JPH09113465A - 亜鉛メッキ系鋼板用表面欠陥検出装置 - Google Patents

亜鉛メッキ系鋼板用表面欠陥検出装置

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JPH09113465A
JPH09113465A JP27035695A JP27035695A JPH09113465A JP H09113465 A JPH09113465 A JP H09113465A JP 27035695 A JP27035695 A JP 27035695A JP 27035695 A JP27035695 A JP 27035695A JP H09113465 A JPH09113465 A JP H09113465A
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JP
Japan
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steel plate
galvanized steel
luminance
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Pending
Application number
JP27035695A
Other languages
English (en)
Inventor
Yohei Kawabata
洋平 川畑
Youichi Fujikake
洋一 藤懸
Isao Nakamura
功 中村
Hiroyuki Tanaka
宏幸 田中
Katsutoshi Maruyama
勝俊 圓山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 亜鉛メッキ系鋼板表面の微小欠陥を高精度に
かつ連続して検出する高分解能CCDカメラを用いた欠
陥検出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 閾値は高輝度微小点を除いた濃度に設定
し、画素数の違いによって微小欠陥と高輝度微小点を弁
別し、かつ閾値の切り替えはメッキ前の粗度情報により
行うことで微小欠陥を高精度に検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、亜鉛メッキ系鋼板
の表面にて反射した光に基づき欠陥を検査する欠陥検出
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の欠陥検出装置としては、
特開昭62−289752号公報が挙げられる。これ
は、微小な欠陥を検出することを目的として、被検査表
面からの反射光を検出して電気信号に変換し、この電気
信号を信号処理部へ入力して上記被検査体表面の単位面
積当たりのノイズ上限平均値を測定し、この測定された
ノイズ上限平均値に基づいて前記電気信号を弁別する閾
値を設定し、この閾値により前記電気信号を弁別してそ
の出力を画像処理することにより前記被検査体の表面欠
陥を画像表示するようにしたものである。
【0003】また、特開昭63−6445号公報には、
レーザー光の反射光を受光した場合、その微分信号が、
表面粗度あるいはメッキ付着量等の表面状態によって反
射パターンが変わることを利用して、バックグラウンド
信号の大きさが許容値以上になると閾値を切り替えると
いう技術が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭62−28
9752号公報の発明では、被検査体表面の単位面積当
たりのノイズ上限平均値に基づいて閾値を設定している
が、亜鉛メッキ系鋼板上の微小欠陥を精度よく検出する
ために高分解能のCCDカメラを用いた場合、亜鉛メッ
キ鋼板特有の突発的な高輝度微小点が原因で、閾値が高
く設定されてしまうという問題がある。
【0005】また、特開昭63−6445号公報の発明
では、バックグラウンドの微分信号の大きさが許容値以
上になると閾値と切り替える仕組みになっているが、前
述のように亜鉛メッキ系鋼板を1mm×1mm以下の高分解
能のCCDカメラでとらえた場合、突発的な高輝度微小
点により、高い閾値に切り替えられてしまうという問題
がある。
【0006】従って、本発明では上記問題点を解決し、
高分解能のCCDカメラを用いた亜鉛メッキ鋼板の表面
微小欠陥を高精度に検出することが可能な欠陥検出装置
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、図1にも示すように、可視光を鋼板に照射
する光源1と鋼板からの反射光を受光する1mm×1mm以
下の高分析能のCCDカメラを有する受光器2と受光器
2の出力電気信号をディジタル画像処理し、画像の濃淡
の程度により疵の有無を判定する信号処理部3で構成す
る表面欠陥検出装置において、疵検出に利用する画素の
濃淡の閾値の設定は予め被検査材のサンプルについて濃
度値に対応する画素数の分布を求め、亜鉛メッキ系鋼板
固有の高輝度微小点に相当する濃度値分布を含まないレ
ベルにするとともに、該閾値以上の高輝度濃度値をもつ
画素を疵候補とし、該疵候補から微小欠陥と高輝度微小
点との弁別を該当画素の集積数の大小により決定するこ
とを特徴とする。さらに、閾値の切り替えは鋼板表面を
メッキする前の素材の粗度情報を上位計算機より受け取
り、それに応じて設定を変えることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】亜鉛メッキ系鋼板は主として自動
車の外板に用いられるため、厳格な品質計測を必要とす
る鋼板のうちの1つである。実際、現場においては直径
2mm程度の押し疵や幅1mm以下のスリ疵などの検出が不
可欠である。
【0009】したがって、このような微小欠陥を高精度
に検出するための表面欠陥検出装置として、CCDカメ
ラの分解能は、1mm×1mm以下の高分析能のものが必要
になってくる。一方、亜鉛メッキ系鋼板は他の鋼板に比
べ表面が均一でないため、可視光を照射した場合、光の
拡散が大きい反射(すなわち反射指向性の小さい反射)
となるという特徴がある。これを表したのが図2であ
る。ただし、図2は、変角光度計で各種鋼板試料の反射
指向性を測定した結果であり、横軸に角度を縦軸に各試
料の正反射方向反射光量を1.000とした場合の光量
の相対値を示している。
【0010】このように拡散の大きい反射特性をもつ亜
鉛メッキ系鋼板に可視光を照射し、1mm×1mm以下の分
解能をもつCCDカメラで正反射方向または正反射方向
近傍から表面を検査した場合、表面は高輝度微小点が生
じる。このことを表したのが図3のAおよびBである。
ただし、図3のAは一定面積における全体の濃度ヒスト
グラムを表しており、横軸に濃度、縦軸に各濃度の画素
数の全体に占める割合を示す。ただし、横軸の濃度はア
ナログ信号を0から255の256階調のディジタル信
号に変換したものについて、最大濃度255を100
%、最小濃度0を0%とおいている。また、図3のBは
図3のAの濃度ヒストグラムの裾野の部分を拡大したも
ので、図3のAと同様に横軸に濃度、縦軸に各濃度の画
素数の全体に占める割合を示す。
【0011】全体の濃度ヒストグラム(図3のA)では
裾野の広がりが小さく見えるが部分的に拡大して見ると
(図3のBを見ると)、実際は裾野の広がりが広いこと
がわかる。この裾野の広い部分が高輝度微小点であり、
全体に対して非常に少数の割合で点在していることを示
している。しかも、この高輝度微小点の濃度の最高値は
全体濃度分布を示す図3のAと比べると突出しており、
この値をもとに閾値を設定すると非常に高い値に設定し
てしまう。そこで、この突発的な高輝度微小点を除いて
閾値の設定をすることが必要になってくる。このことか
ら閾値は一定面積における最高濃度値をもとに決めるの
ではなく、突発的な高輝度微小点を除いた濃度(図3の
Bの矢印)に設定すれば良いことがわかる。
【0012】なお、亜鉛メッキ系鋼板上の微小欠陥の濃
度値分布も高輝度微小点の濃度値分布も同じ領域に存在
するため、このように設定した閾値では微小欠陥ととも
に点在する高輝度微小点が検出されてしまうことになる
が、この程度の閾値の場合、検出される高輝度微小点は
1画素ないし2画素であるのに対して、微小欠陥は最低
でも5画素ないし6画素以上有することから、画素数の
違いによって微小欠陥との弁別が容易に可能であるとい
える。
【0013】また、このときの閾値は、メッキ前の鋼板
の表面粗度と相関がある。このことを示したのが図4で
ある。ただし、図4は横軸にメッキ前の鋼板の表面粗
度、縦軸に高輝度微小点を除いた濃度(図3のBの矢印
に相当する濃度)を示す。これより、事前に各粗度にお
ける高輝度微小点を除いた濃度を調査しておき、そのテ
ーブルを持っておけば、上位計算機からの粗度情報に応
じて閾値を変えることで連続して欠陥検査を行うことが
可能である。
【0014】
【実施例】本発明に係る表面欠陥検査装置の一実施例を
図面に基づき説明する。図1において検査装置は亜鉛メ
ッキ系鋼板を検査対象物として、この鋼板表面及び裏面
に存在する欠陥を検査するものであり、その機能部は、
ハロゲンランプを使用しかつ光ファイバーアレイと棒状
レンズにより、検査対象物に対してスリット状に照射す
る光源1及び0.25mm×0.35mmの分解能をもつ一
次元のCCDカメラを利用した受光器2と、受光器2か
らの出力信号を処理して最終的に疵の有無を判別する信
号処理部3とから構成されている。鋼板4は電気亜鉛メ
ッキ鋼板で、搬送ロール5に巻装されている。
【0015】検査は検査面の振動を防止するために鋼板
4が搬送ロール5に巻装されている部分でおこなう。ま
た光源1はθ=30度に保って光を照射するように設置
されており、受光器2は正反射角度に設置されている。
また、閾値はメッキ前の粗度の異なる鋼板毎に500画
素×800画素の一定面積の濃淡画像における濃度ヒス
トグラム分布の99.99%以上となる濃度に設定され
ており、上位計算機からの粗度情報をもとに変えられる
ようになっている。
【0016】
【発明の効果】以上説明した本発明の表面欠陥検出装置
によれば、亜鉛メッキ系鋼板上に存在する微小欠陥を安
定的にかつ、連続して検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における装置の概略図を示す。
【図2】変角光度計を使用して各試料の正反射方向反射
光量を測定したもので、他の鋼板に比べて亜鉛メッキ計
鋼板に光を照射した場合の反射の拡散が大きいことを示
す。
【図3】一定面積における濃度ヒストグラムで、亜鉛メ
ッキ系鋼板特有の高輝度微小点が生じていることを示
す。
【図4】メッキ前の粗度と高輝度微小点を除いた濃度と
の関係を示す。
【符号の説明】
1 光照射用光源 2 受光器 3 信号処理部 4 鋼板 5 搬送用ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 宏幸 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 圓山 勝俊 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可視光を鋼板に照射する光源(1)と鋼
    板からの反射光を受光するCCDカメラを有する受光器
    (2)と該受光器(2)の出力信号をディジタル画像処
    理し、画像の濃淡の程度により疵の有無を判定する信号
    処理部(3)で構成する亜鉛メッキ系鋼板用表面欠陥検
    出装置において、前記受光器(2)のCCDカメラは1
    mm×1mm以下の分析能を持ち、かつ信号処理部は予め被
    検査材のサンプルについて濃度値に対応する画素数の分
    布を求め、亜鉛メッキ系鋼板固有の高輝度微小点に相当
    する濃度値分布を含まないレベルに閾値を決定するとと
    もに、該閾値以上の高輝度濃度値をもつ画素を疵候補と
    し、該疵候補から微小欠陥と高輝度微小点との弁別を該
    当画素の集積数の大小により決定することを特徴とする
    亜鉛メッキ系鋼板用表面欠陥検出装置。
  2. 【請求項2】 信号処理部に鋼板表面をメッキする前の
    素材の粗度情報を上位計算機より受け取り、それに応じ
    て閾値の設定値を変える機能を付与したことを特徴とす
    る請求項1記載の亜鉛メッキ系鋼板用表面欠陥検出装
    置。
JP27035695A 1995-10-18 1995-10-18 亜鉛メッキ系鋼板用表面欠陥検出装置 Pending JPH09113465A (ja)

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030506