一种钢板表面缺陷检测系统及方法与流程

本发明属于钢板预处理，特别涉及一种钢板表面缺陷检测系统及方法。

背景技术：

1、在船舶制造行业的建造过程中，船用钢板是船舶生产的重要原材料，约占整个钢制船体重量的60％～65％。船用钢板在生产过程中，由于受到原材料轧制工艺、系统控制等诸多技术因素的影响，表面出现裂纹、结疤、孔洞、表皮分层、色斑、麻点等缺陷的情况时有发生，这些缺陷对钢板的表面美观、抗疲劳性、抗腐蚀性等主要特性都有不同程度的影响。

2、目前，在钢板预处理作业过程中，大部分船舶制造企业对缺陷板检测都是采用传统的人工目视检测手段。对预处理喷涂完底漆的预处理钢板吊运至桩位上由人工用强光手电筒照射钢板表面，目测表面质量情况，对于明显缺陷需要用粗糙度仪进行检测，过程缓慢，此过程缓慢而且非常容易受到工人知识、经验的影响，主观因素占比较大，导致检测质量不准确。

3、此外，目前的人工检测钢板覆盖面不高，对于内构件的钢板往往在预处理工艺阶段检测钢板上表面，对于下表面，则由后道装配等工序检测并处理，给后道造成工时的浪费，若后道漏检则对产品交付产生重要影响。对于甲板、外板等船用钢板，钢板材料上表面检测结束之后，还需用车间内行车吊运至船厂专用支架上，人工钻到钢板底部用强光手电筒照射钢板下表面，目视检测钢板表面缺陷的质量，对工人的人身安全造成隐患。

4、在船舶生产车间内容，高温、噪音、粉尘、振动的恶劣环境还会对工作人员的身体和心理造成极大伤害。检测者极易疲劳，由此导致漏检、误检，甚至无法继续工作。人工记录及检测的方式无法满足质量追溯的要求，更无法满足造船质量精细化管理的要求。

5、因此，如何对钢板表面进行智能化检测是船用钢板预处理工艺中亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种钢板表面缺陷检测系统，所述系统包括红外传感器、控制装置、图像采集装置和服务器，其中，

2、红外传感器，与控制装置连接，用于检测待检测钢板是否被传送至预设检测区域，并将检测的检测结果发送至控制装置，还用于检测待检测钢板是否全部通过检测区域，在待检测钢板全部通过检测区域的情况下，向控制装置发送钢板全部通过检测区域信息；

3、控制装置，与红外传感器、图像采集装置和服务器连接，接收检测结果，并根据检测结果确定是否向图像采集装置发送启动信号，接收并将钢板表面图像以及深度信息发送至服务器，接收并将钢板全部通过检测区域信息发送至服务器；

4、图像采集装置，用于将启动后采集的钢板表面图像以及深度信息发送至控制装置；

5、服务器，用于接收钢板表面图像以及深度信息，并在接收到钢板全部通过检测区域信息后，根据整块钢板的钢板表面图像以及深度信息确定钢板表面缺陷等级。

6、在一种可能的实施方式中，所述服务器通过以下步骤根据整块钢板的钢板表面图像以及深度信息确定钢板表面缺陷等级：

7、将整块钢板的钢板表面图像以及深度信息输入预先训练的钢板表面特征预测模型中，输出钢板表面特征值，其中，所述钢板表面特征预测模型通过将历史数据中多块钢板的钢板表面图像以及深度信息作为输入，将对应的钢板表面特征值作为输出训练得到；

8、基于预设钢板检测标准中钢板表面特征值与钢板表面缺陷等级之间的对应关系，根据模型输出的钢板表面特征值确定钢板表面缺陷等级。

9、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括门架式喷码机，

10、服务器，还用于将钢板表面缺陷等级信息经由控制装置发送至门架式喷码机；

11、门架式喷码机，与控制装置连接，用于接收到钢板缺陷等级信息并将钢板缺陷等级信息喷涂在钢板表面的特定区域。

12、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括机械支架，其横跨在钢板预处理线辊道的上方，为图像采集装置提供支撑，其中，所述机械支架为门架式结构，部署在两个辊道之间的空隙中。

13、在一种可能的实施方式中，所述图像采集装置包括3d工业相机和激光发射器，其中，

14、所述激光发射器，用于根据启动信号向钢板上表面和下表面分别投射特定频率的激光条纹；

15、所述3d工业相机，其部署在用于支撑其的机械支架下方和钢板预处理线辊道的下方，用于采集激光发射器照亮区域的钢板上表面和下表面的图像信息和深度信息，其中，所述3d工业相机的图像采集覆盖整个钢板预处理线宽度方向。

16、在一种可能的实施方式中，所述3d工业相机和激光发射器上均安装有防尘装置，其用于阻挡工业灰尘落到3d工业相机和激光发射器的表面。

17、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括除尘设备，其中，

18、所述除尘设备包括压缩空气管道和电磁阀门，所述除尘设备用于在激光发射器根据启动信号向钢板上表面和下表面分别投射特定频率的激光条纹之前，开启电磁阀门，利用压缩空气对3d工业相机和激光发射器的表面进行吹扫，为3d工业相机和激光发射器进行除尘。

19、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括终端，其中，所述终端与服务器连接，用于接收并显示钢板表面特征值以及钢板表面缺陷等级。

20、在一种可能的实施方式中，所述终端还用于将待检测钢板信息导入到服务器中，使得服务器中具有待检测钢板信息，将检测后钢板的钢板表面特征值以及钢板表面缺陷等级与待检测钢板信息对应存储。

21、本发明实施例提供还一种钢板表面缺陷检测方法，应用于上述的钢板表面缺陷检测系统，所述方法包括：

22、利用红外传感器检测待检测钢板是否被传送至预设检测区域，并将检测的检测结果发送至控制装置；

23、利用控制装置接收检测结果，并根据检测结果确定是否向图像采集装置发送启动信号；

24、利用图像采集装置将启动后采集的钢板表面图像以及深度信息发送至控制装置；

25、利用控制装置接收并将钢板表面图像以及深度信息发送至服务器，接收并将钢板全部通过检测区域信息后发送至服务器；

26、利用红外传感器检测待检测钢板是否全部通过检测区域，在待检测钢板全部通过检测区域的情况下，向控制装置发送钢板全部通过检测区域信息；

27、利用控制装置将钢板全部通过检测区域信息发送至服务器；

28、利用服务器接收钢板表面图像以及深度信息，并在接收到钢板全部通过检测区域信息后，并根据整块钢板的钢板表面图像以及深度信息确定钢板表面缺陷等级。

29、本发明所带来的有益效果如下：

30、从上述方案可以看出，本发明实施例提供一种钢板表面缺陷检测系统，所述系统包括红外传感器、控制装置、图像采集装置和服务器，其中，红外传感器，与控制装置连接，用于检测待检测钢板是否被传送至预设检测区域，并将检测的检测结果发送至控制装置，还用于检测待检测钢板是否全部通过检测区域，在待检测钢板全部通过检测区域的情况下，向控制装置发送钢板全部通过检测区域信息；控制装置，与红外传感器、图像采集装置和服务器连接，接收检测结果，并根据检测结果确定是否向图像采集装置发送启动信号，接收并将钢板表面图像以及深度信息发送至服务器，接收并将钢板全部通过检测区域信息发送至服务器；图像采集装置，用于将启动后采集的钢板表面图像以及深度信息发送至控制装置；服务器，用于接收钢板表面图像以及深度信息，并在接收到钢板全部通过检测区域信息后，根据整块钢板的钢板表面图像以及深度信息确定钢板表面缺陷等级，采用钢板上下表面部署的图像采集装置采集钢板表面的图像信息及深度信息，通过服务端中的钢板表面特征预测模型和钢板检测标准，实现对钢板上表面和下表面的缺陷分类、缺陷面积及深度检测的确定。