带钢表面缺陷视觉检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带钢检测设备，尤其是带钢表面缺陷视觉检测系统，它包括检测用照相机、光源、旋转编码器、控制器和计算机，所述光源横跨待检带钢上方且光源的直射光线在待检带钢前进方向上与待检带钢上表面成44.5°入射角，所述第一照相机镜头中轴线位于与光源入射角相等的反射角上，所述第二照相机镜头中轴线位于与光源入射角不等的漫反射角上，由于光源采用的是漫射光,所以第一照相机配置的方向有一定范围,不需精确定位,此时缺陷图像表现为亮背景暗目标;第二照相机配置在光源的漫射方向上,如果表面有三维缺陷,那么反射角就不等于入射角,这样第二照相机会采集到缺陷反射回来的光,所以缺陷表现为暗背景亮目标。
【专利说明】
带钢表面缺陷视觉检测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种带钢(带材)检测设备，尤其是带钢表面缺陷视觉检测系统。
【背景技术】
[0002]冷乳钢板是汽车、电机、化工、造船等工业不可缺少的原材料，近年来，钢板的需求量不断增加，并要求具有较高的表面质量。而在其乳制过程中，由于连铸钢坯、乳制设备、乳制工艺等原因，导致乳制钢板表面出现了裂纹、氧化铁皮、结疤、辊印、刮伤、孔洞、鳞片、表皮分层、麻点等缺陷，这些缺陷不仅影响了产品外观，更重要的是降低了产品的抗腐蚀性、抗磨性、疲劳极限等使用性能。目前，各发达国家在冷乳钢板乳机、热乳型钢以及酸洗线和镀锡线上，均采用了表面缺陷在线检测系统。
[0003]表面质量自动检测技术始于20世纪70年代，到目前为止，已经经历了3个发展阶段；由于计算机视觉技术的发展及柔性较好，所以基于CCD的视觉检测系统是钢板表面缺陷检测技术的发展方向。线阵CCD的高分辨率使得表面检测在板宽方向可以用很少的传感器就能达到很高的分辨率和精度，同时其扫描率已达到20 kHz以上，这样当钢板的移动速度即使达到300 mPmin，其运动方向的分辨率也能达到0.5 mm。由于它是通过扫描的方式工作，易于实现行内、行间算法，而且数据冗余量也很少，所以适合中高速的在线检测要求。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种采用CCD的视觉检测系统。
[0005]本实用新型的技术方案为:
[0006]带钢表面缺陷视觉检测系统，其特征在于:它包括检测用照相机、光源、旋转编码器(PG编码器)、控制器和计算机，所述光源横跨待检带钢上方且光源的直射光线(主光线)在待检带钢前进方向上与待检带钢上表面成44.5°入射角，所述光源采用漫反射光源，所述检测用照相机包括第一照相机和第二照相机，所述第一照相机和第二照相机均安装在待检带钢上方且位于光源后方，所述第一照相机镜头中轴线位于与光源入射角相等的反射角上，所述第二照相机镜头中轴线位于与光源入射角不等的漫反射角上，所述旋转编码器设置在待检带钢进料端侧边且与待检带钢接触，所述第一照相机、第二照相机、光源、旋转编码器均通过电线与控制器连接，所述控制器与计算机连接。
[0007]进一步地，所述旋转编码器前端还设有标示打印装置，所述标示打印装置的作用是直接在待检带钢上打印上便于肉眼判断的距离标记以及其他数据，所述标示打印装置通过电线连接控制器。
[0008]进一步地，所述控制器还通过电线连接有警报装置，当系统异常时发出声光警报。
[0009]进一步地，所述第一照相机镜头中轴线与待检带钢上表面形成40.7°-48.6°夹角，由于光源是漫反射，所以即使没有完全对准光源反射角也能有效检测，也便于安装调试。
[0010]进一步地，所述第二照相机镜头中轴线与待检带钢上表面形成63.1°-67.2°夹角，由于漫反射范围相当大，故选取其最有效区域进行检测。
[0011]进一步地，所述光源采用带漫反射蒙版的LED灯具。
[0012]本实用新型的有益效果为:第一照相机放置在与光的入射角相等的反射角上，由于光源采用的是漫射光，所以第一照相机配置的方向有一定范围，不需精确定位，此时缺陷图像表现为亮背景暗目标;第二照相机配置在光源的漫射方向上，如果表面有三维缺陷(凹凸性的缺陷)，那么反射角就不等于入射角，这样第二照相机会采集到缺陷反射回来的光，所以缺陷表现为暗背景亮目标，此种照明方式适用于如划痕、辊印等三维缺陷。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构不意图；
[0014]图2为本实用新型检测用照相机与光源的角度设置示意图。
[0015]图中，1、第一照相机;2、第二照相机;3、警报装置;4、光源;5、标示打印装置;6、旋转编码器;7、控制器;8、计算机;9、待检带钢。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0017]如图1、2所示，带钢表面缺陷视觉检测系统，其特征在于:它包括检测用照相机、光源4、旋转编码器6(PG编码器)、控制器7和计算机8，所述光源4横跨待检带钢9上方且光源4的直射光线(主光线)在待检带钢9前进方向上与待检带钢9上表面成44.5°入射角，所述光源4采用漫反射光源，所述检测用照相机包括第一照相机I和第二照相机2，所述第一照相机I和第二照相机2均安装在待检带钢9上方且位于光源4后方，所述第一照相机I镜头中轴线位于与光源4入射角相等的反射角上，所述第二照相机2镜头中轴线位于与光源4入射角不等的漫反射角上，所述旋转编码器6设置在待检带钢9进料端侧边且与待检带钢9接触，所述第一照相机1、第二照相机2、光源4、旋转编码器6均通过电线与控制器7连接，所述控制器7与计算机8连接。
[0018]所述旋转编码器6前端还设有标示打印装置5，所述标示打印装置5的作用是直接在待检带钢9上打印上便于肉眼判断的距离标记以及其他数据，所述标示打印装置5通过电线连接控制器7。
[0019]所述控制器7还通过电线连接有警报装置3，当系统异常时发出声光警报。
[0020]所述第一照相机I镜头中轴线与待检带钢9上表面形成40.7° -48.6°夹角，由于光源4是漫反射，所以即使没有完全对准光源4反射角也能有效检测，也便于安装调试。
[0021 ]所述第二照相机2镜头中轴线与待检带钢9上表面形成63.1° -67.2°夹角，由于漫反射范围相当大，故选取其最有效区域进行检测。
[0022]所述光源4采用带漫反射蒙版的LED灯具。
[0023]上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
【主权项】
1.带钢表面缺陷视觉检测系统，其特征在于:它包括检测用照相机、光源、旋转编码器、控制器和计算机，所述光源横跨待检带钢上方且光源的直射光线在待检带钢前进方向上与待检带钢上表面成44.5°入射角，所述光源采用漫反射光源，所述检测用照相机包括第一照相机和第二照相机，所述第一照相机和第二照相机均安装在待检带钢上方且位于光源后方，所述第一照相机镜头中轴线位于与光源入射角相等的反射角上，所述第二照相机镜头中轴线位于与光源入射角不等的漫反射角上，所述旋转编码器设置在待检带钢进料端侧边且与待检带钢接触，所述第一照相机、第二照相机、光源、旋转编码器均通过电线与控制器连接，所述控制器与计算机连接。2.根据权利要求1所述的带钢表面缺陷视觉检测系统，其特征在于:所述旋转编码器前端还设有标示打印装置，所述标示打印装置通过电线连接控制器。3.根据权利要求2所述的带钢表面缺陷视觉检测系统，其特征在于:所述控制器还通过电线连接有警报装置。4.根据权利要求3所述的带钢表面缺陷视觉检测系统，其特征在于:所述第一照相机镜头中轴线与待检带钢上表面形成40.7° -48.6°夹角，由于光源是漫反射，所以即使没有完全对准光源反射角也能有效检测。5.根据权利要求4所述的带钢表面缺陷视觉检测系统，其特征在于:所述第二照相机镜头中轴线与待检带钢上表面形成63.1° -67.2°夹角。6.根据权利要求5所述的带钢表面缺陷视觉检测系统，其特征在于:所述光源采用带漫反射蒙版的LED灯具。
【文档编号】G01N21/88GK205562412SQ201620204694
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】熊昕, 熊茂华
【申请人】广州番禺职业技术学院