基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统，包括相机冷却系统、多视角相机组、后台服务器、产线控制器；后台服务器与终端服务器间通讯连接，产线控制器与PLC控制器通讯连接，PLC控制器与相机间通信连接；相机冷却系统包括冷却机组和相机套筒，冷却机组和相机套筒通过连接管进行连接。本发明专利技术基于图像处理、深度学习模型和产线设备状态相结合的方式，实现对热轧带钢头尾剪切结果准确、无漏检式的分析判断和预警工作；通过产线信号和视觉检测相结合的方式判定剪切结果解决了特殊、恶劣条件下视觉系统检测信息不足的问题，增加了可靠信息量。增加了可靠信息量。增加了可靠信息量。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统


[0001]本专利技术涉及机器视觉的
，具体地，涉及一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统。

技术介绍

[0002]热轧带钢剪切预警系统中的关键技术是带钢剪后头尾形状分类识别、掉落结果识别以及如何获取最终剪切判定结果，目前对于形状判定主要有图像处理法和深度模型分类法，对于掉落物体识别主要是基于连续帧图像实现目标检测和跟踪，对于热轧产线综合结果信息获取主要是基于产线设备信息、传感器法以及视觉检测信息做输入。
[0003]在公开号为CN112037197A的中国专利技术专利中公开了一种热轧棒材冷剪物料堆积检测方法、系统及介质，包括：采集冷剪机对应的滑道的多帧图像；通过物料检测模型判断所述图像中是否存在物料；当存在物料时，获取所述物料的位置信息，并根据所述物料位置信息的变化量输出识别结果。
[0004]上述专利技术中将剪切物料掉落和位置信息做了结合，但是对于热轧产线工况条件差，环境干扰强、单一颜色模型鲁棒性差严重时会导致漏检。因此，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统。
[0006]根据本专利技术提供的一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统，包括：相机冷却系统、多视角相机组、后台服务器以及产线控制器；
[0007]所述后台服务器与终端服务器通讯连接，所述产线控制器与PLC控制器通讯连接，所述PLC控制器与相机通信连接；
[0008]所述相机冷却系统包括冷却机组和相机套筒，所述冷却机组和相机套筒通过连接管进行连接。
[0009]优选地，所述多视角相机组包括侧边相机、顶部相机以及溜槽相机，所述侧边相机安装于辊道的传动侧并侧视带钢的运动方向，所述顶部相机安装于除磷箱体上并俯视对准带钢的运动方向，所述溜槽相机安装于滑道和收集仓之间并对准飞剪剪切的掉落物。
[0010]优选地，所述产线控制器包括产线系统，所述产线系统传递带钢的信号给PLC控制器并通过触发接线控制多视角相机组采集图像，通过高通数据连接线输入至服务器并在处理单元进行处理，结合产线控制器的信息，得出剪切综合判定结果并通过交换机传递至终端显示器并检测结果。
[0011]优选地，所述产线控制器获取带钢的头部开始剪切信号，所述产线控制器传递给PLC控制器经触发接线控制侧边相机、顶部相机以及溜槽相机采集头部剪切图像，侧边相机、顶部相机以及溜槽相机处理单元分别处理各自图像，汇总处理结果并结合产线控制器
输出带钢的头尾剪切判定预警结论并通过交换机传递并显示于用户终端。
[0012]优选地，所述侧边相机、顶部相机处理单元对带钢的头尾剪切过后形状类别进行识别，所述溜槽相机处理单元对飞剪是否有掉落进行识别。
[0013]优选地，所述侧边相机、顶部相机对带钢剪切后的头尾形状类别进行识别，通过处理单元分类模型对带钢的头尾图像进行分类识别出当前类别，所述溜槽相机处理单元对剪切后的连续图像进行运动目标检测识别。
[0014]优选地，所述侧边相机、顶部相机通过对采集的连续图像进行处理，通过带钢的像素占比超过阈值判断图像中是否有带钢。
[0015]优选地，所述侧边相机通过RGB和HSV模型对带钢掉落图像进行识别，当同时满足模型指标时，判断为有掉落。
[0016]优选地，所述服务器将各相机处理单元结果汇总经过综合判断模型输出最终检测结果。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0018]1、本专利技术基于图像处理、深度学习模型和产线设备状态相结合的方式，实现对热轧带钢头尾剪切结果准确、无漏检式的分析判断和预警工作；
[0019]2、本专利技术通过后台处理单元处理图像结果配合终端界面显示各工位带钢剪切图像，解决了带钢运动速度快，人工监控困难，响应慢的问题；
[0020]3、本专利技术通过采用热轧带钢产线的侧边、溜槽、顶部3个工位高清工业相机采集带钢剪切过程进行剪切检测并配合终端画面显示的结构，解决了单一视角信息量不足的问题，增加了判断可靠性、准确性；
[0021]4、本专利技术通过采用多视角图像和图像处理依据深度学习模型的综合结果判断输出，精细区分形状类别，掉落物占比大小，解决了热轧带钢剪切头尾结果判定标准不统一的问题；
[0022]5、本专利技术通过产线信号和视觉检测相结合的方式判定剪切结果解决了特殊、恶劣条件下视觉系统检测信息不足的问题，增加了可靠信息量；
[0023]6、本专利技术通过相机冷却装置解决了热轧产线检测相机因过热故障频出的问题。
附图说明
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0025]图1为本专利技术冷却机组和相机套筒的示意图；
[0026]图2为本专利技术的硬件示意图；
[0027]图3为本专利技术的软件示意图。
[0028]其中：
[0029]1、冷却机组
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6、溜槽相机
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11、飞剪
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16、触发接线
[0030]2、相机套筒
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7、滑道
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12、除磷箱体
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17、高通数据连接线
[0031][0032]3、连接管
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8、收集仓
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13、带钢
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18、服务器
[0033]4、侧边相机
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9、辊道
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14、产线系统
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19、交换机
[0034]5、顶部相机
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10、掉落物
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15、PLC控制器
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20、终端显示器
具体实施方式
[0035]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0036]参照图1和图2，本专利技术提供一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统，采用热轧产线切头尾工位信号触发多工位、多视角高清工业相机，采集热轧产线带钢切头尾工序连续帧图像；基于图像处理、深度学习模型和产线设备状态相结合的方式，实现对热轧带头尾剪切结果准确、无漏检式的分析判断和预警工作。
[0037]参照图3，本专利技术提供的一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统，包括：相机冷却系统、多视角相机组、后台服务器以及产线控制器，后台与终端服务器间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统，其特征在于，包括：相机冷却系统、多视角相机组、后台服务器以及产线控制器；所述后台服务器与终端服务器通讯连接，所述产线控制器与PLC控制器(15)通讯连接，所述PLC控制器(15)与相机通信连接；所述相机冷却系统包括冷却机组(1)和相机套筒(2)，所述冷却机组(1)和相机套筒(2)通过连接管(3)进行连接。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统，其特征在于，所述多视角相机组包括侧边相机(4)、顶部相机(5)以及溜槽相机(6)，所述侧边相机(4)安装于辊道(9)的传动侧并侧视带钢(13)的运动方向，所述顶部相机(5)安装于除磷箱体(12)上并俯视对准带钢(13)的运动方向，所述溜槽相机(6)安装于滑道(7)和收集仓(8)之间并对准飞剪(11)剪切的掉落物(10)。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统，其特征在于，所述产线控制器包括产线系统(14)，所述产线系统(14)传递带钢(13)的信号给PLC控制器(15)并通过触发接线(16)控制多视角相机组采集图像，通过高通数据连接线(17)输入至服务器(18)并在处理单元进行处理，结合产线控制器的信息，得出剪切综合判定结果并通过交换机(19)传递至终端显示器(20)并检测结果。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的热轧带钢切头尾掉落检测与识别系统，其特征在于，所述产线控制器获取带钢(13)的头部开始剪切信号，所述产线控制器传递给PLC控制器(15)经触发接线(16)控制侧边相...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈豪，杨国，
申请(专利权)人：上海宝信软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：