JPH0252251A - 非金属介在物の検査装置 - Google Patents
非金属介在物の検査装置Info
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、画像処理技術を適用した非金属介在物の検査
装置に関するものである。
装置に関するものである。
微小な非金属介在物は、鉄鋼での製造過程において鋼材
の中にわずかに混入する。鋼材の品質は、この非金属介
在物の組成、大きさ２個数等により大きく左右されるの
で、ユーザーに対する出荷検査として、ＪＩＳ （ＪＩ
Ｓ−Ｇ−０５５５）およびＡＳＴＭ （ＡＳＴＭＥ４５
）で規定されている顕微鏡による非金属介在物の検査を
行う。この検査は、通常、光学顕微鏡を用いて人が目視
で行なうが、近年、画像処理技術を適用した非金属介在
物の検査装置が出現している。この装置に関しては、金
属（臨時増刊号。
の中にわずかに混入する。鋼材の品質は、この非金属介
在物の組成、大きさ２個数等により大きく左右されるの
で、ユーザーに対する出荷検査として、ＪＩＳ （ＪＩ
Ｓ−Ｇ−０５５５）およびＡＳＴＭ （ＡＳＴＭＥ４５
）で規定されている顕微鏡による非金属介在物の検査を
行う。この検査は、通常、光学顕微鏡を用いて人が目視
で行なうが、近年、画像処理技術を適用した非金属介在
物の検査装置が出現している。この装置に関しては、金
属（臨時増刊号。
１９８０年３月発行）にて、霧島・相用が紹介している
。
。
従来技術としての非金属介在物の検査装置は、ＡＳＴＭ
規格で記載されている非金属介在物の分類の全てを弁別
できないという問題点がある。
規格で記載されている非金属介在物の分類の全てを弁別
できないという問題点がある。
ＡＳＴＭ格での非金属介在物の分類を第６図に示す。
加工によって粘性変形したＡ系介在物およびＣ系介在物
、加工方向に集団をなして不連続的に粒状に並んでいる
Ｂ系介在物および粘性変形をしないで不規則に分散する
Ｄ系介在物がある。この４種類の介在物は、第６図に示
すように、各々の介在物の形状および各々の介在物間の
距離がわかれば分類できるので、従来技術の検査装置で
自動的に区分できる。しかし、同種類の介在物の場合、
介在物の形状が同じであっても、その組成により、硫化
物のＡ系、硅酸塩のＣ系に分類する必要がある。この分
類は、従来技術の検査装置では弁別する機能がない。
、加工方向に集団をなして不連続的に粒状に並んでいる
Ｂ系介在物および粘性変形をしないで不規則に分散する
Ｄ系介在物がある。この４種類の介在物は、第６図に示
すように、各々の介在物の形状および各々の介在物間の
距離がわかれば分類できるので、従来技術の検査装置で
自動的に区分できる。しかし、同種類の介在物の場合、
介在物の形状が同じであっても、その組成により、硫化
物のＡ系、硅酸塩のＣ系に分類する必要がある。この分
類は、従来技術の検査装置では弁別する機能がない。
本発明は、このような従来技術のもっている問題点を有
利に解決するものであって、非金属介在物を拡大する金
属顕微鏡と、該金属顕微鏡より得られる画像を電気信号
に変換するテレビカメラと、該電気信号を画像の濃淡に
対応して多値化した画像信号に変換する変換器と、該画
像信号を記憶するメモリとを含む画像入出力装置；該画
像信号から非金属介在物の長さ、幅および長さと幅の比
を計測する装置と非金属介在物の内、軟質系介在物と硬
質系介在物とを複数レベルのスレッシュホールドで濃度
により分離し、硬質系介在物と軟質系介在物を複数レベ
ルのスレッシュホールドで二値化する装置を含む非金属
介在物分類装置；を備えていることを特徴とする非金属
介在物の検査装置である。
利に解決するものであって、非金属介在物を拡大する金
属顕微鏡と、該金属顕微鏡より得られる画像を電気信号
に変換するテレビカメラと、該電気信号を画像の濃淡に
対応して多値化した画像信号に変換する変換器と、該画
像信号を記憶するメモリとを含む画像入出力装置；該画
像信号から非金属介在物の長さ、幅および長さと幅の比
を計測する装置と非金属介在物の内、軟質系介在物と硬
質系介在物とを複数レベルのスレッシュホールドで濃度
により分離し、硬質系介在物と軟質系介在物を複数レベ
ルのスレッシュホールドで二値化する装置を含む非金属
介在物分類装置；を備えていることを特徴とする非金属
介在物の検査装置である。
以下、図面にもとづいて本発明の構成を示す。
第１図は、本発明による非金属介在物の検査装置の構成
図である。金属顕微鏡１は、非金属介在物を拡大するも
のであって、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡等を用いる
。テレビカメラ２は、金属顕微鏡１より得られる画像を
電気信号に変換するものである。画像入出力装置３は、
画素としての電気信号を画像の濃淡に対応して多値化し
た映像信号に変換する変換器４と該映像信号を記憶する
メモリ５とを含んでいる。多値化するレベルは、黒レベ
ルから白レベルまで２５６階調（８ビツト相当）にする
と、第２図に示すように、介在物の大きさ２５μｍＸ５
μｍ以下を除去すると、硫化物でのＡ系介在物と硅酸塩
でのＣ系介在物が分離して認識できる。このように多値
化するレベルは、同じ形状で、含有成分の異なる分類を
行う際に用い、２５６階調（８ビツト）以上が望ましい
。非金属介在物分類装置６は画像入出力装置３での多値
化した画像信号より非金属介在物の長さ、幅および長さ
と幅の比を計測する寸法計測装置７と濃度に対応する多
値化レベルの信号を弁別するスレッシュホルドを複数レ
ベル、硬質系介在物と軟質系介在物を二値化するスレッ
シホールドを複数レベルで検出する装置８から非金属介
在物の分類を行う。
図である。金属顕微鏡１は、非金属介在物を拡大するも
のであって、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡等を用いる
。テレビカメラ２は、金属顕微鏡１より得られる画像を
電気信号に変換するものである。画像入出力装置３は、
画素としての電気信号を画像の濃淡に対応して多値化し
た映像信号に変換する変換器４と該映像信号を記憶する
メモリ５とを含んでいる。多値化するレベルは、黒レベ
ルから白レベルまで２５６階調（８ビツト相当）にする
と、第２図に示すように、介在物の大きさ２５μｍＸ５
μｍ以下を除去すると、硫化物でのＡ系介在物と硅酸塩
でのＣ系介在物が分離して認識できる。このように多値
化するレベルは、同じ形状で、含有成分の異なる分類を
行う際に用い、２５６階調（８ビツト）以上が望ましい
。非金属介在物分類装置６は画像入出力装置３での多値
化した画像信号より非金属介在物の長さ、幅および長さ
と幅の比を計測する寸法計測装置７と濃度に対応する多
値化レベルの信号を弁別するスレッシュホルドを複数レ
ベル、硬質系介在物と軟質系介在物を二値化するスレッ
シホールドを複数レベルで検出する装置８から非金属介
在物の分類を行う。
本発明の一実施例である高級線材用非金属介在物検査装
置の構成を第３図に示す。
置の構成を第３図に示す。
（１）画像入力系
エアー背圧方式による自動焦点調整機構とステップモー
タにより駆動されるオートステージ機構をもった金属顕
微鏡１に高解像度ＴＶカメラ２を取り付けである。
タにより駆動されるオートステージ機構をもった金属顕
微鏡１に高解像度ＴＶカメラ２を取り付けである。
このため１作業者は、被検査物９上のスター１へ点を決
定すれば自動点にサンプルが走査されていく。
定すれば自動点にサンプルが走査されていく。
ＴＶカメラ２を使用して、画像を画像入出力装置３に入
力する際、撮像管を厳選することは当然であるが、ＴＶ
系の垂直同期周波数をハード的な制約のため１５Ｈｚと
することにより、映像信号の帯域幅を狭くし、走査線は
１５００本、ノンインタレス方式を採用している。
力する際、撮像管を厳選することは当然であるが、ＴＶ
系の垂直同期周波数をハード的な制約のため１５Ｈｚと
することにより、映像信号の帯域幅を狭くし、走査線は
１５００本、ノンインタレス方式を採用している。
被検査物９の形状は５．５ｍｍ Ｘ １１ｍｍの長方形
状であり、被検査物内の非金属介在物の大きさは数μｍ
から数十μｍのオーダーである。測定精度を標準偏差で
０．５μｍ以内として、画像処理する視野をテレビカメ
ラの１画面当り、１．４２８ Ｘ １４２８画素で、１
被検査物当り２４２画面とする。さらに多値化処理する
ために１画素当り８ビツト処理を行う。
状であり、被検査物内の非金属介在物の大きさは数μｍ
から数十μｍのオーダーである。測定精度を標準偏差で
０．５μｍ以内として、画像処理する視野をテレビカメ
ラの１画面当り、１．４２８ Ｘ １４２８画素で、１
被検査物当り２４２画面とする。さらに多値化処理する
ために１画素当り８ビツト処理を行う。
第３図における画像入力系として、オートステジャオー
トフォーカス機構１０．オートフォーカスコントローラ
１１およびオートステージコン１−ローラ１２は、画像
の焦点を合せる自動焦点機能を有する。エアー源・エア
ー清浄器１３は、被検査物９のゴミ等をクリーニングす
るものである。
トフォーカス機構１０．オートフォーカスコントローラ
１１およびオートステージコン１−ローラ１２は、画像
の焦点を合せる自動焦点機能を有する。エアー源・エア
ー清浄器１３は、被検査物９のゴミ等をクリーニングす
るものである。
防振台１４は、本装置に何らかの振動があっても画像に
ぶれが生じないようにするものである。
ぶれが生じないようにするものである。
（２）画像解析系
画像入出力装置３において、ＴＶカメラの信号は、ここ
で入力され変換器４で１４４０ Ｘ １４４０ ｘ ８
ビツトのデジタル信号に変換され、メモリ５に入れられ
る。非金属介在物分類装置６に、画像入出力装置３に記
憶された画像データが転送され、装置６が介在物とバッ
クグラウンドの信号の大きさにより介在物の抽出を行う
。
で入力され変換器４で１４４０ Ｘ １４４０ ｘ ８
ビツトのデジタル信号に変換され、メモリ５に入れられ
る。非金属介在物分類装置６に、画像入出力装置３に記
憶された画像データが転送され、装置６が介在物とバッ
クグラウンドの信号の大きさにより介在物の抽出を行う
。
画像データをヒストグラム処理で第４図に示すように走
査線方向にｎ分割して、各セクタ毎の縦ヒストグラムを
取る。縦ヒストグラムより、各セクタ毎の介在物の存在
場所を抽出しく第４＠のＡｌ、Ａ２．Ａ３．Ａ４）、続
いて、上記各セクタの縦ヒストグラムを全セクタについ
てＯＲ（論理和：オア）処理する（第４図のＢ）。
査線方向にｎ分割して、各セクタ毎の縦ヒストグラムを
取る。縦ヒストグラムより、各セクタ毎の介在物の存在
場所を抽出しく第４＠のＡｌ、Ａ２．Ａ３．Ａ４）、続
いて、上記各セクタの縦ヒストグラムを全セクタについ
てＯＲ（論理和：オア）処理する（第４図のＢ）。
次にエリア（イ）２（ロ）、（ハ）順に横ヒストグラム
を作成する（第４図のＣＩ、Ｃ２，Ｃ３）。得られた縦
ヒストグラム（Ａｌ、Ａ２．Ａ３．Ａ４）と横ヒストグ
ラム（Ｃｆ、、Ｃ２，Ｃ３）との整合をとり、介在物に
ラベリング（１）、（２）、（３）、（４）を付け、各
介在物毎の長さ２幅および座標の読込みを行う。
を作成する（第４図のＣＩ、Ｃ２，Ｃ３）。得られた縦
ヒストグラム（Ａｌ、Ａ２．Ａ３．Ａ４）と横ヒストグ
ラム（Ｃｆ、、Ｃ２，Ｃ３）との整合をとり、介在物に
ラベリング（１）、（２）、（３）、（４）を付け、各
介在物毎の長さ２幅および座標の読込みを行う。
また、抽出された介在物は、その信号の大きさにより第
５図に示す処理フローで分類される。非金属介在物の種
類は、Ａ系、Ｂ系、Ｃ系、Ｄ系の４種類である。
５図に示す処理フローで分類される。非金属介在物の種
類は、Ａ系、Ｂ系、Ｃ系、Ｄ系の４種類である。
非金属介在物を示す画像データは、まず最初に多値化（
８ビツト２５６階調）処理され、非金属介在物の濃度が
計測される。次に、２値化処理された後、縦方向および
横方向のヒストグラム処理により、非金属介在物の長さ
５幅の計測を行う６非金属介在物の長さと幅の比が所定
値に１以上であれば、Ｂ、Ｄ系介在物、所定値に１以下
であればＡ、Ｃ系の介在物に分類する。また、Ｂ、Ｄ系
介在物について、介在物間の距離を測定し配列チエツク
を行い、各々の介在物間の距離（Ｘ、Ｙ）が所定値以下
でｎ個以上連続している場合はＢ系介在物に、それ以外
をＤ系介在物に分類を行う。
８ビツト２５６階調）処理され、非金属介在物の濃度が
計測される。次に、２値化処理された後、縦方向および
横方向のヒストグラム処理により、非金属介在物の長さ
５幅の計測を行う６非金属介在物の長さと幅の比が所定
値に１以上であれば、Ｂ、Ｄ系介在物、所定値に１以下
であればＡ、Ｃ系の介在物に分類する。また、Ｂ、Ｄ系
介在物について、介在物間の距離を測定し配列チエツク
を行い、各々の介在物間の距離（Ｘ、Ｙ）が所定値以下
でｎ個以上連続している場合はＢ系介在物に、それ以外
をＤ系介在物に分類を行う。
Ａ、Ｃ系の介在物は、濃度が所定値以上であればＡ系介
在物に、所定値以下であれば、Ｃ系介在物と分類を行う
。
在物に、所定値以下であれば、Ｃ系介在物と分類を行う
。
このように非金属介在物分類装置での測定結果はホスト
コンピュータ１５へ伝送される。
コンピュータ１５へ伝送される。
本発明により、非金属介在物の検査装置は同一形状で含
有成分の異なる非金属介在物の弁別が可能となりさらに
、従来の問題点であった、六番；よる測定誤差が解消さ
れ、鋼材の品質保証としての信頼性の向上が可能となる
。
有成分の異なる非金属介在物の弁別が可能となりさらに
、従来の問題点であった、六番；よる測定誤差が解消さ
れ、鋼材の品質保証としての信頼性の向上が可能となる
。
第１図は、本発明装置の構成を示すブロック図である。
第２図は、本発明による輝度レベルによってＣ系介在物
とＡ系介在物を分類したヒストグラムを示すグラフであ
る。 第３図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第４図は、本発明のヒストグラム処理による非金属介在
物の形状測定例を示す正面図である。 第５図は、本発明の装置による非金属介在物の分類過程
を示すフローチャートである。 １：金属顕微鏡 ２：テレビカメラ ３：画像入出力装置 ４：電気信号を多値化処理変換器 ５：メモリ ６：非金属介在物分類装置 ７：寸法計測装置 ８：濃度に対応する多値化レベルの信号を複数レベルの
スレッシュホールドで弁別し、硬質介在物と軟質介在物
を複数レベルのスレッシュホールドで二値化する装置 ９：被検査物 １０：オートステージ、オートフォーカス機構１にオー
トフォーカスコントローラ １２ニオ−トスチーシコントローラ １３：エアー源・エアー清浄器 １４：防振台 １５：ホストコンピュ タ
とＡ系介在物を分類したヒストグラムを示すグラフであ
る。 第３図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第４図は、本発明のヒストグラム処理による非金属介在
物の形状測定例を示す正面図である。 第５図は、本発明の装置による非金属介在物の分類過程
を示すフローチャートである。 １：金属顕微鏡 ２：テレビカメラ ３：画像入出力装置 ４：電気信号を多値化処理変換器 ５：メモリ ６：非金属介在物分類装置 ７：寸法計測装置 ８：濃度に対応する多値化レベルの信号を複数レベルの
スレッシュホールドで弁別し、硬質介在物と軟質介在物
を複数レベルのスレッシュホールドで二値化する装置 ９：被検査物 １０：オートステージ、オートフォーカス機構１にオー
トフォーカスコントローラ １２ニオ−トスチーシコントローラ １３：エアー源・エアー清浄器 １４：防振台 １５：ホストコンピュ タ
Claims (1)
- 非金属介在物を拡大する金属顕微鏡と、該金属顕微鏡よ
り得られる画像を電気信号に変換するテレビカメラと、
該電気信号を画像の濃淡に対応して多値化した画像信号
に変換する変換器と、該画像信号を記憶するメモリとを
含む画像入出力装置；該画像信号から非金属介在物の長
さ、幅および長さと幅の比を計測する装置と非金属介在
物の内、軟質系介在物と硬質系介在物とを複数レベルの
スレッシュホールドで濃度により分離し、硬質系介在物
と軟質系介在物を複数レベルのスレッシュホールドで二
値化する装置を含む非金属介在物分類装置；を備えてい
ることを特徴とする非金属介在物の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63203391A JPH0625761B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 非金属介在物の検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63203391A JPH0625761B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 非金属介在物の検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252251A true JPH0252251A (ja) | 1990-02-21 |
| JPH0625761B2 JPH0625761B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=16473267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63203391A Expired - Lifetime JPH0625761B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 非金属介在物の検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625761B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08145984A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 非金属介在物の検査装置 |
| EP1637868A1 (en) * | 2003-06-12 | 2006-03-22 | Nippon Light Metal Company Ltd. | Impurity measuring method and device |
| JP2008232959A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Toshiba Solutions Corp | 介在物判別装置、介在物判別方法、介在物判別プログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5940165A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-05 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 焼結鉱性状の測定方法 |
| JPS60143769A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-30 | Kawasaki Steel Corp | 粒径および第２相分率の測定装置 |
-
1988
- 1988-08-16 JP JP63203391A patent/JPH0625761B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5940165A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-05 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 焼結鉱性状の測定方法 |
| JPS60143769A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-30 | Kawasaki Steel Corp | 粒径および第２相分率の測定装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08145984A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 非金属介在物の検査装置 |
| EP1637868A1 (en) * | 2003-06-12 | 2006-03-22 | Nippon Light Metal Company Ltd. | Impurity measuring method and device |
| EP1637868A4 (en) * | 2003-06-12 | 2008-02-13 | Nippon Light Metal Co | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING CONTAMINATION |
| JP2008232959A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Toshiba Solutions Corp | 介在物判別装置、介在物判別方法、介在物判別プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0625761B2 (ja) | 1994-04-06 |
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