冷軋帶鋼表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)方案(共37頁).ppt

1、LOGO 冷軋鋼卷表面質(zhì)量檢測系統(tǒng) 湖南千盟視覺技術(shù)有限公司目目錄錄系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能鋼板品質(zhì)差鋼板品質(zhì)差/成品率低成品率低工人勞動強工人勞動強度大度大 引發(fā)經(jīng)濟引發(fā)經(jīng)濟索賠事件索賠事件/影響下一影響下一步加工步加工影響鋼廠經(jīng)影響鋼廠經(jīng)濟效益和聲濟效益和聲譽譽 表面存在缺陷系統(tǒng)簡介產(chǎn)品背景系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介表面質(zhì)量檢測發(fā)展過程表面質(zhì)量檢測發(fā)展過程人工目測與離線抽檢相結(jié)合階段，人工目測方式人工目測與離線抽檢相結(jié)合階段，人工目測方式無法可靠捕獲缺陷信息，產(chǎn)生大

2、量漏檢和誤檢。無法可靠捕獲缺陷信息，產(chǎn)生大量漏檢和誤檢?；诟鞣N傳感技術(shù)的檢測方式，可檢出的缺陷定基于各種傳感技術(shù)的檢測方式，可檢出的缺陷定量描述參數(shù)和缺陷種類都十分有限，無法綜合評量描述參數(shù)和缺陷種類都十分有限，無法綜合評估產(chǎn)品的表面質(zhì)量狀況。估產(chǎn)品的表面質(zhì)量狀況。 機器視覺檢測技術(shù)，光學(xué)傳感器的非接觸測量機器視覺檢測技術(shù)，光學(xué)傳感器的非接觸測量和靈敏度高、響應(yīng)快的優(yōu)點，可用于在線檢測和靈敏度高、響應(yīng)快的優(yōu)點，可用于在線檢測。系統(tǒng)簡介-機器視覺檢測技術(shù)優(yōu)勢缺陷準確定位，詳細描述，缺陷圖片保存缺陷準確定位，詳細描述，缺陷圖片保存缺陷分類，嚴重等級，報警缺陷分類，嚴重等級，報警非接觸，在線實時檢

3、測非接觸，在線實時檢測系統(tǒng)簡介-項目意義在線檢測和記錄在線檢測和記錄離線分析離線分析提高成品率提高成品率分析原因分析原因,消除缺陷消除缺陷系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理 系統(tǒng)的工作原理是采用系統(tǒng)的工作原理是采用CCDCCD行掃描攝像頭，對鋼帶表面進行逐行掃行掃描攝像頭，對鋼帶表面進行逐行掃描，實時檢測缺陷，從而完成整個鋼卷的掃描檢測。在鋼帶表面如有描，實時檢測缺陷，從而完成整個鋼卷的掃描檢測。在鋼帶表面如有缺陷，會引起反射光線的變化。根據(jù)這個原理，通過檢測攝像頭拍攝缺陷，會引起反射光線的變化。根據(jù)這個原理，通過檢測攝像頭拍攝圖像

4、里光強的變化，便可檢測出鋼帶表面上的一些物理缺陷。當然，圖像里光強的變化，便可檢測出鋼帶表面上的一些物理缺陷。當然，評判采集到的鋼卷是否有缺陷還不是這么簡單，還要根據(jù)一系列的特評判采集到的鋼卷是否有缺陷還不是這么簡單，還要根據(jù)一系列的特征值來作最終的判斷。征值來作最終的判斷。系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理 預(yù)處理預(yù)處理目標分割目標分割特征提取特征提取缺陷分類缺陷分類 輥印輥印系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備 電氣設(shè)備：包括相機、光源、圖像處理平臺，系統(tǒng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫電氣設(shè)備：包括相機、光源、圖像處理平臺，系統(tǒng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及存儲設(shè)備、操作

5、終端等。服務(wù)器及存儲設(shè)備、操作終端等。系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備圖像采集與傳輸圖像采集與傳輸u相機：進口高速工業(yè)線陣相機：進口高速工業(yè)線陣CCD相機，保證帶鋼表面高清圖像采集。多相機，保證帶鋼表面高清圖像采集。多個相機組合，滿足客戶不同需求，包括帶鋼寬度和缺陷精度。個相機組合，滿足客戶不同需求，包括帶鋼寬度和缺陷精度。u光源：高亮度線性光源：高亮度線性LED光源、超高亮度、高均勻性，數(shù)字光源控制器光源、超高亮度、高均勻性，數(shù)字光源控制器可調(diào)節(jié)光源亮度?？烧{(diào)節(jié)光源亮度。u圖像可靠傳輸：千兆以太網(wǎng)或者光纖傳輸，現(xiàn)場相機與機房圖像處理圖像可靠傳輸：千兆以太網(wǎng)或者光纖傳輸，現(xiàn)場相機與機房圖像處理系統(tǒng)的通信抗現(xiàn)場

6、電磁干擾。系統(tǒng)的通信抗現(xiàn)場電磁干擾。系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備u圖像處理平臺：高性能處理平臺，每臺相機配置一個圖像處理模圖像處理平臺：高性能處理平臺，每臺相機配置一個圖像處理模塊，保證數(shù)據(jù)處理的實時性、并具備高度可擴展性。塊，保證數(shù)據(jù)處理的實時性、并具備高度可擴展性。圖像處理與存儲設(shè)備圖像處理與存儲設(shè)備u系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)服務(wù)器 采用高性能采用高性能DELLDELL機架式服務(wù)器，配置英特爾至強機架式服務(wù)器，配置英特爾至強處理器，該服務(wù)器主要完成缺陷的合并，缺陷的分類。處理器，該服務(wù)器主要完成缺陷的合并，缺陷的分類。系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備圖像處理與存儲設(shè)備圖像處理與存儲設(shè)備u數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及存儲

7、系統(tǒng) 系統(tǒng)采用磁盤陣列系統(tǒng)采用磁盤陣列RAID0+RAID5,保證數(shù)據(jù)的寫入及時性和大數(shù)據(jù)保證數(shù)據(jù)的寫入及時性和大數(shù)據(jù)安全性，磁盤陣列可輕松實現(xiàn)硬容量的擴展。安全性，磁盤陣列可輕松實現(xiàn)硬容量的擴展。u操作終端操作終端 支持多操作終端，滿足客戶多崗位查看檢測數(shù)據(jù)要求，在線支持多操作終端，滿足客戶多崗位查看檢測數(shù)據(jù)要求，在線查看，離線分析檢查，統(tǒng)計報表打印。查看，離線分析檢查，統(tǒng)計報表打印。系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備安裝需求安裝需求n空間需求：張力輥附近一米空間需求：張力輥附近一米n能源需求：能源需求： 1、壓縮空氣、壓縮空氣: 壓力壓力0.5-0.8MPa,流量流量30m3/h,潔凈干燥潔凈干燥 2、電、

8、電:220V設(shè)備安裝示意圖系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備 設(shè)備說明設(shè)備說明現(xiàn)場防護現(xiàn)場防護防護罩：相機、光源都有金屬外殼防護罩防護罩：相機、光源都有金屬外殼防護罩冷卻：風(fēng)冷和恒溫控制，保證系統(tǒng)部件在冷卻：風(fēng)冷和恒溫控制，保證系統(tǒng)部件在25左右的溫度下穩(wěn)定工作左右的溫度下穩(wěn)定工作震動：相機防抖云臺設(shè)計，算法去抖處理震動：相機防抖云臺設(shè)計，算法去抖處理防塵：相機、光源玻璃防護處風(fēng)刀吹掃設(shè)計防塵：相機、光源玻璃防護處風(fēng)刀吹掃設(shè)計 相機保護裝置相機保護裝置系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備 成像效果成像效果 折印 輥印 粘結(jié) 羽紋 銹斑 劃痕系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備算法流程算法流程圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理目標分割與合目標分割與合并并特征提取特征

9、提取缺陷分類缺陷分類分割出單個缺陷并將跨相機視野的缺陷合并提取缺陷的一系列特征值基于特征值進行缺陷分類對采集的圖像做降噪濾波處理，增強處理，并進行光照補償。系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備 圖像預(yù)處理圖像預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備 目標分割目標分割輥印輥印二值化二值化二值化處理二值化處理系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備 特征提取特征提取缺陷特征缺陷特征形狀特征形狀特征質(zhì)心特征質(zhì)心特征面積、周長、圓面積、周長、圓形度、長寬比等形度、長寬比等平均灰度、熵、平均灰度、熵、方差等方差等紋理二階矩、紋理二階矩、紋理對比度等紋理對比度等波形特征、脈波形特征、脈沖特征等沖特征等頻譜形狀、面頻譜形狀、面積等積等橫向質(zhì)心、縱橫向質(zhì)心、縱向質(zhì)心等向

10、質(zhì)心等灰度特征灰度特征紋理特征紋理特征投影特征投影特征頻譜特征頻譜特征 對分割出來的缺對分割出來的缺陷，進行特征值陷，進行特征值的提取，包括形的提取，包括形狀特征，灰度特狀特征，灰度特征，頻譜特征，征，頻譜特征，投影特征，紋理投影特征，紋理特征等特征等系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備缺陷分類缺陷分類n 基于特征值分類基于特征值分類n采用采用SVM支持向量機分支持向量機分類算法類算法n能識別輥印、夾雜、起能識別輥印、夾雜、起皮、氧化鐵皮壓入等缺陷皮、氧化鐵皮壓入等缺陷最優(yōu)分類超平面系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能l可以自動檢測出各種表面缺陷可以自動

11、檢測出各種表面缺陷, ,檢測準確率達到檢測準確率達到98%98%以上以上l可以實時識別各種缺陷，缺陷識別率達到可以實時識別各種缺陷，缺陷識別率達到95%95%以上以上l檢測出來的重大缺陷圖像可自動實時顯示，并可實時查看所有缺陷圖像檢測出來的重大缺陷圖像可自動實時顯示，并可實時查看所有缺陷圖像l根據(jù)用戶要求自動生成各種報表根據(jù)用戶要求自動生成各種報表l可將斷續(xù)的缺陷自動連接，報告為一個整體長缺陷可將斷續(xù)的缺陷自動連接，報告為一個整體長缺陷l人工智能自學(xué)習(xí)的缺陷分類器，通過不斷完善缺陷庫輕松自動升級，不斷人工智能自學(xué)習(xí)的缺陷分類器，通過不斷完善缺陷庫輕松自動升級，不斷提高識別率提高識別率l用戶可按

12、缺陷種類大小嚴重程度設(shè)置聲光屏幕閃動報警用戶可按缺陷種類大小嚴重程度設(shè)置聲光屏幕閃動報警l測量數(shù)據(jù)可導(dǎo)出到其它存儲介質(zhì)測量數(shù)據(jù)可導(dǎo)出到其它存儲介質(zhì)系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能 在線模式在線模式 提供用戶實時查看缺陷地圖、缺陷統(tǒng)計、缺陷圖片、缺陷描述提供用戶實時查看缺陷地圖、缺陷統(tǒng)計、缺陷圖片、缺陷描述和在線用戶列表。缺陷地圖顯示缺陷在鋼卷里的位置信息，和在線用戶列表。缺陷地圖顯示缺陷在鋼卷里的位置信息， 通過通過不同顏色矩形框表示不同的缺陷類型，不同顏色矩形框表示不同的缺陷類型， 軟件可以自動實時顯示嚴軟件可以自動實時顯示嚴重缺陷圖片，重缺陷圖片， 用戶不僅可以通過點擊缺陷地圖查看缺陷具體信息，用戶不僅可

13、以通過點擊缺陷地圖查看缺陷具體信息，還可以按比例放大缺陷地圖，快速瀏覽整個鋼卷的缺陷分布，可以還可以按比例放大缺陷地圖，快速瀏覽整個鋼卷的缺陷分布，可以通過操作端來控制檢測的起停。通過操作端來控制檢測的起停。系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能在線模式界面在線模式界面系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能 離線模式離線模式 可以通過查詢條件查看歷史數(shù)據(jù)，查詢條件包括：鋼卷編號、可以通過查詢條件查看歷史數(shù)據(jù)，查詢條件包括：鋼卷編號、鋼種、操作員、鋼卷等級、班組、檢測時間，機組等鋼種、操作員、鋼卷等級、班組、檢測時間，機組等系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能 統(tǒng)計報表統(tǒng)計報表 可按鋼卷編號、鋼種、鋼卷規(guī)格、操作員、檢測時間對鋼卷進行查可按鋼卷編號、鋼種、鋼

14、卷規(guī)格、操作員、檢測時間對鋼卷進行查詢統(tǒng)計，統(tǒng)計報表不僅可以對單個鋼卷進行統(tǒng)計，詢統(tǒng)計，統(tǒng)計報表不僅可以對單個鋼卷進行統(tǒng)計， 還可以對多個鋼卷還可以對多個鋼卷進行批量聯(lián)合統(tǒng)計。統(tǒng)計類型包括缺陷種類、缺陷嚴重程度等類型。進行批量聯(lián)合統(tǒng)計。統(tǒng)計類型包括缺陷種類、缺陷嚴重程度等類型。系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能 缺陷庫管理器缺陷庫管理器 缺陷庫管理器用來維護整個缺陷庫，為每一種缺陷類型提供缺陷庫管理器用來維護整個缺陷庫，為每一種缺陷類型提供多個缺陷樣本，一般不少于多個缺陷樣本，一般不少于3030個樣本，通過訓(xùn)練樣本，建立基于個樣本，通過訓(xùn)練樣本，建立基于統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論的數(shù)學(xué)模型，通過支持向量機的模式識別算法，以統(tǒng)

15、計學(xué)習(xí)理論的數(shù)學(xué)模型，通過支持向量機的模式識別算法，以缺陷的特征值為基礎(chǔ)進行識別，缺陷庫管理器支持從檢測數(shù)據(jù)中缺陷的特征值為基礎(chǔ)進行識別，缺陷庫管理器支持從檢測數(shù)據(jù)中導(dǎo)入缺陷樣本，也可以從缺陷文件中導(dǎo)入，而缺陷文件則是從其導(dǎo)入缺陷樣本，也可以從缺陷文件中導(dǎo)入，而缺陷文件則是從其他機組的缺陷庫中導(dǎo)出的文件他機組的缺陷庫中導(dǎo)出的文件, ,添加新樣本后，點擊訓(xùn)練按鈕，就添加新樣本后，點擊訓(xùn)練按鈕，就會自動學(xué)習(xí)新的樣本，生成新的識別模型，點擊應(yīng)用按鈕，則啟會自動學(xué)習(xí)新的樣本，生成新的識別模型，點擊應(yīng)用按鈕，則啟用新的識別模型去識別缺陷。用新的識別模型去識別缺陷。 目前，缺陷庫里已經(jīng)包含了常見缺陷類型，

16、缺陷樣本總數(shù)超過目前，缺陷庫里已經(jīng)包含了常見缺陷類型，缺陷樣本總數(shù)超過50005000個。個。系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能缺陷庫管理器界面缺陷庫管理器界面系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能缺陷庫部分樣本缺陷庫部分樣本輥印夾雜孔洞系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能缺陷分類管理器缺陷分類管理器 缺陷分類管理器主要用來管理缺陷類型，缺陷分類管理器主要用來管理缺陷類型， 可以增加、刪除、修可以增加、刪除、修改缺陷類型，包括缺陷名稱，缺陷簡稱，缺陷描述，保存方法等。并改缺陷類型，包括缺陷名稱，缺陷簡稱，缺陷描述，保存方法等。并可設(shè)置缺陷的嚴重等級判別規(guī)則，包括缺陷的一系列特征值，如缺陷可設(shè)置缺陷的嚴重等級判別規(guī)則，包括缺陷的一系列特征值，如缺陷的大小，面積，長，寬等，也可以把某一種缺陷類型設(shè)置成某一個嚴的大小，面積，長，寬等，也可以把某一種缺陷類型設(shè)置成某