(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210653567.3 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 武汉中飞扬测控工程有限公司 地址 430080 湖北省武汉市青山区和平大 道1244号 (72)发明人 高军　 (74)专利代理 机构 北京盛凡佳华专利代理事务 所(普通合伙) 11947 专利代理师 张丽娜 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/88(2006.01) G01B 11/30(2006.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06T 5/00(2006.01) G06T 7/00(2017.01) (54)发明名称 连铸坯在线表面检测装置及方法 (57)摘要 本发明公开了连铸坯在线表面检测装置及 方法， 包括面阵CCD成像器、 激光灯光源、 显示屏、 图像处理计算机和数据存储服务器， 面阵CCD成 像器和激光灯光源均安装在连铸 机生产线顶部， 面阵CCD成像器和激光灯光源和通过光纤与图像 处理计算机信号连接。 本发明通过面阵CCD成像 器和水银灯光2的配合， 对生产线表面的连铸坯 从各个角度进行图像采集， 并将采集的图像发送 至图像处理计算机中， 通过图像处理计算机对采 集的图片进行分析处理， 确定连铸坯表面是否有 裂纹缺陷、 划痕缺陷、 针孔缺陷和表面平整度缺 陷、 结疤缺陷和夹渣缺陷， 从而对连铸坯的质量 进行判定， 取代现有的人工进行抽样检测， 有效 的保证连铸坯的质量。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115266581 A 2022.11.01 CN 115266581 A 1.连铸坯在线表面检测装置， 包括面阵CCD成像器(1)、 激光灯光源(2)、 显示屏(3)、 图 像处理计算机(4)和数据存储服务器(5)， 其特征在于， 所述面阵CCD成像器(1)和激光灯光 源(2)均安装在连铸 机生产线顶部， 所述面阵CCD成像器(1)和激光灯光源(2)和通过光纤与 图像处理计算机(4)信号连接， 所述图像处理计算机(4)与数据存储服务器(5)和显示屏(3) 电性连接， 所述面阵CCD成像器(1)和激光灯光源(2)对连铸机生产线生产的连铸坯进行图 像采集， 所述图像处理计算机(4)对采集的图像进行处理分析并通过显示屏(3)进行显示， 所述数据存 储服务器(5)对处 理数据进行存 储。 2.根据权利要求1所述的连铸坯在线表面检测装置及方法， 其特征在于： 所述面阵CCD 成像器(1)分辨 率为1920*1080， 像素 大小为8*8 μm。 3.连铸坯在线表面检测方法， 其特征在于： 根据权利要求1 ‑2任意一项所述的连铸坯在 线表面检测装置， 包括以下步骤： 步骤一： 设备的安装， 将面阵CCD成像器和激光灯光源安装在连铸机生产线顶部， 并将 面阵CCD成像器和激光灯光源通过光纤与图像处理计算机连接， 图像处理计算机与数据存 储服务器连接； 步骤二： 图像的采集处理， 通过面阵CCD 成像器和激光灯光源对生产线的连铸坯图像多 面进行采集， 获得 连铸坯图像， 并将采集的图像通过光纤传输 至图像处 理计算机； 步骤三： 图像处 理计算机对图像通过神经网络表面 缺陷和识别处 理； 步骤四： 图像处理计算机处理的图像通过显示屏显示连铸坯缺陷， 通过数据存储服务 器对处理的数据进行存 储。 4.根据权利要求3所述的连铸坯在线表面检测装置及方法， 其特征在于： 所述步骤三神 经网络表面缺陷和识别处理包括： 首先将采集的图像进行灰度化处理， 接着对灰度化处理 的图像进 行梯度锐化、 降噪和平滑和去噪音处理， 接着依据对不同类别缺陷设定灰度阀值， 根据灰度至对图像进行区域提取， 接着将每个提取 的区域进行形状计算， 依据图像形状特 征对每个区域进行识别， 将超过阀值的图像进行再处理， 对低于设定阀值的图像进行删除 处理。 5.根据权利要求3所述的连铸坯在线表面检测装置及方法， 其特征在于： 所述超过阀值 的图像进行 再处理包括以下步骤： (1)将超付阀值的图像区域保持为图片格式， 并对图像进行统一格式化处 理； (2)将保存的图片与数据存储服务器的缺陷图片进行校对， 如校对相同确定该图片缺 陷， 如校对不成功则人工对缺陷进行确认； (3)， 将处 理的后的缺陷图片和人工缺陷确认的图片发送至 显示屏显示。 6.根据权利要求4所述的连铸坯在线表面检测装置及方法， 其特征在于： 所述不同类别 缺陷包括： 裂纹缺陷、 划痕缺陷、 针孔 缺陷和表面平整度缺陷、 结疤缺陷和夹渣缺陷。 7.根据权利要求3所述的连铸坯在线表面检测装置及方法， 其特征在于： 所述面阵CCD 成像器采集宽度L为： L＝H*L/F,L为线阵CCD摄像机长度、 H为CCD成像器距连铸坯的高度， 所 述F为CCD成像器的焦距。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115266581 A 2连铸坯在线表面检测装 置及方法 技术领域 [0001]本发明涉及连铸坯检测装置， 特别涉及连铸坯在线表面检测装置及方法，  属于连 铸坯检测技 术领域。 背景技术 [0002]连铸坯是炼钢炉炼成的钢水经过连铸机铸造后得到 的产品， 连铸坯的应  用领域 越来越广， 目前将连铸坯制件用于机械工程设备， 某些钢用连铸坯直  接轧钢， 制成管、 板、 型钢等， 某些钢是将连铸坯热轧成空心坯(荒管)，  然后再进一步加工成钢管， 连铸坯与锻 轧坯不同处， 前者是铸造状态， 其中  的缺陷远较锻轧坯明显， 而且还存在着锻轧坯中不允 许存在的“裂缝”的规 定。 [0003]连铸坯在生产过程中， 因工艺影响， 难免会产生裂纹、 划痕和针孔等缺  陷， 严重的 缺陷会对下一道轧制 工艺产生不良的影响， 目前 的连铸坯在生产  的过程中需要对连铸坯 表面的缺陷进行检测， 但是现有的检测方式一般采用  抽检或对生产后的连铸坯进行人工 表面检测， 检测效率低下， 影响连铸坯检  测数据的准确性。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供连铸坯在线表面检测装置及方法， 以解决上述背  景技术 中提出的现有检测方式一般采用抽 检或对生产后的连铸坯进行人工表  面检测， 检测效率 低下， 影响连铸坯检测数据的准确性的问题。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 包括面阵CCD成像器、 激  光灯光源、 显示屏、 图像处理计算机和数据存储服务器， 所述面阵CCD成像  器和激光灯光源均安装在 连铸机生产线顶部， 所述面阵CCD成像器和激光灯  光源和通过光纤与图像处理计算机信号 连接， 所述图像处理计算机与数据存  储服务器和 显示屏电性连接， 所述面阵CCD成像器和 激光灯光源对连铸机生  产线生产的连铸坯进行图像采集， 所述图像处理计算机对采集的 图像进行处  理分析并通过显示屏进行显示， 所述数据存 储服务器对处 理数据进行存 储。 [0006]作为本发明的一种优选技术方案， 所述面阵CCD成像器分辨率为  1920*1080， 像素 大小为8*8 μm。 [0007]作为本发明的一种优选技 术方案， 包括以下步骤： [0008]步骤一： 设备的安装， 将面阵CCD成像器和激光灯光源安装在连铸机生  产线顶部， 并将面阵CCD成像器和激光灯光源通过光纤与图像处理计算机连  接， 图像处理计算机与数 据存储服务器连接； [0009]步骤二： 图像的采集处理， 通过面阵CCD成像器和激光灯光源对生产线  的连铸坯 图像多面进行采集， 获得 连铸坯图像， 并将采集的图像通过光纤传  输至图像处 理计算机； [0010]步骤三： 图像处 理计算机对图像通过神经网络表面 缺陷和识别处 理； [0011]步骤四： 图像处理计算机处理的图像通过显示屏显示连铸坯缺陷， 通过  数据存储 服务器对处 理的数据进行存 储。说　明　书 1/4 页 3 CN 115266581 A 3