一、鋼板瑕疵檢測系統(tǒng)目標(biāo)

在鋼板軋制過程中，鋼板表面缺陷的檢測是一種簡單的重復(fù)性、快速、高度集中的工作，給測試人員帶來很大的壓力，在目視檢測過程中，必須降低鋼板的移動(dòng)速度，降低相應(yīng)的鋼板軋制速度，不可避免地降低生產(chǎn)效率，測試人員不可避免地會(huì)受到疲勞、情緒、感覺和技術(shù)水平的影響，難以達(dá)到精確和定量。此外，對缺陷的記憶存儲(chǔ)和分析也比較困難。

在鋼板軋制過程中，鋼板是一種簡單、重復(fù)、快速、高度集中的工作，給測試人員帶來很大的壓力，在目視檢測過程中，必須降低鋼板的移動(dòng)速度，降低相應(yīng)的軋制速度，同時(shí)不可避免地降低生產(chǎn)效率，不可避免地受到疲勞、情緒、感覺和技術(shù)水平的影響，難以達(dá)到準(zhǔn)確性和定量。此外，對缺陷的記憶存儲(chǔ)和分析也比較困難。

為了降低檢測人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，根據(jù)要求和思路，提出了鋼板缺陷檢測系統(tǒng)的智能機(jī)器視覺檢測方案。該系統(tǒng)在軋機(jī)和生產(chǎn)線上的下一個(gè)工序之間安裝一個(gè)暗盒。鋼板軋制后，鋼板必須先穿過暗盒，將攝像機(jī)和光源安裝在黑箱內(nèi)，實(shí)時(shí)采集鋼板表面圖像，并傳送到PC機(jī)。PC機(jī)可以通過各種圖像處理算法對采集到的圖像進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的識(shí)別，從而完成對軋制過程中鋼板表面缺陷的檢測。以識(shí)別的形式給出了缺陷的位置，并給出了報(bào)警信號(hào)。

此外，計(jì)算機(jī)還可以記錄和存儲(chǔ)缺陷圖像，以及圖像在被測鋼帶線圈中的位置，以定量分析和評價(jià)整個(gè)帶鋼的質(zhì)量，解決鋼板缺陷檢測系統(tǒng)中對智能機(jī)器視覺自動(dòng)識(shí)別的要求。

鋼板缺陷檢測系統(tǒng)采用智能機(jī)器視覺自動(dòng)識(shí)別的要求，必須解決以下主要問題：

1.該系統(tǒng)必須能夠在線檢測鋼板的表面缺陷，如劃痕、劃痕、孔洞、疤痕、墊坑和其他表面異常。鋼帶的運(yùn)行速度不超過每分鐘120米，系統(tǒng)可以正常工作。

2.該系統(tǒng)能處理鋼板寬度變化、運(yùn)動(dòng)過程中鋼板變形或傾斜以及鋼板表面油污或液滴造成的干擾。

3.缺陷檢測具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)功能，適用于不同寬度、不同顏色、不同速度的要求，還必須具備模式識(shí)別、自動(dòng)曝光、抗抖動(dòng)、缺陷報(bào)警等功能，缺陷檢測和缺陷報(bào)警是動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)的。

4.系統(tǒng)具有精度高、故障點(diǎn)少的特點(diǎn)，因此有必要利用工業(yè)數(shù)碼相機(jī)和工業(yè)PC機(jī)來完成系統(tǒng)的任務(wù)。

5.系統(tǒng)必須具備光學(xué)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)，以確保系統(tǒng)集成的效率。

二、工作原理示意圖：

上圖為工作原理示意圖，銅板經(jīng)過暗箱，攝像機(jī)與銅板平面垂直;在銅板正上方安裝LED條形光源，且要達(dá)到一定的功率，使攝像機(jī)視野范圍內(nèi)的光源一直保持穩(wěn)定并不受外界的影響。

當(dāng)銅板表面有瑕疵時(shí)，瑕疵處的光線反射線路改變，攝像頭能捕捉到這一現(xiàn)象，并把圖像傳送到PC機(jī)上，PC機(jī)根據(jù)圖像處理軟件把圖像進(jìn)行處理，提取出瑕疵部分，并以標(biāo)識(shí)的形式給出瑕疵的位置和報(bào)警信號(hào)。且瑕疵的位置和報(bào)警信號(hào)以友好的人機(jī)界面給出，且是實(shí)時(shí)的。

為了滿足比較高的精確度要求，和貴公司的現(xiàn)場情況，我們采用高分辨率的工業(yè)級(jí)線陣攝像機(jī)和工業(yè)用PC機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)，攝像機(jī)用來獲取圖像，PC機(jī)用來處理圖像數(shù)據(jù)、在圖像中標(biāo)識(shí)出瑕疵的位置和給出報(bào)警信號(hào)。

另外，電腦還可以記錄和存儲(chǔ)瑕疵的圖片，以及圖片在被檢測銅帶卷繞中的位置，以供對整個(gè)銅帶的質(zhì)量進(jìn)行定量的分析和評估。