Surface inspection of steel billets using computer vision

Abstract

Tutkimus käsittelee valuteräspalkkien eli teelmien pintavikojen lähes reaaliaikaista etsintää käyttäen konenäköä. Pinnasta etsittävät viat ovat painanteita, halkeamia ja pieniä reikiä. Vikojen etsintä perustuu peruskuvankäsittely- ja kuva-analyysimenetelmiin, joita on testattu tutkimusta varten kehitetyllä laitteistolla. Laitteisto koostuu tietokoneesta, siihen liitetystä kamerasta, strukturoidun valon muodostavasta laservalosta sekä muista valonlähteistä. Laitteisto on sijoitettu tukirakenteeseen, jonka avulla järjestelmää voidaan testata sekä laboratorio- että tehdasympäristössä.

Tutkimuksessa käytettyjä kuvankäsittely- ja kuva-analyysimenetelmiä ovat halkeamienetsintään käytetyt reunanetsintä- ja kynnystysalgoritmit, teelmän liikkeen mittaaminen kameran kuvasta harmaasävyikkunoiden sovituksella, teelmän särmien virheiden etsiminen ylipäästösuodatuksella, strukturoituun valoon perustuva pinnan kolmiulotteinen profilointi ja kameran geometriavirheiden korjaus geometrisilla muunnoksilla.

Laitteistoa ja menetelmiä on testattu laboratoriossa ja tehdasympäristössä. Teelmien pinnan kolmiulotteisen profiloinnin on todettu toimivan hyvin. Myös halkeamienetsintä toimii luotettavasti. Saatujen tulosten perusteella teelmäpinnan automaattinen tarkastus pystytään toteuttamaan konenäköä käyttäen lähes reaaliaikaisesti.