JP2001242163A - シャドーマスク用熱延材の清浄度測定方法 - Google Patents

シャドーマスク用熱延材の清浄度測定方法

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JP2001242163A
JP2001242163A JP2000050585A JP2000050585A JP2001242163A JP 2001242163 A JP2001242163 A JP 2001242163A JP 2000050585 A JP2000050585 A JP 2000050585A JP 2000050585 A JP2000050585 A JP 2000050585A JP 2001242163 A JP2001242163 A JP 2001242163A
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Yoshihiro Murakami
義弘 村上
Koichiro Yamashita
浩一郎 山下
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】被検面の水滴等の測定外乱を簡単且つ確実に除
去して高精度の非金属介在物を検出するシャドーマスク
用熱延材の清浄度測定方法を提供する。 【解決手段】熱延材(20)の所定箇所より清浄度測定
用試料を採取し、前記試料を鏡面研磨し、該研磨面を倍
率を上げた金属顕微鏡(6)を通してカメラ(7)で撮
影してテレビモニタ(8)に表示すると共に、該モニタ
(8)に表示した画像から画像処理により前記試料の非
金属介在物(1)の数量、粒径または/及び占有面積を
演算するシャドーマスク用熱延材の清浄度測定方法にお
いて、非金属介在物(1)のみを選択指定して演算対象
とするか、または逆に水滴(2)、ゴミ(3)、研磨疵
(4)、及びしみ(5)等を選択指定して演算対象から
除外することにより、前記試料の非金属介在物(1)の
数量、粒径または占有面積のうち少なくとも1つ以上を
演算測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像処理技術を
用いたシャドーマスク用熱延材の清浄度測定方法、特に
前記熱延材中の非金属介在物を簡単且つ精度良く検出測
定するシャドーマスク用熱延材の清浄度測定方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】シャドーマスクは清浄性の高い熱延鋼板
を冷間圧延して薄板とした板材にエッチングによって規
則的な配列の孔を開けたものである。この孔配列は直径
が0.9mmの孔を0.4mmピッチで穿孔したもので
あり、孔部外周に非金属介在物が存在すると、エッチン
グ穿孔しても該非金属介在物の溶け残りが孔部外周に残
り、テレビモニタに色ずれが発生する。そのため、シャ
ドーマスク用熱延材の出荷に当たっては、非金属介在物
の有無程度を確実に検査する必要があり、熱延材の清浄
度が測定される。
【0003】従来よりこれら清浄度測定は、金属顕微鏡
にテレビカメラを接続し、撮像された画像から測定対象
の鋼材中の非金属介在物を測定することが行われてい
る。これらはJIS−G−0555やASTM−E45
・1245等の規格によって行われ、撮像した画像から
2値画像を作成し、粒子の大きさや形状、所定の間隔以
内での連続する個数等を測定し、非金属介在物を検出す
る。
【0004】例えば、JIS−G−0555での方法
は、金属顕微鏡の接眼鏡に縦横各々20本の格子線を持
つ硝子板を挿入して、該格子点にかかる非金属介在物の
数量を測定するもので、被検面の寸法が幅15mm、高
さ20mmの供試材で、視野数が60、倍率が400倍
ならば、その清浄度は次のように表わす。 dB60×400(%)=n/(p×f)×100 1式 ここで、p:視野内の硝子板上の総格子点数 f:視野数 n:f個の視野における全介在物によって占められる格
子点中心の数 また、供試材の表面は、研磨機により十分研磨して鏡面
仕上に仕上げ、水洗い後熱風乾燥して使用される。
【0005】しかしながら、これら供試材表面には、研
磨疵、水滴、水滴が乾燥した後に水滴中に浮かんでいた
ゴミや拭き取り時のゴミが付着する場合があり、清浄度
測定精度の低下原因となっていた。 そのため、例えば、測定対象物を撮像して濃淡画像を生
成し、この濃淡画像中の丸みを帯びた異物の中央部を通
るライン上の濃度プロフィールを求め、異物の濃度形状
から、ゴミ、疵及びしみを判定する画像処理による異物
検出方法なども特開平8−68765号公報に紹介され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
JIS−G−0555による清浄度測定方法は、縦横各
々20本の格子線を基準として該格子点にかかる非金属
介在物数を測定する方法となっており、シャドーマスク
用熱延材では、非金属介在物の粒径は小さく且つ数量も
少ないため、その検出識別には熟練技能が必要とされ、
熱延材の良否判定は容易ではなかった。
【0007】また、微細で非常に少ない非金属介在物の
清浄性が要求されるシャドーマスク材にあっては、非金
属介在物の測定を画像処理技術を用いて測定すると共
に、前述の特開平8−68765号公報に記載された画
像処理による異物検出方法もある。しかし、異物には多
種多様なものがあり、異物検出のための閾値条件決定も
複雑なことから、十分満足のいく清浄度測定方法とする
ためには、供試材表面に付着した水滴、ゴミ、疵、しみ
等を容易に演算対象から除去することに課題が残されて
いた。
【0008】本発明は、上述の問題点に鑑みなされたも
ので、JIS−G−0555では測定が困難であった微
細非金属介在物を正確に検出測定すると共に、前述の水
滴等の測定外乱を簡単且つ確実に除去して高精度に非金
属介在物を検出する清浄度測定方法を提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、熱延材の所定箇所より清浄度測定用試
料を採取し、前記試料を鏡面研磨し、該研磨面を倍率を
上げた金属顕微鏡を通してカメラで撮影してテレビモニ
タに表示すると共に、該モニタに表示した画像から画像
処理により前記試料の非金属介在物の数量、粒径または
/及び占有面積を演算するシャドーマスク用熱延材の清
浄度測定方法において、非金属介在物のみを選択指定し
て演算対象とするか、または逆に水滴、ゴミ、研磨疵、
及びしみ等を選択指定して演算対象から除外することに
より、前記試料の非金属介在物の数量、粒径または占有
面積のうち少なくとも1つ以上の清浄性を演算測定する
ようにしたものである。
【0010】本発明に従えば、清浄度測定試料の拡大画
像より、非金属介在物以外の水滴等を測定者が観察して
選別する構成となっており、測定外乱を確実に除去でき
清浄度測定精度を向上させると共に、顕微鏡倍率を上げ
れば更に微細な非金属介在物も検出測定できるため清浄
性が更に厳しく要求されても対応できるという効果があ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態につい
て、以下説明する。図1は本発明の清浄度測定方法の処
理流れ図であり、図2は本発明を説明するための機器構
成図で、図3は金属顕微鏡6の1視野を摸式的に表わし
た画面説明図である。また、図4は本発明で測定する供
試材を採取する熱延材内の採取位置を示し、図5は図4
の採取試料内で顕微鏡6で測定する63視野の測定位置
を示すものである。
【0012】シャドウマスク用熱延材20の清浄度測定
試料には、熱延鋼帯のトップとボトム部の両端2個所に
対して、図4に示す如く熱延材20の幅方向に対して各
3個所の測定面21を熱延板厚×25mm以上で採取
し、合計6箇所の試料を用いる。測定面21は、圧延方
向に平行な面を被検面とし、該被検面は研磨紙及びバフ
研磨で鏡面に仕上げ、研磨汚れを水洗して乾燥させる。
この際、粗雑な研磨、乾燥、汚れの拭き取りは、非金属
介在物1の脱落、隠蔽、ピット、かき疵4の生成、及び
錆、しみ5等を発生させないように十分注意する。
【0013】清浄度測定対象とする総測定面積は、図5
に示す0.06mm2の測定視野22を1試料当たり6
3箇所とした面積和の3.78mm2とし、1熱延材2
0の清浄度測定結果は前記1試料当たりの3.78mm
2を6試料分について測定して得られたデータの平均値
とする。尚、63個所の測定位置は、特に規定するもの
では無いが、図に示すように板厚方向に3〜4箇所で圧
延方向に16〜21個所で重なりがないようランダムに
移動させ、金属顕微鏡6で撮影測定する。
【0014】次いで、前記熱延材試料を金属顕微鏡6で
撮影し清浄度を演算測定する方法について説明する。本
発明は、図2に示すように、金属顕微鏡6、カメラ7、
A/D変換器12、画像処理装置9、モニタ8、キーボ
ード11、マウス10等により構成される。測定試料は
金属顕微鏡6にかけられ、金属顕微鏡6に取付けられた
テレビカメラ7により測定視野22の撮影画像はアナロ
グからデジタルに変換するA/D変換器12を通して画
像処理装置9に入力される。画像処理装置9に入力され
た画像は周知の倍率変換や2値化信号処理により白黒変
換されてテレビモニタ8に表示される。図3は、この1
視野当たりのモニタ8画面を表わしたもので、符号1は
非金属介在物で一般に圧延方向に延びた形状となり、符
号2は水滴でドーナツ状、符号3はゴミ、符号4は研磨
疵、符号5はしみを模式的に表わしている。
【0015】測定者は前記モニタ8画面を目視判断し
て、非金属介在物1の画像のみをマウス10にて選択指
定して演算対象とするか、または逆に水滴2、ゴミ3、
研磨疵4、及びしみ5等をマウス10にて選択指定して
演算対象から除外することにより、前記試料の非金属介
在物1の数量、粒径または占有面積を画像処理装置9に
て演算処理させる。
【0016】次に、本発明の清浄度測定方法について、
図1の処理流れ図を用いて詳しく説明する。上述の如く
ステップS1では、鏡面研磨後洗浄乾燥させた試料を6
個分準備する。ステップS2では、準備された試料の一
個分を金属顕微鏡6にセットし、次いでステップS3に
て図5の63箇所の測定視野22を以下順次測定するた
め該当測定視野22に試料を移動させて金属顕微鏡6の
焦点をあわせる。ステップS4では、金属顕微鏡6から
カメラ7で測定した画像をモニタ8に表示するための倍
率、例えば1000倍を画像処理装置9に設定し、ステ
ップS5にて金属顕微鏡6で撮影した画像を画像処理装
置9にて2値化処理してモニタ8画面に白黒表示する。
ステップS6では、演算から除外する水滴等の異物箇所
指定か、または演算対象の非金属介在物箇所を指定する
かの選択種別をキーボード11又はマウス10の入力装
置より設定決定する。
【0017】次いで、ステップS7では、前記選択種別
(以下水滴等の演算対象から除外する異物箇所指定とし
たものと仮定する。)に基づき、測定者はモニタ8画面
の水滴2、ゴミ3、研磨疵4等を目視判断できる箇所に
マウス10にてカーソルを移動して該当画素部分をクリ
ック選択し、画像処理装置9にてクリックされた画素と
連続する黒色表示画素を例えば赤色に色替えする。ここ
では、非金属介在物1以外の清浄度演算から除外する全
ての異物表示箇所を繰り返し色替え除外指定するが、ク
リック間違いもあるため再度クリックすると元の黒色に
変えるようにしておくことが好ましい。
【0018】除外画素の全ての色替えが終了すると、次
のステップS8に移り、画像処理装置9にて色替え部分
を除いたモニタ8画面の非金属介在物1に相当する画素
を検索して、非金属介在物1の個数、面積、最長長さを
演算する。この演算は例えば白黒に2値化された画素の
連続性を判別して、個数や最長長さを求め、面積は画素
数総和にて求めることができるし、他の周知技術で行っ
てもよい。また、演算検出された非金属介在物1の個
数、面積、最長長さは、画像処理装置9の図示しない記
憶装置に記憶され、次のステップS9に移る。
【0019】ステップS9では、1試料あたりの63箇
所の測定視野22全てについてS3からS8の処理が完
了したか否かを判別し、完了していないときはステップ
S3の試料移動を行い、全てが完了するとステップS1
0に進む。ステップS10では、1熱延材20の清浄度
測定用に6個用意した試料が全て測定終了したか否かを
判別し、終了していない場合はステップS2に移って次
の試料を金属顕微鏡6にセットし、全て終了したならば
ステップS11に進む。ステップS11では、ステップ
S8にて記憶された個数、面積、最長長さと1測定視野
面積、例えば前述の0.06mm2と対応画素数に基づ
き総合清浄度演算を行う。尚、本総合清浄度演算は、個
数については任意の格子線間隔に対して前述の1式を用
いて行い、面積については、非金属介在物総和面積を全
総和視野面積で割ることにより、シャドーマスク用熱延
材20の清浄度を測定することができる。
【0020】
【発明の効果】この発明にかかるシャドーマスク用熱延
材の清浄度測定方法は、以上説明した如き内容のものな
ので、被検面に付いた非金属介在物以外の外乱要因を確
実に選択排除できるため、簡単且つ正確に清浄度測定が
行えるという効果があり、また微細な非金属介在物も検
出測定できるため、清浄性要求の厳しいシャドーマスク
用熱延材の評価検定を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である清浄度測定方法を説明
する処理流れ図である。
【図2】本発明を説明するための機器構成図である。
【図3】金属顕微鏡の1視野を摸式的に表わした画面説
明図である。
【図4】本発明で測定する試料の熱延材中採取位置を示
す図である。
【図5】図4の採取試料内で顕微鏡測定する63視野の
測定位置を示す図である。
【符号の説明】
1 非金属介在物 2 水滴 3 ゴミ 4 疵(研磨疵) 5 しみ 6 金属顕微鏡 7 カメラ 8 モニタ 9 画像処理装置 10 マウス 11 キーボード 12 A/D変換器 20 熱延材 21 測定面 22 測定視野
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 21/17 G01N 21/17 A 21/94 21/94 G06M 11/00 G06M 11/00 D Fターム(参考) 2F065 AA26 AA49 AA58 BB01 BB25 CC06 DD13 FF04 JJ03 JJ19 JJ26 PP12 PP24 QQ03 QQ04 QQ23 QQ26 QQ42 QQ51 SS02 SS13 2G051 AA37 AA90 AB01 AB02 AC12 CA03 CA04 CA11 EA11 EA12 EC01 EC03 ED07 FA10 2G055 AA03 BA20 DA08 EA06 EA08 FA02 FA10 2G059 AA05 BB08 CC20 FF01 KK04 MM01 MM03 MM09 PP04

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱延材(20)の所定箇所より清浄度測定
    用試料を採取し、前記試料を鏡面研磨し、該研磨面を倍
    率を上げた金属顕微鏡(6)を通してカメラ(7)で撮
    影してテレビモニタ(8)に表示すると共に、該モニタ
    (8)に表示した画像から画像処理により前記試料の非
    金属介在物(1)の数量、粒径または/及び占有面積を
    演算するシャドーマスク用熱延材の清浄度測定方法にお
    いて、非金属介在物(1)のみを選択指定して演算対象
    とするか、または逆に水滴(2)、ゴミ(3)、研磨疵
    (4)、及びしみ(5)等を選択指定して演算対象から
    除外することにより、前記試料の非金属介在物(1)の
    数量、粒径または占有面積のうち少なくとも1つ以上を
    演算測定することを特徴とするシャドーマスク用熱延材
    の清浄度測定方法。
JP2000050585A 2000-02-28 2000-02-28 シャドーマスク用熱延材の清浄度測定方法 Withdrawn JP2001242163A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007215738A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Konami Digital Entertainment:Kk ゲームシステム、検出プログラム及び検出方法
JP2010502947A (ja) * 2006-08-30 2010-01-28 ユーエスエヌアール・コッカムス・キャンカー・カンパニー チャージャ用スキャナシステム
CN102928266A (zh) * 2011-08-08 2013-02-13 上海万泰韬略检测技术有限公司 一种无砂纸、无绒布的新型现场金相快速制样方法
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