帶鋼表面缺陷檢測

1、帶鋼表面缺陷檢測1帶鋼表面缺陷檢測帶鋼表面缺陷檢測姓名：朱士娟學(xué)號：1110121137摘要表面質(zhì)量的好壞是帶鋼的一項重要指標(biāo)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，后續(xù)加工工業(yè)對帶鋼的表面質(zhì)量要求越來越高。如何檢測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。隨著計算機視覺技術(shù)的發(fā)展和計算機性能的不斷提高，由帶鋼圖像在線檢測其表面質(zhì)量已成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點課題。在本課題中，首先提出了帶鋼表面監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，從硬件和軟件上保汪系統(tǒng)

2、的實時性和精確度。其次設(shè)計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)上針對傳統(tǒng)中值濾波算法復(fù)雜、處理時間長等缺點，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間。在對圖像進(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)域灰度羞絕對值閩值法和基于背景差分的小區(qū)域閩值法三種方法，對帶鋼表面缺陷進(jìn)行檢測。本文選取300幅帶鋼圖片進(jìn)行實驗，結(jié)果表明這

3、三種方法的漏檢率和錯判率均在5％以下，且速度至少能達(dá)到10毫秒／每幀，滿足實時檢測系統(tǒng)低漏檢率、低錯判率和快速檢測的要求。其中BP網(wǎng)絡(luò)檢測方法適應(yīng)性好，可以通過樣本學(xué)習(xí)適應(yīng)相應(yīng)的環(huán)境變化，并且不但能檢測出已知樣本的缺陷，而且對未知缺陷樣本的檢測效果也很好。區(qū)域灰度差絕對值檢測方法算法簡單，運算速度最快，能實現(xiàn)5毫秒／每幀的檢測速度。基于背景差分的小區(qū)域閩值法除了算法簡單，速度快以外，它還能有效地檢測出微小的、對比度低的缺陷，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)境的檢測需要。通過本論文的研究和探索，使帶鋼表面監(jiān)測系統(tǒng)的實用化更前迸一步，為進(jìn)一步的帶鋼表面質(zhì)量在線控制識別奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞帶鋼，圖像處理，濾波，缺陷檢測1檢測原理設(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高強度線光源，光源經(jīng)過聚焦光學(xué)系統(tǒng)照亮鋼板表面。根據(jù)表面主要缺陷特點可將缺陷分為亮域缺陷（捕捉和帶

5、鋼表面缺陷檢測33.1光源的設(shè)計根據(jù)實際情況，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不必穿過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度需要加一個集光器件，減少熒光管射出的光線散布面積，實現(xiàn)高強度寬視場的均勻照明。4.2光源控制器光源控制器是用來控制光源照度的。在實際生產(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。對光源控制器的要求是能夠適應(yīng)加速度為10ms的速度變化。控制系統(tǒng)的設(shè)計是線性的所以當(dāng)圖像處理器要求有一個特定的照度時就可以在下一次攝像機掃描過程中準(zhǔn)確地達(dá)到該照度。固體攝像器件CCD檢測法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攝像機在帶鋼上掃描成像，掃描所得的圖像信號輸入計算機，通過圖像預(yù)處理、圖像邊緣檢測、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)行圖像識別，判斷出是否存在缺陷。1890年美國內(nèi)朋印公司研制的cCD檢測系統(tǒng)，采用