鋼板表面缺陷在線視覺檢測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、鋼板表面缺陷在線檢測技術(shù)已成為鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)向現(xiàn)代化制造業(yè)高效率、自動化與智能化方向發(fā)展的制約因素，同時也是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。本文依托科技部科研院所專項(xiàng)基金項(xiàng)目--“鋼板表面缺陷計(jì)算機(jī)視覺在線檢測系統(tǒng)研制”，針對系統(tǒng)寬幅面、簡單性、模塊化、先進(jìn)性等技術(shù)要求，結(jié)合國內(nèi)外表面缺陷檢測技術(shù)發(fā)展方向，確立了以計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)線陣CCD掃描法為檢測原理的鋼板表面缺陷檢測系統(tǒng)研制方案，并對檢測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討論。本文主要研究內(nèi)容與完成工作

2、如下： 1.設(shè)計(jì)了基于線陣CCD掃描、幅面分割的鋼板表面缺陷在線視覺檢測系統(tǒng)方案，以滿足高速、寬幅面、高分辨率的檢測要求，同時針對鋼板表面缺陷特點(diǎn)，通過優(yōu)化配置明、暗域成像模型，以檢出各類形態(tài)缺陷； 2.為解決高速運(yùn)動場景下光源照明問題，設(shè)計(jì)了狹縫式高頻熒光燈光源，其具有亮度高、均勻性好、穩(wěn)定性高及成本低等特點(diǎn)； 3.針對鋼板表面缺陷特點(diǎn)及系統(tǒng)指標(biāo)要求，充分討論了鋼板表面缺陷圖像處理算法流程，并針對各處理步驟給出

3、了實(shí)現(xiàn)算法。系統(tǒng)可檢出鋼板主要缺陷，如孔洞、夾雜、劃痕、氧化鐵皮、斑點(diǎn)等。通過算法優(yōu)化及采用多線程程序結(jié)構(gòu)，在滿足精度指標(biāo)要求情況下，其處理速度能滿足鋼板2m/s的運(yùn)行速度要求； 4.在仔細(xì)分析鋼板表面缺陷特點(diǎn)基礎(chǔ)上，本文定義了缺陷特征參數(shù)空間，并討論了決策樹、貝葉斯分類器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類算法，重點(diǎn)討論了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，其缺陷識別率達(dá)到90％。由于各種分類算法的局限性，本文也重點(diǎn)討論了集成分類器，集成分類器通過各種分類器的優(yōu)勢互

4、補(bǔ)，可有效分類各種缺陷； 5.提出了整套軟件系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，即采用多進(jìn)程架構(gòu)、基于流水線工作原理和實(shí)時采集十準(zhǔn)實(shí)時處理融合的技術(shù)方案。采用優(yōu)化的多線程程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采集應(yīng)用進(jìn)程，使其數(shù)據(jù)采集率達(dá)到100Mbps，完全滿足系統(tǒng)檢測要求。為減輕圖像準(zhǔn)實(shí)時處理系統(tǒng)的負(fù)荷，實(shí)時采集應(yīng)用進(jìn)程不僅完成圖像數(shù)據(jù)采集，而且同時進(jìn)行ROI（Region of Interest）檢測；準(zhǔn)實(shí)時處理應(yīng)用進(jìn)程處理ROI圖像文件，并提取各個缺陷的特征數(shù)