
根据本发明的一实施例，利用所述激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度包括：利用每条激光线的最大值，计算出每条激光线的参数，并得到这些激光线的交点：第一交点、第二交点、第三交点和第四交点；如果环境光线正常，则利用图象边缘处理技术，在钢板板坯长度方向两端的端区：第一端区与第二端区中计算得到钢板板坯的边缘：第一边缘与第二边缘，以及它们与激光线的交点，即激光线的突变点：第一突变点、第二突变点、第三突变点和第四突变点；如果环境光线不正常，无法用于辨别钢板板坯，则直接利用激光线的突变确定第一突变点、第二突变点、第三突变点和第四突变点；分别计算上述各点之间的线段长度，通过平均以及求和计算后得到钢板板坯的长度和宽度。
根据本发明的另一方面，提供一种钢板板坯尺寸的测量装置，包括：数个激光投线器，在待测钢板板坯上投射长度方向和宽度方向的激光线，所述长度方向和宽度方向的激光线在钢板板坯上形成至少两个交点；数个摄像机，获取钢板板坯的长度方向和宽度方向的图像，其中长度方向使用一个以上的摄像机，参考所投射的激光线实现长度方向的多个图像的无缝拼接；图像处理装置，根据所采集的图像，利用所述图像中的投射的激光线，确定长度方向和宽度方向的激光线相交的特征点，以及激光线在钢板板坯边缘的突变点；并利用所述激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度。
根据本发明的一实施例，所述激光投线器包括长度激光投线器和宽度激光投线器，在钢板板坯上投射两条长度方向的激光线和两条宽度方向的激光线，形成四个交点；其中两条宽度方向的激光线用于实现长度方向的多个图像的拼接。
根据本发明的一实施例，所述摄像机观察钢板板坯移动压紧与释放到位的情况，选择最佳的采集时刻进行图像采集，在钢板板坯处于静态的时刻进行图像采集；其中，图像在采集时钢板板坯静止不动并停留3-5秒钟，使得多个长度方向的图像能无缝融合；图像处理装置对所采集的多个长度方向的图像进行模式匹配计算，如多个图像计算结果一致，就判定为采集钢板板坯为静态，图像采集结果有效。
根据本发明的一实施例，图像处理装置根据所采集的图像中的两两相交的四根激光线，解出四个相交的特征点，其中，还包括通过事先选定的四个图像区域，在图像统计直方图中在激光线象素点上有一个明显突变的小山峰，计算均匀化消除干扰后，以灰度值的变化最大确定激光线的位置，再确定相交的特征点；还通过激光线在一定短距离内断开的现象确定激光线在钢板板坯长度及宽度边界的突变点。
根据本发明的一实施例，所述图像处理装置首先利用每条激光线的最大值，计算出每条激光线的参数，并得到这些激光线的交点：第一交点、第二交点、第三交点和第四交点；如果环境光线正常，则利用图象边缘处理技术，在钢板板坯长度方向两端的端区：第一端区与第二端区中计算得到钢板板坯的边缘：第一边缘与第二边缘，以及它们与激光线的交点，即激光线的突变点：第一突变点、第二突变点、第三突变点和第四突变点；如果环境光线不正常，无法用于辨别钢板板坯，则直接利用激光线的突变确定第一突变点、第二突变点、第三突变点和第四突变点；再分别计算上述各点之间的线段长度，通过平均以及求和计算后得到钢板板坯的长度和宽度。
使用本发明的钢板板坯尺寸的测量方法及装置，可对厚板来料实时进行长度与宽度的同步测量，能够在很短的时间内，静止地获取单块铸坯上表面完整的图像信息，围绕象素点与激光线、激光线交点出现变化后的组合特征进行计算测量。该方法及装置快速简单、高效可靠，满足厚板现场实时性要求。同时克服了被测对象来料运动弹跳，翘起的氧化铁皮、表面粗糙、镰刀弯等特殊情况，也能快速准确地全工况稳定测量。满足厚板连续化生产中安全、高效、经济的测量控制的实际需求。
附图说明
在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中，
图1是根据本发明的一实施例的钢板板坯尺寸的测量装置的结构图；
图2是根据本发明的一实施例的测量装置布置图；
图3A、3B和3C是根据本发明的一实施例的利用投射激光线计算钢板板坯尺寸过程的示意图；
图4A、4B和4C示出了本发明的钢板板坯尺寸的测量装置在各种情况下的投射激光线的特征；
图5是根据本发明的一实施例的钢板板坯尺寸的测量方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步描述本实用新型的技术方案。
首先参考图1，图1示出了一种钢板板坯尺寸的测量装置100，包括：
数个激光投线器102，在待测钢板板坯101上投射长度方向和宽度方向的激光线，长度方向和宽度方向的激光线在钢板板坯101上形成至少两个交点；根据图1所示的实施例，激光投线器102包括长度激光投线器102A和宽度激光投线器102B，在钢板板坯101上投射两条长度方向的激光线和两条宽度方向的激光线，形成四个交点；其中两条宽度方向的激光线还用于实现长度方向的多个图像的拼接。
数个摄像机104，获取钢板板坯101的长度方向和宽度方向的图像，其中长度方向使用一个以上的摄像机，并参考所投射的激光线实现长度方向的多个图像的无缝拼接。参考图1所示的实施例，包括2个长度方向的摄像机104A和1个宽度方向的摄像机104B，两个长度方向的摄像机104A将分别拍摄部分的钢板板坯101的图像，并利用两条宽度方向的激光线对图像进行无缝拼接。
图2是根据本发明的一实施例的测量装置布置图，在该布置实例中，长度方向的摄像机201、202分别在钢板板坯左右各自获取图像，长度为6米视场，承担观察钢板板坯位置与测量几何尺寸的功能，摄像机201、202高度离开钢板板坯上表面为4米。宽度方向的摄像机203还用于观察钢板板坯进入、钢板板坯与导板位置、以及钢板板坯号辨识，摄像机203吊装在板坯端部可视范围即可。长度方向激光投线器204、205安装在摄像机201、202的对面，负责12米长度方向激光投线，激光投线器204、205上下各装一个，其中，激光投线器204、205的位置还可布置成左右一对，各负责6米长度方向上的2根激光线。宽度方向激光投线器206、207的位置在摄像机201、202旁，安装宽度方向激光投线器206、207进行中间横向指示。摄像机201、202均能看到此2根宽度方向的激光线，进行视场分割以及图像的无缝拼接。
本发明中测量钢板板坯的长度与宽度所运用的技术方案是一致的，只是测量方向上相互垂直。对宽度测量使用单个摄相机(摄像机203)，就能达到生产所需的精度要求，长度方向由于普通摄像机分辨率较低，因此需要使用二个摄相机(摄像机201和202)。长度测量时摄像机201和202左右同步采集到二幅数字图像，并按激光线指示无缝拼接，再进行长度的计算，从而避免采用特殊的高分辨率相机，降低了装置的设备投入成本。
参考图1和图2，在对钢板板坯进行测量时以钢板板坯上表面投射的四根二二相交的激光线为核心，结合环境光，获得钢坯轮廓图像，利用激光线指向引导辨识出图像中钢板板坯的轮廓，利用轮廓计算出长度，同时激光特征点和轮廓线进行相互印证，提高测量精度与测量的置信度。
在测量的过程中还可以结合对于环境光的利用，环境光成像图像算法较复杂，需要判断图象的照明分布情况。运行时须对事先选定好的固定背景图像区域，进行灰度统计等计算，比较出环境光照明亮度与灰度反差，判断图像可用的程度，决定是否启用钢板图像边缘检测算法。
本发明的尺寸测量系统中使用了相交的长激光线，纵向与横向覆盖已知的钢板板坯表面空间，产生交点，其中以四个十字星交点作为计算的基准点与参考点。多点冗余可以抗干扰，是有益的，对于测量来说，最少只有2个点也能承担测量工作。该方法利用了激光线在钢板板坯边缘的突变点。这些技术综合使用克服钢铁件表面的各种干扰问题。如果单纯使用自然光的常规图像测量方法，则抗干扰能力差、计算难度大、成本高，效率低。
本发明的摄像机，包括图1中所示的摄像机104A、104B以及图2中所示的摄像机201、202、203还观察钢板板坯移动压紧与释放到位的情况，选择最佳的采集时刻进行图像采集，在钢板板坯处于静态的时刻进行图像采集；其中，图像在采集时钢板板坯静止不动并停留3-5秒钟，使得多个长度方向的图像能无缝融合。
采集图像的基本过程如下，钢板板坯沿长度方向进入12米长度激光指示范围，如果是短坯，并且短坯的长度小余6米时，短坯须进入二根宽度方向的激光投线范围内。采集图像的过程需要在钢板板坯基本完成对中的情况下进行，对中的过程可通过如下判断：
对中导板释放停止后待测的钢板板坯没有震动，并且在横向视场中靠近摄像机一侧导板对钢板板坯没有遮挡，此时停顿3秒左右即可进行图像采集。判断对中导板释放停止可以通过激光投射线来实现，参考图4C所示，图4C是对中导板释放停止的激光投射线的特征图，当摄像机观察到如图4C所示的激光投射线的形态时，既可以判断对中导板已释放停止。
此外，还可以通过激光投射线进行辅助的判断，参考图4B所示，图4B是完成对中是激光投射线的特征图，当摄像机观察到如图4B所示的激光投射线的形态时，既可以判断进行图像采集的步骤。
同时，摄像机能够观察到导板移动压紧与释放到位的情况，通过摄像机和激光投射线的结构，选择最佳的采集时刻进行图像采集测量。本发明的测量装置在钢板板坯处于静态时刻进行图像采集，静态采集有助于测量的精度，图像在采集时板坯静止不动并停留3-5秒钟，使得左右2幅分别采集的图像能完全无缝融合；而且以左-右-左-右方式采集，在即短的不同时刻连续采2次钢坯完整的图像，之后会由图像处理装置对图像模式匹配计算，如2幅相同的画面图像计算结果基本一致，就判定为采集时板坯为静态，可正常采集，图像采集结果有效。
这样，测量时不需要系统以外的信息，降低了图像测量系统的复杂性。
继续回到图1，本发明的测量装置100还包括图像处理装置106，根据所采集的图像，利用图像中的投射的激光线，确定长度方向和宽度方向的激光线相交的特征点，以及激光线在钢板板坯边缘的突变点；并利用所述激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度。同时，该图像处理装置106还对所采集的多个长度方向的图像进行模式匹配计算，如多个图像计算结果一致，就判定为采集钢板板坯为静态，图像采集结果有效。
该图像处理装置106的工作原理如下：图像处理装置根据所采集的图像中的两两相交的四根激光线，解出四个相交的特征点，其中，还包括通过事先选定的四个图像区域，在图像统计直方图中在激光线象素点上有一个明显突变的小山峰，计算均匀化消除干扰后，以灰度值的变化最大确定激光线的位置，再确定相交的特征点；还通过激光线在一定短距离内断开的现象确定激光线在钢板板坯长度及宽度边界的突变点。
更具体地说，该图像处理装置首先利用每条激光线的最大值，计算出每条激光线的参数，并得到这些激光线的交点：第一交点P3、第二交点P4、第三交点P5和第四交点P6；如果环境光线正常，则利用图象边缘处理技术，在钢板板坯长度方向两端的端区：第一端区A1与第二端区A2中计算得到钢板板坯的边缘：第一边缘L1与第二边缘L2，以及它们与激光线的交点，即激光线的突变点：第一突变点P1、第二突变点P2、第三突变点P7和第四突变点P8；如果环境光线不正常，无法用于辨别钢板板坯，则直接利用激光线的突变确定第一突变点P1、第二突变点P2、第三突变点P7和第四突变点P8；再分别计算上述各点之间的线段长度，通过平均以及求和计算后得到钢板板坯的长度和宽度。
参考图3A、3B和3C，图3A、3B和3C是根据本发明的一实施例的利用投射激光线计算钢板板坯尺寸过程的示意图，可通过下述的步骤来实现尺寸的测量：
在前面的步骤中，虽然得到了激光投射线的交点、激光线在厚板边缘的特征突变点，但测量时还必须对每一幅图像中的激光投射线与特征点，进行灰度统计计算，判定使用那一点，那一段，哪个区域进行组合，以提高系统对随机出现的较大的氧化铁皮和环境光的干扰，增强图像测量的自动应变与适应能力。
参考图3A，首先确定激光投射线的位置和需要进一步处理的区域301和302，即第一端区A1和第二端区A2。
被选定的需要进一步处理的图像区域内，利用冗余的激光线在环境几乎无光的情况下，也能进行正确检测与判定。环境有光且不过亮时，使用钢坯表面轮廓边界，如第一端区A1、第二端区A2中包含的图象信息，计算出钢板板坯图像的边缘参数，这样的面接触有更多的特征信息，有利于测量过程的可靠。
多种光测图像处理方法同步处理，激光线基准特征点互为备份冗余。在测量同一几何参数时可以互相印证，能有效地消除各种可能的干扰。对其它测量设备不能测量的一些情况，如氧化铁皮，镰刀弯等情况，本专利申请也能较准确地测量。具体工作过程如下，参考图3B和图3C：
利用每条激光线的最大值的方法，计算出每条激光线的参数，通过计算，得到这些激光线的交点，即第一交点P3、第二交点P4、第三交点P5和第四交点P6；
在光线正常情况下，可以利用图象边缘处理技术，在第一端区A1与第二端区A2中计算得到钢板板坯的边缘：第一边缘L1与第二边缘L2，它们与激光线的交点就是激光线的突变点：第一突变点P1、第二突变点P2、第三突变点P7和第四突变点P8；
在光线不正常，很暗无法辨别板坯的情况下，可以利用结构光端点检测方法，计算得到第一突变点P1、第二突变点P2、第三突变点P7和第四突变点P8的位置，它们也就是板坯的边缘L1与L2；
通常情况下，线段P1-P3与P2-P4相等，P3-P5与P4-P6相等，P5-P7与P6-P8相等。最左边板坯的长度，线段P1-P3与线段P2-P4进行平均，
Length1324＝(LengthP1P3+LengthP2P4)/2
通过平均可以提高精度。同样可以计算得到中间板坯的长度和最右边板坯的长度：
Length3546＝(LengthP3P5+LengthP4P6)/2
Length5768＝(LengthP5P7+LengthP4P8)/2
将三组线段的平均值相加，可以得到板坯的总长度
Length＝Length1324+Length3546+Length5768
最优确定后使用稳定的几何图形计算点到直线的距离二段相加求出板坯长度，参考图3C所示。
当现场环境恶劣，无法完成激光线交点的测量时，无法进一步得到相应的线段时，可以采用饶行的方法，如无法获得P1的参数，那么LengthP1P3也就无法获得，Length132可以用LengthP2P4来替代。这样可以保证测量的可靠性。其他依此类推。获得测量结果的同时，显示出测量过程好坏的指标。从而实现厚板生产现场几何尺寸的精确测量与的过程判定。
除了采用2条长度方向和2条宽度方向激光线外，本专利申请还可以采用多条长度与宽度方向的激光线，构成一个密集的网格，如图4A所示，当网格中的一个或几个点无法测量时，可以互相弥补，提高测量的可靠性。
本发明还提供一种钢板板坯尺寸的测量方法，参考图5所示，图5是根据本发明的一实施例的钢板板坯尺寸的测量方法的流程图，该方法500包括：
501.使用激光投线器在待测钢板板坯上投射长度方向和宽度方向的激光线，长度方向和宽度方向的激光线在钢板板坯上形成至少两个交点。根据本发明的一实施例，激光投线器在钢板板坯上投射两条长度方向的激光线和两条宽度方向的激光线，形成四个交点。
503.使用摄像机获取钢板板坯的长度方向和宽度方向的图像，其中长度方向使用一个以上的摄像机，参考所投射的激光线实现长度方向的多个图像的无缝拼接。根据本发明的一实施例，两条宽度方向的激光线用于实现长度方向的多个图像的拼接。摄像机观察钢板板坯移动压紧与释放到位的情况，选择最佳的采集时刻进行图像采集，在钢板板坯处于静态的时刻进行图像采集；其中，图像在采集时钢板板坯静止不动并停留3-5秒钟，使得多个长度方向的图像能无缝融合。并且还对所采集的多个长度方向的图像进行模式匹配计算，如多个图像计算结果一致，就判定为采集钢板板坯为静态，图像采集结果有效。
505.根据所采集的图像，利用图像中的投射的激光线，确定长度方向和宽度方向的激光线相交的特征点，以及激光线在钢板板坯边缘的突变点。根据本发明的一实施例，根据所采集的图像中的两两相交的四根激光线，解出四个相交的特征点，其中，还包括通过事先选定的四个图像区域，在图像统计直方图中在激光线象素点上有一个明显突变的小山峰，计算均匀化消除干扰后，以灰度值的变化最大确定激光线的位置，再确定相交的特征点；通过激光线在一定短距离内断开的现象确定激光线在钢板板坯长度及宽度边界的突变点。
507.利用激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度。根据本发明的一实施例，利用激光线的特征点以及突变点确定钢板板坯的长度和宽度包括：
利用每条激光线的最大值，计算出每条激光线的参数，并得到这些激光线的交点：第一交点(P3)、第二交点(P4)、第三交点(P5)和第四交点(P6)；
如果环境光线正常，则利用图象边缘处理技术，在钢板板坯长度方向两端的端区：第一端区(A1)与第二端区(A2)中计算得到钢板板坯的边缘：第一边缘(L1)与第二边缘(L2)，以及它们与激光线的交点，即激光线的突变点：第一突变点(P1)、第二突变点(P2)、第三突变点(P7)和第四突变点(P8)；如果环境光线不正常，无法用于辨别钢板板坯，则直接利用激光线的突变确定第一突变点(P1)、第二突变点(P2)、第三突变点(P7)和第四突变点(P8)；
分别计算上述各点之间的线段长度，通过平均以及求和计算后得到钢板板坯的长度和宽度。
综上所述，本专利申请针对粗糙表面有氧化铁皮的钢铁件，通过激光指示，在特定区域内，搜索激光线、面的交点，特征点由线的指示进行交叉计算求得，避免直接寻找单个特征点的不精确性，抵抗表面干扰造成的不稳定。
本发明的技术方案的优点是工作状态容易调整，而且检测对象在复杂条件下辨识能力大大提高，以图像处理的CDD传感器为核心其光谱响应宽、动态范围大、灵敏度和几何精度高、噪声低、便于进行数字化处理和与计算机连接等优点，在工业测控中得到广泛应用。本发明特别适合厚板在线测量，整套装置简单高效，长期稳定。在光测图像测量中运用了激光投线技术，减少半敞开厂房自然光照度剧烈变化，提高了测量结果的可信度。