KR101293545B1 - 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법 - Google Patents

냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101293545B1
KR101293545B1 KR1020110137385A KR20110137385A KR101293545B1 KR 101293545 B1 KR101293545 B1 KR 101293545B1 KR 1020110137385 A KR1020110137385 A KR 1020110137385A KR 20110137385 A KR20110137385 A KR 20110137385A KR 101293545 B1 KR101293545 B1 KR 101293545B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
binary
edge crack
camera
value
Prior art date
Application number
KR1020110137385A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130070181A (ko
Inventor
박창현
윤성욱
배호문
윤종필
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020110137385A priority Critical patent/KR101293545B1/ko
Publication of KR20130070181A publication Critical patent/KR20130070181A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101293545B1 publication Critical patent/KR101293545B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection

Abstract

냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법이 개시되어 있다. 개시된 냉간압연에서의 판파단 예지 장치는, 강판(100)에 빛을 조사하는 광원(1)과, 상기 강판(100)을 중심으로 상기 광원(1)의 반대편에 설치되며 입사되는 빛을 검출하여 영상을 생성하는 카메라(2)와, 상기 카메라(2)에 전기적으로 연결되며 상기 카메라(2)로부터 입력되는 영상에서 에지 크랙 영상(110)을 추출하여 이 추출된 에지 크랙 영상(110)의 사이즈에 따라서 판파단을 경고하는 신호 처리부(3)를 포함한다.

Description

냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법{DIAGNOSIS APPARATUS AND METHOD OF STRIP BREAKAGE IN COLD ROLLING}
본 발명은 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파단의 직접적인 원인인 강판의 에지 크랙을 검출하여 판파단을 예지함으로써 판파단 예지 정확도를 향상시키기 위한 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법에 관한 것이다.
냉간압연은 두꺼운 슬라브나 판재를 그 보다 얇은 판재(또는 선재)로 가공하는 공정을 말한다. 냉간 압연 공정에서는 두꺼운 소재를 상하로 형성된 한 쌍 또는 그 이상의 압연 롤 사이로 통과시키면서 상기 압연 롤이 소재에 대해 상부와 하부로 작용하는 변형력을 가함으로써 소재의 두께가 감소하게 되도록 한다. 이러할 경우 판재 중 압연 롤과 직접 접촉하는 면의 중앙부에는 연연 롤의 압하력에 의해 상하 압축 응력이 집중적으로 작용하게 되고 그에 의해 중앙부에 있던 소재가 에지 쪽으로 밀려나가는 변형이 개시된다. 그런데, 에지는 상하 롤에 의해 압축 응력만 받는 것이 아니라 변형에 의해 에지쪽으로 밀려난 소재끼리의 간섭에 의해 복잡한 응력 상태가 존재하게 되고, 그에 따라 압연 중 크랙이 매우 용이하게 발생하기 쉬운 조건하에 놓이게 된다.
특히, 이러한 현상은 전기강판이나 고장력강과 같은 취성이 강한 원소에서 더욱 잘 일어나게 되는데, 한번 크랙이 발생하면 크랙이 응력 집중부로 작용하여 초기의 크랙 발생 부위를 시초로 하여 크랙이 소재 내측으로 계속 전파되어 나가는 소위 크랙 전파 현상이 일어나게 되고, 종국에는 판재가 파단되는 판파단이 발생되게 된다. 판파단이 발생하게 되면 끊어진 부위를 다시 용접하거나 또는 연결수단을 이용하여 재연결하는 통판 작업을 거친 후에 판파단 부위가 압연기를 완전히 벗어날때까지 저속으로 압연해야 하므로, 생산량이 급격히 떨어지고 통판 작업을 위해 많은 인력이 소요되게 된다. 따라서, 판파단이 발생되기 전에 미리 예지하여 조업자에게 알림으로써 판파단에 대처할 수 있도록 하는 것이 매우 중요하게 되었다.
판파단을 예지하기 위한 하나의 방법이 본 출원인에 의해 출원된 대한민국공개특허 제2002-0028348호(이하, '선행특허'라 함)에 개시되어 있다. 이 선행특허에서는 강판을 압연하는 압연 롤에 설치된 롤 초크의 진동을 측정하여 판파단을 예지하고 있다. 그러나, 롤 초크의 진동과 판파단간의 인과 관계가 명확하지 않고 판파단 예지 정확도가 떨어져 실제 조업 현장에서 사용되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 판파단의 직접적인 원인인 강판의 에지 크랙을 검출하여 판파단을 예지함으로써 판파단 예지 정확도를 향상시키기 위한 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 일 견지에 따른 냉간압연에서의 판파단 예지 장치는, 강판에 빛을 조사하는 광원과, 상기 강판을 중심으로 상기 광원의 반대편에 설치되며 입사되는 빛을 검출하여 영상을 생성하는 카메라와, 상기 카메라에 전기적으로 연결되며 상기 카메라로부터 입력되는 영상에서 에지 크랙 영상을 추출하여 이 추출된 에지 크랙 영상의 사이즈에 따라서 판파단을 경고하는 신호 처리부를 포함한다.
상기 신호 처리부는 상기 카메라로부터 입력되는 영상에서 상기 에지 크랙 영상을 추출하는 에지 크랙 영상 추출부와, 상기 에지 크랙 영상 추출부에 전기적으로 연결되어 상기 에지 크랙 영상 추출부로부터 입력되는 에지 크랙 영상의 사이즈를 측정하여 그 측정값에 따라서 판파단이 발생될지 여부를 판단하는 판파단 판단부와, 상기 판파단 판단부의 판단 결과에 따라서 경고를 수행하는 판파단 경고부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에지 크랙 영상 추출부는 상기 카메라로부터 입력되는 영상을 이진 영상으로 변환하는 이진화 처리부와, 상기 이진화 처리부에 전기적으로 연결되어 상기 이진화 처리부로부터 입력되는 영상에 포함된 홀 영상을 제거하는 홀 제거부와, 상기 홀 제거부에 전기적으로 연결되어 상기 홀 제거부로부터 입력된 영상에 대하여 이진 팽창 연산 및 이진 침식 연산을 수행하여 상기 홀 제거부로부터 입력된 영상에 포함된 에지 크랙 영상을 제거하는 에지 크랙 제거부와, 상기 에지 크랙 제거부 및 상기 홀 제거부에 전기적으로 연결되어 상기 에지 크랙 제거부로부터 입력된 영상에서 상기 홀 제거부로부터 입력되는 영상을 차감하여 에지 크랙 영상을 추출하는 이진 감산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이진화 처리부는, 상기 카메라로부터 입력되는 영상을 하기 수식에 따라서 이진 영상으로 변환하며,
Figure 112011100853823-pat00001
Figure 112011100853823-pat00002
상기 F(x,y)는 상기 카메라로부터 입력되는 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을, b(x,y)는 상기 이진화 처리부에 의해 변환된 이진 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을, T는 임계값을 나타내는 것을 특징으로 한다.
상기 홀 제거부는, 상기 이진화 처리부로부터 입력되는 영상의 첫 번째 라인 및 마지막 라인에 위치한 화소들의 이진 영상값을 "1"로 디폴트(default)시킨 상태에서, 이진 영상값이 "1"인 화소들로 둘러싸인 이진 영상값이 "0"인 화소들의 이진 영상값을 "1"로 변환하는 것을 특징으로 한다.
상기 판파단 판단부는, 상기 에지 크랙 영상 추출부로부터 입력되는 에지 크랙 영상의 사이즈를 측정하는 에지 크랙 사이즈 측정부와, 상기 에지 크랙 사이즈 측정부에서 측정된 에지 크랙 영상의 사이즈와 기준 설정치(A)를 비교하여 상기 에지 크랙 영상의 사이즈가 상기 기준 설정치(A)보다 큰 경우에 판파단이 발생될 것으로 판단하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따른 냉간압연에서의 판파단 예지 방법은, 강판에 빛을 조사하는 광원 및 상기 강판을 중심으로 상기 광원의 반대편에 설치되는 카메라를 이용한 냉간압연에서의 판파단 예지 방법에 있어서, 상기 카메라에 의해 상기 광원으로부터 입사되는 빛이 검출되어 영상이 생성되는 단계와, 상기 카메라에 의해 생성된 영상으로부터 에지 크랙 영상을 추출하는 단계와, 상기 에지 크랙 영상의 사이즈를 측정하는 단계와, 상기 측정된 에지 크랙 영상의 사이즈가 기준 설정치(A)보다 큰 경우 판파단을 경고하는 단계를 포함한다.
상기 에지 크랙 영상을 추출하는 단계는, 상기 카메라에서 생성된 영상을 이진 영상으로 변환하는 단계와, 상기 이진 영상에 포함된 홀 영상을 제거하는 단계와, 상기 홀 영상을 제거하는 단계에서 획득된 영상에 대하여 이진 팽창 연산 및 이진 침식 연산을 수행하여 에지 크랙 영상을 제거하는 단계와, 상기 에지 크랙 영상을 제거하는 단계에서 획득된 영상에서 상기 홀 영상을 제거하는 단계에서 획득된 영상을 차감하여 에지 크랙 영상을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라에서 생성된 영상을 이진 영상으로 변환하는 단계는 하기의 수식에 따라서 수행되며,
Figure 112011100853823-pat00003
Figure 112011100853823-pat00004
상기 F(x,y)는 상기 카메라(2)로부터 입력되는 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을, b(x,y)는 상기 이진 영상의 화소 위치(x,y)에서 이진 영상값을, T는 임계값을 나타내는 것을 특징으로 한다.
상기 홀 영상을 제거하는 단계는, 상기 이진 영상의 첫 번째 라인 및 마지막 라인에 위치한 화소들의 이진 영상값을 "1"로 디폴트(default)시킨 상태에서, 이진 영상값이 "1"인 화소들로 둘러싸인 이진 영상값이 "0"인 화소들의 이진 영상값을 "1"로 변환하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 판파단의 직접적인 원인인 강판의 에지 크랙을 검출하여 판파단을 예지하므로 판파단 예지 정확도가 향상된다. 따라서, 조업자가 적시에 판파단에 대처할 수 있게 되어 판파단이 방지되게 되므로 판파단 발생에 따른 생산량 저하 및 인력 소모를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 냉연 강판의 판파단 예지 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 에지 크랙 영상 추출부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1의 판파단 판단부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 1의 카메라에 의해 생성된 영상을 나타낸 예시도이다.
도 5 내지 도 9는 도 1의 에지 크랙 영상 추출부에 의한 영상을 나타낸 예시도들이다.
도 10은 본 발명에 따른 냉연 강판의 판파단 예지 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉연 강판의 판파단 예지 장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 에지 크랙 영상 추출부의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 1의 판파단 판단부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉연 강판의 판파단 예지 장치는, 광원(1), 카메라(2), 신호 처리부(3)를 포함한다.
광원(1)은 강판(100)에 빛을 조사하기 위한 것으로, 예컨데 강판(100)의 하측에 설치되며 광원(1)에서 조사되는 빛의 일부가 강판(100)의 폭 방향 좌,우측 에지부를 벗어나도록 강판(100)보다 큰 폭으로 형성된다. 상기 광원(1)으로는 라인 형태의 LED 램프를 사용하는 것이 바람직하나, 그 외에 다른 조명 장치, 예컨데 레이저, 적외선 램프, 자외선 램프 및 할로겐 램프 등을 사용하여도 좋다.
카메라(2)는 강판(100)을 중심으로 광원(1)의 반대편, 예컨데 강판(100)의 상측에 설치되며 입사되는 빛을 검출하여 그레이 스케일의 영상을 생성한다. 카메라(2)로는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 사용하는 것이 좋다.
상기 광원(1)의 세기 및 상기 카메라(2)의 해상도는 강판(100)의 에지부 영상이 선명하게 나타나도록 적절히 설정하는 것이 바람직하다.
도 4는 카메라(2)에서 생성된 영상의 일예로, 도 4에서 오른쪽의 검은색 부분은 강판(100)에 대응하는 부분으로 광원(1)에서 조사된 빛이 강판(100)에 의해 차단되어 검은 색으로 표현되었고, 왼쪽의 흰색 부분은 공간에 대응하는 부분으로 광원(1)에서 조사된 빛이 카메라(2)에 의해 검출되어 흰색으로 표현되었다. 도 4에 나타난 바와 같이, 카메라(2)에 의해 생성된 영상에는 강판(100)에 형성된 에지 크랙(edge crack), 버(burr) 및 홀(hole)에 대응되는 영상이 나타나 있다. 판파단을 예지하기 위해서는 판파단의 원인이 되는 에지 크랙에 대응하는 에지 크랙 영상(110)만을 추출해야만 한다. 도 4에서 미설명된 도면부호 120은 버 영상을, 130은 홀 영상을 나타낸다.
신호 처리기(3)는 카메라(2)에 전기적으로 연결되어, 카메라(2)로부터 입력되는 영상에서 에지 크랙 영상(110)을 추출하고 추출된 에지 크랙 영상(110)의 사이즈에 따라서 판파단을 경고하며, 에지 크랙 영상 추출부(10), 판파단 판단부(20) 및 판파단 경고부(30)를 포함한다.
에지 크랙 영상 추출부(10)는 카메라(2)로부터 입력되는 영상에서 에지 크랙 영상(110)을 추출하며, 도 2에 도시된 바와 같이 이진화 처리부(11), 홀 제거부(12), 에지 크랙 제거부(13) 및 이진 감산부(14)를 포함한다.
이진화 처리부(11)는 카메라(2)로부터 입력되는 그레이 스케일 영상을 1(흰색)과 0(검정색)만을 가진 이진 영상으로 변환한다. 카메라(2)로부터 입력되는 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을 F(x,y), 임계값을 T라고 할 때, 상기 이진화 처리부(11)에 의해 변환된 이진 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값 b(x,y)은 하기의 수학식 1에 의하여 결정된다.
Figure 112011100853823-pat00005
Figure 112011100853823-pat00006
여기서, 임계값 T는 카메라(2)의 감도 및 광원(1)의 세기에 따라 설계자에 의해 사전에 결정되는 것으로서, 예컨데 카메라(2)의 해상도가 8 비트(그레이 스케일 영상값 범위가 0(검은색)~255(흰색))인 경우에 T는 150으로 설정될 수 있다.
도 5는 이진화 처리부(11)에 의해 이진화된 영상을 나타낸 것으로, 이진화 처리부(11)에 의하여 강판 부분의 이진 영상은 흰색(이진 영상값 "1")으로, 공간 부분의 이진 영상은 검은색(이진 영상값 "0")으로 변환되었다.
홀 제거부(12)는 이진화 처리부(11)에 전기적으로 연결되어, 이진화 처리부(11)로부터 입력되는 영상에 포함되어 있는 홀 영상(130)을 제거한다.
상기 이진 처리부(11)로부터 입력되는 영상에서, 강판(100)의 내부에 형성된 홀은 이진 영상값 "0"인 부분으로 표현되며 이진 영상값 "1"인 화소들로 둘러싸여 있지만, 강판(100)의 에지에 형성된 홀은 이진 영상값이 "0"로 표현되지만 이진 영상값 "1"인 화소들로 둘러싸여 있지는 않다. 이에, 홀 제거부(12)는 이진화 처리부(11)로부터 입력되는 영상의 첫 번째 라인 및 마지막 라인에 위치한 화소들의 이진 영상값을 "1"로 디폴트(default)시키어 강판의 에지 부분에 형성된 홀이 이진 영상값 "1"인 화소들로 둘러싸인 이진 영상값 "0"인 부분으로 표현되도록 한다. 그리고, 이 상태에서 이진 영상값이 "1"인 화소들로 둘러싸인 이진 영상값이 "0"인 화소들의 이진 영상값을 "1"로 변환함으로써, 이진화 처리부(11)로부터 입력되는 영상에 포함되어 있는 홀 영상(130)을 제거한다.
도 6은 홀 제거부(12)에 의해 변환된 영상을 나타낸 것으로, 도 5에 도시된 영상의 상단에 존재하였던 홀 영상(130)이 제거되었음을 확인할 수 있다.
에지 크랙 제거부(13)는 홀 제거부(12)에 전기적으로 연결되어, 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상에 대하여 이진 팽창(binary dilation) 연산 및 이진 침식(binary erosion) 연산을 수행하여 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상에 포함된 에지 크랙 영상(110)을 제거한다.
보다 구체적으로 설명하면, 우선 이진 팽창 연산 및 이진 침식 연산에 사용할 마스크로, 예컨데 가로*세로가 1*51 제곱 픽셀 사이즈를 갖는 마스크를 정의한 다음, 이 마스크를 이용하여 이진 팽창 연산을 수행한다. 이진 팽창 연산은 상기 마스크를 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상에 슬라이딩 윈도우(sliding window) 방식으로 적용하여 마스크 내에 위치하는 화소들 중에 이진 영상값이 "1"인 화소가 적어도 하나 이상 존재하는 경우에 마스크 내에 위치하는 모든 화소들의 이진 영상값을 "1"로 변환하는 방식으로 수행된다. 따라서, 이진 팽창 영상을 수행하게 되면 이진 영상값이 "1"인 영역이 마스크의 크기만큼 팽창되게 된다.
도 7은 도 6의 영상에 대하여 이진 팽창 연산을 적용한 결과를 나타낸 것으로, 이진 영상값 "0"을 갖는 에지 크랙 영상(110)은 거의 사라지고, 이진 영상값 "1"을 갖는 버 영상(120)은 팽창되었음을 확인할 수 있다.
다음으로, 이진 팽창 연산 후의 영상에 대하여 이진 침식 연산을 수행한다. 이진 침식 연산은 이진 팽창 연산과 반대의 개념으로, 마스크를 이진 팽창 연산된 영상에 슬라이딩 윈도우 방식으로 적용하여 마스크 내에 위치하는 화소들 중에 이진 영상값이 "0"인 화소가 적어도 하나 이상 존재하는 경우에 마스크 내에 위치하는 모든 화소들의 이진 영상값을 "0"으로 변환하는 방식으로 수행된다. 따라서, 이진 침식 연산을 수행하면 이진 영상값이 "1"인 영역이 마스크의 크기만큼 축소되게 된다.
도 8은 도 7의 영상에 이진 침식 연산을 적용한 결과를 나타낸 것으로, 이진 팽창 연산을 통해 팽창되었던 버 영상(120)이 이진 침식 연산 이후에 원래의 크기로 축소되었음을 확인할 수 있다.
이진 감산부(14)는 에지 크랙 제거부(13) 및 홀 제거부(12)에 전기적으로 연결되어, 에지 크랙 제거부(13)로부터 입력되는 영상에서 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상을 차감한다. 구체적으로, 이진 감산부(14)는 임의의 위치에서 에지 크랙 제거부(13)로부터 입력되는 영상의 이진 영상값이 "1"이고 해당 위치에서 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상의 이진 영상값이 "1"인 경우에는 해당 위치의 이진 영상값을 "0"으로 변환하고, 에지 크랙 제거부(13)로부터 입력되는 이진 영상값이 "1"이고 해당 위치에서 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상의 이진 영상값이 "0"인 경우에는 해당 위치의 이진 영상값을 변환하지 않고 "1"로 그대로 두고, 에지 크랙 제거부(13)로부터 입력되는 영상의 이진 영상값이 "0"이고 해당 위치에서 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상의 이진 영상값이 "0"인 경우에는 해당 위치의 이진 영상값을 변환하지 않고 "0"으로 그대로 둔다. 한편, 에지 크랙 제거부(13)로부터 입력되는 영상의 이진 영상값이 "0"이고 해당 위치에서 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상의 이진 영상값이 "1"인 경우 차감 결과는 "-1"이 되지만 이진 영상값은 오직 "0"과 "1"만 있기 때문에 해당 위치의 이진 영상값을 변환하지 않고 "0"으로 그대로 둔다.
이진 감산부(14)에 의하여 도 8의 영상에서 도 6의 영상이 차감되게 되며, 그 결과 도 9에 나타난 바와 같이 에지 크랙 영상(110)만 "1(흰색)"로 남게 된다. 즉, 에지 크랙 영상(110)이 추출되게 된다.
판파단 판단부(20)는 에지 크랙 영상 추출부(10)에 전기적으로 연결되어, 에지 크랙 영상 추출부(10)로부터 입력되는 에지 크랙 영상(110)의 사이즈를 측정하여 그 측정값에 따라서 판파단을 예지하며, 에지 크랙 사이즈 측정부(21) 및 비교부(22)를 포함한다.
에지 크랙 사이즈 측정부(21)는 에지 크랙 영상 추출부(10)로부터 입력되는 에지 크랙 영상(110)의 사이즈를 측정하고, 비교부(22)는 에지 크랙 사이즈 측정부(21)에서 측정된 에지 크랙 영상(110)의 사이즈와 기준 설정치(A)를 비교하여 에지 크랙 영상(110)의 사이즈가 기준 설정치(A)보다 큰 경우 판파단이 발생될 것으로 판단하고, 반대로 에지 크랙 영상(110)의 사이즈가 기준 설정치(A)보다 작은 경우에는 판파단이 발생되지 않을 것으로 판단한다.
판파단 경고부(30)는 판파단 판단부(20)에서 판파단이 발생될 것으로 판단한 경우에 조업자에게 경고를 수행한다.
이하, 본 발명에 따른 냉연 압연에서의 판파단 예지 방법을 도 1 내지 도 3 및 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3 및 도 10을 참조하면, 단계 S11에서는, 강판(100)을 중심으로 광원(1)의 반대편에 설치된 카메라(2)에 의해 광원(1)에서 조사된 빛이 검출되어 그레이 스케일 영상이 생성된다.
그 다음, 단계 S12에서는, 이진화 처리부(11)에 의해 상기 카메라(2)로부터 입력되는 그레이 스케일 영상이 1(흰색)과 0(검정색)만을 가진 이진 영상으로 변환된다. 구체적으로, 단계 S12에서는 상기 수학식 1에 따라서 카메라(2)로부터 입력되는 그레이 스케일 영상이 이진 영상으로 변환되게 된다.
다음으로, 단계 S13에서는, 홀 제거부(12)에 의해 이진화 처리부(11)로부터 입력되는 영상에서 홀 영상(130)이 제거된다.
이때, 이진화 처리부(11)로부터 입력되는 영상의 첫 번째 라인 및 마지막 라인에 위치한 화소들의 이진 영상값을 "1"로 디폴트(default)시킨 상태에서, 이진 영상값이 "1"인 화소들로 둘러싸인 이진 영상값이 "0"인 화소들의 이진 영상값이 "1"로 변환되게 되며, 그 결과 이진화 처리부(11)로부터 입력되는 영상에 포함된 홀 영상(130)이 제거되게 된다.
다음으로, 단계 S14 및 단계 S15에서는, 에지 크랙 제거부(13)에 의해 상기 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상에 대하여 이진 팽창 연산 및 이진 침식 연산이 수행되어 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상에서 에지 크랙 영상(110)이 제거된다.
다음으로, 단계 S16에서는, 이진 감산부(14)에 의해 상기 에지 크랙 제거부(13)로부터 입력되는 영상으로부터 상기 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상이 차감되어 에지 크랙 영상(110)이 획득된다.
다음으로, S17 단계에서는, 에지 크랙 사이즈 측정부(21)에 의해 상기 이진 감산부(14)로부터 입력되는 에지 크랙 영상(110)의 사이즈가 측정된다.
다음으로, 단계 S18에서는, 비교부(22)에 의해 상기 에지 크랙 사이즈 측정부(21)에서 측정된 에지 크랙 영상(110)의 사이즈와 기준 설정치(A)가 비교되어, 에지 크랙 사이즈 측정부(21)에서 측정된 에지 크랙 영상(110)의 사이즈가 기준 설정치(A)보다 큰 경우에 단계 S19로 진행하여 판파단 경고부(30)를 통해 조업자에게 판파단을 경고하고, 그렇지 않을 경우, 즉 에지 크랙 사이즈 측정부(21)에서 측정된 에지 크랙 영상(110)의 사이즈가 기준 설정치(A)보다 작은 경우에는 프로세스를 종료한다.
본 발명에 따르면, 판파단의 직접적인 원인인 강판의 에지 크랙을 검출하여 판파단을 예지하므로 판파단 예지 정확도가 향상된다. 따라서, 조업자가 적시에 판파단에 대처할 수 있게 되어 판파단이 방지되게 되므로 판파단 발생에 따른 생산량 저하 및 인력 소모를 방지할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 광원
2: 카메라
3: 신호 처리부
10 : 에지 크랙 영상 추출부
20 :판파단 판단부
30 :판파단 경고부
11 : 이진화 처리부
12 : 홀 제거부
13: 에지 크랙 제거부
14 : 이진 감산부
21 : 에지 크랙 사이즈 측정부
22 : 비교부

Claims (10)

  1. 강판(100)에 빛을 조사하는 광원(1);
    상기 강판(100)을 중심으로 상기 광원(1)의 반대편에 설치되며 입사되는 빛을 검출하여 영상을 생성하는 카메라(2);
    상기 카메라(2)에 전기적으로 연결되어 상기 카메라(2)로부터 입력되는 영상에서에지 크랙 영상(110)을 추출하는 에지 크랙 영상 추출부(10);
    상기 에지 크랙 영상 추출부(10)에 전기적으로 연결되어 상기 에지 크랙 영상 추출부(10)로부터 입력되는 에지 크랙 영상(110)의 사이즈를 측정하여 그 측정값에 따라서 판파단이 발생될지 여부를 판단하는 판파단 판단부(20);및
    상기 판파단 판단부(20)의 판단 결과에 따라서 경고를 수행하는 판파단 경고부(30)를 포함하며,
    상기 에지 크랙 영상 추출부(10)는 상기 카메라(2)로부터 입력되는 영상을 이진 영상으로 변환하는 이진화 처리부(11);
    상기 이진화 처리부(11)에 전기적으로 연결되어 상기 이진화 처리부(11)로부터 입력되는 영상에 포함된 홀 영상(130)을 제거하는 홀 제거부(12);
    상기 홀 제거부(12)에 전기적으로 연결되어 상기 홀 제거부(12)로부터 입력된 영상에 대하여 이진 팽창 연산 및 이진 침식 연산을 수행하여 상기 홀 제거부(12)로부터 입력된 영상에 포함된 에지 크랙 영상(110)을 제거하는 에지 크랙 제거부(13);및
    상기 에지 크랙 제거부(13) 및 상기 홀 제거부(12)에 전기적으로 연결되어 상기 에지 크랙 제거부(13)로부터 입력된 영상에서 상기 홀 제거부(12)로부터 입력되는 영상을 차감하여 에지 크랙 영상(110)을 추출하는 이진 감산부(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉간압연에서의 판파단 예지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이진화 처리부(11)는 상기 카메라(2)로부터 입력되는 영상을 하기 수식에 따라서 이진 영상으로 변환하며,
    Figure 112013047089130-pat00007

    Figure 112013047089130-pat00008

    상기 F(x,y)는 상기 카메라(2)로부터 입력되는 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을, b(x,y)는 상기 이진화 처리부(11)에 의해 변환된 이진 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을, T는 임계값을 나타내는 것을 특징으로 하는 냉간압연에서의 판파단 예지 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 홀 제거부(12)는 상기 이진화 처리부(11)로부터 입력되는 영상의 첫 번째 라인 및 마지막 라인에 위치한 화소들의 이진 영상값을 "1"로 디폴트(default)시킨 상태에서, 이진 영상값이 "1"인 화소들로 둘러싸인 이진 영상값이 "0"인 화소들의 이진 영상값을 "1"로 변환하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에서의 판파단 예지 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 판파단 판단부(20)는 상기 에지 크랙 영상 추출부(10)로부터 입력되는 에지 크랙 영상(110)의 사이즈를 측정하는 에지 크랙 사이즈 측정부(21); 및
    상기 에지 크랙 사이즈 측정부(21)에서 측정된 에지 크랙 영상(110)의 사이즈와 기준 설정치(A)를 비교하여 상기 에지 크랙 영상(110)의 사이즈가 상기 기준 설정치(A)보다 큰 경우에 판파단이 발생될 것으로 판단하는 비교부(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉간압연에서의 판파단 예지 장치.
  7. 강판(100)에 빛을 조사하는 광원(1) 및 상기 강판(100)을 중심으로 상기 광원(1)의 반대편에 설치되는 카메라(2)를 이용한 냉강압연에서의 판파단 예지 방법에 있어서,
    상기 카메라(2)에 의해 상기 광원(1)으로부터 입사되는 빛이 검출되어 영상이 생성되는 단계;
    상기 카메라(2)에서 생성된 영상으로부터 에지 크랙 영상(110)을 추출하는 단계;
    상기 에지 크랙 영상(110)의 사이즈를 측정하는 단계;및
    상기 측정된 에지 크랙 영상(110)의 사이즈가 기준 설정치(A)보다 큰 경우 판파단을 경고하는 단계를 포함하며,
    상기 에지 크랙 영상(110)을 추출하는 단계는,
    상기 카메라(2)에서 생성된 영상을 이진 영상으로 변환하는 단계;
    상기 이진 영상에 포함된 홀 영상(130)을 제거하는 단계;
    상기 홀 영상(130)을 제거하는 단계에서 획득된 영상에 대하여 이진 팽창 연산 및 이진 침식 연산을 수행하여 에지 크랙 영상(110)을 제거하는 단계;및
    상기 에지 크랙 영상(110)을 제거하는 단계에서 획득된 영상에서 상기 홀 영상(130)을 제거하는 단계에서 획득된 영상을 차감하여 에지 크랙 영상(110)을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉강압연에서의 판파단 예지 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서, 상기 카메라(2)에서 생성된 영상을 이진 영상으로 변환하는 단계는 하기의 수식에 따라서 수행되며,
    Figure 112013047089130-pat00009

    Figure 112013047089130-pat00010

    상기 F(x,y)는 상기 카메라(2)로부터 입력되는 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을, b(x,y)는 상기 이진 영상의 화소 위치(x,y)에서 이진 영상값을, T는 임계값을 나타내는 것을 특징으로 하는 냉간압연에서의 판파단 예지 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 홀 영상(130)을 제거하는 단계는 상기 이진 영상의 첫 번째 라인 및 마지막 라인에 위치한 화소들의 이진 영상값을 "1"로 디폴트(default)시킨 상태에서, 이진 영상값이 "1"인 화소들로 둘러싸인 이진 영상값이 "0"인 화소들의 이진 영상값을 "1"로 변환하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에서의 판파단 예지 방법.
KR1020110137385A 2011-12-19 2011-12-19 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법 KR101293545B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110137385A KR101293545B1 (ko) 2011-12-19 2011-12-19 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110137385A KR101293545B1 (ko) 2011-12-19 2011-12-19 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130070181A KR20130070181A (ko) 2013-06-27
KR101293545B1 true KR101293545B1 (ko) 2013-08-16

Family

ID=48865046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110137385A KR101293545B1 (ko) 2011-12-19 2011-12-19 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101293545B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7269484B2 (ja) * 2019-08-15 2023-05-09 日本製鉄株式会社 冷間タンデム圧延設備及び冷間タンデム圧延方法
KR102298558B1 (ko) 2019-12-20 2021-09-07 주식회사 포스코 냉간 압연 공정의 판 파단 예측 장치 및 방지 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100643372B1 (ko) * 2005-12-21 2006-11-10 주식회사 포스코 냉연 압연 공정의 판파단 예측 경고장치 및 그 방법
KR100880952B1 (ko) * 2008-07-31 2009-02-04 유넷웨어(주) 금속 압연 공정제어 장치
JP2009216539A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Nippon Steel Corp 帯状体の穴・割れ欠陥検出装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100643372B1 (ko) * 2005-12-21 2006-11-10 주식회사 포스코 냉연 압연 공정의 판파단 예측 경고장치 및 그 방법
JP2009216539A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Nippon Steel Corp 帯状体の穴・割れ欠陥検出装置
KR100880952B1 (ko) * 2008-07-31 2009-02-04 유넷웨어(주) 금속 압연 공정제어 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
이상호. 부산대학교 대학원 : 기계공학부, 2011.02., 1-196 쪽. *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130070181A (ko) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5645730B2 (ja) コンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法
JP6179680B1 (ja) 表面状態監視装置及び表面状態監視方法
CN101224472A (zh) 一种基于近红外图像的板材头部弯曲形状检测装置及方法
KR101293545B1 (ko) 냉간압연에서의 판파단 예지 장치 및 방법
JP5974787B2 (ja) 鋼帯コイルのエッジ欠陥検出方法およびエッジ欠陥検出装置
KR100928792B1 (ko) 슬래브 표면의 흠 검출 장치
JP4816567B2 (ja) 画像処理によるトロリ線摩耗測定装置
CN107037053B (zh) 用于检测斑缺陷的设备和方法
JP5849397B2 (ja) 表面欠陥検出装置および表面欠陥検出方法
JP4845451B2 (ja) 燃焼炉における燃焼領域の検出方法および検出装置
JP2015025741A (ja) 鋼板端面の欠陥検出方法及び欠陥検出装置
KR101562988B1 (ko) 열간소재의 표면결함 검출 장치 및 표면 검출 방법
CN116402827A (zh) 基于图像处理的采煤机用电缆夹板缺陷检测方法及装置
JP6102843B2 (ja) マンドレルバーの表面欠陥検出方法
TWI447606B (zh) 小鋼胚剝片偵測方法
JP2020083671A5 (ko)
JP5653370B2 (ja) 太陽電池セルのクラック検査方法
CN204807475U (zh) 光学检测装置以及光学检测系统
KR102298558B1 (ko) 냉간 압연 공정의 판 파단 예측 장치 및 방지 장치
KR101293546B1 (ko) 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법
JPH06288934A (ja) 熱延板のエッジ欠陥の検出方法
KR101086333B1 (ko) 스트립의 결함 검출방법
JP6431643B1 (ja) 金属板の表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置
JP2012050998A (ja) プレス部品流入量自動測定装置及びプレス部品流入量自動測定方法
KR101350452B1 (ko) 냉연강판의 용접점 판단 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160727

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170614

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190801

Year of fee payment: 7