帶鋼表面缺陷檢測(cè)

1、帶鋼表面缺陷檢測(cè)1帶鋼表面缺陷檢測(cè)帶鋼表面缺陷檢測(cè)姓名：朱士娟學(xué)號(hào)：1110121137摘要表面質(zhì)量的好壞是帶鋼的一項(xiàng)重要指標(biāo)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，后續(xù)加工工業(yè)對(duì)帶鋼的表面質(zhì)量要求越來(lái)越高。如何檢測(cè)出帶鋼表面缺陷并加以控制，引起帶鋼生產(chǎn)企業(yè)的高度關(guān)注。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)性能的不斷提高，由帶鋼圖像在線檢測(cè)其表面質(zhì)量已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)課題。在本課題中，首先提出了帶鋼表面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，從硬件和軟件上保汪系統(tǒng)

2、的實(shí)時(shí)性和精確度。其次設(shè)計(jì)一種獲得噪聲圖像的方法，分析圖像的噪聲特性。并在此基礎(chǔ)上針對(duì)傳統(tǒng)中值濾波算法復(fù)雜、處理時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，提出一種改進(jìn)的迭代的中值濾波方法，這種方法在有效濾掉噪聲的同時(shí)盡可能地保存了圖像的細(xì)節(jié)，并比傳統(tǒng)的中值濾波方法大大地減少了處理時(shí)間。在對(duì)圖像進(jìn)行濾波處理后，本文分別提出了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，區(qū)域灰度羞絕對(duì)值閩值法和基于背景差分的小區(qū)域閩值法三種方法，對(duì)帶鋼表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)。本文選取300幅帶鋼圖片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明這

3、三種方法的漏檢率和錯(cuò)判率均在5％以下，且速度至少能達(dá)到10毫秒／每幀，滿足實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)低漏檢率、低錯(cuò)判率和快速檢測(cè)的要求。其中BP網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)方法適應(yīng)性好，可以通過(guò)樣本學(xué)習(xí)適應(yīng)相應(yīng)的環(huán)境變化，并且不但能檢測(cè)出已知樣本的缺陷，而且對(duì)未知缺陷樣本的檢測(cè)效果也很好。區(qū)域灰度差絕對(duì)值檢測(cè)方法算法簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度最快，能實(shí)現(xiàn)5毫秒／每幀的檢測(cè)速度?；诒尘安罘值男^(qū)域閩值法除了算法簡(jiǎn)單，速度快以外，它還能有效地檢測(cè)出微小的、對(duì)比度低的缺陷，并且背景圖像

4、的不斷更新能使系統(tǒng)適應(yīng)帶鋼表面質(zhì)量的不斷變化，使系統(tǒng)能滿足不同生產(chǎn)環(huán)境的檢測(cè)需要。通過(guò)本論文的研究和探索，使帶鋼表面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用化更前迸一步，為進(jìn)一步的帶鋼表面質(zhì)量在線控制識(shí)別奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞帶鋼，圖像處理，濾波，缺陷檢測(cè)1檢測(cè)原理設(shè)軋制帶鋼速度為ν，在鋼板的上下表面各安置一套檢測(cè)裝置（圖1），在平行于鋼板表面且垂直于速度方向處放置一個(gè)高強(qiáng)度線光源，光源經(jīng)過(guò)聚焦光學(xué)系統(tǒng)照亮鋼板表面。根據(jù)表面主要缺陷特點(diǎn)可將缺陷分為亮域缺陷（捕捉和帶

5、鋼表面缺陷檢測(cè)33.1光源的設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況，選用一種高頻熒光燈作為光源，這種熒光燈有一條窄縫不涂熒光粉由熒光管發(fā)射出的光線從窄縫中射出時(shí)不必穿過(guò)另一層熒光粉從而使窄縫區(qū)的照明效果更好。為了進(jìn)一步提高從窄縫中射出的光線強(qiáng)度需要加一個(gè)集光器件，減少熒光管射出的光線散布面積，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度寬視場(chǎng)的均勻照明。4.2光源控制器光源控制器是用來(lái)控制光源照度的。在實(shí)際生產(chǎn)中帶鋼線速度經(jīng)常發(fā)生變化光源所發(fā)出的能量也必須做出相應(yīng)的變化使攝像系統(tǒng)所獲得的圖像

6、質(zhì)量(包括明暗程度、反差和分辨率)保持不變。對(duì)光源控制器的要求是能夠適應(yīng)加速度為10ms的速度變化?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)是線性的所以當(dāng)圖像處理器要求有一個(gè)特定的照度時(shí)就可以在下一次攝像機(jī)掃描過(guò)程中準(zhǔn)確地達(dá)到該照度。固體攝像器件CCD檢測(cè)法ccD(ch呷eCoupldeDeivce)s，即電荷禍合器件，是一種新型的固體成像器件，是近代光電成像領(lǐng)域里非常重要的一種新技術(shù)產(chǎn)品。它是在大規(guī)模硅集成電路工藝基礎(chǔ)上研制而成的模擬集成電路芯片，集光電變換、

7、光積分、掃描三種功能于一體。其基本部分由MOS光敏元陣列和讀出移位寄存器組成。固體攝像器件CCD檢測(cè)原理是用特殊光源(包括熒光管、鹵素?zé)?、鹵素金屬燕汽燈、發(fā)光二極管、紅外線和紫外線等)以一定方向照射到帶鋼表面上，CCD攝像機(jī)在帶鋼上掃描成像，掃描所得的圖像信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)圖像預(yù)處理、圖像邊緣檢測(cè)、圖像二值化等圖像處理方法，提取圖像中的特征參數(shù)，然后再進(jìn)行圖像識(shí)別，判斷出是否存在缺陷。1890年美國(guó)內(nèi)朋印公司研制的cCD檢測(cè)系統(tǒng)，采用