[发明专利]非接触式连续热镀锌生产线带钢焊缝检测系统及其方法

说明书

本发明涉及一种非接触式连续热镀锌生产线带钢焊缝检测系统及其方法，其主要技术特点是：该系统包括多个线阵扫描相机装置、集中式系统主机及I/O接口板；线阵扫描相机装置安装在焊缝检测点并进行现场各焊缝检测点的图像信号采集，集中式系统主机接收各个线阵扫描相机装置回传的图像信号并实现钢焊缝检测功能；该检测方法在使用Houghlines直线检测算法后采用直线拟合逻辑分析判别算法用以更加准确地判定该轮廓直线是否为焊缝。本发明设计合理，大大提高了多检测点同时处理高速运行生产线的允许最大通过速度，能够准确而快速地识别带钢焊缝，在保证识别率的基础上大大减小了程序误报的概率，可广泛应用于带钢焊缝检测领域。

技术领域

本发明属于图像识别技术领域，尤其是一种非接触式连续热镀锌生产线带钢焊缝检测系统及其方法。

背景技术

目前，在连续热镀锌生产线上通常采用对射式焊缝检测仪进行带钢焊缝检测通常，该方法存在的问题是：需要在焊缝处额外冲孔而对带钢表面造成的损坏。另外，采用面阵相机虽然可以实现带钢焊缝检测功能，但是其存在系统配置高、资源消耗大以及检测速度慢等缺点，难以满足对高等级涂镀带钢生产线运行速度快及对于多点位图像同时连续运算要求高的检测生产检测需要。

发明内容

本发明的目地在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、识别率高且速度快的非接触式连续热镀锌生产线带钢焊缝检测系统及其方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种非接触式连续热镀锌生产线带钢焊缝检测系统，包括多个线阵扫描相机装置、集中式系统主机及I/O接口板；所述线阵扫描相机装置安装在焊缝检测点并进行现场各焊缝检测点的图像信号采集，线阵扫描相机装置通过光纤/以太网传输设备与集中式系统主机相连接并将采集的图像信号传输给集中式系统主机；所述集中式系统主机接收各个线阵扫描相机装置回传的图像信号并实现钢焊缝检测功能，该集中式系统主机通过I/O接口板与生产线基础自动化控制器相连接用于采集生产线实时速度，该集中式系统主机通过I/O接口板与生产线基础自动化控制器相连接并向其发送控制信号。

所述线阵扫描相机装置包括线阵扫描相机、线阵光源及光源控制器，所述线阵扫描相机通过光源控制器与线阵光源相连接，所述线阵光源在光源控制器的控制下为线阵扫描相机供电。

所述线阵扫描相机装置安装在生产线上各检测点位处主机架上，该主机架安置在被检测焊缝位置的正上方且底部与地面固装，该主机架实现对线阵扫描相机装置安装及防护功能；所述集中式系统主机、I/O接口板安装在电气控制室内的计算机台上。

所述线阵扫描相机采用BASLERraL2048-48gm相机且其内置线阵扫描相机镜头为ML-U1614MP9，所述线阵光源为2048线阵光源，所述光源控制器控制器采用P-LSP-600-W控制器。

所述集中式系统主机采用研华610H工控机并且内置有带钢焊缝检测软件。

一种非接触式连续热镀锌生产线带钢焊缝检测系统的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、集中式系统主机接收多个监测点线性扫描相机装置采集的图像；

步骤2、采用中值滤波法对每一帧图像进行平滑处理；

步骤3、建立结构元素并采用膨胀算法和腐蚀算法消除噪声、分割出独立的图像元素；

步骤4、计算图像的平均像素值，根据平均像素值获得阈值分割值；

步骤5、使用Canny边缘算法找出图像中的所有边缘；

步骤6、使用Houghlines直线检测算法获取所有斜率在一定规定范围内的直线；

步骤7、采用直线拟合逻辑判别方法判别是否有焊缝，如有焊缝则向生产线基础自动化控制器发送焊缝信号；否则返回步骤1继续进行检测。