中厚板表面缺陷检测系统

2022-07-15 11:32:31

　　中厚板钢板是钢铁工业的重要产品之一，主要用于航空航天、桥梁建造、汽车制造以及国防装备等领域。在轧制过程中，与冷轧薄板相比，中厚板需要采用热轧工艺，轧制温度更高、环境也更加恶劣，国内外尚无成功的热轧钢板表面在线无损检测的成功案例，其主要原因是面临以下难题：

　　1、热轧环境下钢板表面容易产生雾化效果，并且光线传播容易变形，利用摄像头进行采集的时候容易发生光线偏移，造成图像变形或者影响图像的整体质量，增加图像中的噪声。

　　2、受环境、光照、生产工艺和噪声等多重因素影响，检测系统的信噪比一般较低，微弱信号难以检出或不能与噪声有效区分。如何构建稳定、可靠、精准的检测系统，以适应光照变化、噪声以及其他外界不良环境的干扰，是要解决的问题之一。

　　3、由于检测对象多样、表面缺陷种类繁多、形态多样、背景复杂，对于众多缺陷类型产生的机理以及其外在表现形式之间的关系尚不明确，致使对缺陷的描述不充分，缺陷的特征提取有效性不高，缺陷目标分割困难;同时，很难找到“标准”图像作为参照，这给缺陷的检测和分类带来困难，造成识别率尚有待提高。

　　4、从机器视觉表面检测的准确性方面来看，尽管一系列优秀的算法不断出现，但在实际应用中准确率仍然与满足实际应用的需求尚有一定差距，如何解决准确识别与模糊特征之间、实时性与准确性之间的矛盾仍然是目前的难点。

　　为了改进现场人工检测方法存在的漏检率高、钢板质量依赖于质检员经验等问题，在南钢中厚板厂建立一套基于机器视觉技术的钢板表面缺陷检测系统。

　　该系统包含三大模块：

　　(1)用于高速采集上下表面图片的光学设备，同时包含对灰尘铁屑等的自动清扫装置;

　　(2)机器视觉算法后台：利用深度卷积神经网络自动提取图像中各目标区域的特征，然后对各目标区域进行分类验证，以检测该区域是否包含某类缺陷的特征;

　　(3)系统管理及展示平台：钢板实时检测情况展示并对记录的缺陷图片以及对应钢板位置进行管理。

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