表面質(zhì)量是帶鋼質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)帶鋼表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高。在市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)條件下，其質(zhì)量不僅代表企業(yè)的形象，而且還是贏得市場(chǎng)的首要條件。如何有效檢測(cè)帶鋼表面缺陷的同時(shí)加快檢測(cè)速度是當(dāng)前帶鋼缺陷實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)很重要的課題。傳統(tǒng)上，冷軋帶鋼的表面缺路檢測(cè)由檢測(cè)人員通過(guò)人眼目光來(lái)完成，但是，這種方法存在著很多不足: (1)檢測(cè)結(jié)果容易受檢測(cè)人員主觀因素影響；（2）這種方法只能用于檢測(cè)運(yùn)行速度很慢(在50m/min下)的帶鋼表面: (3)這種方法很難檢測(cè)到小的缺陷。然而近年來(lái)，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和光電子技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的深化及實(shí)用化，和機(jī)器視覺(jué)被運(yùn)用到帶鋼表面缺陷檢測(cè)以后，帶鋼表面缺陷檢測(cè)終于向了智能自動(dòng)化的時(shí)代。

一、帶鋼表面缺陷的分類

帶鋼表面缺陷往往具有多樣性、復(fù)雜性的特點(diǎn)。不同生產(chǎn)線產(chǎn)生的表面缺陷往往會(huì)有不同的特點(diǎn)，同生產(chǎn)線在不同工藝參數(shù)，或工藝參數(shù)相同而生產(chǎn)條件不同情況下產(chǎn)生的表面缺陷也有區(qū)別。由于帶鋼表面缺陷的種類太多，為研究方便，本文特提供帶明表面常見(jiàn)的幾種缺陷。

1、壓入氧化鐵

“壓入氧化股”的典型形狀見(jiàn)下圖

特征:一般粘附在鋼板表面.分布于板面局部和全部。外觀呈現(xiàn)不規(guī)則形狀。

成因:軋輥制節(jié)奏快。軋輥材質(zhì)性能差等原因造成的軋表面氧化膜脫落。

2.結(jié)疤

“結(jié)疤”的典型形狀見(jiàn)下圖

特征:呈現(xiàn)葉狀、羽狀、條狀、魚(yú)鱗狀、舌端狀等形狀。

成因:鑄定條件不佳或飛濺造成的表面缺陷和皮下氣泡等。

3. 擦傷

擦傷的典型形狀見(jiàn)下圖

特征:沿軋制方向呈現(xiàn)深淺不的擦痕。

成因:輥道表面粗糙、磨損、變形或不轉(zhuǎn)動(dòng)。使鋼板與輥道相擦 。

4.輥印

輥印的典型形狀見(jiàn)下圖

特征:具有一定間距的凹凸缺陷。

成因:軋輥表面粘有異物壓入帶鋼表面，軋輥材質(zhì)不佳造成軋輥、帶鋼焊縫過(guò)高而軋制中抬輥不及時(shí)引起粘輥造成的。

5.邊裂

“邊裂”的典型形狀見(jiàn)下圖

特征:鋼板邊緣沿長(zhǎng)度方向的一側(cè)或兩側(cè)出現(xiàn)破裂，嚴(yán)重者呈現(xiàn)鋸齒狀

成因：軋輥調(diào)整不好或者輥型與版型配合不好，使鋼帶邊部延伸不均

6.劃痕

“劃痕”的典型形狀見(jiàn)下圖

特征:平行于軋制方向的較長(zhǎng)線狀缺陷，有可見(jiàn)深度，零散或成排布。

成因：帶鋼與其他器物接觸或各異導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)速度與帶鋼速度不同步，出現(xiàn)打滑后造成。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)

首先通過(guò)高速CCD相機(jī)實(shí)時(shí)獲取帶鋼表面圖像，將圖像數(shù)據(jù)送給DSP處理，DSP理取井分析圖像的特征信息，然后將其與事先建立的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較，從而判斷帶鋼是否有缺陷，如果有，則識(shí)別存在那種缺陷。根據(jù)這一思路設(shè)計(jì)主要系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)分為三個(gè)部分，如下圖所示:第一部分為圖像采集模塊，它采集并將原始模擬視頻轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻；第二部分DSP對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，識(shí)別圖像是否存在缺陷以及缺陷類型；第三部分對(duì)DSP的輸出結(jié)果輸出，進(jìn)行服務(wù)器對(duì)缺陷圖像的儲(chǔ)存，以便以后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

其中，圖像采集部分通過(guò)高速CCD相機(jī)實(shí)時(shí)地獲取帶鋼上、下表面圖像， 并采用高速A/D轉(zhuǎn)接器將前期獲取的圖像轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，并將采集的數(shù)據(jù)送往數(shù)字信導(dǎo)處理器DSP；圖像缺陷識(shí)別部分判斷圖像是否存在缺陷，對(duì)預(yù)處理的缺陷圖像提取并分析特征信息，然后利用各種機(jī)器視覺(jué)中各種方法判斷出缺陷類型；圖像輸出及與服務(wù)器通信模塊將鋼板的缺陷類型加在原始圖像上，進(jìn)行儲(chǔ)存并進(jìn)行顯示。

三 、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案

四、工作原理

使用“背光”成像方式，通過(guò)架設(shè)在生產(chǎn)線 上的線陣相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步掃描，利用高高的LED線性聚光光源進(jìn)行背打光。當(dāng)出現(xiàn)缺陷時(shí)，強(qiáng)光透過(guò)針孔，CCD相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)運(yùn)用多功配圖學(xué)處理軟件進(jìn)行在線缺陷檢測(cè)、分類和處理各種缺陷進(jìn)行分析處理輸出。

五、系統(tǒng)功量

1. 100%幅面帶鋼表面缺陷檢則，發(fā)現(xiàn)帶鋼表面缺陷十可以根據(jù)設(shè)定發(fā)出警報(bào)，提示及時(shí)修復(fù)，避免大量缺陷產(chǎn)品的產(chǎn)生。

2.完整的表面質(zhì)量信息，帶鋼表面缺陷圖像由計(jì)算機(jī)進(jìn)行保存，每卷帶鋼產(chǎn)品都有完全的疵點(diǎn)圖像/位置和數(shù)量等信息，產(chǎn)品幅面邊緣根據(jù)需要可以進(jìn)行自動(dòng)貼標(biāo)。

3.高精度帶鋼表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)方案可100%檢測(cè)出0.01平方毫米以上的針孔缺陷。滿足客戶的不斷提升的帶鋼產(chǎn)品品質(zhì)要求；

4. 軟件數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，可以對(duì)生產(chǎn)的每卷帶鋼材料進(jìn)行精確的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)。詳細(xì)的缺陷記錄（大小和位置）和統(tǒng)計(jì)為生產(chǎn)工藝及設(shè)備狀態(tài)調(diào)整提供了方便，離線分析用于后續(xù)分切和質(zhì)量管理，可有效保證產(chǎn)品質(zhì)量；

5.系統(tǒng)聯(lián)動(dòng) 當(dāng)帶鋼針表面缺陷系統(tǒng)檢測(cè)到帶鋼缺陷時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，也可在系統(tǒng)中加入其它連鎖I/O輸出；在帶鋼表面發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，在產(chǎn)品的邊緣粘貼標(biāo)簽定位誤差在5mm以內(nèi)。傳統(tǒng)的帶鋼檢測(cè)模式下系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，系統(tǒng)軟件會(huì)在缺陷分布圖上通過(guò)缺陷的橫縱位置標(biāo)定確缺陷的具體位置。通過(guò)缺陷定位系統(tǒng)可以對(duì)針孔數(shù)量等信息一目了然，在某些特定的需要成卷后分切的產(chǎn)品，配備缺陷定位系統(tǒng)更有利于發(fā)現(xiàn)缺陷。