JPH05256630A - 鋼板の表面凹凸縞検査装置 - Google Patents
鋼板の表面凹凸縞検査装置Info
- Publication number
- JPH05256630A JPH05256630A JP4086656A JP8665692A JPH05256630A JP H05256630 A JPH05256630 A JP H05256630A JP 4086656 A JP4086656 A JP 4086656A JP 8665692 A JP8665692 A JP 8665692A JP H05256630 A JPH05256630 A JP H05256630A
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- JP
- Japan
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- steel plate
- light
- inspecting
- screen
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、鋼板のロールの振動によって表面
に発生するチャタマーク（横縞）を検出する表面凹凸縞
検査装置を提供することにある。 【構成】 本発明の表面凹凸縞検査装置では、光源と光
源からの光を集光しほぼ平行な光を得る光学系を有する
照明手段と、鋼板表面で反射された反射光が投影される
スクリーン及びスクリーン上の投影像を撮像し画像信号
を得る撮像手段からなる受光手段と、撮像手段からの画
像信号から鋼板表面の凹凸を検査する検査手段を、照明
手段と受光手段の一方が鋼板の搬送方向の上流に配置さ
れ他方が下流に配置されるように配置されている。
に発生するチャタマーク（横縞）を検出する表面凹凸縞
検査装置を提供することにある。 【構成】 本発明の表面凹凸縞検査装置では、光源と光
源からの光を集光しほぼ平行な光を得る光学系を有する
照明手段と、鋼板表面で反射された反射光が投影される
スクリーン及びスクリーン上の投影像を撮像し画像信号
を得る撮像手段からなる受光手段と、撮像手段からの画
像信号から鋼板表面の凹凸を検査する検査手段を、照明
手段と受光手段の一方が鋼板の搬送方向の上流に配置さ
れ他方が下流に配置されるように配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面処置鋼板・ステン
レス鋼板等のシート状物体の表面の微小な凹凸を高感度
・高速に検査するシート状物体の表面凹凸縞検査装置に
関する。
レス鋼板等のシート状物体の表面の微小な凹凸を高感度
・高速に検査するシート状物体の表面凹凸縞検査装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】表面処理鋼板・ステンレス鋼板・プラス
ティック等の比較的反射率の高いシート状物体の表面凹
凸を、走行中に検査する手段として、直線状の光源（例
えば、蛍光灯）で照射して、シート状物体の表面で反射
した虚像を観測する方法がある。本発明に関連するもの
として特公平３−１１４０６号公報に記載の発明や、特
開昭６２−６２２０５号公報に記載の発明がある。
ティック等の比較的反射率の高いシート状物体の表面凹
凸を、走行中に検査する手段として、直線状の光源（例
えば、蛍光灯）で照射して、シート状物体の表面で反射
した虚像を観測する方法がある。本発明に関連するもの
として特公平３−１１４０６号公報に記載の発明や、特
開昭６２−６２２０５号公報に記載の発明がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】表面処理鋼板・ステン
レス鋼板では、圧延工程にて、圧延ロールが微小振動
（チャタリング）をおこすと、鋼板の表面に微細な横縞
（チャタマーク）が発生する。この縞は、ピッチが２ｍ
ｍで高さ０．３μｍ程度と、微細でかつ非常に小さな傾
斜を持ったうねりのため、直線状の光源からの光の反射
光の歪みでは検出出来ない。
レス鋼板では、圧延工程にて、圧延ロールが微小振動
（チャタリング）をおこすと、鋼板の表面に微細な横縞
（チャタマーク）が発生する。この縞は、ピッチが２ｍ
ｍで高さ０．３μｍ程度と、微細でかつ非常に小さな傾
斜を持ったうねりのため、直線状の光源からの光の反射
光の歪みでは検出出来ない。
【０００４】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、鋼板上に圧延ロールの振動によっ
て発生する横縞を正しく検出する鋼板の表面凹凸縞検査
装置を提供することにある。
めになされたもので、鋼板上に圧延ロールの振動によっ
て発生する横縞を正しく検出する鋼板の表面凹凸縞検査
装置を提供することにある。
【０００５】この方法は、凹凸縞とほぼ直交する方向か
ら平行光を当てた場合にシート状物体の表面に凹凸があ
ると、反射光が歪んで観測されることを利用した方法で
ある。
ら平行光を当てた場合にシート状物体の表面に凹凸があ
ると、反射光が歪んで観測されることを利用した方法で
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の表面凹凸縞検査装置では、光源と前記光源か
らの光を集光しほぼ平行な光を得る光学系を有する照明
手段と、鋼板表面で反射された反射光が投影されるスク
リーン及びスクリーン上の投影像を撮像し画像信号を得
る撮像手段からなる受光手段と、撮像手段からの画像信
号から鋼板表面の凹凸を検査する検査手段を、照明手段
と受光手段の一方が鋼板の搬送方向の上流に配置され他
方が下流に配置されるように配置した。
に本発明の表面凹凸縞検査装置では、光源と前記光源か
らの光を集光しほぼ平行な光を得る光学系を有する照明
手段と、鋼板表面で反射された反射光が投影されるスク
リーン及びスクリーン上の投影像を撮像し画像信号を得
る撮像手段からなる受光手段と、撮像手段からの画像信
号から鋼板表面の凹凸を検査する検査手段を、照明手段
と受光手段の一方が鋼板の搬送方向の上流に配置され他
方が下流に配置されるように配置した。
【０００７】
【作用】照明手段は光源からの光をレンズ系で集光し、
ほぼ平行光にして、鋼板に照射する。その反射光がスク
リーンで受光されると、鋼板の表面性状によりスクリー
ン上の反射強度分布パターンが決まる。このスクリーン
像を、撮像手段で撮像する。検査手段は撮像画像信号を
二値化し縞の強度を評価することにより凹凸の有無を判
断する。鋼板のチャタマークは図２に示すようにワーク
ロールに平行なマークであり、一定のピッチを有すると
言う特徴がある。代表的な鋼板の場合にチャタマークの
ピッチＰと高さＨはそれぞれ、 数ｍｍ＜Ｐ＜数１０ｍｍ 数百ｎｍ＜Ｈ＜約 １μｍ と非常に小さな傾斜を持ったうねりである。このような
サブミクロン単位の小さなうねりを計測するには通常粗
さ計が用いられるが高速処理には向かなかった。しかし
本発明の表面凹凸縞検査装置では照明手段と受光手段の
一方が鋼板の搬送方向の上流に配置され他方が下流に配
置されるので照明光は常にチャタマークに対して直角に
照射されるので細かいチャタマークも確実に検出でき
る。
ほぼ平行光にして、鋼板に照射する。その反射光がスク
リーンで受光されると、鋼板の表面性状によりスクリー
ン上の反射強度分布パターンが決まる。このスクリーン
像を、撮像手段で撮像する。検査手段は撮像画像信号を
二値化し縞の強度を評価することにより凹凸の有無を判
断する。鋼板のチャタマークは図２に示すようにワーク
ロールに平行なマークであり、一定のピッチを有すると
言う特徴がある。代表的な鋼板の場合にチャタマークの
ピッチＰと高さＨはそれぞれ、 数ｍｍ＜Ｐ＜数１０ｍｍ 数百ｎｍ＜Ｈ＜約 １μｍ と非常に小さな傾斜を持ったうねりである。このような
サブミクロン単位の小さなうねりを計測するには通常粗
さ計が用いられるが高速処理には向かなかった。しかし
本発明の表面凹凸縞検査装置では照明手段と受光手段の
一方が鋼板の搬送方向の上流に配置され他方が下流に配
置されるので照明光は常にチャタマークに対して直角に
照射されるので細かいチャタマークも確実に検出でき
る。
【０００８】
【実施例】図１に、本発明のシート状物体の表面凹凸縞
検査装置の一実施例の構成を示す。
検査装置の一実施例の構成を示す。
【０００９】本実施例の表面凹凸縞検査装置は光源１、
平行光を得るレンズ２、反射光が投影されるスクリーン
３、スクリーン３上の画像を撮像する２次元ＣＣＤカメ
ラ４、全体を覆う遮蔽部材５、画像処理部６、演算部
７、画像信号を一時保管するメモリ８とモニタからな
る。画像処理部６は二値化やノイズ除去、濃度変換、モ
ーメント検索等を行う。演算部７は高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）や、アフイン変換等の処理を高速に行うため
の装置である。光源１とレンズ２からなる照明装置は鋼
板の搬送方向の上流に配置され、スクリーン３と２次元
ＣＣＤカメラ４からなる受光部は下流に配置されてい
る。照明装置と受光部の配置は逆であっても良い。
平行光を得るレンズ２、反射光が投影されるスクリーン
３、スクリーン３上の画像を撮像する２次元ＣＣＤカメ
ラ４、全体を覆う遮蔽部材５、画像処理部６、演算部
７、画像信号を一時保管するメモリ８とモニタからな
る。画像処理部６は二値化やノイズ除去、濃度変換、モ
ーメント検索等を行う。演算部７は高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）や、アフイン変換等の処理を高速に行うため
の装置である。光源１とレンズ２からなる照明装置は鋼
板の搬送方向の上流に配置され、スクリーン３と２次元
ＣＣＤカメラ４からなる受光部は下流に配置されてい
る。照明装置と受光部の配置は逆であっても良い。
【００１０】光源１からの光はレンズ２によって平行光
に変換された後検査対象物たる鋼板１０に照射される。
この時、光源１として点光源を用いた場合は、レンズ２
の照射スポットの大きさはチャタマークのピッチよりも
十分大きくなるように鋼板とレンズ２の距離は選択され
ている。鋼板の幅を１メートルとした場合にレンズスポ
ット径は５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形が内接するに
十分な大きさとし、鋼板幅方向に２つの隣接して光源１
を設けた。２次元のＣＣＤカメラ４は５１２×５１２画
素のＣＣＤを有し５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形を撮
像範囲とする。光源１として棒状光源を用いた場合は、
レンズ２にシリンドリカルレンズを用い５００ｍｍ×１
０００ｍｍのスポット範囲を実現する位置にシリンドリ
カルレンズを配置した。この場合にも２次元のＣＣＤカ
メラ４は鋼板幅方向に２つ隣接して配置した。
に変換された後検査対象物たる鋼板１０に照射される。
この時、光源１として点光源を用いた場合は、レンズ２
の照射スポットの大きさはチャタマークのピッチよりも
十分大きくなるように鋼板とレンズ２の距離は選択され
ている。鋼板の幅を１メートルとした場合にレンズスポ
ット径は５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形が内接するに
十分な大きさとし、鋼板幅方向に２つの隣接して光源１
を設けた。２次元のＣＣＤカメラ４は５１２×５１２画
素のＣＣＤを有し５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形を撮
像範囲とする。光源１として棒状光源を用いた場合は、
レンズ２にシリンドリカルレンズを用い５００ｍｍ×１
０００ｍｍのスポット範囲を実現する位置にシリンドリ
カルレンズを配置した。この場合にも２次元のＣＣＤカ
メラ４は鋼板幅方向に２つ隣接して配置した。
【００１１】鋼板１０で反射された光はスクリーン３に
投射されスクリーン３上には図３に示すように鋼板１０
の表面凹凸に応じた反射光の強度分布ムラが発生する。
鋼板１０のへこんだ箇所は、凹面鏡として作用し、入射
光を集光するので、スクリーン３上では明るくなる。逆
に凸部分は凸面鏡として作用し、入射光を分散するの
で、スクリーン３上では暗くなる。これを、２次元のＣ
ＣＤカメラ４で撮像し、５１２×５１２画素のデジタル
データとし画像処理部６に入力する。
投射されスクリーン３上には図３に示すように鋼板１０
の表面凹凸に応じた反射光の強度分布ムラが発生する。
鋼板１０のへこんだ箇所は、凹面鏡として作用し、入射
光を集光するので、スクリーン３上では明るくなる。逆
に凸部分は凸面鏡として作用し、入射光を分散するの
で、スクリーン３上では暗くなる。これを、２次元のＣ
ＣＤカメラ４で撮像し、５１２×５１２画素のデジタル
データとし画像処理部６に入力する。
【００１２】画像処理部６では二値化等の処理が行わ
れ、二値化後のデータを演算部７を用いてフーリエ変換
する。フーリエ変換の結果からパワースペクトルを求
め、そのピークパワーを求める。また特定の周波数成分
だけを残して逆フーリエ変換を行いその波形の、長さ・
面積を求める。パワースペクトルのピークパワー，時系
列データの長さ・面積が凹凸縞の強度となる。凹凸縞の
強度の大小に応じて検査対象の良否が判定される。
れ、二値化後のデータを演算部７を用いてフーリエ変換
する。フーリエ変換の結果からパワースペクトルを求
め、そのピークパワーを求める。また特定の周波数成分
だけを残して逆フーリエ変換を行いその波形の、長さ・
面積を求める。パワースペクトルのピークパワー，時系
列データの長さ・面積が凹凸縞の強度となる。凹凸縞の
強度の大小に応じて検査対象の良否が判定される。
【００１３】また、ここまでの解析を実施せず画像デー
タを全体の輝度平均値を基準として、そのＡ％増レベル
以上の明るい箇所（凹部分）の有無・及び、逆にＢ％減
以下の暗い箇所（凸部分）の有無のみを判定することも
可能である。ここでＡ及びＢは検査対象によって予め定
められる定数である。
タを全体の輝度平均値を基準として、そのＡ％増レベル
以上の明るい箇所（凹部分）の有無・及び、逆にＢ％減
以下の暗い箇所（凸部分）の有無のみを判定することも
可能である。ここでＡ及びＢは検査対象によって予め定
められる定数である。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来よ
り微細な凹凸縞の検出が可能である。
り微細な凹凸縞の検出が可能である。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】鋼板のうねり状態を示す説明図である。
【図３】チャタマークの発生状態を示す説明図である。
１ 光源 ２ レンズ ３ スクリーン ４ ２次元のＣＣＤカメラ ６ 画像処理部 ７ 演算部 １０ 鋼板
Claims (1)
- 【請求項１】 光源と前記光源からの光を集光しほぼ平
行な光を得る光学系を有する照明手段と、前記照明手段
からシート状の鋼板に照射され鋼板表面で反射された反
射光が投影されるスクリーン及び前記スクリーン上の投
影像を撮像し画像信号を得る撮像手段からなる受光手段
と、前記撮像手段からの画像信号から鋼板表面の凹凸を
検査する検査手段を備え、前記照明手段と前記受光手段
の一方が鋼板の搬送方向の上流に配置され他方が下流に
配置されていることを特徴とする鋼板の表面凹凸縞検査
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4086656A JPH05256630A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 鋼板の表面凹凸縞検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4086656A JPH05256630A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 鋼板の表面凹凸縞検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256630A true JPH05256630A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13893081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4086656A Pending JPH05256630A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 鋼板の表面凹凸縞検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05256630A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07251220A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-10-03 | Yoonho Choi | 自動車の潰れた金属板を元の状態に復旧する方法 |
| JP2009243907A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 冷延鋼板の形状測定方法 |
| US8466673B2 (en) | 2007-08-23 | 2013-06-18 | Jfe Steel Corporation | Method and apparatus for detecting concavo-convex shape surface defects |
| JP2014102211A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 検査装置、検査方法、および、検査装置用プログラム |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP4086656A patent/JPH05256630A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07251220A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-10-03 | Yoonho Choi | 自動車の潰れた金属板を元の状態に復旧する方法 |
| US8466673B2 (en) | 2007-08-23 | 2013-06-18 | Jfe Steel Corporation | Method and apparatus for detecting concavo-convex shape surface defects |
| JP2009243907A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 冷延鋼板の形状測定方法 |
| JP2014102211A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 検査装置、検査方法、および、検査装置用プログラム |
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