JP2010266430A - 鋼板表面欠陥検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色調まで含め、表面性状変動が大きい鋼板を検査対象にして、過検出・未検出を抑えた、欠陥部（異常部）の検出を行うことができる、鋼板表面欠陥検査方法および装置を提供することを課題とする。
【解決手段】光を照射した鋼板表面をカラーカメラにより撮像し、撮像したカラー画像のＲＧＢ各成分の平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散の少なくとも一つの値を算出し、算出した値を所定の設定値と比較して、鋼板表面の欠陥の有無および／または程度を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スラブ、厚板、熱延鋼板等の鋼板材料の製造ラインにおける鋼板表面欠陥検査方法および装置に関し、特に、鋼板毎または鋼板内で、表面性状変動が大きい鋼板を対象にした欠陥検査に好適なものに関する。

スラブ、厚板、熱延鋼板等の鋼板材料（以下、鋼板と称する）の製造ラインにおいては、連続して搬送、通板される鋼板表面に疵、欠陥が発生した場合、当該鋼板を不合格或いは、保留とし、手入れ等の処置を行う。このため、鋼板の表面欠陥を検出する必要があり、搬送ライン上の鋼板を目視により監視し、表面欠陥の有無を判断している。

厚板鋼板は、最大幅は５ｍ以上、最大長さは２５ｍ以上になるため、搬送される鋼板表面（及び裏面）を単独の検査員ですべて監視する事は困難であり、複数の検査員を配置することにより鋼板表面検査を行っている。

また、搬送時の検査では鋼板表面の欠陥の有無を検出する事は可能であるものの、詳細な判別・判定は困難であるため、欠陥が検出された鋼板に関しては、オフライン位置に移送し、停止状態で欠陥位置及び欠陥状態の確認を行い、必要な処置を行っている。

しかし、目視判定は、検査員の負荷が高く、欠陥見逃し等の可能性や個人差による欠陥検出レベルのばらつきがあるため、鋼板全面について均質な表面検査を行うことは難しかった。

上述のような目視検査の課題に対して、ＣＣＤカメラを用い、厚板の凹凸欠陥をも検出するための投光角と受光角とし、変更フィルターで明るい点の光強度を下げ、反射光の変化を緩和する技術がある（例えば、特許文献１）。

特開２００２−３０３５８２号公報

しかし、特許文献１に開示された技術は、モノクロＣＣＤカメラを利用しているため、色むら状の欠陥検出や色調の表面変動には適用できないという問題がある。また、正常部と異常部との弁別には固定の閾値を設定しようとする一般的な手法であるため、スラブ、厚板、熱延材などの表面性状（地合）が粗く、鋼板毎或いは鋼板内の表面性状変動が大きい場合には特許文献１の技術では、過検出や未検出などの問題が解決されないままである。

本発明では、これら従来技術の問題点に鑑み、色調まで含め、表面性状変動が大きい鋼板を検査対象にして、過検出・未検出を抑えた、欠陥部（異常部）の検出を行うことができる、鋼板表面欠陥検査方法および装置を提供することを課題とする。

上記課題は、以下の発明によって解決できる。

［１］ 光を照射した鋼板表面をカラーカメラにより撮像し、撮像したカラー画像のＲ／Ｇ／Ｂ各成分の平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散の少なくとも一つの値を算出し、算出した値を所定の設定値と比較して、鋼板表面の欠陥の有無および／または程度を判定することを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。

［２］ ［１］に記載の鋼板表面欠陥検査方法において、前記カラー画像を複数の領域に分割し、分割された各領域について、Ｒ／Ｇ／Ｂ各成分の平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散の少なくとも一つの値を算出し、算出した値と前記設定値との比較、または、前記算出した値の分割された領域間での差異とに基づいて、欠陥が存在する領域を求めることを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。

［３］ ［１］または［２］のいずれか１項に記載の鋼板表面欠陥検査方法において、前記設定値を、前記算出した各値から鋼板の表面性状を評価し、評価結果に基づいて設定することを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。

［４］ ［２］または［３］のいずれか１項に記載の鋼板表面欠陥検査方法において、複数の領域に分割するにあたっては、予め定めた分割限度まで領域を分割した後、分割領域ごとに表面性状を評価し、表面性状が同等な隣接する分割領域を再統合することにより、鋼板の表面性状分布に対応した領域分割を行うことを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。

［５］ 鋼板の表面に光を照射する光源と、該光源により照射された鋼板表面のカラー画像を撮像するカラーカメラと、
撮像したカラー画像のＲ／Ｇ／Ｂ各成分の平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散の少なくとも一つの値を算出する画像処理装置と、算出した値を所定の設定値と比較して、鋼板表面の欠陥の有無および／または程度を判定、あるいは欠陥が存在する部位を推定する信号処理装置と、を具備することを特徴とする鋼板表面欠陥検査装置。

本発明によれば、スラブ、厚板、熱延材等の表面性状変動が大きい鋼板材料に関して、材料表面をカラー撮像し、そのカラー画像の各Ｒ／Ｇ／Ｂ（赤、緑、青）各成分の平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散を算出して、そのカラー画像内に、欠陥が含まれているか否かを判定するようにしたので、色むらなどの欠陥や色調などの変動影響を抑制し、過検出、未検出を抑えた、欠陥部（異常部）の検出を行うことが可能となる。

また、撮像したカラー画像を複数の領域に分割し、各領域に関して平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散を求めて、各領域の値を設定値と比較、または、異なる領域の値とを比較して、欠陥の有無、程度、場所を推定するようにしたので、表面性状の変動によらず欠陥部（異常部）の正確な検出を行うことが可能となる。

さらに、本発明では、予め撮像した鋼板表面の画像に対して前記推定を行い、撮像画像に併せて判定結果もガイダンス表示するので、検査員は画像、ガイダンス表示を元に検査を行うことにより、検査員の負荷を低減するとともに、検査員の個人差等による検査レベルのバラツキを低減することも可能となる。

実施形態１の厚板鋼板搬送ラインへの適用例を示す図である。 実施形態１に係る鋼板表面欠陥検査方法の処理概要を示す図である。 異常・欠陥部位の推定手順例を示すフローチャートである。 異常・欠陥部位の推定手順例を示すフローチャートである。 異常・欠陥部位の推定手順例を示すフローチャートである。 実施形態２に係る鋼板表面欠陥検査方法の処理概要を示す図である。 実施形態２の厚板鋼板搬送ラインへの適用例を示す図である。

［実施形態１］
まず、発明者らは、従来の目視検査は、鋼材表面の色調なども考慮して表面性状判定、欠陥有無判定を行っていることに着目し、目視判定との照合性を高める観点や検出性能を高める観点において、モノクロ画像でなく、カラー画像を用いることとした。

そして、鋼板表面性状（地合）が比較的滑らかで、変動が少ない場合には、輝度分布は狭い輝度の範囲に集中し、Ｒ／Ｇ／Ｂのバランスもほぼ等しい（平均輝度や最大輝度、最小輝度の値がほぼ等しい）ものとなる。ところが、画像領域内に異常な部分、すなわち、鋼板の地合に対して変動している部分（輝度の高い部分或いは輝度の低い部分）が存在する場合には、当該領域の輝度分布は他の領域とは異なる形状を有し、Ｒ／Ｇ／Ｂのバランスも変化するとの知見を得た。

その知見に基づいて、撮像した鋼板のカラー画像データ（Ｒ／Ｇ／Ｂ各成分の輝度データ、輝度分布、平均輝度、最大／最小輝度などの特徴的な値）から、鋼板全体の性状を評価し、鋼板画像の変動（表面性状変動）が所定の範囲外で、異常・欠陥部位の存在可能性が高いと判定した場合には、鋼板画像を複数領域へ分割し、分割した領域毎又は領域間での評価を繰り返して、鋼板（画像）中の異常・欠陥部位の推定を行う本発明を想到したのである。

図１は、実施形態１の厚板鋼板搬送ラインへの適用例を示す図である。図中、１は光源、３はカラーラインＣＣＤカメラである撮像装置、４は信号処理装置、５は画像表示装置、７は搬送ロール、８は鋼板、９はＰＬＧ、１０は画像処理部、１１は判定処理部をそれぞれ表す。

鋼板搬送ラインは、一定間隔の搬送ロール７により構成され、ロールの回転により搬送ライン上の鋼板８を搬送する。この搬送ラインでは、最大幅５ｍ程度、最大長２５ｍ程度の厚板鋼板が搬送される。そして、鋼板表面の撮像を行うために、ライン上面に光源１及び撮像装置３を配置する。鋼板裏面の撮像を行う場合には、同様にライン下面に光源１及び撮像装置３を配置すればよい。

光源１の入射角度は、例えば１５°で、撮像装置３の受光角は、例えば５°の角度とし、正反射位置から１０°ずらした拡散反射成分を受光する。これは、正反射位置では、鋼板表面性状の影響による画像（輝度）変動が大きくなり、欠陥等異常部位の画像上での判別性が悪化する為である。なお、上記の光源の入射角やカメラの受光角は、一例であり、対象ライン、対象材料にあわせて、光源、カメラの角度を最適な値に適宜設定すればよい。

鋼板表面を投光するための光源は、光ファイバを直線状に配列した線状光源（直線状の配列方向は搬送方向に対し直交方向）であり、ファイバ端から光を出射し、前面に配置されたシリンドリカルレンズにより集光して（集光方向は搬送方向）、鋼板表面にライン状の光を照射する。なお、光源としては、LEDを直線状に配置してシリンドリカルレンズを介して鋼板表面にライン状の光を照射するものや、撮像位置に対して複数の投光器を配置する等、ライン条件、鋼板条件に合わせて選択すればよい。

撮像装置３は、カラーラインＣＣＤカメラであり、鋼板表面上の光が照射された箇所に視野を設定する。なお、鋼板搬送方向の照射範囲（集光して照射する領域）は、検査対象の鋼板の板幅範囲で、カメラの視野位置が投光範囲内に収まるように設定する。カメラや光源は、１台で鋼板の幅方向（搬送方向に対し直交方向）全てを測定できない場合には、幅方向に複数台設置すればよい。

また、ラインにＰＬＧ（パルス発生器）９を設置し、所定の搬送距離（例えば、０．２５ｍｍや０．５ｍｍなど）毎にパルスを発生させ、そのパルスに同期して撮像（カラーラインＣＣＤカメラのラインスキャン）を行うことにより、搬送速度によらず、鋼板搬送方向に一定長ピッチでの撮像を行う。

撮像装置３で撮像した撮像信号は信号処理装置４中の画像処理部１０に入力され、搬送方向に信号を並べることによって、２次元の鋼板画像データを生成する。生成された画像データは、判定処理部１１及び目視検査位置に設置された画像表示装置５に出力される。

判定処理部１１では、後述する図２〜５に示す手順で、鋼板画像データの処理を行い、鋼板中の異常・欠陥部位の推定を行う。判定処理部１１で得られた、異常・欠陥部の推定位置情報は、目視検査位置に測定箇所が到達するタイミングにあわせて、画像とともに画像表示装置５に出力され、目視検査の支援情報として活用される。表示画像範囲に、異常・欠陥推定部がある場合には、推定部の外枠表示、点滅表示、色変更表示等を行うとともに、検査員の注意を喚起し、検査見逃しの防止のために、警報音、アナウンスなどを行ってもよい。

画像表示装置５としては、表面（上面）、裏面（下面）がわかるように設置し、例えば、複数画面を設け、撮像した全幅の画像データを縮小、分割して表示する画面と、欠陥が発生しやすい箇所（例えば、鋼板の幅エッジ部分）の画像を等倍に表示するとよい。また、画像表示装置の構成や表示位置、表示拡大率、表示タイミングなどは、操業条件や表面性状に合わせて、任意に変更可能となるようにしてもよい。また、画像処理部１０で、画像の輝度信号の変化点を強調するための微分処理などを行い、その画像を表示するようにしてもよい。

図２は、実施形態１に係る鋼板表面欠陥検査方法の処理概要を示す図である。先ず、鋼板全体の性状評価（１）を行った後に、長手方向（２）−１および幅方向（２）-２に分割して、正常部または異常部が長手方向ならびに幅方向のどの位置にあるかの粗評価を行う。そして、異常部位の粗判定（３）の後に、異常部位を小分割して、小分割領域毎で欠陥／異常部推定（４）を行う。

図３〜５は、異常・欠陥部位の推定手順例を示すフローチャートである。以下、処理手順を図３から順を追って詳細に説明する。

（１）カラー画像全領域のＲ／Ｇ／Ｂ各成分の輝度データの分布から、画像領域全体でのＲ／Ｇ／Ｂ各成分の輝度分布評価（Ｉ_ａ：平均輝度、Ｉ_ｍａｘ:最大輝度、Ｉ_ｍｉｎ：最小輝度、Ｉ_ｄ：輝度の分散の算出）を実施する。（ステップＳ１０１）
各成分の評価結果（算出値）及び各成分間の評価結果の差異により鋼板（画像）全体の評価を行う。各成分の輝度のバラツキ（Ｉ_ｄ）が小さい場合（ステップＳ１０２のＮｏ）には、鋼板の性状は比較的均一であると評価でき、各成分の輝度のバラツキ（Ｉ_ｄ）が大きい場合（ステップ１０２のＹｅｓ）には、鋼板内での性状変動が大きい（異常な部分、欠陥が存在する）と判断する（ステップＳ１０５）。

また、バラツキ（Ｉ_ｄ）が小さい場合でも、各成分の平均値に対して最大値、最小値の偏差（（Ｉ_ｍａｘ-Ｉ_ａ）、（Ｉ_ａ-Ｉ_ｍｉｎ））の絶対値が大きい場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）には、鋼板全体の中に、表面性状等が異常な部分即ち、欠陥或いは、異常部位が存在すると判断する（ステップＳ１０５）。

鋼板カラー画像全体に対しての各成分の算出データに対して、判定基準を設け、鋼板の性状が均一であり、異常・欠陥部位の存在可能性が低いと評価できる場合（ステップＳ１０４のＮｏ）には、評価を終了する（ステップＳ１０６）。

また、Ｒ／Ｇ／Ｂ各成分間の算出値の差異が大きい場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）にも異常部が存在すると判断する。

（２）鋼板全体の評価の結果、異常・欠陥部が存在すると判断される場合（ステップＳ１０５）、異常部位の推定を行う（ステップＳ２０１以降の処理、図４参照）。

鋼板画像を長手方向に分割し（ステップＳ２０１）、各領域のＲ／Ｇ／Ｂ各成分の輝度分布評価（平均輝度、最大／最小輝度、輝度の分散の算出）を行う（ステップＳ２０２）。そして、算出した平均輝度、最大／最小輝度、輝度の分散についてＲ／Ｇ／Ｂ各成分毎で分割領域間における差を算出する（ステップＳ２０３）。

次に、算出した差に基づいて、分割領域間の輝度分布評価にバラツキがあるかどうかを判断する（ステップＳ２０４）。分割領域間の評価結果が異なる（ステップＳ２０４のＹｅｓ）場合には、他分割領域との差が所定以上となる回数が最も多い領域を抽出（ステップＳ２０５）し、欠陥有り、異常部位を含む長手領域を確定する（ステップＳ２０７）。

また、分割領域間で差が大きく異ならない場合（ステップＳ２０４のＮｏ）には、特定の長手領域のみが異常ではなく、幅方向の特定部位が、長手方向に亘って異常と判定する（ステップＳ２０６）。

（３）次に図５に移って画像を幅方向に分割し（ステップＳ３０１）、各領域のＲ／Ｇ／Ｂ各成分の評価を行い、（２）の処理と同様に、鋼板中の異常、欠陥が含まれると考えられる幅領域を推定する（ステップＳ３０２〜Ｓ３０７）。

次に、これまでに推定した、異常・欠陥があると推定される幅方向分割領域と長手方向分割領域の重なった領域に、異常、欠陥が存在すると判断する（ステップＳ３０８）。

ステップＳ３０８で決定した領域に対して、再度領域を分割する必要がある場合には（ステップＳ３０９のＹｅｓ）、ステップＳ２０１に戻り、上記（２）〜（３）に述べた処理を繰り返す事により、位置の更なる絞込みを行う。

なお、領域の更なる分割は、要求される位置分解能から適宜決定すればよく、場合によっては、１回のみの計算で終了してもよい。また、最初に設定する分割領域も計算時間などを考慮して適宜決定すればよい。

［実施形態２］
本実施形態では、撮像した鋼板表裏面のカラー画像に対して、全体或いは、分割した領域毎にＲ／Ｇ／Ｂ成分の評価を行い、代表値（評価値）を求める事により鋼板の表面性状を推定し、鋼板表面性状に対応して適切な設定値を設定する事により鋼板中の異常・欠陥部の判定を行う。

図６は、実施形態２に係る鋼板表面欠陥検査方法の処理概要を示す図である。図に従い以下に説明を行う。

（１）鋼板表面画像からＲ／Ｇ／Ｂデータ（Ｒ／Ｇ／Ｂ単色輝度）の分割画像、およびモノクロ（黒/白）画像を生成する。

（２）各画像データを予め定めた複数の領域に分割する。幅方向等分割、或いは一定幅分割、長手方向等分割、或いは一定長さ分割を行う。

（３）Ｒ／Ｇ／Ｂ及びモノクロ（黒/白）の輝度データに関して、輝度分布の評価として、例えば、最大輝度、最小輝度、最大分布輝度、平均輝度、輝度分散を算出する。

（４）輝度分散、最大輝度、および最小輝度を用いて表面性状の判定を行う。すなわち、輝度分散が予め設定した規定値より大きい場合には、当該領域の表面性状が粗いと判定する。また、輝度の分散が小さい場合には、当該領域の表面性状は均一であると判定する。但し、輝度の分散が小さい場合でも、最大輝度と最小輝度との差が大きい場合には、比較的均一な領域内に、表面性状の粗い部分あるいは、異常部が存在すると判定する。

Ｒ／Ｇ／Ｂ及びモノクロ（黒/白）総てで、輝度分布評価結果が同様の傾向であれば、鋼板表面に色調の偏り等は存在せず、表面性状が粗い場合でも、凹凸、付着物等による変動と判断できる。

またＲ／Ｇ／Ｂに関して、輝度分布評価結果に傾向の差異が有る場合には、錆等の表面変化による鋼板表面に色調の偏りが存在すると判断できる。

（５）輝度評価結果を元に当該領域に関する設定値(以下、閾値と呼ぶ)を設定する。閾値はＲ／Ｇ／Ｂ及びモノクロ（黒/白）それぞれに対して設定する。また、高輝度部検出のための上側閾値と、低輝度部検出のための下側閾値を、例えば以下のように設定する。

閾値設定例-1
上側閾値＝平均輝度レベル＋（最大輝度−平均輝度）×係数（設定定数）
下側閾値＝平均輝度レベル−（平均輝度−最小輝度）×係数（設定定数）
なお、表面性状により係数を変更する。

閾値設定例-2
上側閾値＝平均輝度レベル＋２σ または 平均輝度レベル＋３σ
下側閾値＝平均輝度レベル−２σ または 平均輝度レベル−３σ
ここで、σは輝度分散を表し、表面性状により上式に示すごとく平均輝度レベルにプラスまたはマイナスする値を２σまたは３σ変更する。

（６）各領域のＲ／Ｇ／Ｂ及びモノクロ（黒/白）データに対して、前記閾値設定に基づいて、閾値判定処理を行う。上側閾値より輝度が高い部分、及び下側閾値より輝度が低い部分を異常部として判定する。

（７）Ｒ／Ｇ／Ｂ及びモノクロ（黒/白）毎の異常部判定（閾値判定）処理結果を統合して、異常・欠陥部を検出する。対象とする欠陥の種類、鋼板種類等により、Ｒ／Ｇ／Ｂ及びモノクロ（黒/白）の総て、或いは何れか、又は組合せで、閾値判定された部分を、異常・欠陥部として判定するものとする。

図７は、実施形態２の厚板鋼板搬送ラインへの適用例を示す図である。図中、２ａは光源（ランプ）、２ｂは光源（投光器）、および１２は画像記録装置をそれぞれ表し、その他の符号については図１と同じである。なお、ここで鋼板表面を投光するための光源は、光源（ランプ）２ａ及び光源（投光器）２ｂから構成され、ランプ部ではランプ光を集光し、投光部の光ファイバに入射する。投光部では、入射光を光ファイバにより投光部側へ伝送する。投光部側では光ファイバを直線状に配列し、ファイバ端から光の投射を行い、前面に配置されたシリンドリカルレンズにより投射光を集光し、対象物に対してライン状の投光を行う。

本実施形態では、ランプ部としてはハロゲンランプ光源を使用し、投光部1台に対して２台のランプ部を接続し、高輝度投光を可能としている。投光部長１．８ｍの投光部を使用し、対象物表面の投光範囲は、１．８ｍ×２５ｍｍとなるように、レンズ、設置位置を調整している。

投光範囲（投光幅）は、対象鋼板の板幅範囲と光源、カメラの設置角度より決定し、対象鋼板の板幅範囲において、カメラの撮像位置が投光範囲内に収まるようにしている。板幅範囲が狭い場合には、投光幅を狭くし（集光し）輝度を上昇させる事も可能である。

そして光源は、搬送ライン（鋼板）幅方向に、３セットを設置することにより、搬送ライン（鋼板）全幅に対する投光を可能としている。本実施形態では、ハロゲンランプを使用しているが、メタルハライド光源等を使用することも可能である。また、ランプ部＋投光部の光源構成としているが、高輝度ＬＥＤアレイを使用した線状光源を使用する事も可能である。

鋼板搬送ライン６は一定間隔（例えば、１ｍ間隔）の搬送ロール（径４００ｍｍ×長さ５０００ｍｍ）により構成され、ロールの回転により搬送ライン上の鋼板８を搬送する。搬送ラインでは、最大幅５２５０ｍｍ、最大長２６ｍの厚板鋼板が搬送される。

鋼板表面及び鋼板裏面の撮像を行うために、ライン上面及びライン下面に前述した光源（ランプ及び投光器）２ａ、２ｂ及び撮像装置（カラーラインＣＣＤカメラ）３を配置している。鋼板に対する光源からの投光角度は、上下面とも鉛直軸に対して、１５°としている。

カラーラインＣＣＤカメラは鉛直軸に対して５°の角度で設置し、投光角度１５°に対して正反射位置から１０°ずらした角度としている。これは、正反射位置では、鋼板表面性状の影響による画像（輝度）変動が大きく、欠陥等異常部位の画像上での判別性が悪化する為である。光源、カメラの角度によって、撮像画像は変化する為、対象ライン、対象材料によって、光源、カメラの角度は最適に設定する必要がある。

カラーラインＣＣＤカメラ３をライン（鋼板）幅方向に複数台設置し、光源による投光位置の撮像を行う。カラーラインＣＣＤカメラ３には、焦点距離３５ｍｍのレンズを装着し、カメラの視野範囲が５５０ｍｍとなるように鋼板との距離を設定している（本実施形態では、画素数２０４８のカラーラインＣＣＤカメラを使用し、カメラ１画素当りの分解能を２０４８の０．２７５ｍｍとしている）。

ライン（鋼板）幅方向に１０台のカラーラインＣＣＤカメラを設置することにより鋼板幅以上の視野を確保している。カメラの視野範囲は端部がラップし、ラップ部分が鋼板上の同一位置を撮像するように配置し、鋼板全面を隙間無く撮像する事を可能としている。

本実施形態では、搬送ラインの搬送速度（鋼板の速度）に同期して撮像を行うため、搬送ラインに設置されたＰＬＧ（パルス発生器）９により搬送距離０．２７５ｍｍ毎にパルスを発生させ、これに同期して撮像（カラーラインＣＣＤカメラのラインスキャン）を行うことにより、搬送速度によらず、鋼板長手方向に一定長（０．２７５ｍｍ）ピッチでの撮像を行っている。

カラーラインＣＣＤカメラからの撮像信号は、信号処理装置４中の撮像処理部１０に入力され、２次元の鋼板画像データを生成する。生成された画像データは、判定処理部１１及び検査位置に設置された画像表示装置５に伝送される。

判定処理部では、前述した鋼板画像データの処理を行い、鋼板画像の領域分割、領域内のＲ／Ｇ／Ｂ及びモノクロ（黒/白）輝度分布の評価を行い、領域毎の表面性状の評価、閾値の設定を行い、閾値判定による異常・欠陥部位の検出を行う。検査、判定処理部で得られた、異常・欠陥部の検出位置情報は、画像表示装置５に伝送される。

本実施形態では、画像表示装置において、撮像処理部より受信した鋼板画像データと、検査、判定処理部のより受信した異常・欠陥部の推定位置情報の表示を行う。鋼板カラー画像を表示し、表示画像範囲に、異常・欠陥推定部がある場合には、推定部の外枠表示、点滅表示、色変更表示等を行うとともに。警報音、アナウンス等を行い、検査員の注意を喚起し、検査見逃しの防止を図っている。

画像表示装置としては、表面（上面）用、裏面（下面）用に各４面を設置し、４面中２面には、撮像した全幅の画像データを縮小、分割して表示し、２面には、ライン両エッジ部分の約500mm幅の画像を等倍に表示している（欠陥の発生しやすいエッジ部を重点的に監視するため）。画像表示装置の構成は任意に変更可能であり、画面数の増減、画像表示範囲の変更を行うことも可能である。

また、表示画像は、任意の位置を任意の倍率に拡大縮小して表示することも可能であり、鋼板の欠陥と推定される部分を拡大表示して、詳細の確認を行うことも可能である。

本実施形態では、検査位置に設置された画像表示装置５での画像データの表示は、撮像済鋼板が検査位置に到達した時点で開始し、鋼板の搬送速度に同期して画像の表示を行っているが、画像の表示自体は、鋼板搬送とは非同期に、任意のタイミングで表示することも可能である。

画像記録装置１０を設置したことにより、撮像済鋼板画像の保存を実施し、撮像済、搬送済鋼板の画像を再表示し、再検査、確認を実施することも可能である。また、異常・欠陥部検出時に画像表示装置への異常・欠陥部の表示を実施しているが、当該部分が目視検査位置に到達した時点で、鋼板搬送の減速、停止を行い、検査員による目視確認を行うようにする事も可能である。さらに、異常・欠陥部検出時点で、合否判定、保留処理を実施し、鋼板搬送を終了し、保留処理された鋼板に関して、画像記録装置内の画像データによる再検査を実施し、最終的な処置を決定する形の運用も可能である。

本実施形態では、表裏面（上下面）に光源カメラを配置しているが、側面部分に設置し、鋼板エッジ部の撮像、表示を行うことも可能である。

１ 光源
２ａ 光源（ランプ）
２ｂ 光源（投光器）
３ 撮像装置（カラーラインＣＣＤカメラ）
４ 信号処理装置
５ 画像表示装置
６ 鋼板搬送ライン
７ 搬送ロール
８ 鋼板
９ ＰＬＧ
１０ 画像処理部
１１ 判定処理部
１２ 画像記録装置

Claims (5)

1. 
   光を照射した鋼板表面をカラーカメラにより撮像し、
   撮像したカラー画像のＲ／Ｇ／Ｂ各成分の平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散の少なくとも一つの値を算出し、
   算出した値を所定の設定値と比較して、鋼板表面の欠陥の有無および／または程度を判定することを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。
2. 請求項１に記載の鋼板表面欠陥検査方法において、
   前記カラー画像を複数の領域に分割し、
   分割された各領域について、Ｒ／Ｇ／Ｂ各成分の平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散の少なくとも一つの値を算出し、
   算出した値と前記設定値との比較、または、前記算出した値の分割された領域間での差異とに基づいて、欠陥が存在する領域を求めることを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載の鋼板表面欠陥検査方法において、
   前記設定値を、
   前記算出した各値から鋼板の表面性状を評価し、評価結果に基づいて設定することを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。
4. 請求項２または３のいずれか１項に記載の鋼板表面欠陥検査方法において、
   複数の領域に分割するにあたっては、
   予め定めた分割限度まで領域を分割した後、分割領域ごとに表面性状を評価し、表面性状が同等な隣接する分割領域を再統合することにより、鋼板の表面性状分布に対応した領域分割を行うことを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。
5. 鋼板の表面に光を照射する光源と、
   該光源により照射された鋼板表面のカラー画像を撮像するカラーカメラと、
   撮像したカラー画像のＲ／Ｇ／Ｂ各成分の平均輝度、最大輝度、最小輝度、輝度の分散の少なくとも一つの値を算出する画像処理装置と、
   算出した値を所定の設定値と比較して、鋼板表面の欠陥の有無および／または程度を判定、あるいは欠陥が存在する部位を推定する信号処理装置と、
   を具備することを特徴とする鋼板表面欠陥検査装置。