JP5765040B2 - Wrinkle detection method and wrinkle detection device - Google Patents

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Description

本発明は、鉄鋼製品を製造、検査する工程などにおいて、鋼材表面などの被検査面に存在する所定以上の大きさの表面疵を検出する疵検出の技術に関する。特に、被検査面に水滴等の水が付着している可能性がある環境下での疵検出に有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a flaw detection technique for detecting a surface flaw of a predetermined size or more existing on a surface to be inspected such as a steel surface in a process of manufacturing and inspecting a steel product. In particular, the present invention relates to a technique effective for detecting wrinkles in an environment where water such as water droplets may adhere to the surface to be inspected.

従来の鉄鋼製品検査工程では、渦流探傷及び漏洩磁束探傷などで欠陥を検出したり、被検査面に対して光を拡散させて疵の陰影をはっきりさせた状態で撮像し、撮影した撮像画像を画像解析して疵の検出を実施したりしている。
上記漏洩磁束などを用いる疵検出方法は、丸捧などの分野で活用されているが、断面形状が複雑な形状のもの、たとえば形鋼材を対象とする場合には、検査の前提となる磁束を一定に保持することが困難になる場合があるという課題がある。また、磁束を保持するためにある程度の時間が必要なことから、製造工程中の流れに組み込む際に制約があるという課題もある。
ここで、特許文献1には、被検査面に照明を投光して被検査面の写りを良くした状態で、その被検査面を撮像することによって該被検査面の表面欠陥を検査することが開示されている。
In the conventional steel product inspection process, defects are detected by eddy current flaw detection and leakage magnetic flux flaw detection, etc. Image analysis is used to detect wrinkles.
The above-described flaw detection method using leakage magnetic flux is used in fields such as circle devotion. However, when a cross-sectional shape is complicated, for example, a shape steel material, the magnetic flux that is the premise of inspection is used. There is a problem in that it may be difficult to keep it constant. In addition, since a certain amount of time is required to hold the magnetic flux, there is a problem that there is a restriction when incorporating the flow into the manufacturing process.
Here, in Patent Document 1, inspecting the surface defect of the surface to be inspected by imaging the surface to be inspected in a state where the surface to be inspected is illuminated to improve the reflection of the surface to be inspected. Is disclosed.

特開2010−38759号公報JP 2010-38759 A

特許文献1に記載の技術は、照明からの光を被検査面で反射させ、その反射光を撮像手段が取得するものであるが、各配置はS/N比の観点から最適値となるように設定している。しかし、この方法では被検査面の表面性状の影響を受けやすく、表面性状が過検出・誤検出の要因となるおそれがあるといった課題があった。
特に、本発明者らの実験によると、被検査面に載っている水滴を疵と誤認識するおそれがあることを確認した。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、被検査面の表面性状の影響を軽減して目的とする疵をより精度良く検出可能とすることを目的としている。
In the technique described in Patent Document 1, light from illumination is reflected by a surface to be inspected, and the reflected light is acquired by an imaging unit. However, each arrangement is set to an optimum value from the viewpoint of the S / N ratio. Is set. However, this method has a problem in that it is easily affected by the surface properties of the surface to be inspected, and the surface properties may cause over-detection or false detection.
In particular, according to experiments by the present inventors, it has been confirmed that there is a possibility that a water droplet placed on the surface to be inspected may be misrecognized as a soot.
The present invention has been made paying attention to the above points, and has an object to reduce the influence of the surface properties of the surface to be inspected and to detect a target wrinkle with higher accuracy.

上記課題を解決するために、本発明は、被検査面の表面性状の影響を軽減した上で、撮像画像を画像処理して疵の検出を行うものである。
すなわち、請求項1に記載した発明は、鉄鋼プロセスラインでの搬送中の圧延材の被検査面を撮影した撮像画像に基づき上記被検査面に存在する表面欠陥を検出する疵検出方法であって、
上記撮像画像の少なくとも疵検出領域でハレーションが発生するように、上記撮影する被検査面に対し照度1000ルックス以上の光を照射して、1.0mm以下の深さの凹凸をマスキングすることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention detects wrinkles by performing image processing on a captured image after reducing the influence of the surface properties of the surface to be inspected.
That is, the invention described in claim 1 is a wrinkle detection method for detecting a surface defect present on the surface to be inspected based on a captured image obtained by photographing the surface to be inspected of a rolled material being conveyed in a steel process line. ,
The surface to be inspected is irradiated with light having an illuminance of 1000 lux or more so as to mask irregularities with a depth of 1.0 mm or less so that halation occurs at least in the wrinkle detection region of the captured image. And

次に、請求項3に記載した発明は、鉄鋼プロセスラインでの搬送中の圧延材の被検査面に光を照射する照明装置とその被検査面を撮影するカメラとを有し、上記カメラの撮像画像に基づき被検査面に存在する表面欠陥を検出する疵検出装置であって、
上記照明装置は、上記撮像画像の少なくとも疵検出領域でハレーションを発生させて1.0mm以下の深さの凹凸をマスキングするように上記被検査面に照度1000ルックス以上の光を照射することを特徴とする。
次に、請求項4に記載した発明は、請求項3に記載した構成に対し、上記疵検出装置は、鉄鋼の圧延材を製造する工程における、少なくとも一部の冷却に水を使用する冷却工程の出側、又は洗浄工程の出側に設けられることを特徴とする。
Next, the invention described in claim 3 includes an illuminating device that irradiates light onto a surface to be inspected of a rolled material being conveyed in a steel process line, and a camera that photographs the surface to be inspected. A wrinkle detection device that detects a surface defect present on a surface to be inspected based on a captured image,
The illumination device irradiates the surface to be inspected with light having an illuminance of 1000 lux or more so as to generate halation in at least a wrinkle detection region of the captured image and mask an unevenness having a depth of 1.0 mm or less. And
Next, the invention described in claim 4 is a cooling step in which the flaw detection device uses water for cooling at least a part of the step of manufacturing a rolled steel material in the configuration described in claim 3. It is provided in the exit side of this, or the exit side of a washing process.

本発明によれば、通常の発想とは異なり、照射する光量を増大してハレーションを起こさせることで、撮像画像中における、表面性状としての微小凹凸からなる表面粗さなどを飛ばして、目的とする疵をよりはっきりと浮き出させることが可能となる。
また、被検査面に水滴等の水が付着していても、ハレーションを起こさせることで水滴等の水のコントラスト差が低減する。このため、水滴等を疵として誤検知することを低減若しくは無くすことが可能となる。
According to the present invention, unlike a normal idea, by increasing the amount of light to be irradiated and causing halation, the surface roughness, etc., consisting of minute irregularities as surface properties in the captured image is skipped. This makes it possible to make the kite to appear more clearly.
Further, even if water such as water droplets adheres to the surface to be inspected, the contrast difference of water such as water droplets is reduced by causing halation. For this reason, it is possible to reduce or eliminate erroneous detection of water droplets or the like as wrinkles.

本発明に基づく実施形態に係る疵検出装置の構成を示す概念図であって、(a)はその側面図を、(b)はその斜視図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the wrinkle detection apparatus based on embodiment based on this invention, Comprising: (a) is the side view, (b) is the perspective view. 比較例における撮像画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the captured image in a comparative example. 実施例における撮像画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the captured image in an Example. 比較例における撮像画像(水濡れ有り)の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the captured image (with water wetting) in a comparative example. 実施例における撮像画像(水濡れ有り)の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the captured image (with water wetting) in an Example.

次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る疵検出装置の構成を示す概念図である。
本実施形態では、疵検出装置が、鋼板等の製造工程の一部である検査ラインに配置された場合を例示している。そして、本実施形態の疵検出装置は、検査ラインにおいて、搬送装置(不図示)で鋼板などの圧延材を搬送している間に、当該圧延材の表面を検査する。すなわち、圧延材の表面を被検査面とする。なお、下記の例では、搬送している圧延材の上面を被検査面とする場合で例示するが、圧延材の下面を被検査面としても良い。
なお、被検査面は平坦でなくても良い。形鋼や棒鋼などの表面を被検査面としても良い。
Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a wrinkle detection device according to the present embodiment.
In this embodiment, the case where a wrinkle detection apparatus is arrange | positioned at the inspection line which is a part of manufacturing processes, such as a steel plate, is illustrated. And the wrinkle detection apparatus of this embodiment inspect | inspects the surface of the said rolling material, while conveying rolling materials, such as a steel plate, with a conveyance apparatus (not shown) in an inspection line. That is, the surface of the rolled material is used as the surface to be inspected. In the following example, the upper surface of the conveyed rolled material is exemplified as the inspection surface, but the lower surface of the rolled material may be the inspection surface.
Note that the surface to be inspected may not be flat. A surface such as a shape steel or a steel bar may be used as a surface to be inspected.

また、本発明の疵検出装置は、鉄鋼を製造する工程における、少なくとも一部の冷却に水を使用する冷却工程の出側、又は洗浄工程の出側での疵検出に好適な疵検出装置である。
ここで、上記「冷却工程の出側、又は洗浄工程の出側」とは、直近の工程が冷却工程又は洗浄工程で無くても良い。つまり冷却工程又は洗浄工程から本実施形態の疵検出装置までになんらかの他の処理工程が実施されても、疵検出装置の位置において、冷却工程、又は洗浄工程の処理に起因して、被検査面に水滴が付着されている可能性があれば、冷却工程の出側、又は洗浄工程の出側とみなす。
Moreover, the soot detecting device of the present invention is a soot detecting device suitable for detecting soot on the exit side of the cooling process using water for cooling at least part of the process of manufacturing steel or the exit side of the cleaning process. is there.
Here, the “outgoing side of the cooling process or the outgoing side of the cleaning process” does not have to be the cooling process or the cleaning process. That is, even if any other processing process is performed from the cooling process or the cleaning process to the soot detecting device of the present embodiment, the surface to be inspected is caused by the cooling process or the cleaning process at the position of the soot detecting device. If there is a possibility that water droplets are attached to the surface, it is regarded as the exit side of the cooling process or the exit side of the cleaning process.

(構成)
本実施形態の疵検出装置は、図1に示すように、照明装置1、カメラ2、及び画像処理部3を備える。
ここで、対象とする鋼板などの圧延材4は、テーブルローラその他の搬送装置(不図示)で長手方向に沿って搬送される。
照明装置1は、圧延材4の上面の疵検出位置5に対して、搬送方向Hに傾いた斜め方向から光を照射可能に配置されている。例えば、照明装置1の照射軸1Lを、上記疵検出位置5での法線(鉛直線)に対し、搬送方向Hの上流側に予め設定した角度θだけ傾斜して配置する。法線に対する上記角度θは、例えば±45度以内に設定する。本実施形態では、θ=30度に設定した。その照明装置1としては、高周波蛍光灯が例示出来る。
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the wrinkle detection device of this embodiment includes a lighting device 1, a camera 2, and an image processing unit 3.
Here, the rolling material 4 such as a target steel plate is conveyed along the longitudinal direction by a table roller or other conveying device (not shown).
The illuminating device 1 is arranged so as to be able to irradiate light from an oblique direction inclined in the transport direction H with respect to the wrinkle detection position 5 on the upper surface of the rolled material 4. For example, the irradiation axis 1 </ b> L of the illumination device 1 is arranged to be inclined with respect to the normal (vertical line) at the wrinkle detection position 5 by a preset angle θ on the upstream side in the transport direction H. The angle θ with respect to the normal is set within ± 45 degrees, for example. In this embodiment, θ is set to 30 degrees. As the illumination device 1, a high-frequency fluorescent lamp can be exemplified.

また、カメラ2は、圧延材4の上面の疵検出位置5を撮影可能な位置に配置されている。本実施形態では、カメラ2の撮影軸2Lは、上記疵検出位置5に対して搬送方向Hの下流側に傾いた斜め方向から、当該疵検出位置5の中央に撮影軸2Lが設定されている。
ここで、本実施形態では、照明装置1から照射される光によって、上記疵検出位置5を撮影した撮像画像でハレーションが発生するように、照明装置1から疵検出位置5までの距離、照射される光量を、実験その他の方法で決定しておく。本実施形態では、20V以上の高周波蛍光灯を使用し、照明装置1から疵検出位置5までの距離を1160mm以内とすることで、疵検出位置5で1000ルックス以上の照度が確保できるように設定した。このように設定することで、カメラ2で撮影した撮像画像において、少なくとも上記疵検出位置5を撮影した画像領域ではハレーションが発生することを確認したためである。
The camera 2 is arranged at a position where the wrinkle detection position 5 on the upper surface of the rolled material 4 can be photographed. In the present embodiment, the photographing axis 2L of the camera 2 is set at the center of the wrinkle detection position 5 from an oblique direction inclined to the downstream side of the conveyance direction H with respect to the wrinkle detection position 5. .
Here, in the present embodiment, the light irradiated from the lighting device 1 is irradiated with the distance from the lighting device 1 to the eyelid detection position 5 so that halation occurs in the captured image obtained by photographing the eyelid detection position 5. The amount of light to be determined is determined by experiments or other methods. In this embodiment, a high-frequency fluorescent lamp of 20 V or higher is used, and the distance from the lighting device 1 to the wrinkle detection position 5 is set within 1160 mm, so that an illuminance of 1000 lux or more can be secured at the wrinkle detection position 5. did. This is because it has been confirmed that halation occurs at least in the image area where the wrinkle detection position 5 is captured in the captured image captured by the camera 2 by setting in this way.

画像処理部3は、上記カメラ2が撮影した撮像画像の画像処理を行って疵の検出判定を実施する。
画像処理部3は、画像取込部3Aと疵検出部3Bを備える。
画像取込部3Aは、上記カメラ2が撮影した撮像画像を、予め設定した画像取込み周期で取得して、記憶部に記憶する。
疵検出部3Bは、記憶部から順次撮像画像を入力し、その入力した撮像画像に対して、2値化処理(エッジ処理)を実施して、対象とする撮像画像の濃淡画像を濃度差分布に変換する。なお、画面内の分割方法は特に限定しない。例えばカメラ2の画素単位で分割し、その分割領域毎に2値化処理を行う。
The image processing unit 3 performs image processing of the captured image taken by the camera 2 and performs wrinkle detection determination.
The image processing unit 3 includes an image capturing unit 3A and a wrinkle detection unit 3B.
The image capturing unit 3A acquires the captured image captured by the camera 2 at a preset image capturing period and stores the acquired image in the storage unit.
The eyelid detection unit 3B sequentially inputs captured images from the storage unit, performs binarization processing (edge processing) on the input captured images, and converts the grayscale image of the target captured image into a density difference distribution. Convert to The dividing method in the screen is not particularly limited. For example, the camera 2 is divided in units of pixels, and binarization processing is performed for each divided region.

次に、疵検出部3Bは、変換した濃度差分布について予め設定した閾値と比較し、その閾値を越えた場合には、表面欠陥があると判定する。
画像処理部3は、疵検出部3Bの判定結果を、例えば表示部に出力して該表示部に表示したり、疵位置を圧延材4にマーキングするマーキング装置などに出力したりする。
Next, the wrinkle detection unit 3B compares the converted density difference distribution with a preset threshold value, and determines that there is a surface defect when the threshold value is exceeded.
The image processing unit 3 outputs the determination result of the wrinkle detection unit 3B to, for example, a display unit and displays it on the display unit, or outputs it to a marking device or the like that marks the wrinkle position on the rolled material 4.

(動作その他)
例えば鉄鋼プロセスラインでの搬送中の圧延材4における、検査位置に到来した圧延材4の表面に対して、照明装置1からハレーションを発生可能なだけの光量で光が照射されると共に、そのハレーションを発生した状態の被検査面がカメラ2によって撮影される。
このカメラ2で撮影された撮像画像では、ハレーションが発生しているために、圧延材4表面に形成されている微小凹凸からなる表面粗さは画像から飛ぶことでマスキングされている。そして、所定深さ以上の疵が所定の濃度差で撮影された撮像画像となっている。
(Operation other)
For example, the surface of the rolled material 4 that has arrived at the inspection position in the rolled material 4 that is being conveyed in the steel process line is irradiated with light from the lighting device 1 with a light quantity that can generate halation, and the halation. The surface to be inspected in a state where the light is generated is photographed by the camera 2.
In the picked-up image taken with this camera 2, since halation has occurred, the surface roughness composed of minute irregularities formed on the surface of the rolled material 4 is masked by flying from the image. And the wrinkle more than predetermined depth becomes the picked-up image image | photographed with the predetermined | prescribed density | concentration difference.

なお、本実施形態の疵検出装置は、予め設定した所定以上の深さの疵の有無を検出するものである。実験では、1.0mm以下の深さの凹凸は、ハレーションによって確実にマスキングされたが、深さ2.0mm以上の疵は、ハレーションでマスキングされずに撮像画像で認識できていた。
このように、本実施形態の疵検出装置であれば、被検査面の表面性状による誤差の影響を抑えつつ、例えば深さ2.0mm以上の表面欠陥をより精度良く検出することが可能となる。
In addition, the wrinkle detection apparatus of this embodiment detects the presence or absence of a wrinkle having a predetermined depth or more. In the experiment, irregularities with a depth of 1.0 mm or less were reliably masked by halation, but wrinkles with a depth of 2.0 mm or more were recognized by the captured image without being masked by halation.
As described above, with the wrinkle detection device according to the present embodiment, it is possible to detect a surface defect having a depth of, for example, 2.0 mm or more with higher accuracy while suppressing the influence of the error due to the surface property of the surface to be inspected. .

なお、画像処理によって疵を検出しているので、検出した疵の形状についてもより精度良く検出可能となる。
また、圧延材4の場合には、冷却工程や洗浄工程などの水を使用した処理によって、表面に水滴が付着している場合がある。
ここで、従来のように、表面の性状をはっきり撮影できる光量の光を照射して撮影した撮影画像によって疵検出を行う場合には、1〜2mmの大きさの水滴であっても、その水滴を疵と誤検知するおそれがある。これは、照射した光が水滴によって乱反射し、そのために見かけ上のコントラスト差が生まれることで、誤検知の要因になるからである。
Note that since wrinkles are detected by image processing, the shape of the detected wrinkles can be detected with higher accuracy.
Moreover, in the case of the rolling material 4, the water droplet may have adhered to the surface by the process using water, such as a cooling process and a washing | cleaning process.
Here, in the case where wrinkle detection is performed using a photographed image shot by irradiating with a light amount capable of clearly photographing the surface properties as in the conventional case, even if it is a water droplet having a size of 1 to 2 mm, the water droplet May be falsely detected as 疵. This is because the irradiated light is irregularly reflected by the water droplets, and an apparent contrast difference is generated, thereby causing a false detection.

これに対し、本実施形態では、上記ハレーションを発生させることで、上記のような疵と誤検知されるような水滴をマスキングして、より精度良く目的とする疵だけを検知可能となる。
以上のように、本実施形態にあっては、被検査面の表面性状影響を軽減することができたので、従来技術では困難であった形態の疵も検出できるようになった。もちろん、誤検出率・過検出率も従来技術よりも低下出来るという効果もある。
On the other hand, in the present embodiment, by generating the above-mentioned halation, it is possible to mask a water droplet that is erroneously detected as the above-described soot, and to detect only the target soot with higher accuracy.
As described above, in the present embodiment, since the influence of the surface property of the surface to be inspected can be reduced, it is possible to detect wrinkles in a form that is difficult with the prior art. Of course, there is also an effect that the false detection rate / overdetection rate can be lowered as compared with the prior art.

また、表面性状の影響を軽減できたので、表面性状の影響を排除する設備導入コストも小さく抑えることが出来る。例えば、水切り装置の水切り能力を小さくすることが可能となる。
また、表面欠陥の自動判定において、本実施形態では、被検査面での照度が増加するように照明装置1からの光量を増大するといった処理だけで、実現可能となる。すなわち、画像処理側での演算負荷を増大することが無いので、搬送中の圧延材4表面を短時間で且つ連続して検査することが可能となる。なお、閾値の調整は必要である。
In addition, since the influence of the surface texture can be reduced, the equipment introduction cost for eliminating the influence of the surface texture can be reduced. For example, it becomes possible to reduce the drainage capacity of the drainer.
Further, in the automatic determination of surface defects, in the present embodiment, it can be realized only by a process of increasing the amount of light from the illumination device 1 so that the illuminance on the surface to be inspected is increased. That is, since the calculation load on the image processing side is not increased, the surface of the rolled material 4 being conveyed can be inspected continuously in a short time. It is necessary to adjust the threshold value.

なお上記実施形態では、圧延材4を搬送中に目的以上の深さの表面欠陥を検出する場合を例示している。被検査面を静置した状態で疵検出を実施しても良い。また、疵検出装置の照明装置1とカメラ2の組の方を、相対移動させて疵検出のための走査を行うようにしても良い。
また、対象とする表面は、鋼板や形鋼などの圧延材4の表面に限定されない。本実施形態は、特に水滴が付着している可能性のある状態の被検査面の疵検出に有効である。
In addition, in the said embodiment, the case where the surface defect of the depth more than the objective is detected during conveyance of the rolling material 4 is illustrated. Wrinkle detection may be performed with the surface to be inspected standing still. Alternatively, scanning for detection of wrinkles may be performed by relatively moving the pair of lighting device 1 and camera 2 of the wrinkle detection device.
Further, the target surface is not limited to the surface of the rolled material 4 such as a steel plate or a shape steel. This embodiment is particularly effective for detecting wrinkles on a surface to be inspected in a state where water droplets may be attached.

上記実施形態の疵検出装置に基づく疵の検出についての実施例について説明する。
実施例の設定条件は、次の通りである。
対象材:幅400mmの鋼板
被検査面:鋼板表面
鋼板の搬送速度:平均4.0m/s
照明装置1からの照射による疵検出位置5での照度:1230ルックス
カメラ2:シャッタースピード1/240,絞り全開
ここで、上記設定によって、カメラ2が撮影した撮像画像でハレーションが発生していることを確認している。
比較例として、照明装置1からの照射による疵検出位置5での照度を850ルックスとし、その他の条件を実施例と同じ条件に設定して疵の検出を実施した。
An example of wrinkle detection based on the wrinkle detection device of the above embodiment will be described.
The setting conditions of the example are as follows.
Target material: Steel plate having a width of 400 mm Surface to be inspected: Steel plate surface Steel sheet transport speed: 4.0 m / s on average
Illuminance at the eyelid detection position 5 by irradiation from the illumination device 1: 1230 lux Camera 2: Shutter speed 1/240, fully open aperture Here, due to the above settings, halation has occurred in the captured image taken by the camera 2 Have confirmed.
As a comparative example, the illuminance at the wrinkle detection position 5 due to irradiation from the lighting device 1 was set to 850 lux, and other conditions were set to the same conditions as in the example to detect wrinkles.

そして、鋼板表面に80mm×20mm×最大深さ2.0mmの大きさの表面欠陥が発生した、水濡れしていない状態の鋼板表面を対象とし、その疵の検出を、上記実施例及び比較例の設定条件で実施してみた。
なお、画像処理部3での閾値はそれぞれ欠陥を検出可能な値に校正してある。
検出結果は、比較例では、上記表面欠陥を精度良く検出することが出来なかったが、本実施例では、表面欠陥を検出することが出来た。
これは、本実施例においてはハレーション状態を作り出すことにより、被検査面の表面性状影響を小さくしたため、検出すべき表面欠陥とそのほかとのコントラスト差が大きく撮像できたことによる。また、このために誤検出率及び過摘出率が小さくなることは自明である。
And the surface defect of the magnitude | size of 80 mm x 20 mm x maximum depth 2.0mm occurred on the steel plate surface, and the steel plate surface of the state which is not wetted is made into object, The detection of the wrinkles is carried out in the said Example and comparative example. I tried it under the set conditions.
The threshold values in the image processing unit 3 are calibrated to values that can detect defects.
As a result of the detection, the surface defect could not be detected with high accuracy in the comparative example, but the surface defect could be detected in this example.
This is because in this embodiment, the influence of the surface property of the surface to be inspected is reduced by creating a halation state, so that the contrast difference between the surface defect to be detected and the others can be imaged. Further, for this reason, it is obvious that the false detection rate and the excessive extraction rate are reduced.

比較例及び実施例におけるカメラ2で撮影した撮像画像の一例を、図2及び図3に示す。
比較例の撮像画像(図2参照)では、1mm以下の凹凸も写り込み、検出したい表面欠陥の境界位置でのコントラスト差が小さくなっている。これに対し、本実施例の撮像画像(図3)では、ハレーションによって被検査面の目的とする疵よりも小さな凹凸が飛んでマスキングされて、目的とする表面欠陥を浮かび上がっている。
An example of the picked-up image image | photographed with the camera 2 in a comparative example and an Example is shown in FIG.2 and FIG.3.
In the captured image of the comparative example (see FIG. 2), unevenness of 1 mm or less is also reflected, and the contrast difference at the boundary position of the surface defect to be detected is small. On the other hand, in the picked-up image (FIG. 3) of the present embodiment, the surface defect to be inspected is masked by halation caused by halation, which is smaller than the target wrinkles on the surface to be inspected.

ここで、上記実施例の条件について、疵検出位置5での照度が変わるように照明装置1の設定を変更して、カメラ2で撮影した撮像画像にハレーションが発生するかどうか確認したところ、942ルックスでは、ハレーション状態になっていなかったが、1000ルックス以上ではハレーション状態となっていることを確認した。この実験は、840〜1143ルックスの範囲で実施した。   Here, regarding the conditions of the above-described embodiment, when the setting of the lighting device 1 is changed so that the illuminance at the wrinkle detection position 5 changes, and it is confirmed whether halation occurs in the captured image captured by the camera 2, 942 In the looks, it was not in the halation state, but it was confirmed that it was in the halation state in 1000 looks or more. This experiment was conducted in the range of 840 to 1143 lux.

また、ハレーションを起こしている撮像画像内の各領域(位置)の違いによって疵検出の影響があるか否かについても調査した。その調査結果によると、位置によってバラツキはあるものの、許容範囲内であった。
また、鉄鋼の製造プロセスでは、水冷を行った後に水濡れした状態の圧延材の表面検査を行う場合がある。この状態を模擬するために、被検査面となる表面の下側に対して水を掛けた後に、撮像テストを実施してみた。
その結果による画像を図4及び図5に示す。図4は比較例による撮像画像であり、図5は実施例による撮像画像である。
Moreover, it was investigated whether or not wrinkle detection was affected by the difference in each area (position) in the captured image causing halation. According to the result of the investigation, although there was variation depending on the position, it was within the allowable range.
In the steel manufacturing process, the surface of a rolled material that has been wetted after water cooling may be subjected to surface inspection. In order to simulate this state, an imaging test was performed after water was applied to the lower side of the surface to be inspected.
The resulting images are shown in FIGS. 4 is a captured image according to the comparative example, and FIG. 5 is a captured image according to the embodiment.

比較例(図4参照)では、水濡れしている部分が濃く写し出され、水濡れ(水滴)の面と乾き面との間に境界があるような画像となっている。このため、比較例(図4参照)では、水濡れ(水滴)の面と乾き面との間に境界や、付着している水の厚さが異なることで色が変化している部分などを、表面欠陥の輪郭と誤検知する可能性が大きい。また、このことは、実際に検出した表面欠陥の検出を阻害する一因となる。   In the comparative example (see FIG. 4), the wetted portion is projected darkly, and the image has a boundary between the wetted (water droplet) surface and the dry surface. For this reason, in the comparative example (see FIG. 4), the boundary between the surface of water wetting (water droplets) and the dry surface, or the portion where the color changes due to the difference in the thickness of the attached water, etc. There is a high possibility of false detection as a contour of a surface defect. This also contributes to hindering detection of actually detected surface defects.

これに対し、実施例(図5参照)では、水濡れの面と乾き面との間の境界を検出していない。このように、本発明を使用すると、表面に付着している水の影響を低減若しくは排除することが出来る。したがって、実施例(図5参照)では、比較例に比べて水滴による誤検知を大幅に減らすことが出来ることが分かる。
なお、図5において、上端側若しくは下端側に灰色の部分が見えているが、この部分は、ハレーションが発生していない部分である。図5に示す撮像画像では、疵検出領域は、中央側(確実にハレーションが発生している領域)に設定されている。
On the other hand, in the example (see FIG. 5), the boundary between the wet surface and the dry surface is not detected. As described above, when the present invention is used, the influence of water adhering to the surface can be reduced or eliminated. Therefore, in an Example (refer FIG. 5), it turns out that the false detection by a water drop can be reduced significantly compared with a comparative example.
In FIG. 5, a gray portion is visible on the upper end side or the lower end side, but this portion is a portion where no halation occurs. In the captured image shown in FIG. 5, the wrinkle detection region is set on the center side (a region where halation is reliably generated).

1 照明装置
1L 照射軸
2 カメラ
2L 撮影軸
3 画像処理部
3A 画像取込部
3B 疵検出部
4 圧延材
5 疵検出位置
H 搬送方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 1L Irradiation axis | shaft 2 Camera 2L Image | photographing axis | shaft 3 Image processing part 3A Image capture part 3B Soot detection part 4 Rolled material 5 Soot detection position H Conveyance direction

Claims (4)

鉄鋼プロセスラインでの搬送中の圧延材の被検査面を撮影した撮像画像に基づき上記被検査面に存在する表面欠陥を検出する疵検出方法であって、
上記撮像画像の少なくとも疵検出領域でハレーションが発生するように、上記撮影する被検査面に対し照度1000ルックス以上の光を照射して、1.0mm以下の深さの凹凸をマスキングすることを特徴とする疵検出方法。
A wrinkle detection method for detecting surface defects present on the surface to be inspected based on a captured image obtained by photographing a surface to be inspected of a rolled material being conveyed in a steel process line ,
The surface to be inspected is irradiated with light having an illuminance of 1000 lux or more so as to mask irregularities with a depth of 1.0 mm or less so that halation occurs at least in the wrinkle detection region of the captured image.疵 detection method.
表面に水が付着している可能性がある被検査面を対象として、表面欠陥の検出を行うことを特徴とする請求項1に記載した疵検出方法。   2. The method for detecting wrinkles according to claim 1, wherein surface defects are detected for a surface to be inspected on which water may be attached to the surface. 鉄鋼プロセスラインでの搬送中の圧延材の被検査面に光を照射する照明装置とその被検査面を撮影するカメラとを有し、上記カメラの撮像画像に基づき被検査面に存在する表面欠陥を検出する疵検出装置であって、
上記照明装置は、上記撮像画像の少なくとも疵検出領域でハレーション発生させて1.0mm以下の深さの凹凸をマスキングするように上記被検査面に照度1000ルックス以上の光を照射することを特徴とする疵検出装置。
A surface defect present on the surface to be inspected based on an image captured by the camera, having an illumination device that irradiates light onto the surface to be inspected of the rolled material being conveyed in the steel process line and a camera that images the surface to be inspected A wrinkle detection device for detecting
The illumination device irradiates the surface to be inspected with light having an illuminance of 1000 lux or more so as to generate halation in at least a wrinkle detection region of the captured image and mask an unevenness having a depth of 1.0 mm or less. A wrinkle detection device.
上記疵検出装置は、鉄鋼の圧延材を製造する工程における、少なくとも一部の冷却に水を使用する冷却工程の出側、又は洗浄工程の出側に設けられることを特徴とする請求項3に記載した疵検出装置。 The said wrinkle detection apparatus is provided in the exit side of the cooling process which uses water for cooling at least one part in the process of manufacturing the rolled material of steel, or the exit side of the washing | cleaning process. The wrinkle detection device described.
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