2023钢铁行业基于5G的钢产品表面质量检测技术要求【第1部分：通用】、【第2部分：线材】

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ICS 77-010CCS H04 CISA团体标准T/CISA XXXXX— XXXX钢铁行业基于 5G的钢产品表面质量检测技术要求第 1部分：通用

Iron and steel industry - Technical requirements for 5G based Surface qualityinspection of steel products Part I: General(征求意见稿 )XXXX – XX-XX发布 XXXX – XX- XX实施

中国钢铁工业协会发布

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前 ??言本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第 1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规则起草。本文件是钢铁行业基于 5G的钢表面质量检测技术要求系列标准的第 1部分。本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会（ SAC/TC183）归口。本文件起草单位：宝山钢铁股份有限公司、上海宝信软件股份有限公司、湖南华菱湘潭钢铁有限公司、北京科技大学、北京宏视科技有限公司、华为技术有限公司、中移（上海）信息通信科技有限公司、冶金工业信息标准研究院。本部分主要起草人：

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引言《钢铁行业基于 5G的钢产品表面质量检测技术要求》系列标准旨在对钢铁行业应用 5G的进行钢产品表面质量检测提出系统技术要求，分为以下 4个部分：----第一部分：通用----第二部分：线材----第三部分：管棒材----第四部分：扁平材

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钢铁行业基于 5G的钢产品表面质量检测技术要求第 1部分：通用1 范围本文件规定了基于 5G的钢产品表面质量检测系统的总体方案与要求、成像系统技术要求、 5G网络技术要求、缺陷分析系统技术要求。本文件适用于钢产品成品与半成品表面质量检测，指导质量检测系统的设计、集成、部署和运行。2 规范性引用文件下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。

YD/T 3615-2019 5G移动通信网核心网总体技术要求YD/T 3929-2021 5G数字蜂窝移动通信网 6GHz以下频段基站设备技术要求（第一阶段）YD/T 3973-2021 5G网络切片端到端总体技术要求3GPP TS 23.501 5G系统架构（ System Architecture for the 5G System; Stage 2(v15.4.0)）3GPP TS 38.306 用户侧设备无线接入能力（ User Equipment (UE) radio access capabilities）3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 多接入边缘计算 multi-access edge computing

将应用、内容结合部分业务处理及资源调度的功能一起部署到靠近接入侧网络边缘的计算模式，支持移动宽带、无线局域网等多种接入方式，通过业务靠近用户处理，以及应用、内容与网络的协同，提供可靠、极致的业务体验。一般内置集成入驻式 5G用户面功能。[来源： YD/T 3962-2021 5G核心网边缘计算总体技术要求 ]4 缩略语下列缩略语适用于本文件。CPE：用户侧设备（ Customer Premises Equipment）DMIMO：分布式多入多出（ Distributed Multiple Input Multiple Output）LAN：本地局域网络（ Local Area Network）MEC：多接入边缘计算（ Multi-access Edge Computing）

MIMO：多入多出（ Multiple Input Multiple Output）MU-MIMO：多用户多入多出（ Multi-User Multiple Input Multiple Output）PLC：可编程逻辑控制器（ Program Logic Controller）PNI-NPN：公共网络集成非公共网络（ Public Network Integrated Non-Public Network）QoS：服务质量（ Quality of Service）

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SLA：服务等级协议（ Service Level Agreement）SU-MIMO：单用户多入多出（ Single User Multiple Input Multiple Output）5 总体方案与要求5.1 总体方案基于 5G的钢产品表面质量检测系统由三个部分组成：成像系统、 5G网络与多接入边缘计算平台、缺陷分析系统。

图 1 基于 5G的钢产品表面质量检测系统架构成像系统应支持对行进中的钢产品表面持续扫描，获取钢产品表面的图像；实时采集的图像同步经预处理并做无损或微损压缩，通过 5G大带宽网络传输到缺陷分析系统；分析系统经对数据解压缩与进一步预处理，完成图像处理、缺陷分割、提取与分类，及分析结果显示等，并根据缺陷情况向机组提供预警、或模型训练等。5.2 总体要求检测系统应支持检测和分类的缺陷类型：辊印、压印、色差、划伤、挫伤、平整花、振动纹、横折印、肋排印、夹杂、起皮、停车斑、异物压入、边裂、毛刺、孔洞、折痕、锯齿边、纵向条纹、周期性缺陷、区域性缺陷、褶皱、斑迹、粗晶、翘皮、结疤、分层、气泡等。检测系统对常见缺陷的检出率应大于 95%，识别率大于 90%，缺陷位置测量偏差率小于 0.1%。

注：检出率为系统发现的缺陷数与人工质检专家发现缺陷数的比率；详见附录 A。识别率为系统缺陷分类统计的准确率 =正确分类的缺陷数量与人工质检专家发现缺陷数的比率；缺陷位置测量偏差率为检测仪测得的钢卷总长度误差与钢卷实际长度的比率。检测系统连续运行时间应不少于 720小时，设备工作可靠性应大于 99.8%，宜大于 99.9%。待测产品的横向摆动、上下跳动应符合系统预设条件，成像系统检测装置应与之适配。6 成像系统技术要求a) 成像系统应具备工业级品质，使用封闭保护箱包装，适应产线高稳、强振等工作环境；应定期清洁检测装置保护箱窗口，确保成像不受影响。

b) 检测装置应包含相机、光源、适配器及高精度调节机构等主要设备组成。

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c) 检测装置采用模块化设计，焦距、光路几何关系固定，相机、光源等调试简单，整体体积小巧便于维护，支持快速更换。d) 检测装置支持远程访问与参数调优，宜具备自诊断功能，支持设备点检维护。光源应采用高强度 LED 光源，有效照明区间内照明均匀一致性 ≥ 90%，准直性满足相应要求，符合 GB/T24823-2017 国家标准规定。e) 光源检测区域照度、横向有效照射宽度、及稳定工作寿命满足待测产品缺陷分析要求。f) 冷却系统应能满足有效降低光源控制器温度，避免冷凝水产生，确保工作温度适宜。g) 相机应支持线扫描或者面扫描，相机横向成像视场一般应覆盖待测产品全宽度，像素分辨率与最小检出缺陷应满足待测产品缺陷精度要求。h) 相机扫描频率应满足待测产品运行最高速度检测要求；

i) 相机成像应支持外触发方式启动，如焊缝信号等；支持获取现场生产速度，参考生成触发信号，触发相机拍照；j) 相机和光源防护装置应具有严格的密封性，避免在维护周期内进入过多灰尘和水汽油污，保证成像质量。k) 光源与相机部署角度应满足检测视场要求，支持明场、暗场，及其组合。l) 检测装置应支持多路相机时间同步。m) 检测装置应结合被测钢产品形态及成像检测要求，使用定制结构件，选择合适位置牢固安装。如部署在带钢具有张力的位置段，棒材稳定行进区域。n) 检测装置应根据检测需求，完整覆盖产品需检测表面，如上下表面、内外壁等。o) 检测装置应支持对扫描数据的无损或微损压缩，采用微损压缩的应确保缺陷分析的检出率与识

别率不下降。宜支持压缩算法或参数的更新。p) 检测装置与缺陷分析系统的注册发现与上行传输对接等；及远程管理，如状态查询、性能上报等？ q) 检测装置应支持设备自诊断，便于用户进行设备点检维护；r) 检测装置宜支持远程诊断功能和远程技术服务，可更新软件、更新检测参数、启停控制等。s) 成像系统应支持内置 5G通信模组，或集成 5G工业级 CPE等通信终端接入 5G网络。t) 成像系统应对光源器件、相机长期保留备件。7 5G网络技术要求

7.1 5G网络功能要求5G网络应支持独立组网架构，宜采用专网方式，也可根据具体需求采用通信运营商公网专用，或5G接入网、 5G核心网分域公网专用方式。

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5G网络应支持增强型移动宽带（ eMBB）网络切片，符合 YD/T 3973-2021规定。5G网络应支持灵活业务访问与控制，满足以下技术要求：a) 5G网络应支持根据 5G终端访问的数据网络名称，或网络切片选择辅助标识，或二者组合，选择 5G核心网用户面功能网元对 5G数据流量进行路由导向，符合 YD/T 3615-2019第 5.4节要求；b) 应支持根据数据报文的目的 IP地址，将上行报文上行分流到多接入边缘计算平台或模型训练平台网络，符合 YD/T 3615-2019第 5.4节要求。5G网络应支持 5G LAN以太通信，满足 5G终端间以太互通、 5G终端与行业应用间以太互通，及不同5G LAN组之间的终端通信隔离，符合 YD/T 3615-2019第 5.4节要求。5G网络应建立网络安全机制，满足 GB/T 22239-2019二级或以上等级保护要求。应对接入的设备提供唯一标识和认证，对接入的人员或设备进行二次认证和授权。应部署边界防护能力、配置访问控制规

则，默认情况下采用白名单机制通信。5G接入网应支持如下要求，符合 YD/T 3618-2019规定。a) 支持基站的关键单板冗余备份；b) 支持多个基站多个频段，同时覆盖作业区域；c) 支持基于 QoS的业务流管理，支持基于网络切片的无线资源块管理；d) 宜支持补充上行链路的模式，实现双链路上行全时隙调度。5G承载网应支持环形组网和双机热备 ,符合 YD/T 3965-2021和 YD/T 3826-2021规定。5G核心网应包含控制面功能网元、用户面功能网元，并集成多接入边缘计算平台（ MEC），支持如下要求，符合 YD/T 3615-2019和 YD/T 3962-2021规定。

a) 控制面功能网元应支持冗余容灾，支持单终端接入多切片。b) 用户面功能网元应支持冗余容灾，宜下沉入驻园区部署；当入驻用户面与中心 5G网络连接中断时，园区连接态业务应能保持惯性运行不中断，新发起业务应急接入不受影响；多接入边缘计算平台应满足如下技术要求：a)多接入边缘计算平台应支持园区应用的部署和运行，宜下沉入园区区部署，宜内置核心网用户面功能网元；b)多接入边缘计算平台应支持基于虚拟机、虚拟容器、裸金属服务器等方式部署，底层硬件兼容X86及 ARM架构服务器；c) 多接入边缘计算平台应支持对多路相机多线程并行解码，支持 RGB图及灰度图处理等；7.2 5G网络性能要求

5G网络性能应支持待测产品最高运行速度、最高检测精度下的数据量传输要求，满足如下技术要求：a) 数据业务：平均上行带宽 ≥ 500Mbps，可叠加异频小区，提升上行容量，具体以实际产线质检业务需求评估。

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b) 平均往返时延 ≤ 80ms， 99.9%的报文往返时延 ≤ 100ms。8 缺陷分析系统技术要求8.1 总体要求缺陷分析系统应符合以下要求a) 缺陷分析系统一般由数据处理、图像分析、结果显示、系统运维和模型训练等多个子系统组成。b) 数据处理与图像分析子系统宜部署在 5G多接入边缘计算平台上，结果显示和系统运维子系统宜部署在现场操作终端上，模型训练子系统宜部署在远程人工智算平台上。c) 缺陷分析系统应支持生产系统数据同步，如获取临时卷号、真实卷号等。d) 缺陷分析系统应具备实时缺陷自动检测功能，可自动连续检测生产线上常见的缺陷。母卷 /段分

卷 /段后，可根据分卷 /段数量自动生成子卷 /段号。8.2 数据处理数据处理子系统应符合以下要求：a) 数据处理子系统应支持与成像系统对应的数据解压缩、误码矫正等能力；b) 支持与工厂一级、二级、三级、 ERP等系统对接缺陷结果数据功能，输出缺陷信息。系统可预留接口，可按用户要求将缺陷信息发送到 MES、 QMS、全流程质量管控系统。8.3 图像分析

图像分析子系统应符合以下要求：a) 图像分析子系统一般由图像处理、特征提取、分类识别（分类器）、结果输出等几个部分组成。图像处理一般包含如下子功能：边缘识别、区域分割、梯度计算；特征提取一般包含 xxx子功能；b) 图像分析子系统应支持缺陷样本库收集功能，供使用者自行添加、修改或定义新的缺陷类型库，支持模型加载与更新。c) 应支持对添加缺陷样本的严重程度按照 1-X级进行缺陷分级，具体分级数量和严重程度定义应满足用户需求。d) 应支持将缺陷的信息，包括尺寸、位置、类型以及缺陷的图像保存到数据库中，并提供缺陷在钢产品的分布图或大板图，显示产品中的位置。e) 图像和数据储存时长一般不少于 6个月。

8.4结果显示应支持实时查看产品缺陷结果信息，包括：a) 结果显示应支持获取缺陷数量、大小、位置、类型等信息。b) 结果显示应支持显示当前生产段的基本信息，如钢卷 /段号、规格、钢种、长度、客户、用途等。

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c) 结果显示应显示缺陷分布图和单个缺陷图像。应支持产品缺陷结果信息查询、统计和历史回放，包括：d) 结果显示应支持方便切换显示已生产卷 /段信息。e) 结果显示应支持根据不同条件进行检索查询，如钢卷 /段号、生产日期、生产时间范围等信息进行检索。f) 应支持缺陷图片查看，点击开缺陷分布图或者大板图中相应的缺陷点，可以显示具体的缺陷图片。 g) 系统应支持对缺陷进行统计，可按钢种、规格、表面类型等，按缺陷分类、班组信息、位钢卷 /段号等给出统计结果提供班组报表的统计。h) 可针对某一缺陷或某钢卷 /段的一种缺陷，反查最近一个时间段（小时、天、月）内的具有相同

缺陷的钢卷 /段，并可进行汇总统计。应支持缺陷类型的人工干涉、周期性和宽度缺陷判断、报表输出和缺陷分级，包括：i) 系统应支持对缺陷类型的人工核对修改、周期性缺陷判断和宽度缺陷判断。j) 缺陷报表输出：报表可对缺陷信息进行统计，同时可按照用户要求的定制报表形式进行输出。k) 缺陷分级和卷 /段分级：在线检测系统会根据缺陷检测结果，依据用户设定的标准对钢产品质量进行分级。8.5 系统运维a) 支持根据设定的缺陷报警条件进行报警，应包括常规缺陷、和周期缺陷报警等。b) 支持报警条件设置：可根据客户对某些缺陷要求设置的报警条件对缺陷进行实时报警；

c) 支持报警策略设置，可根据用户的要求进行报警条件的设置，针对不同品种钢产品生产对应不同报警策略，各次报警信息应可以通过报警日志来查看，特别是对周期性缺陷。d) 系统具备在线自检测系统，可以实时观察设备自身故障，使用情况，并根据提示进行故障排除。e) 缺陷分析系统及服务器硬件应支持自诊断，便于用户进行设备点检维护。f) 缺陷分析系统具备远程诊断功能，并且可更新软件、更新缺陷检测算法等，支持远程技术服务。g) 日志与告警。8.6 模型训练缺陷分类管理与集中训练功能，系统根据同一类板坯多条产线收集来的样本进行集中标注，集中训

练新的分类，根据系统检出的缺陷和人工核对结果，进行对应缺陷的样本训练，形成机器自学习，提高同类缺陷的识别准确率。

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附录 A(规范性 )系统检测过程中的指标计算设备工作可靠性 S设备工作可靠性 S的计算公式为： 100%TTS c ??式中：S— — 设备工作可靠性；T

c— — 设备正常工作总时长（单位：小时）T— — 720小时。缺陷检出率结合检测需求，准备出一定数量的缺陷样本图片，先人工统计出样本缺陷数量总数 N。然后将这些图片导入，并利用软件系统继续宁处理识别。统计出与人工统计相一致的系统检出缺陷数量 M。缺陷检出率 P 公式为： %100P ?? NM ；式中：P— — 缺陷检出率；M— — 与人工统计相一致的检测出的缺陷数量；N— — 人工统计出存在的缺陷总数量。

缺陷识别率1 ）单项缺陷分类率 Ti计算公式为 : %100RT iii ?? N式中：Ti— — 第 i 类缺陷分类率；Ri— — 与人工识别相对照正确识别出的第 i 类缺陷数量；N

i— — 人工确认实际存在的第 i 类缺陷总数量。综合缺陷分类率计算公式为： ??? S1i STiT式中：T— — 所有缺陷综合分类率；S— — 缺陷分类总数T

i— — 第 i（ 1 ≤i≤S）类缺陷分类率缺陷位置测量偏差

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缺陷位置测量偏差 W 的计算公式为： 100%L L-LW c ??W— — 缺陷位置准确率Lc— — 检测系统测得的钢材长度；L— — 实际钢材长度。 _________________________________

团体标准T/CISA XXXXX— XXXXCISA钢铁行业基于 5G的钢表面质量检测技术要求第 2部分：线材

Iron and steel industry - Technical requirements for unmanned system ofstacker-reclaimer征求意见稿

XXXX -XX- XX发布 XXXX- XX-XX实施中国钢铁工业协会 ??发布

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前言本文件按照 GB/T 1.1— 2020《标准化工作导则第 1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是钢铁行业基于 5G的钢表面质量检测技术要求系列标准的第 2部分。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会（ SAC/TC183）归口。本文件起草单位：本文件主要起草人：

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引言《钢铁行业基于 5G的钢产品表面质量检测技术要求》系列标准旨在对钢铁行业应用 5G的进行钢产品表面质量检测提出系统技术要求，分为以下 4个部分：----第一部分：通用----第二部分：线材----第三部分：管棒材----第四部分：扁平材

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钢铁行业基于 5G 的钢表面质量检测技术要求第 2 部分：线材1. 范围本文件规定了基于 5G的线材表面质量检测系统的总体方案与要求、成像系统技术要求、5G网络技术要求、缺陷分析系统技术要求。本文件适用于规格 Φ 4.5-Φ 28 mm 的高速线材，最高速度 120 m/s，以及规格 Φ 16mm-Φ 50mm的大盘卷，最高速度 30m/s，表面最高温度 1100℃ 的线材表面质量检测 ,适用于线材表面质量检测系统的设计、集成、部署和运行。

2. 规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3. 术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4. 系统基本结构要求4.1 系统总体结构整个系统应包含图像采集系统、并行计算系统、控制台（终端）、数据通讯模块、存储

节点，并考虑增加 Web服务器等部件。系统总体结构见图 1。图 1 设备的总体结构4.2系统功能系统各部分结构功能应符合表 1 要求。

表 1 系统构成及说明名称功能及说明成像系统 ? 含检测箱、工业相机、 LED 光源、光源控制器、线缆、电控柜? 通过全幅扫描过钢时的线材，拍摄线材表面图像，获取数据? 图像数据通过网络传输到并行计算系统的存储节点

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表检系统机械及防护单元气动模块 ? 含气动三联件、吹扫、管路、空气干燥器、阀门、法兰等机械结构 ? 机械结构等缺陷分析系统 ? 含推理服务器集群、 es服务器、数据处理服务器、及成套系统软件? 对线材表面图像进行矫正、去噪、增强等处理，并保存到服务器上，采用对应的图像识别算法，对线材数据进行分析和识别，将分析、检测过后的结果传输到 HMI终端并写入到数据库? 配置独立的 UPS电源HMI 终端 ? 为用户呈现检测结果，系统和用户交互端? 通过以太网将处理过后的数据传输到 HMI终端，并进行结果显示，缺陷数据导出，打印等符合现场要求的操作

5G网络 ? 进行图像数据传输? 获取产线通讯信号以及上传检测数据表检系统软件 ? 实时缺陷分析模块? 历史缺陷查询模块? 历史报警查询模块? 实时图像显示模块? 系统自诊断模块4.3 图像采集和处理图像采集系统应包含检测装置及其配电、制冷系统。采集的信息应至少包含线材规格、批号、卷号、材质、过钢日期和时间等。图像采集和并行计算系统应包括图像采集、图像处理、图像识别分类、检测结果输出、采集参数设置五部分。图像采集和处理系统见图 2。

图 2 图像采集结构4.4 系统装置系统配置应符合以下要求：a) 检测装置应安装在生产线上，由摄像头、光源和防护机构组成。防护机构内安装有高精度光源和摄像头调节机构以及制冷冷却系统。b) 通过控制台（即显示终端）可以观察到缺陷的在线检测结果，并且可以调出缺陷的历史数据进行分析，并通过声光报警提示。c) 系统可以根据用户要求自动生成检测报表，并可打印，同时提供人机交互的接口，可由人工进行数据录入。5. 系统功能要求

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5.1光学成像光学成像应满足以下要求：a) 选择的相机、镜头的参数满足现场使用环境和清晰度要求；通常情况下，所选相机需在高温、高湿、高振动等恶劣条件下稳定工作至少 5 年，且成像分辨率应大于 800800，同时需满足对比度足够高，光圈较小的条件，以确保线材与背景有明显对比，且有足够的景深。还需要考虑外部光线干扰和电磁干扰等因素，确保设备具备一定的抵抗能力，以维持成像的稳定性。因此通常选择经过工业级测试和认证的相机和镜头，因为这样的设备通常在高温、高湿、高振动等恶劣条件下都能稳定工作，且具有更强的耐用性和稳定性。b) 线材检测通常选择灰度相机，有色彩需要时可以选择彩色相机；c) 像素深度一般选择 8bit，有额外需要的可以选择 10bit 或 12bit 等；d) 成像景深应不小于被检测线材运动过程中的抖动幅度，本文件中景深最低要求为13.4mm；e) 相机的信噪比在满足图像识别的基础上，越大越好，一般不低于 35dB;f) 成像的视野水平方向能够覆盖线材；

g) 横向分辨率大于等于 0.02mm/pixel。5.2图像采集图像采集应满足以下要求：a) 高速采集下，采集的帧率 /行频能够保证线材运动时可以采集到完整信息，面阵相机连续两帧需要有重叠，线阵相机最大行频需大于等于运动速度 /1mm。b) 曝光时间小于等于 1mm/运动速度，以避免会产生拖影问题；c) 在高速场景下，采集图像的数据量非常大，要选择合适的传输接口。在本文件中，单台相机每秒产生的数据量可达 238MB 以上。根据需要可以选择 CameraLink、 USB3.0 或CoaXPress等符合要求的接口。5.3图像处理a) 能够去除采集图片中的背景噪声点；b) 能够实时并行处理大批量图片，通常情况下需要每秒处理 150张 ~200张图片；能够对采集图片中线材错位、弯曲部分进行矫正；

c) 能够对采集图片中线材错位、弯曲部分进行矫正；d) 能够识别采集图片中没有线材的部分，寻找到钢材头部位置；e) 处理后的图片清晰，基本不含噪声，图形质量优秀，可在图片中观察到与真实缺陷的外形。f) 处理过程中应尽可能保留图像的原始有用信息，不影响原有的缺陷特征，避免对图像进行过度压缩或者格式转换，以免损失图像中的重要信息；g) 能够增强图片中的缺陷特征，以便为后续缺陷检测阶段减轻负担；h) 处理后的图片大小合适，以便进行更快和更准确的检测；i) 具有系统重启自动运行功能，方便维护；j) 处理后的图片中线材图片边界横坐标极差应该小于 5个像素。5.4图像识别分类图像分类应达到以下要求：a) 能够识别出缺陷的种类，并为每个种类分配一个唯一的标识符。

b) 能够确定缺陷的位置，包括缺陷在图片中的位置和在线材中的位置。c) 能够定义缺陷的严重程度，可以根据缺陷的个数、大小、形状、深度、周期性等属性来定义不同的严重程度级别并为每个级别分配一个唯一的标识符；d) 能够基于一定指标对缺陷检测算法性能进行评估，性能指标包括但不限于：准确率、召回率、精确度等。这些指标应该与特定应用场景的需求相一致，并且应该提供评估算法性能的数据集和评估方法；e) 具有重启自动运行功能，方便维护；

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f) 图像识别分类的准确度和人类手工标注相比，准确度应该达到 95%以上。5.5检测结果输出检测结果应包含以下内容：a) 能够以一定格式输出检测结果，以便于后续的数据处理和分析。格式包括但不限于XML、 JSON、 CSV等标准格式；b) 检测结果中应该包含缺陷的具体属性，例如缺陷种类、位置、大小、严重程度、置信度等。应该根据具体应用场景和算法需求来定义属性列表；c) 应该定义每个属性的数据类型和单位，以确保数据格式的一致性和可读性；d) 应该定义如何可视化检测结果，以便于人类操作员进行人工审查和验证。可以使用热图、标记框、颜色编码等方式来可视化结果；e) 输出结果应该按照时间、缺陷类别、缺陷严重程度等分类存储到高性能数据库中，便于实时查看和回溯。5.6参数设置

参数设置要求：a) 对于特定的缺陷能够手动调整输出判别结果的阈值；b) 对于报警提示的规则应该能手动调整，包括但不限于：是否为周期性缺陷等。6. 系统性能要求6.1连续允许时间及稳定性系统应不间断 24小时工作，系统每天检测线材量应达到线材生产量。6.2系统检测要求系统应用于在线检测线材生产线常见表面缺陷，应对表面缺陷进行记录、统计、保存、显示、打印、数据导出等，应满足以下要求：a) 对各规格范围的（比如高速线材 Φ 4.5-Φ 28mm规格，按 Φ 4.5-Φ 7mm 规格）线材表面缺陷进行分类收集；

b) 检测精度：缺陷的周向尺寸 ≥ 0.05-0.3mm，缺陷的轴向尺寸 ≥ 1.0mm；c) 检测率：系统的检出率 ≥ 95%，生产线常见的表面缺陷，包括凹坑、划伤、刮伤、裂纹、折叠、过充满、轧痕、翘皮等；系统对常见缺陷的识别率 ≥ 90%，常见缺陷包括裂纹、凹坑、划伤，其它缺陷识别率 ≥ 85%；d) 检测参数：高速线材规格 Φ 4.5-Φ 28mm，速度 max 120m/s；大盘卷规格 Φ 16-Φ 50mm，线材速度 max 30m/s；适应表面温度 max 1100°C；e) 实现线材表面缺陷在线分类及报警，如按照主要形状可以分为纵向缺陷（裂纹／折叠，划伤，过充满等）、横向缺陷（翘皮，结疤，等）及重复性缺陷。在检测系统内构建简易分类器，可按缺陷主要形状 (纵向、横向、重现 )、大小（小、中、大）、严重程度（轻微、中度、严重）等组合分类，并实现设定表面缺陷的在线报警。6.3 系统硬件图像分析速度应高于图像采样速度。6.4 系统软件

系统软件应包括图像采集模块、图像推理模块、图像实时显示模块、缺陷实时显示模块、统计分析模块。其中，图片采集模块能够实时控制相机采集，方便用户操作，包括但不限于更改相机采集帧率、成像分辨率、图片预处理的超参数等等；图像推理模块能够根据并行计算系统反馈的推理结果进行缺陷图片的展示；图像实时显示模块能够实时显示所有相机当前最新的采集图片，方便查看当前采集状态；缺陷实时显示模块能够展示系统当前已经检出的

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缺陷，方便进行后续处理；统计分析模块能够统计计算不同批次钢材的缺陷信息，包含缺陷数量随时间变化趋势和缺陷数量与钢材规格的对应关系等等。7. 5G技术性能要求系统应包括三个模块：端侧数据采集、边缘侧推理计算以及云端服务器，采用边云协同计算的方式，与 5G/F5G 网络架构深度融合，方案框架见图 3。

图 3 质检项目方案框架a) 数据传输：系统在端侧采集到的图像（压缩），通过 5G/F5G 网络传输至推理服务器（解压），质检算法对图像经推理计算获取质检结果；结果通过网络传输到终端系统，在终端系统输出结果并完成数据存储；b) 上行带宽：线材检测过钢速度快且在线检测要求较高，单个端侧工业相机上行带宽要求（压缩后）： 70MBps；端侧 X台工业相机上行带宽应达到 X× 70MBps；c) 可靠性要求：对于 5G 传输信息错误程度，基本可靠性要求是 99.9%，优秀可靠性要求是 99.99%。 5G 通信系统要能够在传输信息时，保证信息的错误率非常低。具体而言，对于基本可靠性，每 1000 次传输，最多只有 1 次（ 0.1%）的传输可能会出现错误；对于优秀可靠性，每 10000 次传输，最多只有 1次（ 0.01%）的传输可能会出现错误8. 系统测试方法

8.1测试原则全面性：测试应该覆盖系统的所有功能和特性，以确保系统在各种情况下都能正常运行。可重复性：测试应该是可重复的，即在相同的条件下，多次执行测试应该得到相同的结果。可验证性：测试结果应该是可验证的，即测试人员应该能够根据测试结果来验证系统是否符合预期的要求。独立性：测试应该是独立于开发过程的，以确保测试结果不受开发人员的影响。

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及时性：测试应该在系统开发的早期开始，并且应该在每个开发阶段都进行测试，以便及时发现和解决问题。客户导向：测试应该以客户的需求和期望为导向，以确保系统能够满足客户的需求。风险导向：测试应该重点关注系统中的潜在风险和问题，并优先进行测试和修复。适应性：测试方法应该根据系统的特点和需求进行调整和适应，以确保测试的有效性和准确性8.2功能测试方法样品方法（静态检测），准备 1 支人工制作缺陷的样品，样品刻伤 5 个（具体样品规格见下表）进行测试，测试系统软件功能是否正常。制样方式缺陷类型缺陷面积缺陷深度样品外径尺寸样品长度

人工刻槽面状伤（凹坑） ? 3.0mm平底孔 0.3mm 16mm或 40mm 630mm人工刻槽纵向条状伤 0.05mm× 10mm 0.3mm 16mm或 40mm人工刻槽纵向条状伤 0.10mm× 10mm 0.3mm 16mm或 40mm人工刻槽纵向条状伤 0.30mm× 10mm 0.3mm 16mm或 40mm人工刻槽纵向条状伤 0.50mm× 10mm 0.3mm 16mm或 40mm

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(本文系精选资料分...首藏)

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