JP2016224069A - 表面欠陥検出方法及び表面欠陥検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態である表面欠陥検出装置の構成について説明する。
始めに、図3から図6を参照して、本発明の第1の実施形態である表面欠陥検出処理について説明する。
次に、図7を参照して、本発明の第2の実施形態である表面欠陥検出処理について説明する。
次に、図8を参照して、本発明の第3の実施形態である表面欠陥検出処理について説明する。
本実施例では、図9に示すように、光源2a,2bとしてフラッシュ光源を用い、光源2a,2bの発光タイミングを変化させる方法を用いて鋼管Pの表面欠陥を検出した。エリアセンサ4a,4bは並列させて2次元画像を撮影し、画像処理により位置合わせを行った。図10に表面欠陥の検出結果を示す。図10(a)が光源2aから照明光を照射した時の2次元画像、図10(b)が光源2bから照明光Lを照射した時の2次元画像、図10(c)が図10(a)に示す2次元画像と図10(b)に示す2次元画像との差分画像である。図10(a)〜(c)に示す画像のS/N比は順に3.5、3.5、6.0であり、単に一方向から照明光を照射した場合よりも差分画像のSN比が向上した。
図12は、本発明の一実施形態である表面欠陥検出装置の変形例の構成を示す模式図である。図12に示すように、本変形例は、1つの光源2aから照射した照明光を複数のミラー40a,40b,40c,40dにより分割し、最終的に2方向から鋼管P1の検査対象部位に照明光を照射する。この場合、照明光の各光路に波長選択フィルター20a,20bや直線偏光板30a,30bを設置することにより、第2及び第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本変形例は照明光を2方向から照射するものであるが、3方向以上から照明光を照射する場合も同様である。
図13は、本発明の一実施形態である表面欠陥検出装置の他の変形例の構成を示す模式図である。図13に示すように、本変形例は、本発明の第2の実施形態である表面欠陥検出装置であって、波長選択フィルター20a,20bによって光源の波長を限定するのではなく、パルスレーザー51a,51bと拡散板50a,50bとを用いて光源の波長を限定するものである。本変形例では、互いに波長領域が異なる2つのパルスレーザー51a,51bからのレーザー光を検査対象部位の左右方向から照射して光源を弁別する。このとき、パルスレーザー51a,51bから照射されたレーザー光を検査対象部位全域に照射するためにレーザー光の光路に拡散板50a,50bを挿入する。なお、本変形例は2方向から照明光を照射するものであるが、3方向以上から照明光を照射する場合も同様である。
本変形例は、図7に示す本発明の第2の実施形態である表面欠陥検出装置であって、エリアセンサ4a,4bに設置する波長選択フィルター21a,21bの代わりにダイクロックミラーを用いるものである。ダイクロックミラーとは、特定の波長成分の光を反射し、その他の波長成分の光を透過するミラーのことである。ダイクロックミラーを用いることによって波長選択フィルターが不要となる。なお、本変形例は2方向から照明光を照射するものであるが、3方向以上から照明光を照射する場合も同様である。
2a,2b 光源
3 ファンクションジェネレータ
4a,4b エリアセンサ
5 画像処理装置
6 モニター
L 照明光
P 鋼管
Claims (5)
- 鋼材の表面欠陥を光学的に検出する表面欠陥検出方法であって、
2つ以上の弁別可能な光源を利用して同一の検査対象部位に異なる方向から照明光を照射する照射ステップと、
各照明光の反射光による画像を取得し、取得した画像間で差分処理を行うことによって前記検査対象部位における表面欠陥を検出する検出ステップと、を含み、
前記照射ステップは、互いに直交する直線偏光特性を有する2つの光源の照明光を同時に照射するステップを含み、前記検出ステップは、混ざり合った各照明光の反射光を互いに直交する直線偏光特性を有する2つの偏光板を用いて分離することによって各照明光の反射光による画像を取得するステップを含むことを特徴とする表面欠陥検出方法。 - 前記検出ステップは、前記差分処理を行うことによって前記検査対象部位におけるスケール及び無害模様の画像信号を除去することにより、検査対象部位における凹凸性の表面欠陥を検出するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検出方法。
- 前記検査対象部位に対する各光源の照明光の入射角が25°以上55°以下の範囲内にあることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面欠陥検出方法。
- 前記検出ステップは、ハーフミラー、ビームスプリッター、及びプリズムのうちのいずれかを用いて、各照明光の反射光による画像を取得する複数の撮像装置の光軸が同軸となるように調整するステップを含むことを特徴とする請求項1から請求項3のうち、いずれか1項に記載の表面欠陥検出方法。
- 鋼材の表面欠陥を光学的に検出する表面欠陥検出装置であって、
2つ以上の弁別可能な光源を利用して同一の検査対象部位に異なる方向から照明光を照射する照射手段と、
各照明光の反射光による画像を取得し、取得した画像間で差分処理を行うことによって前記検査対象部位における表面欠陥を検出する検出手段と、を備え、
前記照射手段は、互いに直交する直線偏光特性を有する2つの光源の照明光を同時に照射し、前記検出手段は、混ざり合った各照明光の反射光を互いに直交する直線偏光特性を有する2つの偏光板を用いて分離することによって各照明光の反射光による画像を取得することを特徴とする表面欠陥検出装置。
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