JPH0663985B2 - 表面欠陥検査装置 - Google Patents

表面欠陥検査装置

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JPH0663985B2
JPH0663985B2 JP63189898A JP18989888A JPH0663985B2 JP H0663985 B2 JPH0663985 B2 JP H0663985B2 JP 63189898 A JP63189898 A JP 63189898A JP 18989888 A JP18989888 A JP 18989888A JP H0663985 B2 JPH0663985 B2 JP H0663985B2
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defect
surface defect
camera
computer
defects
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秀和 三宅
豈彦 増野
節男 女鹿
敬 銭場
守 吉田
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】 この発明は圧延鋼板等の移動する被検材の表面欠陥を効
率良く、且つ、高精度で検査することができるようにし
た表面欠陥検査装置の改良に関する。
【従来の技術】
圧延ラインの鋼板等の、移送中の被検材の表面欠陥の検
査は、従来、オペレータによる目視検査、レーザー光等
を被検材表面に照射して、その反射を利用して欠陥を検
査する方法、例えば、特開昭53−12383、特開昭54−118
289、特公昭58−14984等の各号公報に開示されているよ
うに、カメラとストロボにより被検材の表面の静止画材
を捕らえ、これから欠陥検査を行う方法等がある。 又、例えば特開昭53−54793号公報に開示されているよ
うに、テレビカメラによる探傷を2段階で行い、第1段
階で疵の大小及びその位置を検出し、その検出信号に基
づいて第2段階で再探傷を行うテレビカメラによる探傷
方法及び装置がある。 更に、特開昭59−90035号公報に開示されるように、光
学的表面検査装置によって金属ストリップの表面を検出
し、その情報に基づいてテレビカメラにより前記欠陥を
撮像して観察することを特徴とする走行金属ストリツプ
の表面欠陥検査方法がある。
【発明が解決しよとする課題】
上記目視検査は、被検材のラインスピードが一定値以上
となると見逃しが増加し、未検査の状態に近くなるとい
う問題点がある。 又、レーザー光等の反射を利用した欠陥検査装置は、被
検材の表面欠陥の種類によつては、必ずしも目視検査と
比較して優れた合致率を示すものではなく、ある程度の
誤判定を許容しながら使用しなければならないという問
題点がある。 又、前記カメラとストロボを利用した表面欠陥検査方法
は、これのみでは被検材の表面における欠陥の有無が不
明であるため、被検材の全長に渡つて検査する必要があ
り、表面欠陥がある部分のみを抽出して表面欠陥検査を
行うことができなという問題点がある。 更に、前記特開昭53−84793号公報に開示された方法及
び装置の場合、探傷の第1段階及び第2段階を共にテレ
ビカメラで行うので、検出精度が低く、又、常温の被検
材、特に高温移動する被検材の場合、得られる映像があ
くまでも動面であるので、探傷精度を高くすることがで
きず、常温の被検材の表面結果を検出することが非常に
困難であり、又、第1段階で得られる動画として画像も
不鮮明であるので、検出精度が低く、このため第2段階
での検査対象となる疵の数を多くして、探傷の見逃しを
防止しなければならないので、検査員の見逃しを防止し
なければならないので、検査員の作業負担を大きく軽減
することができないという問題点がある。 前記探傷の第1段階では、テレビカメラで得られた画像
をモニタテレビで観察し、その結果、テレビカメラを疵
判定に必要な分解能を有する視野に変更しているが、こ
れも検査員の作業負担を大きく軽減できない原因となっ
ている。 更に、探傷の第2段階では、複数台のテレビカメラを用
意し、撮像すべき疵に近いテレビカメラを選択するよう
にされているが、得られる画像の精度は高くならない。 又、特開昭59−90035号公報の表面欠陥検査方法も、第
2段階の探傷が、テレビカメラにより撮像された動画を
介してなされるので、検出精度を向上させることが困難
であると共に、検査者の負担を大幅に軽減することがで
きないという問題点がある。
【発明の目的】
この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、移動する鋼板等の被検材の表面欠陥を高速で、且
つ高精度に検査することができると共に検査員の作業負
担を大きく軽減することができる表面欠陥検査装置を提
供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この発明は、移動する被検材の表面に光線を照射し、そ
の反射状態に基づき該被検材の表面欠陥を検出する検出
器と、この検出器により得られた表面欠陥検出信号に基
づき、該表面欠陥の種類及びグレードを計算するための
計算機と、この計算機から出力される表面欠陥の種類及
びグレード信号に基づいて、撮影が必要な欠陥に光を照
射する投光器及びその照射タイミングで該欠陥を静止画
として撮影する異なる視野の複数のカメラと、を有して
なり、前記計算機からの表面欠陥情報に基づき、該欠陥
の撮影に適した視野のカメラが少なくとも1台選択さ
れ、これにより表面欠陥を撮影する表面欠陥検査装置を
構成することによつて上記目的を達成するものである。
【作用】
この発明においては、先す、被検材の表面欠陥を検出器
によつて検出し、その検出信号に基づいて計算機により
表面欠陥の種類及びグレードを計算し、然る後、撮影が
必要な表面欠陥のみこれに適した視野を有するカメラを
利用して撮影し、静止画像を得て、検査員により、能率
良く、且つ高精度に表面欠陥を検査することができる。
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例は、第1図に示されるように、圧延ラインに
おける鋼板10の表面にレーザー又は光を照射し、その反
射光を受光する投受光器を含み、前記反射光に基づいて
鋼板10の表面欠陥を検出する検出器12と、この検出器12
により得られた表面欠陥検出信号をハード的に処理する
ための欠陥検出回路14と、この欠陥検出回路14からの信
号を取込み、ソフト的に処理し、表面欠陥の種類及びグ
レードの判定を行う計算機16と、この計算機16から出力
される表面欠陥の種類及びグレード信号に基づいて、撮
影が必要な欠陥に光を照射するストロボ18及びその照射
タイミングで該欠陥を静止画として撮影する広視野カメ
ラ20A及び狭視野カメラ20B、これらを制御する制御回路
22を含む欠陥検査装置24と、を含んで構成されている。 この欠陥検査装置24は、他に、画像処理回路26、画像入
出力回路28、タイミング制御回路18A及び21と、モニタ3
0とキーボード32が含まれている。 又前記計算機16には該計算機で判定された表面欠陥の情
報を表示するためのCRT16A及びCRT16Aに表示された表面
欠陥の情報に対して欠陥検査装置24で検査するか否かを
検査員が入力するためのキーボード16Bとが接続されて
いる。 更に、計算機16には、パルス発生器34から出力されるパ
ルス信号が入力されるようになつている。 このパルス発生器34は、鋼板10に対してスリツプが発生
しないように転接するロール36に連結され、該ロール36
の回転数に対応してパルス信号を出力するものである。 前記欠陥検査装置24における制御回路22は、計算機16か
ら入力される表面欠陥情報及び、計算機16が、パルス発
生器34からのパルス信号に基づいて、検出器12で検出さ
れた表面欠陥のトラツキングにより、該表面欠陥がスト
ロボ18及びカメラ20A、20Bの位置に到達したというタイ
ミング信号に基づいて、タイミング制御回路18A、20Aを
介してストロボ18及び広視野カメラ20A又は狭視野カメ
ラ20Bを作動させるものである。 ここで、制御回路22は、計算機16からの表面欠陥情報に
基づき、該表面欠陥の撮影に最適な視野のカメラを広視
野カメラ20A又は狭視野カメラ20Bから選択するようにさ
れている。 即ち、第3図に示される基準により、表面欠陥が点状欠
陥の場合は、狭視野カメラ20Bが、線状欠陥又は面状欠
陥の場合は広視野カメラ20Aが、それぞれ選択されるよ
うに設定されている。 前記画像入出力回路28は、カメラ20A又は20Bによつて得
られた鋼板10の表面欠陥の静止画像情報を取込むもので
ある。 又画像処理回路26は、画像入出力回路28に取込まれた画
像信号に基づき、欠陥判定等の画像処理を行うと共に、
モニタ30に欠陥画像を静止画像として表示させるもので
ある。 前記キーボード32は、モニタ30に表示された欠陥画像に
より、表面欠陥の種類グレード等の2次判定がなされた
後、その判定結果を、検査員により画像処理回路26、制
御回路22を経て計算機16に入力させるものである。 次に上記実施例に係る表面欠陥検査装置により鋼板10の
表面欠陥を検査する過程につき説明する。 鋼板10が、圧延ラインにおいて第1図の左方に移動して
いる間、検出器12はその表面にレーザー又は光を投光
し、且つ、その反射光を受光器により受光して、反射状
態から、鋼板10の表面にある欠陥を検出し、欠陥検出回
路14を経て計算機16に表面欠陥情報を出力する。 計算機16は、欠陥検出回路14からの信号を処理し、検出
した表面欠陥の種類及びグレードの判定(1次判定)を
行う。 一方、計算機16は、パルス発生器34で入力されるパルス
信号に基づき、検出器12が検出した表面欠陥が、検出点
Xoから、カメラ20A、20Bの撮影ポイントXaに到達するま
での距離xの間トラツキングし、カメラ20A、20Bとスト
ロボ18のタイミング合わせ時間を考慮して、該表面欠陥
が前記撮影ポイントXaの少し前に到達した時点で、欠陥
検査装置24における制御回路22にタイミング信号を出力
する。 ここで、計算機16で1次判定された表面欠陥の情報は、
CRT16Aに表示され、CRT16Aに表示された表面欠陥情報に
対して、検査員が、予めキーボード16Bにより設定して
ある条件に基づき計算機16から制御回路22に送られる。 制御回路22は、計算機16から入力される表面欠陥情報に
基づいて、例えば第5図に示されるような点状欠陥の場
合は、狭視野カメラ20Bを、又、第6図又は第7図に示
されるような線状又は面状欠陥の場合は広視野カメラ20
Aをそれぞれ選択すると共に、入力されるタイミング信
号に基づき、当該表面欠陥が撮影ポイントXaに到達した
時点で、タイミング制御回路18A、21を介して、ストロ
ボ18を発光させ、同時に、カメラ20A又は20Bにより、鋼
板10の表面欠陥を静止画として撮影させる。 撮影された鋼板10の表面欠陥情報は、画像として画像入
出力回路28に取込まれ、この画像入出力回路28に取込ま
れた画像は画像処理回路26で欠陥判定等の画像処理が行
われ、更にモニタ30に表面欠陥が静止画像として表示さ
れる。 このようにして、モニタ30に静止画像として表示された
表面欠陥画像は、検査員により表面欠陥の種類、グレー
ド等の2次判定を受ける。 検査員はその2次判定の結果を、キーボード32から正確
な表面欠陥情報として、再度計算機16に入力する。この
入力された表面欠陥情報は、事前に計算機16で1次判定
された表面欠陥情報との突合わせがなされる。 前記計算機16の1次判定結果は、例えば第4図に示され
るように、CRT16Aに表示される。 即ち、第4図のマトリツクスは、縦軸に欠陥グレード、
横軸に欠陥種類を表示するもので、マトリツクス中のYE
S、NOは、計算機16からカメラ20A、20B及びストロボ18
を利用した欠陥検査装置24に対して検出した欠陥を出力
する(YES)か否(NO)かを表示するものである。 第4図の表示例では、計算機16による判定が、点状欠陥
イ、欠陥グレードがC、とされ、マトリツクスに従い欠
陥情報は出力される(YES)こととなる。 ここで、前記マトリツクス内のYES又はNOの判定は、検
査員による目視の判決結果と一致するように設定する。 例えばマトリツクス内を全てYESと設定すると、検出器1
2によつて検出された全ての表面欠陥の情報が制御回路2
2に送られて、カメラ20A、20Bによつて撮影され、モニ
タ30に表示される。逆にマトリツクス内を全てNOと設定
すれば、全ての欠陥情報が送られないので、カメラ20
A、20Bによつて撮影されることはない。 ところで、一般に、冷延鋼板等の欠陥は、形態的には、
前記のような点状欠陥、線状欠陥及び面状欠陥の3つに
大きく分類される。 点状欠陥としては押疵及びタルハゲがあり、線状欠陥と
しては、スケール及びスリーバ、又は面状欠陥としては
油染、汚れ等の種類がある。 前記実施例においては、1次判定による欠陥の形態的分
類、即ち点状欠陥、線状欠陥又は面状欠陥の分類に従つ
て、カメラ20A、20Bが選択されるものであるが、本発明
はこれに限定されるものでなく、上記のような欠陥種
類、即ち押疵、タルハゲ、スケール、スリーバ、油染あ
るいは汚れによつて、カメラ20A、20Bを選択するように
してもよい。 又、点状欠陥、線状欠陥及び面状欠陥を、広視野カメラ
20Aで撮影した場合は、第5図(A)、第6図(A)、
第7図(A)に示されたようになり、又、狭視野カメラ
20Bで撮影した場合は、第5図(B)、第6図(B)及
び第7図(B)にそれぞれ示されるようになる。 これらの例から明らかなように、点状欠陥は欠陥部の面
積が小さいため、狭視野カメラ20Bによつて撮影したほ
うが、モニタ30上で検査員が欠陥を判定する場合、又、
画像処理により自動的に判定する場合に有利である。 反対に、線状欠陥及び面状欠陥については広視野カメラ
20Aにより撮影したほうが有利である。 しかしながら、本発明はこれに限定されるものでなく、
例えば、広視野カメラ20Aと狭視野カメラ20Bにより同時
に同じ欠陥を撮影して、得られた画像から欠陥の認識の
容易な画面を選択するようにしても良い。 更に、上記実施例は、鋼材10の進行方向に2つのカメラ
20A、20Bを配置し、且つ、照明用のストロボ18を配慮し
たものであるが、本発明はこれに限定されるものでな
く、カメラは、3台以上の視野の異なるカメラであつて
も良く、又、カメラを鋼材10の幅方向に配列しても良
く、更には、ストロボ以外の照明手段を用いるようにし
ても良い。 又、上記実施例において、第4図に示されるマトリツク
スにおける欠陥グレードの例として、軽欠陥から重大欠
陥を、A〜Eの順序で表示するようにしたが、一般的
に、重大欠陥は検出器12、欠陥検出回路14の検出に基づ
き、計算機16の1次判定でほぼ検出することができ、該
計算機16の判定も比較的正確である。 従つて外観基準が比較的緩い場合このような重大欠陥
は、通常検査員による2次判定の頻度を少なくすること
ができる。 しかしながら、外観検査基準が厳しい場合微少欠陥等
の、第4図のマトリツクスにおいてはグレードA、Bの
軽欠陥の場合、製品の品質保証上必ず判定を要するもの
であり、計算機16による1次判定結果は参考として、最
終的に検査員の2次判定が必要となる。 従つて、このような場合は、第4図のマトリツクスのよ
うに、CRT16Aを設定しておけば、計算機16による1次判
定に曖昧さを多く含んだ欠陥について欠陥画像を撮影
し、検査員による2次判定結果を最終判定とした検査を
行うことができる。 又この実施例においては、モニタ30に表示された欠陥画
像を基づく、検査員の2次判定結果が、キーボード32か
ら制御回路22を経て計算機16に送られるので、これと1
次判定結果を突合わせることにより、オンラインで学習
することにより1次判定結果の向上を図ることができ
る。 なお上記実施例は圧延ラインにおける鋼板10の表面欠陥
を検査する場合についてのものであるが、本発明はこれ
に限定されるものでなく、鋼板以外の移動する被検材の
表面における表面欠陥を検査する場合につき一般的に適
用されるものである。
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、計算機からの欠陥
情報出力時のみ投光器及びカメラにより表面欠陥の画像
を撮影し、検査員がこの静止画像を検査するだけで足り
るので、能率の良い検査を行うことができ、又検査員は
表面欠陥を現す静止画像のみをチエツクするので、検査
可能なラインスピードの制限を解除することができ、更
に、2次判定で検査員による静止画像に基づく正確な表
面欠陥検査を得られるのみならず、計算機により学習す
ることで1次判定の精度向上を図ることができ、又、最
適視野のカメラを用いて撮影することにより、微少欠陥
の検出、判定が容易となると共に、その他の欠陥につい
ても、検査員の判定効率を向上させることができ、その
結果、連続焼鈍ラインのような中間工程で、従来、外観
検査基準の厳しい製品を精整等の次工程に送つて検査し
ていたものを、送る必要がなくなり、工程の短縮、歩留
りの向上、次工程の簡略化、省力等の優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る表面欠陥検査装置の実施例を示す
ブロツク図、第2図は同実施例におけるカメラの配置状
態を示す斜視図、第3図は検出された欠陥形態と選択す
るカメラとの関係を示す線図、第4図は同実施例におけ
る計算機の判定結果を示す線図、第5図乃至第7図は、
点状欠陥、線状欠陥及び面状欠陥を広視野カメラ及び狭
カメラにより撮影した画像を示す平面図である。 10……鋼板、 12……検出器、 14……欠陥検出回路、 16……計算機、 18……ストロボ、 20A……広視野カメラ、 20B……狭視野カメラ、 22……制御回路、 24……欠陥検出装置、 26……画像処理回路、 28……画像入出力回路、 34……パルス発生器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 女鹿 節男 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 銭場 敬 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (72)発明者 吉田 守 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (56)参考文献 特開 昭53−84793(JP,A) 特開 昭59−90035(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動する被検材の表面に光線を照射し、そ
    の反射状態に基づき該被検材の表面欠陥を検出する検出
    器と、この検出器により得られた表面欠陥検出信号に基
    づき、該表面欠陥の種類及びグレードを計算するための
    計算機と、この計算機から出力される表面欠陥の種類及
    びグレード信号に基づいて、撮影が必要な欠陥に光を照
    射する投光器及びその照射タイミングで該欠陥を静止画
    として撮影する広視野及び狭視野の、少なくとも各1台
    のカメラと、を有してなり、前記計算機からの表面欠陥
    情報に基づき、該欠陥の撮影に適した視野のカメラが少
    なくとも1台選択され、これにより表面欠陥を撮影する
    ことを特徴とする表面欠陥検査装置。
JP63189898A 1988-07-29 1988-07-29 表面欠陥検査装置 Expired - Lifetime JPH0663985B2 (ja)

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