JP2002148202A - 疵検査装置の撮像方法及び疵検査装置 - Google Patents

疵検査装置の撮像方法及び疵検査装置

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JP2002148202A
JP2002148202A JP2000347597A JP2000347597A JP2002148202A JP 2002148202 A JP2002148202 A JP 2002148202A JP 2000347597 A JP2000347597 A JP 2000347597A JP 2000347597 A JP2000347597 A JP 2000347597A JP 2002148202 A JP2002148202 A JP 2002148202A
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JP
Japan
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pulse
line sensor
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sensor camera
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JP2000347597A
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Takamichi Kobayashi
尊道 小林
Hideo Katori
英夫 香取
Manabu Kuninaga
学 國永
Noboru Hasegawa
昇 長谷川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 計算機の処理能力範囲内で疵検査を円滑に行
うことができると共に、コスト面でも有利な疵検査装置
の撮像方法と疵検査装置を提供すること。 【解決手段】 走行中の鋼板表面に照射した照明光の反
射光をラインセンサーカメラにて受け、これに基づいて
鋼板表面の画像を構成し、当該鋼板表面の画像を処理し
て疵検出をする疵検査装置の撮像方法において、通板速
度に応じてラインセンサーカメラの撮像分解能を可変に
することにより、例えば、通板速度が速くなったとき
は、パルス発生器のパルスを分周することで、撮像分解
能をさげて計算機が処理可能な時間を作り出すようにし
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、検査対象の欠陥の
種類及び程度を判別する手段をもつ鋼板の欠陥検査装置
及び疵検出方法に関するものであり、計算機の処理能力
の限界を考慮して疵検出処理を実施するための疵検査装
置の撮像方法及び疵検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】疵検査のための画像を得るにあたり、ラ
インセンサーカメラが通常用いられている。ラインセン
サーカメラは、鋼板の同一の長さが通過する場合でも、
通板速度が速い場合でも遅い場合でも鋼板が一定の長さ
を進むごとにパルス信号を得て撮像する。すなわち、撮
像分解能はいかなる通板速度においても一定になるよう
に設計されている。また、前記パルス信号を構成するに
あたり、ロール直径Dに合わせて、パルス1回当たりに
鋼板が進む距離(以下、「パルス分解能」と称する)が
所定の値になるように、ロールが1回転するまでに発生
するパルスの個数を計算し、当該計算値のパルス個数を
発生するパルス発生装置を作成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮像分
機能を一定に保つだけでは以下のような問題がある。例
えば、通板速度が速い場合と遅い場合では、同一の距離
を鋼板が進むのに必要な時間は異なり、通板速度が速け
れば速いほど短くなり、結果として画像を受け取る計算
機側はより短い時間で処理することが要求される。その
ため、計算機側の処理能力の設計は、最高通板速度に合
わせて設計することが要求される。
【0004】最高通板速度に合わせて計算機の処理能力
を設計すると、使用する計算機は数ランク上の計算機を
用いる必要が生じコスト高となる。また、最高通板速度
となるのは、1コイル内でもごく一部分であることが多
く、処理能力限界まで使用することが少なく不経済であ
る。また、指定個数のパルスを発生するパルス発生装置
を注文生産するのでは費用がかかるといった問題が生じ
ていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明において
は、計算機の処理能力の設計にあたっては、最高通板速
度ではなく、通常一番頻度多く使用する通板速度を用い
て設計し、最高通板速度になった場合は、カメラの撮像
分解能を下げて(劣化させて)鋼板の表面画像を採取
し、反対に、通板速度が遅い場合は、カメラの撮像分解
能を上げて(向上させて)鋼板の表面画像を採取するこ
とを特徴とする疵検査装置の撮像方法とこの方法を実現
する疵検査装置を提供するものである。なお、ラインセ
ンサーカメラには、撮像素子としてCCDが用いられ、
撮像対象の鋼板が走行するので、CCDの出力取り込み
タイミングを変化させることにより、1回で撮像する鋼
板の範囲(走行方向距離)を変更できるようにした。
【0006】本発明の要旨は次の通りである。 (1)走行中の鋼板表面に照射した照明光の反射光をラ
インセンサーカメラにて受け、これに基づいて鋼板表面
の画像を構成し、当該鋼板表面の画像を処理して疵検出
をする疵検査装置の撮像方法において、通板速度に応じ
てラインセンサーカメラの撮像分解能を可変にすること
を特徴とする疵検査装置の撮像方法。 (2)走行中の鋼板表面を照明する照明装置と、該照明
装置の照明光の反射光を受光するラインセンサーカメラ
と、該ラインセンサーカメラの出力を所定のタイミング
で取り込む撮像装置と、該撮像装置の出力に基づいて鋼
板表面の画像を構成し、当該鋼板表面の画像を処理して
疵を判別する画像処理装置とからなる疵検査装置におい
て、前記撮像装置が、鋼板が所定の距離を通板する毎に
1回パルスを発生するパルス発生器と所定のパルス数を
受信すると1回パルスを発生する分周装置とを備え、通
板速度に応じて何回パルスを受信すると1回パルスを発
生させるかを切り替えることにより、前記ラインセンサ
ーカメラの出力を取り込むタイミングを切り替え可能と
したことを特徴とする疵検査装置。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の重要な構成を具体
的に説明する。 [1]通板速度と計算処理時間との関係 鋼板は、ロールの上を通過するため、鋼板の通板距離情
報は、当該ロールの回転角度ないし回転回数を計測でき
れば、当該ロールの直径等から計算することができる。
このため、ロールの回転数ないし回転角度を計測するた
めに、ロールには、パルス発生装置が装備されており、
例えば、ロールが1回転する迄に例えば20000個の
パルスが発生するパルス発生装置装置が装備されてい
る。
【0008】そこで、1回転当りのパルス個数をN[パ
ルス]とし、ロール直径をD[mm]とすれば、パルス1
個当たりの鋼板の通板距離(パルス分解能)Lp [mm/
パルス]は、ロールと鋼板が滑らないという仮定の下で
は、 Lp =πD/N [mm/パルス] であり、通板速度がV[mm/s]とすると、パルス1個
が発生するまでの時間Tp [s/パルス]は Tp =Lp /V=πD/(V×N) [s/パルス] となる。
【0009】したがって、当該パルス発生に同期させて
ラインセンサーカメラによる撮像(以下、これを「線画
像」と称する)を実施すると、Lp [mm/パルス]は限
界分解能ということになり、パルス分解能と呼ばれる所
以であり、このとき、計算機はTp [s/パルス]の時
間内に線画像を処理しなくてはならない。
【0010】[2]分解能を犠牲にしなければならない
場合 たとえば、N=20000[パルス],D=2000
[mm]であり、V=360[mpm ]=6000[mm/
s]である場合は、 Lp =3.1415×2000/20000=0.314 [mm/パルス] Tp =0.314/6000=0.000052[s/パルス] =52[μs/パルス] であり、0.314mmの分解能で撮像するならば、52
μs以内で計算機は、線画像を処理しなくてはならない
ことになるが、計算機の処理には少なくとも80μsが
必要な場合があり、このような場合は、パルス分解能で
撮像が実現できない。
【0011】そこで、このような場合は、当該パルスが
2個発生された毎に1回カメラで撮像するようにすれ
ば、撮像分解能はパルス分解能Lp の2倍になるもの
の、パルス2個が発生されるまでに要する時間もTp の
2倍の104μsとなり、この時間内なら線画像の処理
を実行することができる。
【0012】[3]分解能を上げられる場合 先に示したように、パルス2個毎に1回カメラによる撮
像を行った場合、他の条件が全て同一でも、通板速度が
V=180[mpm ]=3000[mm/s]の場合は、 Tp =0.314/3000=104μs であり、この時間内に線画像を処理することができるの
で、パルス1個毎に1回カメラによる撮像を行うことが
でき、分解能を上げることができる。
【0013】[4]切り替え手段による切り替え そこで、通板速度を監視し、通板速度によって、撮像方
法を切り替える。具体的には、通板速度が200mpm 程
度までは、パルス1個毎に1回カメラによる撮像を行
い、それ以上の通板速度になったら、パルス2個毎に1
回カメラによる撮像を行う。
【0014】
【実施例】図1は、ロールとパルス発生装置(PLG)
について示した図である。1はロールであり、当該ロー
ルに支えられて鋼板は通板される。2はパルス発生装置
(PLG)であり、回転角度毎に1パルスを発生する。
3は分周装置であり、パルスが規定個数発生した場合に
1個のパルスを発生する装置である。
【0015】図1(b)は、ロール1を通板方向に対し
て直角の方向から見た図であり、同図(a)はロールを
通板方向から見た図である。PLGは通板方向からみて
右端あるいは左端に装備される。図1(b)には、パル
スが1回発生するまでに鋼板が移動する距離(パルス分
解能)Lp の意味が図示されている。
【0016】図2は、分周について説明した図である。
図2(a)は、パルス2回に付き1回パルスを発生する
分周比2の場合を示している。図2(a)において、2
段にわたってタイムチャートが記してあるが、上段には
PLG出力を表示してあり、下段には分周後の出力が示
してある。分周比が2の場合は、PLGが発生するパル
スの2回につき1回のパルスが発生する。
【0017】図2(b)は、パルス3回に付き1回パル
スを発生する分周比3の場合を示している。図2(b)
において、2段にわたってタイムチャートが記してある
が、上段にはPLG出力を表示してあり、下段には分周
後の出力が示してある。分周比が3の場合は、PLGが
発生するパルスの3回につき1回のパルスが発生する。
【0018】図3は、分周比を通板速度によって変更す
る方法を示した図である。図3(a)には、通板速度が
加速される場合の分周比の切り替え方法を示している。
図3(a)において、V1a,V2aは加速中に分周比を変
更する場合の切り替え速度である。通板速度が0以上V
1a未満の間は分周比1により通板され、通板速度がV1a
以上となると、分周比が2に切り替わり、この結果、分
解能は2×Lp となるが、処理時間は2×Tp まで許容
される。通板速度がV1a以上V2a未満の間は分周比は2
のままで通板され、通板速度がV2a上となると、分周比
が3に切り替わり、この結果、分解能は3×Lp となる
が、処理時間は3×Tp まで許容される。
【0019】図3(b)には、通板速度が減速される場
合の分周比の切り替え方法を示している。図3(b)に
おいて、V1d,V2dは減速中に分周比を変更する場合の
切り替え速度である。通板速度がV2d以上である場合
は、分周比は3により通板され、分解能は3×Lp とな
るが、処理時間は3×Tp まで許容される。通板速度が
V2d未満となると分周比は2に変更され、この結果、分
解能は2×Lp と向上し、処理時間は2×Tp が要求さ
れる。通板速度がV2d未満でV1d以上の場合は分周比は
2のままで通板され、通板速度がV1d未満となると、分
周比は1に切り替わり、この結果、分解能はLp と向上
し、処理時間はTp が要求される。
【0020】ここで、V1a≠V1d,V2a≠V2dとしてい
るのは、通板速度が切り替え速度近傍で微妙に変化した
ときに、それに応じて何度も分周比が変動することが望
ましくないため、通板速度が変わっても分周比が切り替
わらない「切り替え不感帯」を設けたためである。
【0021】以上の方法により分周比が通板速度により
切り替えられ、計算機の処理能力を超えた処理を計算機
に要求することなく、線画像の処理を実行できる。
【0022】
【発明の効果】本発明の疵検査装置の撮像方法及び疵検
査装置を用いることにより、鋼板の表面画像を通板速度
が遅いところから速いところまでを通常の処理能力をも
つ計算機であっても、処理異常を起こすことなく採取す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ロールとパルス発生装置(PLG)について示
した図である。
【図2】分周について説明した図である。
【図3】分周比を通板速度によって変更する方法を示し
た図である。
【符号の説明】
1 ロール 2 パルス発生装置(PLG) 3 分周装置
フロントページの続き (72)発明者 國永 学 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 長谷川 昇 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Fターム(参考) 2G051 AA37 AB07 CA04 CB01 CD07 DA06 EA12

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行中の鋼板表面に照射した照明光の反
    射光をラインセンサーカメラにて受け、これに基づいて
    鋼板表面の画像を構成し、当該鋼板表面の画像を処理し
    て疵検出をする疵検査装置の撮像方法において、通板速
    度に応じてラインセンサーカメラの撮像分解能を可変に
    することを特徴とする疵検査装置の撮像方法。
  2. 【請求項2】 走行中の鋼板表面を照明する照明装置
    と、該照明装置の照明光の反射光を受光するラインセン
    サーカメラと、該ラインセンサーカメラの出力を所定の
    タイミングで取り込む撮像装置と、該撮像装置の出力に
    基づいて鋼板表面の画像を構成し、当該鋼板表面の画像
    を処理して疵を判別する画像処理装置とからなる疵検査
    装置において、前記撮像装置が、鋼板が所定の距離を通
    板する毎に1回パルスを発生するパルス発生器と所定の
    パルス数を受信すると1回パルスを発生する分周装置と
    を備え、通板速度に応じて何回パルスを受信すると1回
    パルスを発生させるかを切り替えることにより、前記ラ
    インセンサーカメラの出力を取り込むタイミングを切り
    替え可能としたことを特徴とする疵検査装置。
JP2000347597A 2000-11-15 2000-11-15 疵検査装置の撮像方法及び疵検査装置 Withdrawn JP2002148202A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007107984A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Jfe Steel Kk 表面検査方法および表面検査装置
JP2017223459A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社キーエンス 画像処理センサ、画像処理方法

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