JP4658779B2 - Haze detection method, apparatus, and computer program - Google Patents

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Description

本発明は、特にストライプパターンのような模様や溝が形成された帯状体の表面の疵を検出する疵検出方法、装置、及びコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a wrinkle detection method, apparatus, and computer program for detecting wrinkles on the surface of a strip-like body in which a pattern or groove such as a stripe pattern is formed.

従来から、鋼板や樹脂フィルム等の帯状体の製造工程において、通板する帯状体の表面をCCDカメラのような撮像装置により撮影して得られる撮像画像に基づいて、帯状体表面の疵を検出することが行われている。しかしながら、帯状体によっては表面にストライプパターンで適度な溝や模様を形成することで、磁気特性向上(たとえば電磁鋼板)や装飾性向上を図っているものがある。これらのストライプパターンは、地合レベルと比較して、輝度変化が激しいことから、疵と同様に検出されてしまうため、これらの中から、有害な疵部のみを検出しかつ判定する必要があった。   Conventionally, in the manufacturing process of strips such as steel plates and resin films, wrinkles on the strip surface are detected based on captured images obtained by photographing the surface of the strips to be passed through an imaging device such as a CCD camera. To be done. However, some strips are intended to improve magnetic properties (for example, electromagnetic steel sheets) and decorative properties by forming appropriate grooves and patterns with a stripe pattern on the surface. Since these stripe patterns are detected in the same way as heels because of a significant change in brightness compared to the formation level, it is necessary to detect and judge only harmful ridges from these. It was.

このような問題を解決するには、撮像画像から抽出される疵候補から疵を識別して疵の種類および程度を判別する手段として、ロジックテーブル方式を用いる技術が知られている。これは、疵部の複数の特徴量それぞれにおいて、上下限値を設定することで表現される複数の判別規則を用いて、疵の種類および程度を判別する方法である。特許文献1では、疵画像のサンプルデータを収集し、このデータを用いて疵の種類および程度を判別する判別手段を自動生成する機能を備える疵検査装置が開示されている。   In order to solve such a problem, a technique using a logic table method is known as means for identifying a wrinkle from a wrinkle candidate extracted from a captured image and determining the type and degree of the wrinkle. This is a method of discriminating the type and degree of wrinkles using a plurality of discrimination rules expressed by setting upper and lower limit values for each of a plurality of feature values of the hips. Patent Document 1 discloses a wrinkle inspection apparatus having a function of collecting sample data of a wrinkle image and automatically generating a discrimination means for discriminating the type and degree of wrinkles using this data.

一方、疵のない検査対象の画像を基準として、これと撮影画像を比較し、同じ画像位置で、その特徴量の差異を調べて疵を検出する手法(二次元画像で比較)が、プリント基板の検査などで取り入れてきた。例えば特許文献2には、模様のある工業製品の欠陥を検出するために、マスター画像(基準)とターゲット画像(検査対象)との全ての対応画像において、小領域単位で正規化マッチングを行って、マッチング率の低い小領域を抽出し、その中よりターゲット画像中の欠陥を検出する手法が開示されている。   On the other hand, a method of comparing wrinkled images with the image to be inspected with reference to the image to be inspected without any wrinkles, and checking wrinkles at the same image position to detect wrinkles (comparison with two-dimensional images) is a printed board Incorporated in such inspections. For example, in Patent Document 2, in order to detect defects in a patterned industrial product, normalization matching is performed in units of small regions in all corresponding images of a master image (reference) and a target image (inspection target). A method for extracting a small region having a low matching rate and detecting a defect in the target image is disclosed.

特開2001−314982号公報JP 2001-314982 A 特開2001−307067号公報JP 2001-307067 A

しかしながら、上記従来技術では、以下のような問題がある。特許文献1に開示されている技術は、ストライプパターンのような背景パターンも疵候補として抽出するので、最終的にこの疵候補を無害と判定させる必要がある。しかしながら、疵候補の複数の特徴量を算出する必要があるため、撮影画像に占める背景パターンが疵候補として数が増えると、データ処理に時間や不可が膨大になり、リアルタイム検査できなくなるという問題がある。   However, the above prior art has the following problems. Since the technique disclosed in Patent Document 1 also extracts a background pattern such as a stripe pattern as a candidate for wrinkles, it is necessary to finally determine that the wrinkle candidate is harmless. However, since it is necessary to calculate a plurality of feature amounts of the wrinkle candidate, if the number of background patterns occupying the photographed image increases as a wrinkle candidate, the time and impossibility of data processing become enormous and real-time inspection becomes impossible. is there.

特許文献2に開示されている技術では、比較するマスター画像とターゲット画像を比較するため、ターゲット画像の背景パターンの位置を、マスター画像の背景パターンの位置に正確に一致させる必要があるが、鋼板製造工程での疵検査のように、製造ライン中の移動している鋼板の疵検査を行っている場合には、時々刻々とターゲット画像が変化するため、背景パターンの位置決めをリアルタイムで実現するのが困難であるという問題がある。また、被検査体の種類、大きさに合わせた、マスター画像を数多く予め準備しなければいけないため、現場での調整に時間を要し、また、メンテナンス費用や設備費が高くなるといった問題もある。   In the technique disclosed in Patent Document 2, in order to compare the master image to be compared with the target image, it is necessary to accurately match the position of the background pattern of the target image with the position of the background pattern of the master image. When performing a flaw inspection on a moving steel plate in the production line, such as a flaw inspection in the manufacturing process, the target image changes from moment to moment, so the positioning of the background pattern is realized in real time. There is a problem that is difficult. In addition, since many master images must be prepared in advance according to the type and size of the object to be inspected, it takes time for on-site adjustment, and there are also problems such as high maintenance costs and equipment costs. .

上記の問題に鑑みて、本発明の目的は、表面にストライプパターンを有する検査対象について、その画像データに基づいて疵を検出するに際して、従来と比べて簡略な構成により、撮影画像から、背景パターンであるストライプパターンの影響を除去し、有害な疵を正確に検出可能にすることである。   In view of the above problems, the object of the present invention is to detect a wrinkle based on the image data of an inspection object having a stripe pattern on the surface, from a photographed image with a simpler configuration than in the past, and from a background pattern. This is to remove the influence of the stripe pattern and to detect harmful wrinkles accurately.

本発明の疵検出方法は、側端の垂線に対して既知の傾斜角度θで傾斜したストライプパターンの表面形状又は表面模様を有する帯状体について、撮像装置を用いて帯状体の表面の撮像画像を得て、前記撮像画像に基づいて前記帯状体の疵を検出する疵検出方法であって、前記撮像画像から、前記傾斜角度θに基づいて所定の座標変換によって前記傾斜角度θが0度である座標変換画像を生成する座標変換ステップと、前記座標変換画像に対して、前記帯状体の幅方向成分だけを強調する空間フィルター処理を施して前記ストライプパターンに対応する背景パターン抽出画像を抽出する背景パターン画像抽出ステップと、前記座標変換画像から前記背景パターン抽出画像を除去して背景パターン除去画像を出力する背景パターン除去ステップと、前記背景パターン除去画像において疵候補を抽出するステップと、前記疵候補に基づいて疵判定するステップとによって、疵検出することを特徴とする。 In the wrinkle detection method of the present invention, an image of the surface of a belt-like body is obtained using an imaging device with respect to a strip-like surface shape or a strip-like body having a surface pattern that is inclined at a known inclination angle θ with respect to the normal of the side edge. And a wrinkle detection method for detecting wrinkles of the belt-like body based on the captured image, wherein the tilt angle θ is 0 degrees from the captured image by predetermined coordinate conversion based on the tilt angle θ. A coordinate conversion step for generating a coordinate conversion image; and a background for extracting a background pattern extraction image corresponding to the stripe pattern by applying a spatial filter process for emphasizing only the width direction component of the strip to the coordinate conversion image a pattern image extraction step, the background pattern removal step of outputting the background pattern removed image by removing the background pattern extraction image from the coordinate-converted image, Extracting flaw candidate in serial background pattern removed image, by the flaw determining based on said flaw candidate, characterized in that flaws detected.

また、本発明の疵検出方法は、前記座標変換が、前記傾斜角度θに基づく所定の線形座標変換であることを特徴とする。   The wrinkle detection method of the present invention is characterized in that the coordinate transformation is a predetermined linear coordinate transformation based on the tilt angle θ.

また、本発明の疵検出方法は、前記背景パターン画像抽出ステップは、所定の空間フィルター処理によってストライプパターンを強調処理して背景パターンを抽出することを特徴とする。   Further, the wrinkle detection method of the present invention is characterized in that the background pattern image extraction step extracts a background pattern by emphasizing a stripe pattern by a predetermined spatial filter process.

また、本発明の疵検出装置は、側端の垂線に対して既知の傾斜角度θで傾斜したストライプパターンの表面形状又は表面模様を有する帯状体について、撮像装置を用いて帯状体の表面の撮像画像を得て、前記撮像画像に基づいて前記帯状体の疵を検出する疵検出装置であって、前記撮像画像から、前記傾斜角度θに基づいて所定の座標変換によって前記傾斜角度θが0度である座標変換画像を生成する座標変換手段と、前記座標変換画像に対して、前記帯状体の幅方向成分だけを強調する空間フィルター処理を施して前記ストライプパターンに対応する背景パターン抽出画像を抽出する背景パターン画像抽出手段と、前記座標変換画像から前記背景パターン抽出画像を除去して背景パターン除去画像を出力する背景パターン除去手段と、前記背景パターン除去画像において疵候補を抽出する手段と、前記疵候補に基づいて疵判定する手段とからなることを特徴とする。 In addition, the wrinkle detection device according to the present invention captures the surface of a belt-like body using an imaging device with respect to a strip-like surface shape or a strip-like body having a surface pattern that is inclined at a known inclination angle θ with respect to the normal at the side end. A wrinkle detection device that obtains an image and detects wrinkles of the belt-like body based on the captured image, wherein the tilt angle θ is 0 degree by predetermined coordinate conversion based on the tilt angle θ from the captured image. A coordinate conversion means for generating a coordinate conversion image, and a spatial pattern processing for emphasizing only the width direction component of the band-like body on the coordinate conversion image to extract a background pattern extraction image corresponding to the stripe pattern and the background pattern image extracting means for, and the background pattern removing means for outputting a background pattern removed image by removing the background pattern extraction image from the coordinate-converted image, the back It means for extracting the flaw candidate in the pattern removed image, characterized by comprising the a flaw determining means based on the defect candidate.

また、本発明のコンピュータプログラムは、側端の垂線に対して既知の傾斜角度θで傾斜したストライプパターンの表面形状又は表面模様を有する帯状体について、撮像装置を用いて得た帯状体の表面の撮像画像に基づいて、前記帯状体の疵を検出する疵検出処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記撮像画像から、前記傾斜角度θに基づいて所定の座標変換によって前記傾斜角度θが0度である座標変換画像を生成する座標変換処理と、前記座標変換画像に対して、前記帯状体の幅方向成分だけを強調する空間フィルター処理を施して前記ストライプパターンに対応する背景パターン抽出画像を抽出する背景パターン画像抽出処理と、前記座標変換画像から前記背景パターン抽出画像を除去して背景パターン除去画像を出力する背景パターン除去処理と、前記背景パターン除去画像において疵候補を抽出する処理と、前記疵候補に基づいて疵判定する処理とによって疵検出する一連の処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。 In addition, the computer program of the present invention provides a surface of a strip pattern or a strip having a surface pattern inclined at a known inclination angle θ with respect to a perpendicular to the side edge, and the surface of the strip obtained using an imaging device is obtained. based on the captured image, comprising the computer program for executing the flaw detection process for detecting flaws in the strip to the computer, from the captured image, the inclination angle θ the tilt angle θ by a predetermined coordinate transformation on the basis of the A background pattern extraction image corresponding to the stripe pattern by applying a coordinate conversion process for generating a coordinate conversion image of 0 degrees and a spatial filter process for emphasizing only the widthwise component of the strip on the coordinate conversion image and the background pattern image extracting process for extracting a background pattern divided by removing the background pattern extraction image from the coordinate-converted image A computer is caused to execute a series of processes for detecting wrinkles by a background pattern removing process for outputting an image, a process for extracting a wrinkle candidate from the background pattern removed image, and a process for determining a wrinkle based on the wrinkle candidate And

本発明によると、画像から、疵候補抽出や疵判定を行う前に検査対象の背景パターンである傾斜したストライプパターンを除去することができ、背景パターンを誤検出することがなくなり、有害疵のみを正確に検出できる。   According to the present invention, it is possible to remove an inclined stripe pattern, which is a background pattern to be inspected, from an image before extracting a wrinkle candidate or determining a wrinkle. It can be detected accurately.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る疵検出装置の概略を示す図である。本実施の形態では、検査対象は鉄鋼プラントの製造工程を流れる鋼板1である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a wrinkle detection device according to an embodiment of the present invention. In this Embodiment, a test object is the steel plate 1 which flows through the manufacturing process of a steel plant.

ロール2により連続的に移送される鋼板1は、照明装置3(通常蛍光灯あるいはファイバー照明を使用)により照明され、ラインセンサであるCCDカメラ4で撮像される。ラインごとに撮像された画像が蓄積され、一枚の画像として構成される。鋼板1は各種あり、その幅が1m〜4m程度であり、幅に合わせてCCDカメラ4は通常3,4台並列に並べられる。CCDカメラ4により撮像され構成された鋼板表面の画像(例えば2048×512画素)が得られる。   The steel plate 1 continuously transferred by the roll 2 is illuminated by an illumination device 3 (usually using a fluorescent lamp or fiber illumination) and is imaged by a CCD camera 4 which is a line sensor. Images taken for each line are accumulated and configured as one image. There are various types of steel plates 1, and the width is about 1 m to 4 m, and three or four CCD cameras 4 are usually arranged in parallel according to the width. An image (for example, 2048 × 512 pixels) of the steel sheet surface imaged and configured by the CCD camera 4 is obtained.

本実施の形態では、撮像された撮像画像を対象に、座標変換部5で座標変換処理を行った後、背景パターン抽出部6で、背景パターンのみを抽出し、背景パターン除去部7で背景パターンのみを除去し、その後、疵候補抽出部8で、有害な疵候補を抽出する。そして、疵判定部9で疵種と有害度を判定する。その後、有害疵表示部10に疵、特に有害疵を表示する。   In the present embodiment, after the coordinate conversion unit 5 performs coordinate conversion processing on the captured image, the background pattern extraction unit 6 extracts only the background pattern, and the background pattern removal unit 7 extracts the background pattern. After that, the wrinkle candidate extraction unit 8 extracts harmful wrinkle candidates. Then, the soot determining unit 9 determines the soot type and the degree of harmfulness. Thereafter, a habit, especially a harmful habit, is displayed on the harmful habit display unit 10.

図2に、撮像される鋼板画像の一例の概略図を示す。図2に示す画像では、ほぼ中央部に鋼板1があり、鋼板1のエッジ11の外側にはロール2の地肌が写っている。ストライプパターン12は、鋼板の幅方向に対して傾斜角度θで、ピッチPで撮像されている。加えて、点状形態の疵13と縦線状形態の疵14が撮像されている。   In FIG. 2, the schematic of an example of the steel plate image imaged is shown. In the image shown in FIG. 2, there is a steel plate 1 at a substantially central portion, and the background of the roll 2 is shown outside the edge 11 of the steel plate 1. The stripe pattern 12 is imaged at a pitch P at an inclination angle θ with respect to the width direction of the steel plate. In addition, a dot-shaped ridge 13 and a vertical line-shaped ridge 14 are imaged.

次に、図3を参照して図1に関連付けながら、本発明の疵検出方法の一実施形態である疵検査フローを説明する。本実施の形態では、鋼板の幅方向に対して傾斜角度θのストライプパターンを背景パターンとする鋼材の撮像画像から、まず簡易な方法で背景パターンを抽出し、その後背景パターンのみを除去して疵候補を抽出する。そして、その疵候補について疵種と有害度の判定を行う。   Next, a wrinkle inspection flow that is an embodiment of the wrinkle detection method of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a background pattern is first extracted by a simple method from a captured image of a steel material having a stripe pattern having an inclination angle θ with respect to the width direction of the steel sheet as a background pattern, and then only the background pattern is removed. Extract candidates. Then, the species and the degree of harmfulness are determined for the candidate.

ステップS1では、鋼板表面を撮像した画像(原画像)について、背景パターンであるストライプパターンが水平方向になるように画像変換して座標変換画像を得る。仮に鋼板の幅方向にX軸、移動方向にY軸をとることにする。原画像内のある点Pの変換前の座標をX、Y、座標変換後の点P’の座標をX’、Y’とすると、以下の演算式(1)により図2に示す各撮像画像内の各点(ストライプパターン12、点状形態の疵13、縦線状形態の疵14)は、図5に示す座標変換画像内の点(ストライプパターン22、点状形態の疵23、縦線状形態の疵24)にそれぞれ座標変換することができる。(図1の座標変換部5の機能)   In step S1, the image (original image) obtained by imaging the steel plate surface is image-converted so that the stripe pattern as the background pattern is in the horizontal direction to obtain a coordinate-converted image. Suppose that the X axis is taken in the width direction of the steel sheet and the Y axis is taken in the moving direction. If the coordinates of a point P in the original image before conversion are X and Y, and the coordinates of the point P ′ after conversion are X ′ and Y ′, each captured image shown in FIG. Each point (stripe pattern 12, dot-like ridge 13 and vertical line-like ridge 14) is a point (stripe pattern 22, dot-like ridge 23, vertical line in the coordinate conversion image shown in FIG. The coordinates can be converted into each of the ridges 24). (Function of the coordinate conversion unit 5 in FIG. 1)

Figure 0004658779
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撮像画像は、通常、鋼板のライン通板速度検出手段(PLG)によって、製造ラインごとに撮像するタイミングがライン通板速度と同期しているため、常に、同一分解能での撮像画像が得られること、さらに、鋼材のストライプパターンは、通常圧延ロールで転写させ生成させるため、常に一定であることから、ストライプパターンの傾斜角θは、パターンの種類に応じて予め設定値を準備しておくことが可能である。   The captured image is normally obtained at the same resolution because the image capturing timing of each production line is synchronized with the line passing speed by the line passing speed detecting means (PLG) of the steel plate. In addition, since the steel stripe pattern is usually generated by being transferred by a rolling roll, it is always constant. Therefore, the inclination angle θ of the stripe pattern may be set in advance according to the type of pattern. Is possible.

また、図7のように、ストライプパターンのストライプが切断される場合には、ストライプが切断されているX軸上の位置X11で、図7(a)、図7(b)のように画像を分割してから座標変換することができる。図8のようにストライプパターンの傾斜角が異なっている場合には、ストライプの傾斜角が変化しているX軸上の位置X12で、図8(a)、図8(b)のように画像を分割してから座標変換するとよい。   Further, when the stripe of the stripe pattern is cut as shown in FIG. 7, an image is displayed as shown in FIGS. 7A and 7B at the position X11 on the X axis where the stripe is cut. The coordinates can be converted after dividing. When the inclination angle of the stripe pattern is different as shown in FIG. 8, the image is shown in FIGS. 8A and 8B at the position X12 on the X-axis where the inclination angle of the stripe changes. It is better to convert the coordinates after dividing.

鋼材のストライプパターンは鋼材製造途中で変化することはないから、予め設定値を準備しておくことで容易に座標分割処理を行うX座標を設定することが可能である。   Since the stripe pattern of the steel material does not change during the production of the steel material, it is possible to easily set the X coordinate for performing the coordinate division processing by preparing a set value in advance.

ステップS2では、座標変換画像から、ストライプパターンのみを抽出するためにX軸成分のみを強調する空間フィルター処理を行う。1行N列のフィルター行列Wを元画像の全ての画素f(i,j)に対して、以下の演算式(2)で、空間フィルター処理したときの処理画像をg(i,j)を算出できる。   In step S2, spatial filter processing that emphasizes only the X-axis component is performed in order to extract only the stripe pattern from the coordinate conversion image. The processing image when the filter matrix W of 1 row N columns is spatially filtered for all the pixels f (i, j) of the original image by the following arithmetic expression (2) is expressed as g (i, j). It can be calculated.

Figure 0004658779
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ここで、例えば、フィルター行列Wとしては1行64列の行列、式(3)を用いれば良い。   Here, for example, as the filter matrix W, a 1 × 64 matrix, Equation (3) may be used.

Figure 0004658779
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通常鋼板に発生する疵は、点状形態、縦線状形態(ライン進行方向に平行な線状疵)、横線状形態(ライン進行方向に垂直な線状疵)であり、傾斜角度θの線状疵が生じることはほとんど無いから、座標変換後の疵形態は空間フィルターによって強調されずに、ストライプパターンのみが強調された図5に示す背景パターン抽出画像が得られる。ここで、空間フィルター行列のサイズは、有害疵を強調しないように、十分に大きく確保することが望ましく、実用化に当たっては、空間フィルター行列の列数は64列以上であると、有害疵はほとんど強調されず好ましい結果が得られた。なお、X軸成分のみを強調する空間フィルターは、上記の処理に限定したものではなくX方向の微分を行ってX方向微分画像を得ても良い。(図1の背景パターン抽出部6の機能)   The wrinkles that normally occur in steel sheets are dotted, vertical line (line wrinkles parallel to the line travel direction), and horizontal line shapes (linear wrinkles perpendicular to the line travel direction). Since almost no wrinkles occur, the wrinkle pattern after coordinate conversion is not emphasized by the spatial filter, and the background pattern extraction image shown in FIG. 5 in which only the stripe pattern is emphasized is obtained. Here, it is desirable that the size of the spatial filter matrix is sufficiently large so as not to emphasize harmful poisoning. For practical use, if the number of columns of the spatial filter matrix is 64 or more, harmful poisoning is hardly caused. A favorable result was obtained without emphasis. Note that the spatial filter that emphasizes only the X-axis component is not limited to the above processing, and an X-direction differential image may be obtained by performing X-direction differentiation. (Function of the background pattern extraction unit 6 in FIG. 1)

ステップS3では、ステップS1で得られた座標変換画像(図4)と背景パターン抽出画像(図5)の全ての対応画素の間で、減算処理を行うことで、背景パターンの除去処理をすることができ、背景パターン除去画像(図6)を得る。(図1の背景パターン除去部7の機能)   In step S3, a background pattern removal process is performed by performing a subtraction process between all the corresponding pixels of the coordinate conversion image (FIG. 4) obtained in step S1 and the background pattern extraction image (FIG. 5). And a background pattern removed image (FIG. 6) is obtained. (Function of the background pattern removal unit 7 in FIG. 1)

またステップS3では、背景パターン除去画像をステップS1の座標変換の逆変換の演算式(4)を行うことで変換前の座標に戻すことができ、疵の大きさやその発生位置を把握しやすくすることが可能である。   In step S3, the background pattern-removed image can be returned to the coordinates before conversion by performing the inverse transformation calculation formula (4) in step S1, and the size of the wrinkles and the position where the wrinkles are generated can be easily grasped. It is possible.

Figure 0004658779
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ステップS4では、背景パターン除去された図6の画像に対して、疵候補を抽出する。疵候補は、例えば128×128画素程度の大きさで抽出する。疵候補を抽出する手段としては特許文献1や特許文献2等に開示されている公知の手段を使用しても良い。(図1の疵候補抽出部8の機能)   In step S4, wrinkle candidates are extracted from the image of FIG. 6 from which the background pattern has been removed. The wrinkle candidate is extracted with a size of, for example, about 128 × 128 pixels. As means for extracting the wrinkle candidate, known means disclosed in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like may be used. (Function of the eyelid candidate extraction unit 8 in FIG. 1)

ステップS5では、抽出された疵候補から疵判定を行い、疵種および有害度が判定され(図1の疵判定部9の機能)、最後にステップS6で、疵判定の結果、有害疵があればそれを表示装置に表示する。   In step S5, the cocoon determination is performed from the extracted cocoon candidates, and the cocoon type and the harmfulness are determined (function of the cocoon determination unit 9 in FIG. 1). If so, it is displayed on the display device.

このようにして、撮像画像から、背景パターンとなるストライプパターンを除去し、有害な疵を正確に検出可能にすることができるので、背景パターンの誤検出の問題に煩わされることがない。   In this way, since the stripe pattern as the background pattern can be removed from the captured image and the harmful flaws can be accurately detected, the problem of erroneous detection of the background pattern is not bothered.

前述した本発明の実施の形態における疵検出装置、並びに疵検出方法の各ステップは、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたコンピュータプログラムが動作することによって実現できる。具体的に、前記コンピュータプログラムは、例えばCD−ROMのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記コンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、CD−ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記コンピュータプログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク(LAN、インターネットの等のWAN、無線通信ネットワーク等)システムにおける通信媒体(光ファイバ等の有線回線や無線回線等)を用いることができる。   Each step of the wrinkle detection device and the wrinkle detection method in the embodiment of the present invention described above can be realized by operating a computer program stored in a RAM or ROM of a computer. Specifically, the computer program is recorded on a recording medium such as a CD-ROM or provided to the computer via various transmission media. As a recording medium for recording the computer program, besides a CD-ROM, a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, a magneto-optical disk, a nonvolatile memory card, or the like can be used. On the other hand, the computer program transmission medium is a communication medium (wired line such as an optical fiber) in a computer network (LAN, WAN such as the Internet, wireless communication network, etc.) system for propagating and supplying program information as a carrier wave. Or a wireless line).

また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより前述した実施の形態における各機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)或いは他のアプリケーションソフト等と共同して前述した実施の形態の各機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全て或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて前述した実施の形態における各機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。   Further, not only the functions in the above-described embodiments are realized by executing a program supplied by a computer, but also an OS (operating system) or other application software running on the computer. When each function of the above-described embodiment is realized jointly, or all or part of the processing of the supplied program is performed by a function expansion board or a function expansion unit of the computer, each of the above-described embodiment Such a program is also included in the present invention even when the function is realized.

本実施形態に係る疵検出装置の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the wrinkle detection apparatus which concerns on this embodiment. 背景パターンにストライプパターンを有する鋼板の撮像画像を示す図である。It is a figure which shows the captured image of the steel plate which has a stripe pattern in a background pattern. 本実施形態に係る疵検出を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the wrinkle detection which concerns on this embodiment. 撮像画像の座標変換後画像を示す図である。It is a figure which shows the image after the coordinate transformation of a captured image. 背景パターン抽出画像を示す図である。It is a figure which shows a background pattern extraction image. 背景パターンを除去した画像を示す図である。It is a figure which shows the image which removed the background pattern. 他の背景パターンを有する鋼板の撮像画像(元図)を示す図であり、(a)及び(b)は元図を画像分割した例を示す図である。It is a figure which shows the picked-up image (original figure) of the steel plate which has another background pattern, (a) And (b) is a figure which shows the example which image-divided the original figure. 他の背景パターンを有する鋼板の撮像画像(元図)を示す図であり、(a)及び(b)は元図を画像分割した例を示す図である。It is a figure which shows the picked-up image (original figure) of the steel plate which has another background pattern, (a) And (b) is a figure which shows the example which image-divided the original figure.

符号の説明Explanation of symbols

1 鋼板
2 ロール
3 照明装置
4 CCDカメラ
5 座標変換部
6 背景パターン抽出部
7 背景パターン除去部
8 疵候補抽出部
9 疵判定部
10 有害疵表示部
11 エッジ
12 ストライプパターン
13 点状形態の疵
14 縦線状形態の疵
22 ストライプパターン(座標変換後画像)
23 点状形態の疵(座標変換後画像)
24 縦線状形態の疵(画像変換後画像)
X11 位置(ストライプパターンの切断位置)
X12 位置(ストライプパターンの傾斜角度変化位置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate 2 Roll 3 Illumination device 4 CCD camera 5 Coordinate conversion part 6 Background pattern extraction part 7 Background pattern removal part 8 疵 candidate extraction part 9 疵 determination part 10 Harmful display part 11 Edge 12 Stripe pattern 13 疵 14 in the form of dots Vertical line shape 疵 22 stripe pattern (image after coordinate conversion)
23 Point-shaped wrinkles (image after coordinate conversion)
24 Vertically shaped wrinkles (image converted image)
X11 position (stripe pattern cutting position)
X12 position (inclination angle change position of stripe pattern)

Claims (6)

側端の垂線に対して既知の傾斜角度θで傾斜したストライプパターンの表面形状又は表面模様を有する帯状体について、撮像装置を用いて帯状体の表面の撮像画像を得て、前記撮像画像に基づいて前記帯状体の疵を検出する疵検出方法であって、
前記撮像画像から、前記傾斜角度θに基づいて所定の座標変換によって前記傾斜角度θが0度である座標変換画像を生成する座標変換ステップと、
前記座標変換画像に対して、前記帯状体の幅方向成分だけを強調する空間フィルター処理を施して前記ストライプパターンに対応する背景パターン抽出画像を抽出する背景パターン画像抽出ステップと、
前記座標変換画像から前記背景パターン抽出画像を除去して背景パターン除去画像を出力する背景パターン除去ステップと、
前記背景パターン除去画像において疵候補を抽出するステップと、
前記疵候補に基づいて疵判定するステップとによって、疵検出することを特徴とする疵検出方法。
With respect to a strip-shaped surface having a stripe pattern surface shape or a surface pattern inclined at a known inclination angle θ with respect to the normal of the side edge, an imaged image of the surface of the belt-shaped body is obtained using an imaging device, and the image is based on the captured image. A wrinkle detection method for detecting wrinkles of the strip,
A coordinate conversion step of generating a coordinate conversion image in which the inclination angle θ is 0 degrees by a predetermined coordinate conversion based on the inclination angle θ from the captured image;
A background pattern image extraction step for extracting a background pattern extraction image corresponding to the stripe pattern by applying a spatial filter process for emphasizing only the width direction component of the belt-like body to the coordinate conversion image;
A background pattern removal step of removing the background pattern extraction image from the coordinate conversion image and outputting a background pattern removal image;
Extracting a wrinkle candidate in the background pattern removed image;
A wrinkle detection method comprising: detecting wrinkles by the step of determining wrinkles based on the wrinkle candidates.
前記座標変換は、前記傾斜角度θに基づく所定の線形座標変換であることを特徴とする請求項1に記載の疵検出方法。   The wrinkle detection method according to claim 1, wherein the coordinate transformation is a predetermined linear coordinate transformation based on the tilt angle θ. 前記背景パターン画像抽出ステップは、所定の空間フィルター処理によってストライプパターンを強調処理して背景パターンを抽出することを特徴とする請求項1又は2に記載の疵検出方法。   3. The wrinkle detection method according to claim 1, wherein the background pattern image extracting step extracts a background pattern by enhancing a stripe pattern by a predetermined spatial filter process. 前記背景パターン除去ステップは、前記座標変換画像から背景パターン抽出画像を減算処理することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の疵検出方法。   The haze detection method according to claim 1, wherein the background pattern removal step subtracts a background pattern extraction image from the coordinate conversion image. 側端の垂線に対して既知の傾斜角度θで傾斜したストライプパターンの表面形状又は表面模様を有する帯状体について、撮像装置を用いて帯状体の表面の撮像画像を得て、前記撮像画像に基づいて前記帯状体の疵を検出する疵検出装置であって、
前記撮像画像から、前記傾斜角度θに基づいて所定の座標変換によって前記傾斜角度θが0度である座標変換画像を生成する座標変換手段と、
前記座標変換画像に対して、前記帯状体の幅方向成分だけを強調する空間フィルター処理を施して前記ストライプパターンに対応する背景パターン抽出画像を抽出する背景パターン画像抽出手段と、
前記座標変換画像から前記背景パターン抽出画像を除去して背景パターン除去画像を出力する背景パターン除去手段と、
前記背景パターン除去画像において疵候補を抽出する手段と、
前記疵候補に基づいて疵判定する手段とからなることを特徴とする疵検出装置。
With respect to a strip-shaped surface having a stripe pattern surface shape or a surface pattern inclined at a known inclination angle θ with respect to the normal of the side edge, an imaged image of the surface of the belt-shaped body is obtained using an imaging device, and the image is based on the captured image. A wrinkle detecting device for detecting wrinkles of the strip,
Coordinate conversion means for generating a coordinate conversion image in which the inclination angle θ is 0 degree from the captured image by predetermined coordinate conversion based on the inclination angle θ;
A background pattern image extraction means for extracting a background pattern extraction image corresponding to the stripe pattern by applying a spatial filter process for emphasizing only the widthwise component of the strip to the coordinate conversion image;
Background pattern removal means for removing the background pattern extraction image from the coordinate conversion image and outputting a background pattern removal image;
Means for extracting wrinkle candidates in the background pattern removed image;
A wrinkle detection apparatus comprising: wrinkle determination means based on the wrinkle candidate.
側端の垂線に対して既知の傾斜角度θで傾斜したストライプパターンの表面形状又は表面模様を有する帯状体について、撮像装置を用いて得た帯状体の表面の撮像画像に基づいて、前記帯状体の疵を検出する疵検出処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記撮像画像から、前記傾斜角度θに基づいて所定の座標変換によって前記傾斜角度θが0度である座標変換画像を生成する座標変換処理と、
前記座標変換画像に対して、前記帯状体の幅方向成分だけを強調する空間フィルター処理を施して前記ストライプパターンに対応する背景パターン抽出画像を抽出する背景パターン画像抽出処理と、
前記座標変換画像から前記背景パターン抽出画像を除去して背景パターン除去画像を出力する背景パターン除去処理と、
前記背景パターン除去画像において疵候補を抽出する処理と、
前記疵候補に基づいて疵判定する処理とによって疵検出する一連の処理をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
The strip-shaped body having a stripe pattern surface shape or a surface pattern having a known tilt angle θ with respect to the normal of the side edge, based on the captured image of the surface of the strip-shaped body obtained using an imaging device. A computer program for causing a computer to execute a wrinkle detection process for detecting wrinkles of
A coordinate conversion process for generating a coordinate conversion image in which the inclination angle θ is 0 degree by a predetermined coordinate conversion based on the inclination angle θ from the captured image;
A background pattern image extraction process for extracting a background pattern extraction image corresponding to the stripe pattern by applying a spatial filter process for emphasizing only the widthwise component of the strip to the coordinate conversion image;
A background pattern removal process for removing the background pattern extraction image from the coordinate conversion image and outputting a background pattern removal image;
A process of extracting wrinkle candidates in the background pattern removal image;
A computer program for causing a computer to execute a series of processes for detecting wrinkles by a process for determining wrinkles based on the wrinkle candidates.
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