一种冷轧带钢表面质量管理系统及方法技术方案

本发明专利技术属于冷轧带钢技术领域，具体提供了一种冷轧带钢表面质量管理系统及方法。针对现有冷轧带钢表面质量在线检测系统的不足，建立缺陷样本，建立冷轧带钢表面质量缺陷处理对策表，将冷轧带钢表面质量检测与质量改进关联起来，将冷轧带钢表面缺陷与缺陷样本进行匹对判断冷轧带钢表面缺陷的带钢表面质量等级，从而指导生产工艺改进，提升冷轧带钢表面质量；另一方面，利用角度距离法剔除异常样本，提高缺陷样本的标记准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧带钢表面质量管理系统及方法
本专利技术属于冷轧带钢
，具体涉及一种冷轧带钢表面质量管理系统及方法。
技术介绍
随着汽车、家电等产品对带钢表面质量要求越来越高，企业对冷轧带钢表面质量更加重视，国内各大型钢企在冷轧生产线上均配置有带钢表面质量在线检测系统，在线检测识别冷轧带钢表面质量。在运行过程中，带钢表面质量在线检测系统存在两个方面局限：一、缺陷样本数量、均匀性和标记准确率不够，导致带钢表面质量在线检测系统识别率偏低；二、识别出带钢表面质量缺陷后，缺少带钢表面质量评价及质量改进建议，使得带钢表面质量在线检测系统实际转化成效益不明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中带钢表面质量在线检测系统实际转化成效益不明显问题。为此，本专利技术提供了一种冷轧带钢表面质量管理系统，包括冷轧带钢表面质量缺陷识别模块、冷轧带钢表面质量缺陷存储模块、冷轧带钢表面质量缺陷样本标记模块、冷轧带钢表面质量评价模块及冷轧带钢表面质量改进模块；所述冷轧带钢表面质量缺陷识别模块用于检测冷轧带钢的表面缺陷情况；所述冷轧带钢表面质量缺陷存储模块用于将检测到有缺陷的冷轧带钢表面缺陷进行保存；所述冷轧带钢表面质量缺陷样本标记模块用于标记并存储缺陷样本；所述冷轧带钢表面质量评价模块用于将所述冷轧带钢表面缺陷与所述缺陷样本进行匹对判断所述冷轧带钢表面缺陷的类别及带钢表面质量等级；所述冷轧带钢表面质量改进模块用于根据所述冷轧带钢表面缺陷的类别及带钢表面质量等级提供相应的改进策略，并将冷轧带钢表面缺陷的类别、改进策略及处理结果进行存储。优选地，所述冷轧带钢表面缺陷和所述缺陷样本均包括缺陷类别、钢卷编号、缺陷特征值和缺陷图片路径，所述缺陷特征值包含缺陷面积、缺陷长度、缺陷周长、缺陷区域细长比和缺陷形状因子。优选地，所述冷轧带钢表面质量评价模块依据缺陷样本中每卷带钢缺陷类别和缺陷特征值数据，并基于层次分析法构建带钢表面质量评价模型，量化评定样品带钢表面质量等级。优选地，所述带钢表面质量评价模型为：样品带钢表面质量等级＝缺陷特征值×级别权，所述级别权为所述缺陷特征值中对应的权重的大小。优选地，还包括异常样本剔除模块，所述异常样本剔除模块用于根据所述缺陷样本的缺陷特征值对所述缺陷样本中的异常体进行剔除。优选地，所述异常样本剔除模块根据缺陷的角度距离的异常样本剔除法进行剔除，具体包括：S1、选取缺陷样本中第i点A，i＝1；S2、任选缺陷样本中非第i点的B和C两点，得到以A为顶点的向量积<AB，AC>、向量模|AB|及向量模|AC|，并得到向量夹角余弦cos＝<AB，AC>/，且在所述缺陷样本中遍历所有B、C点组合；S3、计算所述缺陷样本中第i点所有组合向量夹角余弦值方差其中σ2为方差，X为向量夹角余弦，μ为向量夹角余弦均值，N为缺陷样本总数；S4、比较i与N大小，如果i≤N，则i＝i+1，返回S1，如果i＝N，则进入下一步；S5、对所有点的向量夹角余弦值方差进行排序；S6、取其中向量夹角余弦值方差最小的k个点为异常点，k为正整数；S7、结束。优选地，所述系统还包括分类器训练模块，所述分类器训练模块包含分类训练器，所述分类器训练模块根据所述缺陷样本的特征配置分类训练器，所述分类训练器对所述缺陷样本进行读取。优选地，所述分类训练器包含决策树算法、Adaboost算法或人工神经网络算法中的一种或多种。本专利技术还提供了一种冷轧带钢表面质量管理方法，包括以下步骤：S100：建立缺陷样本；S200：检测冷轧带钢的表面缺陷，将检测到有缺陷的冷轧带钢表面缺陷进行保存；S300：将所述冷轧带钢表面缺陷与所述缺陷样本进行匹对判断所述冷轧带钢表面缺陷的带钢表面质量等级；S400：根据所述冷轧带钢表面缺陷的类别提供相应的改进策略，并将冷轧带钢表面缺陷的类别、改进策略及处理结果进行存储。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种冷轧带钢表面质量管理系统及方法。针对现有冷轧带钢表面质量在线检测系统的不足，建立缺陷样本，建立冷轧带钢表面质量缺陷处理对策表，将冷轧带钢表面质量检测与质量改进关联起来，将冷轧带钢表面缺陷与缺陷样本进行匹对判断冷轧带钢表面缺陷的带钢表面质量等级，从而指导生产工艺改进，提升冷轧带钢表面质量；另一方面，利用角度距离法剔除异常样本，提高缺陷样本的标记准确率。本专利技术提供的冷轧带钢表面质量管理系统及方法具有以下优点：(1)冷轧带钢表面质量管理系统的样本标记覆盖冷轧带钢表面质量典型缺陷(孔洞，边裂，折叠，结疤，压痕，辊印，压入，划伤，翘皮，氧化铁皮等)，类别可拓展；(2)冷轧带钢表面质量管理系统的标记每类缺陷样本数量为300～500张，样本均匀、数量充足且方便更新；(3)冷轧带钢表面质量管理系统通过角度距离法对冷轧带钢表面质量知识库样本表中样本进行处理，基于样本特征值剔除异常样本，确保样本干净；(4)冷轧带钢表面质量管理系统依据缺陷表中每卷带钢所有缺陷种类和缺陷级别数据，基于AHP方法构建带钢表面质量评价模型，量化评定带钢表面质量；(5)冷轧带钢表面质量管理系统对影响冷轧带钢表面质量的缺陷，提供表面质量处理改进方法与建议，指导现场进行质量改进。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术冷轧带钢表面质量管理系统模块示意图；图2是本专利技术冷轧带钢表面质量管理系统逻辑原理示意图；图3是本专利技术冷轧带钢表面质量管理系统及方法的剔除算法流程图；图4是本专利技术冷轧带钢表面质量管理系统及方法的基于AHP的带钢质量评价模型图；图5是本专利技术冷轧带钢表面质量管理系统及方法的用户界面示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本专利技术实施例提供了一种冷轧带钢表面质量管理系统，包括冷轧带钢表面质量缺陷识别模块F0、冷轧带钢表面质量缺陷存储模块F1、冷轧带钢表面质量缺陷样本标记模块F2、冷轧带钢表面质量评价模块F5及冷轧带钢表面质量改进模块F6；所述冷轧带钢表面质量缺陷识别模块用于检测冷轧带钢的表面缺陷情况；所述冷轧带钢表面质量缺陷存储模块F1用于将检测到有缺陷的冷轧带钢表面缺陷进行保存；所述冷轧带钢表面质量缺陷样本标记模块F2用于标记并存储缺陷样本；所述冷轧带钢表面质量评价模块F5用于将所述冷轧带钢表面缺陷与所述缺陷样本进行匹对判断所述冷轧带钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷轧带钢表面质量管理系统，其特征在于：包括冷轧带钢表面质量缺陷识别模块(F0)、冷轧带钢表面质量缺陷存储模块(F1)、冷轧带钢表面质量缺陷样本标记模块(F2)、冷轧带钢表面质量评价模块(F5)及冷轧带钢表面质量改进模块(F6)；所述冷轧带钢表面质量缺陷识别模块用于检测冷轧带钢的表面缺陷情况；所述冷轧带钢表面质量缺陷存储模块(F1)用于将检测到有缺陷的冷轧带钢表面缺陷进行保存；所述冷轧带钢表面质量缺陷样本标记模块(F2)用于标记并存储缺陷样本；所述冷轧带钢表面质量评价模块(F5)用于将所述冷轧带钢表面缺陷与所述缺陷样本进行匹对判断所述冷轧带钢表面缺陷的类别及带钢表面质量等级；所述冷轧带钢表面质量改进模块(F6)用于根据所述冷轧带钢表面缺陷的类别及带钢表面质量等级提供相应的改进策略，并将冷轧带钢表面缺陷的类别、改进策略及处理结果进行存储。

【技术特征摘要】
1.一种冷轧带钢表面质量管理系统，其特征在于：包括冷轧带钢表面质量缺陷识别模块(F0)、冷轧带钢表面质量缺陷存储模块(F1)、冷轧带钢表面质量缺陷样本标记模块(F2)、冷轧带钢表面质量评价模块(F5)及冷轧带钢表面质量改进模块(F6)；所述冷轧带钢表面质量缺陷识别模块用于检测冷轧带钢的表面缺陷情况；所述冷轧带钢表面质量缺陷存储模块(F1)用于将检测到有缺陷的冷轧带钢表面缺陷进行保存；所述冷轧带钢表面质量缺陷样本标记模块(F2)用于标记并存储缺陷样本；所述冷轧带钢表面质量评价模块(F5)用于将所述冷轧带钢表面缺陷与所述缺陷样本进行匹对判断所述冷轧带钢表面缺陷的类别及带钢表面质量等级；所述冷轧带钢表面质量改进模块(F6)用于根据所述冷轧带钢表面缺陷的类别及带钢表面质量等级提供相应的改进策略，并将冷轧带钢表面缺陷的类别、改进策略及处理结果进行存储。2.根据权利要求1所述的冷轧带钢表面质量管理系统，其特征在于：所述冷轧带钢表面缺陷和所述缺陷样本均包括缺陷类别、钢卷编号、缺陷特征值和缺陷图片路径，所述缺陷特征值包含缺陷面积、缺陷长度、缺陷周长、缺陷区域细长比和缺陷形状因子。3.根据权利要求2所述的冷轧带钢表面质量管理系统，其特征在于：所述冷轧带钢表面质量评价模块(F5)依据缺陷样本中每卷带钢缺陷类别和缺陷特征值数据，并基于层次分析法(AHP)构建带钢表面质量评价模型，量化评定样品带钢表面质量等级。4.根据权利要求3所述的冷轧带钢表面质量管理系统，其特征在于，所述带钢表面质量评价模型为：样品带钢表面质量等级＝缺陷特征值×级别权，所述级别权为所述缺陷特征值中对应的权重的大小。5.根据权利要求2所述的冷轧带钢表面质量管理系统，其特征在于：还包括异常样本剔除模块(F3)，所述异常样本剔除模块(F3)用于根据所述缺陷样本的缺陷特征值对所述缺陷样本中...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏志，何涛，周云根，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42