JPS6275239A - 異常検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、コークス、ゴムベール材、鉄鉱石等の原材料
に対する異物、欠陥等の異常を検出する異常検出装置の
改良に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕従来、この種の
原材料における異物、欠陥等の異常を検出する場合には
、コンベアライン上を搬送される上記原材料をオペレー
タが肉眼で直接的にあるいは監視用機器等を用いて間接
的に監視することにより行なっていた。

このため、原材料表面の異常はある程度検出することが
できるが、原材料内部の異常までは検出することができ
ず問題であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、異物、欠陥等の異常を安定にかつ高Ｉ
Ｉｒ！１に検出することができる異常検出装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明は、コンベアラインにのって搬送される被検査物
の放射線透過による放射線透過画像を放射線透過画像収
集手段により収集し、この放射、線透過画像収集手段に
て収集されたａ射線透過画像を画像処理手段によりディ
ジタル処理することによってそれぞれの画像特徴パラメ
ータを抽出し、この抽出された画像特徴パラメータに基
いて前記被検査物の異常の有無を判定するようにしたも
のである。

また、本発明は、コンベアラインにのって搬送される被
検査物の反制先による光画像を光画像収集手段によって
収集すると共に、必要に応じて前記被検査物の放射Ｉｓ
透過によるｔｉ１射線射線透過画成射線透過画像収集手
段により収集し、前記光画像収集手段および放射線透過
画像収集手段にて収集された光画像および放射線透過画
像を画像処理手段によりディジタル処理することによっ
てそれぞれの画像特徴パラメータを抽出し、この抽出さ
れた画像特徴パラメータに基いて前記被検査物の異常の
有無を判定するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明をコークスにおける異物としてのレンガ
を検出する場合に適用した一実施例の構成を示す系統口
である。第１図において１０はベルトコンベアラインで
あって、このベルトコンベアライン１０上にはコークス
１１が隙間なく載せられ、図中矢印六方向に搬送される
ものとなっている。このベルトコンベアライン１０の上
方にはコークス搬送方向く図中矢印Ａ）に対して後方に
ＴＶカメラ１２が設けられ、その前方にはＸ線発生器１
３が設けられている。上記ＴＶカメラ１２は、ＴＶカメ
ラコントローラ１４のｉｌｌ　Ｉによってコークス１１
０反射光による光画像を収集するものであって、このＴ
Ｖカメラ１２によって収集された光画像は、画像データ
バスＢ１を介して画像メモリ１５に格納される。

一方、前記Ｘ１ｍ発生器１３は、Ｘ線を発生するもので
あって、このＸＩ光生器１３から発生されるｘｌａはコ
ークス１１を透過する。そして、このＸ線透過画像はＸ
線検出器１６によって検出され、Ｘａデータ収集装置１
７によって収集された後、前記画像データバスＢ１を介
して画像メモリ１５に格納されるものとなっている。

１８はベルトコンベアライン１０の移動距離を検出する
エンコーダであって、このエンコーダ１８からの出力信
号に応じてＴＶカメラコントローラ１４によりＴＶカメ
ラ１２の１ＩｌＩ像が開始され、かつＸｔｊｌデータ収
集１ｉ！１ｆｔ１７に収集されたＸ′ｍデータの画像メ
モリ１５への転送が開始されるものとなっている。

前記画像メモリ１５に格納されたデータすなわち光画像
あるいはＸ線透過画像は、２１ａ化処理部１９に転送さ
れる。この２１１１化処理部１９は、濃淡画像の光画像
あるいはＸ線透過画像をそれぞれ適当なしきい値で２値
化するものであって、２（ａ化された画像は画像ｆ！４
域分割分割部に転送される。

この画像領域分割部２０は、転送された２１ｉｉｉ化画
像を「１」が連結した領域毎に分割するものであって、
分割された画像は画像特徴抽出部２１に転送され、この
画像特徴抽出部２１において各領域毎に面積、濃度和９
円形度、離心率等の異常判定に用いられる画像特徴パラ
メータが抽出される。

なお、上記２値化処理部１９２画像領域分割部２０およ
び画像特徴抽出部２１は、画像処理料Ｖ（ｌ装置２２か
らマルチパスＢ２を介して出力される制御信号によって
制御されるものとなっている。

第１図中２３は制−コンピュータであって、装置全体を
構成する！！１器およびデータの流れを制御するもので
あり、この制御に必要なソフトウェアは主記憶ｔｉｆｆ
ｉ２４および補助記憶装置２５に一時的にもしくは長期
にわたって格納されるものとなっている。そして、上記
制御コンピュータ２３は、画像特徴抽出部２１によって
抽出された各画像特徴パラメータに基いてコークス１１
に異物としてのレンガが存在するか否かを判定し、レン
ガが存在する場合には入出力バスＢ３を介して異物除去
装置２６に異物除去指令を出力する。また、ＴＶカメラ
１２によって収集された光画像の各画像特徴パラメータ
によってコークス１１にレンガが検出された場合には、
入出力バスＢ３を介してＸ線発生器１３に動作停止指令
を出力するものとなっている。

前記異物除去装置２６は、制御コンピュータ２３から送
出される異物除去指令に応じてベルトコンベアライン１
０上を搬送されているコークス１１のうち、レンガを含
むと思われるコークス１１の部分を除去するものである
。

次に、上記の如く構成された本ＩＩの動作を第２図に示
す流れ図を適時参照しながら説明する。

今、ベルトコンベアライン１０によってコークス１１が
第１図中矢印へ方向に搬送されているものとする。この
状態で、エンコーダ１８からの出力信号がＴＶカメラコ
ントローラ１４に入力されると（ステップ（以下ＳＴと
略称する）１）、このＴＶカメラコントローラ１４の制
御によってＴＶカメラ１２がベルトコンベアライン１０
上を流れるコークス１１のｌｅ像範囲内における反射光
による光画像を収集する（Ｓｒ２＞。上記ＴＶカメラ１
２によって収集された光画像は、画像メモリ１５に転送
され、さらに２値化処理部１つに転送されて所定のしき
い値によって２（１化処理がなされる（Ｓｒ３）。ここ
で、コークス１１は黒色をしており、異物としてのレン
ガは白色もしくは灰色をしている。このため、ＴＶカメ
ラ１２によって収集された光画像はコークス１１の表面
が濃く映出され、コークス１１の表面にｎ出したレンガ
の部分が淡く映出される。したがって、２１１ＩＩ化処
理を行なうとレンガの部分においてｒｌＪが連結したデ
ィジタル信号となる。

上記２値化処理部１９によって２値化された光画像は、
画像領域分割部２０に転送され、連結した「１」毎に分
割される（８丁４）。その後、画像特徴抽出部２１に転
送され、この画像特徴抽出部２１によって各領域毎に面
（＾、溌度和１円形度。

離心率等の画像特徴パラメータが抽出される（Ｓｒ１）
。

そうすると、制御コンピュータ２３によって、上記各画
像特徴パラメータに基いてコークス１１の表面にレンガ
が混在しているか否かが判定される（ＳＴＹ）。そして
、レンガの混在が認められた場合には上記制御コンピュ
ータ２３からＸ線発生器１３に対して動作停止指令が出
力されると共に（Ｓｒ１）、異物除去装置２６に対して
異物除去指令が出力される。その結果、上置異物除去装
置２６によってベルトコンベアライン１０上のコークス
１１のうちレンガが混在する部分が除去される（Ｓｒ１
）。ここで、上記異物除去装置２６はＴＶカメラ１２に
よって一度に収集された全てのコークス１１のうちレン
ガが混在する部分のみを幅方向に一括して除去する。す
なわち、第３図において、ＴＶカメラ１２により一度に
収集される光画像の軸方向の幅をＬとすると、この幅り
を複数に分割した幅ΔＬ毎にレンガの混在を検出し、こ
の幅ΔＬ内にレンガの混在するコークス１１がある場合
にはこの幅ΔＬ部分のコークス１１を全て除去する。な
お、コークス１１を除去するタイミングは、ＴＶカメラ
１２から異物除去装５！２６までの距離とベルトコンベ
アライン１０の移動速度とが予めわかっているので、制
御コンピュータ２３によって一義的に決められている。

一方、制御コンピュータ２３において、前記光画像の各
特徴パラメータではレンガの検出が認められない場合は
、Ｘ線発生器１３からＸ線が発生され、Ｘ線検出器１６
によってコークス１１のＸ線透過画像が検出されてＸｔ
ｓデータ収集装置１７に収束される（Ｓｒ９）。そして
、エンコーダ１８から上記Ｘ線データ収集装置１７に所
定のタイミングで出力信号が供給されると（ＳＴＩ○）
Ｘ線データ収集装置１７に収集されたＸ線透過画像が画
像メモリ１５に転送され、さらに前記光画像の場合と同
様に２値化処理部１９１画＠領域分割部２０および画像
特徴抽出部２１にて２値化処理２画像領域分割処理１画
像特徴パラメータ抽出処理が行なわれる（ＳＴ１１．１
２．１３）。その結果、制御コンピュータ２３において
、上記各画像特徴パラメータに基いてコークス１１の内
部もしくは表面にレンガが混在しているか否かが判定さ
れる（ＳＴ１４）。そして、レンガが混在していると判
定された場合には、異物除去装置２６に異物除去指令が
出力され、この異物除去装置２６によってレンガが混在
された部分のコークス１１が除去される。この場合もＸ
線発生器１３から異物除去装置２６までの距離とベルト
コンベアライン１０の速度とが予めわかっているので、
異物除去装置２６の動作タイミングは制御コンピュータ
２３によって一義的に決められている。

かくして、本実施例によれば、ＴＶカメラ１２により収
集された光画像あるいはＸ線データ収集装置１７によっ
て収集されたＸ１１透過画像をディジタル処理すること
によりコークス１１の表面もしくは内部におけるレンガ
の有無を判定している。

したがって、従来のアナログ画像処理に比べて温度変化
等の環境変化の影響を受けにクク、精度よくレンガの検
出を行なうことができるので、判定の信頼性が向上する
。また、ＴＶカメラ１２によって収集された光画像によ
りコークス１１の表面にレンガの混在が検出された場合
には、Ｘ線光１器１３に対して動作停止指令を出力し、
Ｘ線発生器１３を動作させないようにしている。したが
って、ＸＰ！発生器１３に対する負担が軽減されるので
、ｘｉ発生器１３の長寿命化をはかり（ワ、装置全体の
ランニングコスト低減が期待できる。なお、光画像の￥
１（！２パラメータではレンガの混在判定が疑わしい場
合にはＸ線透過画像による判定を行なつようにしている
ので、判定の信頼性を損うおそれはない。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

たとえば、前記実施例ではＴＶカメラ１２により光画像
を検出すると共にｘａｉｉ１３によってＸ線透過画像を
検出し、これらに暴いて異常判定する例を示したが、Ｘ
線装置１３によって収集された被検査物のＸ線透過画像
の映像信号のみに基いて被検査物における異常の有無を
判断するようにしてもよい。例えば、コークスに含まれ
る異物（レンガ）を検出する場合、レンガはコークスよ
りもＸ線吸収率が高いので、ＸＰｉｌ装胃１３によって
コークスのＸ線透過画像を収集するとレンガの部分が画
像に表われてくる。そこで、このＸ！！透過画通雨映像
信号が予め設定された所定レベル以上となったときレン
ガが存在すると判断し、このレンガが含まれるコークス
の部分を除去する。

また、前記実施例ではコークス１１における異物として
のレンガを除去する場合について説明したが、ゴムベー
ル材、鉄鉱石等の他の原材料における異物あるいは欠陥
といった異常を検出する装置として適用できるのは言う
までもない。また、前記実施例ではコークス１１の反射
光による光画像収集手段として広角な視野を有するＴＶ
カメラ１２を適用した場合について示したが、ＣＣＤラ
インセンサなどにより反射光による光画像を収集するよ
うにしてもよい。また、Ｘ線発生器１３およびＸ線デー
タ収集装置１７からなるＸ線装置としても広角なものあ
るいはラインセンサからなるものを適用しても同様な効
果を秦する。さらに、前記実施例では放射線透過画像を
得るための放射線としてＸ線を用いた場合を示したが、
他の放射線を利用できるのは勿論である。また、前記実
°施例では光画像収集手段により収集された光画像の特
徴パラメータによりコークス１１の表面にレンガが混在
していると判定された場合にはＸ５ａＵ生器１３の動作
を停止するようにしたが、必ずＸ線透過画像によるレン
ガの混在判定を行ない、光画像によるレンガの混在判定
結果と照合することにより高信頼度で判定するようにし
てもよい。また、前記実施例では画像特徴パラメータと
して面積。

濃度和１円形度、ｌｌ１ｌｉ心率等を用いる場合を示し
たが、これらの一部を適用してもよいし、更に有効なパ
ラメータを付加してもよい。このほか本発明の要旨を越
えない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明は、コンベアラインにのっ
て搬送される被検査物の放射線透過による故射線透通雨
也を放射線透過画像収集手段により収集し、この放射線
透過画像を画像処理手段によりディジタル処理すること
によってそれぞれの画像特徴パラメータを抽出し、この
抽出された画像特徴パラメータに基いて前記被検査物の
異常の有無を判定するようにしたものである。

また、本発明は、コンベアラインにのって搬送される被
検査物の反射光による光画像を光画像収集手段によって
収集すると共に、必要に応じて前記被検査物の故１３１
１！透過による放射線透過画像を放射線透過画像収集手
段により収集し、前記光画像収集手段および放射線透通
雨（９収集手段にて収集された光画像および放射線透過
画像を画像処理手段によりディジタル処理することによ
ってそれぞれの画像特徴パラメータを抽出し、この抽出
された画像特徴パラメータに基いて前記被検査物の異常
の有無を判定するようにしたものである。

したがって、本発明によれば、異物、欠陥等の異常を安
定にかつ島精度に検出することができる上、低コストで
実現可能な異常検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す図であって、
第１図は全体構成を示す系統図、第２図は動作説明用の
流れ図、第３図は異物除去装置の作用を説明するための
図である。 １０・・・ベルトコンベアライン、１１・・・コークス
、１２・・・ＴＶカメラ、１３・・・Ｘ線発生器、１４
・・・ＴＶカメラコントローラ、１５・・・画像メモリ
、１６・・・Ｘ線検出器、１７・・・Ｘ線データ収集装
置、１８・・・エンコーダ、１つ・・・２値化処理部、
２０・・・画像領域分割部、２１・・・画像特徴油出部
、２２・・・画像処理制御部、２３・・・制圓コンピュ
ータ、２６・・・異物除去装置。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンベアラインにのつて搬送される被検査物の放
   射線透過による放射線透過画像を収集する放射線透過画
   像収集手段と、この放射線透過画像収集手段にて収集さ
   れた放射線透過画像をディジタル処理しそれぞれの画像
   特徴パラメータを抽出する画像処理手段と、この画像処
   理手段により抽出された画像特徴パラメータに基いて前
   記被検査物の異常の有無を判定する異常判定手段とを具
   備したことを特徴する異常検出装置。
2. （２）前記画像処理手段は、前記放射線透過画像をそれ
   ぞれ所定のしきい値で２値化し、この２値化された画像
   を所定領域毎に分割し、この分割された領域毎の特徴を
   画像特徴パラメータとして抽出するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の異常検出装置
   。
3. （３）前記異常判定手段は、前記放射線透過画像収集手
   段により収集された放射線透過画像における画像特徴パ
   ラメータに基いて被検査物に異常があると判定した場合
   にはこの異常がある被検査物を前記コンベアラインから
   除去するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の異常検出装置。
4. （４）コンベアラインにのつて搬送される被検査物の放
   射線透過による放射線透過画像を収集する放射線透過画
   像収集手段と、前記被検査物の反射光による光画像を収
   集する光画像収集手段と、これら光画像収集手段および
   放射線透過画像収集手段にて収集された光画像および放
   射線透過画像をディジタル処理しそれぞれの画像特徴パ
   ラメータを抽出する画像処理手段と、この画像処理手段
   により抽出された画像特徴パラメータに基いて前記被検
   査物の異常の有無を判定する異常判定手段とを具備した
   ことを特徴する異常検出装置。
5. （５）前記画像処理手段は、前記光画像および放射線透
   過画像をそれぞれ所定のしきい値で２値化し、この２値
   化された画像を所定領域毎に分割し、この分割された領
   域毎の特徴を画像特徴パラメータとして抽出するように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の
   異常検出装置。
6. （６）前記異常判定手段は、前記光画像収集手段にて収
   集された光画像における画像特徴パラメータに基いて被
   検査物に異常があると判定した場合には放射線透過画像
   収集手段に対して動作停止指令を送出するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の異常検
   出装置。
7. （７）前記異常判定手段は、前記光画像収集手段または
   放射線透過画像収集手段により収集された光画像または
   放射線透過画像における画像特徴パラメータに基いて被
   検査物に異常があると判定した場合にはこの異常がある
   被検査物を前記コンベアラインから除去するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の異常
   検出装置。