[发明专利]一种特钢棒材表面缺陷多级联合检测方法及系统

说明书

本发明提供一种特钢棒材表面缺陷多级联合检测方法及系统，属于智能检测领域，所述特钢棒材表面缺陷多级联合检测方法包括：采集待测棒材在当前检测状态参数下的当前帧表面图像，保证棒材缺陷检测的实时性，再根据第一检测网络，判断当前帧表面图像中是否存在缺陷；若当前帧表面图像中不存在缺陷，则将当前帧表面图像丢弃，继续采集待测棒材的下一帧表面图像；若当前帧表面图像中存在缺陷，则基于图像复原模型，根据当前检测状态参数，对表面图像进行复原，得到清晰图像；基于第二检测网络对清晰图像进行缺陷检测，得到清晰图像中缺陷的位置和类型。通过两级网络检测缺陷，并对图像进行复原，提高了特钢棒材表面缺陷检测的准确度。

技术领域

本发明涉及智能检测领域，特别是涉及一种特钢棒材表面缺陷多级联合检测方法及系统。

背景技术

特钢棒材是钢铁行业的重要产品，被广泛应用于建筑和加工制造等行业。在特钢棒材的生产过程中，受加工设备以及工艺流程的影响，表面可能会产生裂纹、刮伤、凹坑、耳子等缺陷。这些缺陷会成为性能突变的源头，影响产品的耐磨性、疲劳强度和硬度。

目前生产线中使用的棒材缺陷检测方法主要有红外探伤、漏磁检测和机器视觉等检测方法。但是，由于在生产过程中，棒材表面温度逐渐趋于平均，因此红外探伤在进行检测时需要采用外部热源对棒材进行主动加热。而漏磁检测需要预先对棒材进行磁化处理，因此在进行缺陷检测时所使用的红外探伤仪和漏磁检测仪构造复杂，检测程序繁琐。使用机器视觉进行检测时，为了获取棒材表面完整且无形变的图像，通常采用高分辨率线阵相机对棒材进行扫描，相机的响应频率与需要生产线运行速度相匹配，检测数据量庞大，仅适合作为离线检测方法使用；而在线检测方法为了保障实时性，通常采用低分辨率相机，数据量小但无法检出细小缺陷。

基于上述问题，亟需一种新的检测方法以提高特钢棒材表面缺陷检测的实时性和准确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种特钢棒材表面缺陷多级联合检测方法及系统，可提高特钢棒材表面缺陷检测的实时性和准确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种特钢棒材表面缺陷多级联合检测方法，所述特钢棒材表面缺陷多级联合检测方法包括：

采集待测棒材在当前检测状态参数下的当前帧表面图像；

根据第一检测网络，判断所述当前帧表面图像中是否存在缺陷；

若所述当前帧表面图像中不存在缺陷，则将所述当前帧表面图像丢弃，继续采集待测棒材的下一帧表面图像；

若所述当前帧表面图像中存在缺陷，则基于图像复原模型，根据当前检测状态参数，对所述表面图像进行复原，得到清晰图像；

基于第二检测网络，对所述清晰图像进行缺陷检测，得到缺陷检测结果；所述缺陷检测结果包括清晰图像中缺陷的位置和类型。

可选地，当前检测状态参数包括：相机到待测棒材的距离、相机感光元件的尺寸、待测棒材的直径、待测棒材的长度、相机的分辨率和待测棒材的运动速度、寄存器的读取时间；

所述采集待测棒材在当前检测状态参数下的当前帧表面图像，具体包括：

通过棒材运动装置使待测棒材在通过检测位置时产生水平运动和绕轴线旋转运动；

根据相机到待测棒材的距离、相机感光元件的尺寸、待测棒材的直径以及待测棒材的长度，确定相机焦距；

根据相机的分辨率和待测棒材的运动速度，确定采集表面图像的相机曝光时间，作为曝光时间下限；

通过增加曝光时间，制造模糊图像，扩大缺陷在表面图像中的占比，将表面图像在没有丢失缺陷的情况下相机的最大曝光时长作为最大曝光时间；

根据最大曝光时间和寄存器的读取时间，确定最小帧率，作为最优帧率；