环形锻件是一种锻造零件,环形锻件是铸造坯料通过反复轧制成型,铸造坯料在轧制过程中柱状枝晶被打碎,缩松、缩孔被轧实,消除了力学性能的同向性,因此环形锻件具有优异的力学性能。环形锻件凭借其优异的力学性能在许多工业范畴中具有非常广泛的应用,例如船舶、火车、航空航天、石油化工、汽车等。环形锻件截面形线是检验环形锻件的加工过程是否达到工艺要求,保证锻件形状的关键参数,并且环形锻件截面形线测量可以为轧制工艺的修改与完善提供离散化的过程参量,因此,环形锻件截面形线测量是环形锻件轧制过程中的重要环节。针对目前环形锻件加工过程中截面形线无法准确在线测量的问题,本文对环形锻件加工过程中截面形线在线测量进行了研究,具体研究内容如下:首先,根据环形锻件的锻造成型工艺,构建基于激光扫描的环形锻件截面形线在线测量系统,并研究环形锻件截面形线测量原理,分析环形锻件截面形线测量系统中影响截面形线测量误差的因素。其次,为解决环形锻件的旋转、震动、自发光、环境温度变化等干扰因素对截面形线测量影响的问题,实现减少随机噪声、截面形线光顺的目的,分析截面形线数据与线灰度图像结构特征,推导截面形线数据与线灰度图的映射法则,研究信息熵选取因子双边滤波,提出截面形线数据消噪算法。再次,为有效减少基于激光扫描的环形锻件截面形线在线测量系统所测截面形线因环形锻件直径实时增长发生的错位,分析截面形线数据的空域与时域特征,推导离散的径向截面直径增长速度计算公式,研究卡尔曼分时复用粒子滤波理论和参数三次埃尔米特插值构造的参数三次样条曲线,提出一种环形锻件截面形线的位置补偿算法。最后,在实验室搭建环形锻件截面形线在线测量实验系统,分别以二阶异形截面环形锻件和三阶异形截面环形锻件为实验对象,对其截面形线进行在线测量。通过对实验结果的分析,验证本文构建的基于截面形线消噪算法与截面形线位置补偿算法的激光扫描环形锻件截面形线在线测量系统可以实现对环形锻件截面形线的在线测量。