对长材进行表面检查的方法及执行这样的方法的设备技术

用于通过长材的同一区域的图像的组合，对长材进行表面检查和缺陷检查的方法和设备，所述图像是在不同的照明条件下拍摄的，以便重构表面的形状，并且由此获得有关缺陷的存在性的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于对长材进行表面检查的方法以及适用于执行这样的方法的设备本专利技术涉及用于在其工作过程中对长材(long product)进行表面缺陷检测的方法的领域。本专利技术的目的是用于在生产时或在工厂，也在高温下，对长材进行表面光学检测的方法。作为示例，被检测的产品可以是通过乳、拉、研磨及常常用于连续的或批量生产中的其他方法获得的初乳钢还、板还、钢垫板、棒材、线材、线、片材、带材、或桁条，包括任何材料，诸如钢、金属合金、塑料、陶瓷、木材、纸张或其他。众所周知，表面缺陷的存在或不存在是估计长材的质量以及防止购买者拒绝接受有缺陷的产品的或更换产品的主要标准。因此，提出了用于解决长材的表面检查以及相关的表面缺陷的检测的问题的各种系统。在 US 6859285 Bl、US 2002/0008203 A1 以及 EP 1 582 068 B1 中描述了某些使用的系统。在US 6 950 546 B2中，例如，使用包括下列各项的系统解决所述问题:置于所述长材周围的多个照明装置，每一个照明装置以相对于垂直于所述被照亮的表面的线的设定角度投射光；置于所述长材周围的多个图像探测器，具有相对于所述线倾斜第二设定角度的主轴；以及用于获取并处理所述图像的计算机化单元。然而，这些系统的敏感性以及其测量出现的小角度以及广角度的间断性的能力不完全令人满意。在FR2873207A1中，描述了一种设备，其用途似乎涉及用于在工作过程中检测长材的表面以及检测长材的缺陷的方法，包括下列步骤:-通过多个照明装置来照射所述长材的表面的环形部分，每一个照明装置以相对于垂直于被照亮表面的线的设定角度投射光；-通过其主轴相对于所述线倾斜第二设定角度的多个检测器，检测反射的图像；-通过计算机化的单元，获取并处理所述图像；以及-使用所述长材的同一区域的图像的组合，所述图像是在不同的照明条件下拍摄的，以便重建表面形状，由此获得有关缺陷存在性的信息，然而，在具体领域，存在对导致改善的检测灵敏度以及灵活性的系统的需求。所述需求通过根据本专利技术的方法来满足，根据本专利技术的方法提供其他优点，其通过下列描述可以变得显而易见。相应地，本专利技术的目的是在工作过程中检测长材的表面以及检测长材的缺陷的方法，所述方法包括下列步骤:-通过多个照明装置来照射所述长材表面的环形部分，每一个照明装置以相对于垂直于被照亮表面的线的设定角度投射光；-通过其主轴相对于所述线倾斜第二设定角度的多个检测器，检测反射的图像；-通过计算机化的单元，获取并处理所述图像；-使用所述长材的同一区域的图像的组合，所述图像是在不同的照明条件下拍摄的，以便重建表面形状，由此获得有关缺陷的存在性的信息，其中，使用相对于所述产品横置的摄像机组件以及两个或更多照明组，其中一些照明组是在所述摄像机前面提供的、而其他照明组是在其后面提供的，使沿着所述产品延长方向生成一个角度的点缺陷明显，其中通过比较在所述不同照明条件下为相同产品区域获得的图像缺陷被个别化，利用不同的照明条件拍摄同一区域是利用彩色摄像机并使用带有不同波长的照明装置同时拍摄的。对本专利技术的描述将参考附图来进行，附图的含义如下:图1示出了产品表面上的点缺陷的示例。图2示出了用于拍摄点缺陷的实施例。图3示出了当没有点缺陷时系统的行为。图4不出了当存在点缺陷时系统的行为。图5示出了用于拍摄点缺陷的另一实施例。图6示出了用于拍摄带有圆形或几近圆形形状的材料上的点缺陷的实施例。图7示出了用于拍摄带有平面形状的材料上的点缺陷的实施例。图8示出了用于处理摄像机获取的旨在表征点缺陷的图像的技术。图9示出了产品表面上的长缺陷的示例。图10示出了根据适合于点缺陷拍摄的方法拍摄的长缺陷的行为。图11到13示出了用于拍摄长缺陷的实施例。图14示出了用于处理摄像机获取的旨在表征长缺陷的图像的技术。图15以示意性方式示出了用于检查和识别点缺陷和长缺陷的本专利技术的变体。图16和17以比较完整的方式示出了本专利技术的两个不同的实施例。根据本专利技术的方法使用旨在确定产品表面的形状的光学技术，以便检测会构成生产周期中的缺陷的间断性。所使用的光学技术基于在各种照明条件下对材料的同一区域的更多拍摄，以便不仅确定材料的外观，而且还确定其表面形状。给定产品的性质，S卩，基本上沿着主要方向(前进方向)发展，本专利技术的方法具体使用用于确定表面形状的两个实施例(下面叫做“变体”或“形式”)。第一种形式旨在表征沿着同一产品的主要发展的纵向间断性。这些可以是，例如，小缺口、毛边、印痕，材料杂质，或沿着前进方向在材料的表面上产生间断性的其他小尺寸的缺陷(图1)。为了使这种间断性(下面称为点缺陷)被检测到，使用相对于产品横置的摄像机T，以及两个照明组G，一组被置于摄像机之前，另一组被置于摄像机之后(图2)。在大部分连续的附图中，也使用了在此附图中用于照明组G以及摄像机T的附图标记。在正常情况下，如果产品表面不显示点缺陷，则对应于所述两个照明条件的每一个材料区域所获取的信号相同(图3a)。事实上，来自摄像机的感觉到的光辐射起源于入射辐射的散射；不管散射图的形式如何，如果两个源相对于摄像机是对称的，则在两个照明条件下散射的福射是相同的(图3b和图3c)。相反，当系统发生了点缺陷时，一定存在显示不同于普通倾斜的倾斜的缺陷表面部分(图4a)。这些区域的倾斜修改了相同表面上的扩散现象的行为，有利于来自更接近反射条件的照明组的光的散射(图4b)，而不利于另一组的散射(图4c)。—般而言，可以使用两个以上的照明组，将某些置于摄像机之前，某些置于摄像机之后，以便改善系统灵敏度和其测量在表面上出现的小角度和大角度的间断性的能力(图5)。此外，使用一个以上的被置于各种角度的照明组，允许根据材料或表面抛光来调制系统行为，从而导致不同的宽散射形状。取决于产品的几何形状和本质，可使用的摄像机的数量，其类型以及照明组的安置可以变化。作为示例，例如，对于圆柱形圆截面或几乎圆截面形状的产品，可以使用4个或更多线性摄像机，并可以使用两个或更多环形照明组(图6)。相反，对于几乎平面形状的产品，可以使用两个或更多线性地安置的摄像机和线性照明组GL(图7)，一般来说，可以省略对带材的边缘的检查。一般来说，使用线性摄像机允许沿利用材料穿过系统的前进运动获取的所有图像保持均匀照明和拍摄条件。为了获得在各种照明条件下的材料的同时拍摄，可以使用各种技术。根据一实施例，系统可以使用彩色摄影机和不同的波长的照明组。此格式允许获得其中同时获得单一彩色通道(例如，RGB，即红、绿、蓝)的图像，每个彩色通道都通过来源于对应当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在对长材进行处理时检测长材的表面和检测所述长材的缺陷的方法，所述方法包括下列步骤：‑通过多个照明装置来照射所述长材的环形部分，每一个照明装置利用相对于垂直于被照亮表面的线的设定角度投射光；‑通过其主轴相对于所述线倾斜第二设定角度的多个检测器来检测反射的图像；‑通过计算机化的单元获取并处理所述图像；‑使用所述长材的同一区域的图像的组合以便重建表面形状，并由此获得有关缺陷的存在性的信息，所述图像是在不同的照明条件下拍摄的，其中使用相对于所述产品横置的摄像机的组件以及两个或更多照明组，其中一些照明组是在所述摄像机的前面提供的而其他照明组是在其后提供的，使沿着所述产品延长方向生成一个角度的点缺陷明显，其中通过比较在所述不同的照明条件下为相同产品区域获得的图像缺陷被个别化，利用不同的照明条件拍摄同一区域是利用彩色摄像机并使用带有不同波长的照明装置同时拍摄的

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：V·莫罗里，
申请(专利权)人：材料开发中心股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT