连铸坯在线表面检测装置及方法与流程

1.本发明涉及连铸坯检测装置，特别涉及连铸坯在线表面检测装置及方法， 属于连铸坯检测技术领域。


背景技术：

2.连铸坯是炼钢炉炼成的钢水经过连铸机铸造后得到的产品，连铸坯的应 用领域越来越广，目前将连铸坯制件用于机械工程设备，某些钢用连铸坯直 接轧钢，制成管、板、型钢等，某些钢是将连铸坯热轧成空心坯(荒管)， 然后再进一步加工成钢管，连铸坯与锻轧坯不同处，前者是铸造状态，其中 的缺陷远较锻轧坯明显，而且还存在着锻轧坯中不允许存在的“裂缝”的规 定。
3.连铸坯在生产过程中，因工艺影响，难免会产生裂纹、划痕和针孔等缺 陷，严重的缺陷会对下一道轧制工艺产生不良的影响，目前的连铸坯在生产 的过程中需要对连铸坯表面的缺陷进行检测，但是现有的检测方式一般采用 抽检或对生产后的连铸坯进行人工表面检测，检测效率低下，影响连铸坯检 测数据的准确性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供连铸坯在线表面检测装置及方法，以解决上述背 景技术中提出的现有检测方式一般采用抽检或对生产后的连铸坯进行人工表 面检测，检测效率低下，影响连铸坯检测数据的准确性的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括面阵ccd成像器、激 光灯光源、显示屏、图像处理计算机和数据存储服务器，所述面阵ccd成像 器和激光灯光源均安装在连铸机生产线顶部，所述面阵ccd成像器和激光灯 光源和通过光纤与图像处理计算机信号连接，所述图像处理计算机与数据存 储服务器和显示屏电性连接，所述面阵ccd成像器和激光灯光源对连铸机生 产线生产的连铸坯进行图像采集，所述图像处理计算机对采集的图像进行处 理分析并通过显示屏进行显示，所述数据存储服务器对处理数据进行存储。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述面阵ccd成像器分辨率为 1920*1080，像素大小为8*8μm。
7.作为本发明的一种优选技术方案，包括以下步骤：
8.步骤一：设备的安装，将面阵ccd成像器和激光灯光源安装在连铸机生 产线顶部，并将面阵ccd成像器和激光灯光源通过光纤与图像处理计算机连 接，图像处理计算机与数据存储服务器连接；
9.步骤二：图像的采集处理，通过面阵ccd成像器和激光灯光源对生产线 的连铸坯图像多面进行采集，获得连铸坯图像，并将采集的图像通过光纤传 输至图像处理计算机；
10.步骤三：图像处理计算机对图像通过神经网络表面缺陷和识别处理；
11.步骤四：图像处理计算机处理的图像通过显示屏显示连铸坯缺陷，通过 数据存储服务器对处理的数据进行存储。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三神经网络表面缺陷和识别 处理包括：首先将采集的图像进行灰度化处理，接着对灰度化处理的图像进 行梯度锐化、降噪和平滑和去噪音处理，接着依据对不同类别缺陷设定灰度 阀值，根据灰度至对图像进行区域提取，接着将每个提取的区域进行形状计 算，依据图像形状特征对每个区域进行识别，将超过阀值的图像进行再处理， 对低于设定阀值的图像进行删除处理。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述超过阀值的图像进行再处理包括 以下步骤：
14.(1)将超付阀值的图像区域保持为图片格式，并对图像进行统一格式化 处理；
15.(2)将保存的图片与数据存储服务器的缺陷图片进行校对，如校对相同 确定该图片缺陷，如校对不成功则人工对缺陷进行确认；
16.(3)，将处理的后的缺陷图片和人工缺陷确认的图片发送至显示屏显示。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述不同类别缺陷包括：裂纹缺陷、 划痕缺陷、针孔缺陷和表面平整度缺陷、结疤缺陷和夹渣缺陷。
18.作为本发明的一种优选技术方案，所述面阵ccd成像器采集宽度l为： l＝h*l/f,l为线阵ccd摄像机长度、h为ccd成像器距连铸坯的高度，所述f 为ccd成像器的焦距。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明连铸坯在线表面检测装置及方法，通过面阵ccd成像器和水银灯 光2的配合，对生产线表面的连铸坯从各个角度进行图像采集，并将采集的 图像发送至图像处理计算机中，通过图像处理计算机对采集的图片进行分析 处理，确定连铸坯表面是否有裂纹缺陷、划痕缺陷、针孔缺陷和表面平整度 缺陷、结疤缺陷和夹渣缺陷，从而对连铸坯的质量进行判定，取代现有的人 工进行抽样检测，有效的保证连铸坯的质量。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图；
[0022][0023][0024]
图中：1、面阵ccd成像器；2、激光灯光源；3、显示屏；4、图像处理 计算机；5、数据存储服务器。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
请参阅图1，本发明提供了连铸坯在线表面检测装置及方法的技术方案：
[0027]
根据图1所示，包括面阵ccd成像器1、激光灯光源2、显示屏3、图像 处理计算机4和数据存储服务器5，面阵ccd成像器1和激光灯光源2均安装 在连铸机生产线顶部，面阵ccd成像器1和激光灯光源2和通过光纤与图像 处理计算机4信号连接，图像处理计算机4与数据存储服务器5和显示屏3 电性连接，面阵ccd成像器1和激光灯光源2对连铸机生产线生产
的连铸坯 进行图像采集，图像处理计算机4对采集的图像进行处理分析并通过显示屏3 进行显示，数据存储服务器5对处理数据进行存储，面阵ccd成像器1分辨 率为1920*1080，像素大小为8*8μm。
[0028]
通过面阵ccd成像器1和激光灯光源2的配合，对生产线表面的连铸坯 从各个角度进行图像采集，并将采集的图像发送至图像处理计算机4中，通 过图像处理计算机对采集的图片进行分析处理，确定连铸坯表面是否有裂纹 缺陷、划痕缺陷、针孔缺陷和表面平整度缺陷、结疤缺陷和夹渣缺陷，从而 对连铸坯的质量进行判定。
[0029]
连铸坯在线表面检测方法为：
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步骤一：设备的安装，将面阵ccd成像器和激光灯光源安装在连铸机生 产线顶部，并将面阵ccd成像器和激光灯光源通过光纤与图像处理计算机连 接，图像处理计算机与数据存储服务器连接，其中面阵ccd成像器表面罩设 有镜头防护罩，镜头防护罩防止高达800℃的温度，有效的保证ccd成像器的 稳定工作，防止了温度和灰尘对ccd成像器镜头的污染，激光灯光源为绿色；
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步骤二：图像的采集处理，通过面阵ccd成像器和激光灯光源对生产线 的连铸坯图像多面进行采集，获得连铸坯图像，并将采集的图像通过光纤传 输至图像处理计算机，ccd成像器能够在连铸坯运动状态下消除运动产生的模 糊，保证采集图片的清晰率，同时能够给出缺陷的具体位置，具有较好的追 溯性；
[0032]
步骤三：图像处理计算机对图像通过神经网络表面缺陷和识别处理神经 网络表面缺陷和识别处理包括：首先将采集的图像进行灰度化处理，接着对 灰度化处理的图像进行梯度锐化、降噪和平滑和去噪音处理，接着依据对不 同类别缺陷设定灰度阀值，根据灰度至对图像进行区域提取，接着将每个提 取的区域进行形状计算，依据图像形状特征对每个区域进行识别，将超过阀 值的图像进行再处理，对低于设定阀值的图像进行删除处理，超过阀值的图 像进行再处理包括，将超付阀值的图像区域保持为图片格式，并对图像进行 统一格式化处理，将保存的图片与数据存储服务器的缺陷图片进行校对，如 校对相同确定该图片缺陷，如校对不成功则人工对缺陷进行确认，将处理的 后的缺陷图片和人工缺陷确认的图片发送至显示屏显示；
[0033]
步骤四：图像处理计算机处理的图像通过显示屏显示连铸坯缺陷，连铸 坯缺陷包括：裂纹缺陷、划痕缺陷、针孔缺陷和表面平整度缺陷、结疤缺陷 和夹渣缺陷，通过数据存储服务器对处理的数据进行存储。
[0034]
通过对面阵ccd成像器和激光灯光源采集的图片进行分析处理，并对分 析处理的结果与数据存储服务器内部存储的缺陷进行校对和人工确认新的缺 陷，便于对连铸坯表面的缺陷进行统计分析，并展示从而确认连铸坯的产品 质量。
[0035]
在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图 所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示 或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。
[0036]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也 可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是 直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两 个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员 而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具
体含义。
[0037]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。