JPH05307009A - Automatic detecting method for surface flaw - Google Patents

Automatic detecting method for surface flaw

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JPH05307009A
JPH05307009A JP4111314A JP11131492A JPH05307009A JP H05307009 A JPH05307009 A JP H05307009A JP 4111314 A JP4111314 A JP 4111314A JP 11131492 A JP11131492 A JP 11131492A JP H05307009 A JPH05307009 A JP H05307009A
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隆良 多田
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弘一 藤原
Muneoki Hirata
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Abstract

PURPOSE:To strengthen the sensing ability for surface flaws of a material to be inspected and enhance the product quality and the processing capacity by subjecting a number of digital signals to a degeneracy processing using a large and a small mesh. CONSTITUTION:A fluorescent magnetic powder liquid is sprayed from a magnetic powder liquid spray 3 while a material to be inspected 1 is transported, wherein its surface to be flaw-detected 2 is facing up, and a rotary magnetic field is given by a magnetizing device 4 so that the fluorescent magnetic powder sprayed on the surface 2 attaches to flaws. The surface 2 with flaw is irradiated with ultraviolet rays from a light source 9, and the reflected light is taken by a CCD camera, and the video signal obtained is subjected to image processing 10 and data processing 11. At data processing, the video signal is converted into digital signal in the direction across the width, and upon determining the difference from the nearest signal, meshes large and small are set, and the representative values of the difference data in each division of each mesh are obtained, and thereby digital signals in a great number are degeneracy processed. By using two sorts of meshes large and small, in this manner, it is made practicable to sense flaws otherwise difficult to sense, and the sensing ability for the surface defect of the material is enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種金属材料(例えば
角形ビレット等)の表面疵を探傷する際に用いて好適の
表面疵自動探傷方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface flaw automatic flaw detection method suitable for flaw detection of surface flaws of various metal materials (eg, square billets).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、金属材料の表面疵を探傷する手段
としては、例えば特公昭59−22895号公報に開示
されるようなものがある。この手段は、材幅方向の走査
線で材長方向に順次走査する撮像装置により被検材の材
面を撮像して表面疵を検査するものであって、撮像装置
からのビデオ信号をサンプリングして材幅方向に多数個
のディジタル信号に変換し、次に、材幅方向および材長
手方向の複数個のディジタル信号毎に、そのディジタル
信号を差分して代表値をそれぞれ求め、この各代表値を
所要数の走査線に対応して各走査線毎に記憶させてお
き、その記憶した各代表値を被検材の材面上における所
定線分方向に所要数だけ加算し、この加算値が閾値を超
えた時の疵信号により表面疵を検査するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a means for detecting flaws on the surface of a metal material, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 59-22895. This means images the material surface of the material to be inspected by an imaging device which sequentially scans in the material length direction with a scanning line in the material width direction to inspect surface flaws, and samples a video signal from the imaging device. To a large number of digital signals in the material width direction, and then, for each of the plurality of digital signals in the material width direction and the material longitudinal direction, the digital signals are differentiated to obtain a representative value, and each representative value is calculated. Is stored for each scanning line corresponding to the required number of scanning lines, and each of the stored representative values is added in the direction of a predetermined line segment on the material surface of the test material by the required number. The surface flaw is inspected by the flaw signal when the threshold value is exceeded.

【0003】より具体的に従来手段について説明する
と、図14に示すように、まず、撮像装置(例えばプラ
ンビコン)によって得られA/D変換された画像データ
に対して、予め作成したビレット幅方向の輝度ムラ補正
パターンを差し引くことにより、シェーディング補正を
行なう(ステップA1)。この後、疵信号が急峻な立上り
をもつという性質に着目し、その特徴を抽出できるよう
に、水平(ビレット幅)方向,垂直(ビレット長手)方向に
ついて直近画素データの差分データ(=濃度変化量)を、
例えば図7上段に示すような28列×432個のデータ
として求める(ステップA2)。
More specifically, the conventional means will be described. As shown in FIG. 14, first, in the billet width direction created in advance, the A / D-converted image data obtained by an image pickup device (for example, planvicon) is created. Shading correction is performed by subtracting the brightness unevenness correction pattern (step A1). After that, paying attention to the property that the flaw signal has a steep rise, in order to extract its characteristics, the difference data (= density change amount) of the nearest pixel data in the horizontal (billet width) direction and the vertical (billet length) direction can be extracted. ),
For example, the data is obtained as 28 columns × 432 pieces of data as shown in the upper part of FIG. 7 (step A2).

【0004】そして、図7に示すように、水平,垂直の
各差分データの近傍4×4個内のピーク値(108個×
7列の代表値データ)を求め、水平,垂直の各差分メモ
リに記憶することにより、差分データに対して4×4の
縮退処理を施す(ステップA3)。このような縮退処理に
より、データ圧縮がなされて処理データ量を減少できる
とともに、疵信号の画素位置のずれ(バラツキ)の吸収が
可能になる。
Then, as shown in FIG. 7, the peak value (108 ××) in the neighborhood 4 × 4 of each of the horizontal and vertical difference data.
The representative value data of 7 columns) is obtained and stored in each of the horizontal and vertical difference memories, so that the 4 × 4 degeneracy process is performed on the difference data (step A3). By such degeneracy processing, data compression is performed, the amount of processed data can be reduced, and deviation (variation) in the pixel position of the flaw signal can be absorbed.

【0005】縮退処理後、差分ピーク値を8種の方向
(図9参照)に近傍連続7個積算する。処理エリアについ
て縮退データ(=差分ピーク値)を1ポジションずつずら
しながら、8方向全てについて積算を行なう(ステップ
A4)。そして、全ての積算データ個々について予め設
定されている判定レベル(閾値)に基づいて疵深さ分類を
行ない(ステップA5)、処理エリア水平方向に108分
割し、各分割エリア内における最大深さデータとその方
向データとを疵データメモリに記憶する(ステップA
6)。このようにして得られた疵データからノイズを除
去し、フィールド間のつながり判定等を行なって疵判定
を行なう(ステップA7)。
After the degeneracy process, the difference peak value is set in eight directions.
(See Fig. 9) Add 7 consecutive neighborhoods. The degenerate data (= difference peak value) is shifted by one position for the processing area, and integration is performed for all eight directions (step A4). Then, flaw depth classification is performed based on a judgment level (threshold value) set in advance for all of the integrated data (step A5), the processing area is divided horizontally into 108, and the maximum depth data in each divided area is calculated. And the direction data thereof are stored in the defect data memory (step A
6). Noise is removed from the flaw data obtained in this way, and a flaw determination is performed by performing connection determination between fields and the like (step A7).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の表面疵自動探傷手段では、小さい欠陥(微細欠
陥)や不定形欠陥の検出能力が低い。例えば、図10に
示すように、走査線14本分の大きさの欠陥の検出レベ
ルは長い欠陥の検出レベルよりも低く、その検出は困難
になっている。つまり、前述のステップA2により得ら
れた差分値テーブルが図10(a)に示すようなものであ
り、走査線No.3〜16(14本分の長さ)の欠陥を検出
した場合において、図10(a)の差分値データに対して
前述のステップA3による4×4縮退処理を施すと、図
10(b)に示すような縮退データテーブルが得られる。
However, the above-described conventional automatic flaw detection means for surface defects has a low ability to detect small defects (fine defects) and irregular defects. For example, as shown in FIG. 10, the detection level of a defect having the size of 14 scanning lines is lower than the detection level of a long defect, and it is difficult to detect the defect. That is, when the difference value table obtained in step A2 described above is as shown in FIG. 10A, and the defects of scanning lines Nos. 3 to 16 (length of 14 lines) are detected, When the 4 × 4 degeneracy process in step A3 is performed on the difference value data in FIG. 10A, a degenerate data table as shown in FIG. 10B is obtained.

【0007】そして、図10(b)に示すごとく得られた
縮退データに対し、前述のステップA4による線分抽出
処理を施し、縦方向(図10中の斜線部)の積算を実施す
ると、‘36’となる。走査線28本以上の長い疵の場
合は、縮退データの縦方向7ヵ所とも‘9’となり、積
算値は‘63’である。従って、小さい短い欠陥につい
ては、前記積算値が判定レベル(閾値)に到達せず、検出
できない場合があり、搬送速度20m/分の際に長さ2
0mm以上の疵を検出するのが限界であった。なお、図1
0中、差分値が大きい程、輝度(または検出信号)が大き
く急峻であることを示す。
Then, the degenerate data obtained as shown in FIG. 10 (b) is subjected to the line segment extraction processing in step A4 described above to perform integration in the vertical direction (hatched portion in FIG. 10). 36 '. In the case of long flaws of 28 scanning lines or more, the degenerate data has 7 positions in the vertical direction of "9", and the integrated value is "63". Therefore, for small short defects, the integrated value may not reach the judgment level (threshold value) and may not be detected, and the length is 2 at the conveying speed of 20 m / min.
The limit was to detect flaws of 0 mm or more. Note that FIG.
In 0, the larger the difference value, the larger the brightness (or the detection signal) and the steeper it is.

【0008】しかし、近年、ユーザの製品品質に対する
要求は厳格化してきているため、ビレット段階における
自動磁粉探傷装置による表面疵検出性能の向上が品質保
証体制を確立する上で重要となっている。また、ビレッ
ト加工向上の省力化を目的とした処理能力の向上、即ち
自動磁粉探傷における搬送速度向上が要求され、その中
で現状レベル以上のより短い表面疵(10mm以上)の検出
性能を有する探傷手段が必要となっている。
However, in recent years, the demands on the product quality of users have become strict, so that the improvement of the surface flaw detection performance by the automatic magnetic particle flaw detector at the billet stage is important for establishing the quality assurance system. In addition, it is required to improve the processing capacity for the purpose of labor saving for improving billet processing, that is, to improve the transfer speed in automatic magnetic particle flaw detection. Among them, flaw detection having a shorter surface flaw (10 mm or more) detection level than the current level is required. Means are needed.

【0009】また、微小疵を探傷対象とする場合、撮像
装置からのモニタ信号のS/N比が低く、疵検出を目的
とすると誤検出率が増加する一方、逆に誤検出を低下さ
せようとすると検出できない疵が増加してしまう。
Further, in the case where a micro flaw is to be detected, the S / N ratio of the monitor signal from the image pickup device is low, and the false detection rate is increased for the purpose of flaw detection, while conversely the false detection is reduced. If so, defects that cannot be detected will increase.

【0010】さらに、前述のステップA2において水平
方向の差分値を求める際に重要な点は、疵部分の信号の
みを抽出するところにある。しかし、撮像に際して蛍光
磁粉探傷法を適用した場合、磁化コイルと被検材(ビレ
ット)との位置関係や、磁粉液の流動方向から考えて、
ビレットのエッジ部分に磁粉が付着し、その部分の輝度
が高くなり材面に輝度ムラを生じてしまう。このため、
水平差分値を求めた結果、疵だけではなく、エッジ部分
も差分値が大きくなり、誤検出を生じるおそれがある。
このような輝度ムラは、鋼種,磁粉液濃度等の種々の条
件の違いにより大きく異なるため、状況に応じた輝度ム
ラ補正が必要となる。
Further, an important point in obtaining the difference value in the horizontal direction in step A2 described above is that only the signal of the flaw portion is extracted. However, when the fluorescent magnetic powder flaw detection method is applied at the time of imaging, considering the positional relationship between the magnetizing coil and the test material (billet), and the flow direction of the magnetic powder liquid,
Magnetic powder adheres to the edge part of the billet, and the brightness of that part increases, resulting in uneven brightness on the material surface. For this reason,
As a result of obtaining the horizontal difference value, not only the flaw but also the edge portion has a large difference value, which may cause erroneous detection.
Since such uneven brightness greatly varies depending on various conditions such as steel type and magnetic powder liquid concentration, it is necessary to correct uneven brightness according to the situation.

【0011】またさらに、被検材の表面の光度は、例え
ば蛍光磁粉探傷法であれば、紫外線強度の経時変化,磁
粉液濃度の変動,被検材の種類の違いにより変化する。
このため、撮像装置により取り込んだ被検材表面のビデ
オ信号レベルが条件により異なるので、疵判断回路にお
ける閾値が同一では対応できず、表面疵の見逃しあるい
は誤検出を誘発する要因となっている。
Further, in the case of the fluorescent magnetic powder flaw detection method, the luminous intensity of the surface of the material to be inspected changes depending on the change over time in the intensity of ultraviolet rays, the variation in the concentration of the magnetic powder liquid, and the difference in the type of the material to be inspected.
Therefore, since the video signal level of the surface of the material to be inspected captured by the image pickup device varies depending on the conditions, the same threshold value cannot be used for the flaw determination circuit, which causes overlooking or erroneous detection of the surface flaw.

【0012】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、被検材の表面欠陥検出能力を向上し、最終
製品の品質向上,搬送速度アップによる処理能力向上を
はかった表面疵自動探傷方法を提供することを目的とす
る。
The present invention is intended to solve such a problem, and is to improve the surface defect detection ability of the material to be inspected, improve the quality of the final product, and improve the processing ability by increasing the conveying speed. The purpose is to provide a flaw detection method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の表面疵自動探傷方法(請求項1)は、材幅方
向の走査線で材長方向に順次走査する撮像装置により被
検材の材面を撮像して表面疵を検査するものにおいて、
前記撮像装置からのビデオ信号をサンプリングして材幅
方向に多数個のディジタル信号に変換し、各ディジタル
信号毎に、材幅方向,材長手方向について直近ディジタ
ル信号との差分データを求めた後、前記多数個のディジ
タル信号を複数部分に区画する少なくとも大小2種類の
メッシュを設定し、前記少なくとも大小2種類のメッシ
ュ毎に、各メッシュの各区画内における前記ディジタル
信号毎に得られた前記差分データの代表値を求め、該代
表値を所要数の走査線に対応して各走査線毎に記憶し、
前記の各メッシュ毎に得られた前記の各代表値を、前記
被検材の材面上における所定線分方向に所要数だけ加算
し、前記の各メッシュ毎に算出した加算値が閾値を超え
た時の疵信号により表面疵を検査することを特徴として
いる。
In order to achieve the above object, the surface flaw automatic flaw detection method (Claim 1) of the present invention uses an image pickup device which sequentially scans in the material length direction by scanning lines in the material width direction. In the one that inspects the surface flaw by imaging the material surface of the inspection material,
After sampling the video signal from the image pickup device and converting it into a large number of digital signals in the material width direction, and for each digital signal, after obtaining difference data with the latest digital signal in the material width direction and the material longitudinal direction, At least two kinds of large and small meshes that partition the large number of digital signals into a plurality of parts are set, and the difference data obtained for each of the digital signals in each partition of each mesh for the at least two kinds of large and small meshes. The representative value of is obtained, the representative value is stored for each scanning line corresponding to the required number of scanning lines,
Each of the representative values obtained for each of the above-mentioned meshes is added by a required number in the direction of a predetermined line segment on the material surface of the test material, and the added value calculated for each of the meshes exceeds a threshold value. The feature is that the surface flaw is inspected by the flaw signal when the surface flaw is applied.

【0014】また、前記撮像装置からのビデオ信号を所
定期間だけサンプリングしてその平均値を求め、該平均
値が設定値に一致するように前記ビデオ信号の増幅率も
しくはオフセット値を調整してもよいし(請求項2)、前
記被検材の種類および該被検材に対する探傷条件に応じ
た輝度ムラの補正パターンを予め作成しておき、差分処
理前の前記多数個のディジタル信号から前記補正パター
ンを減算してもよい(請求項3)。
Further, the video signal from the image pickup device may be sampled for a predetermined period to obtain an average value thereof, and the amplification factor or offset value of the video signal may be adjusted so that the average value matches the set value. It is preferable that the correction pattern of the brightness unevenness according to the type of the material to be inspected and the flaw detection condition for the material to be inspected is created in advance, and the correction is performed from the plurality of digital signals before the difference processing. The pattern may be subtracted (Claim 3).

【0015】さらに、前記差分データを求めるに際し、
差分データが所定値以下の負値となった場合、当該差分
データから所定個前までの差分データを出力するフィル
タリング処理を施してもよいし(請求項4)、前記撮像装
置をCCDカメラとしてもよい(請求項5)。
Further, in obtaining the difference data,
When the difference data has a negative value less than or equal to a predetermined value, a filtering process may be performed to output the difference data up to a predetermined number of difference data from the difference data (Claim 4), or the imaging device may be a CCD camera. Good (Claim 5).

【0016】[0016]

【作用】上述した本発明の表面疵自動探傷方法(請求項
1)では、少なくとも大小2種類のメッシュ毎に、各メ
ッシュの各区画内における差分データの代表値を求める
ことにより、多数個のディジタル信号に対して大小のメ
ッシュで縮退処理を施され、このように大小のメッシュ
を併用することで、大きいメッシュでは検出困難な疵を
小さいメッシュの縮退結果に基づいて検出できる一方、
小さいメッシュでは検出困難な疵を大きいメッシュの縮
退結果に基づいて検出できる。
According to the above-described automatic flaw detection method of the present invention (Claim 1), a large number of digital data are obtained by obtaining the representative value of the difference data in each section of each mesh for at least two kinds of large and small meshes. Degradation processing is performed on the signal with large and small meshes, and by using both large and small meshes in this way, it is possible to detect defects that are difficult to detect with a large mesh based on the degeneration result of a small mesh,
Defects that are difficult to detect with a small mesh can be detected based on the degeneracy result of a large mesh.

【0017】また、撮像装置からのビデオ信号の平均値
が設定値に一致するようにビデオ信号の増幅率もしくは
オフセット値を調整することにより(請求項2)、各種条
件により変化する被検材表面のビデオ信号レベルに対応
することができ、各種ビデオ信号レベルに対しても同一
閾値で疵判定を行なえる。
Further, by adjusting the amplification factor or offset value of the video signal so that the average value of the video signal from the image pickup device matches the set value (claim 2), the surface of the material to be inspected which changes under various conditions It is possible to deal with various video signal levels, and it is possible to perform flaw determination with the same threshold value for various video signal levels.

【0018】差分処理前の多数個のディジタル信号か
ら、被検材の種類および探傷条件に応じた輝度ムラの補
正パターンを減算することにより(請求項3)、状況に応
じた輝度ムラ補正を施すことができ、疵部分のみを際立
たせることができる。
Brightness unevenness correction according to the situation is performed by subtracting the brightness unevenness correction pattern according to the type of the material to be inspected and the flaw detection condition from a large number of digital signals before the difference processing (claim 3). It is possible to highlight only the flawed part.

【0019】差分データが所定値以下の負値となった場
合、当該差分データから所定個前までの差分データを出
力するフィルタリング処理を施すことにより(請求項
4)、撮像装置からのビデオ信号の画像を改善できS/
N比を向上させることができる。
When the difference data has a negative value less than or equal to a predetermined value, a filtering process for outputting the difference data up to a predetermined number of difference data from the difference data is performed (claim 4), whereby the video signal from the image pickup device is processed. Image can be improved S /
The N ratio can be improved.

【0020】さらに、撮像装置として、立上り特性,動
特性ともに優れているCCDカメラを用いることにより
(請求項5)、被検材の搬送速度が速くなっても、被検材
の材面を確実に撮像することができる。
Further, by using a CCD camera, which has excellent rising characteristics and dynamic characteristics, as an image pickup device,
(Claim 5) According to the fifth aspect, the material surface of the test material can be reliably imaged even if the transport speed of the test material increases.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
表面疵自動探傷方法について説明すると、図1はその手
順を説明するためのフローチャート、図2は本実施例の
方法を適用される装置を示す構成図、図3は本実施例に
おける自動感度校正の積算処理対象となる画像データの
一例を示す図、図4は本実施例における輝度ムラ補正パ
ターンの算出手段を説明する図、図5(a)〜(c)は本実
施例における輝度ムラ補正処理を説明する図、図6(a)
〜(c)は本実施例における差分データのフィルタリング
処理を説明する図、図7は4×4縮退処理を説明する
図、図8は2×2縮退処理を説明する図、図9(a)〜
(h)は線分抽出用のパターン示す図、図10(a),(b)
は4×4縮退処理の具体例を示す差分値テーブルおよび
縮退データテーブル、図11(a),(b)は2×2縮退処
理の具体例を示す差分値テーブルおよび縮退データテー
ブル、図12(a),(b)は4×4および2×2縮退処理
用の差分値データの他の具体例を示す差分値テーブル、
図13(a),(b)は図12(a),(b)の差分値テーブル
に対して4×4および2×2縮退処理を施した結果を示
す縮退データテーブルである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An automatic flaw detection method as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart for explaining the procedure, and FIG. 2 is an apparatus to which the method of this embodiment is applied. FIG. 3 is a diagram showing an example of image data that is an integration processing target of automatic sensitivity calibration in this embodiment, FIG. 4 is a diagram explaining a brightness unevenness correction pattern calculating means in this embodiment, and FIG. FIGS. 6A to 6C are views for explaining the luminance unevenness correction processing in the present embodiment.
9A to 9C are diagrams for explaining the filtering process of the difference data in the present embodiment, FIG. 7 is a diagram for explaining the 4 × 4 degeneracy process, FIG. 8 is a diagram for explaining the 2 × 2 degeneracy process, and FIG. 9A. ~
(h) is a diagram showing a pattern for line segment extraction, and FIGS. 10 (a) and 10 (b).
11A and 11B show a difference value table and a degeneration data table showing a concrete example of the 4 × 4 degeneration process, and FIGS. 11A and 11B show a difference value table and a degeneration data table showing a concrete example of the 2 × 2 degeneration process. a) and (b) are difference value tables showing other specific examples of difference value data for 4 × 4 and 2 × 2 degeneration processing,
FIGS. 13 (a) and 13 (b) are degenerate data tables showing the results of applying the 4 × 4 and 2 × 2 degenerate processing to the difference value tables of FIGS. 12 (a) and 12 (b).

【0022】図2において、1は角形ビレット等の被検
材であり、この被検材1は、隣合う被探傷面2が上側と
なる姿勢でV形搬送ローラおよびピンチローラ(いずれ
も図示省略)により、矢印a方向に25m/分程度で搬
送されている。3は被検材1の被探傷面2に蛍光磁粉液
を散布する磁粉液散布器で、この磁粉液散布器3から被
検材1の被探傷面2に対して蛍光磁粉液が満遍なく散布
されるようになっている。
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a material to be inspected such as a rectangular billet, and the material to be inspected 1 has a V-shaped conveying roller and a pinch roller (both not shown) in a posture in which the adjacent flaw detection surface 2 is on the upper side. ), It is conveyed at a rate of about 25 m / min in the direction of arrow a. Reference numeral 3 denotes a magnetic powder sprayer for spraying a fluorescent magnetic powder liquid on the surface to be inspected 1 of the material to be inspected 1. The magnetic powder liquid sprayer 3 evenly disperses the fluorescent magnetic powder liquid to the surface to be inspected 2 of the material to be inspected 1. It has become so.

【0023】4は被検材1を磁化する磁化装置であっ
て、被検材1の左右前後に配置された4個の鉄心5と、
各鉄心5に巻回された4個の励磁コイル6と、各鉄心5
を相互に結合する継鉄7とをそなえ、その各励磁コイル
6は、被検材1中に回転磁界ができるように三相交流電
源に接続されている。なお、磁化装置4は、被検材1に
対して追従する追従装置(図示省略)に搭載して、該被検
材1の曲がり,位置的変動等の現場条件に拘らず該被検
材1とのギャップを一定に保つことにより、被検材1の
被探傷面2上で一様な磁化が得られるようにしている。
Reference numeral 4 denotes a magnetizing device for magnetizing the material 1 to be inspected, which includes four iron cores 5 arranged in front of and behind the material to be inspected 1,
Four exciting coils 6 wound around each iron core 5, and each iron core 5
, And each exciting coil 6 is connected to a three-phase AC power source so that a rotating magnetic field can be generated in the material 1 to be inspected. The magnetizing device 4 is mounted on a follow-up device (not shown) that follows the material to be inspected 1 so that the material to be inspected 1 can be irrespective of site conditions such as bending and positional variation of the material to be inspected 1. By keeping the gap between and constant, uniform magnetization can be obtained on the surface to be inspected 2 of the material to be inspected 1.

【0024】8は被検材1の被探傷面2を撮像するCC
Dカメラ(撮像装置)であり、被探傷面2に対応しその垂
直線上に位置するように配置され、材幅方向の走査線で
材長方向に順次走査して被検材1の被探傷面(材面)2が
撮像されるようになっている。なお、CCDカメラ8
は、図2中、1台のみ図示されているが、実際には、被
検材1の各被探傷面2および各コーナー部に対向するよ
うに配置され、合計8台のCCDカメラ8によって被検
材1の表面全周が撮像されるようになっている。
Reference numeral 8 is a CC for picking up an image of the surface to be inspected 2 of the material to be inspected 1.
A D camera (imaging device), which is arranged so as to correspond to the surface to be inspected 2 and is located on a vertical line thereof, and is sequentially scanned in the material length direction by scanning lines in the material width direction to be inspected surface of the material 1 to be inspected. (Material surface) 2 is designed to be imaged. The CCD camera 8
2, only one unit is shown in FIG. 2, but in reality, it is arranged so as to face each of the surface 2 to be inspected and each corner portion of the material to be inspected 1, and a total of eight CCD cameras 8 can cover the target. The entire circumference of the surface of the inspection material 1 is imaged.

【0025】9は被検材1の被探傷面2に紫外線を照射
する紫外線光源で、高圧水銀灯,可視光線カットフィル
タ,集光レンズなどから構成され、各被探傷面2に対応
して設けられている。ここで、蛍光磁粉は、紫外線光源
9からの紫外線照射により可視光を発光するので、これ
が疵信号としてCCDカメラ8により撮像されるように
なっている。
Reference numeral 9 denotes an ultraviolet light source for irradiating the surface to be inspected 2 of the material to be inspected 1 with ultraviolet rays, which is composed of a high pressure mercury lamp, a visible light cut filter, a condenser lens and the like, and is provided corresponding to each surface to be inspected 2. ing. Here, since the fluorescent magnetic powder emits visible light by irradiation with ultraviolet rays from the ultraviolet light source 9, this is picked up by the CCD camera 8 as a flaw signal.

【0026】また、10はCCDカメラ8からのビデオ
信号を受けて該ビデオ信号に対し画像処理(疵信号のパ
ターン認識処理)を施す画像処理装置、11はこの画像
処理装置10による画像処理後のデータを受けて該デー
タに対し所定のデータ処理を施して表面疵を検査して疵
マップを作成するデータ処理装置で、これらの画像処理
装置10およびデータ処理装置11は、図1にて後述す
るフローチャートに従って動作するものである。さら
に、12はデータ処理装置11からの表面疵検査結果
(疵マップ)を用いて被検材1の被探傷面2における疵を
取り除く自動疵取装置である。
Reference numeral 10 denotes an image processing device for receiving a video signal from the CCD camera 8 and performing image processing (pattern recognition processing for a flaw signal) on the video signal, and 11 denotes an image processing device after the image processing by the image processing device 10. A data processing device that receives data and performs predetermined data processing on the data to inspect surface defects to create a defect map. The image processing device 10 and the data processing device 11 will be described later with reference to FIG. It operates according to the flowchart. Furthermore, 12 is the surface flaw inspection result from the data processing device 11.
It is an automatic flaw removal device that removes flaws on the surface to be inspected 2 of the material to be inspected 1 by using (defect map).

【0027】次に、上述のごとく構成された本実施例の
装置により実施される表面疵自動探傷動作について説明
すると、まず、角形ビレット等の被検材1の表面疵を探
傷する場合には、被探傷面2が上側となる姿勢で搬送ロ
ーラにより被検材1を図2に矢印aで示す方向へ一定速
度で搬送しながら、被探傷面2に付着した粉塵,油等の
雑物を図示しない洗浄手段により除去し、磁粉液散布器
3から被探傷面2に蛍光磁粉液を散布した後、磁化装置
4により被検材1に回転磁界を与えて磁化することによ
り、被探傷面2に散布した蛍光磁粉を疵部に付着させ
る。
Next, the automatic flaw detection operation performed by the apparatus of the present embodiment constructed as described above will be described. First, in the case of flaw detection of the surface flaw of the test material 1 such as a square billet, While the surface to be inspected 2 is on the upper side, the conveyance roller conveys the material to be inspected 1 at a constant speed in the direction indicated by the arrow a, while showing foreign matter such as dust, oil and the like adhering to the surface to be inspected 2 After removing with a cleaning means and spraying the fluorescent magnetic particle liquid from the magnetic particle liquid sprayer 3 onto the surface to be inspected 2, the surface to be inspected 2 is magnetized by applying a rotating magnetic field to the material to be inspected 1 by the magnetizing device 4. The scattered magnetic powder is attached to the flaw.

【0028】このように蛍光磁粉を散布された被探傷面
2が、本実施例では、紫外線光源9からの紫外線照射を
受けてCCDカメラ8により撮像され、そのビデオ信号
が画像処理装置10,データ処理装置11に入力され、
そのビデオ信号に対して図1に示すような処理が施され
る。以下に、画像処理装置10,データ処理装置11に
よる表面自動探傷処理を図1に示すフローチャートに従
って説明する。
In this embodiment, the surface to be inspected 2 on which the fluorescent magnetic powder has been dispersed is irradiated by the ultraviolet light from the ultraviolet light source 9 to be imaged by the CCD camera 8, and the video signal thereof is taken by the image processor 10 and the data. Input to the processing device 11,
The video signal is processed as shown in FIG. The surface automatic flaw detection processing by the image processing apparatus 10 and the data processing apparatus 11 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0029】まず、探傷スタートボタン(図示省略)をオ
ン操作して、表面自動探傷処理を開始した際には、処理
装置10,11内のFIFO(先入れ先出し)メモリのイ
ニシャライズおよび各種ポインタ類のイニシャライズを
行なってから(ステップS1)、CCDカメラ8が探傷撮
像動作中であるか否かを判断し(ステップS2)、動作中
でなければ、探傷スタートボタンを自動オフもしくは終
了操作を行なって、アイドル状態(次トリガまたはメニ
ュ待ち状態;ステップS3)となる。
First, when the flaw detection start button (not shown) is turned on to start the surface automatic flaw detection processing, the FIFO (first in, first out) memory in the processing devices 10 and 11 and various pointers are initialized. After that (step S1), it is determined whether or not the CCD camera 8 is in the flaw detection imaging operation (step S2). If it is not in operation, the flaw detection start button is automatically turned off or the end operation is performed to set the idle state. (Next trigger or menu wait state; step S3).

【0030】ステップS2にて探傷撮像動作中であると
判断された場合には、CCDカメラ8からのビデオ信号
を、サンプリングしてディジタル信号(走査線数525
本,フィールド周波数60Hz,A/Dクロック16M
Hz,量子化/フィールド432H×240V×8bit)
に変換する(ステップS4)。このとき、本実施例では、
A/D変換後のディジタル信号(画像濃度)の積算処理を
行ない、校正結果、即ちオフセット値もしくはゲイン値
(増幅率)を求めて、自動感度校正処理を行なっている
(ステップS5)。その積算処理は、任意の時間毎に入力
される1フィールドの画像データに対して施される。
If it is determined in step S2 that the flaw detection imaging operation is being performed, the video signal from the CCD camera 8 is sampled to obtain a digital signal (the number of scanning lines is 525).
Book, field frequency 60Hz, A / D clock 16M
Hz, quantization / field 432H × 240V × 8bit)
(Step S4). At this time, in this embodiment,
The digital signal (image density) after A / D conversion is integrated and the calibration result, that is, the offset value or gain value
Obtaining (amplification factor) and performing automatic sensitivity calibration processing
(Step S5). The integration process is performed on one-field image data input at every arbitrary time.

【0031】例えば、図3に自動感度校正の積算処理対
象となる画像データの一例を示す。この図3に示すよう
に、積算対象データは、l1,l2,…,lnラインおよ
びk1,k2,…,kmドットで、各ドットの濃度を、P
11,P12,P21,…,Pnmとすると、校正結果(濃度平
均値)は、 校正結果=濃度積算値/積算ドット数 =(P11+P12+…+Pnm)/(n×m) と表される。この校正結果から、求めるオフセット値
は、 オフセット値 =前回オフセット値 −(校正結果−濃度設定値)×オフセット最大値/濃度最
大値 となる。このような演算処理を数フィールド間に亘って
繰り返し、最適オフセット値を求め、ステップS4にお
けるA/D変換に反映している。なお、最適なゲイン値
も上述のオフセット値の場合と同様に算出することがで
きる。
For example, FIG. 3 shows an example of image data to be integrated by automatic sensitivity calibration. As shown in FIG. 3, the integration target data is l 1 , l 2 , ..., L n lines and k 1 , k 2 , ..., K m dots, and the density of each dot is P
11, P 12, P 21, ..., when the P nm, calibration results (average density value), the calibration result = the concentration accumulated value / cumulative dot number = (P 11 + P 12 + ... + P nm) / (n × m ). The offset value to be obtained from this calibration result is: offset value = previous offset value- (calibration result-density set value) x offset maximum value / density maximum value. Such an arithmetic process is repeated over several fields to find the optimum offset value and reflect it in the A / D conversion in step S4. The optimum gain value can be calculated in the same manner as the case of the offset value described above.

【0032】このようにステップS5の自動感度校正を
行ないながら、A/D変換を行なうことで、濃度平均値
が常に濃度設定値に一致するようにオフセット値もしく
はゲイン値が自動調整され、紫外線強度の経時変化,磁
粉液濃度の変動,被検材1の種類の違いなど各種条件に
より変化する被探傷面2のビデオ信号レベルに対応する
ことができ、後述するステップS16等において、各種
ビデオ信号レベルに対しても同一閾値で疵判定を行なえ
る。
By performing the A / D conversion while performing the automatic sensitivity calibration in step S5 as described above, the offset value or the gain value is automatically adjusted so that the density average value always matches the density set value, and the ultraviolet intensity is adjusted. It is possible to deal with the video signal level of the surface to be inspected 2 which changes depending on various conditions such as the change with time of the magnetic field, the fluctuation of the magnetic powder liquid concentration, and the type of the test material 1. The defect determination can be performed with respect to the same threshold.

【0033】さて、ステップS4にてビデオ信号をA/
D変換することにより得られたディジタル信号は、4面
分、画像メモリ(図示省略)に記憶・格納される(ステッ
プS6)。この画像メモリに格納されたデータは、表示
メモリ(640H×480V×8bit)13を介してCR
Tモニタ14上に表示される。
Now, in step S4, the video signal is A /
The digital signals obtained by the D conversion are stored / stored in an image memory (not shown) for four planes (step S6). The data stored in this image memory is CR through the display memory (640H × 480V × 8bit) 13.
It is displayed on the T monitor 14.

【0034】また、画像メモリに格納されたディジタル
信号に対しては、被検材1の種類および探傷条件に応じ
て予め作成した材幅方向の輝度ムラ補正パターンを減算
することにより、輝度ムラ補正が施される(ステップS
7)。ここで、輝度ムラ補正パターンは、以下に詳述す
るように、材幅(水平)方向の輝度を材長手(垂直)方向に
亘って積算し平均値を求めその平均値を補正パターンと
することにより得られ、輝度ムラ補正パターンメモリ1
5に記憶・格納される。
Further, for the digital signal stored in the image memory, the brightness unevenness correction pattern in the material width direction, which is created in advance according to the type of the material 1 to be inspected and the flaw detection condition, is subtracted to thereby perform the brightness unevenness correction. Is applied (step S
7). Here, the luminance unevenness correction pattern, as described in detail below, the luminance in the material width (horizontal) direction is integrated over the material longitudinal (vertical) direction to obtain an average value, and the average value is used as the correction pattern. The brightness unevenness correction pattern memory 1 obtained by
5 is stored and stored.

【0035】輝度ムラ補正パターンを算出する際には、
まず、図4に示すように、CCDカメラ8により撮像さ
れA/D変換して得られたディジタル信号(画像データ)
について1本の走査線の輝度信号をN本分(N≧1)垂直
(材長手)方向に積算する処理を、M(M≧1)画面分繰り
返して行ない、得られたN×M個の積算値の平均値を輝
度ムラ補正パターンとして算出する。
When calculating the brightness unevenness correction pattern,
First, as shown in FIG. 4, a digital signal (image data) obtained by A / D conversion which is imaged by the CCD camera 8
About the luminance signal of one scanning line for N lines (N ≧ 1) vertically
The process of integrating in the (material longitudinal) direction is repeated for M (M ≧ 1) screens, and the average value of the obtained N × M integrated values is calculated as a brightness unevenness correction pattern.

【0036】このようにして得られた補正パターンが輝
度ムラ補正パターンメモリ15に記憶・格納されてお
り、A/D変換後のディジタル信号〔入力画像データ;
図5(a)参照〕から、図5(b)に示すような補正パター
ンを減算することにより、図5(c)に示すように、状況
に応じた輝度ムラ補正を施すことができ、輝度ムラのな
い疵信号が得られ、疵部分のみを際立たせることができ
る。なお、A/D変換後の画像データに対し、走査線単
位に平滑化を行ない、生データとの差分をとれば、オン
ライン・リアルタイムで厳密な補正パターンを用いた輝
度ムラの補正を行なえる。
The correction pattern thus obtained is stored and stored in the brightness unevenness correction pattern memory 15, and the digital signal after A / D conversion [input image data;
By subtracting the correction pattern as shown in FIG. 5 (b) from FIG. 5 (a)], it is possible to perform luminance unevenness correction according to the situation as shown in FIG. 5 (c). A uniform flaw signal can be obtained, and only the flaw portion can be highlighted. If the image data after A / D conversion is smoothed in scanning line units and the difference from the raw data is taken, the uneven brightness can be corrected using a strict correction pattern online and in real time.

【0037】ついで、ステップS7による輝度ムラ補正
後のディジタル信号(画像データ)に対し、水平(材幅)方
向,垂直(材長手)方向のそれぞれについて直近画素デー
タの差分データ(=濃度変化量)を、例えば図7,図8上
段に示すような28列×432個のデータとして求める
(ステップS8,S9)。この差分演算は、疵信号が急峻
な立上りをもつという性質に着目し、その特徴を抽出す
るためのものである。
Next, with respect to the digital signal (image data) after the luminance unevenness correction in step S7, difference data (= density change amount) of the closest pixel data in each of the horizontal (material width) direction and the vertical (material length) direction. Is obtained as, for example, 28 columns × 432 pieces of data as shown in the upper part of FIGS. 7 and 8.
(Steps S8, S9). This difference calculation focuses on the property that the flaw signal has a steep rise and extracts the feature thereof.

【0038】さらに、本実施例では、図6(a),(b)に
示すように、疵部分を含むビデオ信号を微分(差分)する
と、疵部分において連続する差分データは正から負へ大
きく変化する性質があることに着目し、差分演算時に、
差分データが所定値以下の負値となった場合、その差分
データから所定個前までの差分データを出力するフィル
タリング処理を施している。例えば、本実施例では、図
6(b),(c)に示すように、差分データが−2以下にな
った時に、その差分データの1タイミング前と2タイミ
ング前の差分データのみを有効として出力し、他の差分
データは0とするフィルタリング処理を行なっている。
このようなフィルタリング処理により、CCDカメラ8
からのビデオ信号の画像を改善できS/N比を向上させ
ることができる。
Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), when a video signal including a flaw portion is differentiated (difference), the continuous difference data in the flaw portion increases from positive to negative. Paying attention to the fact that there is a changing property,
When the difference data has a negative value less than or equal to a predetermined value, a filtering process is performed to output the difference data up to a predetermined number of difference data from the difference data. For example, in the present embodiment, as shown in FIGS. 6B and 6C, when the difference data becomes −2 or less, only the difference data 1 timing before and 2 timing before the difference data is validated. Filtering processing is performed to output the other difference data to 0.
By such a filtering process, the CCD camera 8
The image of the video signal from can be improved and the S / N ratio can be improved.

【0039】そして、図7,図8にそれぞれ示すよう
に、水平,垂直の各差分データの近傍4×4個内のピー
ク値(108個×7列の代表値データ)および2×2個内
のピーク値(216個×14列の代表値データ)を求め
(ステップS10,S11)、水平,垂直の各差分メモリ
に記憶することにより(ステップS12,S13)、差分
データに対して4×4縮退と2×2縮退の2種の縮退処
理が施される。このような2種の縮退処理は毎フィール
ド実行され、以降の線分抽出,疵深さ分類,疵データ作
成,疵判定処理の全てにおいて、この2種の縮退データ
に対する処理が実行される。このような縮退処理によ
り、データ圧縮がなされて処理データ量を減少できると
ともに、疵信号の画素位置のずれ(バラツキ)の吸収が可
能になる。
Then, as shown in FIGS. 7 and 8, the peak value (representative value data of 108 × 7 columns) and 2 × 2 within 4 × 4 neighborhoods of horizontal and vertical difference data respectively. Find the peak value of 216 (representative value data of 216 x 14 columns)
By storing in the horizontal and vertical difference memories (steps S10 and S11) (steps S12 and S13), the difference data is subjected to two types of degeneracy processing of 4 × 4 degeneracy and 2 × 2 degeneracy. .. Such two kinds of degenerate processing are executed for each field, and processing for these two kinds of degenerate data is executed in all of the following line segment extraction, flaw depth classification, flaw data creation, and flaw determination processing. By such degeneracy processing, data compression is performed, the amount of processed data can be reduced, and deviation (variation) in the pixel position of the flaw signal can be absorbed.

【0040】縮退処理後、差分ピーク値を、図9(a)〜
(h)に示す8種の方向に連続7個積算する(ステップS
14,S15)。処理エリアについて縮退データ(=差分
ピーク値)を1ポジションずつずらしながら、8方向全
てについて積算を行ない線分抽出を行なう。このとき、
水平差分データについては図9(a)〜(e)の5種の方向
について積算し、垂直差分データについては図9(f)〜
(h)の3種の方向について積算する。
After the degeneracy process, the difference peak value is shown in FIG.
Continuously add 7 in 8 directions shown in (h) (step S
14, S15). While degenerate data (= differential peak value) for the processing area is shifted by one position, integration is performed for all eight directions and line segment extraction is performed. At this time,
The horizontal difference data is integrated in the five directions shown in FIGS. 9A to 9E, and the vertical difference data is shown in FIGS.
Accumulate in 3 directions of (h).

【0041】そして、全ての積算データ個々について予
め設定されている判定レベル(各方向の深さランク付け
閾値)に基づいて、8方向の疵深さのランク付けつまり
疵深さ分類を行なう(ステップS16)。この後、処理エ
リア水平方向に108分割し、各分割エリア内における
最大深さデータを検知し(ステップS17)、2×2縮退
データについてはつながり判定を行なってから(ステッ
プS18)、最大深さデータとその方向データとを疵デ
ータメモリ(108H×5bitのものを4×4縮退データ
用と2×2縮退データ用との2組そなえる)に記憶する
(ステップS19)。
Then, the flaw depths in eight directions are ranked, that is, the flaw depths are classified on the basis of the preset judgment level (depth ranking threshold in each direction) for all integrated data. S16). After that, the processing area is divided into 108 in the horizontal direction, the maximum depth data in each divided area is detected (step S17), and the connection determination is performed for the 2 × 2 degenerate data (step S18). Data and its direction data are stored in a defect data memory (two sets of 108H × 5 bit data are provided for 4 × 4 compressed data and 2 × 2 compressed data).
(Step S19).

【0042】疵データメモリに格納された疵データに対
しては、実探傷幅外は0にして疵データからノイズを除
去するほか、疵表示データを太らせて疵表示を明確化す
るなどの疵データ編集が施される(ステップS20)。こ
の後、フィールド間のつながり判定を行なってから(ス
テップS21)、画像メモリに対して疵マークの重ね書
きを行なうとともに(ステップS22)、その疵データを
プログラムメモリに順次セーブしプリンタ16へのデー
タ出力を行なう(ステップS23)。
With respect to the flaw data stored in the flaw data memory, noise outside the flaw detection width is set to 0 to remove noise from the flaw data, and the flaw display data is thickened to clarify the flaw display. Data is edited (step S20). After that, after the connection between the fields is determined (step S21), the flaw mark is overwritten on the image memory (step S22), and the flaw data is sequentially saved in the program memory to save the data to the printer 16. Output is performed (step S23).

【0043】そして、4×4縮退データと2×2縮退デ
ータとの2種類のOR条件により疵判定を行ない(ステ
ップS24)、10フィールドに1回、上位コンピュー
タのFIFOメモリへ出力を行なう(ステップS25)。
Then, the defect judgment is performed based on two kinds of OR conditions of the 4 × 4 degenerate data and the 2 × 2 degenerate data (step S24), and the data is output to the FIFO memory of the host computer once every 10 fields (step S24). S25).

【0044】ところで、本実施例では、上述のように、
大小2種類のメッシュ毎に差分データの代表値を求める
2種の縮退処理を併用し、疵判定時にはそのOR条件を
とっている。ここで、4×4縮退データでは、探傷領域
に対して十分長い疵についての差分値が高くなる一方、
2×2縮退データでは、探傷領域よりも短い疵について
の差分値が高くなる。従って、大小2種類のメッシュを
併用することにより、大きいメッシュつまり4×4縮退
データでは検出困難な疵を小さいメッシュつまり2×2
縮退データに基づいて検出できる一方、2×2縮退デー
タでは検出困難な疵を4×4縮退データに基づいて検出
できる。
By the way, in this embodiment, as described above,
Two kinds of degeneracy processing for obtaining a representative value of difference data are used for each of two kinds of large and small meshes, and the OR condition is taken at the time of flaw determination. Here, with the 4 × 4 degenerate data, while the difference value for a flaw that is sufficiently long with respect to the flaw detection area becomes high,
In the 2 × 2 degenerate data, the difference value for a flaw shorter than the flaw detection area is high. Therefore, by using two kinds of meshes, large and small, a large mesh, that is, a flaw that is difficult to detect with 4 × 4 degenerate data is a small mesh, that is,
While it is possible to detect based on the degenerate data, it is possible to detect defects that are difficult to detect with the 2 × 2 degenerate data based on the 4 × 4 degenerate data.

【0045】例えば、図10(a),(b)により前述した
ように、探傷領域よりも短い疵について、4×4縮退処
理を施すと、図10(b)に示すような縮退データテーブ
ルが得られが、この縮退データに対し、ステップS14
による線分抽出処理を施し、縦方向(図10中の斜線部)
の積算を実施すると、‘36’となり、この積算値が判
定レベル(閾値)に到達せず、検出できない場合がある。
しかし、図11(a)に示すように、図10(a)に示す差
分値テーブルの疵部分を抽出した差分値テーブルに対し
2×2縮退処理を施すと、図11(b)に示すように、縦
方向積算値のピーク値は‘63’となり、短い疵でも十
分に検出することができる。
For example, as described above with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b), when a 4 × 4 degeneracy process is applied to a flaw shorter than the flaw detection area, a degenerate data table as shown in FIG. 10 (b) is obtained. However, for this degenerate data, step S14
Line segment extraction processing is performed by using the vertical direction (shaded area in Fig. 10)
When the integration is performed, the value becomes '36', and the integrated value may not reach the determination level (threshold value) and may not be detected.
However, as shown in FIG. 11A, when the 2 × 2 degeneracy process is applied to the difference value table in which the flaw portion of the difference value table shown in FIG. 10A is extracted, as shown in FIG. 11B. In addition, the peak value of the integrated value in the vertical direction is '63', and even a short flaw can be sufficiently detected.

【0046】逆に、2×2縮退データでは検出困難であ
るが、4×4縮退データでは検出できる例としては、図
12(a),(b)の差分値テーブルに示すようなもの(斜
め欠陥)がある。図12(a),(b)の各差分値テーブル
に対して、それぞれ4×4縮退処理,2×2縮退処理を
施すと、図13(a),(b)に示すような縮退データテー
ブルが得られ、この図13(a),(b)から明らかなよう
に、縦方向の積算値は4×4縮退処理の方が大きくな
り、4×4縮退データによる方が検出容易になってい
る。
On the contrary, as an example which is difficult to detect with the 2 × 2 degenerate data but can be detected with the 4 × 4 degenerate data, the difference value table shown in FIGS. Defect). When the 4 × 4 degeneracy process and the 2 × 2 degeneracy process are applied to the difference value tables of FIGS. 12A and 12B, respectively, the degenerate data table as shown in FIGS. 13A and 13B. As is apparent from FIGS. 13 (a) and 13 (b), the integrated value in the vertical direction is larger in the 4 × 4 degenerate process, and the 4 × 4 degenerate data is easier to detect. There is.

【0047】このように、本実施例の方法によれば、4
×4縮退データと2×2縮退データとを併用して疵判定
を行なうことで、疵長さ10mm以上の大小の疵(表面欠
陥)を確実に検出することが可能になり、被検材1の表
面欠陥検出能力が大幅に向上し、最終製品の品質向上に
大きく寄与する。
As described above, according to the method of this embodiment, 4
By using both the × 4 degenerate data and the 2 × 2 degenerate data to perform the defect determination, it becomes possible to reliably detect large and small defects (surface defects) with a defect length of 10 mm or more. The surface defect detection ability of the product will be greatly improved, which will greatly contribute to the quality improvement of the final product.

【0048】また、本実施例では、撮像装置として、従
来のプランビコンに代え、立上り特性,動特性ともに優
れているCCDカメラ8を用いたことにより、被検材1
の搬送速度を20m/分から25m/分に上げても、被
検材1の材面を確実に撮像して表面欠陥を検出すること
ができるので、搬送速度アップによって処理能力を大幅
に向上することもできる。
Further, in the present embodiment, as the image pickup device, a CCD camera 8 having excellent rising characteristics and dynamic characteristics is used instead of the conventional Plumbicon, so that the material to be inspected 1
Even if the conveyance speed of the above is increased from 20 m / min to 25 m / min, the material surface of the material to be inspected 1 can be reliably imaged to detect the surface defect, so that the processing speed can be greatly improved by increasing the conveyance speed. You can also

【0049】なお、上記実施例では、ステップS5によ
る自動感度校正処理により、オフセット値を調整してい
るが、オフセット値は一定とし、疵判定における閾値を
調整することによっても、自動感度校正処理を行なった
のと同様の効果が得られる。この場合、濃度設定値と校
正結果との比を前回閾値に乗算して閾値(疵判定レベル)
を自動的に変更する。
In the above embodiment, the offset value is adjusted by the automatic sensitivity calibration processing in step S5. However, the automatic sensitivity calibration processing is also performed by adjusting the offset value to be constant and adjusting the threshold value for flaw determination. The same effect as that obtained is obtained. In this case, the threshold value (flaw judgment level) is calculated by multiplying the previous threshold value by the ratio of the density setting value and the calibration result.
Change automatically.

【0050】また、上記実施例では、4×4縮退処理と
2×2縮退処理とを併用する場合について説明したが、
本発明の方法は、これに限定されるものではなく、3種
類以上の縮退処理を併用してもよいし、メッシュの大き
さも4×4や2×2以外のものであってもよく、いずれ
の場合も上記実施例と同様の作用効果が得られることは
言うまでもない。
In the above embodiment, the case where the 4 × 4 degeneracy process and the 2 × 2 degeneracy process are used together has been described.
The method of the present invention is not limited to this, and three or more types of degeneration processing may be used in combination, and the mesh size may be other than 4 × 4 or 2 × 2. Needless to say, in this case, the same effect as the above embodiment can be obtained.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の表面疵自
動探傷方法(請求項1)によれば、少なくとも大小2種類
のメッシュ毎に、各メッシュの各区画内における差分デ
ータの代表値を求めて、多数個のディジタル信号に対し
て大小のメッシュで縮退処理を施し、これらの大小のメ
ッシュを併用することにより、大小の疵(表面欠陥)を確
実に検出することが可能になり、被検材の表面欠陥検出
能力が大幅に向上し、最終製品の品質を大きく向上でき
る効果がある。
As described above in detail, according to the surface flaw automatic flaw detection method (Claim 1) of the present invention, the representative value of the difference data in each section of each mesh is classified into at least two kinds of large and small meshes. By performing degeneration processing on a large number of digital signals for a large number of digital signals and using these large and small meshes together, it becomes possible to reliably detect large and small flaws (surface defects), This has the effect of significantly improving the surface defect detection ability of the material to be inspected and greatly improving the quality of the final product.

【0052】また、撮像装置からのビデオ信号の平均値
が設定値に一致するようにビデオ信号の増幅率もしくは
オフセット値を調整することにより(請求項2)、各種条
件により変化する被検材表面のビデオ信号レベルに対応
し、各種ビデオ信号レベルに対しても同一閾値で疵判定
を行ないながら、表面疵の見逃しや誤検出を確実に防止
できる。差分処理前の多数個のディジタル信号から、被
検材の種類および探傷条件に応じた輝度ムラの補正パタ
ーンを減算することにより(請求項3)、状況に応じた輝
度ムラ補正を施せ、疵部分のみを際立たせることがで
き、表面疵の検出精度が大きく向上する。差分データが
所定値以下の負値となった場合、当該差分データから所
定個前までの差分データを出力するフィルタリング処理
を施すことにより(請求項4)、撮像装置からのビデオ信
号の画像を改善できS/N比を向上させることができ、
表面疵の検出精度向上に寄与する。
By adjusting the amplification factor or offset value of the video signal so that the average value of the video signal from the image pickup device matches the set value (Claim 2), the surface of the material to be inspected which changes under various conditions It is possible to surely prevent the surface defect from being overlooked or erroneously detected while performing the defect determination with the same threshold value for various video signal levels corresponding to the video signal level of No. Brightness unevenness correction according to the situation can be performed by subtracting the brightness unevenness correction pattern according to the type of the material to be inspected and the flaw detection condition from a large number of digital signals before the difference processing (claim 3), and the defect portion It is possible to make only one stand out, and the accuracy of detecting surface defects is greatly improved. When the difference data has a negative value less than or equal to a predetermined value, a difference between the difference data and a predetermined number of difference data is output (claim 4) to improve the image of the video signal from the imaging device. Can improve the S / N ratio,
It contributes to the improvement of detection accuracy of surface flaws.

【0053】さらに、撮像装置として、立上り特性,動
特性ともに優れているCCDカメラを用いることにより
(請求項5)、被検材の搬送速度が速くなっても、被検材
の材面を確実に撮像して表面疵を検出できるので、搬送
速度アップによって処理能力も大幅に向上する。
Furthermore, by using a CCD camera, which has excellent rising characteristics and dynamic characteristics, as an image pickup device,
(Claim 5) Even if the conveying speed of the material to be inspected is high, the material surface of the material to be inspected can be reliably imaged to detect the surface flaw, so that the processing speed is greatly improved by increasing the conveying speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例としての表面疵自動探傷方法
の手順を説明するためのフローチャートである。
FIG. 1 is a flow chart for explaining a procedure of a surface flaw automatic flaw detection method as one embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の方法を適用される装置を示す構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an apparatus to which the method of this embodiment is applied.

【図3】本実施例における自動感度校正の積算処理対象
となる画像データの一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of image data that is an integration processing target of automatic sensitivity calibration in the present embodiment.

【図4】本実施例における輝度ムラ補正パターンの算出
手段を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a means for calculating a brightness unevenness correction pattern in the present embodiment.

【図5】(a)〜(c)は本実施例における輝度ムラ補正処
理を説明する図である。
5A to 5C are diagrams illustrating a brightness unevenness correction process in the present embodiment.

【図6】(a)〜(c)は本実施例における差分データのフ
ィルタリング処理を説明する図である。
6A to 6C are diagrams for explaining a filtering process of difference data in the present embodiment.

【図7】4×4縮退処理を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a 4 × 4 reduction process.

【図8】2×2縮退処理を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating 2 × 2 degeneracy processing.

【図9】(a)〜(h)は線分抽出用のパターン示す図であ
る。
9A to 9H are diagrams showing patterns for line segment extraction.

【図10】(a),(b)は4×4縮退処理の具体例を示す
差分値テーブルおよび縮退データテーブルである。
10A and 10B are a difference value table and a degeneration data table showing a specific example of 4 × 4 degeneracy processing.

【図11】(a),(b)は2×2縮退処理の具体例を示す
差分値テーブルおよび縮退データテーブルである。
11A and 11B are a difference value table and a degenerate data table showing a specific example of 2 × 2 degenerate processing.

【図12】(a),(b)は4×4および2×2縮退処理用
の差分値データの他の具体例を示す差分値テーブルであ
る。
12A and 12B are difference value tables showing another specific example of difference value data for 4 × 4 and 2 × 2 degeneration processing.

【図13】(a),(b)は図12(a),(b)の差分値テー
ブルに対して4×4および2×2縮退処理を施した結果
を示す縮退データテーブルである。
FIGS. 13A and 13B are degenerate data tables showing the results of applying the 4 × 4 and 2 × 2 degeneracy processes to the difference value tables of FIGS. 12A and 12B.

【図14】従来の表面疵探傷手段を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 14 is a flow chart for explaining a conventional surface flaw detection means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被検材 2 被探傷面 3 磁粉液散布器 4 磁化装置 5 鉄心 6 励磁コイル 7 継鉄 8 CCDカメラ(撮像装置) 9 紫外線光源 10 画像処理装置 11 データ処理装置 12 自動疵取装置 13 表示メモリ 14 CRTモニタ 15 輝度ムラ補正パターンメモリ 16 プリンタ 1 Test Material 2 Surface to be Detected 3 Magnetic Powder Liquid Disperser 4 Magnetizing Device 5 Iron Core 6 Excitation Coil 7 Yoke Iron 8 CCD Camera (Imaging Device) 9 Ultraviolet Light Source 10 Image Processing Device 11 Data Processing Device 12 Automatic Defect Device 13 Display Memory 14 CRT monitor 15 Brightness unevenness correction pattern memory 16 Printer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 宗興 兵庫県神戸市灘区灘浜東町2番地 株式会 社神戸製鋼所神戸製鉄所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Muneoki Hirata 2 Nadahamahigashi-cho, Nada-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Kobe Steel Works Kobe Steel Works

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 材幅方向の走査線で材長方向に順次走査
する撮像装置により被検材の材面を撮像して表面疵を検
査する表面疵自動探傷方法において、 前記撮像装置からのビデオ信号をサンプリングして材幅
方向に多数個のディジタル信号に変換し、各ディジタル
信号毎に、材幅方向,材長手方向について直近ディジタ
ル信号との差分データを求めた後、 前記多数個のディジタル信号を複数部分に区画する少な
くとも大小2種類のメッシュを設定し、前記少なくとも
大小2種類のメッシュ毎に、各メッシュの各区画内にお
ける前記ディジタル信号毎に得られた前記差分データの
代表値を求め、該代表値を所要数の走査線に対応して各
走査線毎に記憶し、 前記の各メッシュ毎に得られた前記の各代表値を、前記
被検材の材面上における所定線分方向に所要数だけ加算
し、 前記の各メッシュ毎に算出した加算値が閾値を超えた時
の疵信号により表面疵を検査することを特徴とする表面
疵自動探傷方法。
1. A surface flaw automatic flaw detection method for inspecting a surface flaw by picking up an image of a material surface of a material to be inspected by an image pickup apparatus which sequentially scans in a material length direction with a scanning line in a material width direction. The signal is sampled and converted into a large number of digital signals in the material width direction, and for each digital signal, the difference data between the latest digital signal in the material width direction and the material longitudinal direction is obtained, and then the plurality of digital signals are obtained. , At least two kinds of large and small meshes for partitioning into a plurality of parts are set, and a representative value of the difference data obtained for each digital signal in each section of each mesh is calculated for each of the at least two kinds of large and small meshes, The representative value is stored for each scanning line corresponding to a required number of scanning lines, and each of the representative values obtained for each of the meshes is divided into a predetermined line segment on the material surface of the test material. A surface flaw automatic flaw detection method, characterized in that a required number is added in a positive direction, and a surface flaw is inspected by a flaw signal when the added value calculated for each mesh exceeds a threshold value.
【請求項2】 前記撮像装置からのビデオ信号を所定期
間だけサンプリングしてその平均値を求め、該平均値が
設定値に一致するように前記ビデオ信号の増幅率もしく
はオフセット値を調整することを特徴とする請求項1記
載の表面疵自動探傷方法。
2. A video signal from the image pickup device is sampled for a predetermined period to obtain an average value thereof, and an amplification factor or an offset value of the video signal is adjusted so that the average value matches a set value. The method for automatically detecting flaws on a surface according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記被検材の種類および該被検材に対す
る探傷条件に応じた輝度ムラの補正パターンを予め作成
しておき、差分処理前の前記多数個のディジタル信号か
ら前記補正パターンを減算することを特徴とする請求項
1または2記載の表面疵自動探傷方法。
3. A correction pattern for brightness unevenness according to the type of the test material and flaw detection conditions for the test material is created in advance, and the correction pattern is subtracted from the plurality of digital signals before difference processing. The automatic flaw detection method according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 前記差分データを求めるに際し、差分デ
ータが所定値以下の負値となった場合、当該差分データ
から所定個前までの差分データを出力するフィルタリン
グ処理を施すことを特徴とする請求項1〜3記載の表面
疵自動探傷方法。
4. When obtaining the difference data, when the difference data has a negative value equal to or less than a predetermined value, a filtering process is performed to output difference data up to a predetermined number of difference data from the difference data. Item 3. An automatic flaw detection method according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記撮像装置がCCDカメラであること
を特徴とする請求項1〜4記載の表面疵自動探傷方法。
5. The surface flaw automatic flaw detection method according to claim 1, wherein the image pickup device is a CCD camera.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011232070A (en) * 2010-04-26 2011-11-17 Seiko Epson Corp Measuring method and inspection device for recess depth
CN112051271A (en) * 2018-07-06 2020-12-08 湖南工程学院 Device and process for automatically detecting fabric defects

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