板带的平直度是轧制产品的一项关键的质量指标,对轧制生产线、产品的应用都有很大的影响。近年来,随着我国现代制造业的蓬勃发展,对板带的平直度提出了更高的质量要求,其中对平直度纤维的精度要求达到了毫米量级。而平直度检测系统为平直度控制提供关键的数据支撑,直接影响到产品的质量。因此,板带平直度检测水平反映了一个国家精密轧制技术的发展状况和综合实力。开展平直度检测技术的相关研究,对促进我国精密加工与测量、国防军工、先进制造等高新技术快速发展有着重大而深远的意义。本文在综述国内外关于平直度检测技术研究与应用现状的基础上,重点围绕光学三角法的基本原理、摄像机标定方法的选择、检测图像噪声的分析与处理、系统软件的设计与实现、平直度检测实验系统的构建等方面展开理论分析和实验研究。第一章介绍本文的研究背景和意义,给出板带平直度的定义与典型的平直度缺陷,然后详细阐述了接触式与非接触式平直度检测技术的国内外研究现状,总结当前我国平直度检测技术的研究成果和存在的问题,最后提出论文的主要内容及结构。第二章研究了平直度检测过程中的关键技术。分析基于机器视觉的平直度检测的基本原理,建立几种光学三角法的理论模型,并对其检测范围、分辨率进行分析与对比。阐述空间几何变换与摄像机成像原理,在此基础上提出了基于曲线拟合的摄像机标定方法。最后给出了平直度检测系统的总体设计与主要元器件布局。第三章主要对平直度检测图像处理算法进行了研究。分析检测过程中的噪声来源,给出了空域、频域滤波和光斑提取算法的基本原理。对比了各种处理算法对粉尘、划痕、水滴等干扰的处理效果。第四章描述了平直度检测系统的软件架构及其各部分职能。说明平直度检测系统的通信协议以及其依赖Labview“簇”结构的实现方法。最后根据平直度检测系统数据的特点,架设MySQL数据库并完成其与系统主程序的交互。第五章介绍了基于机器视觉的平直度检测实验系统的构建,针对该系统进行了静态标定实验、验证标定实验、板带平直度检测实验和抗干扰特性实验,并对实验结果进行分析。第六章对论文的研究工作进行总结,并指出值得今后继续开展研究的方向。