JP2019066189A - Cast piece analysis device, cast piece analysis method and program - Google Patents

Cast piece analysis device, cast piece analysis method and program Download PDF

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Abstract

To provide a mechanism capable of accurately determining segregation and porosity in a cast piece.SOLUTION: From one illumination device of a first illumination device and a second illumination device arranged so as to sandwich a reference axis intersecting a cross section of a cast piece, illumination light is emitted toward an intersection point of the cross section of a cast piece with the reference axis; a first cross sectional image 520 is generated by causing an imaging device to capture the cross section of the cast piece from the regular reflection direction of the illumination light; a second cross sectional image 550 is generated by causing the imaging device to capture a cross section of the cast piece from a direction along the reference axis under illumination light emitted from the first illumination device toward the intersection point; a third cross sectional image 560 is generated by causing the imaging device to capture an image of the cross section of the cast piece from the direction along the reference axis under illumination light emitted from the second illumination device toward the intersection point; and based on the first cross sectional image 520, the second cross sectional image 550, and the third cross sectional image 560, segregation 512 and porosity 511 formed in the cross section of the cast piece are determined.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、鋳片の分析を行う鋳片分析装置及び鋳片分析方法、並びに、当該鋳片分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。   The present invention relates to a slab analysis apparatus and slab analysis method for analyzing slabs, and a program for causing a computer to execute the slab analysis method.

従来から、鋳片の断面をエッチング処理して偏析部を顕在化し、その大きさや数量等から、鋳片の内部品質を評価する手法が提案されている(例えば、下記の特許文献1参照)。具体的に、下記の特許文献1には、エッチング処理が施された鋳片の断面を撮影して鋳片断面画像を撮影し、当該鋳片断面画像における明度コントラストに基づいて鋳片の偏析の有無や大きさを検出する技術が開示されている。   Heretofore, a method has been proposed in which the cross-section of the cast slab is etched to reveal the segregated portion, and the internal quality of the cast slab is evaluated from the size, number, etc. (see, for example, Patent Document 1 below). Specifically, in Patent Document 1 below, the cross section of the slab subjected to the etching process is photographed to photograph a cross section image of the slab, and segregation of the slab is performed based on the lightness contrast in the cross section image of the slab. Techniques for detecting presence or size have been disclosed.

特開平7−306161号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-306161

しかしながら、鋳片の断面には、偏析の他にポロシティと呼ばれる欠陥が存在する場合があり、特許文献1に記載の技術のように、単に、鋳片断面画像における明度コントラストの観点からは、偏析とポロシティとを精度良く判別することが困難であるという問題があった。   However, in addition to segregation, there may be a defect called porosity in the cross section of the slab, and as in the technique described in Patent Document 1, segregation is merely performed from the viewpoint of lightness contrast in the slab cross section image. There is a problem that it is difficult to accurately determine the and the porosity.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、鋳片における偏析とポロシティとを精度良く判別できる仕組みを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide a mechanism capable of accurately determining segregation and porosity in a cast slab.

本発明の鋳片分析装置は、鋳片の分析を行う鋳片分析装置であって、鋳片の分析を行う鋳片分析装置であって、エッチング処理が施された前記鋳片の断面を撮影する撮影手段と、前記断面と交差する基準軸を挟むようにして配置された一対の照明手段と、前記一対の照明手段のうちのいずれか1つの照明手段から前記断面と前記基準軸との交点に向けて照明光を照射させ、当該照明光の正反射方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第1の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第1の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第2の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第2の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第3の断面画像を生成する断面画像生成手段と、前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像に基づいて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別する判別手段とを有する。
また、本発明は、上述した鋳片分析装置による鋳片分析方法、及び、当該鋳片分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
The slab analysis apparatus according to the present invention is a slab analysis apparatus for analyzing a slab, and is a slab analysis apparatus for analyzing a slab, and a cross section of the slab subjected to the etching process is photographed Imaging means, a pair of illumination means disposed so as to sandwich a reference axis intersecting the cross section, and any one of the illumination means among the pair of illumination means directed to the intersection of the cross section and the reference axis Illumination light, and the photographing means shoot the cross section from the regular reflection direction of the illumination light to generate a first cross sectional image, and the intersection point from the first lighting means of the pair of lighting means Illumination light, and the imaging unit causes the imaging unit to capture the section from the direction along the reference axis to generate a second sectional image, and the second illumination unit of the pair of illumination units Illuminating light toward the intersection, and And a first cross-sectional image, the second cross-sectional image, and the third cross-sectional image, for generating the third cross-sectional image by causing the imaging device to capture the cross-section from the direction along the And determining means for determining the segregation and the porosity formed on the cross section.
Further, the present invention includes a method of analyzing a slab by the above-described slab analysis apparatus, and a program for causing a computer to execute the method of analyzing a slab.

本発明によれば、鋳片における偏析とポロシティとを精度良く判別することができる。   According to the present invention, segregation and porosity in a cast slab can be accurately determined.

本発明の実施形態に係る鋳片分析装置の概略構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the schematic structure of the slab analysis device concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示し、図1に示す鋳片断面撮影機構の内部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of an internal structure of the slab cross-section imaging mechanism shown in FIG. 本発明の実施形態における撮影モードごとに、図2に示す鋳片断面撮影機構の内部構成の様子を示した図である。It is the figure which showed the mode of the internal structure of the slab cross-section imaging mechanism shown in FIG. 2 for every imaging | photography mode in embodiment of this invention. 図3に示す撮影モードごとに行われる鋳片断面撮影機構の走査(移動)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the scan (movement) of the slab cross-section imaging mechanism performed for every imaging | photography mode shown in FIG. 図1の断面画像生成部で生成される第1の断面画像、第2の断面画像、第3の断面画像及び第4の断面画像、並びに、図1の二値化処理部で生成される第1の二値画像及び第2の二値画像の一例を示す図である。The first cross-sectional image, the second cross-sectional image, the third cross-sectional image and the fourth cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit of FIG. 1, and the first generated by the binary processing unit of FIG. It is a figure which shows an example of a 1 binary image and a 2nd binary image. 本発明の実施形態における全体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of the whole processing procedure in an embodiment of the present invention. 図6のステップS300における鋳片断面撮影及び断面画像生成処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a detailed process procedure of the slab cross-section imaging and cross-sectional image generation process in FIG.6 S300. 図6のステップS400における鋳片分析処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the detailed process sequence of the slab analysis process in FIG.6 S400. 本発明の実施形態における実施例を示し、図1の断面画像生成部で生成した第1の断面画像、第2の断面画像、第3の断面画像及び第4の断面画像の一例を示す図である。FIG. 12 shows an example of the embodiment of the present invention, and is a view showing an example of a first cross sectional image, a second cross sectional image, a third cross sectional image and a fourth cross sectional image generated by the cross sectional image generation unit of FIG. is there.

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(実施形態)について説明する。   Hereinafter, embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る鋳片分析装置100の概略構成の一例を示す図である。この鋳片分析装置100は、鋳片200の分析(より具体的には、鋳片200の偏析及びポロシティに係る分析)を行う装置である。   FIG. 1 is a view showing an example of a schematic configuration of a slab analysis apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The slab analysis apparatus 100 is an apparatus that analyzes the slab 200 (more specifically, analyzes related to segregation and porosity of the slab 200).

本実施形態に係る鋳片分析装置100は、図1に示すように、鋳片断面撮影機構110と、画像処理・制御装置120と、入力装置130と、表示装置140を有して構成されている。また、本実施形態に係る鋳片分析装置100は、図1に示すように、外部装置Gと通信可能に接続されている。   As shown in FIG. 1, the slab analysis apparatus 100 according to the present embodiment is configured to include a slab cross-section photographing mechanism 110, an image processing / control device 120, an input device 130, and a display device 140. There is. Further, as shown in FIG. 1, the slab analysis apparatus 100 according to the present embodiment is communicably connected to an external device G.

まず、鋳片断面撮影機構110について説明を行う。
鋳片断面撮影機構110は、画像処理・制御装置120の制御に基づいて、例えば図1に示す例では紙面右側から紙面左側に移動しながら、エッチング処理が施された鋳片の断面201を撮影するための撮影機構である。なお、本実施形態においては、図1に示す例とは反対に、鋳片断面撮影機構110が鋳片200の左側に位置している場合には、鋳片断面撮影機構110は、画像処理・制御装置120の制御に基づいて、図1に示す紙面左側から紙面右側に移動しながら、エッチング処理が施された鋳片の断面201を撮影する。ここで、図1に示す鋳片200においては、その上面が、エッチング処理が施された鋳片の断面201となっている。本実施形態では、鋳片200を所定の位置に固定し静止させた状態で、鋳片断面撮影機構110を移動させることにより、鋳片の断面201の撮影を行う。
First, the slab cross-section photographing mechanism 110 will be described.
The slab cross-section photographing mechanism 110 photographs the cross section 201 of the slab subjected to the etching processing while moving from the right side to the left side in the example of FIG. 1 based on the control of the image processing / control device 120, for example. It is a shooting mechanism to In the present embodiment, contrary to the example shown in FIG. 1, when the slab cross-section photographing mechanism 110 is positioned on the left side of the slab 200, the slab cross-section photographing mechanism 110 performs image processing Based on the control of the control device 120, while moving from the left side to the right side of the drawing shown in FIG. 1, the cross section 201 of the slab subjected to the etching process is photographed. Here, in the slab 200 shown in FIG. 1, the upper surface thereof is the cross section 201 of the slab subjected to the etching process. In the present embodiment, the cross section 201 of the slab is photographed by moving the slab cross-section photographing mechanism 110 in a state where the slab 200 is fixed at a predetermined position and kept stationary.

この鋳片断面撮影機構110は、図1に示すように、撮影装置111と、光学系112と、第1の照明装置113と、第2の照明装置114とを有して構成されている。   As shown in FIG. 1, the slab cross-section photographing mechanism 110 is configured to include a photographing device 111, an optical system 112, a first lighting device 113, and a second lighting device 114.

撮影装置111は、画像処理・制御装置120の制御に基づいて、光学系112を介して、エッチング処理が施された鋳片の断面201を撮影する装置である。ここで、本実施形態においては、撮影装置111は、例えばラインセンサカメラである。   The photographing device 111 is a device for photographing the cross section 201 of the slab subjected to the etching process through the optical system 112 based on the control of the image processing / control device 120. Here, in the present embodiment, the imaging device 111 is, for example, a line sensor camera.

光学系112は、撮影装置111から鋳片の断面201に至る光路の間に設けられ、画像処理・制御装置120によって撮影モードに応じてその配置等が設定される。   The optical system 112 is provided between light paths from the photographing device 111 to the cross section 201 of the slab, and the arrangement and the like of the optical system 112 are set by the image processing / control device 120 according to the photographing mode.

第1の照明装置113及び第2の照明装置114は、画像処理・制御装置120の制御に基づいて、撮影装置111が撮影する撮影領域を照明する一対の照明手段である。ここで、第1の照明装置113及び第2の照明装置114としては、例えばLEDを搭載した棒状の照明装置を用いることができる。また、本実施形態においては、第1の照明装置113及び第2の照明装置114は、同レベルの光量の光を照射する照明装置を用いることができる。   The first illumination device 113 and the second illumination device 114 are a pair of illumination units that illuminate the imaging region to be imaged by the imaging device 111 based on the control of the image processing / control device 120. Here, as the first lighting device 113 and the second lighting device 114, for example, a rod-like lighting device mounted with an LED can be used. Furthermore, in the present embodiment, the first lighting device 113 and the second lighting device 114 can use lighting devices that emit light of the same light quantity.

図2は、本発明の実施形態を示し、図1に示す鋳片断面撮影機構110の内部構成の一例を示す図である。なお、図2において、図1に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、図2は、図1に示す鋳片の断面201を横方向(水平方向)にとった図である。   FIG. 2 shows an embodiment of the present invention and is a view showing an example of the internal configuration of the slab cross-section photographing mechanism 110 shown in FIG. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Moreover, FIG. 2 is the figure which took the cross section 201 of the slab shown in FIG. 1 to the horizontal direction (horizontal direction).

撮影装置111は、エッチング処理が施された鋳片の断面201を光学系112を介して撮影する。ここで、本実施形態においては、光学系112は、図2に示すように、可動ミラー1121と、固定ミラー1122〜1123とを有して構成されている。   The photographing device 111 photographs the cross section 201 of the slab subjected to the etching process through the optical system 112. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the optical system 112 is configured to include a movable mirror 1121 and fixed mirrors 1122 to 1123.

一対の照明手段である第1の照明装置113及び第2の照明装置114は、鋳片の断面201と交差する基準軸301を挟むようにして配置されている。ここで、本実施形態においては、基準軸301として、鋳片の断面201と直交する直交軸を適用した例について説明する。第1の照明装置113は、鋳片の断面201と基準軸301との交点302に向けて照明光を照射するものであり、図2では、その照明光の光中心軸303が基準軸301に対して角度θ1の斜角となることを示している。また、第2の照明装置114は、鋳片の断面201と基準軸301との交点302に向けて照明光を照射するものであり、図2では、その照明光の光中心軸304が基準軸301に対して角度θ2の斜角となることを示している。即ち、本実施形態においては、第1の照明装置113及び第2の照明装置114が、基準軸(具体的に本実施形態では、直交軸)301を挟むようにして配置されているため、鋳片の断面201と基準軸301との交点302に向けて照射される照明光は、鋳片の断面201に対して斜角に入射することになる。 A first lighting device 113 and a second lighting device 114, which are a pair of lighting means, are disposed so as to sandwich a reference axis 301 intersecting the cross section 201 of the cast slab. Here, in the present embodiment, an example in which an orthogonal axis orthogonal to the cross section 201 of the slab is applied as the reference axis 301 will be described. The first lighting device 113 irradiates the illumination light toward the intersection 302 of the cross section 201 of the slab and the reference axis 301, and in FIG. 2, the light central axis 303 of the illumination light is the reference axis 301. It shows that it becomes an oblique angle of angle θ 1 with respect to it. The second illumination device 114 emits illumination light toward the intersection 302 of the cross section 201 of the slab and the reference axis 301, and in FIG. 2, the light central axis 304 of the illumination light is the reference axis An oblique angle of angle θ 2 with respect to 301 is shown. That is, in the present embodiment, since the first lighting device 113 and the second lighting device 114 are disposed so as to sandwich the reference axis (specifically, in the present embodiment, the orthogonal axis) 301, The illumination light irradiated toward the intersection point 302 of the cross section 201 and the reference axis 301 is incident at an oblique angle with respect to the cross section 201 of the slab.

また、図2において、第2の照明装置114による照明光の角度θ2を第1の照明装置113による照明光の角度θ1と異ならせているのは、角度θ2と角度θ1とを等しくすると、第1の照明装置113から照射された照明光が鋳片の断面201で正反射した際に第2の照明装置114に遮られてしまい、この正反射した照明光に基づく撮影を撮影装置111で行えなくなるからである。 Further, in FIG. 2, the reason that the angle θ 2 of the illumination light by the second illumination device 114 is different from the angle θ 1 of the illumination light by the first illumination device 113 is the angle θ 2 and the angle θ 1 . When equalized, the illumination light emitted from the first illumination device 113 is blocked by the second illumination device 114 when it is specularly reflected by the cross section 201 of the slab, and the photographing based on the specularly reflected illumination light is photographed It is because it can not be performed by the device 111.

なお、図2では、第1の照明装置113及び第2の照明装置114から交点302に向けて照明光を照射する例として、それぞれの照明光の光中心軸303及び304が交点302と一致する例を示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本発明において、第1の照明装置113及び第2の照明装置114から交点302に向けて照明光を照射することには、第1の照明装置113及び第2の照明装置114から所定の広がりをもって照明光が照射された際に、それぞれの照明光の光中心軸303及び304が交点302と一致していなくても、それぞれの照明光が交点302の位置に照射される場合も、含まれるものとする。   In FIG. 2, as an example in which the illumination light is irradiated from the first lighting device 113 and the second lighting device 114 toward the intersection 302, the light central axes 303 and 304 of the respective illumination light coincide with the intersection 302 Although an example is shown, the present invention is not limited to this. For example, in the present invention, in irradiating illumination light from the first lighting device 113 and the second lighting device 114 to the intersection point 302, predetermined lighting from the first lighting device 113 and the second lighting device 114 is used. Even when the illumination light is irradiated to the position of the intersection 302 even if the light central axes 303 and 304 of the respective illumination light do not coincide with the intersection 302 when the illumination light is irradiated with a spread, it is included. Shall be

図3は、本発明の実施形態における撮影モードごとに、図2に示す鋳片断面撮影機構110の内部構成の様子を示した図である。なお、図3において、図2に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。   FIG. 3 is a view showing an internal configuration of the slab cross-section photographing mechanism 110 shown in FIG. 2 for each photographing mode in the embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

図3(a)に示す撮影モードは、可動ミラー1121を光路から外し、第2の照明装置114を消灯した上で、第1の照明装置113を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、当該照明光が鋳片の断面201で正反射する正反射方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する撮影モードである。本実施形態では、この図3(a)に示す撮影モードを「正反射撮影モード」と称する。また、この図3(a)には、第1の照明装置113から照射された照明光が鋳片の断面201で反射(正反射)してから撮影装置111に入射するまでの第1の光路310を示している。   In the photographing mode shown in FIG. 3A, the movable mirror 1121 is removed from the light path, the second lighting device 114 is turned off, and then the first lighting device 113 is turned on to emit illumination light toward the intersection 302. In the imaging mode, the imaging device 111 captures the cross section 201 of the slab from the regular reflection direction in which the illumination light is specularly reflected by the cross section 201 of the slab. In the present embodiment, the photographing mode shown in FIG. 3A is referred to as a “regular reflection photographing mode”. Further, in FIG. 3A, the first light path from the reflection (regular reflection) of the illumination light emitted from the first lighting device 113 at the cross section 201 of the slab to the incidence on the photographing device 111 310 is shown.

なお、図3(a)では、第1の照明装置113から照射された照明光の正反射方向から撮影装置111に撮影させる例として、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致するような例を示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本発明において、第1の照明装置113から照射された照明光の正反射方向から撮影装置111に撮影させることには、図3(a)に示す状態で、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致していなくても撮影装置111で交点302の位置が撮影できる場合も、含まれるものとする。   In FIG. 3A, as an example of causing the photographing device 111 to photograph from the regular reflection direction of the illumination light emitted from the first illumination device 113, the optical central axis of the photographing device 111 coincides with the intersection 302. Although an example is shown, the present invention is not limited to this. For example, in the present invention, in order to cause the photographing device 111 to photograph from the regular reflection direction of the illumination light emitted from the first lighting device 113, the optical central axis of the photographing device 111 in the state shown in FIG. Even when the position of the intersection 302 can be photographed by the photographing device 111 even if the intersection 302 does not coincide with the intersection 302, it is also included.

図3(b)に示す撮影モードは、可動ミラー1121を光路に入れ、第2の照明装置114を消灯した上で、第1の照明装置113を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する撮影モードである。本実施形態では、この図3(b)に示す撮影モードを「第1のステレオ撮影モード」と称する。また、この図3(b)には、第1の照明装置113から照射された照明光が鋳片の断面201で反射(拡散反射(乱反射))してから撮影装置111に入射するまでの第2の光路320を示している。   In the photographing mode shown in FIG. 3B, the movable mirror 1121 is put in the optical path, the second lighting device 114 is turned off, and then the first lighting device 113 is turned on to irradiate illumination light toward the intersection 302. And the photographing device 111 photographs the cross section 201 of the slab from the direction along the reference axis 301. In the present embodiment, the shooting mode shown in FIG. 3B is referred to as “first stereo shooting mode”. Further, in FIG. 3B, the illumination light emitted from the first illumination device 113 is reflected (diffusely reflected (diffusely reflected)) at the cross section 201 of the slab and then enters the imaging device 111. A second light path 320 is shown.

なお、図3(b)では、基準軸301に沿った方向から撮影装置111に撮影させる例として、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致するような例を示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本発明において、基準軸301に沿った方向から撮影装置111に撮影させることには、図3(b)に示す状態で、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致していなくても撮影装置111で交点302の位置が撮影できる場合も、含まれるものとする。   3B shows an example in which the optical central axis of the photographing device 111 coincides with the intersection 302 as an example of causing the photographing device 111 to photograph from the direction along the reference axis 301, but the present invention Is not limited to this. For example, in the present invention, in order to cause the photographing device 111 to photograph from the direction along the reference axis 301, the optical central axis of the photographing device 111 does not coincide with the intersection 302 in the state shown in FIG. Also, the case where the position of the intersection 302 can be photographed by the photographing device 111 is included.

図3(c)に示す撮影モードは、可動ミラー1121を光路に入れ、第1の照明装置113を消灯した上で、第2の照明装置114を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する撮影モードである。本実施形態では、この図3(c)に示す撮影モードを「第2のステレオ撮影モード」と称する。また、この図3(c)には、第2の照明装置114から照射された照明光が鋳片の断面201で反射(拡散反射(乱反射))してから撮影装置111に入射するまでの第3の光路330を示している。   In the shooting mode shown in FIG. 3C, the movable mirror 1121 is put in the light path, the first lighting device 113 is turned off, and then the second lighting device 114 is turned on to emit illumination light toward the intersection 302. And the photographing device 111 photographs the cross section 201 of the slab from the direction along the reference axis 301. In the present embodiment, the shooting mode shown in FIG. 3C is referred to as "second stereo shooting mode". Further, in FIG. 3C, the illumination light emitted from the second illumination device 114 is reflected (diffusely reflected (diffusely reflected)) at the cross section 201 of the slab until it enters the imaging device 111. A third light path 330 is shown.

なお、図3(c)では、基準軸301に沿った方向から撮影装置111に撮影させる例として、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致するような例を示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本発明において、基準軸301に沿った方向から撮影装置111に撮影させることには、図3(c)に示す状態で、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致していなくても撮影装置111で交点302の位置が撮影できる場合も、含まれるものとする。   Although FIG. 3C shows an example in which the optical central axis of the photographing device 111 coincides with the intersection 302 as an example of causing the photographing device 111 to photograph from the direction along the reference axis 301, the present invention Is not limited to this. For example, in the present invention, in order to cause the photographing device 111 to photograph from the direction along the reference axis 301, the optical central axis of the photographing device 111 does not coincide with the intersection 302 in the state shown in FIG. Also, the case where the position of the intersection 302 can be photographed by the photographing device 111 is included.

また、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードと図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにより、照度差ステレオ撮影が実現される。また、図3(a)〜図3(c)に示すように、可動ミラー1121を光路に対して挿抜する設定を行うことによって、各撮影モードによる撮影が行われる。   In addition, the illumination difference stereo imaging is realized by the first stereo imaging mode shown in FIG. 3 (b) and the second stereo imaging mode shown in FIG. 3 (c). Further, as shown in FIG. 3A to FIG. 3C, by setting to insert and remove the movable mirror 1121 with respect to the optical path, imaging in each imaging mode is performed.

図4は、図3に示す撮影モードごとに行われる鋳片断面撮影機構110の走査(移動)の一例を示す図である。なお、図4において、図1〜図3に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。   FIG. 4 is a diagram showing an example of scanning (movement) of the slab cross-section photographing mechanism 110 performed for each of the photographing modes shown in FIG. In FIG. 4, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.

図4(a)は、図3(a)に示す正反射撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)の一例を示している。この図4(a)に示す例では、鋳片の断面201に対して鋳片断面撮影機構110を紙面右側から紙面左側に走査(移動)させる様子が示されている。即ち、この場合、撮影装置111による撮影位置を示す図3(a)の交点302も、鋳片の断面201に対して紙面右側から紙面左側に移動することになる。   FIG. 4A shows an example of scanning (movement) of the slab cross-section photographing mechanism 110 in the regular reflection photographing mode shown in FIG. 3A. In the example shown in FIG. 4A, a situation is shown in which the slab cross-section photographing mechanism 110 is scanned (moved) from the right side to the left side of the sheet with respect to the cross section 201 of the slab. That is, in this case, the intersection 302 in FIG. 3A, which indicates the imaging position by the imaging device 111, also moves from the right side to the left side of the drawing with respect to the cross section 201 of the slab.

図4(b)は、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)の一例を示している。この図4(b)に示す例は、例えば図4(a)に示す正反射撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)が終了した後に行う場合を想定しており、鋳片の断面201に対して鋳片断面撮影機構110を紙面左側から紙面右側に走査(移動)させる様子が示されている。即ち、この場合、撮影装置111による撮影位置を示す図3(b)の交点302も、鋳片の断面201に対して紙面左側から紙面右側に移動することになる。   FIG. 4 (b) shows an example of scanning (movement) of the slab cross-section photographing mechanism 110 in the first stereo photographing mode shown in FIG. 3 (b). The example shown in FIG. 4B assumes, for example, a case where the scan (movement) of the slab cross-section photographing mechanism 110 in the regular reflection photographing mode shown in FIG. The appearance of scanning (moving) the slab cross-section photographing mechanism 110 from the left side to the right side of the drawing with respect to the cross section 201 is shown. That is, in this case, the intersection 302 in FIG. 3 (b) showing the photographing position by the photographing device 111 also moves from the left side to the right side of the drawing with respect to the cross section 201 of the slab.

図4(c)は、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)の一例を示している。この図4(c)に示す例は、例えば図4(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)が終了した後に行う場合を想定しており、鋳片の断面201に対して鋳片断面撮影機構110を紙面右側から紙面左側に走査(移動)させる様子が示されている。即ち、この場合、撮影装置111による撮影位置を示す図3(c)の交点302も、鋳片の断面201に対して紙面右側から紙面左側に移動することになる。   FIG. 4C shows an example of scanning (movement) of the slab cross-section photographing mechanism 110 in the second stereo photographing mode shown in FIG. 3C. The example shown in FIG. 4C assumes, for example, the case where the scan (movement) of the slab cross-section photographing mechanism 110 in the first stereo photographing mode shown in FIG. It is shown that the slab cross-section photographing mechanism 110 is scanned (moved) from the right side of the drawing to the left side of the drawing with respect to the cross section 201 of the piece. That is, in this case, the intersection 302 in FIG. 3C, which indicates the imaging position by the imaging device 111, also moves from the right side to the left side of the drawing with respect to the cross section 201 of the slab.

ここで、再び、図1の説明に戻る。
画像処理・制御装置120は、撮影装置111による撮影で得られた鋳片の断面201に係る断面画像の画像処理を行うとともに、本実施形態に係る鋳片分析装置100の動作を統括的に制御する。
Here, it returns to the explanation of FIG. 1 again.
The image processing / control device 120 performs image processing of a cross-sectional image related to the cross section 201 of the slab obtained by the photographing by the imaging device 111, and controls the operation of the slab analysis device 100 according to the present embodiment in an integrated manner. Do.

この画像処理・制御装置120は、図1に示すように、断面画像生成部121と、二値化処理部122と、判別部123と、判別結果出力部124を有して構成されている。   As shown in FIG. 1, the image processing / control apparatus 120 is configured to include a cross-sectional image generation unit 121, a binarization processing unit 122, a determination unit 123, and a determination result output unit 124.

断面画像生成部121は、撮影装置111による撮影で得られた鋳片の断面201に係る断面画像を生成するものであり、図1に示すように、第1の断面画像生成部1211と、第2の断面画像生成部1212と、第3の断面画像生成部1213と、第4の断面画像生成部1214を有して構成されている。   The cross-sectional image generation unit 121 generates a cross-sectional image related to the cross section 201 of the slab obtained by the photographing by the photographing device 111, and as shown in FIG. 1, the first cross-sectional image generation unit 1211 The second cross-sectional image generation unit 1212, the third cross-sectional image generation unit 1213, and the fourth cross-sectional image generation unit 1214 are configured.

第1の断面画像生成部1211は、図3(a)に示す正反射撮影モードにおける撮影制御を行って、鋳片の断面201に係る第1の断面画像を生成する。具体的に、第1の断面画像生成部1211は、図3(a)に示すように、可動ミラー1121を光路から外し、第2の照明装置114を消灯した上で、第1の照明装置113を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、当該照明光の正反射方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する制御を行って、鋳片の断面201に係る第1の断面画像を生成する。この第1の断面画像の具体例については、図5を用いて後述する。   The first cross-sectional image generation unit 1211 performs imaging control in the regular reflection imaging mode shown in FIG. 3A to generate a first cross-sectional image related to the cross section 201 of the slab. Specifically, as shown in FIG. 3A, the first cross-sectional image generation unit 1211 removes the movable mirror 1121 from the light path and turns off the second lighting device 114, and then the first lighting device 113. To illuminate the illumination light toward the intersection 302 and performing control to photograph the cross section 201 of the slab by the photographing device 111 from the regular reflection direction of the illumination light, and the first of the cross sections 201 of the slab. Generate a cross sectional image. A specific example of the first cross-sectional image will be described later with reference to FIG.

第2の断面画像生成部1212は、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける撮影制御を行って、鋳片の断面201に係る第2の断面画像を生成する。具体的に、第2の断面画像生成部1212は、図3(b)に示すように、可動ミラー1121を光路に入れ、第2の照明装置114を消灯した上で、第1の照明装置113を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する制御を行って、鋳片の断面201に係る第2の断面画像を生成する。この第2の断面画像の具体例については、図5を用いて後述する。   The second cross-sectional image generation unit 1212 performs imaging control in the first stereo imaging mode shown in FIG. 3B to generate a second cross-sectional image of the cross section 201 of the slab. Specifically, as shown in FIG. 3B, the second cross-sectional image generation unit 1212 puts the movable mirror 1121 in the light path and turns off the second lighting device 114, and then the first lighting device 113. To illuminate the illumination light toward the intersection 302, and performs control to photograph the cross section 201 of the slab by the photographing device 111 from the direction along the reference axis 301, and the second of the cross sections 201 of the slab. Generate a cross sectional image. A specific example of the second cross-sectional image will be described later with reference to FIG.

第3の断面画像生成部1213は、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける撮影制御を行って、鋳片の断面201に係る第3の断面画像を生成する。具体的に、第3の断面画像生成部1213は、図3(c)に示すように、可動ミラー1121を光路に入れ、第1の照明装置113を消灯した上で、第2の照明装置114を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する制御を行って、鋳片の断面201に係る第3の断面画像を生成する。この第3の断面画像の具体例については、図5を用いて後述する。   The third cross-sectional image generation unit 1213 performs imaging control in the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C to generate a third cross-sectional image of the cross section 201 of the slab. Specifically, as shown in FIG. 3C, the third cross-sectional image generation unit 1213 puts the movable mirror 1121 in the light path and turns off the first lighting device 113, and then the second lighting device 114. To illuminate the illumination light toward the intersection 302, and performs control to photograph the cross section 201 of the slab by the photographing device 111 from the direction along the reference axis 301, and the third of the cross sections 201 of the slab. Generate a cross sectional image. A specific example of the third cross-sectional image will be described later with reference to FIG.

第4の断面画像生成部1214は、第2の断面画像生成部1212で生成された第2の断面画像と、第3の断面画像生成部1213で生成された第3の断面画像とを差分処理して、第4の断面画像を生成する。この第4の断面画像の具体例については、図5を用いて後述する。   The fourth cross-sectional image generation unit 1214 performs difference processing on the second cross-sectional image generated by the second cross-sectional image generation unit 1212 and the third cross-sectional image generated by the third cross-sectional image generation unit 1213 To generate a fourth cross-sectional image. A specific example of the fourth cross-sectional image will be described later with reference to FIG.

二値化処理部122は、第1の断面画像生成部1211で生成された第1の断面画像を第1の二値化閾値を用いて二値化処理して第1の二値画像を生成するとともに、第4の断面画像生成部1214で生成された第4の断面画像を第2の二値化閾値を用いて二値化処理して第2の二値画像を生成する。この第1の二値画像及び第2の二値画像の具体例については、図5を用いて後述する。   The binarization processing unit 122 binarizes the first cross-sectional image generated by the first cross-sectional image generation unit 1211 using the first binarization threshold to generate a first binary image. At the same time, the fourth cross-sectional image generated by the fourth cross-sectional image generation unit 1214 is binarized using the second binarization threshold to generate a second binary image. Specific examples of the first binary image and the second binary image will be described later with reference to FIG.

図5は、図1の断面画像生成部121で生成される第1の断面画像、第2の断面画像、第3の断面画像及び第4の断面画像、並びに、図1の二値化処理部122で生成される第1の二値画像及び第2の二値画像の一例を示す図である。   5 shows the first cross sectional image, the second cross sectional image, the third cross sectional image and the fourth cross sectional image generated by the cross sectional image generation unit 121 of FIG. 1, and the binarization processing unit of FIG. It is a figure which shows an example of the 1st binary image produced | generated by 122, and a 2nd binary image.

まず、図5(a)には、鋳片の断面201における表面形状である鋳片の断面形状510が示されている。また、図5(a)に示す鋳片の断面形状510には、ポロシティ511と、偏析512の形状が示されている。ここで、ポロシティ511とは、例えば、鋳片200の内部に包含されているガスによる鋳造欠陥である。   First, FIG. 5A shows a cross-sectional shape 510 of a cast piece which is a surface shape of the cross-section 201 of the cast piece. Further, in the cross-sectional shape 510 of the slab shown in FIG. 5A, the shapes of the porosity 511 and the segregation 512 are shown. Here, the porosity 511 is, for example, a casting defect due to a gas contained in the inside of the cast slab 200.

図5(a)に示すように、ポロシティ511と偏析512は、両者とも凹部の形状であるが、ポロシティ511の凹部の深さが小さくとも数百μmであるのに対し、エッチングによりできる偏析512の凹部の深さは数十μm程度である。また、ポロシティ511及び偏析512の両者とも、凹部には細かい凹凸が存在しているが、ポロシティ511や偏析512以外の部位(以下、「母材部」と称する)513は、研磨により平坦となっている。なお、図5(b)及び図5(c)では、図5(a)に示す鋳片の断面形状510に相当する情報を縦方向に揃えて図示している。   As shown in FIG. 5A, although the porosity 511 and the segregation 512 both have the shape of a recess, the segregation 512 can be formed by etching while the recess of the porosity 511 has a depth of at least several hundred μm. The depth of the recess is about several tens of μm. Further, in both of the porosity 511 and the segregation 512, fine concavities and convexities exist in the concave part, but the portions other than the porosity 511 and the segregation 512 (hereinafter referred to as "base material part") 513 become flat by polishing. ing. In addition, in FIG.5 (b) and FIG.5 (c), the information corresponded to the cross-sectional shape 510 of the slab shown to Fig.5 (a) is aligned in the vertical direction, and is shown in it.

図5(b)には、第1の断面画像生成部1211において、図5(a)に示す鋳片の断面201について、図3(a)に示す正反射撮影モードの撮影制御を行うことにより生成した第1の断面画像520が示されている。図3(a)に示す正反射撮影モードでは、母材部513で正反射した照明光が撮影装置111に直接入射するため、撮影装置111で得られる画像において母材部513の部分は非常に明るく(白っぽく)なる。これに対して、ポロシティ511や偏析512では、図5(a)に示す凹部の内部における凹凸により、照明光の反射輝度が低下するため、撮影装置111で得られる画像においてポロシティ511や偏析512の部分は母材部513の部分よりも暗く(黒っぽく)なる。   In FIG. 5B, the first cross-sectional image generation unit 1211 performs imaging control of the regular reflection imaging mode shown in FIG. 3A with respect to the cross section 201 of the slab shown in FIG. 5A. The generated first cross-sectional image 520 is shown. In the regular reflection photographing mode shown in FIG. 3A, since the illumination light specularly reflected by the base material portion 513 is directly incident on the photographing device 111, in the image obtained by the photographing device 111, the portion of the base material portion 513 is very It becomes bright (whiteish). On the other hand, in the case of the porosity 511 and the segregation 512, the reflection luminance of the illumination light is lowered due to the unevenness inside the concave portion shown in FIG. 5A. The portion is darker (darker) than the portion of the base portion 513.

そして、第1の断面画像生成部1211は、例えば、上述した撮影装置111で得られた画像の平均輝度が白と黒との間の中間色に係る所定の輝度になるように当該画像の輝度補正を行って、図5(b)に示す第1の断面画像520を生成する。この図5(b)に示す第1の断面画像520には、図5(a)のポロシティ511に相当する画像領域521、図5(a)の偏析512に相当する画像領域522、及び、図5(a)の母材部513に相当する画像領域523が示されている。   Then, the first cross-sectional image generation unit 1211 corrects, for example, the brightness of the image so that the average brightness of the image obtained by the photographing device 111 described above becomes a predetermined brightness related to the intermediate color between white and black. To generate a first cross-sectional image 520 shown in FIG. 5 (b). In the first sectional image 520 shown in FIG. 5B, an image area 521 corresponding to the porosity 511 of FIG. 5A, an image area 522 corresponding to the segregation 512 of FIG. 5A, and An image area 523 corresponding to the base 513 of 5 (a) is shown.

また、図5(b)には、第1の断面画像520における輝度を表した輝度グラフ530が示されている。この輝度グラフ530には、二値化処理部122で第1の断面画像520を二値化処理する際の第1の二値化閾値531の一例が示されている。   Further, FIG. 5B shows a luminance graph 530 representing the luminance in the first cross-sectional image 520. The luminance graph 530 shows an example of a first binarization threshold 531 when the binarization processing unit 122 binarizes the first cross-sectional image 520.

また、図5(b)には、二値化処理部122において、第1の断面画像520を第1の二値化閾値531を用いて二値化処理することにより生成した第1の二値画像540が示されている。具体的に、二値化処理部122は、第1の断面画像520において、第1の二値化閾値531未満の輝度値の領域を二値のうちの一方の値(例えば0)に係る黒色領域(第1領域)とし、第1の二値化閾値531以上の輝度値の領域を二値のうちの他方の値(例えば1)に係る白色領域(第2領域)として、第1の二値画像540を生成する。この第1の二値画像540では、図5(a)のポロシティ511に相当する領域に黒色領域(第1領域)541が存在し、図5(a)の偏析512に相当する領域に黒色領域(第1領域)542が存在し、図5(a)の母材部513に相当する領域に白色領域(第2領域)543が存在している。   Further, in FIG. 5B, the first binary generated by binarizing the first cross-sectional image 520 using the first binarization threshold 531 in the binarization processing unit 122. An image 540 is shown. Specifically, in the first cross-sectional image 520, the binarization processing unit 122 blacks the area of the luminance value less than the first binarization threshold 531 according to one of binary values (for example, 0). A region (a first region), and a region having a luminance value equal to or more than a first binarization threshold 531 is a white region (a second region) related to the other value (for example, 1) of the binary values. A value image 540 is generated. In the first binary image 540, a black area (first area) 541 exists in an area corresponding to the porosity 511 of FIG. 5A, and a black area in an area corresponding to the segregation 512 in FIG. 5A. A (first area) 542 is present, and a white area (second area) 543 is present in an area corresponding to the base material portion 513 in FIG. 5A.

図5(c)には、第2の断面画像生成部1212において、図5(a)に示す鋳片の断面201について、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードの撮影制御を行うことにより生成した第2の断面画像550が示されている。図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードでは、基準軸301の左側に配設された第1の照明装置113から基準軸301に対して斜角に照明光が照射され、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で撮影するため、撮影装置111で得られる画像において、深さの深い凹部からなるポロシティ511では、照明光が直接照射する右側の部分が明るく(白っぽく)なり、深さの深い凹部で影となる中央から左側の部分が暗く(黒っぽく)なる。これに対して、偏析512は、ポロシティ511のように影ができるほど凹部が深くないため、第1の照明装置113からの照明光が内部に入射し且つ内部の凹凸により拡散反射(乱反射)するため、撮影装置111で得られる画像においては、明るく(白く)表示されることになる。また、母材部513は、偏析512よりも粗度が細かく鏡面に近いため、第1の照明装置113から基準軸301に対して斜角に照射された照明光の大部分が正反射してしまい、基準軸301の方向に拡散反射(乱反射)する照明光は少なくなるため、撮影装置111で得られる画像においては、偏析512よりも少し暗く(黒っぽく)表示されることになる。   In FIG. 5C, the second cross-sectional image generation unit 1212 performs the imaging control of the first stereo imaging mode shown in FIG. 3B on the cross section 201 of the slab shown in FIG. 5A. A second cross-sectional image 550 generated thereby is shown. In the first stereo photographing mode shown in FIG. 3B, illumination light is emitted at an oblique angle with respect to the reference axis 301 from the first illumination device 113 disposed on the left side of the reference axis 301, and the reference axis 301 In the image obtained by the photographing device 111, in the image obtained by the photographing device 111, in the porosity 511 having a deep concave portion, the right portion to which the illumination light is directly irradiated becomes bright (whiteish) and deep The part on the left side from the center, which is the shadow in the deep concave, becomes dark (blackish). On the other hand, since the recess 512 is not deep enough to cast a shadow like the porosity 511, the illumination light from the first lighting device 113 is incident on the inside and diffusely reflected (diffusely reflects) by the internal unevenness. Therefore, the image obtained by the photographing device 111 is displayed bright (white). In addition, since the base material portion 513 has a finer roughness and is closer to a mirror surface than the segregation 512, most of the illumination light emitted from the first lighting device 113 at an oblique angle to the reference axis 301 is specularly reflected. As a result, the amount of illumination light diffusely reflected (diffusely reflected) in the direction of the reference axis 301 is reduced, so that an image obtained by the photographing device 111 is displayed slightly darker (darker) than the segregation 512.

そして、第2の断面画像生成部1212は、例えば、上述した撮影装置111で得られた画像の平均輝度が白と黒との間の中間色に係る所定の輝度になるように当該画像の輝度補正を行って、図5(c)に示す第2の断面画像550を生成する。この図5(c)に示す第2の断面画像550には、図5(a)のポロシティ511の右側の部分に相当する画像領域551、図5(a)のポロシティ511の中央から左側の部分に相当する画像領域552、図5(a)の偏析512に相当する画像領域553、及び、図5(a)の母材部513に相当する画像領域554が示されている。   Then, the second cross-sectional image generation unit 1212 corrects, for example, the brightness of the image so that the average brightness of the image obtained by the photographing device 111 described above becomes a predetermined brightness related to the intermediate color between white and black. To generate a second cross-sectional image 550 shown in FIG. 5 (c). In the second cross-sectional image 550 shown in FIG. 5C, an image area 551 corresponding to the right side portion of the porosity 511 of FIG. 5A, and a left side portion from the center of the porosity 511 of FIG. An image area 552 corresponding to the image area, an image area 553 corresponding to the segregation 512 in FIG. 5A, and an image area 554 corresponding to the base material portion 513 in FIG. 5A are shown.

また、図5(c)には、第3の断面画像生成部1213において、図5(a)に示す鋳片の断面201について、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードの撮影制御を行うことにより生成した第3の断面画像560が示されている。図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードでは、基準軸301の右側に配設された第2の照明装置114から基準軸301に対して斜角に照明光が照射され、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で撮影するため、撮影装置111で得られる画像において、深さの深い凹部からなるポロシティ511では、照明光が直接照射する左側の部分が明るく(白っぽく)なり、深さの深い凹部で影となる中央から右側の部分が暗く(黒っぽく)なる。これに対して、偏析512は、ポロシティ511のように影ができるほど凹部が深くないため、第2の照明装置114からの照明光が内部に入射し且つ内部の凹凸により拡散反射(乱反射)するため、撮影装置111で得られる画像においては、明るく(白く)表示されることになる。また、母材部513は、偏析512よりも粗度が細かく鏡面に近いため、第2の照明装置114から基準軸301に対して斜角に照射された照明光の大部分が正反射してしまい、基準軸301の方向に拡散反射(乱反射)する照明光は少なくなるため、撮影装置111で得られる画像においては、偏析512よりも少し暗く(黒っぽく)表示されることになる。   Further, in FIG. 5C, in the third cross-sectional image generation unit 1213, the imaging control of the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C with respect to the cross section 201 of the slab shown in FIG. And a third cross-sectional image 560 generated by performing. In the second stereo photographing mode shown in FIG. 3C, illumination light is emitted at an oblique angle with respect to the reference axis 301 from the second illumination device 114 disposed on the right side of the reference axis 301, and the reference axis 301 In the image obtained by the photographing device 111, in the image obtained by the photographing device 111, the left portion to which the illumination light is directly irradiated becomes bright (whiteish) and deep in the image obtained by the photographing device 111 from the direction along The part to the right from the center, which is the shadow in the deep concave, becomes dark (blackish). On the other hand, since the recess 512 is not deep enough to cast a shadow like the porosity 511, the illumination light from the second illumination device 114 is internally incident and diffusely reflected (diffusely reflects) due to the internal unevenness. Therefore, the image obtained by the photographing device 111 is displayed bright (white). In addition, since the base material portion 513 has a finer degree of roughness than the segregation 512 and is close to a mirror surface, most of the illumination light emitted from the second illumination device 114 at an oblique angle to the reference axis 301 is specularly reflected. As a result, the amount of illumination light diffusely reflected (diffusely reflected) in the direction of the reference axis 301 is reduced, so that an image obtained by the photographing device 111 is displayed slightly darker (darker) than the segregation 512.

そして、第3の断面画像生成部1213は、例えば、上述した撮影装置111で得られた画像の平均輝度が白と黒との間の中間色に係る所定の輝度になるように当該画像の輝度補正を行って、図5(c)に示す第3の断面画像560を生成する。この図5(c)に示す第3の断面画像560には、図5(a)のポロシティ511の左側の部分に相当する画像領域561、図5(a)のポロシティ511の中央から右側の部分に相当する画像領域562、図5(a)の偏析512に相当する画像領域563、及び、図5(a)の母材部513に相当する画像領域564が示されている。   Then, the third cross-sectional image generation unit 1213 corrects, for example, the brightness of the image so that the average brightness of the image obtained by the photographing device 111 described above becomes a predetermined brightness related to the intermediate color between white and black. To generate a third cross-sectional image 560 shown in FIG. 5 (c). In the third cross-sectional image 560 shown in FIG. 5C, an image area 561 corresponding to the left part of the porosity 511 of FIG. 5A, and a part from the center to the right of the porosity 511 of FIG. An image area 562 corresponding to the image area 563 corresponding to the segregation 512 in FIG. 5A and an image area 564 corresponding to the base material portion 513 in FIG. 5A are shown.

また、図5(c)には、第4の断面画像生成部1214において、第2の断面画像550と第3の断面画像560とを差分処理(2つの断面画像の輝度値の差分を取った上で輝度の中間値(例えば輝度の最大値が255である場合には、128)を加える処理)することにより生成した第4の断面画像570が示されている。なお、図5(c)に示す例では、第4の断面画像570として、第3の断面画像560から第2の断面画像550を差分処理して生成された断面画像を示している。この第4の断面画像570では、ポロシティ511に相当する領域に、白っぽい画像領域571と黒っぽい画像領域572(更には、中央部に中間色の画像領域573)が存在し、また、偏析512に相当する領域と母材部513に相当する領域に、中間色の画像領域574が存在している。ここで、第4の断面画像570において偏析512に相当する領域は、第2の断面画像550の画像領域553と第3の断面画像560の画像領域563がともに同じように白っぽい画像領域であるため、差分画像では中間色をとることになる。   Further, in FIG. 5C, in the fourth cross-sectional image generation unit 1214, the second cross-sectional image 550 and the third cross-sectional image 560 are subjected to subtraction processing (difference of luminance values of the two cross-sectional images is taken. A fourth cross-sectional image 570 generated by applying an intermediate value of luminance (for example, processing to add 128 if the maximum value of luminance is 255) is shown. In the example shown in FIG. 5C, a cross-sectional image generated by subjecting the third cross-sectional image 560 to the second cross-sectional image 550 as the fourth cross-sectional image 570 is shown. In the fourth cross-sectional image 570, a whiteish image area 571 and a blackish image area 572 (furthermore, an intermediate color image area 573 at the center portion) exist in the area corresponding to the porosity 511, and correspond to the segregation 512. In the area corresponding to the area and the base material portion 513, an intermediate color image area 574 exists. Here, the area corresponding to the segregation 512 in the fourth cross-sectional image 570 is that the image area 553 of the second cross-sectional image 550 and the image area 563 of the third cross-sectional image 560 are both whitish image areas. Intermediate colors will be taken in the difference image.

また、図5(c)には、第4の断面画像570における輝度を表した輝度グラフ580が示されている。この輝度グラフ580には、二値化処理部122で第4の断面画像570を二値化処理する際の第2の二値化閾値583の一例が示されている。また、図5(c)に示すように、本実施形態の第2の二値化閾値583としては、上限閾値581と下限閾値582が設定される。   Further, FIG. 5C shows a luminance graph 580 representing the luminance in the fourth cross-sectional image 570. The luminance graph 580 shows an example of a second binarization threshold 583 when the binarization processing unit 122 binarizes the fourth cross-sectional image 570. Further, as shown in FIG. 5C, the upper threshold 581 and the lower threshold 582 are set as the second binarization threshold 583 in the present embodiment.

また、図5(c)には、二値化処理部122において、第4の断面画像570を第2の二値化閾値583を用いて二値化処理することにより生成した第2の二値画像590が示されている。具体的に、二値化処理部122は、第4の断面画像570において、上限閾値581以上または下限閾値582未満の輝度値の領域を二値のうちの一方の値(例えば0)に係る黒色領域(第1領域)とし、上限閾値581未満で且つ下限閾値582以上の輝度値の領域を二値のうちの他方の値(例えば1)に係る白色領域(第2領域)として、第2の二値画像590を生成する。この第2の二値画像590では、図5(a)のポロシティ511に相当する領域に黒色領域(第1領域)591が存在し、図5(a)の偏析512や母材部513に相当する領域に白色領域(第2領域)592が存在している。   Further, in FIG. 5C, a second binary generated by binarizing the fourth cross-sectional image 570 using the second binarization threshold 583 in the binarization processing unit 122. An image 590 is shown. Specifically, in the fourth cross-sectional image 570, the binarization processing unit 122 blacks the area of the luminance value not less than the upper threshold 581 or less than the lower threshold 582 according to one of the binary values (for example, 0). An area (a first area) is an area having a luminance value less than the upper threshold 581 and not lower than the lower threshold 582 as a white area (a second area) according to the other value (for example, 1) of the two values. A binary image 590 is generated. In the second binary image 590, a black region (first region) 591 exists in a region corresponding to the porosity 511 of FIG. 5A, and corresponds to the segregation 512 and the base material portion 513 of FIG. 5A. There is a white area (second area) 592 in the area where

なお、図5(c)に示す例では、第4の断面画像570として、第3の断面画像560から第2の断面画像550を差分処理して生成された断面画像を示しているが、本実施形態においてはこの態様に限定されるものではない。例えば、第4の断面画像570として、第2の断面画像550から第3の断面画像560を差分処理して生成された断面画像を適用する態様も、本実施形態として適用可能である。この態様を採用する場合、第4の断面画像570は、図5(a)に示すものとは反対に、画像領域571が黒っぽい画像領域となり、画像領域572が白っぽい画像領域となる。その結果、輝度グラフ580も、その輝度値の大きさが上下反対となるが、第2の二値化閾値583として上限閾値581と下限閾値582を設定しているため、二値化処理部122において第2の二値化閾値583を用いて第4の断面画像570を二値化処理することにより生成される第2の二値画像は、図5(c)に示す第2の二値画像590と同様になると考えられる。   In the example shown in FIG. 5C, a cross-sectional image generated by subjecting the second cross-sectional image 550 to subtraction processing from the third cross-sectional image 560 is shown as the fourth cross-sectional image 570. The embodiment is not limited to this aspect. For example, a mode in which a cross-sectional image generated by subjecting the second cross-sectional image 550 to the difference processing of the second cross-sectional image 550 is applied as the fourth cross-sectional image 570 is also applicable as the present embodiment. When this mode is adopted, in the fourth cross-sectional image 570, the image area 571 becomes a blackish image area and the image area 572 becomes a whitish image area, contrary to that shown in FIG. 5A. As a result, the luminance graph 580 also has the luminance value upside down, but since the upper threshold 581 and the lower threshold 582 are set as the second binarization threshold 583, the binarization processing unit 122 The second binary image generated by binarizing the fourth cross-sectional image 570 using the second binarization threshold value 583 at the second binary image shown in FIG. It is considered to be similar to 590.

また、本実施形態においては、画像処理・制御装置120は、図3(a)に示す正反射撮影モードにおける第1の光路310と、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける第2の光路320と、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける第3の光路330の各光路における光路長が等しくなるように、光学系112を設定することが好適である。このようにすることにより、各断面画像の1画素当たりの撮影対象(鋳片の断面201)の大きさを同じにすることができる。   Further, in the present embodiment, the image processing / control apparatus 120 is configured to control the first light path 310 in the regular reflection imaging mode shown in FIG. 3A and the first optical path in the first stereo imaging mode shown in FIG. It is preferable to set the optical system 112 so that the optical path lengths of the optical path 320 of No. 2 and the optical paths of the third optical path 330 in the second stereo photographing mode shown in FIG. 3C become equal. By doing this, it is possible to make the size of the imaging target (the cross section 201 of the cast slab) per pixel of each cross-sectional image the same.

ここで、再び、図1の説明に戻る。
判別部123は、断面画像生成部121で生成された第1の断面画像と、断面画像生成部121で生成された第2の断面画像及び第3の断面画像に基づく第4の断面画像とに基づいて、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。具体的に、判別部123は、二値化処理部122で生成された、第1の断面画像に基づく第1の二値画像と第4の断面画像に基づく第2の二値画像とを用いて、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。この判別部123による判別方法について図5を用いて説明する。判別部123は、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)541及び黒色領域(第1領域)542のうち、第2の二値画像590の対応する領域に黒色領域(第1領域)が存在している場合には、当該第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)にポロシティ511が形成されていると判定し、第2の二値画像590の対応する領域に黒色領域(第1領域)が存在していない場合には、当該第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)に偏析512が形成されていると判定する。図5に示す例では、判別部123は、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)541にポロシティ511が形成されていると判定し、第1の二値画像590における黒色領域(第1領域)542に偏析512が形成されていると判定して、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。
Here, it returns to the explanation of FIG. 1 again.
The determination unit 123 determines the first cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit 121 and the fourth cross-sectional image based on the second cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit 121 and the third cross-sectional image. Based on the processing, discrimination between the segregation 512 and the porosity 511 formed on the cross section 201 of the slab is performed. Specifically, the determination unit 123 uses the first binary image based on the first cross-sectional image generated by the binarization processing unit 122 and the second binary image based on the fourth cross-sectional image. Then, a process of discriminating the segregation 512 and the porosity 511 formed on the cross section 201 of the slab is performed. A determination method by the determination unit 123 will be described with reference to FIG. Discrimination unit 123 sets a black area (first area) in a corresponding area of second binary image 590 among black area (first area) 541 and black area (first area) 542 in first binary image 540. If there is an area), it is determined that the porosity 511 is formed in the black area (first area) in the first binary image 540, and the corresponding area of the second binary image 590 is determined. It is determined that the segregation 512 is formed in the black area (first area) in the first binary image 540 when the black area (first area) does not exist in the image. In the example illustrated in FIG. 5, the determination unit 123 determines that the porosity 511 is formed in the black area (first area) 541 in the first binary image 540, and the black area in the first binary image 590. It is determined that the segregation 512 is formed in the (first region) 542, and a process of discriminating the segregation 512 and the porosity 511 formed in the cross section 201 of the slab is performed.

以下、図1の説明を続ける。
判別結果出力部124は、判別部123による上述した判別結果(鋳片200の偏析512及びポロシティ511に係る判別結果)を鋳片200の分析結果として、例えば鋳片の断面201に係る各断面画像とともに、表示装置140に出力して表示させたり、外部装置Gに出力したりする。
Hereinafter, the description of FIG. 1 will be continued.
As a result of analysis of the slab 200, the discrimination result output unit 124 determines, for example, each cross-sectional image of the cross section 201 of the slab as the above-described discrimination result by the discrimination unit 123 (discrimination result regarding segregation 512 and porosity 511 of the slab 200). At the same time, it is output to the display device 140 for display or output to the external device G.

入力装置130は、画像処理・制御装置120に対してユーザからの情報の入力や鋳片の断面201における撮影指示の入力等を行うものである。この入力装置130は、例えば、キーボードやポインティング・デバイスであるマウス等から構成されている。   The input device 130 is used to input information from the user to the image processing / control device 120, input an imaging instruction on the cross section 201 of the slab, and the like. The input device 130 includes, for example, a keyboard, a mouse as a pointing device, and the like.

表示装置140は、画像処理・制御装置120による制御に基づいて、判別結果出力部124から出力された情報等を表示する。また、外部装置Gは、画像処理・制御装置120と相互に通信可能に構成されている。   The display device 140 displays the information and the like output from the determination result output unit 124 based on the control by the image processing / control device 120. Also, the external device G is configured to be able to communicate with the image processing / control device 120.

次に、本発明の実施形態に係る鋳片分析装置100による鋳片分析方法の処理手順について説明を行う。   Next, the processing procedure of the slab analysis method by the slab analysis apparatus 100 according to the embodiment of the present invention will be described.

図6は、本発明の実施形態における全体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing an example of the overall processing procedure in the embodiment of the present invention.

まず、ステップS100において、例えば外部装置Gの一種である研磨装置は、鋳片の断面201を研磨して、鋳片の断面201をフラットにする。   First, in step S100, for example, a polishing apparatus, which is a type of the external apparatus G, polishes the cross section 201 of the slab to make the cross section 201 of the slab flat.

続いて、ステップS200において、例えば外部装置Gの一種であるエッチング処理装置は、ステップS100で研磨された鋳片の断面201を、例えばピクリン酸を用いてエッチング処理を行う。その後、必要に応じて、鋳片の断面201の汚れを研磨により除去する。   Subsequently, in step S200, the etching processing apparatus, which is a type of the external apparatus G, for example, performs etching processing on the cross section 201 of the slab polished in step S100 using, for example, picric acid. Thereafter, if necessary, dirt on the cross section 201 of the slab is removed by polishing.

続いて、ステップS300において、鋳片分析装置100の画像処理・制御装置120は、例えば入力装置130から入力された鋳片の断面201における撮影指示に基づいて、鋳片分析装置100の鋳片断面撮影機構110を制御して、エッチング処理が施された鋳片の断面201を撮影して、断面画像を生成する処理を行う。   Subsequently, in step S300, the image processing / control device 120 of the slab analysis device 100 detects the slab cross section of the slab analysis device 100 based on, for example, the imaging instruction at the cross section 201 of the slab input from the input device 130. The imaging mechanism 110 is controlled to photograph the cross section 201 of the slab subjected to the etching process, and a process of generating a cross-sectional image is performed.

続いて、ステップS400において、鋳片分析装置100の画像処理・制御装置120は、ステップS300の処理の結果得られた断面画像を画像処理して、鋳片200の分析(より具体的には、鋳片200の偏析512及びポロシティ511に係る分析)を行う。   Subsequently, in step S400, the image processing / control device 120 of the slab analysis device 100 performs image processing on the cross-sectional image obtained as a result of the process of step S300 to analyze the slab 200 (more specifically, Analysis concerning segregation 512 and porosity 511 of the slab 200 is performed.

続いて、ステップS500において、鋳片分析装置100の画像処理・制御装置120或いは外部装置Gは、ステップS400における分析結果に基づいて、次工程以降の処理(例えば、そのまま圧延するか振り替えするか等)を決定する。   Subsequently, in step S500, the image processing / control device 120 of the billet analyzing device 100 or the external device G performs the processing of the next step and subsequent steps (for example, whether to roll or transfer as it is based on the analysis result in step S400) To determine).

例えば、偏析512が少数且つ少量でポロシティ511が存在する鋳片200の場合には、偏析512による強度低下が考え難く、また、ポロシティ511は圧延により消失することも考えられるため、次工程以降の処理としてそのまま圧延することを決定する。なお、この次工程以降の処理として圧延を行う場合に、当初は板厚の厚い製品向けとしていたが、ポロシティ511の大きさが大きく当該板厚の圧延ではポロシティ511が消失しないと考えられる場合には、当該ポロシティ511が消失すると考えられる板厚の薄い他の製品に振り替えることを決定することも適用可能である。
また、例えば、偏析512が多数且つ大量に存在する鋳片200の場合には、偏析512による強度低下が考えられるため、当初は強度に関して品質基準の厳しい製品向けとしていたものを、強度に関して品質基準の緩い他の製品に振り替えることを決定する。
For example, in the case of a cast piece 200 having a small amount of segregation 512 and a small amount of porosity 511, a reduction in strength due to the segregation 512 is unlikely to occur, and the porosity 511 is considered to disappear due to rolling. It decides to roll as it is as processing. In addition, when rolling as a process after this next process, although it was initially directed to products with thick plate thickness, when the size of the porosity 511 is large and rolling of the plate thickness is considered that the porosity 511 does not disappear It is also applicable to decide to switch to another product having a thin plate thickness where the porosity 511 is considered to disappear.
Also, for example, in the case of a slab 200 in which a large amount of segregation 512 exists in a large amount, strength reduction due to the segregation 512 is considered, so products originally intended for products with strict quality standards regarding strength are quality standards regarding strength Decide to transfer to other loose products.

さらに、偏析512とポロシティ511とでは、その発生原因が異なるため、偏析512及びポロシティ511の数や大きさ等に応じて、当該鋳片200の製造工程におけるフィードバック先を決定するようにしてもよい。   Furthermore, since the causes of occurrence of the segregation 512 and the porosity 511 are different, the feedback destination in the manufacturing process of the slab 200 may be determined according to the number, size, etc. of the segregation 512 and the porosity 511. .

次に、図6のステップS300における鋳片断面撮影及び断面画像生成処理の詳細な処理手順について説明する。   Next, the detailed processing procedure of the slab cross-sectional imaging and the cross-sectional image generation process in step S300 in FIG. 6 will be described.

図7は、図6のステップS300における鋳片断面撮影及び断面画像生成処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図7のフローチャートの説明において、撮影モードには、図3(a)に示す正反射撮影モードと、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードと、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードとがあるものとする。また、図7のフローチャートの説明において、撮影モードの設定は、図3(a)に示す正反射撮影モード、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モード、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードの順に設定される形態について説明するが、本発明においてはこの形態に限定されるものではなく、他の撮影モードの順番で設定してもよい。また、図7のフローチャートの開始の際には、第1の照明装置113及び第2の照明装置114は、ともに消灯しているものとする。   FIG. 7 is a flow chart showing an example of a detailed processing procedure of cast slab cross-sectional imaging and cross-sectional image generation processing in step S300 of FIG. In the description of the flowchart of FIG. 7, the photographing mode includes the regular reflection photographing mode shown in FIG. 3A, the first stereo photographing mode shown in FIG. 3B, and FIG. 3C. It is assumed that there is a second stereo imaging mode. Further, in the description of the flowchart of FIG. 7, the setting of the photographing mode is the regular reflection photographing mode shown in FIG. 3A, the first stereo photographing mode shown in FIG. 3B, the first stereo photographing mode shown in FIG. Although the form set in order of 2 stereo imaging modes is demonstrated, in this invention, it is not limited to this form, You may set in order of another imaging mode. Further, at the start of the flowchart of FIG. 7, it is assumed that both the first lighting device 113 and the second lighting device 114 are turned off.

まず、ステップS301において、画像処理・制御装置120は、最初の撮影モードを設定する。本実施形態では、上述したように、図3(a)に示す正反射撮影モード、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モード、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードの順に撮影モードを設定することを想定しているため、ここでは、最初の撮影モードとして、図3(a)に示す正反射撮影モードを設定する。   First, in step S301, the image processing / control device 120 sets a first imaging mode. In the present embodiment, as described above, the regular reflection imaging mode shown in FIG. 3A, the first stereo imaging mode shown in FIG. 3B, and the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C. Since it is assumed that the shooting mode is set in order, the regular reflection shooting mode shown in FIG. 3A is set as the first shooting mode here.

続いて、ステップS302において、画像処理・制御装置120は、現在設定されている撮影モードが正反射撮影モードであるか否かを判断する。   Subsequently, in step S302, the image processing / control device 120 determines whether the imaging mode currently set is the regular reflection imaging mode.

ステップS302の判断の結果、現在設定されている撮影モードが正反射撮影モードである場合には(S302/YES)、ステップS303に進む。
ステップS303に進むと、第1の断面画像生成部1211は、図3(a)に示すように、可動ミラー1121を光路から外す処理を行う。
If it is determined in step S302 that the currently set shooting mode is the regular reflection shooting mode (S302 / YES), the process proceeds to step S303.
In step S303, as shown in FIG. 3A, the first cross-sectional image generation unit 1211 performs processing for removing the movable mirror 1121 from the optical path.

続いて、ステップS304において、第1の断面画像生成部1211は、第2の照明装置114の消灯を維持した上で、第1の照明装置113を点灯させる処理を行う。   Subsequently, in step S304, the first cross-sectional image generation unit 1211 performs a process of lighting the first lighting device 113 after maintaining the second lighting device 114 off.

続いて、ステップS305において、第1の断面画像生成部1211は、図4(a)に示すように鋳片断面撮影機構110を走査(移動)させながら、図3(a)に示すように、第1の照明装置113から交点302に向けて照明光を照射させ、当該照明光の正反射方向から鋳片の断面201を撮影装置111に撮影させる制御を行う。   Subsequently, in step S305, as shown in FIG. 3A, the first cross-sectional image generation unit 1211 scans (moves) the slab cross-section photographing mechanism 110 as shown in FIG. 4A. Illumination light is emitted from the first illumination device 113 toward the intersection 302, and control is performed to cause the photographing device 111 to photograph the cross section 201 of the slab from the regular reflection direction of the illumination light.

続いて、ステップS306において、第1の断面画像生成部1211は、ステップS305の撮影により得られた画像に対して、上述した輝度補正を行って、第1の断面画像を生成する。ここでは、例えば、図5(b)に示す第1の断面画像520を生成する。   Subsequently, in step S306, the first cross-sectional image generation unit 1211 performs the above-described luminance correction on the image obtained by the photographing in step S305, and generates a first cross-sectional image. Here, for example, the first cross-sectional image 520 shown in FIG. 5B is generated.

ステップS306の処理が終了すると、ステップS307に進む。
ステップS307に進むと、画像処理・制御装置120は、図3(a)に示す正反射撮影モード、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モード及び図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける全ての撮影モードが終了したか否かを判断する。ここでは、最初の撮影モードである図3(a)に示す正反射撮影モードが終了した段階であるため、否定判断されることになる。
When the process of step S306 ends, the process proceeds to step S307.
In step S307, the image processing / control device 120 performs the regular reflection imaging mode shown in FIG. 3 (a), the first stereo imaging mode shown in FIG. 3 (b), and the second stereo imaging mode shown in FIG. 3 (c). It is determined whether all the shooting modes in the stereo shooting mode have ended. Here, since it is at the stage where the regular reflection imaging mode shown in FIG. 3A, which is the first imaging mode, is finished, a negative determination is made.

ステップS307の判断の結果、全ての撮影モードについては未だ終了していない場合には(S307/NO)、ステップS308に進む。
ステップS308に進むと、画像処理・制御装置120は、次の撮影モードを設定する。ここでは、最初の撮影モードである図3(a)に示す正反射撮影モードが終了した段階であるため、次の撮影モードとして、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードを設定する。この図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードの設定に伴い、現在点灯させている照明装置(ここでは、第1の照明装置113)を消灯する処理も行う。
As a result of the determination in step S307, when all the shooting modes have not ended yet (S307 / NO), the process proceeds to step S308.
In step S308, the image processing / control device 120 sets the next shooting mode. Here, since it is the stage at which the regular reflection shooting mode shown in FIG. 3A, which is the first shooting mode, is finished, the first stereo shooting mode shown in FIG. 3B is set as the next shooting mode. . Along with the setting of the first stereo photographing mode shown in FIG. 3B, processing is also performed to extinguish the lighting device (here, the first lighting device 113) which is currently lighted.

ステップS308の処理が終了すると、ステップS302に戻る。
ここでは、現在設定されている撮影モードが図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードであるとして説明を行う。この場合、ステップS302において、現在設定されている撮影モードが正反射撮影モードでないと判断され(S302/NO)、ステップS309に進む。
When the process of step S308 ends, the process returns to step S302.
Here, description will be made assuming that the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode shown in FIG. In this case, in step S302, it is determined that the currently set shooting mode is not the regular reflection shooting mode (S302 / NO), and the process proceeds to step S309.

ステップS309に進むと、第2の断面画像生成部1212は、図3(b)に示すように、可動ミラー1121を光路に入れる処理を行う。   In step S309, as shown in FIG. 3B, the second cross-sectional image generation unit 1212 performs a process of putting the movable mirror 1121 in the optical path.

続いて、ステップS310において、画像処理・制御装置120は、現在設定されている撮影モードが第1のステレオ撮影モードであるか否かを判断する。ここでは、現在設定されている撮影モードが図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードであるため、肯定判断されることになる。   Subsequently, in step S310, the image processing / control device 120 determines whether the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode. Here, since the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode shown in FIG. 3B, an affirmative determination is made.

ステップS310の判断の結果、現在設定されている撮影モードが第1のステレオ撮影モードである場合には(S310/YES)、ステップS311に進む。
ステップS311に進むと、第2の断面画像生成部1212は、第2の照明装置114の消灯を維持した上で、第1の照明装置113を点灯させる処理を行う。
If it is determined in step S310 that the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode (S310 / YES), the process proceeds to step S311.
In step S311, the second cross-sectional image generation unit 1212 performs a process of lighting the first lighting device 113 after maintaining the second lighting device 114 off.

続いて、ステップS312において、第2の断面画像生成部1212は、図4(b)に示すように鋳片断面撮影機構110を走査(移動)させながら、図3(b)に示すように、第1の照明装置113から交点302に向けて照明光を照射させ、基準軸301に沿った方向から鋳片の断面201を撮影装置111に撮影させる制御を行う。   Subsequently, in step S312, the second cross-sectional image generation unit 1212 scans (moves) the slab cross-section photographing mechanism 110 as shown in FIG. 4B, as shown in FIG. 3B. Control is performed such that illumination light is emitted from the first illumination device 113 toward the intersection 302, and the imaging device 111 captures an image of the cross section 201 of the slab from the direction along the reference axis 301.

続いて、ステップS313において、第2の断面画像生成部1212は、ステップS312の撮影により得られた画像に対して、上述した輝度補正を行って、第2の断面画像を生成する。ここでは、例えば、図5(c)に示す第2の断面画像550を生成する。
その後、ステップS307に進むが、ここでは、2番目の撮影モードである図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードが終了した段階であるため、否定判断されて(S307/NO)、ステップS308に進み、次の撮影モードとして、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードを設定する。この図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードの設定に伴い、現在点灯させている照明装置(ここでは、第1の照明装置113)を消灯する処理も行う。
Subsequently, in step S313, the second cross-sectional image generation unit 1212 performs the above-described luminance correction on the image obtained by the imaging in step S312 to generate a second cross-sectional image. Here, for example, the second cross-sectional image 550 shown in FIG. 5C is generated.
Thereafter, the process proceeds to step S307, but in this case it is determined that the first stereo imaging mode shown in FIG. 3B, which is the second imaging mode, has ended, so a negative determination is made (S307 / NO). In step S308, the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C is set as the next imaging mode. Along with the setting of the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C, processing is also performed to extinguish the lighting device currently lit (here, the first lighting device 113).

ステップS308の処理が終了すると、ステップS302に戻る。
ここでは、現在設定されている撮影モードが図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードであるとして説明を行う。この場合、ステップS302において、現在設定されている撮影モードが正反射撮影モードでないと判断され(S302/NO)、ステップS309に進む。
When the process of step S308 ends, the process returns to step S302.
Here, it is described that the currently set shooting mode is the second stereo shooting mode shown in FIG. In this case, in step S302, it is determined that the currently set shooting mode is not the regular reflection shooting mode (S302 / NO), and the process proceeds to step S309.

ステップS309に進むと、第3の断面画像生成部1213は、図3(c)に示すように、可動ミラー1121を光路に入れる処理を行う。   In step S309, as shown in FIG. 3C, the third cross-sectional image generation unit 1213 performs a process of putting the movable mirror 1121 in the optical path.

続いて、ステップS310において、画像処理・制御装置120は、現在設定されている撮影モードが第1のステレオ撮影モードであるか否かを判断する。ここでは、現在設定されている撮影モードが図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードであるため、否定判断されることになる。   Subsequently, in step S310, the image processing / control device 120 determines whether the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode. Here, since the currently set shooting mode is the second stereo shooting mode shown in FIG. 3C, a negative determination is made.

ステップS310の判断の結果、現在設定されている撮影モードが第1のステレオ撮影モードでない場合には(S310/NO)、現在設定されている撮影モードが第2のステレオ撮影モードであるとして、ステップS314に進む。
ステップS314に進むと、第3の断面画像生成部1213は、第1の照明装置113の消灯を維持した上で、第2の照明装置114を点灯させる処理を行う。
If it is determined in step S310 that the currently set shooting mode is not the first stereo shooting mode (S310 / NO), it is determined that the currently set shooting mode is the second stereo shooting mode. Go to S314.
In step S314, the third cross-sectional image generation unit 1213 performs a process of turning on the second lighting device 114 after maintaining the first lighting device 113 off.

続いて、ステップS315において、第3の断面画像生成部1213は、図4(c)に示すように鋳片断面撮影機構110を走査(移動)させながら、図3(c)に示すように、第2の照明装置114から交点302に向けて照明光を照射させ、基準軸301に沿った方向から鋳片の断面201を撮影装置111に撮影させる制御を行う。   Subsequently, in step S315, the third cross-sectional image generation unit 1213 scans (moves) the slab cross-section photographing mechanism 110 as shown in FIG. 4C, as shown in FIG. 3C. Control is performed such that illumination light is emitted from the second illumination device 114 toward the intersection 302 and the photographing device 111 captures an image of the cross section 201 of the slab from the direction along the reference axis 301.

続いて、ステップS316において、第3の断面画像生成部1213は、ステップS315の撮影により得られた画像に対して、上述した輝度補正を行って、第3の断面画像を生成する。ここでは、例えば、図5(c)に示す第3の断面画像560を生成する。
その後、ステップS307に進み、ここでは、最後(3番目)の撮影モードである図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードが終了した段階であるため、肯定判断される(S307/YES)。そして、画像処理・制御装置120は、現在点灯させている照明装置(ここでは、第2の照明装置114)を消灯する処理を行った上で、図7に示すフローチャートの処理を終了する。
Subsequently, in step S316, the third cross-sectional image generation unit 1213 performs the above-described luminance correction on the image obtained by the imaging in step S315 to generate a third cross-sectional image. Here, for example, the third cross-sectional image 560 shown in FIG. 5C is generated.
After that, the process proceeds to step S307, and here, since it is the stage at which the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C, which is the last (third) imaging mode, is ended, an affirmative determination is made (S307 / YES) . Then, the image processing / control device 120 performs processing for turning off the lighting device (here, the second lighting device 114) that is currently lighted, and then ends the processing of the flowchart shown in FIG.

次に、図6のステップS400における鋳片分析処理の詳細な処理手順について説明する。   Next, the detailed processing procedure of the slab analysis processing in step S400 of FIG. 6 will be described.

図8は、図6のステップS400における鋳片分析処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flow chart showing an example of a detailed processing procedure of cast slab analysis processing in step S400 of FIG.

まず、ステップS401において、第4の断面画像生成部1214は、ステップS313で生成された第2の断面画像と、ステップS316で生成された第3の断面画像とを差分処理して、第4の断面画像を生成する。ここでは、例えば、図5(c)に示す第4の断面画像570を生成する。   First, in step S401, the fourth cross-sectional image generation unit 1214 performs difference processing on the second cross-sectional image generated in step S313 and the third cross-sectional image generated in step S316, Generate a cross sectional image. Here, for example, the fourth cross-sectional image 570 shown in FIG. 5C is generated.

続いて、ステップS402において、二値化処理部122は、ステップS306で生成された第1の断面画像520を第1の二値化閾値531を用いて二値化処理して、第1の二値画像を生成する。ここでは、例えば、図5(b)に示す第1の二値画像540を生成する。   Subsequently, in step S402, the binarization processing unit 122 binarizes the first cross-sectional image 520 generated in step S306 using the first binarization threshold 531 to generate the first two images. Generate a value image. Here, for example, the first binary image 540 shown in FIG. 5B is generated.

続いて、ステップS403において、二値化処理部122は、ステップS401で生成された第4の断面画像570を第2の二値化閾値583を用いて二値化処理して、第2の二値画像を生成する。ここでは、例えば、図5(c)に示す第2の二値画像590を生成する。   Subsequently, in step S403, the binarization processing unit 122 binarizes the fourth cross-sectional image 570 generated in step S401 using the second binarization threshold value 583 to generate the second two. Generate a value image. Here, for example, the second binary image 590 shown in FIG. 5C is generated.

続いて、ステップS404において、ステップS402で生成された第1の二値画像540と、ステップS403で生成された第2の二値画像とを用いて、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。   Subsequently, in step S404, using the first binary image 540 generated in step S402 and the second binary image generated in step S403, the segregation 512 formed in the cross section 201 of the slab. And the porosity 511 are discriminated.

このステップS404の判別部123による判別方法について図5を用いて説明する。判別部123は、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)541及び黒色領域(第1領域)542のうち、第2の二値画像590の対応する領域に黒色領域(第1領域)が存在している場合には、当該第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)にポロシティ511が形成されていると判定し、第2の二値画像590の対応する領域に黒色領域(第1領域)が存在していない場合には、当該第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)に偏析512が形成されていると判定する。図5に示す例では、判別部123は、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)541にポロシティ511が形成されていると判定し、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)542に偏析512が形成されていると判定して、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。   The determination method by the determination unit 123 in step S404 will be described using FIG. Discrimination unit 123 sets a black area (first area) in a corresponding area of second binary image 590 among black area (first area) 541 and black area (first area) 542 in first binary image 540. If there is an area), it is determined that the porosity 511 is formed in the black area (first area) in the first binary image 540, and the corresponding area of the second binary image 590 is determined. It is determined that the segregation 512 is formed in the black area (first area) in the first binary image 540 when the black area (first area) does not exist in the image. In the example illustrated in FIG. 5, the determination unit 123 determines that the porosity 511 is formed in the black area (first area) 541 in the first binary image 540, and the black area in the first binary image 540. It is determined that the segregation 512 is formed in the (first region) 542, and a process of discriminating the segregation 512 and the porosity 511 formed in the cross section 201 of the slab is performed.

その後、判別結果出力部124は、判別部123による上述した判別結果(鋳片200の偏析512及びポロシティ511に係る判別結果)を鋳片200の分析結果として、例えば鋳片の断面201に係る各断面画像とともに、表示装置140に出力して表示させたり、外部装置Gに出力したりする。   After that, the discrimination result output unit 124 uses, as an analysis result of the slab 200, the above-described discrimination result (discrimination result concerning the segregation 512 and porosity 511 of the slab 200) described above by the discrimination unit 123, for example, The image is output and displayed on the display device 140 and output to the external device G together with the cross-sectional image.

以上の処理が終了すると、図8に示すフローチャートの処理を終了する。   When the above processing ends, the processing of the flowchart shown in FIG. 8 ends.

[実施例]
次に、本発明の実施形態における実施例について説明する。
[Example]
Next, an example of the embodiment of the present invention will be described.

本発明の実施形態における実施例では、図2に示す撮影装置111として、8192画素のラインカメラを適用した。さらに、撮影装置111は、レンズとして焦点距離が50mmのものを使用し、レンズと被写体である鋳片の断面201との光路長(ここでは、図3に示す第1の光路310、第2の光路320及び第3の光路330の全ての光路における光路長)を380mmとし、画像分解能を50μmとした。   In the example of the embodiment of the present invention, a line camera of 8192 pixels is applied as the imaging device 111 shown in FIG. Furthermore, the photographing device 111 uses a lens with a focal length of 50 mm, and the optical path length between the lens and the cross section 201 of the slab which is the subject (here, the first optical path 310 shown in FIG. The optical path length in all optical paths of the optical path 320 and the third optical path 330 is 380 mm, and the image resolution is 50 μm.

また、本発明の実施形態における実施例では、図2において、角度θ1を40°とし、また、角度θ2を45°とした。また、測定対象としては、鋳片の断面201を研磨し、ピクリン酸を用いて3時間程度のエッチング処理をしたものを用いた。 In the embodiment of the embodiment of the present invention, in FIG. 2, the angle theta 1 and 40 °, also, the angle theta 2 was 45 °. Moreover, as a measurement object, the cross-section 201 of the slab was polished and used for etching for about 3 hours using picric acid.

図9は、本発明の実施形態における実施例を示し、図1の断面画像生成部121で生成した第1の断面画像、第2の断面画像、第3の断面画像及び第4の断面画像の一例を示す図である。   FIG. 9 shows an example of the embodiment of the present invention, and it is shown in the first cross sectional image, the second cross sectional image, the third cross sectional image and the fourth cross sectional image generated by the cross sectional image generation unit 121 of FIG. It is a figure which shows an example.

図9(a)は、破線領域901内に径が0.8mm程度のポロシティ511が存在する場合の第1の断面画像910、第2の断面画像920、第3の断面画像930及び第4の断面画像940を示している。また、図9(b)は、破線領域902内に径が0.5mm程度のポロシティ511が存在する(図9(b)では、上下に複数のポロシティが存在している)場合の第1の断面画像950、第2の断面画像960、第3の断面画像970及び第4の断面画像980を示している。具体的に、第4の断面画像940及び980において、図5を用いて説明したように、白と黒を含む画像領域にポロシティ511が存在している。   FIG. 9A shows a first sectional image 910, a second sectional image 920, a third sectional image 930 and a fourth sectional image when the porosity 511 having a diameter of about 0.8 mm exists in the broken line area 901. A cross-sectional image 940 is shown. Further, FIG. 9 (b) shows the first case where the porosity 511 having a diameter of about 0.5 mm exists in the broken line area 902 (in FIG. 9 (b), there are a plurality of porosities above and below). A cross-sectional image 950, a second cross-sectional image 960, a third cross-sectional image 970 and a fourth cross-sectional image 980 are shown. Specifically, in the fourth cross-sectional images 940 and 980, as described with reference to FIG. 5, the porosity 511 is present in the image area including white and black.

正反射撮影モードの撮影により得られた第1の断面画像910及び950では、図5を用いて説明したように、偏析512とポロシティ511とはともに黒っぽく映るため、当該第1の断面画像のみからは偏析512とポロシティ511との判別は困難である。これに対して、図5を用いて説明したように、第4の断面画像940及び980では、ポロシティ511は白と黒を含む画像領域として表されるのに対して、偏析512は中間色の画像領域として表されるため、当該第4の断面画像と第1の断面画像から、偏析512とポロシティ511とを判別することができる。   In the first cross-sectional images 910 and 950 obtained by photographing in the regular reflection imaging mode, as described with reference to FIG. 5, since both the segregation 512 and the porosity 511 appear blackish, only from the first cross-sectional image Is difficult to distinguish between the segregation 512 and the porosity 511. On the other hand, as described with reference to FIG. 5, in the fourth cross-sectional images 940 and 980, the porosity 511 is represented as an image area including white and black, while the segregation 512 is an intermediate color image. Since the region is represented, the segregation 512 and the porosity 511 can be determined from the fourth cross-sectional image and the first cross-sectional image.

以上説明したように、本実施形態に係る鋳片分析装置100は、第1の断面画像520に基づき生成された第1の二値画像540と、第2の断面画像550及び第3の断面画像560に基づく第4の断面画像570に基づき生成された第2の二値画像590とを用いて、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別するようにしている。かかる構成によれば、図5を用いて説明したように、鋳片における偏析とポロシティとを精度良く判別することができる。   As described above, the slab analysis device 100 according to the present embodiment includes the first binary image 540 generated based on the first cross-sectional image 520, the second cross-sectional image 550, and the third cross-sectional image. The segregation 512 and the porosity 511 formed on the cross section 201 of the slab are determined using the second binary image 590 generated based on the fourth cross-sectional image 570 based on 560. According to this configuration, as described with reference to FIG. 5, segregation and porosity in the slab can be accurately determined.

また、本実施形態に係る鋳片分析装置100では、図3(a)に示す正反射撮影モードにおける第1の光路310と、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける第2の光路320と、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける第3の光路330の各光路における光路長が等しくなるように、光学系112を設定するようにしている。かかる構成によれば、各断面画像の1画素当たりの撮影対象(鋳片の断面201)の大きさを同じにすることができるため、より高精度で鋳片における偏析とポロシティとを判別することができる。   Further, in the slab analysis apparatus 100 according to the present embodiment, the first light path 310 in the regular reflection imaging mode shown in FIG. 3A and the second in the first stereo imaging mode shown in FIG. 3B. The optical system 112 is set so that the optical path lengths of the optical path 320 and the respective optical paths of the third optical path 330 in the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C become equal. According to this configuration, since the size of the object to be photographed (the cross section 201 of the slab) of each cross-sectional image can be made the same, discrimination between segregation and porosity in the slab can be performed with higher accuracy. Can.

(その他の実施形態)
上述した本発明の実施形態では、正反射撮影モードによる撮影の際に第1の照明装置113から照明光を照射する形態について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、図2に示す撮影装置111及び光学系112の配置を変更して、第2の照明装置114から照明光を照射することによって正反射撮影モードによる撮影を行う形態も、本発明に含まれる。即ち、本発明においては、一対の照明手段である第1の照明装置113及び第2の照明装置114のうちのいずれか1つの照明装置から照明光を照射することによって正反射撮影モードによる撮影を行う形態であればよい。
(Other embodiments)
In the embodiment of the present invention described above, the embodiment in which the illumination light is irradiated from the first illumination device 113 at the time of photographing in the regular reflection photographing mode has been described, but in the present invention, the present invention is limited to this embodiment Absent. For example, the present invention also includes a mode in which photographing in the regular reflection photographing mode is performed by changing the arrangement of the photographing device 111 and the optical system 112 shown in FIG. 2 and irradiating illumination light from the second lighting device 114. . That is, in the present invention, photographing in the regular reflection photographing mode is performed by irradiating illumination light from any one of the first lighting device 113 and the second lighting device 114 which are a pair of lighting means. Any form may be used.

また、上述した本発明の実施形態では、鋳片断面撮影機構110と鋳片の断面201とを相対的に移動させて撮影を行う形態として、図4に示すように鋳片の断面201に対して鋳片断面撮影機構110を移動させる形態について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、図4に示す例とは反対に、鋳片断面撮影機構110に対して鋳片の断面201を移動させて撮影を行う形態も、本発明に適用可能である。   Further, in the embodiment of the present invention described above, as shown in FIG. 4, the cross-section 201 of the slab is moved relative to the cross-section 201 of the slab cross-section photographing mechanism 110 and the cross-section 201 of the slab. Although the form for moving the slab cross-section photographing mechanism 110 has been described, the present invention is not limited to this form. For example, contrary to the example shown in FIG. 4, a mode in which the cross section 201 of the cast slab is moved with respect to the cast slab cross-sectional imaging mechanism 110 to perform imaging may be applied to the present invention.

また、上述した本発明の実施形態では、基準軸301として、鋳片の断面201と直交する直交軸を適用する形態について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。本発明においては、基準軸301として直交軸を適用することが好適ではあるが、鋳片の断面201と交差する軸であれば鋳片の断面201と略直交する軸などの他の軸を適用することも可能である。   In the embodiment of the present invention described above, although the embodiment has been described in which the orthogonal axis orthogonal to the cross section 201 of the cast slab is applied as the reference shaft 301, the present invention is not limited to this embodiment. . In the present invention, although it is preferable to apply an orthogonal axis as the reference axis 301, other axes such as an axis substantially orthogonal to the cross section 201 of the slab will be applied if the axis intersects the cross section 201 of the slab. It is also possible.

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。
即ち、上述した本発明の実施形態に係る鋳片分析装置100の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。
The present invention is also realized by executing the following processing.
That is, software (program) for realizing the function of the slab analysis apparatus 100 according to the embodiment of the present invention described above is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or a computer of the system or apparatus). This is processing that the CPU, MPU, etc. read and execute a program. The program and a computer readable recording medium storing the program are included in the present invention.

なお、上述した本発明の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   Note that the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation in practicing the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner by these. . That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical concept or the main features thereof.

100:鋳片分析装置、110:鋳片断面撮影機構、111:撮影装置、112:光学系、113:第1の照明装置、114:第2の照明装置、120:画像処理・制御装置、121:断面画像生成部、1211:第1の断面画像生成部、1212:第2の断面画像生成部、1213:第3の断面画像生成部、1214:第4の断面画像生成部、122:二値化処理部、123:判別部、124:判別結果出力部、130:入力装置、140:表示装置、200:鋳片、201:鋳片の断面、G:外部装置、510:鋳片の断面形状、511:ポロシティ、512:偏析、513:母材部、520:第1の断面画像、530:輝度グラフ、540:第1の二値画像、550:第2の断面画像、560:第3の断面画像、570:第4の断面画像、580:輝度グラフ、590:第2の二値画像 100: slab analysis device, 110: slab cross section photographing mechanism, 111: imaging device, 112: optical system, 113: first illumination device, 114: second illumination device, 120: image processing / control device, 121 Cross-sectional image generation unit 1211: first cross-sectional image generation unit 1212: second cross-sectional image generation unit 1213: third cross-sectional image generation unit 1214: fourth cross-sectional image generation unit 122: binary Processing unit 123: discrimination unit 124: discrimination result output unit 130: input device 140: display device 200: slab, 201: cross section of slab, G: external device, 510: cross section shape of slab , 511: porosity, 512: segregation, 513: base material portion, 520: first cross-sectional image, 530: luminance graph, 540: first binary image, 550: second cross-sectional image, 560: third Cross-sectional image, 570: fourth cross-sectional image , 580: luminance graph, 590: second binary image

Claims (10)

鋳片の分析を行う鋳片分析装置であって、
エッチング処理が施された前記鋳片の断面を撮影する撮影手段と、
前記断面と交差する基準軸を挟むようにして配置された一対の照明手段と、
前記一対の照明手段のうちのいずれか1つの照明手段から前記断面と前記基準軸との交点に向けて照明光を照射させ、当該照明光の正反射方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第1の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第1の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第2の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第2の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第3の断面画像を生成する断面画像生成手段と、
前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像に基づいて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別する判別手段と
を有することを特徴とする鋳片分析装置。
A slab analyzer that analyzes slabs, and
A photographing means for photographing a cross section of the slab subjected to the etching process;
A pair of illumination means disposed so as to sandwich a reference axis intersecting the cross section;
Illumination light is emitted from any one of the pair of illumination means toward the intersection of the cross section and the reference axis, and the photographing means is photographed the cross section from the regular reflection direction of the illumination light First cross-sectional image is generated, illumination light is emitted from the first illumination unit of the pair of illumination units toward the intersection point, and the cross-section is transmitted to the imaging unit from the direction along the reference axis. The second cross section image is generated by photographing, and illumination light is emitted from the second illumination means of the pair of illumination means toward the intersection point, and the cross section is photographed from the direction along the reference axis A cross-sectional image generation unit that causes the unit to capture an image and generate a third cross-sectional image;
And a determination means for determining segregation and porosity formed on the cross section based on the first cross sectional image, the second cross sectional image and the third cross sectional image. apparatus.
前記断面画像生成手段は、前記第2の断面画像と前記第3の断面画像とを差分処理して、第4の断面画像を更に生成し、
前記判別手段は、前記第1の断面画像と前記第4の断面画像とに基づいて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別することを特徴とする請求項1に記載の鋳片分析装置。
The cross-sectional image generation unit further generates a fourth cross-sectional image by performing subtraction processing on the second cross-sectional image and the third cross-sectional image.
The slab analysis according to claim 1, wherein the discrimination means discriminates segregation and porosity formed in the cross section on the basis of the first cross sectional image and the fourth cross sectional image. apparatus.
前記第1の断面画像を第1の二値化閾値を用いて二値化処理して第1の二値画像を生成するとともに、前記第4の断面画像を第2の二値化閾値を用いて二値化処理して第2の二値画像を生成する二値化処理手段を更に有し、
前記判別手段は、前記第1の二値画像と前記第2の二値画像とを用いて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別することを特徴とする請求項2に記載の鋳片分析装置。
The first cross-sectional image is binarized using a first binarization threshold to generate a first binary image, and the fourth cross-sectional image is processed using a second binarization threshold. And B binarizing processing to generate a second binary image.
The casting according to claim 2, wherein the discriminating means discriminates segregation and porosity formed in the cross section by using the first binary image and the second binary image. Piece analyzer.
前記二値化処理手段は、
前記第1の二値画像を生成する際に、前記第1の断面画像において前記第1の二値化閾値未満の輝度値の領域を二値のうちの一方の値に係る第1領域とし、前記第1の断面画像において前記第1の二値化閾値以上の輝度値の領域を二値のうちの他方の値に係る第2領域とし、
前記第2の二値画像を生成する際に、前記第2の二値化閾値として上限閾値と下限閾値とを設定し、前記第4の断面画像において前記上限閾値以上または前記下限閾値未満の輝度値の領域を二値のうちの一方の値に係る第1領域とし、前記第4の断面画像において前記上限閾値未満で且つ前記下限閾値以上の輝度値の領域を二値のうちの他方の値に係る第2領域とし、
前記判別手段は、前記第1の二値画像における第1領域のうち、前記第2の二値画像の対応する領域に第1領域が存在している場合には、当該第1の二値画像における第1領域にポロシティが形成されていると判定し、前記第2の二値画像の対応する領域に第1領域が存在していない場合には、当該第1の二値画像における第1領域に偏析が形成されていると判定する
ことを特徴とする請求項3に記載の鋳片分析装置。
The binarization processing means
When generating the first binary image, an area of a luminance value less than the first binarization threshold in the first cross-sectional image is set as a first area according to one of two values, In the first cross-sectional image, an area having a luminance value equal to or more than the first binarization threshold value is set as a second area relating to the other of the two values
When generating the second binary image, an upper threshold and a lower threshold are set as the second binarization threshold, and a luminance equal to or higher than the upper threshold or lower than the lower threshold in the fourth cross-sectional image A region of values is taken as a first region relating to one of the two values, and in the fourth cross-sectional image, a region of luminance values less than the upper threshold and above the lower threshold is the other of the two values. As the second area pertaining to
When the first area is present in the corresponding area of the second binary image in the first area of the first binary image, the determination means determines the first binary image. When it is determined that the porosity is formed in the first region in the case where the first region does not exist in the corresponding region of the second binary image, the first region in the first binary image The slab analysis apparatus according to claim 3, wherein it is determined that segregation is formed on the surface.
前記撮影手段は、光学系を介して前記断面を撮影するものであり、
前記断面画像生成手段は、前記光学系の設定によって前記正反射方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて前記第1の断面画像を生成し、前記光学系の設定によって前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて前記第2の断面画像を生成し、前記光学系の設定によって前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて前記第3の断面画像を生成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鋳片分析装置。
The photographing means is for photographing the cross section through an optical system,
The cross-sectional image generation unit causes the photographing unit to capture the cross-section from the regular reflection direction according to the setting of the optical system to generate the first cross-sectional image, and the setting along the optical system according to the setting of the optical system The image pickup section to photograph the cross section from a direction to generate the second cross sectional image, and the setting of the optical system causes the image pickup section to photograph the cross section from the direction along the reference axis; The slab analysis apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a cross-sectional image is generated.
前記光学系は、可動ミラーと固定ミラーとを含み構成されており、
前記第1の照明手段または前記第2の照明手段から照射された照明光が前記断面で反射して前記撮影手段に入射するまでの光路に対して、前記可動ミラーを挿抜する設定を行うことによって、前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像が生成されることを特徴とする請求項5に記載の鋳片分析装置。
The optical system includes a movable mirror and a fixed mirror, and
By setting the insertion and removal of the movable mirror with respect to the optical path until the illumination light emitted from the first illumination unit or the second illumination unit is reflected at the cross section and enters the imaging unit The slab analysis apparatus according to claim 5, wherein the first cross-sectional image, the second cross-sectional image, and the third cross-sectional image are generated.
前記第1の断面画像を生成する際の撮影において照明光が前記断面で反射してから前記撮影手段に入射するまでの第1の光路と、前記第2の断面画像を生成する際の撮影において照明光が前記断面で反射してから前記撮影手段に入射するまでの第2の光路と、前記第3の断面画像を生成する際の撮影において照明光が前記断面で反射してから前記撮影手段に入射するまでの第3の光路の各光路における光路長が等しくなるように、前記光学系を設定することを特徴とする請求項5または6に記載の鋳片分析装置。   In the photographing at the time of generating the first sectional image, in the photographing at the time of generating the second sectional image and the first light path from the reflection of the illumination light at the sectional to the incidence on the photographing means The second optical path from the illumination light reflected on the cross section to the incidence on the photographing means, and the illumination light on the cross section in the photographing at the time of generating the third sectional image, the photographing means The slab analysis apparatus according to claim 5 or 6, wherein the optical system is set so that the optical path lengths in the respective optical paths of the third optical path until the light is made to be equal. 前記撮影手段および前記一対の照明手段を含む撮影機構が設けられており、
前記断面画像生成手段は、前記撮影機構と前記断面とを相対的に移動させながら、前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像を生成することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の鋳片分析装置。
An imaging mechanism including the imaging means and the pair of illumination means is provided;
The cross-sectional image generation unit generates the first cross-sectional image, the second cross-sectional image, and the third cross-sectional image while moving the imaging mechanism and the cross-section relative to each other. The slab analysis device according to any one of claims 1 to 7.
鋳片の分析を行う鋳片分析装置による鋳片分析方法であって、
前記鋳片分析装置は、エッチング処理が施された前記鋳片の断面を撮影する撮影手段と、前記断面と交差する基準軸を挟むようにして配置された一対の照明手段と、を備えており、
前記一対の照明手段のうちのいずれか1つの照明手段から前記断面と前記基準軸との交点に向けて照明光を照射させ、当該照明光の正反射方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第1の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第1の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第2の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第2の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第3の断面画像を生成する断面画像生成ステップと、
前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像に基づいて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別する判別ステップと
を有することを特徴とする鋳片分析方法。
A slab analysis method using a slab analysis apparatus for analyzing a slab, the slab analysis method comprising:
The slab analysis apparatus includes an imaging unit configured to capture a cross section of the slab subjected to the etching process, and a pair of illumination units disposed so as to sandwich a reference axis intersecting the cross section.
Illumination light is emitted from any one of the pair of illumination means toward the intersection of the cross section and the reference axis, and the photographing means is photographed the cross section from the regular reflection direction of the illumination light First cross-sectional image is generated, illumination light is emitted from the first illumination unit of the pair of illumination units toward the intersection point, and the cross-section is transmitted to the imaging unit from the direction along the reference axis. The second cross section image is generated by photographing, and illumination light is emitted from the second illumination means of the pair of illumination means toward the intersection point, and the cross section is photographed from the direction along the reference axis A cross-sectional image generation step of causing the unit to capture and generate a third cross-sectional image;
And a determination step of determining segregation and porosity formed in the cross section based on the first cross sectional image, the second cross sectional image, and the third cross sectional image. Method.
請求項9に記載の鋳片分析方法における各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform each step in the slab analysis method of Claim 9.
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