线阵CCD钢板表面缺陷在线检测系统的研究

热轧带钢表面的温度高,辐射光强,并且存在着水、氧化铁皮、光照不均等现象,与冷轧带钢的表面存在着很大的差别。将线阵ccd摄像机作为图像采集装置,用绿色激光线光源作照明,通过窄带滤色镜滤除钢板表面的辐射光,从而提高了缺陷对比度。根据热轧带钢表面的特点提出新的缺陷检测与识别算法流程,通过增加4种不同类型的缺陷检测步骤,去除了大量由水、氧化铁皮等造成的伪缺陷,在保证缺陷检出率的同时,减小缺陷的误识率。经在线应用,该方法可以满足在线检测的要求,缺陷的检出率达95%以上,识别率达85%以上。

为了提高现有带钢表面质量检测技术在缺陷检测精度与识别率上存在的问题,设计了基于机器视觉技术的带钢表面质量自动检测系统,从系统整体构成、视觉传感系统、软件开发及检测与分类算法等方面进行了深入地研究,实现了包括图像的采集、传输、缺陷的实时检测和定位,缺陷的分类以及缺陷的存储与报警等功能;实验结果表明,该系统可以对带钢表面常见的边裂、氧化、结疤等几十种不同类型的缺陷进行精确地检测;与现有的缺陷检测技术相比,该系统中设计的算法在检测精度和实时吞吐量上都具有很大优势。

　第18卷第5期仪　器　仪　表　学　报vol.18　№6 　1997年10月chinesejournalofscientificinstrumentoct.　1997 面阵ccd钢板长宽尺寸在线实时测量系统3 贺赛先　何对燕　仲思东　王新华 (武汉测绘科技大学光电工程学院　武汉　430070) 0　引　　言 在我国钢铁生产工业中,冷轧钢板的剪切,都是先由操作人员在剔除钢板疵病部位,对钢 板进行实际量测后,规划钢板的剪切长度,并作出剪切标记,操作人员通过控制滚道使标记对 准剪刃口进行剪切。这种完全由人工测量、操作的方法,钢板尺寸量测的准确率低,成材率不 高,操作人员的劳动强度大,难以满足当前质量控制和生产管理的要求,制约了中厚钢板成品 质量的进一步提高。 目前,世界上先进的

提出了一种用于石英玻璃管壁厚非接触测量的光电检测技术,研制了石英玻璃管壁厚在线检测系统。在确定检测总体方案的基础上,进行了石英玻璃管厚度检测原理、发射光学系统、ccd器件选择和数据处理系统的研究。根据几何光学中反射与折射定律,利用三角关系建立了石英玻璃管壁厚和光束宽度之间的关系。对实验结果进行了误差分析,验证了方案的可行性,系统测量精度优于±0.01mm。系统调试和实际测量结果表明,研制的系统满足在线非接触测量要求。

钢板作为钢铁工业的主要产品形式之一,已成为汽车、机械制造、化工、航空、航天和造船等工业不可缺少的原材料,其表面质量的优劣将直接影响最终产品的性能和质量。针对目前国内钢板表面缺陷检测方法比较落后、检测效果较差的情况,提出了钢板表面缺陷检测系统的设计与实现方案,包括硬件和软件的组成和部署;采用了串、并口编程和图像模式匹配等技术,实现了钢板表面的自动拍照、缺陷检测及生产和缺陷信息的保存;依据图片的几何学特征和光学特征等,实现了缺陷检测算法,包括缺陷识别和缺陷分类。在此基础上开发的钢板表面缺陷检测系统已经成功地应用到了现实的钢板生产中。

线束端子应用领域十分广泛,对其质量的检测非常重要,结合机器视觉检测技术,研发了一套线束端子在线检测设备。通过计算机视觉系统采集端子图像,利用机器视觉软件halcon中的相关算子测量端子图像中部分几何量,进而对测量结果进行分析比较,判断端子是否合格。实际应用表明,端子在线检测系统运行稳定,检测效率和检测精度大大提高,验证了在线检测系统设计思想的正确性,可以应用于其他产品的检测。

本文介绍一种在线检测瓷砖厚度的方法,利用ccd传感技术进行瓷砖厚度数据的采集,经二值化处理后送入微机进行数据处理得出瓷砖厚度并评定其等级,可输出分选控制信号供后续电路使用。此技术具有快速、高效、精度高的特点。

针对基于面阵ccd摄像机的热轧带钢表面缺陷检测系统所存在的问题,提出采用线阵ccd摄像机作为热轧带钢的表面图像采集装置,将激光线光源作为照明光源,解决了高温环境下的远距离均匀照明问题.采用这种图像采集方式可以使系统的精度达到0.5mm以上.针对热轧带钢表面存在的氧化铁皮、水及光照不均等问题,提出了对于不同缺陷类型建立单独的缺陷检测算法的思想.目前已经建立了纵裂与边裂的检测算法,对这两类缺陷的检出率达95%以上.

钢板表面缺陷 不同的钢板其表面缺陷有不同的表状： 序号|缺陷名称|产生缺陷的可能工序|可能的产生原因 冷轧钢板与钢带表面缺陷 一、表面缺陷 （一）、钢板与钢带不允许存在的缺陷 1气泡|炼钢|炼钢时产生气泡，在热轧时又未焊合，酸洗冷轧后暴露在外 2裂纹|炼钢、热轧与冷轧及各加工工序|由于炼钢热应力、轧制形变或加工致 应力集中造成 3结疤或结瘤|酸洗与冷轧|酸洗未洗尽氧化皮，轧制时镶嵌于表面形成结疤 4拉裂|冷轧、镀锌与平整|张力过大、张力波动过大以及张力不稳定等原因造 成 5夹杂|炼钢|炼钢原因 6折叠|热轧、冷轧|轧制时呈粘性流动的金属被再次轧制后镶嵌于板材表面 7分层|炼钢、热轧与冷轧|炼钢时成分偏析以及组织偏析、大块夹杂等原因造 成并最终在轧制过程中表现为分层 8黑膜或黑带|酸洗|酸洗后烘干效果不好造成 9

介绍了墙地砖平整度检测的基本原理,提出了一种基于高精度反射式激光位移传感器的墙地砖平整度在线检测系统的设计方案,给出了具体的软件与硬件实现方法,并对检测系统的性能进行了全面的验证试验。试验结果证明:检测速度可达25m/min,检测精度可达0.1mm,系统能够满足墙地砖平整度在线检测的需要。

用位移传感器在线测量玻璃厚度是一种有效的方法。在玻璃的生产过程中,玻璃的厚度是否均匀直接关系到产品的质量。为此,本文介绍了一种在线测量玻璃厚度的装置。提出了一种利用ccd激光位移传感器作为信号接收装置,实时显示测量结果的玻璃厚度测量系统。通过用a/d卡对所测得的数据进行高速采集和存储,由电脑实时读出数据,便可得到玻璃厚度。

在铜包钢线的生产过程中,控制铜层厚度是一个非常重要的工序。为了实时监控铜层的厚度,本文设计了基于线阵ccd(chargecoupleddevice)的在线铜包钢线径测量仪。通过线阵ccd实时地把包含铜包钢线径大小的光学信号转换为相对应的电信号,该信号经滤波放大电路、二值化电路后,送avr单片机进行信号处理;采用中值滤波方法提取对应的铜包钢线径数据,并能实时检测生产的铜包钢线径是否在预设范围内,超出时给予相应警报。经过试验,该设备能实时监控铜包钢的线径大小。目前,该设备已投入到工业应用中。

总结介绍柳钢热轧带钢表面缺陷在线检测系统的应用情况。

介绍一种在线检测瓷砖厚度的方法,利用ccd传感技术进行瓷砖厚度数据的采集,经二值化处理后送入微机进行数据处理得出瓷砖厚度并评定其等级,可输出分选控制信号供后续电路使用。此技术具有快速、高效、精度高的特点。

常规x射线等在线检测系统无法有效地在线实时检测汽车板、电镀锌板、硅钢板等带钢的涂层膜厚,为此,研发了带钢涂层膜厚在线检测系统。系统主要由plc控制装置、探头电控行走机构、冷却装置及终端计算机等构成,采用红外线非接触检测法,实现带钢耐指纹膜厚、钝化膜厚、涂油量和环保涂层的在线实时检测以及检测数据处理功能。现场应用效果证明系统的可靠性和检测精度均较高。

针对目前矿用钢丝绳缺陷诊断检测精度不高、易误判的问题,提出了采用法平面和切平面特征两级综合判断法,设计了一种新型三轴磁记忆阵列传感器,构建了矿用钢丝绳在线检测系统。该系统以单片机为主控核心,采集到的数据通过无线串口,基于uart协议传输到上位机,采用集合经验模态分解（eemd）降噪方法,去除磁记忆信号中的干扰噪声。试验结果表明,对于钢丝绳断丝缺陷,矿用钢丝绳在线检测系统准确输出了磁记忆信号的法平面信号和切平面信号,检测准确率达到98.87%,误检率降低了4.13%。

针对陶瓷墙地砖表面多种缺陷的检测问题,提出一种基于多特征信息融合的缺陷在线检测方法。该方法借助自适应神经模糊推理系统构建缺陷辨识器,对陶瓷墙地砖表面多种缺陷的各类特征值进行计算及信息融合,从而实现对这些缺陷的精确辨识。实验表明:该方法可准确有效地完成陶瓷墙地砖表面多种缺陷的在线检测工作。

以国内某大型钢铁集团炼铁厂混合料矿槽料位为具体对象,分析了lfmcw雷达测距原理以及fft和chirp-z相结合的信号处理方法,利用了面向对象技术、数据库技术和软件工程等,并结合计算机网络技术研制出一套实用的混合料矿槽料位在线检测系统.系统对混合料矿槽料位进行在线实时监测,实现了数据采集、数据传输、分析处理、组态设置和声光报警等功能.系统具有趋势分析及报表管理功能.

为了实现led球泡灯装配生产线的成品自动化在线检测,提高产品的出厂质量,采用电量仪、积分球和光谱辐射计作为检测仪器,设计了led球泡灯的在线快速检测系统,主要检测球泡灯的光通量、色温、显色指数、功率和功率因子参数。实验结果表明,该在线检测系统满足了自动化生产线快速和高精度的检测需求,实现了led球泡灯自动化生产线的成品检测高效率和出厂产品高质量。

提出了一种基于halcon的钢球表面缺陷检测系统设计方案。首先,利用ccd相机采集展开盘上的钢球表面图像,并传输到应用软件；其次,进行图像感兴趣区域选取、滤波去噪和缺陷边缘检测等图像处理；然后,将缺陷区域进行连通,并计算缺陷面积；最后,与缺陷阈值进行比较,控制分球机械手与分球板协同作用实现分拣。试验结果表明:该系统具有很高的检测效率和准确率,可满足工业自动化生产的需求,具有良好的应用前景。

主要介绍了基于机器视觉检测技术在五金件检测系统中的应用,系统控制步进马达旋转,带动料带式的五金件前进,通过视觉成像装置(工业相机、镜头、光源)将产品形状转化为图像信号并传输到系统,系统进行图像处理,提取出需要产品轮廓并计算其尺寸数据。系统通过生产验证,取得良好的效果,具有一定的推广价值。

对钢板表面黑线缺陷的形成原因作了深入的分析和研究，弄清了黑线形成机理。通过开展铸坯预制缺陷等一系列工业试验，找出了黑线生产的原因。结合生产情况提出消除黑线的对策，并用于指导生产，最终消除了黑线缺陷。