JPH0575349B2 - - Google Patents
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- JPH0575349B2 JPH0575349B2 JP62146553A JP14655387A JPH0575349B2 JP H0575349 B2 JPH0575349 B2 JP H0575349B2 JP 62146553 A JP62146553 A JP 62146553A JP 14655387 A JP14655387 A JP 14655387A JP H0575349 B2 JPH0575349 B2 JP H0575349B2
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Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
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。
物の検査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、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（JIS−Ｇ−0555）および
ASTM（ASTM−E45）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・
相川が紹介している。
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、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（JIS−Ｇ−0555）および
ASTM（ASTM−E45）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・
相川が紹介している。
従来技術としての非金属介在物の検査装置は、
JIS規格で記載されている非金属介在物の分類を
全てを弁別できないという問題点がある。
JIS規格で記載されている非金属介在物の分類を
全てを弁別できないという問題点がある。
JIS規格での非金属介在物の分類を第６図に示
す。加工によつて粘性変形したＡ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Ｃ系介在物がある。この３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別できる。
しかし、同種類の介在物の場合、例えばＡ系介在
物の場合、介在物の形状が同じであつても、その
組成により、硫化物のA1系、硅酸塩のA2系およ
び複合物のA3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。
す。加工によつて粘性変形したＡ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Ｃ系介在物がある。この３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別できる。
しかし、同種類の介在物の場合、例えばＡ系介在
物の場合、介在物の形状が同じであつても、その
組成により、硫化物のA1系、硅酸塩のA2系およ
び複合物のA3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つている問
題点を有利に解決するものであつて、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
た映像信号に変換する変換器と、該映像信号を記
憶するメモリとを含む画像入出力装置と、該映像
信号を走査線方向にｎ分割して縦ヒストグラム処
理で各分割毎の介在物の存在場所を抽出し次に横
ヒストグラム処理で各介在物毎の長さ、幅および
座標の読込みを行う寸法計測装置と該映像信号の
画像の濃淡に対応した多値化レベルによつて非金
属介在物が硫化物系か硝酸塩系かまたは硫化物系
と硝酸塩系との複合系であるかを計測する輝度計
測装置とを含み、該寸法計測装置から各々の介在
物の長さ、幅の計測を行い、該輝度計測装置から
各々の介在物の組成を分類し、該寸法計測装置か
ら各々の介在物の距離を求め配列をチエツクし、
該各々の介在物の距離が所定値以下で定められた
値以上連続しているかをチエツクし、各々の介在
物の長さと幅の比が基準値以下であるかをチエツ
クし非金属介在物の形態を分類する非金属介在物
分類装置とを備えた事を特徴とする非金属介在物
の検査装置である。
題点を有利に解決するものであつて、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
た映像信号に変換する変換器と、該映像信号を記
憶するメモリとを含む画像入出力装置と、該映像
信号を走査線方向にｎ分割して縦ヒストグラム処
理で各分割毎の介在物の存在場所を抽出し次に横
ヒストグラム処理で各介在物毎の長さ、幅および
座標の読込みを行う寸法計測装置と該映像信号の
画像の濃淡に対応した多値化レベルによつて非金
属介在物が硫化物系か硝酸塩系かまたは硫化物系
と硝酸塩系との複合系であるかを計測する輝度計
測装置とを含み、該寸法計測装置から各々の介在
物の長さ、幅の計測を行い、該輝度計測装置から
各々の介在物の組成を分類し、該寸法計測装置か
ら各々の介在物の距離を求め配列をチエツクし、
該各々の介在物の距離が所定値以下で定められた
値以上連続しているかをチエツクし、各々の介在
物の長さと幅の比が基準値以下であるかをチエツ
クし非金属介在物の形態を分類する非金属介在物
分類装置とを備えた事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つて、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25μm×5μm以下を除去すると、Ａ系介在物
において硫化物でのA1系介在物と硅酸塩でのA2
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寸法計測装
置７と輝度計測装置８から非金属介在物の分類を
行う。
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つて、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25μm×5μm以下を除去すると、Ａ系介在物
において硫化物でのA1系介在物と硅酸塩でのA2
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寸法計測装
置７と輝度計測装置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。
物検査装置の構成を第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
ツプモータにより駆動されるオートステージ機構
をもつた金属顕微鏡１に高解像度TVカメラ２を
取り付けてある。
ツプモータにより駆動されるオートステージ機構
をもつた金属顕微鏡１に高解像度TVカメラ２を
取り付けてある。
このため、作業者は、被検査物９上のスタート
点を決定すれば自動点にサンプルが走査されてい
く。
点を決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、ノンインターレ
ス方式を採用している。
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、ノンインターレ
ス方式を採用している。
被検査物９の形状は5.5mm×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のオーターである。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、1428×1428画素で、
１被検査物当り242画面とする。それに多値化処
理するために１画素当り８ビツト処理を行う。
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のオーターである。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、1428×1428画素で、
１被検査物当り242画面とする。それに多値化処
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
ージ、オートフオーカス機構１０、オートフオー
カスコントローラ１１およびオートステージコン
トローラ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つ
ても画像にぶれが生じないようにするものであ
る。
ージ、オートフオーカス機構１０、オートフオー
カスコントローラ１１およびオートステージコン
トローラ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つ
ても画像に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1440×1440×８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が介在物とバツ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。
は、ここで入力され変換器４で1440×1440×８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が介在物とバツ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（第４図のＡ
１，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）。
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（第４図のＡ
１，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，ロ，ハ順に横ヒストグラムを作
成する（第４図のＣ１，Ｃ２，３Ｃ）。得られた
縦ヒストグラムＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４と横ヒス
トグラムＣ１，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、幅および座標の読込みを行う。
成する（第４図のＣ１，Ｃ２，３Ｃ）。得られた
縦ヒストグラムＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４と横ヒス
トグラムＣ１，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、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図で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系の３種類
であるが、更にＡ系介在物はA1系（硫化物）、
A2系（硅酸塩）、A3系（複合介在物）の３種類、
計５種類に分類される例を示す。
により第５図で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系の３種類
であるが、更にＡ系介在物はA1系（硫化物）、
A2系（硅酸塩）、A3系（複合介在物）の３種類、
計５種類に分類される例を示す。
非金属介在物を示す画像データは、まず最初に
多値化取込み（８ビツト256階調）として処理さ
れる。それから縦方向および横方向のヒスグラム
処理を行い、非金属介在物の長さ、幅の計測を行
う。その後、最初に画像データの多値化レベルに
よつてA1系介在物と、他のA2系、Ｂ系およびＣ
系との分類を行う。次にA1系介在物以外の介在
物において各々の介在物間の距離を測定し配列チ
エツクを行う。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、Ｂ系
介在物に分類を行う。次に介在物の長さと幅の比
を求め、基準値以下であればA2系介在物と、基
準値以上であるなら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
ストコンピユータ１５へ伝送される。
多値化取込み（８ビツト256階調）として処理さ
れる。それから縦方向および横方向のヒスグラム
処理を行い、非金属介在物の長さ、幅の計測を行
う。その後、最初に画像データの多値化レベルに
よつてA1系介在物と、他のA2系、Ｂ系およびＣ
系との分類を行う。次にA1系介在物以外の介在
物において各々の介在物間の距離を測定し配列チ
エツクを行う。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、Ｂ系
介在物に分類を行う。次に介在物の長さと幅の比
を求め、基準値以下であればA2系介在物と、基
準値以上であるなら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
ストコンピユータ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、従来の問題点であつた、人によ
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。
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、従来の問題点であつた、人によ
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ツク図
である。第２図は、本発明による輝度レベルによ
つてA1系介在物とA2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ツク図である。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
すフローチヤートである。第６図は、JIS規格で
の非金属介在物の分類を示す平面図である。 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：輝度計測装置、９：被検査物、
１０：オートステージ、オートフオーカス機構、
１１：オーストフオーカスコントローラ、１２：
オートステージコントローラ、１３：エアー源・
エアー清浄器、１４：防振台、１５：ホストコン
ピユータ。
である。第２図は、本発明による輝度レベルによ
つてA1系介在物とA2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ツク図である。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
すフローチヤートである。第６図は、JIS規格で
の非金属介在物の分類を示す平面図である。 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：輝度計測装置、９：被検査物、
１０：オートステージ、オートフオーカス機構、
１１：オーストフオーカスコントローラ、１２：
オートステージコントローラ、１３：エアー源・
エアー清浄器、１４：防振台、１５：ホストコン
ピユータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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映像信号に変換する変換器
と、該映像信号を記憶するメモリとを含む画像入
出力装置と、該映像信号を走査線方向にｎ分割し
て縦ヒストグラム処理で各分割毎の介在物の存在
場所を抽出し次に横ヒストグラム処理で各介在物
毎の長さ、幅および座標の読込みを行う寸法計測
装置と該映像信号の画像の濃淡に対応した多値化
レベルによつて非金属介在物が硫化物系か硝酸塩
系かまたは硫化物系と硝酸塩系との複合系である
かを計測する輝度計測装置とを含み、該寸法計測
装置から各々の介在物の長さ、幅の計測を行い、
該輝度計測装置から各々の介在物の組成を分類
し、該寸法計測装置から各々の介在物の距離を求
め配列をチエツクし、該各々の介在物の距離が所
定値以下で定められた値以上連続しているかをチ
エツクし、各々の介在物の長さと幅の比が基準値
以下であるかをチエツクし非金属介在物の形態を
分類する非金属介在物分類装置とを備えた事を特
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 |
|---|---|---|---|
| JP62146553A JPS63309844A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 非金属介在物の検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146553A JPS63309844A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 非金属介在物の検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309844A JPS63309844A (ja) | 1988-12-16 |
| JPH0575349B2 true JPH0575349B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=15410266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62146553A Granted JPS63309844A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 非金属介在物の検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63309844A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5298323A (en) * | 1989-10-11 | 1994-03-29 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Bearing steel and rolling bearing made thereof |
| JP2507254Y2 (ja) * | 1990-03-19 | 1996-08-14 | 東芝エンジニアリング株式会社 | 非金属介在物の検査装置 |
| JP2889931B2 (ja) * | 1990-03-19 | 1999-05-10 | 東芝エンジニアリング株式会社 | 金属材料検査方法及び金属材料検査装置 |
| JP2909756B2 (ja) * | 1990-03-19 | 1999-06-23 | 東芝エンジニアリング株式会社 | 非金属介在物検査方法及び非金属介在物検査装置 |
| JP2811345B2 (ja) * | 1990-03-19 | 1998-10-15 | 東芝エンジニアリング株式会社 | 非金属介在物の検査装置 |
| JPH08145984A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 非金属介在物の検査装置 |
| JP5053672B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2012-10-17 | 東芝ソリューション株式会社 | 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 |
|---|---|---|---|---|
| JPS4915837A (ja) * | 1972-06-08 | 1974-02-12 | ||
| JPS5719883A (en) * | 1980-05-08 | 1982-02-02 | Chesebrough Ponds | Video inspecting system |
-
1987
- 1987-06-12 JP JP62146553A patent/JPS63309844A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4915837A (ja) * | 1972-06-08 | 1974-02-12 | ||
| JPS5719883A (en) * | 1980-05-08 | 1982-02-02 | Chesebrough Ponds | Video inspecting system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63309844A (ja) | 1988-12-16 |
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