CN201653917U - 带钢表面缺陷图像采集装置 - Google Patents

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王康健
苏兰海
乔俊良
马祥华
牛天富
王蒙
王健
朱伟国
金国
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Abstract

本实用新型公开了一种带钢表面缺陷图像采集装置，包括：支架，水平调节机构、采集机构以及计算机，水平调节机构设于支架的上方，采集机构设于水平调节机构下方并与其相连，计算机通过电缆与采集机构连接。由于采用了水平调节机构可以使采集装置水平移动，通过调节采集机构，可以很好地采集到处于不同物理位置的带钢表面缺陷特征，丰富带钢表面缺陷特征样本数据库的数据。

Description

带钢表面缺陷图像采集装置
技术领域
本实用新型涉及带钢表面缺陷图像的采集技术，更具体地说是涉及一种带钢表面缺陷图像采集装置。
背景技术
在带钢的生产过程中，对于带钢表面缺陷有严格的质量检验标准。表面缺陷是影响钢材质量的一个重要因素，尤其对于高品质钢板如汽车板、不锈钢等，表面质量是这些产品的关键。通过表面检测***对轧制过程中各条生产线的表面缺陷状况进行全连续自动跟踪，不仅保证了产品的出厂质量，而且提高了产品的成材率及生产效率，给企业带来巨大的经济效益。如果带钢表面有缺陷将会导致带钢质量不合格，被判废或降级处理。因此，目前板带轧机一般都配有带钢表面缺陷在线检测***，检测***的必须依靠大量缺陷样本来提取缺陷特征来提高***缺陷的识别率。如仅依靠在线检测装置来捕获带钢缺陷，要得到大量的具有不同特征的带钢表面缺陷数据需要很长时间，很难再较短的时间内提供满足检测***要求的缺陷数据库，尤其是不同轧机生产线上各种带钢表面缺陷特征都不尽相同，还需要不断的丰富缺陷特征样本库，而由于目前采集缺陷主要有各个检测***自行采集，市场上并没有一个可以方便的采集带钢表面缺陷的移动采集设备。
实用新型内容
针对现有技术中存在没有灵活、方便的采集带钢表面缺陷的设备的问题，本实用新型的目的是提供一种带钢表面缺陷图像采集装置，可以灵活移动采集图像。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种带钢表面缺陷图像采集装置，包括：支架，水平调节机构、采集机构以及计算机，水平调节机构设于支架的上方，采集机构设于水平调节机构下方并与其相连，计算机通过电缆与采集机构连接。
所述水平调节机构包括丝杆以及电机，丝杆水平设于支架的上方，电机设于丝杆的一端。
所述电机上方设有控制驱动器，控制驱动器通过电缆与计算机相连。
所述采集机构包括横杆、角度可调的线性光源、角度可调的线阵CCD摄像机以及集线器，横杆的上方与丝杆滑动连接，线性光源、线阵CCD摄像机以及集线器分别设于横杆的下方，集线器一端与线阵CCD摄像机相连，另一端与控制驱动器相连。
所述线阵CCD摄像机为两台，一台为直反射角度安装、另一台为漫反射角度安装。
所述支架为折叠结构，包括底座以及两个立柱，立柱和底座通过铰链连接。
所述支架两侧设有磁性固定座。
在上述技术方案中，本实用新型的一种带钢表面缺陷图像采集装置，包括：支架，水平调节机构、采集机构以及计算机，水平调节机构设于支架的上方，采集机构设于水平调节机构下方并与其相连，计算机通过电缆与采集机构连接。由于采用了水平调节机构可以使采集装置水平移动，通过调节采集机构，可以很好地采集到处于不同物理位置的带钢表面缺陷特征，丰富带钢表面缺陷特征样本数据库的数据。
附图说明
图1是本实用新型带钢表面缺陷图像采集装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
请参阅图1所示的带钢表面缺陷图像采集装置，包括支架1，水平调节机构2、采集机构3以及计算机(图中未显示)，水平调节机构2依靠两对固定座固定在支架1的上方，采集机构3设于调节机构2的下方并与水平调节机构2相连，计算机通过电缆与采集机构3连接。水平调节机构2包括丝杆21、横梁22以及步进电机23，横梁22固设于支架1上方，丝杆21水平设于横梁22的上方，电机23设于丝杆21的一端。步进电机23上方设有控制驱动器24，控制驱动器24通过电缆与计算机相连。控制驱动器24可实现步进电机23的常规控制，包括匀速运动；快速起、制动；变速起、制动；定长运动；点动等功能。还可输出线阵CCD摄像机33的行触发信号和帧触发信号，配套开发的控制软件可以快捷改变电机运行速度及触发信号频率，便于试验各种控制参数配置。采集机构3包括横杆31、角度可调的线性光源32、角度可调的线阵CCD摄像机33以及集线器34。横杆31的上方与丝杆21滑动连接，线性光源32、线阵CCD摄像机33以及集线器34分别设于横杆31的下方，集线器34一端与线阵CCD摄像机33相连，另一端与控制驱动器相连。线性光源32可以是照度可调LED光源，采用嵌入式调节模块结构，直接调节LED灯的亮度。线阵CCD摄像机33为两台，一台为直反射角度安装、另一台为漫反射角度安装。配置两个线阵CCD摄像机33安装位置，可以同时实现明场图像和暗场图像的采集；通过确定最佳照射角度和图像采集角度，可以有效地提高在线设备的缺陷识别率。如考虑降成本，可以采用一台线阵CCD摄像机33，通过角度调节，得到最佳带钢表面缺陷的图像。支架1为折叠结构包括底座11以及两个门型立柱12，门型立柱12和底座11通过铰链连接，使用时打开门型立柱12，由于二个门型立柱和底座分别有对应的定位孔可用紧固螺栓固定，从而实现快速装拆。支架1两侧设有磁性固定座4。
使用时，在带钢表面缺陷处放置折叠结构的支架1，使用磁性固定座4将可支架1固定在带钢表面，防止在图像采集过程中支架1移动。打开支架1的门型立柱12利用锁紧螺栓使门型立柱12垂直固定。将横梁22安装在门型立柱的卡座上，利用横梁22上的梯形卡块与门型立柱的卡座的斜面接触以固定横梁22。横杆31上的C型架35用紧固螺栓固定在丝杆21上。带有梯型底座的线性光源32固定在横杆31上，连接线性光源32的电源以调整光源照射角度，再连接线阵CCD摄像机33及集线器34的电源，连接控制驱动器24的电源线及与计算机的USB串口数据线，连接集线器34和计算机的数据传输网线。根据现场的工作环境，确定选用交流电源还是直流电源。利用电源切换开关，可以实现直流供电电源的切换，由电源收纳箱直接输出适合于线性光源32和线阵CCD摄像机33使用的直流电源。计算机内安装有运行图像采集软件，单击″开始采集″菜单项，水平调节机构2运行，采集机构3开始工作，单击″停止采集″终止图像的采集，单击″保存图像″可将同时采集的明场图像和暗场图像保存到指定目录下。图像采集软件中的″***设置″可以对***的串口参数、线阵CCD摄像机参数、电机参数进行设置，通过改变线阵CCD摄像机参数设置不同的线阵CCD摄像机工作模式；改变电机参数可以通过速度调节达到改变图像扫描分辨率的目的。通过调节线性光源32和线阵CCD摄像机确定线阵CCD摄像机33和线性光源32到带钢缺陷样本的距离。通过调节摄像机角度调节器331以及光源角度调节器321，可以确定线阵CCD摄像机和线性光源32与带钢缺陷样本的角度关系。计算机运行图像采集程序，结合线性光源32的亮度调节，采集到最佳缺陷样本图像时，测量此时线阵CCD摄像机33、线性光源32、带钢成像面的间角度和距离值，就完成线阵CCD摄像机33、线性光源32、带钢关系设计，再测量此时线性光源32的照度值，就能完成光源设计参数。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种带钢表面缺陷图像采集装置，其特征在于，包括：支架，水平调节机构、采集机构以及计算机，水平调节机构设于支架的上方，采集机构设于水平调节机构下方并与其相连，计算机通过电缆与采集机构连接。
2.如权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于：
所述水平调节机构包括丝杆以及电机，丝杆水平设于支架的上方，电机设于丝杆的一端。
3.如权利要求2所述的图像采集装置，其特征在于：
所述电机上方设有控制驱动器，控制驱动器通过电缆与计算机相连。
4.如权利要求3中所述的图像采集装置，其特征在于：
所述采集机构包括横杆、角度可调的线性光源、角度可调的线阵CCD摄像机以及集线器，横杆的上方与丝杆滑动连接，线性光源、线阵CCD摄像机以及集线器分别设于横杆的下方，集线器一端与线阵CCD摄像机相连，另一端与控制驱动器相连。
5.如权利要求4所述的图像采集装置，其特征在于：
所述线阵CCD摄像机为两台，一台为直反射角度安装、另一台为漫反射角度安装。
6.如权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于：
所述支架为折叠结构，包括底座以及两个立柱，立柱和底座通过铰链连接。
7.如权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于：
所述支架两侧设有磁性固定座。
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