冷轧带钢表面缺陷在线检测技术的研究(3)
本文前面提到，钢材表面的缺陷分为二文缺陷和三文缺陷两种。由于三文缺陷造成了钢材表面形态的变化，因此光在三文缺陷区域将发生漫反射；而因为二文缺陷并没有造成表面形态的变化，是以光在二文缺陷区域的反射性质并不会发生改变。
基于不同的钢材类型，适用的检测方式也不尽相同。[4]
1、明场方式
对于普碳钢的检测，采用所谓“明场方式”图2.1为明场方式检测示意图。
图2.1 明场方式的检测示意图
在“明场方式”中,摄象头放置在反射光的光路上。如果表面没有缺陷的话,反射光在摄象头各个区域上的照度应该是分布均匀的。但是,如果表面出现缺陷的话,那么反射光在摄象头上的照度将会发生变化:
（1）对于三文缺陷，光在缺陷区域反射性质会发生改变，造成了反射光在摄像机头上的照度将会比没有缺陷时候小。因此,采用明场方式采集到的缺陷图象,背景区域是亮的，而缺陷区域是暗的。
（2）对于二文缺陷，虽然光在其缺陷区域的反射性质没有发生变化，但是由于二文缺陷基本都是一些有色缺陷，因此这下缺陷对光的吸收比较多，反射光强度将会减少。因此，和三文缺陷一样，采用明场方式采集到的缺陷图像，背景区域是亮的，而缺陷区域是暗的。
2、暗场方式
针对不锈钢表面的缺陷检测采用“暗场方式”。这是由于入射角的变化对于反射光在摄像头上的照度影响很大，因此明场方式不再适用于不锈钢表面的检测。图2.2为暗场方式的检测示意图。
图2.2 暗场方式的检测示意图
在暗场方式中，摄像头放置于和入射光几乎平行的方向上。这样，在钢材表面无缺陷的情况下，摄像头采集不到反射光。并且在钢材表面由波动的情况下，摄像头基本上也采集不到反射光。但是如果钢材表面产生三文缺陷，则在缺陷区域将产生漫反射，摄像头就可以采集到漫反射过来的光。因此，通过暗场方式采集到的缺陷图样，其背景区域是暗的，而缺陷区域是亮的。
是以，可以通过暗场方式检测钢材表面的三文缺陷。