JP2021156757A - 疵検査装置、検査結果表示装置、疵検査方法及び検査結果表示方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明における疵検査システム100のシステム構成を表す構成図である。疵検査システム100は、鋼板の表面に生じている疵を検査するシステムである。疵検査システム100において、検査対象となる鋼板の種類は特に限定される必要はない。また、疵検査システム100において、疵は鋼板の表面に生じている疵であればどのような疵であってもよい。以下の実施形態では、検査対象となる鋼板は、ロール状に丸められたコイルを構成する鋼板である。各コイルには、それぞれコイルを識別するための識別情報が付与されている。
第2撮像システム42、第3撮像システム43及び第4撮像システム44において得られる撮像情報にも第1撮像システム41と同様の情報が含まれる。
疵の名称は、疵のサイズ(例えば、疵の幅、疵の長さ等)や形状に応じて疵を区別するための疵の名称を表す。本実施形態では、同じ種類の疵であっても疵のサイズや形状に応じて異なる名称を付すことによってより詳細に疵を区別する。例えば、ヘゲ疵であっても、疵のサイズや形状に応じて、ヘゲ疵1、ヘゲ疵2、・・・のように区別する。
疵のコードは、疵を識別するための識別情報を表す。例えば、疵のコードは、疵の名称毎に異なるコードが付される。
疵の位置は、疵の鋼板上の位置を表す。すなわち、疵の位置は、疵が鋼板の表面のどの位置に生じているのかを表す。
撮像データは、第1撮像システム41、第2撮像システム42、第3撮像システム43、第4撮像システム44によって撮像された疵の画像である。
以下、具体的な構成について説明する。
ネットワーク30は、どのように構成されたネットワークであってもよい。例えば、ネットワーク30は、インターネットである。
以下、各実施形態について詳細に説明する。
図2は、第1の実施形態における疵検査装置10の機能構成を表す概略ブロック図である。
疵検査装置10は、通信部11、制御部12及び記憶部13を備える。
通信部11は、検査結果表示装置20、第1撮像システム41、第2撮像システム42、第3撮像システム43及び第4撮像システム44との間で通信を行う通信インタフェースである。通信部11は、第1撮像システム41、第2撮像システム42、第3撮像システム43及び第4撮像システム44のそれぞれから撮像情報を受信する。通信部11は、検査結果表示装置20に対して疵情報を送信する。
画像取得部121は、第1撮像システム41、第2撮像システム42、第3撮像システム43及び第4撮像システム44のそれぞれから送信された撮像情報を、通信部11を介して取得する。画像取得部121は、取得した撮像情報に含まれる撮像装置の識別情報(ID)、撮像時刻及び撮像データを対応付けて記憶部13に記憶する。
撮像情報131は、第1撮像システム41、第2撮像システム42、第3撮像システム43及び第4撮像システム44から取得された情報である。撮像情報131には、上述の通り、撮像装置の識別情報(ID)、撮像時刻及び撮像データが含まれる。
再分類条件情報133は、複数の無害疵の組み合わせを有害疵に再分類するための条件である。再分類条件情報133は、例えば、図3に示すようにテーブル形式で記憶部13に記憶されている。
図3に示すように、再分類条件情報133には、無害疵再分類名称及び再分類条件が含まれる。無害疵再分類名称は、所定の条件を満たす複数の無害疵を有害疵に再分類した際の名称を表す。無害疵再分類名称の具体例として、図3では連続疵及び集合疵が示されている。再分類条件は、複数の無害疵を有害疵に再分類するための条件を表す。再分類条件として、疵の種類及び条件が含まれる。
図3に示す例では、複数の無害疵を有害疵の一つである集合疵に再分類するための条件として、特定の面積の中に疵が複数個発生していることを満たす必要があることが示されている。
図4(A)は連続疵に再分類するための条件を説明するための図であり、図4(B)は集合疵に再分類するための条件を説明するための図である。図4(A)に示すように、連続疵に再分類するためには、少なくとも無害疵が所定の間隔(図4(A)の例では最大ピッチ〇m(例えば、3m)、最小ピッチ〇m(例えば、500mm))で複数個(図4(A)の例では3個以上)連続して生じている条件を満たす必要がある。図4(B)に示すように、集合疵に再分類するためには、少なくとも所定の領域(図4(B)の例では長手範囲〇mm(例えば、500mm)、幅範囲〇mm(例えば、500mm))内に無害疵が複数個(図4(B)の例では30個)以上位置している条件を満たす必要がある。
図5(A)に示すように、分類部123は、無害疵1個ずつに対して、ある無害疵(基準の疵)を基準とした特定幅内にて長手方向で最も近い無害疵(Min.〇m、Max.〇m)から順に長手方向位置のバラつきを考慮した距離と同じ間隔で3個以上無害疵が存在した場合に、連続疵に再分類するための条件が満たされたと判定する。
図5(B)に示すように、まず分類部123は、全長を長手方向に粗いメッシュと、特定幅のフープに区切る。次に、分類部123は、各フープ内の無害疵の個数をカウントする。そして、分類部123は、複数個無害疵があるフープを長手方向の区切りを細かくしていき、無害疵が複数個残った場合に、無害疵が複数個残った区切りにおいて連続疵に再分類するための条件が満たされたと判定する。
図5(C)に示すように、まず分類部123は、鋼板の全長を特定幅のフープに区切る。次に、分類部123は、各フープ内の無害疵の個数をカウントする。そして分類部123は、無害疵があるフープのみユースケース1のように判定する。但し、フープをまたぐ無害疵の抜けを防止するために隣接するフープを含めた確認が必要となる。
図5(D)に示すように、まず分類部123は、無害疵1個ずつに対して、その無害疵を中心とした周囲(特定面積)の無害疵の個数をカウントする。そして、分類部123は、無害疵が複数個以上位置している場合に、特定面積内に位置している無害疵が集合疵に再分類するための条件が満たされたと判定する。
図5(E)に示すように、まず分類部123は、鋼板の全長を特定面積のメッシュに区切る。次に、分類部123は、各区画内の無害疵の個数をカウントする。そして、分類部123は、いずれかの区画内で無害疵が複数個以上位置している場合に、その区画内に位置している無害疵が集合疵に再分類するための条件が満たされたと判定する。但し、区切りをまたぐ無害疵の抜けを防止するために周囲の区画を合計した無害疵個数が○個以上といった対策が必要となる。
図5(E)に示すように、まず分類部123は、鋼板を粗いメッシュに区切る。次に、分類部123は、各区画内の無害疵の個数をカウントする。分類部123は、一定の無害疵の個数以上の区画があれば、その区画のみ更に細かいメッシュで無害疵の個数をカウントしていく(繰り返す)。そして、分類部123は、無害疵が複数個以上位置している場合に、区画内に位置している無害疵が集合疵に再分類するための条件が満たされたと判定する。但し、ユースケース2のような抜け防止対策が必要となる。
まず分類部123は、ユースケース3で粗方特定(範囲を限定)した後、その範囲のみケース1のように無害疵1個ずつに対して周囲の無害疵の個数をカウントする。そして、分類部123は、無害疵が複数個以上位置している場合に、特定面積内に位置している無害疵が集合疵に再分類するための条件が満たされたと判定する。
まず分類部123は、ユースケース3で粗方特定(範囲を限定)した後、その範囲のみケース2のように特定面積のメッシュに区切る。次に、分類部123は、各区画内の無害疵の個数をカウントする。そして、分類部123は、いずれかの区画内で無害疵が複数個以上位置している場合に、その区画内に位置している無害疵が集合疵に再分類するための条件が満たされたと判定する。但し、区切りをまたぐ無害疵の抜けを防止するために周囲の区画を合計した無害疵個数が○個以上といった対策が必要となる。
検査結果表示装置20は、通信部21、制御部22、記憶部23、操作部24、表示部25を備える。
通信部21は、疵検査装置10との間で通信を行う通信インタフェースである。通信部21は、疵検査装置10から送信された疵情報を受信する。
情報記録部221は、通信部21によって受信された疵情報を記憶部23に記録する。
表示制御部222は、操作部24を介して入力された指示に応じて、記憶部23に記憶されている情報を用いて表示部25の表示を制御する。
疵情報231は、疵検査装置10から送信された疵情報である。すなわち、疵情報231には、疵の種類、疵の名称、疵のランク、疵の位置及び疵の画像が含まれる。
トリム幅入力用のテキストボックスは、トリム幅を入力する際に使用される。トリム幅は、WS側とDS側のトリム幅を調整することができる。
図7に示す画面表示は一例であり、各項目の内容及び各項目の配置はこれに限られない。例えば、一部の項目が別画面で表示されてもよい。
操作部24は、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、タブレット等)、タッチパネル、ボタン等の既存の入力装置を用いて構成される。操作部24は、ユーザの指示を検査結果表示装置20に入力する際にユーザによって操作される。例えば、操作部24は、疵情報の表示指示及び表示内容の変更指示の入力を受け付ける。また、操作部24は、入力装置を検査結果表示装置20に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、操作部24は、入力装置においてユーザの入力に応じて生成された入力信号を検査結果表示装置20に入力する。
画像取得部121は、通信部11を介して第1撮像システム41、第2撮像システム42、第3撮像システム43及び第4撮像システム44のそれぞれから撮像情報を取得する(ステップS101)。画像取得部121は、取得した撮像情報を記憶部13に記憶させる。撮像情報は、第1撮像システム41、第2撮像システム42、第3撮像システム43及び第4撮像システム44毎に時系列順に記憶部13に記憶される。なお、本実施形態では、1つの鋼板の検査が終了するまでの全ての撮像データが記憶部13に記憶されたとする。
疵分類用情報には、有害/無害の情報に対応付けて、疵の種類、サイズ、疵の名称、疵のランク及び疵コードが含まれる。そのため、分類部123は、無害疵又は有害疵の情報の他に、疵の種類、サイズ、疵の名称、疵のランク及び疵コードを取得する。分類部123は、以上の処理を疵画像データ全てに対して行うことによって、疵画像データから検出された疵を無害疵と有害疵とのいずれかに分類する。
図9に示されるように、疵マップ51には疵コード53が示されている。疵コード53は、疵情報に含まれる疵の位置情報に基づく鋼板の位置に表示される。なお、連続疵や集合疵は、1つの疵ではなく複数の疵で構成される。そのため、連続疵や集合疵に対応する疵コード53は、連続疵及び集合疵以外の疵の疵コード53よりも大きく表示される。なお、疵検査装置10によって連続疵と集合疵の両方に再分類された無害疵については、連続疵又は集合疵のいずれかの有害疵として表示される。連続疵又は集合疵のいずれかの有害疵として表示するかは、検査結果表示装置20において優先順位に基づいて決定されてもよいし、ユーザによって設定されてもよい。表示制御部222は、疵コード53を表示する際に、疵コード53を疵のランクに応じた表示態様で表示する。具体的には、表示制御部222は、疵コード53を疵のランクに応じて異なる態様で表示できればどのように表示してもよい。例えば、表示制御部222は、疵のランクに応じて、疵コード53を色分けして表示してもよいし、疵コード53の太さを変更して表示してもよいし、疵コード53の濃度を変更して表示してもよい。これにより、ユーザは、一目で疵の重度を把握することができる。
分類部123は、分類不可有害疵があるか否かを判定する(ステップS201)。分類不可有害疵がある場合(ステップS201−YES)、分類部123は分類不可有害疵をいずれかの種類の有害疵に再分類する(ステップS202)。具体的には、分類部123は、分類不可有害疵において、最も類似度が高かった比較用特徴量が特定の種類の疵(例えば、ヘゲ疵、スケール疵及び汚れなど)の比較用特徴量である場合には、分類不可有害疵を特定の種類の疵に再分類する。ここで、特定の種類の疵は、予め設定されている。また、分類部123は、分類不可有害疵の面積が一定の面積以上である場合には、最も類似度が高かった比較用特徴量に対応付けられている有害疵に再分類する。また、分類部123は、BF(Bright Field)で赤外線が透過した場合には有害疵を穴に分類する。なお、分類部123は、分類不可有害疵を不図示の表示装置に表示して、ユーザが決定した有害疵に再分類してもよい。
一方、疵情報再分類処理の終了条件を満たさない場合(ステップS204−NO)、分類部123はステップS203以降の処理を実行する。
ステップS205の処理において、満たされた条件が集合疵のみである場合(ステップS205−集合疵のみ)、分類部123は2つ以上の無害疵を集合疵に再分類する(ステップS208)。その後、分類部123は、ステップS204以降の処理を実行する。
分類部123は、連続疵及び集合疵の規模に応じて連続疵及び集合疵をランク分けしてもよい。例えば、分類部123は、連続疵及び集合疵に含まれる無害疵の数で連続疵及び集合疵をランク分けしてもよいし、連続疵及び集合疵に含まれる無害疵のサイズで連続疵及び集合疵をランク分けしてもよい。
このように構成されることによって、検査結果表示装置20において連続疵及び集合疵においてもランクに応じた表示態様で表示が可能になる。
このように構成されることによって、検査結果表示装置20を見たユーザは、一目でどの顧客のコイルであるのかを把握することができる。
第2の実施形態では、疵検査装置が、鋼板が使用される用途を加味して再分類を行う構成について説明する。
図11は、第2の実施形態における疵検査装置10aの機能構成を表す概略ブロック図である。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。
疵検査装置10aは、通信部11、制御部12a及び記憶部13aを備える。
制御部12aは、少なくともCPUやGPU等のプロセッサと、メモリとを用いて構成される。制御部12aは、プログラムを実行することによって、画像取得部121、疵検出部122及び分類部123aとして機能する。
分類用疵情報132aは、分類部123aが疵の分類に用いる分類用の疵情報である。第2の実施形態において分類用疵情報132aは、疵の名称と疵のサイズの組み合わせ毎に、疵の名称、疵のランク、疵コード及び特徴量が対応付けられた情報である。すなわち、第2の実施形態における分類用疵情報132aには、疵の名称と疵のサイズの組み合わせ毎に有害/無害の情報が含まれなくてもよい。
図12に示すように、用途別分類情報134には、疵の名称と鋼板の用途との組み合わせ毎に、有害又は無害の情報が示されている。鋼板の用途として、人の目に触れる箇所に使用される場合と人の目に触れづらい箇所に使用される場合とがある。図12では、人の目に触れる箇所に使用される場合と人の目に触れづらい箇所に使用される場合とでさらに2つの用途に分類されている。例えば、人の目に触れる箇所に使用される場合ではAとBの2つの用途に分類され、人の目に触れづらい箇所に使用される場合ではCとDの2つの用途に分類される。ここで、A⇒B⇒C⇒Dの順に、疵に対する要求が厳しくない用途であることを示す。すなわち、鋼板の用途として、人の目に触れる箇所に使用される場合で、かつ、Aの用途の場合には、最も疵に対する要求が厳しい用途に使用されることを表す。鋼板の用途として、人の目に触れづらい箇所に使用される場合で、かつ、Dの用途の場合には、最も疵に対する要求が厳しくない用途に使用されることを表す。これらの分類は、ユーザによって自由に決定されればよい。なお、人の目に触れる箇所に使用される場合の用途や人の目に触れづらい箇所に使用される場合の用途については分類の数に制限はなく、適宜設定されてもよい。
分類部123aは、外部から入力される用途の情報を取得する(ステップS201)。用途の情報は、鋼板の検査を行うユーザが、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を操作して疵検査装置10aに入力してもよいし、疵検査装置10aに対して直接入力してもよい。分類部123aは、例えば、用途の情報として図12に示す“A”〜“D”のいずれかの情報を取得する。分類部123aは、取得した用途の情報を一時的に保持する。その後、ステップS101及びステップS102の処理が実行される。
第2の実施形態は、第1の実施形態と同様に変形されてもよい。
Claims (12)
- 鋼板の表面が撮像された撮像データから検出された前記鋼板の表面に生じている複数の疵のそれぞれを、前記撮像データ内の疵の輝度と形状とサイズとによって得られる特徴量に基づいて有害疵又は無害疵のいずれかに分類する分類部、
を備え、
前記分類部は、分類した前記無害疵のうち複数の無害疵で所定の条件を満たす場合には、前記所定の条件を満たす複数の無害疵を有害疵に再分類する疵検査装置。 - 前記分類部は、分類した前記無害疵のうち、少なくとも前記無害疵が所定の間隔で複数個連続して生じている場合、又は、所定の領域内に前記無害疵が複数個位置している場合に、前記所定の条件を満たすと判定する、請求項1に記載の疵検査装置。
- 前記分類部は、前記有害疵を、少なくとも疵の種類及び疵のサイズに応じて疵の重度を表すランクで分ける、請求項1又は2に記載の疵検査装置。
- 前記有害疵の種類、前記有害疵の鋼板上の位置及び前記有害疵の画像を含む疵情報を他の装置に送信する通信部をさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の疵検査装置。
- 前記分類部は、前記特徴量の他に前記鋼板の用途を加味して、前記複数の疵のそれぞれを、有害疵又は無害疵のいずれかに分類する、請求項1から4のいずれか一項に記載の疵検査装置。
- 前記分類部は、前記鋼板の表面に生じる疵と前記鋼板の用途との組み合わせ毎に設定されている有害疵又は無害疵のいずれかの情報を用いて前記特徴量から前記疵を特定し、特定した疵と、前記鋼板の用途とを用いて、前記複数の疵のそれぞれが、有害疵又は無害疵のいずれかに該当するかによって前記有害疵又は無害疵のいずれかに分類する、請求項1から4のいずれか一項に記載の疵検査装置。
- 少なくとも有害疵の鋼板上の位置情報を含む疵情報を他の装置から受信する受信部と、
受信された前記疵情報に含まれる前記有害疵の鋼板上の位置情報に基づいて、前記鋼板の画像上に前記有害疵に関する情報を重畳して表示する表示部と、
を備える検査結果表示装置。 - 前記受信部は、前記疵情報として前記有害疵の種類及び前記有害疵の画像をさらに受信し、
前記表示部は、前記有害疵の種類及び前記有害疵の画像を、前記有害疵に関する情報と同一の画面上に表示する、請求項7に記載の検査結果表示装置。 - 前記表示部は、前記有害疵に関する情報を前記有害疵の重度を表すランクに応じて、異なる態様で表示する、請求項7又は8に記載の検査結果表示装置。
- 前記表示部は、表示している鋼板の長さ方向位置を調整する際に使用される長さ位置ゼロ調入力領域をさらに表示し、
前記長さ位置ゼロ調入力領域に値が入力された場合に、入力された値で特定される長さ方向位置を基準位置として、前記基準位置を基準に前記有害疵に関する情報が表示されている長さ方向位置及び幅方向位置を前記表示部にさらに表示させる表示制御部をさらに備える、請求項7から9のいずれか一項に記載の検査結果表示装置。 - 鋼板の表面が撮像された撮像データから検出された前記鋼板の表面に生じている複数の疵のそれぞれを、前記撮像データ内の疵の輝度と形状とサイズとによって得られる特徴量に基づいて有害疵又は無害疵のいずれかに分類する分類ステップ、
を有し、
前記分類ステップにおいて、分類した前記無害疵のうち複数の無害疵で所定の条件を満たす場合には、前記所定の条件を満たす複数の無害疵を有害疵に再分類する疵検査方法。 - 少なくとも有害疵の鋼板上の位置情報を含む疵情報を他の装置から受信する受信ステップと、
受信された前記疵情報に含まれる前記有害疵の鋼板上の位置情報に基づいて、前記鋼板の画像上に前記有害疵に関する情報を重畳して表示する表示ステップと、
を有する検査結果表示方法。
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