中厚板表面缺陷檢測系統(tǒng)

2022-07-15 11:32:31 精質(zhì)視覺

　　中厚板鋼板是鋼鐵工業(yè)的重要產(chǎn)品之一，主要用于航空航天、橋梁建造、汽車制造以及國防裝備等領(lǐng)域。在軋制過程中，與冷軋薄板相比，中厚板需要采用熱軋工藝，軋制溫度更高、環(huán)境也更加惡劣，國內(nèi)外尚無成功的熱軋鋼板表面在線無損檢測的成功案例，其主要原因是面臨以下難題：

　　1、熱軋環(huán)境下鋼板表面容易產(chǎn)生霧化效果，并且光線傳播容易變形，利用攝像頭進(jìn)行采集的時候容易發(fā)生光線偏移，造成圖像變形或者影響圖像的整體質(zhì)量，增加圖像中的噪聲。

　　2、受環(huán)境、光照、生產(chǎn)工藝和噪聲等多重因素影響，檢測系統(tǒng)的信噪比一般較低，微弱信號難以檢出或不能與噪聲有效區(qū)分。如何構(gòu)建穩(wěn)定、可靠、精準(zhǔn)的檢測系統(tǒng)，以適應(yīng)光照變化、噪聲以及其他外界不良環(huán)境的干擾，是要解決的問題之一。

　　3、由于檢測對象多樣、表面缺陷種類繁多、形態(tài)多樣、背景復(fù)雜，對于眾多缺陷類型產(chǎn)生的機(jī)理以及其外在表現(xiàn)形式之間的關(guān)系尚不明確，致使對缺陷的描述不充分，缺陷的特征提取有效性不高，缺陷目標(biāo)分割困難;同時，很難找到“標(biāo)準(zhǔn)”圖像作為參照，這給缺陷的檢測和分類帶來困難，造成識別率尚有待提高。

　　4、從機(jī)器視覺表面檢測的準(zhǔn)確性方面來看，盡管一系列優(yōu)秀的算法不斷出現(xiàn)，但在實際應(yīng)用中準(zhǔn)確率仍然與滿足實際應(yīng)用的需求尚有一定差距，如何解決準(zhǔn)確識別與模糊特征之間、實時性與準(zhǔn)確性之間的矛盾仍然是目前的難點。

　　為了改進(jìn)現(xiàn)場人工檢測方法存在的漏檢率高、鋼板質(zhì)量依賴于質(zhì)檢員經(jīng)驗等問題，在南鋼中厚板廠建立一套基于機(jī)器視覺技術(shù)的鋼板表面缺陷檢測系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)包含三大模塊：

　　(1)用于高速采集上下表面圖片的光學(xué)設(shè)備，同時包含對灰塵鐵屑等的自動清掃裝置;

　　(2)機(jī)器視覺算法后臺：利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動提取圖像中各目標(biāo)區(qū)域的特征，然后對各目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分類驗證，以檢測該區(qū)域是否包含某類缺陷的特征;

　　(3)系統(tǒng)管理及展示平臺：鋼板實時檢測情況展示并對記錄的缺陷圖片以及對應(yīng)鋼板位置進(jìn)行管理。