一种基于图像处理的钢带检测方法、装置及卡钢检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于图像处理的钢带检测方法，所述检测方法包括：获取双切剪出口处的图像；获得所述图像中的光滑区域；根据所述光滑区域判断是否出现钢带。本发明专利技术通过检测出图像中面积足够大的光滑平整区域，从而识别出是否有带钢出现，再结合基础自动化系统中的相关信号，综合判断出双切剪是否发生卡钢故障，并向自动化系统发出报警信号用以完善控制干预策略，实现对故障的自动化，智能化监测，有效提升监测的实时性，稳定性，减少人工判断不及时带来的故障扩大，减少停机时间，减轻操作人员的劳动强度。

A steel strip detection method, device and steel jamming detection method based on image processing

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的钢带检测方法、装置及卡钢检测方法
本专利技术涉及工业故障检测领域，特别是涉及一种基于图像处理的钢带检测方法、装置及卡钢检测方法。
技术介绍
冷轧后处理线入口段主要实现钢卷的准备、开卷和焊接。在焊接前，需要利用双切剪切掉超厚超差的带钢尾部，随后将剪切好的带尾运送至焊机处与下一个钢卷带头进行焊接。该过程中，双切剪有一定概率因为种种因素发生卡钢故障，如果故障不能被及时发现和处理就会导致冷轧中央段停车，严重影响生产且造成经济损失。目前，生产过程已实现全自动化，但双切剪卡钢的监测方式仍然主要为人工观察，基础自动化系统很难做到准确检测。然而人的精力与专注度有限，人工观察的方式存在不稳定性及不及时的情形，为安全生产的保障留下隐患。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于图像处理的钢带检测方法、装置及卡钢检测方法，用于解决现有技术的缺陷。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于图像处理的钢带检测方法，所述检测方法包括：获取双切剪出口处的图像；获得所述图像中的光滑区域；根据所述光滑区域判断是否出现钢带。可选地，该检测方法还包括：设定感兴趣区域，所述感兴趣区域位于所述双切剪出口处的图像内。可选地，该检测方法还包括对所述双切剪出口处的图像进行预处理，所述预处理包括灰度化处理。可选地，获得所述图像中的光滑区域，包括：对灰度化后的图像进行高斯模糊降噪、边缘检测以及膨胀处理，提取出图像区域内的所有光滑区域。可选地，根据所述光滑区域判断是否出现钢带，包括：获取所有光滑区域的面积；将所有光滑区域的面积与设定的面积阈值进行比较，若存在大于面积阈值的光滑区域，则表示该区域内出现钢带。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于图像处理的钢带检测装置，所述检测装置包括：图像获取模块，用于获取双切剪出口处的图像；光滑区域获取模块，用于获得所述图像中的光滑区域；判断模块，用于根据所述光滑区域判断是否出现钢带。可选地，该检测装置还包括：区域设定模块，用于设定感兴趣区域，所述感兴趣区域位于所述双切剪出口处的图像内。可选地，该检测装置还包括：图像预处理模块，用于对所述双切剪出口处的图像进行预处理，所述预处理包括灰度化处理。可选地，获得所述图像中的光滑区域，包括：对灰度化后的图像进行高斯模糊降噪、边缘检测以及膨胀处理，提取出图像区域内的所有光滑区域。可选地，根据所述光滑区域判断是否出现钢带，包括：获取所有光滑区域的面积；将所有光滑区域的面积与设定的面积阈值进行比较，若存在大于面积阈值的光滑区域，则表示该区域内出现钢带。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于图像识别的双切剪卡钢检测方法，包括所述的钢带检测方法，还包括判断是否出现卡钢，具体包括：获取双切剪及相应托辊或设备运行状态；若在一定时间内，均未在图像中检测到有钢带出现，而双切剪处托辊一直处于运转状态；或，若持续一定时间始终检测到同一块钢带出现在图像中且废料传输带处于正常运转状态，则判断发生卡钢故障。如上所述，本专利技术的一种基于图像处理的钢带检测方法、装置及卡钢检测方法，具有以下有益效果：本专利技术通过对所采集图像中的感兴趣区域进行图像处理，检测出图像中面积足够大的光滑平整区域，从而识别出是否有带钢出现，再结合基础自动化系统中的相关信号，综合判断出双切剪是否发生卡钢故障，并向自动化系统发出报警信号用以完善控制干预策略，实现对故障的自动化，智能化监测，有效提升监测的实时性，稳定性，减少人工判断不及时带来的故障扩大，减少停机时间，减轻操作人员的劳动强度。附图说明图1为本专利技术一实施例一种基于图像处理的钢带检测方法的流程图；图2为本专利技术一实施例中采集的双切剪出口处的原始图像；图3为本专利技术一实施例中图像处理边缘检测示意图；图4为本专利技术一实施例中正常出钢检测结果示意图；图5为本专利技术一实施例中未检测到带钢出现的示意图；图6为本专利技术一实施例一种基于图像处理的钢带检测装置的示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，一种基于图像处理的钢带检测方法，包括：S11获取双切剪出口处的图像；具体地，当钢带被运送进入至双切剪处时，双切剪开始工作且后方升降导板升起，准备进行剪切。此时，通过读取相应的自动化系统信号，触发双切剪出口处的图像采集UFLF。所采集的原始图像如图2所示。S12获得所述图像中的光滑区域；S13根据所述光滑区域判断是否出现钢带。在一实施例中，该检测方法还包括：设定感兴趣区域，所述感兴趣区域位于所述双切剪出口处的图像内。本实例中图像处理所关心的主要区域仅为图2所示右下方双切剪出口处的区域，鉴于摄像头与双切剪的相对位置固定，图像稳定，可设置固定位置的感兴趣区域仅囊括需要的部分而去除多余的图像信息。在此实例中，设定的感兴趣区域如图2中方框所示。在一实施例中，该检测方法还包括对所述双切剪出口处的图像进行预处理，所述预处理包括灰度化处理。具体地，将感兴趣区域内图像转换为灰度图像，即包含了每个像素数值的二维矩阵，像素取值范围为0至255。在一实施例中，获得所述图像中的光滑区域，包括：对灰度化后的图像进行高斯模糊降噪、边缘检测以及膨胀处理，提取出图像区域内的所有光滑区域。具体地，为了尽量降低噪声影响，将图像进行高斯模糊降噪处理，再利用canny算子进行边缘检测，获得如图3所示结果。该过程中可针对图像的具体情况对canny算子中的阈值进行调优，以获得最优效果的边缘检测结果。然后，对上述边缘检测的结果进行膨胀处理。在进行膨胀征理后反转黑白区域，获得如图4所示结果。膨胀处理的具体粒度大小也需根据具体图像情况，通过实验获得，以保证能顺利提取出图像中的光滑区域，即图4中的白色部分。在一实施例中，根据所述光滑区域判断是否出现钢带，包括：获取所有光滑区域的面积；将所有光滑区域的面积与设定的面积阈值进行比较，若存在大于面积阈值的光滑区域，则表示该区域内出现钢带。具体地，提取出上述结果中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的钢带检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：/n获取双切剪出口处的图像；/n获得所述图像中的光滑区域；/n根据所述光滑区域判断是否出现钢带。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的钢带检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
获取双切剪出口处的图像；
获得所述图像中的光滑区域；
根据所述光滑区域判断是否出现钢带。


2.根据权利要求1所述的基于图像处理的钢带检测方法，其特征在于，该检测方法还包括：设定感兴趣区域，所述感兴趣区域位于所述双切剪出口处的图像内。


3.根据权利要求1所述的基于图像处理的钢带检测方法，其特征在于，该检测方法还包括对所述双切剪出口处的图像进行预处理，所述预处理包括灰度化处理。


4.根据权利要求3所述的基于图像处理的钢带检测方法，其特征在于，获得所述图像中的光滑区域，包括：
对灰度化后的图像进行高斯模糊降噪、边缘检测以及膨胀处理，提取出图像区域内的所有光滑区域。


5.根据权利要求4所述的基于图像处理的钢带检测方法，其特征在于，根据所述光滑区域判断是否出现钢带，包括：
获取所有光滑区域的面积；
将所有光滑区域的面积与设定的面积阈值进行比较，若存在大于面积阈值的光滑区域，则表示该区域内出现钢带。


6.一种基于图像处理的钢带检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：
图像获取模块，用于获取双切剪出口处的图像；
光滑区域获取模块，用于获得所述图像中的光滑区域；
判断模块，用于根据所述光滑区域判断是否出现钢带。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉骏，庞殊杨，贾鸿盛，毛尚伟，
申请(专利权)人：中冶赛迪重庆信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50