专利名称：线阵图像式带钢表面在线缺陷检测装置及其检测方法
技术领域：
本发明涉及的是带钢表面缺陷在线检测的技术领域，具体是一种线阵图像式带钢表面在线缺陷检测装置及其检测方法。
背景技术：
带钢表面缺陷检测是保证带钢生产质量的必要手段，在世界各大钢铁企业都已广泛使用。目前带钢表面缺陷检测基本上是三种方式1、人工目测；2、激光成像检测；3、电荷耦合摄像机成像检测。人工目测由于劳动强度大、检测效果差，只适用于小规模低速生产或离线检测，不能满足当今高速生产的需要；激光成像检测由于成本高、难于维护，也在逐渐退出实际应用；电荷耦合摄像机成像检测技术是目前带钢表面缺陷检测的主流技术，相对来说它成本低、适应性强、便于使用和维护。而现有的电荷耦合摄像机成像检测装置是由电荷耦合传感器把带钢表面的图像信息直接传送到计算机中进行处理，而带钢生产速度已经达到1600米/分钟，检测精度一般要求分辨率为0.5毫米以上，这样每秒中计算机要对80多兆的数据进行处理，就需要多台计算机并行工作，将使得整个检测装置庞大、复杂、不宜维护、价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有电荷耦合摄像机成像检测装置中需要多台计算机并行工作，来对带钢表面数据进行处理，而导致整个装置庞大、复杂、不宜维护、价格昂贵的问题，进而提供一种线阵图像式带钢表面在线缺陷检测装置及其检测方法。它由线阵电荷耦合传感器1、高速模数转换器2、可编程逻辑器件3、存储器4、数字信号处理器5、光纤通讯接口6、计算机7、光源8组成；线阵电荷耦合传感器1与光源8面向带钢9的表面设置，线阵电荷耦合传感器1的模拟信号输出端连接高速模数转换器2的模拟信号输入端，线阵电荷耦合传感器1的驱动信号输入端连接可编程逻辑器件3的驱动信号输出端，可编程逻辑器件3的模数转换数据控制输入输出总线端连接高速模数转换器2的数据控制输出输入总线端，可编程逻辑器件3的数据控制输出输入总线端连接数字信号处理器5的数据控制输出输入总线端，可编程逻辑器件3的数据控制地址输出输入总线端连接存储器4的数据控制地址输出输入总线端，数字信号处理器5的并行通讯输出输入总线端连接光纤通讯接口6的并行通讯输出输入总线端，光纤通讯接口6通过光纤6-1与计算机7之间以光纤连接通信。带钢表面在线缺陷检测方法步骤为在存储器4中存入经过判断无表面缺陷带钢的数据A，并设定灵敏度阈值C 001；在检测时，可编程逻辑器件3把通过高速模数转换器2、线阵电荷耦合传感器1对带钢9表面实时采集得到多个数据B，当|B-A|≥C时，将被初步判定有缺陷，并将这个数据B通过数字信号处理器5、光纤通讯接口6、光纤6-1传送到计算机7中；当|B-A|＜C时，将被判定没有缺陷，并丢弃这个数据B 002；计算机7将可编程逻辑器件3传送来的多个数据B存入数据库，并判断，把缺陷数据合并、提取、分析、记录、制表003。本发明能对带钢表面的图像数据进行预处理，而实现只用一台计算机就能对带钢表面缺陷的实时检测，并具有结构简单、易维护、价格低廉的优点。
图1是本发明中的线阵电荷耦合传感器1、光源8与带钢9的相对位置及整体电路结构示意图，图2是带钢表面在线缺陷检测方法的步骤流程图。
具体实施例方式结合图1、图2说明本实施方式，它由线阵电荷耦合传感器1、高速模数转换器2、可编程逻辑器件3、存储器4、数字信号处理器5、光纤通讯接口6、计算机7、光源8组成；线阵电荷耦合传感器1与光源8面向带钢9的表面设置，线阵电荷耦合传感器1的模拟信号输出端连接高速模数转换器2的模拟信号输入端，线阵电荷耦合传感器1的驱动信号输入端连接可编程逻辑器件3的驱动信号输出端，可编程逻辑器件3的模数转换数据控制输入输出总线端连接高速模数转换器2的数据控制输出输入总线端，可编程逻辑器件3的数据控制输出输入总线端连接数字信号处理器5的数据控制输出输入总线端，可编程逻辑器件3的数据控制地址输出输入总线端连接存储器4的数据控制地址输出输入总线端，数字信号处理器5的并行通讯输出输入总线端连接光纤通讯接口6的并行通讯输出输入总线端，光纤通讯接口6通过光纤6-1与计算机7之间以光纤连接通信。带钢表面在线缺陷检测方法步骤为在存储器4中存入经过判断无表面缺陷带钢的数据A，并设定灵敏度阈值C 001；在检测时，可编程逻辑器件3把通过高速模数转换器2、线阵电荷耦合传感器1对带钢9表面实时采集得到多个数据B，当|B-A|≥C时，将被初步判定有缺陷，并将这个数据B通过数字信号处理器5、光纤通讯接口6、光纤6-1传送到计算机7中；当|B-A|＜C时，将被判定没有缺陷，并丢弃这个数据B 002；计算机7将可编程逻辑器件3传送来的多个数据B存入数据库，并判断，把缺陷数据合并、提取、分析、记录、制表003。线阵电荷耦合传感器1选用的是加拿大DALSA公司的IL-P1型线阵CCD；高速模数转换器2选用的是美国National Semiconductor公司的高速A/D转换芯片ADC10080；可编程逻辑器件3选用的是美国Altera公司的Cyclone芯片；存储器4选用的是韩国三星公司的K4S561632E；数字信号处理器5选用的是美国TI公司的TMS320C6711芯片；光纤通讯接口6选用的是美国Agilent公司的HDMP-1032、HDMP1034芯片组。
权利要求
1.线阵图像式带钢表面在线缺陷检测装置，其特征在于它由线阵电荷耦合传感器(1)、高速模数转换器(2)、可编程逻辑器件(3)、存储器(4)、数字信号处理器(5)、光纤通讯接口(6)、计算机(7)、光源(8)组成；线阵电荷耦合传感器(1)与光源(8)面向带钢(9)的表面设置，线阵电荷耦合传感器(1)的模拟信号输出端连接高速模数转换器(2)的模拟信号输入端，线阵电荷耦合传感器(1)的驱动信号输入端连接可编程逻辑器件(3)的驱动信号输出端，可编程逻辑器件(3)的模数转换数据控制输入输出总线端连接高速模数转换器(2)的数据控制输出输入总线端，可编程逻辑器件(3)的数据控制输出输入总线端连接数字信号处理器(5)的数据控制输出输入总线端，可编程逻辑器件(3)的数据控制地址输出输入总线端连接存储器(4)的数据控制地址输出输入总线端，数字信号处理器(5)的并行通讯输出输入总线端连接光纤通讯接口(6)的并行通讯输出输入总线端，光纤通讯接口(6)通过光纤(6-1)与计算机(7)之间以光纤连接通信。
2.线阵图像式带钢表面在线缺陷检测方法，其特征在于带钢表面在线缺陷检测方法步骤为在存储器(4)中存入经过判断无表面缺陷带钢的数据A，并设定灵敏度阈值C(001)；在检测时，可编程逻辑器件(3)把通过高速模数转换器(2)、线阵电荷耦合传感器(1)对带钢(9)表面实时采集得到多个数据B，当|B-A|≥C时，将被初步判定有缺陷，并将这个数据B通过数字信号处理器(5)、光纤通讯接口(6)、光纤(6-1)传送到计算机(7)中；当|B-A|＜C时，将被判定没有缺陷，并丢弃这个数据B(002)；计算机(7)将可编程逻辑器件(3)传送来的多个数据B存入数据库，并判断，把缺陷数据合并、提取、分析、记录、制表(003)。
全文摘要
线阵图像式带钢表面在线缺陷检测装置及其检测方法，它涉及的是带钢表面缺陷在线检测的技术领域。它解决了现有电荷耦合摄像机成像检测装置中需要多台计算机并行工作，来对带钢表面数据进行处理，而导致整个装置庞大的问题。1与8面向9的表面设置，1的信号输出端通过2、3、5、6与7的输入端连接。检测方法步骤为在4中存入经过判断无表面缺陷带钢的数据A，并设定灵敏度阈值C 001；3把通过2、1对9表面实时采集得到多个数据B，数据B与数据A比较002；7将3传送来的多个数据B存入数据库，把缺陷数据分析、制表003。本发明能对带钢表面的图像数据进行预处理，而实现用一台计算机就能对带钢表面缺陷的实时检测。
文档编号G01N21/898GK1696675SQ200510010049
公开日2005年11月16日 申请日期2005年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者赵杰, 程万胜, 李长乐 申请人:哈尔滨工业大学