KR20080057425A - The surface flaw detection apparatus and the method tereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술의 플레이트(Plate) 표면 결함 검사장치 개략도,1 is a schematic view of a plate surface defect inspection apparatus of the prior art,
도 2는 본원발명의 일 실시 예에 따르는 플레이트 표면 결함 검사장치의 개략적인 블록 구성도,Figure 2 is a schematic block diagram of a plate surface defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 삼색 광원을 이용한 표면 결함 검사 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.Figure 3 is a flow chart showing the process of the surface defect inspection method using a tricolor light source according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 종래기술의 플레이트 표면 결함 검사 장치10: Plate surface defect inspection apparatus of the prior art
20: 본원발명의 플레이트 표면 결함 검사 장치20: Plate surface defect inspection device of the present invention
1: 카메라 1: camera
3: 플레이트 4: 광조사영역3: plate 4: light irradiation area
5: 결함 6: 조업자5: Defect 6: Operator
11: 영상처리부 12: 메인PC11: image processor 12: main PC
21: 표면영상처리부 22: 주제어부21: surface image processing unit 22: main control unit
23: 전원공급부23: power supply
30: 광원부30: light source
31: 광원31: light source
31a: 빨간색 광원 31b: 녹색 광원31a:
31c: 파란색 광원 31c: blue light source
32: 광원제어부 33: 광원움직임제어부32: light source control unit 33: light source movement control unit
본원 발명은 비 투명체 플레이트(plate)의 표면 결함 검사에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연주 후 스카핑 된 철강 슬리브의 표면 결함을 검사할 수 있도록하는 플레이트 표면 결함 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to surface defect inspection of non-transparent plates, and more particularly, to a plate surface defect inspection apparatus and method for enabling inspection of surface defects of a scarfed steel sleeve after playing.
연주 공정을 거친 철강 플레이트의 표면을 스카핑하면 제강공정에서 미쳐 빠져 나가지 못한 가스에 의해 발생되는 공극이 생성되고 가스가 냉각되거나 배출되면 플레이트 표면에 오목한 결함을 형성한다. 이러한 결함은 후 공정에서 열연재의 표면 결함에 결정적인 원인이 된다. 따라서, 상술한 바와 같은 플레이트 표면 결함에 의한 후 공정에서의 열연재의 표면 결함의 발생을 방지하기 위하여 플레이트 표면에 발생하는 결함을 검출하기 위한 여러 가지 방법들이 시도되고 있다.Scarping the surface of the steel plate after the refining process creates voids generated by the gas that has not escaped the steelmaking process and forms concave defects on the plate surface when the gas is cooled or discharged. These defects are the decisive cause for the surface defects of the hot rolled material in the later process. Therefore, various methods have been attempted to detect defects occurring on the surface of the plate in order to prevent the occurrence of surface defects of the hot rolled material in the subsequent process due to the plate surface defects as described above.
도 1은 종래기술의 플레이트의 표면 결함 검사장치(10)의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a surface
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술의 플레이트의 표면 결함 검사장치(10)(이하 '종래기술의 검사장치')는, 플레이트(3)의 스카핑된 표면의 영상을 획득할 수 있는 카메라(1)와 카메라(1)에 의해 획득된 영상에 대한 화소정보 등의 신호를 처리는 영상처리부(11)와 영상처리부(11)에서 처리된 영상신호를 화상신호로 출력하는 메인 PC(12)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the surface defect inspection apparatus 10 (hereinafter, referred to as a 'prior art inspection apparatus') of a plate of the prior art includes a camera capable of acquiring an image of the scarfed surface of the
상술한 구성을 가지는 종래기술의 검사장치(10)에서의 플레이트 표며 결함 검사의 처리과정을 설명하면 다음과 같다.The plate table and defect inspection process in the
도 1의 종래기술의 검사장치(10)에서 카메라(1)에 의해 획득된 영상을 영상처리부(11)가 영상신호로 변환한 후 메인 PC(12)로 전송하면 메인 PC(12)는 수신된 영상신호를 모니터 상에 화면으로 출력하면, 조업자(6)가 화면영상을 확인하여 결함여부를 판단하게 된다. 이 경우 화면에서 검출되는 결함도 존재하지만 화면에서는 나타나지 않지만 육안에 의해 나타나는 결함도 상당히 많이 있어, 현재의 방법에서는 육안을 생략할 수가 없다. 따라서 조업자(6)는 화면에 출력된 표면 영상에 의한 결함 검사에 미진함이 있는 경우 현장에 직접 방문하여 육안으로 재확인하여 결함 여부를 검사하게 된다.In the
즉, 상술한 바와 같은 종래기술의 검사장치(10)는 작업자가 화면을 통해 검색하고 다시 현장에서 육안을 통하여 확인하는 이중의 검사를 수행해야 하므로 플레이트 표면 결함 검사에 시간과 인력 및 비용이 낭비되고, 신속한 결함 검출이 어려운 문제점을 가진다.That is, the
따라서, 본원발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 합쳐지는 경우 백생광으로 되도록 균질한 크기의 빨간, 초록, 파란색 광원을 이용하여 플레이트(plate) 표면의 일정한 면적을 조사한 후 카메라를 이용하여 이를 촬영하여 해당 부분의 색이 백색 이외의 색으로 변화되는 지의 여부를 검출하여 백색 이외의 색으로 변하는 경우 플레이트(plate)의 표면 결함으로 판단하여 플레이트 표면의 결함을 검사할 수 있도록 하는 플레이트 표면 결함 검사 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and when the cameras are irradiated with a constant area of the surface of the plate using red, green, and blue light sources of homogeneous size so as to be white light when combined, By taking this picture and detecting whether the color of the corresponding part is changed to a color other than white, and when the color is changed to a color other than white, the plate is judged as a surface defect of the plate so that defects on the surface of the plate can be inspected. An object thereof is to provide a surface defect inspection apparatus and a method thereof.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 플레이트 표면 검사 장치는, 합쳐지는 경우 백색광이 되도록 빨간, 초록, 파란색이 광원을 플레이트 표면에 조사하는 광원부와; 상기 광원부에 의해 백색광이 조사되는 플레이트 표면영역을 촬영하는 카메라와; 상기 카메라의 움직임을 제어하고, 상기 카메라에 의해 촬영된 영상신호를 주제어부로 출력하는 영상처리부와; 상기 영상처리부의 출력신호에 의한 영상을 화면에 출력하고, 상기 영상신호로부터 삼색 광원의 세기 값을 백색광원을 위해 설정된 값과 비교하여 다른 경우 결함으로 판단하는 주제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The plate surface inspection apparatus of the present invention for achieving the above object comprises a light source unit for irradiating the plate surface with a light source of red, green and blue so as to be white light when combined; A camera for photographing a plate surface area irradiated with white light by the light source unit; An image processor which controls the movement of the camera and outputs an image signal captured by the camera to a main controller; And a main control unit for outputting an image by the output signal of the image processing unit to the screen and comparing the intensity value of the tricolor light source with the value set for the white light source from the image signal and determining it as a defect in other cases. It is done.
상기 광원부는, 빨간, 초록, 파란색 빛을 각각 조사하는 빨간색 광원, 초록색 광원, 파란색 광원을 구비한 광원과; 상기 광원의 광세기를 제어하는 광원제어 부와; 상기 광원의 움직임을 제어하는 광원움직임제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The light source unit may include: a light source including a red light source, a green light source, and a blue light source for emitting red, green, and blue light, respectively; A light source control unit controlling the light intensity of the light source; And a light source movement control unit for controlling the movement of the light source.
상기 영상처리부는 상기 광원움직임 제어부와 연동하여 광원이 비추는 플레이트 표면 영역을 촬영하도록 카메라의 움직임을 제어하는 카메라 움직임 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The image processing unit may include a camera movement control unit for controlling the movement of the camera to photograph the plate surface area illuminated by the light source in conjunction with the light source movement control unit.
상기 영상처리부는 상기 카메라에 의해 촬영된 영상에서의 빨간, 초록, 파란 색의 광원의 세기를 RGB 또는 YUV 색신호로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 한다.The image processing unit may convert the intensity of the red, green, and blue light sources in the image photographed by the camera into an RGB or YUV color signal and output the converted signal.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 플레이트 표면 검사 방법은, 플레이의 검사영역에 백색광을 형성하도록 빨간, 초록, 파란색의 광원을 비추는 광원조사과정과; 상기 광원조사과정에 의해 광원이 조사된 영역을 촬영하는 촬영과정과; 상기 촬영과정에서 획득된 영상을 삼색 광원 값의 영상신호로 변환하여 출력하는 영상처리과정과; 상기 영상처리과정에서 출력되는 영상신호를 백색광의 삼색 광원 값과 비교하여 다른 경우 결함으로 판단하는 결함검출과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The plate surface inspection method of the present invention for achieving the above object comprises a light source irradiation process of shining a red, green, blue light source to form white light in the inspection area of the play; A photographing process of photographing a region to which the light source is irradiated by the light source irradiation process; An image processing step of converting an image obtained in the photographing process into an image signal having a tricolor light source value and outputting the converted image signal; And a defect detection process of comparing the image signal output in the image processing process with a tricolor light source value of white light and determining it as a defect in other cases.
상술한 본원발명에서 삼색 광은 RGB 또는 YUV 값 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 한다.In the above-described present invention, the tricolor light is characterized by being represented by either RGB or YUV values.
이하, 첨부도면을 참조하여 본원발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본원발명의 일 실시 예에 따르는 플레이트 표면 결함 검사장치의 개략적인 블록 구성도이다.Figure 2 is a schematic block diagram of a plate surface defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 플레이트 표면의 결함 검사 장치(20)는, 빨간색, 초록색, 파란색을 백색광이 되도록 조절하여 플레이트 표면의 광조사영역(4)을 조사하는 광원부(30)와; 광원부(30)가 조사하는 플레이트 표면 영역을 촬영하는 카메라(1)와, 카메라(1)의 움직임을 제어하며, 카메라(1)의 촬영영상을 RGB 또는 YUV 방식으로 신호처리하여 출력하는 영상처리부(21)와; 영상처리부(22)의 출력 영상신호를 모니터 등의 표시장치에 출력하고, 영상신호의 RGB 또는 YUV 색 값과 백색광을 이루는 RGB 또는 YUV 색 값을 비교한 후 서로 다른 경우 결함으로 판단하는 주메인 PC 등으로 실시되는 주제어부(22), 및 상기 각 구성에 전원을 공급하는 전원공급부(23)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the
상술한 구성에스 상기 광원부(30)는 빨간색, 초록색, 파란색의 빛을 각각 조사하도록 하는 광조사기로서의 빨간색 광원(31a), 초록색 광원(31b), 파란색 광원(31c)으로 구성되는 광원(31)과, 상기 광원(31)의 각각의 색의 세기를 제어하는 광원제어부(32)와, 상기 광원(31)을 이루는 각각의 빨간색 광원(31a), 초록색 광원(31b), 파란색 광원(31c)의 움직임을 제어하여 조사영역을 설정할 수 있도록 하는 광원움직임제어부(33)를 포함하여 구성된다.The
상술한 바와 같이 구성되는 광원부(30)는 균일한 세기를 가지는 빨간색, 초록색, 파란색의 빛 플레이트(3) 표면의 결함 검사 대상이 되는 표면으로서의 광조사영역(4)에 조사하여 조사된 플레이트 표면 영역에서 백색광이 생성되도록 한다.The
그리고 상기 영상처리부(21)는 도면에는 미 도시되어 있으나 카메라(1)가 광원부(30)가 조사하는 플레이트(3) 표면의 광조사영역(4)의 영상을 촬영하도록 카메라의 움직임을 제어하는 카메라움직임제어부를 포함하여 구성된다.Although the
이때, 카메라움직임제어부는 광원움직임제어부(33)로부터 광원(30)에 대한 제어값을 입력받아서 기 설정된 좌표축을 이용하여 백색광이 조사되는 플레이트 표면 광조사영역(4)을 촬영하도록 카메라(1)의 움직임을 제어하거나, 또는, 카메라(1)에 이의해 촬영된 영상에서 빛의 세기를 검출하여 자동으로 백색광이 조사되는 영역을 카메라(1)가 촬영하도록 하는 것에 의해 카메라(1)가 광조사영역(4)을 자동으로 촬영하도록 카메라(1)의 움직임을 제어한다.At this time, the camera movement controller receives the control value for the
다음으로, 상기 주제어부(22)는 영상처리부(21)와 광원부(30)의 구동을 제어하며, 영상처리부(21)에서 입력되는 영상신호의 색 값을 백색광을 이루는 색값과 비교하는 것에 의해 플레이트(3) 표면에 결함(5)이 발생하였는지를 판단하다.Next, the
이때, 플레이트 표면의 광조사영역(4)이 결함(5)을 포함하는 경우, 결함(5)에서 빛의 반사각의 차이에 의해 결함(5)에서 반사되는 각각의 삼색 광의 세기가 달라지게 되어 백색광이 아닌 다른 색을 나타내게 되며, 이는 영상처리부(21)에 의해 색값신호로 변환되고, 주제어부(22)는 색 값 신호를 백색광을 이루는 색값 신호와 비교하여 서로 다른 경우 표면에 결함이 있는 것으로 판단하게 된다.At this time, when the light irradiation area 4 of the plate surface includes the
즉, 주제어부(22)는 영상처리부(21)에서 출력되는 값을 기본 결함 검지 알고리즘에 적용하여 결함 정도를 화면에 출력함과 동시에 결함발생에 따른 경고 신호의 출력 등의 후속절차를 수행한다.That is, the
도 3은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 삼색 광원을 이용한 표면 결함 검사 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.Figure 3 is a flow chart showing the process of the surface defect inspection method using a tricolor light source according to an embodiment of the present invention.
다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하여 본원발명에 따르는 플레이트 표면 결함 검사 방법을 상세히 설명한다.Next, the plate surface defect inspection method according to the present invention with reference to Figures 2 and 3 will be described in detail.
표면의 결함(5)을 검출하고자 하는 플레이트(3)에 조사영역에 광원부(30)를 이용하여 삼색광을 하는 것에 의해 광조사영역(4)을 형성한다(S1).The light irradiation area 4 is formed on the
이 후 영상처리부(21)는 광원부(30)의 광원움직임제어부(33)의 광원제어신호를 입력받거나, 또는 백색광 영역을 검출하는 것에 카메라(1)를 광조사영역(4)을 향하도록 제어하여 광조사영역(4)을 촬영한다(S2).Thereafter, the
S2 과정에서 카메라(1)에 의해 촬영된 광조사영역(4)의 영상은 영상신호처리(210에 의해 삼색 값을 가지는 색신호 정보로 변환된 후 주제어부(22)로 출력된다. 이때 삼색 값은 RGB 또는 YUV의 방식으로 표현될 수 있다(S3).The image of the light irradiation area 4 photographed by the
S3 과정에 의해 영상처리부(21)에 의해 삼색 값을 가지는 색신호 정보로 변환된 영상신호를 수신한 주제어부(22)는 해상 영상을 표시부 등의 화면에 출력하고, 광조사영역(4)을 이루는 영상화면상의 화소별 삼색 값을 백색광을 형성하는 삼색 값과 비교하여 백색광을 이루는 삼색 값과 다른 경우 결함으로 판단한다. 그리고, 결함의 발생을 알리는 경고 신호를 출력하는 것에 의해 이 후의 작업의 불량을 해소할 수 있도록 하는 후속조치를 실행할 수 있도록 한다.The
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
상술한 본원발명은 압연을 하기 전단에서 플레이트(슬라브) 표면에 존재하는 기공성 결함을 자동으로 검지할 수 있도록 함으로써, 이를 통하여 향후 열연 및 냉연 강판의 불량을 현저히 줄일 수 있도록 하고, 이에 의해 제조 원가를 절감하고 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.The present invention as described above is able to automatically detect the porosity defects present on the surface of the plate (slab) at the front end of the rolling, thereby significantly reducing the defects of the hot rolled and cold rolled steel sheet in the future, thereby manufacturing costs To reduce costs and improve productivity.
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