JPS5952776B2 - 探傷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は撮像装置を用いて熱鋼材の表面を撮影する探
傷装置に係り、特に撮像装置の水平走査方向での疵検出
を行なう探傷装置に関する。

製鉄プラントにおいて、分塊圧延あるいは連続鋳造工程
での疵検出は、一般に熱間状態の鋼材（以下熱鋼材とい
う）を一旦常温状態にまで冷却し、冷却された状態で明
視することにより行なわ’れでいる。このため、疵検出
工程の経過後は再び鋼材を加熱する必要があり、鋼材コ
ストの低廉化を阻む要因の１つとなつている。

この点を解決するためには、熱間状態において疵検出を
行ない得ればよいのであるが、これを単に撮像装置を用
いて熱鋼材の表面を撮影し、その複合映像信号から直接
疵信号を抽出するという自動化装置では、十分な確度を
もつて疵判別を行ない得ない。

即ち、熱鋼材表面を撮影すると撮像装置からの映像信号
は鋼材表面の輝度に応じた振幅を有する波形となり疵部
分は一般に疵のない部分より輝度が高いため振巾は疵の
ない部分に比し大きい傾向にある。しかしながら、映像
信号中に多く含まれる不起則性雑音と疵信号成分とを、
その振巾レベルのみで識別することは困難なことが多い
。又、疵部分の振巾が疵のない部分の振巾に比して大き
い傾向にあつても、その疵部分の振巾レベルが映像信号
全体から見れば小さくなつたり、あるいは輝度により映
像信号全体の直流レベルがノ変動する場合がある。この
ため撮像装置からの映像信号をそのままとらえて振幅レ
ベルを比較することによつて疵信号成分を識別すること
はきわめて困難なことが多い。この発明はこのような事
情に鑑みてなされたも３ので、その目的とするところは
鋼材の疵検出を撮像装置を使用して熱間状態で泊動的に
かつ確実に行なうことができ、しかも疵検出を実時間で
行なうことができる探傷装置を提供することにある。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。第
１図は製鉄プラントの熱間状態における熱鋼材の搬送状
況を示すもので、熱鋼材１はロールを複数並べてなる搬
送路２上を図中実線の矢印で示す方向へ次の工程へと搬
送される。

そしてこの搬送路２の上方には本発明の実施例装置とし
ての探傷装置３が設けられている。この装置３は第２図
に示すように構成されている。すなわち先ず熱鋼材１の
表面上を撮像する撮像装置４が設けられ、その撮像装置
４から得られる複合映像信号Ｓはバツフア増幅器５で電
力増幅され、その増幅された複合映像信号は同期分離回
路６へ供給される。この同期分離回路６は複合映像信号
Ｓから水平および垂直同期信号を分離するもので、得ら
れた各同期信号はタイミング信号発生回路７へ供給され
る。このタイミング信号発生回路７はクロツクパルス発
振器８からのクロツクパルスＰと前記同期分離回路６か
らの各同期信号号により後述する各信号処理回路の同期
を決めるタイミング信号を発生するものである。また、
前記バツフア増幅器５で増幅された複合映像信号はＡ／
Ｄ変換回路９に供給される。このＡ／Ｄ変換回路９は前
記タイミング信号発生回路７から発生されるタイミング
信号、つまり水平同期信号と同期したサンプリング信号
により、入力される映像信号に対し、その各水平走査期
間中の映像信号を一定の時間間隔でｍ等分にサンプリン
グし、その各サンプリング点毎の映像信号をＡ／Ｄ変換
するようにしている。前記Ａ／Ｄ変換回路９によつてサ
ンプリングされた各点の出力値は加算器１０を介して記
憶装置１１に格納される。この加算器１０と記憶装置１
１との組合わせ装置は前記Ａ／Ｄ変換回路９から得られ
る各水平走査期間中における映像信号の同一サンプリン
グ点の出力値を加算器１０で前回までの累計値を記憶装
置１１から各サンプリング点毎に読み出して加算し、そ
の加算した累計値を記憶装置１１の各サンプリング点毎
に順番に割り当てられた番地に再び格納するようにして
いる。記憶装置１１の内容は、サンプリング開始以前に
おいてはすべてゼロにしておく。そしてこの累計加算操
作は１画面中の水平走査信号のｎ本にわたつて行なわれ
るようになつている。ここで、ｎは１画面中に含まれる
水平走査線の数以内の数とする。前記記憶装置１１に格
納されている各サンプリング点の累計出力値は走査器１
２によつて各サンプリング点の順番に従つて読み出され
勾配算出回路１３に供給される。この勾配算出回路１３
は各出力値間の勾配を算出するもので、たとえば勾配値
をΔＤとしてΔＤ＝Ｄ（１＋ｎ）−Ｄ（１） 但し （１＝１，２，・・・ｍ） （ｎ＝１，２，・・・ ） の演算を行なうようにしている。

なお、上式においてＤ（１）はサンプリング点１におけ
る記憶装置１１内に格納された累計出力値であり、ｍは
１水平走査期間におけるサンプリング点数である。そし
て前記勾配算出回路１３から得られる勾配値出力を比較
回路１４に入力させ、その比較回路１４で予め設定され
た基準値ａと比較するようにしている。前記比較回路１
４は勾配値が基準値ａを越えているときには疵検出信号
として論理゜“１゛の信号を出力し、勾配値が基準値ａ
以下のときには疵無しとして論理“Ｏ゛の信号を出力す
るようにしている。このような構成の本発明実施例装置
において撮像装置４が熱鋼材１を撮影し、その熱鋼材１
の表面に疵があると、撮像装置４からは第３図のａに示
すように疵信号成分Ｓを含んだ複合映像信号Ｓが出力さ
れる。

しかしてタイミング信号発生回路７からは第３図のｂに
示す水平同期信号と同期した第３図のＣに示すようなサ
ンプリング信号が発生する。しかしてＡ／Ｄ変換回路９
からはタイミング信号発生回路７から発生したサンプリ
ング信号にしたがつてサンプリングされた複合映像信号
のデイジタル信号が出力され加算器１０を介して記憶装
置１１に供給される。この記憶装置１１においてはＡ／
Ｄ変換回路９から得られる各水平走査期間中における映
像信号の同一サンプリング点の累計出力値が各サンプリ
ング点毎に順番に割り当てられた番地に格納される。し
たがつて記憶装置１１に格納された各サンプリング点の
累計出力値は、疵信号成分が含まれていれば疵信号は複
数の水平走査期間中における映像信号の略同一位置に発
生するから疵信号成分のあるサンプリング点の出力値が
疵信号成分のないサンプリング点の出力値に比べてかな
り大きくなる。一方、不規則性雑音は各水平走査期間中
における映像信号毎に発生位置が異なるから各映像信号
すべてにわたつて累計されても大きなレベルになること
はない。したがつて記憶装置１１に格納された各サンプ
リング点の累計出力値は、第３図のｄに示すように不規
則性雑音が発生しても、疵信号成分を含むサンプリング
点の累計出力値ｘは他の疵のない部分のサンプリング点
の累計出力値Ｙに比べてかなり大きくなる。すなわち不
規則性雑音が除去され疵信号成分のみが取り出されるこ
とになる。そして、記憶装置］１に格納された各サンプ
リング点の累計出力値は走査器１２によつて各サンプリ
ング点毎に順番に読み出され、勾配算出回路１３で前後
する各サンプリング点間の累計出力値の勾配が算出され
る。この算出された勾配値は比較回路１４で基準値と比
較され基準値ａを越えていれば論理“１゛の信号が送出
され基準値ａ以下であれば論理“０゛の信号が送出され
る。したがつて熱鋼材１の表面上にある疵は確実に検出
できる。

しかもＡ／Ｄ変換回路９を使用して水平走査期間中にお
ける映像信号を複数点にわたつてサンプリングしデイジ
タル信号に変換処理しているので、疵検出を実時間で行
なうことができ一疵検出を迅速かつ無駄なく行なうこと
ができる。また、サンプリング点を等時間間隔で設定し
ているので、サンプリング点の順位によつて熱鋼材］の
表面上における水平走査線方向の疵位置を容易に見つけ
出すことがで゛きる。したがつて、たとえば疵除去装置
を設け、その疵除去装置に疵位置信号を供給して疵除去
を自動的に行なわせることも可能となる。以上詳述した
ようにこの発明によれば鋼材の表面の疵検出を撮像装置
を使用して熱間状態で旧動的にかつ確実に行なうことが
でき、しかも疵検出を実時間で行なうことができて疵検
出を迅速かつ無駄なく行なうことができる探傷装置を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図は製鉄プラ
ントの熱間状態における熱鋼材の搬送状況を示す図、第
２図は回路構成を示すプロツク図、第３図は各部の波形
図である。 ４・・・撮像装置、６・・・同期分離回路、７・・・タ
イミング信号発生回路、９・・・Ａ／Ｄ変換回路、１０
・・・加算器、１］・・・記憶装置、１３・・・勾配算
出回路、１４・・・比較回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱鋼材を撮影して得られる複数の複合映像信号を実
   時間で複数点にわたつてサンプリングし、Ａ／Ｄ変換し
   て、これによつて得られた各水平走査期間中における複
   数の映像信号の同一サンプリング点の出力値を累計加算
   して記憶する手段と、この手段によつて記憶されている
   各サンプリング点の出力値を順次読み出し、各出力値間
   の勾配を算出する手段と、この手段によつて算出された
   勾配値から疵の有無とその位置を判別する手段とを具備
   したことを特徴とする探傷装置。