[发明专利]用于探测在目标物上的至少一个周期性出现的缺陷的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于探测在目标物上，尤其是在金属带上的至少一个周期性出现的缺陷的设备和方法，其中，用测量法从运动的目标物采集至少一个时间信号，将该时间信号在使用随机方法的情况下转换成质量函数（Gütefunktion），并且在这个质量函数的基础上推导出时间信号中的一个或多个周期性的信号，以便因此确定在目标物上的至少一个周期性出现的缺陷。

背景技术

为了可以探测到在金属带上的周期性的辊子标记，DE3855913T2提出了，通过摄像机视觉地采集的测量信号或者时间信号可以经过自相关方法处理。这时，这样的随机方法将这种时间信号转化成质量函数，由该质量函数识别出周期性信号，并且可以推导出辊子标记或者带缺陷。一般来说，依赖于待检查的参数的真实值的质量函数说明了拒绝零假设的概率，也就是表明了参数将错误的假设识别为错误的或者将正确的假设识别为正确的能力。在这种类型的自相关方法中的缺点是，取决于过程的波动可能有对自相关方法的探测率的很大的影响。在此，即使考虑金属带的带速度也不可能带来对探测率的本质的改进。此外，在探测在几何尺寸上相对小的带缺陷的情况下以及在探测一个以上的周期性出现的缺陷的情况下，自相关方法具有很大的问题，由此，不能保证稳定的方法。

发明内容

在此，本发明的任务提出了，如此地改进一种前文描述的类型的用于带缺陷的探测的方法，即，可以用对方法的小的变化，以相对高的精确度和可靠性来识别出带缺陷。此外，该方法在探测多个周期性的缺陷中甚至可以具有高的稳定性。

本发明通过如下方式来解决所提出的任务，即，将由尤其是电磁式的测量法采集的时间信号在使用基于模型的估计方法，尤其是使用最大似然法的情况下转换成质量函数。

如果由该方式将时间信号在使用基于模型的估计方法的情况下转换成质量函数，那么，与现有技术相比，将特别可靠地识别出周期性的带缺陷。也就是说，借助基于模型的估计方法可以建立极其敏感的随机方法，由此，甚至在相对极为嘈杂的时间信号中还可以识别出周期性的信号。因此，只应用时间信号就可以保障相对高的指示灵敏度，其中，在此必要时可以考虑到不同的模型不确定性，像打滑、带长度变化等。此外，这种方法也可以在电磁式的测量法的情况下导致特别有利的方法境况。也就是说，由于在传感器和运动的金属带之间的间距波动，带有强烈波动的信噪比的以及因此带有隐藏的周期性的信号的时间信号可以独自可靠地分析出周期性的部分或者信号。在此，该方法不仅相对于在待分析的时间信号上的不利的测量影响是相对宽容的并且稳定的，而且也可以以改进的分辨率导致对带缺陷的相对高的识别率。特别是，为了探测在运动的目标物或者金属带上的缺陷，最大似然法有特别之处。这种方法可以特别适用于导出估计量，通过该估计量可以推导出时间信号中的一个或多个周期性的信号，在这些信号中周期性是未知的。因此，可以特别抑制非周期性的干扰信号，这样可以以简单的方式来提高能识别的带缺陷的数量。此外，借助根据本发明的方法可以开启如下可能性，即，可以同时地并且没有相互的干扰的探测在目标物上的多个周期性的缺陷。在此，根据本发明的方法不仅可以稳定地而且可以特别灵活并且简单地使用。

一般来说被举例提及的是，可以通过如下办法来实现时间信号到质量函数的转换，其中：

·通过傅里叶变换从时间信号中换算出经平方的绝对值谱（Betragsspektrum）并且

·然后针对所有可能的基本周期/基本频率来确定质量函数，该质量函数是在基本频率和所有整数倍频率下的经平方的绝对值谱的总和。

当在基于模型的估计方法的情况下，考虑到缺陷特异信号的至少一个特征时，对于在时间信号中周期性出现的缺陷，该方法的灵敏度可以进一步地提高。因此也就是说，根据本发明，质量函数可以包含加权处理，这产生了针对质量函数的新的换算规则或导致新的数学结构，并且可以实现在目标物上的周期性出现的缺陷的如此极高的识别率。尤其是信号走向的数学模型是对于形成这种加权的特别之处，以便使该质量函数对周期性出现的缺陷敏感。但是可以想象的是，考虑到在基于模型的估计方法中的信号的其它的特征。因此，根据本发明，该方法可以形成为相对干扰特别稳定的并且可以识别出在金属的带材，尤其是金属板上极为能够重现的辊子标记或者带缺陷。

当时间信号经过积分变换，尤其是傅里叶变换时，可以再次得出简单的方法境况。此外，因此可以保证极其快速的方法。