JPS6024406A - 表面凹凸解析装置 - Google Patents
表面凹凸解析装置Info
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- JPS6024406A JPS6024406A JP13217283A JP13217283A JPS6024406A JP S6024406 A JPS6024406 A JP S6024406A JP 13217283 A JP13217283 A JP 13217283A JP 13217283 A JP13217283 A JP 13217283A JP S6024406 A JPS6024406 A JP S6024406A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、表面凹凸解析装置に係り、特に、金属の腐食
試験片の表面ｗＡ良状態の測定・解析の際に用いるのに
好適な、表面凹凸解析装置に関する。
試験片の表面ｗＡ良状態の測定・解析の際に用いるのに
好適な、表面凹凸解析装置に関する。
従来、腐食試験結果の解析・評価方法としては、試験片
の外観を比較・観察するか、試験片の腐食による減量を
測定するかが主な方法であった。しかしながら、このよ
うな方法は、腐食片全体のマクロ的な評価はできても、
局部的に限定した評価や、腐食の形状等の評価について
は困難な面が残る。しかるに例えば、試験片全体から一
様に腐食・溶出が行われるのではなく、局部的に孔食が
発生するような場合、上記腐食減量測定のような全体的
ｖＡ察ではなく、どの部分にどの程度の孔食が発生して
いるかを知る必要があり、又その際に孔食の形態の把握
・定量化が必要となることもある。
の外観を比較・観察するか、試験片の腐食による減量を
測定するかが主な方法であった。しかしながら、このよ
うな方法は、腐食片全体のマクロ的な評価はできても、
局部的に限定した評価や、腐食の形状等の評価について
は困難な面が残る。しかるに例えば、試験片全体から一
様に腐食・溶出が行われるのではなく、局部的に孔食が
発生するような場合、上記腐食減量測定のような全体的
ｖＡ察ではなく、どの部分にどの程度の孔食が発生して
いるかを知る必要があり、又その際に孔食の形態の把握
・定量化が必要となることもある。
従来のこのような測定は、人力に頼るしかなく、測定者
が経験に基づいて試験片から直接測定するか、写真に撮
影して測定していた。
が経験に基づいて試験片から直接測定するか、写真に撮
影して測定していた。
一方今日急速に発達してきたものに、画像解析装置を利
用するものもあるが、それらは、白黒の２値画像しか扱
えないので、試験片表面ど孔食部分等をはっきりと区別
することが困難であり、信頼性の確保）ためには、測定
者が孔食部分をトレースして、その結果を解析装置にか
けるという２―作業を行う必要があった。
用するものもあるが、それらは、白黒の２値画像しか扱
えないので、試験片表面ど孔食部分等をはっきりと区別
することが困難であり、信頼性の確保）ためには、測定
者が孔食部分をトレースして、その結果を解析装置にか
けるという２―作業を行う必要があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、金属試験片の腐食度解析のような、表面凹
凸解析を、効率よくしかも正確に行うことのできる表面
凹凸解析装置を提供することをその目的としている。
のであって、金属試験片の腐食度解析のような、表面凹
凸解析を、効率よくしかも正確に行うことのできる表面
凹凸解析装置を提供することをその目的としている。
本発明は、表面凹凸解析装置において、被解析試料に対
して斜め方向から光を照射可能な照明装置と、 該照射によって生ずる被解析試料の表面凹凸の明暗をＩ
徴する撮像機と、 該撮像機での画像の明暗を、各画素単位に法制レベルで
数値化したマトリックスに変換するアナログ／デジタル
変換器と、 該マトリックス情報から、前記照射方向に応じて予め記
憶させた検出対象となる表面凹凸に対応する明暗のパタ
ーンを抽出し、該表面凹凸の大きさ、深さ、位置等を解
析するデジタル画像処理装置と、 を備えることとして上記目的を達成したものである。
して斜め方向から光を照射可能な照明装置と、 該照射によって生ずる被解析試料の表面凹凸の明暗をＩ
徴する撮像機と、 該撮像機での画像の明暗を、各画素単位に法制レベルで
数値化したマトリックスに変換するアナログ／デジタル
変換器と、 該マトリックス情報から、前記照射方向に応じて予め記
憶させた検出対象となる表面凹凸に対応する明暗のパタ
ーンを抽出し、該表面凹凸の大きさ、深さ、位置等を解
析するデジタル画像処理装置と、 を備えることとして上記目的を達成したものである。
本発明は、被解析試料の表面に、斜め方向から光を照射
した場合、その表面凹凸、例えば、孔食部分に、照明方
向によっである決った明部と暗部ができることに着目し
、この変化を、１ＩｉＩ淡画像を処理可能なデジタル解
析装置で処理した後、パターン認識によって表面凹凸を
識別し、孔食部分等を抽出定量化するものである。本発
明によれば、トレースの必要なく被解析試料を直接使用
して短時間にその表面凹凸の定量化が可能であり、必要
ならば測定の自動化も可能である。
した場合、その表面凹凸、例えば、孔食部分に、照明方
向によっである決った明部と暗部ができることに着目し
、この変化を、１ＩｉＩ淡画像を処理可能なデジタル解
析装置で処理した後、パターン認識によって表面凹凸を
識別し、孔食部分等を抽出定量化するものである。本発
明によれば、トレースの必要なく被解析試料を直接使用
して短時間にその表面凹凸の定量化が可能であり、必要
ならば測定の自動化も可能である。
以下図面に間づいて本発明の一実施例を詳細に説明する
。
。
この装置は、第１図に示す如く、被解析試料１０に対し
て斜め方向Ｘから光１２を照射可能な照明装置１４と、 該照射によって生ずる被解析試ｆ！！１１０の表面凹部
１６の明暗をｍ徴するｍ像様１８と、該撮像機１８での
画像の明暗を、各画素単位に法制レベルで数値化したマ
トリックスに変換するアナログ／デジタル変換器２０と
、 該マトリックス情報から、前記照射方向Ｘに応じて予め
記憶させた、検出対象となる表面凹部１６に対応する明
暗のパターンを抽出し、該表面凹部１６の大きさ、深さ
、位置等を解析するデジタル画像処理装置２２と、から
主に構成される。
て斜め方向Ｘから光１２を照射可能な照明装置１４と、 該照射によって生ずる被解析試ｆ！！１１０の表面凹部
１６の明暗をｍ徴するｍ像様１８と、該撮像機１８での
画像の明暗を、各画素単位に法制レベルで数値化したマ
トリックスに変換するアナログ／デジタル変換器２０と
、 該マトリックス情報から、前記照射方向Ｘに応じて予め
記憶させた、検出対象となる表面凹部１６に対応する明
暗のパターンを抽出し、該表面凹部１６の大きさ、深さ
、位置等を解析するデジタル画像処理装置２２と、から
主に構成される。
上記照明１１１４は、第２図に示す如く、その照射方向
×１即ち、被解析試料１０に対する照射角度θが、自在
に変えられるようになっている。
×１即ち、被解析試料１０に対する照射角度θが、自在
に変えられるようになっている。
上記撮像機１８は、図示せぬ顕微鏡にて適宜に拡大され
た被解析試料１０の解析対象部を、２次元的に撮像する
もので、ＩＴＶ（工業用テレビジョンカメラ）等が採用
できる。
た被解析試料１０の解析対象部を、２次元的に撮像する
もので、ＩＴＶ（工業用テレビジョンカメラ）等が採用
できる。
上記アナログ／デジタル変換器２０は、撮像機１８にて
写し出された検出対象となる表面凹部１６の明暗を、法
制レベルでアナログ／デジタル変換する。ここで「法制
レベル」とは、各画素での黒から白へ至る灰色の明るさ
を小段階毎に数値に置き変え絶対値化したもので、具体
的には黒から白までを、用途に応じ、例えば６４階調或
いは２５６階調程度に等分するとよい。即ち１ｌｌｉ［
１１８にて写し出されたＷｉ像情報を、単に明暗のスレ
ッシュホールドを設定し、２値化処理すると、第７図に
後述する如く表面凹凸が明瞭に現れないという不都合が
生ずる。本発明では、こうした不都合を防止するために
、法制レベルでアナログ／デジタル変換し、各画素での
明るさを数値化したマトリックスに変換するものである
。
写し出された検出対象となる表面凹部１６の明暗を、法
制レベルでアナログ／デジタル変換する。ここで「法制
レベル」とは、各画素での黒から白へ至る灰色の明るさ
を小段階毎に数値に置き変え絶対値化したもので、具体
的には黒から白までを、用途に応じ、例えば６４階調或
いは２５６階調程度に等分するとよい。即ち１ｌｌｉ［
１１８にて写し出されたＷｉ像情報を、単に明暗のスレ
ッシュホールドを設定し、２値化処理すると、第７図に
後述する如く表面凹凸が明瞭に現れないという不都合が
生ずる。本発明では、こうした不都合を防止するために
、法制レベルでアナログ／デジタル変換し、各画素での
明るさを数値化したマトリックスに変換するものである
。
上記デジタル画像処理装置２２は、こうして法制レベル
でアナログ／デジタル変換されたマトリックス情帽を処
理解析し、表面凹部１６の大きさ、深さ、位置等を解析
・出力する。即ち、第３図に示すように、光１２の照射
方向Ｘに対して検出対象となる表面四部１６の部分には
、明暗ができるが、それは図に示すように、核表面四部
１６の形状に特徴づけられた特定のパターン変化となっ
て現れる。このパターンは、被解析試料１０の用途・性
質等により何種類かに分類することができ、あとはその
魯似形として処理することができる。
でアナログ／デジタル変換されたマトリックス情帽を処
理解析し、表面凹部１６の大きさ、深さ、位置等を解析
・出力する。即ち、第３図に示すように、光１２の照射
方向Ｘに対して検出対象となる表面四部１６の部分には
、明暗ができるが、それは図に示すように、核表面四部
１６の形状に特徴づけられた特定のパターン変化となっ
て現れる。このパターンは、被解析試料１０の用途・性
質等により何種類かに分類することができ、あとはその
魯似形として処理することができる。
従ってデジタル画像処理装置２２に、前記照射方向Ｘに
応じて分類可能な、検出対象となる表面凹部１６に対応
する明暗のパターンを予め記憶させて置けば、アナログ
／デジタル変換器２０からのマトリックス情報から、該
パターンを抽出し、表面凹部１６の状態、例えば大きさ
、深さ、位置等を解析することができる。なお、第１図
に於いて、２４は画像出力装置、２６は入出力の端末で
ある。
応じて分類可能な、検出対象となる表面凹部１６に対応
する明暗のパターンを予め記憶させて置けば、アナログ
／デジタル変換器２０からのマトリックス情報から、該
パターンを抽出し、表面凹部１６の状態、例えば大きさ
、深さ、位置等を解析することができる。なお、第１図
に於いて、２４は画像出力装置、２６は入出力の端末で
ある。
なお、実際の解析に当っては、この走査を、照射方向Ｘ
の角度θを変えないで試料のまわり数方向く例えば直角
に４方向）に亘って繰返せば、それだけＳ／Ｎ比の向上
が図れる。又、照射方向Ｘの角度θを変えて同様な走査
を繰返すことにすれば、より一舖のＳ／Ｎ比の向上を図
ることができるのはいうまでもない。
の角度θを変えないで試料のまわり数方向く例えば直角
に４方向）に亘って繰返せば、それだけＳ／Ｎ比の向上
が図れる。又、照射方向Ｘの角度θを変えて同様な走査
を繰返すことにすれば、より一舖のＳ／Ｎ比の向上を図
ることができるのはいうまでもない。
なお、本発明装置を、金属の腐食孔の測定解析用として
用いる場合には、この実施例の如く、主に表面凹部１６
を中心としたパターンの明暗を記憶をさせておくと良好
であるが、用途によっては、凸部を中心としたバタ、−
ンの明暗の記憶、或いは、その組み合わせの記憶をさせ
ておくとよい場合がある。更に照射方向Ｘについては、
この実施例の如く斜め上方からとせず、被解析試料１０
の透明痩、屈折率によっては、斜め下方から照射した方
がよい場合がある。
用いる場合には、この実施例の如く、主に表面凹部１６
を中心としたパターンの明暗を記憶をさせておくと良好
であるが、用途によっては、凸部を中心としたバタ、−
ンの明暗の記憶、或いは、その組み合わせの記憶をさせ
ておくとよい場合がある。更に照射方向Ｘについては、
この実施例の如く斜め上方からとせず、被解析試料１０
の透明痩、屈折率によっては、斜め下方から照射した方
がよい場合がある。
第４図乃至第７図に本発明装置を用いた実験例を示す。
第４図は、オーステナイト系ステンレス鋼を、１０％・
Ｆｅ ｃｌ ａ ・ＯＨ２０＋ ０．０５ ％Ｎ・ＨＣ
Ｉ溶液中に２４時間浸漬した後の被解析試料の腐食状態
を示し、これを、本発明装置により抽出した結果が第５
図である。第６図は、第４図と第５図の合成である。こ
の第６図により、本発明の装置によれば、抽出の洩れが
ないのは勿論のこと、その形状、大きさ、位置までもが
正確に解析されていることが確認できる。尚、第７図は
、前に説明した２値化画像処理にて抽出した結果を示し
ている。この第７図と第５図との比較からも明らかなよ
うに、２値化画像処理した場合に比し、本発明装置は極
めて正確に表面凹凸の抽出が可能であることがＩＮ１＆
’！！できる。
Ｆｅ ｃｌ ａ ・ＯＨ２０＋ ０．０５ ％Ｎ・ＨＣ
Ｉ溶液中に２４時間浸漬した後の被解析試料の腐食状態
を示し、これを、本発明装置により抽出した結果が第５
図である。第６図は、第４図と第５図の合成である。こ
の第６図により、本発明の装置によれば、抽出の洩れが
ないのは勿論のこと、その形状、大きさ、位置までもが
正確に解析されていることが確認できる。尚、第７図は
、前に説明した２値化画像処理にて抽出した結果を示し
ている。この第７図と第５図との比較からも明らかなよ
うに、２値化画像処理した場合に比し、本発明装置は極
めて正確に表面凹凸の抽出が可能であることがＩＮ１＆
’！！できる。
以上説明してきたように、本発明によれｌｆ、金属試験
片の腐食度解析のような表面凹凸解析を、効率よくしか
も正確に行うことができるという効果が得られる。そし
て本発明はこの解析をデジタル処理で行うため、抽出結
果から個々の表面凹凸の面積や深さ、或いはその位置分
布等を解析・定鏝化することが極めて容易であり、更に
その自動化も容易であるという効果も得られる。
片の腐食度解析のような表面凹凸解析を、効率よくしか
も正確に行うことができるという効果が得られる。そし
て本発明はこの解析をデジタル処理で行うため、抽出結
果から個々の表面凹凸の面積や深さ、或いはその位置分
布等を解析・定鏝化することが極めて容易であり、更に
その自動化も容易であるという効果も得られる。
第１図は、本発明の一実施例を示す、一部に装置の概略
正−面図を含むブロック線図、第２図は、前記実施例に
おげ−る照射装置の照射方向を説明するための正面図、 第３図は、同じく表面凹部のパターンの一例を示す説明
図、 第４図乃至第７図は、金属組織を示す写真で、第４図は
その腐食状態を示すもの、 第５図は、本発明装置（法制レベル処理）による抽出結
果を示すもの、 第６図は、第４図と゛第５図を合成したもの、第７図は
２値化画録処理による抽出結果を第５図ｉ比較して示す
ものである。 １０・・・被解析試料、 １４・・・照明装置、 １６・・・表面凹部、 １８・・・ｍ像様、 ２０・・・アナログ／デジタル変換器、２２・・・デジ
タル画像処理装置、 Ｘ・・・斜め方向（照射方向）。 代理人 ＾ 矢 論 （ほか１名） 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
正−面図を含むブロック線図、第２図は、前記実施例に
おげ−る照射装置の照射方向を説明するための正面図、 第３図は、同じく表面凹部のパターンの一例を示す説明
図、 第４図乃至第７図は、金属組織を示す写真で、第４図は
その腐食状態を示すもの、 第５図は、本発明装置（法制レベル処理）による抽出結
果を示すもの、 第６図は、第４図と゛第５図を合成したもの、第７図は
２値化画録処理による抽出結果を第５図ｉ比較して示す
ものである。 １０・・・被解析試料、 １４・・・照明装置、 １６・・・表面凹部、 １８・・・ｍ像様、 ２０・・・アナログ／デジタル変換器、２２・・・デジ
タル画像処理装置、 Ｘ・・・斜め方向（照射方向）。 代理人 ＾ 矢 論 （ほか１名） 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- （１）被解析試料に対して斜め方向から光を照射可能な
照明装置と、 該照射によって生ずる被解析試料の表面凹凸の明暗をｍ
像するｍ像様と、 該撮像機での画像の明暗を、各画素単位に灰調レベルで
数値化したマトリックスに変換するアナログ／デジタル
変換器と、 該マトリックス情報から、前記照射方向に応じて予め記
憶させた、検出対象となる表面凹凸に対応する明暗のパ
ターンを抽出し、該表面凹凸の大きさ、深さ、位置等を
解析するデジタル画像処理装置と、 を備えたことを特徴とする表面凹凸解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13217283A JPS6024406A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 表面凹凸解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13217283A JPS6024406A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 表面凹凸解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6024406A true JPS6024406A (ja) | 1985-02-07 |
Family
ID=15075051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13217283A Pending JPS6024406A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 表面凹凸解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024406A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62110138A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Nissan Motor Co Ltd | 表面欠陥検査装置のデ−タ出力方法 |
| JPS63218847A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-12 | Nok Corp | 表面欠陥検査方法 |
| US5974160A (en) * | 1993-10-26 | 1999-10-26 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Measuring method and apparatus of gloss irregularity and printing unevenness |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5249856A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Display device for surface of steel |
| JPS5263753A (en) * | 1975-11-20 | 1977-05-26 | Bendix Corp | Apparatus for discriminating surface characteristic of object |
| JPS54150163A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-26 | Nippon Kokan Tsugite Kk | Automatic tester for screw member |
| JPS5775379A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-11 | Fujitsu Ltd | Quantizing circuit |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP13217283A patent/JPS6024406A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| US5974160A (en) * | 1993-10-26 | 1999-10-26 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Measuring method and apparatus of gloss irregularity and printing unevenness |
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