JP2984151B2 - 表面欠陥検出方法 - Google Patents
表面欠陥検出方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば広範囲な鋼板表
面の欠陥を検出する方法に関する。
面の欠陥を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板表面の欠陥、例えばワレ疵，ピンホ
ール等の欠陥を検出する方法として、欠陥部に発生する
漏洩磁束をホール素子や磁気検出コイルにて検出する方
法がある。
ール等の欠陥を検出する方法として、欠陥部に発生する
漏洩磁束をホール素子や磁気検出コイルにて検出する方
法がある。
【０００３】また、他の方法として、鋼板表面を磁化し
た後、蛍光液体と磁粉とを混合した蛍光磁粉を鋼板表面
に塗布し紫外線を照射すると、疵部は漏洩磁束が集中す
るので、そこに蛍光磁粉が集中し、紫外線によってその
部分が強く光ることから目視で観察できる方法がある。
た後、蛍光液体と磁粉とを混合した蛍光磁粉を鋼板表面
に塗布し紫外線を照射すると、疵部は漏洩磁束が集中す
るので、そこに蛍光磁粉が集中し、紫外線によってその
部分が強く光ることから目視で観察できる方法がある。
【０００４】また、他の方法として、特開平２−２２７
６３号公報に見られるごとく、光磁界測定法を用いて疵
部の検出に適用する方法が提案されている。
６３号公報に見られるごとく、光磁界測定法を用いて疵
部の検出に適用する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】漏洩磁束をホール素子
や磁気検出コイルにて検出する方法は、検出範囲が狭い
ため、広い面積を有する鋼板や厚板の深傷の場合は、小
さな磁界検出素子を多数必要とし、また被検材の表面に
近接して配置し相手に追従させる必要がある。
や磁気検出コイルにて検出する方法は、検出範囲が狭い
ため、広い面積を有する鋼板や厚板の深傷の場合は、小
さな磁界検出素子を多数必要とし、また被検材の表面に
近接して配置し相手に追従させる必要がある。
【０００６】しかし、総計で数１００本の信号配線を有
するセンサーヘッドを、高速に移動する鋼帯や厚板に高
速追従させる機構を製作することは非常に困難である
し、またコスト的にも実用的でない。
するセンサーヘッドを、高速に移動する鋼帯や厚板に高
速追従させる機構を製作することは非常に困難である
し、またコスト的にも実用的でない。
【０００７】また、鋼帯表面を磁化した後、蛍光磁粉を
塗布し紫外線を照射し観察する方法は、目視によるため
検査速度に限界があり、また暗室で目を酷使するため作
業環境が悪かった。また更に、特開平２−２２７６３号
公報は、微小欠陥の検出を目的とした点計測に関わるも
のであり前記と同様、広い表面積を有する鋼帯や厚板の
場合は実用的ではない。
塗布し紫外線を照射し観察する方法は、目視によるため
検査速度に限界があり、また暗室で目を酷使するため作
業環境が悪かった。また更に、特開平２−２２７６３号
公報は、微小欠陥の検出を目的とした点計測に関わるも
のであり前記と同様、広い表面積を有する鋼帯や厚板の
場合は実用的ではない。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑み、これを抜本
的に解決し、一つの検出部で広い範囲の表面欠陥検査を
可能とし、高速で且つ高精度な表面欠陥の検出を可能と
する方法を提供することを目的とする。
的に解決し、一つの検出部で広い範囲の表面欠陥検査を
可能とし、高速で且つ高精度な表面欠陥の検出を可能と
する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面欠陥を検
出すべき物体の表面に対して、上部の異なる方位より、
それぞれ異なる単一色光源で照明し、その照明された部
分を少なくとも一台のカラーテレビカメラで前記単一色
光源の光軸方向から撮像し、その撮像画像から特定色抽
出方法によりあらかじめ定めた特定色の画像を抽出し、
その画像より特定の表面欠陥を検出することを特徴とす
る。
出すべき物体の表面に対して、上部の異なる方位より、
それぞれ異なる単一色光源で照明し、その照明された部
分を少なくとも一台のカラーテレビカメラで前記単一色
光源の光軸方向から撮像し、その撮像画像から特定色抽
出方法によりあらかじめ定めた特定色の画像を抽出し、
その画像より特定の表面欠陥を検出することを特徴とす
る。
【００１０】
【実施例】図１に示す図面を参照して本発明の一実施例
を、本発明の作用と共に説明する。図１は本発明の方法
を用いて鋼板表面の欠陥を検査している状況を示す模式
図である。この図において、鋼板１はその断面の一部を
示している。図１に示す鋼板１には割れ疵２（疵幅は一
般的に０．１〜０．５ｍｍ）があり、この割れ疵２を検
出することが、本発明の目的とするところである。例え
ばハゲロンランプ等の光源３および４で、各々６３２．
８ｎｍ（赤色）および４８８ｎｍ（青色）の波長光のみ
を透過させる干渉フィルター５および６を通して、鋼板
表面１２を照明する。７は光源４の照射方向と同一方向
に設置したＲ（赤），Ｇ（緑）およびＢ（青）出力を有
するカラーテレビカメラ７で、このカラーテレビカメラ
７を用いて拡大レンズ８を通して鋼板１の前記照明され
た表面１２を撮像する。
を、本発明の作用と共に説明する。図１は本発明の方法
を用いて鋼板表面の欠陥を検査している状況を示す模式
図である。この図において、鋼板１はその断面の一部を
示している。図１に示す鋼板１には割れ疵２（疵幅は一
般的に０．１〜０．５ｍｍ）があり、この割れ疵２を検
出することが、本発明の目的とするところである。例え
ばハゲロンランプ等の光源３および４で、各々６３２．
８ｎｍ（赤色）および４８８ｎｍ（青色）の波長光のみ
を透過させる干渉フィルター５および６を通して、鋼板
表面１２を照明する。７は光源４の照射方向と同一方向
に設置したＲ（赤），Ｇ（緑）およびＢ（青）出力を有
するカラーテレビカメラ７で、このカラーテレビカメラ
７を用いて拡大レンズ８を通して鋼板１の前記照明され
た表面１２を撮像する。
【００１１】Ｒ，Ｇ，Ｂ各々の画像信号はそれぞれ、Ａ
／Ｄ変換器９で明度に対応したディジタル値（０から２
５５の間の値）に変換し画像フレームメモリー１０に、
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ５１２×５１２画素として記録す
る。のＲ，Ｇ，Ｂ各々の画像データをパーソナルコンピ
ュータ１１で読み込み、かつ５１２×５１２の各画素に
ついて、以下に述べるような処理を行う。即ち各画素ご
との色相角Ｈ（ｒａｄ）を、公知の計算式
／Ｄ変換器９で明度に対応したディジタル値（０から２
５５の間の値）に変換し画像フレームメモリー１０に、
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ５１２×５１２画素として記録す
る。のＲ，Ｇ，Ｂ各々の画像データをパーソナルコンピ
ュータ１１で読み込み、かつ５１２×５１２の各画素に
ついて、以下に述べるような処理を行う。即ち各画素ご
との色相角Ｈ（ｒａｄ）を、公知の計算式
【００１２】
【数１】
【００１３】（ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂは、画像フレームメ
モリー１０上に記録されたＲ，Ｇ，Ｂデ−タが現わす明
度値である。）を用いて算出する。
モリー１０上に記録されたＲ，Ｇ，Ｂデ−タが現わす明
度値である。）を用いて算出する。
【００１４】この計算処理を行うと、カラーテレビカメ
ラ７のＲ，Ｇ，Ｂ各画像信号値から各画素ごとに色相角
Ｈ（ｒａｄ）に変換することができ、カラーテレビカメ
ラ７で撮像した画像中の全ての色に対して１変換のみで
表現することができる。
ラ７のＲ，Ｇ，Ｂ各画像信号値から各画素ごとに色相角
Ｈ（ｒａｄ）に変換することができ、カラーテレビカメ
ラ７で撮像した画像中の全ての色に対して１変換のみで
表現することができる。
【００１５】さて、通常、鋼板１の表面に疵が無い時は
鋼板１の表面１２は光源３および４ならびに干渉フィル
ター５および６からなる赤および青色による照明がされ
ているため、赤および青色の混合色である紫色となって
いる。
鋼板１の表面１２は光源３および４ならびに干渉フィル
ター５および６からなる赤および青色による照明がされ
ているため、赤および青色の混合色である紫色となって
いる。
【００１６】ところが、図１に示すように、鋼板表面１
２に割れ疵２ごときものがあると、割れ疵２の上部１３
には光源３および赤色干渉フィルター５からなる照明装
置の光が当たらないため、光源４および青色干渉フィル
ター６からなる照明装置の光のみによる照明となり、よ
ってこの割れ疵２の上部１３は、光源４および青色干渉
フィルター６の照明装置と同一方向に設置したカラーテ
レビカメラ７の撮像画像は青色となる。従って（１）式
においてＲ，Ｇの値が零であるため色相角Ｈ（ｒａｄ）
の値は、πを円周率３．１４１５９２・・・とする時、
２に割れ疵２ごときものがあると、割れ疵２の上部１３
には光源３および赤色干渉フィルター５からなる照明装
置の光が当たらないため、光源４および青色干渉フィル
ター６からなる照明装置の光のみによる照明となり、よ
ってこの割れ疵２の上部１３は、光源４および青色干渉
フィルター６の照明装置と同一方向に設置したカラーテ
レビカメラ７の撮像画像は青色となる。従って（１）式
においてＲ，Ｇの値が零であるため色相角Ｈ（ｒａｄ）
の値は、πを円周率３．１４１５９２・・・とする時、
【００１７】
【数２】
【００１８】となり、またその他の部分は前述の如く
赤，青の混合色であるため（１）式を用いると、Ｇの値
は零であり、赤および青の値を仮に１００とすると、
赤，青の混合色であるため（１）式を用いると、Ｇの値
は零であり、赤および青の値を仮に１００とすると、
【００１９】
【数３】
【００２０】となる。
【００２１】ここで、パーソナルコンピュータ１１で、
（１）式の算出値があらかじめ設定した特定の値の範囲
内にある時のみ１とし、それ以外の値の時は０とするよ
うにあらかじめプログラムしておき、今この特定の範囲
を例えば（１／３）±０．１・π（ｒａｄ）とあらかじ
め設定しておけば、前述の如く疵２の上部１３は（２）
式による色相角Ｈ（ｒａｄ）の算出値が（１／３）・π
±０．１（ｒａｄ）の範囲内に入るので１となり、それ
以外は０となるので、疵２を識別することができる。
（１）式の算出値があらかじめ設定した特定の値の範囲
内にある時のみ１とし、それ以外の値の時は０とするよ
うにあらかじめプログラムしておき、今この特定の範囲
を例えば（１／３）±０．１・π（ｒａｄ）とあらかじ
め設定しておけば、前述の如く疵２の上部１３は（２）
式による色相角Ｈ（ｒａｄ）の算出値が（１／３）・π
±０．１（ｒａｄ）の範囲内に入るので１となり、それ
以外は０となるので、疵２を識別することができる。
【００２２】この各画素毎に１または０に変換された信
号より、どの位置に疵部があるか、或いはこの値が１と
なった時のみ疵部であるとの警報を出力することは公知
の技術で容易に行える。
号より、どの位置に疵部があるか、或いはこの値が１と
なった時のみ疵部であるとの警報を出力することは公知
の技術で容易に行える。
【００２３】なお、本実施例では赤，青の照明を用いた
が、これに限ったもので無く、他の色、例えば緑，黄，
青色の照明を用いても、前記特定のあらかじめ設定した
範囲内を前記の要領で疵部のみの色に対応させておけば
良い。
が、これに限ったもので無く、他の色、例えば緑，黄，
青色の照明を用いても、前記特定のあらかじめ設定した
範囲内を前記の要領で疵部のみの色に対応させておけば
良い。
【００２４】また、照明の方向を図１に示した方向に対
して９０°ずらせておけば、図１の場合に識別困難であ
る割れ疵２と直交する（即ち、図１の場合の疵を縦とす
るならば、横方向の）割れ疵に対しても識別可能とな
る。但し、両直交方向の割れ疵を同時に識別するために
は、それぞれの照明装置の色を異なるものとしておき、
前記あらかじめ設定した特定の値の範囲内を縦，横，各
々の疵部の色に対応した範囲内になるようにあらかじめ
設定しておけば（１）式の算出結果に基づき、縦，横の
いずれを問わず疵部を識別することができる。
して９０°ずらせておけば、図１の場合に識別困難であ
る割れ疵２と直交する（即ち、図１の場合の疵を縦とす
るならば、横方向の）割れ疵に対しても識別可能とな
る。但し、両直交方向の割れ疵を同時に識別するために
は、それぞれの照明装置の色を異なるものとしておき、
前記あらかじめ設定した特定の値の範囲内を縦，横，各
々の疵部の色に対応した範囲内になるようにあらかじめ
設定しておけば（１）式の算出結果に基づき、縦，横の
いずれを問わず疵部を識別することができる。
【００２５】また、照明の方向を図１に示した方向に対
して０°または９０°に限らず複数の異なる角度から、
それぞれ異なる単一色の照明を行い、前記あらかじめ設
定した特定の値の範囲内を、各方位の疵部に対応させて
おけば、前記同様にして（１）式の算出結果に基づき、
あらゆる方向の疵部を検出することができる。
して０°または９０°に限らず複数の異なる角度から、
それぞれ異なる単一色の照明を行い、前記あらかじめ設
定した特定の値の範囲内を、各方位の疵部に対応させて
おけば、前記同様にして（１）式の算出結果に基づき、
あらゆる方向の疵部を検出することができる。
【００２６】また、本発明の方法によれば、これ迄述べ
たような割れ疵のみならず、図１の１４のような、くぼ
み疵やピンホール疵に対しても、その部分は光源３，４
および干渉フィルター５，６からなる照明光の当たり方
が疵のない正常部と異なり従ってその部分のみ異なった
色となるので、同様にしてくぼみ疵やピンホール疵の識
別が可能である。
たような割れ疵のみならず、図１の１４のような、くぼ
み疵やピンホール疵に対しても、その部分は光源３，４
および干渉フィルター５，６からなる照明光の当たり方
が疵のない正常部と異なり従ってその部分のみ異なった
色となるので、同様にしてくぼみ疵やピンホール疵の識
別が可能である。
【００２７】図２は割れ疵と、ピンホール疵を有する鋼
板表面に本発明の方法を実際に適用した検出結果の模式
図である。この図で、２１は鋼板表面、２２は割れ疵、
２３はピンホール疵を示している。
板表面に本発明の方法を実際に適用した検出結果の模式
図である。この図で、２１は鋼板表面、２２は割れ疵、
２３はピンホール疵を示している。
【００２８】また、本実施例では特定の色を識別する方
法として、公知の（１）式を用いたが、必ずしもこれに
限ったものでは無く、他の公知の方法例えば輝度信号Ｙ
から色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を用いても特定の
色みのを識別することができ、その識別信号を用いて本
発明の方法に適用すれば、前記と同様にして疵部を識別
できる。
法として、公知の（１）式を用いたが、必ずしもこれに
限ったものでは無く、他の公知の方法例えば輝度信号Ｙ
から色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を用いても特定の
色みのを識別することができ、その識別信号を用いて本
発明の方法に適用すれば、前記と同様にして疵部を識別
できる。
【００２９】また、本発明の実施例では疵部の識別にパ
ーソナルコンピュータ１１を用いたが、（１）式の計算
処理をアナログ演算器を用い、また前記特定の値の範囲
内の時みのオンとなるような公知のアナログウィンドコ
ンパレータを用いても本発明の実施例に比べて若干精度
は劣ると考えられてるがほぼ同様な結果を得ることがで
きる。この場合、アナログ処理によるためパーソナルコ
ンピュータで処理する場合のように計算処理時間がかか
らず、実時間で処理結果が得られるので疵部識別の高速
化を計ることができる。
ーソナルコンピュータ１１を用いたが、（１）式の計算
処理をアナログ演算器を用い、また前記特定の値の範囲
内の時みのオンとなるような公知のアナログウィンドコ
ンパレータを用いても本発明の実施例に比べて若干精度
は劣ると考えられてるがほぼ同様な結果を得ることがで
きる。この場合、アナログ処理によるためパーソナルコ
ンピュータで処理する場合のように計算処理時間がかか
らず、実時間で処理結果が得られるので疵部識別の高速
化を計ることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によればテレビカメラを用いた方
法であるため、２次元式に検査することができるため、
一つの検出部で広範囲の表面欠陥検査を可能とする。ま
た非接触で離れた所から検査できるため、従来の磁気的
方法のように検出部を検査対象の鋼板に追従させる必要
がなく鋼板が多少振動しても高精度な表面欠陥検査を可
能とする。また、全く入手を介することが無いので高速
にかつ長期間連続して検査することができる。
法であるため、２次元式に検査することができるため、
一つの検出部で広範囲の表面欠陥検査を可能とする。ま
た非接触で離れた所から検査できるため、従来の磁気的
方法のように検出部を検査対象の鋼板に追従させる必要
がなく鋼板が多少振動しても高精度な表面欠陥検査を可
能とする。また、全く入手を介することが無いので高速
にかつ長期間連続して検査することができる。
【図１】 本発明を実施態様を示し側面図であり、鋼板
１は断面を示す。の実施例を示す図である
１は断面を示す。の実施例を示す図である
【図２】 本発明により得られる鋼板表面の欠陥像を示
す平面図である。
す平面図である。
１：鋼板 ２：割れ疵 ３，４：光源 ５：632.8nm干渉
フィルター ６：488nm干渉フィルター ７：カラーテレビ
カメラ ８：レンズ ９：Ａ／Ｄ変換器 １０：画像フレームメモリー １１：パーソナル
コンピュータ １２：鋼板表面 １３：割れ疵の上
部 １４：くぼみ（ピンホール）疵 ２１：鋼板表面 ２２：割れ疵（模式図） ２３：ピンホール
疵（模式図）
フィルター ６：488nm干渉フィルター ７：カラーテレビ
カメラ ８：レンズ ９：Ａ／Ｄ変換器 １０：画像フレームメモリー １１：パーソナル
コンピュータ １２：鋼板表面 １３：割れ疵の上
部 １４：くぼみ（ピンホール）疵 ２１：鋼板表面 ２２：割れ疵（模式図） ２３：ピンホール
疵（模式図）
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/89 G01B 11/30
Claims (1)
- 【請求項１】表面欠陥を検出すべき物体の表面に対し
て、上部の異なる方位より、それぞれ異なる単一色光源
で照明し、その照明された部分を少なくとも一台のカラ
ーテレビカメラで前記単一色光源の光軸方向から撮像
し、その撮像画像から特定色抽出方法によりあらかじめ
定めた特定色の画像を抽出し、その画像より特定の表面
欠陥を検出する表面欠陥検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235956A JP2984151B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 表面欠陥検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235956A JP2984151B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 表面欠陥検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682389A JPH0682389A (ja) | 1994-03-22 |
| JP2984151B2 true JP2984151B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=16993707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4235956A Expired - Lifetime JP2984151B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 表面欠陥検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984151B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102717012A (zh) * | 2011-08-03 | 2012-10-10 | 程乃士 | 高效精密闭环轧机 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100442643B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2004-08-02 | 주식회사 포스코 | 온라인으로 공급되는 열연바의 검출장치 및 그 검출방법 |
| KR100345724B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2002-07-27 | 주식회사 포스코 | 다파장 광원과 칼라씨씨디 카메라를 이용한 강판의 표면흠검출장치 |
| KR100391428B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2003-07-12 | 현대자동차주식회사 | 크랭크 샤프트 크랙 인라인 검사 시스템 및 그 방법 |
| JP3989739B2 (ja) * | 2002-01-24 | 2007-10-10 | ユニバーサル製缶株式会社 | 検査装置 |
| FI20060331A0 (fi) * | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Kari Seppaelae | Menetelmä ja laitteisto muodon mittauksen/tunnistukseen |
| KR101249168B1 (ko) | 2009-12-18 | 2013-03-29 | 주식회사 포스코 | 냉간압연에서의 품질이상 예지 시스템과 그 방법 |
| JP6969500B2 (ja) * | 2018-05-28 | 2021-11-24 | 日本製鉄株式会社 | ダル仕上げ材表面の良否判定方法及び良否判定装置 |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP4235956A patent/JP2984151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102717012A (zh) * | 2011-08-03 | 2012-10-10 | 程乃士 | 高效精密闭环轧机 |
| CN102717012B (zh) * | 2011-08-03 | 2014-10-22 | 程乃士 | 高效精密闭环轧机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682389A (ja) | 1994-03-22 |
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