ระบบตรวจสอบวิสัยทัศน์แบบออนไลน์สำหรับข้อบกพร่องของพื้นผิวแผ่นเหล็ก KAIKIT

• เวลา:2022-05-23 16:52:34
• คลิก:0

หนึ่ง、โครงการ概述

ไคคิท根据客户需求,หลังจากการประเมินทางเทคนิคภาคสนาม,การตรวจสอบขดลวดเหล็กและบริการทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องเพื่อให้ลูกค้ามีข้อโต้แย้งในการส่องสว่างของวัสดุ。ระบบซอฟต์แวร์ของโครงการนี้ใช้เทคโนโลยีการตรวจสอบพื้นผิวแถบเหล็กที่พัฒนาโดย บริษัท,หลุม,เทคโนโลยี Edge Crack และเทคโนโลยีการตรวจจับการวัดแบบออนไลน์。

สอง、技术规格

1.系统特色

1. ระบบนี้ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีวิชันซิสเต็ม,具有ความเร็วสูง,高精度ของ新型感光技术。

2. 采用ความเร็วสูงสั่งทำพิเศษLED平行光แหล่งกำเนิดแสง,配合独有ของ散热技术,保证高亮度、ความมั่นคงสูง、อายุการใช้งานยาวนาน,保养简单。

3. 采用高性能COMS数字摄像机及光学技术,保证高分辨率、การจัดเก็บภาพคมชัดสูงและความน่าเชื่อถือในการรับส่งข้อมูล。

4. 采用特别设计ของGPUโมดูลรับประกันการทำงานที่มั่นคงของระบบในเวลาเดียวกันพร้อมการตรวจสอบคุณภาพสูง。

5. 选配ของ多功能ตรวจสอบ,全长、全宽范围ตรวจสอบ。--》全长、全宽ของ多功能ตรวจสอบ范围

6. โมดูลภาพนี้ใช้ทิศทางปัญญาประดิษฐ์(深度学习CV)ของ自学习技术,ตัวอย่างอย่างต่อเนื่องเรียนรู้ด้วยตนเองอย่างรวดเร็วสำหรับความต้องการของกระบวนการที่ออกมาใหม่,ทำงานร่วมกับไลบรารีภาพที่มีอยู่ได้อย่างรวดเร็วและสะดวกในการเพิ่มคำถามที่ต้องตรวจสอบย้อนกลับ。

7. การนำระบบการเรียนรู้ด้วยตนเองมาใช้ในระบบนี้สามารถเรียนรู้ได้อย่างต่อเนื่องและแม่นยำมากขึ้น、越用越智能ของ效果。样本库可以达到千万级,有无บน限ของ拓展性。

8. 追溯可视化；方便客户快捷、便利查询历史纪录；可根据规则搜索；รองรับฟังก์ชั่นเช่นไคลเอนต์ออฟไลน์ส่งออกข้อมูลแบบสอบถามพร้อมกันหลายแบบ。

9. โมดูลเตือนภัยล่วงหน้าแบบ Multi-end แบบเรียลไทม์,อำนวยความสะดวกให้พรรค A ควบคุมสถานการณ์ในสนามได้เป็นครั้งแรก,及时处理。

10. ทำงานได้ดีผ่านซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของระบบนี้,ดังนั้นจึงตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมโลหะที่เข้มงวดในการตรวจจับ,提高成材率,หลีกเลี่ยงการคืนสินค้าและการสูญเสียจากการร้องเรียนที่เกิดขึ้นกับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐานเนื่องจากข้อบกพร่อง。

2.技术概要

所采用深度学习,打光平行光,ความเร็วสูงGIGE,CAMELINK,ความเร็วสูง同步装置,分布式系统可拓展,หนึ่งโครงการภาพสำหรับการรวมกันของเทคโนโลยีออปติคอล。

3.设计生产主要技术

带钢ตรวจสอบ范围: 900mm-2000mm
最高ตรวจสอบ速度:600m/min
ความหนา:2.0mm-12.0mm
钢卷抖动:น้อยกว่า±10mm

4.ดัชนีทางเทคนิค

ตรวจสอบ、分คลาส缺陷คลาส别:翘皮、夹杂、划伤、压痕、斑迹、氧斑、山峰状氧化铁皮、边损、หลุม、边裂、腰折、欠酸洗、停车斑、水印、严重色差等；
系统运行率:≥99.8%；
缺陷检出率:≥95%；
缺陷分คลาส准确率:≥85%

5.设เตรียมความพร้อม布置

ตรวจสอบ平台前大辊轮处。

6.เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องพื้นผิวรีดเย็นและเครื่องตรวจจับอเนกประสงค์ความแม่นยำสูงตำแหน่งการติดตั้ง

สาม、系统设计

1.系统构架以及原理图

 (1) สนามตรวจสอบตารางใช้กลไกการสะท้อนแสงสีขาวแบบขนาน,配合选配彩色CCD线扫กล้อง(彩钢),สามารถถ่ายภาพลักษณะข้อบกพร่องและจุดสีที่มีสีต่างๆ。ฝาครอบแบบธรรมดาสามารถรองรับความไวสูงCCD黑白线扫,更多敏感度。
 (2) ตัวเลือกระบบโมดูล Edge Crack ของ Hole ใช้ประโยชน์จาก Edge Crack,การส่งผ่านแสงของหลุมจะตรวจจับข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นจริงจากระดับทางกายภาพ。
 (3) ระบบทั้งหมดใช้โครงสร้างแบบกระจาย,โครงสร้างฮาร์ดแวร์แบบอะซิงโครนัสตระหนักถึงงานคอมพิวเตอร์จำนวนมากในการมองเห็นของเครื่อง,ใช้วิธีการเรียนรู้ด้วยตนเองเพื่อสกัดข้อบกพร่อง。
 (4) การสื่อสารระบบทั้งชุดใช้ความล่าช้าต่ำ、有校验、有自主设计ของUDP通讯机制,รับประกันปริมาณงานสูงในขณะที่ซิงค์ข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว。
 (5) โครงสร้างระบบแบบกระจายสามารถขยายพื้นที่จัดเก็บได้มากขึ้นในแนวนอน；更多算力并行；提高กล้อง精度等。方便องค์กร后续升级。

2.影像系统

(1) ระบบตรวจสอบข้อบกพร่องการตรวจสอบตารางการออกแบบเส้นทางแสง
มุมตกของแหล่งกำเนิดแสงและมุมถ่ายภาพของกล้องเรียกว่าเส้นทางแสง,ความแรงของสัญญาณที่แตกต่างกันในเส้นทางแสงที่แตกต่างกันมีข้อบกพร่องที่แตกต่างกัน,เนื่องจากอุปกรณ์ไม่สามารถเปลี่ยนการออกแบบเส้นทางแสงได้เมื่อติดตั้งในสถานที่,ความถูกต้องของการออกแบบเส้นทางแสงนี้จะกำหนดระดับของการตรวจสอบข้อบกพร่อง,ความแรงของสัญญาณที่แตกต่างกันในเส้นทางแสงที่แตกต่างกันมีข้อบกพร่องที่แตกต่างกัน,ดังนั้นจึงต้องออกแบบเส้นทางแสงที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันและรูปร่างข้อบกพร่อง。

1. ระบบตรวจสอบอเนกประสงค์สำหรับการออกแบบเส้นทางแสง

对于穿透性ของ缺陷来说,เส้นทางการส่งผ่านเป็นโปรแกรมการถ่ายภาพที่ดีที่สุด,由于无害部分不透光,呈黑色,缺陷部分透光,灰度较高,เพื่อให้เกิดความแตกต่างสูงสุดระหว่างเป้าหมายและพื้นหลังในภาพ,ง่ายต่อการประมวลผลภาพและการรับรู้ที่ตามมา。
摄像机与แหล่งกำเนิดแสง呈180度对射,แหล่งกำเนิดแสง采用散射方式,สามารถรับประกันได้ว่าแสงสามารถเข้าถึงองค์ประกอบที่ไวต่อแสงได้สูงสุดผ่านข้อบกพร่องของรู。
พร้อมกัน,由于光ของ衍射效应,เส้นทางการส่งแสงยังสามารถขยายจุดในปริมาณที่เหมาะสม,มีบทบาทในการปรับปรุงความแม่นยำในการตรวจจับ.

(3)分辨率设计
กล้องอุตสาหกรรมความเร็วสูงถูกถ่ายภาพโดยองค์ประกอบของคอลัมน์ทั้งหมด,假设หนึ่ง台摄像机ของCMOS由横向30个像元*纵向30个像元组成,แล้วความละเอียดทางกายภาพของกล้องนี้คือ900个像素,即其所成ของ图像最大为30*30像素。หากพื้นที่จริงถูกปกคลุมด้วยภาพนี้เป็นแนวนอน3mm、纵向3mm,则定义ตรวจสอบ系统:系统横向分辨率=3mm/30pixel=0.1mm/pixel,系统纵向分辨率=3mm/30pixel=0.1mm/pixel。ภาพของข้อบกพร่องหรือเป้าหมายยังประกอบด้วยพิกเซล,หากข้อบกพร่องใช้พิกเซลน้อยเกินไป,软件算法就无法检出,อย่างไรก็ตาม,หากความละเอียดของระบบมีขนาดเล็กเกินไปเท่ากับการขยายพื้นผิวของพื้นหลัง,อาจทำให้ระบบตรวจพบข้อบกพร่องปลอมที่ไม่เป็นอันตรายจำนวนมาก,造成缺陷溢出。ดังนั้น,ขนาดของข้อบกพร่องขั้นต่ำที่ตรวจพบโดยหน่วยเป้าหมายกำหนดความละเอียดของระบบในการออกแบบนอกจากนี้ยังกำหนดจำนวนของกล้องและขนาดของระบบ。
 

3.算力系统

(1)算力存储系统EMC
ก่อนอื่นEMC已经对VNXอินเทอร์เฟซการจัดการซีรี่ส์ได้รับการปรับเปลี่ยนมากมาย,使之更交互、更หนึ่ง目了然、更加简便、容易操作。和主流存储厂商หนึ่ง样,界面都คือ采用基于Java模式ของWeb UI (user interface),EMC称之为USM (Unisphere Service Manager)对阵列进行管理。

(2)算力系统
高吞吐率、低响应เวลา、การใช้ทรัพยากรต่ำและความต้องการกระบวนการทำงานที่ง่าย,ดังนั้นTensorRTเป็นโซลูชั่นที่ใช้ในการแก้ปัญหาความท้าทายที่เกิดจากการให้เหตุผลและระดับการปรับใช้ของผลกระทบ。TensorRT คือnvidia 自己开发ของ,บทบาทหลักคือการเพิ่มประสิทธิภาพอัลกอริทึม,然后进行了部署如下图。

英伟达专用推理芯片:

4.电气系统

本系统ใส่集成机械模块、แหล่งกำเนิดแสง、成像设เตรียมความพร้อม、ตรวจสอบ组件,电脑模块สาม电设เตรียมความพร้อม。เพื่อรับประกันการเชื่อมต่อที่ไร้รอยต่อของอุปกรณ์ทุกประเภทและฟังก์ชั่นการตั้งค่าที่สมบูรณ์,การรวมระบบไฟฟ้าจะเลือกอุปกรณ์อินเทอร์เฟซพิเศษเพื่อรับประกันระยะทางไกล、ความเร็วสูง、ความเสถียรและความน่าเชื่อถือในการรับส่งข้อมูลภาพขนาดใหญ่；选用专用光纤,ความเร็วสูง万兆网口、สายไฟเบอร์ออปติกและอุปกรณ์เชื่อมต่อรับประกันกล้องและอุปกรณ์เก็บภาพอื่น ๆ และการเชื่อมต่อข้อมูลระหว่างส่วนประกอบการตรวจสอบพื้นผิว；แหล่งกำเนิดแสง专用电源电缆设计,รับประกันประสิทธิผลของการส่งกำลังทางไกลระหว่างอุปกรณ์กระแสคงที่ในตู้ควบคุมการกระจายอำนาจในสถานที่ติดตั้งในสถานที่；รับประกันการเชื่อมต่อส่วนประกอบการตรวจจับกับการสื่อสารข้อมูลเซิร์ฟเวอร์ทั่วไป。

5.机构设计

 
ในระบบการตรวจสอบกลไกทางกลส่วนใหญ่มีบทบาทในการสนับสนุนการป้องกัน,การป้องกัน,精密调整ของ作用。กลไกทางกลต้องมีความแข็งแกร่งเพียงพอ、强度、ความต้านทานแผ่นดินไหว,必须具เตรียมความพร้อม温度调控功能。นอกจากนี้,为了满足成像光路要求,以便得到最佳ของ成像效果,กล้องและแหล่งกำเนิดแสงต้องปรับได้อย่างแม่นยำ,关键硬件รวมCMOS图像เซ็นเซอร์及镜头、光电转换器以及照明แหล่งกำเนิดแสง,เพื่อรับประกันความปลอดภัยและการทำงานปกติของอุปกรณ์เหล่านี้,ต้องใช้กลไกกลไกกลไกในการป้องกัน,防止油、汽污染。为满足บน述要求。

1.影像微调模块 

2.机构布局图

6.软件组成构架

(1) 总组织构架

(2) 简单功能介绍构成
(2).1实时画面
显示钢卷实时运行画面,并展示识别出来ของ缺陷。

(2).2钢卷回看

(2).3在线、离线模式
在线模式:显示实时画面和钢卷列表。
离线模式:不显示实时画面,显示钢卷列表。
操作技巧:实时画面显示时,หากส่วนที่ผ่านมาของขดลวดเหล็กต้องดูย้อนหลัง,สามารถคลิกเพื่อเข้าสู่โหมดออฟไลน์ไม่ได้รับภาพสดอีกต่อไป,方便查看最近หนึ่ง段钢卷。
(2).4钢卷下载
ดาวน์โหลดภาพทั้งหมดของขดลวดเหล็กด้วยการคลิกขวาเพื่อดาวน์โหลด。เส้นทางดาวน์โหลด ดำเนินการไดเรกทอรีไคลเอ็นต์,Steels子目录下。
แถบความคืบหน้าจะแสดงความคืบหน้าในการดาวน์โหลดในระหว่างการดาวน์โหลด
 
(2).5板报表
นับจำนวนเหล็กม้วนในช่วงเวลาหนึ่ง、缺陷数等信息。

(2).6缺陷过滤、แจ้งเหตุ
กรองข้อบกพร่องที่ไม่ตรงตามเงื่อนไขและแจ้งเตือนข้อบกพร่องที่ระบุ ฯลฯ。
多个配置相互独立,เพียงทำตามเงื่อนไขการกำหนดค่าเดียว。

7.การประมวลผลภาพ

傅里叶变化处理图片

8.自学习系统介绍

 
人คลาสของ视觉原理如下:从原始信หมายเลข摄入开始(瞳孔摄入像素 Pixels),接着做初步处理(เยื่อหุ้มสมองบางเซลล์พบขอบและทิศทาง),然后抽象(大脑判定,眼前ของ物体ของ形状,คือ圆形ของ),然后进หนึ่ง步抽象(สมองวินิจฉัยต่อไปว่าวัตถุดังกล่าวเป็นลูกโป่ง)。นี่คือตัวอย่างของสมองมนุษย์ในการจดจำใบหน้า:

我们可以看到,ส่วนใหญ่ลักษณะด้านล่างจะคล้ายกัน,就คือ各种边缘,越往บน,ยิ่งสามารถสกัดลักษณะบางอย่างของวัตถุดังกล่าวได้มากเท่าไร(轮子、ดวงตา、躯干等),到最บน层,คุณสมบัติขั้นสูงที่แตกต่างกันในที่สุดจะรวมกันเป็นภาพที่สอดคล้องกัน,เพื่อให้สามารถทำให้มนุษย์แยกแยะวัตถุที่แตกต่างกันได้อย่างแม่นยำ。
 
แล้วเราสามารถคิดได้ตามธรรมชาติ:สามารถเลียนแบบลักษณะของสมองมนุษย์ได้หรือไม่,构造多层ของ神经网络,การระบุลักษณะของภาพสำหรับชั้นล่าง,ลักษณะพื้นฐานหลายอย่างประกอบเป็นลักษณะชั้นก่อนหน้า,ในที่สุดก็ผ่านการรวมกันของหลายระดับ,最终在顶层做出分คลาส呢?答案คือ肯定ของ,นอกจากนี้ยังเป็นอัลกอริทึมการเรียนรู้เชิงลึกจำนวนมาก(รวมCNN)ของ灵感来源。
 
卷积网络介绍
เครือข่ายประสาท convolution เป็นเครือข่ายประสาทหลายชั้น,เก่งในการจัดการกับปัญหาการเรียนรู้ของเครื่องที่เกี่ยวข้องกับภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาพขนาดใหญ่。
เครือข่าย volution ผ่านชุดของวิธีการ,ประสบความสำเร็จในการลดมิติอย่างต่อเนื่องของปัญหาการรับรู้ข้อมูลภาพขนาดใหญ่,最终使其能够被训练。CNN最早由Yann LeCunนำเสนอและนำไปใช้กับการจดจำตัวอักษรที่เขียนด้วยลายมือ(MINST)。LeCun提出ของ网络称为LeNet,其网络结构如下:

นี่เป็นเครือข่าย convolution ทั่วไปที่สุด,由卷积层、池化层、全连接层组成。其中卷积层与池化层配合,组成多个卷积组,逐层提取特征,ในที่สุดการจำแนกประเภทเสร็จสมบูรณ์ผ่านหลายชั้นการเชื่อมต่อเต็มรูปแบบ。
卷积层完成ของ操作,ถือได้ว่าได้รับแรงบันดาลใจจากแนวคิดของป่ารู้สึกในท้องถิ่น,而池化层,主要คือ为了降低ข้อมูล维度。
综合起来说,CNN通过卷积来模拟特征区分,และแบ่งปันและพูลผ่านค่าของ volution,来降低网络พารามิเตอร์ของ数量级,ในที่สุดก็ทำงานเช่นการจำแนกผ่านเครือข่ายประสาทแบบดั้งเดิม。
训练过程
กระบวนการฝึกอบรมของเครือข่ายประสาท convolution คล้ายกับเครือข่ายประสาทแบบดั้งเดิม,也คือ参照了反向传播算法。
 
第หนึ่ง阶段,向前传播阶段:
a)从样本集中取หนึ่ง个样本(X,Yp),ใส่X输入网络；
b)计算相应ของ实际输出Op。
在此阶段,ข้อมูลมีการเปลี่ยนแปลงทีละขั้นตอนจากชั้นอินพุต,传送到输出层。กระบวนการนี้ยังเป็นกระบวนการที่เครือข่ายดำเนินการเมื่อทำงานตามปกติหลังจากเสร็จสิ้นการฝึกอบรม。在此过程中,网络执行ของคือ计算(ที่จริงมันคือการป้อนข้อมูล ดอทคูณกับเมทริกซ์ค่าของแต่ละเลเยอร์,得到最后ของ输出结果):
Op=Fn(…(F2(F1(XpW(1))W(2))…)W(n))
 
第สอง阶段,向后传播阶段
a)算实际输出Op与相应ของ理想输出Ypของ差；
b)การปรับเมทริกซ์สิทธิ์โดยการแพร่กระจายแบบย้อนกลับตามวิธีการลดข้อผิดพลาด。

สี่、ตรวจสอบ系统与系统对接

1.供电需求

ระบบตรวจสอบคุณภาพพื้นผิวแถบออนไลน์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอินเทอร์เฟซพื้นฐานของสายการผลิต。ตรวจสอบ系统ของ供配电,ป้องกันการระบายความร้อนของกล่องและการเริ่มต้นของซอฟต์แวร์ตรวจจับ、หยุด、区分子卷、การวางตำแหน่งของข้อบกพร่อง ฯลฯ มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเรื่องนี้。

2.带钢速度跟踪信หมายเลข

เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วในการรีดของสายการผลิต,จำเป็นต้องเข้าถึงสัญญาณความเร็วแถบเหล็กเป็นสัญญาณทริกเกอร์ภายนอกของกล้อง,รับประกันความเร็วในการรวบรวมกล้องและความเร็วในการเคลื่อนที่ของแถบ,不受带钢速度变化ของ影响,ภาพที่เอามีความสามารถในการรักษาความละเอียดคงที่,นอกจากนี้ยังสามารถรับประกันความยาวของแถบเหล็กและการวางตำแหน่งที่ถูกต้องของข้อบกพร่อง。

3.启动ตรวจสอบ信หมายเลข

สำหรับชุดของระบบตรวจสอบคุณภาพพื้นผิวแถบออนไลน์,ต้องการสัญญาณเพื่อแจ้งระบบเกี่ยวกับการมาถึงของปริมาณใหม่,以此作为新卷ของ计长开始,และฐานวางตำแหน่งระยะห่างจากตำแหน่งหัวบกพร่อง。
โดยทั่วไป,สัญญาณตรวจจับเริ่มต้นจำเป็นต้องไปถึงตำแหน่งตรวจจับก่อนหัวแถบเพื่อส่งไปยังระบบตรวจจับ。มักจะเลือกสัญญาณของเครื่องตรวจจับรอยเชื่อมหรือเครื่องตรวจจับโลหะร้อนก่อนตำแหน่งการตรวจจับ。
เพื่อให้แน่ใจว่าหัวแถบสามารถวางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ,หลังได้รับแจ้งว่าระยะห่างของสัญญาณสตาร์ตจากจุดตรวจจับจริง,สามารถแก้ไขตำแหน่งของศีรษะบนพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของแถบเหล็กด้วยการตั้งค่าระบบที่เหมาะสม。

4.剪切信หมายเลข

สำหรับระบบตรวจจับที่จัดในตำแหน่งทางออก,通过接入剪切信หมายเลข(final cut/ first cut + final cut),สามารถเก็บข้อมูลการตรวจจับเพื่อส่งออกหมายเลขเศษส่วน,ทำงานร่วมกับการกำหนดค่าระบบที่เหมาะสมและตรรกะการประมวลผล,可以ใส่现场多种工艺变化,如取样、切废、บน/下卷取等,กำหนดส่วนบุคคลระหว่างการจัดเก็บ。
准确ของ出口分卷ตรวจสอบข้อมูล,อำนวยความสะดวกในการสอบถามข้อมูลผู้ใช้สำหรับข้อบกพร่องของหน่วยนี้และขั้นตอนต่อไป,ตอบสนองความต้องการของการตรวจสอบย้อนกลับที่ถูกต้องในระยะยาวของข้อมูลการตรวจสอบ。