[发明专利]一种用于识别金属丝材表面缺陷的装置及识别方法

说明书

本发明公开了一种用于识别金属丝材表面缺陷的装置及识别方法，所述装置包括与控制终端连接的两端封闭的腔体和标注单元，所述腔体的内壁上间隔设有一组图像采集单元，腔体的一个端面上设有第一通孔，腔体的另一个端面上设有第二通孔，金属丝材由第一通孔进入腔体由第二通孔穿出，标注单元位于金属丝材穿出腔体的第二通孔附近，设置在腔体的内壁上的图像采集单元与控制终端连接，所述方法包括1）图像采集；2）目标定位；3）感兴趣区域ROI提取；4）图片归一化；5）缺陷检测；6）结果输出。这种装置成本低、实用性好、组网容易。这种方法操作方便，能提高识别效率和识别准确率，减轻工人劳动强度，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，具体是一种用于识别金属丝材表面缺陷的装置及识别方法。

背景技术

随着科技发展与技术革新，金属丝材在众多领域均有广泛应用，金属丝材在生产和使用过程中，由于受力不均匀等因素，会造成金属丝材表面产生各种缺陷，如轧制中产生凹坑、压伤、锯齿状缺陷；转运过程造成金属丝材刮花、起皮等；温度过高造成表面起泡，或者表面存在水油污等，这样的金属丝材在长期使用会造成缺陷的进一步加深与扩展，若未能及时检查出金属丝材表面缺陷，金属丝材可靠性和安全性产生埋下隐患，严重时会引发巨大安全事故。金属丝材表面质量检测是产品质量控制的关键环节之一，表面缺陷的准确检出和精准分类是检测过程的两个基本任务，通过缺陷检测对丝材的质量进行筛选，是提高产品竞争力的有效措施。

传统的金属丝材表面缺陷人工目视检测方法存在人工成本高、受限于主观评价因素、缺陷过小难以辨认和抽样覆盖率低等问题，除此以外，在抽检过程中，金属表面缺陷的锋利之处容易划伤，如此长期检测操作容易造成职业病，如颈椎病、视力降低等弊端，并且在高温、高速运转的生产环境下，人工质检无法满足需要。因此，通过基于机器视觉的检测技术在生产过程中进行连续的、准确的、即时的缺陷检测，以此来减轻工人劳动强度，提高良品率和生成效率，已成为企业迫切需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术得不足，而提供一种用于识别金属丝材表面缺陷的装置及识别方法。这种装置成本低、实用性好、组网容易。这种方法操作方便，能提高识别效率和识别准确率，减轻工人劳动强度，降低生产成本。

实现本发明目的的技术方案是：

一种用于识别金属丝材表面缺陷的装置，包括与控制终端连接的两端封闭的腔体和标注单元，所述腔体的内壁上间隔设有一组图像采集单元，腔体的一个端面上设有第一通孔，腔体的另一个端面上设有第二通孔，金属丝材由第一通孔进入腔体由第二通孔穿出，标注单元位于金属丝材穿出腔体的第二通孔附近，设置在腔体的内壁上的图像采集单元与控制终端连接。

所述腔体的内壁被涂覆同一颜色，颜色的色彩依据不同材质的金属丝材表面缺陷对不同色彩光照下的突显度选择，颜色选取依据色相环的颜色搭配为准。

所述图像采集单元包括工业相机及设置在工业相机附近的一组照明灯，照明灯的数量为至少2个，工业相机用于采集待识别金属丝材表面图像，照明灯用于向待识别金属丝材投射照明光线，辅助工业相机采集待识别金属丝材表面图像，工业相机将待识别金属丝材表面图像数据发送至控制终端。

所述标注单元包括装有标志涂料的容器，容器连通带空气压功能的喷枪，喷枪与控制终端连接，控制终端控制标志涂料由喷枪的喷口喷注在金属丝材的表面上，标识出金属丝材表面缺陷位置，以便及时对缺陷进行处理保证金属丝材质量。

所述金属丝材表面缺陷位置为：喷枪的喷涂时刻由腔体的长度Lcm、金属丝材移动速度vcm/s(厘米/秒)和第几个图像采集单元检测到金属丝材表面缺陷三个因素决定，从金属丝材11移动方向开始对图像采集单元进行编号1至N，假设某一时刻t^k，第k，k＝1,2,…,N个图像采集单元检测到缺陷，则在秒的延时后进行喷涂，其中γ为延时调节参数，

所述标志涂料为高附着速干颜料或荧光粉。