本文關(guān)鍵詞：基于形態(tài)特征的熱軋型鋼表面缺陷測量分類系統(tǒng)設(shè)計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展,作為現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的一種主要產(chǎn)品——熱軋型鋼的作用就更為突出。但是由于其冶金生產(chǎn)過程長、工藝環(huán)節(jié)多,因此極易出現(xiàn)諸如表面裂紋、表面夾雜、氧化鐵皮壓入、疤/坑等表面質(zhì)量問題,嚴(yán)重影響了熱軋型鋼的材質(zhì)及使用性能。為了提高熱軋型鋼的性能,充分發(fā)揮其材質(zhì)作用,就必須對這些缺陷的大小、分布及類型進(jìn)行精確測量、表征與分類,以期達(dá)到生產(chǎn)工藝優(yōu)化控制所需的對各類表面缺陷的定量表征要求。但如何獲得即理想又精確的熱軋型鋼表面缺陷測量分類統(tǒng)計結(jié)果,現(xiàn)已成為困擾廣大材料科技工作者和眾多鋼鐵企業(yè)的關(guān)鍵難題,目前尚未見到國內(nèi)外系統(tǒng)的研究報道,亦未找到一個令人滿意且簡便易行的方法。為此,本文以熱軋型鋼表面缺陷為研究對象,創(chuàng)新性地設(shè)計了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的表面缺陷自動測量分類方法與系統(tǒng)。本文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性工作如下:1)針對熱軋型鋼表面呈復(fù)雜網(wǎng)狀、塊狀夾雜與裂紋交織等形態(tài)分布的開裂型缺陷,提出了一種新的基于形態(tài)特征點的缺陷最小子段分類方法,采用線性形態(tài)系數(shù)對缺陷形態(tài)進(jìn)行精確分類與區(qū)域標(biāo)定,由此確保后續(xù)缺陷系列特征參數(shù)的有效提取及精確計算。2)針對熱軋型鋼表面開裂型缺陷的大小及其破壞程度人工模式難以測量表征的問題,在應(yīng)用缺陷最小子段分類方法的基礎(chǔ)上,提出了缺陷當(dāng)量、缺陷率等全新系列特征參數(shù),并建立了專門的求解公式,繼而實現(xiàn)了對熱軋型鋼表面開裂型缺陷的自動測量與數(shù)值化表征。3)針對上述典型開裂型缺陷以外的其他熱軋型鋼表面缺陷,諸如夾雜、氧化鐵皮壓入、疤/坑等表面異質(zhì)型缺陷難以定量表征的問題,提出了一種基于缺陷圖像灰度差異的無規(guī)區(qū)域面積算法,并建立了相應(yīng)的求解公式,從而為熱軋型鋼表面異質(zhì)型缺陷的定量表征提供了一種全新的評價方法。在上述研究工作的基礎(chǔ)上,大量工程實例的應(yīng)用結(jié)果表明,采用本文提出的熱軋型鋼表面缺陷測量分類方法與系統(tǒng),可高效、便捷地對各類鋼材表面缺陷進(jìn)行自動測量與精確分類,其測量精度和計算速度分別高達(dá)±0.001μm、20~30s,從而為熱軋型鋼表面質(zhì)量的定量分析提供了可靠依據(jù)。此外,該方法具有優(yōu)異的普適性,可推廣應(yīng)用于材料、公路、建筑等工程領(lǐng)域中各類形態(tài)復(fù)雜的表面缺陷測量與分類工作。
【關(guān)鍵詞】：形態(tài)特征 熱軋型鋼 表面缺陷 測量分類 線性形態(tài)系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG333
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 鋼材表面質(zhì)量檢測技術(shù)研究概況12-16
• 1.2.1 人工檢測技術(shù)12-13
• 1.2.2 無損檢測技術(shù)13-14
• 1.2.3 機(jī)器視覺檢測技術(shù)14-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 熱軋型鋼表面缺陷測量分類系統(tǒng)的總體設(shè)計20-26
• 2.1 本文系統(tǒng)的樣本選取20-22
• 2.1.1 樣本選取方法20
• 2.1.2 成分測試及缺陷形態(tài)觀察20-22
• 2.2 本文系統(tǒng)的設(shè)計方案22-23
• 2.3 本文系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計23-25
• 2.3.1 本文系統(tǒng)的硬件設(shè)計23-24
• 2.3.2 本文系統(tǒng)的軟件設(shè)計24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 熱軋型鋼表面開裂型缺陷的測量分類研究26-45
• 3.1 表面開裂型缺陷成因探析26-28
• 3.1.1 表面開裂型缺陷的微觀特征26-27
• 3.1.2 表面開裂型缺陷的形成演化過程27-28
• 3.2 表面開裂型缺陷圖像預(yù)處理研究28-35
• 3.2.1 平滑濾波去噪28-30
• 3.2.2 直方圖均衡化30-32
• 3.2.3 局部自適應(yīng)閾值分割32-35
• 3.3 表面開裂型缺陷的測量與分類35-42
• 3.3.1 缺陷特征分段及區(qū)域標(biāo)定35-38
• 3.3.2 缺陷最小子段形態(tài)分類38-40
• 3.3.3 缺陷表征參數(shù)的建立及提取40-41
• 3.3.4 表面開裂型缺陷的測量分類結(jié)果41-42
• 3.4 表面開裂型缺陷的控制措施42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第四章 熱軋型鋼表面異質(zhì)型缺陷的測量分類研究45-55
• 4.1 表面異質(zhì)型缺陷的微觀特征45-46
• 4.2 表面異質(zhì)型缺陷圖像預(yù)處理研究46-48
• 4.3 表面異質(zhì)型缺陷的測量與分類48-54
• 4.3.1 缺陷邊緣特征描述48-50
• 4.3.2 缺陷區(qū)域特征描述50-51
• 4.3.3 表面異質(zhì)型缺陷的測量分類結(jié)果51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第五章 熱軋型鋼表面缺陷測量分類系統(tǒng)的實現(xiàn)與實例分析55-72
• 5.1 界面實現(xiàn)及功能模塊演示55-60
• 5.2 本文所建系統(tǒng)的工程應(yīng)用實例分析60-70
• 5.2.1 表面開裂型缺陷應(yīng)用實例分析60-63
• 5.2.2 表面異質(zhì)型缺陷應(yīng)用實例分析63-67
• 5.2.3 重軌鋼軌底面缺陷應(yīng)用實例分析67-70
• 5.3 與人工模式測量結(jié)果對比70
• 5.4 本文所建系統(tǒng)的非典型缺陷應(yīng)用實例分析70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72-73
• 6.2 后續(xù)研究工作建議73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 攻讀學(xué)位期間所獲科研成果79

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