带钢表面检测系统光源自适应控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种适合于检测各类带钢表面图像的光源自适应控制方法，以解决在检测带钢表面图像时，由于不同类型钢板因感光特性不同，导致采集图像不理想问题，同时不受带钢表面纹理、色差、光照不均、缺陷等情况的影响。适用于工业生产运行环境，工作可靠，算法简单，易于实现，处理效果好，运行速度快。该方法适用于各类型光源的在线光源强度调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业机器视觉
，特别涉及一种带钢表面检测系统光源自适应控制方法。
技术介绍
在钢铁生产企业,基于机器视觉的带钢表面质量检测系统应用越来越广泛,面对不同的生产线条件，要求表面质量检测系统对于任何特性的带钢产品都能够稳定、高效的运行,这就要求表面质量检测系统在各种情况下都能够配置合适的光照,进而采集到合适的图像。同时光源控制系统还要克服带钢表面缺陷对系统的影响。并且要求响应速度要快，以符合生产线的检测需求。目前常规的光源控制方法是通过对目标照明效果的检测来进行光源的控制，但针对带钢表面图像采集的目标照明效果的判定，尚没有较为合适的方法。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是本专利技术提出一种适合于检测各类带钢表面图像的光源自适应控制方法，以解决在检测带钢表面图像时，由于不同类型钢板因感光特性不同，导致采集图像不理想问题，同时不受带钢表面纹理、色差、光照不均、缺陷等情况的影响。为达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种带钢表面检测系统光源自适应控制方法，包括光照效果判定和光源调节两部分，具体步骤如下：(1)带钢表面图像获取获取系统直接采集的带钢表面灰度图象，彩色图像可转灰度图象；(2)带钢表面图像处理对获取的带钢图像进行拼接、边部检测、切边处理操作，最终获取整个带钢宽度范围内的全幅图像F；如为单相机则可省略拼接步骤；对于多相机不执行拼接的情况，后续步骤拼接位置计为图像边界；此步操作同时记录图像拼接位置；(3)子图分割以拼接位置为分界点将全幅图像F横向分割为Ni个子图Fi，Ni为拼接前图像个数；再将每一个子图Fi横向分割为Nj个子图Fij；(4)基板灰度计算计算每个子图Fij的基板平均灰度JMVij；其中，Nij为子图Fij内基板像素点个数，fij(x,y)为子图Fij内像点(x,y)的灰度值；Fij(基板范围)＝{(x,y)|fij(x,y)≥AVGij-SDVij并且fij(x,y)≤AVGij+SDVij本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带钢表面检测系统光源自适应控制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)带钢表面图像获取获取系统直接采集的带钢表面灰度图象；(2)带钢表面图像处理对获取的带钢图像进行拼接、边部检测、切边处理操作，最终获取整个带钢宽度范围内的全幅图像F；如为单相机则可省略拼接步骤；对于多相机不执行拼接的情况，后续步骤拼接位置计为图像边界；此步操作同时记录图像拼接位置；(3)子图分割以拼接位置为分界点将全幅图像F横向分割为Ni个子图Fi，Ni为拼接前图像个数；再将每一个子图Fi横向分割为Nj个子图Fij；(4)基板灰度计算计算每个子图Fij的基板平均灰度JMVij；其中，Nij为子图Fij内基板像素点个数，fij(x,y)为子图Fij内像点(x,y)的灰度值；Fij(基板范围)＝{(x,y)|fij(x,y)≥AVGij‑SDVij并且fij(x,y)≤AVGij+SDVij}其中，AVGij为子图Fij的灰度平均值，SDVij为子图Fij的灰度标准差；再计算整体基板灰度JMV；JMV=Σi=1NiΣj=1NjJMVijNi×Nj]]>(5)调节判定如果上一判定周期基板灰度JMV处于理想范围，当前判定周期基板灰度JMV处于不理想范围，则执行步骤(6)首次调节；如果上一判定周期基板灰度JMV处于不理想范围，当前判定周期基板灰度JMV也处于不理想范围，则执行步骤(7)持续调节；如果当前判定周期基板灰度JMV处于理想范围，则不调节；其中，理想范围是{V|V>GGV‑GVR并且V<GGV+GVR},GGV为理想灰度中心值，GVR为理想灰度半径；(6)首次调节对光源强度进行首次调节，首次调节是按基板灰度JMV与理想灰度中心值GGV的偏差层次进行直接调节，首次调节量为ONECV，计算方法如下：ONECV=LLENV/16(GGV-JMV>GVR×3)LLENV/32(GVR×3≥GGV-JMV>GVR×2)LLENV/64(GVR×2≥GGV-JMV>GVR)-1×LLENV/64(GVR×2≥JMV-GGV>GVR)-1×LLENV/32(GVR×3≥JMV-GGV>GVR×2)-1×LLENV/16(GGV-JMV>GVR×3)]]>其中LLENV为光源强度调节值的可调节变化量，即最大调节值与最小调节值的差；(7)持续调节持续调节是按上一次调节的结果，计算即时基板灰度调节变化率JMCV，然后按线性模型继续调节，线性模型如下：LCV0＝JMCV×(GGV‑JMV0)×KJMCV=LCV-1JMV0-JMV-1]]>其中，LCV0为本次光源强度调节量，LCV‑1为上次光源强度调节量，JMV0为当前基板灰度，JMV‑1为上次调节时计算的基板灰度，K为调整系数，取值范围是0到1；(8)按检测周期重复步骤(1)到(5)。...

【技术特征摘要】
1.一种带钢表面检测系统光源自适应控制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)带钢表面图像获取获取系统直接采集的带钢表面灰度图象；(2)带钢表面图像处理对获取的带钢图像进行拼接、边部检测、切边处理操作，最终获取整个带钢宽度范围内的全幅图像F；如为单相机则可省略拼接步骤；对于多相机不执行拼接的情况，后续步骤拼接位置计为图像边界；此步操作同时记录图像拼接位置；(3)子图分割以拼接位置为分界...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宝宇，王军生，王莹，宋君，王奎越，曹忠华，张岩，刘宝权，原思宇，秦大伟，
申请(专利权)人：鞍钢未来钢铁研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11