一种确定带钢表面缺陷位置的装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种确定带钢表面缺陷位置的装置，其包括：带钢表面图像采集装置，其设于带钢生产线上，并沿带钢行进的方向设于活套的上游或下游，带钢表面图像采集装置采集带钢上、下表面的图像信息；服务器通过第一输入口与带钢表面图像采集装置连接，接收带钢表面图像采集装置传输的图像信息；服务器具有第二接口，通过第二接口接收带钢的生产过程数据；服务器具有第三接口，其接收表征图像缺陷长度位置的信号；服务器根据接收到的图像信息、带钢的生产过程数据以及表征图像缺陷长度位置的信号确定缺陷在带钢长度方向上的实际位置以及缺陷在带钢宽度方向上的位置，并将缺陷在带钢上的实际长度位置信息和宽度位置信息传输出去；工作站置显示服务器传输的信息。
【专利说明】一种确定带钢表面缺陷位置的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测设备，尤其涉及一种带材缺陷检测设备。
【背景技术】
[0002]近年来，中国汽车产业所经历的飞速发展也大大带动了钢铁企业的汽车板生产线的迅速发展，具有良好表面质量是各企业的汽车板在激烈的市场竞争中求得生存和发展的前提条件，尤其针对高质量的汽车板，汽车厂商对于汽车板的表面质量的要求更为严苛。
[0003]由于在钢铁行业中基本上所有的汽车板生产线均为连续性产线，为了实现生产线的焊接、质量检查、辊系的更换等特殊作业，一般会对生产线进行区域性规划，在每一区域配置活套以配合在特殊作业时确保核心区域的连续性。
[0004]在现有的检查模式下，对汽车板的表面质量的检查以人工目视检查为主，然而，该人工方法既无法对钢卷全长进行实时的表面质量检查，又容易遗漏一些偶发或个体的表面缺陷，从而导致连续机组的生产效率低且终端成品的缺陷率高。尤其是在对表面质量等级较高的汽车板产品进行质量检查时，基于人工目视检查还需要再次采取后工序精整质量检查，这样会造成汽车板生产线的产能低下，汽车板产品的成本上升。
[0005]鉴于人工检查所存在的诸多缺点，企业期望获得一种能够精确检出带钢表面的质量缺陷的方法和设备，这对于提高汽车板生产线的产品质量和产能效率有着重要的意义。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种确定带钢表面缺陷位置的装置，其能够准确地对带钢表面缺陷位置进行确认，使得工作人员能够提前采取措施对严重的表面缺陷进行进一步的确认和识别，从而避免了漏检、错检的情况发生，提闻了生广线的质量检查效率和精度，提闻了生产线的产品成品率。同时，采用了该确定带钢表面缺陷位置的装置后，无需投入大量人力进行目视检查，并且工作人员也无需来回跑动，减轻了工作强度，改善了工作环境。
[0007]为了实现上述目的，本发明提出了一种确定带钢表面缺陷位置的装置，其包括:
[0008]带钢表面图像采集装置，其设于带钢生产线上，并沿带钢行进的方向设于活套的上游或下游，该带钢表面图像采集装置采集带钢上表面和/或下表面的图像信息；
[0009]服务器，其通过第一输入口与所述带钢表面图像采集装置连接，接收带钢表面图像采集装置传输的图像信息；所述服务器还具有第二接口，以通过第二接口接收带钢的生产过程数据；所述服务器还具有第三接口，其接收表征图像缺陷长度位置的信号；所述服务器根据接收到的图像信息、带钢的生产过程数据以及表征图像缺陷长度位置的信号以确定缺陷在带钢长度方向上的实际位置以及缺陷在带钢宽度方向上的位置，并将缺陷在带钢上的实际长度位置信息和宽度位置信息传输出去；
[0010]工作站，其与服务器的第一输出口连接，该工作站包括显示装置，该显示装置显示服务器传输的信息。
[0011]本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置布置于生产线上的平整机后，且其带钢表面图像采集装置位于活套上游或下游。本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置中的带钢表面图像采集装置用于采集带钢上表面和/或下表面的图像信息，较之于人工目视，其观察范围全面覆盖带钢的长度方向和宽度方向，不会产生观察遗漏点。基于本发明的技术方案，带钢表面图像采集装置安置在靠近生产线的出口端附近，并固定设置于传输带钢的辊子上，以便于在带钢高速行进时全面、清晰地采集带钢表面的图像信息。
[0012]在实际生产线上，由于带钢宽度较宽且行进速度较快，因此，工作人员需要提前获知该表面质量缺陷的大致位置(即长度方向上的位置和宽度方向上的位置)，才能预先到达该位置处并通过仔细确认带钢表面的实际情况对重要的表面质量缺陷做出正确判断。
[0013]由于在生产线上不可避免地会存在带钢取样或带钢缺陷剪切的情况，并且在某些情况下，带钢表面图像采集装置设置在活套的上游，因此，由服务器所接收到的图像缺陷长度位置信号并不是缺陷在带钢长度方向上的实际位置。以带钢取样或缺陷剪切为例，生产线在出口端对带钢进行取样采集或缺陷剪切，沿着带钢的长度方向切除了部分带钢，由此，从由服务器所接收到的图像缺陷长度位置信号中需要扣除这一部分被切除掉的带钢长度。倘若当带钢表面图像采集装置位于活套的上游时，确定带钢表面缺陷位置的装置检测出带钢还在运行，然而，带钢却是存储于活套中，出口位置的带钢实际上是静止的，因此，由服务器所接收到的图像缺陷长度位置信号并未包括位于活套内的带钢长度。鉴于此，由服务器接收到的图像缺陷长度位置信号并不等于缺陷在带钢长度方向上的实际位置，两者之间存在着较大的误差，为此，本发明的技术方案是通过服务器所接收到的图像信息、带钢的生产过程数据以及图像缺陷长度位置信号的处理后，来确定缺陷在带钢长度方向上的实际位置和缺陷在带钢宽度方向上的位置的，将图像缺陷长度位置信号与带钢的生产过程数据有机地结合起来，也就是说，图像缺陷长度位置信号能够与带钢的生产数据一一对应，这样，对于工作人员来说是具有生产意义的，避免了缺陷在带钢长度方向上的实际位置和缺陷在带钢长度方向上的理论位置之间的误差，所获得的缺陷在带钢上的位置信息更为精确。
[0014]工作站接收来自于服务器输送的缺陷在带钢上的实际长度位置信息和宽度位置信息，其中，工作站还包括了显示装置，该显示装置可以安装在质检台附近，以方便工作人员就近观察并及时采取措施。
[0015]进一步地，在本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置还包括:若干个报警装置，其均与服务器连接，若干个报警装置分别对应带钢上表面和/或下表面划分的若干个宽度方向上的区域而设置，服务器在检测到缺陷时，根据缺陷在带钢上的宽度位置信息向对应区域的报警装置发送动作信号，该接收到动作信号的报警装置发出报警。
[0016]在上述技术方案中，根据实际生产线上传输的带钢的最大宽度，沿着带钢宽度方向平均划分区域，区域的设置数量并不受任何限制，该数量以全面覆盖需要检测的带钢上、下表面区域为准。
[0017]另外，在设置有显示装置的基础上，本发明的确定带钢表面缺陷位置的装置还具有对应于表面缺陷在带钢上的宽度信息的报警装置，该报警装置在接收到动作信号后发出警示，使得工作人员能够及时获得重要带钢表面缺陷的位置信息，预先到达该带钢表面缺陷的位置处并对其进行识别确认，不仅避免了严重表面缺陷的漏检，还大幅度地提高了带钢表面缺陷的检出能力。
[0018]更进一步地，在本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置中，上述报警装置包括:声音报警装置和光报警装置的至少其中之一。
[0019]报警装置可以仅采用声音报警装置或光报警装置中的任意一种，当然，为了及时、明确地告知工作人员带钢表面缺陷所在的位置，可以配备声光报警装置。
[0020]在一种实施方式中，所述表征图像缺陷长度位置的信号为直接传输自生产线控制系统的图像缺陷长度位置信号。
[0021]在另一种更优选的实施方式中，所述确定带钢表面缺陷位置的装置还包括:编码器，其设于与所述带钢表面图像采集装置对应设置的辊子上，以检测带钢的实际运行长度，所述带钢的实际运行长度作为表征图像缺陷长度位置的信号被传输至服务器
[0022]在本技术方案中，所述表征图像缺陷长度位置的信号可以是传输自生产线控制系统的图像缺陷长度位置信号，即现有技术中的生产线控制系统可以直接测得图像缺陷长度位置信号(即未经过修正的图像缺陷长度位置信号)然后直接传输给服务器使用。然而，为了对缺陷在带钢长度方向上的位置进行更加精确地测量，本发明的优选技术方案不直接采用现有技术中的生产线控制系统直接测得的图像缺陷长度位置信号，而是通过固定安装于传输带钢的辊子上的编码器来获得当前缺陷图像的长度位置。辊子每转动一圈，编码器就发出一次脉冲信号，将脉冲信号转换为脉冲信号计数，脉冲信号计数和辊子的周长设定经过数据处理后就可以获得当前带钢的实际运行长度，编码器测得的带钢的实际运行长度信息与服务器接收到的缺陷的图像信息结合便可以获得图像缺陷长度位置信号(即未经过修正的图像缺陷长度位置信号)。上述该未经过修正的图像缺陷长度位置信号经过带钢生产过程数据的修正补偿，就可以获得缺陷在带钢上的实际长度位置。
[0023]进一步地，在本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置中，上述带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的下游，该生产过程数据包括接收自出口端带钢剪切装置的带钢剪切长度信号。
[0024]进一步地，在本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置中，上述带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的上游，该带钢的生产过程数据包括:接收自出口端带钢剪切装置的带钢剪切长度信号和接收自活套的活套量信号。
[0025]进一步地，本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置还包括第一数据接收器、第二数据接收器和第三数据接收器的至少其中之一；其中:
[0026]第一数据接收器，其连接于带钢表面图像采集装置和服务器之间，接收带钢表面图像采集装置采集的带钢上表面和/或下表面的图像信息，并传输至服务器；
[0027]与服务器连接的第二数据接收器，其接收传输自过程机的带钢的生产过程数据，并将其传输至服务器；
[0028]与服务器连接的第三数据接收器，其接收所述表征图像缺陷长度位置的信号，并将其传输至服务器。
[0029]在本发明的确定带钢表面缺陷位置的装置中，对于数据接收器的设定并没有严格的限制，可以针对不同的数据信息分别设置接收各个数据信息的数据接收器，例如，对于带钢上表面和/或下表面的图像信息设置第一数据接收器，对于带钢的生产过程数据设置第二数据接收器，对于表征图像缺陷长度位置的信号设置第三数据接收器；也可以仅针对其中某些数据信息来设置数据接收器，例如，仅对于表征图像缺陷长度位置的信号设置一个数据接收器，或者对于带钢的生产过程数据和表征图像缺陷长度位置的信号来设置两个数据接收器。最终，由数据接收器接收的数据信息是传输至服务器，由服务器统一处理后输出至输出设备的。
[0030]当然，不通过数据接收器的接收传输的数据信息则可以直接由服务器中的接收模块来接收。
[0031]相应地，本发明还提供了一种确定带钢表面缺陷位置的方法，该方法能够使得工作人员能及时、快速地获知带钢表面缺陷的准确位置，为表面缺陷识别做好提前准备，大大提升了识别重要带钢表面缺陷的准确性，从而在保证检测精度的前提下，又加快了带钢表面缺陷的检测速度。
[0032]为了实现上述目的，本发明所提出的确定带钢表面缺陷位置的方法，其包括步骤:
[0033]采集带钢表面图像信息；
[0034]从采集到的带钢表面图像信息中挑选出缺陷图像；
[0035]确定缺陷图像的长度位置信息和宽度位置信息；
[0036]采用带钢的生产过程数据对缺陷图像的长度位置信息进行修正，以获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息；
[0037]采用带钢表面缺陷的实际长度位置信息和缺陷图像的宽度位置信息定位带钢表面缺陷。
[0038]由于缺陷图像的长度位置信息与带钢表面缺陷的实际长度位置信息之间存在着误差，因此，需要通过采用带钢的生产过程数据对缺陷图像的长度位置信息进行修正，由此，获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息和缺陷图像的宽度位置信息才能为工作人员提供准确的缺陷位置信息。
[0039]进一步地，在本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的方法中，当采集带钢表面图像信息的带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的下游时，带钢的生产过程数据包括带钢剪切长度信号，采用下述公式获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息:
[0040]Z = L-X
[0041]其中，Z表征带钢表面缺陷的实际长度位置信息；L表示缺陷图像的长度位置，其可以直接从带钢生产线控制系统获得，也可以通过编码器测得带钢的实际运行长度集合缺陷图像信息而获得；x表征出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度，其根据带钢剪切长度号获得。
[0042]由于在生产线上不可避免地会存在带钢取样或带钢缺陷剪切的情况，并且有时带钢表面图像采集装置还会设置于活套的上游，因此，缺陷图像的长度位置并不代表了带钢表面缺陷的实际长度位置。当带钢需要取样或缺陷剪切时，在生产线的出口端对带钢进行取样采集或缺陷剪切，沿着带钢的长度方向切除了部分带钢，由此，缺陷图像的长度位置中需要扣除这一部分被切除掉的带钢长度。基于此，本发明的技术方案需要从缺陷图像的长度位置L中扣除出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度X来确定准确的带钢表面缺陷的实际长度位置信息。
[0043]进一步地，在本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的方法中，当采集带钢表面图像信息的带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的上游时，带钢的生产过程数据包括带钢剪切长度信号和活套量信号，采用下述公式获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息:
[0044]Z = L-X+Y
[0045]其中，Z表征带钢表面缺陷的实际长度位置信息；L表示缺陷图像的长度位置，其可以直接从带钢生产线控制系统获得，也可以通过编码器测得带钢的实际运行长度集合缺陷图像信息而获得；X表征出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度，其根据带钢剪切长度信号获得；γ表征活套量补偿长度，其根据活套量信号获得。
[0046]倘若当带钢表面图像采集装置设置于活套的上游时，确定带钢表面缺陷位置的装置检测出带钢还在运行，然而，带钢却是存储于活套中，出口位置的带钢实际上是静止的，因此，缺陷图像的长度位置并未包括在活套内的带钢长度。鉴于此，缺陷图像的长度位置并不等于带钢表面缺陷的实际长度位置信息，两者之间存在着较大的误差，为此，本发明的技术方案不仅需要从缺陷图像的长度位置L中扣除出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度X，还需要通过添加活套量补偿长度Y来确定准确的带钢表面缺陷的实际长度位置信息。
[0047]需要说明的是，虽然并未对以上两个公式中的Z、L、X和Y设定计算单位，但是，这四者的计算单位应该是一致的，若表征缺陷图像的长度位置的L的单位是m，则其余三者(X、Y、Z)的单位也应该是m。
[0048]需要说明的是，由于整个钢卷宽度保持不变，因此缺陷图像的宽度位置信息在钢卷宽度方向上相对固定，与带钢表面图像采集装置在生产线的安装位置无关，因此一旦带钢表面图像采集装置确定了缺陷图像的宽度位置，就不需要进行额外的修正补偿处理。
[0049]更进一步地，本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的方法还包括报警步骤，设置若干个报警装置分别对应带钢上表面和/或下表面划分的若干个宽度方向上的区域，当检测到缺陷时，与缺陷图像的宽度位置信息对应的报警装置发出报警。
[0050]本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置能够准确确定地带钢表面缺陷所在的位置，使得工作人员能够提前到达缺陷位置处对严重的表面缺陷进行进一步的确认和识别，从而避免了漏检、错检的情况发生，提闻了生广线的质量检查效率和精度，提闻了生广线的产品成品率，改善了生产劳动条件。
[0051]另外，采用了本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置后，无需投入大量人力进行目视检查，并且工作人员也无需来回跑动，减轻了工作强度，改善了工作环境。
[0052]此外，在本发明的技术方案中，采用声音和/或光报警装置作为本发明的具有报警功能的带钢表面缺陷识别装置的报警装置，能够快速、直观地告知工作人员重要表面缺陷的位置所在。
[0053]本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的方法，通过采用带钢的生产过程数据对缺陷图像的长度位置信息进行修正处理，使得工作人员获得精确的带钢表面缺陷的实际长度位置信息，以便于及时、快速地获知带钢表面缺陷的位置，为表面缺陷识别做好提前准备，大大提升了识别重要带钢表面缺陷的准确性，从而在保证检测精度的前提下，又加快了带钢表面缺陷的检测速度。
[0054]同时，本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的方法通过报警装置发出报警，从而工作人员的响应速度更快。
【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1为本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置在一种实施方式下的结构示意图。
[0056]图2为图1所示的确定带钢表面缺陷位置的装置中的带钢表面图像采集装置安装于生产线上的状态示意图。
[0057]图3为本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置中的编码器在一种实施方式下的工作原理图。
[0058]图4为本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置中的报警装置在一种实施方式下的结构示意图。
[0059]图5为图4所示的报警装置相对应的带钢上表面的划分区域的示意图。
[0060]图6为本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的方法在一种实施方式下的工作流程图。
[0061]图7为图6所示的确定带钢表面缺陷位置的方法中的确定宽度位置信息的工作原理图。
[0062]图8为图6所示的确定带钢表面缺陷位置的方法中的活套量补偿长度的计算原理图。
[0063]图9为图6所示的确定带钢表面缺陷位置的方法中的带钢剪切长度的计算原理图。
【具体实施方式】
[0064]下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置及方法做进一步的解释和说明，但是该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
[0065]图1显示了本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置在一种实施方式下的结构，而图2则示出了该装置中的中的带钢表面图像采集装置安装于实际生产线上的状态。
[0066]如图1和图2所示，在本实施方式下的确定带钢表面缺陷位置的装置I包括带钢表面图像采集装置11，服务器12，工作站13，报警装置14，编码器15，第一数据接收器16，第二数据接收器17和第三数据接收器18。带钢表面图像采集装置11设置于带钢生产线S上，在生产线上依次设置有开卷机2，退火炉3，平整机4，带钢表面图像采集装置11，活套5，质检台6和卷取机7，其中，带钢表面图像采集装置11沿带钢行进的方向P设于活套5的上游且平整机4的下游，在此，带钢的生产过程数据就包括:接收自出口端带钢剪切装置的带钢剪切长度信号和接收自活套的活套量信号。带钢表面图像采集装置11采集带钢上表面和下表面的图像信息，第一数据接收器16连接于带钢表面图像采集装置11和服务器12之间，接收带钢表面图像采集装置采集的带钢上表面和下表面的图像信息，并将其传输至服务器12，第二数据接收器17也与服务器12连接，其接收传输自过程机的带钢的生产过程数据，并将其传输给服务器12，与服务器12连接的第三数据接收器18接收传输自编码器15的表征图像缺陷长度位置的信号，并将其传输至服务器12，服务器12根据接收到的图像信息和表征图像缺陷长度位置的信号获得未经修正的图像缺陷长度位置信号，然后再根据带钢的生产过程数据以及未经修正的图像缺陷长度位置信号来确定缺陷在带钢长度方向上的实际位置，并根据图像信息确定缺陷在带钢宽度方向上的位置，并将缺陷在带钢上的实际长度位置信息和宽度位置信息传输出去，工作站13与服务器12的第一输出口连接，在工作站中包括显示装置19，该显示装置19显示服务器传输的信息；编码器15位于与带钢表面图像采集装置11对应设置的辊子上，以检测图像缺陷长度位置并传输出图像缺陷长度位置信号，在此，编码器15与带钢表面图像采集装置11是对应设置的。
[0067]另外，上述报警装置组14可以是单一的声音报警装置或光报警装置，也可以是声光结合的报警装置。
[0068]此外，上述带钢表面图像采集装置11还可以沿带钢的行进方向P设于活套5的下游，这时，生产过程数据就仅包括接收自出口端带钢剪切装置的带钢剪切长度信号。
[0069]在另外一种实施方式下，无需采用任何数据接收器，此时，服务器通过其第一输入口与带钢表面图像采集装置连接，接收带钢表面图像采集装置传输的图像信息；服务器还具有第二接口和第三接口，其中，服务器通过第二接口来接收带钢的生产过程数据，并且通过第三接口来接收图像缺陷长度位置信号，服务器根据接收到的图像信息、带钢的生产过程数据以及图像缺陷长度位置信号确定缺陷在带钢长度方向上的实际位置以及缺陷在带钢宽度方向上的位置，并将缺陷在带钢上的实际长度位置信息和宽度位置信息传输出去。
[0070]图3示出了为本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置中的编码器在一种实施方式下的工作原理。
[0071]如图1和图3所示，在确定带钢表面缺陷位置的装置I中包括编码器15，通过固定安装于传输带钢的辊子上的编码器15来检测图像缺陷长度位置。带钢传输辊子每转动一圈，就发出一次脉冲信号，将所发出的脉冲信号计数，脉冲信号计数和辊子的周长设定经过数据处理后就可以获得当前带钢的实际运行长度，编码器测得的带钢的实际运行长度信息与缺陷的图像信息一道传输给服务器，服务器由此获得未经修正的图像缺陷长度位置信号。
[0072]图4显示了本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置中的报警装置在一种实施方式下的结构，图5则显示了图4所示的报警装置相对应的带钢上表面的划分区域。
[0073]如图1，图4和图5所示，报警装置14具有八个子声光报警装置141?148，其均与服务器12连接，并且八个子声光报警装置分别对应带钢上表面和下表面划分的八个宽度方向上的区域而设置，当服务器12在检测到缺陷时，根据缺陷在带钢上的宽度位置信息向对应区域的报警装置发送动作信号，该接收到动作信号的子声光报警装置发出报警。
[0074]如图4和图5所示，将带钢上表面沿着其宽度方向Q(带钢的行进方向P与带钢的宽度方向Q垂直)分割成四个大小均匀的区域cl，c2, dl，d2，这四个区域分别--对应子声光报警装置141?144。同样地，也将带钢下表面沿着带钢的宽度方向均匀地分割成如图5所示的四个大小均匀的区域，这四个区域则分别一一对应子声光报警装置145?148。
[0075]在其他的实施方式中，上述报警装置可以仅设置于带钢下表面或者下表面上方，此时仅需要采用部分报警装置，即子声光报警装置141?144，或者子声光报警装置145?148即可完成带钢上表面或下表面的缺陷报警。
[0076]继续参阅图4和图5，以上述实施方式下的确定带钢表面缺陷位置的装置检测带钢上表面为例，带钢宽度为1200mm，设置于带钢上表面的四个子声光报警装置141?144分别一一对应带钢上表面均匀划分的四个区域Cl，c2, dl, d2，以全面覆盖需要检测的带钢上表面区域，每一个子声光报警装置所对应宽度大小为300mm的区域，当重要的表面缺陷出现在上述四个区域的任意一个或多个区域中，对应这些区域的声光报警装置就会接收到来自于服务器发出的动作信号而触发报警。若带钢的行进方向为P，即从a侧至b侧，带钢的宽度方向Q为c侧至d侧，当服务器检测到位于c侧400mm处的带钢上表面存在严重表面缺陷时，一方面向显示器输出显示该表面缺陷在带钢上的实际长度位置信息和宽度位置信息，另一方面向子声光报警器142发送动作信号，触发其发光并鸣响，这样工作人员就可以判断该表面缺陷大致位于距离c侧300mm-600mm的范围之间，即c2区域，从而预先行动到位对严重的表面缺陷进行判断确认。设置于带钢下表面的子声光报警装置145?148的工作过程与设置于带钢上表面的四个子声光报警装置141?144的工作过程相同，在此就不进行赘述。
[0077]此外，当带钢上表面和下表面的多个划分区域所对应声光报警器同时闪烁发出声响时，可以由多名工作人员预先到位分别对表面缺陷进行确认，避免严重表面缺陷的漏检。
[0078]图6显示了本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的方法在一种实施方式下的工作流程。
[0079]如图6所示，必要时可以参阅图1，在本实施方式下的确定带钢表面缺陷位置的方法包括以下步骤:
[0080]I)由高速摄像机采集带钢表面图像信息；
[0081]2)从采集到的带钢表面图像信息中挑选出缺陷图像，传输给第一数据接收器；
[0082]3)第二数据接收器接收来自于过程机的带钢的生产过程数据；
[0083]4)第三数据接收器接收表征图像缺陷长度位置的信号；
[0084]5)第一、第二和第三数据接收器分别将各自的数据信息传输给服务器；
[0085]6)确定缺陷图像的长度位置信息和宽度位置信息，并采用带钢的生产过程数据对缺陷图像的长度位置信息进行修正，以获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息；
[0086]7)将上述带钢表面缺陷的实际长度位置信息和缺陷图像的宽度位置信息通过显示装置告知工作人员，用来使其确定带钢表面缺陷的精确位置；同时，对应于表面缺陷所在区域的报警装置发出声音信号和/或光信号，以进一步地提醒工作人员。
[0087]需要说明的是，当采集带钢表面图像信息的带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的上游时，带钢的生产过程数据包括带钢剪切长度信号和活套量信号，采用公式(I)来获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息:
[0088]Z = L-X+Y (I)
[0089]其中，Z表征带钢表面缺陷的实际长度位置信息；L表示缺陷图像的长度位置；X表征出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度，其根据带钢剪切长度信号获得，表征活套量补偿长度，其根据活套量信号获得。
[0090]然而，当采集带钢表面图像信息的带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的下游时，带钢的生产过程数据包括带钢剪切长度信号，采用公式(2)来获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息:
[0091]Z = L-X (2)
[0092]其中，Z表征带钢表面缺陷的实际长度位置信息；L表示缺陷图像的长度位置；X表征出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度，其根据带钢剪切长度信号获得。
[0093]图7显示了上述确定带钢表面缺陷位置的方法中的确定宽度位置信息的工作原理。
[0094]如图1和图7所示，确定带钢表面缺陷位置的装置I中的高速摄像机(相当于带钢表面图像采集装置11)所接收到的光源强度转换为灰度信号，结合边部最小比对度和灰度设定实现边部判定从而来确定运行钢带的最大宽度范围，同时，辊子辊面按照设定值进行分区排列，并且对于检测缺陷的实际区域进行识别，最终获得上述步骤6)中的缺陷图像的宽度位置信息。
[0095]图8显示了上述确定带钢表面缺陷位置的方法中的活套量补偿长度的计算原理，图9则示出了上述确定带钢表面缺陷位置的方法中的带钢剪切长度的计算原理。
[0096]通常，活套量信号主要有两种输出手段，一种是电压信号(0-5V)，另一种是电流信号(4-20mA)。如图8所示，在上述实施方式下的装置和方法采用的是电流信号，电流信号通过硬接线的接口方式输入到确定带钢表面缺陷位置的装置中，其中，为了防止输出回路电阻对数据信息的影响，活套量信号的电流接口采用的是4?20mA的类型，由于活套量信号与活套量位置的百分比呈对应比例关系，例如，活套量最低位置的百分比5%对应于活套量电流信号4mA，活套量最高位置的百分比95%对应于活套量电流信号20mA，由此，根据检测到的电流信号换算成相应的活套量的高度，然后再结合活套的钢带运行道次数计算出当前位于活套里带钢的总长度，从而获得活套量补偿长度Y。
[0097]由于生产线连续性的特点，在生产线的出口端需要进行取样或者缺陷带钢进行剪切，对于这些切除掉的带钢长度必须予以扣除，避免对带钢表面缺陷的实际长度位置信息的确定造成影响。如图9所示，带钢剪切长度信号通过脉冲信号的形式转换为脉冲信号计数，同时向确定带钢表面缺陷位置的装置输入每次剪切对应的固定长度，根据脉冲信号计数和每次剪切对应的固定长度以获得出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度X。
[0098]本发明所述的确定带钢表面缺陷位置的装置和方法能够使得工作人员能准确、快速地获知带钢表面缺陷的精确位置，为表面缺陷识别做好预先准备，大大提升了重要带钢表面缺陷的准确性，从而在保证检测精度的前提下，又加快了带钢表面缺陷的检测速度。
[0099]需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种确定带钢表面缺陷位置的装置，其特征在于，包括: 带钢表面图像采集装置，其设于带钢生产线上，并沿带钢行进的方向设于活套的上游或下游，所述带钢表面图像采集装置采集带钢上表面和/或下表面的图像信息； 服务器，其通过第一输入口与所述带钢表面图像采集装置连接，接收带钢表面图像采集装置传输的图像信息；所述服务器还具有第二接口，以通过第二接口接收带钢的生产过程数据；所述服务器还具有第三接口，其接收表征图像缺陷长度位置的信号；所述服务器根据接收到的图像信息、带钢的生产过程数据以及表征图像缺陷长度位置的信号以确定缺陷在带钢长度方向上的实际位置以及缺陷在带钢宽度方向上的位置，并将缺陷在带钢上的实际长度位置信息和宽度位置信息传输出去； 工作站，其与所述服务器的第一输出口连接，所述工作站包括显示装置，该显示装置显不服务器传输的信息。
2.如权利要求1所述的确定带钢表面缺陷位置的装置，其特征在于，还包括:若干个报警装置，其均与服务器连接，所述若干个报警装置分别对应带钢上表面和/或下表面划分的若干个宽度方向上的区域而设置，所述服务器在检测到缺陷时，根据缺陷在带钢上的宽度位置信息向对应区域的报警装置发送动作信号，该接收到动作信号的报警装置发出报目O
3.如权利要求2所述的确定带钢表面缺陷位置的装置，其特征在于，所述报警装置包括:声音报警装置和光报警装置的至少其中之一。
4.如权利要求1所述的确定带钢表面缺陷位置的装置，其特征在于，所述表征图像缺陷长度位置的信号为直接传输自生产线控制系统的图像缺陷长度位置信号。
5.如权利要求1所述的确定带钢表面缺陷位置的装置，其特征在于，还包括:编码器，其设于与所述带钢表面图像采集装置对应设置的辊子上，以检测带钢的实际运行长度，所述带钢的实际运行长度作为表征图像缺陷长度位置的信号被传输至服务器。
6.如权利要求1所述的确定带钢表面缺陷位置的装置，其特征在于，所述带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的下游，所述生产过程数据包括接收自出口端带钢剪切装置的带钢剪切长度信号。
7.如权利要求1所述的确定带钢表面缺陷位置的装置，其特征在于，所述带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的上游，所述带钢的生产过程数据包括:接收自出口端带钢剪切装置的带钢剪切长度信号和接收自活套的活套量信号。
8.如权利要求1所述的确定带钢表面缺陷位置的装置，其特征在于，还包括第一数据接收器、第二数据接收器和第三数据接收器的至少其中之一；其中: 第一数据接收器，其连接于带钢表面图像采集装置和服务器之间，接收带钢表面图像采集装置采集的带钢上表面和/或下表面的图像信息，并传输至服务器； 与服务器连接的第二数据接收器，其接收传输自过程机的所述带钢的生产过程数据，并将其传输至服务器； 与服务器连接的第三数据接收器，其接收所述表征图像缺陷长度位置的信号，并将其传输至服务器。
9.一种确定带钢表面缺陷位置的方法，其特征在于，包括步骤: 采集带钢表面图像信息； 从采集到的带钢表面图像信息中挑选出缺陷图像； 确定缺陷图像的长度位置信息和宽度位置信息； 采用带钢的生产过程数据对缺陷图像的长度位置信息进行修正，以获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息； 采用所述带钢表面缺陷的实际长度位置信息和缺陷图像的宽度位置信息定位带钢表面缺陷。
10.如权利要求9所述的确定带钢表面缺陷位置的方法，其特征在于，当采集带钢表面图像信息的带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的上游时，所述带钢的生产过程数据包括带钢剪切长度信号和活套量信号，采用下述公式获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息:
Z = L-X+Y 其中，Z表征带钢表面缺陷的实际长度位置信息；L表示缺陷图像的长度位置；X表征出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度，其根据带钢剪切长度信号获得；Y表征活套量补偿长度，其根据活套量信号获得。
11.如权利要求9所述的确定带钢表面缺陷位置的方法，其特征在于，当采集带钢表面图像信息的带钢表面图像采集装置沿带钢的行进方向设于活套的下游时，所述带钢的生产过程数据包括带钢剪切长度信号，采用下述公式获得带钢表面缺陷的实际长度位置信息:
Z = L-X 其中，Z表征带钢表面缺陷的实际长度位置信息；L表示缺陷图像的长度位置；X表征出口端带钢剪切装置传输的带钢剪切长度，其根据带钢剪切长度信号获得。
12.如权利要求9所述的确定带钢表面缺陷位置的方法，其特征在于，还包括报警步骤，设置若干个报警装置分别对应带钢上表面和/或下表面划分的若干个宽度方向上的区域，当检测到缺陷时，与缺陷图像的宽度位置信息对应的报警装置发出报警。
【文档编号】G01N21/89GK104515776SQ201410505265
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】何建锋, 蔡恒, 何春来 申请人:宝钢新日铁汽车板有限公司