一种面扫描实时板带孔洞和边裂缺陷检测方法技术

本发明专利技术涉及一种面扫描实时板带外形缺陷检测方法，带钢的下侧设置有灯箱，带钢的上侧设置有面扫描相机，灯箱上设置两个定位标识，定位标识的连线大于带钢宽度且垂直带钢的走行方向，面扫描相机数据传入计算机后，一个子进程先启动面扫描相机拍一张图片利用灯箱上两个圆形定位标识进行相机标定，标定后根据标定点位置存入计算机中的全局变量中

【技术实现步骤摘要】
一种面扫描实时板带孔洞和边裂缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉及机器视觉领域，尤其涉及一种面扫描实时板带孔洞和边裂缺陷检测方法
。

技术介绍

[0002]在带钢的生产过程中，由于保护渣去除不净
、
轧制异物掉落等原因，带钢中有产生孔洞
、
边部的缺口等缺陷，会给最终用户带来冲压加工困难
、
影响产品性能等损失
。
目前板带孔洞和边裂缺陷检测常采用影像法或透光法识别，影像法主要采用高速线扫描相机和图像采集卡，可以获得缺陷图像，通过编程实现加工和输出，设备成本较高，有一定的误判率，而透光法检测准确，但无法获得缺陷的具体形貌，且无法实现对边部缺口的检测
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种面扫描实时板带孔洞和边裂缺陷检测方法，在线实时检测带钢边部的缺口及中部的孔洞缺陷并发出报警提示
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0005]一种面扫描实时板带孔洞和边裂缺陷检测方法，带钢的下侧设置有灯箱，带钢的上侧设置有面扫描相机，灯箱上设置两个定位标识，定位标识的连线大于带钢宽度且垂直带钢的走行方向，检测方法具体包括以下步骤：
[0006]S1、
面扫描相机获取运动带钢的图片，满足
F
×
L≥V
÷
60
×
1000
，面扫描相机每秒钟拍摄的最大有效识别区域的长度大于等于每秒钟带钢通过的长度，其中，面扫描相机每次拍摄的有效识别区域的宽度为
L
，单位为毫米，每秒钟拍摄
F
次，
V
为带钢速度，单位为米
/
分；
[0007]S2、
完成相机标定子进程，内容如下：
[0008]启动面扫描相机拍摄一张图片，在图片上运用霍夫圆检测，找到灯箱上的两个定位标识，根据图片上的定位点的坐标，完成带钢和图片上的定位点的坐标相互对应，并将对应的数据作为全局变量写进程序中；
[0009]S3、
开启拍摄子进程，内容如下：
[0010]启动面扫描相机连续拍摄原始图片，并将拍摄时计算机系统时间作为采集时间，将原始图片和对应采集时间保存在全局队列中，并将原始图片
、
采集时间发给父进程，用于实时显示；
[0011]S4、
开启分析子进程，从全局队列中取出图片和采集时间进行图像分析，具体包括以下步骤：
[0012]S41、
图像二值化，具体内容为：利用面扫描相机标定产生的全局变量定位点的坐标，计算图片中灯箱上方带钢在图片中的坐标区域，将灯箱上方带钢在图片中的坐标区域进行图像二值化，形成关注区域二值图像；
[0013]S42、
形成关注区域带钢二值图像，具体内容为：在关注区域二值图像通过轮廓检
测算法得出原始轮廓，通过坐标对比，分别在原始轮廓图片上沿四个灯箱边部，找出带钢的四个顶点坐标，新建关注区域带钢二值图像，其大小尺寸与关注区域二值图像尺寸相同图像，将四个顶点连线形成闭合区域设置为黑色，其余区域为白色；
[0014]S43、
进行缺陷分析；
[0015]S5、
开启报警子进程，发现报警全局变量为1时，缺陷出现，进行报警，报警后将报警全局变量置
0。
[0016]步骤
S43
中，缺陷分析，具体包括以下步骤：
[0017]S431、
关注区域二值图像与关注区域带钢二值图像在同一坐标位置的像素值相减，若有非零值的像素点存在，则非零值的像素点即为缺陷，获取缺陷轮廓；
[0018]S432、
利用获取缺陷轮廓坐标位置在原始图片上对应缺陷位置画框，画框后发送图片给父进程，父进程在显示屏中显示缺陷，图片以采集时间命名保存；
[0019]S433、
将报警全局变量置
1。
[0020]灯箱用于发射高频灯光
。
[0021]定位标识为圆点
。
[0022]步骤
S3
中，父进程负责全局队列图片的实时显示
、
缺陷展示
、
人机界面指令的输入
、
实现历史缺陷的查询
。
[0023]步骤
S41
中，图像二值化后，无带钢位置为白色用“1”表示，有带钢位置黑色用“0”表示
。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]1.
面扫描相机每秒钟拍摄的最大有效识别区域的长度大于等于每秒钟带钢通过的长度，确保运动带钢的全覆盖；
[0026]2.
通过面扫描相机拍图片，利用灯箱上两个圆形定位标识进行相机标定，并将定位点的坐标数据存入计算机中进行轮廓检测，找出边裂缺陷并在缺陷位置画框，对中部检测的轮廓直接认定为孔洞，实现在线实时检测
。
附图说明
[0027]图1是面扫描实时板带孔洞和边裂缺陷检测装置结构示意图
。
[0028]图2是面扫描实时板带孔洞和边裂缺陷检测进程图
。
[0029]图3是面扫描实时板带孔洞缺陷检测待分析图
。
[0030]图4是孔洞缺陷关注区域二值图像
。
[0031]图5是孔洞缺陷关注区域二值图像四个顶点
。
[0032]图6是孔洞缺陷关注区域带钢二值图像
。
[0033]图7是孔洞缺陷关注区域二值图像减关注区域带钢二值图像，得出缺陷图像
。
[0034]图8开始检测图像
。
[0035]图9是孔洞缺陷实际检测图像
。
[0036]图
10
是面扫描实时板带边裂缺陷检测待分析图
。
[0037]图
11
是边裂缺陷关注区域二值图像
。
[0038]图
12
是边裂缺陷关注区域二值图像四个顶点
。
[0039]图
13
是边裂缺陷关注区域带钢二值图像
。
[0040]图
14
是边裂缺陷关注区域二值图像减关注区域带钢二值图像，得出缺陷图像
。
[0041]图
15
是边裂缺陷实际检测图像
。
[0042]图中：1‑
计算机 2
‑
面扫描相机 3
‑
标定点 4
‑
灯箱 5
‑
带钢 6
‑
声光报警器 7
‑
孔洞缺陷 8
‑
边裂缺陷 9
‑
边沿最靠近带钢的点
。
具体实施方式
[0043]下面结合说明书附图对本专利技术进行详细地描述，但是应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面扫描实时板带孔洞和边裂缺陷检测方法，其特征在于，带钢的下侧设置有灯箱，带钢的上侧设置有面扫描相机，灯箱上设置两个定位标识，定位标识的连线大于带钢宽度且垂直带钢的走行方向，所述的方法具体包括以下步骤：
S1、
面扫描相机获取运动带钢的图片，满足
F
×
L≥V
÷
60
×
1000
，面扫描相机每秒钟拍摄的最大有效识别区域的长度大于等于每秒钟带钢通过的长度，其中，面扫描相机每次拍摄的有效识别区域的宽度为
L
，单位为毫米，每秒钟拍摄
F
次，
V
为带钢速度，单位为米
/
分；
S2、
完成相机标定子进程，内容如下：启动面扫描相机拍摄一张图片，在图片上运用霍夫圆检测，找到灯箱上的两个定位标识，根据图片上的定位点的坐标，完成带钢和图片上的定位点的坐标相互对应，并将对应的数据作为全局变量写进程序中；
S3、
开启拍摄子进程，内容如下：启动面扫描相机连续拍摄原始图片，并将拍摄时计算机系统时间作为采集时间，将原始图片和对应采集时间保存在全局队列中，并将原始图片
、
采集时间发给父进程，用于实时显示；
S4、
开启分析子进程，从全局队列中取出图片和采集时间进行图像分析，具体包括以下步骤：
S41、
图像二值化，具体内容为：利用面扫描相机标定产生的全局变量定位点的坐标，计算图片中灯箱上方带钢在图片中的坐标区域，将灯箱上方带钢在图片中的坐标区域进行图像二值化，形成关注区域二值图像；
S42、
形成关注区域带钢二值图像，具体内容为：在关注区域二值图像通过轮廓检测算法得出原始轮廓，通过坐标对比，分别在原始轮廓图片上沿四个灯箱边部，找出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁，李志坚，赵福轶，李浩，张富贵，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：