钢卷端部质量检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种钢卷端部质量检测方法，该检测方法通过在钢卷输链两侧各设置一成像装置，并通过PLC控制成像装置对经过的钢卷两侧端部分别进行拍照成像，再通过图像处理服务器对图像进行处理及比较，最终实现缺陷判定；通过图像操作终端能够实时查询历史图像信息和缺陷检测结果。本发明专利技术还公开了一种钢卷端部质量检测系统。采用本发明专利技术的检测系统及方法，不但能够减轻劳动强度和高温辐射对人体的伤害，而且有效避免目测导致的主观性和漏判，进而对钢卷端部存在的各种缺陷进行有效而又客观的检测和评估，保证了钢卷成品的合格率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像仪，更具体地说，涉及一种。
技术介绍
在钢铁企业的热轧连轧机生产线上，通常都要在卷取区域对带钢表面质量和钢卷成型质量进行检测，即在卷取前对带钢表面质量进行在线检测，在卷取后对部分钢卷进行开卷检查确认和取样。前者是利用机器视觉和图像模式识别技术对热轧带钢的表面缺陷进行在线检测，而后者是通过质量检查机组辅助人工进行离线检查和取样。然而，对于钢卷的两侧端部缺陷，目前一般只能通过人工目测的方式进行检查。但是，由于现场处于高温辐射环境下，无法近距离观察，导致目测检查效率低且漏检率非常高。另外，现有技术的带钢表面质量检测装置也无法适用钢卷端面检测。这是因为:首先，是检测位置不同，表面质量检测装置一般安装于精轧机和卷取机之间，是对带钢及其表面进行连续成像检测，而钢卷端部缺陷对钢卷的两个侧面进行检测；其次，是检测对象不同，表面质量检测系统用于检测轧制过程中钢板上下表面，若用于检测已经成型的热轧钢卷两侧端面，存在着设备配置不相匹配的问题；第三，是检测缺陷的种类不同，表面检测装置主要检测压痕、铁皮、划伤、夹渣等表面缺陷，而钢卷端部主要检测的是边损、折边、折叠、松卷、毛刺、锯齿裂等边部或卷形缺陷。因此，利用现有的带钢表面质量检测装置是无法有效检测到包含这类缺陷的特征数据，更无法实现对端部缺陷的精确检测和及时反馈。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述的缺点，本专利技术的目的是提供一种，用以对钢卷两侧端部质量进行精确检测。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一方面，钢卷端部质量检测系统包括:—对成像装置，分别设于钢卷运输链两侧，对经过的钢卷两侧端部进行成像；图像处理服务器，与热轧过程控制系统相连，接收来料钢卷信息，并对成像装置输出的图像信号进行缺陷识别；可编程控制器，根据图像处理服务器输出钢卷宽度信息，对成像装置的焦距进行相应调整，并进行成像装置的成像时序控制；图像操作终端，与图像处理服务器相连，用以实时查询历史图片信息和缺陷检测结果。所述的成像装置包括:箱体，箱体内从上到下均匀布置有数套拍摄部件，每套拍摄部件包括一闪光灯和一相机，箱体的前板面上开有与闪光灯、相机相对应的照明孔和成像孔；一套光电开关，光电开关包括一光电传感器和一光栅，光电传感器设于箱体内，光栅设于箱体的前板面外侧，并与光电传感器相对应；所述的箱体的前板面上还开有与光电传感器相对应的检测孔；固定支架和供调节焦距的移动支架，闪光灯及光电传感器均设于固定支架上，相机均设于移动支架上，移动支架上还连接有驱动电机。所述的成像装置还包括一保护罩，罩设于箱体前板面的外侧，保护罩上也开有与检测孔、照明孔和成像孔相对应的数个通孔。所述的图像处理服务器内设有数据库，用以存储钢卷信息以及相对应的标准图像和检测图像。另一方面，一种钢卷端部质量检测方法包括以下步骤:A.在钢卷运输链两侧各设置一成像装置；B.通过图像处理服务器与热轧过程控制系统相连，接收来料钢卷信息，并输出至可编程控制器；C.通过可编程控制器根据钢卷宽度信息，对成像装置的焦距进行相应调整，并控制成像装置进行成像；D.将成像装置输出的图像信号输出图像处理服务器，并进行缺陷识别；E.通过图像操作终端与图像处理服务器相连，进行实时查询历史图像信息和缺陷检测结果。在步骤B中，所述的来料钢卷信息包括钢卷号、与之对应的钢卷宽度、厚度、出钢记号、卷取机号、炉号。在步骤C中，所述的焦距调整具体为通过可编程控制器根据钢卷宽度信息来启动成像装置的电机，并通过电机驱动移动支架，进行前后移动，以调整设于移动支架上的相机与钢卷端面间的距离；所述的成像控制为通过成像装置的光电开关检测钢卷经过信号，并通过可编程控制器根据钢卷经过信号来控制相机进行拍照成像。在步骤D中，通过图像处理服务器依次对输入的图像进行背景去除、缺陷识别、缺陷定位、储存图像和报警。所述的背景去除包括如下步骤:增强对比度、阈值分割、膨胀腐蚀、边缘检测、确认背景区域和去除背景区域。所述的缺陷识别包括如下步骤:图像增强、阀值分割、膨胀腐蚀、区域填充、特征检测。所述的缺陷定位是通过将检测图像拼成一幅完整的钢卷侧面图像，经过边界检测、均衡化、二值化、哈夫变换消除钢卷纹路和分块计算特征值，来获取可能存在的缺陷位置、缺陷类型和缺陷严重程度信息。在上述技术方案中，本专利技术的通过在钢卷输链两侧各设置一成像装置，并通过PLC控制成像装置对经过的钢卷两侧端部分别进行拍照成像，再通过图像处理服务器对图像进行处理及比较，最终实现缺陷判定；通过图像操作终端能够实时查询历史图像信息和缺陷检测结果。采用本专利技术的检测系统及方法，能够在减轻劳动强度的同时，有效避免高温辐射导致目测的主观性和漏判，进而对钢卷端部存在的各种缺陷进行有效而又客观的检测和评估，保证了钢卷成品的合格率。附图说明图1是本专利技术的钢卷端部质量检测系统的原理图2是本专利技术的一成像装置的俯视示意图3是本专利技术的成像装置的内部结构图4是本专利技术的图像处理服务器形成的完整的钢卷端部图片示意图5是本专利技术的PLC的自动对焦控制流程图6是本专利技术的PLC的自动拍摄控制流程图7是本专利技术的图像处理服务器对图片的处理及缺陷识别总流程图8是本专利技术的背景去除流程图9是本专利技术的本专利技术的缺陷识别流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。请参阅图1所示，本专利技术的钢卷端部质量检测系统包括一对成像装置10，分别设于钢卷运输链I两侧，对经过的钢卷2两侧端部进行成像；图像处理服务器20，与热轧过程控制系统相连，接收来料钢卷信息，并对成像装置10输出的图像信号进行缺陷识别；可编程控制器(PLC)，根据图像处理服务器20输出钢卷宽度信息，对成像装置10的焦距进行相应调整，并进行成像装置10的成像控制；图像操作终端30，与图像处理服务器20相连，用以实时查询历史图片信息和缺陷检测结果。具体来说，可将一成像装置10设于OS侧(检查线操作室一侧)，位于钢卷2来料方向的上游，负责拍摄钢卷OS侧端面，将另一成像装置10设于DS侧(检查线电气室一侧)，位于钢卷2来料方向的下游，负责拍摄钢卷DS侧端面。结合图2、图3所示，每个成像装置10均包括:箱体11，箱体11内从上到下均匀布置有数套拍摄部件，每套拍摄部件包括一闪光灯12和一相机13 (可采用1920 X 1080像素即200万像素的工业相机13)，箱体11的前板面上开有与闪光灯12、相机13相对应的照明孔14和成像孔15。拍摄部件的数量可根据钢卷2的直径进行相应选择，对于目前热轧连轧机生产线上常见的钢卷2的直径，一般采用四套拍摄部件，通过其四台工业相机13拍摄的图像组合在一起，可以覆盖整个高度方向，在钢卷2运动过程中，四台相机13按时序要求连续触发(拍摄)八次，以尽可能少的拍摄次数来覆盖整个钢卷2端部，这样，钢卷2的每个端面将由4X8 = 32幅图像组合而成，钢卷2端面成像照片如图4所示，图4中每一方格即为一相机13拍摄的一幅图像；—套光电开关，连接PLC用于设定成像开始时刻,光电开关包括一光电传感器16和一光栅17,光电传感器16设于箱体11内，光栅17设于箱体11的前板面外侧，并与光电传感器16相对应；所述的箱体11的前板面上还开有与光电传感器16相对应的检测孔18 ；固定支架111和供调节焦距的移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢卷端部质量检测系统，其特征在于：包括：一对成像装置，分别设于钢卷运输链两侧，对经过的钢卷两侧端部进行成像；图像处理服务器，与热轧过程控制系统相连，接收来料钢卷信息，并对成像装置输出的图像信号进行缺陷识别；可编程控制器，根据图像处理服务器输出钢卷宽度信息，对成像装置的焦距进行相应调整，并进行成像装置的成像时序控制；图像操作终端，与图像处理服务器相连，用以实时查询历史图片信息和缺陷检测结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，王军，王金涛，刘军，熊迪，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：