无缝钢管是一种实用性很高的断面钢材,在生产生活中有很大的需求量,例如石油、锅炉、电站、船舶、机械制造、汽车、航空、航天、能源、地质、建筑及军工等领域。无缝钢管的直径和表面缺陷信息是评判钢无缝管质量的重要标准,也是企业和客户最关心的部分。十三五规划以来,市场对无缝钢管的需求量越来越大,传统的无缝钢管检测方法很难满足企业的生产要求。本文设计了一套使用单个面阵相机结合旋转前进方案完成柱型无缝钢管图像采集的装置,可以通过单次采集同时完成直径的尺寸测量和表面缺陷的检测。首先,对采像装置的设计。通过对无缝钢管的外形特征和检测任务要求的分析,为无缝钢管设计一套旋转前进的采像装置。通过采用双条形光源和平行光源构成的组合光源解决钢管表面反光和保留边界信息的问题,同时还增加了采像装置的稳定性和可拓展性。其次,对采像硬件的选型。硬件选型的工作主要是考虑实际检测中的成本问题,需要在满足检测要求的情况下减小硬件成本。通过对相机、镜头和光源主要参数的分析,确定本文采像硬件的型号。然后,对无缝钢管边界的定位及直径的测量。从原始图像定位出无缝钢管的准确边界是本文直径测量和表面缺陷检测的基础。通过图像分割、梯度运算和直线拟合等算法完成无缝钢管的边界定位,进一步通过边界方程得到无缝钢管的准确直径,测量误差小于0.01mm。最后,对无缝钢管表面缺陷的检测。由于原始图像各处的反光程度存在差异,所以直接从待测图中分离出两种类型的表面缺陷存在困难。本文通过提取表面疑似缺陷区和再用支持向量机分类器对疑似区分类两步算法完成无缝钢管表面缺陷的检测,缺陷的检测准确率达96%。企业生产要求的检测标准是直径的测量误差小于0.01mm、表面缺陷在0.2mm×0.2mm以上尺寸的检出率高于95%。本文检测算法对无缝钢管直径的测量和表面缺陷的检测效果均满企业的生产要求。