[發(fā)明專利]一種基于三維掃描和機(jī)器視覺的帶鋼缺陷檢測方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-09-27
• 公開（公告）號: CN115564720A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黨寧員;沈昕怡;段亞東;周玉駿;陶利;張培毅
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60;G06T7/70;G06V10/764;G06N20/00
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 甄偉軍

本發(fā)明公開了一種基于三維掃描和機(jī)器視覺的帶鋼缺陷檢測方法及系統(tǒng)，其包括：利用相機(jī)和三維掃描設(shè)備針對同一位置的帶鋼，分別獲取二維圖像信息和三維輪廓信息；根據(jù)二維圖像信息和三維輪廓信息，獲取帶鋼的邊界；根據(jù)預(yù)設(shè)特征分別利用預(yù)設(shè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對圖像中的缺陷進(jìn)行識別分類，并對獲取的缺陷基于邊界進(jìn)行定位；對識別的缺陷圖像進(jìn)行輸出，并發(fā)出警報。其能夠避免水(油)漬偽缺陷以及邊部偽缺陷被錯誤識別，提高帶鋼識別準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及帶鋼檢測的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三維掃描和機(jī)器視覺的帶鋼缺陷檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在帶鋼的生產(chǎn)過程中，水(油)漬缺陷以及邊部偽缺陷對現(xiàn)有視覺檢測系統(tǒng)的影響非常大，極易造成誤判。如圖4、5和6所示，其問題主要為，帶鋼在酸洗過程中有明顯的帶水(油)現(xiàn)象，從生產(chǎn)角度來說，完全去除水(油)漬幾乎沒有可能。殘留在帶鋼上的水如果沒有被及時除去，則會在相機(jī)視覺的采集過程中被記錄。而在帶鋼冷卻后并不會有任何缺陷顯示。水(油)漬缺陷形態(tài)多樣，從圖像上觀測，許多嚴(yán)重缺陷均與其相似，水(油)漬缺陷是一種典型的偽缺陷。而邊部偽缺陷出現(xiàn)于CCD采集數(shù)據(jù)過程中，主要成因是圖像數(shù)據(jù)采集過程中帶鋼邊界圖像虛化、帶鋼邊界無法正常檢出，或者是帶鋼載體(張緊輥的輥面)磨損后光線反射，實際上該處邊界部分并不存在實質(zhì)的缺陷。由此需要一種基于三維掃描和機(jī)器視覺的帶鋼缺陷檢測方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例通過提供一種基于三維掃描和機(jī)器視覺的帶鋼缺陷檢測方法及系統(tǒng)，至少部分解決了現(xiàn)有技術(shù)中水(油)漬偽缺陷以及邊部偽缺陷被錯誤識別的技術(shù)問題，實現(xiàn)了提高帶鋼識別準(zhǔn)確度的技術(shù)效果。

第一方面，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供了如下技術(shù)方案：

一種基于三維掃描和機(jī)器視覺的帶鋼缺陷檢測方法，包括：

利用相機(jī)和三維掃描設(shè)備針對同一位置的帶鋼，分別獲取二維圖像信息和三維輪廓信息；

根據(jù)上述二維圖像信息和三維輪廓信息，獲取上述帶鋼的邊界；

根據(jù)預(yù)設(shè)特征分別利用預(yù)設(shè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對圖像中的缺陷進(jìn)行識別分類，并對獲取的缺陷基于上述邊界進(jìn)行定位；

對識別的缺陷圖像進(jìn)行輸出，并發(fā)出警報。

可選的，在對識別的缺陷圖像進(jìn)行輸出之后，上述方法還包括：

將識別出的缺陷圖像進(jìn)行分割抓取，并將獲得的圖像以及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲單元。

可選的，上述獲取上述帶鋼的邊界的步驟，還包括：

根據(jù)上述二維圖像信息中明暗數(shù)據(jù)的變化，定位上述二維圖像信息的第一邊界。

可選的，上述獲取上述帶鋼的邊界的步驟，還包括：

根據(jù)上述三維輪廓信息中高度數(shù)據(jù)的變化，定位上述三維輪廓信息的第二邊界。

可選的，在獲取上述帶鋼的邊界的之后，上述方法還包括：

將第一邊界和第二邊界進(jìn)行對比，若超過預(yù)設(shè)閾值時，則進(jìn)行報警，并選擇與上述帶鋼寬度誤差最小的一個參與識別。

可選的，上述分別獲取二維圖像信息和三維輪廓信息的步驟，還包括：

利用待測位置張力輥的轉(zhuǎn)動脈沖作為上述相機(jī)和上述三維掃描設(shè)備的觸發(fā)源。

可選的，在對識別的缺陷圖像進(jìn)行輸出之前，上述方法還包括：

增加上述二維圖像信息和三維輪廓信息的描述；

基于歷史數(shù)據(jù)對缺陷的危險程度進(jìn)行定義；