JP2005351910A - Defect inspection method and its apparatus - Google Patents

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峰生 野本
Daisuke Katsuta
大輔 勝田
Toshiro Asano
敏郎 浅野
Kaoru Sakai
薫 酒井
Tetsuo Taguchi
哲夫 田口
Isao Tanaka
勲夫 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform liquid penetrant inspection and magnetic particle inspection, that are non-destructive inspections that have been performed through visual observation, by use of image data. <P>SOLUTION: An image signal, acquired by imaging a sample to be inspected with a color video camera, is used to automatically detect defect candidates containing pseudodefects. Results are displayed on a screen to detect true defects among them. Image data are stored in a storage means to be repeatedly displayed on the screen. In liquid penetrant inspection, the chromaticity of each location in the screen is determined to extract defect candidates on the basis of color differences, and pseudodefects are distinguished from defects on the basis of differential values of color differences. In liquid penetrant inspection, a polarizing filter is used for removing regular reflection due to illumination. In magnetic particle inspection, an ultraviolet cut-off filter is mounted to the camera to prevent noise. By providing both a white illuminating lamp and an ultraviolet illuminating lamp, both inspections can be conducted with one probe. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金属表面の割れなどの欠陥検査方法に関するものであり、特に浸透探傷および磁粉探傷と称される非破壊検査を行うための検査方法とその装置に関する。 The present invention relates to a defect inspection method such as cracking of a metal surface, and more particularly to an inspection method and apparatus for performing nondestructive inspection called penetration inspection and magnetic particle inspection.

浸透探傷や磁粉探傷は、金属表面に開口をもつ割れ(クラック)等の欠陥を非破壊で検査するものである。浸透探傷に於いては、通常、浸透液と称される赤い液体を検査面に塗布し、一定時間経過したのち浸透液を拭き取り、現像剤と称される白い粉を塗布する。もし、割れ等の欠陥があれば、割れのなかに残存していた浸透液が毛細管現象により表面に出てきて、赤い欠陥指示を呈す。
一方、磁粉探傷の場合は、蛍光磁粉のはいった溶液を磁性体である試験体に散布し、試験体を磁化する。割れ等の欠陥があれば、欠陥部に磁束が集中するので、蛍光磁粉が集まり、紫外線を照射すると、緑色に発光し、欠陥指示を呈する。
従来は、これら欠陥指示を目視で観測し、欠陥を検査していた。
Penetration flaw detection and magnetic particle flaw inspection are for nondestructive inspection of defects such as cracks having openings on the metal surface. In penetrant flaw detection, a red liquid called a penetrating liquid is usually applied to the inspection surface, and after a predetermined time has passed, the penetrating liquid is wiped off and a white powder called a developer is applied. If there is a defect such as a crack, the permeate remaining in the crack appears on the surface by capillary action and gives a red defect indication.
On the other hand, in the case of magnetic particle flaw detection, a solution containing fluorescent magnetic particles is sprayed on a test body that is a magnetic body, and the test body is magnetized. If there is a defect such as a crack, the magnetic flux concentrates on the defective part, so that the fluorescent magnetic powder gathers, and when irradiated with ultraviolet rays, emits green light and presents a defect instruction.
Conventionally, these defect instructions are visually observed to inspect the defects.

従来技術のように目視で検査していると、検査員の疲労により、欠陥の見逃しがあったり、検査員の個人差により、検査結果が異なる、検査結果が「合格」などの文字でしか残らないという検査信頼性上の問題があった。
また、磁粉探傷については、重要でかつ大量生産する部品については、自動検査装置が開発されているが、専用装置であるため、多様な形状の部品を手軽に検査できるものではなかった。
更に、浸透探傷については、表面色を高精度に2次元分布として検出する必要があるため、ポイントで高精度の色度計測が可能な色彩計があっても、2次元的な掃引が必要になり、多様な形状の部品を手軽に自動検査することは、検査時間的、コスト的に困難であった。
更にまた、試験体が大きい場合には、自動検査により得られた画像が試験体のどの部分であるか、検出された欠陥が試験体のどの部分であるのかが分からなくなる場合もあった。
更に、浸透探傷と磁粉探傷の両方を一台の装置で自動検査できれば、経済的価値は飛躍的に向上するが、このような装置、技術は、これまでになかった。
本発明の目的は、上記したような問題点を解消して、真の欠陥の判別を容易にした欠陥検査方法、欠陥検査装置及び欠陥検査支援方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、大きな試験体に対しても、欠陥位置を容易に知ることができるようにした欠陥検査方法、欠陥検査装置及び欠陥検査支援方法を提供することにある。
When visual inspection is performed as in the prior art, defects may be overlooked due to fatigue of the inspector, inspection results may differ due to individual differences among the inspectors, and the inspection results may remain only in characters such as “pass”. There was a problem of inspection reliability that there was no.
As for magnetic particle flaw detection, an automatic inspection device has been developed for parts that are important and mass-produced. However, since it is a dedicated device, it has not been able to easily inspect various shaped parts.
Furthermore, for penetrant flaw detection, it is necessary to detect the surface color as a two-dimensional distribution with high accuracy, so even if there is a color meter that can measure chromaticity with high accuracy at a point, a two-dimensional sweep is required. Therefore, it has been difficult in terms of inspection time and cost to easily and automatically inspect various shaped parts.
Furthermore, when the specimen is large, it may be difficult to know which part of the specimen the image obtained by the automatic inspection is, and which part of the specimen is the detected defect.
Furthermore, if both the penetrant flaw detection and the magnetic particle flaw detection can be automatically inspected with a single device, the economic value is dramatically improved. However, there has never been such a device or technique.
An object of the present invention is to provide a defect inspection method, a defect inspection apparatus, and a defect inspection support method that solve the above-described problems and facilitate the determination of a true defect.
It is another object of the present invention to provide a defect inspection method, a defect inspection apparatus, and a defect inspection support method that make it possible to easily know a defect position even for a large specimen.

本発明では、上記目的を達成するために、カラービデオカメラを用いて試験体を撮像するようにした。ただし、カラービデオカメラをそのままで使用すると、浸透探傷では、照明による試験体からの正反射光により、正しい撮像ができない。また、磁粉探傷では、照明光(紫外線)のため、試験体上の異物などが青く発光し、欠陥との識別を困難にする。このため、本発明では、正反射光を除くために、照明とカメラの両方に偏光フィルタを入れた。また、紫外線をカットするために、カメラの前にフィルタを配置した。
また、本発明では、カラーカメラと白色照明灯と紫外線照明灯を一つのプローブとして構成することにより、浸透探傷と磁粉探傷の両方で使えるようにした。
浸透探傷のときは、カラービデオカメラからの映像信号から、試験体表面のxy色度を計算し、赤い欠陥指示部分を検出し、磁粉探傷のときは、緑の映像信号に微分処理を行い、欠陥を強調してから検出するようにした。
また、自動検査の見逃しや過検出を防ぐため、本発明では、検査結果をカラー画像で表示し、自動検査で欠陥と判定した部分を矩形で囲み、検査員は、矩形部分を原画像で一つずつ確認して本当の欠陥かどうかを判定するようにした。原画像と検査結果は、記録として、光磁気ディスクなどに保存しておく。
更に、本発明では、試験体が長尺物のように一視野にはいりきらないときは、撮像視野内にスケールをおき、スケールと検査画像とを同時に撮像することにより、検査位置を特定できるようにした。
更に、本発明では、浸透探傷法による欠陥検査方法において、使用するカラービデオカメラのカラーキャリブレーションを行うために、R(赤)、G(緑)、B(青)、W(白)の基準色をカラービデオカメラで撮像して得た信号を用いてカラービデオカメラ固有のxyY値の変換パラメータを作成し、試験体の被検査面をカラービデオカメラで撮像して得た画像を一旦変換パラメータで変換し、この変換した画像を用いて欠陥候補を検出するようにした。
更に、本発明では、検出した欠陥の画像データをメモリに記憶させて保存することにより、検査後に画面上に繰り返し表示させることができるようにした。また、記憶した画像データを通信回線を用いて遠隔地に画像データを送信できるようにした。
In the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, the test specimen is imaged using a color video camera. However, if a color video camera is used as it is, in penetrant flaw detection, correct imaging cannot be performed due to specularly reflected light from the specimen under illumination. Also, in magnetic particle flaw detection, because of illumination light (ultraviolet light), foreign matter on the specimen emits blue light, making it difficult to distinguish from defects. For this reason, in the present invention, in order to remove specular reflection light, a polarizing filter is inserted in both the illumination and the camera. In addition, a filter was placed in front of the camera to cut off ultraviolet rays.
In the present invention, the color camera, the white illumination lamp, and the ultraviolet illumination lamp are configured as one probe so that they can be used for both penetration inspection and magnetic particle inspection.
For penetrant flaw detection, calculate the xy chromaticity of the specimen surface from the video signal from the color video camera, detect the red defect indicator, and for magnetic particle flaw detection, perform differential processing on the green video signal, It was made to detect after emphasizing the defect.
In order to prevent over-detection and over-detection of automatic inspection, in the present invention, the inspection result is displayed as a color image, the portion determined to be defective by the automatic inspection is surrounded by a rectangle, and the inspector uses the original image to identify the rectangular portion. I checked each one to determine if it was a real defect. The original image and the inspection result are stored as a record on a magneto-optical disk or the like.
Furthermore, in the present invention, when the test body cannot be fully covered in one field of view like a long object, the inspection position can be specified by placing a scale in the imaging field of view and simultaneously capturing the scale and the inspection image. I made it.
Further, according to the present invention, in order to perform color calibration of the color video camera used in the defect inspection method by the penetrant flaw detection method, R (red), G (green), B (blue), and W (white) standards. Using the signal obtained by imaging the color with the color video camera, create a conversion parameter for the xyY value unique to the color video camera, and once convert the image obtained by imaging the surface to be inspected with the color video camera The defect candidate is detected using the converted image.
Furthermore, in the present invention, the image data of the detected defect is stored in the memory and saved, so that it can be repeatedly displayed on the screen after the inspection. Moreover, the stored image data can be transmitted to a remote place using a communication line.

本発明によれば、カラービデオカメラを用いて画像入力を行うため、更には、磁粉探傷法による欠陥検査では、紫外線カットフィルタによって試験体から反射される紫外線をカットできるため、検査者は、自動欠陥検査結果の確認を容易に行うことができる。また、画面上で、欠陥候補が自動的に指示表示されるので、検査の見逃しがほとんどなくなり、しかも、検査画像を保存するため、検査後に保存された画像を画面上に表示させて再度欠陥を確認することができ、検査の信頼性が向上する。
また、本発明によれば、カラービデオカメラを用いるため、磁粉探傷と浸透探傷の自動欠陥検査を、同じセンサプローブで行うことができ、利便性が大幅に向上する。
According to the present invention, since the image input is performed using the color video camera, and further, in the defect inspection by the magnetic particle flaw detection method, the ultraviolet ray reflected from the specimen can be cut by the ultraviolet cut filter. It is possible to easily check the defect inspection result. In addition, since defect candidates are automatically instructed and displayed on the screen, there is almost no oversight of inspection, and in order to save the inspection image, the image saved after inspection is displayed on the screen and the defect is again detected. This can be confirmed and the reliability of the inspection is improved.
Further, according to the present invention, since a color video camera is used, automatic defect inspection for magnetic particle inspection and penetration inspection can be performed with the same sensor probe, which greatly improves convenience.

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明で検査する欠陥の一例である。
(a)は、浸透探傷像の一例を示すものであり、試験体1には白い現像液が塗布されており、欠陥2(コントラスト大)と疑似欠陥3(コントラスト小)が観測される。浸透探傷では、欠陥2は、赤い指示模様として強調表示される。疑似欠陥は、表面研削すじなどに浸透液が溜まり、きれいに拭き取れなかったときなどに発生し、うすい赤い指示模様となる。
(b)は、磁粉探傷像の一例を示すものであり、試験体1には欠陥2が存在し、すでに蛍光磁粉が塗布され、磁化されているとする。これに紫外線照明を照射すると、磁化により欠陥2に集まった蛍光磁粉が緑色に発光する。しかしながら、例えば試験体1に溶接部があると、溶接ビードに沿って蛍光磁粉が集まるため、緑色の疑似欠陥3が見えることがある。
FIG. 1 is an example of a defect inspected by the present invention.
(A) shows an example of a penetrant flaw detection image. A white developer is applied to the test body 1, and a defect 2 (high contrast) and a pseudo defect 3 (low contrast) are observed. In penetrant flaw detection, defect 2 is highlighted as a red pointing pattern. Pseudo defects occur when penetrating liquid accumulates on surface grinding lines, etc. and cannot be wiped cleanly, resulting in a light red indicating pattern.
(B) shows an example of the magnetic particle flaw detection image, and it is assumed that the defect 1 exists in the test body 1 and the fluorescent magnetic powder is already applied and magnetized. When this is irradiated with ultraviolet illumination, the fluorescent magnetic powder collected in the defect 2 due to magnetization emits green light. However, for example, if the test body 1 has a welded portion, the fluorescent magnetic powder collects along the weld bead, and thus the green pseudo defect 3 may be seen.

図2は、本発明になる欠陥検査装置の構成図である。試験体1には、欠陥2と疑似欠陥3が存在している。これをカラービデオカメラ21で撮像する。浸透探傷像の検査のときは、白色照明灯24aを点灯させ、磁粉探傷試験のときは、紫外線照明灯24bを点灯させる。白色照明灯24aは白色照明灯用コネクタ25aにつながっており、照明ケーブル26により、照明電源8につながっている。
磁粉探傷のときには、紫外線照明灯用コネクタ25bに照明ケーブル26をつなげる。外光の影響をさけるため、フード27をつける。図2では、照明灯は、リング状のものを使用しているが、棒状のものを1個または複数個用いてもよい。
カラービデオカメラ21のカラー映像信号は、R、G、Bが独立した信号の場合と、複合映像信号の場合とがあるが、どちらにしてもカラー画像メモリ4でR、G、Bごとの画像データとして記憶される。カラー画像データは、コンピュータ5で解析され、欠陥検出結果がカラーモニタ6に表示される。
また、欠陥検査結果は、データ記憶装置7に保存される。更に、必要に応じて、図示されていないプリンタにより、カラーモニタ6に表示された画像をプリントアウトすることもできる。データ記憶装置7の変わりに、例えば光ディスクやフレキシブルディスクのような可搬性の有る記憶媒体に記憶しても良い。
更に、検査結果を、図示されていないインターネットなどの通信回線を介して遠隔地に転送することまできる。これにより、検査地点から遠く離れた場所でも検査データを即座に見ることができる。また、検査結果を通信回線を介して転送することにより、複数の検査地点のデータを一個所で集中して管理できるようになる。
カラービデオカメラ21のレンズの前には、偏光フィルタ22aと紫外線カットフィルタ22bが装着されている。また、白色照明灯24aの下方には、偏光フィルタ板23が設置されている。偏光フィルタ22aと偏光フィルタ板23は、浸透探傷像検査のときに照明の映り込みや、試験体1からの正反射を防ぐためのもので、カラービデオカメラ21の出力映像信号を見ながら、偏光フィルタ22aを回転させて、最も映り込みや反射がないところに固定する。この偏光フィルタ22aの調整は、カラービデオカメラ21の映像出力信号に基いて自動で行うようにすることもできる。
紫外線カットフィルタは、紫外線照明灯24bによる付着異物などからの不要な発光を阻止するためのものである。
FIG. 2 is a block diagram of a defect inspection apparatus according to the present invention. The specimen 1 has a defect 2 and a pseudo defect 3. This is imaged by the color video camera 21. The white illumination lamp 24a is turned on when the penetrant inspection image is inspected, and the ultraviolet illumination lamp 24b is turned on during the magnetic particle inspection test. The white illumination lamp 24 a is connected to a white illumination lamp connector 25 a and is connected to the illumination power supply 8 by an illumination cable 26.
At the time of magnetic particle flaw detection, the illumination cable 26 is connected to the ultraviolet illumination lamp connector 25b. A hood 27 is attached to avoid the influence of outside light. In FIG. 2, the illuminating lamp is a ring-shaped lamp, but one or a plurality of bar-shaped lamps may be used.
The color video signal of the color video camera 21 includes a case where R, G, and B are independent signals and a case of a composite video signal. Stored as data. The color image data is analyzed by the computer 5 and the defect detection result is displayed on the color monitor 6.
The defect inspection result is stored in the data storage device 7. Furthermore, if necessary, an image displayed on the color monitor 6 can be printed out by a printer (not shown). Instead of the data storage device 7, it may be stored in a portable storage medium such as an optical disk or a flexible disk.
Furthermore, the inspection result can be transferred to a remote place via a communication line such as the Internet (not shown). As a result, the inspection data can be viewed immediately even at a location far from the inspection point. In addition, by transferring the inspection results via the communication line, data at a plurality of inspection points can be centrally managed at one place.
In front of the lens of the color video camera 21, a polarizing filter 22a and an ultraviolet cut filter 22b are mounted. A polarizing filter plate 23 is installed below the white illumination lamp 24a. The polarizing filter 22a and the polarizing filter plate 23 are used to prevent illumination reflection and regular reflection from the test body 1 during the penetrant inspection. The filter 22a is rotated and fixed at a place where there is no reflection or reflection. The polarization filter 22a can be automatically adjusted based on the video output signal of the color video camera 21.
The ultraviolet cut filter is for preventing unnecessary light emission from adhering foreign matter or the like by the ultraviolet illumination lamp 24b.

図3は、偏光フィルタ22aと偏光フィルタ板23の効果を示した図である。
(a)は、フィルタ無しのとき、(b)はそれぞれのフィルタを装着し、フィルタの回転角度を調整したときに、それぞれモニタ画面上に表示される様子を示している。(a)では、照明の映り込み30があり、欠陥検出を困難にしている。映り込みが環状なのは、白色照明灯24aが環状である場合を想定しているからである。(b)では、この映り込みがなくなっている。
FIG. 3 is a diagram showing the effects of the polarizing filter 22a and the polarizing filter plate 23. As shown in FIG.
(A) shows a state in which there is no filter, and (b) shows a state in which each filter is displayed on the monitor screen when each filter is mounted and the rotation angle of the filter is adjusted. In (a), there is a reflection 30 of illumination, which makes defect detection difficult. The reason why the reflection is annular is that it is assumed that the white illumination lamp 24a is annular. In (b), this reflection disappears.

図4は、紫外線カットフィルタ22bの効果を示した図である。(a)は、フィルタ無しのとき、(b)は、フィルタを装着したときに、それぞれモニタ画面上に表示される様子を示している。(a)では、糸屑のような異物40による発光や試験体1からの正反射41がカラービデオカメラ21で撮像され、欠陥検査を難しくする。(b)では、これらのノイズがカットされ、人が試験体1を目視観察したときと同じように、蛍光磁粉による発光のみの画像となっている。   FIG. 4 is a diagram showing the effect of the ultraviolet cut filter 22b. (A) shows a state in which there is no filter, and (b) shows a state in which it is displayed on a monitor screen when a filter is attached. In (a), light emission from the foreign matter 40 such as lint and regular reflection 41 from the test body 1 are imaged by the color video camera 21, which makes defect inspection difficult. In (b), these noises are cut off, and an image of only light emission by fluorescent magnetic powder is obtained, as in the case where a person visually observes the specimen 1.

先ず、図5から図13 を用いて、浸透探傷像における割れ欠陥の検出方法について説明する。図5に、浸透探傷における欠陥2の自動検出方法を示す。
まず、現像剤を塗布した試験体1を白色照明灯24aを用いて試験体撮像50を行う。つぎに、得られたR、G、Bカラー画像データから、各画素のxy色度値を求めるところの色度変換51を行う。
次に、現像液の基準白色色度を算出するところの、基準白色の決定52を行い、基準白色に対する画像上の各位置での色相・色差算出53する。
このあと、欠陥候補領域抽出54をするため、特定範囲の色相・色差にある領域を2値化により抽出する。
真の欠陥2は、輪郭部がはっきりしており、疑似欠陥は、輪郭部が不鮮明なことが多い。このため、色差画像の微分55を行い、抽出した欠陥候補領域の輪郭部の色差変化割合を求める。次に、欠陥候補領域の面積、縦横比、長さなどの形状計測56を行う。このあと、欠陥の検出57で、色差変化割合が大きく、かつ、規定以上の長さ、面積のある領域のみを真の欠陥2として検出する。さらに、検査結果をカラーモニタ6に表示し、検査員による欠陥の確認をしたあと、画像データや形状データ、位置情報などを記憶装置7に、またはプリントアウトしハードコピーとして保存する(58)。
First, a method for detecting a crack defect in a penetration inspection image will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows an automatic detection method of the defect 2 in the penetration inspection.
First, the test body imaging 50 is performed on the test body 1 coated with the developer using the white illumination lamp 24a. Next, chromaticity conversion 51 is performed to obtain the xy chromaticity value of each pixel from the obtained R, G, B color image data.
Next, reference white determination 52 for calculating the reference white chromaticity of the developer is performed, and hue / color difference calculation 53 is performed at each position on the image with respect to the reference white.
Thereafter, in order to perform defect candidate area extraction 54, an area having a specific range of hue and color difference is extracted by binarization.
The true defect 2 has a clear outline, and the pseudo defect often has an unclear outline. For this reason, differentiation 55 of the color difference image is performed to obtain the color difference change ratio of the contour portion of the extracted defect candidate area. Next, shape measurement 56 such as the area, aspect ratio, and length of the defect candidate region is performed. After that, in the defect detection 57, only a region having a large color difference change ratio and a length and area more than a specified value is detected as the true defect 2. Further, the inspection result is displayed on the color monitor 6 and after the defect is confirmed by the inspector, the image data, shape data, position information, etc. are printed out in the storage device 7 or stored as a hard copy (58).

色による検査では、色を定量的に評価する必要がある。そのため、色度変換51のステップでは、撮像したカラー画像のRGBデータを、CIE(国際照明委員会)の規定する色度x、y、輝度Yへ変換し、これらを用いて検査を行う。色度x、yを2次元直交座標で表現したものを色度図と呼び、図6に示す。色度図では、白を中心にしてその回りに各色が配置され、各色は、白から離れるほど鮮やかになる。以後、色合いを色相、各色の鮮やかさを彩度、色度図上での2つの色度値間の距離を色差と呼ぶ。浸透探傷像の色度範囲50を図6に示す。
本方法では、RGBデータから色度x、y、輝度Yへの変換を高精度に行うために、あらかじめ図7に示すようなカメラ校正用色票71を使ってカラーキャリブレーションを行う。その処理の流れを図8に示す。カメラ校正用色票71には、3色以上の色が塗られている。これをカラービデオカメラ21で撮像し(81)、各色のRGB値を算出する(82)。また、色彩計72により、これらの色度x、y及び輝度Yを計測する(83)。ここで、RGB値とxyY値との関係は、(数1)(数2)で表される。
In color inspection, it is necessary to quantitatively evaluate the color. Therefore, in the step of chromaticity conversion 51, RGB data of the captured color image is converted into chromaticity x, y and luminance Y defined by CIE (International Lighting Commission), and inspection is performed using these. A representation of chromaticity x, y in two-dimensional orthogonal coordinates is called a chromaticity diagram and is shown in FIG. In the chromaticity diagram, each color is arranged around white as a center, and each color becomes brighter as it goes away from white. Hereinafter, the hue is called hue, the vividness of each color is called saturation, and the distance between two chromaticity values on the chromaticity diagram is called color difference. FIG. 6 shows the chromaticity range 50 of the penetration flaw detection image.
In this method, in order to perform conversion from RGB data to chromaticity x, y, and luminance Y with high accuracy, color calibration is performed in advance using a camera calibration color chart 71 as shown in FIG. The processing flow is shown in FIG. The camera calibration color chart 71 is painted with three or more colors. This is imaged by the color video camera 21 (81), and the RGB value of each color is calculated (82). Further, the chromaticity x, y and luminance Y are measured by the colorimeter 72 (83). Here, the relationship between the RGB value and the xyY value is expressed by (Equation 1) and (Equation 2).

Figure 2005351910
Figure 2005351910


ここで、X、Y、Zは、三刺激値と呼ばれる。

Here, X, Y, and Z are called tristimulus values.

Figure 2005351910
Figure 2005351910


よって、カメラから取り込んだ各色のRGB値を(数1)(数2)に代入してxyY値を算出し、この値が色彩計で計測したxyY値と一致するようなa11〜a33を求めれば、カメラ固有の変換パラメータを求めることになる。未知のパラメータは9個なので、最低3色のRGB値(R1 G1 B1)〜(R3 G3 B3)とそれに対応する色彩計のxyY値(x1 y1 Y1)〜(x3 y3 Y3)でパラメータは算出できる。
(数2)より、XYZは、xyY値から下記の(数3)で算出できるので、

Therefore, by calculating the xyY value by substituting the RGB value of each color captured from the camera into (Equation 1) and (Equation 2), and obtaining a11 to a33 such that this value matches the xyY value measured by the colorimeter. Therefore, a conversion parameter specific to the camera is obtained. Since there are nine unknown parameters, the parameters can be calculated from the RGB values (R1 G1 B1) to (R3 G3 B3) of at least three colors and the corresponding xyY values (x1 y1 Y1) to (x3 y3 Y3). .
From (Equation 2), XYZ can be calculated by the following (Equation 3) from the xyY value.

Figure 2005351910
Figure 2005351910


色彩計の3色のxyY値を(数3)に代入し、XYZを求め、(数1)に代入する。

The xyY values of the three colors of the colorimeter are substituted into (Equation 3) to obtain XYZ, and are substituted into (Equation 1).

Figure 2005351910
Figure 2005351910


これにより、カメラ固有の変換パラメータa11〜a33を求め(84)、カメラのRGB値から色彩計の値と等しいxyY値を求めることが可能となる。
本発明者等は、浸透探傷像検査に用いるカメラ校正用色票71の形態としては、R、G、B、Wの基準色と現像液の白色から浸透液の赤色に変化する数種の色が配されているとカラーキャリブレーションに好適である。
図6の浸透探傷像の色度範囲60内より、白色から赤色に変化する現像液に近い白色、欠陥候補のピンク色、欠陥に相当する赤色を段階的に選定し、色彩計72にてxyY値を計測しておき、その値と、先に作成した、使用するカメラ固有のxyY値の変換パラメータから各xyY値を算出し比べる事によって、変換パラメータの再現性を確認できる。浸透探傷像検査作業時に定期的に(好ましくは検査作業前に)、図6の色票71を用いて色再現性を確認する事によって、容易に信頼性のある高精度な色度測定を実現出来る効果がある。
また、本発明者らは、上記色票の基準色は照明光源の色温度で異なることを、確認している。すなわち、図2の実施例で用いている白色照明灯を光源として浸透探傷像検査を行う場合と、ハロゲンランプを光源として浸透探傷像検査を行う場合では、図6の色度範囲が異なる可能性があるため、光源に応じてキャリブレーション用の色度を選定する必要がある。
また、検査対象の表面状態の色合い(ステンレスなどの金属面や鉄系の黒皮状態の黒っぽい表面、あるいは錆びている茶色っぽい表面等)の違いによって、白色から赤色までの色度が異なる。このため白色、ピンク、赤色での補間色の数を多くして、カラーキャリブレーションをするほどxyYへの変換を高精度にすることが可能である。
さらに現像液や浸透液の色度に応じて の赤、緑、青、白の基準色および、白色から赤色に変化する色度を選定することが好ましい。

As a result, camera-specific conversion parameters a11 to a33 are obtained (84), and an xyY value equal to the value of the colorimeter can be obtained from the RGB values of the camera.
As the form of the camera calibration color chart 71 used for the penetrant flaw detection image inspection, the present inventors have used R, G, B, and W reference colors and several colors that change from white of the developer to red of the penetrant. Is suitable for color calibration.
From the chromaticity range 60 of the penetrant flaw detection image in FIG. 6, a white color close to a developing solution that changes from white to red, a pink color of a defect candidate, and a red color corresponding to a defect are selected in stages, and the xymeter 72 uses xyY. The reproducibility of the conversion parameter can be confirmed by measuring the value and calculating and comparing each xyY value from the value and the conversion parameter of the xyY value specific to the camera to be used. Periodically (preferably before inspection) during penetrant image inspection, color reproducibility is confirmed using the color chart 71 of FIG. 6 to realize reliable and highly accurate chromaticity measurement. There is an effect that can be done.
In addition, the present inventors have confirmed that the reference color of the color chart differs depending on the color temperature of the illumination light source. That is, there is a possibility that the chromaticity range of FIG. 6 is different between the case where the penetration inspection image inspection is performed using the white illumination lamp used in the embodiment of FIG. 2 as the light source and the case where the penetration inspection image inspection is performed using the halogen lamp as the light source. Therefore, it is necessary to select the chromaticity for calibration according to the light source.
Also, the chromaticity from white to red varies depending on the color of the surface condition of the object to be inspected (such as a metal surface such as stainless steel, an iron-based blackish surface, or a rusted brownish surface). For this reason, the number of interpolated colors in white, pink, and red is increased, and the color calibration can be performed with higher accuracy as the color calibration is performed.
Further, it is preferable to select a reference color of red, green, blue, and white and a chromaticity that changes from white to red according to the chromaticity of the developer or penetrant.

キャリブレーションによりあらかじめ算出したカメラ固有の変換パラメータを用いて、カメラから得られたRGB値をxyY値に色度変換し、画像中の色度分布を算出した後、52では、画像中から現像液の色度値、すなわち、欠陥でない部分の色度を基準値として算出する。まず、画像中の各画素の色度x、yを調べ、図9 (a)のグラフのように各x、y値をとる画素数をカウントし、色度の2次元度数分布を作る。そして、画像中で最も画素数の多いx色度値(図9 (b))とy色度値(図9 (c))を求める。画像中の大部分が欠陥ではない部分であることから、2次元度数分布のピーク値のx、y色度値が基準白色のxy色度値となる。   After converting the RGB values obtained from the camera to xyY values using the conversion parameters specific to the camera calculated in advance by calibration and calculating the chromaticity distribution in the image, at 52, the developer is extracted from the image. , That is, the chromaticity of a portion that is not defective is calculated as a reference value. First, the chromaticity x and y of each pixel in the image is examined, and the number of pixels taking each x and y value is counted as shown in the graph of FIG. 9A to create a two-dimensional frequency distribution of chromaticity. Then, an x chromaticity value (FIG. 9B) and a y chromaticity value (FIG. 9C) having the largest number of pixels in the image are obtained. Since most of the image is not a defect, the x and y chromaticity values of the peak value of the two-dimensional frequency distribution are the xy chromaticity values of the reference white.

53では、この基準白色に対する画像上の各位置での色相、色差を算出する。
基準白色の色度を(xc、yc)、画像上の位置(i、j)での色度を(xij、yij)とすると、図10 に示すように位置(i、j)での色相を、色度図上での基準色に対する向きで算出する。その算出式を(数5)に示す。
In 53, the hue and color difference at each position on the image with respect to the reference white color are calculated.
If the chromaticity of the reference white is (xc, yc) and the chromaticity at the position (i, j) on the image is (xij, yij), the hue at the position (i, j) is as shown in FIG. The calculation is performed in the direction with respect to the reference color on the chromaticity diagram. The calculation formula is shown in (Formula 5).

Figure 2005351910
Figure 2005351910


また、図11 に示すように位置(i,j)での色差を、色度図上での基準色からの距離で算出する。その算出式を(数6)に示す。

Further, as shown in FIG. 11, the color difference at the position (i, j) is calculated by the distance from the reference color on the chromaticity diagram. The calculation formula is shown in (Formula 6).

Figure 2005351910
Figure 2005351910


以上のように算出した基準白色に対する画像の各位置での色相・色差より、図12 に示すように、色相で欠陥として検出したい範囲を限定し(図では、色相θが、θ1≦θ≦θ2の範囲)、色差で基準白色との色の鮮やかさの違いの程度を限定する(図では、色差dが、d1≦d≦d2の範囲)。そしてこの範囲内にある部分を欠陥候補領域として抽出する。

From the hue / color difference at each position of the image with respect to the reference white calculated as described above, the range to be detected as a defect in hue is limited as shown in FIG. 12 (in the figure, hue θ is θ1 ≦ θ ≦ θ2). The range of color vividness is limited by the color difference (in the figure, the color difference d is in the range of d1 ≦ d ≦ d2). Then, a portion within this range is extracted as a defect candidate region.

このように色相と色差で範囲を限定して求めた欠陥候補の中には、欠陥として検出する必要のないものもある。例えば、基準白色に対し、徐々に色度が変化していくようなものは、欠陥ではなく、輪郭がはっきりとした領域が欠陥である。
そこで、このように周囲の色に対する色の変化がなだらかなものは正常部あるいは疑似欠陥3と見なし、変化が急激なもののみを欠陥2と見なす。55では、欠陥候補領域について、基準白色との色差の変化量を求め、その値がある一定値以上のものだけを欠陥とする。
Thus, some defect candidates obtained by limiting the range by hue and color difference do not need to be detected as defects. For example, when the chromaticity gradually changes with respect to the reference white, not a defect but a region with a clear outline is a defect.
Thus, a gentle color change with respect to surrounding colors is regarded as a normal part or a pseudo defect 3, and only a rapid change is regarded as a defect 2. In 55, the amount of change in color difference from the reference white is obtained for the defect candidate area, and only those having a certain value or more are determined as defects.

図13 を用いて説明すると、(a)には54により抽出された欠陥候補領域131が示されている。(b)の133は(a)の132上の基準白色との色差グラフである。更に、132上の各位置での色差133の変化量、すなわち、133を微分したものが、(d)の色差微分分布134である。このように基準白色との色差の変化量が小さいものは、微分値も小さくなる。ここで、(d)に示すように、微分値がある一定値135より大きいもののみを欠陥領域とする。その結果、(c)のように色差が大きく、かつ色差変化量が大きい、すなわち輪郭が鮮明な欠陥領域136のみが検出される。   Referring to FIG. 13, (a) shows a defect candidate area 131 extracted by 54. (B) 133 is a color difference graph with reference white on 132 of (a). Further, the amount of change in the color difference 133 at each position on 132, that is, a product obtained by differentiating 133 is the color difference differential distribution 134 of (d). In this way, when the amount of change in color difference from the reference white is small, the differential value is also small. Here, as shown in (d), only those having a differential value larger than a certain value 135 are defined as defect areas. As a result, as shown in (c), only the defect area 136 having a large color difference and a large color difference change amount, that is, a sharp outline is detected.

次に、しきい値135の決定方法を図12 を用いて説明する。図12 (a)のグラフは、縦軸を色相と色差により抽出された各欠陥候補領域内の色差の最大値、横軸を各欠陥領域の輪郭部分の色差微分値の最大値にとり、真の欠陥2の値を×で、疑似欠陥3の値を○でプロットしてある。また、141aは各色差微分値の度数分布、142aは、色差値の度数分布である。欠陥と疑似欠陥が明らかに分かれている場合には合否判定線144aは、141aと142aの度数分布の谷のピーク値を通り、プロットされた点の慣性主軸143aに垂直な直線144aとする。また、欠陥と疑似欠陥が分離していない場合、すなわち、度数分布の谷のピークがない場合には、判定線は144bとする。つまり、全ての欠陥候補領域を欠陥として検出し、見落とし、見逃しがないようにする。   Next, a method for determining the threshold value 135 will be described with reference to FIG. In the graph of FIG. 12A, the vertical axis represents the maximum value of the color difference in each defect candidate area extracted by hue and color difference, and the horizontal axis represents the maximum value of the color difference differential value of the contour portion of each defect area. The value of defect 2 is plotted with x, and the value of pseudo defect 3 is plotted with ◯. Reference numeral 141a denotes a frequency distribution of each color difference differential value, and 142a denotes a frequency distribution of the color difference values. When the defect and the pseudo defect are clearly separated, the pass / fail judgment line 144a is a straight line 144a that passes through the peak value of the valley of the frequency distribution of 141a and 142a and is perpendicular to the principal axis of inertia 143a of the plotted point. When the defect and the pseudo defect are not separated, that is, when there is no peak of the valley of the frequency distribution, the determination line is 144b. That is, all defect candidate areas are detected as defects so as not to be overlooked and overlooked.

次に、磁粉探傷での欠陥検出方法について、図14 と図16 とを用いて説明する。
図14 は、磁粉探傷のときの画像メモリ7の内容を解析する画像処理アルゴリズムの一例である。RGB画像の取り込みを行い(151)、次に蛍光磁粉の発光情報の最も多くはいっているG画像の微分処理を行う(152)。これにより、割れ欠陥のように、線状の輝度変化の大きいところは強調され、磁粉溜りのように輝度は高いが、輝度変化の少ないところは、強調されない。
次に、G微分画像の平均値からに2値化のしきい値を決定し、2値化する(153)。この2値化した画像から、孤立点などの画像ノイズを除去(154)して、欠陥候補を求めたあと、これらの欠陥候補の長さ、コントラスト等を計算し(155)、これらの値が、規定値より大きい場合、欠陥と判定する。
Next, a defect detection method in magnetic particle inspection will be described with reference to FIGS. 14 and 16.
FIG. 14 is an example of an image processing algorithm for analyzing the contents of the image memory 7 at the time of magnetic particle flaw detection. An RGB image is taken in (151), and then a G image differentiation process in which most of the emission information of the fluorescent magnetic powder is input is performed (152). As a result, a portion having a large linear luminance change such as a crack defect is emphasized, and a luminance is high such as a magnetic powder reservoir, but a portion having a small luminance change is not emphasized.
Next, a threshold value for binarization is determined from the average value of the G differential image, and binarization is performed (153). Image noise such as isolated points is removed from the binarized image (154), defect candidates are obtained, and the length, contrast, etc. of these defect candidates are calculated (155). If it is larger than the specified value, it is determined as a defect.

図16 は、欠陥と疑似欠陥との区別方法を示したものである。例えば、(a)に示すように、欠陥2と疑似欠陥3の輝度分布を161の線上でとると、(b)のような輝度分布162が得られる。欠陥2と疑似欠陥3の輝度値は、同程度である。輝度分布162を微分すると(b)のような輝度微分分布163が得られる。欠陥2は、輝度が急激に変化しており、疑似欠陥3では、なだらかに変化するので、微分処理をした結果を(d)に示すような判定しきい値164を用いて判定することにより、(c)のように欠陥2のみを抽出することができる。   FIG. 16 shows a method for distinguishing between defects and pseudo defects. For example, as shown in (a), when the luminance distribution of the defect 2 and the pseudo defect 3 is taken on a line 161, a luminance distribution 162 as shown in (b) is obtained. The luminance values of the defect 2 and the pseudo defect 3 are approximately the same. When the luminance distribution 162 is differentiated, a luminance differential distribution 163 as shown in (b) is obtained. The defect 2 has a sudden change in luminance, and the pseudo defect 3 changes gently. Therefore, by determining the result of the differential processing using the determination threshold 164 as shown in (d), Only the defect 2 can be extracted as shown in (c).

さて、図17 で、欠陥確認とデータ保存について説明する。自動検査で欠陥と疑似欠陥とを分離し、欠陥のみを抽出したはずであるが、見逃しや誤判定を防ぐため、浸透探傷のときでも、磁粉探傷のときでも、最後に目視での欠陥確認を行う。
図17 は、欠陥の確認過程を示すフローチャートである。まず、自動判定で欠陥と判定した部分に欠陥候補のマーカ表示を行う(171)。つぎに、コンピュータ5は、欠陥候補を1個づつ、検査員に判定することを要求する(172)。
検査員は、カラーの原画像を見て、真の欠陥かどうかを判定し(173)、真の欠陥と認めたときは、欠陥の位置、長さ、コントラストなどは、データ記憶装置7に登録され(174)、マーカは、赤色に変わる(175)。
さて、欠陥候補の確認で、検査員が疑似欠陥と判定したときは、マーカを消去する(176)。まだ欠陥候補が残っているなら、次の欠陥候補にマーカを表示する。すべての欠陥候補の確認が終わると(177)、カラーの原画像をデータ記憶装置7に保存する(178)。
図18 に、欠陥候補マーカ発生方法の一例を示す。欠陥候補181の始点P1と終点P2を結ぶ中心線182を求め、それと平行に一定値m離れたところに、欠陥候補マーカ183の長辺AB、CDを設定する。短辺AD、BCも同様にして決定する。欠陥の長さは、P1とP2の距離とする。磁粉探傷のときには、欠陥の深さと関係するコントラストは、P1からP2までコントラスト算出線184を走査し、この線上の平均輝度と最高輝度との差をとり、この差をP1からP2までもとめ、この平均値をもって欠陥のコントラストとする。なお、欠陥候補マーカは、矩形とは限らない。短辺AD、BCを半円にする方法でもよく、大切な点は、欠陥が、マーカで、隠されないようにすることである。
図19 に、カラーモニタ9における、欠陥候補表示方法の一例を示す。欠陥の長さが長い候補から順番に、検査員に原画像での確認を要求する。最初は、すべてのマーカは、白で表示し、真の欠陥と判定したもののマーカは別の色、例えば赤にし、疑似と判定したものは、消去していく。
図20 は、試験体1が長尺物であったときに、検査位置を特定する方法の一例である。目盛りの入ったスケール201を試験体1に固定し、スケール201がカメラ視野202の一部に入るように撮像する。スケールの目盛りについては、例えば1センチメートル毎に、数字を書いておく方法が考えられる。また、浸透探傷用のスケール201と磁粉探傷用のスケール201とを、色違いにしておくこともできる。例えば、浸透探傷のときには、スケール201は例えば白地に赤の目盛り及び数字とし、磁粉探傷のときには、スケールの数字は、白地に緑の蛍光色の目盛り及び数字とする。
図21に、撮像した画面の一例を示す。画面の下部にスケール201が同時に撮像されており、スケール201から、試験体1におけるカメラ位置を計算する。すなわち、スケール201には、目盛り数字210が記入されており、コンピュータ5を用いてパターンマッチング法などにより、認識することができる。また、スケール201には、例えば1センチメートル毎に区切り線211が入っており、より詳細なカメラ位置を計算することができる。画像上C1、C2の探査線212の画像信号として、断面信号213を得る。これから、画像の左端A、右端Bと区切り線211のE1,E2,E3、E4,E5の位置がわかる。E1,E2,E3、E4,E5の位置から撮像倍率が計算でき、目盛り数字210と合わせて、欠陥2の試験体1上での正確な位置がわかる。
以上の検査結果は記憶装置7に格納されるが、その例を図22に示す。
試験体1の検査すべき面が大きくて、検査面全体が一つの検査画面に入りきらないときには、いくつかの画像に分割して撮像、検査を行う。このとき、分割する画像は、検査面上で撮像範囲が少しずつ重なるように設定する。221a、221b、221cは、それぞれ試験体1の分割画像を示す。検査は、それぞれの分割画像に対して行う。その結果は、222に示すように、試験体毎に全体の画像情報が1つにまとまって格納され、更に、それぞれの欠陥について、位置、長さ、面積、色度及び色相などの情報も一緒に格納される。
検査員は、まず、記憶装置7に格納された試験体毎のデータ222をモニタ6の画面上に表示させて調べ、更に欠陥のあった部分について詳細に見たい場合は、その試験体名と画像NOから、相当する分割画像を呼び出してモニタ6の画面上に表示させることができる。この時、モニタ6の画面上には、表示されている画像データと関連付けて記憶されている欠陥の位置、長さ、面積、色度及び色相などの情報も一緒に表示させることができる。
また、検出された欠陥候補を、画面上でマーカー等を用いて強調して表示することにより、従来、目視検査で行っていたときと同じ程度の0.1〜0.3mmよりも大きい欠陥を、画面上で見逃してしまうのを防止することができる。
更に、画像の検出倍率を上げることにより、目視可能な大きさよりも微細な欠陥も、検出できるようになる。そして、この目視可能な大きさよりも微細な欠陥を画面上に拡大して表示させることにより、目視可能な大きさよりも微細な欠陥についても、その位置、長さ、面積、色度及び色相などを画面上で確認することができる。
データ記憶装置7の変わりに、例えば光ディスクやフレキシブルディスクのような可搬性の有る記憶媒体に記憶しても良い。このような記憶媒体に記憶させることにより、検査地点から離れた場所でも検査結果をディスプレイ上に表示させることができる。
更に、検査結果を、インターネットなどの通信回線を介して遠隔地に転送することもできる。これにより、検査地点から遠く離れた場所でも検査データを即座に見ることができる。また、このように検査結果を通信回線で送ることにより、遠隔地から即座に再検査や検査個所の追加・変更などの指示を行なうことができるので、検査の効率を上げることができる。
Now, defect confirmation and data storage will be described with reference to FIG. The defect should be separated from the pseudo defect by automatic inspection and only the defect should be extracted, but in order to prevent oversight and misjudgment, the defect is visually confirmed at the end whether it is penetration inspection or magnetic particle inspection. Do.
FIG. 17 is a flowchart showing a defect confirmation process. First, a defect candidate marker is displayed on a portion determined as a defect by automatic determination (171). Next, the computer 5 requests the inspector to determine each defect candidate one by one (172).
The inspector looks at the color original image to determine whether it is a true defect (173), and when it is recognized as a true defect, the position, length, contrast, etc. of the defect are registered in the data storage device 7. (174), the marker turns red (175).
If the inspector determines that the defect is a pseudo defect in the defect candidate confirmation, the marker is deleted (176). If a defect candidate still remains, a marker is displayed on the next defect candidate. When all the defect candidates have been confirmed (177), the color original image is stored in the data storage device 7 (178).
FIG. 18 shows an example of a defect candidate marker generation method. A center line 182 connecting the starting point P1 and the ending point P2 of the defect candidate 181 is obtained, and the long sides AB and CD of the defect candidate marker 183 are set at a position parallel to the center line 182 by a predetermined value m. The short sides AD and BC are determined in the same manner. The length of the defect is the distance between P1 and P2. At the time of magnetic particle flaw detection, the contrast related to the depth of the defect is scanned from the contrast calculation line 184 from P1 to P2, and the difference between the average luminance and the maximum luminance on this line is taken, and this difference is obtained from P1 to P2. The average value is used as the defect contrast. The defect candidate marker is not necessarily rectangular. A method of making the short sides AD and BC semicircular may be used, and an important point is to prevent the defect from being hidden by the marker.
FIG. 19 shows an example of a defect candidate display method in the color monitor 9. In order from the candidate with the longest defect length, the inspector is requested to confirm the original image. Initially, all the markers are displayed in white, the markers that are determined to be true defects are changed to another color, for example, red, and those that are determined to be pseudo are deleted.
FIG. 20 shows an example of a method for specifying the inspection position when the test body 1 is a long object. The scale 201 with the scale is fixed to the test body 1 and imaging is performed so that the scale 201 enters a part of the camera visual field 202. Regarding the scale of the scale, for example, a method of writing numbers for every centimeter can be considered. Moreover, the scale 201 for penetrant flaw detection and the scale 201 for magnetic particle flaw detection can be different in color. For example, when penetrating flaw detection, the scale 201 is, for example, red scales and numbers on a white background, and when magnetic particle flaw detection is performed, the scale numbers are green fluorescent color scales and numbers on a white background.
FIG. 21 shows an example of the captured screen. The scale 201 is simultaneously imaged at the bottom of the screen, and the camera position on the specimen 1 is calculated from the scale 201. That is, scale numbers 210 are written on the scale 201 and can be recognized by the pattern matching method using the computer 5. Further, the scale 201 includes a dividing line 211 for every centimeter, for example, so that a more detailed camera position can be calculated. A cross-sectional signal 213 is obtained as an image signal of the search lines 212 of C1 and C2 on the image. From this, the positions of the left end A and right end B of the image and the positions E1, E2, E3, E4, and E5 of the dividing line 211 are known. The imaging magnification can be calculated from the positions E1, E2, E3, E4, and E5, and together with the scale number 210, the exact position of the defect 2 on the specimen 1 can be known.
The above inspection results are stored in the storage device 7, and an example thereof is shown in FIG.
When the surface to be inspected of the test body 1 is large and the entire inspection surface cannot fit into one inspection screen, the image is divided into several images and inspected. At this time, the images to be divided are set so that the imaging ranges slightly overlap on the inspection surface. Reference numerals 221a, 221b, and 221c denote divided images of the test body 1, respectively. The inspection is performed on each divided image. As a result, as shown in 222, the entire image information is stored together for each specimen, and information such as position, length, area, chromaticity, and hue is also stored for each defect. Stored in
The inspector first displays and examines the data 222 for each test specimen stored in the storage device 7 on the screen of the monitor 6, and if he wants to see in detail the defective part, the test specimen name and A corresponding divided image can be called from the image NO and displayed on the screen of the monitor 6. At this time, information such as the position, length, area, chromaticity, and hue of the defect stored in association with the displayed image data can also be displayed on the screen of the monitor 6.
Further, by displaying the detected defect candidates with emphasis using a marker or the like on the screen, defects larger than 0.1 to 0.3 mm, which are the same as those conventionally performed by visual inspection, are displayed. , It can be prevented from being missed on the screen.
Furthermore, by increasing the detection magnification of the image, it becomes possible to detect defects that are finer than the size that can be visually observed. Then, by displaying on the screen a defect finer than the visible size, the position, length, area, chromaticity, hue, etc. of the finer defect than the visible size are also displayed. You can check it on the screen.
Instead of the data storage device 7, it may be stored in a portable storage medium such as an optical disk or a flexible disk. By storing in such a storage medium, the inspection result can be displayed on the display even at a location away from the inspection point.
Further, the inspection result can be transferred to a remote place via a communication line such as the Internet. As a result, the inspection data can be viewed immediately even at a location far from the inspection point. In addition, by sending the inspection result through the communication line in this way, it is possible to instruct immediately from a remote place such as re-inspection and addition / change of the inspection location, so that the efficiency of the inspection can be improved.

図1は、本発明で扱う検査対象の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of an inspection object handled in the present invention. 図2は、本発明による一実施の形態を示す欠陥検査装置の概略構成を示す正面図であるFIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of a defect inspection apparatus showing an embodiment according to the present invention. 図3は、図2の装置構成における偏光フィルタの効果を示すモニタ画面の正面図である。FIG. 3 is a front view of a monitor screen showing the effect of the polarizing filter in the apparatus configuration of FIG. 図4は、紫外線カットフィルタの効果を示すモニタ画面の正面図である。FIG. 4 is a front view of a monitor screen showing the effect of the ultraviolet cut filter. 図5は、本発明による浸透探傷における自動検査方法の流れを示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the automatic inspection method in the penetrant flaw detection according to the present invention. 図6は、xy色度図を示す。FIG. 6 shows an xy chromaticity diagram. 図7は、カメラ校正用の構成を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing a configuration for camera calibration. 図8は、カメラ校正処理の流れを示すフロー図である。FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the camera calibration process. 図9は、色差画像から基準白色色度を求める方法を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a method for obtaining the reference white chromaticity from the color difference image. 図10は、色度図上で色相を算出する方法を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of calculating a hue on a chromaticity diagram. 図11は、色度図上で色差を算出する方法を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a method for calculating a color difference on a chromaticity diagram. 図12は、図10 で求めた色相と図11 で求めた色差から欠陥候補領域を求める方法を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a method for obtaining a defect candidate area from the hue obtained in FIG. 10 and the color difference obtained in FIG. 図13は、図12 で求めた欠陥候補領域から疑似欠陥を判別して欠陥領域を求める方法を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a method of determining a defect area by determining a pseudo defect from the defect candidate area obtained in FIG. 図14は、図13 に示した欠陥候補領域から疑似欠陥を判別して欠陥領域を求めるためのしきい値135を求める方法を説明する図である。FIG. 14 is a diagram for explaining a method for determining a threshold value 135 for determining a defect area by determining a pseudo defect from the defect candidate area shown in FIG. 図15は、本発明の磁粉探傷における画像処理アルゴリズムの一例を示すフロー図である。FIG. 15 is a flowchart showing an example of an image processing algorithm in magnetic particle flaw detection according to the present invention. 図16は、本発明の磁粉探傷における疑似欠陥の判別方法を説明する図である。FIG. 16 is a diagram for explaining a method for determining pseudo defects in magnetic particle flaw detection according to the present invention. 図17は、本発明における欠陥の確認とデータの保存の過程を示すフロー図である。FIG. 17 is a flowchart showing the process of defect confirmation and data storage in the present invention. 図18は、本発明における欠陥候補マーカの発生方法の一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a defect candidate marker generation method according to the present invention. 図19は、本発明における欠陥候補表示方法の一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an example of a defect candidate display method according to the present invention. 図20は、本発明による検査位置を特定する方法の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of a method for specifying an inspection position according to the present invention. 図21は、本発明による検査位置を特定する情報の入った検査画像の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing an example of an inspection image containing information for specifying an inspection position according to the present invention. 図22は、記憶装置7に格納する検査結果データの構成の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a configuration of inspection result data stored in the storage device 7.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・試験体 2・・・割れ欠陥 3・・・擬似欠陥
4・・・カラー画像メモリ 5・・・コンピュータ 6・・・カラーモニタ
7・・・データ記憶装置 21・・・カラーテレビカメラ 22a・・・偏光フィルタ22b・・・紫外線カットフィルタ 23・・・偏光フィルタ板
24a・・・白色照明灯 24b・・・紫外線照明灯 71・・・カメラ校正用色票
183・・・欠陥候補マーカ 201・・・スケール 711・・・カメラ校正用色票。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Test body 2 ... Crack defect 3 ... Pseudo defect
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Color image memory 5 ... Computer 6 ... Color monitor 7 ... Data storage device 21 ... Color television camera 22a ... Polarization filter 22b ... Ultraviolet cut filter 23 ... Polarization Filter plate
24a ... White illumination lamp 24b ... UV illumination lamp 71 ... Color chart for camera calibration
183 ... Defect candidate marker 201 ... Scale 711 ... Color chart for camera calibration.

Claims (12)

浸透探傷法による欠陥検査方法であって、カラービデオカメラを用いて検査対象物の被検査面を撮像し、該撮像して得た画像の色度を基準となる色度に変換した情報を用いて前記被検査面の欠陥を検査することを特徴とする欠陥検査方法。   A defect inspection method using a penetrant flaw detection method, which uses information obtained by imaging a surface to be inspected using a color video camera and converting the chromaticity of the image obtained by imaging to a reference chromaticity And inspecting the surface to be inspected for defects. 浸透探傷法による欠陥検査方法であって、検査対象物の被検査面を偏光光で照明し、該偏光光で照明された被検査面を偏光フィルタを介してカラービデオカメラで撮像し、該撮像して得た画像の色度を基準となる色度に変換した画像から前記被検査面の欠陥候補を抽出し、該抽出した欠陥候補の画像を表示することを特徴とする欠陥検査方法。   A defect inspection method using a penetrating flaw detection method, in which an inspection surface of an inspection object is illuminated with polarized light, and the inspection surface illuminated with the polarized light is imaged with a color video camera via a polarizing filter, and the imaging A defect inspection method comprising: extracting defect candidates on the surface to be inspected from an image obtained by converting the chromaticity of an image obtained in this way into a reference chromaticity, and displaying the extracted defect candidate image. 前記検査対象物の被検査面をカラービデオカメラで該カラービデオカメラの視野内に該視野の位置情報を入れて撮像し、該撮像して得た画像から前記被検査面内の欠陥候補を抽出し、該抽出した欠陥候補の画像を前記視野の位置情報と共に画面上に表示することを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の欠陥検査方法。   The inspection target surface of the inspection object is imaged with a color video camera with the position information of the visual field in the visual field of the color video camera, and defect candidates in the inspection surface are extracted from the image obtained by the imaging The defect inspection method according to claim 1, wherein the extracted defect candidate image is displayed on a screen together with position information of the visual field. 前記視野の位置情報が、前記視野内に配置されたスケールによるものであることを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の欠陥検査方法。   The defect inspection method according to claim 3, wherein the position information of the visual field is based on a scale arranged in the visual field. 前期被検査面を、前記カラービデオカメラで、複数の視野にわたって撮像することを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の欠陥検査方法。    The defect inspection method according to claim 1, wherein the surface to be inspected in the previous period is imaged over a plurality of fields of view with the color video camera. 前記カラービデオカメラでR、G、B、白の色見本(色票)を撮像し、該撮像したカラービデオカメラ固有のRGB色度値を演算により基準となるxy色度値に変換する変換係数に基づいて、前記検査対象物の被検査面を撮像して得られたカラー画像を前記xy色度に変換し、該変換したカラー画像を用いて前記被検査面の欠陥を検出することを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の欠陥検査方法。   Conversion coefficients for imaging R, G, B, and white color samples (color charts) with the color video camera and converting the RGB color values specific to the captured color video camera into reference xy chromaticity values by calculation A color image obtained by imaging the surface to be inspected of the inspection object is converted into the xy chromaticity, and a defect of the surface to be inspected is detected using the converted color image. The defect inspection method according to claim 1 or 2. 前記カラービデオカメラでR、G、B、白、および、浸透探傷に用いる現像液(白色あるいは相当色)および浸透探傷液(赤色あるいは相当色)と、現像液(白色あるいは相当色)と浸透探傷液(赤色あるいは相当色)の化学的変化による混合色を用いた色見本(色票)を撮像し、該撮像して得た前記カラービデオカメラ固有のRGB色度値を基準となるxy色度値に変換する変換係数を求め、該求めた変換係数に基づいて前記検査対象物の被検査面を撮像して得られるカラー画像を前記xy色度に変換し、該変換したカラー画像を用いて前記被検査面の欠陥を検出することを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の欠陥検査方法。   R, G, B, white, developer (white or equivalent color) and penetration flaw detection solution (red or equivalent color), developer (white or equivalent color) and penetration flaw detection used in the color video camera An image of a color sample (color chart) using a mixed color due to a chemical change of the liquid (red or equivalent color) is taken, and the xy chromaticity based on the RGB chromaticity value specific to the color video camera obtained by the imaging A conversion coefficient to be converted into a value is obtained, a color image obtained by imaging the surface to be inspected of the inspection object is converted into the xy chromaticity based on the obtained conversion coefficient, and the converted color image is used. The defect inspection method according to claim 1, wherein a defect on the surface to be inspected is detected. 前記色見本(色票)が、同一面上に構成されていることを特徴とする請求項7に記載の欠陥検査方法。   The defect inspection method according to claim 7, wherein the color samples (color charts) are formed on the same surface. 浸透探傷法による欠陥検査装置であって、検査対象物の被検査面を照明する照明手段と、該照明手段で照明された前記被検査面をカラービデオカメラで撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像して得た前記被検査面の画像から該被検査面の欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出手段と、該欠陥候補抽出手段で抽出した欠陥候補の画像を表示する表示手段と、前記欠陥候補抽出手段で抽出した欠陥候補の画像を欠陥に関する情報と共に記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した欠陥候補の画像の中から所望の画像を選択して前記表示手段に再度表示させる画像選択手段とを備えたことを特徴とする欠陥検査装置。   A defect inspection apparatus using a penetrating flaw detection method, wherein an illuminating unit illuminates a surface to be inspected of an inspection object, an imaging unit that images the surface to be inspected illuminated by the illuminating unit with a color video camera, and the imaging unit Defect candidate extracting means for extracting defect candidates on the inspection surface from the image of the inspection surface obtained by imaging in step, display means for displaying an image of defect candidates extracted by the defect candidate extraction means, and the defect Storage means for storing defect candidate images extracted by the candidate extraction means together with information on defects, and image selection for selecting a desired image from defect candidate images stored in the storage means and displaying the selected image again on the display means And a defect inspection apparatus. 浸透探傷法による欠陥検査装置であって、検査対象物の被検査面を照明する照明手段と、該照明手段で照明された前記被検査面をカラービデオカメラで撮像する撮像手段と、該撮像手段のカラービデオカメラでR,G,B、白の色見本(色票)を撮像して得られる前記カラービデオカメラ固有のRGB色度値を基準となるxy色度値に変換する変換係数を求める演算手段と、前記撮像手段で撮像して得た前記被検査面の画像を前記演算手段で求めた変換係数を用いて変換した画像から該被検査面の浸透探傷による欠陥候補を抽出する浸透探傷欠陥候補抽出手段と、該浸透探傷欠陥候補抽出手段で抽出した欠陥候補の画像を表示する表示手段とを少なくとも備えたことを特徴とする欠陥検査装置。   A defect inspection apparatus using a penetrating flaw detection method, wherein an illuminating unit illuminates a surface to be inspected of an inspection object, an imaging unit that images the surface to be inspected illuminated by the illuminating unit with a color video camera, and the imaging unit Conversion coefficients for converting the RGB chromaticity values specific to the color video camera obtained by imaging R, G, B, and white color samples (color charts) with the color video camera to a reference xy chromaticity value are obtained. Penetration flaw detection for extracting defect candidates due to penetration flaw detection on the surface to be inspected from an image obtained by converting the image of the surface to be inspected obtained by imaging with the calculation means and the conversion coefficient obtained by the calculation means A defect inspection apparatus comprising at least defect candidate extraction means and display means for displaying an image of defect candidates extracted by the penetration flaw detection defect candidate extraction means. 前記被検査面を撮像する前記カラービデオカメラの視野内に該視野の位置情報を表示する位置情報表示手段を配置したことを特徴とする請求項9または10の何れかに記載の欠陥検査装置。   11. The defect inspection apparatus according to claim 9, wherein position information display means for displaying position information of the visual field is disposed within a visual field of the color video camera that images the surface to be inspected. 前記位置情報表示手段が、スケールであることを特徴とする請求項11に記載の欠陥検査装置。
The defect inspection apparatus according to claim 11, wherein the position information display unit is a scale.
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