JPH09145466A - Spark burst region detecting device - Google Patents

Spark burst region detecting device

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JPH09145466A
JPH09145466A JP7310776A JP31077695A JPH09145466A JP H09145466 A JPH09145466 A JP H09145466A JP 7310776 A JP7310776 A JP 7310776A JP 31077695 A JP31077695 A JP 31077695A JP H09145466 A JPH09145466 A JP H09145466A
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JP
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image
burst
area
rupture
spark
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Masaaki Kurosawa
正明 黒沢
Akira Ishizuka
晃 石塚
Yuki Enokido
由紀 榎戸
Shuichiro Uematsu
周一郎 上松
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Daido Steel Co Ltd
Toshiba Engineering Corp
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Daido Steel Co Ltd
Toshiba Engineering Corp
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect a burst image by expansion-processing the binary original image of a spark fixed times, shrinkage-processing it more times, temporarily identifying the remaining picture element lump as a burst region, obtaining the size, shape, and position of the region, and integrating overlapped regions. SOLUTION: A spark image photographed by a CCD camera 6 is converted in a binary value by a binary section 11, it is expansion-processed multiple times (e.g. five times) by an expansion process section 12, it is shrinkage- processed more times (e.g. seven times) by a shrinkage process section 13, and an image having a small picture element lump at the existing position of a burst is obtained. It is labeled by a labeling section 14, the area and lateral and longitudinal lengths of the picture element lump are obtained by a burst region calculation section 15, the burst area is determined from the area, the lateral and longitudinal lengths of the burst region are determined from the lateral and longitudinal lengths, the obtained position of the center of gravity is set as the center of the burst region, and it is reported to an integration process/burst region determination section 16. The burst image of the spark image can be accurately and surely detected.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鋼材を摩擦
した際に生じる火花を鋼材の含有元素量を判定するため
に観察する等の目的から火花の破裂点を検出するための
火花破裂領域検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to detection of a spark rupture area for detecting a rupture point of a spark for the purpose of observing, for example, a spark generated when a steel material is rubbed in order to determine the amount of elements contained in the steel material. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼材を摩擦した際に生じる火花の状態が
鋼材に含まれる元素(炭素等)の量に応じて異なること
は従来より知られている。そしてこのような性質を利用
し、鋼材をグラインダにより摩擦した際に生じる火花の
状態を検査員が目視で認識し、鋼材の組成(炭素含有量
等)、あるいは鋼材の種類を判断することが従来より行
われている。
2. Description of the Related Art It is conventionally known that the state of sparks produced when a steel material is rubbed varies depending on the amount of elements (carbon or the like) contained in the steel material. Using such a property, the inspector visually recognizes the state of sparks generated when a steel material is rubbed by a grinder, and it is conventionally possible to judge the composition of the steel material (carbon content etc.) or the type of steel material. Is done more.

【0003】ところが以上のような目視による判断で
は、検査員の経験則や勘によって鋼材の炭素含有量等を
判断することになるため、熟練した検査員を必要とする
上、判断結果が不正確になるおそれがあった。
However, in the above visual judgment, the carbon content of the steel material and the like are judged based on the inspector's empirical rules and intuition, so a skilled inspector is required and the judgment result is inaccurate. There was a risk of becoming.

【0004】そこで、火花をCCDカメラなどの電子カ
メラによって撮像して入力し、コンピュータ等を用いて
画像処理することで鋼材の炭素含有量等を精度良く判断
することが考えられている。この場合、火花において特
徴が大きく現れるものに破裂があり、この破裂の状態を
監視すれば、鋼材の炭素含有量等をかなり精度良く判断
することができる。
Therefore, it has been considered to accurately determine the carbon content and the like of the steel material by capturing and inputting sparks with an electronic camera such as a CCD camera and inputting the image and using a computer or the like. In this case, there is a rupture in the spark that has a large feature, and by monitoring the rupture state, the carbon content and the like of the steel material can be determined with high accuracy.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら破裂が発
生する位置は不定であり、電子カメラによって得られた
火花画像において破裂は様々な位置に存在する。このた
め、火花画像中において破裂を正確に検出することが困
難であり、破裂の状態を確実に監視することができない
という不具合があった。
However, the position where the burst occurs is indefinite, and the burst exists in various positions in the spark image obtained by the electronic camera. Therefore, it is difficult to accurately detect the rupture in the spark image, and the rupture state cannot be reliably monitored.

【0006】さらに、破裂の位置の特定が困難であるば
かりでなく、破裂を構成する輝線の数,位置及び長さ、
すなわち破裂の大きさ及び形状の複雑さは、破裂によっ
てまちまちであるので、どこからどこどこまでが一つの
破裂であるか否か認識するのが困難であるという不具合
もあった。
Further, not only is it difficult to specify the position of the rupture, but also the number, position and length of the bright lines constituting the rupture,
That is, since the size and shape of the rupture vary depending on the rupture, it is difficult to recognize where and where one rupture is.

【0007】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、火花画像にお
ける個々の破裂領域を正確かつ確実に検出可能な火花破
裂領域検出装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a spark rupture area detection device capable of accurately and reliably detecting individual rupture areas in a spark image. Especially.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、撮像手段により破裂を含む火花を撮像し
て得られた原画像を所定の閾値で二値化して二値画像を
生成する二値化手段と、この二値化手段により生成され
た二値画像に対して所定回数の膨張処理を施して膨張画
像を生成する膨張手段と、この膨張手段による膨張処理
の回数よりも多い所定回数の収縮処理を膨張手段により
生成された膨張画像に対して施して収縮画像を生成する
収縮手段と、収縮画像において残存する各々の画素の塊
を、火花における破裂を生じた破裂領域に対応するもの
として一旦識別する破裂領域識別手段と、一旦識別され
た各画素の塊に対し、その画素の塊の面積に基づいて破
裂領域の大きさを算出し、かつ、画素の塊の重心,縦長
さ,横長さ等の各パラメータのうちの少なくとも1つを
用いて破裂領域の形状及び位置を算出する破裂領域算出
手段と、この一旦識別され、大きさ,形状及び位置を算
出された各破裂領域について、互いに重なり合う複数の
領域は、当該複数の領域を統合して1つの破裂領域と
し、これ以外の領域は、そのまま破裂領域として決定す
る統合処理・破裂領域決定手段とを具備したことを特徴
とする火花破裂領域検出装置である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a binary image by binarizing an original image obtained by capturing an image of a spark containing rupture by an image capturing unit with a predetermined threshold value. The binarizing means for generating, the expanding means for expanding the binary image generated by the binarizing means a predetermined number of times to generate an expanded image, and the expanding processing by the expanding means. A contraction unit that performs a contraction process a large number of times on the expansion image generated by the expansion unit to generate a contraction image, and a lump of each pixel that remains in the contraction image, in the rupture region where the rupture occurs in the spark. Rupture area identification means for once identifying as corresponding, and for each cluster of pixels once identified, calculate the size of the burst area based on the area of the cluster of pixels, and calculate the centroid of the cluster of pixels, Vertical length, horizontal length, etc. A rupture region calculation means for calculating the shape and position of the rupture region using at least one of the parameters, and a plurality of regions that overlap each other for each rupture region for which the size, shape and position have been once identified. Is a spark burst area detection device characterized by including an integrated processing / burst area determination means for determining the other areas as a burst area by integrating the plurality of areas into one burst area. is there.

【0009】したがって、まず、本発明の火花破裂領域
検出装置においては、二値化手段によって、CCDカメ
ラ等の撮像手段で撮像された破裂を含む火花の原画像が
所定の閾値で二値化される。
Therefore, first, in the spark rupture area detection device of the present invention, the original image of the spark containing the rupture imaged by the image pickup means such as the CCD camera is binarized by the binarization means by a predetermined threshold value. It

【0010】また、膨張手段によって、二値画像に対し
て所定回数の膨張処理が施され、膨張画像が生成され
る。さらに、この膨張手段による膨張処理の回数よりも
多い所定回数の収縮処理が、収縮手段によって膨張画像
に対して施され収縮画像が生成される。
Further, the dilation means subjects the binary image to dilation processing a predetermined number of times to generate an dilated image. Further, the contraction unit performs the contraction process a predetermined number of times larger than the number of expansion processes by the expansion unit, and the contracted image is generated by the contraction unit.

【0011】このとき、収縮処理回数が、膨張処理の回
数よりも多いので、火花における輝線の粗な領域は収縮
処理によって消滅してしまうが、火花における輝線の密
な領域、すなわち破裂部分では、膨脹処理により輝線が
融合して1つの塊となるので、収縮によっても消滅する
ことなく、破裂の大きさ・形状等に対応する画素の塊と
して収縮画像上に残ることとなる。
At this time, since the number of contraction treatments is larger than the number of expansion treatments, the coarse area of the bright line in the spark disappears by the contraction treatment, but in the dense area of the bright line in the spark, that is, the ruptured portion, Since the bright lines are fused into one lump by the expansion process, the lump does not disappear even when contracted, and remains as a lump of pixels corresponding to the size and shape of the rupture on the contracted image.

【0012】次に、破裂領域識別手段によって、収縮画
像において残存する各々の画素の塊が、火花における破
裂を生じた破裂領域に対応するものとして一旦識別され
る。ここで一旦識別されるとしているのは、統合処理・
破裂領域決定手段によって、最終的な破裂領域が後に変
更される場合があるからである。
Next, the rupture area identifying means temporarily identifies the lump of each pixel remaining in the contracted image as corresponding to the rupture area in the spark where the rupture has occurred. What is supposed to be once identified here is the integrated processing /
This is because the final burst area may be changed later by the burst area determination means.

【0013】さらに、破裂領域算出手段によって、一旦
識別された各画素の塊に対し、その画素の塊の面積に基
づいて破裂領域の大きさが算出され、かつ、画素の塊の
重心,縦長さ,横長さ等の各パラメータのうちの少なく
とも1つを用いて破裂領域の形状及び位置が算出され
る。
Further, the rupture area calculation means calculates the size of the rupture area based on the area of the lump of each pixel once identified, and the center of gravity and the vertical length of the lump of pixels are calculated. , The shape and position of the rupture region are calculated using at least one of the parameters such as the horizontal length.

【0014】このときの領域の形状及び位置は、例えば
縦長さと横長さとの比と同じ比率の長方形を重心点に配
置するなどが考えられる。そして、統合処理・破裂領域
決定手段によって、一旦識別された各領域について、互
いに重なり合う複数の領域が統合されて1つの破裂領域
として決定され、これ以外の領域がそのまま破裂領域と
して決定される。このようにして、火花の画像における
破裂領域が正確かつ確実に検出され、決定される。
As for the shape and position of the region at this time, for example, a rectangle having the same ratio as the ratio of the vertical length to the horizontal length may be arranged at the center of gravity. Then, the integrated processing / rupture area determination means integrates a plurality of areas that overlap each other and determines one area as one burst area, and the other areas are directly determined as the burst area. In this way, the burst area in the spark image is accurately and reliably detected and determined.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態につき説明する。図1は本発明の実施の形態
に係る火花破裂領域検出装置を適用して構成された鋼材
種類判定装置の要部構成を示す図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a steel material type determination device configured by applying a spark rupture region detection device according to an embodiment of the present invention.

【0016】図中、1は火花破裂領域検出装置、2は画
像処理装置である。この火花破裂領域検出装置1および
画像処理装置2には、被検査鋼材3をグラインダ4で摩
擦した際に生じる火花5をCCDカメラ6にて撮像して
得た火花画像がそれぞれ与えられている。
In the figure, reference numeral 1 is a spark burst area detecting device, and 2 is an image processing device. The spark burst area detection device 1 and the image processing device 2 are each provided with a spark image obtained by capturing an image of a spark 5 generated by rubbing the steel material 3 to be inspected with a grinder 4 with a CCD camera 6.

【0017】火花破裂領域検出装置1は、CCDカメラ
6から与えられる火花画像内における破裂部分が占める
領域の検出を行い、それを画像処理装置2に通知するも
のである。この火花破裂領域検出装置1は、二値化部1
1、膨張処理部12、収縮処理部13、破裂領域識別手
段としてのラベリング部14、破裂領域算出部15及び
統合処理・破裂領域決定部16が順に直列に接続されて
なる。
The spark burst area detection device 1 detects the area occupied by the burst portion in the spark image provided by the CCD camera 6 and notifies the image processing device 2 of the detection. This spark burst area detection device 1 includes a binarization unit 1
1, an expansion processing unit 12, a contraction processing unit 13, a labeling unit 14 as a rupture region identifying means, a rupture region calculation unit 15, and an integration process / rupture region determination unit 16 are connected in series in order.

【0018】画像処理装置2は、CCDカメラ6から与
えられる火花画像から、火花破裂領域検出装置1から通
知される破裂領域に基づいて破裂の抽出を行い、その破
裂の状態から被検査鋼材3の種類を判定する処理を行
う。
The image processing device 2 extracts a rupture from the spark image given from the CCD camera 6 based on the rupture region notified from the spark rupture region detection device 1, and from the state of the rupture, the steel material 3 to be inspected is extracted. Perform processing to determine the type.

【0019】次に以上のように構成された鋼材種類判定
装置の動作を説明する。まず、グラインダ4を高速回転
させて被検査鋼材3を摩擦すると火花5が生じ、この火
花5がCCDカメラ6によって撮像される。これにより
CCDカメラ6で得られた火花画像は、火花破裂領域検
出装置1および画像処理装置2にそれぞれ与えられる。
Next, the operation of the steel material type determination device configured as described above will be described. First, when the grinder 4 is rotated at a high speed to rub the steel material 3 to be inspected, a spark 5 is generated, and the spark 5 is imaged by the CCD camera 6. As a result, the spark images obtained by the CCD camera 6 are given to the spark burst area detection device 1 and the image processing device 2, respectively.

【0020】火花破裂領域検出装置1では、CCDカメ
ラ6から与えられる火花画像を原画像として二値化部1
1に入力する。二値化部11は、原画像を二値化し、二
値画像を生成する。
In the spark rupture area detection device 1, the binary image conversion unit 1 uses the spark image provided by the CCD camera 6 as an original image.
Enter 1 The binarization unit 11 binarizes the original image to generate a binary image.

【0021】ところで火花においては一般的に、破裂付
近のほうが流線部分に比べて明るく、原画像においては
破裂付近のほうが流線部分に比べて高輝度レベルとなっ
ている。そこで二値化部11で用いる閾値は、破裂付近
に比べて大幅に低輝度な流線部分を二値画像から除去す
るような比較的高い値に設定する。
By the way, in the case of sparks, generally, the vicinity of the rupture is brighter than the streamline portion, and in the original image, the vicinity of the rupture has a higher brightness level than the streamline portion. Therefore, the threshold value used in the binarization unit 11 is set to a relatively high value that removes the streamline portion having a significantly lower brightness than the vicinity of the burst from the binary image.

【0022】かくして、例えば原画像が図2に示すもの
であったとき、例えば図3に示すように低輝度な流線部
分が除去され、破裂部分と高輝度な流線部分とが残留し
た二値画像が生成される。
Thus, for example, when the original image is as shown in FIG. 2, the low-luminance streamline portion is removed as shown in FIG. 3, and the rupture portion and the high-luminance streamline portion remain. A value image is generated.

【0023】このようにして二値化部11で生成された
二値画像は、膨張処理部12に与えられる。膨張処理部
12は、二値化部11から与えられる二値画像に対して
膨張処理を複数回(例えば5回)に亙って繰り返し施
す。
The binary image generated by the binarizing unit 11 in this manner is supplied to the dilation processing unit 12. The dilation processing unit 12 repeatedly performs dilation processing on the binary image supplied from the binarization unit 11 a plurality of times (for example, five times).

【0024】これにより、例えば二値画像中において存
在した図4に示すような画像が図5に示すような画像に
変換され、図3に示す二値画像に基づいて図6に示す膨
張画像が生成される。
As a result, for example, the image shown in FIG. 4 existing in the binary image is converted into the image shown in FIG. 5, and the dilated image shown in FIG. 6 is converted to the image shown in FIG. 3 based on the binary image shown in FIG. Is generated.

【0025】この膨張画像は収縮処理部13に与えられ
る。ここで、収縮処理部13は、膨張処理部12から与
えられる膨張画像に対して収縮処理を、膨張処理部12
での膨張処理の回数よりも多い複数回(例えば7回)に
亙って繰り返し施す。これにより、収縮処理の方が膨張
処理の回数よりも多いので、膨張画像において存在した
像のほとんどが除去されることになる。
This expanded image is given to the contraction processing unit 13. Here, the contraction processing unit 13 performs contraction processing on the expanded image provided from the expansion processing unit 12,
It is repeatedly applied over a plurality of times (for example, 7 times), which is larger than the number of times of the expansion processing in step S. As a result, since the contraction process is performed more times than the expansion process, most of the images existing in the expanded image are removed.

【0026】しかし、破裂部分においては複数の輝線が
近接して存在することから、膨張処理を行った際にこれ
らの複数の輝線の像が互いにくっつき合い、膨張画像で
は図5からも分かるようにより大きな像(画素の塊)と
して存在している。
However, since a plurality of bright lines are present close to each other at the ruptured portion, the images of the plurality of bright lines stick to each other when the expansion process is performed, and as shown in FIG. 5 in the expanded image. It exists as a large image (lump of pixels).

【0027】このような像は収縮処理後であっても完全
に除去はされず、例えば図7に示すように小さな像とし
て残留することになる。かくして、図6に示す膨張画像
に基づいて図8に示すように、破裂が存在する位置に小
さな像が存在する収縮画像が得られる。
Such an image is not completely removed even after the contraction process, and remains as a small image as shown in FIG. 7, for example. Thus, based on the expanded image shown in FIG. 6, a contracted image having a small image at the position where the rupture exists is obtained as shown in FIG.

【0028】この収縮画像は、ラベリング部14を介し
て破裂領域算出部15に与えられる。ラベリング部14
は、収縮処理部13から与えられる収縮画像における画
素の塊のそれぞれに対するラベリング処理を行う。
This contracted image is given to the rupture area calculation section 15 via the labeling section 14. Labeling section 14
Performs a labeling process for each pixel block in the contracted image provided from the contraction processing unit 13.

【0029】また破裂領域算出部15は、ラベリング部
14にてラベリング処理がなされた画素の塊の位置及び
形状に基づいてそれぞれについて図9に示すように重心
及び破裂領域を求める。
Further, the rupture region calculation unit 15 obtains the center of gravity and the rupture region as shown in FIG. 9 based on the position and the shape of the pixel cluster subjected to the labeling processing by the labeling unit 14.

【0030】ここで、破裂領域の算出方法についてさら
に細述する。まず、図9に示すように画素の塊の面積
と、画素の塊における縦方向の長さ(縦長さ)と、横方
向の長さ(横長さ)とをパラメータとして算出する。
Here, the method of calculating the rupture area will be described in more detail. First, as shown in FIG. 9, the area of a pixel block, the vertical length (vertical length) of the pixel block, and the horizontal length (horizontal length) are calculated as parameters.

【0031】次に、画素の塊の面積に所定の係数をか
け、これを破裂領域大きさを示す破裂領域面積とする。
さらに、上記縦長さと横長さとの比率を保持したまま
で、その積が上記破裂領域面積となるように、破裂領域
の縦長さ及び破裂領域の横長さを決定する。また、破裂
領域の中心位置は、上記図9に示される重心とする。
Next, a predetermined coefficient is applied to the area of the lump of pixels to obtain a rupture area area indicating the size of the rupture area.
Further, the vertical length of the rupture region and the horizontal length of the rupture region are determined so that the product thereof becomes the rupture region area while maintaining the ratio of the vertical length and the horizontal length. The center position of the rupture area is the center of gravity shown in FIG.

【0032】以上のようにして長方形状の破裂領域が算
出され、統合処理・破裂領域決定部16に通知される。
このようにして個々の破裂領域が算出されるわけである
が、図2,3に示すように個々の破裂の形状が比較的簡
単である場合には、破裂領域算出部15による破裂領域
の算出で個々の破裂が正しく識別され、抽出される。図
10は、このような場合に算出された破裂領域A1,A
2,A3を示したものである。
The rectangular rupture area is calculated as described above, and is notified to the integrated processing / rupture area determination unit 16.
The individual rupture regions are calculated in this way. However, when the individual rupture shapes are relatively simple as shown in FIGS. 2 and 3, the rupture region calculation unit 15 calculates the rupture regions. The individual bursts are correctly identified and extracted at. FIG. 10 shows the rupture areas A1 and A calculated in such a case.
2 and A3 are shown.

【0033】しかし、実際の破裂には、図11(a)〜
(c)に示すように単純な形状あるいは小さなものから
複雑な形状あるいは大きなものまで種々の大きさ、形状
の破裂が存在する。
However, for the actual rupture, as shown in FIG.
As shown in (c), there are ruptures of various sizes and shapes from simple shapes or small ones to complicated shapes or large ones.

【0034】このような種々の大きさ、形状の破裂の中
でも、図10や図11(a)に示すような比較的小さく
簡単な形状の破裂であれば、1つの破裂に対して確実に
一つの破裂領域が設定され、破裂の正しい抽出が行われ
る。
Among the bursts of various sizes and shapes as described above, if the burst has a relatively small and simple shape as shown in FIG. 10 and FIG. One rupture area is set and the rupture is extracted correctly.

【0035】しかし、図11(b)や図11(c)に示
すように比較的大きく複雑な形状の破裂の場合、膨脹・
収縮処理において1つの破裂が異なる複数の画素の塊と
なる可能性があり、その場合には画素の塊毎に別々の破
裂として領域設定されることとなってしまう。
However, in the case of a rupture of a relatively large and complicated shape as shown in FIGS.
In the contraction processing, one rupture may be a cluster of a plurality of different pixels, and in that case, each cluster of pixels is set as a separate burst area.

【0036】図12は、図11(b)に示す破裂に領域
設定を行ったときの様子を示す図である。図11(b)
に示す1つの破裂に対して膨脹・収縮処理を施すと、図
12に示すように2つの画素の塊L4,L5となる。こ
れは、破裂が全体として大きなものであり、破裂を構成
する主要な輝線が2つに別れ、この2つの輝線それぞれ
からさらに小さな輝線が生じているためである。
FIG. 12 is a diagram showing a state in which a region is set for the rupture shown in FIG. 11 (b). FIG. 11B
When the expansion / contraction process is performed on one burst shown in (4), clusters L4 and L5 of two pixels are formed as shown in FIG. This is because the rupture is large as a whole, and the main luminescent lines constituting the rupture are divided into two, and smaller luminescent lines are generated from each of these two luminescent lines.

【0037】この場合、破裂領域は、図12に示すよう
に、破裂領域A4と破裂領域A5と2つの異なる領域に
別れて設定されることとなる。つまり、本来1つの破裂
であるものが、2つの破裂領域に別られて設定されるこ
とになる。
In this case, as shown in FIG. 12, the rupture area is divided into two different areas, the rupture area A4 and the rupture area A5. That is, what is originally one rupture is set separately for two rupture regions.

【0038】そこで、本実施の形態においては、この様
な場合に、2つに別れた破裂領域A4,A5を1つに統
合するようにしている。すなわち、統合処理・破裂領域
決定部16は、破裂領域算出部15で算出された各破裂
領域(仮)について、重なり合う部分があるか否かを調
べ重なり合う部分のある複数の破裂領域を検出するとこ
れらを統合し、1つの破裂領域とする。
Therefore, in the present embodiment, in such a case, the two rupture regions A4 and A5 are integrated into one. That is, the integrated processing / rupture area determination unit 16 checks whether or not each of the burst areas (temporary) calculated by the burst area calculation unit 15 has an overlapping portion, and detects a plurality of burst areas having overlapping portions. Are integrated into one burst area.

【0039】図13は、図12で示される2つの破裂領
域A4,A5が統合されて1つの破裂領域A45とされ
た様子を示す図である。このようにして、破裂領域算出
部15で算出された各破裂領域(仮)は、重なり合うも
のは統合されて、1つの破裂を示す破裂領域として確定
される。そして統合処理・破裂領域決定部16は、確定
された各破裂領域を画像処理装置2へと通知する。
FIG. 13 is a diagram showing a state in which the two rupture regions A4 and A5 shown in FIG. 12 are integrated into one rupture region A45. In this way, the rupture regions (temporary) calculated by the rupture region calculation unit 15 are integrated as overlapping, and are determined as rupture regions indicating one rupture. Then, the integrated processing / rupture area determination unit 16 notifies the image processing apparatus 2 of each confirmed rupture area.

【0040】画像処理装置2は、統合処理・破裂領域決
定部16からの破裂領域の通知を受けると、CCDカメ
ラ6から与えられる火花画像から破裂領域を抽出して、
画像処理を施し、破裂領域内の像を破裂に対応する像,
すなわち破裂画像に変換する。
When the image processing apparatus 2 receives the notification of the burst area from the integrated processing / rupture area determination unit 16, the image processing apparatus 2 extracts the burst area from the spark image given from the CCD camera 6,
Image processing is performed, and the image in the rupture area is the image corresponding to the rupture,
That is, it is converted into a burst image.

【0041】ここで変換された破裂画像は、適度な膨
脹、細線化処理が施されて破裂形状が再生され、かつ、
破裂の輝線の切れ等が生じないように加工された特徴量
の抽出し易い処理画像である。
The burst image converted here is subjected to appropriate expansion and thinning processing to reproduce the burst shape, and
It is a processed image in which a feature amount processed so that a bright line of a burst is not broken can be easily extracted.

【0042】そして、その破裂画像から得られる破裂の
状態を鋼材種類の判定材料として用い、検査鋼材3の種
類を判定する処理が行われる。上述したように、本発明
の実施の形態に係る火花破裂領域検出装置によれば、得
られた火花画面に対して二値化、膨脹・収縮処理をし、
残った画素の塊の面積、重心等から破裂領域の大きさ、
形状・位置を算出し、さらに重なり合う破裂領域を統合
して、破裂領域を決定するようにしたので、火花中の個
々の破裂を正確かつ確実に取り出すことができる。
Then, the rupture state obtained from the rupture image is used as a steel material type determining material to perform a process of determining the type of the inspection steel material 3. As described above, according to the spark rupture area detection device according to the embodiment of the present invention, binarization, expansion / contraction processing is performed on the obtained spark screen,
The area of the remaining pixel mass, the size of the burst area from the center of gravity, etc.
Since the shape and position are calculated, and the overlapping rupture regions are integrated to determine the rupture region, the individual ruptures in the spark can be accurately and surely taken out.

【0043】また、火花画像における破裂の位置を正確
に検出することができる。したがって、画像処理装置2
において、火花破裂領域検出装置1で設定された破裂領
域に基づき火花画像から破裂部分を確実に抽出すること
ができ、ひいては、このように抽出された破裂に基づい
て火花の状態、すなわち被検査鋼材の種類を正確に判定
できる。
Further, the position of the burst in the spark image can be accurately detected. Therefore, the image processing device 2
In, it is possible to reliably extract the burst portion from the spark image based on the burst area set by the spark burst area detection device 1, and, based on the burst thus extracted, the state of the spark, that is, the steel material to be inspected. The type of can be accurately determined.

【0044】なお本発明は上記実施の形態に限定される
ものではない。例えば本発明の火花画像入力装置が適用
されるのは鋼材種類判定装置には限定されず、例えば被
検査鋼材1の炭素含有量を検査する装置などの他の装置
にも本発明の適用が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the spark image input device of the present invention is not limited to the steel material type determination device, and the present invention can be applied to other devices such as a device for inspecting the carbon content of the steel material 1 to be inspected. Is.

【0045】さらに、本実施の形態においては、破裂領
域算出する方法として、収縮画像における画素の塊の面
積で領域の大きさを決め、重心位置をその領域中心と
し、画素の塊の縦長さ及び横長さで領域の縦横比を決め
るようにしたが、本発明の領域算出方法はこれに限定さ
れることなく、種々の方法が考えられる。
Further, in the present embodiment, as a method of calculating the burst area, the size of the area is determined by the area of the cluster of pixels in the contracted image, and the center of gravity is taken as the center of the area, and the vertical length of the cluster of pixels and Although the aspect ratio of the area is determined by the horizontal length, the area calculation method of the present invention is not limited to this, and various methods can be considered.

【0046】第1の例として、まず、本実施形態の方法
において画素の塊の面積、縦長さ及び横長さの大きさに
対して比例して破裂領域が決まるようにしたが、例えば
これらのパラメータの大きさが大か、中か、小かのみを
評価し、図14に示すような予め用意され、各パラメー
タに応じて破裂領域の大きさ・形状パターンが設定され
たテーブルを用いて、破裂領域の形状及び大きさを決め
るようにしてもよい。
As a first example, first, in the method of this embodiment, the rupture region is determined in proportion to the area of the block of pixels, the vertical length and the horizontal length. Whether the size of the burst area is large, medium, or small, and prepared in advance as shown in FIG. 14, and using the table in which the size and shape pattern of the burst area are set according to each parameter, The shape and size of the area may be determined.

【0047】このようにすれば、火花領域検出装置1の
演算負担を軽減し、高速動作に寄与することができる。
また、経験に基づいてテーブル内の破裂領域の大きさ・
形状を設定できるので、実際に即した破裂領域決定を行
うことができる。
By doing so, the calculation load of the spark area detecting device 1 can be reduced, and the spark area detecting device 1 can contribute to high-speed operation.
Also, based on experience, the size of the rupture area in the table
Since the shape can be set, it is possible to determine the rupture region according to the actual condition.

【0048】第2の例として、重心位置をその領域中心
とし、収縮画像における画素の塊の面積で領域の大きさ
を決め、その破裂領域の形状は円形状の領域とし、画素
の塊の面積に所定値をかけて破裂領域の半径とする。
As a second example, with the center of gravity as the center of the area, the size of the area is determined by the area of the lump of pixels in the contracted image, and the shape of the rupture area is a circular area, and the area of the lump of pixels is Is multiplied by a predetermined value to obtain the radius of the rupture area.

【0049】このようにすれば、簡便に破裂領域の設定
を行うことができる。第3の例として、破裂領域の位置
形状は、画素の塊の縦長さ及び横長さのみで決めるよう
にする。すなわち画素の塊の縦長さ及び横長さを算出す
るときに形成される長方形をその位置で所定倍率で拡大
する。このとき長方形の拡大率は画素の塊の面積を基準
にして決めれば良い。このようにすれば、簡便に破裂領
域の設定を行うことができる。このほか、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
In this way, the burst region can be set easily. As a third example, the position shape of the rupture region is determined only by the vertical length and the horizontal length of the block of pixels. That is, the rectangle formed when calculating the vertical length and the horizontal length of the block of pixels is enlarged at that position by a predetermined magnification. At this time, the enlargement ratio of the rectangle may be determined based on the area of the pixel block. In this way, the burst area can be easily set. In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、火
花画像を画像処理した画素の塊の面積で破裂領域を算出
し、重なり合う破裂領域を統合するようにしたので、火
花画像における個々の破裂領域を正確かつ確実に検出で
きる火花破裂領域検出装置を提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the burst area is calculated by the area of the block of pixels obtained by image-processing the spark image, and the overlapping burst areas are integrated. It is possible to provide a spark rupture area detection device capable of accurately and surely detecting the rupture area of the.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係る火花破裂領域検出
装置を適用して構成された鋼材種類判定装置の要部構成
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a steel material type determination device configured by applying a spark burst area detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態の火花破裂領域検出装置に入力さ
れる原画像の一例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of an original image input to the spark rupture area detection device of the embodiment.

【図3】同実施の形態において原画像を二値化して得ら
れた二値画像を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a binary image obtained by binarizing the original image in the same embodiment.

【図4】同実施の形態において二値画像中に存在した1
つの破裂の近傍の画像の一例を模式的に示す図。
FIG. 4 shows 1 existing in a binary image in the same embodiment.
The figure which shows typically an example of the image of the vicinity of one burst.

【図5】同実施の形態において膨張処理して得られる画
像を模式的に示す図。
FIG. 5 is a diagram schematically showing an image obtained by performing expansion processing in the same embodiment.

【図6】同実施の形態において二値画像に対して膨張処
理を施して生成された膨張画像を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an expanded image generated by performing expansion processing on a binary image in the same embodiment.

【図7】同実施の形態において収縮処理して得られる画
像を模式的に示す図。
FIG. 7 is a diagram schematically showing an image obtained by performing contraction processing in the same embodiment.

【図8】同実施の形態において膨張画像に対して収縮処
理を施して生成された収縮画像を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a contracted image generated by performing contraction processing on the expanded image in the embodiment.

【図9】同実施の形態において収縮画像に存在する画素
の塊に基づく破裂領域の算出状況を説明する図。
FIG. 9 is a diagram illustrating a calculation state of a rupture region based on a block of pixels existing in a contracted image according to the same embodiment.

【図10】同実施の形態において火花画像から破裂部分
を抽出する際の破裂領域の一例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a rupture region when a rupture portion is extracted from a spark image in the same embodiment.

【図11】破裂の例を示す図。FIG. 11 is a view showing an example of rupture.

【図12】同実施の形態において破裂に領域設定を行っ
たときの様子を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a state when a region is set for a rupture in the same embodiment.

【図13】同実施の形態において2つの破裂領域が統合
される様子を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing how two rupture regions are integrated in the same embodiment.

【図14】本発明の他の実施の形態における破裂領域算
出のためのテーブルの例を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a table for burst region calculation according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…火花破裂領域検出装置、11…二値化部、12…膨
張処理部、13…収縮処理部、14…ラベリング部、1
5…破裂領域算出部、16…統合処理・破裂領域決定
部、2…画像処理装置、3…被検査鋼材、4…グライン
ダ、5…火花、6…CCDカメラ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spark rupture area | region detection apparatus, 11 ... Binarization part, 12 ... Expansion processing part, 13 ... Contraction processing part, 14 ... Labeling part, 1
5 ... Burst area calculation unit, 16 ... Integrated processing / rupture area determination unit, 2 ... Image processing device, 3 ... Steel to be inspected, 4 ... Grinder, 5 ... Spark, 6 ... CCD camera.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎戸 由紀 神奈川県川崎市幸区堀川町66番2 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 上松 周一郎 愛知県知多郡阿久比町大字福住字高根台21 −11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuki Enokido 66-2 Horikawa-cho, Sachi-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Toshiba Engineering Co., Ltd. 21-11

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像手段により破裂を含む火花を撮像し
て得られた原画像を所定の閾値で二値化して二値画像を
生成する二値化手段と、 この二値化手段により生成された前記二値画像に対して
所定回数の膨張処理を施して膨張画像を生成する膨張手
段と、 この膨張手段による膨張処理の回数よりも多い所定回数
の収縮処理を前記膨張手段により生成された前記膨張画
像に対して施して収縮画像を生成する収縮手段と、 前記収縮画像において残存する各々の画素の塊を、前記
火花における破裂を生じた破裂領域に対応するものとし
て一旦識別する破裂領域識別手段と、 前記一旦識別された各画素の塊に対し、その画素の塊の
面積に基づいて前記破裂領域の大きさを算出し、かつ、
前記画素の塊の重心,縦長さ,横長さ等の各パラメータ
のうちの少なくとも1つを用いて前記破裂領域の形状及
び位置を算出する破裂領域算出手段と、 この一旦識別され、大きさ,形状及び位置を算出された
各破裂領域について、互いに重なり合う複数の領域は、
当該複数の領域を統合して1つの破裂領域とし、これ以
外の領域は、そのまま破裂領域として決定する統合処理
・破裂領域決定手段とを具備したことを特徴とする火花
破裂領域検出装置。
1. A binarizing unit that binarizes an original image obtained by capturing a spark containing a burst by an image capturing unit with a predetermined threshold value to generate a binary image, and the binarizing unit. And an expansion unit that performs an expansion process on the binary image a predetermined number of times to generate an expansion image, and a contraction process that is generated by the expansion unit a predetermined number of times greater than the number of expansion processes performed by the expansion unit. Shrinking means for applying the dilated image to generate a shrunken image, and burst area identifying means for once identifying a block of each pixel remaining in the shrunken image as corresponding to a burst area in which a burst in the spark has occurred. And for each of the once identified clusters of pixels, calculating the size of the rupture region based on the area of the cluster of pixels, and
A rupture area calculation means for calculating the shape and position of the rupture area using at least one of the parameters such as the center of gravity, the vertical length, and the horizontal length of the block of pixels; And, for each rupture region whose position has been calculated, a plurality of regions that overlap each other are:
A spark burst area detection device, characterized by comprising an integrated process / rupture area determination means for integrating the plurality of areas into one burst area and determining the other areas as burst areas as they are.
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