JP2001183302A

JP2001183302A - 鋼帯表面検査装置

Info

Publication number: JP2001183302A
Application number: JP36908299A
Authority: JP
Inventors: Yukimitsu Koike; 幸光小池
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】通板中の鋼帯を撮像カメラで撮像し、撮像し
た静止画像をモニター装置に連続したコマ送りで映すこ
とで、通板速度が速くても目視検出能力の向上を図るこ
とができる鋼帯表面検査装置を提供することを目的とす
る。【解決手段】本発明の鋼帯表面検査装置１は、鋼帯コ
イルの生産ラインを通板中の鋼帯Ｐの表面を撮像し、撮
像した画像を目視して鋼帯表面状態の検査を行うもので
あり、鋼帯表面に対向して設けられた撮像カメラ（ハイ
ビジョンカメラ２）と、このハイビジョンカメラ２で撮
像した画像を画角Ｒ毎に記憶する記憶部（フレームメモ
リ７）と、このフレームメモリ７にて記憶された画角Ｒ
毎の画像を順次コマ送りで出力する演算制御部１４と、
この演算制御部１４によりコマ送りで出力された画像を
映すモニター装置（ハイビジョンテレビ１２）とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼帯コイルの生産
ラインなどを通板する鋼帯の表面に、疵や汚れなどの表
面不良が生じていないかを、目視にて精度良くまた確実
に検査することができる鋼帯表面検査装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば鋼帯コイルの生産ラインを
０〜４００ｍ／ｍｉｎの通板速度で連続的に通板される
鋼帯の表面に、疵や汚れ等の表面不良が発生していない
かを検査するために次の手法が採られていた。

【０００３】（１）鋼帯の通板ライン近傍で鋼帯コイル
表面を蛍光灯などの照明で照らし、コイル表面を直接目
視して検査する。（２）例えば特開平４−２７９８４８号に記載されるよ
うに、ビデオカメラで鋼帯表面を撮像し、その下流側に
配置したモニター装置を目視し、必要に応じてビデオカ
メラで撮像した画像をビデオ装置で録画し、モニター装
置に映された画像をスロー再生したり巻き戻し再生する
ことで検査する。

【０００４】（３）例えば特開昭５３−１２３７８号に
記載されるように、ビデオカメラにて撮像した鋼帯表面
に画像処理を施し、この画像処理によって得られる各種
の信号から表面不良を検査する。（４）例えば特開平２−３８９５６号に記載されるよう
に、センサによって疵の候補となる部分を検出して、こ
の疵部分が画角に入るようにトラッキングし、このトラ
ッキングした鋼帯表面を撮像し、記憶させて目視検査す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の表面不良検査には、各々次の問題があった。（１）生産ラインを通板する鋼帯を照明で照らして直接
目視する手法では、通板速度が速くなるに従い、作業員
の動体視力に限界が生じ、表面状態の検査精度が低下す
るといった問題がある。通常、作業員による表面不良の
目視検査が可能である通板速度は個人差もあるが１００
〜１５０ｍ／ｍｉｎ程度である。

【０００６】（２）ビデオカメラで鋼帯表面を撮像し、
その下流側に配置したモニター装置を目視にて監視し、
必要に応じてビデオ装置で録画し、スロー再生したり巻
き戻し再生して判定を行う手法では、通板中の鋼帯表面
の微細な疵や汚れ等をモニター装置の画像から目視認識
することが難しいといった問題がある。

【０００７】特にモニター装置を目視して検査する場合
は、ビデオカメラやモニター装置の視野が狭いため、５
０ｍ／ｍｉｎ程度の通板速度であってもモニター装置上
では画像が高速で移動しているように感じられ、目視確
認を行う作業員の瞬時の判断と高度の動体視力が要求さ
れ、結果として上記したように通板速度が速くなるに従
い、表面状態の目視認識精度が低下する。

【０００８】こうしたことから、実際にはビデオ装置で
録画した画像をスロー再生したり巻き戻したりして観察
しないと精度よく検査することができず、通板中に表面
不良箇所の手入れができないといった問題がある。

【０００９】さらに、鋼帯幅が、１９５０ｍｍ前後と広
くなった場合、１台のビデオカメラで全幅を写そうとす
るとかなり小さく撮像する必要が生じる。従って鋼帯表
面の不良箇所も小さくモニター装置に写されることにな
って、検出精度が低下する。

【００１０】そこで、鋼帯幅方向に亘って複数のビデオ
カメラを設けて撮像し、複数のモニター装置で確認する
ようにしているが、この場合も結局は、実際の通板速度
が低速であっても狭い視野のモニター装置上では非常に
高速に感じられることにかわりはなく、上記したように
目視検査精度は低い。また、複数のモニター装置を目視
しなければならないので、精度のよい検出結果を得るこ
とが困難である。

【００１１】また、特開平４−２７９８４８号に記載の
手法は、通板中の鋼帯表面を高速シャッターカメラによ
り、毎秒２００コマ程度以上でビデオ録画した後、スロ
ー再生して表面状態の目視確認を行うバッチ処理のた
め、通板中に鋼帯表面状態を目視して検査しないため、
通板中に表面不良箇所の手入れができないといった問題
があった。

【００１２】（３）特開昭５３−１２３７８号に記載さ
れる手法では、ある一定のパターン化した表面不良につ
いては適応可能であるが、表面不良は多種であり、また
色、形状、及び基礎表面状態が多様であることから、表
面不良の全てについて検査することができないといった
問題がある。

【００１３】さらに、通板中の鋼帯表面を撮像する際、
照明などの撮像環境が微妙に変化することで検査精度が
大きく変化するため、実際には最終的に目視検査をする
必要が生じており、当該手法のみで高精度な検査を行う
ことができないといった問題があった。

【００１４】（４）特開平２−３８９５６号に記載され
る手法では、（３）に説明したように多種多様の表面不
良箇所の全てをセンサによって検出することができず、
パターン化した表面不良しか判定することができなかっ
た。また、センサの検出能力によっては表面不良箇所の
未検出が生じるといった問題が生じる。よって、上記
（３）のように実際には、最終的に目視検査を行う必要
があった。

【００１５】以上をまとめると、通板中の鋼帯表面不良
の検査は、鋼帯表面不良が多種多様であるため、画像処
理やセンサによって表面不良の全てを検出することがで
きず、作業員による目視検査を併せて行う必要があっ
た。従って、現状では多種多様の鋼帯表面不良を検出す
る検査は作業員の目視によって行う方が信頼性が高いと
いえる。しかし、作業員による目視検査は、通板速度が
速くなると検出能力が低下するといった問題がある。

【００１６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、通板中の鋼帯を撮像カメラで撮像し、
撮像した１コマ毎の静止画像をモニター装置に連続した
コマ送りで映すことで、通板速度が速くても目視検出能
力の向上を図ることができる鋼帯表面検査装置を提供す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、生産ラインを通板する鋼帯を撮像カメラ
で撮影して、撮像カメラで撮像した画像を記憶部にて画
角毎に記憶し、演算制御部により記憶部にて記憶された
画角毎の画像を順次コマ送りでモニター装置に映すよう
にしたのである。

【００１８】このように、撮像カメラで撮像した鋼帯表
面の画像を、コマ送りで順次表示することで、撮像カメ
ラの画角及びモニター装置の画角が狭い場合でも目視検
査を確実に行うことができ、従って通板速度を速くする
ことが可能となり、さらには、表面不良を検出したとき
には、生産ラインを止めて即座に対処することが可能と
なる。

【００１９】

【発明の実施の形態】通板中の鋼帯の表面状態を目視で
検査する場合、精度の高い検査を行うには、高い動体視
力を有した作業員によって行うか、通板速度を低速化し
て行うことになる。高い動体視力を有した作業員であっ
ても、その能力には個人差があるとはいえ限界があり、
通常、通板速度が１００〜１５０ｍ／ｍｉｎを超えると
精度の高い検査は行えないことが経験から判っている。

【００２０】一方、高い動体視力を有していない作業員
によって目視検査を行う場合は、通板速度を低速化すれ
ば、検査精度を向上させることができるが、生産効率は
低下する。

【００２１】また、撮像した画像をモニター装置に映し
て目視検査するとしても、モニター装置の視野領域に、
連続的に移動する画像（以下、動画という）が表示され
ると、直接鋼帯を目視する場合と異なり、限られた視野
領域では実際の通板速度を低速化しても非常に高速で移
動しているように感じられる。従って、モニター装置で
動画を表示して目視検査を行うためには、実際の通板速
度より通板速度をかなり低速化しなくてはならない。

【００２２】さらに、幅が大きい鋼帯の全幅を撮像しよ
うとすると、画角に入る通板方向の長さは拡がるが、そ
の分、全体が小さく撮像されるため、通板速度を低速化
したとしてもモニター装置上では微細に映され、上記の
ように検査精度が低くなる。

【００２３】そこで、本発明の鋼帯表面検査装置は、通
板中の鋼帯表面を撮像し、撮像した画像を目視して鋼帯
表面状態の検査を行う鋼帯表面検査装置において、鋼帯
表面に対向して設けられた撮像カメラと、この撮像カメ
ラで撮像した画像を画角毎に記憶する記憶部と、この記
憶部にて記憶された画角毎の画像を順次コマ送りで出力
する演算制御部と、この演算制御部によりコマ送りで出
力された画像を映すモニター装置とを備えたのである。

【００２４】上記構成によれば、撮像カメラで撮像した
鋼帯表面は１コマ毎の静止画とされ、コマ送りでモニタ
ー装置に連続して映される。つまり、モニター装置にお
いて視野領域が限られていても、静止画をコマ送りにし
てモニター装置に映すことで、モニター装置の例えば上
下方向に常時移動する動画を目視検査することに較べ
て、高い動体視力を有していない作業員であっても確実
に目視検査を行うことができる。

【００２５】上記したように、１コマ毎の静止画状態で
検査するので、コマ送り速度をある程度まで高速化して
も目視検査は十分に行うことが可能となり、通板速度も
高速化することができる。このように本発明の鋼帯表面
検査装置であれば、通板速度を高速化でき、高い動体視
力を有していない作業員であってもオンラインで目視検
査が確実に行えるのである。

【００２６】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
構成において、撮像カメラにシャッター機能を、記憶部
に前記撮像カメラによるシャッター毎の画角の画像をコ
マ送り周期時間だけ保存する機能を備えると共に、撮像
カメラのシャッターを切る間隔とコマ送りの間隔との同
期を図るトリガー信号発生器を備え、演算制御部は、ト
リガー信号発生器のタイミングを制御するようにしても
よい。

【００２７】上記構成によれば、記憶部は、撮像カメラ
でシャッターを切ったときの１コマの静止画を記憶する
と共に、いま撮像した最新静止画像をモニター装置に送
り、次に撮像カメラでシャッターを切ったときに、いま
撮像した最新静止画像を新たに記憶すると共にモニター
装置に送る。つまり、記憶部は、順次撮像カメラで撮像
された１コマ毎の静止画を所定枚数が蓄積されるまで記
憶し、常に撮像カメラでいま撮像された最新の静止画を
モニター装置に送ると共に新たに記憶していくのであ
る。従って、演算制御部によって制御されるトリガー信
号発生器を備えることで、上記した撮像カメラのシャッ
ター動作と記憶部の記憶動作及びモニター装置への送り
出し動作とを同期させることができ、順次一定の早さで
鋼帯全長について途切れることなく撮像し、撮像した静
止画を記憶すると共にコマ送りでモニター装置に静止画
を映すことが可能となる。

【００２８】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
したいずれかの構成において、鋼帯の通板速度及び鋼帯
全幅の寸法により撮像カメラの画角寸法を演算制御部に
て演算し、鋼帯表面を全長に亘り、途切れることなくモ
ニター装置にコマ送りで映す、又は設定した所定等時間
の間隔でコマ送りで映すようにしてもよい。

【００２９】このようにすれば、鋼帯の通板速度及び鋼
帯全幅の寸法に基づいた最適な画角寸法を演算すること
ができ、かつ必要に応じて鋼帯全長に亘る全体検査、又
は所定等時間の間隔で映し出される鋼帯の部分検査を行
うことができる。

【００３０】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
したいずれかの構成において、記憶部に、コマ送りでモ
ニター装置に映した鋼帯表面の画像を残したまま、次の
コマの画像を重ねて映す機能を備えるようにしてもよ
い。記憶部は、先に撮像された画像が順次記憶されてお
り、こうした順次記憶された画像の上にいま撮像された
最新画像を重ねてモニター装置に送ると共にいま撮像さ
れた画像も順次記憶する。従って、先に撮像した画像が
次に撮像される画像が映されるときにも映っていること
となり、同一画像を長い時間検査することができ、同一
画像を２コマ以上検査することができるので、まれに発
生する微細な汚れや疵を見落とすことが少なくなる。

【００３１】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
したいずれかの構成において、演算制御部が撮像カメラ
の位置及び倍率を鋼帯の全幅に基づいて制御するように
したり、また、撮像カメラで撮像する箇所を照らす照明
を備えることで、モニター装置で映し出される鋼帯表面
の静止画が、適正な状態でかつ詳細な画像となるので、
さらに一層検査精度が向上する。

【００３２】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
したいずれかの構成において、モニター装置に映した画
像を録画し、再生するビデオ装置を備えれば、万が一オ
ンライン検査で表面不良を見落とした場合であっても、
ビデオ装置にて確認することが可能となり、検査体制を
万全にすることができる。

【００３３】

【実施例】以下に、本発明の鋼帯表面検査装置の実施例
を図面を参照して説明する。図１は、本発明の鋼帯表面
検査装置の概略構成を示す。図２は、鋼帯幅による、通
板速度とコマ送り時間との関係を示す。図３は、鋼帯幅
による、通板速度とコマ送りフレーム設定値との関係を
示す。図４は、本発明の鋼帯表面検査装置において通板
中の鋼帯を途切れなく検査している状況を示す。図５
は、本発明の鋼帯表面検査装置において通板中の鋼帯を
所定等時間の間隔で検査している状況を示す。図６は、
本発明の鋼帯表面検査装置において先に映した画像に順
次出力された画像を重ねて検査している状況を示す。

【００３４】図において、１は、鋼帯コイルの生産ライ
ンを通板中の鋼帯Ｐの表面を撮像し、撮像した画像を目
視して表面状態の検査を行う鋼帯表面検査装置であり、
以下のように構成されている。

【００３５】２は、鋼帯表面に対向して設けられた撮像
カメラとして本実施例で用いる、例えば電動ズームレン
ズと高速シャッター機能を有したハイビジョンカメラで
ある。このように撮像カメラとしてハイビジョンカメラ
２を採用することで、鮮明に鋼帯表面を撮像することが
可能となる。

【００３６】ハイビジョンカメラ２は、後述するトリガ
ー信号発生器１１のトリガー信号によってシャッターが
切られ、また、後述するカメラコントローラ８によって
ズームイン又はズームアウトがなされ、さらに、後述す
る雲台３が雲台コントローラ９によって制御されて撮像
位置が調整される。

【００３７】３は、ハイビジョンカメラ２を、旋回した
り起伏させるための雲台であり、この雲台３を雲台コン
トローラ９によって制御することで、ハイビジョンカメ
ラ２の撮像位置を移動させることができ、従って鋼帯の
任意の位置に画角Ｒを設定することが可能となる。

【００３８】４は、ハイビジョンカメラ２で撮像する領
域を照らす照明であり、この照明４は、例えばハロゲン
ランプ４Ａと、波長：５８９〜５８９．６ｎｍで単色光
の低圧ナトリウムランプ４Ｂを採用している。照明４と
してこれらハロゲンランプ４Ａと低圧ナトリウムランプ
４Ｂとを採用している理由は、次の通りである。

【００３９】ハロゲンランプ４Ａを採用する理由は、鋼
帯Ｐの表面を自然色でかつ照度を自然に近いとすること
ができ、直接目視した状態に近くすることができるため
である。一方、低圧ナトリウムランプ４Ｂを採用する理
由は、鋼帯表面の凹凸や疵の明暗をはっきりさせるため
である。このように、照明４は、両者を採用することに
よって、自然光の下で直接目視にて検査する以上に鋼帯
Ｐの表面を鮮明にすることができ、検出精度を向上させ
ることができる。また、鋼帯種類に応じてハロゲンラン
プ４Ａのみや低圧ナトリウムランプ４Ｂのみの照明切替
を行う。

【００４０】５は、照明４の位置を調整する位置調整照
明切替機構であり、この位置調整照明切替機構５は、照
明４の高さや照射角度を変更し、後述する照明コントロ
ーラ１０によって制御される。この位置調整照明切替機
構５で照明４の位置を調整することで、ハイビジョンカ
メラ２に照明４の光が反射して映り込むことがないよう
に、かつ鋼帯表面の疵や汚れを際だたせるようにしてい
る。

【００４１】６は、鋼帯Ｐの通板速度を測定する通板速
度測定器であり、この通板速度測定器６は、例えば通板
用コンベアのモータの回転速度から通板速度を得るよう
にしている。もちろん生産ラインにおいて予めコンベア
に与えられた速度をそのまま通板速度として後述の演算
制御部１４に入力するようにしてもよい。

【００４２】７は、ハイビジョンカメラ２によって撮像
した画角Ｒ毎の画像を記憶しておく記憶部としてのフレ
ームメモリであり、このフレームメモリ７は、後述する
トリガー信号発生器１１からのトリガー信号に基づい
て、ハイビジョンカメラ２で撮像した画像を順次表示用
に送り出す機能を有している。また、フレームメモリ７
は、本実施例においては、後述するように、必要に応じ
て先に送った画像のうえに次に送った画像を重ねる機能
を有している。

【００４３】８は、ハイビジョンカメラ２のシャッタ
ー、及びズームイン又はズームアウトといった動作を制
御するカメラコントローラであり、このカメラコントロ
ーラ８は、後述する演算制御部１４の出力に基づいて制
御される。

【００４４】９は、上記したように、ハイビジョンカメ
ラ２を起伏させたり旋回させる雲台３を制御する雲台コ
ントローラである。

【００４５】１０は、上記したように、位置調整照明切
替機構５による照明４の角度や照度の制御、及びハロゲ
ンランプ４Ａと低圧ナトリウムランプ４Ｂとを切替制御
を行う照明コントローラである。この照明コントローラ
１０によって、鋼帯Ｐの材質等に応じて位置調整照明切
替機構５を制御し、照明４を適正に調整又は照明切替が
行われる。

【００４６】１１は、ハイビジョンカメラ２のシャッタ
ー動作のタイミングと、フレームメモリ７に記憶した静
止画像を送り出すタイミングとを同期させるために、各
々に対してトリガー信号を出力するトリガー信号発生器
であり、このトリガー信号発生器１１は、後述する演算
制御部１４によって生成される所定時間のタイミングで
トリガー信号を出力している。

【００４７】１２は、例えばハイビジョンカメラ２の設
置位置とは別の検査室に設けられ、フレームメモリ７か
らケーブル補償器１２Ａを介して順次送り出される静止
画を映すモニター装置としての例えばハイビジョンモニ
ターテレビジョン（以下、ハイビジョンテレビと略す）
であり、このハイビジョンテレビ１２は、例えば本実施
例では、３６インチのものを採用している。

【００４８】１３は、ハイビジョンテレビ１２に接続さ
れ、該ハイビジョンテレビ１２に映された静止画を録画
し、再生するためのハイビジョンビデオデッキ（以下、
ハイビジョンビデオと略す）である。

【００４９】このように、ハイビジョンテレビ１２及び
ハイビジョンビデオ１３を採用することで、ハイビジョ
ンカメラ２で鮮明に撮像した画像を、鮮明に映し出し、
また、鮮明に録画及び再生することが可能となり、検出
精度が向上する。なお、ケーブル補償器１２Ａは、ハイ
ビジョンカメラ２の近くにハイビジョンテレビ１２が位
置する場合には省略してもよい。

【００５０】１４は、予め与えられた鋼帯Ｐの幅Ｗ、及
び通板速度測定器６により測定された通板速度に基づい
てハイビジョンカメラ２の画角Ｒの寸法を決定してカメ
ラコントローラ８を制御したり、該ハイビジョンカメラ
２及びフレームメモリ７の動作タイミングを演算してト
リガー信号発生器１１に出力する演算制御部である。

【００５１】上記構成の鋼帯表面検査装置１は、通板中
の鋼帯Ｐの表面の多様な疵や汚れなどの表面状態を目視
検査するに際し、演算制御部１４は、ハイビジョンカメ
ラ２の位置を調整し、倍率を下記数１で演算されるよう
に制御する。そして、鋼帯Ｐの幅Ｗと鋼帯Ｐの通板速度
に応じて、演算制御部１４が、画角Ｒの寸法を演算し、
かつハイビジョンカメラ２のシャッターを切るタイミン
グ及びハイビジョンテレビ１２で映す静止画像のコマ送
り間隔を決定し、トリガー信号発生器１１に出力する。

【００５２】トリガー信号発生器１１から、トリガー信
号が出力されると、上記したようにハイビジョンカメラ
２ではシャッターを切る動作を行い、このときに、フレ
ームメモリ７からハイビジョンテレビ１２に向けて該フ
レームメモリ７に記憶された画角Ｒの静止画像を送る。

【００５３】ハイビジョンテレビ１２では、次にトリガ
ー信号発生器１１からトリガー信号が出力されるまでい
ま送られた静止画像が映され（以下、この時間をコマ送
り間隔という）、次のトリガー信号が送られると、上記
同様にして次の静止画像が映される。

【００５４】作業員は、ハイビジョンテレビ１２に順次
コマ送りで映される静止画像を目視して通板中の鋼帯Ｐ
の検査を行うのである。こうした鋼帯表面検査装置１に
よる鋼帯Ｐの表面検査において、演算制御部１４では、
各部を制御するために、以下の要素から各演算を行う。

【００５５】

【数１】ズームストロークＨ＝｛ZminW'/(ZmaxW'×H')
｝×｛ZminW'/(W+K1) ｝ただし、 ZmaxW'：ズーム最大の画角における鋼帯幅方向寸法（ズ
ーム：１００％） ZminW'：ズーム最小の画角における鋼帯幅方向寸法（ズ
ーム：０％） W'：鋼帯幅方向の画角寸法 H'：ズーム最大から最小ズームストローク W ：鋼帯幅 K1：画角余裕幅

【００５６】

【数２】ズーム率Ｘ（％）＝(H/H')× 100 ただし、 H ：ズームストローク

【００５７】

【数３】画角に入る鋼帯Ｐの通板方向寸法Ｌ＝(W+K1)× L'/W' ただし、 L'：通板方向の画角寸法

【００５８】

【数４】コマ送り間隔Ｔ＝L/V …（図２参照）ただし、 V ：通板速度

【００５９】

【数５】フレーム設定値Ｆ＝T/(1000ms/30F) …（図３参照）ただし、 T ：コマ送り間隔

【００６０】例えば、鋼帯幅Ｗが１９５０ｍｍのとき
は、この幅と若干の余裕幅Ｋ１を加えた分の幅が、ハイ
ビジョンカメラ２の鋼帯幅方向の画角寸法Ｗ’となる。
この鋼帯幅方向の画角寸法Ｗ’が決定すると、このとき
にハイビジョンカメラ２の画角Ｒに入る通板方向の画角
寸法Ｌが１０７３ｍｍに決定される。

【００６１】そして、いま通板方向の画角寸法Ｌが１０
７３ｍｍのとき、例えば通板速度Ｖが３８０ｍ／ｍｉｎ
とすると、通板中の鋼帯Ｐにおいて、画角Ｒ部分が通過
するのにかかる時間は、上記数４及び図２から１６９ｍ
ｓとなる。

【００６２】このとき、本実施例では例えばコマ送りフ
レーム設定値Ｆ（つまりシャッターを切る間隔）が３
３．３ｍｓとすると、上記数５及び図３に示すようにコ
マ送りフレーム設定値Ｆを５に設定することで、コマ送
り間隔Ｔが１６６．７ｍｓとなる。

【００６３】従って、コマ送り間隔Ｔを１６６．７ｍｓ
としたトリガー信号を、ハイビジョンカメラ２及びハイ
ビジョンテレビ１２に出力することで、ハイビジョンカ
メラ２では鋼帯Ｐの表面を全長に亘って途切れることな
く撮像し、また、ハイビジョンテレビでは次の静止画が
映されるまで１６６．７ｍｓだけ静止画像を映す。

【００６４】このようにすることで、実際に撮像した画
角Ｒ分の鋼帯Ｐが画角Ｒを通板するまでにかかる時間は
１６９ｍｓであることから、１６６．７ｍｓ毎にシャッ
ターを切ることで、ハイビジョンカメラ２及びハイビジ
ョンテレビ１２においては、図４に示すように、画角Ｒ
において鋼帯Ｐの通板方向の下流端が常に次の画角Ｒの
上流端にオーバーラップした状態で撮像され、映される
こととなり、鋼帯全長に亘って途切れることがない。

【００６５】従来では、鋼帯表面の多種多様の疵や汚れ
を精度良く検査できるのは、最終的には作業員の目視で
しかなく、鋼帯を直接目視したりビデオカメラで撮像し
てモニター装置に映して目視する手法があった。

【００６６】しかし、直接目視の手法では、作業員の動
体視力の限界から通板速度が１００〜１５０ｍ／ｍｉｎ
であり、また、ビデオカメラに撮像した通板状態の動画
をモニター装置に映して検査する手法では、限られた画
角Ｒ内で画像が移動するために、通板速度が５０ｍ／ｍ
ｉｎ程度でも上記した直接目視の状態に近く感じられ、
いずれにしても通板速度を早くすることはできなかっ
た。

【００６７】それに対して、本発明の鋼帯表面検査装置
１では、画角Ｒ毎に静止画像を目視するようにしたの
で、作業員の動体視力は、絶えず移動する動画について
検査を行うことに較べて、はるかに容易であり、従っ
て、精度の良い検査を行うことができるのである。

【００６８】静止時間は、作業員の個人差にもよるが、
本実施例でトリガー信号の発生単位であるコマ送りフレ
ーム設定値Ｆが４〜７で１３３．３〜２３３．３ｍｓ程
度の間隔で静止画をコマ送りするとしても、十分に画角
Ｒ全体を見渡すことができ、また表面状態について検査
することが可能である。

【００６９】従って、従来直接目視で１００〜１５０ｍ
／ｍｉｎとされていた通板速度を、少なくとも２５０〜
／３００ｍｉｎまで高速化することができ、精度の向上
と共に、通板速度も向上させることができる。

【００７０】また、本発明の鋼帯表面検査装置１は、例
えば上記実施例で説明したように途切れなく表面検査を
する必要のない場合、所定等時間の間隔で静止画をコマ
送りする。

【００７１】例えば鋼帯幅Ｗが１２１９ｍｍのとき、ハ
イビジョンカメラ２の画角Ｒに撮像される通板方向の画
角寸法Ｌが６７０．５ｍｍに決定される。そして、例え
ば通板速度Ｖが２８０ｍ／ｍｉｎとすると、通板中の鋼
帯Ｐにおいて、画角Ｒ部分が通過するのにかかる時間
は、上記式及び図２から１４４ｍｓとなる。

【００７２】このとき、上記式及び図３に示すようにコ
マ送りフレーム設定値Ｆを５に設定することで、コマ送
り間隔Ｔが約１６６．７ｍｓとなる。従って、コマ送り
間隔Ｔを１６６．７ｍｓとしたトリガー信号を、ハイビ
ジョンカメラ２及びハイビジョンテレビ１２に出力する
ことで、ハイビジョンカメラ２では次の静止画が映され
るまで１６６．７ｍｓだけ静止画像を映す。

【００７３】このとき、通板中の鋼帯Ｐにおいて、画角
Ｒ部分が通過するのにかかる時間は１４４ｍｓであるこ
とから、１６６．７ｍｓ毎にシャッターを切ることで、
ハイビジョンカメラ２及びハイビジョンテレビ１２にお
いては、図５に示すように、鋼帯Ｐの通板方向にこの場
合は２２．７ｍｓ分だけ鋼帯Ｐの表面を映していない状
態となる。

【００７４】このようにすることで、ある周期性を持っ
た疵や汚れがある場合は、所定等時間の間隔でトリガー
信号発生器１１からトリガー信号を出力すれば、通板速
度を早くしてもコマ送り時間を長く取ることができ、検
査を効率よく行うことができる。

【００７５】また、本発明の鋼帯表面検査装置１は、上
記した実施例に加えて、例えば、フレームメモリー７の
機能として、図６に示すように、鋼帯Ｐの汚れや疵が微
小で数少ない場合には、ハイビジョンカメラ２で撮像し
た画像をフレームメモリ７に記憶し、順次所定の間隔で
ハイビジョンテレビ１２に出力する時に、先に記憶され
た静止画像の上に順次記憶した静止画像を例えば２画角
分だけ重ねて出力し、順次ハイビジョンテレビ１２に重
ね画像を映し出す。

【００７６】図６では、画角Ｒ１を映し、画角Ｒ１の上
に画角Ｒ２を重ね、画角Ｒ３を画角Ｒ２の上に重ねると
きに、画角Ｒ１を消去するようにして順次、画像を映
す。このようにすることで、先の（鋼帯Ｐの上流側）部
分とを比較しつつ同一画像を２コマにわたって、つまり
２コマ分の時間見ていることとなるので、長い時間、２
コマ分を比較しながら検査することができ、まれに発生
する微細疵の見落としが少なくなる。

【００７７】なお、本実施例では、鋼帯表面検査装置１
にビデオデッキ１３を備えているが、実際には、オンラ
インにおける表面検査によって精度の高い表面検査が目
視にて行えるので、利用することはほとんどなく、ハイ
ビジョンテレビ１２で映したコマ送り静止画像を録画
し、後に再生するようにすることで、データ分析や記録
として利用することができる。

【００７８】なお、本発明は、上記実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。上記した実施例は、鋼帯
Ｐの幅に応じた画角Ｒの寸法と、通板速度から、演算制
御部にてシャッターを切る間隔及びコマ送り間隔とを決
定するようにしたが、ハイビジョンカメラ２で撮像した
画像（動画）を記憶部にて、途切れることなく分割して
記憶し、順次静止画像をコマ送りでハイビジョンテレビ
１２に送るようにしてもよく、これが本発明の請求項１
のみを採用した態様となる。

【００７９】すなわち、ハイビジョンカメラ２は、鋼帯
Ｐの全幅を画角Ｒに入るように絶えず撮像し続け、動画
として記憶された画像を記憶部側において、所定時間で
分割してコマ送り静止画像としてハイビジョンテレビ１
２に映す。このようにしても、上記と同様に従来に較べ
て目視でも検査精度を向上させることができる。

【００８０】さらに、本発明の請求項２の構成を省略、
つまりトリガー信号発生器１１を省略して上記した実施
例と同等の動作を行うためには、演算制御部１４が備え
た独自のクロックにて記憶部における画像分割タイミン
グ及びコマ送り出力タイミングを制御する。

【００８１】また、上記実施例では、画角Ｒは横長（鋼
帯幅方向）で捉えるようにしていたが、縦長（通板方
向）に捉えるようにすれば、通板速度を早くしてもコマ
送り間隔の時間を長くとることができ、一層検出精度を
向上させることができる。

【００８２】さらに、上記実施例では、撮像カメラとし
てハイビジョンカメラ２を採用したが、同様な解像度を
有するデジタルカメラでもよい。また、通常のカメラを
採用してもよく、その場合はハイビジョンカメラ２を用
いた場合に較べて若干検査精度が劣るものの、従来より
ははるかに検査精度が向上する。また、ハイビジョンカ
メラ２で撮像するに際して、照明４を用いなくても十分
な条件であるならば、該照明４を省略してもよく、ま
た、条件が悪い場合は、上記したハロゲンランプ４Ａ、
低圧ナトリウムランプ４Ｂの照度条件や照明４そのもの
を代えてもよい。

【００８３】

【発明の効果】以上のように、本発明の鋼帯表面検査装
置は、鋼帯表面に対向して設けられた撮像カメラによっ
て撮像された通板中の鋼帯表面の画像を、記憶部に画角
毎に記憶し、演算制御部にて順次コマ送りにてモニター
装置に出力するようにしたので、通板中の鋼帯表面を静
止画で検査することができ、通板速度も高速化すること
ができ、高い動体視力を有していない作業員であっても
オンラインで目視検査が確実に行え、また、検査により
表面不良を検出したときは生産ラインを一旦停止して即
座に対応することができる。

【００８４】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
構成において、シャッター機能を有した撮像カメラによ
るシャッター毎の画角の画像を記憶部でコマ送り周期時
間だけ保存させ、演算制御部が、撮像カメラのシャッタ
ーを切る間隔とコマ送りの間隔との同期を図るようにト
リガー信号発生器の信号出力を制御するようにしたの
で、シャッターを切る間隔とコマ送り間隔とを同期させ
ることができ、順次一定の早さで鋼帯全長について撮像
し、コマ送りでモニター装置に静止画を映すことが可能
となる。

【００８５】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
したいずれかの構成において、鋼帯の通板速度、及び鋼
帯全幅の寸法により撮像カメラの画角寸法を演算制御部
にて演算し、鋼帯表面を全長に亘り、途切れることなく
モニター装置にコマ送りで映す、又は設定した所定等時
間の間隔でコマ送りで映すようにすれば、鋼帯表面状態
に応じて最適な検査を行うことができ、処理効率が向上
する。

【００８６】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
したいずれかの構成において、記憶部に、コマ送りでモ
ニター装置に映した鋼帯表面の画像を残したまま、次の
コマの画像を重ねて映す機能を備えることで、先に映さ
れた画像とを比較すると共に同一画像を複数コマが映さ
れる時間、つまり長い時間見て検査することができ、ま
れに発生する微細な汚れや疵を見落とすことが少なくな
る。

【００８７】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
したいずれかの構成において、演算制御部が撮像カメラ
の位置及び倍率を鋼帯の全幅に基づいて制御したり、照
明を備えることで、モニター装置で映し出される鋼帯表
面の静止画が、適正な状態でかつ詳細となるので、さら
に一層検査精度が向上する。

【００８８】また、本発明の鋼帯表面検査装置は、上記
したいずれかの構成において、モニター装置に映した画
像を録画し、再生するビデオ装置を備えれば、万が一オ
ンラインで検査で表面不良を見落とした場合であって
も、ビデオ装置にて確認する事が可能となり、また、デ
ータ分析や記録として保存することができ、検査体制を
万全にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋼帯表面検査装置の概略構成を示す図
である。

【図２】鋼帯幅による、通板速度とコマ送り時間との関
係を示す図である。

【図３】鋼帯幅による、通板速度とコマ送りフレーム設
定値との関係を示す図である。

【図４】本発明の鋼帯表面検査装置において通板中の鋼
帯を途切れなく検査している状況を説明する図である。

【図５】本発明の鋼帯表面検査装置において通板中の鋼
帯を所定等時間の間隔で検査している状況を説明する図
である。

【図６】本発明の鋼帯表面検査装置において先に映した
画像に順次出力された画像を重ねて検査している状況を
説明する図である。

【符号の説明】

１鋼帯表面検査装置２ハイビジョンカメラ（撮像カメラ）３雲台４照明５位置調整照明切替機構７フレームメモリ（記憶部）１１トリガー信号発生器１２ハイビジョンテレビ（モニター装置）１３ハイビジョンビデオ（ビデオ装置）１４演算制御部Ｐ鋼帯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通板中の鋼帯表面を撮像し、撮像した画
像を目視により鋼帯表面状態の検査を行う鋼帯表面検査
装置において、鋼帯表面に対向して設けられた撮像カメ
ラと、この撮像カメラで撮像した画像を画角毎に記憶す
る記憶部と、この記憶部にて記憶された画角毎の画像を
順次コマ送りで出力する演算制御部と、この演算制御部
によりコマ送りで出力された画像を映すモニター装置と
を備えたことを特徴とする鋼帯表面検査装置。
【請求項２】撮像カメラにシャッター機能を、記憶部
に前記撮像カメラによるシャッター毎の画角の画像をコ
マ送り周期時間だけ保存する機能を備えると共に、前記
撮像カメラのシャッターを切る間隔とコマ送りの間隔と
の同期を図るトリガー信号発生器を備え、演算制御部
は、前記トリガー信号発生器のタイミングを制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の鋼帯表面検査装置。
【請求項３】鋼帯の通板速度、及び鋼帯全幅の寸法に
より、撮像カメラの画角寸法を演算制御部にて演算し、
鋼帯表面を全長に亘り、途切れることなくモニター装置
にコマ送りで映す、又は設定した所定等時間の間隔でコ
マ送りで映すことを特徴とする請求項１又は２記載の鋼
帯表面検査装置。
【請求項４】記憶部に、コマ送りでモニター装置に映
した鋼帯表面の画像を残したまま、次のコマの画像を重
ねて映す機能を備えたことを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の鋼帯表面検査装置。
【請求項５】演算制御部は、撮像カメラの位置及び倍
率を鋼帯の全幅に基づいて制御するようにしたことを特
徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の鋼帯表面検
査装置。
【請求項６】撮像カメラで撮像する箇所を照らす照明
を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに
記載の鋼帯表面検査装置。
【請求項７】モニター装置に映した画像を録画し、再
生するビデオ装置を備えたことを特徴とする請求項１乃
至６のいずれかに記載の鋼帯表面検査装置。