[0001] 本发明涉及缺陷定位技术领域，尤其涉及一种钢材表面缺陷定位方法、装置、终端及存储介质。

[0002] 钢材在工程、建筑、电子、运输、家居用品等多个领域都有广泛的应用。受生产环境、机械缺陷、原材料质量问题等影响，金属材料在生产过程中难免会出现一些表面缺陷，为避免材料在使用过程中出现问题并优化制造工艺，对钢材的表面缺陷进行检测、定位和修复是工业生产中的重要环节。

[0003] 目前，钢材表面缺陷的定位主要是依赖于人工经验进行检测，在过程中需要消耗大量的人力资源，还常常会出现定位不准确的问题，而通过机械、自动化方式进行检测时，往往在检测后需要复杂的修复过程。

[0018] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

[0019] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

[0020] 参见图1，其示出了本发明实施例提供的钢材表面缺陷定位方法的实现流程图，详述如下：步骤101，对目标钢材进行扫描建模，得到目标钢材的车削模型。

[0021] 在本实施例中，车削模型可将包括钢材的车削面展开至直角坐标系中，从而通过坐标准确描述钢材表面上各部分的位置。

[0022] 步骤102，基于车削模型将目标钢材的表面划分为多个车削点，并对各车削点进行车削，采集各车削点的钢表面组织。

[0023] 在本实施例中，将目标钢材的表面划分为多个车削点，可分别对钢材表面各区域的组织进行缺陷检测，并对结果进行分析分类，从而确定钢材表面各部分的缺陷情况，实现缺陷精准定位。

[0024] 钢材的车削面在直角坐标系中展开为车削模型，将整个车削面分为一个直角坐标系，按照对缺陷的定义标准对整个钢的表面进行点化，即根据所要检测的缺陷的类别和精度设置点的大小，车削点的形状通常为圆形，点直径可以为1mm‑3cm，然后通过对整个钢表面进行测量，得出点的总数量为n m个，使多个点在直角坐标系中将钢材的整个表面覆盖，~实现对钢材表面的全面检测。

[0025] 如图2所示，在扫描得到车削模型并对整个钢的表面进行点化后，还可根据实际需要，选择钢材表面的任意部分为检测部分，根据点坐标进行精准的检测定位。

[0026] 车削的深度可设定为1mm 10mm，通过车削将钢表面的组织车削下来，在过程中每~车削一个点都要对车削刀具进行清洗保证其车削点的区别性，然后对车削下来的钢表面组织进行区分收集。

[0027] 步骤103，对各车削点的钢表面组织进行质量检测，将各车削点分为合格点位和不合格点位。

[0028] 在本实施例中，在已知车削参数时，车削得到的钢表面组织的体积和密度也是已知的，此时可确定钢材无缺陷时钢表面组织的质量，并根据各车削点的钢表面组织的质量初步判断检测该部分刚表面组织是否有缺陷。如果质量正常，则无需后续检测，如果质量异常，则可以通过其他方式进一步确定缺陷类型。

[0029] 步骤104，对各不合格点位的钢表面组织进行化学成分检测，得到目标钢材的缺陷类型和缺陷定位。

[0030] 在本实施例中，可通过XRD以及XPS测试对各不合格点位的钢表面组织的化学成分进行分析，进行缺陷分类，并将分类得到缺陷与其车削下来的点位进行一一对应，得到钢表面缺陷的精准定位。

[0031] 本发明实施例通过车削模型表示钢材表面的可车削区域，并通过划分车削点，分别对各车削点的钢表面组织进行车削和分析，将分析结果与车削点进行关联，可实现对钢材表面各区域的缺陷检测，从而对缺陷部分进行定位，并通过质量检测和化学成分检测识别各车削点的缺陷类型，能够高效、准确的实现钢材表面缺陷定位，并且车削均匀，不需要对钢材进行额外的修复。

[0032] 在一种可能的实现方式中，对各车削点的钢表面组织进行质量检测，将各车削点分为合格点位和不合格点位，包括：将第一车削点的钢表面组织的质量，与第一车削点的车削参数对应的钢表面组织的标准质量范围进行对比，若第一车削点的钢表面组织的质量在标准质量范围内，则判定第一车削点为合格点位，否则判定第一车削点为不合格点位；其中，第一车削点为任一车削点。

[0033] 在本实施例中，对收集到的钢表面组织首先进行质量测试，对于不同的车削参数的钢组织质量预先进行参数规定，例如深度为1cm，点半径为1cm的车削组织对其质量进行计算得到标准参数，然后根据标准参数对其不同的车削下来的钢组织进行分类，将符合标准质量的点位记为合格点位，将其他点位记为一级不合格点位。

[0034] 考虑到车削偏差，还可在标准质量参数的基础上加入一定的质量偏差，形成标准质量范围。

[0035] 在一种可能的实现方式中，对各不合格点位的钢表面组织进行化学成分检测，得到目标钢材的缺陷类型和缺陷定位，包括：将第一不合格点位的钢表面组织进行球磨制成粉末，并进行XRD和/或XPS测试，得到第一不合格点位的钢表面组织的组织成分，并基于组织成分确定第一不合格点位的缺陷类别，得到目标钢材的缺陷类型和缺陷定位；其中，第一不合格点位为任一不合格点位。

[0036] 在本实施例中，对不合格点位的钢表面组织进行球磨将其制成粉末，然后进行进一步的测试处理。通过XRD以及XPS测试，对车削下来的钢组织粉末进行测试，并对测试结果进行分析，然后再进行分类，可分为氧化缺陷、表面析出缺陷、其他气孔、裂纹等缺陷。

[0037] 在一种可能的实现方式中，对各不合格点位的钢表面组织进行化学成分检测，得到目标钢材的缺陷类型和缺陷定位，还包括：若第一不合格点位的钢表面组织的组织成分正常，且质量高于标准质量，则判定第一不合格点位的缺陷类型为鼓包；
若第一不合格点位的钢表面组织的组织成分正常，且质量低于标准质量，则判定第一不合格点位的缺陷类型为气孔或裂纹。

[0038] 在本实施例中，检测缺陷的方式分为质量检测和化学成分检测两种方式，首先进行第一步的质量检测，因为气孔，裂纹等会造成部分的质量缺失，所以对其精准的车削后进行质量测量可以得出质量不同的缺陷。如果质量偏少，并且进行化学检测发现其成分与基体组织成分相同，就可以定义为气孔或者裂纹等缺陷；如果质量偏高，并且进行化学检测发现其成分与基体组织成分相同，就可以定义为鼓包等缺陷。

[0039] 在一种可能的实现方式中，在得到目标钢材的缺陷类型和缺陷定位之后，还包括：针对每个不合格点位，重复进行车削、质量检测和化学成分检测，直至该不合格点位的钢表面组织的质量检测和化学成分检测结果均合格。

[0040] 在本实施例中，由于每个不合格点位处钢材组织的缺陷深度是未知的，可多次进行车削进行检测，并采用相同的车削深度，将存在缺陷的钢材组织去除，使剩余的钢材组织满足合格标准。

[0041] 针对钢材表面微小缺陷进行进一步车削时，也可适当调整车削深度，例如车削点的质量与标准质量偏差大于阈值时，则增加车削深度，车削点的质量与标准质量偏差小于阈值时，则减小车削深度。从而通过尽可能少的车削体积，将存在缺陷的钢材组织去除，实现对于钢表面的微小的缺陷进行精准的修复，提高钢的生产效率。

[0042] 在一种可能的实现方式中，在全部不合格点位的钢表面组织的质量检测和化学成分检测结果均合格之后，还包括：基于车削次数最多的不合格点位的总车削深度，对目标钢材进行整体车削。

[0043] 在本实施例中，消除钢表面的缺陷，并使钢表面达到平整的效果，实现检测后的修复。在整体车削后，可再次重复执行步骤101 步骤104，对钢材的表面进行全面二次检查，检~查车削后是否达到了消除缺陷的效果。

[0044] 在一种可能的实现方式中，对目标钢材进行扫描建模包括：通过热激光设备对目标钢材进行扫描建模。

[0045] 在本实施例中，可以在车削探头上增加热激光设备，其中热激光设备可以起到加热作用，可以对钢表面的伪缺陷（空气、水渍、脏物）进行消除，并且通过激光测距以及激光定位功能，可以对钢表面进行精准定位，精准控制车削的精度，减小车削误差和伪缺陷对缺陷检测的干扰。如果出现一些无法挥发的物质可能是赃物缺陷，在后续的检测过程中通过质量检查以及化学成分检测同样可以检测出来。

[0046] 应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

[0047] 以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

[0048] 图3示出了本发明实施例提供的钢材表面缺陷定位装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：如图3所示，钢材表面缺陷定位装置3包括：
扫描建模模块31，用于对目标钢材进行扫描建模，得到目标钢材的车削模型；
划分采集模块32，基于车削模型将目标钢材的表面划分为多个车削点，并对各车削点进行车削，采集各车削点的钢表面组织；
质量检测模块33，用于对各车削点的钢表面组织进行质量检测，将各车削点分为合格点位和不合格点位；
成分检测模块34，用于对各不合格点位的钢表面组织进行化学成分检测，得到目标钢材的缺陷类型和缺陷定位。

[0049] 在一种可能的实现方式中，质量检测模块33具体用于：将第一车削点的钢表面组织的质量，与第一车削点的车削参数对应的钢表面组织的标准质量范围进行对比，若第一车削点的钢表面组织的质量在标准质量范围内，则判定第一车削点为合格点位，否则判定第一车削点为不合格点位；其中，第一车削点为任一车削点。

[0050] 在一种可能的实现方式中，成分检测模块34具体用于：将第一不合格点位的钢表面组织进行球磨制成粉末，并进行XRD和/或XPS测试，得到第一不合格点位的钢表面组织的组织成分，并基于组织成分确定第一不合格点位的缺陷类别，得到目标钢材的缺陷类型和缺陷定位；其中，第一不合格点位为任一不合格点位。

[0051] 在一种可能的实现方式中，成分检测模块34还用于：若第一不合格点位的钢表面组织的组织成分正常，且质量高于标准质量，则判定第一不合格点位的缺陷类型为鼓包；
若第一不合格点位的钢表面组织的组织成分正常，且质量低于标准质量，则判定第一不合格点位的缺陷类型为气孔或裂纹。

[0052] 在一种可能的实现方式中，划分采集模块32还用于：在得到目标钢材的缺陷类型和缺陷定位之后，针对每个不合格点位，重复进行车削、质量检测和化学成分检测，直至该不合格点位的钢表面组织的质量检测和化学成分检测结果均合格。

[0053] 在一种可能的实现方式中，划分采集模块32还用于：在全部不合格点位的钢表面组织的质量检测和化学成分检测结果均合格之后，基于车削次数最多的不合格点位的总车削深度，对目标钢材进行整体车削。

[0054] 在一种可能的实现方式中，扫描建模模块31具体用于：通过热激光设备对目标钢材进行扫描建模。

[0055] 本发明实施例通过车削模型表示钢材表面的可车削区域，并通过划分车削点，分别对各车削点的钢表面组织进行车削和分析，将分析结果与车削点进行关联，可实现对钢材表面各区域的缺陷检测，从而对缺陷部分进行定位，并通过质量检测和化学成分检测识别各车削点的缺陷类型，能够高效、准确的实现钢材表面缺陷定位，并且车削均匀，不需要对钢材进行额外的修复。

[0056] 图4是本发明实施例提供的终端的示意图。如图4所示，该实施例的终端4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个钢材表面缺陷定位方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤104。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块/单元31至34的功能。

[0057] 示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述终端4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成图3所示的模块/单元31至34。

[0058] 所述终端4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端4可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端4的示例，并不构成对终端4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

[0059] 所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器  (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field‑Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

[0060] 所述存储器41可以是所述终端4的内部存储单元，例如终端4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述终端4的外部存储设备，例如所述终端4上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

[0061] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0062] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

[0063] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0064] 在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0065] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0066] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0067] 所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个钢材表面缺陷定位方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read‑Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

[0068] 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。