JPH0330813B2 - - Google Patents
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- JPH0330813B2 JPH0330813B2 JP57040506A JP4050682A JPH0330813B2 JP H0330813 B2 JPH0330813 B2 JP H0330813B2 JP 57040506 A JP57040506 A JP 57040506A JP 4050682 A JP4050682 A JP 4050682A JP H0330813 B2 JPH0330813 B2 JP H0330813B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
Landscapes
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- Textile Engineering (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、圧延ライン等において鋼板、アルミ
板、銅板等の帯状走行物に圧延ロールに存在する
ロール疵により付着した表面疵を検出し、その検
出値に基づいてロール疵を検出する装置に関す
る。
板、銅板等の帯状走行物に圧延ロールに存在する
ロール疵により付着した表面疵を検出し、その検
出値に基づいてロール疵を検出する装置に関す
る。
圧延ラインにおいては、圧延ロールの圧接によ
り被圧延材である帯状走行物の表面に疵が付着さ
れることがある。この表面疵には多くの種類の疵
が含まれるが、本発明はロールの軸方向に延びる
ロール疵によつて生じた表面疵に着目したもので
ある。したがつて、かかる表面疵はロール周長に
対応した周期性を有する（第１図参照）。
り被圧延材である帯状走行物の表面に疵が付着さ
れることがある。この表面疵には多くの種類の疵
が含まれるが、本発明はロールの軸方向に延びる
ロール疵によつて生じた表面疵に着目したもので
ある。したがつて、かかる表面疵はロール周長に
対応した周期性を有する（第１図参照）。
従来、上記のような周期性表面疵を検出する方
法として、特公昭52−13952号公報に開示された
ようなものがある。すなわち、この方法は移動中
の被検査材（圧延材）の表面疵の検査を光学系を
含む検出装置により行うに際し、前記検出装置よ
り被検査材の表面疵を表わすパルス信号を得、こ
のパルス信号を複数のレジスタ回路からなるシフ
トレジスタに入力さ、このシフトレジスタに被検
査材の移動速度に同期したシフトパルス信号を供
給して各レジスタ回路をシフトさせ、前記複数の
レジスタ回路のうち定間隔のレジスタ回路の出力
の論理積を条件として、前記入力パルス信号のう
ち周期性を有するパルス信号を検知することによ
つて、被検査材の表面疵のうち周期性を有する疵
を判別するようにしたものである。
法として、特公昭52−13952号公報に開示された
ようなものがある。すなわち、この方法は移動中
の被検査材（圧延材）の表面疵の検査を光学系を
含む検出装置により行うに際し、前記検出装置よ
り被検査材の表面疵を表わすパルス信号を得、こ
のパルス信号を複数のレジスタ回路からなるシフ
トレジスタに入力さ、このシフトレジスタに被検
査材の移動速度に同期したシフトパルス信号を供
給して各レジスタ回路をシフトさせ、前記複数の
レジスタ回路のうち定間隔のレジスタ回路の出力
の論理積を条件として、前記入力パルス信号のう
ち周期性を有するパルス信号を検知することによ
つて、被検査材の表面疵のうち周期性を有する疵
を判別するようにしたものである。
この方法によれば、外乱ノイズや他の疵による
疵信号が偶発的に周期性表面疵と同じ間隔で発生
した場合に真の周期性疵か否かを判別することが
できず。またロール疵が検出レベルに達しないほ
どに小レベルであり、かつ、間引的なものであつ
た場合には論理積を演算することができず、検出
不可能となるおそれがある。これは、上記方法に
統計的にＳ／Ｎ比を向上させるという考えが配慮
されていないことに起因するものである。
疵信号が偶発的に周期性表面疵と同じ間隔で発生
した場合に真の周期性疵か否かを判別することが
できず。またロール疵が検出レベルに達しないほ
どに小レベルであり、かつ、間引的なものであつ
た場合には論理積を演算することができず、検出
不可能となるおそれがある。これは、上記方法に
統計的にＳ／Ｎ比を向上させるという考えが配慮
されていないことに起因するものである。
一方、統計的手法を用いてＳ／Ｎ比を改善し、
前述の方法よりも一歩進んだ方式を用いたものが
ある（実願昭55−137391号実開昭57−59353号公
報）。しかし、この方式には次のような欠点があ
る。
前述の方法よりも一歩進んだ方式を用いたものが
ある（実願昭55−137391号実開昭57−59353号公
報）。しかし、この方式には次のような欠点があ
る。
第１に、表面疵の付着周期がわずかずつ変動す
る場合に表面疵の周期性がずれるので自動検出が
困難となる。疵付着周期の変動の発生は主として
圧延ロールと圧延材とのすべり等に起因する。第
２に、２以上の異径ロールが混在する場合に検査
対象ロールが１つに限定されてしまうことによ
り、かかる混在状態にあつては特定した疵の弁別
ができなくなる。第３には、統計的処理を行つて
いるが故に圧延材コイルが短いものである場合に
Ｓ／Ｎ比の向上が期待できない。充分なデータが
得られないからである。
る場合に表面疵の周期性がずれるので自動検出が
困難となる。疵付着周期の変動の発生は主として
圧延ロールと圧延材とのすべり等に起因する。第
２に、２以上の異径ロールが混在する場合に検査
対象ロールが１つに限定されてしまうことによ
り、かかる混在状態にあつては特定した疵の弁別
ができなくなる。第３には、統計的処理を行つて
いるが故に圧延材コイルが短いものである場合に
Ｓ／Ｎ比の向上が期待できない。充分なデータが
得られないからである。
そこで、本発明は２以上の異径ロールによつて
付着された表面疵であつてもそれぞれ同時かつ正
確に検出しうるロール疵検出装置を提供すること
を主な目的とする。
付着された表面疵であつてもそれぞれ同時かつ正
確に検出しうるロール疵検出装置を提供すること
を主な目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のロール疵
検出装置は検出ヘツドにより得た表面疵信号に基
づいて表面疵信号の自己相関をリアルタイムで演
算し、求めるようにした点に主な特徴を有する。
検出装置は検出ヘツドにより得た表面疵信号に基
づいて表面疵信号の自己相関をリアルタイムで演
算し、求めるようにした点に主な特徴を有する。
上記特徴を有する本発明によれば、ロール疵又
は表面疵の周期性を自己相関演算により求めるこ
とができるため、異径ロールによる疵が混在して
いても各疵の弁別を行うことができ、正確な検出
を行うことができる。加えて、各疵の弁別によつ
て得られる効果は疵の発生原因たるロールを特定
できることである。
は表面疵の周期性を自己相関演算により求めるこ
とができるため、異径ロールによる疵が混在して
いても各疵の弁別を行うことができ、正確な検出
を行うことができる。加えて、各疵の弁別によつ
て得られる効果は疵の発生原因たるロールを特定
できることである。
(1) 原理説明
まず、本発明の特徴である自己相関演算の原
理について説明する。第１図ａに示すように、
ロール１で圧延される帯状走行物（以下、スト
リツプという）２は矢印の方向に走行し、終端
において巻取られてコイル３となる。この過程
において、ロール１に疵があつた場合にはスト
リツプ２の表面に表面疵が発生するが、その表
面疵信号４は周期性を有する（第１図ｂ参照）。
この表面疵の発生状態は第２図に示してあり、
図中Ａはストリツプ２の全幅にわたつて付着し
た表面疵信号を示し、Ｂは全幅の例えば1/8幅
の表面疵信号を示している。また、↓印は検出
対象となる表面疵信号を示しており、周期性を
有することがわかる。他の線はランダム疵によ
る信号を示している。各↓印相互間の間隔τは
ロール１の周長に等しい。
理について説明する。第１図ａに示すように、
ロール１で圧延される帯状走行物（以下、スト
リツプという）２は矢印の方向に走行し、終端
において巻取られてコイル３となる。この過程
において、ロール１に疵があつた場合にはスト
リツプ２の表面に表面疵が発生するが、その表
面疵信号４は周期性を有する（第１図ｂ参照）。
この表面疵の発生状態は第２図に示してあり、
図中Ａはストリツプ２の全幅にわたつて付着し
た表面疵信号を示し、Ｂは全幅の例えば1/8幅
の表面疵信号を示している。また、↓印は検出
対象となる表面疵信号を示しており、周期性を
有することがわかる。他の線はランダム疵によ
る信号を示している。各↓印相互間の間隔τは
ロール１の周長に等しい。
このような表面疵信号４の自己相関関数を求
めた場合、ロール１の周長に対応する周期τで
強いピークが表われることがわかつた（第１図
ｃ参照）。したがつて、このピークに着目する
ことにより対象表面疵の周期性を正確に検出す
ることができる。
めた場合、ロール１の周長に対応する周期τで
強いピークが表われることがわかつた（第１図
ｃ参照）。したがつて、このピークに着目する
ことにより対象表面疵の周期性を正確に検出す
ることができる。
第３図は表面疵検出信号を時間Δtごとに求
めてヒストグラムで表わしたものである。ヒス
トグラムの包絡線を時間ｔについての関数(t)
とした場合、自己相関関数φ（τ）は、 φ（τ） ＝ lim Ｔ→〓１／2T∫+T -T(t)・（ｔ＋τ）・dt ……(1) で表わされる。Ｔは自己相関を求める区間であ
る。
めてヒストグラムで表わしたものである。ヒス
トグラムの包絡線を時間ｔについての関数(t)
とした場合、自己相関関数φ（τ）は、 φ（τ） ＝ lim Ｔ→〓１／2T∫+T -T(t)・（ｔ＋τ）・dt ……(1) で表わされる。Ｔは自己相関を求める区間であ
る。
具体的に自己相関を求める場合には次のような
演算過程をとる。
演算過程をとる。
φ（mΔt）＝１／ＴN
〓n=0
（ｎ・Δt）・（ｎ・Δt＋ｍ・Δt）・Δt
＝１／ＮN
〓n=0
（ｎ・Δt）・（ｎ・Δt＋ｍ・Δt） ……(2)
この(2)式に基づき、各瞬時Δtごとに順次演算
を繰返す。つまり、 φ（Δt）＝１／ＮN 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋１・Δt） φ（2Δt）＝１／ＮN 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋２・Δt） φ（3Δt）＝１／ＮN 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋３・Δt） 〓 φ（M・Δt）＝１／ＮN 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋M・Δt） ……(4) ＝１／Ｎ｛(o)・（Ｏ＋M・Δt） ……（４−０） ＋（Δt）・（Δt＋M・Δt） ……（４−１） ＋（２・Δt）・（２・Δt＋M・Δt）
……（４−２） ＋（３・Δt）・（３・Δt＋M・Δt）
……（４−３） 〓 ＋（N・Δt）・（N・Δt＋M・Δt）
……（４−Ｎ） 上記(4)式において、（４−０）〜（４−Ｎ）
に示すように、ストリツプ２がΔt進行するご
とにロール１の周長Ｍ・Δt前の表面疵信号の
積を求め、前の回の演算値に加えていけば、自
己相関を求めることができる。
を繰返す。つまり、 φ（Δt）＝１／ＮN 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋１・Δt） φ（2Δt）＝１／ＮN 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋２・Δt） φ（3Δt）＝１／ＮN 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋３・Δt） 〓 φ（M・Δt）＝１／ＮN 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋M・Δt） ……(4) ＝１／Ｎ｛(o)・（Ｏ＋M・Δt） ……（４−０） ＋（Δt）・（Δt＋M・Δt） ……（４−１） ＋（２・Δt）・（２・Δt＋M・Δt）
……（４−２） ＋（３・Δt）・（３・Δt＋M・Δt）
……（４−３） 〓 ＋（N・Δt）・（N・Δt＋M・Δt）
……（４−Ｎ） 上記(4)式において、（４−０）〜（４−Ｎ）
に示すように、ストリツプ２がΔt進行するご
とにロール１の周長Ｍ・Δt前の表面疵信号の
積を求め、前の回の演算値に加えていけば、自
己相関を求めることができる。
(2) 第１の実施例
次に、上述した原理を応用して構成されたロ
ール疵検出装置の第１の実施例について述べ
る。その例を第４図に示す。
ール疵検出装置の第１の実施例について述べ
る。その例を第４図に示す。
第４図において、ストリツプ２は矢印で示す
方向に一定速度で移動するものとする。このス
トリツプ２上の表面疵は光学的に検出ヘツド５
により検出される。
方向に一定速度で移動するものとする。このス
トリツプ２上の表面疵は光学的に検出ヘツド５
により検出される。
検出ヘツド５はストリツプ２の進行方向と直
角の方向（すなわち、ストリツプ１の幅方向）
に光学的に走査して、予め設定された単位長領
域の表面疵信号を出力する。単位長領域は、ス
トリツプ２の進行方向の単位長Δτとストリツ
プ２の幅方向長さ（Δω×ｍ）で特定される。
このΔτ×Δωで１つの画素（Sij）を形成する。
表面疵信号は増幅回路６により増幅され、かつ
Ａ／Ｄ変換され、２直化信号で第１のメモリ
（以下、ストアレジスタという）７に送られる。
角の方向（すなわち、ストリツプ１の幅方向）
に光学的に走査して、予め設定された単位長領
域の表面疵信号を出力する。単位長領域は、ス
トリツプ２の進行方向の単位長Δτとストリツ
プ２の幅方向長さ（Δω×ｍ）で特定される。
このΔτ×Δωで１つの画素（Sij）を形成する。
表面疵信号は増幅回路６により増幅され、かつ
Ａ／Ｄ変換され、２直化信号で第１のメモリ
（以下、ストアレジスタという）７に送られる。
ストアレジスタ７は表面疵信号を順次画素
（Δτ×Δω）ごとに同期信号発生装置８からの
同期信号CKに同期して格納する。この格納さ
れる表面疵データはストリツプ２の幅方向１列
分のデータ（S10〜Snp、すなわちΔω×ｍ画素
分のデータ）である。この１列分データは並列
出力で第２のメモリ（以下、画像メモリとい
う）９に与えられる。
（Δτ×Δω）ごとに同期信号発生装置８からの
同期信号CKに同期して格納する。この格納さ
れる表面疵データはストリツプ２の幅方向１列
分のデータ（S10〜Snp、すなわちΔω×ｍ画素
分のデータ）である。この１列分データは並列
出力で第２のメモリ（以下、画像メモリとい
う）９に与えられる。
画像メモリ９はストリツプ２が単位長（Δτ）
進むごとに１列分データを並列入力で記憶す
る。この場合の記憶容量はｍ×ｎ画素分必要で
あり、ここに、 ｍ≧（ストリツプ２の幅／Δω） ｎ≧（最大ロール周長／Δτ） である。このｍ×ｎ画素分に相当するストリツ
プ２上の領域が前述の検出領域Ｔに相当する。
なお、１列分のデータの記憶状態は、 Sij⇒Si(j-1) 但し、（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） で示され、Sijは１つの画素を表わす。
進むごとに１列分データを並列入力で記憶す
る。この場合の記憶容量はｍ×ｎ画素分必要で
あり、ここに、 ｍ≧（ストリツプ２の幅／Δω） ｎ≧（最大ロール周長／Δτ） である。このｍ×ｎ画素分に相当するストリツ
プ２上の領域が前述の検出領域Ｔに相当する。
なお、１列分のデータの記憶状態は、 Sij⇒Si(j-1) 但し、（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） で示され、Sijは１つの画素を表わす。
このようにして画素メモリ９には、順次スト
リツプ２の単位長Δτごとの１列分データがロ
ール１の１周長分のデータ（ｎデータ）が蓄積
されることとなる。すなわち、自己相関をとる
区間Ｔがこれで決定される訳である。
リツプ２の単位長Δτごとの１列分データがロ
ール１の１周長分のデータ（ｎデータ）が蓄積
されることとなる。すなわち、自己相関をとる
区間Ｔがこれで決定される訳である。
一方、ストアレジスタ７から出力される１列
分データは自己相関演算回路に入力される。自
己相関演算回路は乗算器１０、加算器１１、第
３のメモリ（以下、演算値レジスタという）１
２により構成され、前記(4)式の演算を行う。
分データは自己相関演算回路に入力される。自
己相関演算回路は乗算器１０、加算器１１、第
３のメモリ（以下、演算値レジスタという）１
２により構成され、前記(4)式の演算を行う。
乗算器１０と加算器１１は次の(5)式の演算を
行い、 Cij⇒Sip×Sij＋Cij ……(5) （ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） その演算結果Cijを演算値レジスタ１２に蓄
積する。その結果、演算値レジスタ１２には前
記(4)式の右辺 N 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋M・Δt） の演算値が蓄積されたことになる。なお、データ
バス１３は(5)式における右辺のCijを加算するた
めにフイードバツクするものである。このように
して求められた自己相関演算値データは比較器１
４に送られる。
行い、 Cij⇒Sip×Sij＋Cij ……(5) （ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） その演算結果Cijを演算値レジスタ１２に蓄
積する。その結果、演算値レジスタ１２には前
記(4)式の右辺 N 〓n=0 （ｎ・Δt）・（＋M・Δt） の演算値が蓄積されたことになる。なお、データ
バス１３は(5)式における右辺のCijを加算するた
めにフイードバツクするものである。このように
して求められた自己相関演算値データは比較器１
４に送られる。
比較器１４は１列分の自己相関演算値データ
（例えばC1o〜Cno）について予め定められた閾値
を有する設定値Ｄとを順次比較し、１列分の自己
相関演算値データ中の最大値を出力する。この比
較演算は１列分の自己相関演算値データ中の各デ
ータ（例えば、C1o、C2o……Cno）ごとに行われ
る。その結果、例えばデータCklが最大値であつ
たとすると、Δτ×ｌの周長を有するロールによ
り生じた疵であるとしてロールを特定することが
でき、かつストリツプ２の幅方向位置Δω×ｋの
位置に表面疵が発生したことを検出することがで
きる。
（例えばC1o〜Cno）について予め定められた閾値
を有する設定値Ｄとを順次比較し、１列分の自己
相関演算値データ中の最大値を出力する。この比
較演算は１列分の自己相関演算値データ中の各デ
ータ（例えば、C1o、C2o……Cno）ごとに行われ
る。その結果、例えばデータCklが最大値であつ
たとすると、Δτ×ｌの周長を有するロールによ
り生じた疵であるとしてロールを特定することが
でき、かつストリツプ２の幅方向位置Δω×ｋの
位置に表面疵が発生したことを検出することがで
きる。
なお、演算値レジスタ１２の内容（Cij）は自
己相関をとる区間Ｔに比例して大きな値となる
が、これはサンプル数Ｎ（＝Ｔ／Δτ）で割ること
により平均化され、真の自己相関値C′（＝Ｃ／Ｎ）
で与えられるものとする。すなわち、1/Nするこ
とにより(4)式の演算と一致することとなる。
己相関をとる区間Ｔに比例して大きな値となる
が、これはサンプル数Ｎ（＝Ｔ／Δτ）で割ること
により平均化され、真の自己相関値C′（＝Ｃ／Ｎ）
で与えられるものとする。すなわち、1/Nするこ
とにより(4)式の演算と一致することとなる。
このようにして、順次各列の自己相関演算値が
求められ、比較器１４により最大値が求められ、
その周期性が検出されるが、実際の圧延ラインに
はロール１とストリツプ２とのすべり等に起因す
る周期の変動があることは先に述べた通りであ
る。この変動分を補償するものとして補償回路１
５が設けられている。
求められ、比較器１４により最大値が求められ、
その周期性が検出されるが、実際の圧延ラインに
はロール１とストリツプ２とのすべり等に起因す
る周期の変動があることは先に述べた通りであ
る。この変動分を補償するものとして補償回路１
５が設けられている。
補償回路１５は予め経験的に求められた周期変
動分±γ〔mm〕に基づいて次の補償演算を行う。
動分±γ〔mm〕に基づいて次の補償演算を行う。
Sij⇒Max（Si（ｊ−ｐ）、
Si（ｊ−ｐ＋１）、……Si（ｊ＋ｐ）） ……(6)
ここでｐ＝γ／Δτであり、Max（ ）はSi（ｊ
−ｐ）、……Si（ｊ＋ｐ）のうちの最大値を示す。
−ｐ）、……Si（ｊ＋ｐ）のうちの最大値を示す。
(3) 第２の実施例
次に、第５図に１実施例（第４図）よりもさ
らに具体化したロール疵検出装置の第２の実施
例を示す。なお、信号処理は２値化して行うこ
とが前提である。第４図と同様の部分について
は同一の符号を用いて説明する。
らに具体化したロール疵検出装置の第２の実施
例を示す。なお、信号処理は２値化して行うこ
とが前提である。第４図と同様の部分について
は同一の符号を用いて説明する。
まず、第１実施例（第４図）と第２実施例
（第５図）との異る部分を説明する。第４図に
おけるストアレジスタ７に相当する部分は第５
図においてゲート１６、シフトレジスタ１７、
ゲート１８、シフトレジスタ１９で構成され
る。以下同様に、画像メモリ９はその容量（ｍ
×ｎ）と同じくなる数のシフトレジスタ２０-1
〜２０-nおよび入力段にゲート２１-1〜２１-n
で構成される。補償回路１５はシフトレジスタ
２２-1〜２２-nおよびORゲート２３-1〜２３-
ｎで構成される。乗算器１０はANDゲート２４
-1〜２４-nに対応し、加算器１１は加算器２５
-1〜２５-nに対応する。演算値レジスタ１２は
シフトレジスタ２６-1〜２６-nで構成される。
シフトレジスタ２６-1〜２６-nの出力はセレク
タ２７を介して比較器１４に送られる。セレク
タ２７は各レジスタ２６-1〜２６-nを順次切替
えることによつて１列分データ中の各画素を
個々に比較するために必要なものである。
（第５図）との異る部分を説明する。第４図に
おけるストアレジスタ７に相当する部分は第５
図においてゲート１６、シフトレジスタ１７、
ゲート１８、シフトレジスタ１９で構成され
る。以下同様に、画像メモリ９はその容量（ｍ
×ｎ）と同じくなる数のシフトレジスタ２０-1
〜２０-nおよび入力段にゲート２１-1〜２１-n
で構成される。補償回路１５はシフトレジスタ
２２-1〜２２-nおよびORゲート２３-1〜２３-
ｎで構成される。乗算器１０はANDゲート２４
-1〜２４-nに対応し、加算器１１は加算器２５
-1〜２５-nに対応する。演算値レジスタ１２は
シフトレジスタ２６-1〜２６-nで構成される。
シフトレジスタ２６-1〜２６-nの出力はセレク
タ２７を介して比較器１４に送られる。セレク
タ２７は各レジスタ２６-1〜２６-nを順次切替
えることによつて１列分データ中の各画素を
個々に比較するために必要なものである。
次に一連の動作を説明する。検出ヘツド５に
より検出された表面疵信号は増幅回路６にて増
幅され、かつ２値化されてゲート１６を介して
シフトレジスタ１７に入力される。ラインが単
位長Δτだけ進む間、複数回走査して得られる
表面疵信号はゲート１６で論理和演算されてシ
フトレジスタ１７に蓄えられる。このシフトレ
ジスタ１７のビツト数ｍは周期性疵の他にスト
リツプ２上に生ずるランダム発生疵との分離が
充分良くなるように選ぶ必要がある。
より検出された表面疵信号は増幅回路６にて増
幅され、かつ２値化されてゲート１６を介して
シフトレジスタ１７に入力される。ラインが単
位長Δτだけ進む間、複数回走査して得られる
表面疵信号はゲート１６で論理和演算されてシ
フトレジスタ１７に蓄えられる。このシフトレ
ジスタ１７のビツト数ｍは周期性疵の他にスト
リツプ２上に生ずるランダム発生疵との分離が
充分良くなるように選ぶ必要がある。
例えば、第２図に示すように全幅の疵信号Ａ
が多くて検出すべき表面疵信号との分離が期待
できない場合でもストリツプ幅を８分割して得
られる疵信号別に、例えば表面疵が発生してい
るＢ帯のものを見ればその周期性からランダム
発生疵との分離が充分期待できることが理解さ
れよう。
が多くて検出すべき表面疵信号との分離が期待
できない場合でもストリツプ幅を８分割して得
られる疵信号別に、例えば表面疵が発生してい
るＢ帯のものを見ればその周期性からランダム
発生疵との分離が充分期待できることが理解さ
れよう。
次に、ストリツプ２が単位長Δτ進むと、シ
フトレジスタ１７の内容はゲート１８を介して
シフトレジスタ１９に転送される。この内容は
ゲート２１-1〜２１-nを介して並列にシフトレ
ジスタ２０-1〜２０-nのまず第１ビツト目に転
送される。
フトレジスタ１７の内容はゲート１８を介して
シフトレジスタ１９に転送される。この内容は
ゲート２１-1〜２１-nを介して並列にシフトレ
ジスタ２０-1〜２０-nのまず第１ビツト目に転
送される。
ここで、ストリツプ２が次の単位長Δτだけ
進むまでの間に、シフトレジスタ２２-1〜２２
−ｎおよびORゲート２３-1〜２３-nから構成さ
れる補償回路と、ANDゲート２４-1〜２４-n、
加算器２５-1〜２５-nおよびレジスタ２６-1〜
２６-nから構成される自己相関演算回路は、次
の(7)式の演算を実行する。
進むまでの間に、シフトレジスタ２２-1〜２２
−ｎおよびORゲート２３-1〜２３-nから構成さ
れる補償回路と、ANDゲート２４-1〜２４-n、
加算器２５-1〜２５-nおよびレジスタ２６-1〜
２６-nから構成される自己相関演算回路は、次
の(7)式の演算を実行する。
Cij＝Sip・Sij′＋Cij ……(7)
但し、ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ
Cij：レジスタ２６-i中のｊ番目のレジスタ
Sip：シフトレジスタ１９のｉ番目のビツト内
容 Sij：シフトレジスタ２０中のｊ番目のビツト
の内容 また、Sij′は表面疵信号の周期変動分±γ
〔mm〕を補償する値で、補償回路（２２-1〜２
２-n、２３-1〜２３-n）により、次の(8)式にて
求められる。
容 Sij：シフトレジスタ２０中のｊ番目のビツト
の内容 また、Sij′は表面疵信号の周期変動分±γ
〔mm〕を補償する値で、補償回路（２２-1〜２
２-n、２３-1〜２３-n）により、次の(8)式にて
求められる。
Sij′＝Si(j-p)VSi(j-p+1)Ｖ……
VSijVSi(j+1)Ｖ……VSi(j+p) ……(8)
ここに、Ｖは論理和を意味し、ｐ＝γ／Δτ
である。この(8)式の演算はシフトレジスタ２０
-1〜２０-nおよびシフトレジスタ２２-1〜２２
−ｎをリング状にシフトすることにより簡単に実
行することができる。このようにして求められ
た値Cijはサンプル数Ｎ（＝Ｔ／Δτ）で割つたも
のが真の意味の自己相関を与えるものである。
なお、自己相関の演算原理は第３図および(1)〜
(4)式に示した通りである。
である。この(8)式の演算はシフトレジスタ２０
-1〜２０-nおよびシフトレジスタ２２-1〜２２
−ｎをリング状にシフトすることにより簡単に実
行することができる。このようにして求められ
た値Cijはサンプル数Ｎ（＝Ｔ／Δτ）で割つたも
のが真の意味の自己相関を与えるものである。
なお、自己相関の演算原理は第３図および(1)〜
(4)式に示した通りである。
次いで、レジスタ２６-1〜２６-nの内容は各
１列分データについて各ビツトごとにセレクタ
２７の切替えにより比較器１４に入力され、設
定値Ｄと比較され、その結果信号０が出力され
る。
１列分データについて各ビツトごとにセレクタ
２７の切替えにより比較器１４に入力され、設
定値Ｄと比較され、その結果信号０が出力され
る。
以下同様にして順次ｎ×（Δτ×Δω×ｍ）分
のデータについて比較の結果、得られた信号
中、同期性表面疵がストリツプ２の幅方向ωに
対応するレジスタ内容ｉ番目で、かつ進行方向
τの内容ｊ番目のものであつた場合、ピーク値
として自己相関値が得られる。この状態を第６
図に示す。このようなピーク信号はロール疵で
あれば周期的に発生するはずであり、したがつ
てロール疵を容易に検出することができる。
のデータについて比較の結果、得られた信号
中、同期性表面疵がストリツプ２の幅方向ωに
対応するレジスタ内容ｉ番目で、かつ進行方向
τの内容ｊ番目のものであつた場合、ピーク値
として自己相関値が得られる。この状態を第６
図に示す。このようなピーク信号はロール疵で
あれば周期的に発生するはずであり、したがつ
てロール疵を容易に検出することができる。
以上に示した構成により得られる効果は次の
通りである。
通りである。
圧延ライン中の異径ロールによる疵が混在
しても、各表面疵を明確に判別す、検出する
ことができる。これは、本発明の特徴である
表面疵信号の自己相関を求めることにより、
信号のエネルギスペクトルにおいて周期性を
持つ表面疵信号部分がピークとなつて現われ
ることにより判別することができるからであ
る。
しても、各表面疵を明確に判別す、検出する
ことができる。これは、本発明の特徴である
表面疵信号の自己相関を求めることにより、
信号のエネルギスペクトルにおいて周期性を
持つ表面疵信号部分がピークとなつて現われ
ることにより判別することができるからであ
る。
周期性表面疵の周期性が変動したとして
も、正確な検出を行うことができる。これ
は、既知の変動分±γ〔mm〕により自己相関
演算のためのデータに補正を加える補償回路
を備えたことに基づくものである。
も、正確な検出を行うことができる。これ
は、既知の変動分±γ〔mm〕により自己相関
演算のためのデータに補正を加える補償回路
を備えたことに基づくものである。
検出に当つてのＳ／Ｎ比を向上させること
ができる。すなわち、自己相関を求める区間
Ｔ（又はΔτ×ｎ）はストリツプ２の幅方向に
複数ｍに分割されているためより細かなデー
タが得られ、その結果演算値の正確さを向上
することができるからである。このことは、
ランダム発生疵や非周期性疵の信号と周期性
疵の信号との分離をよくすることを可能と
し、さらには従来のように短いストリツプの
場合に充分な精度を得られないという点を改
良しうる。
ができる。すなわち、自己相関を求める区間
Ｔ（又はΔτ×ｎ）はストリツプ２の幅方向に
複数ｍに分割されているためより細かなデー
タが得られ、その結果演算値の正確さを向上
することができるからである。このことは、
ランダム発生疵や非周期性疵の信号と周期性
疵の信号との分離をよくすることを可能と
し、さらには従来のように短いストリツプの
場合に充分な精度を得られないという点を改
良しうる。
表面疵の発生をライン稼働中において自動
検出することができる。これは、検出ヘツド
により常時ストリツプ表面上を走査させてお
くことで順次新しいデータについてリアルタ
イムで自己相関値を求めることができるから
である。
検出することができる。これは、検出ヘツド
により常時ストリツプ表面上を走査させてお
くことで順次新しいデータについてリアルタ
イムで自己相関値を求めることができるから
である。
ロールに関する情報を容易に得ることがで
きる。これは上述した自己相関原理により各
ロールの疵の周期性を判別することができる
ため、その周期に対応する周長のロールを特
定できることを意味する。さらに、自己相関
を求める領域をストリツプの幅方向に複数分
割しているため疵の幅方向位置（つまり、ロ
ールの軸方向位置）を特定することができ
る。
きる。これは上述した自己相関原理により各
ロールの疵の周期性を判別することができる
ため、その周期に対応する周長のロールを特
定できることを意味する。さらに、自己相関
を求める領域をストリツプの幅方向に複数分
割しているため疵の幅方向位置（つまり、ロ
ールの軸方向位置）を特定することができ
る。
自己相関演算に当つてのデータを蓄積する
メモリ（第２のメモリ）は少なくて済む。つ
まり、自己相関をとる区間Ｔをラインに存在
する最大径ロールの周長に対応させ、かつ演
算をストリツプの単位長Δτごとに更新する
ことで、充分な精度を得られるからである。
メモリ（第２のメモリ）は少なくて済む。つ
まり、自己相関をとる区間Ｔをラインに存在
する最大径ロールの周長に対応させ、かつ演
算をストリツプの単位長Δτごとに更新する
ことで、充分な精度を得られるからである。
さらに、自己相関演算を行う区間を表面疵
の周期変動分＋γ〔mm〕の相当分だけ拡長す
ることによつて一層精度の高い、Ｓ／Ｎ比の
良い検出が可能となる。
の周期変動分＋γ〔mm〕の相当分だけ拡長す
ることによつて一層精度の高い、Ｓ／Ｎ比の
良い検出が可能となる。
(4) 第２実施例の変形例
第５図の実施例に示したロール疵検出装置は
第７図のようにも変形しうる。すなわち、第５
図のレジスタ２２-1〜２２-n、ORゲート２３
-1〜２３-n、ANDゲート２４-1〜２４-n、加
算器２５-1〜２５-nに代えて、セレクタ２６，
３４により各レジスタ２１-1〜２２-nを順次走
査することにより、いわば時分割で処理するよ
うにしたものである。したがつて信号処理はシ
リアルに行われ、処理速度が遅くなるが、シフ
トレジスタ２８、ORゲート２９、ANDゲート
３０、加算器３１を各レジスタ２１-1〜２２-n
ごとに設ける必要はなく、単一でよいから構成
が簡略化されるという利点がある。３２，３３
はセレクタであり、２６，２７と同期的に動作
するものとする。
第７図のようにも変形しうる。すなわち、第５
図のレジスタ２２-1〜２２-n、ORゲート２３
-1〜２３-n、ANDゲート２４-1〜２４-n、加
算器２５-1〜２５-nに代えて、セレクタ２６，
３４により各レジスタ２１-1〜２２-nを順次走
査することにより、いわば時分割で処理するよ
うにしたものである。したがつて信号処理はシ
リアルに行われ、処理速度が遅くなるが、シフ
トレジスタ２８、ORゲート２９、ANDゲート
３０、加算器３１を各レジスタ２１-1〜２２-n
ごとに設ける必要はなく、単一でよいから構成
が簡略化されるという利点がある。３２，３３
はセレクタであり、２６，２７と同期的に動作
するものとする。
第１図ａは圧延ラインの概略図、ｂは表面疵発
生状態と圧延ラインとの関係を示した説明図、ｃ
は表面疵信号の自己相関数を示す説明図、第２図
はストリツプに付着した表面疵の態様を示す説明
図、第３図は表面疵検出信号を時間Δtごとに求
めてヒストグラムで表わした説明図、第４図は本
発明によるロール疵検出装置の第１の実施例を示
すブロツク図、 第５図は本発明によるロール疵検出装置の第２
の実施例を示すブロツク図、第６図はストリツプ
上のある自己相関区間における表面疵信号のエネ
ルギスペクトルを３次元で示した説明図、第７図
は第２の実施例の変形例を示すブロツク図であ
る。 １……ロール、２……ストリツプ（帯状走行
物）、５……検出ヘツド、７……ストアレジスタ
（第１のメモリ）、９……画像メモリ（第２のメモ
リ）、１０……乗算器、１１……加算器、１２…
…演算値レジスタ（第３のメモリ）、１４……比
較器、Δτ……単位長、Δω……幅方向単位長、Ｄ
……設定値。
生状態と圧延ラインとの関係を示した説明図、ｃ
は表面疵信号の自己相関数を示す説明図、第２図
はストリツプに付着した表面疵の態様を示す説明
図、第３図は表面疵検出信号を時間Δtごとに求
めてヒストグラムで表わした説明図、第４図は本
発明によるロール疵検出装置の第１の実施例を示
すブロツク図、 第５図は本発明によるロール疵検出装置の第２
の実施例を示すブロツク図、第６図はストリツプ
上のある自己相関区間における表面疵信号のエネ
ルギスペクトルを３次元で示した説明図、第７図
は第２の実施例の変形例を示すブロツク図であ
る。 １……ロール、２……ストリツプ（帯状走行
物）、５……検出ヘツド、７……ストアレジスタ
（第１のメモリ）、９……画像メモリ（第２のメモ
リ）、１０……乗算器、１１……加算器、１２…
…演算値レジスタ（第３のメモリ）、１４……比
較器、Δτ……単位長、Δω……幅方向単位長、Ｄ
……設定値。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 走行する帯状走行物に圧接されたロールによ
り当該帯状走行物に付着した表面疵を検出する装
置において、 前記帯状走行物の表面をその幅方向に走査して
表面疵を検出する検出ヘツドと、 前記表面疵の検出信号を入力して帯状走行物の
走行方向単位長領域内の表面疵データを記憶する
第１のメモリと、 前記第１のメモリからその記憶された表面疵デ
ータを順次読出して少なくとも前記単位長領域よ
りも大なる一定の検出領域における表面疵データ
を蓄積する第２のメモリと、 前記第２のメモリに蓄積された表面疵データに
より表面疵信号の自己相関をリアルタイムで演算
する自己相関演算回路と、 各自己相関演算値と予め設定された設定値とを
順次比較して自己相関演算値の最大値を求める比
較器と、 を備えたことを特徴とするロール疵検出装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の検出装置におい
て、単位長領域は帯状走行物の走行方向単位長さ
と幅方向長さとで特定される領域であることを特
徴とするロール疵検出装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の検
出装置において、検出領域は前記ロールのうち最
大径ロールの周長に相当する長さと帯状走行物の
幅方向長さとで特定される領域であることを特徴
とするロール疵検出装置。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
記載の検出装置において、自己相関演算回路にお
ける演算は次式で行われることを特徴とするロー
ル疵検出装置。 φ（τ）＝ lim Ｔ＝〓１／2T∫+T -T(t)・（ｔ＋τ）・dt ここに、 φ（τ）：表面疵の自己相関関数 Ｔ：検出領域 τ：ロール周長（表面疵の周期） ５ 特許請求の範囲第４項記載の検出装置におい
て、自己相関演算は帯状走行物が単位長領域進行
するごとに行うことを特徴とするロール疵検出装
置。 ６ 特許請求の範囲第４項または第５項記載の検
出装置において、自己相関演算を行う区間である
検出領域Ｔを表面疵の周期変動分だけ拡張して自
己相関演算を行うことを特徴とするロール疵検出
装置。 ７ 特許請求の範囲第４項、第５項または第６項
記載の検出装置において、自己相関演算は単位長
領域を帯状走行物の幅方向に複数分割し、分割さ
れた各領域ごとに行うことを特徴とするロール疵
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4050682A JPS58156842A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | ロ−ル疵検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4050682A JPS58156842A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | ロ−ル疵検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58156842A JPS58156842A (ja) | 1983-09-17 |
| JPH0330813B2 true JPH0330813B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=12582431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4050682A Granted JPS58156842A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | ロ−ル疵検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58156842A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256558A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 疵検査方法、疵検査装置、及びコンピュータプログラム |
| JP2009265087A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Jfe Steel Corp | 周期性欠陥検出装置及びその方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61221454A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-01 | 住友建設株式会社 | コンクリ−ト躯体の構築方法 |
| US4958307A (en) * | 1987-11-20 | 1990-09-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Roll mark inspection apparatus |
| JPH0786474B2 (ja) * | 1988-09-09 | 1995-09-20 | 富士写真フイルム株式会社 | 欠陥周期の測定方法 |
| JP4433824B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2010-03-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 周期性疵検出方法および装置 |
| MX2021007733A (es) | 2018-12-25 | 2021-08-05 | Jfe Steel Corp | Metodo de generacion de modelo aprendido, modelo aprendido, metodo de inspeccion de defectos de superficie, metodo de fabricacion de acero, metodo de determinacion de pasa/no pasa, metodo de determinacion de grado, programa de determinacion de defectos de superficie, programa de determinacion de pasa/no pasa, sistema de determinacion y equipo de fabricacion de acero. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57184958A (en) * | 1981-05-11 | 1982-11-13 | Nippon Steel Corp | Roll mark detecting device |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP4050682A patent/JPS58156842A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57184958A (en) * | 1981-05-11 | 1982-11-13 | Nippon Steel Corp | Roll mark detecting device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256558A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 疵検査方法、疵検査装置、及びコンピュータプログラム |
| JP2009265087A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Jfe Steel Corp | 周期性欠陥検出装置及びその方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58156842A (ja) | 1983-09-17 |
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