CN111299318B - 一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法 - Google Patents

一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法，包括如下步骤：制定热轧表面缺陷图谱；获取各单个缺陷的属性信息、缺陷名称及其所属类别；基于单个缺陷的几何特征来判断各单个缺陷的缺陷严重等级，并统计各类缺陷在各缺陷严重等级中的分布；评估各类缺陷在整个钢卷中的质量等级；统计各类缺陷中缺陷严重等级高的缺陷数量，若大于该类设定的数量阈值，则待判定钢卷的质量不合格，否则，基于各类缺陷在整个钢卷中的质量等级来评估当前待判定钢卷的质量等级；满足目标质量等级的待判定钢卷为合格；自动判定热轧板带产品的表面质量，统一判定标准、减少人为判定差异，同时解决人工图片查看效率低下，提高表面判定效率，降低漏检率。

Description

一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法
技术领域
本发明属于热轧板带表面质量技术领域，更具体地，本发明涉及一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法。
背景技术
热轧板带产品的质量指标主要包括尺寸、板形、表面、性能等方面，其中表面质量由于形成机理复杂、发生频次高，对最终产品质量的影响最大，是最重要、最难控制的质量指标之一。
正是由于表面质量的复杂性，国内各大钢铁企业均对板带表面质量的影响机理进行分析，并对自动判定的方法进行了研究，但总体来说，目前各大企业均没有实现——可根据各类产品的通用、特殊客户需求对每卷热轧带钢的表面质量进行自动判定的方法和系统，主要难度集中在：1)表面检测仪的分类正确率、识别率难以达到理想状态；2)基于表检缺陷分类结果的质量判定几乎全靠人工完成，受人工水平制约大，缺陷的严重程度无法量化统一；3)单一缺陷在带钢中的不同分布位置对应不同的严重程度难以区分和鉴别；4)各类缺陷严重程度的评价标准差异大，即缺陷严重性的关键特征量对应关系筛选受限；5)针对同类产品、不同类客户的表面质量需求波动和差异，难以量化和控制，即质量目标无法进行个性化设计。
综上所述，由于缺少对表面缺陷进行自动统计和严重程度的判定方法和工具，表面质量的判定还是靠人工进行判定，这就势必会造成标准执行不规范、质量判定尺度不一致、漏检错判。
发明内容
本发明提供了一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法，实现热轧产品的表面质量自动判功能。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法，所述方法具体包括如下步骤：
S1、制定热轧表面缺陷图谱，图谱中记载了缺陷名称、缺陷所属类别、缺陷对应的典型特征图像、缺陷描述及缺陷形成原因；
S2、基于表检仪来获取待判定钢卷各单个缺陷的属性信息，同时判断各单个缺陷的缺陷名称及其所属类别；
S3、基于单个缺陷的几何特征来判断各单个缺陷的缺陷严重等级，并统计各类缺陷在各缺陷严重等级中的分布；
S4、评估各类缺陷在整个钢卷中的质量等级；
S5、统计各类缺陷中缺陷严重等级高的缺陷数量，若该缺陷数量大于该类设定的数量阈值，则认定待判定钢卷的质量不合格，否则，执行步骤S6；
S6、基于各类缺陷在整个钢卷中的质量等级来评估当前待判定钢卷的质量等级；
S7、判断当前待判定钢卷的质量等级是否满足目标质量等级，若检测结果为是，则判定当前判定钢卷的质量合格，否则，当前待判定钢卷的质量不合格。
进一步的，几何特征为缺陷尺寸、缺陷的分布位置或缺陷的分布周期。
进一步的，所述步骤S4具体包括如下步骤：
S41、定义每类缺陷的不同质量等级对应的评估参数区间，所述评估参数包括：缺陷个数、缺陷长度和、缺陷长度比、缺陷距离边部位置、缺陷面积及单位面积个数最大值，
S42、计算当前待判定钢卷中各类缺陷的评估参数值，评估参数值包括：总缺陷个数、总缺陷长度和、总缺陷长度比、缺陷距离边部位置、总缺陷面积及单位面积个数最大值；
S43、当前待判定钢卷中各类缺陷的评估参数值所在的参数区间来获取各类缺陷的质量等级。
进一步的，缺陷的属性信息包括：钢卷号、缺陷编号、类别、横向相对左边界位置、横向相对右边界位置、长度方向位置、上下表面、缺陷横向宽度、缺陷纵向长度、缺陷坐标、缺陷面积。
本发明提供了一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法，自动判定热轧板带产品的表面质量，统一判定标准、减少人为判定差异，同时解决人工图片查看效率低下，提高表面判定效率，降低漏检率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的热轧板带产品表面质量的自动判定方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明实施例提供的热轧板带产品表面质量的自动判定方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
S1、制定热轧表面缺陷图谱，图谱中记载了缺陷名称、缺陷所属类别、缺陷对应的典型特征图像、缺陷描述及缺陷形成原因；
S2、基于表检仪来获取待判定钢卷各单个缺陷的属性信息，同时判断各单个缺陷的缺陷名称及其所属类别；
在本发明实施例中，缺陷的属性信息包括：钢卷号、缺陷编号、类别、横向相对左边界位置、横向相对右边界位置、长度方向位置、上下表面、缺陷横向宽度、缺陷纵向长度、缺陷坐标、缺陷面积等信息。
在本发明实施例中，在单个缺陷的类别无法判断时，需要通过人工进行识别，并将缺陷名称、对应表检图像及其所属的类别纳入热轧表面曲线图谱，即对热轧表面图谱进行扩充，为该类曲线在后期的自动识别提供依据。
S3、基于单个缺陷的几何特征来判断各单个缺陷的缺陷严重等级，并统计各类缺陷在各缺陷严重等级中的分布；
在本发明实施例中，几何特征为缺陷尺寸、缺陷的分布位置或缺陷的分布周期；
在本发明实施例中，定义每类缺陷的不同缺陷严重等级对应的几何特征的数值区间，因此，基于单个缺陷的几何特征值所在几何特征的数值区间即可获知该单个缺陷的缺陷严重等级，将缺陷严重等级分为7级，缺陷严重等级的划分见表1，其中1级、2级为轻微程度，3级、4级为中等程度，级5、 6级为严程度，缺陷严重级别的划分见表1；
表1缺陷级别的划分原则
Figure BDA0002397208590000041
S4、评估各类缺陷在整个钢卷中的质量等级；
在本发明实施例中，所述步骤S4具体包括如下步骤：
S41、定义每类缺陷的不同质量等级对应的评估参数区间，所述评估参数包括：缺陷个数、缺陷长度和、缺陷长度比、缺陷距离边部位置、缺陷面积及单位面积个数最大值，
S42、计算当前待判定钢卷中各类缺陷的评估参数值，评估参数值包括：总缺陷个数、总缺陷长度和、总缺陷长度比、缺陷距离边部位置、总缺陷面积及单位面积个数最大值；
S43、当前待判定钢卷中各类缺陷的评估参数值所在的参数区间来获取各类缺陷的质量等级；评估参数包括多个，每个评估参数所在的质量等级可能不一致，则各评估参数值所在的最低质量等级即为整个钢卷中的质量等级；
总缺陷个数为上表面的总缺陷个数与下表面的总缺陷个数之和；
总缺陷长度和为上表面的缺陷长度和与上表面的缺陷长度和的和；
总缺陷长度比为上表面的缺陷长度比与下表面的缺陷长度比之和；
总缺陷面积为上表面的缺陷面积与下表面的缺陷面积之和；
单位面积个数最大值为上表面中单位面积个数最大值与下表面中单位面积个数最大值的最大值，见表2；
表2缺陷几何特征值的统计计算方法
Figure BDA0002397208590000051
S5、统计各类缺陷中高缺陷严重等级的缺陷数量，若该缺陷数量大于该类设定的数量阈值，则认定待判定钢卷的质量不合格，否则，执行步骤S6；
S6、基于各类缺陷在整个钢卷中的质量等级来评估当前待判定钢卷的质量等级；
在本发明实施例中，定义钢卷不同质量等级对应各类缺陷的最低质量等级，基于各类缺陷在整个钢卷中的质量等级来评估当前待判定钢卷的质量等级。
S7、判断当前待判定钢卷的质量等级是否满足目标质量等级，若检测结果为是，则判定当前判定钢卷的质量合格，否则，当前待判定钢卷的质量不合格。
在本发明实施例中，目标质量等级为标准质量等级或者是基于客户需求制定的质量等级。
本发明提供了一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法，自动判定热轧板带产品的表面质量，统一判定标准、减少人为判定差异，同时解决人工图片查看效率低下，提高表面判定效率，降低漏检率。
本发明提供的热轧板带产品表面质量自动判定的方法，以“柳叶形压氧”为例进行说明，针对该缺陷的自动判定包括如下步骤：
1)热轧表面缺陷图谱的制定
定义“柳叶形压氧”的典型图片形貌特征，描述为：整体呈柳叶形，较长压入的压氧，根据分析缺陷的产生机理，可确定该缺陷的严重程度，定义该缺陷为严重缺陷；制定本缺陷的《缺陷图谱》。
2)表面检查仪缺陷的分类
表检仪系统定义“柳叶形压氧”的子类别，选取与《缺陷图谱》中定义该缺陷类似的图片维护表检缺陷数据库，确保表检仪抓取该缺陷准确，例如生产某卷带钢的表检仪输出的1例该缺陷的属性信息为：
缺陷数量1个；
位置坐标(604,14),(683,68)；
下表；
横向宽度55mm；
纵向宽度：97；
缺陷相对左侧位置1288mm；
缺陷相对右侧位置206mm；
3)计算缺陷的特征值数据
根据整卷该缺陷的缺陷舒心信息，按表3中几个特征值计算“柳叶形压氧”的数据如下：
表3缺陷几何特征值的统计计算方法
Figure BDA0002397208590000071
4)计算本缺陷的钢卷质量等级
由于“柳叶形压氧”属于缺陷严重等级高的缺陷，基于数量定义缺陷的钢卷指令等级，钢卷的质量等级则为：
级别 计算公式
1级 0≤数量≤2个
2级 2≤数量≤3个
3级 3≤数量≤5个
4级 >5个；≤长度的4％
5级 >5个；≤长度的5％
根据本钢卷的缺陷属性信息，本钢卷的质量等级级别为“1级”
5)确定本卷钢的表面质量判定大类
本卷钢为冷轧基料，冷轧最终产品订单的质量要求为FB(03)，根据判定大类分类规则，该卷定义为3级冷轧基料。
6)根据质量目标对该缺陷判定
3级冷轧基料对“柳叶形压氧”缺陷的级别要求为2级，而本卷钢根据缺陷的发生数据计算为1级，所以该缺陷满足3级冷轧基料的要求，该缺陷自动判定合格；
7)客户特殊需求的判定
根据该卷钢最终用户为某重点高端用户，该用户对“柳叶形压氧”的个数要求为0个(0级)，由于该卷钢缺陷为1级,虽然满足了通用标准，但不满足该用户的0级特殊需求，最终该卷钢由于该缺陷自动判定为“不合格”。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种热轧板带产品表面质量的自动判定方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、制定热轧表面缺陷图谱，图谱中记载了缺陷名称、缺陷所属类别、缺陷对应的典型特征图像、缺陷描述及缺陷形成原因；
S2、基于表检仪来获取待判定钢卷各单个缺陷的属性信息，同时判断各单个缺陷的缺陷名称及其所属类别；
S3、基于单个缺陷的几何特征来判断各单个缺陷的缺陷严重等级，并统计各类缺陷在各缺陷严重等级中的分布，几何特征为缺陷尺寸、缺陷的分布位置或缺陷的分布周期；
S4、评估各类缺陷在整个钢卷中的质量等级；
S5、统计各类缺陷中缺陷严重等级高的缺陷数量，若该缺陷数量大于该类设定的数量阈值，则认定待判定钢卷的质量不合格，否则，执行步骤S6；
S6、基于各类缺陷在整个钢卷中的质量等级来评估当前待判定钢卷的质量等级；
S7、判断当前待判定钢卷的质量等级是否满足目标质量等级，若检测结果为是，则判定当前判定钢卷的质量合格，否则，当前待判定钢卷的质量不合格；
所述步骤S4具体包括如下步骤：
S41、定义每类缺陷的不同质量等级对应的评估参数区间，所述评估参数包括：缺陷个数、缺陷长度和、缺陷长度比、缺陷距离边部位置、缺陷面积及单位面积个数最大值；
S42、计算当前待判定钢卷中各类缺陷的评估参数值，评估参数值包括：总缺陷个数、总缺陷长度和、总缺陷长度比、缺陷距离边部位置、总缺陷面积及单位面积个数最大值；
S43、当前待判定钢卷中各类缺陷的评估参数值所在的参数区间来获取各类缺陷的质量等级。
2.如权利要求1所述热轧板带产品表面质量的自动判定方法，其特征在于，缺陷的属性信息包括：钢卷号、缺陷编号、类别、横向相对左边界位置、横向相对右边界位置、长度方向位置、上下表面、缺陷横向宽度、缺陷纵向长度、缺陷坐标、缺陷面积。
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