带钢表面缺陷在线高速检测系统研究.doc

 ； ‘、 ， 摘要 论文题目：带钢表面缺陷在线高速检测系统研究 黼7～ 学科专业：检测技术与自动化装置 研究生：任宁 签名： 指导教师：郑 岗教授 签名： 杨延西教授 签名： 7 摘要 甲粼 表面质量的好坏是带钢的一项重要指标，随着科学技术的不断发展，带钢表面质量对 于后续加工工业变得越来越重要。如何检测出带钢表面缺陷并加以控制，引起了带钢生产 企业的高度关注。随着计算机视觉技术的发展和计算机性能的不断提高，带钢表面在线检 测技术已成为国内外学者研究的热点课题。 本课题旨在开发一套能够实现对钢板主要表面缺陷进行实时在线、无损检测的样机系 统，主要研究内容与工作如下： 1．对比分析了面阵CCD成像与线阵CCD扫描两种计算机视觉检测技术的实现方法， 结合系统的技术指标要求，提出基于千兆网线阵CCD扫描的钢板表面缺陷在线视觉检测系 统设计方案，并完成了相机、光源、成像镜头的选择和参数计算。 2．提出了采用多线程机制、“实时处理+“准实时处理”相结合的软件系统结构设 计方案，保证了数据处理的实时性。两种处理方式分别在两个不同级别优先级的线程中实 现，“实时处理”线程优先级高，实现缺陷目标检测，而“准实时处理”线程优先级较低， 完成缺陷的分割和定位。 3．对钢板表面缺陷的快速目标检测、图像滤波、边缘检测、缺陷分割等算法进行研 究，并针对各处理步骤给出了算法实现。 4．为了对检出的缺陷进行分类识别，针对每一缺陷提取了五组大约60个特征量进行 分析，包括基本特征量、灰度特征量、几何特征量、梯度特征量以及纹理特征量。 5．基于实验室的模拟带钢装置，对系统的检测性能进行了测试，当带钢运行速度低 于5m／s时，系统可实现对缺陷的实时在线检出和定位，并且检测效果较好。 关键词：带钢；表面缺陷；千兆网线阵CCD；图像处理；在线检测 本课题得到国家自然科学基金项目——带钢表面缺陷实时图像检测与识别关键技术研究  的资助