[发明专利]一种带钢表面缺陷在线智能识别检测系统及其检测方法

说明书

本发明提供了一种带钢表面缺陷在线智能识别检测方法，包括图像采集、特征提取、多级缺陷检测识别与结果输出等步骤；本发明还提供了一种带钢表面缺陷在线智能识别检测系统，包括编码器、线性LED光源、高速线阵CCD相机、图像处理器、检测计算机、服务器计算机、质检端计算机与打印机。本发明的检测系统和检测方法优化了缺陷图像的采集与成像技术，能够采集到清晰完的缺陷图像，对缺陷图像的处理技术也作出了改进，可以完整有效的提取出图像中的图像特征，设计了包括初次缺陷检测识别、次级缺陷检测识别与SVM识别的多级缺陷检测识别方法，克服了现有技术中检测手段单一的问题，检测多种类型的带钢缺陷均具有实时检测、精准分类和高准确率的优点。

技术领域

本发明涉及冷轧钢板表面质量信息在线检测技术，尤其涉及一种带钢表面缺陷在线智能识别检测系统及其检测方法。

背景技术

我国是钢铁生产大国，带钢由于其广泛的应用范围已成为汽车生产、机械制造、化工、航空航天、造船等工业不可缺少的原材料，其中带钢表面的质量对其总体质量乃至市场竞争力起着决定性作用。带钢制备工艺分为冷轧带钢工艺、热轧带钢工艺两种。其中，冷轧带钢工艺包括：酸洗、轧制、退火、轧制尺寸同步润滑、上防锈油、平整定尺、抛光与包装；热轧带钢工艺包括：加热炉、除磷机、粗轧机、除磷机、精轧机、表面质检仪、层冷、卷取机、打捆、喷号机与卷库板坯。

带钢制备工艺步骤比较复杂，同时会由于受轧制设备、加工工艺等方面因素的影响，使得带钢表面容易形成辊印、擦伤、孔洞等几十种不同类型的缺陷，这些缺陷严重影响了最终产品的性能和质量。目前，带钢表面质量缺陷检测多采用人工目测的方法，或者单纯的机电技术或者光学技术检测方法。

人工检测方式具有如下缺点：具有无法长时间在现场蹲守，尤其是恶劣的生产环境，无法做到24小时在线检测；无法对一些微小的如空洞，划伤等严重缺陷进行检测；对缺陷的认定和判别有很大的主观性，尤其是现场干扰较大情况下，对质量波动影响很大；无法完整准确的记录并追踪带钢缺陷，无法对缺陷进行细致的分类和分级量化处理。基于单纯机电技术或光学及时的检验方式如涡流检测要求的技巧性高，抛光表面或者粗糙表面会影响检测结果。漏磁检测方法不能检测粗糙的表面，对缺陷不能精准识别。激光检测方法成本高难于维护。

申请号为200610117168.6的专利申请文件中公开了一种基于机器视觉的带钢表面缺陷测试平台及其检测方法，可以模拟带钢直线运动、通过像机和光源配合试验，从而获取带钢缺陷最佳图像的测试平台的构建方法；申请号为200510010049.6的专利申请文件中公开了一种线阵图像式带钢表面在线缺陷检测装置及其检测方法，通过一种在线监测装置的结构实现在一台电脑上完成对带钢表面实时监测的方法；上述两种检测方法均没有提出新的检测和分类方法，不能实时、全面、精准的对带钢表面缺陷进行检测和分类。申请号为200910092408.5的专利申请文件中公开了一种连铸板坯表面裂纹在线检测方法，该方法实现了对高温板坯的在线裂纹检测，但是该方法只能针对一种缺陷实现在线检测，而不能同时实现多种缺陷的在线检测与分类。

因此，如何发明一种具有实时检测、精准分类和高准确率的带钢表面缺陷在线智能识别检测系统及其检测方法是本领域技术人员有待解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为要解决的技术问题提供了一种具有实时检测、精准分类和高准确率的带钢表面缺陷在线智能识别检测方法，该方法解决了带钢表面缺陷检测技术中检测手段单一的问题。本发明另一方面还提供了一种带钢表面缺陷在线智能识别检测系统，该系统结构简单，功能全面，且检测手段丰富，可适用于不同类型的带钢表面缺陷的检测。

为解决上述技术问题，本发明包括以下的技术方案：

一种带钢表面缺陷在线智能识别检测方法，包括以下步骤，

步骤101光源照射带钢的上、下表面，通过高速线阵CCD对带钢表面原始图像进行采集，采集到的原始图像转换为数字信息后传入图像处理器；