[發(fā)明專利]離線帶材表面圖像模擬動態(tài)采集方法及裝置

有效

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• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN103543157A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 何永輝;王康健;楊水山;黃佩杰
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成;肖祎

技術領域

本發(fā)明涉及檢測技術，尤其涉及一種基于機器視覺的帶材表面缺陷自動檢測技術。

背景技術

隨著社會化大生產的分工不斷細化和機器視覺的技術的不斷發(fā)展，基于機器視覺帶材表面缺陷自動檢測技術逐漸取代人工檢測，成為了在線帶材表面缺陷檢測系統(tǒng)的主流應用技術。同時，由于帶材的生產速度不斷提高；產品工藝要求檢測的最小缺陷尺寸要求不斷提高；要求檢測缺陷數量、種類不斷增加；產品質量信息化綜合評價要求不斷提高，在線帶材表面缺陷自動檢測技術還需不斷地發(fā)展來滿足實際生產的需要。

基于機器視覺的帶材表面缺陷自動檢測系統(tǒng)以圖像為重要媒介，圍繞著圖像的采集、傳輸、處理和分析展開。系統(tǒng)調試和運行過程中，圖像信息來自對已經存儲的帶材表面圖片或者通過從相機直接采集。如圖1a和圖1b揭示了現有技術中經常使用的兩種檢測流程。圖1a揭示了檢測系統(tǒng)工作時通過圖像傳感器獲得實時圖像，并進行處理的流程。如圖1a所示，基于實時圖像處理的流程大致如下：由圖像傳感器獲取速度脈沖信號、實時采集圖像、實施檢測系統(tǒng)圖像處理算法、輸出缺陷檢測結果。圖1b揭示了采用離線圖像直接測試，用來優(yōu)化系統(tǒng)參數配置的流程。如圖1b所示，利用離線圖片進行測試的流程大致如下：獲取離線圖像、實施檢測系統(tǒng)圖像處理算法、進行參數調整及優(yōu)化、輸出缺陷檢測結果。有效利用離線圖片調試和測試系統(tǒng)是十分有意義的事情，對于減少上線調試和準確評估系統(tǒng)性能有很大幫助。

隨著硬件技術的發(fā)展，基于硬件實現實時圖像采集和處理的專用機器視覺檢測平臺得到了研究和應用，該平臺借助硬件計算資源的數據處理速度優(yōu)勢，通過流水線的圖像處理模式實現圖像的實時處理。圖2揭示了現有技術中使用的一種基于硬件實現的檢測流程。如圖2所示，該檢測流程大致如下：由圖像傳感器獲取速度脈沖信號、實時采集圖像、實施基于板卡的處理算法、進行參數調整及優(yōu)化、輸出缺陷檢測結果。圖2的流程只能應用于實時在線檢測，而不能用于離線檢測。由于硬件圖像處理平臺直接與圖像傳感器接口，采用離線圖像無法直接對該類平臺測試。若通過軟件來模式硬件平臺的功能，雖然容易實現與離線圖片數據的對接，但是軟件模式平臺難于實現，也不能很好地測試硬件平臺的實際性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提出一種利用帶材表面離線圖像動態(tài)模擬在線帶材表面質量圖像采集的裝置，該裝置能夠將已有的帶材表面圖像作為輸入，將這些圖像數據以一定的格式和接口方式進行輸出。由此，可以將具有典型特征的帶材表面缺陷圖像輸出到帶材表面檢測的軟件或者硬件測試平臺，實現對軟件或者硬件圖像檢測平臺的性能測試，進而能夠達到優(yōu)化圖像處理算法、參數和整個系統(tǒng)性能的目的。

根據本發(fā)明的一實施例，提出一種離線帶材表面圖像模擬動態(tài)采集裝置，包括輸入端口、I/O接口、圖像數據整合裝置、輸出端口、Camlink輸出接口和存儲器。輸入端口與上位計算機連接，通過輸入端口從上位計算機獲取帶材表面圖像和參數。I/O接口接收速度脈沖信號。圖像數據整合裝置連接到輸入端口和I/O接口，圖像數據整合裝置從輸入端口接收帶材表面圖像和參數，從I/O接口接收速度脈沖信號，圖像數據整合裝置依據處理速度脈沖控制信號和參數對帶材表面圖像進行整合并控制帶材表面圖像的采集速度和輸出速度。輸出端口連接到圖像數據整合裝置。Camlink輸出接口連接到圖像數據整合裝置，Camlink輸出接口包括數個基礎Camlink接口和一個全Camlink接口。存儲器連接到圖像數據整合裝置。

在一個實施例中，參數包括帶材表面圖像的寬度和高度。

在一個實施例中，圖像數據整合裝置包括高度調整器、寬度調整器和隊列緩存器。高度調整器依據參數調節(jié)帶材表面圖像的高度。寬度調整器依據調節(jié)帶材表面圖像的寬度。隊列緩存器以張為單位將經過高度和寬度調整的圖像排列呈緩存隊列。速度控制器依據速度脈沖信號調節(jié)圖像采集和輸出速度。

在一個實施例中，存儲器是SRAM存儲器和SDRAM存儲器，輸入端口和輸出端口都是千兆網絡接口。

根據本發(fā)明的一實施例，提出一種離線帶材表面圖像模擬動態(tài)采集方法，包括：獲得參數、速度脈沖信號和帶材表面圖像；依據參數和速度脈沖信號對帶材表面圖像進行整合，將整合后的圖像以張為單位存儲到圖像緩存隊列中，速度脈沖信號控制圖像采集的速度；依據速度脈沖信號確定圖像的輸出速度；依據參數選擇輸出接口輸出圖像。

在一個實施例中，參數包括帶材表面圖像的寬度和高度。

在一個實施例中，依據參數對帶材表面圖像進行整合包括將帶材表面圖像縮放成設定的寬度和高度。