[发明专利]基于图像处理的热轧钢卷缺陷检测方法及系统

说明书

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于图像处理的热轧钢卷缺陷检测方法及系统，该方法包括：获取钢卷端面图，对钢卷端面图进行预处理，确定若干包括疑似边裂缺陷的待检测区域；对于每个待检测区域，获取待检测区域中每个疑似边裂缺陷处的若干纹理边缘；相机位置改变后，获取每个疑似边裂缺陷处若干纹理边缘在钢卷端面图中的实际位置和理想位置，进而计算每个疑似边裂缺陷对应纹理边缘的位置变化程度，基于所述位置变化程度检测疑似边裂缺陷是否为边裂缺陷。本发明中边裂缺陷的检测结果不会被锈蚀、脏污等干扰缺陷影响，检测精度高。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种基于图像处理的热轧钢卷缺陷检测方法及系统。

背景技术

在冶金工业中，热轧带钢生产完成后，为满足后续加工的需要，会对其进行成卷操作。卷曲过程中，由于板坯含铜量高、热脆性大或板坯加热不当、边部过烧等原因导致钢带边缘沿长度方向的一侧或两侧出现破裂的现象，这种缺陷称为边裂；边裂处于钢带边缘，呈锯齿状，这种缺陷可能导致钢带在后续加工中断带，为企业带来较大的经济损失。

目前针对热轧钢卷边裂缺陷的检测主要通过人工目视检测，人目检测受生产环境所限，质检人员易疲劳、较难捕捉一些细小的缺陷，且不同质检人员的检测尺度也存在主观差异，检测结果不够客观；此外，基于机器视觉的检测手段易被锈蚀、脏污等干扰缺陷影响边裂检测结果，检测结果可信度不高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于图像处理的热轧钢卷缺陷检测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

第一方面，本发明一个实施例提供了一种基于图像处理的热轧钢卷缺陷检测方法，该方法包括以下具体步骤：

获取钢卷端面图，对钢卷端面图进行预处理，确定若干包括疑似边裂缺陷的待检测区域；

对于每个待检测区域，获取待检测区域中每个疑似边裂缺陷处的若干纹理边缘；相机位置改变后，获取每个疑似边裂缺陷处若干纹理边缘在钢卷端面图中的实际位置和理想位置，进而计算每个疑似边裂缺陷对应纹理边缘的位置变化程度，基于所述位置变化程度检测疑似边裂缺陷是否为边裂缺陷。

进一步地，所述预处理包括灰度化、二值化以及膨胀操作。

进一步地，对于待检测区域中的每个疑似边裂缺陷，该疑似边裂缺陷上一个像素的横向梯度、纵向梯度和像素位置构成一个纹理描述子；将所有纹理描述子映射至高维空间，得到相应的纹理描述点，对纹理描述点进行聚类，每个类簇对应一个纹理边缘，所有类簇对应的纹理边缘为该疑似边裂缺陷处的若干纹理边缘。

进一步地，所述每个疑似边裂缺陷对应纹理边缘的位置变化程度的获取具体为：

D表示一个疑似边裂缺陷对应纹理边缘的位置变化程度，n表示所述一个疑似边裂缺陷处若干纹理边缘上像素的总个数；(x_i，y_i)表示相机位置改变后第i个纹理边缘像素在钢卷端面图中的理想位置，(x_i’，y_i’)表示相机位置改变后第i个纹理边缘像素在钢卷端面图中的实际位置；l表示相机位置改变后所述一个疑似边裂缺陷两端点间的理想像素距离。

进一步地，相机位置进行多次改变，每次改变后根据重新获取的待检测区域中每个疑似边裂缺陷对应纹理边缘的位置变化程度，计算待检测区域中所有疑似边裂缺陷对应的位置变化总程度，基于位置变化总程度最大时待检测区域中每个疑似边裂缺陷对应纹理边缘的位置变化程度，检测疑似边裂缺陷是否为边裂缺陷。

进一步地，相机位置的改变为径向位置的改变。

进一步地，相机位置改变前先对当前相机位置进行修正，使相机靠近上一次位置改变后位置变化程度最大值对应的疑似边裂缺陷，再进行相机径向位置的改变；其中，在当前相机位置所处的以钢卷端面中心点为圆心的圆上进行当前相机位置的修正。