JP2000249688A - 湿式蛍光磁粉探傷法 - Google Patents
湿式蛍光磁粉探傷法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源による正反射光をカメラ視野から外し易
しくて、被検査材表面の照度ムラを小さくし、かつカメ
ラ視野内の照度を上げ、シェーディング補正を要するこ
となく検査精度の向上を図る。 【解決手段】 搬送中の被検査材１を磁化しながら表面
に磁粉液を付着させ、照射光源２により欠陥部に発生す
る漏洩束部に凝集する磁粉を発光させ、ラインセンサカ
メラ３で撮影した画像データを処理することにより、被
検査材１表面の結果を検出する湿式蛍光磁粉探傷法であ
って、前記カメラ３をそのスキャン方向Ｓが被検査材１
の搬送方向Ｔと直交すると共に被検査材１表面に対して
垂直となるように配し、前記光源２をカメラスキャン方
向Ｓと平行でかつ被検査材１表面に対して前記カメラ３
の受光面内に正反射光５が入らない角度θに傾斜させ
る。
しくて、被検査材表面の照度ムラを小さくし、かつカメ
ラ視野内の照度を上げ、シェーディング補正を要するこ
となく検査精度の向上を図る。 【解決手段】 搬送中の被検査材１を磁化しながら表面
に磁粉液を付着させ、照射光源２により欠陥部に発生す
る漏洩束部に凝集する磁粉を発光させ、ラインセンサカ
メラ３で撮影した画像データを処理することにより、被
検査材１表面の結果を検出する湿式蛍光磁粉探傷法であ
って、前記カメラ３をそのスキャン方向Ｓが被検査材１
の搬送方向Ｔと直交すると共に被検査材１表面に対して
垂直となるように配し、前記光源２をカメラスキャン方
向Ｓと平行でかつ被検査材１表面に対して前記カメラ３
の受光面内に正反射光５が入らない角度θに傾斜させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検査材例えば鋼
材を磁化しながらその表面に磁粉液を付着させて先を照
射し、カメラにより撮影し画像データを解析することに
より表面欠陥を検出する湿式蛍光磁粉探傷法に関するも
のである。
材を磁化しながらその表面に磁粉液を付着させて先を照
射し、カメラにより撮影し画像データを解析することに
より表面欠陥を検出する湿式蛍光磁粉探傷法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋼材の表面欠陥（割れ，疵等）
を検出方法として、自動湿式蛍光磁粉探傷法が採用され
ている。この探傷法は、図５に示しているように、搬送
中の被検査鋼材１１を磁化コイル１２により磁化しなが
ら散布手段１３により磁粉液を散布し、前記鋼材１１表
面欠陥部に発生する漏洩磁束部に凝集する蛍光磁粉を、
紫外線光源１４により照射し発光させ、ＣＣＤカメラ１
５、テレビカメラ等により撮影し、その画像データをも
とに画像処理装置１６により種々の解析処理を行い、表
面欠陥を検出する方法である。
を検出方法として、自動湿式蛍光磁粉探傷法が採用され
ている。この探傷法は、図５に示しているように、搬送
中の被検査鋼材１１を磁化コイル１２により磁化しなが
ら散布手段１３により磁粉液を散布し、前記鋼材１１表
面欠陥部に発生する漏洩磁束部に凝集する蛍光磁粉を、
紫外線光源１４により照射し発光させ、ＣＣＤカメラ１
５、テレビカメラ等により撮影し、その画像データをも
とに画像処理装置１６により種々の解析処理を行い、表
面欠陥を検出する方法である。
【０００３】しかし、この方法では、図７（ａ）に示す
ように、前記ＣＣＤカメラ１５（図６参照）にエリアセ
ンサ（２次元ＣＣＤ）を採用しているので、図７（ｂ）
に示すように、撮影画像（視野１７）内に主として光源
１４そのものに起因する（強い正反射光１８による照度
ムラ１９が生じ、同図７（ｃ）に示すように、鋼材地肌
即ち表面の明るさが強くなる部分２０ができ、これが欠
陥誤検出となる。湿式蛍光磁粉探傷では、被検査鋼材１
１の表面が水で濡れているため図８に示すように光源１
４の強い正反射光１８が存在する。
ように、前記ＣＣＤカメラ１５（図６参照）にエリアセ
ンサ（２次元ＣＣＤ）を採用しているので、図７（ｂ）
に示すように、撮影画像（視野１７）内に主として光源
１４そのものに起因する（強い正反射光１８による照度
ムラ１９が生じ、同図７（ｃ）に示すように、鋼材地肌
即ち表面の明るさが強くなる部分２０ができ、これが欠
陥誤検出となる。湿式蛍光磁粉探傷では、被検査鋼材１
１の表面が水で濡れているため図８に示すように光源１
４の強い正反射光１８が存在する。
【０００４】従来、上述の照度ムラ１９を補正するため
に、画像処理の中でシェーディング補正と称する処理が
行われている。
に、画像処理の中でシェーディング補正と称する処理が
行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、被検査鋼材１
１表面の探傷に際して、前記正反射光１８がカメラ１５
の受光面に入らないようにする方法としてカメラ１５と
光源１４の角度を調整する方法が考えられる。通常カメ
ラ１５はその光学倍率が一定となるように被検査鋼材１
１表面に垂直に設置するため、図７（ａ）に示すよう
に、光源１４を斜めに配置することになるが、正反射光
１８がカメラ視野１７に入らないようにするには、光源
１４を図９（ａ）に示すように一定値以上に傾ける必要
があり、エリアセンサカメラ１５を採用した場合、図９
（ｂ）に示しているように、エリアセンサカメラ１５の
視野１７内の照度（鋼材表面の明るさ）のムラが大きく
なり、シェーディング補正が必要となったり、光源１４
の傾斜角度θによって照度が低くなり過ぎる部位が発生
し、欠陥部分が光らなくなって検出不能になるという問
題がある。
１表面の探傷に際して、前記正反射光１８がカメラ１５
の受光面に入らないようにする方法としてカメラ１５と
光源１４の角度を調整する方法が考えられる。通常カメ
ラ１５はその光学倍率が一定となるように被検査鋼材１
１表面に垂直に設置するため、図７（ａ）に示すよう
に、光源１４を斜めに配置することになるが、正反射光
１８がカメラ視野１７に入らないようにするには、光源
１４を図９（ａ）に示すように一定値以上に傾ける必要
があり、エリアセンサカメラ１５を採用した場合、図９
（ｂ）に示しているように、エリアセンサカメラ１５の
視野１７内の照度（鋼材表面の明るさ）のムラが大きく
なり、シェーディング補正が必要となったり、光源１４
の傾斜角度θによって照度が低くなり過ぎる部位が発生
し、欠陥部分が光らなくなって検出不能になるという問
題がある。
【０００６】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、光源による正
反射光をカメラ視野から外し易くして、被検査材表面の
照度ムラを小さくし、かつカメラ視野内の照度を上げる
ことができ、シェーディング補正を要することなく、検
査精度の向上を図ることが可能な湿式蛍光磁粉探傷法を
提供するにある。
されたもので、その目的とするところは、光源による正
反射光をカメラ視野から外し易くして、被検査材表面の
照度ムラを小さくし、かつカメラ視野内の照度を上げる
ことができ、シェーディング補正を要することなく、検
査精度の向上を図ることが可能な湿式蛍光磁粉探傷法を
提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じている。即ち、
本発明は、搬送中の被検査材を磁化しながらその表面に
磁粉液を付着させ、照射光源により被検査材表面欠陥部
に発生する漏洩磁束部に凝集する磁粉を発光させ、ライ
ンセンサカメラで撮影した画像データを処理することに
より、被検査材表面の欠陥を検出する湿式蛍光磁粉探傷
法であって、前記ラインセンサカメラをそのスキャン方
向が被検査材搬送方向と直交すると共に被検査材表面に
対して垂直となるように配し、前記光源を前記カメラの
スキャン方向と平行でかつ被検査材表面に対して前記カ
メラの受光面内に正反射光が入らない角度に傾斜させる
点に特徴がある。
達成するために、次の技術的手段を講じている。即ち、
本発明は、搬送中の被検査材を磁化しながらその表面に
磁粉液を付着させ、照射光源により被検査材表面欠陥部
に発生する漏洩磁束部に凝集する磁粉を発光させ、ライ
ンセンサカメラで撮影した画像データを処理することに
より、被検査材表面の欠陥を検出する湿式蛍光磁粉探傷
法であって、前記ラインセンサカメラをそのスキャン方
向が被検査材搬送方向と直交すると共に被検査材表面に
対して垂直となるように配し、前記光源を前記カメラの
スキャン方向と平行でかつ被検査材表面に対して前記カ
メラの受光面内に正反射光が入らない角度に傾斜させる
点に特徴がある。
【０００８】この場合、ラインセンサカメラは、そのス
キャン方向と直交する被検査材搬送方向（スキャン方向
の法線方向）の視野が、エリアセンサカメラと比較して
はるかに小さいため（図１，図６参照）、光源をわずか
に傾けるだけで、その正反射光をラインセンサ視野から
容易に外すことができ（図１参照）、かつその前記カメ
ラの被検査材搬送方向の視野が小さいので光源を傾ける
ことによる照度ムラは無視しうるほど小さく、しかも照
度を上げることができ、したがって、前記被検査材搬送
方向のシェーディング補正は不要であり、欠陥誤検出が
なく、探傷精度を高めることができる。
キャン方向と直交する被検査材搬送方向（スキャン方向
の法線方向）の視野が、エリアセンサカメラと比較して
はるかに小さいため（図１，図６参照）、光源をわずか
に傾けるだけで、その正反射光をラインセンサ視野から
容易に外すことができ（図１参照）、かつその前記カメ
ラの被検査材搬送方向の視野が小さいので光源を傾ける
ことによる照度ムラは無視しうるほど小さく、しかも照
度を上げることができ、したがって、前記被検査材搬送
方向のシェーディング補正は不要であり、欠陥誤検出が
なく、探傷精度を高めることができる。
【０００９】また、本発明は、前記光源をラインセンサ
カメラのスキャン方向の視野よりも長い線光源とし、前
記カメラのスキャン方向と平行に配置する構成とするこ
とができる。この構成によれば、ラインセンサカメラの
スキャン方向の照度ムラを小さくでき、カメラスキャン
方向のシェーディング補正が不要となるうえ、ラインセ
ンサカメラ視野内の照度を大幅に上げることができる。
さらに、本発明に係る湿式蛍光磁粉探傷法は、被検査材
表面での光源による照度分布を、その初期状態で最大と
なる位置が、ラインセンサカメラの視野位置よりも前記
光源側にあるようにする点に特徴がある。
カメラのスキャン方向の視野よりも長い線光源とし、前
記カメラのスキャン方向と平行に配置する構成とするこ
とができる。この構成によれば、ラインセンサカメラの
スキャン方向の照度ムラを小さくでき、カメラスキャン
方向のシェーディング補正が不要となるうえ、ラインセ
ンサカメラ視野内の照度を大幅に上げることができる。
さらに、本発明に係る湿式蛍光磁粉探傷法は、被検査材
表面での光源による照度分布を、その初期状態で最大と
なる位置が、ラインセンサカメラの視野位置よりも前記
光源側にあるようにする点に特徴がある。
【００１０】なお、被検査材表面と光源及びラインセン
サカメラとの距離が変動しても、カメラ視野内での画像
の明るさは大きく変化しない。他方、斜め照明光源によ
る被検査材表面での搬送方向の照度分布は、１のピーク
を有する凸型の分布となっている（図２（ａ）参照）。
この発明の構成によれば、被検査材が光源に対して変位
した場合、照度のピークがラインセンサカメラ視野に対
して光源と同じ側にあるので、前記照度ピーク位置が横
（被検査材搬送方向）に移動し明るくなる変化と、光源
と被検査材表面との距離が近くなる変化とが、互いに打
ち消し合って全体としての明るさ変化が小さい。即ち被
検査材の変位によりあまり照度変化がなく、欠陥検出性
能に重大な影響が出ず、欠陥誤検出を防止でき、探傷精
度を確保することが可能である。
サカメラとの距離が変動しても、カメラ視野内での画像
の明るさは大きく変化しない。他方、斜め照明光源によ
る被検査材表面での搬送方向の照度分布は、１のピーク
を有する凸型の分布となっている（図２（ａ）参照）。
この発明の構成によれば、被検査材が光源に対して変位
した場合、照度のピークがラインセンサカメラ視野に対
して光源と同じ側にあるので、前記照度ピーク位置が横
（被検査材搬送方向）に移動し明るくなる変化と、光源
と被検査材表面との距離が近くなる変化とが、互いに打
ち消し合って全体としての明るさ変化が小さい。即ち被
検査材の変位によりあまり照度変化がなく、欠陥検出性
能に重大な影響が出ず、欠陥誤検出を防止でき、探傷精
度を確保することが可能である。
【００１１】なお、照度のピークがラインセンサカメラ
視野に対して、光源より遠い側にある場合は、照度のピ
ーク位置が横に移動し明るくなる変化と、距離が近くな
って明るくなる変化が重なり、全体としてより明るくな
り、変位により大きな照度変化が生じて誤検出の原因と
なる。また、照度のピークが、ラインセンサカメラの視
野と一致する場合は、照度のピーク位置が横に移動する
ことによる明るさ変化はないが、距離が近くなって明る
くなり、全体として明るく、変位により大きな照度変化
が生じて誤検出の原因となる。
視野に対して、光源より遠い側にある場合は、照度のピ
ーク位置が横に移動し明るくなる変化と、距離が近くな
って明るくなる変化が重なり、全体としてより明るくな
り、変位により大きな照度変化が生じて誤検出の原因と
なる。また、照度のピークが、ラインセンサカメラの視
野と一致する場合は、照度のピーク位置が横に移動する
ことによる明るさ変化はないが、距離が近くなって明る
くなり、全体として明るく、変位により大きな照度変化
が生じて誤検出の原因となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づき説明する。図１〜図３は、本発明に係る湿式蛍
光磁粉探傷法の第一の実施形態を示している。なお、本
発明は、搬送中の被検査材（鋼材）１を磁化しながらそ
の表面に磁粉液を付着させ、照射光源２により被検査材
１表面欠陥部に発生する漏洩磁束部に凝集する磁粉を発
光させ、カメラ３で撮影した画像データを処理すること
により、被検査材１表面の欠陥を検出する点では、従来
と同様である（図５参照）。
に基づき説明する。図１〜図３は、本発明に係る湿式蛍
光磁粉探傷法の第一の実施形態を示している。なお、本
発明は、搬送中の被検査材（鋼材）１を磁化しながらそ
の表面に磁粉液を付着させ、照射光源２により被検査材
１表面欠陥部に発生する漏洩磁束部に凝集する磁粉を発
光させ、カメラ３で撮影した画像データを処理すること
により、被検査材１表面の欠陥を検出する点では、従来
と同様である（図５参照）。
【００１３】本発明の第一実施形態では、カメラとして
ラインセンサカメラ３を用い、該カメラ３をそのスキャ
ン方向Ｓを被検査材１搬送方向Ｔと直交させると共に被
検査材１表面に対して垂直となるように配し、前記光源
２としては線光源を採用してこれを視野４に対して照度
ピーク位置Ｘ０が光源２側に、しかも前記カメラ３のス
キャン方向Ｓと平行で、かつ被検査材１表面に対してカ
メラ受光面内に正反射光５が入らない角度θ（７０度）
に傾けて配置してある。なお、ラインセンサカメラ３の
視野４は、図１（ｂ）に斜線で示すように、被検査材１
の幅方向に細長い帯状で、被検査材１搬送方向Ｔの視野
がエリアセンサカメラに比して非常に狭くなる。
ラインセンサカメラ３を用い、該カメラ３をそのスキャ
ン方向Ｓを被検査材１搬送方向Ｔと直交させると共に被
検査材１表面に対して垂直となるように配し、前記光源
２としては線光源を採用してこれを視野４に対して照度
ピーク位置Ｘ０が光源２側に、しかも前記カメラ３のス
キャン方向Ｓと平行で、かつ被検査材１表面に対してカ
メラ受光面内に正反射光５が入らない角度θ（７０度）
に傾けて配置してある。なお、ラインセンサカメラ３の
視野４は、図１（ｂ）に斜線で示すように、被検査材１
の幅方向に細長い帯状で、被検査材１搬送方向Ｔの視野
がエリアセンサカメラに比して非常に狭くなる。
【００１４】また、前記線光源２は、ラインセンサカメ
ラ３のスキャン方向Ｓの視野よりも十分に長い線光源
（図１（ｂ）参照）を採用している。したがって、被検
査材１の表面の明るさ、即ち、スキャン方向Ｓの材面照
度は、図１（ｃ）に示しているように、カメラ視野４内
では、殆どムラがなく一定で、スキャン方向Ｓシェーデ
ィング補正の必要は全くない。なお、被検査材１搬送方
向Ｔの照度ムラは、カメラ視野の狭いことから該方向Ｔ
の照射範囲が狭くてすむため、非常に小さく、さらに、
カメラ視野４内の照度を上げることが可能である。
ラ３のスキャン方向Ｓの視野よりも十分に長い線光源
（図１（ｂ）参照）を採用している。したがって、被検
査材１の表面の明るさ、即ち、スキャン方向Ｓの材面照
度は、図１（ｃ）に示しているように、カメラ視野４内
では、殆どムラがなく一定で、スキャン方向Ｓシェーデ
ィング補正の必要は全くない。なお、被検査材１搬送方
向Ｔの照度ムラは、カメラ視野の狭いことから該方向Ｔ
の照射範囲が狭くてすむため、非常に小さく、さらに、
カメラ視野４内の照度を上げることが可能である。
【００１５】一般に、斜め光源２による被検査材１表面
での照度分布Ｌは、図２（ａ）に示すように、１つのピ
ークを有する凸型の分布（基準）となっている。この分
布をピーク位置がＸ０＝０となる座標系で表現してＬ
（ｘ）とする。照度は、光源２と被検査材１との距離
（ｒ）の関数であり、一般に距離の自乗（ｒ2 ）に反比
例することを考慮し、図２（ｂ）に示すように、初期状
態では照度のピーク位置がＸ０＝Ｘにある場合を考える
と、この場合の照度分布Ｍ（ｘ）は、次式（１）で示さ
れる。
での照度分布Ｌは、図２（ａ）に示すように、１つのピ
ークを有する凸型の分布（基準）となっている。この分
布をピーク位置がＸ０＝０となる座標系で表現してＬ
（ｘ）とする。照度は、光源２と被検査材１との距離
（ｒ）の関数であり、一般に距離の自乗（ｒ2 ）に反比
例することを考慮し、図２（ｂ）に示すように、初期状
態では照度のピーク位置がＸ０＝Ｘにある場合を考える
と、この場合の照度分布Ｍ（ｘ）は、次式（１）で示さ
れる。
【００１６】
【数１】Ｍ（ｘ）＝Ｌ（ｘ−Ｘ０）／（ｒ／Ｒ）2
【００１７】次に、図２（ｃ）に示しているように被検
査材１が、距離ｈだけ光源２に近づいた場合を考える
と、斜め照明であるから、照度分布のピーク位置と距離
がそれぞれ次のように変化する。
査材１が、距離ｈだけ光源２に近づいた場合を考える
と、斜め照明であるから、照度分布のピーク位置と距離
がそれぞれ次のように変化する。
【００１８】
【数２】Ｘ０→Ｘ０−ｈ／tan θ
【００１９】
【数３】ｒ→ｒ−ｈ／sin θ
【００２０】このため、数式１は次式（数４）のように
なる。
なる。
【００２１】
【数４】Ｎ（ｘ）＝Ｌ（ｘ−Ｘ0 ＋ｈ／tan θ）／
｛（ｒ−ｈ／sin θ）／Ｒ｝2
｛（ｒ−ｈ／sin θ）／Ｒ｝2
【００２２】ラインセンサカメラ３の視野中心がＸ＝０
である場合、この変位ｈによる照度変化（即ち像の明る
さ変化）は、数式５で表される。
である場合、この変位ｈによる照度変化（即ち像の明る
さ変化）は、数式５で表される。
【００２３】
【数５】Ｎ(0) −Ｍ(0) ≒（ｈ／tan θ）・Ｌ'(−Ｘ
０)/( ｒ／Ｒ）2＋２・（ｈ／sin θ）・Ｌ（−Ｘ０）
／｛ｒ・（ｒ／Ｒ）2 ｝＝｛Ｌ'(−×０)/tan θ＋２・
Ｌ（−×０)/（ｒ・sin θ）｝・ｈ/(ｒ−Ｒ）2
０)/( ｒ／Ｒ）2＋２・（ｈ／sin θ）・Ｌ（−Ｘ０）
／｛ｒ・（ｒ／Ｒ）2 ｝＝｛Ｌ'(−×０)/tan θ＋２・
Ｌ（−×０)/（ｒ・sin θ）｝・ｈ/(ｒ−Ｒ）2
【００２４】ここで、図２（ｃ）に示すように被検査材
１が変化ｈしたときの影響をＸ０の正負で場合分けした
条件（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）について検討する。
１が変化ｈしたときの影響をＸ０の正負で場合分けした
条件（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）について検討する。
【００２５】条件（Ａ） Ｘ０＞０（照度ピークが、ラ
インセンサカメラ３の視野中心に対して、光源２より遠
い側にある場合） 数式５の中括弧｛ ｝は、第１項＞０（∵Ｌ'(ｘ）はＸ
＜０では正）、第２項＞０である。これは、照度ピーク
位置が横に移動し明るくなる変化と、距離ｒが近くなっ
て明るくなる変化が、加算されることを意味し、全体と
して、より明るくなることを表している。したがって、
変位ｈにより、大きな照度変化が発生することになる。
インセンサカメラ３の視野中心に対して、光源２より遠
い側にある場合） 数式５の中括弧｛ ｝は、第１項＞０（∵Ｌ'(ｘ）はＸ
＜０では正）、第２項＞０である。これは、照度ピーク
位置が横に移動し明るくなる変化と、距離ｒが近くなっ
て明るくなる変化が、加算されることを意味し、全体と
して、より明るくなることを表している。したがって、
変位ｈにより、大きな照度変化が発生することになる。
【００２６】条件（Ｂ） Ｘ０＝０（照度ピークが、ラ
インセンサカメラ３の視野中心と一致する場合） 数式５の中括弧｛ ｝内は、第１項＝０＝（∵Ｌ'(ｘ）
はＸ＝０ではゼロ）、第２項＞０である。これは、照度
ピーク位置が横に移動することによる明るさの変化はな
いが、距離が近くなって明るくなることを意味し、全体
として、明るくなることを表している。したがって、変
位ｈにより、大きな照度変化が発生することになる。
インセンサカメラ３の視野中心と一致する場合） 数式５の中括弧｛ ｝内は、第１項＝０＝（∵Ｌ'(ｘ）
はＸ＝０ではゼロ）、第２項＞０である。これは、照度
ピーク位置が横に移動することによる明るさの変化はな
いが、距離が近くなって明るくなることを意味し、全体
として、明るくなることを表している。したがって、変
位ｈにより、大きな照度変化が発生することになる。
【００２７】条件（Ｃ） Ｘ０＜０（照度のピークが、
ラインセンサカメラ３の視野中心に対して、光源２と同
じ側にｘだけ離れた位置にある本発明第一実施形態の場
合（図２（ｂ）（ｃ）参照）。数式５の中括弧｛ ｝
は、第１項＞０（∵Ｌ'(ｘ）はＸ＜０では負）、第２項
＞０である。これは照度ピーク位置ｘが横の位置ｘｈに
移動し明るくなる変化と、距離ｒが近くなって明るくな
る変化とが、互いに打ち消し合うことを意味し、全体と
しての明るさ変化は小さいことを表わしている。したが
って、被検査材１の変位ｈにより、あまり照度変化が生
じないことになる。特に、数式５の中｛｝内がゼロにな
る位置Ｘ０、角度θを選択することで、完全に照度変化
を打ち消すことができる。
ラインセンサカメラ３の視野中心に対して、光源２と同
じ側にｘだけ離れた位置にある本発明第一実施形態の場
合（図２（ｂ）（ｃ）参照）。数式５の中括弧｛ ｝
は、第１項＞０（∵Ｌ'(ｘ）はＸ＜０では負）、第２項
＞０である。これは照度ピーク位置ｘが横の位置ｘｈに
移動し明るくなる変化と、距離ｒが近くなって明るくな
る変化とが、互いに打ち消し合うことを意味し、全体と
しての明るさ変化は小さいことを表わしている。したが
って、被検査材１の変位ｈにより、あまり照度変化が生
じないことになる。特に、数式５の中｛｝内がゼロにな
る位置Ｘ０、角度θを選択することで、完全に照度変化
を打ち消すことができる。
【００２８】なお、実際的には、照度変化が数％〜１０
％程度であれば、欠陥（疵）の検出性能には重大な影響
が出ないため、条件（Ｃ）で完全に照度変化をゼロにす
る必要はなく、したがって、条件（Ｃ）はかなりラフな
設定であっても、十分な効果が期待できる。そして、実
験の結果では、被検査材１の変位ｈを４０ｍｍとしたと
き、条件（Ａ）では５０％程度あった照度変化が、条件
（ｂ）では２０％程度、条件（Ｃ）では５％程度まで低
減できることを確認している。以上のように、第一実施
形態によれば、被検査材１と線光源２及びラインセンサ
カメラ３との距離が変動しても、像の明るさが大きく変
化しないため、シェーディング補正をしなくてもよい。
ただし、斜め照射のため光量そのものの補正をすること
で、探傷精度を確保できる。
％程度であれば、欠陥（疵）の検出性能には重大な影響
が出ないため、条件（Ｃ）で完全に照度変化をゼロにす
る必要はなく、したがって、条件（Ｃ）はかなりラフな
設定であっても、十分な効果が期待できる。そして、実
験の結果では、被検査材１の変位ｈを４０ｍｍとしたと
き、条件（Ａ）では５０％程度あった照度変化が、条件
（ｂ）では２０％程度、条件（Ｃ）では５％程度まで低
減できることを確認している。以上のように、第一実施
形態によれば、被検査材１と線光源２及びラインセンサ
カメラ３との距離が変動しても、像の明るさが大きく変
化しないため、シェーディング補正をしなくてもよい。
ただし、斜め照射のため光量そのものの補正をすること
で、探傷精度を確保できる。
【００２９】また、上記第一実施形態において、ライン
センサカメラ３で撮影した画像データに基づき、照度測
定を行った結果、図３（ａ）（ｂ）に示すように、被検
査材１の搬送方向Ｔ（ラインセンサ視野４内位置）、及
びスキャン方向Ｓ（被検査材幅内位置）での材面照度は
ほぼ一定値が得られ、シェーディング補正が不要である
ことを確認している。なお、この照度測定では、被検査
材１の搬送方向Ｔには被検査材１幅中心線上でラインセ
ンサカメラ３の１スキャン（実材面上で１ｍｍ）を５分
割し、被検査材１の幅方向にはラインセンサカメラ３の
被検査材搬送方向視野中心線上で実材幅（１５５ｍｍ）
内を１０分割し、２５６（８ビット）階調データに置き
換えている。
センサカメラ３で撮影した画像データに基づき、照度測
定を行った結果、図３（ａ）（ｂ）に示すように、被検
査材１の搬送方向Ｔ（ラインセンサ視野４内位置）、及
びスキャン方向Ｓ（被検査材幅内位置）での材面照度は
ほぼ一定値が得られ、シェーディング補正が不要である
ことを確認している。なお、この照度測定では、被検査
材１の搬送方向Ｔには被検査材１幅中心線上でラインセ
ンサカメラ３の１スキャン（実材面上で１ｍｍ）を５分
割し、被検査材１の幅方向にはラインセンサカメラ３の
被検査材搬送方向視野中心線上で実材幅（１５５ｍｍ）
内を１０分割し、２５６（８ビット）階調データに置き
換えている。
【００３０】図４は、本発明の第二実施形態を示し、第
１実施形態と異なるところは、線光源２に代えて通常の
紫外線光源２Ａを採用している点であり、第一実施形態
と略同等の作用効果を期待することができる。即ち、ラ
インセンサカメラ３のスキャン方向Ｓの照度は、図４
（ｃ）に示しているように、カメラ視野４内ではムラが
ない。また、被検査材１の搬送方向Ｔについては、図４
に示しているように、ラインセンサカメラ３の被検査材
１の搬送方向Ｔの視野が狭いので、この方向Ｔの照射範
囲は狭くてすみ、かつ照度を上げることができ、しかも
光源２Ａをわずかに傾けるだけで、正反射光５をライン
センサカメラ視野４から容易に外すことができると共に
照度ムラに少なくできるため、ラインセンサカメラ３の
スキャン方向Ｓのシェーディング補正は不要である。
１実施形態と異なるところは、線光源２に代えて通常の
紫外線光源２Ａを採用している点であり、第一実施形態
と略同等の作用効果を期待することができる。即ち、ラ
インセンサカメラ３のスキャン方向Ｓの照度は、図４
（ｃ）に示しているように、カメラ視野４内ではムラが
ない。また、被検査材１の搬送方向Ｔについては、図４
に示しているように、ラインセンサカメラ３の被検査材
１の搬送方向Ｔの視野が狭いので、この方向Ｔの照射範
囲は狭くてすみ、かつ照度を上げることができ、しかも
光源２Ａをわずかに傾けるだけで、正反射光５をライン
センサカメラ視野４から容易に外すことができると共に
照度ムラに少なくできるため、ラインセンサカメラ３の
スキャン方向Ｓのシェーディング補正は不要である。
【００３１】図４（ａ）において、第一実施形態と共通
する構成部分については、図１（ａ）と同符号を付し、
詳細説明を省略する。
する構成部分については、図１（ａ）と同符号を付し、
詳細説明を省略する。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、上述のように、ラインセンサ
カメラをそのスキャン方向が被検査材搬送方向と直交す
ると共に被検査材表面に対して垂直となるように配し、
照射光源を前記カメラのスキャン方向と平行でかつ被検
査材表面に対して前記カメラ受光面内に正反射光が入ら
ない角度に傾斜させることを特徴としているので、被検
査材表面の照度ムラを小さくでき、かつカメラ視野内の
照度を上げることができ、シェーディング補正を要する
ことなく検査精度の向上を図ることができる。
カメラをそのスキャン方向が被検査材搬送方向と直交す
ると共に被検査材表面に対して垂直となるように配し、
照射光源を前記カメラのスキャン方向と平行でかつ被検
査材表面に対して前記カメラ受光面内に正反射光が入ら
ない角度に傾斜させることを特徴としているので、被検
査材表面の照度ムラを小さくでき、かつカメラ視野内の
照度を上げることができ、シェーディング補正を要する
ことなく検査精度の向上を図ることができる。
【図１】本発明の第一実施形態を示し、（ａ）は光源と
カメラの配置関係図、（ｂ）は光源とカメラ視野の関係
平面図、（ｃ）はカメラスキャン方向の材面照度分布図
である。
カメラの配置関係図、（ｂ）は光源とカメラ視野の関係
平面図、（ｃ）はカメラスキャン方向の材面照度分布図
である。
【図２】同実施形態の作用説明図で、（ａ）は基準の照
度分布、（ｂ）は初期位置での照度分布、（ｃ）は被検
査材が変位したときの照度分布を示している。
度分布、（ｂ）は初期位置での照度分布、（ｃ）は被検
査材が変位したときの照度分布を示している。
【図３】（ａ）（ｂ）は同実施形態における被検査材表
面（材面）照度のテスト結果を示すグラフである。
面（材面）照度のテスト結果を示すグラフである。
【図４】本発明の第二実施形態を示し、（ａ）は光源と
カメラの配置関係図、（ｂ）は光源とカメラ視野の関係
平面図、（ｃ）はカメラスキャン方向の材面照度分布図
である。
カメラの配置関係図、（ｂ）は光源とカメラ視野の関係
平面図、（ｃ）はカメラスキャン方向の材面照度分布図
である。
【図５】湿式蛍光磁粉探傷装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】エリアセンサカメラの視野説明図である。
【図７】従来例を示し、（ａ）は光源とカメラの配置関
係図、（ｂ）欠陥誤検出説明図、（ｃ）材面照度分布図
である。
係図、（ｂ）欠陥誤検出説明図、（ｃ）材面照度分布図
である。
【図８】被検査材表面での正反射光の説明図である。
【図９】他の従来を示し、（ａ）は光源とカメラの配置
関係図、（ｂ）は材面照度分布図である。
関係図、（ｂ）は材面照度分布図である。
１ 被検査材 ２ 線光源 ２Ａ 紫外線光源 ３ ラインセンサカメラ ４ カメラ視野 ５ 正反射光 Ｓ カメラスキャン方向 Ｔ 被検査材搬送方向 θ 光源の傾斜角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 七瀬谷 則吉 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 Ｆターム(参考） 2G051 AA37 AB02 BB01 CA03 CA06 GC03 GC17 2G053 AA11 AB22 BB03 DC18 DC19
Claims (3)
- 【請求項１】 搬送中の被検査材を磁化しながらその表
面に磁粉液を付着させ、照射光源により被検査材表面欠
陥部に発生する漏洩磁束部に凝集する磁粉を発光させ、
ラインセンサカメラで撮影した画像データを処理するこ
とにより、被検査材表面の欠陥を検出する湿式蛍光磁粉
探傷法であって、 前記ラインセンサカメラをそのスキャン方向が被検査材
搬送方向と直交すると共に被検査材表面に対して垂直と
なるように配し、前記光源を前記カメラのスキャン方向
と平行でかつ被検査材表面に対して前記カメラの受光面
内に正反射光が入らない角度に傾斜させることを特徴と
する湿式蛍光磁粉探傷法。 - 【請求項２】 前記光源をラインセンサカメラのスキャ
ン方向の視野よりも長い線光源とし、前記カメラのスキ
ャン方向と平行に配置することを特徴とする請求項１に
記載の湿式蛍光磁粉探傷法。 - 【請求項３】 被検査材表面での光源による照度分布
を、その初期状態で最大となる位置が、ラインセンサカ
メラの視野位置よりも前記光源側にあるようにすること
を特徴とする請求項１又は２に記載の湿式蛍光磁粉探傷
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327799A JP2000249688A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 湿式蛍光磁粉探傷法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327799A JP2000249688A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 湿式蛍光磁粉探傷法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249688A true JP2000249688A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12938257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5327799A Pending JP2000249688A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 湿式蛍光磁粉探傷法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249688A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952487B2 (en) * | 2001-04-06 | 2005-10-04 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Detecting the presence of failure(s) in existing man-made structures |
| JP2011038796A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Marktec Corp | 磁粉探傷装置 |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP5327799A patent/JP2000249688A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952487B2 (en) * | 2001-04-06 | 2005-10-04 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Detecting the presence of failure(s) in existing man-made structures |
| JP2011038796A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Marktec Corp | 磁粉探傷装置 |
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