船用钢板表面缺陷目标在线提取与分类

【摘要】钢板作为钢铁工业的主要产品形式之一,是现代化工业建设中的重要原材料和现代化建设的基础材料,被广泛应用在船舶制造、化工生产、汽车、航空航天等工业领域,但其表面质量的优劣直接影响着钢板生产出来的最终产品的质量和性能,船用钢板表面的一个微小的缺陷会降低船舶成品的抗腐蚀性、耐磨性,最终带来灾难性的伤害。所以对钢板表面做实时有效地缺陷检测并对其进行有效地分类以及对缺陷等级的划分就变得十分重要。本文在分析了国内外已有的钢板表面缺陷在线检测方法的基础上,根据船用钢板的缺陷特性以及现场需求,自主开发了一套基于机器视觉的CCD相机船用钢板表面缺陷目标在线检测系统,该系统的硬件系统由图像采集系统、图像处理与显示系统、照明系统、报警系统、控制系统以及防尘系统组成,软件系统由下位机图像采集软件和图像处理软件以及上位机图像显示软件以及控制软件构成。本文介绍了船用钢板表面缺陷目标在线提取过程中图像处理算法流程,尤其是分析了钢板边缘的一些信息被背景中的灯光腐蚀掉的情况下,对钢板表面图像的预处理过程。对图像进行边缘检测之后,通过对图像进行膨胀的局部边缘链接以及基于霍夫变换的整体边缘链接,完成了对复杂情况下的钢板边缘的提取。然后利用Fisher.阈值算法对缺陷进行了阈值提取,并重点介绍了用一种基于TF阈值快速聚类滤波的方法对图像表面缺陷进行了聚类处理。本文通过对500个现场采集到的缺陷样本进行特征提取,把缺陷分成划痕、结疤、辊印、麻点、橘皮和针眼六种缺陷类型。在分析了已有的各种缺陷特征选择与缺陷分类识别的基础上,应用了一种通过灰度特征与几何特征分步划分的缺陷分类方法,该方法可以满足现场缺陷分类实时性的要求,并用一种层次分析法和模糊决策理论相结合的方法对一副钢板图像进行了等级划分。
【作者】于志伟；
【导师】熊木地；李光民；
【作者基本信息】大连海事大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】钢板；表面缺陷检测；目标提取；分类识别；等级划分；

【参考文献】
[1]汤艳艳.株洲市城市园林绿化中草花应用现状调查与研究[D].湖南农业大学,园艺,2012,硕士.
[2]张习军.无刷直流电动机模糊神经网络控制算法的研究[D].山东大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[3]庄培显.雁群飞行理论及雁群优化算法研究[D].华侨大学,信息与通信工程,2013,硕士.
[4]周竞天.超高层建筑安全监理工作方法研究[D].清华大学,项目管理（专业学位）,2012,硕士.
[5]徐大统.大型建筑企业运作城市轨道交通BT项目的管理探索与实践[D].深圳大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[6]付攀.江西省农村信用社数据平台反洗钱系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[7]杨静娜.微藻与农药的相互作用对MFC性能的影响[D].天津大学,工业催化,2013,硕士.
[8]沈洁.染料敏化太阳电池硫化物电极材料和柔性技术研究[D].华东师范大学,纳米物理学,2014,博士.
[9]常海峰.我国社会保障制度的发展与改革探析[D].吉林大学,国民经济学,2004,硕士.
[10]张晴.基于阅读策略的大学英语阅读网络课程的设计[D].上海外国语大学,教育技术学,2013,硕士.
[11]王振龙,朱文琦,亢大麟.网格技术与统计未来[J].统计研究,2005,11:36-38.
[12]魏继增.可配置可扩展处理器关键问题研究[D].天津大学,2010.
[13]王凌,沈婧楠,王圣尧,邓瑾.协同进化算法研究进展[J].控制与决策.
[14]王淳.户外广告公共性与费改税管理的经济学分析[J].上海城市管理职业技术学院学报.2007(03)
[15]刘洋.残疾人体育健身指导员知识结构的探索[D].北京体育大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[16]邬丽莲.NVF550级海洋工程结构用钢的控轧后冷却及回火工艺研究[D].西安建筑科技大学,材料工程,2013,硕士.
[17]刘惊雷.CP-nets及其表达能力研究[J].自动化学报,2011,03:290-302.
[18]郝建新.杜仲叶发酵醋工艺及其品质评价研究[D].北京林业大学,农产品加工及贮藏工程,2013,硕士.
[19]梁明国.烟台BW机械有限公司发展战略研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[20]陈阳舟.周期时变线性系统的小增益定理和正实性定理[J].自动化学报,2002,06:1030-1033.
[21]彭芳芳.炭气凝胶及炭气凝胶/聚苯胺复合材料的制备及性能研究[D].合肥工业大学,2014.
[22]常虹.大学生完美主义、自尊与自我妨碍的关系研究[D].河北师范大学,发展与教育心理学,2012,硕士.
[23]陈林华.基于物流成本的生鲜农产品配送中心选址研究[D].浙江工业大学,2009.
[24]魏月婷.大功率LED驱动芯片的设计[D].河北科技大学,电路与系统,2013,硕士.
[25]王明光.PNG Decoder硬件加速器的设计[D].西安电子科技大学,软件工程,2012,硕士.
[26]叶晶晶,李克平,金新民.基于跟驰模型的列车运行优化控制模拟研究[J].物理学报,2014,07:30-35.
[27]姚群峰.移动门户发展趋势——多接入门户[J].世界电信.2003(10)
[28]韩德君.从女性主义叙事学解读凯特·肖邦的《觉醒》[D].安徽大学,英语语言文学,2013,硕士.
[29]曲从善,路廷镇,谭营.一种改进型经验模态分解及其在信号消噪中的应用[J].自动化学报,2010,01:67-73.
[30]陈曦.离散粒子群算法的改进及其应用研究[D].安徽大学,软件工程,2014,硕士.
[31]刘军.市管县到省直管县行政层级改革研究[D].华东师范大学,行政管理,2013,硕士.
[32]王富华.陆地棉ProDH基因的克隆、表达分析以及功能验证[D].南京农业大学,作物遗传育种,2013,硕士.
[33]张养华.邹城儿童六种元素含量的相关因素分析及小儿常见贫血和六元素关系[D].山东大学,公共卫生（专业学位）,2013,硕士.
[34]杨樟卫.基于目标管理的医院药学信息系统工程构建实证研究[D].第二军医大学,2006.
[35]於红.认知语言学视角的英语短语动词习得研究[D].山东财经大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[36]曹克诚.流动儿童抗逆力提升与社会工作介入[D].华中科技大学,社会工作,2013,硕士.
[37]刘清坤,阙沛文,宋寿鹏.基于支持向量机的石油管线缺陷识别方法研究[J].传感器技术,2005,03:30-31+34.
[38]潘伟.氮化硼基石墨烯的双轴压应变研究[D].南京大学,微电子与固体电子学,2013,硕士.
[39]韩颖.甘薯渣膳食纤维的提取及结构特性研究[D].陕西科技大学,食品科学,2013,硕士.
[40]侯艳玲.艾灸对Hp胃炎大鼠细胞因子的影响[D].湖南中医药大学,针灸推拿,2013,硕士.
[41]王燕琴.硫化氢提高紫花苜蓿种子萌发过程中的耐盐性及其与一氧化氮的关系[D].南京农业大学,生物化学与分子生物学,2011,硕士.
[42]盛鑫军.玻璃覆晶的封装互连性能检测方法及倒装设备研究[D].上海交通大学,2014.
[43]李珊珊.视觉文化视野下的文本世界[D].河北师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[44]唐凯.空间战场虚拟环境技术研究[D].西北工业大学,武器系统与运用工程,2004,硕士.
[45]陈琼.人TWEAK基因真核表达载体的构建及体外功能的初步研究[D].川北医学院,临床检验诊断学,2013,硕士.
[46]张晴,丁鹏.银行卡业务异常数据分析方法的研究与实现[J].计算机工程,2004,S1:48-49+52.
[47]王瑞.家长式领导对员工关系行为的影响[D].华中师范大学,应用心理,2014,硕士.
[48]聂小艳.西格列汀对大剂量胰岛素治疗的2型糖尿病患者各项指标的影响[D].吉林大学,内科学,2014,硕士.
[49]张海龙.我国风险投资的发展及其退出机制研究[D].南京大学,国民经济学,2013,硕士.
[50]王沿锡.车载自组网移动模型研究[D].吉林大学,计算机应用技术,2013,硕士.