KR20040057727A

KR20040057727A - 표면 흠 탐상장치 및 방법

Info

Publication number: KR20040057727A
Application number: KR1020020084519A
Authority: KR
Inventors: 최세호; 손붕호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-02

Abstract

본 발명은 빌레트(혹은 슬라브)의 표면에 존재하는 흠을 비접촉식으로 검출함과 동시에, 그 표면 결함의 크기 및 위치를 정확하게 측정할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 검사대상체의 표면 흠을 검출하는 장치는, 검사대상체의 길이 방향으로 직류전류를 인가하는 전류구동기와; 상기 직류전류가 인가되는 검사대상체 표면에 물과 혼합된 형광자분(Fluorescent Magnetic Particle)을 살포하는 자분분사기와; 상기 자분분사기에서 살포되는 형광자분의 농도를 일정하게 유지하는 자분농도조절기와; 상기 검사대상체의 표면의 촬영영역에 자외선을 조사하는 조명장치와; 상기 자외선이 조사되는 촬영영역의 컬러 영상을 취득하는 컬러 CCD 카메라와; 상기 컬러 CCD 카메라에서 취득한 컬러 영상으로부터 외부 조명에 의한 영향을 제거하고, 상기 컬러 영상의 특성에 따른 임계치를 설정하여 상기 컬러 영상으로부터 상기 검사대상체에 난 흠을 검출하는 영상처리부를 구비한다.

Description

표면 흠 탐상장치 및 방법 {Apparatus and method for determining defects of surface}

본 발명은 선재를 제조하는 압연공정의 원료로 사용되는 빌레트의 표면에 존재하는 흠을 비접촉식으로 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 빌레트의 표면에 존재하는 흠을 검출하는 방법으로는, 표면 초음파를 이용한 방법과, 누설자속 탐상법 또는 와전류 탐상법과 같은 전자기적 방법과, 누설자속과 형광자분을 동시에 사용하는 자분 탐상방법이 있다.

표면 초음파를 이용한 방법은 외부에서 초음파를 빌레트에 전달하고, 흠에 의해서 반사되는 초음파를 이용하여 흠의 유무를 결정한다. 이러한 초음파 방법은 검사대상체의 표면 상태, 진동, 초음파 전달 매질의 특성에 의해 검사 결과의 신뢰도가 결정되므로 표면 상태, 진동, 초음파 매질 특성이 일정해야 한다. 일본국 특허공개번호 제2000-121613호에서는 초음파 발진기 및 초음파 수신기로 이루어지는 두 세트를 90^o방향으로 배치하여 표면 흠을 검출하는 방법이 개시되어 있고, 일본국 특개평11-160287호에서는 초음파 발진기 및 초음파 수신기 한 세트로 빌레트의 4 면의 표면 흠을 검출하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 두 선행발명은 모두, 발진기 및 수신기 센서가 빌레트의 표면에 밀착(얇은 막의 물 혹은 다른 초음파 전달매질)하여야 하는 바, 진동을 포함하고 표면 거칠기가 있는 이동하는 빌레트에는 적용할 수 없는 단점이 있다.

전자기적 검출 방법은 홀 센서(Hall Element) 혹은 와전류 센서(Eddy Current Sensor)를 사용한다. 그러나, 이들 두 센서는 유효 검사 범위가 매우 작기 때문에 빌레트의 4 면에 대해 온라인 검사능을 확보하기 위해서는 다수의 센서를 이용한 선형 어레이(Linear Array)를 구성하거나 고속 주사 기구를 채용하여야 하고, 센서와 검사대상체와의 거리를 1mm 이하로 일정하게 유지하여야 한다. 따라서, 빌레트의 모든 면에 대해 온라인 검사능을 확보하기 위해서는 장치의 구성이 복잡해지고 코너부의 검출이 곤란하여 검출의 정밀도를 유지하기 어려운 문제점이 있다.

상술한 표면 초음파를 이용하는 검출 방법과 전자기적 검출 방법의 단점을 극복하기 위해서 제안된 방법이 자분 탐상법이다. 이 자분 탐상법은 검사대상체의 표면 흠에 의한 누설자속과 형광자분을 이용한다.

자분 탐상법에 대해 좀 더 설명하면, 빌레트의 길이방향으로 여기된 전류에 의해서 빌레트 길이방향의 수직방향으로 자기장이 형성된다. 이때, 표면에 비연속 재질의 흠이 존재할 경우, 흠에 의해서 누설자속이 발생하고 그 위치에 형광자분이 집속되며 조사된 자외선 조명에 의해서 이 형광자분이 발광하는데, 이를 검출하여 표면 흠을 검사한다.

예를 들면, 일본국 특개평7-5121호에서는 흠에 의해서 집속된 형광자분에 자외선 조명과 형광등 조명을 동시에 조사하여 자분의 모양을 육안으로 관찰하여 흠의 검출을 수행하는 방법이 개시되어 있다. 유럽특허 EP 1 096 249 A3에서는 안료착색 기법 혹은 자분 및 조명을 이용하여 흠 부위를 표면화하여 영상을 취득한 후 영상처리과정을 통하여 흠 검사를 수행하는 방법이 개시되어 있다. 일본국 특개평1-209356호에서는 누설자속을 이용한 흠 검사로 누설자속에 의해서 빛의 회전이 발생하는 편광 조명을 조사하여 빛을 수신하는 패러데이소자(Faraday element)를 이용하는 자기광학방법이 개시되어 있다.

그러나, 상술한 다양한 자분 탐상법들은 빌레트의 진동과 표면의 거칠기 변화 등에는 강인하지 못하는 문제점이 있다.

아울러, 다른 자분 탐상법으로서, 일본국 특개평9-304348호에서는 흠의 검출 신뢰성을 향상하기 위해서 동일 위치에 대해서 2 차례의 자분 탐상을 수행하여 결과를 비교 검토하는 방법이 개시된다. 이 선행발명은 자분의 농도 변화 등에 강인한 결과를 얻을 수 있으나, 동일 빌레트를 2 차례의 자분 탐상을 수행하므로 검사시간이 장시간 요구되는 문제점이 있다.

다른 자분 탐상법으로서, 일본국 특개평5-215724호에서는 자분액의 농도를 일정하게 유지하기 위해서 자분액의 관리방법 및 그 방법을 이용한 인공 결함시편이 개시되어 있다. 그러나 이러한 자분액 관리방법을 구현하기 위해서는 시스템의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.

일반적으로 종래의 자분 탐상법은, 흑백 CCD카메라를 사용하기 때문에 형광자분의 발광 색에 대한 감도가 떨어진다. 이를 위해 종래에는 형광자분의 발광 색에 대한 감도를 향상하고 형광 빛의 파장과 다른 파장의 광에 의한 영향을 줄이기 위해서, 형광자분의 발광 빛을 통과하는 광 필터를 부착한다. 이렇게 자분의 형광빛 영역의 파장만을 통과시키기 위해 특정 파장의 광 필터를 사용할 경우, 외부 태양광이나 특정 영역의 빛이 포함된 조명등이 함께 켜져 있으면 형광자분에 의한 발광 빛 파장과 함께 외부 광에 포함된 형광 빛과 동일한 파장의 빛이 광 필터를 동시에 통과하게 된다. 따라서, 취득된 영상에는 흠 주위에 집중된 형광자분에 의한 흔적과 외부 광에 의한 흔적이 동시에 나타난다. 즉, 종래의 자분 탐상법으로 취득된 영상에는 외부 광에 의한 흔적이 존재하기 때문에 아무리 정교한 영상 처리를 적용하여도 오검출이 발생되는 문제점이 있다.

상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명의 목적은, 외부 조명이 유입되고, 형광자분의 농도와 검사대상체에 인가되는 자기장의 세기가 변화하더라도 비접촉식으로 검사대상체에 난 흠을 정확하게 검출할 수 있는 표면 흠 탐상장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표면 흠 탐상장치를 도시한 구성 블록도,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 조명장치와 카메라의 배치도,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표면 흠 탐상방법을 도시한 동작 흐름도,

도 4는 자연광과 자외선 조명장치의 영향을 설명하기 위하여 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 영상처리과정을 도시한 동작 흐름도,

도 6은 자분농도와 임계치 설정방법에 따른 영상 변화상태를 도시한 도면이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

11 : 검사대상체 12 : 전류구동기

13 : 자분분사기 14 : 자분농도조절기

15 : 조명장치 및 카메라 16 : 이동거리감지기

17 : 영상처리부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표면 흠 탐상장치는, 검사대상체의 길이 방향으로 직류전류를 인가하는 전류구동기와; 상기 직류전류가 인가되는 검사대상체 표면에 물과 혼합된 형광자분(Fluorescent Magnetic Particle)을 살포하는 자분분사기와; 상기 자분분사기에서 살포되는 형광자분의 농도를 일정하게 유지하는 자분농도조절기와; 상기 검사대상체의 표면의 촬영영역에 자외선을 조사하는 조명장치와; 상기 자외선이 조사되는 촬영영역의 컬러 영상을 취득하는 컬러 CCD 카메라와; 상기 컬러 CCD 카메라에서 취득한 컬러 영상으로부터 외부 조명에 의한 영향을 제거하고, 상기 컬러 영상의 특성에 따른 임계치를 설정하여 상기 컬러 영상으로부터 상기 검사대상체에 난 흠을 검출하는 영상처리부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 표면 흠 탐상방법은, 검사대상체가 진입하면, 상기 검사대상체에 고압의 물을 살수하여 상기 검사대상체의 표면의 이물질을 제거하는 제1단계와; 상기 검사대상체의 길이방향으로 직류전류를 인가하는 제2단계와; 상기 직류전류가 인가되는 상기 검사대상체의 표면에 물과 혼합된 형광자분(Fluorescent Magnetic Particle)을 살포하는 제3단계와; 상기 검사대상체의 표면의 촬영영역에 자외선을 조사하며 촬영하는 제4단계와; 상기 컬러 CCD 카메라에서 취득한 컬러 영상으로부터 외부 조명에 의한 영향을 제거하는 제5단계와; 상기 컬러 영상의 특성에 따른 가변 임계치를 설정하고, 상기 제5단계 처리된 영상에 상기 가변 임계치를 적용하여 상기 검사대상체에 난 흠을 검출하는 제6단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 표면 흠 탐상장치 및 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표면 흠 탐상장치를 도시한 구성 블록도이다. 도 1을 참조하면, 표면 흠 탐상장치는, 도시되지 않은 이동수단에 의해 길이방향으로 이동하는 검사대상체(빌레트)(11)의 길이방향으로 직류전류를 인가하는전류구동기(12), 물과 혼합된 형광자분(Fluorescent Magnetic Particle)을 빌레트 표면에 골고루 살포하는 자분분사기(13), 자분분사기(13)에서 살포되는 형광자분의 농도를 일정하게 유지하는 자분농도조절기(14), 검사대상체(11)의 표면에 난 흠 주위에 모인 형광자분에서 빛이 반사되도록 검사대상체(11)에 빛을 비추고 검사대상체(11)의 각 표면을 촬영하는 다수의 조명장치 및 카메라(15)와, 검사대상체(11)의 길이 방향으로 일정한 간격의 영상을 취득하도록 일정한 이동거리마다 상기 다수의 조명장치 및 카메라(15)를 제어하는 이동거리감지기(16)와, 상기 카메라에서 취득한 영상에서 흠의 유무를 판단하고 흠의 크기 및 위치를 결정하는 영상처리부(17)로 구성된다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 조명장치와 카메라의 배치도이다. (a)에 도시된 바와 같이, 조명장치(21)는 카메라(22)의 촬영부위에 조명을 비추고, 카메라(22)는 조명이 비추는 촬영부위의 영상을 취득한다. (b)에 도시된 바와 같이 카메라(22)는 검사대상체(11)의 4면에 하나씩 배치되어 검사대상체의 모든 면을 촬영한다. 여기서, 조명장치(21)는 자외선(Ultraviolet) 조사장치이고, 카메라(22)는 컬러 CCD 카메라이다.

이하에서는 본 발명에 따른 표면 흠 탐상장치의 동작을 시계열 순으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표면 흠 탐상방법을 도시한 동작 흐름도이다.

자분분사기(13)는 검사대상체(빌레트)(11)의 진입을 확인하고(S31), 고압의 물을 살수하여 빌레트(11)의 표면에 존재하는 이물질을 제거한다(S32). 그러고 난후, 전류구동기(12)는 빌레트(11)의 양 끝단에 고전류(3500A)를 인가한다(S33). 이 인가된 고전류는 빌레트(11) 폭 방향으로 자기장을 형성한다. 다음, 자분분사기(13)는 자기장이 형성된 빌레트(11)에 자분분사노즐을 이용하여 자분을 포함한 용액을 분사한다(S34). 빌레트의 길이 방향으로 형성된 흠에서는 자기장의 형성을 방해하는 성질이 있으며 이로 인하여 흠 주위에 누설자속(Magnetic Leakage Flux)이 형성되어, 자분 용액에 포함된 미세자분입자(평균 10 ㎛, Marktec 사의 LY-20)가 흠 주위에 흠과 동일한 형상으로 집중된다. 다음, 조명장치 및 카메라(15)는 빌레트의 표면에 약 600㎼/cm²조도의 자외선(Ultraviolet)을 조사하여 자분에서 녹색 형광이 발하면, 이 자분에서 발광하는 녹색 형광을 포함한 영상을 취득한다(S35). 다음, 영상처리부(17)는 카메라에서 취득된 영상으로부터 녹색 형광부분을 선택적으로 선별하여 흠 검출한다(S36). 본 발명은 외부 조명의 영향이나 자외선 조명의 영향으로 인한 오검출을 방지하기 위하여, 컬러 CCD 카메라를 사용한다.

도 4를 참조하여, 자연광과 자외선 조명장치의 영향을 설명한다. 도 4의 (a)는 형광자분에 의한 녹색광과 자외선(Ultraviolet) 조명의 영향 및 형광등 조명의 영향을 동시에 받을 때, 컬러 CCD 카메라가 흠 시편을 촬영한 영상이다. 도 4의 (b)는 (a)의 영상에서 자연광의 영향을 제거하고 형광자분에 의한 녹색소를 추출한 결과를 도시한 영상이다. 도 4의 (c)는 녹색광 필터를 부착한 흑백 CCD 카메라가 흠 시편을 촬영한 영상이다. 도 4의 (a)에서 형광등에 영향으로 백색으로 나타나는 부분은 적색, 녹색, 청색의 빔이 동시에 존재하는 영역이다. 따라서, 백색으로 나타나는 부분에는 형광자분에 의한 녹색의 빛이 존재하지 않음에도 불구하고, 녹색 광 필터를 부착한 흑백 CCD 카메라를 이용하여 촬영하면 녹색으로 인지되는 부분이 발생하는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 컬러 CCD 카메라를 이용하여 영상을 취득하고, 외부 조명으로부터 입력된 녹색 성분을 제거한다. 일반 광은 적색, 녹색, 청색 삼원색의 조합으로 표현되며, 각 색소의 조합 강도에 따라 색상이 연출된다. 즉, 컬러 영상에서, 형광등 조명의 반사로 인해 나타나는 백색영역은 적색, 녹색, 청색 광이 비슷한 강도로 존재하는 영역이고, LY-20 형광자분에 의해 나타나는 한 녹색은 녹색광이 적색광과 청색광보다 높은 강도로 존재하는 영역이다. 따라서, 컬러 영상에서 각 픽셀의 R값과 B값에 일정한 상수를 곱한 값과 G값을 비교하였을 때, G값이 작으면 해당 G성분은 외부 조명에 의한 녹색으로 인지하고, G값이 크면 해당 G성분은 형광자분에 의한 녹색으로 인지한다. 상술한 방법으로 영상처리부가 카메라에서 취득한 컬러영상으로부터 외부 조명에 의한 녹색 성분을 제거하는 과정이 도 5의 단계 S51 내지 단계 S55에 나타나있다. 도 4의 (a) 영상에서 LY-20 형광자분에 의한 녹색소를 추출한 결과 영상이 도 4의 (b)에 도시된다.

한편, 본 발명에 따른 표면 흠 탐상장치의 자분농도조절기(14)는 자분분사기(13)에서 분사되는 자분액의 농도를 일정하게 조정한다. 그러나, 자분분사기(13)가 일정한 농도의 자분액을 분사하더라도 주위의 온도와 빌레트의 표면 거칠기 변화 및 자분농도조절기(14)의 장시간 사용에 따른 이물질 혼입에 의해서 자분 농도에 변화가 발생한다. 자분 농도의 변화가 발생할 경우 일정한 자장이 인가된 빌레트에 분포하는 흠에 집속되는 자분 입자량도 변화하고, 특히 흠이 분포하지 않는 정상적인 빌레트의 표면에 집속되는 자분량도 변하게 된다.

도 6의 (a), (d), (g)는 자분 농도의 변화에 따라 취득되는 컬러 영상의 변화 상태를 도시한다. 동일한 시편에 1리터의 물에 LY-20 형광자분을 각각 0.5g(a), 1.0g(d), 1.5g(g)을 섞어서 자분용액으로 사용하여 시편의 컬러 영상을 취득한다. 도 6의 (a), (d), (g)에서 알 수 있는 바와 같이 자분 농도가 증가할 경우, 취득된 컬러 영상에서 흠과 정상적인 표면에서 나타나는 녹색광의 세기가 모두 증가한다. 따라서, 컬러 CCD 카메라로부터 취득한 컬러 영상에 정교하지 못한 임계치(threshold)를 적용한다면, 자분 농도의 변화에 따라서 흠 검출의 정확도가 달라지게 된다. 본 발명에서는 자분 농도가 변화하더라도 흠 검출의 정확성을 양호하게 유지하기 위하여 가변적 임계치를 사용하여 흠을 검출한다.

본 발명에서는 분사된 자분액의 농도와 관계없이 정상적인 표면에 집속된 형광자분의 발광에 기인하는 녹색광의 세기가 흠 주위에 집속된 형광자분의 발광에 기인하는 녹색광의 세기보다 항상 작은 것을 바탕으로 한다. 이러한 바탕이 타당한 이유는 흠에 의해서 발생되는 누설자속은 정상적인 표면에서 발생하는 누설자속 보다 크고, 누설자속의 세기에 따라서 집속되는 자분량이 결정되기 때문이다. 이 바탕을 근거로 흠에 집속된 형광자분에서 발광하는 녹색광의 세기는 항상 전 영상의 녹색광의 평균 세기보다 크다. 자분 농도의 변화는 녹색광의 평균값의 변화를 유도하는데, 본 발명에서는 녹색광의 평균값과 분산값을 이용하여 흠 검출을 위한 임계치를 가변한다. 상술한 방법으로 영상처리부가 가변 임계치를 이용하여 표면 흠을 검출하는 방법이 도 5의 단계 S56 내지 단계 S59에 나타나 있다.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 영상처리과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 입력된 컬러영상으로부터 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 성분을 분리한다(S51). 그리고, 적색(R) 영상, 녹색(G) 영상, 청색(B) 영상들의 평균값과 분산값들을 계산한다(S52). 그리고, 각 픽셀에 대해서 적색 세기와 일정 상수(α)를 곱한 값과, 청색 세기와 일정 상수(β)를 곱한 값이 녹색 세기보다 크면(S53), 해당 픽셀의 녹색세기를 '0'으로 설정한다(S54). 모든 픽셀에 대해 단계 S53 내지 단계 S54를 반복 수행하여(S55), 외부 조명에 의한 녹색부분을 제거한다. 여기서, α와 β는 외부 조명과 자외선 조명에 의하여 영상에 흔적을 남기는 적색광, 녹색광, 청색광의 세기에 의해 결정한다.

다음, G영상에서 녹색광의 세기가 G_평균값+ 3*G_분산값이상인 영역을 추출한다(S56). 이 G_평균값+ 3*G_분산값이상인 영역이 흠으로 판명될 가능성이 높은 영역이다.

다음, G_평균값+ 3*G_분산값이상인 영역에서 녹색광의 세기가 G_평균값+ 5*G_분산값+ γ이상인 점을 헤드점(head point)으로 선택하고, 그 헤드점에 이웃하면서 녹색광의 세기가 G_평균값+ G_분산값이상인 영역을 하나의 흠 영역으로 설정한다(S57). 이러한 과정을 녹색광 영상의 모든 영역에서 중복 없이 수행한다(S58). 여기서 γ는 반복 실험을 통하여 결정한다.

다음, 헤드점의 개수를 추출하고, 흠 영역으로 결정된 모든 부분에서 일정한 길이와 일정한 폭 이상을 갖는 영역을 최종적으로 검출된 흠으로 판정하며, 해당 흠의 위치와 폭과 길이를 저장한다.

본 발명의 적용 결과를 도 6에 도시한다. 도 6의 (a) 영상에 대해 본 발명에 따른 가변 임계치 설정방식을 이용한 흠 검출방법을 적용하여 길이가 5mm 이상인 흠을 검출한 결과를 도 6의 (b)에 도시한다. 한편, 도 6의 (c)에는 (a) 영상에 대해 고정 임계치 설정방식을 이용함 흠 검출방법을 적용하여 흠을 검출한 결과를 도시한다. 도 6의 (b)와 (c)의 흠 검출결과를 비교하면, 두 결과에 별다른 차이가 없음을 알 수 있다.

도 6의 (d) 영상은 자분 농도를 (a) 영상에 비해 2배로 증가하였을 때의 촬영한 영상이다. 본 발명을 적용하면, 임계치가 해당 영상의 특성에 맞게 자동으로 가변되는데, 그 검출 결과가 (e)에 도시된다. 이 검출결과 (e)는 (b)와 비교하였을 때, 거의 차이가 발생하지 않는다. 그러나, 고정된 임계치를 적용하면 (f)와 같이 실제로 흠이 아닌 많은 영역이 흠으로 오검출된다.

도 6의 (g) 영상은 자분 농도를 (a) 영상에 비해 3배로 증가하였을 때의 촬영영상이고, 도 6의 (h)는 (g) 영상에 가변 임계치를 적용하여 흠을 검출한 결과, 도 6의 (i)는 (g) 영상에 고정 임계치를 적용하여 흠을 검출한 결과를 각각 도시한다. 가변 임계치를 적용한 (h) 영상은 (b)나 (e)와 마찬가지로 흠의 정확한 검출이 가능하다. 그러나, 고정 임계치를 (i) 영상에는 오검출된 흠이 포함된다.

본 발명에서 설명한 바와 같이 자분 흠 탐상방법에서 녹색광 영상의 특성에 따라 가변적으로 임계치를 조정하여 흠을 검출하면, 항상 양호한 흠 검출이 가능하다.

위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 컬러 CCD 카메라를 영상취득장치로 이용하여 외부조명에 의한 녹색광을 제거하여 형광자분에 의한 녹색영역을 추출함으로써, 흠의 검출 정도를 향상시킬 수 있다. 아울러, 외부 환경 변환에 따른 촬영 영상의 특성에 따라 흠 검출을 위한 임계치를 가변시킴으로써, 형상자분 농도에 관계없이 항상 양호한 성능으로 흠 검출을 할 수 있는 잇점이 있다.

Claims

검사대상체의 길이 방향으로 직류전류를 인가하는 전류구동기와;

상기 직류전류가 인가되는 검사대상체 표면에 물과 혼합된 형광자분(Fluorescent Magnetic Particle)을 살포하는 자분분사기와;

상기 자분분사기에서 살포되는 형광자분의 농도를 일정하게 유지하는 자분농도조절기와;

상기 검사대상체의 표면의 촬영영역에 자외선을 조사하는 조명장치와;

상기 자외선이 조사되는 촬영영역의 컬러 영상을 취득하는 컬러 CCD 카메라와;

상기 컬러 CCD 카메라에서 취득한 컬러 영상으로부터 외부 조명에 의한 영향을 제거하고, 상기 컬러 영상의 특성에 따른 임계치를 설정하여 상기 컬러 영상으로부터 상기 검사대상체에 난 흠을 검출하는 영상처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 표면 흠 검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검사대상체를 길이 방향으로 이동시키는 이동수단과;

상기 검사대상체의 이동거리를 인지하여 일정한 간격으로 상기 조명장치와 컬러 CCD 카메라를 구동하여 상기 검사대상체의 길이방향으로 일정한 간격마다 상기 컬러 영상을 촬영하도록 하는 이동거리감지기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 표면 흠 검출장치.
검사대상체가 진입하면, 상기 검사대상체에 고압의 물을 살수하여 상기 검사대상체의 표면의 이물질을 제거하는 제1단계와;

상기 검사대상체의 길이방향으로 직류전류를 인가하는 제2단계와;

상기 직류전류가 인가되는 상기 검사대상체의 표면에 물과 혼합된 형광자분(Fluorescent Magnetic Particle)을 살포하는 제3단계와;

상기 검사대상체의 표면의 촬영영역에 자외선을 조사하며 촬영하는 제4단계와;

상기 컬러 CCD 카메라에서 취득한 컬러 영상으로부터 외부 조명에 의한 영향을 제거하는 제5단계와;

상기 컬러 영상의 특성에 따른 가변 임계치를 설정하고, 상기 제5단계 처리된 영상에 상기 가변 임계치를 적용하여 상기 검사대상체에 난 흠을 검출하는 제6단계를 포함한 것을 특징으로 하는 표면 흠 검출방법.
제 3 항에 있어서, 상기 제5단계는, 상기 컬러영상의 각 픽셀에 대해 적색광 세기에 제1상수값을 곱한 결과값 또는 청색광 세기에 제2상수값을 곱한 결과값이녹색광 세기보다 크면, 상기 픽셀이 외부 조명에 의한 영향을 받은 것으로 인지하고 상기 픽셀의 녹색광 세기를 0으로 설정하는 단계이고,

상기 제6단계에서 상기 가변 임계치는 상기 컬러 영상의 녹색광의 평균 세기와 녹색광의 분산값을 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 표면 흠 검출방법.