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鋼,鋁,銅板金屬平面材料廣泛用于工業(yè)

2022-07-19 11:01:04 精質(zhì)視覺

  金屬平面材料(例如,鋼,鋁,銅板等)廣泛用于汽車制造,橋梁建筑,航空航天和其他支柱產(chǎn)業(yè),為現(xiàn)代社會發(fā)展和生活改善做出了巨大貢獻(xiàn)。然而,在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中,加工設(shè)備的損壞或惡劣的工業(yè)環(huán)境不可避免地會導(dǎo)致金屬平面材料產(chǎn)品出現(xiàn)某些質(zhì)量問題。一些具有大面積或周期性特征的產(chǎn)品表面缺陷不僅影響后續(xù)生產(chǎn),而且威脅終端產(chǎn)品的質(zhì)量,給制造企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和聲譽(yù)損失。表面缺陷區(qū)域的數(shù)量,程度和分布是決定工業(yè)金屬平面材料質(zhì)量的重要因素?;谡駝勇曊{(diào)制,無線傳感技術(shù)和其他不同原理的損傷檢測方法已經(jīng)進(jìn)行了很長時間的研究。但是,基于計(jì)算機(jī)視覺的表面缺陷檢測方法具有成本低,操作簡便,性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn),是在圖像表面發(fā)現(xiàn)和定位異常區(qū)域的最常用方法。硬件設(shè)施的發(fā)展以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,自動視覺檢查(AVI)設(shè)備已逐漸成為工業(yè)制造商提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的標(biāo)準(zhǔn)配置。2SD機(jī)器視覺檢測設(shè)備_CCD視覺檢測_外觀缺陷檢測系統(tǒng)_精質(zhì)視覺

  金屬平面材料(例如鋼,鋁,銅板和帶材)具有相似的外觀特征,具有統(tǒng)一的質(zhì)量要求,可以概括為“精確的尺寸,均勻的表面和光潔的表面”,這意味著板材的厚度和寬度應(yīng)符合規(guī)定的精度要求,表面應(yīng)清潔且無鱗,裂紋,劃痕,輥痕和氣泡等。金屬平面材料表面的缺陷不僅會損壞平面產(chǎn)品的外觀,而且可能成為應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié),成為破裂和腐蝕的根源。用于金屬平面材料表面缺陷的檢測設(shè)備應(yīng)具有兩個主要功能:缺陷檢測和缺陷分類。前者的目的是在工業(yè)生產(chǎn)過程中在線準(zhǔn)確地檢測和定位缺陷,而無需識別缺陷的類型,以便工業(yè)現(xiàn)場可以根據(jù)缺陷的程度和頻率調(diào)整相應(yīng)的連鑄/軋制設(shè)備,從而盡快控制相似缺陷的大量擴(kuò)散,并有效避免質(zhì)量問題造成的經(jīng)濟(jì)損失。同時,缺陷分類是識別和標(biāo)記檢測到的缺陷,以便最終產(chǎn)品的分級。分類精度直接由缺陷檢測的精度決定;因此,檢測系統(tǒng)的整體性能主要受到缺陷檢測過程中各種算法的準(zhǔn)確性,時間效率和魯棒性的限制,這是本文的重點(diǎn)。2SD機(jī)器視覺檢測設(shè)備_CCD視覺檢測_外觀缺陷檢測系統(tǒng)_精質(zhì)視覺

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鋼,鋁,銅板金屬平面材料廣泛用于工業(yè)

  金屬平面材料的在線表面缺陷檢測在生產(chǎn)過程中面臨以下嚴(yán)峻挑戰(zhàn):2SD機(jī)器視覺檢測設(shè)備_CCD視覺檢測_外觀缺陷檢測系統(tǒng)_精質(zhì)視覺

  (1)高表面反射率鋼,鋁,銅帶和其他極薄帶的表面光滑,并且它們的高表面反射率易于帶來較高的光影區(qū)域;然后,灰度值不一致的現(xiàn)象增加了錯誤邊緣檢測的可能性。2SD機(jī)器視覺檢測設(shè)備_CCD視覺檢測_外觀缺陷檢測系統(tǒng)_精質(zhì)視覺

  (2)偽缺陷干擾偽缺陷(例如水滴,水布,雨水線,水霧以及在層流冷卻過程中產(chǎn)生的其他實(shí)際缺陷)會導(dǎo)致檢測設(shè)備頻繁出現(xiàn)誤報。2SD機(jī)器視覺檢測設(shè)備_CCD視覺檢測_外觀缺陷檢測系統(tǒng)_精質(zhì)視覺

  (3)隨機(jī)彈性變形由于連續(xù)的軋制設(shè)備振動,軋制速度差,側(cè)導(dǎo)板異位,軋制速度波動,類大氣湍流效應(yīng)等原因,隨機(jī)彈性變形會在電荷耦合器件(CCD)相機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)圖像失真。2SD機(jī)器視覺檢測設(shè)備_CCD視覺檢測_外觀缺陷檢測系統(tǒng)_精質(zhì)視覺

  (4)海量圖像數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)世界中生產(chǎn)線的高速,卷材更換的快節(jié)奏以及熱軋機(jī)中對細(xì)微缺陷檢測的需求,使得圖像采集前端連續(xù)生成大量圖像數(shù)據(jù),其峰值速度高達(dá)5.12 Gbps ,這要求檢測算法必須在檢測精度,計(jì)算和可靠性之間達(dá)到良好的平衡。2SD機(jī)器視覺檢測設(shè)備_CCD視覺檢測_外觀缺陷檢測系統(tǒng)_精質(zhì)視覺

  在不同的工藝中,不同類型的工業(yè)設(shè)備的工藝操作使表面紋理有很大的差異,相應(yīng)的金屬板和帶材也具有不同的檢測難度。下圖列出了金屬平面材料的三個典型表面圖像。左側(cè)是無缺陷的圖像,右側(cè)顯示了幾個典型的缺陷或偽缺陷圖像,例如鱗片,渣痕,裂紋,劃痕,毛刺和連鑄坯表面上的照明不均勻;在熱軋帶鋼表面上有輥痕,劃痕,夾渣,夾雜物,孔洞和氧化皮;冷軋帶鋼表面的酸洗,腐蝕,波紋,污點(diǎn),凹坑和孔。這些圖像都是使用線性陣列掃描CCD相機(jī)從現(xiàn)實(shí)世界的生產(chǎn)線上獲取的。2SD機(jī)器視覺檢測設(shè)備_CCD視覺檢測_外觀缺陷檢測系統(tǒng)_精質(zhì)視覺

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