中厚板表面缺陷檢測系統

2022-07-15 11:32:31 精質視覺

　　中厚板鋼板是鋼鐵工業的重要產品之一，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、環境也更加惡劣，國內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、熱軋環境下鋼板表面容易產生霧化效果，并且光線傳播容易變形，利用攝像頭進行采集的時候容易發生光線偏移，造成圖像變形或者影響圖像的整體質量，增加圖像中的噪聲。

　　2、受環境、光照、生產工藝和噪聲等多重因素影響，檢測系統的信噪比一般較低，微弱信號難以檢出或不能與噪聲有效區分。如何構建穩定、可靠、精準的檢測系統，以適應光照變化、噪聲以及其他外界不良環境的干擾，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、形態多樣、背景復雜，對于眾多缺陷類型產生的機理以及其外在表現形式之間的關系尚不明確，致使對缺陷的描述不充分，缺陷的特征提取有效性不高，缺陷目標分割困難;同時，很難找到“標準”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、從機器視覺表面檢測的準確性方面來看，盡管一系列優秀的算法不斷出現，但在實際應用中準確率仍然與滿足實際應用的需求尚有一定差距，如何解決準確識別與模糊特征之間、實時性與準確性之間的矛盾仍然是目前的難點。

　　為了改進現場人工檢測方法存在的漏檢率高、鋼板質量依賴于質檢員經驗等問題，在南鋼中厚板廠建立一套基于機器視覺技術的鋼板表面缺陷檢測系統。

　　該系統包含三大模塊：

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

　　(2)機器視覺算法后臺：利用深度卷積神經網絡自動提取圖像中各目標區域的特征，然后對各目標區域進行分類驗證，以檢測該區域是否包含某類缺陷的特征;

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

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