JPH09152319A - 表面品質検査方法 - Google Patents
表面品質検査方法Info
- Publication number
- JPH09152319A JPH09152319A JP7334235A JP33423595A JPH09152319A JP H09152319 A JPH09152319 A JP H09152319A JP 7334235 A JP7334235 A JP 7334235A JP 33423595 A JP33423595 A JP 33423595A JP H09152319 A JPH09152319 A JP H09152319A
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- Japan
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は鉄鋼プロセスにおいて製造される鋳
造（以降スラブと呼ぶ）や鋼板などといった材料の表面
形状計測や表面疵検出を行う表面品質検査に関するもの
である。 【解決手段】 撮像手段により対象物表面を２次元画像
として撮像し、該撮像画像に画像処理を施して被検査材
の表面品質を検査する方法において、被検査材と被検査
材表面の画像を撮像する２次元撮像素子との間に、該被
検査材画像を一方向に圧縮する光学的変換器を設け、被
検査材上の大きな縦横比を持つ長方形の画像を、正方形
または小さな縦横比を持つ長方形の２次元撮像素子上に
結像させて撮像することを特徴とする。
造（以降スラブと呼ぶ）や鋼板などといった材料の表面
形状計測や表面疵検出を行う表面品質検査に関するもの
である。 【解決手段】 撮像手段により対象物表面を２次元画像
として撮像し、該撮像画像に画像処理を施して被検査材
の表面品質を検査する方法において、被検査材と被検査
材表面の画像を撮像する２次元撮像素子との間に、該被
検査材画像を一方向に圧縮する光学的変換器を設け、被
検査材上の大きな縦横比を持つ長方形の画像を、正方形
または小さな縦横比を持つ長方形の２次元撮像素子上に
結像させて撮像することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄鋼プロセスにおい
て製造される鋳片（以降スラブと呼ぶ）や鋼板などとい
った材料の表面形状計測や表面疵検出を行う表面品質検
査に関するものである。
て製造される鋳片（以降スラブと呼ぶ）や鋼板などとい
った材料の表面形状計測や表面疵検出を行う表面品質検
査に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、被検査材の表面形状を計測する方
法としては光切断法、光波位相差検出方式、モアレ縞計
測方式などが用いられてきた。
法としては光切断法、光波位相差検出方式、モアレ縞計
測方式などが用いられてきた。
【０００３】光切断法は被検査材にスリット光を照射す
るとスリット光が被検査材の表面形状によって変形する
ので、この反射光を斜め方向に設置した２次元撮像素子
等により撮像し、得られた画像を処理することで被検査
材の表面形状を計測する方法である。
るとスリット光が被検査材の表面形状によって変形する
ので、この反射光を斜め方向に設置した２次元撮像素子
等により撮像し、得られた画像を処理することで被検査
材の表面形状を計測する方法である。
【０００４】光波位相差検出方式は被検査材に強度変調
したレーザー光を照射し、被検査材表面から反射されて
戻ってきた光の位相変化を計測し被検査材までの距離を
レーザー光をスキャンさせながら計測することにより被
検査材の表面形状を計測する方法である。
したレーザー光を照射し、被検査材表面から反射されて
戻ってきた光の位相変化を計測し被検査材までの距離を
レーザー光をスキャンさせながら計測することにより被
検査材の表面形状を計測する方法である。
【０００５】モアレ縞計測方式は被検査材に平行格子を
投影し、表面の形状によって変形した格子像を別の平行
格子を通して観察すると、モアレ縞と呼ばれる擬似等高
線が発生することを利用して、このモアレ縞を撮像し、
得られた画像を処理することで被検査材の表面形状を計
測する方法である。
投影し、表面の形状によって変形した格子像を別の平行
格子を通して観察すると、モアレ縞と呼ばれる擬似等高
線が発生することを利用して、このモアレ縞を撮像し、
得られた画像を処理することで被検査材の表面形状を計
測する方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したような方法の
内、光波位相差検出方式はモアレ縞計測方式、光切断法
に比較して計測精度が悪く、高精度な検査性能が要求さ
れる場合には不向きである。
内、光波位相差検出方式はモアレ縞計測方式、光切断法
に比較して計測精度が悪く、高精度な検査性能が要求さ
れる場合には不向きである。
【０００７】モアレ縞計測方式、光切断法における計測
精度は、計測用画像を得る撮像素子の視野範囲と密接な
関係があり、計測精度を上げるためには撮像素子の視野
範囲を絞り込む必要がある。スラブや鋼板のように幅、
長さ共に大きく、広い表面積を持つ被検査材の表面全体
を高精度に計測するためには、撮像素子を幅方向に多数
並べるか撮像素子を幅方向にスキャンさせる必要があ
り、設備費用が高くなる、設備のメンテナンス性が悪く
なるといった問題がある。尚、これは被検査材の長さ方
向にはスラブや鋼板が搬送されているものとして考えて
おり、スラブや鋼板が静止している場合には長さ方向に
撮像素子をスキャンさせるなどの方法を取る必要があ
る。
精度は、計測用画像を得る撮像素子の視野範囲と密接な
関係があり、計測精度を上げるためには撮像素子の視野
範囲を絞り込む必要がある。スラブや鋼板のように幅、
長さ共に大きく、広い表面積を持つ被検査材の表面全体
を高精度に計測するためには、撮像素子を幅方向に多数
並べるか撮像素子を幅方向にスキャンさせる必要があ
り、設備費用が高くなる、設備のメンテナンス性が悪く
なるといった問題がある。尚、これは被検査材の長さ方
向にはスラブや鋼板が搬送されているものとして考えて
おり、スラブや鋼板が静止している場合には長さ方向に
撮像素子をスキャンさせるなどの方法を取る必要があ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、撮像手段により対象物表面を２次元画像とし
て撮像し、該撮像画像に画像処理を施して被検査材の表
面品質を検査する方法において、被検査材と被検査材表
面の画像を撮像する２次元撮像素子との間に、該被検査
材画像を一方向に圧縮する光学的変換器を設け、被検査
材上の大きな縦横比を持つ長方形の画像を、正方形また
は小さな縦横比を持つ長方形の２次元撮像素子上に結像
させて撮像することを特徴としている。
本発明は、撮像手段により対象物表面を２次元画像とし
て撮像し、該撮像画像に画像処理を施して被検査材の表
面品質を検査する方法において、被検査材と被検査材表
面の画像を撮像する２次元撮像素子との間に、該被検査
材画像を一方向に圧縮する光学的変換器を設け、被検査
材上の大きな縦横比を持つ長方形の画像を、正方形また
は小さな縦横比を持つ長方形の２次元撮像素子上に結像
させて撮像することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】本願発明は前述の如く請求項１記
載の構成のとおりであり、この構成によれば、撮像手段
により対象物表面を２次元画像として撮像し、該撮像画
像に画像処理を施して被検査材の表面品質を検査する方
法において、２次元画像の特に一方向に高精度な検査を
実施する必要がある場合に、光学的な手法により被検査
材表面の画像を一方向に圧縮して撮像することにより、
被検査材上の大きな縦横比を持つ長方形の画像を、正方
形または小さな縦横比を持つ長方形の２次元撮像素子上
に結像させて撮像することができるので、非圧縮方向の
画像の視野範囲を要求される検査精度に合わせて決定し
ておけば、被検査材の非圧縮方向に高精度検査を実施し
つつ、被検査材表面全体を検査する場合に必要となる撮
像素子等の部品点数を削減することが可能となる。
載の構成のとおりであり、この構成によれば、撮像手段
により対象物表面を２次元画像として撮像し、該撮像画
像に画像処理を施して被検査材の表面品質を検査する方
法において、２次元画像の特に一方向に高精度な検査を
実施する必要がある場合に、光学的な手法により被検査
材表面の画像を一方向に圧縮して撮像することにより、
被検査材上の大きな縦横比を持つ長方形の画像を、正方
形または小さな縦横比を持つ長方形の２次元撮像素子上
に結像させて撮像することができるので、非圧縮方向の
画像の視野範囲を要求される検査精度に合わせて決定し
ておけば、被検査材の非圧縮方向に高精度検査を実施し
つつ、被検査材表面全体を検査する場合に必要となる撮
像素子等の部品点数を削減することが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。
する。
【００１１】本実施例は「連続鋳造工程」で製造される
スラブの表面品質検査工程であるスラブ精整工程での熱
間自動表面品質検査として、光切断法によるスラブ表面
の「凹凸形状」や「トラガリ」の計測を行うものであ
る。
スラブの表面品質検査工程であるスラブ精整工程での熱
間自動表面品質検査として、光切断法によるスラブ表面
の「凹凸形状」や「トラガリ」の計測を行うものであ
る。
【００１２】図１は本発明の一実施例に係る表面品質検
査方法のブロック図である。
査方法のブロック図である。
【００１３】図１において、被検査材であるスラブ２の
表面に、投光手段である光源１よりスリット光を照射
し、この反射光をレンズ３を通して集光した後、例えば
凸面鏡のように画像を縦か横の一方向にのみ光学的に圧
縮する画像圧縮手段４を介して、撮像手段である２次元
撮像素子５に画像を結像し、得られた画像を画像処理装
置６により解析することにより、被検査材表面の品質を
検査する。
表面に、投光手段である光源１よりスリット光を照射
し、この反射光をレンズ３を通して集光した後、例えば
凸面鏡のように画像を縦か横の一方向にのみ光学的に圧
縮する画像圧縮手段４を介して、撮像手段である２次元
撮像素子５に画像を結像し、得られた画像を画像処理装
置６により解析することにより、被検査材表面の品質を
検査する。
【００１４】図２は図１に示すスラブ２の表面形状の説
明図である。
明図である。
【００１５】図２はスラブ表面に「凹凸形状」や、スラ
ブの表面処理工程であるスカーフ処理工程において、何
らかの原因によって部分的にスカーフ処理ができていな
い「トラガリ」がある状態を示している。検査は「凹凸
形状」や「トラガリ」による段差に対して行い、スラブ
ごとに設定されている検査基準を満たしていない場合に
は該スラブを次工程に送り出す前に表面処理などの補修
が施される。
ブの表面処理工程であるスカーフ処理工程において、何
らかの原因によって部分的にスカーフ処理ができていな
い「トラガリ」がある状態を示している。検査は「凹凸
形状」や「トラガリ」による段差に対して行い、スラブ
ごとに設定されている検査基準を満たしていない場合に
は該スラブを次工程に送り出す前に表面処理などの補修
が施される。
【００１６】図３は画像圧縮手段を介して画像を得るこ
とにより、被検査材全体を検査するのに必要な撮像素子
台数を削減できることを説明するための図である。
とにより、被検査材全体を検査するのに必要な撮像素子
台数を削減できることを説明するための図である。
【００１７】図３（ａ）は従来方式でのスラブ表面「凹
凸形状」を計測する場合の模式図である。「連続鋳造工
程」で精製されるスラブの幅方向のサイズは大きなもの
で２ｍ程度である。これに対してスラブ表面凹凸差はミ
リオーダーの大きさである。従って、スラブ表面凹凸差
を光切断法で計測する場合には、表面凹凸の高さ方向、
即ちスラブ厚さ方向の計測には高精度計測が要求され、
１画素当たりの分解能はサブミリオーダーにするのが適
切になる。これにより必然的に１台の撮像素子の視野範
囲は決定され、例えば撮像素子の画素数を５１２×５１
２とし、計測分解能を０．１ｍｍ／画素とすれば、視野
範囲は約５０ｍｍ（スラブ厚さ方向）×５０ｍｍ（スラ
ブ幅方向）となる。この場合スラブ表面全体を検査する
ために、スラブ幅方向に撮像素子を並べるとすれば、例
えばスラブ幅が２ｍである場合には、約４０台の撮像素
子が必要になる。尚図３（ａ）中ではスラブ全幅を４台
の撮像素子で検査しているが、これは一例である。
凸形状」を計測する場合の模式図である。「連続鋳造工
程」で精製されるスラブの幅方向のサイズは大きなもの
で２ｍ程度である。これに対してスラブ表面凹凸差はミ
リオーダーの大きさである。従って、スラブ表面凹凸差
を光切断法で計測する場合には、表面凹凸の高さ方向、
即ちスラブ厚さ方向の計測には高精度計測が要求され、
１画素当たりの分解能はサブミリオーダーにするのが適
切になる。これにより必然的に１台の撮像素子の視野範
囲は決定され、例えば撮像素子の画素数を５１２×５１
２とし、計測分解能を０．１ｍｍ／画素とすれば、視野
範囲は約５０ｍｍ（スラブ厚さ方向）×５０ｍｍ（スラ
ブ幅方向）となる。この場合スラブ表面全体を検査する
ために、スラブ幅方向に撮像素子を並べるとすれば、例
えばスラブ幅が２ｍである場合には、約４０台の撮像素
子が必要になる。尚図３（ａ）中ではスラブ全幅を４台
の撮像素子で検査しているが、これは一例である。
【００１８】これに対して図３（ｂ）は本発明の一実施
例によるスラブ表面「凹凸形状」を計測する場合の模式
図である。図３（ｂ）では一例として被検査材と被検査
材表面の画像を撮像する撮像素子との間に、該被検査材
画像をスラブ幅方向にのみ４：１に圧縮する画像圧縮手
段が設けてある場合を示しており、横長の画像を正方形
に近い形状を持つ撮像素子上に結像させることで図３
（ａ）の例で４台必要であった撮像素子が１台で済むこ
とが示してある。また上述と同じ例を考えると、即ち撮
像素子の画素数が５１２×５１２、スラブ厚さ方向の計
測分解能を０．１ｍｍ／画素とし、縦横圧縮比を４：１
とすれば、１台の撮像素子の視野範囲は５０ｍｍ（スラ
ブ厚さ方向）×２００ｍｍ（スラブ幅方向）となり、同
様にスラブ幅を２ｍとした場合に必要な撮像素子数は約
１０台となり、図３（ａ）に示す従来方式で必要な撮像
素子数を１／４に削減することが可能となる。なお、図
３（ｂ）の例では画像を幅方向にのみ１／４に圧縮して
いるが、この圧縮率は画像圧縮手段の方法や種類によっ
て可変である。
例によるスラブ表面「凹凸形状」を計測する場合の模式
図である。図３（ｂ）では一例として被検査材と被検査
材表面の画像を撮像する撮像素子との間に、該被検査材
画像をスラブ幅方向にのみ４：１に圧縮する画像圧縮手
段が設けてある場合を示しており、横長の画像を正方形
に近い形状を持つ撮像素子上に結像させることで図３
（ａ）の例で４台必要であった撮像素子が１台で済むこ
とが示してある。また上述と同じ例を考えると、即ち撮
像素子の画素数が５１２×５１２、スラブ厚さ方向の計
測分解能を０．１ｍｍ／画素とし、縦横圧縮比を４：１
とすれば、１台の撮像素子の視野範囲は５０ｍｍ（スラ
ブ厚さ方向）×２００ｍｍ（スラブ幅方向）となり、同
様にスラブ幅を２ｍとした場合に必要な撮像素子数は約
１０台となり、図３（ａ）に示す従来方式で必要な撮像
素子数を１／４に削減することが可能となる。なお、図
３（ｂ）の例では画像を幅方向にのみ１／４に圧縮して
いるが、この圧縮率は画像圧縮手段の方法や種類によっ
て可変である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
像手段により対象物表面を２次元画像として撮像し、該
撮像画像に画像処理を施して被検査材の表面品質を検査
する方法において、スラブや鋼板などの幅方向、長さ方
向共に大きくかつ撮像する２次元画像の特に一方向に高
精度な検査を実施する必要がある場合に、光学的な手法
により被検査材表面の画像を一方向に圧縮して撮像する
ことにより、被検査材上の大きな縦横比を持つ長方形の
画像を、正方形または小さな縦横比を持つ長方形の２次
元撮像素子上に結像させて撮像することができるので、
非圧縮方向の画像の視野範囲を要求される検査精度に合
わせて決定しておけば、被検査材の非圧縮方向に高精度
検査を実施しつつ、被検査材表面全体を検査する場合に
必要となる撮像素子等の部品点数を削減することが可能
となる。これにより、従来必要とされた撮像素子台数及
び得られた画像を解析する画像処理装置の台数を削減で
きるため、装置を導入する際の設備費の大幅な削減、装
置のメンテナンス性の向上、検査時間の短縮などの効果
と共に、狭いスペースにも検査装置を設置することがで
きる効果がある。
像手段により対象物表面を２次元画像として撮像し、該
撮像画像に画像処理を施して被検査材の表面品質を検査
する方法において、スラブや鋼板などの幅方向、長さ方
向共に大きくかつ撮像する２次元画像の特に一方向に高
精度な検査を実施する必要がある場合に、光学的な手法
により被検査材表面の画像を一方向に圧縮して撮像する
ことにより、被検査材上の大きな縦横比を持つ長方形の
画像を、正方形または小さな縦横比を持つ長方形の２次
元撮像素子上に結像させて撮像することができるので、
非圧縮方向の画像の視野範囲を要求される検査精度に合
わせて決定しておけば、被検査材の非圧縮方向に高精度
検査を実施しつつ、被検査材表面全体を検査する場合に
必要となる撮像素子等の部品点数を削減することが可能
となる。これにより、従来必要とされた撮像素子台数及
び得られた画像を解析する画像処理装置の台数を削減で
きるため、装置を導入する際の設備費の大幅な削減、装
置のメンテナンス性の向上、検査時間の短縮などの効果
と共に、狭いスペースにも検査装置を設置することがで
きる効果がある。
【図１】本説明の一実施例に係る表面品質検査方法のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１に示すスラブの表面形状の説明図である。
【図３】画像圧縮手段を介して画像を得ることにより、
被検査材全体を検査するのに必要な撮像素子台数を削減
できることを説明するための図である。
被検査材全体を検査するのに必要な撮像素子台数を削減
できることを説明するための図である。
１ 光源 ２ スラブ ３ レンズ ４ 画像圧縮手段 ５ ２次元撮像素子 ６ 画像処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４００
Claims (1)
- 【請求項１】 撮像手段により対象物表面を２次元画像
として撮像し、該撮像画像に画像処理を施して被検査材
の表面品質を検査する方法において、 被検査材と被検査材表面の画像を撮像する２次元撮像素
子との間に、該被検査材画像を一方向に圧縮する光学的
変換器を設け、被検査材上の大きな縦横比を持つ長方形
の画像を、正方形または小さな縦横比を持つ長方形の２
次元撮像素子上に結像させて撮像することを特徴とする
表面品質検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7334235A JPH09152319A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 表面品質検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7334235A JPH09152319A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 表面品質検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09152319A true JPH09152319A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18275062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7334235A Withdrawn JPH09152319A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 表面品質検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09152319A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008275424A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Jfe Steel Kk | 表面検査装置 |
| US10641711B2 (en) | 2014-07-09 | 2020-05-05 | Jfe Steel Corporation | Method for analyzing nitrogen in metal sample, apparatus for analyzing nitrogen in metal sample, method for adjusting nitrogen concentration in molten steel, and method for manufacturing steel |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP7334235A patent/JPH09152319A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008275424A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Jfe Steel Kk | 表面検査装置 |
| US10641711B2 (en) | 2014-07-09 | 2020-05-05 | Jfe Steel Corporation | Method for analyzing nitrogen in metal sample, apparatus for analyzing nitrogen in metal sample, method for adjusting nitrogen concentration in molten steel, and method for manufacturing steel |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |