JP2682112B2 - Automatic magnetic particle flaw detector - Google Patents

Automatic magnetic particle flaw detector

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JP2682112B2
JP2682112B2 JP1049044A JP4904489A JP2682112B2 JP 2682112 B2 JP2682112 B2 JP 2682112B2 JP 1049044 A JP1049044 A JP 1049044A JP 4904489 A JP4904489 A JP 4904489A JP 2682112 B2 JP2682112 B2 JP 2682112B2
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magnetic particle
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は自動磁粉探傷装置、特に、検査対象物の画像
データを2値化することにより種々の画像解析を行い、
検査対象物の欠陥を判定する装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to an automatic magnetic particle flaw detector, in particular, various image analysis is performed by binarizing image data of an inspection object,
The present invention relates to a device for determining a defect of an inspection object.

[従来の技術] 従来、金属加工物の機械加工時に生じる割れ及び傷等
の欠陥の検査は、磁粉探傷装置で行われていた。しか
し、その欠陥の判定は人の目に依存していたため、欠陥
の見落としや評価の客観性の欠如等の問題があった。
[Prior Art] Conventionally, inspection of defects such as cracks and scratches that occur during machining of a metal workpiece has been performed by a magnetic particle flaw detector. However, since the determination of the defect depends on human eyes, there are problems such as oversight of the defect and lack of objectivity in evaluation.

そこで、このような問題を解決するために、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を用いて撮影し、そ
の画像データを基に様々な解析を行う自動磁粉探傷装置
が種々考案されている。
Therefore, in order to solve such a problem, a fluorescent pattern of magnetic particles adhering to the surface of the inspection object that appears under the illumination of the ultraviolet lamp is photographed using an industrial television camera, and various images are taken based on the image data. Various automatic magnetic particle flaw detectors have been devised for performing various analyses.

そのような自動磁粉探傷装置では多くの場合、得られ
た画像データを2値化して、割れ、傷等を抽出し、良否
判定を行う。詳しく説明すると、例えば、 テレビカメラから出力されるアナログ信号より、画面
を微小領域に分割した画素毎の輝度を求め(デジタル
化)、各画素の輝度が所定の値(閾値)よりも高いか低
いか(明るいか暗いか)により、画素を2種に分ける
(2値化) 2値化された画像のうち、欠陥に対応する部分を認識
し、その特徴を抽出する(例えば、面積を測定する、最
長径を測定する、長短径比をとる等) 抽出された特徴から、検査対象物の良否を判定する 等の段階を踏んで行われる。
In such an automatic magnetic particle flaw detector, in many cases, the obtained image data is binarized, cracks, scratches, etc. are extracted, and the quality is judged. More specifically, for example, the brightness of each pixel obtained by dividing the screen into minute areas is calculated (digitized) from the analog signal output from the TV camera, and the brightness of each pixel is higher or lower than a predetermined value (threshold value). Pixels are divided into two types depending on whether (bright or dark) (binarization). In the binarized image, the portion corresponding to the defect is recognized and its feature is extracted (for example, the area is measured. , Measuring the longest diameter, taking the ratio of long and short diameters, etc.) It is carried out in steps such as judging the quality of the inspection object from the extracted features.

[発明が解決しようとする課題] 自動磁粉探傷装置において、判定の基礎となる2値化
画像は、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、閾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じるという問題があ
る。このうち、紫外線ランプの光量については、その照
射量を一定にするという考案がなされている(実願昭63
−39342号)が、磁粉液濃度・量の変動による影響につ
いては避け難く、画像処理の段階における対処が望まれ
ていた。
[Problems to be Solved by the Invention] In an automatic magnetic particle flaw detector, a binarized image, which is a basis for determination, depends on the amount of light of an ultraviolet lamp that irradiates the inspection target and the amount and concentration of the magnetic powder liquid attached to the inspection target. Greatly affected. That is, if the threshold value is kept constant, even if the inspection object is the same, if those conditions change, the shape and area of the portion corresponding to the defect in the binarized image change, and the determination result different for each inspection There is a problem that occurs. Among them, it has been devised to make the irradiation amount of the ultraviolet lamp constant (actual application 63).
No. 39342), it is difficult to avoid the effects of fluctuations in the concentration and amount of magnetic powder liquid, and it was desired to take measures at the image processing stage.

自動磁粉探傷装置で行われる2値化に関しては既に各
種方法が提案されていたが、それら従来の方法には各々
問題があった。そこで、本願発明者は、先に、このよう
な課題を解決するために、輝度分布におけるピーク輝度
を基に閾値を定め、2値化を行う装置を発明した(特願
昭63−207728号)。この発明はテレビカメラから得られ
た画像をそのまま2値化する場合には有効であるが、次
のような場合には別の2値化方法が考慮されなければな
らない。すなわち、検出したい欠陥をはっきりと現わす
ために、テレビカメラから得られた画像を輪郭強調処理
する場合である。この処理により、画面中の明るさの異
なる部分の境界のみが抽出された画像が得られ、この画
像データの輝度分布は、そのような輪郭強調処理を行わ
ない場合と異なり、多くのピークが現れたものとなった
り、輝度ゼロの点で最大ピークが現れる場合があり得
る。このような場合には、前記発明とは別の閾値決定方
法が必要となることから、本発明が成されたものであ
る。
Various methods have already been proposed for the binarization performed by the automatic magnetic particle flaw detector, but these conventional methods have problems. Therefore, in order to solve such a problem, the inventor of the present application previously invented a device for performing binarization by setting a threshold value based on the peak brightness in the brightness distribution (Japanese Patent Application No. 63-207728). . The present invention is effective when the image obtained from the television camera is directly binarized, but another binarization method should be considered in the following cases. That is, this is a case where the image obtained from the television camera is subjected to edge enhancement processing in order to clearly show the defect to be detected. By this processing, an image is obtained in which only the boundaries of the parts with different brightness in the screen are extracted, and the brightness distribution of this image data shows many peaks, unlike when no such edge enhancement processing is performed. In some cases, the maximum peak may appear at the point of zero brightness. In such a case, the present invention has been made because a threshold value determination method different from the above invention is required.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために成された本発明は、第1図
にその概念的構成を示すように、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、輪郭強調処
理した後、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
手段を備えることを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention, which has been made to solve the above problems, has a magnetic powder liquid deposited on the surface of a magnetized test object W, as shown in the conceptual configuration of FIG. Then, the image data of the surface of the inspection object obtained by the television camera C is subjected to contour enhancement processing, and then binarized and analyzed to analyze the inspection object W.
The automatic magnetic particle flaw detector for performing flaw detection is characterized by including the following means.

(M1)輪郭強調処理された画像データより、輝度毎の画
素数の分布曲線を求める輝度分布作成手段。
(M1) Brightness distribution creating means for obtaining a distribution curve of the number of pixels for each brightness from the image data subjected to the edge enhancement processing.

(M2)輝度毎の画素数の分布曲線を微分する微分手段。(M2) Differentiation means for differentiating the distribution curve of the number of pixels for each luminance.

(M3)該分布曲線の微分によって得られる微分輝度分布
の極小値に基づいて定められる閾値により、上記輪郭強
調処理された画像データを2値化する2値化手段。
(M3) Binarizing means for binarizing the contour-enhanced image data with a threshold value determined based on a minimum value of a differential luminance distribution obtained by differentiating the distribution curve.

[作用] 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、画素毎の輝度データにデジタル化された
後、輪郭強調手段BDにより輪郭強調処理が行われる。輪
郭強調処理とは、画像データに特別な演算を施すことに
より、画面中の背景、検査対象物W、欠陥等の明るさの
異なる部分の間の境界を明確にする処理である。輪郭強
調処理された画像データは輝度分布作成手段M1に送ら
れ、画素毎の輝度信号が輝度により整理されて輝度毎の
頻度(画素数)分布が作成される。微分手段M2では、輝
度毎の画素数の分布のデータを輝度により微分(又はデ
ジタル信号では隣接頻度データの差分)演算を行い、微
分輝度分布を求める。2値化手段M3では、この微分輝度
分布の極小値に基づいて閾値(輝度)を定め、その閾値
により輪郭強調手段BDからの画像データを2値化する。
ここで、微分輝度分布の極小値に基づいて閾値を定める
手法としては、輝度の低い方から2番目の極小点に当た
る輝度の値を閾値とすることが例示される。
[Operation] The inspection object W to which the magnetic powder is adhered is photographed by the television camera C, digitized into the luminance data for each pixel, and then the contour emphasis means BD performs the contour emphasis processing. The contour enhancement processing is processing for clarifying boundaries between portions of different brightness such as the background, the inspection object W, and defects in the screen by performing a special calculation on the image data. The image data subjected to the edge enhancement processing is sent to the brightness distribution creating means M1, and the brightness signal for each pixel is sorted by brightness to create a frequency (number of pixels) distribution for each brightness. In the differentiating means M2, the data of the distribution of the number of pixels for each brightness is differentiated by the brightness (or the difference between the adjacent frequency data in the case of a digital signal) to obtain the differential brightness distribution. The binarizing means M3 determines a threshold value (luminance) based on the minimum value of the differential luminance distribution, and binarizes the image data from the contour emphasizing means BD by the threshold value.
Here, as a method of determining the threshold value based on the minimum value of the differential brightness distribution, the value of the brightness corresponding to the second minimum point from the lowest brightness is used as the threshold value.

なお、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
段を入れてもよい。例えば、輪郭強調された画像データ
は直接輝度分布作成手段M1に送られてもよいが、撮影さ
れ、輪郭強調処理された画像データを一旦磁気テープ等
に記録しておいて、別の機会に輝度分布作成手段M1へ取
り込んでもよい。
The above means may be directly connected, or a means for temporarily storing intermediate data may be provided between the means and devices as appropriate. For example, the edge-enhanced image data may be directly sent to the brightness distribution creating means M1, but the image data that has been photographed and edge-enhanced is temporarily recorded on a magnetic tape or the like, and the brightness is used at another occasion. It may be imported into the distribution creating means M1.

[実施例] 本発明の実施例を第2図〜第6図により説明する。本
実施例の自動磁粉探傷装置は、第2図に示す通り、磁粉
液の付着した検査対象物2を照射する紫外線ランプ4、
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(IPU)10及びIPU10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とから成
る。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the automatic magnetic particle flaw detector according to the present embodiment has an ultraviolet lamp 4 for irradiating the inspection object 2 to which the magnetic particle liquid is attached,
An image processing device (IPU) 10 that inputs an image signal from the television camera 6 that captures an image of the inspection object 2 and the television camera 6 and performs various data processing described below, and displays images before and after data processing that is output from the IPU 10. It consists of a video monitor 20.

IPU10はコンピュータであり、CPU11、ROM12、RAM13、
ビテオRAM14、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。なお、IPU10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。
IPU10 is a computer, CPU11, ROM12, RAM13,
A video RAM 14, an A / D converter 15, and an external input / output circuit 16 are provided. The ROM 12 stores in advance a program for a process described below, predetermined constants, and the like, and the RAM 13 temporarily stores data in the middle of calculation in the following process. video
The RAM 14 stores the digitized image data. In addition, the IPU 10 may be provided with an external storage device for recording image data and the like.

傷、割れ等の欠陥1があると思われる検査対象物2は
磁化され、磁粉を含む蛍光液中に浸漬されてから引き上
げられる。表面あるいは表面近傍に欠陥1がある場合に
は、こから磁束が漏れるため、磁粉液が他の部分よりも
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、他の部分よりも明るく現れる。
The inspection object 2, which is considered to have a defect 1 such as a scratch or a crack, is magnetized, immersed in a fluorescent liquid containing magnetic particles, and then pulled up. When there is a defect 1 on the surface or in the vicinity of the surface, the magnetic flux leaks from this, so that the magnetic powder 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.

テレビカメラ6はそのような映像を撮影し、画像信号
をIPU10に送る。IPU10では、この信号に対して所定のデ
ータ処理を行い、検査対象物2の欠陥の有無及び度合を
判定する。以下、IPU10において行われる処理を第3図
のフローチヤートに従って説明する。
The TV camera 6 captures such an image and sends an image signal to the IPU 10. The IPU 10 performs predetermined data processing on this signal to determine the presence or absence and the degree of the defect of the inspection object 2. The processing performed in the IPU 10 will be described below according to the flow chart of FIG.

本ルーチンが開始すると、先ずステップ100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ログ信号であるため、A/
D変換器15により所定の周期で量子化され、所定数の画
素に分割される。これにより、各画素のデジタル化され
た輝度が得られる。この各画素の輝度データは一旦ビデ
オRAM14に記憶される。
When this routine starts, first in step 100, an image signal from the television camera 6 is input. TV camera 6
Since the image signal output from is an analog signal,
The D converter 15 quantizes the signal in a predetermined cycle and divides it into a predetermined number of pixels. This provides the digitized brightness of each pixel. The luminance data of each pixel is temporarily stored in the video RAM 14.

このようにして得られたデジタル画像信号に対して、
ステップ110では、ノイズ(信号ノイズ)除去のため、
平滑化処理を行う。これは、例えば、ある画素の輝度の
値に、上下左右斜めの周囲にある8画素の輝度の値を加
え、それを9で除してその画素の値とする、というデー
タ処理により行える。これにより、1画素単位で散発的
に現れる信号ノイズは、ほぼ除去される。
For the digital image signal obtained in this way,
In step 110, to remove noise (signal noise),
Performs smoothing processing. This can be performed, for example, by data processing of adding the luminance value of a certain pixel to the luminance value of eight pixels in the diagonally upper, lower, left, right, and peripheral directions and dividing it by 9 to obtain the value of that pixel. As a result, signal noise that appears sporadically on a pixel-by-pixel basis is almost eliminated.

次にステップ120で、欠陥部分を強調するため、輪郭
強調処理を行う。これは、例えば、次のような方法で行
うことができる。ある画素の上記周囲8画素のうち、左
側1列の3画素の値には−1(あるいは−1、−2、−
1等でもよい)、右側1列の3画素の値には+1(ある
いは+1、+2、+1等)の重みをつけて加える。同様
に上側1列の3画素にマイナス、下側1列の3画素にプ
ラスの重みをつけて加える。これらの値の和をその画素
の値とするのである。この演算を行う画素がほとんど輝
度変化の無い領域の中にある場合にはこの値はゼロとな
るが、その画素が境界部分にあるときには、正又は負の
値として現れる。
Next, in step 120, contour enhancement processing is performed to enhance the defective portion. This can be done, for example, in the following manner. Of the eight surrounding pixels of a pixel, the value of the three pixels in the left column is -1 (or -1, -2,-).
1 or the like), and the values of the 3 pixels in the right one column are weighted by +1 (or +1, +2, +1 etc.) and added. Similarly, 3 pixels in the upper 1st row are weighted with minus, and 3 pixels in the lower 1st row are weighted with plus. The sum of these values is the value of that pixel. This value is zero when the pixel for which this calculation is performed is in a region where there is almost no change in brightness, but when that pixel is at the boundary, it appears as a positive or negative value.

このようにして輪郭強調された画像データに対して、
ステップ130で、輝度毎に画素数をカウントし、輝度分
布を得る。この輝度分布の例を第4図(A)、(B)、
(C)に示す。第4図(A)は欠陥の無い検査対象物2
の画像の輝度分布カーブ、(B)および(C)は欠陥の
ある検査対象物2のカーブの例であるが、(B)の方は
磁粉液の濃度が高い場合、(C)の方は磁粉液の濃度が
低い場合のカーブを示す。これら輪郭強調処理された後
のカーブでは、いずれの場合でも、いくつかのピークと
谷が現れることが特徴的である。
With respect to the image data whose contour is emphasized in this way,
In step 130, the number of pixels is counted for each luminance to obtain the luminance distribution. An example of this brightness distribution is shown in FIGS. 4 (A), (B),
It is shown in (C). FIG. 4 (A) shows the inspection object 2 with no defect.
The brightness distribution curves of the image of (2) and (B) and (C) are examples of the curve of the inspection object 2 having a defect. (B) shows the case where the concentration of the magnetic powder liquid is high, and (C) shows the case of (C). A curve when the concentration of the magnetic powder liquid is low is shown. It is characteristic that some peaks and valleys appear in any of the curves after the edge enhancement processing.

これらの輝度分布カーブは第5図のように分解するこ
とができる。すなわち、全体の輝度分布は、i)検査対
象物2でない、バックグラウンドによるカーブ50、ii)
検査対象物2全体によるカーブ52、それに、iii)検査
対象物2上の欠陥1、あるいは欠陥ではないが磁粉液が
部分的に付着すること(磁粉付着ノイズ)によるカーブ
54、の3つのカーブの重ね合わせとなる。従って、この
画像データを2値化する場合には、第2と第3のカーブ
52、54の境界(谷間)56を閾値とすることが妥当であ
る。なお、テレビカメラ6の視野の中でバックグラウン
ドの占める部分が多い場合には、第5図に示すように、
最も輝度の低い分布50のピークが最大ピークとなる。従
って、最大ピークの輝度値を基に閾値を決定すること
は、今の場合には、妥当ではない。
These brightness distribution curves can be decomposed as shown in FIG. That is, the entire luminance distribution is i) the curve 50 due to the background, not the inspection object 2, ii)
Curve 52 due to the entire inspection object 2, and iii) Defect 1 on the inspection object 2 or a curve due to a partial adhesion of magnetic powder liquid, although not a defect (magnetic particle adhesion noise)
It is a superposition of three curves of 54 and 54. Therefore, when binarizing this image data, the second and third curves
It is appropriate to set the boundary (valley) 56 between 52 and 54 as the threshold value. When the background occupies a large part of the field of view of the television camera 6, as shown in FIG.
The peak of distribution 50 having the lowest brightness is the maximum peak. Therefore, determining the threshold value based on the brightness value of the maximum peak is not appropriate in the present case.

しかし、この谷間56を検出することは、実際上難し
い。例えば、第3のカーブ54は欠陥1の有無あるいは磁
粉液の濃度により54a(欠陥有り・磁粉液濃度高)、54b
(欠陥有り・磁粉液濃度低)、54c(欠陥無し)のよう
に変化する。また、第2のカーブ52も磁粉液濃度の大小
により、左右にシフトする。一方、第1のカーブ50はそ
れらの条件により変動しない。従って、それらのカーブ
50、52、54の間の谷間56、58も、条件によって、明確に
現れる場合もあり、現れない場合も有り得る。第4図
(A)、(C)では第1の谷間60、62が現れていない。
従って、輪郭強調画像から得られた輝度分布カーブから
そのまま第2の谷間65、66、67のみを検出することは難
しい。
However, it is practically difficult to detect this valley 56. For example, the third curve 54 is 54a (defective / high magnetic powder liquid concentration), 54b depending on the presence or absence of defect 1 or the magnetic powder liquid concentration.
(Defects, low magnetic powder concentration), 54c (no defects). The second curve 52 also shifts to the left and right depending on the magnitude of the magnetic powder liquid concentration. On the other hand, the first curve 50 does not change under these conditions. Therefore, those curves
The valleys 56 and 58 between the points 50, 52, and 54 may or may not appear clearly depending on the conditions. In FIGS. 4A and 4C, the first valleys 60 and 62 do not appear.
Therefore, it is difficult to detect only the second valleys 65, 66, 67 as they are from the brightness distribution curve obtained from the edge-enhanced image.

そこで、欠陥1のみを正確に識別するために、本発明
では以下の処理により閾値を定める。まず、ステップ14
0で、輝度分布カーブ(第4図(A)、(B)、
(C))を次の式によって、微分・平滑化する。
Therefore, in order to accurately identify only the defect 1, in the present invention, the threshold value is determined by the following processing. First, step 14
At 0, the brightness distribution curve (FIGS. 4 (A), (B),
(C)) is differentiated and smoothed by the following equation.

y(i)=x(i)−x(i+1) z(i)={y(i−1)+y(i)+y(i+1)}
/3 ただし、x(i)は元の輝度分布カーブの各点の値、
z(i)は微分・平滑化処理されたカーブの各点の値で
ある。第4図(A)、(B)、(C)の各カーブに対し
てこの演算を行った結果を第6図(A)、(B)、
(C)に示す。
y (i) = x (i) -x (i + 1) z (i) = {y (i-1) + y (i) + y (i + 1)}
/ 3 where x (i) is the value of each point of the original luminance distribution curve,
z (i) is the value of each point of the curve that has been subjected to the differential / smoothing process. The results of performing this calculation on the curves of FIGS. 4 (A), (B), and (C) are shown in FIGS. 6 (A), (B),
It is shown in (C).

この微分・平滑化処理を行うことにより、元の輝度分
布カーブで第1あるいは第2の谷間60、61、62、65、6
6、67が現れない場合でも、それらの位置に相当する輝
度値を検出することができ、欠陥1のみを正確に現す2
値化を行うことができるようになる。その理由は、次の
通りである。前記のような独立に滑らかな分布を有する
カーブが2つ重ね合わされるとき、たとえそれらの間に
谷間が現れなくても、その代わりに変曲点が両カーブの
間に現れる。この変曲点は、元のカーブを微分したカー
ブの極大又は極小点として現れることから、微分カーブ
で極大又は極小点をとれば、元のカーブの変曲点を知る
ことできる。従って、第4図(A)、(B)、(C)の
分布カーブの第2の谷間65、66、67に相当する輝度を求
めようとすれば、第6図(A)、(B)、(C)の微分
カーブの輝度の低い方から2番目の極小点75、76、77を
とればよいことになる。ステップ150ではこの2番目の
極小点75、76、77の輝度を検出し、それを2値化の閾値
Thとする。
By performing this differentiation / smoothing process, the first or second valleys 60, 61, 62, 65, 6 can be obtained with the original brightness distribution curve.
Even if 6 and 67 do not appear, the brightness values corresponding to those positions can be detected, and only defect 1 can be accurately represented.
It becomes possible to perform valuation. The reason is as follows. When two curves having independent smooth distributions as described above are superposed, even if no valley appears between them, an inflection point instead appears between both curves. Since this inflection point appears as the maximum or minimum point of the curve obtained by differentiating the original curve, the inflection point of the original curve can be known by taking the maximum or minimum point on the differential curve. Therefore, if the luminances corresponding to the second valleys 65, 66, 67 of the distribution curves of FIGS. 4 (A), (B), and (C) are to be obtained, FIGS. 6 (A) and 6 (B) are obtained. , (C), the second minimum point 75, 76, 77 from the lowest brightness of the differential curve should be taken. In step 150, the brightness of this second minimum point 75, 76, 77 is detected, and it is used as a threshold for binarization.
Th.

次のステップ160では、ステップ100でビデオRAM14に
記憶された各画素の輝度データを閾値Thと比較すること
により、2値化する。例えば、ある画素の輝度Bが、B
<Thであればその画素には値0が与えられ、B≧Thであ
ればその画素には値1が与えられる。このようにして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。
In the next step 160, the brightness data of each pixel stored in the video RAM 14 in step 100 is binarized by comparing it with the threshold value Th. For example, the brightness B of a pixel is B
If it is <Th, the value 0 is given to the pixel, and if B ≧ Th, the value 1 is given to the pixel. In this way 2
The binarized image data is also stored in another area of the video RAM 14.

ステップ170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
て最適な方法が選ばれる。
At step 170, feature extraction is performed from the binarized image of the inspection object 2. For feature extraction, an optimal method is selected according to the purpose of inspection.

例えば、輪郭強調画像の2値化データから、各欠陥1
に対応する島に番号付けを行う(ラベリング)。そい
て、ラベリングされた各島の面積を求める。これは、画
素数によって求められる。これらの中の最大面積を特徴
として抽出するのである。ここで、面積以外に、最大長
さや長短比等を特徴としてもよい。
For example, from the binarized data of the edge-enhanced image, each defect 1
Number the islands corresponding to (labeling). Then, calculate the area of each labeled island. This is determined by the number of pixels. The maximum area of these is extracted as a feature. Here, in addition to the area, the maximum length, the length-to-short ratio, and the like may be features.

ステップ180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。例えば、最
大面積が所定値以上の検査対象物2を不良とする等であ
る。以上で本ルーチンを終了する。なお、ビデオRAM14
に記憶された原画像データや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。
In step 180, the quality of the inspection object 2 is determined according to the characteristics of the image thus extracted. For example, the inspection object 2 whose maximum area is equal to or larger than a predetermined value is made defective. This is the end of this routine. In addition, video RAM14
The original image data and the binarized image data stored in are properly displayed on the video monitor 20.

以上説明した通り、本実施例では、取り込んだ画像デ
ータの2値化に際して、その閾値Thを、その輝度分布の
微分カーブの2番目の極小点の輝度値に基づいて決定す
る。この点は第5図のカーブ52と54との境界点56に相当
し、それよりも輝度の高い画素のみを取り出すことによ
り、欠陥1のみを正確に抽出した2値化が行える。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
増加して全体の明るさが増加しても、それに応じて閾値
も増加するため、2値化画像の欠陥に相当する部分の形
状や面積はほとんど変化せず、検査結果(判定)にはほ
とんど影響を及ぼさない。
As described above, in the present embodiment, when binarizing the captured image data, the threshold value Th is determined based on the luminance value of the second minimum point of the differential curve of the luminance distribution. This point corresponds to the boundary point 56 between the curves 52 and 54 in FIG. 5, and by extracting only pixels having a higher brightness than that, only the defect 1 can be accurately extracted and binarized. Therefore, for example, even if the amount and concentration of the magnetic powder liquid adhering to the inspection object 2 increases and the overall brightness increases, the threshold value increases accordingly, so that the portion of the binarized image corresponding to the defect is increased. The shape and area hardly change, and the test result (judgment) is hardly affected.

[発明の効果] 本発明では、輪郭強調された画像データの輝度分布カ
ーブに対して微分処理を行い、その微分カーブの極小値
に基づいて2値化のための閾値を定める。従って、輪郭
強調された輝度分布カーブでは判別し難い欠陥と検査対
象物表面との境界の輝度閾値も明確に判定できるように
なり、欠陥のみを抽出した正確な2値化画像を得ること
ができる。このため、磁粉液の濃度や光源からの光量の
大小等に左右されず、しかも、欠陥の輪郭が明確に現れ
た画像を得ることができ、検査対象物の自動判定が常に
正確に行えるようになる。
[Effect of the Invention] In the present invention, the luminance distribution curve of the image data whose contour has been emphasized is differentiated, and the threshold value for binarization is determined based on the minimum value of the derivative curve. Therefore, it becomes possible to clearly determine the brightness threshold value of the boundary between the defect and the surface of the inspection object that is difficult to distinguish by the edge-enhanced brightness distribution curve, and an accurate binary image in which only the defect is extracted can be obtained. . For this reason, it is possible to obtain an image in which the contour of the defect clearly appears without being influenced by the concentration of the magnetic powder liquid or the amount of light from the light source, etc., so that automatic inspection of the inspection object can always be performed accurately. Become.

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

第1図は本発明を説明するための概念的構成図、第2図
は本発明の実施例である自動磁粉探傷装置の構成を示す
ブロック図、第3図はその探傷装置で行われる処理のフ
ローチャート、第4図(A)、(B)、(C)は輪郭強
調画像の輝度分布を示すグラフ、第5図は輝度分布カー
ブを分解した説明図、第6図(A)、(B)、(C)は
各々第4図(A)、(B)、(C)のカーブを微分・平
滑処理したカーブを示すグラフである。 1……欠陥、2……検査対象物、 4……光源、6……テレビカメラ、 10……画像処理装置
FIG. 1 is a conceptual block diagram for explaining the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an automatic magnetic particle flaw detector which is an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing processing performed by the flaw detector. Flow charts, FIGS. 4 (A), (B), and (C) are graphs showing the luminance distribution of the edge-enhanced image, FIG. 5 is an explanatory diagram in which the luminance distribution curve is decomposed, and FIGS. 6 (A) and (B). , (C) are graphs showing curves obtained by differentiating and smoothing the curves of FIGS. 4 (A), (B), and (C), respectively. 1 ... defect, 2 ... inspection object, 4 ... light source, 6 ... television camera, 10 ... image processing device

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、テレビカメラにより得られるその検査対象物表
面の画像データを、輪郭強調処理した後、2値化して解
析することにより、検査対象物の探傷を行う自動磁粉探
傷装置において、 輪郭強調処理された画像データより、輝度毎の画素数の
分布曲線を求める精度分布作成手段と、 輝度毎の画素数の分布曲線を微分する微分手段と、 該分布曲線の微分によって得られる微分輝度分布の極小
値に基づいて定められる閾値により、上記輪郭強調処理
された画像データを2値化する2値化手段と を備えることを特徴とする自動磁粉探傷装置。
1. A magnetic powder liquid is attached to a magnetized surface of an inspection object, and image data of the surface of the inspection object obtained by a television camera is subjected to edge enhancement processing and then binarized and analyzed. In an automatic magnetic particle flaw detector that performs flaw detection on an inspection object, accuracy distribution creating means for obtaining a distribution curve of the number of pixels for each luminance from the image data subjected to edge enhancement processing, and differentiation for differentiating the distribution curve of the number of pixels for each luminance Means, and binarizing means for binarizing the contour-enhanced image data with a threshold value determined based on a minimum value of a differential luminance distribution obtained by differentiating the distribution curve. Automatic magnetic particle flaw detector.
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