一种在线铝带材表面缺陷提取方法.pdfVIP

第42卷 第 5期 有色金属加 工 Vo1．42 No．5 2013年 10月 NONFERROUS METALS PROCESSlNG October2013 一 种在线铝带材表面缺陷提取方法 罗新斌 ，黄秀琴 ，贾建舁 ，邢青青 (1．上海交通大学航空航天学院，上海 ，200240；2．苏州有色金属研究院有限公司，江苏 苏州 ，215026) 摘 要 ：本文提 一种对铝带材表面缺陷在线 自适应提取方法 ：首先对 由线阵传感器采集来 的材料表面 图像数据进行 高斯平滑和针对 目标 的空域增强；然后采用基于直方图的一维 自适应熵 的方法对预处理后 的图像进行缺陷 目标分割 ； 再用形态学 中的闭运算去除 目标 内部的孤立点和噪声，改善区域 的联通性，得到最终的缺陷图像 。实验结果表 明该方 法是一种精度高 、耗时少、有效的在线缺陷定位方法。 关键词 ：缺陷分割 ；自适应 阈值分割；表面质量检测 ；信息熵 ；形态学 中图分类号 ：TP391．41 文献标识码 ：A 文章编号 ：1671—6795(2013)05—0044—03 国内外对 于金属带材表面质量检测 的需求不断 强；然后采用基于直方图的一维 自适应熵 的方法对 图 增多 ，在线表面质量检测也越来越重要 。一方面检测 像进行缺陷 目标分割；最后用形态学中的闭运算去除 系统对于中间道次产 品可 以及时发现生产过程 中的 目标 内部的孤立 点和噪声，改善 区域 的联通性 ，得 到 问题 ，控制产品加工工艺流程 ，提高产 品的成 品率 以 最终 的缺陷图像。 达到节能减排的 目的。另一方面对最终成 品的质量 1 缺陷分割方法 检测可以提高产品的管理和销售水平，通过产 品质量 的准确定量把握与不同市场需求渠道相结合 ，达到对 图1是整个缺陷分割方法的流程图。 已生产产品的利用率最大化。而这些都是以检测系 统对于缺陷 目标分割与定位的实时性和准确性为前 提。这两个要求往往是相互矛盾 。通常板带表面检 测系统优先考 虑实时性 ，如 BINDINGANAVLER 在 系统中采用 Roberts梯度算子进行图像边缘增 强，仅 图 1 Fig．1 仅因为其计算量小 ，没有考虑其亮化效果如何 ，以及 噪声对其影响。实际上，由于从生产过程 中采集来 的 图像都有很多噪声 ，很多图像处理算法对噪声 比较敏 — 1 —1 一l 1 1 1 感 ，应要求缺陷检测算法具有去噪性 。而不少很大程 一 1 9 —1 1 1 1 度上提高了图像处理效果的算法实时性却 比较差 ，如 — 1 l 一1 1 l l 文献 针对高斯噪声给出的一种有效 的小波 Wiener 滤波去 噪算法 ，文献 给 出的效果很好 的分割算 图 2 图 3 法 ，都 由于耗时较长 ，无法适用于宽幅金属板 带实时 Fig．2 Fig．3 检测要求 。文献 为此提 出了一种保持边 界的去噪 方法和一种双阈值的分割算法 ，而这种方法实时性的 1．1 图像预处理 要求取决于分割阈值 的确定 ，另外 ，该方法不能很好 从现场采集来 的铝带表面 图像 ，质量一般 比较 地将缺陷与背景对比度低的图像 中的缺陷分割 出来 。 差 ，主要是有很多高斯噪声 ，不少算法对噪声 比较 本文给出一种新 的金属板带表面缺 陷在线 自适 敏感 ，所以在进行 图像分析之