[发明专利]一种高温连铸坯表面缺陷在线检测方法和装置

权利要求书

1.一种高温连铸坯表面缺陷在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采用高压氩气除磷装置在铸坯进行表面缺陷检测之前除去铸坯表面的鱼鳞状的氧化铁皮、保护渣和水膜；

2）在高温铸坯上方安装结构光激光发射器，按一定的发射角度对铸坯横向进行激光照射，从而在铸坯横向上产生数条窄的激光线束，由面阵CCD摄像机采集铸坯表面反射的光线，面阵CCD摄像机扫描方向与高温铸坯表面垂直；

3）利用三角测距原理提取反射回的激光线束上所代表的缺陷深度信息，该深度信息与横向不同的位置信息对应，从而得到投射到高温铸坯上激光线束对应的不同横向位置缺陷深度组合成的一维距离点阵，将该一维距离点阵映射为不同灰度级别的灰度图像；

4）根据高温铸坯拉速确定面阵CCD摄像机的扫描频率，通过对面阵CCD摄像机采集到的图像进行A/D转换，转换成数字图像，对数字图像进行滤波去噪处理，通过小波分解与纹理分析算法对采集到的铸坯表面图像进行处理，检测图像中是否存在缺陷，并且对缺陷进行标定，确定缺陷所在的位置和大小，得到沿拉速方向上高温铸坯不同位置的灰度图像，另外采用图像模式识别处理算法对高温铸坯表面缺陷的深度进行处理，并对检测到的缺陷进行自动识别，以确定该缺陷属于哪种类型的缺陷；

5）将得到的缺陷类型和大小，以及缺陷的深度通过千兆以太网传给数据库服务器，在服务器中进行合并和保存，在质检站安装终端，终端与数据库服务器之间通过千兆以太网连接，通过终端实时显示缺陷的检测结果。

2.根据权利要求1所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测方法，其特征在于，采用多台面阵CCD摄像机和多台结构光激光发射器，面阵CCD摄像机放置在高温铸坯的横向上，距离铸坯2米。

3.根据权利要求1所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测方法，其特征在于，面阵CCD摄像机和结构光激光发射器均安装在高温保护罩内，且采用氩气保护和水冷。

4.根据权利要求1所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测方法，其特征在于，在辊子上安装脉冲发生器，将其送给计算机精确控制面阵CCD摄像机的扫描频率。

5.根据权利要求1所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测方法，其特征在于，激光采用波长为532nm的绿光；在面阵CCD摄像机的镜头前加中心波长为532nm的窄带滤色镜，滤除铸坯表面辐射的红光及红外光，避免背景光的影响。

6.一种高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，所述检测装置主要由高压氩气除鳞装置、结构光激光发射器、面阵CCD摄像机、铸坯检测装置小屋组成，结构光激光发射器、面阵CCD摄像机设置在铸坯检测装置小屋中，其特征在于：

高压氩气除鳞装置设置在检测装置前端，用于除去铸坯表面的鱼鳞状的氧化铁皮、保护渣和水膜；

采用结构光激光发射器作为照明光源，将发出的多条绿色激光线束投射到高温铸坯表面，以面阵CCD摄像机为图像采集装置，在线采集高温铸坯表面反射的激光光线，通过图像采集卡将图像采集下来，并进行A/D装换，转换成为数字图像，由计算机对数字图像进行滤波去噪处理，对采集到的铸坯表面图像进行深度处理，从而对高温铸坯表面缺陷的形态和深度进行检测并形成检测结果；

检测结果通过千兆以太网传给数据库服务器，在质检站安装终端，终端与数据库服务器之间通过千兆以太网连接，通过终端实时显示缺陷的检测结果。

7.根据权利要求6所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，其特征在于，采用多台面阵CCD摄像机和多台结构光激光发射器，面阵CCD摄像机放置在高温铸坯的横向上，距离铸坯2米。

8.根据权利要求6所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，其特征在于，面阵CCD摄像机和结构光激光发射器均安装在高温保护罩内，且采用氩气保护和水冷。

9.根据权利要求6所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，其特征在于，高温铸坯通过拉矫辊向前传送，拉矫辊上安装脉冲发生器，将其送给计算机精确控制面阵CCD摄像机的扫描频率。

10.根据权利要求6所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，其特征在于，激光采用波长为532nm的绿光；在面阵CCD摄像机的镜头前加中心波长为532nm的窄带滤色镜，滤除铸坯表面辐射的红光及红外光，避免背景光的影响。