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專利名稱：線陣圖像式帶鋼表面在線缺陷檢測裝置及其檢測方法
技術領域：
本發明涉及的是帶鋼表面缺陷在線檢測的技術領域，具體是一種線陣圖像式帶鋼表面在線缺陷檢測裝置及其檢測方法。
背景技術：
帶鋼表面缺陷檢測是保證帶鋼生產質量的必要手段，在世界各大鋼鐵企業都已廣泛使用。目前帶鋼表面缺陷檢測基本上是三種方式1、人工目測；2、激光成像檢測；3、電荷耦合攝像機成像檢測。人工目測由于勞動強度大、檢測效果差，只適用于小規模低速生產或離線檢測，不能滿足當今高速生產的需要；激光成像檢測由于成本高、難于維護，也在逐漸退出實際應用；電荷耦合攝像機成像檢測技術是目前帶鋼表面缺陷檢測的主流技術，相對來說它成本低、適應性強、便于使用和維護。而現有的電荷耦合攝像機成像檢測裝置是由電荷耦合傳感器把帶鋼表面的圖像信息直接傳送到計算機中進行處理，而帶鋼生產速度已經達到1600米/分鐘，檢測精度一般要求分辨率為0.5毫米以上，這樣每秒中計算機要對80多兆的數據進行處理，就需要多臺計算機并行工作，將使得整個檢測裝置龐大、復雜、不宜維護、價格昂貴。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有電荷耦合攝像機成像檢測裝置中需要多臺計算機并行工作，來對帶鋼表面數據進行處理，而導致整個裝置龐大、復雜、不宜維護、價格昂貴的問題，進而提供一種線陣圖像式帶鋼表面在線缺陷檢測裝置及其檢測方法。它由線陣電荷耦合傳感器1、高速模數轉換器2、可編程邏輯器件3、存儲器4、數字信號處理器5、光纖通訊接口6、計算機7、光源8組成；線陣電荷耦合傳感器1與光源8面向帶鋼9的表面設置，線陣電荷耦合傳感器1的模擬信號輸出端連接高速模數轉換器2的模擬信號輸入端，線陣電荷耦合傳感器1的驅動信號輸入端連接可編程邏輯器件3的驅動信號輸出端，可編程邏輯器件3的模數轉換數據控制輸入輸出總線端連接高速模數轉換器2的數據控制輸出輸入總線端，可編程邏輯器件3的數據控制輸出輸入總線端連接數字信號處理器5的數據控制輸出輸入總線端，可編程邏輯器件3的數據控制地址輸出輸入總線端連接存儲器4的數據控制地址輸出輸入總線端，數字信號處理器5的并行通訊輸出輸入總線端連接光纖通訊接口6的并行通訊輸出輸入總線端，光纖通訊接口6通過光纖6-1與計算機7之間以光纖連接通信。帶鋼表面在線缺陷檢測方法步驟為在存儲器4中存入經過判斷無表面缺陷帶鋼的數據A，并設定靈敏度閾值C 001；在檢測時，可編程邏輯器件3把通過高速模數轉換器2、線陣電荷耦合傳感器1對帶鋼9表面實時采集得到多個數據B，當|B-A|≥C時，將被初步判定有缺陷，并將這個數據B通過數字信號處理器5、光纖通訊接口6、光纖6-1傳送到計算機7中；當|B-A|＜C時，將被判定沒有缺陷，并丟棄這個數據B 002；計算機7將可編程邏輯器件3傳送來的多個數據B存入數據庫，并判斷，把缺陷數據合并、提取、分析、記錄、制表003。本發明能對帶鋼表面的圖像數據進行預處理，而實現只用一臺計算機就能對帶鋼表面缺陷的實時檢測，并具有結構簡單、易維護、價格低廉的優點。


圖1是本發明中的線陣電荷耦合傳感器1、光源8與帶鋼9的相對位置及整體電路結構示意圖，圖2是帶鋼表面在線缺陷檢測方法的步驟流程圖。
具體實施例方式結合圖1、圖2說明本實施方式，它由線陣電荷耦合傳感器1、高速模數轉換器2、可編程邏輯器件3、存儲器4、數字信號處理器5、光纖通訊接口6、計算機7、光源8組成；線陣電荷耦合傳感器1與光源8面向帶鋼9的表面設置，線陣電荷耦合傳感器1的模擬信號輸出端連接高速模數轉換器2的模擬信號輸入端，線陣電荷耦合傳感器1的驅動信號輸入端連接可編程邏輯器件3的驅動信號輸出端，可編程邏輯器件3的模數轉換數據控制輸入輸出總線端連接高速模數轉換器2的數據控制輸出輸入總線端，可編程邏輯器件3的數據控制輸出輸入總線端連接數字信號處理器5的數據控制輸出輸入總線端，可編程邏輯器件3的數據控制地址輸出輸入總線端連接存儲器4的數據控制地址輸出輸入總線端，數字信號處理器5的并行通訊輸出輸入總線端連接光纖通訊接口6的并行通訊輸出輸入總線端，光纖通訊接口6通過光纖6-1與計算機7之間以光纖連接通信。帶鋼表面在線缺陷檢測方法步驟為在存儲器4中存入經過判斷無表面缺陷帶鋼的數據A，并設定靈敏度閾值C 001；在檢測時，可編程邏輯器件3把通過高速模數轉換器2、線陣電荷耦合傳感器1對帶鋼9表面實時采集得到多個數據B，當|B-A|≥C時，將被初步判定有缺陷，并將這個數據B通過數字信號處理器5、光纖通訊接口6、光纖6-1傳送到計算機7中；當|B-A|＜C時，將被判定沒有缺陷，并丟棄這個數據B 002；計算機7將可編程邏輯器件3傳送來的多個數據B存入數據庫，并判斷，把缺陷數據合并、提取、分析、記錄、制表003。線陣電荷耦合傳感器1選用的是加拿大DALSA公司的IL-P1型線陣CCD；高速模數轉換器2選用的是美國National Semiconductor公司的高速A/D轉換芯片ADC10080；可編程邏輯器件3選用的是美國Altera公司的Cyclone芯片；存儲器4選用的是韓國三星公司的K4S561632E；數字信號處理器5選用的是美國TI公司的TMS320C6711芯片；光纖通訊接口6選用的是美國Agilent公司的HDMP-1032、HDMP1034芯片組。
權利要求
1.線陣圖像式帶鋼表面在線缺陷檢測裝置，其特征在于它由線陣電荷耦合傳感器(1)、高速模數轉換器(2)、可編程邏輯器件(3)、存儲器(4)、數字信號處理器(5)、光纖通訊接口(6)、計算機(7)、光源(8)組成；線陣電荷耦合傳感器(1)與光源(8)面向帶鋼(9)的表面設置，線陣電荷耦合傳感器(1)的模擬信號輸出端連接高速模數轉換器(2)的模擬信號輸入端，線陣電荷耦合傳感器(1)的驅動信號輸入端連接可編程邏輯器件(3)的驅動信號輸出端，可編程邏輯器件(3)的模數轉換數據控制輸入輸出總線端連接高速模數轉換器(2)的數據控制輸出輸入總線端，可編程邏輯器件(3)的數據控制輸出輸入總線端連接數字信號處理器(5)的數據控制輸出輸入總線端，可編程邏輯器件(3)的數據控制地址輸出輸入總線端連接存儲器(4)的數據控制地址輸出輸入總線端，數字信號處理器(5)的并行通訊輸出輸入總線端連接光纖通訊接口(6)的并行通訊輸出輸入總線端，光纖通訊接口(6)通過光纖(6-1)與計算機(7)之間以光纖連接通信。
2.線陣圖像式帶鋼表面在線缺陷檢測方法，其特征在于帶鋼表面在線缺陷檢測方法步驟為在存儲器(4)中存入經過判斷無表面缺陷帶鋼的數據A，并設定靈敏度閾值C(001)；在檢測時，可編程邏輯器件(3)把通過高速模數轉換器(2)、線陣電荷耦合傳感器(1)對帶鋼(9)表面實時采集得到多個數據B，當|B-A|≥C時，將被初步判定有缺陷，并將這個數據B通過數字信號處理器(5)、光纖通訊接口(6)、光纖(6-1)傳送到計算機(7)中；當|B-A|＜C時，將被判定沒有缺陷，并丟棄這個數據B(002)；計算機(7)將可編程邏輯器件(3)傳送來的多個數據B存入數據庫，并判斷，把缺陷數據合并、提取、分析、記錄、制表(003)。
全文摘要
線陣圖像式帶鋼表面在線缺陷檢測裝置及其檢測方法，它涉及的是帶鋼表面缺陷在線檢測的技術領域。它解決了現有電荷耦合攝像機成像檢測裝置中需要多臺計算機并行工作，來對帶鋼表面數據進行處理，而導致整個裝置龐大的問題。1與8面向9的表面設置，1的信號輸出端通過2、3、5、6與7的輸入端連接。檢測方法步驟為在4中存入經過判斷無表面缺陷帶鋼的數據A，并設定靈敏度閾值C 001；3把通過2、1對9表面實時采集得到多個數據B，數據B與數據A比較002；7將3傳送來的多個數據B存入數據庫，把缺陷數據分析、制表003。本發明能對帶鋼表面的圖像數據進行預處理，而實現用一臺計算機就能對帶鋼表面缺陷的實時檢測。
文檔編號G01N21/898GK1696675SQ200510010049
公開日2005年11月16日 申請日期2005年5月31日 優先權日2005年5月31日
發明者趙杰, 程萬勝, 李長樂 申請人:哈爾濱工業大學