JP2847665B2 - カラー画像による非金属介在物の自動的な検査方法 - Google Patents
カラー画像による非金属介在物の自動的な検査方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非金属介在物の検出方
法に係わり、特にグレーレベルの濃淡画像では識別の困
難な介在物を色相で表示して識別するようにした非金属
介在物の検査方法に関する。
法に係わり、特にグレーレベルの濃淡画像では識別の困
難な介在物を色相で表示して識別するようにした非金属
介在物の検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼の製造過程において混入する微小な
非金属介在物は、その組成、大きさ、個数などにより鉄
鋼の品質に大きな影響を及ぼす。特にワイヤでは非金属
介在物の部分から劣化破断するおそれがある。最近一般
の鉄鋼の品質が向上し、介在物が少なくなったがチタン
（Ｔｉ）の炭窒化物（チタン化合物）の混入は比較的多
く、しかもＴｉ化合物は硬く、かつその周辺に他の非金
属介在物が集まりやすいので重大な欠陥を生じやすい。
このため工場からの出荷検査としてＪＩＳ（ＪＩＳ−Ｇ
−０５５５）およびＡＳＴＭ（ＡＳＴＭ−Ｅ４５）で規
定されている顕微鏡による非金属介在物の検査が行われ
る。この検査は、光学顕微鏡を用いて目視により行われ
るが、近年画像処理技術を用いた検査も行われている。
画像処理技術を用いた検査方法として特開昭６３−３０
９８４４号公報にはＪＩＳの規定による検査方法が開示
され、特開平２−５２２５１号公報にはＡＳＴＭの規定
による検査方法が開示されている。
非金属介在物は、その組成、大きさ、個数などにより鉄
鋼の品質に大きな影響を及ぼす。特にワイヤでは非金属
介在物の部分から劣化破断するおそれがある。最近一般
の鉄鋼の品質が向上し、介在物が少なくなったがチタン
（Ｔｉ）の炭窒化物（チタン化合物）の混入は比較的多
く、しかもＴｉ化合物は硬く、かつその周辺に他の非金
属介在物が集まりやすいので重大な欠陥を生じやすい。
このため工場からの出荷検査としてＪＩＳ（ＪＩＳ−Ｇ
−０５５５）およびＡＳＴＭ（ＡＳＴＭ−Ｅ４５）で規
定されている顕微鏡による非金属介在物の検査が行われ
る。この検査は、光学顕微鏡を用いて目視により行われ
るが、近年画像処理技術を用いた検査も行われている。
画像処理技術を用いた検査方法として特開昭６３−３０
９８４４号公報にはＪＩＳの規定による検査方法が開示
され、特開平２−５２２５１号公報にはＡＳＴＭの規定
による検査方法が開示されている。
【０００３】これらの方法は、非金属介在物を示す画像
データをグレーレベルで多値化し、非金属介在物の濃度
を測定した後、複数レベルのスレッシュホールドで弁別
し、複数レベルのスレッシュホールドで２値化処理す
る。この２値画像で表された非金属介在物の長さ、幅、
相互間の距離、配列等を調べ非金属介在物の分類を行
う。
データをグレーレベルで多値化し、非金属介在物の濃度
を測定した後、複数レベルのスレッシュホールドで弁別
し、複数レベルのスレッシュホールドで２値化処理す
る。この２値画像で表された非金属介在物の長さ、幅、
相互間の距離、配列等を調べ非金属介在物の分類を行
う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】チタン化合物が非金属
介在物として含まれている場合、顕微鏡で見ると薄いピ
ンク色を主体とし、これの一部に異色部分が含まれた状
態で検出される。この異色部分はＴｉ化合物の周囲に集
まった他の非金属介在物である。上述した画像解析によ
り検査する場合、画像データをグレーレベルで多値化す
るためＴｉ化合物を示す薄いピンク色の部分は検出され
ず、Ｔｉ化合物まわりの他の非金属介在物がＴｉ化合物
を含む他の非金属介在物として検出されていた。Ｔｉ化
合物の介在物はこのように明るい色で表され、かつ彩度
が小さいこと、および形状が小片であることから画像解
析による自動計測で検出することが困難であった。
介在物として含まれている場合、顕微鏡で見ると薄いピ
ンク色を主体とし、これの一部に異色部分が含まれた状
態で検出される。この異色部分はＴｉ化合物の周囲に集
まった他の非金属介在物である。上述した画像解析によ
り検査する場合、画像データをグレーレベルで多値化す
るためＴｉ化合物を示す薄いピンク色の部分は検出され
ず、Ｔｉ化合物まわりの他の非金属介在物がＴｉ化合物
を含む他の非金属介在物として検出されていた。Ｔｉ化
合物の介在物はこのように明るい色で表され、かつ彩度
が小さいこと、および形状が小片であることから画像解
析による自動計測で検出することが困難であった。
【０００５】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、Ｔｉ化合物のように明るい色で表示され、かつ彩
度が小さく、グレーレベルの多値化画像処理によっては
正しく検出できない非金属介在物を検出する色による非
金属介在物の検査方法を提供することを目的とする。
ので、Ｔｉ化合物のように明るい色で表示され、かつ彩
度が小さく、グレーレベルの多値化画像処理によっては
正しく検出できない非金属介在物を検出する色による非
金属介在物の検査方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
め、 非金属介在物を撮像して赤、緑、青よりなる３原色
の濃淡画像を得た後、画像を構成する各画素を前記３原
色の濃淡表示より色相で表し、所定の範囲の色相で表さ
れる非金属介在物の領域を求め、一方濃淡度により２値
化した領域を求め、この両領域が隣接又は重なる部分の
面積Ａに対する所定の範囲の色相で表される面積Ａｉの
比α（＝Ａｉ／Ａ）を求め、比αの大きさにより、所定
範囲の色相に対応する物質が非金属介在物に含まれてい
るかを同定する。
め、 非金属介在物を撮像して赤、緑、青よりなる３原色
の濃淡画像を得た後、画像を構成する各画素を前記３原
色の濃淡表示より色相で表し、所定の範囲の色相で表さ
れる非金属介在物の領域を求め、一方濃淡度により２値
化した領域を求め、この両領域が隣接又は重なる部分の
面積Ａに対する所定の範囲の色相で表される面積Ａｉの
比α（＝Ａｉ／Ａ）を求め、比αの大きさにより、所定
範囲の色相に対応する物質が非金属介在物に含まれてい
るかを同定する。
【０００９】また、色相を環で表示したとき前記所定の
色相の範囲が赤を中心に左右約４５°以内であり、前記
比αが１５ないし３０％以上の時、その非金属介在物に
はチタン化合物が含まれていると同定する。
色相の範囲が赤を中心に左右約４５°以内であり、前記
比αが１５ないし３０％以上の時、その非金属介在物に
はチタン化合物が含まれていると同定する。
【００１０】
【作用】画像をカラーで表示する場合、赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の３原色の濃度に分解して入力し、こ
れを合成して再現することができる。一方色の表現方法
として、明度（Ｉ），色相（Ｈ），飽和度又は彩度
（Ｐ）で表す方法があり、３原色による表示から明度，
色相，彩度を用いた表示に変換することができる。これ
は、色立体を考えた時、特定色の指定はその内の１点を
決定することであるので、Ｉを指定することは、色立体
の上下方向の１ヶ所を指定することであり、目的とする
色はこの場所で色立体を水平方向に輪切りにしたときの
平面上に存在する。ここでＨを指定することはこの平面
を色立体の無彩色軸を原点とする直交座標と考えた時の
基準軸からの角度を指定することになる。従って目的と
する色はこの角度を表す線分上に存在する。更にＰを指
定することは色立体の無彩色軸を中心とする同心円の径
を指定することであり、角度を表す線分上の１点を決定
することになるからである。
（Ｇ），青（Ｂ）の３原色の濃度に分解して入力し、こ
れを合成して再現することができる。一方色の表現方法
として、明度（Ｉ），色相（Ｈ），飽和度又は彩度
（Ｐ）で表す方法があり、３原色による表示から明度，
色相，彩度を用いた表示に変換することができる。これ
は、色立体を考えた時、特定色の指定はその内の１点を
決定することであるので、Ｉを指定することは、色立体
の上下方向の１ヶ所を指定することであり、目的とする
色はこの場所で色立体を水平方向に輪切りにしたときの
平面上に存在する。ここでＨを指定することはこの平面
を色立体の無彩色軸を原点とする直交座標と考えた時の
基準軸からの角度を指定することになる。従って目的と
する色はこの角度を表す線分上に存在する。更にＰを指
定することは色立体の無彩色軸を中心とする同心円の径
を指定することであり、角度を表す線分上の１点を決定
することになるからである。
【００１１】従来のように画像をグレーレベルで多値化
し、複数レベルのスレッシュホールドで２値画像を得る
場合、チタン化合物のように明るい色（グレーレベルの
大きなもの）は、地のグレーレベルと近いので明確に表
示できない上に、チタン化合物の特徴を示す色の要素を
消去しているので識別することができない。これに対
し、画像データを色相で表し、所定の色相を表す範囲と
それ以外の色相の範囲に分離した２値画像を得ることに
より、その色相に該当する非金属介在物を明確に分離す
ることができる。
し、複数レベルのスレッシュホールドで２値画像を得る
場合、チタン化合物のように明るい色（グレーレベルの
大きなもの）は、地のグレーレベルと近いので明確に表
示できない上に、チタン化合物の特徴を示す色の要素を
消去しているので識別することができない。これに対
し、画像データを色相で表し、所定の色相を表す範囲と
それ以外の色相の範囲に分離した２値画像を得ることに
より、その色相に該当する非金属介在物を明確に分離す
ることができる。
【００１２】チタン化合物は色相を環で表示したとき赤
を中心に左右約４５°以内の色相として表示されるの
で、この範囲の色相を有する非金属介在物にはチタン化
合物が含まれると同定することができる。
を中心に左右約４５°以内の色相として表示されるの
で、この範囲の色相を有する非金属介在物にはチタン化
合物が含まれると同定することができる。
【００１３】非金属介在物は複数のものが１つの塊を構
成している場合があり、チタン化合物などがあると、他
の非金属介在物が集まりやすい。このような場合、その
非金属介在物の塊について、所定の範囲の色相で表され
る非金属介在物の領域を求め、一方濃淡度により２値化
した領域を求め、この両領域が隣接又は重なる部分の面
積Ａと所定の範囲の色相で表される面積Ａｉとの比α＝
Ａｉ／Ａを求め、この比αの大きさによって所定の範囲
の色相を表す非金属介在物が、この非金属介在物のかた
まりの中に含まれていると同定する。これにより、色相
と、その色相を有する画像の面積の両方からその色相の
範囲を表す非金属介在物を同定することになり、同定精
度が向上する。
成している場合があり、チタン化合物などがあると、他
の非金属介在物が集まりやすい。このような場合、その
非金属介在物の塊について、所定の範囲の色相で表され
る非金属介在物の領域を求め、一方濃淡度により２値化
した領域を求め、この両領域が隣接又は重なる部分の面
積Ａと所定の範囲の色相で表される面積Ａｉとの比α＝
Ａｉ／Ａを求め、この比αの大きさによって所定の範囲
の色相を表す非金属介在物が、この非金属介在物のかた
まりの中に含まれていると同定する。これにより、色相
と、その色相を有する画像の面積の両方からその色相の
範囲を表す非金属介在物を同定することになり、同定精
度が向上する。
【００１４】非金属介在物がチタン化合物の場合、色相
の範囲が色相を環で表示した場合赤を中心に左右約４５
°以内で比αが１５ないし３０％以上のときその非金属
介在物にはチタン化合物が含まれると同定する。なお、
上述の説明ではチタン化合物の色相表示を環で表示した
が、他の方法、例えば円を２５６個に分割し、０より２
５５で表示することもできる。
の範囲が色相を環で表示した場合赤を中心に左右約４５
°以内で比αが１５ないし３０％以上のときその非金属
介在物にはチタン化合物が含まれると同定する。なお、
上述の説明ではチタン化合物の色相表示を環で表示した
が、他の方法、例えば円を２５６個に分割し、０より２
５５で表示することもできる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本実施例を実現する装置の構成を示
すブロック図である。顕微鏡１には接眼レンズ部に撮像
用レンズを取り付け、この撮像レンズを通して撮像する
撮像装置１６が取り付けられている。測定試料を載せる
ステージ１７はオートステージドライバ１１からの信号
によりスタンドに設けたパルスモータで前後左右に移動
させる平面移動機構１８により平面位置調整が行われ、
オートフォーカスドライバ１２により垂直移動機構１９
を作動させてステージ１７の上下方向の移動を行う。
て説明する。図１は本実施例を実現する装置の構成を示
すブロック図である。顕微鏡１には接眼レンズ部に撮像
用レンズを取り付け、この撮像レンズを通して撮像する
撮像装置１６が取り付けられている。測定試料を載せる
ステージ１７はオートステージドライバ１１からの信号
によりスタンドに設けたパルスモータで前後左右に移動
させる平面移動機構１８により平面位置調整が行われ、
オートフォーカスドライバ１２により垂直移動機構１９
を作動させてステージ１７の上下方向の移動を行う。
【００１６】Ａ／Ｄ変換器２は撮像装置１６からの入力
データをアナログからディジタルに変換し、入力バッフ
ァ３はこのディジタルデータを一時的に格納する。バス
４は信号の伝達を行い、プログラムメモリ５は本装置の
動作を規定するプログラムを格納し、ＣＰＵ６はこのプ
ログラムに従い装置全体の制御を行う。
データをアナログからディジタルに変換し、入力バッフ
ァ３はこのディジタルデータを一時的に格納する。バス
４は信号の伝達を行い、プログラムメモリ５は本装置の
動作を規定するプログラムを格納し、ＣＰＵ６はこのプ
ログラムに従い装置全体の制御を行う。
【００１７】画像処理プロセッサ７は入力した画像デー
タの濃淡処理、２値化処理、画像解析等を行い、濃淡画
像メモリ９は濃淡画像データを格納し、２値化メモリ１
０は２値画像データを格納する。ＩＨＰ処理プロセッサ
８はＲ，Ｇ，Ｂの濃度として入力された画像データを明
度（Ｉ），色相（Ｈ），彩度（Ｐ）に変換し、画像処理
を行う。オートステージドライバ１１はＣＰＵ６からの
指示により測定試料を載せるステージ１７を平面移動機
構１８を制御してＸ，Ｙ方向に移動させ、測定試料の測
定位置、領域の設定を行う。オートフォーカスドライバ
１２はＣＰＵ６から垂直移動機構１９への制御命令を受
け、垂直移動機構１９を制御する。出力バッファ１３は
出力するデータを一旦格納し、Ｄ／Ａ変換器１４はこの
出力データをディジタルよりアナログに変換し、ＣＲＴ
１５はこの出力データを画面に表示する。
タの濃淡処理、２値化処理、画像解析等を行い、濃淡画
像メモリ９は濃淡画像データを格納し、２値化メモリ１
０は２値画像データを格納する。ＩＨＰ処理プロセッサ
８はＲ，Ｇ，Ｂの濃度として入力された画像データを明
度（Ｉ），色相（Ｈ），彩度（Ｐ）に変換し、画像処理
を行う。オートステージドライバ１１はＣＰＵ６からの
指示により測定試料を載せるステージ１７を平面移動機
構１８を制御してＸ，Ｙ方向に移動させ、測定試料の測
定位置、領域の設定を行う。オートフォーカスドライバ
１２はＣＰＵ６から垂直移動機構１９への制御命令を受
け、垂直移動機構１９を制御する。出力バッファ１３は
出力するデータを一旦格納し、Ｄ／Ａ変換器１４はこの
出力データをディジタルよりアナログに変換し、ＣＲＴ
１５はこの出力データを画面に表示する。
【００１８】Ｒ，Ｇ，ＢのデータよりＩ，Ｈ，Ｐのデー
タに変換する技術は公開されており、例えば本出願人に
る特公平５−１４９４４号に開示されている。本実施例
で用いるＩ，Ｈへの変換について簡単に説明する。Ｒ，
Ｇ，ＢのデータよりＩに変換するのは、各Ｒ，Ｇ，Ｂの
データに適当な係数を乗じた後、総和をとることで求め
られる。適当な係数とは、人間の視感度と装置の各Ｒ，
Ｇ，Ｂ毎の再現レベルの相違などから決定される。
タに変換する技術は公開されており、例えば本出願人に
る特公平５−１４９４４号に開示されている。本実施例
で用いるＩ，Ｈへの変換について簡単に説明する。Ｒ，
Ｇ，ＢのデータよりＩに変換するのは、各Ｒ，Ｇ，Ｂの
データに適当な係数を乗じた後、総和をとることで求め
られる。適当な係数とは、人間の視感度と装置の各Ｒ，
Ｇ，Ｂ毎の再現レベルの相違などから決定される。
【００１９】次にＲ，Ｇ，ＢのデータよりＨに変換する
方法を説明する。良く知られているように色相を平面上
に表現すると、１つの環を形成する。そこでこの環を直
交座標上に置くと、全ての色相は直交座標上において、
基準軸、例えばＸ軸からの角度として表現できる。この
様子を図２に示す。この色相環の例からわかるように、
Ｒ，Ｇ，Ｂなる３次元データをもって表現された特定の
色相は角度という１次元データで表現できる。そこで
Ｒ，Ｇ，Ｂのデータの最小値をゼロ、最大値を正規化さ
れた値に統一して考えると、Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて表現し
得る色相は図３に示す赤（Ｒ），黄（Ｙ），緑（Ｇ），
シアン（Ｃ），青（Ｂ），マゼンタ（Ｍ）を頂点とする
６角形（これはＲ，Ｇ，Ｂの濃度データをベクトルと考
えたときの合成ベクトルが描く６角形の例を示す）の内
側にあり、その位置は基準軸からの角度で示される。つ
まり、Ｒ，Ｇ，Ｂの濃度データをベクトルと考えて任意
の角度（例えば等間隔）をもって平面上に置いた時、色
相はそれらの合成ベクトルが示す任意の基準位置からの
角度として表現される。
方法を説明する。良く知られているように色相を平面上
に表現すると、１つの環を形成する。そこでこの環を直
交座標上に置くと、全ての色相は直交座標上において、
基準軸、例えばＸ軸からの角度として表現できる。この
様子を図２に示す。この色相環の例からわかるように、
Ｒ，Ｇ，Ｂなる３次元データをもって表現された特定の
色相は角度という１次元データで表現できる。そこで
Ｒ，Ｇ，Ｂのデータの最小値をゼロ、最大値を正規化さ
れた値に統一して考えると、Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて表現し
得る色相は図３に示す赤（Ｒ），黄（Ｙ），緑（Ｇ），
シアン（Ｃ），青（Ｂ），マゼンタ（Ｍ）を頂点とする
６角形（これはＲ，Ｇ，Ｂの濃度データをベクトルと考
えたときの合成ベクトルが描く６角形の例を示す）の内
側にあり、その位置は基準軸からの角度で示される。つ
まり、Ｒ，Ｇ，Ｂの濃度データをベクトルと考えて任意
の角度（例えば等間隔）をもって平面上に置いた時、色
相はそれらの合成ベクトルが示す任意の基準位置からの
角度として表現される。
【００２０】基準軸を横軸（図２，図３のＡＸ）にと
り、ＲベクトルをＡＸと一致させ、Ｇベクトル，Ｂベク
トルをそれぞれ等間隔に配置するようにした場合、Ｒ，
Ｇ，ＢよりＨへの変換器は図４のように構成することが
できる。図４において係数器群のＧＸはＧベクトルの水
平成分、ＧＹは同垂直成分、ＢＸはＢベクトル水平成
分、ＢＹは同垂直成分、ＲＸはＲベクトルの水平成分で
あり、Ｒベクトルには垂直成分はない。これらの各成分
は加算器２０，２１によって合成されて合成ベクトルの
水平成分ＣＸおよび垂直成分ＣＹが作成される。ＣＸ，
ＣＹは逆正接演算器２２を経て合成ベクトルの角度に変
換されこの角度が色相を表す。
り、ＲベクトルをＡＸと一致させ、Ｇベクトル，Ｂベク
トルをそれぞれ等間隔に配置するようにした場合、Ｒ，
Ｇ，ＢよりＨへの変換器は図４のように構成することが
できる。図４において係数器群のＧＸはＧベクトルの水
平成分、ＧＹは同垂直成分、ＢＸはＢベクトル水平成
分、ＢＹは同垂直成分、ＲＸはＲベクトルの水平成分で
あり、Ｒベクトルには垂直成分はない。これらの各成分
は加算器２０，２１によって合成されて合成ベクトルの
水平成分ＣＸおよび垂直成分ＣＹが作成される。ＣＸ，
ＣＹは逆正接演算器２２を経て合成ベクトルの角度に変
換されこの角度が色相を表す。
【００２１】図５はチタン化合物の色相を環で表した図
である。色相環で赤を中心として左右約４５°の範囲の
色相はチタン化合物を表している。そこで赤を中心とし
て±４５°の範囲の色相を有する非金属介在物はチタン
化合物と同定する。図５では色相を０〜２５５の数値で
表示し、Ｒを０としＧ，ＢとまわってＲの直前の色相を
２５５としている。 ｒL ：チタン化合物と判定する色相の下限値 ｒU ：チタン化合物と判定する色相の上限値 Ｘ ：介在物の画素の色相 とすると、ｒU ≦Ｘ かつｒL ≧Ｘのとき介在物をチタ
ン化合物と同定する。なお、次式によりｒL ,ｒU を角
度に変換できる。 θL ＝ｒL ・３６０／２５６ ……（１） θU ＝ｒU ・３６０／２５６ ……（２） Ｒの右４５°はθL ＝４５°となり、左４５°はθU ＝
３１５°となる。θL ＝４５°のときｒL は（１）式か
らｒL ＝３２，θU ＝３１５°のときｒU は（２）式か
らｒU ＝２２４となる。
である。色相環で赤を中心として左右約４５°の範囲の
色相はチタン化合物を表している。そこで赤を中心とし
て±４５°の範囲の色相を有する非金属介在物はチタン
化合物と同定する。図５では色相を０〜２５５の数値で
表示し、Ｒを０としＧ，ＢとまわってＲの直前の色相を
２５５としている。 ｒL ：チタン化合物と判定する色相の下限値 ｒU ：チタン化合物と判定する色相の上限値 Ｘ ：介在物の画素の色相 とすると、ｒU ≦Ｘ かつｒL ≧Ｘのとき介在物をチタ
ン化合物と同定する。なお、次式によりｒL ,ｒU を角
度に変換できる。 θL ＝ｒL ・３６０／２５６ ……（１） θU ＝ｒU ・３６０／２５６ ……（２） Ｒの右４５°はθL ＝４５°となり、左４５°はθU ＝
３１５°となる。θL ＝４５°のときｒL は（１）式か
らｒL ＝３２，θU ＝３１５°のときｒU は（２）式か
らｒU ＝２２４となる。
【００２２】図５で説明した色相環の場合、Ｒが始点
（０）で、Ｒの直前が終点（２５５）となっている。こ
のように最小値から最大値へ至った後、再び最小値へ連
続する循環の場合、下限値と上限値で示す範囲にこの最
小値と最大値を含む場合が図５で示すように生じるが、
この範囲内にデータが入っているか否かの判定は本出願
人による実公平５−１２８２２号に開示された同公報第
１図の回路を用いることにより容易にできる。
（０）で、Ｒの直前が終点（２５５）となっている。こ
のように最小値から最大値へ至った後、再び最小値へ連
続する循環の場合、下限値と上限値で示す範囲にこの最
小値と最大値を含む場合が図５で示すように生じるが、
この範囲内にデータが入っているか否かの判定は本出願
人による実公平５−１２８２２号に開示された同公報第
１図の回路を用いることにより容易にできる。
【００２３】図６は１つの非金属介在物の塊にチタン化
合物と他の介在物が混入している場合、チタン化合物の
含まれる比によって、チタン化合物介在物か、他の介在
物かを同定する方法を説明する図である。Ａｉはチタン
化合物の面積を示し、Ａｊは他の介在物の面積を示す。
Ａｉｊはチタン化合物と他の介在物が重なっている面積
を示す。ＡはＡｉ，Ａｉｊ，Ａｊの合計面積を示す。各
塊にチタン化合物が含まれる比αを計算し、その比αに
よってその塊をチタン化合物か他の非金属介在物かを同
定する。比αはチタン化合物の面積Ａｉを塊の全面積Ａ
で除した値、α＝Ａｉ／Ａとして得られる。この比が１
５ないし３０％以上のとき、この非金属介在物の塊をチ
タン化合物と同定する。（ａ）〜（ｃ）はチタン化合物
と同定され、（ｄ），（ｅ）はチタン化合物以外の介在
物と同定される。αを１５％〜３０％のどの値にするか
は、例えば、試料が代表している製品においてチタン化
合物が及ぼす影響を考慮して決められる。製品がワイヤ
の場合、チタン化合物の存在はワイヤ破断につながるの
で１５％を採用し、一般の鋼板などの場合は３０％を採
用するなどしている。
合物と他の介在物が混入している場合、チタン化合物の
含まれる比によって、チタン化合物介在物か、他の介在
物かを同定する方法を説明する図である。Ａｉはチタン
化合物の面積を示し、Ａｊは他の介在物の面積を示す。
Ａｉｊはチタン化合物と他の介在物が重なっている面積
を示す。ＡはＡｉ，Ａｉｊ，Ａｊの合計面積を示す。各
塊にチタン化合物が含まれる比αを計算し、その比αに
よってその塊をチタン化合物か他の非金属介在物かを同
定する。比αはチタン化合物の面積Ａｉを塊の全面積Ａ
で除した値、α＝Ａｉ／Ａとして得られる。この比が１
５ないし３０％以上のとき、この非金属介在物の塊をチ
タン化合物と同定する。（ａ）〜（ｃ）はチタン化合物
と同定され、（ｄ），（ｅ）はチタン化合物以外の介在
物と同定される。αを１５％〜３０％のどの値にするか
は、例えば、試料が代表している製品においてチタン化
合物が及ぼす影響を考慮して決められる。製品がワイヤ
の場合、チタン化合物の存在はワイヤ破断につながるの
で１５％を採用し、一般の鋼板などの場合は３０％を採
用するなどしている。
【００２４】次に画像解析による自動計測で非金属介在
物の検査を行う手順を図７に示す画像解析フロー図で説
明する。まず、撮像装置１５よりの対象画像をＲ，Ｇ，
Ｂの濃淡データとして別々に濃淡画像メモリ９に格納し
た後（ＳＴ１）、ＩＨＰ処理プロセッサ８によって、
Ｉ，Ｈ，Ｐ表示に変換した後（ＳＴ２）、色相Ｈデータ
によりチタン化合物の色相範囲を有する領域とそれ以外
の色相を有する領域との色相２値画像Ｓ４を作成する
（ＳＴ３）。次に明度Ｉデータによりグレーレベルによ
る２値画像Ｓ１を作成し（ＳＴ４）、グレーレベルの２
値画像Ｓ１と色相２値画像Ｓ４を加算した像を求める
（ＳＴ５）。加算した画像について、測定範囲を指定し
た後（ＳＴ６）、範囲内の非金属介在物について、長
さ、幅、相互間の距離、配列等により順次分類してゆ
く。また、チタン化合物を含む非金属介在物については
図６で説明した方法により非金属介在物のかたまりに含
まれるチタン化合物の面積比αを算出し、比αが１５な
いし３０％以上の時チタン化合物とし、１５ないし３０
％未満の時はチタン化合物以外の非金属介在物として判
別する（ＳＴ７）。このようにしてＪＩＳまたはＡＳＴ
Ｍの規格による検査に色相によるチタン化合物検出の結
果を加えて、表示する（ＳＴ８）。
物の検査を行う手順を図７に示す画像解析フロー図で説
明する。まず、撮像装置１５よりの対象画像をＲ，Ｇ，
Ｂの濃淡データとして別々に濃淡画像メモリ９に格納し
た後（ＳＴ１）、ＩＨＰ処理プロセッサ８によって、
Ｉ，Ｈ，Ｐ表示に変換した後（ＳＴ２）、色相Ｈデータ
によりチタン化合物の色相範囲を有する領域とそれ以外
の色相を有する領域との色相２値画像Ｓ４を作成する
（ＳＴ３）。次に明度Ｉデータによりグレーレベルによ
る２値画像Ｓ１を作成し（ＳＴ４）、グレーレベルの２
値画像Ｓ１と色相２値画像Ｓ４を加算した像を求める
（ＳＴ５）。加算した画像について、測定範囲を指定し
た後（ＳＴ６）、範囲内の非金属介在物について、長
さ、幅、相互間の距離、配列等により順次分類してゆ
く。また、チタン化合物を含む非金属介在物については
図６で説明した方法により非金属介在物のかたまりに含
まれるチタン化合物の面積比αを算出し、比αが１５な
いし３０％以上の時チタン化合物とし、１５ないし３０
％未満の時はチタン化合物以外の非金属介在物として判
別する（ＳＴ７）。このようにしてＪＩＳまたはＡＳＴ
Ｍの規格による検査に色相によるチタン化合物検出の結
果を加えて、表示する（ＳＴ８）。
【００２５】上述の実施例では色相を用いてチタン化合
物の非金属介在物を検出する方法について説明したが、
ニオブＮｂ化合物も特有の色相を有しているので、チタ
ン化合物の場合と同様に色相の２値画像を作成し、この
色相の２値画像と明度Ｉデータによるグレーレベルの２
値画像の加算画像を作成する。この加算画像の各かたま
りについてニオブ化合物の含まれる比αを算出し、この
比αの大きさによりこの非金属介在物がニオブ化合物
か、他の非金属介在物かの分類をすることができる。
物の非金属介在物を検出する方法について説明したが、
ニオブＮｂ化合物も特有の色相を有しているので、チタ
ン化合物の場合と同様に色相の２値画像を作成し、この
色相の２値画像と明度Ｉデータによるグレーレベルの２
値画像の加算画像を作成する。この加算画像の各かたま
りについてニオブ化合物の含まれる比αを算出し、この
比αの大きさによりこの非金属介在物がニオブ化合物
か、他の非金属介在物かの分類をすることができる。
【００２６】また、赤を０°とし時計回りに色相環で４
５°〜７２°の色相を表す橙黄色の化合物がある。この
場合、色相環を２５６に分けて表示すると図５に示すｒ
の値が３６〜５１となる。また、別の例として赤を０°
とし時計回りに色相環の２１０°付近（ｒで１５０前
後）の色相を表す緑色の化合物もある。これらの化合物
もチタン化合物と同様の方法で同定することができる。
なお、色相を定める限界角の範囲は、例えば、チタン化
合物の場合、赤を０°として左右に４５°の範囲は、チ
タン化合物のように彩度が小さい時広くなり、彩度が大
きい時（明瞭な色の時）は狭い範囲となる。
５°〜７２°の色相を表す橙黄色の化合物がある。この
場合、色相環を２５６に分けて表示すると図５に示すｒ
の値が３６〜５１となる。また、別の例として赤を０°
とし時計回りに色相環の２１０°付近（ｒで１５０前
後）の色相を表す緑色の化合物もある。これらの化合物
もチタン化合物と同様の方法で同定することができる。
なお、色相を定める限界角の範囲は、例えば、チタン化
合物の場合、赤を０°として左右に４５°の範囲は、チ
タン化合物のように彩度が小さい時広くなり、彩度が大
きい時（明瞭な色の時）は狭い範囲となる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は色相を用いて非金属介在物を表示することにより、グ
レーレベルを用いた２値画像からでは同定することので
きないチタン化合物などの物質も検出することができ
る。さらに複数の非金属介在物が集まって１つの塊とな
っている場合でも特定の色相によって表されるその塊に
ついて面積の全体面積に対する比を求め、この比の大き
さによりその色相に該当するチタン化合物などの物質を
同定することができる。
は色相を用いて非金属介在物を表示することにより、グ
レーレベルを用いた２値画像からでは同定することので
きないチタン化合物などの物質も検出することができ
る。さらに複数の非金属介在物が集まって１つの塊とな
っている場合でも特定の色相によって表されるその塊に
ついて面積の全体面積に対する比を求め、この比の大き
さによりその色相に該当するチタン化合物などの物質を
同定することができる。
【図１】本発明の実施例を実現する装置のブロック図で
ある。
ある。
【図２】色相環において表現する色を角度で表す状態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】Ｒ，Ｇ，Ｂを各色の濃度を表すベクトルとした
場合、合成ベクトルが描く６角形を説明する図である。
場合、合成ベクトルが描く６角形を説明する図である。
【図４】Ｒ，Ｇ，ＢよりＨへの変換器の回路図である。
【図５】チタンの色相を色相環で示した図である。
【図６】１つの非金属介在物の塊の中に複数の介在物が
混入していたとき、チタン化合物の介在物であるかを判
定する場合の説明図である。
混入していたとき、チタン化合物の介在物であるかを判
定する場合の説明図である。
【図７】画像解析によって非金属介在物を検査するフロ
ー図である。
ー図である。
６ ＣＰＵ ７ 画像処理プロセッサ ８ ＩＨＰ処理プロセッサ ９ 濃淡画像メモリ １０ ２値化メモリ １５ 撮像装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/88 G01N 21/27 G01N 33/20
Claims (2)
- 【請求項１】 非金属介在物を撮像して赤、緑、青より
なる３原色の濃淡画像を得た後、画像を構成する各画素
を前記３原色の濃淡表示より色相で表し、所定の範囲の
色相で表される非金属介在物の領域を求め、一方濃淡度
により２値化した領域を求め、この両領域が隣接又は重
なる部分の面積Ａに対する所定の範囲の色相で表される
面積Ａｉの比α（＝Ａｉ／Ａ）を求め、比αの大きさに
より、所定範囲の色相に対応する物質が非金属介在物に
含まれているかを同定するカラー画像による非金属介在
物の自動的な検査方法。 - 【請求項２】 色相を環で表示したとき前記所定の色相
の範囲が赤を中心に左右約４５°以内であり、前記比α
が１５ないし３０％以上の時、その非金属介在物にはチ
タン化合物が含まれていると同定することを特徴とする
請求項１記載のカラー画像による非金属介在物の自動的
な検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6027154A JP2847665B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | カラー画像による非金属介在物の自動的な検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6027154A JP2847665B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | カラー画像による非金属介在物の自動的な検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07234190A JPH07234190A (ja) | 1995-09-05 |
| JP2847665B2 true JP2847665B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=12213141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6027154A Expired - Fee Related JP2847665B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | カラー画像による非金属介在物の自動的な検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2847665B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4139743B2 (ja) * | 2003-06-12 | 2008-08-27 | 日本軽金属株式会社 | アルミニウムにおける非金属介在物の測定装置 |
| CN111157620B (zh) * | 2020-01-03 | 2022-06-21 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种钢中大尺寸夹杂物的溯源分析方法 |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP6027154A patent/JP2847665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07234190A (ja) | 1995-09-05 |
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