JPS5816465B2 - Running object surface inspection device - Google Patents

Running object surface inspection device

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Publication number
JPS5816465B2
JPS5816465B2 JP52001324A JP132477A JPS5816465B2 JP S5816465 B2 JPS5816465 B2 JP S5816465B2 JP 52001324 A JP52001324 A JP 52001324A JP 132477 A JP132477 A JP 132477A JP S5816465 B2 JPS5816465 B2 JP S5816465B2
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JP
Japan
Prior art keywords
shutter
imaging device
inspected
image
imaging
Prior art date
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Application number
JP52001324A
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Japanese (ja)
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JPS5387286A (en
Inventor
久川博明
笹生宏明
池上一成
竹腰篤尚
福喜多興二
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5816465B2 publication Critical patent/JPS5816465B2/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は走行する被検査材すなわち走行物体の表面疵
を検出する定行物体表面検査装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a regular object surface inspection device for detecting surface flaws on a moving inspected material, that is, a moving object.

走行物体の表面検査は、従来直接目視で行なわれており
、これを自動もしくは遠隔検査する技術はまだ確立され
ていない。
Surface inspection of moving objects has conventionally been performed directly visually, and technology for automatic or remote inspection has not yet been established.

走行物体の表面検査を直接目視で行うには、物体の走行
速度を低速に維持しなければならず、能率低下の一要因
となっている。
In order to inspect the surface of a moving object directly by visual inspection, the object's running speed must be maintained at a low speed, which is a factor in reducing efficiency.

高速で走行する物体の表面検査を、直接目視以上の精度
で行うための技術がいろいろ検討されているが、その1
つに走行物体をテレビカメラ等の撮像装置で画像に変換
して、自動もしくは目視で検査する方法がある。
Various technologies are being considered for inspecting the surface of objects traveling at high speed with greater accuracy than direct visual inspection, one of which is
One method is to convert a moving object into an image using an imaging device such as a television camera, and then inspect it automatically or visually.

しかし、通常のテレビカメラで撮像したような走行状態
のままの画像いわゆる移動画像では、直接、目視と何ら
差がない。
However, in the case of a so-called moving image captured by a normal television camera while driving, there is no difference from direct visual observation.

また物体を停止して撮影すれば、鮮明な画像を得ること
はできるが、能率上大きな支障をきたし意味がない。
Although it is possible to obtain a clear image by stopping the object and photographing it, this poses a significant problem in terms of efficiency and is meaningless.

高速で走行する物体の表面検査を直接目視以上の精度で
行うには、走行物体を停止して撮影した画像いわゆる静
止画像と同程度の鮮明な分解度を持つ画像を得なければ
ならない。
In order to inspect the surface of an object moving at high speed with a higher precision than direct visual inspection, it is necessary to obtain an image with a resolution as clear as that of a so-called still image, which is an image taken while the moving object is stopped.

また、画像に撮影できる走行物体表面の広さは検査した
いもの、例えば表面疵などの大きさで決まる。
Further, the area of the surface of the moving object that can be imaged is determined by the size of the object to be inspected, such as a surface flaw.

仮に、数mmの大きさの疵を検査したいとすると、画像
に撮影できる走行物体表面の広さは、200〜300m
m角程度になる。
If we want to inspect a flaw several millimeters in size, the area of the surface of the moving object that can be imaged is 200 to 300 m.
It will be about m square.

このため一般に、走行物。体全表面を1画像に撮影する
ことは不可能で、複数画像に分解して撮影する必要があ
る。
For this reason, it is generally used as a moving object. It is impossible to photograph the entire body surface in one image, and it is necessary to separate the images into multiple images.

そして、この場合、画像同士が重合・離散することなく
しかも走行物体の全表面が撮影されるようにしなければ
ならない。
In this case, it is necessary to ensure that the images do not overlap or separate, and that the entire surface of the moving object is photographed.

走行物体の静止画像を得る従来技術としては、■通常の
テレビカメラで撮影し、ビデオレコーダーで記録・再生
する方法、■高速カメラで撮影する方法の2つがある。
There are two conventional techniques for obtaining still images of moving objects: (1) taking pictures with a regular television camera and recording and reproducing them with a video recorder; and (2) taking pictures with a high-speed camera.

しかし、■の方法では、テレビカメラの露光時間が数十
分の一秒と長いことと、残像の影響により画像にぶれが
生じる。
However, in method (2), the exposure time of the television camera is long, at several tenths of a second, and the image is blurred due to the effects of afterimages.

物体の走行速度が速くなる程この画像のぶれは大きくな
るので、鮮明な画像を得ることは困難となる。
The faster the object travels, the more blurred the image becomes, making it difficult to obtain a clear image.

また、■の方法ではぶれの少い画像を得ることはできる
が、記録再生が自動で行えず時間もかかるため、工業用
機器としては不向きであるなどの欠点がある。
Furthermore, although it is possible to obtain images with less blur in the method (2), there are drawbacks such as recording and reproducing cannot be performed automatically and takes time, making it unsuitable for industrial equipment.

この発明はこのような点に鑑み考えられたもので、その
第1の目的とするところはテレビカメラ等の撮像装置で
走行する物体を走行状態のままその画像同士が走行物体
の走行速度が変化しても重合・離散することがないよう
に複数個の静止画像に分解撮影することができるととも
に、その分解撮影された静止画像に対応する走行物体上
の位置を自動的に認識することができ、高速で走行する
物体の表面検査を直接目視以上の精度でしかも能率よく
行うことができ、後に画像による間接目視も可能な走行
物体表面検査装置を提供することにあり、第2の目的と
するところはその走行物体の表面検査を自動的に高精度
で能率よく行うことができる走行物体表面検査装置を提
供することにある。
This invention was devised in view of these points, and its first purpose is to use an imaging device such as a television camera to compare images of a moving object while it is in a running state, so that the running speed of the moving object changes. It is possible to separate the images into multiple still images so that they do not overlap or separate even when the image is taken apart, and it is also possible to automatically recognize the position on the moving object corresponding to the separated still images. The second object of the present invention is to provide a surface inspection device for a moving object that can inspect the surface of an object running at high speed with higher accuracy and efficiency than direct visual inspection, and that can later perform indirect visual inspection using images. The object of the present invention is to provide a moving object surface inspection device that can automatically inspect the surface of a moving object with high accuracy and efficiency.

すなわち、この発明は走行物体の表面をテレビカメラ等
の撮像装置により面積が一定な部分に分割して撮影し、
その部分毎の撮影画像を静止画像として静止物体の撮影
画像と同程度の鮮明さでかつ走行速度が変化しても画像
同士が重合・離散することなしに得るものであり、同時
に、撮影された画像が走行物体のどの部分に対応するか
を自動認識するものである。
That is, the present invention divides the surface of a running object into parts with a constant area and photographs them using an imaging device such as a television camera.
The photographed image of each part is obtained as a still image with the same level of clarity as a photographed image of a stationary object, and the images do not overlap or separate even if the traveling speed changes, and at the same time, the This automatically recognizes which part of the moving object the image corresponds to.

そして、これによりテレビカメラ等の撮像装置で撮影し
た静止画像による走行物体の表面検査が行えるので、表
面検査の精度・能率が向上するだけでなく走行物体表面
の自動検査も可能となる。
As a result, the surface of a moving object can be inspected using a still image captured by an imaging device such as a television camera, which not only improves the accuracy and efficiency of surface inspection but also enables automatic inspection of the surface of a moving object.

すなわち、従来技術の欠点を解消するものとして、画像
の記録再生の即時性というテレビカメラ等の撮像装置の
もつ特長と、走行物体を撮影してもぶれの少ない画像を
得ることができるという高速カメラの特長を組み合せる
方法を開発したものである。
In other words, as a solution to the shortcomings of the conventional technology, the advantage of imaging devices such as television cameras is the immediacy of image recording and playback, and the ability of high-speed cameras to obtain images with less blur even when photographing moving objects. We have developed a method that combines the features of

具体的には、例えばテレビカメラとメカニカルシャッタ
ーを組み合せて、走行物体の移動に応じてシャッターを
開閉することにより、走行物体の時系列的な画像を撮影
するものである。
Specifically, for example, a television camera and a mechanical shutter are combined, and the shutter is opened and closed according to the movement of the moving object, thereby taking time-series images of the moving object.

このシャッターの開放時間を短くすれば、テレビカメラ
の露光時間が短くなるので、ぶれの少い鮮明な静止画像
を得ることができる。
By shortening the opening time of this shutter, the exposure time of the television camera is shortened, so it is possible to obtain clear still images with less blur.

また、シャッターを開閉するタイミングを走行物体の移
動距離に同期させることにより、走行物体の撮影面を複
数部分に分解して、各々の部分の静止画像を画像同士が
重合・離散することなしに得ることができる。
In addition, by synchronizing the timing of opening and closing the shutter with the distance traveled by the moving object, the shooting surface of the moving object can be divided into multiple parts, and still images of each part can be obtained without the images overlapping or separating. be able to.

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、この発明の撮像部の構成の一例を第1図を参照し
て説明する。
First, an example of the configuration of the imaging section of the present invention will be described with reference to FIG.

メカニカルシャッター1は、光学レンズ2とテレビカメ
ラ3との中間に設置された1個以上の微少中のスリット
4を有する回転円板5で構成され、スリット4が光学レ
ンズ2とテレビカメラ3との間を通過する時シャッター
開放となる。
The mechanical shutter 1 is composed of a rotating disk 5 having one or more microscopic slits 4 installed between the optical lens 2 and the television camera 3. The shutter opens when the object passes through the gap.

速度Vで走行する物体6の表面を、テレビカメラ3の視
野である面積S(Sは検査したい対象物に応じて設定)
の部分6□ 、6□ 、63・・・に分割し、この各部
分毎の画像を、速度■が変化しても重合・離散すること
なしに撮影するためには、テレビカメラ3の視野である
面積Sの部分61゜6□ 、63・・・の移動方向の長
さをaとすると、シャッター1の開閉間隔はa / v
とする必要がある。
The surface of the object 6 traveling at a speed V is the area S that is the field of view of the television camera 3 (S is set according to the object to be inspected).
In order to divide the image into parts 6 □ , 6 □ , 63 . . . and capture images of each part without overlapping or dispersing even if the speed ■ changes, the field of view of the television camera 3 must be If the length in the moving direction of parts 61゜6□, 63... of a certain area S is a, then the opening/closing interval of the shutter 1 is a/v.
It is necessary to do so.

そこで、今、回転円板5のスリット数を1本とすると、
回転円板5はn=−の回転数で回転させればよい。
Therefore, if the number of slits in the rotating disk 5 is one,
The rotating disk 5 may be rotated at a rotation speed of n=-.

このために、速度検出器7(例えば直接検出としてはレ
ーザー、超音波など間接検出としてはパルス発信器・速
度発電器など)で走行物体6の走行速度Vを検出して、
モータ制御回路8により、回転円板5の回転数がv /
aとなるように、回転円板5を回転するモータ9の速
度制御を行う。
For this purpose, the running speed V of the running object 6 is detected by a speed detector 7 (for example, a laser for direct detection, a pulse transmitter, speed generator, etc. for indirect detection such as ultrasonic waves),
The motor control circuit 8 causes the rotation speed of the rotating disk 5 to be set to v/
The speed of the motor 9 that rotates the rotary disk 5 is controlled so that

また、aが小さくvが大きい時はスリット数を増加すれ
ばよい。
Furthermore, when a is small and v is large, the number of slits may be increased.

一方、スリット4の巾dは検査したい最小の像から決ま
る画像の許容ぶれ量をCとすると、d=2πr−(但し
、rは回転円板5の中心からスリット4迄の平均半径)
となり、物体の移動速度に無関係で回転円板5の大きさ
、テレビカメラ3の視野の大きさ、画像の許容ぶれ量か
ら一義的に求まる。
On the other hand, the width d of the slit 4 is determined from the smallest image to be inspected, where C is the allowable amount of blurring of the image, and d=2πr- (where r is the average radius from the center of the rotating disk 5 to the slit 4).
This is uniquely determined from the size of the rotating disk 5, the field of view of the television camera 3, and the allowable amount of image blur, regardless of the moving speed of the object.

10は走査信号発生器で、この信号によりテレビカメラ
3の影像を走査し、増巾器11から増巾されたビテ゛オ
信号が出力される。
A scanning signal generator 10 scans the image of the television camera 3 using this signal, and an amplified video signal is output from an amplifier 11.

12はシャッター開のタイミング検出器、13は記録装
置で、記録装置13は走査信号発生器10の出力信号と
タイミング検出器12の検出信号とによりそのタイミン
グ検出器12の検出信号以降のU番目(Uは画像の質に
より選択)の1画面に相当するビデオ信号を記録する。
12 is a timing detector for opening the shutter; 13 is a recording device; the recording device 13 uses the output signal of the scanning signal generator 10 and the detection signal of the timing detector 12 to record the U-th (after the detection signal of the timing detector 12); (U is selected depending on the image quality) A video signal corresponding to one screen is recorded.

そして記憶装置13で録画した画像をモニターテレビ1
4で再生する。
Then, the images recorded in the storage device 13 are transferred to the monitor TV 1.
Play on 4.

なお、シャッター速度が速くて照度が不足する場合は照
明用の外部光源を、高温物体の場合は特定波長を有する
外部光源とフィルターを用いることによって鮮明な画像
を得ることができる。
Note that a clear image can be obtained by using an external light source for illumination when the shutter speed is fast and the illuminance is insufficient, or by using an external light source with a specific wavelength and a filter in the case of a high-temperature object.

このようにすれば、走行物体6の移動速度Vが変化して
も、画像のぶれが増大することなく静止物体の撮影画像
と同程度の鮮明さで、しかも画像同士が重合・離散する
ことなく、走行物体6の走行方向全表面を静止画像とし
て分解撮影することが可能となる。
In this way, even if the moving speed V of the running object 6 changes, the image blur will not increase and the clarity will be the same as that of a photographed image of a stationary object, and the images will not overlap or become separated. , it becomes possible to take a still image of the entire surface of the running object 6 in the running direction.

これにより走行物体6の表面を直接目視検査する代りに
、静止画像に変換して目視検査することが可能となるの
で、走行物体6の表面検査が高速走行時でも容易となっ
て能率が向上し、また精度も向上する。
This makes it possible to visually inspect the surface of the moving object 6 by converting it into a still image instead of visually inspecting it directly, making it easier to inspect the surface of the moving object 6 even when traveling at high speeds, improving efficiency. , which also improves accuracy.

また、静止画像を用いて走行物体6の表面を自動検査す
ることも可能である。
It is also possible to automatically inspect the surface of the moving object 6 using still images.

尚、テレビカメラ3の移動方向と直角方向の視野が不足
する時は、第1図に示すのと同一な装置を第2図に示す
ように移動方向と直角な方向にその撮像範囲が重合・離
散しないように並べて置けばよい。
In addition, when the field of view in the direction perpendicular to the moving direction of the television camera 3 is insufficient, the same device as shown in FIG. 1 is used, as shown in FIG. Just put them side by side so they don't get separated.

さて、このようにして分解撮影された静止画像から目視
または自動で走行物体6の表面検査を行ったとしても、
その静止画像が走行物体のどの位置に対応するかが判別
できないと、検査結果の情報としては価値が半減する。
Now, even if the surface of the moving object 6 is visually or automatically inspected from the still image taken in this way,
If it is not possible to determine which position of the moving object the still image corresponds to, the value of the information as an inspection result is halved.

次に、前述したようなメカニカルシャッター付のテレビ
カメラを複数台設置した場合の静止画像と走行物体上の
位置とを自動的に対応づけるこの発明の位置検出部の構
成の一例を第3図を参照して説明する。
Next, FIG. 3 shows an example of the configuration of the position detecting section of the present invention that automatically associates a still image with a position on a moving object when a plurality of TV cameras with mechanical shutters as described above are installed. Refer to and explain.

前記走行物体6の先端のA点を原点として走行物体6の
移動方向と直角方向をy軸。
The y-axis is a direction perpendicular to the moving direction of the running object 6, with point A at the tip of the running object 6 as the origin.

移動方向をy軸とした平面を仮定して、前述したメカニ
カルシャッタ1.光学レンズ2およびテレビカメラ3か
らなるメカニカルシャッター付テレビカメラ151.1
52.153で撮影された静止画像を座標点x、yで走
行物体6上の位置に対応づける。
Assuming a plane with the moving direction as the y-axis, the mechanical shutter 1. Television camera 151.1 with mechanical shutter consisting of optical lens 2 and television camera 3
52. The still image photographed at 153 is associated with the position on the running object 6 using coordinate points x and y.

すると、X座標は各テレビカメラ・15..15□ 、
153の番号でX座標は走行物体6の先端から何枚口の
画像かで求まる。
Then, the X coordinate of each TV camera 15. .. 15□,
With the number 153, the X coordinate is determined by the number of images from the tip of the running object 6.

すなわち、テレビカメラ151.152.153の視野
の大きさをaXb(a:走行物体の長さ方向の大きさ、
b二走行物体の巾方向の大きさ)とすると、No、nの
テレビカメラ15nで撮影したm枚目1 の静止画像のX座標は(n 2 ) x bで、y座
標は(m−7)xaで表わすことができ、((n−1 Σ)b、(m−7)a)という座標点で走行物体6上の
位置と対応づけることができる。
That is, the size of the field of view of the television camera 151, 152, 153 is aXb (a: the lengthwise size of the running object,
b (the size in the width direction of the running object), then the X coordinate of the mth 1 still image taken by the No. n television camera 15n is (n 2 ) x b, and the y coordinate is (m-7). )xa, and can be associated with the position on the traveling object 6 using the coordinate points ((n-1 Σ)b, (m-7)a).

すなわちたとえばテレビカメラ15.で撮影した静止画
像について説明すると、静止画像の枚数mはテレビカメ
ラ151のシャッター開回数を加算器16で計数して求
め、テレビカメラの番号nはテレビカメラ151の番号
に相当する値をカメラNO設定器17で設定して、それ
ぞれを演算器18に入力1 して演算器18で(n ) b 、(rn 2
)aをを計算する。
That is, for example, a television camera 15. To explain the still images taken in , the number m of still images is calculated by counting the number of shutter openings of the television camera 151 using the adder 16, and the television camera number n is the value corresponding to the number of the television camera 151. Set with the setting device 17, input each to the computing unit 18, and the computing unit 18 calculates (n) b, (rn 2
) Compute a.

そして、この計算値すなわち座標Xyをファンクション
ジェネレータ19に入力する。
Then, this calculated value, ie, the coordinates Xy, is input to the function generator 19.

ファンクションジェネレータ19は前記走査信号発生器
10の信号に同期して、座標X、yに相当するビデオ信
号を出力する。
The function generator 19 outputs a video signal corresponding to the coordinates X and y in synchronization with the signal from the scanning signal generator 10.

この信号と走査信号発生器10に同期したテレビカメラ
151からの撮影画像のビデオ信号である前記増巾器1
1の出力信号を信号混合器20でミキシングして、走行
物体6の静止画像に走行物体6上の位置との対応を示す
x、yという座標点を重ね合せた第4図に示すような画
像を作成する。
The amplifier 1 which is a video signal of a photographed image from a television camera 151 synchronized with this signal and the scanning signal generator 10
1 is mixed by the signal mixer 20 to produce an image as shown in FIG. 4, in which x and y coordinate points indicating the correspondence with the position on the moving object 6 are superimposed on a still image of the moving object 6. Create.

そして、この作成した画像を前述したように画像記憶装
置13で記憶し、モニターテレビ14で再生する。
The created image is then stored in the image storage device 13 as described above and reproduced on the monitor television 14.

また接点21は、テレビカメラ151で撮影する1枚目
の画像を走行物体6の先端に合わすためのもので、各テ
レビカメラ151.152.153の視野の前方線f上
に設置された物体検出器22が走行物体6の先端を検出
した時ONして前記速度検出器7の検出信号のテレビカ
メラ15、のシャッタ一部への入力を開始することによ
ってシャッタの開閉動作を開始させ、物体検出器22に
よる走行物体6の先端の検出に同期してシャッターを開
放するとともに、物体検出器22が走行物体6の尾端を
検出した時OFFして速度検出器7の検出信号のテレビ
カメラ15□のシャッタ一部への入力を停止することに
よってシャッターの開閉動作を停止させ、シャッターを
閉成させる。
The contact point 21 is used to align the first image taken by the television camera 151 with the tip of the running object 6, and is used to detect an object installed on the front line f of the field of view of each television camera 151, 152, 153. When the detector 22 detects the tip of the running object 6, it is turned on and starts inputting the detection signal of the speed detector 7 to a part of the shutter of the television camera 15, thereby starting the opening/closing operation of the shutter and detecting the object. The shutter is opened in synchronization with the detection of the tip of the running object 6 by the detector 22, and when the object detector 22 detects the tail end of the running object 6, it is turned off and the television camera 15□ receives the detection signal of the speed detector 7. By stopping the input to a part of the shutter, the opening/closing operation of the shutter is stopped, and the shutter is closed.

以上、テレビカメラ151で撮影した静止画像を例にと
って説明したが、他のテレビカメラ15□ 、153で
撮影した静止画像についても同様にすればよい。
The above description has been made by taking as an example a still image photographed by the television camera 151, but the same may be applied to still images photographed by the other television cameras 15□ and 153.

このようにすることにより、各テレビカメラ15□ 、
15□ 、153で分解撮影された静止画像を目視また
は自動で検査する場合、その静止画像に対応する走行物
体6上の位置を判別することが可能となる。
By doing this, each television camera 15□,
15□, When inspecting the still image photographed in disassembly at 153 visually or automatically, it becomes possible to determine the position on the traveling object 6 corresponding to the still image.

次に上述した装置を用いて赤熱スラブの表面疵の検査を
実施した実施例について説明する。
Next, an example will be described in which surface flaws on a red-hot slab were inspected using the above-described apparatus.

分塊圧延面の表面温度600〜1200℃の赤熱スラブ
を検査対象とし、これが搬送ローラテーブル上を30〜
60 m/in i nで移送される途中を検査した。
The inspection target is a red-hot slab with a surface temperature of 600 to 1200℃ on the blooming surface.
The inspection was carried out during transportation at a speed of 60 m/in.

当初1mm以上の疵を観測することを目的として、テレ
ビカメラの視野の大きさを2501m><250 mv
t、画像のぶれを1mm以内として設計した。
Initially, the field of view of the television camera was set to 2501 m><250 mv for the purpose of observing flaws larger than 1 mm.
t, the image blur was designed to be within 1 mm.

このためメカニカルシャッターは巾0.5mm(lit
)のスリット1本を有する半径20mm(40mrrt
)の回転円板を用い、スラブの走行速度をスラブ移送用
テーブルローラに取付けた速度発電機で検出し、この検
出信号に比例して、スラブの走行速度が60m/min
の時に240OrPMで回転するように、電動機で速度
制御を行った。
For this reason, the mechanical shutter has a width of 0.5 mm (lit.
) radius 20mm (40mrrt
), the running speed of the slab is detected by a speed generator attached to the table roller for transferring slabs, and the running speed of the slab is adjusted to 60 m/min in proportion to this detection signal.
The speed was controlled by an electric motor so that it rotated at 240 OrPM when .

また、テレビカメラとしてカルニコン撮像管を使用し、
巾10100O迄のスラブを対象としたので、スラブの
走行方向と直角方向にテレビカメラを4台設置した。
In addition, a Carnicon image pickup tube is used as a television camera,
Since the target was a slab with a width of up to 10,100 mm, four television cameras were installed in a direction perpendicular to the running direction of the slab.

また、光源としてスラブの上方的3mの位置に250W
超高圧水銀灯を用いた投光装置12基を設置し、スラブ
表面照度を約110000LXとした。
In addition, a 250W light source was placed 3m above the slab.
Twelve lighting devices using ultra-high pressure mercury lamps were installed, and the illumination intensity on the slab surface was approximately 110,000 LX.

なお、光源は微小流に画形をつけるため搬送ローラテー
ブル上からはずれた位置におき、スラブ表面垂直軸に対
して照射開度30°で投写した。
The light source was placed at a position off the transport roller table in order to form an image on the microflow, and the light source was projected at an irradiation opening angle of 30° with respect to the axis perpendicular to the slab surface.

また、スラブの通過を検出するスラブ検出器としてHM
Dを使用した。
In addition, HM is used as a slab detector to detect the passage of slabs.
D was used.

この装置によりスラブの走行速度が30〜60m/mi
nで変化してもスラブの全表面を画像同士が重合・離散
することなしに非常に鮮明な静止画像に分解撮影するこ
とができ、その結果0.5朋以上の線状疵2割れ疵、ヘ
ゲ疵などが確認された。
With this device, the running speed of the slab is 30 to 60 m/mi.
It is possible to separate and photograph the entire surface of the slab into very clear still images even if the value changes by n, without the images overlapping or scattering. Scratches etc. were confirmed.

また、この装置で分解撮影されたスラブ表面の画像から
疵の有無、疵の程度を認識する方法として次の3通りを
試みた。
We also tried the following three methods to recognize the presence or absence of flaws and the extent of flaws from images of the slab surface taken in disassembly using this device.

■ 目視判別 ■ 自動判別 ■ 半目視判別(半自動判別) なお、■の自動判別では、疵を自動判別するため、画像
上では疵が暗い像となることを利用して、画像上の暗い
部分の面積を計数する方法を用いた。
■ Visual discrimination ■ Automatic discrimination ■ Semi-visual discrimination (semi-automatic discrimination) In addition, in the automatic discrimination described in ■, in order to automatically identify flaws, dark areas on the image are A method of counting area was used.

第5図はこの自動判別装置の構成を示すもので、装置は
変換部23、演算部24、判定部25からなり各部の機
能は次の通りである。
FIG. 5 shows the configuration of this automatic discrimination device, which is composed of a converting section 23, an arithmetic section 24, and a determining section 25, and the functions of each section are as follows.

1)変換部23 たとえば第6図aに示すように物体表面を走査し発生し
た物体表面の凹凸に比例する明暗のアナログ信号すなわ
ち撮像装置により撮像された物体表面のビデオ信号■S
を第6図すに示すようにパルス信号PSにより単位面積
毎に外部から設定するスライスレベルSLと比較し、明
るい場合は白、暗い場合は黒のデジタル信号DSに変換
する。
1) Conversion unit 23 For example, as shown in FIG. 6a, an analog signal of brightness and darkness proportional to the unevenness of the object surface generated by scanning the object surface, that is, a video signal S of the object surface imaged by an imaging device
As shown in FIG. 6, it is compared with the slice level SL set externally for each unit area using a pulse signal PS, and when it is bright, it is converted into a white digital signal, and when it is dark, it is converted into a black digital signal DS.

2)演算部24 変換部23から得られる白、黒のデジタル信号DSを物
体表面と同配置のメモリ装置(1・・・i+ i+1、
1−1−2・・・m番地)に第6図Cに示すように書き
込む。
2) Arithmetic unit 24 The white and black digital signals DS obtained from the conversion unit 23 are stored in a memory device (1...i+i+1,
1-1-2...m address) as shown in FIG. 6C.

そして、このデータより黒の部分の個数およびそれぞれ
の大きさを計算する。
Then, from this data, the number of black parts and their respective sizes are calculated.

3)判定部25 演算部24で得られた黒の部分の個数およびそれぞれの
大きさについて外部から設定する許容される疵の最大個
数MNおよび疵の大きさの最大値MSと比較し判定信号
JSを出す。
3) Judgment unit 25 compares the number of black parts and their respective sizes obtained by the calculation unit 24 with the maximum allowable number MN of flaws set from the outside and the maximum value MS of the size of flaws, and outputs a judgment signal JS. issue.

この自動判別装置に前述した装置により分解。This automatic discrimination device is disassembled by the device described above.

撮影した走行物体(赤熱スラブ)表面のビデオ信号を入
力することにより走行物体(赤熱スラブ)表面の検査を
自動的に行うことができる。
By inputting the photographed video signal of the surface of the moving object (red-hot slab), the surface of the moving object (red-hot slab) can be automatically inspected.

さて、前記3通りの方法でスラブ表面の検査を実施した
結果では■の目視判別は、画像枚数が多。
Now, according to the results of inspecting the slab surface using the three methods mentioned above, the number of images is too large for the visual judgment (■).

い(1枚のスラブで平均約160枚)ため検査者の負担
が大きく、また圧延ピッチが早い時は検査時間がネック
となる。
Because of the large number of slabs (approximately 160 slabs on average), the burden on the inspector is heavy, and when the rolling pitch is fast, the inspection time becomes a bottleneck.

■の自動判別は、撮影と同時に処理できるが、検査精度
が目視判別にくらべて悪い。
Automatic discrimination (2) can be processed at the same time as the image is taken, but the inspection accuracy is lower than that of visual discrimination.

そこで、目視と自動判別を組み合わせる。■の半目視判
別(半自動判別)方法を用いた。
Therefore, visual inspection and automatic discrimination are combined. The semi-visual discrimination (semi-automatic discrimination) method described in (2) was used.

これは第5図に示す自動判別装置の外部から設定する許
容される疵の最大個数MNおよび疵の大きさの最大値M
Sの設定をそれぞれ大・小の2段階にして、暗い像の個
数または面積合計がそれぞれの大設定を越えた画像は、
無条件に疵の手入れが必要であると自動判定し、小設定
を越えた画像のみをモニターで再生して、検査者が目視
で疵の手入れを必要とするかどうか判断するようにした
ちのである。
This is the maximum allowable number MN of flaws and the maximum value M of the size of flaws that are set from the outside of the automatic discrimination device shown in Figure 5.
For images where the S setting is set to two levels, large and small, and the number or total area of dark images exceeds each large setting,
It automatically determines that a flaw needs to be cleaned unconditionally, and only images that exceed a small setting are played back on the monitor, allowing the inspector to visually determine whether or not the flaw needs to be cleaned. .

そして、これにより検査者の負担も少く、しかも目視判
断と同程度の精度で疵の検査が行えた。
As a result, the burden on the inspector was reduced, and flaw inspection could be performed with the same accuracy as visual judgment.

以上の方法で疵の手入れが必要と判断された画像のスラ
ブ上の位置を表わす座標点X、yを、カード、テープ、
計算機などで記録して、次の疵取り工程へ送る。
The coordinate point X, y representing the position on the slab of the image determined to require flaw cleaning using the above method can be placed on a card, tape, or
Record it with a computer or other device and send it to the next flaw removal process.

疵取り工程では、この記憶されたx、y情報に基いて孔
ノズルの選択あるいはその他の適当な方法でスポットス
カーフを行う。
In the flaw removal process, spot scarfing is performed by selecting hole nozzles or by other suitable methods based on the stored x and y information.

こうして、走行中の赤熱スラブの全表面を、画像同士が
重合・離散することなしに鮮明な静止画像に分解撮影し
てこの静止画像からスラブの表面疵の有無、程度を自動
、半自動、または目視で識別し、また疵除去を必要とす
る静止画像に対応するスラブ表面位置を自動検出して、
これらを記憶し、この記憶情報により必要な部分のみス
ポットスカーフを行うことができ、ホットスカーフの過
不足による歩止まり減の解消やホットスカーフの原単位
の低減、コールドスカーフの不要などを行うことができ
た。
In this way, the entire surface of the moving red-hot slab is photographed separately into clear still images without overlapping or dispersing images, and from these still images the existence and extent of surface flaws on the slab can be determined automatically, semi-automatically, or visually. and automatically detect the slab surface position corresponding to the still image that requires flaw removal.
By storing these information, it is possible to perform spot scarfing only on the necessary areas using this memorized information, which can eliminate the reduction in yield due to excess or shortage of hot scarves, reduce the unit consumption of hot scarves, and eliminate the need for cold scarves. did it.

なお、この発明は赤熱スラブのみでなく、ホットストリ
ップミル、厚板ミル、形鋼ミル、棒線厚延機、製管圧延
機などで製造される熱間鋼材およびコールドミル、スキ
ンパスミル、酸洗、メツキラインなどで生産される冷間
鋼板などの表面疵検査に利用できる。
This invention applies not only to red-hot slabs, but also to hot steel products manufactured in hot strip mills, thick plate mills, section steel mills, bar and wire thickening mills, pipe rolling mills, cold mills, skin pass mills, pickling mills, etc. It can be used to inspect surface flaws on cold-worked steel sheets produced on the Metsuki line, etc.

これらの場合、それぞれの状況に応じて光源の有無およ
び種類、メカニカルシャッターの構造などを検討すれば
良い。
In these cases, the presence or absence and type of light source, the structure of the mechanical shutter, etc. may be considered depending on each situation.

以上のように、この発明によれば、テレビカメラ等の撮
像装置で走行する物体を走行状態のままその画像同士が
走行物体の走行速度が変化しても重合・離散することが
ないように複数個の静止画像に分解撮影することができ
るとともに、その分解撮影された静止画像に対応する走
行物体上の位置を自動的に認識することができ、高速で
走行する物体の表面検査を直接目視以上の精度でしかも
能率よく行うことができ、後に画像による間接目視も可
能な走行物体表面検査装置を提供することができるもの
である。
As described above, according to the present invention, a plurality of images of a moving object captured by an imaging device such as a television camera while the moving object is in a running state are not overlapped or separated even if the running speed of the moving object changes. In addition to being able to separate and photograph individual still images, it is also possible to automatically recognize the position on a moving object that corresponds to the separated still images, making it possible to inspect the surface of an object moving at high speed better than by direct visual inspection. Therefore, it is possible to provide a moving object surface inspection device that can inspect the surface of a moving object with high accuracy and efficiency, and later allows indirect visual inspection using images.

また、その走行物体の表面検査を自動的に高精度で能率
よく行うことができる走行物体表面検査装置を提供する
ことができるものである。
Furthermore, it is possible to provide a moving object surface inspection device that can automatically inspect the surface of the moving object with high accuracy and efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の1実施例の撮像部の構成を示す図、
第2図は同じく複数の撮像装置を設けた場合の概略構成
を示す図、第3図は同実施例の位置検出部の構成を示す
図、第4図は同実施例の画像の一例を示す図、第5図は
同実施例の自動判別装置の構成を示す図、第6図a、b
、Cは同実施例の自動判別装置の動作を説明するための
図である。 110101、メカニカルシャッタ、3・・・・・・テ
レビカメラ、4・・・・・・スリット、5・・・・・・
回転円板、6・・・・・・走行物体、7・・・・・・速
度検出器、8・・・・・・モータ制御回路、9・・・・
・・モータ、12・・・・・・タイミング検出器、13
・・・・・・記憶装置、14・・・・・・モニタテレビ
、151.15□ 、153・・・・・・メカニカルシ
ャッタ付テレビカメラ、16・・・・・・加算器、17
・・・・・・カメラNO設定器、18・・・・・・演算
器、19・・・・・・ファンクションジェネレータ、2
0・・・・・・信号混合器、22・・・・・・物体検出
器、23・・・・・・変換部、24・・・・・・演算部
、25・・・・・・判定部、MS・・・・・・ビデオ信
号、SL・・・・・・スライスレベル、DS・・・・・
・デジタル信号、MN・・・・・・疵許容最大個数設定
値、MS・・・・・・疵許容□最大大きさ設定値、JS
・・・・・・判定信号。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an imaging section according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration when a plurality of imaging devices are provided, FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the position detection section of the same embodiment, and FIG. 4 is an example of an image of the same embodiment. Figure 5 is a diagram showing the configuration of the automatic discrimination device of the same embodiment, Figure 6 a, b
, C are diagrams for explaining the operation of the automatic discrimination device of the same embodiment. 110101, mechanical shutter, 3...TV camera, 4...slit, 5...
Rotating disk, 6... Running object, 7... Speed detector, 8... Motor control circuit, 9...
...Motor, 12...Timing detector, 13
...Storage device, 14...Monitor television, 151.15□, 153...Television camera with mechanical shutter, 16...Adder, 17
... Camera NO setting device, 18 ... Arithmetic unit, 19 ... Function generator, 2
0... Signal mixer, 22... Object detector, 23... Conversion section, 24... Arithmetic section, 25... Judgment MS...video signal, SL...slice level, DS...
・Digital signal, MN...Maximum allowable flaw number setting value, MS...Maximum allowable flaw size setting value, JS
...Judgment signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 走行する被検査材の表面を所定周期で開閉するシャ
ッタと撮像装置とを組合せたシャッタ付撮像装置で静止
画像として撮像し、その静止画像を検査することによっ
て疵検用を行うものにおいて、1つあるいは被検査材の
巾方向にその撮像範囲が離散しないように配設した複数
のシャッタ付撮像装置と、被検査材の走行速度を検出す
る速度検出器と、この速度検出器の検出出力に応じて上
記シャッタ付撮像装置のシャッタの開閉周期を制御し、
その開閉周期を被検査材の走行速度に同期させるシャッ
タ制御装置と、前記撮像装置の撮像を走査する走査信号
発生器と、前記シャツタ開のタイミングを検出するタイ
ミング検出器と、このタイミング検出器の信号と前記走
査信号発生器の信号に応動して前記撮像装置の撮像を面
積一定なる静止画像で記憶し、所望に応じて該画像信号
を出力する記憶装置と、前記シャッタ付撮像装置の撮像
した被検査材の静止画像の撮像枚数を計数する計数回路
と、この計数回路の計数出力と前記シャック付撮像装置
の撮像位置からその撮像装置の撮像した静止画像に対応
する被検査材の位置を検出する位置検出装置とを具備し
たことを特徴とする走行物体表面検査装置。 2 走行する被検査材の表面を所定周期で開閉するシャ
ックと撮像装置とを組合せたシャッタ付撮像装置で静止
画像として撮像し、その静止画像を検査することによっ
て疵検用を行うものにおいて、1つあるいは被検査材の
巾方向にその撮像範囲が離散しないように配設した複数
のシャック付撮像装置と、被検査材の走行速度を検出す
る速度検出1器と、この速度検出器の検出出力に応じて
上記シャッタ付撮像装置のシャッタの開閉周期を制御し
その開閉周期を被検査材の走行速度に同期させるシャッ
タ制御装置と、前記撮像装置の撮像を走査する走査信号
発生器と、前記シャツタ開のタイミングを検出するタイ
ミング検出器と、このタイミング検出器の信号と前記走
査信号発生器の信号に応動して前記撮像装置の撮像を面
積一定なる静止画像で記憶し、所望に応じて該画像信号
を出力する記憶装置と、前記シャッタ付撮像装置の撮像
した被検査材の静止画像の撮像枚数を計数する計数1回
路と、この計数回路の計数出力と前記シャッタ付撮像装
置の撮像位置とからその撮像装置の撮像した静止画像に
対応する被検査材の位置を検出する位置検出装置と、前
記シャッタ付撮像装置からの撮像信号を明暗に応じたデ
ィジタル信号に変換;する変換装置と、この変換装置の
出力するディジタル信号の暗部に対応する信号の個数お
よびその撮像画面上での位置関係とからその撮像画面内
での暗部の個数と大きさとを計数する演算装置と、この
演算装置の演算出力と予め設定した設定値とを比較して
此の有無を判定する判定装置とを具備してなる走行物体
表面検査装置。
[Claims] 1. The surface of a moving inspected material is captured as a still image by a shutter-equipped imaging device that combines an imaging device with a shutter that opens and closes at a predetermined period, and the still image is inspected for defect inspection. In a device that performs inspection, one or a plurality of imaging devices with shutters are arranged so that the imaging range is not dispersed in the width direction of the inspected material, a speed detector that detects the traveling speed of the inspected material, and this speed. controlling the opening/closing cycle of the shutter of the shutter-equipped imaging device according to the detection output of the detector;
a shutter control device that synchronizes the opening/closing period with the traveling speed of the material to be inspected; a scanning signal generator that scans the image captured by the imaging device; a timing detector that detects the timing of opening the shutter; a storage device for storing an image captured by the imaging device as a still image having a constant area in response to a signal and a signal from the scanning signal generator, and outputting the image signal as desired; A counting circuit that counts the number of captured still images of the material to be inspected, and a position of the material to be inspected corresponding to the still image captured by the imaging device is detected from the counting output of this counting circuit and the imaging position of the imaging device with a shack. What is claimed is: 1. A moving object surface inspection device comprising a position detection device. 2 In the case where the surface of the moving inspected material is imaged as a still image by a shutter-equipped imaging device that combines an imaging device with a shack that opens and closes at a predetermined period, and the defect inspection is performed by inspecting the still image, 1 or a plurality of imaging devices with shacks arranged so that the imaging range is not dispersed in the width direction of the material to be inspected, one speed detector for detecting the traveling speed of the material to be inspected, and the detection output of this speed detector. a shutter control device that controls the opening/closing period of the shutter of the shutter-equipped imaging device according to the shutter speed and synchronizes the opening/closing period with the traveling speed of the inspected material; a scanning signal generator that scans the image taken by the imaging device; A timing detector detects the opening timing, and in response to the signal of this timing detector and the signal of the scanning signal generator, the image captured by the imaging device is stored as a still image with a constant area, and the image is stored as desired. A storage device that outputs a signal, a counting circuit that counts the number of still images of the inspected material taken by the shutter-equipped imaging device, and a counting output of this counting circuit and an imaging position of the shutter-equipped imaging device. a position detection device that detects the position of the inspected material corresponding to a still image captured by the imaging device; a conversion device that converts an imaging signal from the shutter-equipped imaging device into a digital signal according to brightness; An arithmetic device that counts the number and size of dark areas in an image capture screen based on the number of signals corresponding to dark areas of a digital signal output by the device and their positional relationship on the image capture screen, and an arithmetic output of this arithmetic device. A traveling object surface inspection device comprising: a determination device that compares a predetermined value with a preset value to determine the presence or absence of this condition.
JP52001324A 1977-01-10 1977-01-10 Running object surface inspection device Expired JPS5816465B2 (en)

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JPS63203966A (en) * 1987-02-18 1988-08-23 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp Dustproof device for sliding rod

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE102015105920A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Cylinder head assembly

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