JP3254599B2

JP3254599B2 - 異常検出装置

Info

Publication number: JP3254599B2
Application number: JP13490696A
Authority: JP
Inventors: 靖夫櫛田; 孝三前田; 鶴和有村; 雄二穂積
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; JFE Engineering Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 2002-02-12
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: JPH09318557A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱間状態の材料の傷
を光学的に検出する装置に関し、特に搬送ライン上を移
動中の熱間状態にある形鋼の微小な傷の検出に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】熱間状態にある鋼材の表面に傷が存在す
ると、その部分の冷却速度が変化することから温度差を
生じる。この傷部分に生じた温度差による輻射光の輝度
の変化を光学的に検出することにより、熱間状態にある
鋼材の表面傷の検査が可能である。

【０００３】また、レーザー等の光源を用いて、その光
を熱間状態にある鋼材の表面に照射し、その反射光の変
化から傷を検出する方法も一般的である。前記鋼材の表
面に傷が存在すると、その傷の凹凸により照射された光
が散乱することから、その反射光が変化する。被検査材
である鋼材がそれほど高温でない場合には、光源の波
長、受光スペクトル特性及び受光フィルターの特性を適
当に選定することにより、鋼材からの反射光と輻射光を
分離して検出することができるが、鋼材の温度が高くな
ると、鋼材からの反射光と輻射光との分離が困難になる
ため、非常に高エネルギーの光源を使用する、あるいは
光源の光を符号化して照射した光と受光した光との相関
をとり、反射光を識別する等の工夫が必要になる。

【０００４】図５は例えば特開昭６１−９１５４４号公
報に開示されている従来の熱間金属材料の表面欠陥検出
方法における探傷カメラの光学構成を示すブロック図で
ある。図において、５１は熱輻射感知用リニアアレイイ
メージセンサー、５２は反射光感知用リニアアレイイメ
ージセンサー、５３は被検査材である熱間の鋳造鋼片、
５４はレンズ、５５はレンズ絞り調整装置、５６はイメ
ージセンサー駆動増幅回路である。

【０００５】鋳造鋼片５３からの輻射光の輝度は鋳造鋼
片５３の温度によって大きく変化するため、熱輻射感知
用リニアアレイイメージセンサー５１はその輝度の変化
に対して感知可能なダイナミックレンジを有する必要が
ある。しかしながら鋳造鋼片５３の広い温度範囲に対応
可能な大きなダイナミックレンジを有するリニアアレイ
イメージセンサーを採用すると、逆に傷による比較的小
さい輝度の変化の検出が困難になってしまう。そこで傷
の検出が可能な範囲のダイナミックレンジを有するリニ
アアレイイメージセンサーを採用し、鋳造鋼片５３から
の輻射光をレンズ絞り調整装置５３によって絞り込み、
絞り込みがなお不足するときにはイメージセンサー駆動
増幅回路５６により熱輻射感知用リニアアレイイメージ
センサー５１の走査周期を変えて、受光時間を制御する
ことにより、常に熱輻射感知用リニアアレイイメージセ
ンサー５１の露光感度水準を一定に保っている。

【０００６】一方、鋳造鋼片５３からの反射光の輝度
は、鋳造鋼片５３の表面性状、特にスケールの発生の有
無による表面反射率の変化によって大きく影響される。
したがって、反射光感知用リニアアレイイメージセンサ
ー５１においては、鋳造鋼片５３の温度変化に伴う輻射
光の輝度変化と表面反射率の変化に伴う反射光の輝度変
化の両方に対処するため、レンズ絞り調整装置５３によ
る絞り込み及びイメージセンサー駆動増幅回路５６によ
る受光時間の制御を行っている。

【０００７】図６は可視域の自己発光を生じるまでには
至らない程度の温度分布を有するＨ形鋼の従来の異常検
出装置の構成を示すブロック図である。図において、１
は被検査材であるＨ形鋼、２は前記Ｈ形鋼１の移動方
向、３は前記Ｈ形鋼１の移動量を検出する移動量検出
器、４は前記Ｈ形鋼１から発せられる光、５は前記Ｈ形
鋼１からの光を集光する第一の光学系、６は前記第一の
光学系５が集光した光、７は前記光６を受光して電気信
号に変換する第一の受光素子、８は前記第一の受光素子
７が出力する電気信号、９は前記電気信号８を入力して
映像信号に変換する信号処理部、１０は前記移動量検出
器３からの移動量パルス、１１は前記信号処理部９から
の映像信号、１２は前記映像信号１１を入力して前記Ｈ
形鋼１の異常部分を検出する検出部である。Ｈ形鋼１は
ローラーコンベア上を移動方向２の方向へ搬送されてい
る。Ｈ形鋼１の移動量は移動量検出器３で検出され、移
動パルス１０として信号処理部９に入力される。第一の
受光素子７は、例えば多数のフォトダイオードを一列に
並べた１次元のラインセンサーである。このラインセン
サーにより、１次元の光の輝度分布が電気信号に変換さ
れ、信号処理部に入力される。信号処理部９では入力し
た１次元の輝度分布の電気信号を、移動量検出器３から
入力した移動量パルス１０によって、Ｈ形鋼１の移動距
離に比例させて２次元に並び変えることにより、映像信
号１１として検出部１２に出力する。Ｈ形鋼１に傷があ
ると、その部分の温度が低下することにより、映像信号
１１における電圧値が低くなる。検出部１２では、傷の
有無あるいは有害度を判定するための予め決められた基
準電圧と比較して、映像信号１１の電圧値がその値以下
のときに、傷と判定し、異常信号を発信する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図７は圧延直後の冷却
過程初期の熱間状態にあるＨ形鋼の輝度の分布を示す輝
度分布図である。Ｈ形鋼のフランジの部分は、ウェブの
部分に比べて板厚が厚く熱容量が大きいため、温度の下
がりかたが少なく、材料の部位によって温度が大きく変
化し、材料全体に大きな温度分布を生じている。そのた
め、傷による小さな光の輝度の変化に、被検査材の温度
分布による輻射光の大きな輝度の変化が重疂されてしま
う。

【０００９】このような温度分布を持つ熱間材料の傷を
上記の従来の異常検出装置で検出しようとすると、幅の
広いダイナミックレンジを有する受光素子を用いて被検
査材から発せられる光を受光し、受光素子が出力する電
気信号をフィルター処理して傷による光の輝度の変化を
分離、抽出する方法、同様に幅の広いダイナミックレン
ジを有する受光素子を用いて、受光した光の生の輝度分
布とその生の輝度分布を移動平均処理した分布との差を
とることにより、被検査材の温度分布による輻射光の輝
度の変化を除去又は軽減して傷による輝度の変化を検出
する方法、さらには、フランジ部分とウェブ部分の温度
があらかじめ判明している場合には、同様に幅の広いダ
イナミックレンジを有する受光素子を用いてそれぞれの
部位毎に異常判定のための基準電圧の設定を行う方法等
が考えられる。しかしながら、いずれの方法においても
幅の広いダイナミックレンジを有する受光素子を必要と
するため、微小な傷の輝度の変化をとらえることが困難
となり、傷の検出精度が低下してしまう。特にＨ形鋼の
フランジ面のウェブ側の境界付近に存在する傷を精度よ
く安定して検出することは非常に困難である。さらにこ
れらの処理をリアルタイムで実現するためには、高速の
プロセッサーや特殊なソフトウェアを必要とするため、
コスト及び開発期間面でのデメリットも多い。

【００１０】一方、微小な傷を検出するためには傷によ
る輝度の変化を着実に捕らえられるように、受光素子の
受光感度を可能な限り高めるほうがよいが、受光感度を
高めると、受光可能な輝度の範囲、すなわち受光素子の
ダイナミックレンジは狭くなり、受光視野内に広い温度
分布を有する被検査材の異常検出は困難になる。

【００１１】さらに、被検査材の温度が異なる部位から
の光が受光されないように、機械的にマスキングする方
法もあるが、機構が複雑になること及びマスキングした
部位の異常を検出できないという本質的な問題がある。

【００１２】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、温度が部位によって異なり、
輻射光の輝度が一様でない熱間状態の被検査材に対して
も、欠陥検出力を低下させることなく、微小な傷も安定
して精度よく検出できる異常検出装置を得ることを目的
とする。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る異常検出装
置においては、熱間状態にある被検査材から発せられる
光を集光する第一の光学系と、該第一の光学系が集光し
た光を受光して電気信号に変換する第一の受光素子と、
該第一の受光素子が出力する電気信号を入力して映像信
号に変換する信号処理部と、該信号処理部が出力する映
像信号を入力して前記被検査材の異常部分を検出する検
出部と、前記被検査材から発せられる光を集光する第二
の光学系と、該第二の光学系が集光した光を受光して、
設定された空間周波数以下の空間周波数を有する輝度分
布を検出し、電気信号に変換する第二の受光素子と、該
第二の受光素子が出力する電気信号を入力して、前記検
出された輝度分布が平坦になるような透過率パターンを
決定し、透過率パターン制御信号を出力するパターン発
生部と、該パターン発生部が出力する透過率パターン制
御信号を入力し、光の透過率パターンを制御する液晶と
を有し、前記液晶は、前記被検査材と前記第一の光学系
との間に配置したことを特徴とする。ここで、設定され
た空間周波数とは、上記の説明通りである。このため、
温度が部位によって異なり、輻射光の輝度が一様でない
熱間状態にある被検査材に対しても、欠陥検出力を低下
させることなく、微小な傷も安定して精度よく検出でき
る。

【００１６】本発明に係る異常検出装置においては、熱
間状態にある被検査材から発せられる光を集光する第一
の光学系と、該第一の光学系が集光した光を受光して電
気信号に変換する第一の受光素子と、該第一の受光素子
が出力する電気信号を入力して映像信号に変換する信号
処理部と、該信号処理部が出力する映像信号を入力して
前記被検査材の異常部分を検出する検出部と、前記被検
査材から発せられる光を集光する第二の光学系と、該第
二の光学系が集光した光を受光して、設定された空間周
波数以下の空間周波数を有する輝度分布を検出し、電気
信号に変換する第二の受光素子と、該第二の受光素子が
出力する電気信号を入力して、前記検出された輝度分布
が平坦になるように透過率パターンを決定し、透過率パ
ターン制御信号を出力するパターン発生部と、該パター
ン発生部が出力する透過率パターン制御信号を入力し、
光の透過率パターンを制御する液晶とを有し、前記液晶
は、前記第一の光学系と前記第一の受光素子との間に配
置したことを特徴とする。ここで、設定された空間周波
数とは、上記の説明通りである。このため、温度が部位
によって異なり、輻射光の輝度が一様でない熱間状態に
ある被検査材に対しても、欠陥検出力を低下させること
なく、微小な傷も安定して精度よく検出できる。

【００１７】本発明に係る異常検出装置においては、熱
間状態にある被検査材から発せられる光を集光する第一
の光学系と、該第一の光学系が集光した光を二分する分
離器と、前記二分された前記第一の光学系から発せられ
る光の一方を受光して電気信号に変換する第一の受光素
子と、該第一の受光素子が出力する電気信号を入力して
映像信号に変換する信号処理部と、該信号処理部が出力
する映像信号を入力して前記被検査材の異常部分を検出
する検出部と、前記二分された前記第一の光学系から発
せられる光のもう一方を受光して、設定された空間周波
数以下の空間周波数を有する輝度分布を検出し、電気信
号に変換する第二の受光素子と、該第二の受光素子が出
力する電気信号を入力して前記検出された輝度分布が平
坦になるような透過率パターンを決定し、透過率パター
ン制御信号を出力するパターン発生部と、該パターン発
生部が出力する透過率パターン制御信号を入力し、光の
透過率パターンを制御する液晶とを有し、前記液晶は、
前記分離器と前記第一の光学系との間に配置したことを
特徴とする。ここで、設定された空間周波数とは、上記
の説明通りである。このため、温度が部位によって異な
り、輻射光の輝度が一様でない熱間状態にある被検査材
に対しても、欠陥検出力を低下させることなく、微小な
傷も安定して精度よく検出できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の第１の実施の形態に係る
熱間状態にあるＨ形鋼の表面傷を検出する装置の構成を
示すブロック図であり、図５に示された符号と同一符号
のものは同一又は相当部を示すものとし、１は被検査材
である熱間状態のＨ形鋼、２は前記Ｈ形鋼１の移動方
向、３は前記Ｈ形鋼１の移動量を検出する移動量検出
器、４は前記Ｈ形鋼１から発せられる光、５は前記Ｈ形
鋼１からの光を集光する第一の光学系、６は前記第一の
光学系５が集光した光、７は前記光６を受光して電気信
号に変換する第一の受光素子、８は前記第一の受光素子
７が出力する電気信号、９は前記電気信号８を入力して
映像信号に変換する信号処理部、１０は前記移動量検出
器３が出力する移動量パルス、１１は前記信号処理部９
が出力する映像信号、１２は前記映像信号１１を入力し
て前記Ｈ形鋼１の異常部分を検出する検出部である。１
３は前記Ｈ形鋼１から発せられる光、１４は前記光１３
を集光する第二の光学系、１５は前記第二の光学系１４
が集光した光、１６は前記光１５を受光して、設定され
た空間周波数以下の空間周波数を有する輝度分布を検出
し、電気信号に変換する第二の受光素子、１７は前記第
二の受光素子が出力する電気信号、１８は前記電気信号
１７を入力して、前記検出された輝度分布が平坦になる
ように透過率パターンを決定し、透過率パターン制御信
号を出力するパターン発生部、１９は前記パターン発生
部１８が出力する透過率パターン制御信号、２０は前記
透過率パターン制御信号１９を入力して、光の透過率パ
ターンを制御する液晶である。

【００１９】ここで、第一の光学系５及び第二の光学系
１４は、第一の受光素子７及び第二の受光素子１６のそ
れぞれにＨ形鋼１から発せられる光を予め決められた倍
率で結像させるためのレンズ系である。また第一の受光
素子７及び第二の受光素子１６としては、多数のフォト
ダイオードを一列に並べた一次元のラインセンサーを使
用し、これを構成する各素子はＨ形鋼１の移動方向とは
直角の方向である幅方向に配列する。第一の光学系５及
び第一の受光素子７は検出すべき傷の大きさに応じた空
間分解能及び受光感度が得られるように、両者の配置、
倍率並びに受光素子のダイナミックレンジ及び素子数等
を決定する。一方第二の光学系１４及び第二の受光素子
１６は、Ｈ形鋼１の幅方向に対して第一の光学系５及び
第一の受光素子７と同一の受光視野になるように配置
し、Ｈ形鋼１の受光視野内の温度がその部位によって異
なることにより生じる輝度分布の空間周波数以下の空間
周波数を有する輝度分布を検出できるようなダイナミッ
クレンジと空間分解能が得られるように、両者の配置、
倍率並びに受光素子のダイナミックレンジ及び素子数等
を決定する。第二の受光素子１６が検出する輝度分布の
空間周波数のうち、その最大値が設定された空間周波数
となる。すなわち、第二の受光素子１６は、設定された
空間周波数以下の空間周波数を有する輝度分布を検出す
る。設定された空間周波数は、例えばＨ形鋼１の部位に
よって温度が異なることにより生じた輝度分布の空間周
波数を予め計測しておく、あるいはシミュレーション解
析によって、Ｈ形鋼１の部位によって温度が異なること
により生じる輝度分布の空間周波数を求める等の方法に
より決定する。

【００２０】なお、第一の受光素子７及び第二の受光素
子１６に、１次元もしくは２次元のＣＣＤセンサーを使
用してもよい。またこれらの受光感度域は赤外域であっ
てもあるいはそれ以外であってもよい。

【００２１】次にその動作を説明する。第二の受光素子
１６はそのダイナミックレンジが広いことから、Ｈ形鋼
１の部位による温度変化がかなり大きい場合でも、飽和
あるいは輝度不足を生じることなくＨ形鋼１からの輻射
光の輝度分布を捕らえることができる。第二の受光素子
１６のダイナミックレンジは第一の受光素子７に比べて
広く、また空間分解能は第一の受光素子７のそれに比べ
て粗くなる。その結果、受光視野を第二の受光素子１６
の素子数で区割りしたそれぞれの区分毎に受光輝度が平
均化されることになり、傷による高い空間周波数の輝度
変化は除去され、Ｈ形鋼１の部位による温度変化に起因
した比較的低い空間周波数の輝度分布のみが検出された
電気信号が受光素子１６より出力される。一般的に空間
分解能が粗い素子は受光可能な輝度の許容値が大きいの
で、絞りの詳細な調整は不要であり、Ｈ形鋼１からの光
を直接受光させてもよい。パターン発生部１８は、第２
の受光素子１６が出力した光の輝度分布の電気信号１７
を入力し、第一の受光素子７が受光する光の輝度分布が
予め決められた許容範囲内に入リかつ一様になるように
液晶２０の透過率パターンを決定し、決定された透過率
パターンになるように液晶２０を制御するため、透過率
パターン制御信号１９を出力する。液晶２０は入力した
透過率パターン制御信号１９に基づき各素子の透過率を
調整する。

【００２２】すなわち、Ｈ形鋼１から発せられる光４
は、液晶２０を透過した後、第一の光学系５により集光
されるが、液晶２０の透過率パターンが制御されること
により、前記光４の輝度の高い部分は、液晶２０の透過
率の低い部分を透過し、前記光４の輝度の低い部分は液
晶２０の透過率の高い部分を透過する。その結果、第一
の光学系５に集光される光の輝度は、Ｈ形鋼１の温度分
布に起因した比較的空間周波数の低い変動分が平坦化さ
れ、傷部以外は均一化された空間分布となる。液晶２０
を用いたことにより、輝度分布の調整は非常に容易であ
る。なお、液晶２０は１次元又は２次元の受光視野に対
応した寸法のものを選択する。

【００２３】ここで液晶２０は、第一の光学系５から離
し、Ｈ形鋼１の側に近付けて設置する。これにより、空
間的なフィルターの機能が生かされ、光の輝度分布の平
坦化が容易になる。

【００２４】なお液晶２０の透過率パターンの制御応答
に要する時間とＨ形鋼１が第二の光学系１４の集光位置
から第一の光学系５の集光位置まで移動する時間が同期
するように両光学系５及び１４の配置及び制御定数等を
決定する必要がある。ただし、Ｈ形鋼１の幅方向の輻射
光の輝度分布がその移動方向に一定の場合は、同期の必
要はない。また、サイドガイド及びピンチロール等を使
用して、第二の光学系１４による集光位置から第一の光
学系５による集光位置までＨ形鋼１が移動する間、Ｈ形
鋼１の幅方向及び上下方向のずれが生じないようにす
る。

【００２５】本実施の形態１によれば、Ｈ形鋼１のサイ
ズや位置の変動により受光視野内のＨ形鋼１の輝度分布
が変動しても、機械的なマスキングのような可動部を必
要とせずに高速で自動追従することができ、高速搬送ラ
インにおいても、Ｈ形鋼１の微小な傷を安定して検出す
ることができる。

【００２６】図２は第一の受光素子７が出力する電気信
号８を入力した信号処理部９が出力する映像信号１１の
一走査線上の信号図である。被検査材であるＨ形鋼１が
温度分布を持っていても映像信号１１における傷部分を
除く輝度信号強度は均一化されるため、単純な閾値の設
定だけで傷の検出が可能である。

【００２７】なお、上記では、設定された空間周波数以
下の空間周波数を有する輝度分布がＨ形鋼１の温度がそ
の部位によって異なることにより生じる場合について説
明したが、本実施の形態１では、Ｈ形鋼１の表面の反射
率及び放射率がその部位によって異なる結果生じる輝度
分布に対しても、同様の効果を得ることができる。

【００２８】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２に係る異常検出装置の構成を示すブロック図であり、
図中１〜１９は図１と同一のものであり、それぞれ前記
実施の形態１と同じ働きをする。２１は前記液晶２０と
同じ働きをする小型の液晶である。本実施の形態２で
は、小型の液晶２１を第一の光学系５と第一の受光素子
７との間に配置することにより、前記実施の形態１と同
様の効果を得ることができる。１次元又は２次元の小型
の液晶２１を使用できるため、低廉なコストでの装置化
が可能である。

【００２９】実施の形態３．図４は本発明の実施の形態
３に係る異常検出装置の構成を示すブロック図である。
図中１〜１２及び１６〜１９は図１と同一のものであ
り、それぞれ前記実施の形態１と同じ働きをする。２１
は図３と同一のものであり、前記実施の形態２と同じ働
きをする。２２は第一の光学系５が集光した光を二分
し、第一の受光素子７及び第二の受光素子１６のそれぞ
れに受光させるためのハーフミラーである。本実施の形
態３は、Ｈ形鋼１の幅方向の輻射光の輝度分布がその移
動方向に一定である場合に適用可能であり、Ｈ形鋼１か
ら発せられる光を集光する光学系を一つにして、前記実
施の形態１と同様の効果を得るようにしたものである。
光学系を一つにしたことにより、装置を小型化できる。
なおサイドガイド及びピンチロール等を使用して、小型
の液晶２１の透過率パターンの制御応答に要する時間内
はＨ形鋼１の幅方向及び上下方向の位置が変化しないよ
うにする。

【００３０】実施の形態４．また、レーザー等の光源を
用いて、その光をＨ形鋼１の表面に照射し、その反射光
の変化からＨ形鋼１の異常を検出してもよい。この場
合、受光素子７は熱間状態にあるＨ形鋼１が自ら発する
輻射光と上記光源の反射光の両方を受光することになる
が、Ｈ形鋼１が可視域の輻射光を発するような高温の状
態の場合には、Ｈ形鋼１が発する輻射光の輝度が非常に
大きくなるため、上述の実施の形態と同様に、Ｈ形鋼１
の部位により温度が異なることにより生じる輝度分布を
平坦化した光を、受光素子７に受光させて、傷を検出す
る。

【００３１】実施の形態５．以上の実施の形態において
は、Ｈ形鋼１が搬送中の場合の異常検出について例示し
たが、Ｈ形鋼１を停止させて、異常を検出する側がＨ形
鋼１の長手方向に移動して、Ｈ形鋼１の全長検査を行っ
てもよい。

【００３２】実施の形態６．また第一の受光素子７及び
第二の受光素子１６として２次元のイメージセンサーを
使用して、一定の面積毎に異常検出を行ってもよい。

【００３３】実施の形態７．なお、上述の実施の形態に
おいては、Ｈ形鋼を被検査材としたときを例示したが、
本発明ではそれに限定されるものではなく、被検査材が
熱間状態にあるレールやＩ形鋼等のその他の鋼材、各種
金属材料の鋳造品、及びセラミック材料等にも利用でき
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。

【００３５】部位によって温度が異なり、輻射光の輝度
が一様でない熱間状態にある被検査材に対しても、欠陥
検出力を低下させることなく、微小な傷による輝度の変
化を安定して精度よく検出できる。また、受光前の光の
段階で、傷部以外の輝度分布が平坦化されるため、簡単
な映像信号の処理で微小な傷の検出が可能である。さら
に、高速搬送ラインにおいて、被検査材のサイズや位置
が変動しても、高速で追従でき、熱間状態にある被検査
材の傷を安定して検出することができる。

【００３６】光の透過率パターンの制御に液晶を用いて
いるので、熱間状態にある被検査材から発せられる光の
輝度分布の調整が容易である。

【００３７】液晶は被検査材と第一の光学系との間に配
置したので、被検査材から発せられる光の輝度分布の平
坦化が容易である。

【００３８】液晶は第一の光学系と第一の受光素子との
間に配置したので、小型の液晶を用いることができ低廉
なコストで装置化できる。

【００３９】第二の光学系が不要であり、装置が小型化
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る異常検出装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る異常検出装置
の信号処理部が出力する映像信号図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る異常検出装置
の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る異常検出装置
の構成を示すブロック図である。

【図５】従来の熱間金属材料の表面欠陥検出方法におけ
る探傷カメラの光学構成を示すブロック図である。

【図６】従来の異常検出装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】圧延直後の熱間状態にあるＨ形鋼の輝度の分布
を示す輝度分布図である。

【符号の説明】

１被検査材２被検査材の移動方向３移動量検出器４被検査材から発せられる光５第一の光学系６第一の光学系が集光した光７第一の受光素子８第一の受光素子が出力する電気信号９信号処理部１０移動パルス１１映像信号１２検出部１３被検査材から発せられる光１４第二の光学系１５第二の光学系が集光した光１６第二の受光素子１７第二の受光素子が出力する電気信号１８パターン発生部１９透過率パターン制御信号２０液晶２１小型液晶２２ハーフミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有村鶴和東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者穂積雄二東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (56)参考文献特開昭58−79143（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−80743（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/88 - 21/892

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱間状態にある被検査材から発せられる
光を集光する第一の光学系と、該第一の光学系が集光し
た光を受光して電気信号に変換する第一の受光素子と、
該第一の受光素子が出力する電気信号を入力して映像信
号に変換する信号処理部と、該信号処理部が出力する映
像信号を入力して前記被検査材の異常部分を検出する検
出部と、前記被検査材から発せられる光を集光する第二
の光学系と、該第二の光学系が集光した光を受光して、
設定された空間周波数以下の空間周波数を有する輝度分
布を検出し、電気信号に変換する第二の受光素子と、該
第二の受光素子が出力する電気信号を入力して、前記検
出された輝度分布が平坦になるような透過率パターンを
決定し、透過率パターン制御信号を出力するパターン発
生部と、該パターン発生部が出力する透過率パターン制
御信号を入力して光の透過率パターンを制御する液晶と
を有し、前記液晶は、前記被検査材と前記第一の光学系
との間に配置したことを特徴とする異常検出装置。
【請求項２】熱間状態にある被検査材から発せられる
光を集光する第一の光学系と、該第一の光学系が集光し
た光を受光して電気信号に変換する第一の受光素子と、
該第一の受光素子が出力する電気信号を入力して映像信
号に変換する信号処理部と、該信号処理部が出力する映
像信号を入力して前記被検査材の異常部分を検出する検
出部と、前記被検査材から発せられる光を集光する第二
の光学系と、該第二の光学系が集光した光を受光して、
設定された空間周波数以下の空間周波数を有する輝度分
布を検出し、電気信号に変換する第二の受光素子と、該
第二の受光素子が出力する電気信号を入力して、前記検
出された輝度分布が平坦になるような透過率パターンを
決定し、透過率パターン制御信号を出力するパターン発
生部と、該パターン発生部が出力する透過率パターン制
御信号を入力し、光の透過率パターンを制御する液晶と
を有し、前記液晶は、前記第一の光学系と前記第一の受
光素子との間に配置したことを特徴とする異常検出装
置。
【請求項３】熱間状態にある被検査材から発せられる
光を集光する第一の光学系と、該第一の光学系が集光し
た光を二分する分離器と、前記二分された前記第一の光
学系が集光した光の一方を受光して電気信号に変換する
第一の受光素子と、該第一の受光素子が出力する電気信
号を入力して映像信号に変換する信号処理部と、該信号
処理部が出力する映像信号を入力して前記被検査材の異
常部分を検出する検出部と、前記二分された前記第一の
光学系が集光した光のもう一方を受光して、設定された
空間周波数以下の空間周波数を有する輝度分布を検出
し、電気信号に変換する第二の受光素子と、該第二の受
光素子が出力する電気信号を入力して前記検出された輝
度分布が平坦になるような透過率パターンを決定し、透
過率パターン制御信号を出力するパターン発生部と、該
パターン発生部が出力する透過率パターン制御信号を入
力し、光の透過率パターンを制御する液晶とを有し、前
記液晶は、前記分離器と前記第一の光学系との間に配置
したことを特徴とする異常検出装置。