表面缺陷是影響金屬板帶產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一,國內(nèi)板帶材產(chǎn)品用戶質(zhì)量異議事件很大一部分歸因于表面缺陷�；跈C(jī)器視覺的表面檢測系統(tǒng)可以對(duì)表面缺陷進(jìn)行在線檢測和實(shí)時(shí)反饋,已成為現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)主要的檢測手段。目前基于機(jī)器視覺的表面檢測系統(tǒng)面臨的主要難題是缺陷識(shí)別率較低,如何在滿足在線檢測速度的前提下進(jìn)一步提高缺陷的識(shí)別率是一個(gè)重要研究內(nèi)容。特征提取的好壞直接影響表面檢測系統(tǒng)的應(yīng)用效果,因此尋求有效的特征提取方法是提高缺陷識(shí)別率的關(guān)鍵。金屬表面缺陷在不同方向和不同尺度上具有不同的信息量,缺陷的整體輪廓和幾何形狀等信息主要表征在圖像的粗尺度上,局部邊緣和灰度突變點(diǎn)等細(xì)節(jié)信息則主要體現(xiàn)在圖像細(xì)尺度上,因此提取表面缺陷的多尺度和多方向信息對(duì)于提高缺陷識(shí)別率非常重要。多尺度幾何變換比小波變換具有更多的方向選擇性且基函數(shù)滿足各向異性的尺度關(guān)系,在描述高維信號(hào)時(shí)能以更少的系數(shù)、更優(yōu)的逼近階逼近信號(hào)奇異處。因此本文針對(duì)酸洗帶鋼、中厚板、鋁板等4種金屬表面缺陷檢測的特點(diǎn),開發(fā)了相應(yīng)的基于多尺度幾何變換的檢測算法。本文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新成果如下。（1）針對(duì)酸洗帶鋼生產(chǎn)線運(yùn)行速度快、圖像背景簡單、缺陷種類少的特點(diǎn),... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１小波和多尺度幾何變換方法暹近奇異曲線??由圖１－１中可以看出，二維小波在不同的分辨率下，其支撐區(qū)間是不同??，，

?計(jì)筲復(fù)雜度?難??ＴＴ—關(guān)波錢方法???ＧｍｔｏｕｒＵｔ?兗換?ＩＣＴ?防ＳＴ?ＣＳＴ?＿??＿＿?，編歷鑑一』，??酸洗帶鋼?ｊ．中揮被Ｉ?＾?＿高格密锫板ｉｉ＿高溫連鑄坯Ｉ?????１？權(quán)．．：．．．?．．．．．．．．—???—誠??香?ｊ?＾?．．．＾，．．．４＾．．，??運(yùn)行速度快、背景讀署簡單、》陷觸．?Ｂ？？比度抵、缺陷?運(yùn)行速度鏝，＃最復(fù)雜，??鏑單、塊ＫＷ■類＇丨少?多、類間娜度大｜?．鎮(zhèn)孝干擾因素多干擾賺多，缺??圖１－２論文結(jié)構(gòu)框圖??提出了?Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ－ＫＳＲ的快速特征提取方法，并將該方法在中厚板、鋁??板和連鑄坯的表面缺陷識(shí)別中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。??第四章對(duì)Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ變換方法進(jìn)行了改進(jìn)，命名為ＩＣＴ?（ｉｍｐｒｏｖｅｄ??ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍ），并分析了?ＩＣＴ方法的特點(diǎn)。針對(duì)中厚板缺陷識(shí)別的特??點(diǎn)，提出了基于ＩＣＴ的特征提取方法，并將該方法在鋁板、連鑄坯的缺陷識(shí)??別中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。??第五章研究了兩種Ｓｈｅａｒｌｅｔ變換的方法，一種是經(jīng)典的非子采樣剪切波??變換方法ＮＳＳＴ，?—種是非可分離緊支撐剪切波變換方法ＤＮＳＴ。針對(duì)鋁板缺??陷識(shí)別的特點(diǎn)提出了基于ＮＳＳＴ的特征提取方法，針對(duì)連鑄坯缺陷識(shí)別的特??點(diǎn)，提出了?ＤＮＳＴ－ＧＬＣＭ－ＫＳＲ特征融合的特征提取方法。??第六章研究了復(fù)剪切波變換ＣＳＴ方法以及基于復(fù)剪切波變換的邊緣檢??測ＣＳＴＥＤ方法，并提出了基于ＣＳＴＥＤ的缺陷區(qū)域提取算法，最后針對(duì)連鑄??坯缺陷識(shí)別的特點(diǎn)，提出了基于ＣＳＴ特征融合提取方法。??第七章總結(jié)了本文的研宄成果，并給出了今后工

本庫??在鋼鐵類產(chǎn)品的生產(chǎn)線上，不同加工工序會(huì)使得產(chǎn)品的表面質(zhì)量呈現(xiàn)差??異，呈現(xiàn)的缺陷類型也不同。基于機(jī)器視覺的表面檢測方法由于具有無接觸、??實(shí)時(shí)等特點(diǎn)越來越受企業(yè)青睞。在鋼鐵生產(chǎn)的多個(gè)工序中，都可以借助該方??法檢測鋼鐵產(chǎn)品的表面缺陷并采集其表面質(zhì)量數(shù)據(jù)用于質(zhì)量控制和評(píng)級(jí)。本??章將介紹酸洗帶鋼、中厚板、高溫連鑄坯等４類金屬表面圖像的特點(diǎn)，并建??立對(duì)應(yīng)的樣本庫。??２．１鋼鐵生產(chǎn)的工藝流程??鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，主要包括煉鐵、煉鋼、連鑄和??乳鋼等階段。圖２－１所示為鋼鐵生產(chǎn)的工藝流程圖。??ｎｏｎ?ｃｉ＾ｉ）?ｃｏｄ?［主要產(chǎn)ａｉ??賴居＊?＼?Ｉ？?「崎巨＾??７?擁軋齷?ｉ—??匕平」?Ｉ?－細(xì)??Ｍ?ｆ?１１?＾?剛軋期??Ｗ?ｎ?蘚一＿＊〇￣＾熱額春或薄板??Ｍ，＼?＼?＾?￣??＾?－〇ｅ〇—冷腿務(wù)或薄板??；?１?＾?純減??Ｐ？）?Ａ?＊?？?ｒ＊????蠓—??「?１?焊ｓ??廢鋼?Ｈ?ＵｅＳ＝ｔ？?？無縫管??Ｌ??無縫管■??ｔ—??鑄明件??圖２－１鋼鐵生產(chǎn)的工藝流程圖??煉鐵是將鐵礦石、焦炭、石灰石等原材料送入高爐進(jìn)行冶煉得到鐵水的??過程。煉鋼是利用轉(zhuǎn)爐和電爐對(duì)煉鐵過程得到的鐵水和廢鋼分別進(jìn)行冶煉得??到鋼水的過程。連鑄是將經(jīng)精煉過的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的過程，用到的設(shè)??備主要有回轉(zhuǎn)臺(tái)、中間包、結(jié)晶器、拉矯機(jī)等。軋鋼階段又分為熱軋和冷??乳。熱軋是在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行，冷軋是在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行。??從連鑄階段得到的板坯可以直接送往各型材的熱軋機(jī)組，得到中厚板和??熱軋板卷等各類熱軋產(chǎn)品。從熱乳生產(chǎn)線上得到的熱乳板卷，經(jīng)酸洗去除氧


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