JP5299046B2 - 疵検出装置、疵検出方法及びプログラム - Google Patents
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搬送される上記金属板表面を撮像して得られた正反射画像及び乱反射画像の少なくとも一方の画像に基づいて、該画像中に含まれる上記微小疵の候補である疵候補を抽出する疵候補抽出部と、
上記疵候補抽出部により抽出された複数の上記疵候補それぞれを、該疵候補に対応する上記正反射画像における正反射輝度値と上記乱反射画像における乱反射輝度値との組み合わせに基づいて、複数のグループに分類する分類部と、
上記複数のグループそれぞれについての上記疵候補の合計数を、上記金属板表面における所定の大きさの単位領域毎に算出する合計数算出部と、
を有し、
上記疵候補抽出部は、縦横のサイズが上記画像の画素サイズのそれぞれ8倍以下である微小疵を上記疵候補として抽出することを特徴とする、疵検出装置が提供される。
上記合計数算出部が上記グループ毎及び上記単位領域毎に算出した合計数と、該合計数に対応するグループの重要度係数とに基づいて、上記単位領域毎に上記疵候補の発生度合を算出する発生度合算出部と、
を有してもよい。
上記発生度合の時間に対する変化を表したグラフを作成する経時変化作成部と、
を更に有してもよい。
上記合計数算出部は、上記複数のグループそれぞれについての上記疵候補の合計数として、上記複数のグループそれぞれについて上記密集疵特定部により特定された複数の疵候補の合計数を算出してもよい。
搬送される上記金属板表面を撮像して得られた正反射画像及び乱反射画像の少なくとも一方の画像に基づいて、該画像中に含まれる上記微小疵の候補である疵候補を抽出する疵候補抽出ステップと、
上記疵候補抽出ステップで抽出された複数の上記疵候補それぞれを、該疵候補に対応する上記正反射画像における正反射輝度値と上記乱反射画像における乱反射輝度値との組み合わせに基づいて、複数のグループに分類する分類ステップと、
上記複数のグループそれぞれについての上記疵候補の合計数を、上記金属板表面における所定の大きさの単位領域毎に算出する合計数算出ステップと、
を有し、
上記疵候補抽出ステップでは、縦横のサイズが上記画像の画素サイズのそれぞれ8倍以下である微小疵を上記疵候補として抽出することを特徴とする、疵検出方法が提供される。
コンピュータに、
搬送される上記金属板表面を撮像して得られた正反射画像及び乱反射画像の少なくとも一方の画像に基づいて、該画像中に含まれる上記微小疵の候補である疵候補を抽出する疵候補抽機能と、
上記疵候補抽出機能により抽出された複数の上記疵候補それぞれを、該疵候補に対応する上記正反射画像における正反射輝度値と上記乱反射画像における乱反射輝度値との組み合わせに基づいて、複数のグループに分類する分類機能と、
上記複数のグループそれぞれについての上記疵候補の合計数を、上記金属板表面における所定の大きさの単位領域毎に算出する合計数算出機能と、
を実現させ、
上記疵候補抽出機能は、縦横のサイズが上記画像の画素サイズのそれぞれ8倍以下である微小疵を上記疵候補として抽出するためのプログラムが提供される。
<2.微小疵検出が行われるラインの一例>
<3.第1実施形態に係る疵検出装置の構成>
<4.第1実施形態に係る疵検出装置の動作>
<5.第1実施形態に係る疵検出装置による効果の例>
上述の通り、近年は、約2mm×2mm以下の大きさ、例えば0.5mmφ以下の微小疵が、金属板の品質保証上重要な疵となっている。これらの微小疵は、金属板の搬送中に一つ一つの疵を目視で確認することが困難であり、単に検出するだけも、対象とする微小疵のサイズの倍以上(例えば0.5mmφの疵であれば0.25mm×0.25mm程度以上)の高解像度を有する疵検出装置を使用する必要がある。そして、微小疵の検出漏れをなくすためには、部分的な検査を行うのではなく、金属板を全長検査することが望まれている。
まず、図1を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る疵検出装置を使用して微小疵検出が行われるラインの一例について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る疵検出装置が配置されるラインの一例について説明するための説明図である。
次に、図2を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る疵検出装置の構成について説明する。図2は、本実施形態に係る疵検出装置の構成について説明するための説明図である。
図2に示すように、本実施形態に係る疵検出装置10は、照明部11と、撮像部12A,12Bと、制御部13と、記憶部14と、表示部15A,15Bと、信号処理部100と、を有する。
この信号処理部100についてより詳細に説明する。
図2に示すように、信号処理部100は、疵候補抽出部110と、分類部120と、密集疵特定部130と、合計数算出部140と、重要度設定部150と、発生度合算出部160と、経時変化作成部170と、表示制御部180とを有する。
分類部120は、金属板F表面における疵候補以外の位置からの輝度値(例えば平均値であってもよく、この場合疵候補位置の輝度値も含んでもよい。)に対する正反射輝度値及び乱反射輝度値それぞれの高低の組み合わせに基づいて、複数の疵候補それぞれを複数のグループに分類する。図3は、本実施形態に係る分類部による分類について説明するための説明図である。疵候補は、少なからずそれ以外の面に対して凹凸を有していたり反射率が異なる。よって、図3に示すように、正反射輝度値及び乱反射輝度値は、それぞれ他の部位に比べて低くなるか高くなる。図3では、その輝度値の組み合わせの一例を示している。反射光が強いと疵候補は、周囲の輝度値に比べて強い輝度値となる。このように輝度値が強くなることをここでは「白」とも言い、図3では白丸(○)で表している。一方、反射光が弱いと疵候補は、周囲の輝度値に比べて弱い輝度値となる。このように輝度値が弱くなることをここでは「黒」とも言い、図3では黒丸(●)で表している。図3(A)では、正反射画像では白く、乱反射画像では黒く写る疵候補を示しており、このような疵は、メッキ不良であることが多い。また、図3(B)では、正反射画像では白く、乱反射画像でも白く写る疵候補を示しており、このような疵は、溶接ゴミであることが多い。また、図3(C)では、正反射画像では白く、乱反射画像では周囲と同程度の輝度(以下「灰色」とも言う。)に写る疵候補を示しており、このような疵は、他のメッキ不良であることが多い。そして、図3(D)では、正反射画像では黒く、乱反射画像でも黒く写る疵候補を示しており、このような疵は、ロールゴミ付着であることが多い。
まず、正反射画像、乱反射画像それぞれにおける正常部の輝度値を、画像処理により256階調の中間である128に決定し、最大輝度値の閾値は、256階調の最大値である256と128との中間の192とする。
同様に、最小輝度値の閾値(正最小閾値及び乱最小閾値)は、正反射画像、乱反射画像それぞれにおける正常部の輝度値を、画像処理により256階調の中間である128に決定し、最小輝度値の閾値は、256階調の最小値である1と128との中間の64とする。
なお、これらの閾値やその設定方法は、鋼板の材質や出荷するコイルの向け先などによって変更することが可能である。
P=C1×N1+C2×N2+C3×N3+C4×N4
+C5×N5+C6×N6+C7×N7+C8×N8 (式1)
以上、本発明の第1実施形態に係る疵検出装置の構成等について説明した。
次に、図6〜図10を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る疵検出装置の動作等について説明する。図6は、本実施形態に係る疵検出装置の動作について説明するための説明図である。図7〜図10は、本実施形態に係る疵検出装置が表示させる表示例について説明するための説明図である。
ここで、図7〜図11を参照しつつ、表示制御部180が表示部15A,15Bに表示させる表示例について説明する。ただし、ここで説明する表示例はあくまで一例であり、様々な変更例等が考えられることは言うまでもない。図7〜図11は、本実施形態に係る疵検出装置が表示させる表示例について説明するための説明図である。
以上、本発明の第1実施形態に係る疵検出装置10について説明した。
この疵検出装置10によれば、微小疵を適切に分類し、その分類結果を基に発生度合Pを算出して、検査員Uに通知することができる。従って、微小疵の金属板Fの全長にわたる品質保証が可能となり、操業条件の変更や通板ロールの手入れなどの対策を早期に講じることで、操業の生産性、歩留まりを向上させることが可能である。更に、発生度合Pを算出する際に、各グループG1〜G8の重要度係数C1〜C8を適宜調整することが可能であり、重点的に検出したい疵種を設定することも可能である。
11 照明部
12A,12B 撮像部
13 制御部
14 記憶部
15A,15B 表示部
100 信号処理部
110 疵候補抽出部
120 分類部
130 密集疵特定部
140 合計数算出部
150 重要度設定部
160 発生度合算出部
170 経時変化作成部
180 表示制御部
Ar 検出範囲
C コイル
F 金属板
R ロール
U 検査員
Claims (9)
- 金属板表面に発生する目視での検出が難しい微小疵を検出する疵検出装置であって、
搬送される前記金属板表面を撮像して得られた正反射画像及び乱反射画像の少なくとも一方の画像に基づいて、該画像中に含まれる前記微小疵の候補である疵候補を抽出する疵候補抽出部と、
前記疵候補抽出部により抽出された複数の前記疵候補それぞれを、該疵候補に対応する前記正反射画像における正反射輝度値と前記乱反射画像における乱反射輝度値との組み合わせに基づいて、複数のグループに分類する分類部と、
前記複数のグループそれぞれについての前記疵候補の合計数を、前記金属板表面における所定の大きさの単位領域毎に算出する合計数算出部と、
を有し、
前記疵候補抽出部は、縦横のサイズが前記画像の画素サイズのそれぞれ8倍以下である微小疵を前記疵候補として抽出することを特徴とする、疵検出装置。 - 前記分類部は、前記金属板表面における前記正反射輝度値及び前記乱反射輝度値を、別途定められた正反射最大閾値及び乱反射最大閾値に対してそれぞれ比較した高低の組み合わせに基づいて、前記複数の疵候補それぞれを前記複数のグループに分類することを特徴とする、請求項1に記載の疵検出装置。
- 前記複数のグループそれぞれについて、該グループに分類される微小疵の重要度の指標である重要度係数を設定する重要度設定部と、
前記合計数算出部が前記グループ毎及び前記単位領域毎に算出した合計数と、該合計数に対応するグループの重要度係数とに基づいて、前記単位領域毎に前記疵候補の発生度合を算出する発生度合算出部と、
を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の疵検出装置。 - 前記発生度合算出部は、前記グループ毎及び前記単位領域毎に、前記グループの前記合計数に該グループの重要度係数を乗算又は除算した値を、全前記グループに対して加算することにより、前記単位領域毎に前記疵候補の発生度合を算出することを特徴とする、請求項3に記載の疵検出装置。
- 前記発生度合算出部が算出した発生度合を色彩又は濃淡で表して、前記単位領域毎に表示画面に表示する表示制御部を更に有することを特徴とする、請求項3又は4に記載の疵検出装置。
- 前記発生度合算出部が算出した発生度合が記録される発生度合記録部と、
前記発生度合の時間に対する変化を表したグラフを作成する経時変化作成部と、
を更に有することを特徴とする、請求項3〜5に記載の疵検出装置。 - 前記複数のグループそれぞれについて、該グループに含まれる複数の疵候補間の距離に基づいて、該複数の疵候補から密集した複数の疵候補を特定する密集疵特定部を更に有し、
前記合計数算出部は、前記複数のグループそれぞれについての前記疵候補の合計数として、前記複数のグループそれぞれについて前記密集疵特定部により特定された複数の疵候補の合計数を算出することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の疵検出装置。 - 金属板表面に発生する目視での検出が難しい微小疵を検出する疵検出方法であって、
搬送される前記金属板表面を撮像して得られた正反射画像及び乱反射画像の少なくとも一方の画像に基づいて、該画像中に含まれる前記微小疵の候補である疵候補を抽出する疵候補抽出ステップと、
前記疵候補抽出ステップで抽出された複数の前記疵候補それぞれを、該疵候補に対応する前記正反射画像における正反射輝度値と前記乱反射画像における乱反射輝度値との組み合わせに基づいて、複数のグループに分類する分類ステップと、
前記複数のグループそれぞれについての前記疵候補の合計数を、前記金属板表面における所定の大きさの単位領域毎に算出する合計数算出ステップと、
を有し、
前記疵候補抽出ステップでは、縦横のサイズが前記画像の画素サイズのそれぞれ8倍以下である微小疵を前記疵候補として抽出することを特徴とする、疵検出方法。 - コンピュータに、金属板表面に発生する目視での検出が難しい微小疵を検出する疵検出機能を実現させるためのプログラムであって、
コンピュータに、
搬送される前記金属板表面を撮像して得られた正反射画像及び乱反射画像の少なくとも一方の画像に基づいて、該画像中に含まれる前記微小疵の候補である疵候補を抽出する疵候補抽機能と、
前記疵候補抽出機能により抽出された複数の前記疵候補それぞれを、該疵候補に対応する前記正反射画像における正反射輝度値と前記乱反射画像における乱反射輝度値との組み合わせに基づいて、複数のグループに分類する分類機能と、
前記複数のグループそれぞれについての前記疵候補の合計数を、前記金属板表面における所定の大きさの単位領域毎に算出する合計数算出機能と、
を実現させ、
前記疵候補抽出機能は、縦横のサイズが前記画像の画素サイズのそれぞれ8倍以下である微小疵を前記疵候補として抽出するためのプログラム。
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