JP6863206B2 - Fragment analyzer, slab analysis method and program - Google Patents

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Description

本発明は、鋳片の分析を行う鋳片分析装置及び鋳片分析方法、並びに、当該鋳片分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。 The present invention relates to a slab analyzer for analyzing slabs, a slab analysis method, and a program for causing a computer to execute the slab analysis method.

従来から、鋳片の断面をエッチング処理して偏析部を顕在化し、その大きさや数量等から、鋳片の内部品質を評価する手法が提案されている(例えば、下記の特許文献1参照)。具体的に、下記の特許文献1には、エッチング処理が施された鋳片の断面を撮影して鋳片断面画像を撮影し、当該鋳片断面画像における明度コントラストに基づいて鋳片の偏析の有無や大きさを検出する技術が開示されている。 Conventionally, a method has been proposed in which a cross section of a slab is etched to reveal an segregated portion, and the internal quality of the slab is evaluated from the size, quantity, and the like (see, for example, Patent Document 1 below). Specifically, in Patent Document 1 below, a cross section of an etched slab is photographed, a slab cross section image is taken, and segregation of the slab is performed based on the brightness contrast in the slab cross section image. A technique for detecting the presence / absence and size is disclosed.

特開平7−306161号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-306161

しかしながら、鋳片の断面には、偏析の他にポロシティと呼ばれる欠陥が存在する場合があり、特許文献1に記載の技術のように、単に、鋳片断面画像における明度コントラストの観点からは、偏析とポロシティとを精度良く判別することが困難であるという問題があった。 However, the cross section of the slab may have a defect called porosity in addition to segregation, and as in the technique described in Patent Document 1, segregation is simply performed from the viewpoint of brightness contrast in the cross section image of the slab. There was a problem that it was difficult to accurately distinguish between and porosity.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、鋳片における偏析とポロシティとを精度良く判別できる仕組みを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a mechanism capable of accurately discriminating segregation and porosity in a slab.

本発明の鋳片分析装置は、鋳片の分析を行う鋳片分析装置であって、鋳片の分析を行う鋳片分析装置であって、エッチング処理が施された前記鋳片の断面を撮影する撮影手段と、前記断面と交差する基準軸を挟むようにして配置された一対の照明手段と、前記一対の照明手段のうちのいずれか1つの照明手段から前記断面と前記基準軸との交点に向けて照明光を照射させ、当該照明光の正反射方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第1の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第1の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第2の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第2の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第3の断面画像を生成する断面画像生成手段と、前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像に基づいて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別する判別手段とを有する。
また、本発明は、上述した鋳片分析装置による鋳片分析方法、及び、当該鋳片分析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
The slab analyzer of the present invention is a slab analyzer that analyzes slabs, is a slab analyzer that analyzes slabs, and photographs a cross section of the slab that has been etched. From any one of the photographing means, the pair of lighting means arranged so as to sandwich the reference axis intersecting the cross section, and the pair of lighting means toward the intersection of the cross section and the reference axis. The cross section is photographed by the photographing means from the normal reflection direction of the illumination light to generate a first cross-sectional image, and the intersection is formed from the first illumination means of the pair of illumination means. The cross section is photographed by the photographing means from the direction along the reference axis to generate a second cross-sectional image, and the second illumination means of the pair of illumination means is used. A cross-sectional image generating means for generating a third cross-sectional image by irradiating an illumination light toward the intersection and having the photographing means photograph the cross-section from a direction along the reference axis, and the first cross-sectional image. It has a discriminating means for discriminating between segregation and porosity formed in the cross section based on the second cross-sectional image and the third cross-sectional image.
The present invention also includes a slab analysis method using the slab analyzer described above, and a program for causing a computer to execute the slab analysis method.

本発明によれば、鋳片における偏析とポロシティとを精度良く判別することができる。 According to the present invention, segregation and porosity in a slab can be accurately discriminated.

本発明の実施形態に係る鋳片分析装置の概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the schematic structure of the slab analyzer which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態を示し、図1に示す鋳片断面撮影機構の内部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows the embodiment of this invention and shows an example of the internal structure of the slab cross-section photographing mechanism shown in FIG. 本発明の実施形態における撮影モードごとに、図2に示す鋳片断面撮影機構の内部構成の様子を示した図である。It is a figure which showed the state of the internal structure of the slab cross-section imaging mechanism shown in FIG. 2 for each imaging mode in the embodiment of the present invention. 図3に示す撮影モードごとに行われる鋳片断面撮影機構の走査(移動)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the scanning (movement) of the slab cross-section imaging mechanism performed in each imaging mode shown in FIG. 図1の断面画像生成部で生成される第1の断面画像、第2の断面画像、第3の断面画像及び第4の断面画像、並びに、図1の二値化処理部で生成される第1の二値画像及び第2の二値画像の一例を示す図である。The first cross-sectional image, the second cross-sectional image, the third cross-sectional image and the fourth cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit of FIG. 1, and the second image generated by the binarization processing unit of FIG. It is a figure which shows an example of 1 binary image and 2nd binary image. 本発明の実施形態における全体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the whole processing procedure in embodiment of this invention. 図6のステップS300における鋳片断面撮影及び断面画像生成処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the detailed processing procedure of the slab cross-section photographing and cross-section image generation processing in step S300 of FIG. 図6のステップS400における鋳片分析処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the detailed processing procedure of the slab analysis processing in step S400 of FIG. 本発明の実施形態における実施例を示し、図1の断面画像生成部で生成した第1の断面画像、第2の断面画像、第3の断面画像及び第4の断面画像の一例を示す図である。An example showing an embodiment of the present invention is shown in a diagram showing an example of a first cross-sectional image, a second cross-sectional image, a third cross-sectional image, and a fourth cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit of FIG. is there.

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(実施形態)について説明する。 Hereinafter, embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る鋳片分析装置100の概略構成の一例を示す図である。この鋳片分析装置100は、鋳片200の分析(より具体的には、鋳片200の偏析及びポロシティに係る分析)を行う装置である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a slab analyzer 100 according to an embodiment of the present invention. The slab analyzer 100 is an apparatus that analyzes the slab 200 (more specifically, an analysis related to segregation and porosity of the slab 200).

本実施形態に係る鋳片分析装置100は、図1に示すように、鋳片断面撮影機構110と、画像処理・制御装置120と、入力装置130と、表示装置140を有して構成されている。また、本実施形態に係る鋳片分析装置100は、図1に示すように、外部装置Gと通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 1, the slab analyzer 100 according to the present embodiment includes a slab cross-sectional imaging mechanism 110, an image processing / control device 120, an input device 130, and a display device 140. There is. Further, as shown in FIG. 1, the slab analyzer 100 according to the present embodiment is communicably connected to the external device G.

まず、鋳片断面撮影機構110について説明を行う。
鋳片断面撮影機構110は、画像処理・制御装置120の制御に基づいて、例えば図1に示す例では紙面右側から紙面左側に移動しながら、エッチング処理が施された鋳片の断面201を撮影するための撮影機構である。なお、本実施形態においては、図1に示す例とは反対に、鋳片断面撮影機構110が鋳片200の左側に位置している場合には、鋳片断面撮影機構110は、画像処理・制御装置120の制御に基づいて、図1に示す紙面左側から紙面右側に移動しながら、エッチング処理が施された鋳片の断面201を撮影する。ここで、図1に示す鋳片200においては、その上面が、エッチング処理が施された鋳片の断面201となっている。本実施形態では、鋳片200を所定の位置に固定し静止させた状態で、鋳片断面撮影機構110を移動させることにより、鋳片の断面201の撮影を行う。
First, the slab cross-sectional imaging mechanism 110 will be described.
Based on the control of the image processing / control device 120, the slab cross-section imaging mechanism 110 photographs the cross-section 201 of the etched slab while moving from the right side of the paper surface to the left side of the paper surface in the example shown in FIG. It is a shooting mechanism to do. In the present embodiment, contrary to the example shown in FIG. 1, when the slab cross-section imaging mechanism 110 is located on the left side of the slab 200, the slab cross-section imaging mechanism 110 performs image processing. Under the control of the control device 120, the cross section 201 of the etched slab is photographed while moving from the left side of the paper surface to the right side of the paper surface shown in FIG. Here, in the slab 200 shown in FIG. 1, the upper surface thereof is a cross section 201 of the slab that has been etched. In the present embodiment, the cross section 201 of the slab is photographed by moving the slab cross-section imaging mechanism 110 in a state where the slab 200 is fixed at a predetermined position and stationary.

この鋳片断面撮影機構110は、図1に示すように、撮影装置111と、光学系112と、第1の照明装置113と、第2の照明装置114とを有して構成されている。 As shown in FIG. 1, the slab cross-section photographing mechanism 110 includes a photographing device 111, an optical system 112, a first illuminating device 113, and a second illuminating device 114.

撮影装置111は、画像処理・制御装置120の制御に基づいて、光学系112を介して、エッチング処理が施された鋳片の断面201を撮影する装置である。ここで、本実施形態においては、撮影装置111は、例えばラインセンサカメラである。 The photographing device 111 is a device that photographs a cross section 201 of the slab that has been subjected to the etching process via the optical system 112 under the control of the image processing / control device 120. Here, in the present embodiment, the photographing device 111 is, for example, a line sensor camera.

光学系112は、撮影装置111から鋳片の断面201に至る光路の間に設けられ、画像処理・制御装置120によって撮影モードに応じてその配置等が設定される。 The optical system 112 is provided between the optical paths from the photographing device 111 to the cross section 201 of the slab, and the arrangement and the like are set by the image processing / control device 120 according to the photographing mode.

第1の照明装置113及び第2の照明装置114は、画像処理・制御装置120の制御に基づいて、撮影装置111が撮影する撮影領域を照明する一対の照明手段である。ここで、第1の照明装置113及び第2の照明装置114としては、例えばLEDを搭載した棒状の照明装置を用いることができる。また、本実施形態においては、第1の照明装置113及び第2の照明装置114は、同レベルの光量の光を照射する照明装置を用いることができる。 The first illuminating device 113 and the second illuminating device 114 are a pair of illuminating means that illuminate the photographing area photographed by the photographing device 111 under the control of the image processing / control device 120. Here, as the first lighting device 113 and the second lighting device 114, for example, a rod-shaped lighting device equipped with an LED can be used. Further, in the present embodiment, the first illuminating device 113 and the second illuminating device 114 can use an illuminating device that irradiates light of the same level of light.

図2は、本発明の実施形態を示し、図1に示す鋳片断面撮影機構110の内部構成の一例を示す図である。なお、図2において、図1に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、図2は、図1に示す鋳片の断面201を横方向(水平方向)にとった図である。 FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention and showing an example of the internal configuration of the slab cross-section imaging mechanism 110 shown in FIG. In FIG. 2, the same reference numerals are given to the configurations similar to those shown in FIG. Further, FIG. 2 is a view in which the cross section 201 of the slab shown in FIG. 1 is taken in the horizontal direction (horizontal direction).

撮影装置111は、エッチング処理が施された鋳片の断面201を光学系112を介して撮影する。ここで、本実施形態においては、光学系112は、図2に示すように、可動ミラー1121と、固定ミラー1122〜1123とを有して構成されている。 The photographing apparatus 111 photographs the cross section 201 of the etched slab via the optical system 112. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the optical system 112 includes a movable mirror 1121 and a fixed mirror 1122 to 1123.

一対の照明手段である第1の照明装置113及び第2の照明装置114は、鋳片の断面201と交差する基準軸301を挟むようにして配置されている。ここで、本実施形態においては、基準軸301として、鋳片の断面201と直交する直交軸を適用した例について説明する。第1の照明装置113は、鋳片の断面201と基準軸301との交点302に向けて照明光を照射するものであり、図2では、その照明光の光中心軸303が基準軸301に対して角度θ1の斜角となることを示している。また、第2の照明装置114は、鋳片の断面201と基準軸301との交点302に向けて照明光を照射するものであり、図2では、その照明光の光中心軸304が基準軸301に対して角度θ2の斜角となることを示している。即ち、本実施形態においては、第1の照明装置113及び第2の照明装置114が、基準軸(具体的に本実施形態では、直交軸)301を挟むようにして配置されているため、鋳片の断面201と基準軸301との交点302に向けて照射される照明光は、鋳片の断面201に対して斜角に入射することになる。 The first illuminating device 113 and the second illuminating device 114, which are a pair of illuminating means, are arranged so as to sandwich the reference shaft 301 intersecting the cross section 201 of the slab. Here, in the present embodiment, an example in which an orthogonal axis orthogonal to the cross section 201 of the slab is applied as the reference axis 301 will be described. The first illuminating device 113 irradiates the illuminating light toward the intersection 302 of the cross section 201 of the slab and the reference axis 301, and in FIG. 2, the optical center axis 303 of the illuminating light is directed to the reference axis 301. On the other hand, it is shown that the angle is an oblique angle of θ 1. Further, the second illumination device 114 irradiates the illumination light toward the intersection 302 of the cross section 201 of the slab and the reference axis 301, and in FIG. 2, the optical center axis 304 of the illumination light is the reference axis. It is shown that the angle is θ 2 with respect to 301. That is, in the present embodiment, since the first illuminating device 113 and the second illuminating device 114 are arranged so as to sandwich the reference axis (specifically, the orthogonal axis in this embodiment) 301, the slab of the slab The illumination light emitted toward the intersection 302 of the cross section 201 and the reference axis 301 is incident on the cross section 201 of the slab at an oblique angle.

また、図2において、第2の照明装置114による照明光の角度θ2を第1の照明装置113による照明光の角度θ1と異ならせているのは、角度θ2と角度θ1とを等しくすると、第1の照明装置113から照射された照明光が鋳片の断面201で正反射した際に第2の照明装置114に遮られてしまい、この正反射した照明光に基づく撮影を撮影装置111で行えなくなるからである。 Further, in FIG. 2, it is the angle θ 2 and the angle θ 1 that make the angle θ 2 of the illumination light by the second illumination device 114 different from the angle θ 1 of the illumination light by the first illumination device 113. If they are made equal to each other, when the illumination light emitted from the first illumination device 113 is positively reflected by the cross section 201 of the slab, it is blocked by the second illumination device 114, and a photograph is taken based on the positively reflected illumination light. This is because the device 111 cannot do it.

なお、図2では、第1の照明装置113及び第2の照明装置114から交点302に向けて照明光を照射する例として、それぞれの照明光の光中心軸303及び304が交点302と一致する例を示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本発明において、第1の照明装置113及び第2の照明装置114から交点302に向けて照明光を照射することには、第1の照明装置113及び第2の照明装置114から所定の広がりをもって照明光が照射された際に、それぞれの照明光の光中心軸303及び304が交点302と一致していなくても、それぞれの照明光が交点302の位置に照射される場合も、含まれるものとする。 In FIG. 2, as an example of irradiating the illumination light from the first illumination device 113 and the second illumination device 114 toward the intersection 302, the optical central axes 303 and 304 of the respective illumination lights coincide with the intersection 302. An example is shown, but the present invention is not limited to this. For example, in the present invention, in order to irradiate the illumination light from the first illumination device 113 and the second illumination device 114 toward the intersection 302, the first illumination device 113 and the second illumination device 114 are predetermined. Even if the optical central axes 303 and 304 of the respective illumination lights do not coincide with the intersection 302 when the illumination light is irradiated with a spread, the case where the respective illumination lights are irradiated at the position of the intersection 302 is also included. It shall be.

図3は、本発明の実施形態における撮影モードごとに、図2に示す鋳片断面撮影機構110の内部構成の様子を示した図である。なお、図3において、図2に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。 FIG. 3 is a diagram showing a state of the internal configuration of the slab cross-section imaging mechanism 110 shown in FIG. 2 for each imaging mode in the embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same reference numerals are given to the configurations similar to those shown in FIG.

図3(a)に示す撮影モードは、可動ミラー1121を光路から外し、第2の照明装置114を消灯した上で、第1の照明装置113を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、当該照明光が鋳片の断面201で正反射する正反射方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する撮影モードである。本実施形態では、この図3(a)に示す撮影モードを「正反射撮影モード」と称する。また、この図3(a)には、第1の照明装置113から照射された照明光が鋳片の断面201で反射(正反射)してから撮影装置111に入射するまでの第1の光路310を示している。 In the shooting mode shown in FIG. 3A, the movable mirror 1121 is removed from the optical path, the second illumination device 114 is turned off, and then the first illumination device 113 is turned on to irradiate the illumination light toward the intersection 302. In this mode, the imaging device 111 photographs the cross section 201 of the slab from the specular reflection direction in which the illumination light is specularly reflected on the cross section 201 of the slab. In the present embodiment, the shooting mode shown in FIG. 3A is referred to as a “specular reflection shooting mode”. Further, in FIG. 3A, the first optical path from the illumination light emitted from the first illumination device 113 reflected (specularly reflected) on the cross section 201 of the slab to the incident on the photographing apparatus 111. It shows 310.

なお、図3(a)では、第1の照明装置113から照射された照明光の正反射方向から撮影装置111に撮影させる例として、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致するような例を示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本発明において、第1の照明装置113から照射された照明光の正反射方向から撮影装置111に撮影させることには、図3(a)に示す状態で、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致していなくても撮影装置111で交点302の位置が撮影できる場合も、含まれるものとする。 In FIG. 3A, as an example of causing the photographing device 111 to take a picture from the specular reflection direction of the illumination light emitted from the first lighting device 113, the optical central axis of the photographing device 111 coincides with the intersection point 302. An example is shown, but the present invention is not limited to this. For example, in the present invention, in order to cause the photographing device 111 to take a picture from the specular reflection direction of the illumination light emitted from the first lighting device 113, the optical central axis of the photographing device 111 is taken in the state shown in FIG. 3A. Is included even if the position of the intersection 302 can be photographed by the photographing apparatus 111 even if is not coincident with the intersection 302.

図3(b)に示す撮影モードは、可動ミラー1121を光路に入れ、第2の照明装置114を消灯した上で、第1の照明装置113を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する撮影モードである。本実施形態では、この図3(b)に示す撮影モードを「第1のステレオ撮影モード」と称する。また、この図3(b)には、第1の照明装置113から照射された照明光が鋳片の断面201で反射(拡散反射(乱反射))してから撮影装置111に入射するまでの第2の光路320を示している。 In the shooting mode shown in FIG. 3B, the movable mirror 1121 is inserted into the optical path, the second lighting device 114 is turned off, and then the first lighting device 113 is turned on to irradiate the illumination light toward the intersection 302. Then, in the photographing mode, the cross section 201 of the slab is photographed by the photographing device 111 from the direction along the reference axis 301. In the present embodiment, the shooting mode shown in FIG. 3B is referred to as a "first stereo shooting mode". Further, in FIG. 3B, the illumination light emitted from the first illumination device 113 is reflected (diffuse reflection (diffuse reflection)) on the cross section 201 of the slab until it is incident on the photographing apparatus 111. The optical path 320 of 2 is shown.

なお、図3(b)では、基準軸301に沿った方向から撮影装置111に撮影させる例として、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致するような例を示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本発明において、基準軸301に沿った方向から撮影装置111に撮影させることには、図3(b)に示す状態で、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致していなくても撮影装置111で交点302の位置が撮影できる場合も、含まれるものとする。 In addition, in FIG. 3B, as an example of causing the photographing apparatus 111 to take an image from the direction along the reference axis 301, an example in which the optical center axis of the photographing apparatus 111 coincides with the intersection 302 is shown. Is not limited to this. For example, in the present invention, in order for the photographing apparatus 111 to take an image from a direction along the reference axis 301, the optical central axis of the photographing apparatus 111 does not coincide with the intersection point 302 in the state shown in FIG. 3 (b). Also, the case where the position of the intersection 302 can be photographed by the photographing apparatus 111 is included.

図3(c)に示す撮影モードは、可動ミラー1121を光路に入れ、第1の照明装置113を消灯した上で、第2の照明装置114を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する撮影モードである。本実施形態では、この図3(c)に示す撮影モードを「第2のステレオ撮影モード」と称する。また、この図3(c)には、第2の照明装置114から照射された照明光が鋳片の断面201で反射(拡散反射(乱反射))してから撮影装置111に入射するまでの第3の光路330を示している。 In the shooting mode shown in FIG. 3C, the movable mirror 1121 is inserted into the optical path, the first lighting device 113 is turned off, and then the second lighting device 114 is turned on to irradiate the illumination light toward the intersection 302. Then, in the photographing mode, the cross section 201 of the slab is photographed by the photographing device 111 from the direction along the reference axis 301. In the present embodiment, the shooting mode shown in FIG. 3C is referred to as a "second stereo shooting mode". Further, in FIG. 3C, the illumination light emitted from the second illumination device 114 is reflected (diffuse reflection (diffuse reflection)) on the cross section 201 of the slab until it is incident on the photographing apparatus 111. The optical path 330 of 3 is shown.

なお、図3(c)では、基準軸301に沿った方向から撮影装置111に撮影させる例として、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致するような例を示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、本発明において、基準軸301に沿った方向から撮影装置111に撮影させることには、図3(c)に示す状態で、撮影装置111の光学中心軸が交点302と一致していなくても撮影装置111で交点302の位置が撮影できる場合も、含まれるものとする。 In addition, in FIG. 3C, as an example of causing the photographing apparatus 111 to take an image from the direction along the reference axis 301, an example in which the optical center axis of the photographing apparatus 111 coincides with the intersection 302 is shown. Is not limited to this. For example, in the present invention, in order for the photographing apparatus 111 to take an image from a direction along the reference axis 301, the optical central axis of the photographing apparatus 111 does not coincide with the intersection 302 in the state shown in FIG. 3C. Also, the case where the position of the intersection 302 can be photographed by the photographing apparatus 111 is included.

また、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードと図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにより、照度差ステレオ撮影が実現される。また、図3(a)〜図3(c)に示すように、可動ミラー1121を光路に対して挿抜する設定を行うことによって、各撮影モードによる撮影が行われる。 Further, the illuminance difference stereo shooting is realized by the first stereo shooting mode shown in FIG. 3 (b) and the second stereo shooting mode shown in FIG. 3 (c). Further, as shown in FIGS. 3A to 3C, by setting the movable mirror 1121 to be inserted and removed from the optical path, shooting is performed in each shooting mode.

図4は、図3に示す撮影モードごとに行われる鋳片断面撮影機構110の走査(移動)の一例を示す図である。なお、図4において、図1〜図3に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。 FIG. 4 is a diagram showing an example of scanning (movement) of the slab cross-section imaging mechanism 110 performed in each imaging mode shown in FIG. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the configurations similar to those shown in FIGS. 1 to 3.

図4(a)は、図3(a)に示す正反射撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)の一例を示している。この図4(a)に示す例では、鋳片の断面201に対して鋳片断面撮影機構110を紙面右側から紙面左側に走査(移動)させる様子が示されている。即ち、この場合、撮影装置111による撮影位置を示す図3(a)の交点302も、鋳片の断面201に対して紙面右側から紙面左側に移動することになる。 FIG. 4A shows an example of scanning (movement) of the slab cross-section imaging mechanism 110 in the specular reflection imaging mode shown in FIG. 3A. In the example shown in FIG. 4A, a state in which the slab cross-section imaging mechanism 110 is scanned (moved) from the right side of the paper surface to the left side of the paper surface with respect to the cross-section 201 of the slab is shown. That is, in this case, the intersection 302 of FIG. 3A showing the photographing position by the photographing apparatus 111 also moves from the right side of the paper surface to the left side of the paper surface with respect to the cross section 201 of the slab.

図4(b)は、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)の一例を示している。この図4(b)に示す例は、例えば図4(a)に示す正反射撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)が終了した後に行う場合を想定しており、鋳片の断面201に対して鋳片断面撮影機構110を紙面左側から紙面右側に走査(移動)させる様子が示されている。即ち、この場合、撮影装置111による撮影位置を示す図3(b)の交点302も、鋳片の断面201に対して紙面左側から紙面右側に移動することになる。 FIG. 4B shows an example of scanning (movement) of the slab cross-sectional imaging mechanism 110 in the first stereo imaging mode shown in FIG. 3B. The example shown in FIG. 4B is assumed to be performed after the scanning (movement) of the slab cross-section imaging mechanism 110 in the specular reflection imaging mode shown in FIG. 4A is completed. A state in which the slab cross-section photographing mechanism 110 is scanned (moved) from the left side of the paper surface to the right side of the paper surface with respect to the cross section 201 is shown. That is, in this case, the intersection 302 of FIG. 3B, which shows the imaging position by the imaging device 111, also moves from the left side of the paper surface to the right side of the paper surface with respect to the cross section 201 of the slab.

図4(c)は、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)の一例を示している。この図4(c)に示す例は、例えば図4(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける鋳片断面撮影機構110の走査(移動)が終了した後に行う場合を想定しており、鋳片の断面201に対して鋳片断面撮影機構110を紙面右側から紙面左側に走査(移動)させる様子が示されている。即ち、この場合、撮影装置111による撮影位置を示す図3(c)の交点302も、鋳片の断面201に対して紙面右側から紙面左側に移動することになる。 FIG. 4C shows an example of scanning (movement) of the slab cross-sectional imaging mechanism 110 in the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C. The example shown in FIG. 4 (c) is assumed to be performed after the scanning (movement) of the slab cross-section imaging mechanism 110 in the first stereo imaging mode shown in FIG. 4 (b) is completed. A state in which the slab cross-section photographing mechanism 110 is scanned (moved) from the right side of the paper surface to the left side of the paper surface with respect to the cross section 201 of the piece is shown. That is, in this case, the intersection 302 of FIG. 3C showing the photographing position by the photographing apparatus 111 also moves from the right side of the paper surface to the left side of the paper surface with respect to the cross section 201 of the slab.

ここで、再び、図1の説明に戻る。
画像処理・制御装置120は、撮影装置111による撮影で得られた鋳片の断面201に係る断面画像の画像処理を行うとともに、本実施形態に係る鋳片分析装置100の動作を統括的に制御する。
Here, the description of FIG. 1 is returned to again.
The image processing / control device 120 performs image processing of a cross-sectional image of the cross section 201 of the slab obtained by photographing by the photographing device 111, and comprehensively controls the operation of the slab analyzer 100 according to the present embodiment. To do.

この画像処理・制御装置120は、図1に示すように、断面画像生成部121と、二値化処理部122と、判別部123と、判別結果出力部124を有して構成されている。 As shown in FIG. 1, the image processing / control device 120 includes a cross-sectional image generation unit 121, a binarization processing unit 122, a discrimination unit 123, and a discrimination result output unit 124.

断面画像生成部121は、撮影装置111による撮影で得られた鋳片の断面201に係る断面画像を生成するものであり、図1に示すように、第1の断面画像生成部1211と、第2の断面画像生成部1212と、第3の断面画像生成部1213と、第4の断面画像生成部1214を有して構成されている。 The cross-section image generation unit 121 generates a cross-section image relating to the cross-section 201 of the slab obtained by photographing with the photographing apparatus 111, and as shown in FIG. 1, the first cross-section image generation unit 1211 and the first cross-section image generation unit 121 It is configured to include a second cross-section image generation unit 1212, a third cross-section image generation unit 1213, and a fourth cross-section image generation unit 1214.

第1の断面画像生成部1211は、図3(a)に示す正反射撮影モードにおける撮影制御を行って、鋳片の断面201に係る第1の断面画像を生成する。具体的に、第1の断面画像生成部1211は、図3(a)に示すように、可動ミラー1121を光路から外し、第2の照明装置114を消灯した上で、第1の照明装置113を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、当該照明光の正反射方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する制御を行って、鋳片の断面201に係る第1の断面画像を生成する。この第1の断面画像の具体例については、図5を用いて後述する。 The first cross-sectional image generation unit 1211 performs imaging control in the specular reflection imaging mode shown in FIG. 3A to generate a first cross-sectional image relating to the cross section 201 of the slab. Specifically, as shown in FIG. 3A, the first cross-sectional image generation unit 1211 removes the movable mirror 1121 from the optical path, turns off the second lighting device 114, and then turns off the first lighting device 113. Is lit to irradiate the illumination light toward the intersection 302, and the photographing apparatus 111 controls to photograph the cross section 201 of the slab from the direction of normal reflection of the illumination light. Generate a cross-sectional image. A specific example of this first cross-sectional image will be described later with reference to FIG.

第2の断面画像生成部1212は、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける撮影制御を行って、鋳片の断面201に係る第2の断面画像を生成する。具体的に、第2の断面画像生成部1212は、図3(b)に示すように、可動ミラー1121を光路に入れ、第2の照明装置114を消灯した上で、第1の照明装置113を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する制御を行って、鋳片の断面201に係る第2の断面画像を生成する。この第2の断面画像の具体例については、図5を用いて後述する。 The second cross-sectional image generation unit 1212 performs imaging control in the first stereo imaging mode shown in FIG. 3B to generate a second cross-sectional image relating to the cross section 201 of the slab. Specifically, as shown in FIG. 3B, the second cross-sectional image generation unit 1212 inserts the movable mirror 1121 into the optical path, turns off the second lighting device 114, and then turns off the first lighting device 113. Is turned on to irradiate the illumination light toward the intersection 302, and the photographing device 111 controls to photograph the cross section 201 of the slab from the direction along the reference axis 301. Generate a cross-sectional image. A specific example of this second cross-sectional image will be described later with reference to FIG.

第3の断面画像生成部1213は、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける撮影制御を行って、鋳片の断面201に係る第3の断面画像を生成する。具体的に、第3の断面画像生成部1213は、図3(c)に示すように、可動ミラー1121を光路に入れ、第1の照明装置113を消灯した上で、第2の照明装置114を点灯させて交点302に向けて照明光を照射し、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で鋳片の断面201を撮影する制御を行って、鋳片の断面201に係る第3の断面画像を生成する。この第3の断面画像の具体例については、図5を用いて後述する。 The third cross-sectional image generation unit 1213 performs imaging control in the second stereo imaging mode shown in FIG. 3C to generate a third cross-sectional image relating to the cross section 201 of the slab. Specifically, as shown in FIG. 3C, the third cross-sectional image generation unit 1213 puts the movable mirror 1121 in the optical path, turns off the first lighting device 113, and then turns off the second lighting device 114. Is turned on to irradiate the illumination light toward the intersection 302, and the photographing device 111 controls to photograph the cross section 201 of the slab from the direction along the reference axis 301. Generate a cross-sectional image. A specific example of this third cross-sectional image will be described later with reference to FIG.

第4の断面画像生成部1214は、第2の断面画像生成部1212で生成された第2の断面画像と、第3の断面画像生成部1213で生成された第3の断面画像とを差分処理して、第4の断面画像を生成する。この第4の断面画像の具体例については、図5を用いて後述する。 The fourth cross-section image generation unit 1214 performs difference processing between the second cross-section image generated by the second cross-section image generation unit 1212 and the third cross-section image generated by the third cross-section image generation unit 1213. Then, a fourth cross-sectional image is generated. A specific example of this fourth cross-sectional image will be described later with reference to FIG.

二値化処理部122は、第1の断面画像生成部1211で生成された第1の断面画像を第1の二値化閾値を用いて二値化処理して第1の二値画像を生成するとともに、第4の断面画像生成部1214で生成された第4の断面画像を第2の二値化閾値を用いて二値化処理して第2の二値画像を生成する。この第1の二値画像及び第2の二値画像の具体例については、図5を用いて後述する。 The binarization processing unit 122 generates a first binary image by binarizing the first cross-sectional image generated by the first cross-sectional image generation unit 1211 using the first binarization threshold value. At the same time, the fourth cross-sectional image generated by the fourth cross-sectional image generation unit 1214 is binarized using the second binarization threshold to generate the second binary image. Specific examples of the first binary image and the second binary image will be described later with reference to FIG.

図5は、図1の断面画像生成部121で生成される第1の断面画像、第2の断面画像、第3の断面画像及び第4の断面画像、並びに、図1の二値化処理部122で生成される第1の二値画像及び第2の二値画像の一例を示す図である。 FIG. 5 shows a first cross-sectional image, a second cross-sectional image, a third cross-sectional image and a fourth cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit 121 of FIG. 1, and a binarization processing unit of FIG. It is a figure which shows an example of the 1st binary image and the 2nd binary image generated in 122.

まず、図5(a)には、鋳片の断面201における表面形状である鋳片の断面形状510が示されている。また、図5(a)に示す鋳片の断面形状510には、ポロシティ511と、偏析512の形状が示されている。ここで、ポロシティ511とは、例えば、鋳片200の内部に包含されているガスによる鋳造欠陥である。 First, FIG. 5A shows the cross-sectional shape 510 of the slab, which is the surface shape of the cross-section 201 of the slab. Further, the cross-sectional shape 510 of the slab shown in FIG. 5A shows the shapes of the porosity 511 and the segregation 512. Here, the porosity 511 is, for example, a casting defect due to gas contained inside the slab 200.

図5(a)に示すように、ポロシティ511と偏析512は、両者とも凹部の形状であるが、ポロシティ511の凹部の深さが小さくとも数百μmであるのに対し、エッチングによりできる偏析512の凹部の深さは数十μm程度である。また、ポロシティ511及び偏析512の両者とも、凹部には細かい凹凸が存在しているが、ポロシティ511や偏析512以外の部位(以下、「母材部」と称する)513は、研磨により平坦となっている。なお、図5(b)及び図5(c)では、図5(a)に示す鋳片の断面形状510に相当する情報を縦方向に揃えて図示している。 As shown in FIG. 5A, both the porosity 511 and the segregation 512 have a concave shape, but the depth of the concave portion of the porosity 511 is at least several hundred μm, whereas the segregation 512 formed by etching The depth of the recess is about several tens of μm. Further, both the porosity 511 and the segregation 512 have fine irregularities in the recesses, but the parts other than the porosity 511 and the segregation 512 (hereinafter referred to as "base material portion") 513 are flattened by polishing. ing. In addition, in FIG. 5 (b) and FIG. 5 (c), the information corresponding to the cross-sectional shape 510 of the slab shown in FIG. 5 (a) is aligned in the vertical direction.

図5(b)には、第1の断面画像生成部1211において、図5(a)に示す鋳片の断面201について、図3(a)に示す正反射撮影モードの撮影制御を行うことにより生成した第1の断面画像520が示されている。図3(a)に示す正反射撮影モードでは、母材部513で正反射した照明光が撮影装置111に直接入射するため、撮影装置111で得られる画像において母材部513の部分は非常に明るく(白っぽく)なる。これに対して、ポロシティ511や偏析512では、図5(a)に示す凹部の内部における凹凸により、照明光の反射輝度が低下するため、撮影装置111で得られる画像においてポロシティ511や偏析512の部分は母材部513の部分よりも暗く(黒っぽく)なる。 In FIG. 5B, the first cross-section image generation unit 1211 controls the cross-section 201 of the slab shown in FIG. 5A by performing the specular reflection photographing mode shown in FIG. 3A. The generated first cross-sectional image 520 is shown. In the specular reflection photographing mode shown in FIG. 3A, the illumination light normally reflected by the base material portion 513 is directly incident on the photographing apparatus 111, so that the portion of the base material portion 513 is very large in the image obtained by the photographing apparatus 111. It becomes bright (white). On the other hand, in the porosity 511 and the segregation 512, the reflected brightness of the illumination light is lowered due to the unevenness inside the recess shown in FIG. 5 (a). Therefore, in the image obtained by the photographing apparatus 111, the porosity 511 and the segregation 512 The portion becomes darker (blackish) than the portion of the base material portion 513.

そして、第1の断面画像生成部1211は、例えば、上述した撮影装置111で得られた画像の平均輝度が白と黒との間の中間色に係る所定の輝度になるように当該画像の輝度補正を行って、図5(b)に示す第1の断面画像520を生成する。この図5(b)に示す第1の断面画像520には、図5(a)のポロシティ511に相当する画像領域521、図5(a)の偏析512に相当する画像領域522、及び、図5(a)の母材部513に相当する画像領域523が示されている。 Then, the first cross-sectional image generation unit 1211 corrects the brightness of the image so that the average brightness of the image obtained by the above-mentioned photographing device 111 becomes a predetermined brightness related to the intermediate color between white and black, for example. Is performed to generate the first cross-sectional image 520 shown in FIG. 5 (b). The first cross-sectional image 520 shown in FIG. 5 (b) includes an image region 521 corresponding to porosity 511 in FIG. 5 (a), an image region 522 corresponding to segregation 512 in FIG. 5 (a), and FIG. The image region 523 corresponding to the base material portion 513 of 5 (a) is shown.

また、図5(b)には、第1の断面画像520における輝度を表した輝度グラフ530が示されている。この輝度グラフ530には、二値化処理部122で第1の断面画像520を二値化処理する際の第1の二値化閾値531の一例が示されている。 Further, FIG. 5B shows a luminance graph 530 showing the luminance in the first cross-sectional image 520. The brightness graph 530 shows an example of the first binarization threshold value 531 when the binarization processing unit 122 performs the binarization processing of the first cross-sectional image 520.

また、図5(b)には、二値化処理部122において、第1の断面画像520を第1の二値化閾値531を用いて二値化処理することにより生成した第1の二値画像540が示されている。具体的に、二値化処理部122は、第1の断面画像520において、第1の二値化閾値531未満の輝度値の領域を二値のうちの一方の値(例えば0)に係る黒色領域(第1領域)とし、第1の二値化閾値531以上の輝度値の領域を二値のうちの他方の値(例えば1)に係る白色領域(第2領域)として、第1の二値画像540を生成する。この第1の二値画像540では、図5(a)のポロシティ511に相当する領域に黒色領域(第1領域)541が存在し、図5(a)の偏析512に相当する領域に黒色領域(第1領域)542が存在し、図5(a)の母材部513に相当する領域に白色領域(第2領域)543が存在している。 Further, in FIG. 5B, the first binary value generated by the binarization processing unit 122 performing the binarization processing of the first cross-sectional image 520 using the first binarization threshold value 531. Image 540 is shown. Specifically, in the first cross-sectional image 520, the binarization processing unit 122 sets a region of the brightness value less than the first binarization threshold value 531 as black color related to one of the binary values (for example, 0). The first two is defined as a region (first region), and a region having a brightness value equal to or higher than the first binarization threshold of 531 is designated as a white region (second region) related to the other value (for example, 1) of the binary values. Generate a value image 540. In the first binary image 540, a black region (first region) 541 exists in the region corresponding to porosity 511 in FIG. 5 (a), and the black region corresponds to the segregation 512 in FIG. 5 (a). The (first region) 542 exists, and the white region (second region) 543 exists in the region corresponding to the base material portion 513 of FIG. 5 (a).

図5(c)には、第2の断面画像生成部1212において、図5(a)に示す鋳片の断面201について、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードの撮影制御を行うことにより生成した第2の断面画像550が示されている。図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードでは、基準軸301の左側に配設された第1の照明装置113から基準軸301に対して斜角に照明光が照射され、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で撮影するため、撮影装置111で得られる画像において、深さの深い凹部からなるポロシティ511では、照明光が直接照射する右側の部分が明るく(白っぽく)なり、深さの深い凹部で影となる中央から左側の部分が暗く(黒っぽく)なる。これに対して、偏析512は、ポロシティ511のように影ができるほど凹部が深くないため、第1の照明装置113からの照明光が内部に入射し且つ内部の凹凸により拡散反射(乱反射)するため、撮影装置111で得られる画像においては、明るく(白く)表示されることになる。また、母材部513は、偏析512よりも粗度が細かく鏡面に近いため、第1の照明装置113から基準軸301に対して斜角に照射された照明光の大部分が正反射してしまい、基準軸301の方向に拡散反射(乱反射)する照明光は少なくなるため、撮影装置111で得られる画像においては、偏析512よりも少し暗く(黒っぽく)表示されることになる。 In FIG. 5 (c), the second cross-section image generation unit 1212 controls the shooting of the cross section 201 of the slab shown in FIG. 5 (a) in the first stereo shooting mode shown in FIG. 3 (b). The second cross-sectional image 550 generated by this is shown. In the first stereo shooting mode shown in FIG. 3B, the first illumination device 113 arranged on the left side of the reference axis 301 irradiates the reference axis 301 with illumination light at an oblique angle, and the reference axis 301. Since the image is taken by the photographing device 111 from the direction along the above, in the image obtained by the photographing device 111, in the porosity 511 consisting of deep recesses, the right side portion directly irradiated with the illumination light becomes bright (white) and deep. The part from the center to the left side, which is a shadow in the deep recess, becomes dark (blackish). On the other hand, the segregation 512 is not deep enough to form a shadow like the porosity 511, so that the illumination light from the first illuminating device 113 is incident inside and diffuse reflection (diffuse reflection) is caused by the unevenness inside. Therefore, the image obtained by the photographing device 111 is displayed brightly (white). Further, since the base material portion 513 has a finer roughness than the segregation 512 and is closer to a mirror surface, most of the illumination light radiated obliquely with respect to the reference axis 301 from the first illumination device 113 is regularly reflected. Since the amount of illumination light diffusely reflected (diffusely reflected) in the direction of the reference axis 301 is reduced, the image obtained by the photographing apparatus 111 is displayed slightly darker (blackish) than the segregation 512.

そして、第2の断面画像生成部1212は、例えば、上述した撮影装置111で得られた画像の平均輝度が白と黒との間の中間色に係る所定の輝度になるように当該画像の輝度補正を行って、図5(c)に示す第2の断面画像550を生成する。この図5(c)に示す第2の断面画像550には、図5(a)のポロシティ511の右側の部分に相当する画像領域551、図5(a)のポロシティ511の中央から左側の部分に相当する画像領域552、図5(a)の偏析512に相当する画像領域553、及び、図5(a)の母材部513に相当する画像領域554が示されている。 Then, the second cross-sectional image generation unit 1212 corrects the brightness of the image so that the average brightness of the image obtained by the above-mentioned photographing device 111 becomes a predetermined brightness related to the intermediate color between white and black, for example. To generate the second cross-sectional image 550 shown in FIG. 5 (c). In the second cross-sectional image 550 shown in FIG. 5 (c), the image region 551 corresponding to the right portion of the porosity 511 of FIG. 5 (a) and the portion from the center to the left side of the porosity 511 of FIG. 5 (a) are shown. The image region 552 corresponding to the image region 552, the image region 553 corresponding to the segregation 512 in FIG. 5 (a), and the image region 554 corresponding to the base material portion 513 in FIG. 5 (a) are shown.

また、図5(c)には、第3の断面画像生成部1213において、図5(a)に示す鋳片の断面201について、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードの撮影制御を行うことにより生成した第3の断面画像560が示されている。図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードでは、基準軸301の右側に配設された第2の照明装置114から基準軸301に対して斜角に照明光が照射され、基準軸301に沿った方向から撮影装置111で撮影するため、撮影装置111で得られる画像において、深さの深い凹部からなるポロシティ511では、照明光が直接照射する左側の部分が明るく(白っぽく)なり、深さの深い凹部で影となる中央から右側の部分が暗く(黒っぽく)なる。これに対して、偏析512は、ポロシティ511のように影ができるほど凹部が深くないため、第2の照明装置114からの照明光が内部に入射し且つ内部の凹凸により拡散反射(乱反射)するため、撮影装置111で得られる画像においては、明るく(白く)表示されることになる。また、母材部513は、偏析512よりも粗度が細かく鏡面に近いため、第2の照明装置114から基準軸301に対して斜角に照射された照明光の大部分が正反射してしまい、基準軸301の方向に拡散反射(乱反射)する照明光は少なくなるため、撮影装置111で得られる画像においては、偏析512よりも少し暗く(黒っぽく)表示されることになる。 Further, in FIG. 5C, in the third cross-section image generation unit 1213, the cross-section 201 of the slab shown in FIG. 5A is controlled to shoot in the second stereo shooting mode shown in FIG. 3C. The third cross-sectional image 560 generated by performing the above is shown. In the second stereo shooting mode shown in FIG. 3C, the second illumination device 114 arranged on the right side of the reference axis 301 irradiates the reference axis 301 with illumination light at an oblique angle, and the reference axis 301. Since the image is taken by the photographing device 111 from the direction along the above, in the image obtained by the photographing device 111, in the porosity 511 consisting of deep recesses, the left side portion directly irradiated with the illumination light becomes bright (white) and deep. The part from the center to the right side, which is a shadow in the deep recess, becomes dark (blackish). On the other hand, the segregation 512 is not deep enough to form a shadow like the porosity 511, so that the illumination light from the second illuminating device 114 is incident inside and diffusely reflected (diffusely reflected) by the unevenness inside. Therefore, the image obtained by the photographing device 111 is displayed brightly (white). Further, since the base material portion 513 has a finer roughness than the segregation 512 and is closer to a mirror surface, most of the illumination light radiated obliquely with respect to the reference axis 301 from the second illumination device 114 is specularly reflected. Since the amount of illumination light diffusely reflected (diffusely reflected) in the direction of the reference axis 301 is reduced, the image obtained by the photographing apparatus 111 is displayed slightly darker (blackish) than the segregation 512.

そして、第3の断面画像生成部1213は、例えば、上述した撮影装置111で得られた画像の平均輝度が白と黒との間の中間色に係る所定の輝度になるように当該画像の輝度補正を行って、図5(c)に示す第3の断面画像560を生成する。この図5(c)に示す第3の断面画像560には、図5(a)のポロシティ511の左側の部分に相当する画像領域561、図5(a)のポロシティ511の中央から右側の部分に相当する画像領域562、図5(a)の偏析512に相当する画像領域563、及び、図5(a)の母材部513に相当する画像領域564が示されている。 Then, the third cross-sectional image generation unit 1213 corrects the brightness of the image so that the average brightness of the image obtained by the above-mentioned photographing device 111 becomes a predetermined brightness related to the intermediate color between white and black, for example. Is performed to generate a third cross-sectional image 560 shown in FIG. 5 (c). In the third cross-sectional image 560 shown in FIG. 5 (c), the image region 561 corresponding to the left side portion of the porosity 511 of FIG. 5 (a) and the portion from the center to the right side of the porosity 511 of FIG. 5 (a) are shown. The image region 562 corresponding to the image region 562, the image region 563 corresponding to the segregation 512 in FIG. 5 (a), and the image region 564 corresponding to the base material portion 513 in FIG. 5 (a) are shown.

また、図5(c)には、第4の断面画像生成部1214において、第2の断面画像550と第3の断面画像560とを差分処理(2つの断面画像の輝度値の差分を取った上で輝度の中間値(例えば輝度の最大値が255である場合には、128)を加える処理)することにより生成した第4の断面画像570が示されている。なお、図5(c)に示す例では、第4の断面画像570として、第3の断面画像560から第2の断面画像550を差分処理して生成された断面画像を示している。この第4の断面画像570では、ポロシティ511に相当する領域に、白っぽい画像領域571と黒っぽい画像領域572(更には、中央部に中間色の画像領域573)が存在し、また、偏析512に相当する領域と母材部513に相当する領域に、中間色の画像領域574が存在している。ここで、第4の断面画像570において偏析512に相当する領域は、第2の断面画像550の画像領域553と第3の断面画像560の画像領域563がともに同じように白っぽい画像領域であるため、差分画像では中間色をとることになる。 Further, in FIG. 5C, in the fourth cross-sectional image generation unit 1214, the second cross-sectional image 550 and the third cross-sectional image 560 are subjected to difference processing (difference between the brightness values of the two cross-sectional images is taken). The fourth cross-sectional image 570 generated by adding an intermediate value of brightness (for example, 128 when the maximum value of brightness is 255) is shown above. In the example shown in FIG. 5C, as the fourth cross-sectional image 570, a cross-sectional image generated by performing a difference process between the third cross-sectional image 560 and the second cross-sectional image 550 is shown. In the fourth cross-sectional image 570, a whitish image region 571 and a blackish image region 572 (furthermore, a neutral color image region 573 in the central portion) exist in the region corresponding to the porosity 511, and also correspond to the segregation 512. An intermediate color image region 574 exists in the region and the region corresponding to the base material portion 513. Here, in the fourth cross-sectional image 570, the region corresponding to the segregation 512 is because the image region 553 of the second cross-sectional image 550 and the image region 563 of the third cross-sectional image 560 are both whitish image regions. , The difference image will take a neutral color.

また、図5(c)には、第4の断面画像570における輝度を表した輝度グラフ580が示されている。この輝度グラフ580には、二値化処理部122で第4の断面画像570を二値化処理する際の第2の二値化閾値583の一例が示されている。また、図5(c)に示すように、本実施形態の第2の二値化閾値583としては、上限閾値581と下限閾値582が設定される。 Further, FIG. 5C shows a luminance graph 580 showing the luminance in the fourth cross-sectional image 570. The brightness graph 580 shows an example of the second binarization threshold value 583 when the binarization processing unit 122 performs the binarization processing of the fourth cross-sectional image 570. Further, as shown in FIG. 5C, an upper limit threshold value 581 and a lower limit threshold value 582 are set as the second binarization threshold value 583 of the present embodiment.

また、図5(c)には、二値化処理部122において、第4の断面画像570を第2の二値化閾値583を用いて二値化処理することにより生成した第2の二値画像590が示されている。具体的に、二値化処理部122は、第4の断面画像570において、上限閾値581以上または下限閾値582未満の輝度値の領域を二値のうちの一方の値(例えば0)に係る黒色領域(第1領域)とし、上限閾値581未満で且つ下限閾値582以上の輝度値の領域を二値のうちの他方の値(例えば1)に係る白色領域(第2領域)として、第2の二値画像590を生成する。この第2の二値画像590では、図5(a)のポロシティ511に相当する領域に黒色領域(第1領域)591が存在し、図5(a)の偏析512や母材部513に相当する領域に白色領域(第2領域)592が存在している。 Further, in FIG. 5C, the second binary value generated by the binarization processing unit 122 performing the binarization processing of the fourth cross-sectional image 570 using the second binarization threshold value 583. Image 590 is shown. Specifically, in the fourth cross-sectional image 570, the binarization processing unit 122 sets a region of the luminance value of the upper limit threshold value 581 or more or less than the lower limit threshold value 582 as black color related to one of the binary values (for example, 0). A second region is defined as a region (first region), and a region having a brightness value less than the upper limit threshold value 581 and equal to or higher than the lower limit threshold value 582 is defined as a white region (second region) related to the other value (for example, 1) of the binary values. Generate a binary image 590. In this second binary image 590, a black region (first region) 591 exists in the region corresponding to the porosity 511 of FIG. 5 (a), which corresponds to the segregation 512 and the base material portion 513 of FIG. 5 (a). There is a white region (second region) 592 in the region.

なお、図5(c)に示す例では、第4の断面画像570として、第3の断面画像560から第2の断面画像550を差分処理して生成された断面画像を示しているが、本実施形態においてはこの態様に限定されるものではない。例えば、第4の断面画像570として、第2の断面画像550から第3の断面画像560を差分処理して生成された断面画像を適用する態様も、本実施形態として適用可能である。この態様を採用する場合、第4の断面画像570は、図5(a)に示すものとは反対に、画像領域571が黒っぽい画像領域となり、画像領域572が白っぽい画像領域となる。その結果、輝度グラフ580も、その輝度値の大きさが上下反対となるが、第2の二値化閾値583として上限閾値581と下限閾値582を設定しているため、二値化処理部122において第2の二値化閾値583を用いて第4の断面画像570を二値化処理することにより生成される第2の二値画像は、図5(c)に示す第2の二値画像590と同様になると考えられる。 In the example shown in FIG. 5 (c), as the fourth cross-sectional image 570, the cross-sectional image generated by performing the difference processing between the third cross-sectional image 560 and the second cross-sectional image 550 is shown. The embodiment is not limited to this aspect. For example, an embodiment in which a cross-sectional image generated by performing a difference process between the second cross-sectional image 550 and the third cross-sectional image 560 is applied as the fourth cross-sectional image 570 is also applicable as the present embodiment. When this aspect is adopted, in the fourth cross-sectional image 570, the image area 571 becomes a blackish image area and the image area 572 becomes a whitish image area, contrary to the one shown in FIG. 5A. As a result, the magnitudes of the luminance values of the luminance graph 580 are also upside down, but since the upper limit threshold 581 and the lower limit threshold 582 are set as the second binarization threshold 583, the binarization processing unit 122 The second binary image generated by binarizing the fourth cross-sectional image 570 using the second binarization threshold 583 is the second binary image shown in FIG. 5 (c). It is considered to be similar to 590.

また、本実施形態においては、画像処理・制御装置120は、図3(a)に示す正反射撮影モードにおける第1の光路310と、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける第2の光路320と、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける第3の光路330の各光路における光路長が等しくなるように、光学系112を設定することが好適である。このようにすることにより、各断面画像の1画素当たりの撮影対象(鋳片の断面201)の大きさを同じにすることができる。 Further, in the present embodiment, the image processing / control device 120 has a first optical path 310 in the normal reflection photographing mode shown in FIG. 3A and a first optical path 310 in the first stereo photographing mode shown in FIG. 3B. It is preferable to set the optical system 112 so that the optical path lengths of the optical path 320 of 2 and the optical path length of each optical path of the third optical path 330 in the second stereo photographing mode shown in FIG. 3C are equal. By doing so, the size of the imaging target (cross-section 201 of the slab) per pixel of each cross-sectional image can be made the same.

ここで、再び、図1の説明に戻る。
判別部123は、断面画像生成部121で生成された第1の断面画像と、断面画像生成部121で生成された第2の断面画像及び第3の断面画像に基づく第4の断面画像とに基づいて、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。具体的に、判別部123は、二値化処理部122で生成された、第1の断面画像に基づく第1の二値画像と第4の断面画像に基づく第2の二値画像とを用いて、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。この判別部123による判別方法について図5を用いて説明する。判別部123は、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)541及び黒色領域(第1領域)542のうち、第2の二値画像590の対応する領域に黒色領域(第1領域)が存在している場合には、当該第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)にポロシティ511が形成されていると判定し、第2の二値画像590の対応する領域に黒色領域(第1領域)が存在していない場合には、当該第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)に偏析512が形成されていると判定する。図5に示す例では、判別部123は、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)541にポロシティ511が形成されていると判定し、第1の二値画像590における黒色領域(第1領域)542に偏析512が形成されていると判定して、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。
Here, the description of FIG. 1 is returned to again.
The discrimination unit 123 includes a first cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit 121, a second cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit 121, and a fourth cross-sectional image based on the third cross-sectional image. Based on this, a process for discriminating between the segregation 512 formed on the cross section 201 of the slab and the porosity 511 is performed. Specifically, the discrimination unit 123 uses the first binary image based on the first cross-sectional image and the second binary image based on the fourth cross-sectional image generated by the binarization processing unit 122. Then, a process of discriminating between the segregation 512 formed on the cross section 201 of the slab and the porosity 511 is performed. The discrimination method by the discrimination unit 123 will be described with reference to FIG. The discrimination unit 123 has a black region (first) in the corresponding region of the second binary image 590 of the black region (first region) 541 and the black region (first region) 542 in the first binary image 540. If a region) exists, it is determined that the black region (first region) in the first binary image 540 has a porosity 511, and the corresponding region of the second binary image 590 is determined. When the black region (first region) does not exist in the black region (first region), it is determined that the segregation 512 is formed in the black region (first region) in the first binary image 540. In the example shown in FIG. 5, the discriminating unit 123 determines that porosity 511 is formed in the black region (first region) 541 in the first binary image 540, and determines that the porosity 511 is formed in the black region (first region) 541, and the black region in the first binary image 590. It is determined that the segregation 512 is formed in the (first region) 542, and a process for discriminating between the segregation 512 formed on the cross section 201 of the slab and the porosity 511 is performed.

以下、図1の説明を続ける。
判別結果出力部124は、判別部123による上述した判別結果(鋳片200の偏析512及びポロシティ511に係る判別結果)を鋳片200の分析結果として、例えば鋳片の断面201に係る各断面画像とともに、表示装置140に出力して表示させたり、外部装置Gに出力したりする。
Hereinafter, the description of FIG. 1 will be continued.
The discrimination result output unit 124 uses the above-mentioned discrimination result (discrimination result relating to segregation 512 of the slab 200 and porosity 511) by the discrimination unit 123 as an analysis result of the slab 200, for example, each cross-sectional image relating to the cross section 201 of the slab. At the same time, it is output to the display device 140 for display or output to the external device G.

入力装置130は、画像処理・制御装置120に対してユーザからの情報の入力や鋳片の断面201における撮影指示の入力等を行うものである。この入力装置130は、例えば、キーボードやポインティング・デバイスであるマウス等から構成されている。 The input device 130 inputs information from the user to the image processing / control device 120, inputs an imaging instruction in the cross section 201 of the slab, and the like. The input device 130 includes, for example, a keyboard, a mouse as a pointing device, and the like.

表示装置140は、画像処理・制御装置120による制御に基づいて、判別結果出力部124から出力された情報等を表示する。また、外部装置Gは、画像処理・制御装置120と相互に通信可能に構成されている。 The display device 140 displays information and the like output from the discrimination result output unit 124 based on the control by the image processing / control device 120. Further, the external device G is configured to be able to communicate with the image processing / control device 120.

次に、本発明の実施形態に係る鋳片分析装置100による鋳片分析方法の処理手順について説明を行う。 Next, the processing procedure of the slab analysis method by the slab analyzer 100 according to the embodiment of the present invention will be described.

図6は、本発明の実施形態における全体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of an overall processing procedure according to the embodiment of the present invention.

まず、ステップS100において、例えば外部装置Gの一種である研磨装置は、鋳片の断面201を研磨して、鋳片の断面201をフラットにする。 First, in step S100, for example, a polishing device, which is a kind of external device G, polishes the cross section 201 of the slab to flatten the cross section 201 of the slab.

続いて、ステップS200において、例えば外部装置Gの一種であるエッチング処理装置は、ステップS100で研磨された鋳片の断面201を、例えばピクリン酸を用いてエッチング処理を行う。その後、必要に応じて、鋳片の断面201の汚れを研磨により除去する。 Subsequently, in step S200, for example, an etching treatment device which is a kind of external device G performs an etching treatment on the cross section 201 of the slab polished in step S100 using, for example, picric acid. Then, if necessary, dirt on the cross section 201 of the slab is removed by polishing.

続いて、ステップS300において、鋳片分析装置100の画像処理・制御装置120は、例えば入力装置130から入力された鋳片の断面201における撮影指示に基づいて、鋳片分析装置100の鋳片断面撮影機構110を制御して、エッチング処理が施された鋳片の断面201を撮影して、断面画像を生成する処理を行う。 Subsequently, in step S300, the image processing / control device 120 of the slab analysis device 100 uses, for example, a slab cross section of the slab analysis device 100 based on an imaging instruction in the cross section 201 of the slab input from the input device 130. The imaging mechanism 110 is controlled to photograph a cross section 201 of the etched slab to generate a cross-sectional image.

続いて、ステップS400において、鋳片分析装置100の画像処理・制御装置120は、ステップS300の処理の結果得られた断面画像を画像処理して、鋳片200の分析(より具体的には、鋳片200の偏析512及びポロシティ511に係る分析)を行う。 Subsequently, in step S400, the image processing / control device 120 of the slab analysis device 100 performs image processing on the cross-sectional image obtained as a result of the processing in step S300, and analyzes the slab 200 (more specifically, Analysis of the segregation 512 and porosity 511 of the slab 200) is performed.

続いて、ステップS500において、鋳片分析装置100の画像処理・制御装置120或いは外部装置Gは、ステップS400における分析結果に基づいて、次工程以降の処理(例えば、そのまま圧延するか振り替えするか等)を決定する。 Subsequently, in step S500, the image processing / control device 120 or the external device G of the slab analyzer 100 performs processing after the next step (for example, whether to roll or transfer as it is, etc.) based on the analysis result in step S400. ) Is determined.

例えば、偏析512が少数且つ少量でポロシティ511が存在する鋳片200の場合には、偏析512による強度低下が考え難く、また、ポロシティ511は圧延により消失することも考えられるため、次工程以降の処理としてそのまま圧延することを決定する。なお、この次工程以降の処理として圧延を行う場合に、当初は板厚の厚い製品向けとしていたが、ポロシティ511の大きさが大きく当該板厚の圧延ではポロシティ511が消失しないと考えられる場合には、当該ポロシティ511が消失すると考えられる板厚の薄い他の製品に振り替えることを決定することも適用可能である。
また、例えば、偏析512が多数且つ大量に存在する鋳片200の場合には、偏析512による強度低下が考えられるため、当初は強度に関して品質基準の厳しい製品向けとしていたものを、強度に関して品質基準の緩い他の製品に振り替えることを決定する。
For example, in the case of a slab 200 in which porosity 511 is present in a small amount and a small amount of segregation 512, it is unlikely that the strength will decrease due to segregation 512, and porosity 511 may disappear by rolling. It is decided to roll as it is as a process. When rolling is performed as a process after this next step, it was initially intended for products with a thick plate, but when the size of the porosity 511 is large and it is considered that the porosity 511 will not disappear in the rolling of the plate thickness. Is also applicable to decide to transfer to another thin product in which the porosity 511 is considered to disappear.
Further, for example, in the case of a slab 200 having a large number of segregation 512 and a large amount of segregation 512, the strength may be lowered due to the segregation 512. Decide to transfer to another loose product.

さらに、偏析512とポロシティ511とでは、その発生原因が異なるため、偏析512及びポロシティ511の数や大きさ等に応じて、当該鋳片200の製造工程におけるフィードバック先を決定するようにしてもよい。 Further, since the cause of occurrence is different between the segregation 512 and the porosity 511, the feedback destination in the manufacturing process of the slab 200 may be determined according to the number and size of the segregation 512 and the porosity 511. ..

次に、図6のステップS300における鋳片断面撮影及び断面画像生成処理の詳細な処理手順について説明する。 Next, a detailed processing procedure of the slab cross-section photographing and the cross-section image generation processing in step S300 of FIG. 6 will be described.

図7は、図6のステップS300における鋳片断面撮影及び断面画像生成処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図7のフローチャートの説明において、撮影モードには、図3(a)に示す正反射撮影モードと、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードと、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードとがあるものとする。また、図7のフローチャートの説明において、撮影モードの設定は、図3(a)に示す正反射撮影モード、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モード、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードの順に設定される形態について説明するが、本発明においてはこの形態に限定されるものではなく、他の撮影モードの順番で設定してもよい。また、図7のフローチャートの開始の際には、第1の照明装置113及び第2の照明装置114は、ともに消灯しているものとする。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of a detailed processing procedure of the slab cross-section photographing and the cross-section image generation processing in step S300 of FIG. In the description of the flowchart of FIG. 7, the shooting modes include the specular reflection shooting mode shown in FIG. 3A, the first stereo shooting mode shown in FIG. 3B, and the shooting mode shown in FIG. 3C. It is assumed that there is a second stereo shooting mode. Further, in the description of the flowchart of FIG. 7, the shooting mode settings are the specular shooting mode shown in FIG. 3 (a), the first stereo shooting mode shown in FIG. 3 (b), and the first stereo shooting mode shown in FIG. 3 (c). The mode in which the two stereo shooting modes are set in order will be described, but the present invention is not limited to this mode, and may be set in the order of other shooting modes. Further, at the start of the flowchart of FIG. 7, it is assumed that both the first lighting device 113 and the second lighting device 114 are turned off.

まず、ステップS301において、画像処理・制御装置120は、最初の撮影モードを設定する。本実施形態では、上述したように、図3(a)に示す正反射撮影モード、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モード、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードの順に撮影モードを設定することを想定しているため、ここでは、最初の撮影モードとして、図3(a)に示す正反射撮影モードを設定する。 First, in step S301, the image processing / control device 120 sets the first shooting mode. In the present embodiment, as described above, the specular reflection shooting mode shown in FIG. 3 (a), the first stereo shooting mode shown in FIG. 3 (b), and the second stereo shooting mode shown in FIG. 3 (c). Since it is assumed that the shooting modes are set in order, here, the specular reflection shooting mode shown in FIG. 3A is set as the first shooting mode.

続いて、ステップS302において、画像処理・制御装置120は、現在設定されている撮影モードが正反射撮影モードであるか否かを判断する。 Subsequently, in step S302, the image processing / control device 120 determines whether or not the currently set shooting mode is the specular reflection shooting mode.

ステップS302の判断の結果、現在設定されている撮影モードが正反射撮影モードである場合には(S302/YES)、ステップS303に進む。
ステップS303に進むと、第1の断面画像生成部1211は、図3(a)に示すように、可動ミラー1121を光路から外す処理を行う。
As a result of the determination in step S302, if the currently set shooting mode is the specular reflection shooting mode (S302 / YES), the process proceeds to step S303.
Proceeding to step S303, the first cross-sectional image generation unit 1211 performs a process of removing the movable mirror 1121 from the optical path as shown in FIG. 3A.

続いて、ステップS304において、第1の断面画像生成部1211は、第2の照明装置114の消灯を維持した上で、第1の照明装置113を点灯させる処理を行う。 Subsequently, in step S304, the first cross-sectional image generation unit 1211 performs a process of turning on the first lighting device 113 while keeping the second lighting device 114 off.

続いて、ステップS305において、第1の断面画像生成部1211は、図4(a)に示すように鋳片断面撮影機構110を走査(移動)させながら、図3(a)に示すように、第1の照明装置113から交点302に向けて照明光を照射させ、当該照明光の正反射方向から鋳片の断面201を撮影装置111に撮影させる制御を行う。 Subsequently, in step S305, the first cross-section image generation unit 1211 scans (moves) the slab cross-section photographing mechanism 110 as shown in FIG. 4A, and scans (moves) the slab cross-section imaging mechanism 110 as shown in FIG. 3A. The illumination light is irradiated from the first illumination device 113 toward the intersection 302, and the imaging device 111 is controlled to photograph the cross section 201 of the slab from the specular reflection direction of the illumination light.

続いて、ステップS306において、第1の断面画像生成部1211は、ステップS305の撮影により得られた画像に対して、上述した輝度補正を行って、第1の断面画像を生成する。ここでは、例えば、図5(b)に示す第1の断面画像520を生成する。 Subsequently, in step S306, the first cross-sectional image generation unit 1211 performs the above-mentioned luminance correction on the image obtained by the photographing in step S305 to generate the first cross-sectional image. Here, for example, the first cross-sectional image 520 shown in FIG. 5B is generated.

ステップS306の処理が終了すると、ステップS307に進む。
ステップS307に進むと、画像処理・制御装置120は、図3(a)に示す正反射撮影モード、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モード及び図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける全ての撮影モードが終了したか否かを判断する。ここでは、最初の撮影モードである図3(a)に示す正反射撮影モードが終了した段階であるため、否定判断されることになる。
When the process of step S306 is completed, the process proceeds to step S307.
Proceeding to step S307, the image processing / control device 120 has a specular reflection shooting mode shown in FIG. 3A, a first stereo shooting mode shown in FIG. 3B, and a second stereo shooting mode shown in FIG. 3C. It is determined whether or not all the shooting modes in the stereo shooting mode have been completed. Here, since the specular reflection shooting mode shown in FIG. 3A, which is the first shooting mode, is finished, a negative determination is made.

ステップS307の判断の結果、全ての撮影モードについては未だ終了していない場合には(S307/NO)、ステップS308に進む。
ステップS308に進むと、画像処理・制御装置120は、次の撮影モードを設定する。ここでは、最初の撮影モードである図3(a)に示す正反射撮影モードが終了した段階であるため、次の撮影モードとして、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードを設定する。この図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードの設定に伴い、現在点灯させている照明装置(ここでは、第1の照明装置113)を消灯する処理も行う。
As a result of the determination in step S307, if all the shooting modes have not been completed yet (S307 / NO), the process proceeds to step S308.
Proceeding to step S308, the image processing / control device 120 sets the next shooting mode. Here, since the specular reflection shooting mode shown in FIG. 3A, which is the first shooting mode, has ended, the first stereo shooting mode shown in FIG. 3B is set as the next shooting mode. .. Along with the setting of the first stereo shooting mode shown in FIG. 3B, a process of turning off the currently lit lighting device (here, the first lighting device 113) is also performed.

ステップS308の処理が終了すると、ステップS302に戻る。
ここでは、現在設定されている撮影モードが図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードであるとして説明を行う。この場合、ステップS302において、現在設定されている撮影モードが正反射撮影モードでないと判断され(S302/NO)、ステップS309に進む。
When the process of step S308 is completed, the process returns to step S302.
Here, it will be described assuming that the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode shown in FIG. 3 (b). In this case, in step S302, it is determined that the currently set shooting mode is not the specular reflection shooting mode (S302 / NO), and the process proceeds to step S309.

ステップS309に進むと、第2の断面画像生成部1212は、図3(b)に示すように、可動ミラー1121を光路に入れる処理を行う。 Proceeding to step S309, the second cross-sectional image generation unit 1212 performs a process of inserting the movable mirror 1121 into the optical path as shown in FIG. 3 (b).

続いて、ステップS310において、画像処理・制御装置120は、現在設定されている撮影モードが第1のステレオ撮影モードであるか否かを判断する。ここでは、現在設定されている撮影モードが図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードであるため、肯定判断されることになる。 Subsequently, in step S310, the image processing / control device 120 determines whether or not the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode. Here, since the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode shown in FIG. 3B, a positive judgment is made.

ステップS310の判断の結果、現在設定されている撮影モードが第1のステレオ撮影モードである場合には(S310/YES)、ステップS311に進む。
ステップS311に進むと、第2の断面画像生成部1212は、第2の照明装置114の消灯を維持した上で、第1の照明装置113を点灯させる処理を行う。
As a result of the determination in step S310, if the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode (S310 / YES), the process proceeds to step S311.
Proceeding to step S311, the second cross-sectional image generation unit 1212 performs a process of turning on the first lighting device 113 while maintaining the extinguishing of the second lighting device 114.

続いて、ステップS312において、第2の断面画像生成部1212は、図4(b)に示すように鋳片断面撮影機構110を走査(移動)させながら、図3(b)に示すように、第1の照明装置113から交点302に向けて照明光を照射させ、基準軸301に沿った方向から鋳片の断面201を撮影装置111に撮影させる制御を行う。 Subsequently, in step S312, the second cross-section image generation unit 1212 scans (moves) the slab cross-section photographing mechanism 110 as shown in FIG. 4 (b), as shown in FIG. 3 (b). The first illuminating device 113 irradiates the illuminating light toward the intersection 302, and the photographing device 111 controls to photograph the cross section 201 of the slab from the direction along the reference axis 301.

続いて、ステップS313において、第2の断面画像生成部1212は、ステップS312の撮影により得られた画像に対して、上述した輝度補正を行って、第2の断面画像を生成する。ここでは、例えば、図5(c)に示す第2の断面画像550を生成する。
その後、ステップS307に進むが、ここでは、2番目の撮影モードである図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードが終了した段階であるため、否定判断されて(S307/NO)、ステップS308に進み、次の撮影モードとして、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードを設定する。この図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードの設定に伴い、現在点灯させている照明装置(ここでは、第1の照明装置113)を消灯する処理も行う。
Subsequently, in step S313, the second cross-sectional image generation unit 1212 performs the above-mentioned luminance correction on the image obtained by the photographing in step S312 to generate a second cross-sectional image. Here, for example, the second cross-sectional image 550 shown in FIG. 5 (c) is generated.
After that, the process proceeds to step S307, but here, since the first stereo shooting mode shown in FIG. 3B, which is the second shooting mode, has ended, a negative determination is made (S307 / NO), and the step is taken. Proceeding to S308, the second stereo shooting mode shown in FIG. 3C is set as the next shooting mode. Along with the setting of the second stereo shooting mode shown in FIG. 3C, a process of turning off the currently lit lighting device (here, the first lighting device 113) is also performed.

ステップS308の処理が終了すると、ステップS302に戻る。
ここでは、現在設定されている撮影モードが図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードであるとして説明を行う。この場合、ステップS302において、現在設定されている撮影モードが正反射撮影モードでないと判断され(S302/NO)、ステップS309に進む。
When the process of step S308 is completed, the process returns to step S302.
Here, it will be described assuming that the currently set shooting mode is the second stereo shooting mode shown in FIG. 3C. In this case, in step S302, it is determined that the currently set shooting mode is not the specular reflection shooting mode (S302 / NO), and the process proceeds to step S309.

ステップS309に進むと、第3の断面画像生成部1213は、図3(c)に示すように、可動ミラー1121を光路に入れる処理を行う。 Proceeding to step S309, the third cross-sectional image generation unit 1213 performs a process of inserting the movable mirror 1121 into the optical path as shown in FIG. 3C.

続いて、ステップS310において、画像処理・制御装置120は、現在設定されている撮影モードが第1のステレオ撮影モードであるか否かを判断する。ここでは、現在設定されている撮影モードが図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードであるため、否定判断されることになる。 Subsequently, in step S310, the image processing / control device 120 determines whether or not the currently set shooting mode is the first stereo shooting mode. Here, since the currently set shooting mode is the second stereo shooting mode shown in FIG. 3C, a negative determination is made.

ステップS310の判断の結果、現在設定されている撮影モードが第1のステレオ撮影モードでない場合には(S310/NO)、現在設定されている撮影モードが第2のステレオ撮影モードであるとして、ステップS314に進む。
ステップS314に進むと、第3の断面画像生成部1213は、第1の照明装置113の消灯を維持した上で、第2の照明装置114を点灯させる処理を行う。
As a result of the determination in step S310, if the currently set shooting mode is not the first stereo shooting mode (S310 / NO), it is assumed that the currently set shooting mode is the second stereo shooting mode, and the step is taken. Proceed to S314.
Proceeding to step S314, the third cross-sectional image generation unit 1213 performs a process of turning on the second lighting device 114 while maintaining the extinguishing of the first lighting device 113.

続いて、ステップS315において、第3の断面画像生成部1213は、図4(c)に示すように鋳片断面撮影機構110を走査(移動)させながら、図3(c)に示すように、第2の照明装置114から交点302に向けて照明光を照射させ、基準軸301に沿った方向から鋳片の断面201を撮影装置111に撮影させる制御を行う。 Subsequently, in step S315, the third cross-section image generation unit 1213 scans (moves) the slab cross-section photographing mechanism 110 as shown in FIG. 4 (c), and scans (moves) the slab cross-section imaging mechanism 110 as shown in FIG. 3 (c). The second illumination device 114 irradiates the illumination light toward the intersection 302, and the imaging device 111 controls the imaging device 111 to photograph the cross section 201 of the slab from the direction along the reference axis 301.

続いて、ステップS316において、第3の断面画像生成部1213は、ステップS315の撮影により得られた画像に対して、上述した輝度補正を行って、第3の断面画像を生成する。ここでは、例えば、図5(c)に示す第3の断面画像560を生成する。
その後、ステップS307に進み、ここでは、最後(3番目)の撮影モードである図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードが終了した段階であるため、肯定判断される(S307/YES)。そして、画像処理・制御装置120は、現在点灯させている照明装置(ここでは、第2の照明装置114)を消灯する処理を行った上で、図7に示すフローチャートの処理を終了する。
Subsequently, in step S316, the third cross-sectional image generation unit 1213 performs the above-mentioned luminance correction on the image obtained by the photographing in step S315 to generate a third cross-sectional image. Here, for example, the third cross-sectional image 560 shown in FIG. 5 (c) is generated.
After that, the process proceeds to step S307, and here, since the second stereo shooting mode shown in FIG. 3C, which is the last (third) shooting mode, is completed, a positive judgment is made (S307 / YES). .. Then, the image processing / control device 120 finishes the process of the flowchart shown in FIG. 7 after performing a process of turning off the currently lit lighting device (here, the second lighting device 114).

次に、図6のステップS400における鋳片分析処理の詳細な処理手順について説明する。 Next, a detailed processing procedure of the slab analysis processing in step S400 of FIG. 6 will be described.

図8は、図6のステップS400における鋳片分析処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of a detailed processing procedure of the slab analysis processing in step S400 of FIG.

まず、ステップS401において、第4の断面画像生成部1214は、ステップS313で生成された第2の断面画像と、ステップS316で生成された第3の断面画像とを差分処理して、第4の断面画像を生成する。ここでは、例えば、図5(c)に示す第4の断面画像570を生成する。 First, in step S401, the fourth cross-sectional image generation unit 1214 performs a difference processing between the second cross-sectional image generated in step S313 and the third cross-sectional image generated in step S316, and the fourth Generate a cross-sectional image. Here, for example, the fourth cross-sectional image 570 shown in FIG. 5 (c) is generated.

続いて、ステップS402において、二値化処理部122は、ステップS306で生成された第1の断面画像520を第1の二値化閾値531を用いて二値化処理して、第1の二値画像を生成する。ここでは、例えば、図5(b)に示す第1の二値画像540を生成する。 Subsequently, in step S402, the binarization processing unit 122 binarizes the first cross-sectional image 520 generated in step S306 using the first binarization threshold value 531 to perform the first binary processing. Generate a value image. Here, for example, the first binary image 540 shown in FIG. 5B is generated.

続いて、ステップS403において、二値化処理部122は、ステップS401で生成された第4の断面画像570を第2の二値化閾値583を用いて二値化処理して、第2の二値画像を生成する。ここでは、例えば、図5(c)に示す第2の二値画像590を生成する。 Subsequently, in step S403, the binarization processing unit 122 binarizes the fourth cross-sectional image 570 generated in step S401 using the second binarization threshold value 583, and performs the second binarization process. Generate a value image. Here, for example, the second binary image 590 shown in FIG. 5C is generated.

続いて、ステップS404において、ステップS402で生成された第1の二値画像540と、ステップS403で生成された第2の二値画像とを用いて、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。 Subsequently, in step S404, segregation 512 formed on the cross section 201 of the slab using the first binary image 540 generated in step S402 and the second binary image generated in step S403. And the porosity 511 are discriminated from each other.

このステップS404の判別部123による判別方法について図5を用いて説明する。判別部123は、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)541及び黒色領域(第1領域)542のうち、第2の二値画像590の対応する領域に黒色領域(第1領域)が存在している場合には、当該第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)にポロシティ511が形成されていると判定し、第2の二値画像590の対応する領域に黒色領域(第1領域)が存在していない場合には、当該第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)に偏析512が形成されていると判定する。図5に示す例では、判別部123は、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)541にポロシティ511が形成されていると判定し、第1の二値画像540における黒色領域(第1領域)542に偏析512が形成されていると判定して、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別する処理を行う。 The discrimination method by the discrimination unit 123 in step S404 will be described with reference to FIG. The discrimination unit 123 has a black region (first) in the corresponding region of the second binary image 590 of the black region (first region) 541 and the black region (first region) 542 in the first binary image 540. If a region) exists, it is determined that the black region (first region) in the first binary image 540 has a porosity 511, and the corresponding region of the second binary image 590 is determined. When the black region (first region) does not exist in the black region (first region), it is determined that the segregation 512 is formed in the black region (first region) in the first binary image 540. In the example shown in FIG. 5, the discriminating unit 123 determines that porosity 511 is formed in the black region (first region) 541 in the first binary image 540, and determines that the porosity 511 is formed in the black region (first region) 541, and the black region in the first binary image 540. It is determined that the segregation 512 is formed in the (first region) 542, and a process for discriminating between the segregation 512 formed on the cross section 201 of the slab and the porosity 511 is performed.

その後、判別結果出力部124は、判別部123による上述した判別結果(鋳片200の偏析512及びポロシティ511に係る判別結果)を鋳片200の分析結果として、例えば鋳片の断面201に係る各断面画像とともに、表示装置140に出力して表示させたり、外部装置Gに出力したりする。 After that, the discrimination result output unit 124 uses the above-mentioned discrimination result (discrimination result relating to segregation 512 of the slab 200 and porosity 511) by the discrimination unit 123 as the analysis result of the slab 200, for example, each relating to the cross section 201 of the slab. Along with the cross-sectional image, it is output to the display device 140 for display, or is output to the external device G.

以上の処理が終了すると、図8に示すフローチャートの処理を終了する。 When the above processing is completed, the processing of the flowchart shown in FIG. 8 is completed.

[実施例]
次に、本発明の実施形態における実施例について説明する。
[Example]
Next, examples in the embodiment of the present invention will be described.

本発明の実施形態における実施例では、図2に示す撮影装置111として、8192画素のラインカメラを適用した。さらに、撮影装置111は、レンズとして焦点距離が50mmのものを使用し、レンズと被写体である鋳片の断面201との光路長(ここでは、図3に示す第1の光路310、第2の光路320及び第3の光路330の全ての光路における光路長)を380mmとし、画像分解能を50μmとした。 In the embodiment of the embodiment of the present invention, an 8192 pixel line camera was applied as the photographing apparatus 111 shown in FIG. Further, the photographing device 111 uses a lens having a focal length of 50 mm, and has an optical path length between the lens and the cross section 201 of the slab which is the subject (here, the first optical path 310 and the second optical path shown in FIG. 3). The optical path length in all the optical paths of the optical path 320 and the third optical path 330) was set to 380 mm, and the image resolution was set to 50 μm.

また、本発明の実施形態における実施例では、図2において、角度θ1を40°とし、また、角度θ2を45°とした。また、測定対象としては、鋳片の断面201を研磨し、ピクリン酸を用いて3時間程度のエッチング処理をしたものを用いた。 Further, in the embodiment of the embodiment of the present invention, in FIG. 2, the angle θ 1 is set to 40 ° and the angle θ 2 is set to 45 °. Further, as a measurement target, a slab having a cross section 201 polished and etched with picric acid for about 3 hours was used.

図9は、本発明の実施形態における実施例を示し、図1の断面画像生成部121で生成した第1の断面画像、第2の断面画像、第3の断面画像及び第4の断面画像の一例を示す図である。 FIG. 9 shows an embodiment of the embodiment of the present invention, and shows a first cross-sectional image, a second cross-sectional image, a third cross-sectional image, and a fourth cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation unit 121 of FIG. It is a figure which shows an example.

図9(a)は、破線領域901内に径が0.8mm程度のポロシティ511が存在する場合の第1の断面画像910、第2の断面画像920、第3の断面画像930及び第4の断面画像940を示している。また、図9(b)は、破線領域902内に径が0.5mm程度のポロシティ511が存在する(図9(b)では、上下に複数のポロシティが存在している)場合の第1の断面画像950、第2の断面画像960、第3の断面画像970及び第4の断面画像980を示している。具体的に、第4の断面画像940及び980において、図5を用いて説明したように、白と黒を含む画像領域にポロシティ511が存在している。 FIG. 9A shows a first cross-sectional image 910, a second cross-sectional image 920, a third cross-sectional image 930, and a fourth cross-sectional image 511 when a porosity 511 having a diameter of about 0.8 mm exists in the broken line region 901. A cross-sectional image 940 is shown. Further, FIG. 9B shows the first case where a porosity 511 having a diameter of about 0.5 mm exists in the broken line region 902 (in FIG. 9B, a plurality of porosities exist above and below). A cross-sectional image 950, a second cross-sectional image 960, a third cross-sectional image 970, and a fourth cross-sectional image 980 are shown. Specifically, in the fourth cross-sectional images 940 and 980, as described with reference to FIG. 5, porosity 511 exists in the image region including white and black.

正反射撮影モードの撮影により得られた第1の断面画像910及び950では、図5を用いて説明したように、偏析512とポロシティ511とはともに黒っぽく映るため、当該第1の断面画像のみからは偏析512とポロシティ511との判別は困難である。これに対して、図5を用いて説明したように、第4の断面画像940及び980では、ポロシティ511は白と黒を含む画像領域として表されるのに対して、偏析512は中間色の画像領域として表されるため、当該第4の断面画像と第1の断面画像から、偏析512とポロシティ511とを判別することができる。 In the first cross-sectional images 910 and 950 obtained by shooting in the specular reflection shooting mode, both the segregation 512 and the porosity 511 appear blackish as described with reference to FIG. It is difficult to distinguish between segregation 512 and porosity 511. On the other hand, as described with reference to FIG. 5, in the fourth cross-sectional images 940 and 980, the porosity 511 is represented as an image region containing white and black, whereas the segregation 512 is a neutral color image. Since it is represented as a region, the segregation 512 and the porosity 511 can be discriminated from the fourth cross-sectional image and the first cross-sectional image.

以上説明したように、本実施形態に係る鋳片分析装置100は、第1の断面画像520に基づき生成された第1の二値画像540と、第2の断面画像550及び第3の断面画像560に基づく第4の断面画像570に基づき生成された第2の二値画像590とを用いて、鋳片の断面201に形成された偏析512とポロシティ511とを判別するようにしている。かかる構成によれば、図5を用いて説明したように、鋳片における偏析とポロシティとを精度良く判別することができる。 As described above, the slab analyzer 100 according to the present embodiment has a first binary image 540 generated based on the first cross-sectional image 520, a second cross-sectional image 550, and a third cross-sectional image. Using the second binary image 590 generated based on the fourth cross-sectional image 570 based on 560, the segregation 512 formed on the cross-section 201 of the slab and the porosity 511 are discriminated from each other. According to such a configuration, as described with reference to FIG. 5, segregation and porosity in the slab can be accurately discriminated.

また、本実施形態に係る鋳片分析装置100では、図3(a)に示す正反射撮影モードにおける第1の光路310と、図3(b)に示す第1のステレオ撮影モードにおける第2の光路320と、図3(c)に示す第2のステレオ撮影モードにおける第3の光路330の各光路における光路長が等しくなるように、光学系112を設定するようにしている。かかる構成によれば、各断面画像の1画素当たりの撮影対象(鋳片の断面201)の大きさを同じにすることができるため、より高精度で鋳片における偏析とポロシティとを判別することができる。 Further, in the slab analyzer 100 according to the present embodiment, the first optical path 310 in the normal reflection photographing mode shown in FIG. 3A and the second optical path 310 in the first stereo photographing mode shown in FIG. 3B. The optical system 112 is set so that the optical path lengths of the optical path 320 and each optical path of the third optical path 330 in the second stereo photographing mode shown in FIG. 3C are equal. According to this configuration, the size of the object to be photographed (cross-section 201 of the slab) per pixel of each cross-sectional image can be made the same, so that segregation and porosity in the slab can be discriminated with higher accuracy. Can be done.

(その他の実施形態)
上述した本発明の実施形態では、正反射撮影モードによる撮影の際に第1の照明装置113から照明光を照射する形態について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、図2に示す撮影装置111及び光学系112の配置を変更して、第2の照明装置114から照明光を照射することによって正反射撮影モードによる撮影を行う形態も、本発明に含まれる。即ち、本発明においては、一対の照明手段である第1の照明装置113及び第2の照明装置114のうちのいずれか1つの照明装置から照明光を照射することによって正反射撮影モードによる撮影を行う形態であればよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment of the present invention, a mode of irradiating the illumination light from the first lighting device 113 at the time of shooting in the specular reflection shooting mode has been described, but the present invention is not limited to this mode. Absent. For example, the present invention also includes a mode in which the arrangement of the photographing device 111 and the optical system 112 shown in FIG. 2 is changed to irradiate the illumination light from the second lighting device 114 to perform photography in the specular reflection photographing mode. .. That is, in the present invention, imaging in the specular reflection imaging mode is performed by irradiating illumination light from any one of the first illumination device 113 and the second illumination device 114, which are a pair of illumination means. Any form may be used.

また、上述した本発明の実施形態では、鋳片断面撮影機構110と鋳片の断面201とを相対的に移動させて撮影を行う形態として、図4に示すように鋳片の断面201に対して鋳片断面撮影機構110を移動させる形態について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、図4に示す例とは反対に、鋳片断面撮影機構110に対して鋳片の断面201を移動させて撮影を行う形態も、本発明に適用可能である。 Further, in the above-described embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the cross section 201 of the slab is photographed as a mode in which the slab cross-section imaging mechanism 110 and the cross section 201 of the slab are relatively moved to perform imaging. Although the mode of moving the slab cross-section imaging mechanism 110 has been described, the present invention is not limited to this mode. For example, contrary to the example shown in FIG. 4, a mode in which the cross section 201 of the slab is moved with respect to the slab cross-section imaging mechanism 110 to perform imaging is also applicable to the present invention.

また、上述した本発明の実施形態では、基準軸301として、鋳片の断面201と直交する直交軸を適用する形態について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。本発明においては、基準軸301として直交軸を適用することが好適ではあるが、鋳片の断面201と交差する軸であれば鋳片の断面201と略直交する軸などの他の軸を適用することも可能である。 Further, in the above-described embodiment of the present invention, a mode in which an orthogonal axis orthogonal to the cross section 201 of the slab is applied as the reference axis 301 has been described, but the present invention is not limited to this mode. .. In the present invention, it is preferable to apply an orthogonal axis as the reference axis 301, but if the axis intersects the cross section 201 of the slab, another axis such as an axis substantially orthogonal to the cross section 201 of the slab is applied. It is also possible to do.

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。
即ち、上述した本発明の実施形態に係る鋳片分析装置100の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。
The present invention is also realized by executing the following processing.
That is, software (program) that realizes the functions of the slab analyzer 100 according to the above-described embodiment of the present invention is supplied to the system or device via a network or various storage media, and the computer (or device) of the system or device is supplied. This is a process in which a CPU, MPU, etc.) reads and executes a program. This program and a computer-readable recording medium that stores the program are included in the present invention.

なお、上述した本発明の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 It should be noted that the above-described embodiments of the present invention merely show examples of embodiment in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. .. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features.

100:鋳片分析装置、110:鋳片断面撮影機構、111:撮影装置、112:光学系、113:第1の照明装置、114:第2の照明装置、120:画像処理・制御装置、121:断面画像生成部、1211:第1の断面画像生成部、1212:第2の断面画像生成部、1213:第3の断面画像生成部、1214:第4の断面画像生成部、122:二値化処理部、123:判別部、124:判別結果出力部、130:入力装置、140:表示装置、200:鋳片、201:鋳片の断面、G:外部装置、510:鋳片の断面形状、511:ポロシティ、512:偏析、513:母材部、520:第1の断面画像、530:輝度グラフ、540:第1の二値画像、550:第2の断面画像、560:第3の断面画像、570:第4の断面画像、580:輝度グラフ、590:第2の二値画像 100: slab analysis device, 110: slab cross-section imaging mechanism, 111: imaging device, 112: optical system, 113: first lighting device, 114: second lighting device, 120: image processing / control device, 121 : Cross-section image generation unit, 1211: First cross-section image generation unit, 1212: Second cross-section image generation unit, 1213: Third cross-section image generation unit, 1214: Fourth cross-section image generation unit, 122: Binary value Chemical processing unit, 123: Discrimination unit, 124: Discrimination result output unit, 130: Input device, 140: Display device, 200: slab, 201: Cross section of slab, G: External device, 510: Cross-sectional shape of slab , 511: Polo City, 512: Segregation, 513: Base Material, 520: First Section Image, 530: Brightness Graph, 540: First Binary Image, 550: Second Section Image, 560: Third Sectional image, 570: Fourth cross-sectional image, 580: Brightness graph, 590: Second binary image

Claims (10)

鋳片の分析を行う鋳片分析装置であって、
エッチング処理が施された前記鋳片の断面を撮影する撮影手段と、
前記断面と交差する基準軸を挟むようにして配置された一対の照明手段と、
前記一対の照明手段のうちのいずれか1つの照明手段から前記断面と前記基準軸との交点に向けて照明光を照射させ、当該照明光の正反射方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第1の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第1の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第2の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第2の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第3の断面画像を生成する断面画像生成手段と、
前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像に基づいて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別する判別手段と
を有することを特徴とする鋳片分析装置。
A slab analyzer that analyzes slabs.
Photographing means for photographing the cross section of the slab that has been etched, and
A pair of lighting means arranged so as to sandwich a reference axis intersecting the cross section, and
Illumination light is irradiated from any one of the pair of illumination means toward the intersection of the cross section and the reference axis, and the cross section is photographed by the photographing means from the normal reflection direction of the illumination light. A first cross-sectional image is generated, the first illuminating means of the pair of illuminating means irradiates the illuminating light toward the intersection, and the cross section is used as the photographing means from the direction along the reference axis. The image is taken to generate a second cross-sectional image, the second illumination means of the pair of illumination means irradiates the illumination light toward the intersection, and the cross section is photographed from the direction along the reference axis. A cross-sectional image generation means for generating a third cross-sectional image by causing the means to take a picture,
Fragment analysis characterized by having a discriminating means for discriminating segregation and porosity formed in the cross section based on the first cross-sectional image, the second cross-sectional image, and the third cross-sectional image. apparatus.
前記断面画像生成手段は、前記第2の断面画像と前記第3の断面画像とを差分処理して、第4の断面画像を更に生成し、
前記判別手段は、前記第1の断面画像と前記第4の断面画像とに基づいて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別することを特徴とする請求項1に記載の鋳片分析装置。
The cross-sectional image generating means further generates a fourth cross-sectional image by performing difference processing between the second cross-sectional image and the third cross-sectional image.
The slab analysis according to claim 1, wherein the discriminating means discriminates between segregation and porosity formed in the cross section based on the first cross-sectional image and the fourth cross-sectional image. apparatus.
前記第1の断面画像を第1の二値化閾値を用いて二値化処理して第1の二値画像を生成するとともに、前記第4の断面画像を第2の二値化閾値を用いて二値化処理して第2の二値画像を生成する二値化処理手段を更に有し、
前記判別手段は、前記第1の二値画像と前記第2の二値画像とを用いて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別することを特徴とする請求項2に記載の鋳片分析装置。
The first cross-sectional image is binarized using the first binarization threshold to generate a first binary image, and the fourth cross-sectional image is binarized using the second binarization threshold. Further has a binarization processing means for generating a second binary image by binarization processing.
The casting according to claim 2, wherein the discriminating means discriminates between segregation and porosity formed in the cross section by using the first binary image and the second binary image. One-sided analyzer.
前記二値化処理手段は、
前記第1の二値画像を生成する際に、前記第1の断面画像において前記第1の二値化閾値未満の輝度値の領域を二値のうちの一方の値に係る第1領域とし、前記第1の断面画像において前記第1の二値化閾値以上の輝度値の領域を二値のうちの他方の値に係る第2領域とし、
前記第2の二値画像を生成する際に、前記第2の二値化閾値として上限閾値と下限閾値とを設定し、前記第4の断面画像において前記上限閾値以上または前記下限閾値未満の輝度値の領域を二値のうちの一方の値に係る第1領域とし、前記第4の断面画像において前記上限閾値未満で且つ前記下限閾値以上の輝度値の領域を二値のうちの他方の値に係る第2領域とし、
前記判別手段は、前記第1の二値画像における第1領域のうち、前記第2の二値画像の対応する領域に第1領域が存在している場合には、当該第1の二値画像における第1領域にポロシティが形成されていると判定し、前記第2の二値画像の対応する領域に第1領域が存在していない場合には、当該第1の二値画像における第1領域に偏析が形成されていると判定する
ことを特徴とする請求項3に記載の鋳片分析装置。
The binarization processing means is
When the first binary image is generated, the region of the brightness value less than the first binarization threshold in the first cross-sectional image is set as the first region related to one of the binary values. In the first cross-sectional image, a region having a brightness value equal to or higher than the first binarization threshold value is defined as a second region related to the other value of the binary values.
When the second binary image is generated, an upper limit threshold value and a lower limit threshold value are set as the second binarization threshold value, and the brightness of the fourth cross-sectional image is equal to or more than the upper limit threshold value or less than the lower limit threshold value. The value region is defined as the first region relating to one of the two values, and the region of the brightness value below the upper limit threshold value and equal to or higher than the lower limit threshold value in the fourth cross-sectional image is the other value of the binary values. As the second area related to
When the first region exists in the corresponding region of the second binary image among the first region of the first binary image, the discriminating means means the first binary image. If it is determined that porosity is formed in the first region in the above and the first region does not exist in the corresponding region of the second binary image, the first region in the first binary image is formed. The slab analyzer according to claim 3, wherein it is determined that segregation is formed in the slab.
前記撮影手段は、光学系を介して前記断面を撮影するものであり、
前記断面画像生成手段は、前記光学系の設定によって前記正反射方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて前記第1の断面画像を生成し、前記光学系の設定によって前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて前記第2の断面画像を生成し、前記光学系の設定によって前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて前記第3の断面画像を生成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鋳片分析装置。
The photographing means photographs the cross section via an optical system.
The cross-sectional image generating means causes the photographing means to photograph the cross-section from the normal reflection direction according to the setting of the optical system to generate the first cross-sectional image, and follows the reference axis according to the setting of the optical system. The cross section is photographed by the photographing means from the direction to generate the second cross section image, and the cross section is photographed by the photographing means from the direction along the reference axis according to the setting of the optical system. The slab analyzer according to any one of claims 1 to 4, wherein a cross-sectional image is generated.
前記光学系は、可動ミラーと固定ミラーとを含み構成されており、
前記第1の照明手段または前記第2の照明手段から照射された照明光が前記断面で反射して前記撮影手段に入射するまでの光路に対して、前記可動ミラーを挿抜する設定を行うことによって、前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像が生成されることを特徴とする請求項5に記載の鋳片分析装置。
The optical system includes a movable mirror and a fixed mirror.
By setting the movable mirror to be inserted and removed from the optical path until the illumination light emitted from the first illumination means or the second illumination means is reflected by the cross section and incident on the photographing means. The slab analyzer according to claim 5, wherein the first cross-sectional image, the second cross-sectional image, and the third cross-sectional image are generated.
前記第1の断面画像を生成する際の撮影において照明光が前記断面で反射してから前記撮影手段に入射するまでの第1の光路と、前記第2の断面画像を生成する際の撮影において照明光が前記断面で反射してから前記撮影手段に入射するまでの第2の光路と、前記第3の断面画像を生成する際の撮影において照明光が前記断面で反射してから前記撮影手段に入射するまでの第3の光路の各光路における光路長が等しくなるように、前記光学系を設定することを特徴とする請求項5または6に記載の鋳片分析装置。 In the photographing when generating the first cross-sectional image, in the first optical path from the reflection of the illumination light on the cross section to the incident on the photographing means, and in the photographing when generating the second cross-sectional image. The second optical path from the reflection of the illumination light on the cross section to the incident on the photographing means, and the photographing means after the illumination light is reflected on the cross section in the photographing when generating the third cross-sectional image. The slab analyzer according to claim 5 or 6, wherein the optical system is set so that the optical path lengths in each optical path of the third optical path until the light enters the light path are equal. 前記撮影手段および前記一対の照明手段を含む撮影機構が設けられており、
前記断面画像生成手段は、前記撮影機構と前記断面とを相対的に移動させながら、前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像を生成することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の鋳片分析装置。
An imaging mechanism including the photographing means and the pair of lighting means is provided.
The cross-sectional image generating means is characterized in that the first cross-sectional image, the second cross-sectional image, and the third cross-sectional image are generated while relatively moving the photographing mechanism and the cross-sectional image. The slab analyzer according to any one of claims 1 to 7.
鋳片の分析を行う鋳片分析装置による鋳片分析方法であって、
前記鋳片分析装置は、エッチング処理が施された前記鋳片の断面を撮影する撮影手段と、前記断面と交差する基準軸を挟むようにして配置された一対の照明手段と、を備えており、
前記一対の照明手段のうちのいずれか1つの照明手段から前記断面と前記基準軸との交点に向けて照明光を照射させ、当該照明光の正反射方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第1の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第1の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第2の断面画像を生成し、前記一対の照明手段のうちの第2の照明手段から前記交点に向けて照明光を照射させ、前記基準軸に沿った方向から前記断面を前記撮影手段に撮影させて第3の断面画像を生成する断面画像生成ステップと、
前記第1の断面画像、前記第2の断面画像および前記第3の断面画像に基づいて、前記断面に形成された偏析とポロシティとを判別する判別ステップと
を有することを特徴とする鋳片分析方法。
It is a slab analysis method using a slab analyzer that analyzes slabs.
The slab analyzer includes an imaging means for photographing a cross section of the slab that has been etched, and a pair of lighting means arranged so as to sandwich a reference axis intersecting the cross section.
Illumination light is irradiated from any one of the pair of illumination means toward the intersection of the cross section and the reference axis, and the cross section is photographed by the photographing means from the normal reflection direction of the illumination light. A first cross-sectional image is generated, the first illuminating means of the pair of illuminating means irradiates the illuminating light toward the intersection, and the cross section is used as the photographing means from the direction along the reference axis. The image is taken to generate a second cross-sectional image, the second illumination means of the pair of illumination means irradiates the illumination light toward the intersection, and the cross section is photographed from the direction along the reference axis. A cross-section image generation step of causing a means to take a picture to generate a third cross-section image,
Fragment analysis characterized by having a discrimination step for discriminating segregation and porosity formed in the cross section based on the first cross-sectional image, the second cross-sectional image, and the third cross-sectional image. Method.
請求項9に記載の鋳片分析方法における各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to perform each step in the slab analysis method according to claim 9.
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