带钢表面缺陷检测 姓名：朱士娟学号：1110121137 摘要 表面质量的好坏是带钢的一项重要指标，随着科学技术的不断发展，后续加工工业对带钢的表面质量要求越来越高。如何检测出带钢表面缺陷并加以控制，引起带钢生产企业的高度关注。随着计算机视觉技术的发展和计算机性能的不断提高，由带钢图像在线检测其表面质量已成为国内外学者研究的热点课题。在本课题中，首先提出了带钢表面监测系统的总体设计方案，从硬件和软件上保汪系统的实时性和精确度。其次设计一种获得噪声图像的方法，分析图像的噪声特性。并在此基础上针对传统中值滤波算法复杂、处理时间长等缺点，提出一种改进的迭代的中值滤波方法，这种方法在有效滤掉噪声的同时尽可能地保存了图像的细节，并比传统的中值滤波方法大大地减少了处理时间。在对图像进行滤波处理后，本文分别提出了BP神经网络法，区域灰度羞绝对值闽值法和基于背景差分的小区域闽值法三种方法，对带钢表面缺陷进行检测。本文选取300幅带钢图片进行实验，结果表明这三种方法的漏检率和错判率均在5％以下，且速度至少能达到10毫秒／每帧，满足实时检测系统低漏检率、低错判率和快速检测的要求。其中BP网络检测方法适应性好，可以通过样本学习适应相应的环境变化，并且不但能检测出已知样本的缺陷，而且对未知缺陷样本的检测效果也很好。区域灰度差绝对值检测方法算法简单，运算速度最快，能实现5毫秒／每帧的检测速度。基于背景差分的小区域闽值法除了算法简单，速度快以外，它还能有效地检测出微小的、对比度低的缺陷，并且背景图像的不断更新能使系统适应带钢表面质量的不断变化，使系统能满足不同生产环境的检测需要。通过本论文的研究和探索，使带钢表面监测系统的实用化更前迸一步，为进一步的带钢表面质量在线控制识别奠定了基础。 关键词带钢，图像处理，滤波，缺陷检测 1检测原理 设轧制带钢速度为ν，在钢板的上下表面各安置一套检测装置（图1），在平行于钢板表面且垂直于速度方向处放置一个高强度线光源，光源经过聚焦光学系统照亮钢板表面。根据表面主要缺陷特点可将缺陷分为亮域缺陷（捕捉和
热镀锌带钢被忽视的几种缺陷分析 摘要：本文重点讨论一些被钢厂忽视，但用户反映较强烈的缺陷供生产厂相关人员引起足够重视，如边部暗影、规格印、钝化非钝化混料、涂油量控制不足等方面的问题进行讨论，旨在提高产品适用性，提高用户满意度最终达到提升产品竞争力的目的。 关键词：热镀锌；汽车板；缺陷 Analysis of several defects in hot-dip galvanized strip Song Lichun (BX Steel Plates Co., Ltd.,Liao Ning BenXi 117000) Abstract: this paper focuses on some neglected by steel mills, but users reflect strong defects for the relevant personnel of the factory to pay enough attention to, such as edge shadow, specification printing, passivation of non-passivation mixture, insufficient control of the amount of oil coating, and so on. Keywords: hot dip galvanizing; automobile plate; defect 1 引言 热镀锌带钢因其具有的优良防锈蚀性已广泛用于汽车、家电等行业。尤其在家电行业已越来越得到更为广泛的应用。随着我国家电工业的迅速发展，已具备了全球最具竞争力的行业，各家电企业对热镀锌材料的要求更加严格。表面质量几乎达到无缺陷要求，各钢厂也在全力适应这种要求，热镀锌带钢生产过程的常见缺陷如脱锌、漏镀、锌疤、辊印、划伤等缺陷已引起钢厂方面的足够重视，本文不再赘述。本文重点对一些被钢厂忽视又被用户不能接受的缺陷进行讨论，以引起相关人员的重视，避免类似缺陷的产生，从而提高产品竞争力。 2 热镀锌板几种被忽视的缺陷分析 2.1边部暗影 2.1.1边部暗影形态 图1 、2 边部暗影 边部暗影通常出现在一侧或两侧，与主板面有较明显色差，距边部距离不等此起彼伏，类似山峰状，带钢两侧或轮流出现，边部暗影整卷存在。 2.1.2边部暗影成因 这种缺陷未在生产厂生产过程发现，在用户配送加工开卷时即发现，经过详细多次对外包装及原卷观察，所有的有边部暗影都出现在钝化产品，未发现非钝化产品由此缺陷，根据暗影形貌确认为钢厂生产过程造成，即带钢经光整后烘干不良（即边部水迹残留）进入钝化后痕迹保留，涂油卷曲过程未显现，到用户开卷时暴露。 轻微的板型不良、烘干温度不足、挤干辊不到位或挤干辊状态不良是产生边部暗影的主要原因， 2.1.3边部暗影控制措施 操作人员定时观察光整烘干后带钢表面状态，及时检查确认烘干温度，调整确认挤干辊表面状态，发现不良及时换辊。 2.2规格印 2.2.1规格印成因 规格印对现在的各种用户来说是一个不可接受的缺陷，规格印是由于热镀锌
带钢表面缺陷检测系统 （无锡创视新科技有限公司李军） 表面质量是带钢质量的一项重要指标，随着科学技术的不断发展，对带钢表面质量的要求越来越高。在市场的激烈竞争条件下，其质量不仅代表企业的形象，而且还是赢得市场的首要条件。如何有效检测带钢表面缺陷的同时加快检测速度是当前带钢缺陷实时检测技术的一个很重要的课题。传统上，冷轧带钢的表面缺陷检测由检测人员通过人眼目光来完成。但是，这种方法存在着很多不足：（1）检测结果容易受检测人员主观因素影响；（2）这种方法只能用于检测运行速度很慢（在50m/min下）的带钢表面；（3）这种方法很难检测到小的缺陷。然而近年来，微电子技术、计算机技术、自动化技术和光电子技术的飞速发展，人工智能、神经网络理论的深化及实用化，和机器视觉被运用到带钢表面缺陷检测以后，带钢表面缺陷检测终于走向了智能自动化的时代。 一、带钢表面缺陷的分类 带钢表面缺陷往往具有多样性、复杂性的特点。不同生产线产生的表面缺陷往往会有不同的特点，同一生产线在不同工艺参数，或工艺参数相同而生产条件不同情况下产生的表面缺陷也有区别。由于带钢表面缺陷的种类太多，为研究方便，本文特提供带钢表面常见的几种缺陷。 1、压入氧化铁 “压入氧化铁”的典型形状见下图 特征：一般粘附在钢板表面，分布于板面局部和全部。外观呈现不规则形状。 成因：轧制节奏快，轧辊材质性能差等原因造成的轧辊表面氧化膜脱落。 2、结疤 “结疤”的典型形状见下图 特征：呈现叶状、羽状、条状、鱼鳞状、舌端状等形状。 成因：铸锭条件不佳或飞溅造成的表面缺陷和皮下气泡等。 3、擦伤 “擦伤”的典型形状见下图 特征：沿轧制方向呈现深浅不一的擦痕。 成因：辊道表面粗糙、磨损、变形或不转动，使钢板与辊道相擦。 4、辊印 “辊印”的典型形状见下图 特征：具有一定间距的凹凸缺陷。 成因：轧辊表面粘有异物压入带钢表面、轧辊材质不佳造成粘辊、带钢焊缝过高而轧制中抬辊不及时引起粘辊造成的。 5、边裂 “边裂”的典型形状见下图 特征：钢板边缘沿长度方向的一侧或两侧出现破裂，严重者呈现锯齿状。 成因：轧辊调整不好或辊型与版型配合不好，使钢带边部延伸不均。 6、划痕 “划痕”的典型形状见下图
带钢表面缺陷检测方法研究 学号：1110121096 班级：11材控2班姓名：倪明 摘要：表面质量的好坏是带钢的一项重要指标，随着科学技术的不断发展，后续加工工业对带钢的表面质量要求越来越高。如何检测出带钢表面缺陷并加以控制，引起带钢生产企业的高度关注。本文通过对带钢表面的缺陷检测的重要性分析，讲述了国内外带钢表面缺陷检测的发展现状，并比较分析了几种检测方法，最终得出本研究的意义。由于带钢表面缺陷种类繁多，建议下一步研究工作重点放在缺陷种类识别与分类部分，以满足带钢表面缺陷的无遗漏检测。 关键词: 带钢表面缺陷缺陷检测 1.1带钢表面缺陷检测的重要性 随着生活水平的提高和生产力的发展，人们对产品质量提出了更高的要求，带钢作为机械、航天、电子等行业的原材料，用户对其表面质量的要求更加严格。影响带钢表面质量的主要因素是带钢在制造过程中由于原材料、轧制设备和加工工艺等多方面的原因，导致其表面出现的擦伤、结疤、划痕、粘结、辊印、针眼、孔洞、表面分层、麻点等不同类型的缺陷。这些缺陷不仅影响产品的外观，更严重的是降低了产品的抗腐蚀性、耐磨性和疲劳强度等性能。原料钢卷的表面缺陷是造成深加工产品废次品的主要原因。由于部分质量缺陷在出厂前不能有效地被检测出来，而在用户使用过程中被发现，造成用户索赔，不仅给企业带来巨大的经济损失，还严重影响了产品的市场形象，降低了用户对产品的信任度。因此，必须加强对带钢表面缺陷的检测和控制，这对于剔除废品、减少原料浪费、提高成材率、改善工人劳动条件都有重要意义。而如何在生产过程中检测出带钢的表面缺陷，从而控制和提高带钢产品的质量，一直是钢铁生产企业非常关注的问题。 1.2 国内外带钢表面缺陷检测方法与装置研究现状 目前带钢表面缺陷检测装置主要分为采用传统检测方法的检测装置、采用自动检测方法的检测装置和采用计算机视觉检测方法的检测装置。 1.2.1传统检测方法 非自动化的传统表面缺陷检测方法可以分为人工目视检测方法和频闪光检测法两种。05年代至06年代，冷轧带钢表面缺陷检测主要采用人工目视检测，检测者凭借肉眼观察缺陷。由于带钢轧制速度很快，人眼无法可靠的捕获缺陷信息。同时，某些高质量的带钢要求其表面缺陷小于0.5mm×0.5mm，这种微小缺陷人的视觉很难发觉，从而产生大量的漏检和误检。人工检测需要在高温、噪音、粉尘、振动的恶劣环境下进行，对人的身体和心理造成极大伤
表面缺陷无损检测方法的比较方法 项目 磁粉检测（MT） 漏磁检测（MLF） 渗透检测（PT） 涡流检测（ET） 方法原理 磁力作用 磁力作用 毛细渗透作用 电磁感应作用 能检出的缺陷 表面和近表面缺陷 表面和近表面缺陷 表面开口缺陷 表面及表层缺陷 缺陷部位的显示形式 漏磁场吸附磁粉形成磁痕 漏磁场大小分布 渗透液的渗出
检测线圈输出电压和相位发生变化 显示信息的器材 磁粉 计算机显示屏 渗透液、显像剂 记录仪、示波器或电压表 适用的材料 铁磁性材料 铁磁性材料 非多孔性材料 导电材料 主要检测对象 铸钢件、锻钢件、压延件、管材、棒材、型材、焊接件、机加工件在役使用的上述工件检测铸钢件、锻钢件、压延件、管材、棒材、型材、焊接件、机加工件在役使用的上述工件检测任何非多孔性材料、工件及在役使用过的上述工件检测 管材、线材和工件检测；材料状态检验和分选；镀层、涂层厚度测量 主要检测缺陷 裂纹、发纹、白点、折叠、夹渣物、冷隔 裂纹、发纹、白点、折叠、夹渣物、冷隔 裂纹、白点、疏松、针孔、夹渣物
裂纹、材质变化、厚度变化缺陷显示 直观 直观 直观 不直观 缺陷性质判断 能大致确定 能大致确定 能基本确定 难以判断 灵敏度 高 高 高 较低 检测速度 较快 快 慢
很快 污染 较轻 无污染 较重 无污染 相对优点 可检测出铁磁性材料表面和近表面（开口和不开口）的缺陷。 能直接的观察出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。 具有较高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷。 单个工件的检测速度快、工艺简单，成本低、污染轻。 综合使用各种磁化方法，几乎不受工件大小和几何形状的影响。 检测缺陷重复性好。 可检测受腐蚀的在役情况。 a) 易于实现自动化 b) 较高的检测可靠性 c) 可以实现缺陷的初步量化 d) 在管道的检查中，在厚度高达30mm的壁厚范围內，可同时检测內外壁缺陷 e) 高效、无污染,可以获得很高的检测效率. 可检测出任何非松孔性材料表面开口性缺陷。 能直接的观察出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。 具有较高的灵敏度。 着色检测时不用设备，可以不用水电，特别适用于现场检验。 检测不受工件几何形状和缺陷方向的影响。 对针孔和疏松缺陷的检测灵敏度较高。 非接触法检测，适用于对管件、棒材和丝材进行自动化检测，速度快。 可用检测材料导电率代替硬度检测。了解材料的热处理状态和进行材料分选。污染很小。 相对局限性
双元表面缺陷检测系统在塑料行业的应用 章毅 （浙江双元科技开发有限公司，浙江杭州） 摘要：双元公司致力于利用先进成熟的技术和完善快捷的售服网络，为塑料行业，特别是薄膜类及片材类客户提供一整套缺陷检测及处理的解决方案。 关键字：双元缺陷检测塑料 随着各行各业对塑料制品的要求不断提高，以及同行业内的竞争不断加剧，塑料制品的质量控制日益受到各个塑料企业的关注和重视。如何对生产线上的产品进行实时掌控？如何保证提供给客户是完美无暇的产品？浙江双元科技开发有限公司依托本身雄厚的技术实力以及广大的应用网络，从2003年开始，对应用于各行业的表面缺陷在线检测系统进行开发，经过不断的攻关与完善，目前新一代的具有完全自主知识产权的表面缺陷检测系统已成功的应用于造纸、塑料薄膜、新材料、无纺布、金属片材等各个行业，总计应用实例已达三百余套。其中，在塑料行业内的保有量也已近百套！ 本文将就双元表面缺陷检测系统在塑料行业中的应用进行介绍。 一、公司概况 浙江双元科技开发有限公司（双元科技）成立于2000年3月。公司主要从事过程自动控制和产品质量在线检测系统的开发和研制。 公司的技术创新中心下辖产品表面缺陷检测技术、产品质量控制技术、微波应用技术、产品色度检测分析技术、电磁感应加热技术等6个研究所，对相关领域的应用技术开展了前瞻性的研究。通过这些年的研究，公司成功推出了一系列产品，每个产品都是自主研发的，总体技术水平已经接近或达到了国际先进水平，初步形成了国产高档过程检测仪器仪表及控制系统产品平台，打破了国外公司在该领域的垄断地位。 公司于2006年11月被浙江省科技厅认定为“浙江省高新技术企业”。现有员工106人，其中工程技术及管理人员就占了70%左右。 二、系统介绍 双元表面缺陷检测系统（以下简称SYWIS）能够在线检测、识别和显示塑料薄膜表面上的各种缺陷。其主要由高速CCD线阵相机，组合光源及机架、数据处理中心、报警系统和操作站组成。采用当今世界上先进的在线检测识别、成像及数据处理技术，为客户提供了包括实时缺陷检测、图象显示、报警、质量报告、设备故障诊断等功能在内的表面缺陷检测全套
带钢轧制常见缺陷原因分析 结疤(M01) 图7-1-1 图7-1-2 1.缺陷特征 附着在钢带表面，形状不规则翘起的金属薄片称结疤。呈现叶状、羽状、条状、鱼鳞状、舌端状等。结疤分为两种，一种是与钢的本体相连结，并折合到板面上不易脱落；另一种是与钢的本体没有连结，但粘合到板面上，易于脱落，脱落后形成较光滑的凹坑。 2.产生原因及危害 产生原因： ①板坯表面原有的结疤、重皮等缺陷未清理干净，轧后残留在钢带表面上；②板坯表面留有火焰清理后的残渣，经轧制压入钢带表面。 危害： 导致后序加工使用过程中出现金属剥离或产生孔洞。 3.预防及消除方法 加强板坯质量验收，发现板坯表面存在结疤和火焰清理后残渣应清理干净。 4.检查判断 用肉眼检查； 不允许存在结疤缺陷，对局部结疤缺陷，允许修磨或切除带有结疤部分带钢的方法消除，如结疤已脱落，则比照压痕缺陷处理。 7.2气泡(M02)
图7-2-1闭合气泡 图7-2-2开口气泡 图7-2-3开口气泡 1.缺陷特征 钢带表面无规律分布的圆形或椭圆形凸包缺陷称气泡。其外缘较光滑，气泡轧破后，钢带表面出现破裂或起皮。某些气泡不凸起，经平整后，表面光亮，剪切断面呈分层状。 2.产生原因及危害 产生原因： ①因脱氧不良、吹氩不当等导致板坯内部聚集过多气体； ②板坯在炉时间长，皮下气泡暴露或聚集长大。 危害： 可能导致后序加工使用过程中产生分层或焊接不良。 3.预防及消除方法 ①加强板坯质量验收，不使用气泡缺陷暴露的板坯； ②严格按规程加热板坯，避免板坯在炉时间过长。 4.检查判断 用肉眼检查； 不允许存在气泡缺陷。 7.3表面夹杂(M03) 图7-3-1
工件表面缺陷检测系统方案 为了不断提高产品质量和生产效率，工件表面缺陷在线自动检测技术在生产过程中显得日益重要。传统的产品表面质量检测主要采用人工检测的方法。人工检测不仅工作量大，而且易受检测人员主观因素的影响，容易对产品表面缺陷造成漏检，尤其是变形较小、畸变不大的夹杂缺陷漏检，极大降低了产品的表面质量，从而不能够保证检测的效率与精度。近年来，迅速发展的以图像处理技术为基础的机器视觉技术恰恰可以解决这一问题。 针对工件表面的多种缺陷，维视图像今天为大家介绍一套基于机器视觉的对工件表面缺陷进行实时在线、无损伤的自动检测系统方案。 本系统是由CCD工业摄像头、高清镜头、照明系统及图像处理软件等部件组成。其工作过程是：首先将工件送到采集视场内；然后由成像系统将图像采集到计算机内部；运用图像处理软件对采集到的原始图像进行预处理以改善图像质量，从中提取感兴趣的特征量；最后运用模式识别技术对取到的特征量进行分类整理以完成系统的检测。 下面分别介绍系统的各部分的组成及特点。 一、CCD工业摄像头 为保证图像效果和检测精度，此系统可选用高分辨的工业CCD摄像头，针对不同的工件尺寸和要求，CCD分辨率也可稍作调整，MV-EM系列千兆网工业相机包含常用的多种分辨率，可供系统选择。其中，MV-EM510M是高精度检测系统最为青睐的产品之一。 二、高清镜头 为配合高分辨率CCD工业摄像头，我们选用百万像素级高清镜头。当然，与500万CCD 相机更为搭配的非500万像素高清镜头莫属了。 三、照明系统 工件材质一般比较多样化，如普通的无反光材质工件，我们通常可选用环形LED光源以节省成本。但是，对于金属等高反光材质的工件，我们就必须在光源的选择上下点功夫了，针对不同尺寸和外形，低角度环形光源、同轴光源和漫反射圆顶光源都可能是明智之选，这
带钢缺陷分析 一、压痕 特征:带钢表面呈周期性凹状印痕 原因:1、在轧机空转时预压力过小,造成工作辊与中间辊点接触而使中间辊周长方向磨损,受损中间辊反过来造成新更换工作辊表面压印而造成带钢表面压痕 2、中间辊掉肉造成工作辊表面压印,即在带钢表面产生压痕 措施:1、轻微小面积压痕可对工作辊进行修磨(用砂石),严重压痕应更换工作辊 2、轧机空转时给一定轧制压力或采用弯辊,以避免局部损伤轧辊,发现中间辊、支撑辊局部损伤,减轻轧辊表面压痕深度,勤换工作辊,必要时及时更换中间辊或支撑辊 二、压印 特征:带钢表面呈周期性凸状印痕 原因:工作辊表面产生裂纹或掉皮 措施:1、更换新工作辊之前,严格检查轧辊表面质量,防止未磨净裂纹辊投入使用,(轧辊间应确保应有磨削量,特别是粘钢辊,以完全消除裂纹层) 2、确保各机架工艺润滑良好,轧制液温度、浓度、压力在正常范围,防止喷嘴堵塞,避免轧辊局部温度过高 3、发现压印及时更换轧辊,更换新辊后,要进行一定预热,同时,开轧头几卷钢要严格控制升速制度
三、划伤 特征:带钢沿轧制方向的直线凹状缺陷 原因:1、各种导辊与带钢速度不一样 2、带钢与辅助设备异常接触 3、生产线设备有异物 措施:1、定期检查辅助传动辊是否转动灵活及表面状况 2、固定辅助设备与带钢应保持一定间隔 3、及时检查、清除生产线设备中的异物 4、发现带钢表面有划伤,应从后向前逐个检查,查出事故原因后,根据情况采取办法给予处理 四、裂边 特征:带钢边部局部开裂或呈锯齿形裂口 原因:1、酸洗剪切边部状况不好,造成轧后带钢裂边 2、热轧板本身边部裂口或龟裂 3、吊运中夹钳碰撞,使带钢边部碰损 措施:1、酸洗切边剪刃间隙,应按剪切的不同厚度规格精确调节 2、热轧原板边部缺陷应在酸洗工序尽量切除(呈月牙形)
对于生产物件的检测，由于科学技术的限制，起初只能采用人工进行检测，这样的方式不仅消耗大量人力，而且浪费时间，效率低下。于是，基于机器视觉技术的表面缺陷检测技术应运而生，我们有必要关注关注，并了解相关注意事项。 当今社会，随着计算机技术，人工智能等科学技术的出现和发展，以及研究的深入，出现了基于机器视觉技术的表面缺陷检测技术。这种技术的出现，大大提高了生产作业的效率，避免了因作业条件、主观判断等影响检测结果的准确性，实现能更好更准确地进行表面缺陷检测，更加快速的识别产品表面瑕疵缺陷。 产品表面缺陷检测属于机器视觉技术的一种，就是利用计算机视觉模拟人类视觉的功能，从具体的实物进行图象的采集处理、计算、进行实际检测、控制和应用。产品的表面缺陷检测是机器视觉检测的一个重要部分，其检测的准确程度直接会影响产品的质量优劣。由于使用人工检测的方法早已不能满足生产和现代工艺生产制造的需求，而利用机器视觉检测很好地克服了这一点，表面缺陷检测系统的广泛应用促进了企业工厂产品高质量的生产与制造业智能自动化的发展。
在进行产品表面检测之前，有几个步骤需要注意。 首先，要利用图像采集系统对图像表面的纹理图像进行采集分析； 其次，对采集过来的图像进行一步步分割处理，使得产品表面缺陷能像能够按照其区域特征进行分类； 再者，在以上分类区域中进一步分析划痕的目标区域，使得范围更加的准确。 通过以上的三步处理之后，产品表面缺陷区域和特征能够进一步确认，这样表面缺陷检测的基本步骤就完成了。 利用机器视觉技术提高了用户生产效率，使得生产更加细致化，分工更加明确，同时，减少了公司的人工成本支出，节省了财力，实现机器智能一体化发展。 南京博克纳自动化系统有限公司总部位于美丽的中国古都南京，是国内专业研制无损检测仪器及设备的高科技企业。公司致力于涡流、漏磁和超声波仪器及各种非标设备的研制，已拥有自主研发的多项国家专利。产品被广泛应用于航天航空、军工、汽车、电力、铁路、冶金机械等行业。产品出口：美国、
基于机器视觉技术的产品表面质量检测系统 王岩松1章春娥2 （1凌云光子集团100089 2交通大学信息科学研究所100044） 摘要：介绍了基于机器视觉技术的表面检测系统的设计方案和系统构成原理，并且针对表面检测系统中广泛应用的高精度定位配准算法以及Blob分析算法从原理上进行了阐述，同时给出了当前通用的表面检测系统的处理单元构成特点。基于本文所介绍的机器视觉技术的表面检测系统已经在工业现场得到了批量推广应用，对于以后开展类似的表面检测系统具有一定的参考价值和指导意义。 关键字：机器视觉表面检测斑点分析（Blob分析） A Surface Inspecting System Based on Machine Vision Technology Wang Yansong Zhang Chun-e A LUSTER LightTech Group Company，100089 Institute of Information Science, Beijing Jiaotong University, Beijing, 100044 Abstract：An introduction to some general design schemes and constructing principles about surface inspecting system based on machine vision technology. Some algorithms widely used in surface inspecting system such as high resolution Search-alighment algorithm and Blob analysis algorighm are desrcibed in detail theoretically.The constructing way of processing uint in general surface inspecting system is also presented in this paper. Up to now, a great deal of surface inspecting systems based on the technology introduced in this paper have been successfully used in some industrial factory。 KayWords:Machine Vision Surface Inspection Blob Analysis 1．机器视觉及系统 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品，如CCD、CMOS 和光电管等，将被摄取的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，再根据判别的结果控制现场的设备。典型的工业机器视觉应用系统包括如下部分：光源，镜头，CCD照相机，图像处理单元（或图像采集卡），图像处理软件，监视器，通讯/输入输出单元等[1]。 机器视觉是一项综合技术，其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术，光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。其中图像处理软件中的图像处理算法是整个机器视觉的核心部分。图像处理技术包含数字图像处理学、计算机图形学中的大量容，涉及图像分割、图像测量、图像融合、图像匹配、模式识别、计算机神经网络等大量前沿技术。图像处理算法选择的合理性、算法的适用性、算法的处理速度和处理精度等均将直接绝对最终机器视觉质量检测系统的检测结果。
编号 本科生毕业设计 基于机器视觉的表面缺陷检测系统设计 Surface defect detection system design based on machine vision 学生姓名 专业电子信息工程 学号 指导教师 学院电子信息工程学院 二〇一三年六月
毕业设计（论文）原创承诺书 1．本人承诺：所呈交的毕业设计（论文）《基于机器视觉的表面缺陷检测系统设计》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。 2．本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。 3．在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。 4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文），可以公布其中的全部或部分内容。 以上承诺的法律结果将完全由本人承担！ 作者签名：年月日
中文摘要 为了不断提高产品质量和生产效率，金属工件表面缺陷在线自动检测技术在生产过程中显得日益重要。针对金属工件表面的多种缺陷，本文设计了一套基于机器视觉能够实现对金属工件表面缺陷进行实时在线、无损伤的自动检测系统。该系统采用面阵CCD和多通道图像采集卡作为图像采集部分，提高了检测系统的速度并降低了对CCD的性能要求，使系统在现有的条件下比较容易实现实时在线检测；采用自动选取图像分割阈值，根据实际应用的阈值把工件信息从图像中提取出来并扫描工件图像中的信息，实现了系统的自动测量；根据扫描得到的工件信息去除掉工件边缘的光圈，利用自动选取的阈值对金属工件表面的图像进行二值化分割，从而实现各种缺陷的自动提取及识别。 关键词：机器视觉表面缺陷CCD 图像处理缺陷检测
冶金动力 2018年第4期总第期 综合 热轧带钢划伤缺陷原因分析与处理 王龙涛 （马鞍山钢铁股份有限公司第四钢轧总厂，安徽马鞍山 243000） 【摘要】热轧带钢表面划伤是常见的热轧质量缺陷，主要表现为亮色或暗色线状缺陷，上、下表都可能产 生此缺陷，常以下表居多。阐述了热连轧设备造成的划伤类型、位置与原因。具体分析了国内某厂热轧带钢头、尾划伤的原因，提出了有效的解决方法，解决了带钢下表头、尾划伤的问题。 【关键词】热轧；带钢；下表；划伤【中图分类号】TG335.11 【文献标识码】B 【文章编号】1006-6764(2018)04-0065-03 Cause Analysis and Treatment of Scratch Defects of Hot Rolled Strip WANG Longtao (The No.4Steelmaking &Rolling Works of Masteel Co.,Ltd.,Maanshan,Anhui 243000,China) 【Abstract 】Surface scratch of hot rolled strip is a common quality defect of hot rolled products,mainly appearing as bright or dark linear defects.The defect may exist in both up-per surface and lower surface,but mostly in lower surface.The types,positions and reasons of the scratches caused by hot strip rolling mill are briefly described in this paper.The causes of scratches on the strip head and tail of a domestic hot mill were specifically analyzed and based on which effective solution was proposed,which has solved the problem of lower surface scratches on strip head and tail. 【Keywords 】hot rolling;strip steel;lower surface;scratch 前言 热轧带钢表面划伤是常见的热轧质量缺陷，主要表现为亮色或暗色线状缺陷，上、下表都可能产生此缺陷，常以下表居多。目前划伤的检测手段主要依靠计算机判检（表面质量监测仪）结合人工开卷的方式。对于商品材与酸洗板产品，一旦出现划伤缺陷，一般需进行切除或降级处理，严重影响产品兑现与生产成本，经济损失巨大。如果划伤漏检流入下游工序或客户手中，不但会造成质量异议，更甚者会失去客户信任，丢失客户资源，故各热轧厂都相当重视划伤缺陷的识别与控制。 1划伤类型、位置与原因 带钢出现划伤，是因为带钢在轧制过程中上表 或下表与机械设备接触，由于带钢温度高、偏软，设备温度低、偏硬，发生机械摩擦时，软的受损严重，造成带钢表面出现划伤缺陷。 根据不同的划分标准，划伤缺陷可以分为不同类型。目前主流的划分标准有3种，分别为表现形 式、缺陷位置及产生位置。划伤按表现形式可分为连续性划伤与间断划伤，按缺陷位置可分为上表划伤与下表划伤，按产生位置可分为头部划伤、尾部划伤与通条划伤。 在生产过程中，能与带钢发生机械接触的设备有精轧机入口导台、精轧机工作辊、精轧机刮水板、精轧机过渡板、活套、层流辊道、卷取机上夹送辊、卷取机下夹送辊、卷取机溜槽板、助卷辊、卸卷小车托辊等。不同的设备造成的划伤缺陷位置、形貌都存在差异性，据此可以判断划伤缺陷是在哪个设备产生的，以快速确定划伤位置，缩短排查过程与时间，减少不合格品产生。下面对部分关键设备及其产生的划伤形貌进行说明。 （1）精轧机入口导台、精轧机刮水板、精轧机过渡板、卷取机溜槽板在轧制过程中，由于张力作用，带钢与精轧机入口导台、精轧机刮水板、精轧机过渡板、卷取机溜槽板等不接触，而在带钢穿带与抛钢过程中，由于张力
热镀锌带钢表面缺陷检查 一、热镀锌缺陷 镀锌缺陷是由于设备运转失常或者操作控制不良造成的。此类缺陷一般可以排除， 常见的有下列几种 （一）锌粒 在热镀锌板面上分布有类似米粒的小颗粒，习惯上称为锌粒。它造成表面粗糙不平， 不仅妨碍美观，而且对使用也有害。通过r 射线显微组织分析和电子探针分析都确定锌 粒实际是铁锌化合物。 形成锌粒的主要原因是： 1）底渣过多被机械搅动而浮起，从而伴随锌液粘附在镀锌板面上。 2）锌液温度过高，例如超过470℃时，使底渣浮起。 3）锌液中铝（Al）含量过高时，会降低铁在锌液中的溶解度（锌液中的铝含量低于 15%时，铁的溶解度为0.03）。此外，铝对铁有较大的亲合力，这样铝就会紧紧地拉 住铁，阻止锌渣下沉而悬浮于锌液中。 消除锌粒缺陷的措施有： 1）按时捞取底渣，使底渣与沉没辊之间的距离不小于200毫米。根据经验，用铁锌 锅时，每生产5000吨镀板，需要捞取一次底渣，用感应加热锌锅时，每生产60000吨， 捞取一次底渣。 2)降低锌液温度，使其保持在440~450℃。 3）缩短镀锌原板的库存时间，减轻带钢表面的氧化。 4）降低锌液中铝含量，使铝含量保持在0.1%左右。 5）降低带钢入锌锅温度，使之维持在460℃左右。 （二）厚边 当热镀锌带钢边沿的锌层比中部的锌层厚时，就是厚边缺陷。这种缺陷对带钢的卷 取特别有害，因为在张力卷取时，边部厚就拉力大，所以易把边部拉长，进而形成浪边 缺陷。 根据经验，厚边既可在高速下形成，称为高速厚边；也可在低速下（带钢速度低于 60米/分）形成，称为低速厚边。而在相同的条件下窄带钢比宽带钢更易形成厚边缺陷。 高速厚边主要是由于气刀的角度调整不佳，造成对吹，形成扰流而产生的。适当调 整气刀角度即可排除此缺陷。 带钢运行速度低于60米/分时，就可能产生厚也缺陷。特别是当带钢速度降到30米/分以下时，由于喷嘴两端的气流向外散失一部分，这样即减小了边部气流的冲量，造成边部刮锌量比中部小，所以形成厚边缺陷。这时，镀锌板每面边部的锌层重量往往比中部的锌层重量多15克/米2。为了消除厚边缺陷，可在带钢进部装设附加喷嘴来增加带钢边部的喷气压力，根据经验，当喷气压力超过0.15公斤/厘米2时，可以消除低速厚边缺陷。但是由于某种情况不能提高喷气压力时，可采取另外一种措施，即在带钢两侧使用移动式调节板来消除低速厚边缺陷，见图5-1。
冷轧带钢拉矫纹缺陷分析与控制 朱丛贵亓树青 （山东泰山钢铁集团有限公司冷轧薄板厂） 摘要：针对冷轧带钢在生产过程中产生的拉矫纹缺陷，进行原因分析，并制定相应的控制措施，以减少或消除拉矫纹缺陷的产生，提高冷轧带钢的产品质量。 关键词：拉矫纹缺陷特征原因分析控制措施 1 前言 冷轧产品规格很多，变化范围较大，不同的产品工艺安排也有所区别。然而，在冷轧生产工艺流程中，最后的工序都是将带钢进行平整、拉矫、涂油。在实际生产中经常会遇到某些带钢经过平整、拉矫后，虽然板形质量得到改善，但表面却不同程度地出现拉矫纹缺陷，产生的屈服纹通常有手感，严重影响产品质量。因此，有必要对产生拉矫纹的各种原因进行分析，以找到解决方法。 2缺陷特征 拉矫纹是发生在平整或拉矫工艺过程中在钢带表面产生的线痕，它由带钢局部应变引起。线痕的形状多变，其特征是线痕与轧制方向呈450角。 图一是典型的拉矫纹： 图一拉矫纹 3 原因分析 拉矫纹产生的原因很多： 3.1 来料退火粘钢 无论是轻微的边粘或是面粘，在拉矫开卷时都会由于开卷张力拉伸的原因，带钢局部产生过度的拉伸变形，进而产生拉矫纹。一部分拉矫纹在开卷机和夹送辊之间就产生了，另一部分由于粘钢时带钢局部出现死折印，再经过拉伸矫直后的表现形式就是拉矫纹，这种横纹经过拉矫后也很难消除。 3.2 固定规格的带钢易出现拉矫纹 生产实际发现，有一种偶发性的情况表现为固定规格范围的带钢在拉矫时，大面积出现拉矫纹。这种情况多出现在厚规格和窄规格的带钢中。经分析其原因是：拉矫时，带钢温度高，开大卷时因开卷机标高低，在转向辊、张力辊、拉矫机本体弯曲辊、矫直辊之间就容易出现长条皱纹状的拉矫纹，由于拉矫机本体前后张力辊之间的张力较大，带钢与弯曲辊、矫直辊的包角较大时，拉矫纹有加剧的趋势。 3.3带钢厚度与表面粗糙度 正常情况下，拉矫带钢的表面都会出现拉矫纹。一般情况下，带钢越薄，拉矫后表面的纹路越细，带钢越厚，拉矫纹纹路越粗。如果带钢经过平整后再拉矫，则带钢厚度对拉矫纹路的影响就不那么明显了，
表面缺陷无损检测方法的比较 方法 项目 磁粉检测（MT）漏磁检测（MLF）渗透检测（PT）涡流检测（ET）方法原理磁力作用磁力作用毛细渗透作用电磁感应作用 能检出的缺陷表面和近表面缺陷表面和近表面缺陷表面开口缺陷表面及表层缺陷 缺陷部位的显示形式漏磁场吸附磁粉形成 磁痕 漏磁场大小分布渗透液的渗出 检测线圈输出电压和 相位发生变化 显示信息的器材磁粉计算机显示屏渗透液、显像剂 记录仪、示波器或电 压表 适用的材料铁磁性材料铁磁性材料非多孔性材料导电材料 主要检测对象铸钢件、锻钢件、压 延件、管材、棒材、 型材、焊接件、机加 工件在役使用的上述 工件检测 铸钢件、锻钢件、压 延件、管材、棒材、 型材、焊接件、机加 工件在役使用的上述 工件检测 任何非多孔性材 料、工件及在役使 用过的上述工件检 测 管材、线材和工件检 测；材料状态检验和 分选；镀层、涂层厚 度测量 主要检测缺陷裂纹、发纹、白点、 折叠、夹渣物、冷隔 裂纹、发纹、白点、 折叠、夹渣物、冷隔 裂纹、白点、疏松、 针孔、夹渣物 裂纹、材质变化、厚 度变化 缺陷显示直观直观直观不直观缺陷性质判断能大致确定能大致确定能基本确定难以判断灵敏度高高高较低 检测速度较快快慢很快 污染较轻无污染较重无污染 相对优点可检测出铁磁性材料 表面和近表面（开口 和不开口）的缺陷。 能直接的观察出缺陷 的位置、形状、大小 和严重程度。 具有较高的检测灵敏 度，可检测微米级宽 度的缺陷。 单个工件的检测速度 快、工艺简单，成本 低、污染轻。 综合使用各种磁化方 法，几乎不受工件大 a) 易于实现自动化 b) 较高的检测可靠 性 c) 可以实现缺陷的 初步量化 d) 在管道的检查中， 在厚度高达30mm的 壁厚范围內，可同时 检测內外壁缺陷 e) 高效、无污染,可以 获得很高的检测效率. 可检测出任何非松 孔性材料表面开口 性缺陷。 能直接的观察出缺 陷的位置、形状、 大小和严重程度。 具有较高的灵敏 度。 着色检测时不用设 备，可以不用水电， 特别适用于现场检 验。 检测不受工件几何 形状和缺陷方向的 非接触法检测，适用 于对管件、棒材和丝 材进行自动化检测， 速度快。 可用检测材料导电率 代替硬度检测。了解 材料的热处理状态和 进行材料分选。 污染很小。
带钢表面缺陷检测方法研究 学号：班级：姓名： 摘要：表面质量的好坏是带钢的一项重要指标，随着科学技术的不断发展，后续加工工业对带钢的表面质量要求越来越高。如何检测出带钢表面缺陷并加以控制，引起带钢生产企业的高度关注。本文通过对带钢表面的缺陷检测的重要性分析，讲述了国内外带钢表面缺陷检测的发展现状，并比较分析了几种检测方法，最终得出本研究的意义。由于带钢表面缺陷种类繁多，建议下一步研究工作重点放在缺陷种类识别与分类部分，以满足带钢表面缺陷的无遗漏检测。 关键词: 带钢表面缺陷缺陷检测 1.1带钢表面缺陷检测的重要性 随着生活水平的提高和生产力的发展，人们对产品质量提出了更高的要求，带钢作为机械、航天、电子等行业的原材料，用户对其表面质量的要求更加严格。影响带钢表面质量的主要因素是带钢在制造过程中由于原材料、轧制设备和加工工艺等多方面的原因，导致其表面出现的擦伤、结疤、划痕、粘结、辊印、针眼、孔洞、表面分层、麻点等不同类型的缺陷。这些缺陷不仅影响产品的外观，更严重的是降低了产品的抗腐蚀性、耐磨性和疲劳强度等性能。原料钢卷的表面缺陷是造成深加工产品废次品的主要原因。由于部分质量缺陷在出厂前不能有效地被检测出来，而在用户使用过程中被发现，造成用户索赔，不仅给企业带来巨大的经济损失，还严重影响了产品的市场形象，降低了用户对产品的信任度。因此，必须加强对带钢表面缺陷的检测和控制，这对于剔除废品、减少原料浪费、提高成材率、改善工人劳动条件都有重要意义。而如何在生产过程中检测出带钢的表面缺陷，从而控制和提高带钢产品的质量，一直是钢铁生产企业非常关注的问题。 1.2 国内外带钢表面缺陷检测方法与装置研究现状 目前带钢表面缺陷检测装置主要分为采用传统检测方法的检测装置、采用自动检测方法的检测装置和采用计算机视觉检测方法的检测装置。 1.2.1传统检测方法 非自动化的传统表面缺陷检测方法可以分为人工目视检测方法和频闪光检测法两种。05年代至06年代，冷轧带钢表面缺陷检测主要采用人工目视检测，检测者凭借肉眼观察缺陷。由于带钢轧制速度很快，人眼无法可靠的捕获缺陷信息。同时，某些高质量的带钢要求其表面缺陷小于0.5mm×0.5mm，这种微小缺陷人的视觉很难发觉，从而产生大量的漏检和误检。人工检测需要在高温、噪音、粉尘、振动的恶劣环境下进行，对人的身体和心理造成极大伤
冷轧带钢表面鼓泡缺陷分析 李殿凯,袁晓敏 (安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002) 摘 要:采用扫描电镜对冷轧带钢表面鼓泡处的横、纵断面,鼓泡的破裂面以及鼓泡处拉断表面的形貌进行了观察,并对微区成分作了分析。鼓泡主要是在钢坯皮下由保护渣形成了层状夹杂,导致冷轧原料板出现分层,从而在轧制过程中心部、表面的塑性变形不一致而形成。关键词:冷轧带钢;鼓泡缺陷;夹杂 中图分类号:T G 335.5 文献标识码:A 文章编号:100121447(2007)0420023203 Analysis of surface bubbly defects in cold rolled strip L I Dian 2kai ,YUAN Xiao 2min (School of Materials Science &Engineering ,Anhui U niversity of Technology ,Ma ’ans 2 han 243002,China ) Abstract :In t his paper ,t he microst ruct ure and composition of surface bubbly defect s in cold rolled st rip in cross and vertical section were st udied by SEM and EDAX.The re 2sult s showed t hat t he bubbly defect s were caused by banded inclusion lied in steel slab f rom mould powder and plastic deformation were not consistent from center to t he sur 2face during rolling. K ey w ords :cold rolled st rip ;bubbly defect ;inclusion 作者简介:李殿凯(1973-),男,安徽人,硕士,主要从事钢铁材料电镜检测工作. 带钢表面缺陷是影响其表面面质量的主要因素。这些缺陷包括起泡、翘皮、裂纹等,连铸坏经常由于在轧制过程中出现这类缺陷而导致报废。特别是由于在冶炼过程中由于保护渣材料而导致出现的起泡现象,由于在轧制过程中不易发现,更易出现大量的废品[1]。 1 起泡现象的缺陷特征 通过对生产过程中出现的“起泡”废品的统计,其出现位置具有不固定性。一般大小在4mm 以下,主要呈圆形,并且有起泡相连的现象。 2 鼓泡处微观特征及分析 在带钢起泡缺陷处的横截面方向切开,用扫描电镜对其进行观察。图1为切开面的形貌。可以看到里面有片层状的夹杂存在。将其片层状的夹杂进一步放大,即将图1中的A 点进一步放大,如图2所示,并对其进行能谱分析,结果如图 3所示。结果表明,层状夹杂的成分主要有Al 、Si 、Ca 、Na 、K 、F 、Cl 、S 元素,其中Na 、K 、F 均是保 护渣的特定元素,所以可以认定该层状夹杂主要是由保护渣引起。 图1 起泡缺陷处横截面切开的形貌 再将带钢沿其纵断面切开,对其观察并进行成分分析。图4和图5分别为纵截面切开后的形 ? 32?2007年 8月第35卷第4期钢铁研究 Research on Iron &Steel Aug.2007 Vol.35 No.4