东莞钢球-重钢连铸板坯表面缺陷在线检测技术的开发与应用

　北京科技大学与重钢联合开发了连铸板坯表面缺陷在线检测技术，该技术可用于在线检测1000℃以上高温连铸坯的表面缺陷，对于连铸坯表面质量问题的及时反馈具有重要意义，可为高温坯热装热送工艺提供技术保障。

　　其主要内容与创新点如下：

　　（1）采用机器视觉检测技术，研制了国际上首套应用于高温连铸坯的表面缺陷在线检测系统。系统实现上下表面同步检测，检测精度达到0.35毫米，对于表面纵裂、接痕、四陷等缺陷的检出率为98%以上。

　　（2）针对连铸坯常出现的氧化铁皮、保护渣、振痕、水痕等现象与表面缺陷在纹理上差异，研发了特定的缺陷检测与识别算法。通过非抽样小波对铸坯表面图像进行分解，计算分解后得到的低频分量和原始图像的尺度共生矩阵，以及高频分量的灰度共生矩阵，作为图像的纹理特征，并输入基于AdaBoosting算法的分类器进行分类，常见缺陷的检出率达到98%，识别率达到80%。

　　（3）采用独特的照明技术，以消除高温板坯强辐射背景光的干扰，提高了图像的清晰度和缺陷的对比度。由于高温坯表面辐射光主要是波长较长的红光或红外光，研究选用了波长更短的绿色激光线光源，并通过窄带滤色镜滤除高温物体的辐射光。

　　（4）采用多重防高温、水汽、粉尘、氧化铁皮等措施，确保系统长期免维护运行。针对连铸坯生产线的恶劣环境，设计了具有隔热、隔震、防水、防尘功能的防护箱，以避免现场环境下的震动、高温、水汽和粉尘等对系统的影响。为了减少氧化铁皮和保护渣落在镜头和光源上，将下表面检测房的开口宽度缩小为80毫米，并对下表面设备采用多重压缩空气吹扫，以保持采集光路上的清洁，保证图像的清晰。

　　该技术于2010年1月成功用在重钢炼钢厂3号铸机上，经过2年多的实践，取得了较好的效果：

　　（1）可对铸坯的表面质量进行及时反馈，避免缺陷的大面积产生。

　　（2）可在线检测铸坯的表面缺陷，为向轧钢输送高质量热铸坯提供了保障。

　　（3）避免了操作人员靠近热坯检查，改善了工人的工作环境。

　　（4）可以直接检测铸坯上、下表面，对于下线的铸坯，不用翻面再次检查，提高了生产效率。采用该技术可提高轧线产能5%，减少氧化铁皮烧损0.5%，节约煤气消耗36%。