JPS6029894B2 - 表面検査範囲設定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、撮像装置により被検査体表面を撮像し、その
ビデオ信号により被検査体の表面状態を検査する表面検
査装置の検査範囲設定方法に関する。

圧延鋼板などの被検査体の表面欠陥を検出する表面検査
装置を本出願人は開発し、特願昭５１−８７０１７号（
特公昭５５一４１０７７号）、特願昭５１一８６３８７
号（特公昭５７−３５７８８号）等として出願した。

この表面検査装置の詳細は既出願の明細書に詳記されて
いるが、その概要を述べると次の如くである。即ち第１
図で１は高解像度テレビカメラであり、ストロボ６が高
速移動中の被検査体、本例では圧延中の鋼板５を照射す
るとき、該鋼板を静止像として撮像する。２は変化点信
号出力回路、３は検査範囲設定信号出力回路、４はアン
ドゲート、７は癖信号出力回路であり、これらがカメラ
１からのビデオ信号Ｓｇを信号処理して癖検出を行なう
。

テレビカメラーからのビデオ信号Ｓｇは第２図Ｓｇに示
す如く、水平同期信号Ｓ如と、被検査体表面のビデオ信
号Ｓ，と、その周囲のビデオ信号Ｓ２と、場合により含
まれる癖信号Ｎからなる。求めるのは混信号Ｎであるか
ら、先ず回路２で信号Ｓｇを微分し、次いで全波整流し
て第２図ｂに示す変化点信号ｂを得る。この信号には同
期信号Ｓ肌、被検査体のエッジを示す信号Ｓ３、癖信号
Ｎなど、ビデオ信号の急激な振中変化をする点すべてを
示す信号が含まれる。そこで癖信号を他の信号から識別
するため、回路３でビデオ信号Ｓｇからエッジ信号を取
出し、左、右両側のエッジ信号間の間隔よりやや狭い第
２図ｃに示すパルス中Ｔの検査範囲設定信号ｃを作り、
これをアンドゲート４に加える。回路２の出力信号ｂを
このゲート４に通せ‘よ、該ゲートからは第２図ＮＩこ
示す如く癖検出信号Ｎを得ることができる。勿論鋼板表
面のビデオ信号は種々の原因により微細な変化をしてお
り、従って変化点信号出力回路２の出力信号にも図示し
ないが多数の微小なパルスが含まれる。従って混信号の
みを出力するにはシュミット回路などの関別手段からな
る庇信号出力回路７を用い、あるスレショルドレベルＴ
Ｈ以上のものとして舵信号Ｎを得る。検査範囲設定に必
要なエッジ検出は第２図Ｓｇに示した如く、被検査体表
面部ではその周囲よりビデオ信号のレベルが顕著に異な
り、これは癖によるレベル変化より大であるという点を
利用して行なうことができ、中Ｗより狭い期間Ｔは中検
出（エッジ検出）信号および画像信号を若干遅らせる等
の信号処理により求めることができる。

第３図はその回路を示し、３ａは分配器、３・ｂ，３ｃ
は同じ遅延時間７を待つ遅延回路、３ｄは差動増幅器、
３ｅはシュミット回路、３ｆはフリップフロップである
。テレビカメラ１からのビデオ信号Ｓｇは分配器３ａに
より一方では遅延回路３ｂを介して差動増幅器３ｄの一
方の入力端に、他方では該差動増幅器３ｄの他方の入力
端に直接加えられる。第４図艦ｇは該ビデオ信号Ｓｇを
示し、第４図ｅ，ｆは増幅器３ｄに加わる信号Ｓｇの遅
延された信号ｅおよび直接信号ｆの各波形を示す。信号
ｅは信号Ｓｇを単に一定時間すだけ遅延した信号である
が、信号ｆはこの信号入力回路には一端開放の遅延線３
ｃが接続されているので２７後に反射波の影響が現われ
、図示の如く立上り立下り部が２段になる。増幅器３ｄ
でこれらの信号ｅとｆの差をとるとその結果は第４図ｇ
に示す波形の信号ｇとなり、これをシュミット回路３ｅ
においてスレショルドレベルを図示Ｔｈのレベルにして
閥則すると該シュミット回路からは第４図ｈに示す信号
ｈ，，ｈ２が得られる。この信号ｈ，，ｈ２は図示の如
くほぼ被検査体の左、右両エッジに対応するが左端の信
号ｈ，は遅延時間７だけ左エッジから遅れており、従っ
て両エッジを示す信号ｈ，，ｈ２のパルス間隔は被検査
体の中ＷよりＴだけ狭い。この信号ｈ，，ｈ２でフリッ
プフロップ３ｆをセット、リセットすれば該回路３ｆか
らは第４図ｃに示す検査範囲Ｔを示す信号ｃが得られる
。検査範囲設定信号ｃは第４図から明らかなように左端
では被検査体のエッジから外れて内側にあるが、右端で
はエッジと一致している。これではエッジが検査範囲内
に含まれる可能性が生じるので、ビデオ信号Ｓｇを例え
ばィ／２遅らせた信号Ｓｇ′を作り、Ｓｇを検査範囲設
定信号ｃで検査を行なうことによりエッジは両側とも検
査範囲から外れて外側に出、エッジを検出する恐れはな
くなる。ところで左、右のエッジが正常に検出されるな
ら、上記のようにして検査範囲の設定が行なわれ、所望
通り癖検出を行なうことができるが、実際にはエッジ検
出が不可能な場合がある。

即ち第５図に示すように被検査体５が熱延ラインの鋼板
である場合は、鋼板移送路（ロールガング）の両側に鋼
板ガイド１０，１１が設けられ、テレビカメラの撮像範
囲１２は図示の如く鋼板ガイドを包含するように設定さ
れる。なおこの図で■は鋼板位置正常時、■は鋼板が左
端に寄ったとき、■は鋼板が右端に寄ったときを示す。
従ってビデオ信号Ｓｇは第６図Ｓｇに示す如く鋼板ガイ
ドを示す信号Ｓ４を含み、前述の変化点信号出力回路２
の出力信号ｂは第６図ｂに示す如くなる。この鋼板ガイ
ド信号は鋼板表面を示す信号Ｓ，としベル的に殆んど差
がなく、従って第４図に示したようにスレショルドレベ
ルでエッジ信号と閥別することは困難である。そのため
第６図ｄに示すように、鋼板ガイド信号Ｓ４とその外側
の水平同期信号等をマスクする信号ｄを用い、この信号
ｄで開放するゲートにビデオ信号を通したのち、第３図
および第４図で説明した態様でエッジ検出を行なう。し
かしながら移送中の鋼板は左右に蛇行する煩向があり、
場合によっては鋼板ガド１０または１１と接触する。

接触が生じると当然鋼板ガイド信号と鋼板表面信号とは
１体になってしまい、マスク信号ｄとの関係があっても
エッジ検出は不可能である。本発明はかかる問題に対処
しようとするものであって、エッジ信号が検出できない
場合は擬似信号で代用し、エッジが検出できなくても検
査範囲の設定、延し、ては正確な庇検出を可能にしよう
とするものである。

即ち本発明は被検査体表面を照射する閃光光源と、該表
面を綾像する猿像装置と、該撮擬装暦の出力ビデオ信号
から被検査体のエッジを検出して検査範囲設定信号を作
り、該信号で前記ビデオ信号をゲートして被検査体表面
に対応するビデオ信号部分から該表面の庇を検出する癖
検出回路とを備える表面検査装置の表面検査範囲の設定
方法において、前記癖検出回路にエッジ検出回路、該エ
ッジ検出回路から出力された左、右エッジ信号に遅延を
かけて検出範囲設定信号を出力する手段、前記エッジ検
出回路が左または右のエッジ信号非検出信号を出力する
とき該信号により計数を開始するカウンタ、及びカウン
タの出力と予め設定した値とを比較して擬似エッジ信号
を出力する擬似エッジ信号出力手段を設け、前記被検査
体の左または右のエッジが検出できないとき、該擬似エ
ッジ信号を用いて検査範囲設定を行なうことを特徴とす
るものである。次に第７図に示す実施例を参照しながら
これを詳細に説明する。第７図で１は前述のカメラであ
り、１３はエッジ検出回路である。

エッジ検出回路１３には第３図の回路３ａ〜３ｅを用い
ることができるが、勿論エッジ検出が可能な他の回路で
もよい。ｈ，，ｈ２はエッジ検出回路１３から出力され
た左、右エッジ信号であり、これらはＩＨ遅延線２５，
２６、オアゲート１９，２０を通って前述のフリップフ
ロップ３ｆと同様な回路１７に入力し、検出範囲設定信
号ｃとなる。エッジ検出回路１３はエッジ信号非検出を
検知する回路を備えてあり、左または右エッジ信号が検
出されないとき、それを示す信号Ｓ５またはＳ６を出力
する。エッジ信号非検出検知回路の一例を第８図に示す
。該回路はフリップフロツプ回路２７，２８，３３，３
４、カウンタ回路３１，３２、ゲート回路２９，３０、
インバータ回路３５等で構成されている。第８図で例え
ばエッジ信号ｈ，のパルス入力がないとすると、カメラ
水平同期信号日ｓ叩でリセットされたフリップフロツプ
回路２７の出力Ｓ，．は“０”となり、Ｓ，．の入力に
よりゲート回路２９を開き、ゲート回路２９の一方の入
力として与えられているクロツクＣＬＫをカウンタ回路
３１に伝える。第５図の鋼板が移動した場合の鋼板エッ
ジの最左端Ｑ，位置に相当するデータＤ４が入力される
力ウン夕回路３１はカメラ水平同期信号Ｈｓ肌の前縁か
ら７だけ遅延してデータＤ４をよみとって、よみとった
データからカウントを開始してカウントデータが全て“
１”のときキヤリャー信号Ｓ，３を出力しカウント動作
を停止する。

キャリャー信号Ｓ，３は第９図に示すように次のＨｓ肌
の前縁から７まで保持される信号で、Ｈｓｙｎをクロッ
クとするフリップフロツプ回路３３に入力されエッジ信
号非検出信号Ｓ５をｈ，が存在しないラインの次のライ
ンに発生させる。またｈ，としてエッジ信号が入力され
た場合はフリツプフロツプ回路２７がセットされカウン
タ回路３１がフルカウント状態になる前にゲート回路２
９によりカウンタ回路へ入力されるクロツク信号がィン
ピツトされ、キャリヤ−信号Ｓ，３は出力されずＳ５の
信号は出力されない。同様にｈ２パルスの入力がない場
合は右端Ｑ２位置に相当するデータＤ５が入力されるカ
ウンタ３２、フリップフロッブ回路３４等が動作し、エ
ッジ信号非検出信号Ｓ６をｈ２が存在しないラインの次
に発生させ、ｈ２としてエッジ信号が入力された場合は
Ｓ６の信号は出力さない。

第７図で１５は右、１６は左各擬似エッジ信号発生用の
比較器で、比較する設定数データＤ，，○２をセットす
る。ここで設定数とは例えば走査が左から右へ行なわれ
る場合は、比較器１６に対しては、水平同期信号（第５
図の点Ｐに対応する）から左側鋼板ガイド１０を越えて
若干鋼板側へ行った点Ｐ，までの水平走査時間をクロッ
クＣＬＫの数で表わしたものであり、比較器１５に対し
ては該水平同期信号から右側鋼板ガイド１１のやや手前
の点Ｐ２迄の水平走査時間をクロックＣＬＫの数で表わ
したものである。即ちエッジ検出不能は鋼板左エッジが
鋼板ガイド１０‘こ密接したためであり、右エッジ検出
不能は鋼板右エッジが鋼板ガイド１１に密接したためで
あるとし、それに基づいて検査範囲を鋼板表面内に入る
ように設定する。１４はクロックＣＬＫを計数するカウ
ンタである。

左エッジ検出不能を示す信号Ｓ５が出力されると、該信
号はオアゲート１８を通ってアンドゲート２３を開きカ
ウンタ１４がクロツクＣＬＫの計数を開始し、カゥンタ
１４の計数値と比較器１６による比較を行なわせる。

カゥン夕計数値が設定数Ｄ，と一致すると回路１６は出
力Ｓ９を生じ、これは左擬似エッジ信号となって、Ｓ５
により開かれたアンドゲート２１とオアゲート２０を通
り、回路１７に入る。左右エッジ信号ｈ，，ｈ２が共に
検出されないということはないから、左エッジ検出不能
なら右エッジ信号ｈ２は有効に検出され、この信号ｈ２
がＩＨ遅延線２６、オアゲート１９を通って回路１７に
入り、これらの結果該回路は検査範囲設定信号ｃを出力
する。石工ツジ検出不能の場合は信号Ｓ６が出力し、該
信号は同様にカウンター４のクロック計数を開始させ、
また比較器１５で設定数Ｄ２とカウンター４の計数値と
の比較を行なわせ、両者が一致するとき該回路１５は右
擬似エッジ信号Ｓ，ｏを出力し、これと左エッジ信号ｈ
，とで回路１７は検査範囲設定信号ｃを出力する。エッ
ジ信号不検出が検知されるのは水平走査が一部（左エッ
ジに対し）又は全部（右エッジに対し）終ってからであ
るカウンタの計数、擬似エッジパルスの出力は次回の水
平走査で行なわれることになる。従ってカメラーの出力
Ｓｇを１水平走査期間遅延させる必要が生じ、該信号Ｓ
ｇはＩＨ遅延線２４を通して出力する。左、右擬似エッ
ジ信号は、検出された他方のエッジ信号と被検査体の中
とから発生させるようにしてもよい。

この場合は、例え右ばエッジ信号が検出されない場合は
、被検査体の中相当クロックパルス数を回路１５のレジ
スタにセットしておき、実測された左エッジ信号ｈ，で
カウンタ１４のクロック計数開始および回路１５での比
較動作開始を行なわせればよい。左エッジ検出不能に対
しては、検出された右エッジ信号までの水平走査時間相
当クロック数から被検査体の中相当クロック数を差引し
、た数を回路１６のレジス外こ設定しておき、前記信号
Ｓ８でカゥンタのクロック計数、回路１６での比較動作
を開始させればよい。被検査体の中は、既知の値、また
は中測定器による測定値、またはこの表面検査装置で正
常にエッジ検出がなされているときに得た値として得る
ことができる。

以上詳細に説明したように本発明によれば、エッジ検出
がなされない場合も擬似エッジ信号を発生させて検査範
囲設定を可能にし、癖検出を可能にすることができる。

検査範囲設定にはこの他、正常にエッジ検出がなされて
いた時に得た検査範囲を記憶しておいてそれを用いると
いう方式も考えられるが、この場合エッジ検出が連続し
て不可能になった様な場合には検査範囲が古いものにな
って現状から外れ、エッジが検査範囲に入ってしまう等
の問題がある。この点本発明では前述の説明から明らか
なように被検査体位置を推定しており、特に実測エッジ
信号と被検査体中とから非検出エッジの擬似信号を作る
第２の実施例では実測と同様に正確な検査範囲設定を行
なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図および第３図は既提案の癖検出装置および検査範
囲設定回路の構成を示すブロック図、第２図および第４
図は第１図および第３図の動作説明図、第５図、第６図
は被検査体が熱延ラインの鋼板である場合の検査状態お
よび検出信号の説明図、第７図、第６図は太発明の実施
例を示すブロック図、第９図は第８図の動作説明図であ
る。 図面で５は被検査体、６は閃光光源、１は撮像装置、２
，３，４，７は癖検出回路である。第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検査体表面を照射する閃光光源と、該表面を撮像
   する撮像装置と、該撮像装置の出力ビデオ信号から被検
   査体のエツジを検出して検査範囲設定信号を作り、該信
   号で前記ビデオ信号をゲートして被検査体表面に対応す
   るビデオ信号部分から該表面の疵を検出する疵検出回路
   とを備える表面検査装置の表面検査範囲の設定方法にお
   いて、前記疵検出回路にエツジ検出回路、該エツジ検出
   回路から出力された左、右エツジ信号に遅延をかけて検
   出範囲設定信号を出力する手段、前記エツジ検出回路が
   左または右のエツジ信号非検出回路を出力するとき該信
   号により計数を開始するカウンタ、及びカウンタの出力
   と予め設定した値とを比較して擬似エツジ信号を出力す
   る擬似エツジ信号出力手段を設け、前記被検査体の左ま
   たは右のエツジが検出できないとき、該擬似エツジ信号
   を用いて検査範囲設定を行なうことを特徴とする表面検
   査範囲設定方法。