ES2209129T3 - Procedimiento para la inspeccion de superficie de una banda en desplazamiento por segmentacion de imagen en zonas sospechosas. - Google Patents

Procedimiento para la inspeccion de superficie de una banda en desplazamiento por segmentacion de imagen en zonas sospechosas.

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ES2209129T3
ES2209129T3 ES98917231T ES98917231T ES2209129T3 ES 2209129 T3 ES2209129 T3 ES 2209129T3 ES 98917231 T ES98917231 T ES 98917231T ES 98917231 T ES98917231 T ES 98917231T ES 2209129 T3 ES2209129 T3 ES 2209129T3
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Abstract

La invención se refiere a un procedimiento para examinar la superficie de una banda (10) desenfilada, para detectar un defecto superficial, que consiste en las siguientes etapas: formar al menos una imagen digital de la banda (10), compuesta por un conjunto de elementos de imagen, cada uno de ellos con un valor digital asignado; filtrar la imagen digital para detectar defectos superficiales; y procesar la imagen digital filtrada para identificar el tipo de defecto superficial en la banda (10). Antes de la etapa de procesado de la imagen digital se segmenta la imagen digital en zonas sospechosas conteniendo cada una de ellas un defecto superficial, ejecutándose dicha etapa de procesado de imagen en dichas zonas sospechosas.

Description

Procedimiento para la inspección de la superficie de una banda en desplazamiento por segmentación de imagen en zonas sospechosas.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la inspección superficial de una banda en desplazamiento, en particular una chapa laminada que se desplaza a gran velocidad, así como a una instalación para la inspección superficial que utiliza dicho procedimiento.
Una primera técnica clásica para la inspección superficial de una chapa consiste en efectuar un control visual de la superficie de la banda. Una técnica de este tipo es muy fastidiosa para el operario y necesita, además, hacer pasar la banda a través de una línea específica de una cadena de laminación, a través de la cual se desplaza a velocidad reducida. Esta técnica tiene el inconveniente de reducir considerablemente el rendimiento de la cadena de laminación.
Otra técnica conocida para la inspección superficial consiste en controlar el estado superficial de la banda de manera automática por medio de una cámara de toma de imágenes y de una unidad de tratamiento de las señales para el análisis en tiempo real de las imágenes suministradas por la cámara de toma de imágenes.
En un procedimiento de este tipo, se forma al menos una imagen numérica de al menos una de las caras de la banda, constituida por un conjunto de líneas sucesivas de elementos de imagen afectados respectivamente con un valor numérico, se filtra al menos una de dichas imágenes numéricas para la detección de irregularidades superficiales, por detección de variaciones relativas de dichos valores numéricos y se trata al menos una de dichas imágenes numéricas filtradas para la identificación del tipo de defecto superficial de la banda.
Este tipo de técnica de inspección superficial permite controlar las bandas que se desplazan a velocidades mucho mayores que las velocidades utilizadas en las técnicas de inspección por control visual.
Sin embargo, las imágenes numéricas formadas se presentan en forma de imágenes sucesivas que son susceptibles de cortar ciertos defectos.
De este modo, los defectos cortados corren el riesgo de ser mal identificados y de ser identificados como defectos separados.
Esto ocurre igualmente cuando los defectos superficiales se presentan bajo una forma segmentada.
Un objeto de la invención consiste en paliar este inconveniente.
Otro objeto de la invención consiste en proporcionar un procedimiento para la inspección superficial y una instalación para la inspección superficial correspondiente que permitan inspeccionar superficies que se desplazan a gran velocidad.
Así pues, la invención tiene por objeto un procedimiento para la inspección superficial de una banda en desplazamiento, para la detección de defectos superficiales, que comprende las etapas que consisten en formar, con ayuda de medios de toma de imágenes, al menos una imagen numérica de al menos una de las superficies de la banda, constituida por un conjunto de líneas sucesivas de elementos de imágenes, afectados respectivamente por un valor numérico, filtrar al menos una de dichas imágenes numéricas para la detección de irregularidades superficiales, por detección de variaciones relativas de dichos valores numéricos, segmentar al menos una de dichas imágenes numéricas en sus zonas sospechosas de manera que cada zona sospechosa contenga una irregularidad superficial, y tratar las zonas sospechosas para la identificación del tipo de defecto superficial correspondiente a cada irregularidad detectada, caracterizado porque la etapa de segmentación de al menos una de dichas imágenes consiste en calcular un primer perfil de variación de los valores numéricos de los elementos de imagen en una primera dirección, trocear dicho perfil calculado con el fin de delimitar bandas de elementos de imagen que presenten, respectivamente, al menos una irregularidad superficial, calcular, para cada banda delimitada, un segundo perfil de variación de los valores numéricos en una segunda dirección distinta de la primera dirección, y trocear dicho segundo perfil calculado para delimitar las citadas zonas sospechosas que contengan, respectivamente, una irregularidad superficial. Dicha etapa de cálculo del citado primer perfil comprende el cálculo de la suma de los valores numéricos de cada columna de elementos de imagen, comprendiendo dicha etapa de cálculo del segundo perfil el cálculo, para cada banda, de la suma de los valores numéricos de cada línea de los elementos de imagen.
De este modo, la segmentación de las imágenes no se hace ya de manera arbitraria, sino en función de la aparición de irregularidades superficiales, no siendo ya susceptibles los defectos de ser cortados por el tratamiento de las imágenes.
El procedimiento según la invención puede comprender, además, una o varias características siguientes:
-
ulteriormente a la etapa de segmentación de las imágenes en zonas sospechosas, se calcula, para cada zona, la superficie individual de porciones de la zona, constituidas respectivamente por elementos de imagen que representan un segmento de irregularidad, y se eliminan los segmentos de irregularidad cuya superficie sea menor que un umbral predefinido;
-
la citada etapa para la formación de las imágenes comprende la formación de un conjunto de imágenes de parte sucesivas de la banda en desplazamiento, en forma de líneas y de columnas de elementos de imágenes, y la fusión de dichas imágenes en una imagen, memorizándose las citadas líneas en una memoria con direcciones sucesivas;
-
ulteriormente a la etapa de filtración de la imagen memorizada, se delimita en dicha memoria una zona de almacenamiento, en respuesta a una detección de un elemento de imagen de una irregularidad, en la que se almacenan líneas de elementos de imagen sucesivamente suministrados por los medios de toma de imágenes y comprende al menos un elemento de imagen correspondiente al menos a una irregularidad, efectuándose dicha etapa de segmentación sobre cada zona de almacenamiento;
-
la zona de almacenamiento, abierta en la memoria como respuesta a una detección de un elemento de imagen de una irregularidad, se cierra desde el momento en que no haya sido detectado ningún elemento de imagen de al menos una irregularidad en un número predeterminado de líneas de elementos de imagen;
-
el procedimiento comprende, además, una etapa para la detección de zonas de almacenamiento de gran longitud, por comparación con el número de líneas de elemento de imagen, almacenadas en cada zona de almacenamiento, con un umbral predeterminado de detección de zonas de almacenamiento de gran longitud, cerrándose dicha zona de almacenamiento en caso en que se sobrepase dicho umbral;
-
ulteriormente a la etapa de segmentación de imagen en zonas sospechosas, se forma un grupo de zonas sospechosas apareándose zonas sospechosas de zonas de almacenamiento sucesivas, una al menos de las cuales es una zona de almacenamiento de gran longitud, y que corresponde a una misma irregularidad, y cuando el número total de las líneas de elementos de imagen de las zonas sospechosas de dicho grupo sea mayor que un umbral de detección de defecto de gran longitud, se efectúa la etapa de tratamiento de la imagen sobre una de dichas zonas sospechosas de dicho grupo y se afecta el resultado del tratamiento a las otras zonas sospechosas de dicho grupo.
La invención tiene igualmente por objeto una instalación de inspección superficial para la realización de un procedimiento tal como se ha definido anteriormente, caracterizada porque comprende una instalación de inspección superficial de una banda en desplazamiento para la realización de un procedimiento de inspección, caracterizada porque comprende medios de toma de imágenes de al menos una de las superficies de la banda, una memoria para el almacenamiento de al menos una imagen de la banda en forma de líneas y de columnas de elementos de imagen asociados respectivamente con un valor numérico, un circuito para la filtración de al menos una de dichas imágenes numéricas para la detección de irregularidades superficiales por detección de variaciones relativas de dichos valores numéricos y una unidad de tratamiento de las señales procedentes del dispositivo de filtración, que comprende un primer nivel de segmentación de al menos una de dichas imágenes numéricas en zonas sospechosas que presentan, respectivamente, una irregularidad superficial y un segundo nivel para el tratamiento de imagen de zonas sospechosas para la identificación del tipo de defecto superficial correspondiente a dicha irregularidad, y porque el primer nivel de segmentación comprende primeros medios de cálculo de un primer perfil de variación de los valores numéricos de los elementos de imagen en una primera dirección, y segundos medios de cálculo de un segundo perfil de variación de los valores numéricos en una segunda dirección, distinta de la primera dirección. La citada etapa de segmentación comprende primeros medios de cálculo de la suma de los valores numéricos de los elementos de imagen de cada columna de elemento de imagen para la elaboración de un primer perfil de variación de los valores numéricos y segundos medios de cálculo de la suma de los valores numéricos de los elementos de imagen de cada línea para la elaboración de un segundo perfil de variación de dichos valores numéricos.
Esta instalación puede comprender, además, las características siguientes, tomadas de manera aislada o en su combinación:
-
la instalación comprende, además, medios para la filtración de dichos perfiles, asociados con dichos primeros y segundos medios de cálculo, y medios para el escalonado conectados con dichos medios de filtración para la delimitación de dichas zonas sospechosas;
-
la instalación comprende, dispuestos a la salida del circuito de filtración y conectados con la memoria, medios para la gestión del direccionado de los elementos de imagen en dicha memoria, adaptados para delimitar en la misma zonas de almacenamiento adaptadas para el registro de líneas sucesivas de elementos de imagen que comprenden, respectivamente, al menos un elemento de imagen correspondiente a al menos una irregularidad, teniendo cada una de dichas zonas de almacenamiento una capacidad máxima;
-
la unidad de tratamiento comprende, además, medios de cálculo del número de líneas de elementos de imagen de zonas sospechosas almacenadas en zonas de almacenamiento sucesivas y que corresponden a una misma irregularidad y medios para la comparación de dicho número de líneas con un umbral de detección de defecto de gran longitud.
Otras características y ventajas se pondrán de manifiesto por la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es un esquema general de un modo de realización de una instalación de inspección superficial según la invención;
- la figura 2 representa una parte de una imagen suministrada por los medios de toma de imágenes de la instalación de la figura 1 y almacenada en la memoria;
- las figuras 3a hasta 3e representan diferentes imágenes de la superficie de una banda durante una etapa de división de imágenes;
- la figura 4 es un organigrama que ilustra el funcionamiento general de la instalación de la figura 1;
- la figura 5 es un organigrama que muestra las diferentes etapas del tratamiento de las imágenes numéricas filtradas;
- las figuras 6a y 6b son esquemas que muestran, en función de la longitud y de la anchura de los defectos superficiales, las diferentes clases de defectos, respectivamente para un producto semi-acabado (DKP) y para un producto galvanizado; y
- la figura 7 es un organigrama que muestra las etapas de un programa de análisis de defecto superficial detectado.
La instalación representada en la figura 1 está destinada a la detección de defecto superficial de una banda 10 en trance de desplazamiento a gran velocidad, por ejemplo una chapa laminada que sale de una línea de laminación.
Las superficies de la chapa 10 son inspeccionadas por medio de un aparato de toma de imágenes 12 que suministra a un nivel de filtración 14 imágenes numéricas de la superficie de la banda.
En el ejemplo de realización representado, la instalación comprende un solo aparato de toma de imágenes 12 dispuesto sobre una de las superficies de la banda, pero evidentemente, la instalación puede estar equipada con dos aparatos de imágenes adaptados para formar imágenes de cada superficie de la banda 10.
El aparato de toma de imágenes 12 puede estar constituido por cualquier tipo de aparato apropiado para la utilización considerada, cuya anchura de campo sea sensiblemente igual a la anchura de la zona de inspección de la banda 10, cuya zona de inspección puede estar constituida por la totalidad de la anchura de la banda. De este modo puede estar constituido bien por una o varias cámaras matriciales que proporcionen imágenes de longitudes finitas, teniendo en consideración el sentido de desplazamiento de la banda, o bien por una cámara o por varias cámaras lineales que proporcionen imágenes de longitud infinita.
En el caso en que no sea suficiente una cámara matricial o lineal para cubrir toda la anchura de la zona de inspección de la banda, se utilizan varias cámaras distribuidas sobre la anchura de la banda.
Haciendo referencia a la figura 2, el aparato de toma de imágenes 12 forma líneas i de M elementos de imagen I_{i,j}, o pixeles, direccionables, mediante una señal de los pixeles según la longitud de la banda 10, por línea nº i y, según la anchura, por columna nº j de elementos de imagen, estando asociado cada elemento de imagen con un valor numérico representativo de un nivel de gris.
Las líneas de elementos de imagen son almacenadas en una memoria 18 del nivel de filtración bajo la acción de un circuito 20 de gestión.
Según un primer ejemplo, el aparato de toma de imágenes está constituido por una cámara lineal que suministra 10.000 líneas de 2.048 pixeles por segundo a la memoria 18, siendo almacenadas estas líneas en la memoria con direcciones sucesivas.
Según otro ejemplo, el aparato de toma de imágenes está constituido por dos cámaras matriciales distribuidas sobre la anchura de la banda para cubrir la anchura de la banda y adaptadas para tomar 10 imágenes/segundo. Cada imagen suministrada por una sola cámara está constituida por 1.024 líneas de 1.024 pixeles, suministradas a la memoria 18.
De este modo, el sistema de toma de imágenes suministra permanentemente líneas de elementos de imagen, estando asociado cada elemento de imagen con un valor numérico que representa un nivel de gris. Se concibe que tiene cadencia por línea, si se trata de una cámara lineal, y que tiene cadencia por grupo de líneas si se trata de una cámara matricial.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, se ve que el nivel de filtración 14 comprende, además, un circuito de filtración 21, constituido por un operador de tratamiento de imágenes que asegura la detección de variaciones relativas de los valores numéricos de los elementos de imagen o pixeles para la detección de irregularidades superficiales.
Preferentemente, el circuito de filtración está constituido por un circuito de detección de contorno, por ejemplo un detector de tipo "Prewitt", que detecta variaciones de niveles de gris entre elementos de imagen situados unos en las proximidades de los otros, lo que permite detectar zonas de la chapa 10 que presentan irregularidades superficiales.
Como muestra la figura 1, la salida del circuito de filtración 14 está conectada con una unidad de tratamiento de señales 22, que comprende un primer nivel 24 de segmentación de las imágenes numéricas en zonas de elementos de imagen que delimitan respectivamente una irregularidad superficial detectada por el nivel de filtración 14, y un segundo nivel 26 de tratamiento de señales, constituido por un circuito de cálculo 28 asociado con una memoria 30 correspondiente, en la que se almacenan algoritmos de tratamiento para el reconocimiento y la identificación de defecto superficial, para cada zona que presente una irregularidad superficial.
La instalación representada en la figura 1, está dotada, además, con un dispositivo de visualización 32 conectado a la salida de la unidad de tratamiento 22, una de cuyas entradas está conectada con una salida del circuito de cálculo 28 y que permite la visualización de los defectos superficiales detectados, asociados con informaciones relativas al tipo de defecto y a parámetros representativos de la gravedad de estos defectos, como se describirá en detalle más adelante.
La descripción del funcionamiento de la instalación, que acaba de describirse, se hará ahora con referencia a las figuras 2 a 7.
En la figura 3a se ha representado una parte de la chapa 10, que presenta un conjunto de irregularidades superficiales tal como 34.
El campo del aparato de toma de imágenes 12 cubre preferentemente toda la anchura de la banda 10. Haciendo referencia a la figura 4, en el transcurso de una primera etapa 36, el aparato de toma de imágenes toma líneas sucesivas de elementos de imágenes de la superficie de la banda 10, siendo almacenados estos elementos de imagen, en la memoria 18, asociados con un valor de nivel de gris.
En el curso de esta primera etapa 36 de toma de imágenes, el circuito de gestión 20 efectúa, en caso dado, una fusión de las imágenes suministradas por el aparato de toma de imágenes 12, reagrupando los pixeles sucesivos, por una parte en el sentido de la anchura de la banda 10 en el caso en que se utilicen varias cámaras para cubrir toda la anchura de la zona de inspección, para obtener en la memoria 18 una imagen, cuya anchura corresponda a la de la zona inspeccionada y, por otra parte, en el sentido de la longitud de la banda 10, en el caso en que el aparato de toma de imágenes 12 utilice una o varias cámaras matriciales, fusionando los grupos de líneas de pixeles sucesivamente suministrados.
La imagen, almacenada en la memoria 18, denominada a continuación "imagen bruta", está constituida por un conjunto de elementos de imágenes I_{i,j}, designando i la dirección de la línea en la memoria, que varía desde 1 hasta N, y j designa el número de un elemento de imagen de cada línea y que varía de 1 hasta M, siendo M igual pro ejemplo a 2.048, estando asociado cada elemento de imagen con un valor numérico de nivel de gris.
Debe señalarse que el valor N depende de la capacidad de la memoria. Esta capacidad debe estar adaptada para el memorizado de un número suficiente de líneas, teniéndose en consideración el tratamiento ulterior que debe ser realizado. Por ejemplo, para el memorizado de una imagen que corresponda a una longitud de 15 m de chapa con un número de líneas de elementos de imagen igual a 1.024/m, N es preferentemente igual a 15.360 líneas.
Cuando la capacidad de la memoria esté asegurada, serán memorizadas líneas que llegan sucesivamente en el lugar de líneas de pixeles más antiguas y previamente memorizadas y normalmente tratadas.
Cuando la memoria 18 esté saturada y cuando las citadas líneas de pixeles más antiguas no hayan sido tratadas, se emitirá una alarma de saturación para indicar que una zona de la banda no será inspeccionada.
En este caso, se marca sobre la banda la zona no inspeccionada, por identificación y memorizado en un fichero de las líneas sucesivas no memorizadas, con vistas, por ejemplo, a un análisis estadístico de porciones de la banda no inspeccionada.
Sin embargo, teniendo en cuenta la velocidad media de desplazamiento de la banda y la densidad media de las irregularidades superficiales a ser identificadas para un tipo de banda dado, se puede determinar una potencia media de cálculo necesaria que corresponde a una velocidad de tratamiento media por encima de la cual ya no se corre el riesgo, en la práctica, de borrar líneas no tratadas.
Preferentemente, se dimensionan, por lo tanto, los módulos de tratamiento para que la velocidad instantánea de tratamiento sea mayor que esta velocidad media.
De este modo, además de su papel de fusión de las imágenes, la memoria 18 asegura un papel de tampón que permite encajar variaciones y, en particular, aumentos de la carga de tratamiento debidos a un aumento de la densidad de irregularidades superficiales.
En el transcurso de la etapa 38 siguiente se asocia, con cada imagen almacenada en la memoria 18, una imagen binaria que representa líneas de contorno de irregularidades superficiales.
Para hacer esto, en el transcurso de esta etapa, las líneas sucesivas de elementos de imagen bruta son filtradas por el circuito de filtración 21, constituido, como se ha mencionado anteriormente, por ejemplo por un filtro bidireccional de Prewitt de tipo clásico, que tiene como función la de detectar variaciones de niveles de gris de los elementos de imagen bruta que traducen la existencia de irregularidades superficiales con vistas a la determinación de su contorno inscrito en la imagen binaria asociada.
En el modo de realización descrito, se considera que el filtro empleado es un filtro de Prewitt, pero evidentemente puede ser utilizado cualquier otro tipo de filtro adaptado para la utilización considerada.
El filtro de Prewitt asegura una señalización de la posición del contorno de la irregularidad superficial detectando, sobre cada línea de una imagen bruta, elementos de imagen susceptibles de pertenecer a una línea de contorno de irregularidad, designándose estos elementos a continuación como "pixeles sospechosos".
El filtro que se utiliza en este caso afecta un valor numérico "1" a cada elemento de imagen binario asociado con cada píxel sospechoso de la imagen bruta suministrada por el aparato de toma de imágenes 12, manteniéndose en 0 los otros pixeles de la imagen binaria.
Esta etapa 38 de filtración permite, de este modo, formar en la memoria 18 una imagen binaria constituida por un conjunto de elementos binarios de imagen B_{i,j} con cada uno de los cuales está afectado un valor binario igual a l para un píxel que pertenece a un contorno de una irregularidad e igual a un valor nulo para un píxel que no pertenece a un contorno de una irregularidad superficial.
En el transcurso de la etapa 40 siguiente, la imagen binaria almacenada en la memoria 18 es tratada con ayuda de un operador clásico de conectividad que aplica una máscara a esta imagen para forzar al valor numérico "1" de los pixeles de la imagen binaria que tengan un valor nulo y situados entre dos elementos de imagen sospechosos relativamente próximos, con vistas a obtener y a definir líneas continuas para cada contorno detectado.
Una vez que han sufrido este tratamiento, las imágenes brutas y binarias son limpiadas para eliminar las manchas delimitadas por un contorno cuya superficie sea menor que un umbral determinado, por ejemplo 3x3 pixeles. Entonces se obtiene una imagen binaria, superpuesta a la imagen bruta, suministrada por el aparato de toma de imágenes 12 y que muestra los contornos que delimitan las irregularidades superficiales detectadas en la imagen bruta. La imagen binaria y la imagen bruta están listas entonces para el tratamiento.
En el transcurso de la etapa 42 siguiente, el circuito de gestión 20 analiza, sucesivamente, cada línea de la imagen binaria memorizada, para la detección de los elementos binarios de valor "1", es decir sospechosos. Desde el momento en que un píxel sospechoso haya sido detectado, el circuito de gestión 20 señala el número de la línea correspondiente, abre una zona de almacenamiento de capacidad predeterminada en forma de una ventana en la memoria 18 (etapa 44) a partir de este número de línea y mantiene esta ventana abierta en tanto en cuanto el circuito de gestión detecte pixeles sospechosos en las líneas siguientes.
Esta ventana, designada a continuación como "ventana sospechosa", contiene así pixeles sospechosos, es decir susceptibles de pertenecer a una irregularidad superficial.
El circuito de gestión 20 cierra de nuevo la ventana sospechosa desde el momento en que no se detecte ningún píxel sospechoso en un número predeterminado de líneas sucesivas de la imagen binaria, registrando el número de la última línea en la que se ha señalado un píxel sospechoso.
La ventana sospechosa, definida de este modo en la memoria 18, representa un segmento de imagen bruta, asociada con un segmento de imagen binaria correspondiente y contiene, al menos, una irregularidad superficial que se trata de identificar y de reconocer.
En particular, la ventana, abierta durante la etapa 44, se mantiene abierta en tanto en cuanto el número de las últimas líneas sucesivas de elementos de imagen almacenadas en la citada ventana que no contienen píxel sospechoso, no sobrepase un número de umbral predeterminado de líneas binarias sucesivas, siendo este umbral al menos igual a 1.
De este modo, en el transcurso de la etapa 45 siguiente, el número de las líneas sucesivas de elementos de imagen que no contienen píxel sospechoso, se compara con el número de umbral y, en caso de igualdad, la ventana sospechosa se cierra (etapa 46).
Por otra parte, durante la etapa 47, el número de líneas registradas en la ventana abierta se compara con un umbral predeterminado denominado de "detección de ventana de gran longitud" o de "detección de un defecto largo".
Este umbral predeterminado corresponde a la capacidad máxima, predeterminada, de las zonas de almacenamiento en la memoria 18.
Si el número de líneas registradas es mayor que el umbral, la ventana se cierra (etapa 48) y se decide, durante la etapa 50 siguiente, que la ventana es una ventana denominada "sospechosa de gran longitud", que contiene una irregularidad superficial cuyo número de líneas de elementos de imagen es mayor que el umbral de detección de defecto largo.
Se observará, igualmente, que en el ejemplo de realización descrito, las ventanas sospechosas son abiertas de manera sucesiva.
El procedimiento de inspección superficial se prosigue por fases de división de las ventanas sospechosas almacenadas en la memoria 18 en zonas denominadas "zonas sospechosas" cada una de las cuales presenta una irregularidad superficial, utilizándose bien la componente correspondiente a la imagen bruta, o bien la componente correspondiente a la imagen binaria.
Para hacer esto, la etapa 24 realiza, en el transcurso de las etapas 58 hasta 64 siguientes, un cálculo, con ayuda de medios apropiados, por ejemplo de medios de programas de ordenador, del perfil de acumulación de los valores numéricos o de los valores binarios, respectivamente para cada imagen bruta o cada imagen binaria, por una parte en el sentido longitudinal y, por otra parte, en el sentido de la anchura, por proyección de los valores numéricos o de los valores binarios según dos ejes perpendiculares y por escalonado de los perfiles con el fin de delimitar zonas sospechosas, cada una de las cuales incorpora una irregularidad superficial.
Aun cuando el cálculo de este perfil puede ser efectuado a partir de los valores numéricos asociados con los elementos de imagen de la imagen bruta o a partir de los valores binarios de la imagen almacenada después del tratamiento, se considerará a continuación, en la descripción, que el tratamiento de la imagen es efectuado a partir de la imagen binaria.
Esta operación de cálculo comienza con una fase de segmentación de cada ventana sospechosa en banda sospechosa que engloba irregularidades, realizándose a continuación el segmentado de cada banda en una o varias zonas sospechosas.
En primer lugar, en el transcurso de la etapa 58, la etapa 24 calcula, por medio de un circuito de cálculo 24-a (figura 1), la suma de los valores binarios de cada línea de la ventana sospechosa para obtener, sobre M columnas, un primer perfil transversal, en el sentido de la anchura de la banda. De este modo se obtiene la curva representada en la figura 3b.
En el transcurso de la etapa 60 siguiente, este perfil es alimentado a la entrada de un circuito de alineación 24-b, para alinearse de manera que no se separen elementos de imagen de una irregularidad situados unos en las proximidades de los otros.
El circuito de alineación 24-b puede estar constituido por cualquier tipo de filtro apropiado, tal como un filtro RIF de respuesta por impulsos finitos, o RII con respuesta en forma de impulsos infinitos, pero preferentemente está constituido por un filtro de tipo con ventana deslizante que permite suministrar un perfil alineado r(x) cuyos valores se determinan según la siguiente relación:
(1)r(x) = \sum\limits^{K}_{i=-k}F(x-i)x Q(i)
en la que K designa la anchura de la ventana deslizante,
F(x-i) designa el valor de la columna (x-i) del perfil a ser alineado,
Q designa el coeficiente del filtro con ventana deslizante, elegido por ejemplo igual a 1, y
x designa el número de columna del perfil alineado.
El perfil, alineado de este modo, se escalona a continuación por medio de un circuito de escalonado 24-c, en el transcurso de la etapa 62 siguiente, por comparación con un valor de umbral de detección de irregularidades.
De este modo se obtiene el perfil alineado y escalonado, representado en la figura 3c, que delimita bandas sospechosas, representadas por medio de trazos discontinuos en la figura 3a, cada una de las cuales engloba una o varias irregularidades superficiales.
Como se ha mencionado precedentemente, las bandas sospechosas, definidas de este modo, son segmentadas a continuación en zonas sospechosas, cada una de las cuales presenta una irregularidad superficial.
Para hacer esto, en el transcurso de la etapa 64 siguiente, las etapas 58, 60 y 62 se efectúan de nuevo y se aplican independientemente a cada línea de elementos de imagen de cada banda sospechosa, con el fin de obtener un perfil de acumulación de los valores binarios en el sentido longitudinal, como se ha representado en la figura 3d.
Este perfil longitudinal es a continuación alineado y escalonado, como precedentemente, para obtener la imagen representada en la figura 3e en la que se han definido zonas sospechosas, tales como 66, cada una de las cuales delimita una irregularidad superficial detectada, pudiendo comprender cada irregularidad, evidentemente, varios objetos o segmentos de irregularidad.
Cada zona sospechosa, definida de este modo, contiene por lo tanto un segmento de imagen bruta y el segmento de imagen binaria correspondiente.
Preferentemente, las zonas sospechosas 66, delimitadas de este modo, se alimentan además a la entrada de un segundo circuito de cálculo 24-d, conectado con la salida del circuito de escalonado 24-c, mediante el cual son eliminadas las irregularidades de dimensiones pequeñas.
Para hacer esto, en el transcurso de la etapa 68 siguiente se trata, de manera independiente, cada zona sospechosa de la imagen binaria por medio de un algoritmo de marcaje clásico con vistas a delimitar objetos constituyentes de una irregularidad superficial, definiéndose cada objeto por un conjunto de elementos de imagen sospechosos en contacto entre sí.
La superficie de cada objeto se calcula a continuación, así como la superficie media de los objetos que pertenecen a una misma zona sospechosa.
Los objetos de pequeñas dimensiones son eliminados del tratamiento. Para hacer esto, se decide eliminar los objetos cuya superficie individual sea menor que un porcentaje predeterminado de la superficie media calculada.
De este modo se obtienen, a la salida del circuito de cálculo 24-d, zonas sospechosas, cada una de las cuales contiene una irregularidad, en las que los pequeños objetos han sido eliminados.
Estas zonas sospechosas, limpiadas de este modo, son almacenadas a continuación en la memoria 30 del circuito de cálculo 28 con vistas a ser tratadas, como se describirá en detalle a continuación con referencia a la figura 5.
Debe señalarse que los circuitos de cálculo 24-a, de alineación 24-b, y de troceado 24-c y de cálculo 24-d son circuitos de tipo clásico. Por lo tanto no se describirán en detalle a continuación.
En el caso en que una ventana sospechosa haya sido calificada como ventana sospechosa de gran longitud en el transcurso de la etapa 50 precedente, la etapa de tratamiento de las imágenes va precedida por una fase de eliminación del tratamiento de ciertas zonas sospechosas, lo que permite disminuir la carga del circuito de cálculo 28.
A este efecto, desde el momento en que se detecta (etapas 47, 48 y 50) una ventana sospechosa de gran longitud y que se la corta en zonas sospechosas como se ha descrito precedentemente, se señala en el curso de la etapa 70 siguiente, al menos, una zona sospechosa de esta ventana, cuya línea inferior de elementos de imagen pertenece a la de la citada ventana. Esta zona sospechosa, señalada de este modo se califica entonces como "zona sospechosa cortada por abajo".
La ventana sospechosa siguiente, una ventana sospechosa de gran longitud, se califica como "ventana sospechosa de prolongación".
Se concibe que una ventana sospechosa de prolongación pueda ser, igualmente, de gran longitud.
Tras el corte, como se ha descrito precedentemente, de una ventana sospechosa de prolongación, en zonas sospechosas, se señala al menos una zona sospechosa de esta ventana cuya línea superior de elementos de imagen pertenece a la de la citada ventana, calificándose entonces a esta zona sospechosa como "zona sospechosa cortada por arriba" o "zona sospechosa de prolongación" (etapa 71).
Se aparean las zonas sospechosas "cortadas por abajo" de la ventana de gran longitud y las "cortadas por arriba", de la ventana sospechosa de prolongación (etapa 72).
En el transcurso de la etapa 73 siguiente se determina si la ventana sospechosa de prolongación es, a su vez, de gran longitud. Si este es el caso, se señala al menos una zona sospechosa de esta ventana, cuya línea inferior de elementos de imagen pertenece a la de la citada ventana, calificándose entonces a esta zona sospechosa como anteriormente a modo de "zona sospechosa cortada por abajo" y se efectúa el mismo tratamiento para la recomposición de esta zona sospechosa con las zonas sospechosas "cortadas por arriba" de la ventana siguiente, denominada de prolongación (etapa 74).
A medida que se produce el apareamiento o la asociación de las zonas sospechosas cortadas de una ventana con la siguiente, se actualiza la longitud de cada defecto. En el transcurso de la etapa 75 siguiente, la unidad de tratamiento 22 compara la longitud de cada defecto con la longitud de una ventana de gran longitud, es decir con el umbral de detección de defecto largo mencionado precedentemente.
Desde el momento en que esta longitud sobrepase a la de una ventana de gran longitud, se califica el defecto como que es un defecto largo (etapa 76) y se abre "un grupo defecto largo" definido por una zona de la memoria del nivel de tratamiento en el que se colocan todas las zonas sospechosas sucesivamente cortadas y asociadas, que constituyen, de hecho, un solo y único defecto denominado "defecto largo".
A continuación se eliminan del tratamiento de la imagen todas las zonas sospechosas de prolongación, que pertenezcan a grupos "defecto largo"; de este modo, en cada grupo "defecto largo", el tratamiento de la imagen se efectúa únicamente sobre la primera zona sospechosa ("cortada por abajo") y, para simplificar el tratamiento, se afecta el resultado de este tratamiento a todas las zonas sospechosas de prolongación del mismo grupo "defecto largo".
A medida que se produce el apareamiento o la asociación de las zonas sospechosas, cortadas, de una ventana con la siguiente, actualizándose la longitud de cada defecto asociado con zonas sospechosas que se corresponden desde una ventana a la siguiente, se puede constatar en el transcurso de la etapa 75 que este defecto no es un defecto largo.
La segmentación de un defecto de este tipo no puede tener lugar sobre más de dos ventanas sucesivas, en caso contrario se calificaría como defecto largo.
En este caso, se abre en la memoria 30 una zona de almacenamiento en forma de una zona sospechosa denominada "de recomposición" en la que se colocan las dos zonas sospechosas cortadas del mismo defecto, convenientemente ensambladas y centradas, adaptándose el tamaño de dicha ventana para alinear dicho defecto como en el caso de las zonas sospechosas no cortadas (etapa 77).
Las zonas sospechosas de recomposición se tratan a continuación como todas las otras zonas sospechosas.
Puesto que ahora se ha concluido la fase de segmentación de las imágenes brutas y binarias en zonas sospechosas a ser tratadas, se procede entonces al tratamiento de cada zona sospechosa delimitada durante las etapas 58 a 68, con excepción de las zonas sospechosas de prolongación del grupo "defecto largo".
El tratamiento de cada zona sospechosa se describirá ahora con referencia a las figuras 5 y 7.
Este tratamiento se inicia con una etapa 78 de cálculo de parámetros de identificación de defecto, generalmente calificada como etapa de extracción de parámetros.
De una manera en sí conocida, se determina la naturaleza de los parámetros susceptibles de caracterizar los defectos o las irregularidades superficiales de la banda a ser inspeccionada y necesarios para su reconocimiento de identificación de manera precisa y fiable.
Igualmente se determina el modo de cálculo de estos parámetros, principalmente en función de los valores de elementos de imagen de la imagen bruta o binaria de una zona sospechosa que contiene dicho defecto o dicha irregularidad superficial.
De una manera clásica, entre estos parámetros se encuentra, generalmente, la longitud, la anchura y la superficie de una irregularidad superficial en una zona sospechosa, la intensidad media de los niveles de gris de los elementos de la imagen bruta en el interior del defecto, la desviación tipo de los niveles de gris... .
El número de parámetros necesarios para un reconocimiento preciso y fiable, designado a continuación como P, puede ser muy elevado y alcanzar por ejemplo 65.
Una vez que se han definido ahora la naturaleza y el modo de cálculo de los parámetros de los defectos para un tipo de banda a ser inspeccionada, se procede al cálculo de los P parámetros para cada zona sospechosa.
Cada zona sospechosa o irregularidad puede representarse de este modo por un punto en un espacio P-dimensional.
Este número elevado P de parámetros es un impedimento, con relación al tiempo y a los medios de tratamiento de reconocimiento de las zonas sospechosas. Con el fin de evitar, o al menos para limitar este impedimento, se efectúa una etapa de pulido 80, que permite simplificar de manera considerable el tratamiento de cada zona sospechosa, clasificándose las irregularidades según un conjunto de clases de pulido. Esta etapa de pulido, que constituye una clasificación previa de las irregularidades, según un conjunto de clases predefinidas, permite dividir el problema general del análisis de las irregularidades en un conjunto de problemas más simples de tratar.
En particular, en el interior de cada clase de pulido, se define un conjunto de clases elementales o familias de defectos, cuyo número es limitado.
Para poder utilizar la etapa de pulido, es necesario haber previsto una fase previa de definición de las clases de pulido y, eventualmente, de su señalización simplificada asociada, generalmente antes de la realización del procedimiento según la invención.
Esta fase previa es específica para un tipo de banda a ser inspeccionada.
Como ejemplo de fase previa que desemboca a la definición de clases de pulido, se procede por aprendizaje de la manera siguiente.
Se procede a una inspección superficial, como se ha descrito precedentemente, hasta este estado del procedimiento, de un número suficiente de muestras del mismo tipo de banda para llegar a una población suficientemente numerosa y representativa de zonas sospechosas, cada una de cuyas irregularidades está representada por un punto en el espacio P-dimensional precedentemente mencionado.
Según el método conocido por otra parte de análisis factorial de correspondencia, se señala el modo en que estos puntos se reagrupan en nubes en este espacio.
Se considera entonces que cada región del espacio, que delimita una nube, permite definir una tipología de defectos, y los defectos de una misma nube tienen, por lo tanto, elementos en común y podrán ser representados, eventualmente, en una señal simplificada propia a esta nube o a esta tipología.
Para definir los ejes de una señal simplificada propia de una tipología o de una nube dada, se pueden utilizar los ejes principales de inercia de esta nube, cuyas posiciones y direcciones pueden ser calculadas de una manera en sí conocida.
De este modo, pueden ser representados todos los defectos de una misma clase en la misma señal simplificada en un espacio, cuya dimensión es menor que P, es decir que todos los defectos de una misma clase pueden ser caracterizados por un número reducido de parámetros, menor que P.
Si se utilizan los métodos matemáticos clásicos, se establecen matrices de cambio de marca que permiten pasar de una representación de los defectos en un espacio P-dimensional a una representación del mismo defecto en una marca simplificada de dimensiones reducidas.
De este modo, en esta fase previa, destinada a preparar el pulido, se han definido tipologías o "clases de pulido" de defectos y una marca simplificada de representación de defecto, propia para cada clase de pulido.
Según un ejemplo específico, estas clases de pulido pueden definirse a partir de la longitud (L) o de la anchura (l) de las irregularidades; haciendo referencia a las figuras 6a y 6b, se definen por ejemplo 5 y 6 clases de pulido, respectivamente para una chapa "DKP" y para una chapa galvanizada, a saber una clase de defectos pequeños (pt), una clase de defectos finos y cortos (fc), una clase de defectos finos y largos (fl), una clase de defectos medios y cortos (mc), una clase de defectos medios y largos (ml) y una clase de defectos anchos (la); estando asociada con cada clase una marca simplificada de representación.
Después de la etapa de extracción de los parámetros, puede llevarse a cabo ahora la etapa 80 de clasificación previa o de pulido, propiamente dicha.
Para hacer esto, se reparte cada defecto o irregularidad superficial de zona sospechosa en las diferentes clases de pulido previamente definidas, en función del valor de los P parámetros de un defecto y de las características que definen estas clases.
Esta distribución previa de los defectos en clases de pulido permite simplificar considerablemente el reconocimiento de defectos, efectuándose este reconocimiento sobre cada clase de pulido.
Como variante, se representan todos los defectos de una misma clase en la marca simplificada asociada con esta clase, utilizando la matriz de cambio de marca de esta clase, aplicada a los P parámetros. Se llega entonces a una caracterización simplificada de todos los defectos, mediante un número reducido de parámetros, lo que limita la cantidad de cálculos a ser efectuados durante el reconocimiento.
La etapa 82 ulterior del tratamiento consiste en reconocer y en identificar los defectos de cada clase de pulido.
El tratamiento de identificación y de reconocimiento es específico para cada clase de pulido y generalmente se define previamente en función de los tipos de defecto que es susceptible de encontrar en cada clase.
Este tratamiento de identificación y de reconocimiento puede consistir en una clasificación basándose por ejemplo en el método denominado de las "esferas de Coulomb".
Igualmente pueden utilizarse otros métodos conocidos, como el método de análisis discriminante, el método del árbol de decisión o el método que pasa por la determinación de la "K" inmediatamente más próxima.
Según el método de las esferas de Coulomb, las tipologías de defecto, específicas de una clase de pulido dada, están representados por esferas, señalizables, en posición y en tamaño, en el espacio simplificado asociado con esta clase.
Cada esfera corresponde a un tipo de defecto y/o a un número de identificación de defecto.
De este modo, para reconocer e identificar un defecto de una clase de pulido dada, se marca, durante la etapa 83, a cual de las esferas pertenece el defecto y se atribuye el número de identificación asociado con esta esfera (etapa 84).
Ventajosamente, esta operación de reconocimiento y de identificación puede efectuarse de una manera muy rápida puesto que el número de esferas y del número de parámetros son reducidos debido a la etapa precedente de pulido, pudiendo ser realizados los cálculos de clasificación sobre un número reducido de criterios.
En el caso particular en el que se encuentre, en el interior de una clase de pulido dada, un defecto que no pertenezca a ninguna esfera, se le atribuye el nombre de identificación de la esfera más próxima.
De este modo, al final de la etapa 84 de afectación de un nombre de identificación de defecto a cada irregularidad, todas las irregularidades están identificadas de manera correspondiente a un tipo particular de defecto.
la etapa 86 siguiente consiste en efectuar una segunda clasificación utilizando una segunda etapa de clasificación del circuito de cálculo 28, a partir de un número de clases reducido, con el fin de confirmar, por ejemplo, el resultado proporcionado por la primera etapa de clasificación y eliminar ciertas incertidumbres que hubiesen podido aparecer en la identificación de ciertos defectos o, por ejemplo, con el fin de diferenciar en tipología más estrecha defectos de un mismo tipo que se habría definido no diferenciar en el primer nivel de clasificación, a falta de prestaciones suficientes de clasificación a este nivel.
Para poder utilizar esta segunda etapa 86 de clasificación, es necesario haber previsto una fase previa de calificación de cada clase elemental.
En esta fase previa, se efectúan tratamientos estadísticos de validación o de no-validación de la clasificación efectuada para la identificación de los defectos, utilizándose el procedimiento que acaba de ser descrito, con el fin de marcar las clases elementales que contienen el máximo de errores de clasificación de defecto.
Estas clases elementales, en número reducido, que contienen el mayor número de errores de clasificación, se califican como "clases elementales de identificación incierta", las otras, que contienen el mínimo de errores de clasificación, son calificadas como "clases elementales de identificación cierta".
La segunda clasificación, utilizada en la etapa 86, se efectúa únicamente sobre los defectos o irregularidades clasificadas en las clases elementales de identificación incierta.
La segunda etapa de clasificación utiliza, por ejemplo, uno de los métodos de clasificación mencionados precedentemente.
Esta etapa está adaptada, por ejemplo, para validar o no la pertenencia de los defectos a estas clases de identificación incierta. En caso de no-validación, el defecto es considerado entonces como que no es un defecto y es eliminado del tratamiento.
Igualmente puede adaptarse para distribuir los defectos de ciertas clases elementales de identificación incierta en clases de identificación precisa, predefinidas según una tipología más estrecha.
Debe señalarse que esta clasificación suplementaria se refiere a un número muy reducido de clases de defectos y por lo tanto puede efectuarse de una manera muy rápida.
A continuación de estas etapas 80 hasta 86, cada defecto está identificado y reconocido, es decir afectado a una clase elemental.
La fase de tratamiento de imágenes se concluye por una etapa 88 de fusión de los datos en el transcurso de la cual algunos defectos son reagrupados, utilizándose criterios previamente definidos, que se refieren principalmente a la geometría y a la topología de los defectos (por ejemplo: distancias de los defectos entre sí, posición idéntica por encima y por debajo de la banda, proximidad del borde de la banda, ...).
Esta fase de fusión permite remediar ciertas imperfecciones susceptibles de aparecer durante el reconocimiento de los defectos y resolver algunos problemas particulares de confusión, sin tener que volver a cuestionar los resultados ya confirmados.
La decisión de reagrupamiento de defectos se hace tras la confrontación de informaciones procedentes de la proximidad inmediata de un objeto a reconocer, del orden de un metro por ejemplo, de otros aparatos de toma de imágenes (por ejemplo dirigidos hacia la otra cara de la banda), o de datos relativos al tratamiento de la banda (naturaleza de la banda, punto de detención, ...).
En particular, se decide reagrupar entre sí defectos para los cuales subsista una ambigüedad sobre el nombre, así como defectos de la misma naturaleza.
Por otra parte, se reagrupan los defectos que presentan relaciones de proximidad particulares, por ejemplo a saber los defectos situados de una manera próxima, sobre una misma cara de la banda o sobre una cara opuesta, así como los defectos situados en la misma alineación longitudinal o transversal.
De este modo, por ejemplo, en el caso de una chapa galvanizada, un defecto de tipo "rastra granulosa" se traduce en una multitud de irregularidades superficiales situadas en las proximidades del borde de la chapa. En este caso, la identificación del defecto no es completamente fiable. En efecto, cada una de estas irregularidades puede ser reconocida como que pertenece a una "rastra granulosa", o puede ser reconocida individualmente como un defecto de otro tipo, principalmente una "exfoliación", o una "hinchazón".
En este caso particular, se fusionan las irregularidades situadas en las proximidades del borde de la chapa y alineadas entre sí y se les identifica como pertenecientes a un defecto de tipo "rastra granulosa".
Igualmente, según otro ejemplo, se reagrupan, en el transcurso de esta etapa de fusión, los defectos situados en la misma posición, sobre las caras superior e inferior de la chapa y se les da un nombre idéntico.
En el transcurso de esta etapa de fusión y, como se ha descrito precedentemente, con referencia a la etapa 76 de la figura 4, se reagrupan igualmente los defectos largos, cortados durante la apertura de las ventanas sospechosas, afectando, como se ha mencionado precedentemente, el nombre del defecto de la zona sospechosa de gran longitud a los defectos de las zonas sospechosas de prolongación del mismo grupo.
En el transcurso de esta etapa de fusión, se analiza igualmente la población de cada clase elemental de defecto sobre una longitud dada de banda, es decir el número de defectos por unidad de longitud que presenta la misma identificación.
A continuación se compara esta población con un umbral predeterminado, determinado umbral de presunción de defecto periódico. Este umbral es determinado para la misma longitud dada de banda.
Cuando la población de una clase elemental sobrepase dicho umbral, se considerará que defectos de esta clase presentan probablemente un carácter periódico.
Para validar este carácter, se puede utilizar un método clásico para la detección de defectos periódicos.
De manera ejemplificativa, se traza el histograma de la distancia entre cada defecto de esta clase y, si este histograma pone en evidencia una periodicidad (fundamental o armónica), se abre en la memoria un grupo específico "defecto periódico" y se reagrupan en este mismo grupo los defectos periódicos de esta clase.
Según una variante, esta etapa de detección y de reagrupamiento de los defectos periódicos puede realizarse después de la extracción de los parámetros pero antes de la identificación y del reconocimiento, incluso antes del pulido o de la clasificación previa.
Esta variante supone entonces un tratamiento de clasificación específico, relativamente sumario puesto que debe basarse en la caracterización de los defectos según un número elevado P de parámetros y, para la detección de los defectos periódicos, se analiza entonces la población de las clases elementales definidas en esta clasificación específica.
Esta variante presenta la ventaja de mostrar un resultado que no depende de las prestaciones de los módulos de reconocimiento (pulido y clasificación aguas abajo).
Una vez que han sido detectados, reconocidos y, eventualmente, reagrupados los defectos correspondientes a irregularidades detectadas, la fase ulterior del procedimiento de inspección consiste en analizar los defectos con vistas a determinar su gravedad, para permitir la determinación del grado de defectos de la banda. Esta fase se describirá ahora con referencia a la figura 7.
Como paso previo, antes de la realización del procedimiento, para cada clase o cada tipo de defecto, en función de diferentes nocividades intrínsecas posibles del tipo de defecto, se define un conjunto de subclases, estando asociada cada subclase con una nocividad intrínseca posible del tipo de defecto. Cada subclase puede estar afectada eventualmente con un coeficiente de gravedad intrínseco.
Se concibe que cada irregularidad superficial sea identificada en este estadío y por lo tanto caracterizada por parámetros característicos, en particular por un número reducido de parámetros.
Durante la primera etapa 90 de esta fase de análisis de los defectos se asimilan los defectos, reagrupados en un grupo de fusión en la etapa precedente, con un umbral de defecto denominado "defecto de fusión". A este efecto, se calculan para estos defectos reagrupados los parámetros que caracterizan el defecto de fusión por combinación lineal de los valores de los parámetros que caracterizan cada defecto o irregularidad del grupo de fusión.
A partir de los valores de los parámetros que caracterizan los defectos no reagrupados y los defectos de fusión, se efectúa, durante la etapa 92 siguiente, una clasificación suplementaria de estos defectos según el conjunto de subclases propio para cada tipo de defecto.
Esta clasificación suplementaria puede realizarse según el mismo tipo de métodos que los que han sido utilizados para el reconocimiento de los defectos.
Esta clasificación suplementaria conduce a un resultado independiente de las utilizaciones ulteriores de la chapa.
Como consecuencia de esta clasificación suplementaria, se puede definir un "perfil de grado de defecto intrínseco" de banda por una lista que da la población de cada subclase "gravedad" de cada tipo o "clase elemental" de defecto, estando relacionada esta población con una unidad de longitud de banda; este perfil puede representarse, por ejemplo, en forma de histogramas de la población de cada subclase, dispuestos adyacentemente en un orden predeterminado (subclases junto a subclases, clases junto a clases).
Paralelamente, para una utilización dada de la banda, se puede definir, según el mismo formalismo (por ejemplo: histogramas en el mismo orden) un "perfil de grado de defectos admisible" a saber, para cada subclase "gravedad" de cada tipo de defecto posible, una formación máxima admisible para esta utilización dada (siempre referida a la misma unidad de longitud de banda).
Este "perfil de grado de defecto admisible" no se define "una vez por todas" para una utilización dada; este puede incluso variar en función, por ejemplo, de la evolución del cuaderno de las cargas de esta utilización.
A continuación se comparan, en la etapa 94, el perfil de grado de defecto intrínseco de la banda inspeccionada y el perfil del grado de defecto admisible de la utilización deseada de dicha banda.
De este modo, en el transcurso de la etapa 94, si se comprueba que el perfil de grado de defecto intrínseco de la banda inspeccionada entra (o está contenido) en el perfil de grado de defecto admisible de la utilización considerada de esta banda, esta banda es considerada como aceptable o validada para esta utilización (etapa 96).
Si esto no ocurre, esta banda inspeccionada es considerada como inaceptable "defectuosa" frente a esta utilización (etapa 98).
Con objeto de evitar el rechazo de esta banda inspeccionada, se investiga entonces la utilización en el perfil de grado de defecto admisible en la que entra (o está contenido) el perfil de grado de defecto intrínseco de esta banda inspeccionada, y se afecta esta banda con esta otra utilización.
Se sabe, en efecto, que una chapa que presenta un número predeterminado de defectos de una gravedad dada y de un tipo particular puede no ser defectuosa para una utilización, pero puede ser defectuosa para otra utilización.
Por ejemplo, una chapa que presente un arañazo es defectuosa si no se somete a una laminación durante una etapa de tratamiento ulterior pero es considerada como no defectuosa si se somete a una nueva laminación, en la que los arañazos son aplanados.
La ventaja determinante de este procedimiento de evaluación del grado de defecto de una banda por medida de un perfil del grado de defecto intrínseco consiste en que esta medida es independiente de la utilización ulterior y agua debajo de la banda, y de la evolución referente a los criterios a ser satisfechos por esta utilización.
Ventajosamente, los perfiles de grado de defecto intrínseco de las bandas inspeccionadas pueden servir, a la inversa, para seguir la evolución y las derivas eventuales de los procedimientos de fabricación de estas bandas, según, por ejemplo, las campañas de fabricación; de este modo pueden marcarse, por ejemplo, eventuales derivas del comportamiento de la cadena de laminación aguas arriba.
Los perfiles de grado defecto intrínseco de las bandas inspeccionadas pueden servir, igualmente, para identificar derivas en el propio sistema de inspección.
Según una variante simplificada del procedimiento de análisis del grado de defecto, se puede afectar, con cada subclase "gravedad" de los tipos de defectos, un coeficiente cuyo valor es función de la gravedad estimada para una utilización dada, y definir el perfil de grado de defecto de una banda por la suma de las poblaciones de cada subclase multiplicadas por el coeficiente correspondiente. Para validar esta utilización, se verifica entonces, simplemente, que el resultado obtenido, a saber dicha suma, no sobrepase un valor predeterminado definido para esta utilización.
Pueden considerarse otras variantes simplificadas, basadas sobre la utilización de coeficientes.

Claims (12)

1. Procedimiento para la inspección superficial de una banda en desplazamiento, para la detección de defectos superficiales, que comprende las etapas que consisten en:
-
la formación, con ayuda de medios de toma de imágenes (12), al menos de una imagen numérica de al menos una de las caras de la banda (10), constituida por un conjunto de líneas sucesivas de elementos de imágenes (I_{i,j}, B_{i,j}), afectadas respectivamente con un valor numérico;
-
la filtración de al menos una de dichas imágenes numéricas para la detección de irregularidades superficiales (34), por detección de variaciones relativas de los citados valores numéricos,
-
la segmentación de al menos una de dichas imágenes numéricas en zonas sospechosas (66) de manera que cada zona sospecha (66) contenga una irregularidad superficial (34); y
-
el tratamiento de las zonas sospechosas (66) para la identificación del tipo de defecto superficial que corresponde a cada regularidad (34) detectada;
caracterizado porque la etapa de segmentación de al menos una de dichas imágenes consiste en calcular un primer perfil de acumulación de los valores numéricos de los elementos de imagen (I_{i,j,} B_{i,j}) en una primera dirección, en escalonar dicho perfil calculado con el fin de delimitar bandas de elementos de imagen, cada uno de los cuales presenta al menos una irregularidad superficial (34), a calcular, para cada banda delimitada, un segundo perfil de acumulación de los valores numéricos en una segunda dirección, distinta de la primera dirección, y en escalonar dicho segundo perfil calculado para delimitar dichas zonas sospechosas (66), cada una de las cuales contiene una irregularidad superficial, porque dicha e tapa de cálculo del citado primer perfil comprende el cálculo de la suma de los valores numéricos de cada columna de elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}), y porque dicha etapa de cálculo de dicho segundo perfil comprende el cálculo, para cada banda, de la suma de los valores numéricos de cada línea de elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, después de la etapa de segmentación de las imágenes en zonas sospechosas (66), se calcula, para cada zona (66), la superficie individual de porciones de la zona, constituidas respectivamente por elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}) que representan un segmento de irregularidad, y se eliminan los segmentos de irregularidad cuya superficie sea menor que un umbral predefinido.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dicha etapa de formación de imágenes comprende la formación de un conjunto de imágenes de partes sucesivas de la banda (10) en desplazamiento, en forma de líneas y de columnas de elementos de imágenes (I_{i,j}, B_{i,j}), y la fusión de dichas imágenes en una imagen, memorizándose dichas líneas en una memoria (18) con direcciones sucesivas.
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, después de la etapa de filtración de la imagen memorizada, se delimita en dicha memoria (18) una zona de almacenamiento, en respuesta a una detección de un elemento de imagen de una irregularidad, en la que se han almacenado líneas de elementos de imagen sucesivamente suministradas por los medios de toma de imágenes (12) y que comprende al menos un elemento de imagen que corresponde, al menos, a una irregularidad, efectuándose dicha etapa de segmentación sobre cada zona de almacenamiento.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la zona de almacenamiento, abierta en la memoria (18) como respuesta a una detección de un elemento de imagen de, al menos una irregularidad, se cierra desde el momento en que ya no sea detectado ningún elemento de imagen de una irregularidad en un número predeterminado de líneas de elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}).
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque comprende, además, una etapa para la detección de zonas de almacenamiento de gran longitud, por comparación del número de líneas de elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}) almacenadas en cada zona de almacenamiento, con un umbral predeterminado de detección de zonas de almacenamiento de gran longitud, cerrándose dicha zona de almacenamiento en caso en que se sobrepase dicho umbral.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque, después de la etapa de segmentación de imagen en zonas sospechosas (66), se forma un grupo de zonas sospechosas (66) apareándose zonas sospechosas (66) de zonas de almacenamiento sucesivas, una al menos de las cuales es una zona de almacenamiento de gran longitud y que corresponde a una misma irregularidad (34), y cuando el número total de las líneas de los elementos de imagen de las zonas sospechosas (66) de dicho grupo sea mayor que un umbral de detección de defecto de gran longitud, se efectúa la etapa de tratamiento de imagen sobre una de dichas zonas sospechosas (66) de dicho grupo y se afecta el resultado del tratamiento a las otras zonas sospechosas (66) de dicho grupo.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha etapa de filtración de las imágenes numéricas consiste en detectar el contorno de cada irregularidad (34).
9. Instalación para la inspección superficial de una banda (10) en desplazamiento, para la realización de un procedimiento de inspección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque comprende medios para la toma de imágenes (12) de, al menos, una de las caras de la banda (10), una memoria (18) para el almacenamiento de, al menos, una imagen de la banda en forma de líneas y de columnas de elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}) asociadas respectivamente con un valor numérico, un circuito de filtración (21) de al menos una de dichas imágenes numéricas para la detección de irregularidades superficiales (34) mediante la detección de variaciones relativas de dichos valores numéricos y una unidad de tratamiento (22) de las señales procedentes del circuito de filtración (21), que comprende un primer nivel (24) de segmentación de al menos una de dichas imágenes numéricas en zonas sospechosas (66), cada una de las cuales presenta una irregularidad superficial (34), y un segundo nivel (26) para el tratamiento de imágenes de zonas sospechosas (66) para la identificación del tipo de defecto superficial correspondiente a dicha irregularidad, y porque el primer nivel (24) de segmentación comprende primeros medios (24-a) de cálculo de un primer perfil de acumulación de los valores numéricos de los elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}) en una primera dirección, y segundos medios (24-b) de cálculo de un segundo perfil de acumulación de los valores numéricos en una segunda dirección, distinta de la primera dirección, porque los primeros medios de cálculo comprenden medios de cálculo (24-a) de la suma de los valores numéricos de los elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}) de cada columna de elemento de imagen para la elaboración del primer perfil de acumulación de los valores numéricos y porque los segundos medios de cálculo comprenden medios de cálculo (24-a) de la suma de los valores numéricos de los elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}) de cada línea para la elaboración del segundo perfil de acumulación de dichos valores numéricos.
10. Instalación según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende, además, medios de filtración (24-b) de dichos perfiles, asociados con los citados medios de cálculo, primero y segundo, y medios de escalonado (24-c) relacionados con dichos medios de filtración (24-b) para la delimitación de dichas zonas sospechosas.
11. Instalación según una de las reivindicaciones 9 y 10, caracterizada porque comprende, dispuestos a la salida del circuito de filtración (21) y conectados con la memoria (18) medios (20) de gestión del direccionado de los elementos de imagen (I_{i,j}, B_{i,j}) en dicha memoria (18), adaptados para delimitar en la misma zonas de almacenamiento adaptadas para el registro de líneas sucesivas de elementos de imagen que comprenden, respectivamente, al menos un elemento de imagen que corresponde a al menos una irregularidad (34), teniendo cada una de dichas zonas de almacenamiento una capacidad máxima.
12. Instalación según la reivindicación 11, caracterizada porque la unidad de tratamiento (22) comprende, además, medios de cálculo del número de líneas de elementos de imagen de zonas sospechosas almacenadas en zonas de almacenamiento sucesivas y que corresponden a una misma irregularidad (34) y medios para la comparación de dicho número de líneas con un umbral de detección de defecto de gran longitud.
ES98917231T 1997-03-28 1998-03-25 Procedimiento para la inspeccion de superficie de una banda en desplazamiento por segmentacion de imagen en zonas sospechosas. Expired - Lifetime ES2209129T3 (es)

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