JPS63309844A - 非金属介在物の検査装置 - Google Patents
非金属介在物の検査装置Info
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- JPS63309844A JPS63309844A JP62146553A JP14655387A JPS63309844A JP S63309844 A JPS63309844 A JP S63309844A JP 62146553 A JP62146553 A JP 62146553A JP 14655387 A JP14655387 A JP 14655387A JP S63309844 A JPS63309844 A JP S63309844A
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Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、画像処理技術を適用した非金属介在物の検査
装置に関するものである。
装置に関するものである。
微小な非金属介在物は、鉄鋼での製造過程において鋼材
の中にわずかに混入する。鋼材の品質は、この非金属介
在物の組成、大きさ９個数等により大きく左右されるの
で、ユーザーに対する出荷検査トラテ、ＪＩＳ （ＪＩ
Ｓ−Ｇ−０５５５）およびＡＳＴＭ （ＡＳＴＭ−Ｅ４
５）で規定されている顕微鏡による非金属介在物の検査
を行う。この検査は、通常、光学顕微鏡を用いて人が目
視で行なうが、近年、画像処理技術を適用した非金属介
在物の検査装置が出現している。この装置に関しては、
金属（臨時増刊号。
の中にわずかに混入する。鋼材の品質は、この非金属介
在物の組成、大きさ９個数等により大きく左右されるの
で、ユーザーに対する出荷検査トラテ、ＪＩＳ （ＪＩ
Ｓ−Ｇ−０５５５）およびＡＳＴＭ （ＡＳＴＭ−Ｅ４
５）で規定されている顕微鏡による非金属介在物の検査
を行う。この検査は、通常、光学顕微鏡を用いて人が目
視で行なうが、近年、画像処理技術を適用した非金属介
在物の検査装置が出現している。この装置に関しては、
金属（臨時増刊号。
１９８０年３月発行）にて、霧島・相用が紹介している
。
。
従来技術としての非金属介在物の検査装置は、ＪＩＳ規
格で記載されている非金属介在物の分類を全てを弁別で
きないという問題点がある。
格で記載されている非金属介在物の分類を全てを弁別で
きないという問題点がある。
ＪＩＳ規格での非金属介在物の分類を第６図に示す。加
工によって粘性変形したＡ系介在物、加工方向に集団を
なして不連続的に粒状に並んでいるＢ系介在物および粘
性変形をしないで不規則に分散するＣ系介在物がある。
工によって粘性変形したＡ系介在物、加工方向に集団を
なして不連続的に粒状に並んでいるＢ系介在物および粘
性変形をしないで不規則に分散するＣ系介在物がある。
この３種類の介在物は、第６図に示すように、各々の介
在物の形状および各々の介在物間の距離がわかれば、分
類できるので従来技術の検査装置で自動的に区分できる
。しかし、同種類の介在物の場合、例えばＡ系介在物の
場合、介在物の形状が同じであっても、その組成により
、硫化物のＡｌ系、硅酸塩のＡ２系および複合物のＡ３
系に分類する必要がある。この分類は、従来技術の検査
装置では弁別する機能がなｔｌ。
在物の形状および各々の介在物間の距離がわかれば、分
類できるので従来技術の検査装置で自動的に区分できる
。しかし、同種類の介在物の場合、例えばＡ系介在物の
場合、介在物の形状が同じであっても、その組成により
、硫化物のＡｌ系、硅酸塩のＡ２系および複合物のＡ３
系に分類する必要がある。この分類は、従来技術の検査
装置では弁別する機能がなｔｌ。
本発明は、このような従来技術のもっている問題点を有
利に解決するものであって、非金属介在物を拡大する金
属顕微鏡と、該金属顕微鏡より得られる画像を電気信号
に変換するテレビカメラと、該電気信号を画面の濃淡に
対応して多値化した映像信号に変換する変換器と、該映
像信号を記憶するメモリとを含む画像入出力装置と、該
映像信号から非金属介在物の寸法を計測する装置と非金
属介在物の輝度を計測する装置を含む非金属介在物分類
装置とを備えていることを特徴とする非金属介在物の検
査装置である。
利に解決するものであって、非金属介在物を拡大する金
属顕微鏡と、該金属顕微鏡より得られる画像を電気信号
に変換するテレビカメラと、該電気信号を画面の濃淡に
対応して多値化した映像信号に変換する変換器と、該映
像信号を記憶するメモリとを含む画像入出力装置と、該
映像信号から非金属介在物の寸法を計測する装置と非金
属介在物の輝度を計測する装置を含む非金属介在物分類
装置とを備えていることを特徴とする非金属介在物の検
査装置である。
以下、図面にもとづいて本発明の構成を示す。
第１図は、本発明による非金属介在物の検査装置の構成
図である。金属顕微鏡１は、非金属介在物を拡大するも
のであって、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡等を用いる
。テレビカメラ２は、金属顕微鏡１より得られる画像を
電気信号に変換するものである。画像入出力装置３は、
画素としての電気信号を画像の濃淡に対応して多値化し
た映像信号に変換する変換器４と該映像信号を記憶する
メモリ５とを含んでいる。多値化するレベルは、黒レベ
ルから白レベルまで２５６階調（８ビツト相当）にする
と、第２図に示すように、介在物の大きさ２５μｍＸ５
μｍ以下を除去すると、Ａ系介在物において硫化物での
Ａｌ系介在物と硅酸塩でのＡ２系介在物が分離して認識
できる。このように多値化するレベルは、同じ形状で、
含有成分の異なる分類を行う際に用い、２５６階調（８
ビツト）以上が望ましい。非金属介在物分類装置６は画
像入出力装置３での多値化した画像信号より寸法計測装
置７と輝度計測装置８から非金属介在物の分類を行う。
図である。金属顕微鏡１は、非金属介在物を拡大するも
のであって、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡等を用いる
。テレビカメラ２は、金属顕微鏡１より得られる画像を
電気信号に変換するものである。画像入出力装置３は、
画素としての電気信号を画像の濃淡に対応して多値化し
た映像信号に変換する変換器４と該映像信号を記憶する
メモリ５とを含んでいる。多値化するレベルは、黒レベ
ルから白レベルまで２５６階調（８ビツト相当）にする
と、第２図に示すように、介在物の大きさ２５μｍＸ５
μｍ以下を除去すると、Ａ系介在物において硫化物での
Ａｌ系介在物と硅酸塩でのＡ２系介在物が分離して認識
できる。このように多値化するレベルは、同じ形状で、
含有成分の異なる分類を行う際に用い、２５６階調（８
ビツト）以上が望ましい。非金属介在物分類装置６は画
像入出力装置３での多値化した画像信号より寸法計測装
置７と輝度計測装置８から非金属介在物の分類を行う。
本発明の一実施例である高級線材用非金属介在物検査装
置の構成を第３図に示す。
置の構成を第３図に示す。
（１）画像入力系
エアー背圧方式による自動焦点調整機構とステップモー
タにより駆動されるオートステージ機構をもった金属顕
微鏡１に高解像度ＴＶ左カメラを取り付けである。
タにより駆動されるオートステージ機構をもった金属顕
微鏡１に高解像度ＴＶ左カメラを取り付けである。
このため、作業者は、被検査物９上のスタート点を決定
すれば自動点にサンプルが走査されていく。
すれば自動点にサンプルが走査されていく。
ＴＶ左カメラを使用して、画像を画像入出力装置３に入
力する際、撮像管を厳選することは当然であるが、ＴＶ
系の垂直同期周波数をハード的な制約のため１５Ｈｚと
することにより、映像信号の帯域幅を狭くシ、走査線は
１５００本、ノンインターレス方式を採用している。
力する際、撮像管を厳選することは当然であるが、ＴＶ
系の垂直同期周波数をハード的な制約のため１５Ｈｚと
することにより、映像信号の帯域幅を狭くシ、走査線は
１５００本、ノンインターレス方式を採用している。
被検査物９の形状は５．５ｍｍ Ｘ １１ｍｍの長方形
状であり、被検査物内の非金属介在物の大きさは数μｍ
から数十μｍのオーダーである。測定精度を標準偏差で
０．５μｍ以内として、画像処理する視野をテレビカメ
ラの１画面当り、１４２８ Ｘ １４２８画素で、１被
検査物当り２４２画面とする。そらに多値化処理するた
めに１画素当り８ビツト処理を行う。
状であり、被検査物内の非金属介在物の大きさは数μｍ
から数十μｍのオーダーである。測定精度を標準偏差で
０．５μｍ以内として、画像処理する視野をテレビカメ
ラの１画面当り、１４２８ Ｘ １４２８画素で、１被
検査物当り２４２画面とする。そらに多値化処理するた
めに１画素当り８ビツト処理を行う。
第３図における画像入力系として、オートステージ、オ
ートフォーカス機構１０．オートフォーカスコントロー
ラ１１およびオートステージコントローラ１２は、画像
の焦点を合せる自動焦点機能を有する。エアー源・エア
ー清浄器１３は、被検査物９のゴミ等をクリーニングす
るものである。
ートフォーカス機構１０．オートフォーカスコントロー
ラ１１およびオートステージコントローラ１２は、画像
の焦点を合せる自動焦点機能を有する。エアー源・エア
ー清浄器１３は、被検査物９のゴミ等をクリーニングす
るものである。
防振台１４は、本装置に何らかの振動があっても画像に
ぶれが生じないようにするものである。
ぶれが生じないようにするものである。
（２）画像解析系
画像入出力装置３において、ＴＶカメラの信号は、ここ
で入力され変換器４で１４４０ Ｘ １４４０ Ｘ ８
ビツトのデジタル信号に変換され、メモリ５に入れられ
る。非金属介在物分類装置６に、画像入出力装置３に記
憶された画像データが転送され、装Ｍ６が介在物とバッ
クグラウンドの信号の大きさにより介在物の抽出を行う
。
で入力され変換器４で１４４０ Ｘ １４４０ Ｘ ８
ビツトのデジタル信号に変換され、メモリ５に入れられ
る。非金属介在物分類装置６に、画像入出力装置３に記
憶された画像データが転送され、装Ｍ６が介在物とバッ
クグラウンドの信号の大きさにより介在物の抽出を行う
。
画像データをヒストグラム処理で第４図に示すように走
査線方向にｎ分割して、各セクタ毎の縦ヒストグラムを
取る。縦ヒストグラムより、各セクタ毎の介在物の存在
場所を抽出しく第４図のＡｌ、Ａ２．Ａ３．Ａ４）、続
いて、上記各セクタの縦ヒストグラムを全セクタについ
てＯＲ（論理和：オア）処理する（第４図のＢ）。
査線方向にｎ分割して、各セクタ毎の縦ヒストグラムを
取る。縦ヒストグラムより、各セクタ毎の介在物の存在
場所を抽出しく第４図のＡｌ、Ａ２．Ａ３．Ａ４）、続
いて、上記各セクタの縦ヒストグラムを全セクタについ
てＯＲ（論理和：オア）処理する（第４図のＢ）。
次にエリア（イ）、（ロ）、（ハ）順に横ヒストグラム
を作成する（第４図のＣＩ、Ｃ２，Ｃ３）。得られた縦
ヒストグラム（ＡＩ、Ａ２．Ａ３．Ａ４）と横ヒストグ
ラム（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）との整合をとり、介在物にラ
ベリング（１）、 （２）、（３）、（４）を付け、各
介在物毎の長さ２幅および座標の読込みを行う。
を作成する（第４図のＣＩ、Ｃ２，Ｃ３）。得られた縦
ヒストグラム（ＡＩ、Ａ２．Ａ３．Ａ４）と横ヒストグ
ラム（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）との整合をとり、介在物にラ
ベリング（１）、 （２）、（３）、（４）を付け、各
介在物毎の長さ２幅および座標の読込みを行う。
また、抽出された介在物は、その信号の大きさにより第
５図で示す処理フローで分類される。非金属介在物の種
類は、Ａ系、Ｂ系、Ｃ系の３種類であるが、更にＡ系介
在物はＡＩ系（硫化物）。
５図で示す処理フローで分類される。非金属介在物の種
類は、Ａ系、Ｂ系、Ｃ系の３種類であるが、更にＡ系介
在物はＡＩ系（硫化物）。
Ａ２系（硅酸塩）、Ａ３系（複合介在物）の３種類、計
５種類に分類される例を示す。
５種類に分類される例を示す。
非金属介在物を示す画像データは、まず最初に多値化取
込み（８ビツト２５６階調）として処理される。それか
ら縦方向および横方向のヒスグラム処理を行い、非金属
介在物の長さ２幅の計測を行う。
込み（８ビツト２５６階調）として処理される。それか
ら縦方向および横方向のヒスグラム処理を行い、非金属
介在物の長さ２幅の計測を行う。
その後、最初に画像データの多値化レベルによってＡｌ
系介在物と、他のＡ２系、Ｂ系およびＣ系との分類を行
う。次にＡｔ系介在物以外の介在物において各々の介在
物間の距離を測定し配列チェックを行う。各々の介在物
間の距離（Ｘ、Ｙ）が所定値以下でｎ個以上連続してい
る場合、Ｂ系介在物に分類を行う。次に介在物の長さと
幅の比を求め、基準値以下であればＡ２系介在物と、基
準値以上であるならＣ系介在物と分類を行う。このよう
に非金属介在物分類装置での測定結果はホストコンピュ
ータ１５へ伝送される。
系介在物と、他のＡ２系、Ｂ系およびＣ系との分類を行
う。次にＡｔ系介在物以外の介在物において各々の介在
物間の距離を測定し配列チェックを行う。各々の介在物
間の距離（Ｘ、Ｙ）が所定値以下でｎ個以上連続してい
る場合、Ｂ系介在物に分類を行う。次に介在物の長さと
幅の比を求め、基準値以下であればＡ２系介在物と、基
準値以上であるならＣ系介在物と分類を行う。このよう
に非金属介在物分類装置での測定結果はホストコンピュ
ータ１５へ伝送される。
本発明により、非金属介在物の検査装置は同一形状で含
有成分の異なる非金属介在物の弁別が可能となりさらに
、従来の問題点であった、人による測定誤差が解消され
、鋼材の品質保証としての信頼性の向上が可能となる。
有成分の異なる非金属介在物の弁別が可能となりさらに
、従来の問題点であった、人による測定誤差が解消され
、鋼材の品質保証としての信頼性の向上が可能となる。
第１図は、本発明装置の構成を示すブロック図である。
第２図は、本発明による輝度レベルによってＡｌ系介在
物とＡ２系介在物を分類したヒストグラムを示すグラフ
である。 第３図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第４図は、本発明のヒストグラム処理による非金属介在
物の形状測定例を示す正面図である。 第５図は、本発明の装置による非金属介在物の分類過程
を示すフローチャートである。 １：金属顕微鏡 ２：テレビカメラ３：画像入出
力装置 ４：電気信号を多値化処理変換器 ５：メモリ ６：非金属介在物分類装置 ７：寸法計測袋ｗ ８：輝度計測装置９：被検査物 ＝８− １０ニオ−ストステージ、オートフォーカス機構１１ニ
オ−ストフォーカスコントローラ１２ニオ−トスチーシ
コントローラ １３：ニア−源・ニア−清浄器 １４：防振台 １５：ホストコンピュータ東４
図 横ヒストグフム 声５図
物とＡ２系介在物を分類したヒストグラムを示すグラフ
である。 第３図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第４図は、本発明のヒストグラム処理による非金属介在
物の形状測定例を示す正面図である。 第５図は、本発明の装置による非金属介在物の分類過程
を示すフローチャートである。 １：金属顕微鏡 ２：テレビカメラ３：画像入出
力装置 ４：電気信号を多値化処理変換器 ５：メモリ ６：非金属介在物分類装置 ７：寸法計測袋ｗ ８：輝度計測装置９：被検査物 ＝８− １０ニオ−ストステージ、オートフォーカス機構１１ニ
オ−ストフォーカスコントローラ１２ニオ−トスチーシ
コントローラ １３：ニア−源・ニア−清浄器 １４：防振台 １５：ホストコンピュータ東４
図 横ヒストグフム 声５図
Claims (1)
- 非金属介在物を拡大する金属顕微鏡と、該金属顕微鏡よ
り得られる画像を電気信号に変換するテレビカメラと、
該電気信号を画像の濃淡に対応して多値化した映像信号
に変換する変換器と、該映像信号を記憶するメモリとを
含む画像入出力装置；および、該映像信号から非金属介
在物寸法を計測する装置と非金属介在物の輝度を計測す
る装置を含む非金属介在物分類装置；を備えていること
を特徴とする非金属介在物の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146553A JPS63309844A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 非金属介在物の検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146553A JPS63309844A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 非金属介在物の検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309844A true JPS63309844A (ja) | 1988-12-16 |
| JPH0575349B2 JPH0575349B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=15410266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62146553A Granted JPS63309844A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 非金属介在物の検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63309844A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03269243A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Toshiba Eng Co Ltd | 非金属介在物の検査装置 |
| JPH03269242A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Toshiba Eng Co Ltd | 金属材料検査方法及び金属材料検査装置 |
| JPH03269241A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Toshiba Eng Co Ltd | 非金属介在物検査方法及び非金属介在物検査装置 |
| JPH03117761U (ja) * | 1990-03-19 | 1991-12-05 | ||
| US5298323A (en) * | 1989-10-11 | 1994-03-29 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Bearing steel and rolling bearing made thereof |
| JPH08145984A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 非金属介在物の検査装置 |
| JP2008232959A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Toshiba Solutions Corp | 介在物判別装置、介在物判別方法、介在物判別プログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4915837A (ja) * | 1972-06-08 | 1974-02-12 | ||
| JPS5719883A (en) * | 1980-05-08 | 1982-02-02 | Chesebrough Ponds | Video inspecting system |
-
1987
- 1987-06-12 JP JP62146553A patent/JPS63309844A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4915837A (ja) * | 1972-06-08 | 1974-02-12 | ||
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| JPH03117761U (ja) * | 1990-03-19 | 1991-12-05 | ||
| JPH08145984A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 非金属介在物の検査装置 |
| JP2008232959A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Toshiba Solutions Corp | 介在物判別装置、介在物判別方法、介在物判別プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575349B2 (ja) | 1993-10-20 |
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