JP2564737B2 - Automatic magnetic particle flaw detector - Google Patents

Automatic magnetic particle flaw detector

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JP2564737B2
JP2564737B2 JP4199847A JP19984792A JP2564737B2 JP 2564737 B2 JP2564737 B2 JP 2564737B2 JP 4199847 A JP4199847 A JP 4199847A JP 19984792 A JP19984792 A JP 19984792A JP 2564737 B2 JP2564737 B2 JP 2564737B2
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田 一 臣 富
田 三 男 吉
保 三 敏 久
田 著 利 松
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Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁化した検査対象物の
表面を磁粉液を付着させてテレビカメラにより撮影し画
像データを解析することにより表面傷を検出する自動磁
粉探傷装置自に関し、特に、表面傷を検出するための画
像データ処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic magnetic particle flaw detector which detects a surface flaw by attaching a magnetic powder liquid to a surface of a magnetized object to be inspected and photographing the image with a television camera and analyzing image data. The present invention relates to an image data processing device for detecting surface scratches.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、金属材料に生ずる割れ等の表
面傷の検査は、例えば磁粉探傷装置で行われているが、
その欠陥判定は人の目に依存していたため、欠陥の見逃
しや、評価の客観性に欠ける等の問題点があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a magnetic powder flaw detector is used to inspect surface flaws such as cracks generated in a metal material.
Since the defect determination depends on human eyes, there are problems such as missing of defects and lack of objectivity in evaluation.

【0003】そこで、この様な問題点を解決する為に、
特公昭59ー22895号公報で開示された磁粉探傷装
置がある。これは紫外線ランプ照明の下に現れる、検査
対象物の表面に付着した磁粉の蛍光模様を工業用テレビ
カメラで撮影し、その画像データを基に様々な解析を行
って表面傷の検査及び欠陥の判定を行うものである。こ
の様な自動磁粉探傷装置の傷検出部では、多くの場合、
得られた画像データを2値化して割れ等の傷を抽出し、
良否判定を行う。その手順を詳述すると例えば、 (1):テレビカメラから出力されるアナログ信号を、画
面を微小領域に分割した画素毎に量子化し、画像データ
としてデジタルフィルタをかけることにより、欠陥部分
の強調やノイズ除去等の前処理を行う, (2):上記(1)のように前処理された画像データの画素毎
の輝度を求め、各素の輝度が所定の値(しきい値)より
も高い(低いか(明るいか暗いか)により、画像デ−タ
を2値化する。例えばしきい値よりも高いと高レベル
「1」、低いと低レベル「0」の2値化画像デ−タを生
成する, (3):2値化画像デ−タが「1」の画素分布を認識し、
その特徴を表わす値(例えば、面積,最長径,長短径比
等)を算出する,および、 (4):算出された特徴値から、2値化画像デ−タが
「1」の画素分布が欠陥であるかの評価および検査対象
物の良否判定をする, 等の段階を踏む。
Therefore, in order to solve such a problem,
There is a magnetic particle flaw detector disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-22895. This is because the fluorescent pattern of magnetic particles adhering to the surface of the object to be inspected, which appears under UV lamp illumination, is taken by an industrial TV camera, and various analyzes are performed based on the image data to inspect surface scratches and detect defects. The judgment is made. In many cases, the flaw detection part of such an automatic magnetic particle flaw detector
Binarize the obtained image data to extract cracks and other scratches,
Pass / fail judgment is performed. The procedure will be described in detail, for example, (1): the analog signal output from the TV camera is quantized for each pixel obtained by dividing the screen into minute areas, and a digital filter is applied as the image data to emphasize or enhance the defective portion. Pre-processing such as noise removal is performed. (2): The brightness of each pixel of the image data pre-processed as described in (1) above is calculated, and the brightness of each element is higher than a predetermined value (threshold value). (The image data is binarized depending on whether it is low (bright or dark). For example, if it is higher than the threshold value, the high level "1" is set, and if it is lower than the threshold value, the low level "0" is set. (3): Recognize the pixel distribution where the binarized image data is "1",
A value representing the feature (for example, area, longest diameter, long / short diameter ratio, etc.) is calculated, and (4): a pixel distribution with binarized image data of “1” is calculated from the calculated feature value. Take steps such as evaluating whether it is a defect and judging the quality of the inspection object.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のごとき自動磁粉
探傷装置の欠陥判定の基礎は、画像データの2値化であ
るが、2値化のしきい値は、検査対象物に照射する紫外
線ランプの光量や検査対象物に付着した磁粉液の量及び
濃度により大きく影響される。すなわち、しきい値を一
定としておくと、同一検査対象物であっても、それらの
条件が変動すると2値化画像において欠陥に相当する部
分の形状や面積が変化し、検査毎に異なった判定結果が
生ずるという問題点がある。このうち、紫外線ランプの
光量については照射量を一定とする考案がなされている
(実開平1−141460号公報)が、磁粉液の量及び
濃度の変動については避け難く、画像処理の段階におけ
る対処が望まれている。
The basis of the defect determination of the above-described automatic magnetic particle flaw detector is binarization of image data. The binarization threshold is the ultraviolet lamp for irradiating the inspection object. Of light and the amount and concentration of magnetic powder liquid adhering to the inspection object are greatly affected. That is, if the threshold value is kept constant, the shape and area of the part corresponding to the defect in the binarized image change even if the inspection object is the same and the conditions thereof change, and different judgments are made for each inspection. There is a problem that results are produced. Among them, it has been devised to make the irradiation amount constant with respect to the light amount of the ultraviolet lamp (Japanese Utility Model Laid-Open No. 141-141460), but it is difficult to avoid fluctuations in the amount and concentration of the magnetic powder liquid, and measures at the stage of image processing. Is desired.

【0005】自動磁粉探傷装置で行われる2値化に関し
ては、以下のように各種の方法が提案されているが、従
来の方法には各々問題点があった。 (a) ヒストグラムの谷による2値化 モード法と呼ばれる、一般的な手法で、輝度各値(横軸)
と各輝度に属する画素数(縦軸)の関係すなわち頻度ヒス
トグラムをとり、このヒストグラムに現れる谷の部分を
しきい値として2値化する。しかし、この谷は複数個出
現するのが通常でありしきい値とすべき谷を特定するの
が難しく又欠陥がない場合、谷が出現しない恐れがあ
る, (b) 局所2値化 例えば、「自動乾式磁粉探傷装置の開発」(永田ら、第
1回「産業における画像センシング技術シンポジウム」予
稿集、昭和61年6月)に示されるように、1画面内の
局所領域毎にしきい値を変えて2値化する。しかし、1
画面内に大小種々の欠陥がある場合には、局所領域の設
定により欠陥が消滅してしまったり、逆にノイズを増大
させる可能がある, (c) ヒストグラムのピーク値からしきい値を定める2値
化 特開平2−55948号公報に示すように、画素毎の輝
度による頻度ヒストグラムをとり、そのヒストグラムに
現れるピーク輝度(最大画素数となる輝度)に定数を乗
じてしきい値を決定して2値化する。しかし、傷の有り
無しに係わらずピーク輝度は同一であり、そのためしき
い値が一定となるため、傷が無い場合もバックグラウン
ドを傷と誤判定してしまう可能性がある。また、画像全
体の明るさに対応してしきい値が変化する特徴を持つ
が、傷部の明るさはバックグランドが変動しても一定の
ため、バックグラウンドが明るい場合は、傷の検出が出
来ない場合がある。
Regarding the binarization performed by the automatic magnetic particle flaw detector, various methods have been proposed as follows, but each of the conventional methods has problems. (a) Luminance value (horizontal axis) by a general method called the binarization mode method using the valley of the histogram
And the number of pixels belonging to each luminance (vertical axis), that is, a frequency histogram is obtained, and the valley portion appearing in this histogram is binarized as a threshold value. However, it is normal for multiple valleys to appear, and it is difficult to identify the valley that should be used as the threshold value, and if there are no defects, there is a possibility that no valley will appear. (B) Local binarization For example, As shown in "Development of automatic dry magnetic particle flaw detector" (Nagata et al., 1st "Image Sensing Technology Symposium in Industry" Proceedings, June 1986), the threshold value is set for each local area in one screen. Change and binarize. However, 1
When there are large and small defects in the screen, the defects may disappear or the noise may be increased by setting the local area. (C) Threshold value is determined from the peak value of the histogram 2 As shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-55948, a frequency histogram of the brightness of each pixel is taken, and the peak brightness (the brightness which is the maximum number of pixels) appearing in the histogram is multiplied by a constant to determine the threshold value. Binarize. However, the peak luminance is the same regardless of whether there is a scratch or not, and therefore the threshold value is constant, so that the background may be erroneously determined as a scratch even when there is no scratch. In addition, the threshold value changes according to the brightness of the entire image, but the brightness of the scratches is constant even if the background changes, so if the background is bright, the scratches cannot be detected. It may not be possible.

【0006】本発明は、従来の自動磁粉探傷装置におけ
る上述のごとき問題点を改善することを目的とする。
An object of the present invention is to improve the above-mentioned problems in the conventional automatic magnetic particle flaw detector.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、磁化させた検
査対象物の表面に磁粉液を付着させて、テレビカメラに
より得られる検査対象物表面の画像データを解析するこ
とにより被検査物探傷を行う自動磁粉探傷装置におい
て、画像データの1画面毎に画面幅方向もしくは、画面
縦方向のラインにおける輝度毎の画素数分布を求めた
後、該ラインにおける輝度毎の画素数分布より画素数が
零となる最も低い輝度を求め、最も低い輝度より求めら
れるしきい値により、該1画面毎の画像データを2値化
する手段を有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a magnetic powder liquid is attached to the surface of a magnetized inspection object, and the image data of the inspection object surface obtained by a television camera is analyzed to detect the inspection object. In the automatic magnetic particle flaw detector for performing the above, after obtaining the pixel number distribution for each luminance in the screen width direction or the screen vertical direction line for each screen of the image data, the pixel number is determined from the pixel number distribution for each luminance in the line. It is characterized in that it has a means for binarizing the image data for each one screen by obtaining the lowest luminance which becomes zero and by a threshold value obtained from the lowest luminance.

【0008】この構成を図1に示す。図1を参照して説
明すると、本発明は、磁化させた検査対象物Wの表面に
磁粉液を付着させ、テレビカメラCにより得られるその
検査対象物表面の画像データを2値化して解析すること
により検査対象物Wの探傷を行う自動磁粉探傷装置にお
いて、次のような各手段を有することを特徴とするもの
である。 (P1):画像データ1画面毎に画面幅方向もしくは縦方向
のラインにおける輝度毎の画素数分布を求める輝度分布
変換手段、 (P2):該ラインにおける輝度毎の画素数の分布より、画
素数がゼロとなる最も低い輝度(以下ベース輝度LBと
呼ぶ)を求めるベース輝度検出手段、および、 (P3):ベース輝度LBから求められるしきい値SLによ
り、画像データを2値化する2値化手段。 磁粉液の付着した検査対象物WはテレビカメラCにより
撮影され、その画像データが所定の前処理を経て、輝度
分布変換手段P1に送られる。輝度分布変換手段P1で
は、ラインの画素毎の輝度信号を輝度により整理し、輝
度毎の頻度(画素数)分布を得る。ベース輝度検出手段
P2では、ラインの輝度毎の画素数分布のデータより、
画素数がゼロとなる最も低い輝度(ベース輝度LB)を
求める。2値化手段P3では、ベース輝度LBの値か
ら、予め定められた規則に従い、しきい値(輝度)SL
を求め、そのしきい値により画像データを2値化する。
ここで規則とは、例えばベース輝度LBよりいくつか明
るい輝度をしきい値SLとするというようなものであ
り、予め実験等により定めておくものである。尚、以上
の各手段は直接接続されてもよいし、適宜各手段・装置
の間に中間データを一時的に記憶する手段を入れても良
い。例えば、画像データはテレビカメラCから所定の前
処理を経た後、直接輝度分布変換手段P1に送られる場
合の他、撮影された画像データを一旦、磁気テープや磁
気ディスクに記録しておいて、別の機会に輝度分布変換
手段P1へ取り込んでも良い。
This structure is shown in FIG. Referring to FIG. 1, according to the present invention, magnetic powder liquid is attached to the surface of a magnetized inspection object W, and image data of the inspection object surface obtained by a television camera C is binarized and analyzed. Thus, the automatic magnetic particle flaw detector for detecting flaws on the inspection object W is characterized by having the following means. (P1): luminance distribution conversion means for obtaining the pixel number distribution for each luminance in the screen width direction or vertical line for each screen of image data, (P2): the number of pixels from the pixel number distribution for each luminance in the line Base luminance detecting means for obtaining the lowest luminance (hereinafter, referred to as base luminance LB) where 0 is zero, and (P3): Binarization for binarizing the image data by the threshold value SL obtained from the base luminance LB. means. The inspection object W to which the magnetic powder liquid adheres is photographed by the television camera C, and the image data thereof is sent to the luminance distribution conversion means P1 through a predetermined preprocessing. The luminance distribution conversion means P1 sorts the luminance signals for each pixel of the line according to the luminance, and obtains a frequency (number of pixels) distribution for each luminance. In the base brightness detecting means P2, from the data of the pixel number distribution for each brightness of the line,
The lowest brightness (base brightness LB) where the number of pixels is zero is obtained. In the binarizing means P3, the threshold value (luminance) SL is calculated from the value of the base luminance LB in accordance with a predetermined rule.
Is obtained, and the image data is binarized by the threshold value.
Here, the rule is, for example, that the brightness which is a little brighter than the base brightness LB is set as the threshold SL, and is determined in advance by an experiment or the like. The above means may be directly connected, or a means for temporarily storing the intermediate data may be provided between the means and devices as appropriate. For example, the image data is directly sent to the brightness distribution converting means P1 after undergoing a predetermined pre-processing from the television camera C, or the captured image data is temporarily recorded on a magnetic tape or a magnetic disk. It may be taken into the luminance distribution conversion means P1 on another occasion.

【0009】[0009]

【作用】本発明の作用を、図4の(a)〜(e)に示す
輝度分布の例で説明する。図4の(a)は、欠陥の無い
検査対象物2の画像の輝度分布カーブ50の例であり、
輝度の低い方のピーク52は、検査対象物2でない、そ
れ以外の部分(背景)によるものである。その他のピー
ク(53〜56等)は検査対象物2の表面からの蛍光に
よるものである。この場合、LBが画素数がゼロとなる
最も低い輝度であるからベース輝度となる。
The operation of the present invention will be described with reference to the example of the luminance distribution shown in FIGS. FIG. 4A is an example of the brightness distribution curve 50 of the image of the inspection object 2 having no defect,
The peak 52 having lower brightness is due to the other portion (background) than the inspection object 2. The other peaks (53 to 56, etc.) are due to fluorescence from the surface of the inspection object 2. In this case, LB is the lowest brightness at which the number of pixels is zero, and thus becomes the base brightness.

【0010】図4の(b)は、同一の磁粉液量・濃度で
検査対象物2(図2)の表面に欠陥1が存在する場合で
ある。欠陥1の部分は磁粉液が多く付着して明るくなる
ため、輝度ヒストグラムは、カーブ60(図4の(b)
中の斜線部分)のように画素数がゼロとなる最も低い輝
度のベース輝度LB1以上の高輝度画素の数が多くな
る。この場合、LB1に予め定めた輝度量をプラスした
SL1がしきい値となる。
FIG. 4B shows the case where the defect 1 exists on the surface of the inspection object 2 (FIG. 2) with the same magnetic powder liquid amount and concentration. Since much magnetic powder liquid adheres to the defect 1 to make it brighter, the brightness histogram shows a curve 60 ((b) in FIG. 4).
The number of high-brightness pixels having the lowest brightness at which the number of pixels is zero, such as the shaded portion in the middle), is higher than the base brightness LB1. In this case, SL1 obtained by adding a predetermined brightness amount to LB1 becomes the threshold value.

【0011】図4の(c)は、磁粉液の濃度が図4の
(a)および(b)の場合より高くなったとき、或い
は、検査対象物2に付着する磁粉液の量が多い場合であ
る。カーブ70に示すように、検査対象物2以外の背景
部分のピーク72は変化しないが、検査対象物2の表面
全体が明るくなるため、それに対応してカーブ70は高
輝度側に移動する(73→70)。すなわち、カーブ7
3より高輝度側の頻度(画素数)が増加するため、ベー
ス輝度LB2も同時に高輝度側に移動する。そして、当
然、欠陥1に相当する画素の輝度(カーブ74:斜線部
分)も高輝度側に移動するため、ベース輝度LB2は高
輝度側に移動する。この場合、LB2に予め定めた輝度
量をプラスしたSL2がしきい値となる。
FIG. 4C shows the case where the concentration of the magnetic powder liquid is higher than that in the cases of FIGS. 4A and 4B, or the amount of the magnetic powder liquid adhering to the inspection object 2 is large. Is. As shown by the curve 70, the peak 72 of the background portion other than the inspection object 2 does not change, but the entire surface of the inspection object 2 becomes bright, so the curve 70 moves to the high brightness side correspondingly (73). → 70). That is, curve 7
Since the frequency (the number of pixels) on the high luminance side increases from 3, the base luminance LB2 also moves to the high luminance side at the same time. Then, naturally, the luminance of the pixel corresponding to the defect 1 (curve 74: shaded portion) also moves to the high luminance side, so the base luminance LB2 moves to the high luminance side. In this case, SL2, which is obtained by adding a predetermined amount of brightness to LB2, becomes the threshold value.

【0012】図4の(d)は、磁粉液の濃度が図4の
(a)および(b)の場合より低くなったとき、或い
は、検査対象物2に付着する磁粉液量が少ない場合であ
る。カーブ80に示すように、検査対象物2以外の背景
部分のピーク82は変化しないが、検査対象物2の表面
全体が暗くなるため、それに対応してカーブ80は低輝
度側に移動する(83→80)。すなわち、カーブ83
より低輝度側の頻度(画素数)が増加するためベース輝
度LB3も同時に低輝度側に移動する。そして、当然、
欠陥1に相当する画素の輝度(カーブ84:斜線部分)
も低輝度側に移動するため、しきい値SL3も高輝度側
に移動することになる。
FIG. 4D shows the case where the concentration of the magnetic powder liquid becomes lower than the case of FIGS. 4A and 4B, or the amount of the magnetic powder liquid attached to the inspection object 2 is small. is there. As shown by the curve 80, the peak 82 of the background portion other than the inspection object 2 does not change, but the entire surface of the inspection object 2 becomes dark, and accordingly the curve 80 moves to the low brightness side (83). → 80). That is, the curve 83
Since the frequency (the number of pixels) on the lower luminance side increases, the base luminance LB3 also moves to the lower luminance side at the same time. And, of course,
Luminance of pixel corresponding to defect 1 (curve 84: shaded portion)
Also moves to the low brightness side, so the threshold value SL3 also moves to the high brightness side.

【0013】図4の(e)は、図4の(b)の場合よ
り、欠陥1の面積が大きい場合である。カーブ90に示
すように、検査対象物2以外の背景部分のピーク92は
変化せず、検査対象物2の表面全体の明るさも変化しな
いため、カーブ90の輝度は変化しない。すなわち、ベ
ース輝度LB4は変化せず、検陥1に相当する画素の輝
度(カーブ94:斜線部分)のピーク95が大きくなる
だけである。
FIG. 4E shows the case where the area of the defect 1 is larger than that of FIG. 4B. As shown by the curve 90, the peak 92 of the background portion other than the inspection object 2 does not change, and the brightness of the entire surface of the inspection object 2 does not change, so the brightness of the curve 90 does not change. That is, the base luminance LB4 does not change, and the peak 95 of the luminance (curve 94: shaded portion) of the pixel corresponding to the defect 1 only increases.

【0014】以上説明した通り、本発明では、取り込ん
だ画像データの2値化に際して、そのしきい値をその画
像データの、ラインの輝度分布のベース輝度LBに基づ
いて決定する。従って、例えば検査対象物2に付着する
磁粉液の量や濃度が増減しても、それに応じてしきい値
が増減するため、2値化画像の欠陥に相当する部分の形
状や面積は殆ど変化せず、検査結果(判定結果)に殆ど
影響を及ぼさない。更に、欠陥の大きさにも影響を受け
ず、どんな場合でも2値化が可能となる。
As described above, in the present invention, when binarizing the captured image data, the threshold value is determined based on the base luminance LB of the luminance distribution of the line of the image data. Therefore, for example, even if the amount or concentration of the magnetic powder liquid adhering to the inspection object 2 increases or decreases, the threshold value increases or decreases accordingly, so that the shape or area of the portion corresponding to the defect in the binarized image is almost changed. No effect on test results (judgment results). Further, it is possible to perform binarization in any case, without being affected by the size of the defect.

【0015】[0015]

【実施例】本発明の実施例を、図2〜図5を参照して説
明する。本実施例すなわち自動磁粉探傷装置、の画像デ
ータ処理装置は、図2に示す通り、磁粉液の付着した検
査対象物2を撮影するテレビカメラ6,テレビカメラ6
からの画像信号を入力して、後述の各種データ処理を行
う画像処理装置(IP)10,及びIP10から出力さ
れるデータ処理前後の画像を映し出すビデオモニタ20
から成る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The image data processing device of this embodiment, that is, the automatic magnetic particle flaw detector is, as shown in FIG. 2, a television camera 6 and a television camera 6 for photographing the inspection object 2 to which the magnetic powder liquid is attached.
An image processing apparatus (IP) 10 for inputting an image signal from the image processing apparatus 10 to perform various data processing described below, and a video monitor 20 displaying images before and after data processing output from the IP 10.
Consists of.

【0016】IP10は、画像処理用のコンピュータで
あり、CPU11,ROM12,RAM13,ビデオR
AM14,A/D変換器15及び外部入出力回路16を
備える。ROM12は、以下に説明するような処理を実
行するためのプログラムや所定の定数等を予め記憶して
おり、RAM13は、以下の処理における演算途中のデ
ータを一時的に記憶する。ビデオRAM14は、デジタ
ル化された画像データを格納しておくものである。尚、
IP10は、この他に、画像データ等を記録するための
外部記憶装置を備えていてもよい。
The IP 10 is a computer for image processing, and includes a CPU 11, a ROM 12, a RAM 13, and a video R.
An AM 14, an A / D converter 15 and an external input / output circuit 16 are provided. The ROM 12 stores in advance a program for executing the processes described below, predetermined constants, and the like, and the RAM 13 temporarily stores data in the middle of calculations in the following processes. The video RAM 14 stores digitized image data. still,
In addition to this, the IP 10 may include an external storage device for recording image data and the like.

【0017】検査対象物2は磁化され、磁粉を含む蛍光
液が散布される。対象物2の表面あるいは表面近傍に
傷,割れ等の欠陥1が有る場合は、そこから磁束が漏れ
るため、磁粉液が他の部分より多量に付着する。このよ
うな部分は、紫外線ランプ4の照射により、他の部分よ
り明るく現れる。テレビカメラ6は、そのような映像を
撮影し、画像信号をIP10に送る。IP10ではこの
信号に対して所定の処理を行い、検査対象物2の欠陥の
有無を判定する。以下、IP10において行われる処理
を図3に示すフローチャートに従って説明する。
The inspection object 2 is magnetized and a fluorescent liquid containing magnetic particles is sprayed. When there is a defect 1 such as a scratch or a crack on the surface of the object 2 or in the vicinity of the surface, the magnetic flux leaks from the defect 1 so that the magnetic particle liquid adheres in a larger amount than other portions. Such a portion appears brighter than other portions due to the irradiation of the ultraviolet lamp 4. The TV camera 6 shoots such an image and sends an image signal to the IP 10. The IP 10 performs a predetermined process on this signal to determine whether or not there is a defect in the inspection object 2. The processing performed in the IP10 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0018】検査対象物2の欠陥有無を判定する図3に
示すルーチンが開始すると、先ずステップ100で、I
P10及び周辺機器の初期化を行う。そして、ステップ
110で、テレビカメラ6からの画像信号を入力する。
テレビカメラ6から出力される画像信号はアナグロ信号
であるため、IP10ではステップ120で、画像信号
をA/D変換器により所定の周期で量子化する。これに
よりテレビカメラ6で撮影された1画面が所定数の画素
に分割され、各画素のデジタル化された輝度が得られ
る。この後、前述のように、ノイズ除去や欠陥強調のた
めの前処理125を行う。この前処理後の輝度データは
ステップ130で一旦ビデオRAM14に記憶される。
When the routine shown in FIG. 3 for determining the presence or absence of a defect in the inspection object 2 is started, first in step 100, I
Initialize P10 and peripheral devices. Then, in step 110, the image signal from the television camera 6 is input.
Since the image signal output from the television camera 6 is an analog signal, the IP 10 quantizes the image signal in a predetermined cycle by the A / D converter in step 120. As a result, one screen shot by the television camera 6 is divided into a predetermined number of pixels, and the digitized brightness of each pixel is obtained. After that, as described above, the preprocessing 125 for noise removal and defect enhancement is performed. The brightness data after this pre-processing is temporarily stored in the video RAM 14 in step 130.

【0019】次のステップ140では画像データの1画
面毎に画面幅方向もしくは縦方向の任意の1ラインの輝
度毎の画素数をカウントし、輝度分布すなわち輝度ヒス
トグラムを得る。このようにして得られた輝度毎の画素
数の分布から、画素数がゼロとなる最も低い輝度(ベー
ス輝度LB)をステップ150で算出する。図4の
(a)ではこれがLB、(b)ではLB1、(c)では
LB2、(d)ではLB3、および(e)ではLB4で
ある。そして、ステップ160では、ベース輝度LB,
LB1,LB2,LB3又はLB4からしきい値SL,
SL1,SL2,SL3又はSL4を算出する。
In the next step 140, the number of pixels for each luminance of any one line in the screen width direction or the vertical direction is counted for each screen of the image data to obtain a luminance distribution, that is, a luminance histogram. In step 150, the lowest brightness (base brightness LB) at which the number of pixels is zero is calculated from the distribution of the number of pixels for each brightness thus obtained. This is LB in (a) of FIG. 4, LB1 in (b), LB2 in (c), LB3 in (d), and LB4 in (e). Then, in step 160, the base luminance LB,
LB1, LB2, LB3 or LB4 to threshold value SL,
Calculate SL1, SL2, SL3 or SL4.

【0020】図5に、しきい値算出(および欠陥検出)
160の内容を更に詳細に示す。これにおいてはステッ
プ150で求められたベース輝度LB(LB,LB1,
LB2,LB3又はLB4)を、ステップ200及びス
テップ210で輝度カウンタLに代入する。次にステッ
プ220で、輝度カウンタLを1輝度進めて、ステップ
230で輝度Lの画素数をチェックし、ゼロでなければ
ステップ235で画像異常アラームを出力する。ゼロで
あればステップ240で輝度カウンタLと定数nを比較
し定数nが小さければステップ220〜240を繰り返
す。定数nが大きければステップ250で現在の輝度カ
ウンタLの値をしきい値SL(SL,SL1,SL2,
SL3又はSL4)に決定する。ここで定数nは、ベー
ス輝度LB(LB,LB1,LB2,LB3又はLB
4)と欠陥部の輝度SL1〜SL4の間に生ずる画素数
がゼロの輝度の個数を事前に実験等により確認し最適値
を設定しておく。以降ステップ260〜285では欠陥
なしの判定を行う。ステップ260では輝度カウンタL
を1輝度進める。ステップ270で輝度Lの画素数がゼ
ロでなければ欠陥1が存在するので、ステップ275で
2値化を実行する。画素数がゼロであれば、ステップ2
80で輝度カウンタLを最大輝度と比較する。輝度カウ
ンタLが最大輝度と同一であれば、ステップ285で欠
陥なしと判断する。最大輝度より小さければステップ2
60〜285を繰り返す。このように、しきい値SL
は、図4の(b),(c),(d),(e)の境界値S
L1,SL2,SL3、SL4に相当する値となるよう
に定められる。
FIG. 5 shows threshold value calculation (and defect detection).
The contents of 160 are shown in more detail. In this case, the base luminance LB (LB, LB1,
LB2, LB3 or LB4) is substituted into the luminance counter L in steps 200 and 210. Next, in step 220, the brightness counter L is incremented by 1 and the number of pixels of brightness L is checked in step 230. If it is not zero, an image abnormality alarm is output in step 235. If it is zero, the brightness counter L is compared with the constant n in step 240, and if the constant n is small, steps 220 to 240 are repeated. If the constant n is large, the current value of the brightness counter L is set to the threshold value SL (SL, SL1, SL2, step 250).
SL3 or SL4). Here, the constant n is the base luminance LB (LB, LB1, LB2, LB3 or LB
4) and the number of luminances with zero pixel number occurring between the luminances SL1 to SL4 of the defective portion are confirmed in advance by an experiment or the like and an optimum value is set. Thereafter, in steps 260 to 285, it is determined that there is no defect. In step 260, the brightness counter L
Advance 1 brightness. If the number of pixels of the luminance L is not zero in step 270, defect 1 exists, so binarization is executed in step 275. If the number of pixels is zero, step 2
At 80, the brightness counter L is compared with the maximum brightness. If the brightness counter L is equal to the maximum brightness, it is determined in step 285 that there is no defect. If less than maximum brightness, step 2
Repeat 60 to 285. Thus, the threshold SL
Is the boundary value S of (b), (c), (d), and (e) in FIG.
It is determined to have values corresponding to L1, SL2, SL3, and SL4.

【0021】図3の、次のステップ170では、ステッ
プ130でビデオRAM14に記憶された各画素の輝度
データをしきい値SL(SL,SL1,SL2,SL3
又はSL4)と比較することにより2値化する。2値化
された画像データもビデオRAM14の別の領域に記憶
される。ステップ180では2値化された検査対象物2
の画像から、特徴抽出を行う。特徴抽出は検査の目的に
応じて最適な方法(例えば、面積の測定,最長径の測定
長短径比,方向の判定等)が選ばれる。
In the next step 170 of FIG. 3, the luminance data of each pixel stored in the video RAM 14 in step 130 is set to the threshold value SL (SL, SL1, SL2, SL3).
Alternatively, it is binarized by comparing with SL4). The binarized image data is also stored in another area of the video RAM 14. In step 180, the binarized inspection object 2
Features are extracted from the image. For the feature extraction, an optimum method (for example, area measurement, longest diameter measurement long / short diameter ratio, direction determination, etc.) is selected according to the purpose of inspection.

【0022】ステップ190では、そのように抽出され
た画像の特徴に応じて、検査対象物2の良否を判定す
る。以上で図3に示す欠陥有無を判定するル−チンを終
了する。尚、ビデオRAM14に記憶された画像データ
や2値化された画像データは、適宜ビデオモニタ20に
映し出される。
At step 190, the quality of the inspection object 2 is judged according to the characteristics of the image thus extracted. This completes the routine shown in FIG. 3 for determining the presence or absence of defects. The image data stored in the video RAM 14 and the binarized image data are properly displayed on the video monitor 20.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明に係わる自動磁粉探傷装置の傷検
出では、画像データの2値化に際して、しきい値を、画
像データのライン上輝度分布のベース輝度に応じて決定
する。従って、検査対象物に照射する紫外線の光量や検
査対象物に付着する磁粉液の量・濃度等により2値化画
像データにおける欠陥部分の形状,面積等が変化するこ
とが殆どなく、安定した検査結果が得られる。又、従来
の種々の2値化方法のような欠点もなく、欠陥の有り無
しに関わらず常に安定して2値化が行え、且つ、欠陥を
ありのままに捉える2値化画像を得ることができる。以
上のように、本発明は産業上際めて優れたものである。
In the flaw detection of the automatic magnetic particle flaw detector according to the present invention, when binarizing the image data, the threshold value is determined according to the base luminance of the on-line luminance distribution of the image data. Therefore, the shape and area of the defective portion in the binarized image data hardly change depending on the amount of ultraviolet rays applied to the inspection target and the amount and concentration of the magnetic powder liquid adhering to the inspection target. The result is obtained. Further, there is no defect like the conventional various binarization methods, the binarization can always be stably performed regardless of the presence or absence of the defect, and the binarized image which captures the defect as it is can be obtained. . As described above, the present invention is industrially outstanding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明装置の機能構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a device of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】 図2に示す画像処理装置が行なう欠陥有無判
定処理の内容を示すフローチャートである。
3 is a flowchart showing the content of defect presence / absence determination processing performed by the image processing apparatus shown in FIG.

【図4】 (a)〜(b)は、各種検査対象物の画像デ
ータの任意の1ラインの輝度分布をそれぞれ示すグラフ
である。
FIG. 4A and FIG. 4B are graphs respectively showing a luminance distribution of an arbitrary line of image data of various inspection objects.

【図5】 図3に示す「しきい値算出」160の内容を
示すフローチャートである。
5 is a flowchart showing the contents of "threshold value calculation" 160 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:欠陥 2,W:検査対象物 4:紫外線ランプ 6,C:テレビカメ
ラ 10:画像処理装置 20:ビデオモ
ニタ
1: Defect 2, W: Object to be inspected 4: Ultraviolet lamp 6, C: TV camera 10: Image processing device 20: Video monitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久 保 三 敏 室蘭市仲町12番地 ニッテツ北海道制御 システム株式会社内 (72)発明者 松 田 著 利 室蘭市仲町12番地 ニッテツ北海道制御 システム株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Mitsutoshi Kubo 12 Nakamachi, Muroran City, Nittetsu Hokkaido Control System Co., Ltd. (72) Inventor Matsuda, No. 12 Nakamachi, Muroran City, Nittatsu Hokkaido Control System Co., Ltd.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】磁化させた検査対象物の表面に磁粉液を付
着させて、テレビカメラにより得られる検査対象物表面
の画像データを解析することにより被検査物探傷を行う
自動磁粉探傷装置において、 該画像データの1画面毎にラインにおける輝度毎の画素
数分布を求める輝度分布変換手段と、 前記ラインにおける輝度毎の画素数分布より画素数が零
となる最も低い輝度を求める輝度検出手段と、 前記最も低い輝度より求められるしきい値により該画像
データを2値化する2値化手段と、を有することを特徴
とする自動磁粉探傷装置。
1. An automatic magnetic particle flaw detector that performs flaw detection on an object to be inspected by attaching magnetic powder liquid to the surface of a magnetized object to be inspected and analyzing image data of the surface of the object to be inspected obtained by a television camera, A luminance distribution conversion unit that obtains a pixel number distribution for each luminance in a line for each screen of the image data; a luminance detection unit that obtains the lowest luminance at which the number of pixels is zero from the pixel number distribution for each luminance in the line, And a binarizing unit for binarizing the image data according to a threshold value obtained from the lowest brightness.
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