中厚板表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)

2022-07-15 11:32:31 精質(zhì)視覺(jué)

　　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(chē)制造以及國(guó)防裝備等領(lǐng)域。在軋制過(guò)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(guó)內(nèi)外尚無(wú)成功的熱軋鋼板表面在線無(wú)損檢測(cè)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(shí)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(cè)系統(tǒng)的信噪比一般較低，微弱信號(hào)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(cè)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(wèn)題之一。

　　3、由于檢測(cè)對(duì)象多樣、表面缺陷種類繁多、形態(tài)多樣、背景復(fù)雜，對(duì)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(duì)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(shí)，很難找到“標(biāo)準(zhǔn)”圖像作為參照，這給缺陷的檢測(cè)和分類帶來(lái)困難，造成識(shí)別率尚有待提高。

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

　　為了改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)人工檢測(cè)方法存在的漏檢率高、鋼板質(zhì)量依賴于質(zhì)檢員經(jīng)驗(yàn)等問(wèn)題，在南鋼中厚板廠建立一套基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的鋼板表面缺陷檢測(cè)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(shí)包含對(duì)灰塵鐵屑等的自動(dòng)清掃裝置;

　　(2)機(jī)器視覺(jué)算法后臺(tái)：利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)提取圖像中各目標(biāo)區(qū)域的特征，然后對(duì)各目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分類驗(yàn)證，以檢測(cè)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(tái)：鋼板實(shí)時(shí)檢測(cè)情況展示并對(duì)記錄的缺陷圖片以及對(duì)應(yīng)鋼板位置進(jìn)行管理。