[发明专利]基于图像处理的带钢边裂缺陷检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像处理的带钢边裂缺陷检测方法，其特征在于，包括：

获取带钢区域图像；

对带钢区域图像进行边缘检测，得到带钢边缘；

对带钢边缘进行滑窗遍历，利用每个滑窗中像素点的位置信息得到该滑窗中中间像素点的偏移角度；所述滑窗中中间像素点的偏移角度是按照如下方式得到：

从左到右对带钢边缘进行滑窗遍历，将每次滑窗中的最后一个像素点作为下次滑窗的起始像素点，得到所有滑窗；

根据每个滑窗中所有像素点的坐标，得到中间像素点及其对应向量；

计算各个向量与水平方向上的单位向量的偏移角度，得到滑窗中中间像素点的偏移角度；

所述滑窗中中间像素点的偏移角度的表达式如下：

式中，为第i个滑窗中中间像素点与水平方向的偏移角度，为第i个滑窗中中间像素点对应的向量，为水平方向上的单位向量，为第i个滑窗起始像素点的纵坐标，为第i个滑窗中中间像素点的纵坐标；

计算所有中间像素点的偏移角度序列的方差，根据方差判断带钢边缘是否存在缺陷；

对带钢存在缺陷的边缘的所有中间像素点的偏移角度进行聚类，得到正常类和缺陷类；

按照滑窗顺序对缺陷类中所有偏移角度进行排序，根据各偏移角度的连续性对缺陷类进行划分，得到所有缺陷区域，根据所有缺陷区域确定缺陷位置；

根据缺陷位置对应的边缘像素点的纵坐标最大值和最小值得到缺陷深度；

根据缺陷深度确定带钢切边深度；

根据切边深度对带钢进行切割。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的带钢边裂缺陷检测方法，其特征在于，所述缺陷类是按照如下方式得到：

对带钢存在缺陷的边缘的所有中间像素点的偏移角度的绝对值进行聚类，得到两个聚类结果；

分别计算两个聚类结果的均值，均值较大的一类即为缺陷类。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的带钢边裂缺陷检测方法，其特征在于，所述所有缺陷区域是按照如下方式得到：

对缺陷类中所有偏移角度进行排序；

获取缺陷类中第一个偏移角度在偏移角度序列中的两个相邻偏移角度，判断这两个相邻偏移角度是否属于缺陷类，将属于缺陷类的相邻偏移角度和第一个偏移角度划分为一个区域；

判断新归入区域的偏移角度在偏移角度序列中的相邻偏移角度是否属于缺陷类，将属于缺陷类的相邻偏移角度归入区域得到更新后的区域，重复上述步骤，直到新归入区域的偏移角度在偏移角度序列中相邻偏移角度不属于缺陷类或者已归入该区域时停止，得到第一个缺陷区域和缺陷类剩余的偏移角度；

按照得到第一个缺陷区域的方法对缺陷类剩余的偏移角度进行划分，得到所有初步划分的缺陷区域；

对所有初步划分的缺陷区域进行排序，根据排序后各个缺陷区域中偏移角度值的正负情况对各个缺陷区域进行合并，得到所有缺陷区域。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像处理的带钢边裂缺陷检测方法，其特征在于，所述对各个缺陷区域进行合并的过程如下：

对排序后各个缺陷区域中的偏移角度值进行判断：

若缺陷区域中的所有偏移角度值均大于0，则将该缺陷区域与上一个缺陷区域合并；

若缺陷区域中的所有偏移角度值均小于0，则将该缺陷区域与下一个缺陷区域合并；

若缺陷区域中的偏移角度值有的大于0，有的小于0，则无需处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的带钢边裂缺陷检测方法，其特征在于，所述对带钢进行切割的过程如下：

根据各个缺陷位置的边缘点的纵坐标的最大值和最小值，得到各个缺陷的深度；

获取与当前带钢型号相近的带钢规格，得到该规格下的带钢宽度；

根据带钢规格下的带钢宽度和各个缺陷的深度，确定切边深度；

根据切边深度对带钢进行切割。