CN103512887B - 一种用于带钢表面质量信息分卷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器视觉检测技术。一种用于带钢表面质量信息分卷的方法，带钢表面质量检测系统中机组出口带钢需要进行分卷，带钢入口母卷与出口分卷之间设置有：入口焊接位置、焊缝检测位置、表面质量检测系统位置、出口剪切位置；所述焊缝检测位置设置有计长计数器，能准确计算通过焊缝检测位置新入口母卷的长度值，并通过焊缝检测信号对计长计数器进行复位；所述出口剪切位置能获取出口子卷的卷号及相关信息；所述入口焊接位置能获取入口母卷的卷号、长度及相关信息；所述计长计数器与焊缝检测位置、出口剪切位置之间的距离值比较得到入口母卷在长度方向上的位置信息，在表面质量检测系统中将母卷的质量信息映射到出口子卷上。

Description

一种用于带钢表面质量信息分卷的方法

技术领域

本发明涉及机器视觉检测技术，尤其涉及带钢表面质量检测系统中，针对机组出口带钢需要进行分卷而提出的一种实现质量信息分卷的方法。

背景技术

表面缺陷是影响带钢质量的一个重要因素，尤其对于高品质钢板，如汽车板、不锈钢板等，表面质量是这些产品的关键。基于机器视觉技术的带钢表面质量在线检测系统能够有效的实现各类带钢生产线的全天候、实时、自动在线缺陷跟踪识别，是提高成材率和产品质量的先进技术手段，国内外钢铁企业已在各类带钢生产线上大量装备和应用表面质量在线检测系统。带钢表面质量信息主要记录带钢表面的缺陷信息，包括缺陷的位置信息、类别等。在这些缺陷相关信息的基础上，可统计和分析带钢表面质量情况，并生成带钢表面质量信息报表。

因为表面检测系统布置在带钢入口和出口之间，在形成表面质量检测信息时，一般均按入口带钢的卷号进行记录。在不需要在出口进行分卷的机组，该入口带钢钢卷的表面质量信息与出口带钢钢卷的信息能够简单的一一对应起来。但是对于出口需要分卷的带钢，其分卷后的带钢表面质量信息与入口母卷之间的位置对应关系则需要根据表面检测系统的位置、出口剪切位置、焊缝检测位置之间的关系及其信号进行判断，以确定出口子卷的起止位置与入口母卷位置的对应关系。目前，已应用的表面检测系统还不具备出口信息分卷功能，而现场用户最关心的问题就是钢卷分卷后的质量信息。本发明提出的带钢表面检测系统的带钢质量信息分卷方法，实现了在线自动分拆缺陷数据，确保了每个子卷的独立质量信息完整性和准确性。

日本专利JP4639858B9(AMETHODANDADEVICEFORASURFACEDEFECTINSPECTION)及日本专利JP2006242906A(SURFACEDEFECTINSPECTIONMETHODANDDEVICETHEREFOR)介绍了用于带钢表面质量的检测方法，但这些专利均未涉及机组出口带钢需要进行分卷的情况及缺陷信息如何从机组入口母卷映射到机组出口带钢子卷上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于带钢表面质量信息分卷的方法，该方法针对带钢在机组出口处需要重新剪切分卷的情况，实现机组出口带钢分卷后的质量信息从入口母卷映射到出口子卷上。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于带钢表面质量信息分卷的方法，带钢表面质量检测系统中机组出口带钢需要进行分卷，带钢入口母卷与出口分卷之间设置有：入口焊接位置、焊缝检测位置、表面质量检测系统位置、出口剪切位置；所述焊缝检测位置设置有计长计数器，能准确计算通过焊缝检测位置新入口母卷的长度值，并通过焊缝检测信号对计长计数器进行复位；所述出口剪切位置能获取出口子卷的卷号及相关信息；所述入口焊接位置能获取入口母卷的卷号、长度及相关信息；

所述计长计数器与焊缝检测位置、出口剪切位置之间的距离值比较得到入口母卷在长度方向上的位置信息，在表面质量检测系统中将母卷的质量信息映射到出口子卷上；设：计数器值表示当前钢卷通过焊缝检测位置的长度；

分别表示t₁，t₂…t₁₁时刻各计长计数器转换为带钢长度之后的值；

L_A表示当前进入检测位置母卷A的总长度；

L₁为出口剪切位置到表面质量检测系统的距离；

L₂为焊缝检测位置到表面质量检测系统的距离；

(1)带钢表面质量检测系统在第一次收到焊缝信息后，计长计数器清零并开始计数，计算达到预先设置的长度参数值L₂时，新母卷A的带钢正式通过表面检测系统的位置；当计数器的计长数据时，表明此时母卷A的带钢已进入出口剪切位置，设置此时的子卷起始位置为0；

(2)当收到出口剪切信号时，判断此时计数器的计长数据的值，

若表明当前子卷属于母卷A，此时子卷的终止位置为并置下一子卷的起始位置为

若则说明下一母卷B的带钢已进入焊缝至出口剪切区，此时子卷的终止位置为下一子卷的起始位置为当前母卷的长度处；

(3)当t_j时刻再次收到剪切信号时，判断计数器的计长数据与L₁+L₂关系，

若表明焊缝包含在子卷中，该子卷既含有上一母卷A的信息，又含有下一母卷B的信息，其中上一母卷部分的信息起止位置为下一母卷的信息起止位置为下一子卷的起始位置为下一母卷B的位置；

若则子卷只含有上一母卷的信息，子卷起始止位置为 $\[L_A+C_{t_i}-L_1-$ $L_2,L_A+C_{t_j}-L_1-L_2\].$

所述表面质量检测系统中以母卷的形式保存表面质量信息，出口分卷后系统只需记录每个分卷在母卷中的起止位置，对应的质量信息即可在母卷的信息库中调阅；

设：母卷A长度为L_A，该母卷分卷后子卷的起止位置分别为[0,L_cut1]，[L_cut1,L_cut2]，……，[L_cutN,L_A]；

要将母卷中的缺陷信息映射到子卷中，只需修改缺陷在带钢长度方向的位置信息即可；设某一子卷的起止位置为[L_S,L_E]，先确定母卷L_S的位置，并将母卷中位于L_S至L_E的缺陷数据复制到该子卷中，同时修改缺陷在长度方向上的位置数据；

设母卷中位于L_S至L_E的某一缺陷记录为defect(length,class,...)，其中length为缺陷在带钢长度方向的位置信息，该位置信息减去L_S即对应于子卷的位置信息，子卷中的缺陷记录为defect(length-L_S,class,...)。

本发明针对带钢在机组出口处需要重新剪切分卷的情况，提出了一种用于带钢表面检测系统的出口带钢质量信息分卷的实现方法。根据入口开卷机的焊接信号，表面检测系统之前的焊缝检测信号及表面检测系统之后的出口剪切信号之间的位置及逻辑关系，分析了出口带钢分卷后的子卷起止位置对应于入口母卷的位置，推导了出口子卷缺陷信息在入口母卷长度上的位置映射关系。

使用本发明的技术方案，可在带钢表面质量在线检测系统中实现机组出口带钢分卷后的质量信息从入口母卷位置映射到出口子卷上。

附图说明

图1为本发明的关键信息点及其相互位置关系示意图；

图2为本发明用于带钢表面质量信息分卷的方法的出口分卷示意图；

图3为本发明的带钢子卷与母卷的映射关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1至图3，一种用于带钢表面质量信息分卷的方法，带钢表面质量检测系统中机组出口带钢需要进行分卷，带钢入口母卷与出口分卷之间设置有：入口焊接位置、焊缝检测位置、表面质量检测系统位置、出口剪切位置；所述焊缝检测位置设置有计长计数器，能准确计算通过焊缝检测位置新入口母卷的长度值，并通过焊缝检测信号对计长计数器进行复位；所述出口剪切位置能获取出口子卷的卷号及相关信息；所述入口焊接位置能获取入口母卷的卷号、长度及相关信息，所述计长计数器与焊缝检测位置、出口剪切位置之间的距离值比较得到入口母卷在长度方向上的位置信息，在表面质量检测系统中将入口母卷的质量信息映射到出口子卷上。

参见图1，图1给出了应用于带钢表面质量检测系统的各关键信息点的逻辑关系。入口母卷在入口焊接位置焊接完毕之后通过网络发送当前卷的信息，表面检测系统获知即将进入产线的钢卷卷号、长度等信息。焊缝检测位置检测到焊缝信息后，告知表面检测系统下一母卷即将达到检测位置，并在带钢运行距离达到表面检测系统与焊缝检测位置之间的距离值之后，表面检测系统启动换卷工作。出口剪切位置发出剪切信号后，表面检测系统根据记录的距离值确定分卷后子卷在母卷中的对应位置。

根据各位置信息点与表面检测系统之间的位置关系，下面分析了机组出口带钢分卷后子卷与入口母卷之间的位置关系。带钢在出口位置进行分卷的详细过程如图2所示。

在图2中，设：计数器值表示当前钢卷通过焊缝检测位置的长度；

分别表示t₁，t₂…t₁₁时刻各计长计数器转换为带钢长度之后的值；

L_A表示当前进入检测位置母卷A的总长度；

L₁为出口剪切位置到表面质量检测系统SIS的距离；

L₂为焊缝检测位置到表面质量检测系统SIS的距离；

与图2相对应，可以得到出口卷的位置信息，如表1所示。

表1分卷参数

在表面检测系统中，子卷在母卷中的位置可以根据系统中计数器的长度值进行判断和分析，以确定当前子卷的起止位置与相邻两个母卷长度方向上的位置关系。应用本发明的技术方案，可直接对计数器的长度值进行判断，当计数器的长度值大于焊缝检测位置与出口剪切位置之间的距离时，当前子卷的剪切位置在当前母卷的C_t-L₁-L₂位置处(C_t为t时刻计数器记录的长度值)，反之则为前一母卷的L_前一母卷+C_t-L₁-L₂位置(L_前一母卷表示通过焊缝检测位置的前一母卷的总长度)。

通过记录各个子卷起止位置对应于母卷长度方向的位置，将母卷的缺陷信息映射到子卷记录中，即可通过现有的表面质量检测系统查询出口子卷的质量信息。

下面结合带钢生产过程中的焊缝检测信息、出口剪切信息及带钢入口焊接信息，详细分析钢卷分卷信息的处理流程。

(1)带钢表面质量检测系统在第一次收到焊缝信息后，计长计数器清零并开始计数，计算达到预先设置的长度参数值L₂时，新母卷A的带钢正式通过表面检测系统SIS的位置；当计数器的计长数据时，表明此时母卷A的带钢已进入出口剪切位置，设置此时的子卷起始位置为0。

(2)当收到出口剪切信号时，判断此时计数器的计长数据的值，

若表明当前子卷属于母卷A，此时子卷的终止位置为并置下一子卷的起始位置为

若如图2中t₈时刻，则说明下一母卷B的带钢已进入焊缝至出口剪切区，此时子卷的终止位置为下一子卷的起始位置为当前母卷的长度处。

(3)当t_j时刻再次收到剪切信号时，判断计数器的计长数据与L₁+L₂关系，

若表明焊缝包含在子卷中，该子卷既含有上一母卷A的信息，又含有下一母卷B的信息，其中上一母卷部分的信息起止位置为下一母卷的信息起止位置为下一子卷的起始位置为下一母卷B的位置；

若如图2中的t₉时刻，则子卷只含有上一母卷的信息，子卷起始止位置为 $\[L_A+C_{t_i}-L_1-L_2,L_A+C_{t_j}-L_1-L_2\].$

在表面检测系统中，因检测位置在出口剪之前，系统一般以母卷的形式保存表面质量信息。出口分卷后，系统只需记录每个分卷在母卷中的起止位置，对应的质量信息即可在母卷的信息库中调阅，如图3所示。

设母卷A长度为L_A，该母卷分卷后子卷的起止位置分别为[0,L_cut1]，[L_cut1,L_cut2]，……，[L_cutN,L_A]。要将母卷中的缺陷信息映射到子卷中，只需修改缺陷在带钢长度方向的位置信息即可。设某一子卷的起止位置为[L_S,L_E]，先确定母卷L_S的位置，并将母卷中位于L_S至L_E的缺陷数据复制到该子卷中，同时修改缺陷在长度方向上的位置数据。设母卷中位于L_S至L_E的某一缺陷记录为defect(length,class,...)，其中length为缺陷在带钢长度方向的位置信息，该位置信息减去L_S即对应于子卷的位置信息，子卷中的缺陷记录为defect(length-L_S,class,...)。

本发明用于带钢表面质量信息分卷的方法主要针对带钢表面质量检测系统中机组出口带钢需要进行分卷，从而表面质量信息需要从入口母卷映射到出口子卷所提出的一种技术方案。本发明可以在带材生产线如：带钢、铝带、铜箔、布匹等表面质量视觉检测系统中应用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于带钢表面质量信息分卷的方法，其特征是：

带钢表面质量检测系统中机组出口带钢需要进行分卷，带钢入口母卷与出口分卷之间设置有：入口焊接位置、焊缝检测位置、表面质量检测系统位置、出口剪切位置；所述焊缝检测位置设置有计长计数器，能准确计算通过焊缝检测位置新入口母卷的长度值，并通过焊缝检测信号对计长计数器进行复位；所述出口剪切位置能获取出口子卷的卷号及相关信息；所述入口焊接位置能获取入口母卷的卷号、长度及相关信息；

所述计长计数器与焊缝检测位置、出口剪切位置之间的距离值比较得到入口母卷在长度方向上的位置信息，在表面质量检测系统中将母卷的质量信息映射到出口子卷上；

设：计数器值表示当前钢卷通过焊缝检测位置的长度；

分别表示t₁，t₂…t₁₁时刻各计长计数器转换为带钢长度之后的值；

L_A表示当前进入检测位置母卷A的总长度；

L₁为出口剪切位置到表面质量检测系统的距离；

L₂为焊缝检测位置到表面质量检测系统的距离；

(1)带钢表面质量检测系统在第一次收到焊缝信息后，计长计数器清零并开始计数，计算达到预先设置的长度参数值L₂时，新母卷A的带钢正式通过表面检测系统的位置；当计数器的计长数据时，表明此时母卷A的带钢已进入出口剪切位置，设置此时的子卷起始位置为0；

(2)当收到出口剪切信号时，判断此时计数器的计长数据的值，

若表明当前子卷属于母卷A，此时子卷的终止位置为并置下一子卷的起始位置为

若则说明下一母卷B的带钢已进入焊缝至出口剪切区，此时子卷的终止位置为下一子卷的起始位置为当前母卷的长度处；

(3)当t_j时刻再次收到剪切信号时，判断计数器的计长数据与L₁+L₂关系，

若表明焊缝包含在子卷中，该子卷既含有上一母卷A的信息，又含有下一母卷B的信息，其中上一母卷部分的信息起止位置为[L_A+C_ti-L₁-L₂,L_A]，下一母卷的信息起止位置为下一子卷的起始位置为下一母卷B的位置；

若则子卷只含有上一母卷的信息，子卷起始止位置为

2.根据权利要求1所述的用于带钢表面质量信息分卷的方法，其特征是：所述表面质量检测系统中以母卷的形式保存表面质量信息，出口分卷后系统只需记录每个分卷在母卷中的起止位置，对应的质量信息即可在母卷的信息库中调阅；

设：母卷A长度为L_A，该母卷分卷后子卷的起止位置分别为[0,L_cut1]，[L_cut1,L_cut2]，……，[L_cutN,L_A]；

要将母卷中的缺陷信息映射到子卷中，只需修改缺陷在带钢长度方向的位置信息即可；设某一子卷的起止位置为[L_S,L_E]，先确定母卷L_S的位置，并将母卷中位于L_S至L_E的缺陷数据复制到该子卷中，同时修改缺陷在长度方向上的位置数据；

设母卷中位于L_S至L_E的某一缺陷记录为defect(length,class,...)，其中length为缺陷在带钢长度方向的位置信息，该位置信息减去L_S即对应于子卷的位置信息，子卷中的缺陷记录为defect(length-L_S,class,...)。