[发明专利]一种圆钢修磨质量检测系统中抑制环境光的方法

说明书

一种圆钢修磨质量检测系统中抑制环境光的方法，使用补偿光源发出一定强度的光，照射到圆钢表面，用工业相机捕捉圆钢表面图像，将采集到的原始图像发送至数据处理模块，数据处理模块根据采集到的原始图像像素亮度情况，进行逐点软件补偿，处理完成之后的图像转换为视频信号发送到显示模块，同时根据圆钢表面图像的亮度均值、钢坯类型信息计算补偿光照强度，发送新的光照强度设定值到与补偿光源连接的可调光源驱动模块，可调驱动模块调节光源亮度，达到数据处理模块设定的光照强度。本发明可以优化修磨工序中实际光照强度和图像质量，既可提高人工目视的检测效率，也能减少机器视觉自动检测系统的误判。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种圆钢修磨质量检测系统中抑制环境光的方法。

背景技术

在圆钢修磨工序中，操作人员需要对圆钢表面上，按照之前探伤工序中标记出来的缺陷，对钢坯进行修磨。然后使用人工或者机器视觉确认缺陷已经消除，则完成修磨作业。如果缺陷未消除，则再次进行修磨直到缺陷消除。由于钢坯缺陷比较细小，较难分辨，所以修磨操作通常需要良好的照明条件，使得人眼或者图像采集系统能够采集到清晰的工件表面图像。当前，通常会在修磨工位上安装照明灯具提供照明。但是当前冶金企业中，修磨工位并不是一个封闭的工位，相邻工位的闪光，厂房外的日光，行车工件的阻挡，等等因素都会形成环境光的干扰。同时，在钢坯表面，过强的光照会造成钢坯表面炫光；光照过弱，则使得表面缺陷不易分辨。这个问题在使用机器视觉圆钢修磨质量检测系统时更加明显，会增加系统的误判。随着机器视觉代替人工在工业检测领域的不断推广，抑制环境光对图像检测影响是个亟待解决的问题。

现有抑制环境光的方法和装置，比如中国专利公开号CN105835479A“一种环境光下的图像增强方法”公开的一种提取原始图像亮度，确定可见度阈值，然后对图像进行加权处理的方法，来补偿环境光的干扰。此种方法不增加硬件，通过软件的方法实时优化采集到的图像，在图像清晰度在一定范围内，效果较好。但是如果图像本身成像效果太差则无能为力。

又如中国专利公开号CN101527793A公开的“防止环境光干扰的动态图像拍摄方法及系统”，提出一种通过传感器数据，启动补偿光源来控制环境光干扰的方法与系统。此种方法直接针对环境光干扰源头，改善了被拍摄物体的关照条件，取得了较好的效果。但是该方法限于补偿光源的物理约束所限，无法像软件一样自由灵活的对图像进行像素级别的实时补偿调整。

发明内容

本发明的目的在于提出一种圆钢修磨质量检测系统中抑制环境光的方法，可以自适应优化修磨工序中的实际光照强度和图像质量，既可以提高人工目视的检测效率，也能减少机器视觉自动检测系统的误判。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明使用外部补偿光源补偿环境光影响，提高原始图像光照质量，然后附加软件修正，进一步在工业相机采集到的数字图像上优化工件图像。

具体的，本发明所述圆钢修磨质量检测系统中抑制环境光的方法，使用补偿光源发出一定强度的光，照射到圆钢表面，用工业相机捕捉圆钢表面图像，将采集到的原始图像发送至数据处理模块，数据处理模块根据采集到的原始图像像素亮度情况，进行逐点软件补偿，处理完成之后的图像转换为视频信号发送到显示模块，同时根据圆钢表面图像的亮度均值、钢坯类型信息计算补偿光照强度，发送新的光照强度设定值到与补偿光源连接的可调光源驱动模块，可调驱动模块调节光源亮度，达到数据处理模块设定的光照强度；其中，

数据处理模块根据原始的图像像素亮度情况，计算出补偿光源的设定值和数字图像中的像素补偿值，从而抑制环境光的干扰，其包括标定、计算两个步骤；

A.标定，标定在离线状态下进行；

A1钢坯种类亮度基准P标定

首先，需要把钢坯按照表面处理的情况分成M类，M的取值通常按照钢坯来料表面处理方法的数量而定；对于每一个种类，在良好均匀的光照下取典型的圆钢采集其图像，然后取圆钢轴线上像素的亮度均值作为亮度基准；