国家科技支撑计划(2012BAB19B06)
- 作品数：13 被引量：122H指数：7
- 相关作者：徐科周鹏杨朝霖王磊何健鹏更多>>
- 相关机构：北京科技大学北京科技大学设计研究院有限公司更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术金属学及工艺机械工程一般工业技术更多>>
- 基于光度立体的金属板带表面缺陷三维检测方法
- 中厚板、铝带等金属板带的表面质量是反映产品质量的重要指标。基于机器视觉技术的表面在线检测系统可对金属板带表面缺陷进行检测、跟踪及评级,从而提高产品质量及生产效率,也为质量评估及追溯提供关键的数据。目前应用的表面在线检测系...
- 王磊
- 关键词：三维重建
- 文献传递
- 局部二值模式在连铸坯表面缺陷识别中的应用被引量：4
- 2016年
- 为了解决传统的图像识别算法无法准确识别铸坯表面缺陷的问题,提出一种考虑图像相邻像素影响的改进的多块局部二进制算法(MB-LBP).该算法将原始图像分成多个小区域,每个小区域再做等分,并计算平均灰度值,再运用局部二进制模式算法进行计算.对现场采集到的连铸坯表面裂纹、划伤、压痕、凹坑和无缺陷共五类1697个样本进行实验,整体识别率达到94.9%,而传统局部二进制模式算法的识别率为89.1%,说明本文算法具有更好的鲁棒性和抗噪能力.
- 田思洋徐科郭会昭
- 关键词：二值模式特征提取连铸铸坯
- 利用多尺度小波变换的光度立体快速三维表面重建算法被引量：4
- 2017年
- 光度立体三维测量中,需要通过三维重建算法从二维梯度场重建三维表面深度.针对传统的三维重建算法如全局迭代优化算法,在高分辨率情况下耗时较长的问题,提出利用多尺度小波变换的光度立体快速三维表面重建算法.首先利用梯度场代替传统小波通道,实现多尺度Haar小波变换,得到一种改进的多尺度小波变换算法;然后将该算法应用于光度立体三维表面重建中,提高了三维重建的速度.实验结果表明:与传统算法时间复杂度均高于线性阶相比,文中算法的时间复杂度与梯度场分辨率成线性阶关系;该算法适用于从高分辨率梯度场重建三维表面,并具有误差较小、鲁棒性好的优点.
- 王磊徐科周鹏杨朝霖
- 关键词：机器视觉三维重建多尺度小波
- 基于多激光线的钢轨表面缺陷在线检测方法被引量：8
- 2015年
- 用多激光线代替单激光线应用于钢轨表面缺陷在线检测,解决了单激光线模式下由于钢轨跳动造成"伪缺陷"的问题.对相机采集到的多激光线单幅图像进行了中心线提取、差值算法检测、缺陷判别及缺陷图像拼接等处理,实现了缺陷的在线检测,并获得缺陷的完整区域图像.该方法利用多激光线单幅图像光带间的互相关和自相关深度信息提取图像的特征区域进行检测,避免了单激光线模式的深度拼接步骤,从根本上解决了由于钢轨跳动造成的"误检"问题.该方法已经在线应用于钢轨轨底的表面缺陷检测,相对于单激光线检测具有更高的准确率.
- 周鹏徐科张春阳杨朝霖
- 关键词：钢轨结构光
- 基于光度立体学的金属板带表面微小缺陷在线检测方法被引量：27
- 2013年
- 高品质金属板带对于表面质量的要求非常严格,不允许存在一些微小的缺陷,现有的基于机器视觉的表面在线检测系统很难检测到微小缺陷。采用光度立体学的原理,利用两幅不同光照角度的灰度图像获得表面法向的方法检测表面微小缺陷。彩色三线阵电荷耦合元件(Charge-coupled device,CCD)摄像机安装在垂直于金属板带方向上,一台红光光源和一台蓝光光源对称安装在摄像机两侧。摄像机采集到的彩色图像可分离出R、G、B通道图像,其中R、B通道图像分别为红色、蓝色光源的反射光图像。表面倾角法可通过R、B通道图像计算表面倾角分布图,并根据表面倾角分布图检测微小缺陷。通过试验验证该方法可检测直径为0.1 mm的孔洞。讨论在一套检测装置中实现微小缺陷与常规缺陷同步检测的方案。在红光、蓝光两种光源基础上增加一台绿光光源,与摄像机形成介于明暗场的照明方式,可通过摄像机分离出的G通道图像检测金属板带表面的常规缺陷。
- 徐科周鹏杨朝霖
- 基于Tetrolet变换的热轧钢板表面缺陷识别方法被引量：21
- 2016年
- 通过Tetrolet变换将热轧钢板表面图像分解成不同尺度和方向的子带,提取子带的Tetrolet高通系数矩阵特征,得到一个高维的特征矢量。利用核保局投影算法对高维特征矢量进行降维,将降维后的低维特征矢量输入支持向量机,从而实现热轧钢板表面缺陷的分类识别。对现场采集到的热轧钢板表面图像样本进行试验,包括横向裂纹、纵向裂纹、横向划伤、纵向划伤、结疤、麻点、网纹、压痕等8类常见热轧钢板表面缺陷,以及氧化铁皮和无缺陷等样本。试验结果表明基于Tetrolet变换方法对样本图像的识别率可达97.38%,比基于Curvelet变换、Contourlet变换等方法得到的识别率提高1%左右。
- 徐科王磊王璟瑜
- 关键词：热轧钢板特征提取多尺度几何分析
- 基于宽频兰姆波的钢板缺陷检测被引量：2
- 2017年
- 利用线性线圈和低频宽带脉冲在钢板中实现兰姆波激励,该结构电磁超声传感器与常用回折线圈传感器相比,无需对板厚、激励频率以及线圈间距进行匹配,具有更广的应用范围。通过实验对线性传感器提离距离与信号幅值关系进行研究,发射探头提离0.5 mm,接收探头提离1 mm是较理想的选择,可以同时满足系统稳定性和信号强度要求。通过希尔伯特-黄变换提取缺陷反射回波中高频成分可以更精确的反应缺陷特征,经计算,缺陷定位误差0.6%。包络幅值特征可以表征缺陷尺寸。
- 何健鹏徐科任威平
- 关键词：电磁超声兰姆波希尔伯特-黄变换钢板
- 基于剪切波和小波特征融合的金属表面缺陷识别方法被引量：11
- 2015年
- 金属表面缺陷具有复杂性和多样性。小波变换能很好地捕捉点奇异性信号,对点缺陷识别效果好;剪切波变换作为一种新的多尺度几何分析方法,对奇异曲线具有最优逼近性能和方向敏感性,因此对方向性的缺陷识别效果好。提出一种基于剪切波和小波特征融合的金属表面缺陷识别方法。对金属表面图像分别进行离散剪切波变换和小波变换,计算各尺度方向子带的平均值和方差值,并组成一高维特征矢量。用核保局投影算法对高维特征矢量进行降维,以去除特征间的冗余,得到低维特征矢量,并输入到支持向量机进行缺陷分类。以高温铸坯、中厚板、精密铝带三种典型金属为例,对从现场采集到的三种典型金属的样本库进行试验,结果表明:高温铸坯、中厚板、精密铝带缺陷样本的识别率分别达到93.95%、98.27%、92.5%。试验结果证明了该方法可有效应用于不同类型金属的表面缺陷识别,具有通用性。
- 周鹏徐科刘顺华
- 关键词：剪切波变换小波变换特征提取
- 基于全局二值模式的特征提取方法及其应用被引量：10
- 2013年
- 提出一种全局二值模式(GBP)的纹理分析方法,解决局部二值模式(LBP)易受噪声影响的问题.GBP中采用一个大邻域模板的平均值代替LBP中的中心像素,弱化了噪声的影响,但GBP对光照不均的抵抗能力不如LBP.在钢板表面缺陷识别中,由于钢板表面图像既有较大的噪声,又存在着严重的光照不均现象,因此提出GBP与LBP二维直方图结合的方法,该方法结合GBP和LBP的特性.将该方法应用于中厚板和连铸坯表面缺陷的识别,实验结果表明GBP与LBP的结合方法同时具有光照不变性和对噪声不敏感的特性,对裂纹缺陷的识别率达到96%以上.
- 徐科宋畅
- 关键词：局部二值模式特征提取
- 基于多点光源的金属表面三维缺陷检测方法被引量：3
- 2017年
- 为了提高基于光度立体法的表面三维重构的精度,设计了48个点光源的三维检测系统,所有光源安装在一半球体的内表面上。采用高光黑球法对光源位置进行标定,在1个照明序列内,48个光源依次对被测表面进行照明,安装在半球体顶点的相机拍摄每个光源照明后的表面图像,可得到48幅不同角度照明下的被测表面图像。对48幅图像进行梯度计算、三维重构后,可得到高精度的表面三维数据。实验结果表明,所设计的系统可检测尺寸为0.1mm级的金属表面三维缺陷。
- 徐科王磊向境周鹏
- 关键词：三维重建
