TI流体系统公司曾面临一个难题。 该公司生产汽车流体储存、输送和供给系统，其中包括用于制造制动和燃油供给管路管道的钢卷。钢板上的任何穿孔，无论多么微小，都可能引发安全问题。

 位于比利时列日的TI流体公司，其生产线钢带上方3米处已安装了一套基于摄像头的检测系统。然而，该系统不仅需要复杂的校准，还经常出现运行故障和误报穿孔的情况。该公司需要一个可靠且高精度的检测系统，以满足汽车行业严格的安全标准。

这家钢卷生产商寻求开发并部署一套检测系统，要求能识别出钢带上所有尺寸至少为1毫米的潜在穿孔点。检测需要在钢带以每分钟95米（即每秒1,580毫米）的速度运行时进行。该检测工序位于原始钢带进行铜或镍电镀涂层工艺之后。“检测完成后，钢卷会重新卷绕，然后送往管道生产线。如果检测到缺陷，钢板会在相应位置自动标记，”主导开发此新型检测流程的公司InDeep-solutions（位于比利时瓦隆大区费里耶尔）的首席执行官阿尔诺·菲利帕特（Arnaud Philippart）解释道。

菲利帕特指出，穿孔可能有多种来源：可能在钢卷交付给TI流体系统时就已存在；也可能是在裁剪过程中产生的；甚至可能是金属异物（如螺丝或铁屑）撞击生产线造成的。

一、开发新型检测流程

InDeep-solutions专注于工业流程监控和生产质量检测。该公司最初测试了激光轮廓仪，但其频率和分辨率不足以识别这些微小穿孔。为此，InDeep引入phil-vision GmbH（德国普赫海姆）作为合作伙伴，共同选择最优的相机技术。phil-vision专攻机器视觉和计算机视觉领域，分销图像处理组件并负责系统集成。phil-vision的专家推荐了Teledyne DALSA（加拿大安大略省滑铁卢）的单片紧凑型图像传感器AxCIS（型号AX-FM-08B12H-00）。该技术最初是为检测印刷材料和电池而开发的，其小型准远心线阵扫描相机常用于高精度测量。除了推荐组件，phil-vision团队还提供了可行性测试和软件集成支持。

团队将AxCIS传感器集成到紧凑的外壳中，最大限度降低了对准复杂度。他们为其配备了同样来自Teledyne DALSA的Xtium2 CameraLink HS图像采集卡，以实现短工作距离，这也简化了安装。整个装置无需复杂的布线、对准或校准。

开发人员将传感器的采集频率设定为最低10kHz，在钢带行进方向上达到0.15毫米的分辨率，而在钢带宽度方向上则获得了更高的0.022毫米分辨率。这些分辨率足以有效检测缺陷。

这些设置使传感器能够以4000线为批次进行采集和测量，在连续监测时降低CPU负载。系统保持了0.4秒的响应时间。软件会在每幅图像生成后立即进行分析，并在处理当前图像的同时并行构建下一幅图像。菲利帕特表示：“尽管AxCIS接触式图像传感器主要是为在印刷生产线上获取清晰图像而设计的，但它具备诸多特性，使其功能得以扩展，包括微小穿孔检测。”他补充道，这包括“非常高的分辨率和非常高的采集频率”。“得益于背光照明，边缘和穿孔清晰可见，”菲利帕特说。

接触式图像传感器虽然内置照明，但并非对所有应用都适用。在TI流体系统项目中，开发人员使用了简单的LED灯带进行照明。菲利帕特解释道：“光源必须放置在钢板下方，传感器则置于上方。这种配置能产生显著的对比度。因此，对于这项特定应用而言，内置光源并不适用。”

二、定制化软件旨在减少人工干预

作为流程的一部分，InDeep开发了定制软件（运行于加固型工业PC上），可提供高分辨率图像并用红色方框标出缺陷。该软件能显示最近检测到的10个穿孔点，并将数据存档六个月，有助于质量追溯和审核。测试表明，新系统误报率更低，且不会漏检任何穿孔。

另一项优势是系统已预校准。菲利帕特说：“软件只需在调试阶段进行配置”，其设计宗旨是易于使用。开发人员设定传感器属性（如曝光时间和频率）以及通信与处理参数（如阈值和缓冲区大小），之后软件便可完全自主运行。他补充道：“系统启动时软件自动运行，加载配置并开始工作。还有一个Windows服务会检查检测软件是否在运行。”系统通电后会自动启动软件，检测硬件并开始采集数据。系统会先进行图像缓冲，在处理前临时存储图像数据。接着进行图像分析，包括边缘检测、宽度测量和穿孔检测。这些结果被传送到可编程逻辑控制器（PLC），若检测到缺陷，相应图像会被记录。

菲利帕特表示，软件由InDeep开发，而phil-vision则提供了驱动程序开发、传感器时序设定、编程和软件集成支持，“从而为该检测系统的成功实施做出了贡献”。

三、最终成果与后续计划

菲利帕特称，TI流体公司的这套检测系统已在线运行数月。InDeep-solutions表示该系统可靠、精准且用户友好，符合最高行业标准。TI流体公司已订购了第二套传感器作为备件，“这证明了该系统对其生产的重要性”。他补充道，AxCIS传感器的重新定位及该系统的配置可能对其他公司也有借鉴意义，未来他希望在其他地方复制这套系统。