专利名称：低倍试验自动成像检测分析处理系统的制作方法
技术领域：
本发明属于钢材试样检测专用设备，主要涉及一种钢坯低倍试验自动成像检测分析处理系统。
背景技术：
目前，钢铁行业钢坯低倍试验检测方法多采用人工现场多段拍照，再由有经验的工程师单张照片分析，综合打分后评级、报告。由于人工现场拍照，受到工件大小、相机、环境、照明、人员等多种因素影响，造成多张照片的质量不一，反应的工件表面精度也不一样，对于检测分析人员也存在经验不同，对同一张照片的判断不同，当出现不合格样品时，就需要多名检测分析人员到试验现场进行分析复核，难以形成标准化的质量检验方法。所以各钢材生产企业多有一套自己的钢材低倍检测评级方法，造成行业质量评级模糊，而且实际操作中，劳动强度大，大坯料搬运不方便，以年产150万吨的生产线为例，每100吨钢材做一个低倍检测，每天则需作40多个钢坯低倍试验检测，如果一个试样低倍检测有问题，则影响一批钢材的质量，造成大量浪费，且常规低倍检测方法时间长，质量信息反馈速度跟不上钢材成产速度的需要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种全新的钢坯低倍试验自动成像检测分析处理系统，是一种适应现代钢铁企业生产速度的低倍试验自动成像检测的技术方案，主要用于替代低倍检测过程中人工对加工的试件进行表面找平、照明、拍照、成像、分析、存储、缺陷自动评级、自动生成报告等低倍试样的全自动检测工作，从而实现低倍试样检测的全自动化和全数字化检测的目标，最大限度的减少人为因素对检测结果的影响，客观的反映试样的质量，同时极大的提高检测速度，促进低倍检测行业标准化的快速发展，将开创钢坯低倍试验成像检测的新方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种低倍试验自动成像检测分析处理系统，包括工件调平系统、相机运动系统、多轴数控驱动系统、图像信息采集处理系统、表面质量分析及自动评级软件系统和图片的存储管理浏览报告生成系统；所述工件调平系统安装在机架的内部前侧，由三个伺服轴和平台组成，三个伺服轴驱动平台做升降调整，带动放置在平台上的工件，使工件上表面到达预定位置；所述相机运动系统包括直线机器人、相机支架和汽缸，位于机架左上侧的汽缸驱 动位于机架上方的相机支架作前后往复运动，位于相机支架上的直线机器人驱动相机总成作左右往复运动；所述多轴数控驱动系统用于根据控制命令完成工件调平系统和相机运动系统的各机构运动和位置的控制；所述图像信息采集处理系统包括相机总成、图像采集卡和上位机，所述相机总成由相机、相机横梁、灯架、照明灯组成；所述表面质量分析和自动评级软件系统设置在上位机中，用于完成工件表面质量信息的识别、量化、统计和自动评级；所述图片的存储、管理、浏览、报告生成系统设置在上位机中，用于检测分析结果及输出。本发明的有益效果是结构合理，自动化程度高，能实现试件表面自动找平、高亮度稳定照明、大坯料整张扫描拍照、高精度成像、缺陷自动识别，缺陷自动量化分析、图片信息存储、缺陷自动评级、自动生成报告、检测结果网络共享等低倍试样的全自动检测工作，从而实现低倍试样检测的全自动化和全数字化检测的目标，最大限度的减少人为因素对检测结果的影响，客观的反映试样的质量，同时极大的提高检测速度，从而提高了钢材企业生产工程中钢材质量。
图I为本发明的具体实施方式
提供的低倍试验自动成像检测分析处理系统的结构示意图；图2为图I的左向视图；图3为本发明的具体实施方式
提供的低倍试验自动成像检测分析处理系统中的图像采集及图像处理流程示意图；图4为本发明的具体实施方式
提供的低倍试验自动成像检测分析处理系统的工作流程示意图。
具体实施例方式下面对本发明做进一步的详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。一种低倍试验自动成像检测分析处理系统，如图I和图2所示，包括工件调平系统、相机运动系统、多轴数控驱动系统3、图像信息采集处理系统、表面质量分析及自动评级软件系统和图片的存储管理浏览报告生成系统；工件调平系统安装在机架8的内部前侧，由三个伺服轴9和平台10组成，三个伺服轴9驱动平台10做升降调整，带动放置在平台10上的工件，使工件上表面到达预定位置；相机运动系统包括直线机器人11、相机支架12和汽缸13，位于机架8左上侧的汽缸13驱动位于机架8上方的相机支架12作前后往复运动，位于相机支架12上的直线机器人11驱动相机总成14作左右往复运动；多轴数控驱动系统3用于根据控制命令完成工件调平系统和相机运动系统的各机构运动和位置的控制；图像信息采集处理系统包括相机总成14、图像采集卡15和上位机7，相机总成14由相机16、相机横梁17、灯架18、照明灯19组成；表面质量分析和自动评级软件系统设置在上位机7中，用于完成工件表面质量信息的识别、量化、统计和自动评级；、
图片的存储、管理、浏览、报告生成系统设置在上位机7中，用于检测分析结果及输出。
具体的，本具体实施方式
提供的低倍试验自动成像检测分析处理系统中的图像采集及处理过程如图3所示，以Iabview为开发平台，其过程包括首先由相机总成对机械进行图像扫描，扫描得到的图像首先存储到SQL2005数据库系统中，然后对扫描得到的图像进行滤波锐化形态处理、再进行特征提取(神经网络、C 一均值聚类)、特征理解与分类、各类等级评定，最后生成报告，生成的报告也可以存储到SQL2005数据库系统中，以便用户通过客户端进行来样登记、查询和传输。本具体实施方式
提供的低倍试验自动成像检测分析处理系统的工作原理如图4所示，包括输入上料指令并打开设备活门，由上料机将工件送到平台上方，平台升起并接住工件，然后上料机放下工件离开，再对平台上工件的位置进行整理，相机测厚探头移动到工件上方，调整装置将工件上表面调平，通过平面高清扫描开始将表面质量数据转换为上位机上的多个连续图像。扫面完毕后相机和探头移开并取出工件，对扫描后的图像进行多种缺陷识别、量化统计、级别评定，并生成评定报告，并生成评定报告编号及相应的评阅权限，其中的超大图像可进行分段连续显示及无缝拼接，最后由工程师人工复核，手动填写报告并输出，分工分析完毕。采用本具体实施方式
提供的技术方案，结构合理，自动化程度高，能实现试件表面自动找平、高亮度稳定照明、大坯料整张扫描拍照、高精度成像、缺陷自动识别，缺陷自动量化分析、图片信息存储、缺陷自动评级、自动生成报告、检测结果网络共享等低倍试样的全自动检测工作，从而实现低倍试样检测的全自动化和全数字化检测的目标，最大限度的减少人为因素对检测结果的影响，客观的反映试样的质量，同时极大的提高检测速度，从而提高了钢材企业生产工程中钢材质量。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，这些具体实施方式
都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.ー种低倍试验自动成像检测分析处理系统，其特征在于，包括エ件调平系统、相机运动系统、多轴数控驱动系统(3)、图像信息采集处理系统、表面质量分析及自动评级软件系统和图片的存储管理浏览报告生成系统； 所述エ件调平系统安装在机架(8)的内部前侧，由三个伺服轴(9)和平台(10)组成，三个伺服轴(9)驱动平台(10)做升降调整，带动放置在平台(10)上的エ件，使エ件上表面到达预定位置； 所述相机运动系统包括直线机器人(11)、相机支架(12)和汽缸(13)，位于机架(8)左上侧的汽缸(13)驱动位于机架(8)上方的相机支架(12)作前后往复运动，位于相机支架(12)上的直线机器人(11)驱动相机总成(14)作左右往复运动； 所述多轴数控驱动系统(3)用于根据控制命令完成エ件调平系统和相机运动系统的各机构运动和位置的控制； 所述图像信息采集处理系统包括相机总成(14)、图像采集卡(15)和上位机(7)，所述相机总成(14)由相机(16)、相机横梁(17)、灯架(18)、照明灯(19)组成； 所述表面质量分析和自动评级软件系统设置在上位机(7)中，用于完成エ件表面质量信息的识别、量化、统计和自动评级； 所述图片的存储、管理、浏览、报告生成系统设置在上位机(7)中，用于检测分析结果及输出。
全文摘要
本发明涉及一种钢坯低倍试验自动成像检测分析处理系统，属于钢材试样检测专用设备，相应的工件调平系统装在机架上，完成工件上平面与理论扫描平面的校准；相机运动系统安装在机架和工件调平系统上方，完成相机和工件的位置变化和相对运动；多轴数控驱动系统完成设备各机构运动和位置的控制；图像信息采集处理系统完成工件表面质量信息的采集和转换；表面质量分析和自动评级软件系统安装在电脑中主要完成工件表面质量信息的识别、量化、统计和自动评级，为设备核心软件系统；图片的存储、管理、浏览、报告生成软件为检测分析结果输出管理的专用软件，其安装在上位机中。
文档编号G01N21/88GK102636493SQ20121013467
公开日2012年8月15日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者周立富, 周立民, 孙继强, 崔全法, 李世秋, 王中开 申请人:齐齐哈尔华工机床有限公司