KR101372787B1 - 후판의 주기성 결함 검출 장치 - Google Patents

후판의 주기성 결함 검출 장치 Download PDF

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Abstract

후판의 주기성 결함 검출 장치가 제공된다. 후판의 주기성 결함 검출 장치는, 거버 필터를 사용하여 후판의 표면 영상을 필터링하는 거버 필터 모듈; 필터링된 후판의 표면 영상을 이진화하는 이진화 모듈; 및 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들을 주기성 결함으로 검출하는 주기성 결함 검출 모듈을 포함하며, 주기성 결함 검출 모듈은, 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수가 하기의 수학식 1:
Figure 112014001157801-pat00016
을 만족하는 경우 주기성 결함으로 판단하며, 여기서, A는 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수, B는 후판의 길이 방향의 총 길이, C는 일정 간격의 길이, D는 가중치를 의미함으로써, 후판의 주기성 결함, 특히 열간 교정 마크 결함을 검출할 수 있다.

Description

후판의 주기성 결함 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING PERIODIC DEFECT OF THICK STEEL PLATE}
본 발명은 후판의 주기성 결함, 특히 열간 교정 마크 결함을 검출하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 후판의 표면 영상 처리 장치는 후판 상부에 배치된 카메라를 통해 후판의 표면 영상을 획득한 후, 영상 처리 기법을 통해 획득된 표면 영상으로부터 다양한 형태의 후판 결함을 검출하고 있다.
특히 교차 조명을 이용한 영상 처리 장치는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 후판인 소재(S)의 표면 영상을 획득하는 라인 카메라(Line Camera, LC)와, 소재(S)의 진행 방향(DR1)을 따라 라인 카메라(LC)의 전단과 후단에 2개의 조명(L1, L2)이 배치되어 있다. 2개의 조명(L1, L2) 각각은 소재(S)의 폭방향(DR2)으로 복수개 배치될 수 있다.
상술한 2개의 조명(L1, L2)은 각각 조명 제어 신호(Control Signal, CS1, CS2)에 의해 교대로 턴온, 턴오프되며, 제1 조명 제어 신호(CS1)가 온(ON)될 때 라인 카메라(LC)에 의해 한 행의 영상이, 제2 조명 제어 신호(CS2)가 온(ON)될 때 라인 카메라(LC)에 의해 다음 행의 영상이 획득된다. 하나의 프레임의 영상이 모두 획득되면, 획득된 한 프레임의 영상을 분석하여 소재(S)의 결함을 검출할 수 있다.
한편, 상술한 후판 결함 중 열간 교정 마크 결함(12)은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 열간 교정기(hot leveler)(10)를 구성하는 롤(11) 표면에서 발생된 결함에 의해 야기되며, 롤(11)의 외경과 관련되어 일정한 주기(L)를 가지고 반복적, 연속적으로 발생된다. 상술한 열간 교정 마크 결함(12)는, 도 1c에 도시된 바와 같이, 요철성 결함에서 발견되는 스트라이프 패턴을 가지나, 일반적인 요철성 결함과 달리 그 깊이가 깊지 않아 검출이 쉽지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 후판의 주기성 결함, 특히 열간 교정 마크 결함을 검출하기 위한 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 거버 필터를 사용하여 후판의 표면 영상을 필터링하는 거버 필터 모듈; 상기 필터링된 후판의 표면 영상을 이진화하는 이진화 모듈; 및 상기 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들을 주기성 결함으로 검출하는 주기성 결함 검출 모듈을 포함하며, 상기 주기성 결함 검출 모듈은, 상기 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수가 하기의 수학식 1:
Figure 112014001157801-pat00014
을 만족하는 경우 상기 주기성 결함으로 판단하며, 여기서, 상기 A는 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수, B는 상기 후판의 길이 방향의 총 길이, C는 일정 간격의 길이, D는 가중치를 의미하는 후판의 주기성 결함 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 주기성 결함 검출 모듈은, 상기 다수의 블롭들 중 하나의 블롭으로부터 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격된 지점을 기초로 상하 마진을 고려한 영역에 형성된 블롭을 상기 주기성 결함으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 주기성 결함 검출 모듈은, 상기 상하 마진을 고려한 영역에 형성된 블롭이 다수개 존재하는 경우 각 블롭의 각도(orientation), 길이/폭(elongation) 및 블롭내의 흰 픽셀의 수(area)가 가장 유사한 블롭을 상기 주기성 결함으로 판단할 수 있다.
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본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 주기성 결함 검출 장치는, 상기 이진화된 후판의 표면 영상에 대해 후판의 길이 방향으로 소정의 폭을 가진 다수의 영역으로 분할하는 영상 분할 모듈을 더 포함하며, 상기 주기성 결함 검출 모듈은, 상기 분할된 다수의 영역 각각에 대해 주기성 결함을 검출할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 거버 필터는, 3×3 픽셀 이하의 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 주기성 결함은, 상기 후판을 열간 교정하는 열간 교정기의 롤 표면에 생긴 결함으로부터 기인하며, 상기 일정 간격은, 상기 롤 외경의 길이일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 주기성 결함 검출 장치는, 상기 주기성 결함으로 검출된 블롭들의 특징들을 추출하고, 추출된 특징들의 분산 및 표준 편차를 SVM에 적용하여 주기성 결함임을 최종 확인할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 거버 필터 모듈에서, 거버 필터를 사용하여 후판의 표면 영상을 필터링하는 제1 단계; 이진화 모듈에서, 상기 필터링된 후판의 표면 영상을 이진화하는 제2 단계; 및 주기성 결함 검출 모듈에서, 상기 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들을 주기성 결함으로 검출하는 제3 단계를 포함하는 후판의 주기성 결함 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제3 단계는, 상기 다수의 블롭들 중 하나의 블롭으로부터 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격된 지점을 기초로 상하 마진을 고려한 영역에 형성된 블롭을 상기 주기성 결함으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제3 단계는, 상기 상하 마진을 고려한 영역에 형성된 블롭이 다수개 존재하는 경우 각 블롭의 각도(orientation), 길이/폭(elongation) 및 블롭내의 흰 픽셀의 수(area)가 가장 유사한 블롭을 상기 주기성 결함으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수가 하기의 수학식 1:
Figure 112012054345648-pat00002
을 만족하는 경우 상기 주기성 결함으로 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 A는 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수, B는 상기 후판의 길이 방향의 총 길이, C는 일정 간격의 길이, D는 가중치를 의미할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 주기성 결함 검출 방법은, 영상 분할 모듈에서, 상기 이진화된 후판의 표면 영상에 대해 후판의 길이 방향으로 소정의 폭을 가진 다수의 영역으로 분할하는 단계를 더 포함하며, 상기 분할된 다수의 영역 각각에 대해 상기 제3 단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 거버 필터는, 3×3 픽셀 이하의 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 주기성 결함은, 상기 후판을 열간 교정하는 열간 교정기의 롤 표면에 생긴 결함으로부터 기인하며,
상기 일정 간격은, 상기 롤 외경의 길이일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제3 단계는, 상기 주기성 결함으로 검출된 블롭들의 특징들을 추출하고, 추출된 특징들의 분산 및 표준 편차를 SVM에 적용하여 주기성 결함임을 최종 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 후판의 표면 영상으로부터 검출한 후판의 길이 방향으로 형성된 블롭들의 간격에 기초해서 주기성 결함, 특히 열간 교정 마크 결함을 검출할 수 있다.
또한, 블롭들의 특징을 활용함으로써, 열간 교정 마크 결함과 노이즈를 구분할 수 있다.
도 1a은 종래 교차 조명에 의한 후판의 표면 영상 처리 장치의 구성도이다.
도 1b는 열간 교정 마크 결함의 특징을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 열간 교정 마크를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 후판의 주기성 결함 검출 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 거버 필터 크기에 따른 열간 교정 마크 결함의 반응 정도를 비교 설명한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 영역 분할을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 노이즈와 열간 교정 마크를 구분하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 후판의 주기성 결함 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 후판의 주기성 결함 검출 장치의 구성도이다. 한편, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 거버 필터 크기에 따른 열간 교정 마크 결함의 반응 정도를 비교 설명한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 영역 분할을 설명하는 도면이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 노이즈와 열간 교정 마크를 구분하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 후판의 주기성 결함 검출 장치(200)는, 거버 필터를 사용하여 후판의 표면 영상을 필터링하는 거버 필터 모듈(210)과, 필터링된 후판의 표면 영상을 이진화하는 이진화 모듈(220)과, 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들을 주기성 결함으로 검출하는 주기성 결함 검출 모듈(240)을 포함할 수 있으며, 실시 형태에 따라서는 이진화된 후판의 표면 영상에 대해 후판의 길이 방향으로 소정의 폭을 가진 다수의 영역으로 분할하는 영상 분할 모듈(230)을 더 포함할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 후판의 주기성 결함 검출 장치(200)를 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명의 실시 형태에서는 교차 조명을 이용하여 후판의 표면 영상을 획득하는데, 구체적으로 후판인 소재(S)의 표면 영상을 획득하는 라인 카메라(Line Camera, LC)와, 소재(S)의 진행 방향(DR1)을 따라 라인 카메라(LC)의 전단과 후단에 2개의 조명(L1, L2)이 배치되어 있다. 2개의 조명(L1, L2) 각각은 소재(S)의 폭방향(DR2)으로 복수개 배치될 수 있다.
상술한 2개의 조명(L1, L2)은 각각 조명 제어 신호(Control Signal, CS1, CS2)에 의해 교대로 턴온, 턴오프되며, 제1 조명 제어 신호(CS1)가 온(ON)될 때 라인 카메라(LC)에 의해 한 행의 영상이, 제2 조명 제어 신호(CS2)가 온(ON)될 때 라인 카메라(LC)에 의해 다음 행의 영상이 획득된다. 이와 같이, 후판(S)의 전체 길이에 따른 표면 영상이 획득되면, 라인 카메라(LC)는 후판의 표면 영상을 후판의 주기성 결함 검출 장치(200)로 전달할 수 있다.
한편, 후판의 주기성 결함 검출 장치(200) 중 거버 필터 모듈(210)은 거버 필터(garbor filter)를 사용하여 라인 카메라(LC)로부터 전달된 후판의 표면 영상을 필터링할 수 있다. 후판의 표면 영상은 2048×2000(가로×세로) 픽셀로 구성될 수 있다.
한편, 거버 필터는 X축 분산(σx), Y축 분산(σy), 주파수(f) 및 각도(θ)의 4개 변수로 구성되며, 각 변수에 따라 영상 반응이 달라질 수 있다. 본 발명에서 검출하고자 하는 주기성 결함인 열간 교정 마크 결함은 수평 스트라이프 무늬를 포함하고 있다. 따라서 이를 검출하기 위해 거버 필터의 σx = 1.9, σy=1.9, f=1/2, θ=90도로 설정하였다. 특히, 열간 교정 마크 결함의 스트라이프 무늬는 3~4 픽셀 정도로 그 크기가 매우 작다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 거버 필터의 크기는 3×3 픽셀(또는 그 이하로) 설계하는 것이 바람직하다.
도 3에는 후판의 표면 영상(300)에 크기가 3×3 픽셀인 거버 필터(301)를 적용한 경우의 반응값(303)과, 크기가 7×7 픽셀인 거버 필터(304)를 적용한 경우의 반응값(305)을 도시하고 있다.
도 3에서 도시되어 있는 바와 같이, 크기가 3×3 픽셀인 거버 필터(301)에 의한 반응값(303)이 크기가 7×7 픽셀인 거버 필터(304)에 의한 반응값(305)보다 큰 것을 알 수 있다.
다음, 후판의 주기성 결함 검출 장치(200) 중 이진화 모듈(220)은 거버 필터 모듈(210)에 의해 필터링된 후판의 표면 영상을 이진화할 수 있다. 열간 교정 마크 결함의 특성, 즉 열간 교정 마크도 요철성 결함이기는 하나 그 깊이가 깊지 않아 거버 필터에 의한 밝기 변화가 크게 나타나지 않는다는 특성을 고려하면, 이진화의 문턱값을 높게 설정하면 열간 교정 마크 결함이 검출되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 문턱값을 낮게 설정하여 노이즈를 포함하여 열간 교정 마크 결함이 검출될 수 있도록 하였다.
다음, 후판의 주기성 결함 검출 장치(200) 중 영상 분할 모듈(230)은 이진화된 후판의 표면 영상에 대해 후판의 길이 방향으로 소정의 폭을 가진 다수의 영역으로 분할할 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 이진화된 후판의 표면 영상(400)을 후판의 길이 방향으로 소정의 폭을 가진 다수의 영역(R1 내지 Rn)으로 분할할 수 있다. 이와 같이 영역을 분할하는 이유는, 열간 교정 마크 결함 자체는 열간 교정기의 롤의 표면 결함에 의해 발생하기 때문에, 롤이 회전함에 따라 후판의 길이 방향으로 형성되는 특징이 있기 때문이다.
하나의 영역(R3)에 대해 살펴보면, 열간 교정 마크 결함(RM)와 노이즈(NS)가 함께 존재할 수 있으며, 이는 낮은 문턱값으로 이진화하였기 때문이다.
상술한 영상 분할 모듈(230)에 의한 영상 분할은 당업자의 필요에 따라 생략하고, 후판의 표면 영상 전체에 대해 열간 교정 마크 결함을 검출할 수도 있을 것이다.
마지막으로, 후판의 주기성 결함 검출 장치(200) 중 주기성 결함 검출 모듈(240)은 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들을 주기성 결함으로 검출할 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 이진화된 후판의 표면 영상에는 다수의 블롭들(RM1 내지 RM3, NS1 내지 NS4)이 존재할 수 있으며, 블롭들(RM1 내지 RM3, NS1 내지 NS4) 중 특히 열간 교정 마크 결함(RM1 내지 RM3)은 일정 간격(T)으로 주기적으로 형성되는 것이 특징이다. 따라서, 주기성 결함 검출 모듈(240)은 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들(RM1 내지 RM3)을 열간 교정 마크 결함으로 검출할 수 있다. 한편, 상술한 일정 간격(T)은 열간 교정기(도 1b 참조)의 롤 외경의 길이일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 주기성 결함 검출 모듈(240)은 다수의 블롭들(RM1 내지 RM3, NS1 내지 NS4) 중 블롭(RM2)으로부터 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격된 지점을 기초로 상하 마진(M)을 고려한 영역(500)에 형성된 블롭(RM3)을 열간 교정 마크 결함으로 판단할 수 있다. 이는 발생될 수 있는 오차를 고려하기 위함이다.
다만, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 영역(500)에는 열간 교정 마크 결함(RM3) 외에도 다수의 노이즈(NS1 내지 NS4)가 존재할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 노이즈와 열간 교정 마크 결함을 구분하기 위해 블롭들이 가지는 특징의 유사도를 판단할 수 있다.
구체적으로, 주기성 결함 검출 모듈(240)은 각 블롭(RM3, NS1 내지 NS4)의 각도(orientation), 길이/폭(elongation) 및 블롭내의 흰 픽셀의 수(area)의 특징이 가장 유사한 블롭을 열간 교정 마크 결함으로 판단할 수 있다. 즉, RM1 내지 RM2와 가장 유사한 위 특징을 가지는 블롭(RM3)을 열간 교정 마크 결함으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 블롭들간 거리 및 각 블롭들의 특징을 고려함으로써, 열간 교정 마크 결함과 노이즈를 구분할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수에 기초해서 검출된 블롭들이 열간 교정 마크 결함인지를 판단할 수 있다. 즉, 주기성 결함 검출 모듈(240)은, 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수가 하기의 수학식 1
[수학식 1]
Figure 112012054345648-pat00003
을 만족하는 경우 검출된 블롭들을 주기성 결함으로 판단할 수 있다. 여기서, A는 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수, B는 후판의 길이 방향의 총 길이, C는 일정 간격의 길이, D는 가중치를 의미할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 주기성 결함 검출 모듈(240)은 주기성 결함으로 검출된 블롭들의 특징들을 추출하고, 추출된 특징들의 분산 및 표준 편차를 SVM(Support Vector Machine)에 적용하여 주기성 결함임을 최종 확인할 수 있다. 상술한 특징들 및 그에 대한 설명을 하기의 표 1에 도시하고 있다.
Figure 112012054345648-pat00004
여기서, SVM(Support Vector Machine)은 1995년 Vladimir Naumovich Vapnik 에 의해 개발된 통계적 학습이론으로서 학습데이터와 범주 정보의 학습 진단을 대상으로 학습과정에서 얻어진 확률분포를 이용하여 의사결정함수를 추정한 후, 이 함수에 따라 새로운 데이터를 이원 분류하는 것으로 VC(Vapnik-Chervonenkis) 이론이라고도 한다. 이러한 SVM은 분류 문제에 있어서 일반화 기능이 높기 때문에 많은 분야에서 응용되고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 후판의 표면 영상으로부터 검출한 후판의 길이 방향으로 형성된 블롭들의 간격에 기초해서 주기성 결함, 특히 열간 교정 마크 결함을 검출할 수 있다. 또한, 블롭들의 특징을 활용함으로써, 열간 교정 마크 결함과 노이즈를 구분할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 후판의 주기성 결함 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 후판의 영상 처리 방법을 상세하게 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 2 내지 도 5와 관련하여 중복된 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 우선 거버 필터 모듈(210)은 거버 필터(garbor filter)를 사용하여 라인 카메라(LC)로부터 전달된 후판의 표면 영상을 필터링할 수 있다(S601). 후판의 표면 영상은 2048×2000(가로×세로) 픽셀로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 거버 필터의 크기는 3×3 픽셀(또는 그 이하로) 설계함으로써, 3~4 픽셀 정도의 작은 크기의 열간 교정 마크 결함의 검출을 용이하게 할 수 있다.
다음, 이진화 모듈(220)은 거버 필터 모듈(210)에 의해 필터링된 후판의 표면 영상을 이진화할 수 있다(S602). 본 발명의 실시 형태에 의하면, 문턱값을 낮게 설정하여 노이즈를 포함하여 열간 교정 마크 결함이 검출될 수 있다.
마지막으로, 주기성 결함 검출 모듈(240)은 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들을 주기성 결함으로 검출할 수 있다(S603). 상술한 일정 간격(T)은 열간 교정기(도 1b 참조)의 롤 외경의 길이일 수 있다.
실시 형태에 따라서는, 영상 분할 모듈(230)은 이진화된 후판의 표면 영상에 대해 후판의 길이 방향으로 소정의 폭을 가진 다수의 영역으로 분할할 수 있음은 상술한 바와 같다.
또한, 상술한 바와 같이, 주기성 결함 검출 모듈(240)은 다수의 블롭들(RM1 내지 RM3, NS1 내지 NS4) 중 블롭(RM2)으로부터 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격된 지점을 기초로 상하 마진(M)을 고려한 영역(500)에 형성된 블롭(RM3)을 열간 교정 마크 결함으로 판단할 수 있다. 이는 발생될 수 있는 오차를 고려하기 위함이다.
다만, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 영역(500)에는 열간 교정 마크 결함(RM3) 외에도 다수의 노이즈(NS1 내지 NS4)가 존재할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 노이즈와 열간 교정 마크 결함을 구분하기 위해 블롭들이 가지는 특징의 유사도를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수에 기초해서 검출된 블롭들이 열간 교정 마크 결함인지를 판단할 수 있다. 즉, 주기성 결함 검출 모듈(240)은, 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수가 상술한 수학식 1을 만족하는 경우 검출된 블롭들을 주기성 결함으로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 주기성 결함 검출 모듈(240)은 주기성 결함으로 검출된 블롭들의 특징들을 추출하고, 추출된 특징들의 분산 및 표준 편차를 SVM(Support Vector Machine)에 적용하여 주기성 결함임을 최종 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 후판의 표면 영상으로부터 검출한 후판의 길이 방향으로 형성된 블롭들의 간격에 기초해서 주기성 결함, 특히 열간 교정 마크 결함을 검출할 수 있다.
또한, 블롭들의 특징을 활용함으로써, 열간 교정 마크 결함과 노이즈를 구분할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
10: 열간 교정기 11: 롤
12: 열간 교정 마크 결함 200: 주기성 결함 검출 장치
210: 거버 필터 모듈 220: 이진화 모듈
230: 영상 분할 모듈 240: 주기성 결함 검출 모듈
301: 후판의 표면 영상 301, 304: 거버 필터
303, 305: 거버 필터를 적용시 반응값 400: 후판의 표면 영상
L1, L2: 조명 LC: 라인 카메라
S: 소재 CS1, CS2: 조명 제어 신호
RM: 열간 교정 마크 결함 NS: 노이즈
R1 내지 Rn: 분할된 영역 T: 일정 간격

Claims (9)

  1. 거버 필터를 사용하여 후판의 표면 영상을 필터링하는 거버 필터 모듈;
    상기 필터링된 후판의 표면 영상을 이진화하는 이진화 모듈; 및
    상기 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들을 주기성 결함으로 검출하는 주기성 결함 검출 모듈을 포함하며,
    상기 주기성 결함 검출 모듈은,
    상기 이진화된 후판의 표면 영상에 포함된 다수의 블롭들 중 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수가 하기의 수학식 1:
    Figure 112014001157801-pat00015

    을 만족하는 경우 상기 주기성 결함으로 판단하며, 여기서, 상기 A는 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 블롭들의 수, B는 상기 후판의 길이 방향의 총 길이, C는 일정 간격의 길이, D는 가중치를 의미하는 후판의 주기성 결함 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주기성 결함 검출 모듈은,
    상기 다수의 블롭들 중 하나의 블롭으로부터 상기 후판의 길이 방향으로 일정 간격 이격된 지점을 기초로 상하 마진을 고려한 영역에 형성된 블롭을 상기 주기성 결함으로 판단하는 후판의 주기성 결함 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주기성 결함 검출 모듈은,
    상기 상하 마진을 고려한 영역에 형성된 블롭이 다수개 존재하는 경우 각 블롭의 각도(orientation), 길이/폭(elongation) 및 블롭내의 흰 픽셀의 수(area)가 가장 유사한 블롭을 상기 주기성 결함으로 판단하는 후판의 주기성 결함 검출 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주기성 결함 검출 장치는,
    상기 이진화된 후판의 표면 영상에 대해 후판의 길이 방향으로 소정의 폭을 가진 다수의 영역으로 분할하는 영상 분할 모듈을 더 포함하며,
    상기 주기성 결함 검출 모듈은, 상기 분할된 다수의 영역 각각에 대해 주기성 결함을 검출하는 후판의 주기성 결함 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 거버 필터는,
    3×3 픽셀 이하의 크기를 가지는 후판의 주기성 결함 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주기성 결함은,
    상기 후판을 열간 교정하는 열간 교정기의 롤 표면에 생긴 결함으로부터 기인하는 후판의 주기성 결함 검출 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 일정 간격은, 롤 외경의 길이인 후판의 주기성 결함 검출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주기성 결함 검출 모듈은,
    상기 주기성 결함으로 검출된 블롭들의 특징들을 추출하고, 추출된 특징들의 분산 및 표준 편차를 SVM에 적용하여 주기성 결함임을 최종 확인하는 후판의 주기성 결함 검출 장치.
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