[發明專利]一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法

在審

• 申請號: 202211518161.0
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115541601A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 屈小波;彭艷;侯興輝;陳遠清;余超;劉洋;唐佳勇;劉才溢
• 申請（專利權）人: 江蘇永鋼集團有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 張明明

1.一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，其特征在于：低倍檢測流程包括以下步驟：

低倍取樣→試樣加工→吊運→樣品刷洗→腐蝕→回酸→沖洗→吹干→放置無人運輸車→貼標簽→圖像采集→數據分析→數據存儲→樣品入堆；

S1、試樣處理，將待測試樣按照相關標準進行加工，完成后吊運至酸洗槽進行酸洗、吹干處理，確保試樣表面無其他干擾因素；

S2、試樣定位，無人運輸車運送待測試樣從酸洗室運送到檢測系統前，掃碼槍對標簽進行掃描，將待測試樣信息傳遞至系統記錄，通過顯示臺控制面板將箱門打開，無人運輸車將待測試樣移動至檢測裝置內部，按控制面板上“尋零點”按鈕確保相機處于中心位置，通過檢測裝置將無人運輸車位置圖像傳送至監控平臺，移動無人運輸車確保待測試樣處于檢測系統中心位置處，關閉箱門；

S3、試樣圖像采集及系統成像檢測，工業相機捕捉待測試樣圖像，獲取待測試樣種類和尺寸類型信息，檢測裝置自動調整成像高度，工作人員進一步通過操控系統調節成像質量，實現最佳成像效果，完成圖像采集；基于圖像分析系統對圖片進行分析，確定待測試樣存在哪些類型的缺陷，并提取缺陷量化信息：尺寸和數量，參照國家標準以及行業標準建立的評價規則，結合冶金理論模型實現對缺陷進行數字化評級處理，最終將缺陷信息及評級結果顯示在監控系統并儲存數據；

S4、檢測完成，檢測裝置待測試樣檢測完成后，箱門打開，無人運輸車將檢測完試樣運送至樣品入堆場。

2.根據權利要求1所述一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，檢測系統包括無人運輸車AGV、監控系統平臺、硬件系統、電氣控制單元，其中硬件系統包含工業相機、微距相機、高精度3D相機、激光設備、掃碼槍傳感器；電氣控制單元包含PLC、電源、機械結構和防護隔熱模塊；所述高精度3D相機包括鏡頭、光源、濾鏡。

3.根據權利要求2所述的一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，其特征在于：無人運輸車AGV通過在酸洗室和檢測系統之間建立電磁自動引導裝置，結合電腦終端配合控制，實現沿規定的導引路徑行駛。

4.根據權利要求2所述的一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，其特征在于：工業相機、微距相機、高精度3D相機均固定安置于燈罩下方，燈罩安置于移動桿上，箱體內設置Y、Z兩軸滑軌，實現移動桿Y、Z兩方向移動，燈罩設置X軸滑軌，實現相機X軸方向移動。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，其特征在于：箱體、檢測裝置、無人運輸車選用防酸材料，并在外部增加防酸涂層，避免酸霧腐蝕設備本身，抑制設備在酸性環境下發生腐蝕，有效延長使用壽命。

6.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，其特征在于：采集樣品規格待測試樣，包括不同生產工藝下的鋼材。

7.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，其特征在于：試樣圖像采集及系統成像過程，包括：試樣類型及尺寸識別、光源與成像裝置調整、表面平整度檢測與調整、成像采集四個部分。

8.根據權利要求7所述的一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，其特征在于：鋼材低倍試樣類型及尺寸識別部分由2D工業相機實現，試樣進入低倍組織缺陷檢測設備后，相機開始捕捉試樣圖像，獲取當前試樣類型及尺寸信息，并根據試樣類型及尺寸信息確定核心檢測位置。

9.根據權利要求7所述的一種基于機器視覺的鋼材低倍數字化檢測方法，其特征在于：光源與成像裝置調整部分由光源范圍及相機清晰度反饋調節和光源及相機自主升降結構裝置實現，基于當前鋼材低倍試樣類型及尺寸信息，首先由工業相機對LED燈帶光源范圍進行捕捉，并對比試樣邊界，反饋控制調節LED燈帶光源高度，保證LED燈帶光源涵蓋試樣邊界，其次根據工業相機捕捉LED環形光源，并對比所確定核心檢測位置，反饋控制調節環形光源高度，保證環形光源覆蓋核心檢測位置，最后根據工業相機與微距相機成像清晰度，分別調節工業相機與微距相機高度，調整物距保證成像質量。