[发明专利]一种基于灰度处理的冷轧板带振纹在线检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于灰度处理的冷轧板带振纹在线检测系统，其特征在于，其包括支架、工业相机、光源、处理器系统和人机交换系统，

所述支架用于固定相机及光源、调节其角度；

所述工业相机用于采集冷轧板带表面质量的图像信息；

所述光源用于将产生振纹的冷轧板带呈现更加清晰的明暗相间图像；

所述处理器系统包括图像处理模块、振纹检测模块、数据存储模块以及输入输出模块，所述图像处理模块用于对采集的冷轧板带表面质量图像信息进行冷轧板带图像的灰度处理；所述振纹检测模块用于计算黑色像素点对整个图像总像素点的占比，同时判断该数值是否达到设定阈值；所述数据存储模块用于存储图像数据和检测记录，并将检测记录保存在后台选定文件夹内；所述输入输出模块用于接收和暂存相机输入处理器的图像信号以及将图像处理模块、振纹检测模块处理后的数据输送至显示器进行显示；

所述人机交互系统包括显示器和阈值调节旋钮，所述显示器用于显示处理器处理后的信息；所述阈值调节旋钮用于设定系统振纹判定标准。

2.根据权利要求1所述的基于灰度处理的冷轧板带振纹在线检测系统，其特征在于，所述支架包括底座、主支撑轴、光源夹、相机夹、相机臂、光源臂和调节旋钮，所述主支撑轴固定在底座上，所述光源夹与相机夹能够沿着所述主支撑轴位移，进而调整其空间位姿，所述相机臂一端与相机夹相连，另一端与所述工业相机相连，所述光源臂一端通过调节按钮转动连接在光源夹上，另一端与所述光源相连，位置调节好后可通过紧定螺栓将各部件锁紧，支架底部通过螺钉进行加固。

3.根据权利要求1或2所述的基于灰度处理的冷轧板带振纹在线检测系统，其特征在于，所述处理器系统处理图像信息通过以下步骤实现功能：

步骤1，获取图像信息：获取每个像素点三原色数值与透明度信息；

步骤2，获取每个像素点的灰度值：将每个像素点三原色的色值取平均值即为该像素点的灰度值；

步骤3，Otsu算法获取灰度阈值：选定某一灰度值为界将整个图像分为a,b两部分，分别计算总灰度均值与各部分的灰度均值以及各部分像素数占总像素的比例，则使得类间方差达到最大值的灰度值就是Otsu算法自动获取的灰度阈值；

步骤4，灰度二值化处理：将每个点的像素值g_i与计算得到的灰度阈值t_i进行比较：当g_i≤t_i时，将该像素点的三原色值均设为0；当g_i＞t_i时，将该像素点的三原色值均设为255，由此将图像中板带平整部位处理为白色，图像中振纹部位处理为黑色；

步骤5，输出图像信息：将处理后的图像信息传送给输入输出模块，供后续在显示器中显示；

步骤6，振纹评估与检测：计算冷轧板带图像处理后黑色像素点对整个图像总像素点的占比，同时判断该数值是否达到设定阈值，将结果在显示器中显示。

4.根据权利要求3所述的基于灰度处理的冷轧板带振纹在线检测系统，其特征在于，所述的人机交互系统的显示器界面包括冷轧板带采集的图像、灰度处理后的图像、轧板厚度、轧制速度、轧制力、振纹阈值、时间信息以及当前设定阈值。

5.一种基于灰度处理的冷轧板带振纹在线检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将光源设备与CCD工业相机通过支架固定在轧机运输辊道上方；

S2、调整光源角度与相机镜头角度，使光源通过冷轧板带反射恰好被工业相机的镜头捕捉；

S3、生产过程中，工业相机每隔5秒钟进行一次抓拍，抓拍画面通过处理器系统数据存储模块保存并被图像处理模块调用；

S4、图像处理模块应用灰度算法将照片进行二值化处理，并利用Otsu算法自动获取灰度阈值t_i,即使类间方差ICV最大的灰度值设定为灰度阈值；

S5、输出图像信息：将处理后的图像信息传送给输入输出模块，供后续在显示器中显示。