随着建筑、能源、化工、石油和通讯等行业的迅猛发展,柱形钢材的需求量急剧增加。钢管的直径作为衡量钢管质量的重要指标,如何实时在线检测钢管的直径已经成为厂家们关注的首要问题。目前,国内外的钢管直径测量系统不但价格昂贵,而且存在一些不足,如无法测量大口径的钢管,振动对测量结果影响较大不适宜动态测量等。针对目前钢管直径测量系统的不足,本文提出了一种新型的大口径钢管直径在线测量方法。该方法基于双目视觉原理,通过摄像机标定确定相机等装置的相对位置关系,利用两相机对钢管成像,利用图像中钢管边缘点的位置坐标转换的世界坐标计算钢管截面的四条切线方程,通过求解四条切线围成四边形的内切圆直径的方法确定钢管直径。该系统测量精度高,抗振性能强,且能实时显示图像和测量结果,特别适合大口径钢管的在线测量。本文的主要的工作如下:1、设计了相机的同步系统,为了克服钢管振动产生的影响,这里对测量系统进行内外同步。外部通过信号发生器发射TTL信号外部触发相机,在抓拍线程开始通过计算机控制信号发生器发射;内部通过线程等待来实现内同步,通过内外同步克服了振动对测量结果产生的影响。2、设计了一种新型的棋盘格角点检测方法,该方法误判率低,检测精度高。其通过形态学方法以突出角点区域,通过对称算子对角点区域进行多阈值选择,在角点区域利用泰勒级数进行亚像素定位,并以算子的形式提升了运算速度。3、针对图像的特殊性,设计了一种边缘检测方法,通过纵向投影的方式将边缘检测转化为一维形式,确定大致边缘区域,利用Legendre正交矩在大致边缘区域内对边缘进行亚像素细分。4、设计了精度对比实验和振动实验等,这些实验为测量系统的实现和验证提供了必要的条件。5、设计了测量系统的整体框架,通过Visual C++对测量系统软件进行编写。该架构通过主线程开辟四个线程对图像数据进行同步处理,对程序的运算速度有所提升,并通过测量系统的同步降低了振动对测量结果产生的影响。