TW201734437A - 鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法 - Google Patents

鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法，用以將表面並未施予電鍍等表面處理的鋼板作為檢查對象，並將有害的外觀異常與屬於無害的外觀異常的油汙、退火條紋等做區別而檢測出。該表面缺陷檢查裝置係具備：照明部(3)，用以照明拍攝對象部位(8)；第一漫反射光拍攝部(4)，用以拍攝朝向與正反射方向所成的角度成為第一角度(γ)的方向的漫反射光；第二漫反射光拍攝部(5)，用以拍攝朝向與正反射方向所成的角度成為第二角度δ(但是δ>γ)的方向的漫反射光；以及影像信號處理部(6)，用以處理第一漫反射光拍攝部(4)拍攝所得的第一漫反射影像信號(T1)、和第二漫反射光拍攝部(5)拍攝所得的第二漫反射影像信號(T2)。影像信號處理部(6)係檢測以下的部位作為表面缺陷部位，該檢測的部位係指第一漫反射影像信號(T1)當中之亮度成為比預定的第一臨限值還低的部位，且就同部位而言，第二漫反射影像信號(T2)之亮度成為比預定的第二臨限值還高的部位。

Description

鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法
本發明係關於一種鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法。
作為出現於經過冷軋(cold rolling)步驟、退火(annealing)步驟所生產的鋼板之表面上的外觀異常，有擦傷(galling)、結疤(scab)、汙垢、油汙、退火條紋(annealing streak)等。擦傷、結疤、污垢，係指有害的外觀異常，換句話說是指表面缺陷，含有此等表面缺陷的鋼板係成為品質不良品。另一方面，油汙、退火條紋，係指無害的外觀異常，含有此等外觀異常的鋼板係不成為品質不良品。因此，在鋼板的製造現場中，被要求精度佳地區別此等的外觀異常。
習知以來，作為鋼板的表面檢查裝置，已有提出一種照明鋼板的表面，且分析拍攝其反射光所得的影像資料，藉此檢查表面缺陷之有無的裝置。例如在專利文獻1、2中已有揭示此種的技術。
在專利文獻1中已有揭示一種將熔融鍍鋅鋼板的表面缺陷判別為浮渣和其他缺陷的浮渣(dross)缺陷檢查裝置。在該裝置中，係以相對於鋼板的法線為50°至80°的角度對熔融鍍鋅鋼板的表面照射光，且使用一台漫反射照相機(diffuse reflection camera)以相對於前述法線為0°至40°的角度方向拍攝漫反射光來獲得影像信號。然後，前述浮渣缺陷檢查裝置係將所獲得的影像信號當中之影像亮度比預定臨限值還低且面積在預定範圍內的部位判定為浮渣，且將影像亮度比預定臨限值還低且面積在預定範圍外的部位判定為浮渣以外的表面缺陷。
專利文獻2所揭示的品質管理裝置，係將一台正反射照相機(specular reflection camera)和一台漫反射照相機組合在一起來使用。依據該品質管理裝置，首先是對熔融鍍鋅鋼板的表面照射光，且根據拍攝該光的正反射光所得的影像信號來進行抽出瑕疵候補之影像信號的處理、以及亦根據拍攝該光的漫反射光所得的影像信號進行抽出瑕疵候補之影像信號的處理。瑕疵候補之影像信號的抽出，係使用被設定於某品質水準的臨限值而分別對正反射光、漫反射光進行。其次，參照依「線狀瑕疵」、「未鍍(unplated)」等瑕疵的每一種類而事先設定的基準資訊，從上述瑕疵候補之影像信號中挑選出真正的瑕疵影像信號，且依瑕疵的種類別取得真正的瑕疵影像信號之分布狀態的資訊。然後，根據所獲得的資訊依瑕疵的種類別計算缺陷長度，且 基於鋼板全長所算出的缺陷長度之存在率等，進行是否滿足品質水準的合否判定。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特許第5594071號公報。
專利文獻2：日本特開2004-151006號公報。
如專利文獻1、2所揭示的裝置，雖然在檢查對象的材料為鍍鋼板的情況下，出現於鋼板之表面上的外觀異常，係有未鍍、針孔(pinhole)未鍍、結疤、浮渣、汙垢等，但是在檢查對象的材料為並未施予電鍍的鋼板的情況下，出現於鋼板之表面上的外觀異常，就成為擦傷、汙垢、油汙、退火條紋等。此中，表面檢查裝置係被要求區別檢測出屬於有害的外觀異常、換句話說表面缺陷的擦傷、汙垢等、和屬於無害的外觀異常的油汙、退火條紋等。另外，擦傷，係指因鋼板被捲時鋼板彼此互相摩擦所產生的瑕疵。
雖然專利文獻1所揭示的裝置係僅使用一台漫反射照相機，但是在僅一台漫反射照相機的構成(一個光學系統)中，只要擦傷、結疤、油汙、退火條紋的影像不好好地設定臨限值，都會造成亮度較低的暗影像。因此，無法區別 屬於有害的外觀異常的擦傷、結疤等、和屬於無害的外觀異常的油汙、退火條紋等。
專利文獻2所揭示的裝置係將一台正反射照相機和一台漫反射照相機組合在一起使用。雖然正反射光係具有檢測靈敏度較高的特徵，但是在將未施予電鍍的鋼板作為檢查對象的情況時，就會與將鍍鋼板作為檢查對象的情況有所不同，且有以下的問題：在鋼板表面附著有塗油，因該塗油的不均勻將使紋理(texture)中的反射光之亮度產生變動，而無法獲得穩定的檢查結果。
本發明係用以解決上述先前技術中所無法解決的課題者，其目的在於提供一種鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法，可以將表面並未施予電鍍等表面處理的鋼板作為檢查對象並將屬於有害的外觀異常(表面缺陷)的擦傷、結疤等，與屬於無害的外觀異常的油汙、退火條紋等做區別而檢測出。
本發明之鋼板的表面缺陷檢查裝置，係具備：照明部，用以照明位在鋼板之表面上的拍攝對象部位；第一漫反射光拍攝部，用以拍攝朝向與照明光之正反射方向所成的角度成為第一角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光；第二漫反射光拍攝部，用以拍攝朝向與照明光之正反射方向所 成的角度成為比前述第一角度更大之第二角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光；以及影像信號處理部，用以處理前述第一漫反射光拍攝部拍攝所得的第一漫反射影像信號、和前述第二漫反射光拍攝部拍攝所得的第二漫反射影像信號；前述第一漫反射光拍攝部和前述第二漫反射光拍攝部係同時拍攝來自前述拍攝對象部位的漫反射光；前述影像信號處理部係檢測以下的部位作為表面缺陷部位，該檢測的部位係指前述第一漫反射光拍攝部拍攝所得的第一漫反射影像信號當中之亮度成為比預定的第一臨限值還低的部位，且就同部位而言，前述第二漫反射光拍攝部拍攝所得的第二漫反射影像信號之亮度成為比預定的第二臨限值還高的部位。
依據具備此種構成的鋼板的表面缺陷檢查裝置，例如是設定前述第一漫反射光拍攝部拍攝紋理所得的第一漫反射影像信號之值或其近旁的值，作為前述預定的第一臨限值，設定前述第二漫反射光拍攝部拍攝紋理所得的第二漫反射影像信號之值或其近旁的值，作為前述預定的第二臨限值，藉此就能夠將表面未施予電鍍等表面處理的鋼板作為檢查對象並將有害的外觀異常(表面缺陷)，與無害的外觀異常做區別而檢測出。
在具備前述構成的鋼板的表面缺陷檢查裝置中，較佳為：前述影像信號處理部係基於前述第一漫反射光拍攝部 拍攝紋理所得的第一漫反射影像信號之值而設定前述預定的第一臨限值，且基於前述第二漫反射光拍攝部拍攝紋理所得的第二漫反射影像信號之值而設定前述預定的第二臨限值。
在具備前述構成的鋼板的表面缺陷檢查裝置中，較佳為：前述第一角度的大小係在0°至20°的範圍內；前述第二角度的大小係在10°至45°的範圍內。
本發明之鋼板的表面缺陷檢查方法，係包括以下的步驟：照明位在鋼板之表面上的拍攝對象部位；分別拍攝朝向與照明光之正反射方向所成的角度成為第一角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光、和朝向與照明光之正反射方向所成的角度成為比前述第一角度更大之第二角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光；以及處理分別拍攝所得的第一漫反射影像信號和第二漫反射影像信號；朝向前述第一角度的方向及第二角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光之拍攝係同時進行；前述處理係檢測以下的部位作為表面缺陷部位，該檢測的部位係指拍攝所得的第一漫反射影像信號當中之亮度成為比預定的第一臨限值還低的部位，且就同部位而言，拍攝所得的第二漫反射影像信號之亮度成為比預定的第二臨限值還高的部位。
依據具備此種構成的鋼板的表面缺陷檢查方法，例如是 設定拍攝紋理所得的第一漫反射影像信號之值或其近旁的值，作為前述預定的第一臨限值，設定拍攝紋理所得的第二漫反射影像信號之值或其近旁的值，作為前述預定的第二臨限值，藉此就能夠將表面未施予電鍍等表面處理的鋼板作為檢查對象並將有害的外觀異常(表面缺陷)，與無害的外觀異常做區別而檢測出。
在具備前述構成的鋼板的表面缺陷檢查方法中，較佳為：基於拍攝紋理所得的第一漫反射影像信號之值而設定前述預定的第一臨限值；基於拍攝紋理所得的第二漫反射影像信號之值而設定前述預定的第二臨限值。
在具備前述構成的鋼板的表面缺陷檢查方法中，例如較佳為：前述第一角度的大小係在0°至20°的範圍內；前述第二角度的大小係在10°至45°的範圍內。
依據本發明，就能夠將表面並未施予電鍍等表面處理的鋼板作為檢查對象並將有害的外觀異常(表面缺陷)，與無害的外觀異常做區別而檢測出。
1‧‧‧表面缺陷檢查裝置
2‧‧‧鋼板
3‧‧‧照明部
4‧‧‧第一漫反射光拍攝部
5‧‧‧第二漫反射光拍攝部
6‧‧‧影像信號處理部
7‧‧‧檢查結果輸出部
8‧‧‧拍攝對象部位
9‧‧‧正交面
10‧‧‧輥子
11、12‧‧‧夾輥
13‧‧‧突起
14、15‧‧‧缺陷像素
T1‧‧‧第一漫反射影像信號
T2‧‧‧第二漫反射影像信號
α‧‧‧預定角度
γ‧‧‧第一角度
β‧‧‧與正交面所成的角度
δ‧‧‧第二角度
σ‧‧‧分散值
μ‧‧‧平均值
圖1係顯示鋼板的表面缺陷檢查裝置之構成例的示意圖。
圖2係針對鋼板的紋理、結疤、擦傷、油汙、退火條紋來顯示反射角度與反射光的亮度之關係的曲線圖。
圖3係關於鋼板之表面所出現的結疤、油汙的各種影像。
圖4係關於鋼板之表面所出現的擦傷、油汙的各種影像。
圖5係顯示根據拍攝反射光所得的影像信號來檢測表面缺陷，且將該表面缺陷的種類進行分類判定之順序的流程圖。
圖6係正規化處理的說明圖。
圖7係雜訊去除處理的說明圖。
圖8係缺陷連結處理的說明圖。
以下，一邊參照圖式一邊說明本發明之實施形態的鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法。另外，本實施形態的鋼板並未在表面施予電鍍等的表面處理，而是在表面附著塗油。
圖1所示的本發明之實施形態的表面缺陷檢查裝置1，係將出現於鋼板2之表面上的外觀異常當中之屬於有害的外觀異常的擦傷、結疤等，與屬於無害的外觀異常的油汙、退火條紋等做區別而檢測出。表面缺陷檢查裝置1係由照明部3、第一漫反射光拍攝部4、第二漫反射光拍攝部 5、影像信號處理部6、檢查結果輸出部7等所構成。藉由該表面缺陷檢查裝置1而進行的鋼板2的表面缺陷檢查，較佳是在鋼板2不會朝向板厚方向擺動的位置進行。在圖1所示的例中，鋼板2係由夾輥(pinch roll)11、12所包夾，而在此等夾輥11、12之間由輥子10所支承的位置，係設為鋼板2不會朝向板厚方向擺動的檢查位置(後述的拍攝對象部位8)。
照明部3係照明鋼板2之表面的拍攝對象部位8。該照明部3係設置於比在拍攝對象部位8中與鋼板2的行進方向正交的面9(以下，亦稱為「正交面9」)還靠鋼板2的行進方向下游側，而與鋼板2之表面相對的照明之入射角係對正交面9設定於預定角度α(本實施形態中，α=20°)。在本實施形態中，作為照明部3的光源，係使用沿著板寬方向來照明鋼板2的LED(Light-emitting diode；發光二極體)式線(line)照明。但是，照明部3的光源，並不被限定於此，亦能夠採用鹵素燈(halogenlamp)、金屬鹵素燈(metal halide lamp)、螢光燈等來取代LED。
第一漫反射光拍攝部4係拍攝從照明部3所照射出的光在鋼板2之表面的拍攝對象部位8反射後的漫反射光。第一漫反射光拍攝部4係設置於比前述正交面9更靠鋼板2的行進方向上游側，用以拍攝朝向與照明光之正反射方向(在本實施形態中為與正交面9所成的角度β(=20°)的 方向)所成的角度成為第一角度γ(本實施形態中為γ=10°)的方向的漫反射光。在本實施形態中，係在第一漫反射光拍攝部4中使用CCD(Charge-coupled Device；電荷耦合元件)線感測器照相機(line sensor camera)。亦能夠採用CCD區域感測器照相機(area sensor camera)等來取代CCD線感測器照相機。另外，第一漫反射光拍攝部4的空間分解能力係能因應作為檢測對象的表面缺陷之種類而適當決定。
第二漫反射光拍攝部5係拍攝從照明部3所照射出的光在鋼板2之表面的拍攝對象部位8反射後的漫反射光。第二漫反射光拍攝部5係設置於比前述正交面9更靠鋼板2的行進方向上游側，用以拍攝朝向與照明光之正反射方向所成的角度成為第二角度δ(本實施形態中為δ=25°)的方向的漫反射光。作為第二漫反射光拍攝部5，亦能夠使用與第一漫反射光拍攝部4同樣。
影像信號處理部6係處理第一漫反射光拍攝部4拍攝所得的第一漫反射影像信號T1、和第二漫反射光拍攝部5拍攝所得的第二漫反射影像信號T2，並抽出鋼板2的表面缺陷，進而分類判定所抽出的表面缺陷。該影像信號處理部6係由各種的運算處理裝置(例如，編入有用以執行後面所述之分類判定邏輯(logic)所需的程式(program)的個人電腦(personal computer)等)所構成。
檢查結果輸出部7，係在已藉由影像信號處理部6抽出表面缺陷的情況下，將表面缺陷已被檢測出的意旨以及已被檢測出的表面缺陷之種類，藉由顯示、印刷等的手段通知本製造步驟、下一個製造步驟或使用者。該檢查結果輸出部7，例如是由監視器(monitor)裝置、印表機(printer)裝置等所構成。
另外，表面檢查裝置1的設置場所，雖然並未被特別限定，但是較佳是當作鋼板2即將被捲取於張力捲筒(tension reel)前的步驟來設置。
可是，由於鋼板2之表面的反射角度與反射光的亮度之關係，係依紋理、外觀異常的每一種類而有定性差異，所以較佳是考慮此而分別設定第一漫反射光拍攝部4的受光角度γ以及第二漫反射光拍攝部5的受光角度δ。圖2所示的圖表，其橫軸顯示反射角度(橫軸之括弧內的角度係顯示與正反射方向的角度差)，縱軸顯示反射光的亮度。曲線G1係顯示反射面為紋理的情況，曲線G2係顯示反射面為油汙或退火條紋(以下僅記為「油汙」)的情況，曲線G3係顯示反射面為結疤、擦傷(以下僅記為「結疤」)的情況。如曲線G1至G3所示，無論是哪一個在正反射角20°的亮度都成為最高，反射角度越遠離正反射角20°則亮度就越衰減。有關該亮度的衰減程度，反射面為紋理的情況，係 比反射面為油汙、結疤等外觀異常的情況更格外的大。又，有關反射光的亮度，反射面為結疤的情況係遍及於全反射角度區域地比反射面為油汙的情況更大。
在本實施形態中，係將反射面為紋理的情況的反射光之亮度(曲線G3)作為基準，而在反射角度位置(在本實施形態中為γ=10°的位置)設置第一漫反射光拍攝部4，該反射角度位置係使反射面為結疤的情況的反射光之亮度(曲線G3)成為比上述基準(或比上述基準值僅低預定值的值)還低的亮度，亦使反射面為油汙的情況的反射光之亮度(曲線G2)成為比上述基準(或比上述基準值僅低預定值的值)還低的亮度。又，在反射角度位置(在本實施形態中為δ=25°的位置)設置第二漫反射光拍攝部5，該反射角度位置係使反射面為結疤的情況的反射光之亮度(曲線G3)成為比上述基準還高的亮度，且使反射面為結疤的情況的反射光之亮度(曲線G2)成為比上述基準還低的亮度。
出現於圖3所示的各影像之白色點線內的黑色或白色的外觀異常，係與出現於鋼板2之表面上的結疤和油汙相關者。同圖中，「結疤(γ=10°)」及「油汙(γ=10°)」，係基於在第一漫反射光拍攝部4中所拍攝到的第一漫反射影像信號而形成的影像。又同圖中，「結疤(δ=25°)」及「油汙(δ=25°)」，係基於在第二漫反射光拍攝部5中所拍攝到的第二漫反射影像信號而形成的影像。
如圖3的「結疤(γ=10°)」、「油汙(γ=10°)」所示，雖然在與正反射方向所成的角度γ為10°的情況下，結疤部分和油汙部分比起周圍的紋理都看得到黑色(暗)，但是如同圖的「結疤(δ=25°)」、「油汙(δ=25°)」所示，在與正反射方向所成的角度δ為25°的情況下，結疤部分比起周圍的紋理還看得到白色(亮)，相對於此，油汙部分比起周圍的紋理還看得到黑色(暗)，此等是能夠區別的。
又，出現於圖4所示的各影像之白色點線內的黑色或白色的外觀異常，係與出現於鋼板2之表面上的擦傷和油汙相關者。同圖中，「擦傷(γ=10°)」及「油汙(γ=10°)」，係基於在第一漫反射光拍攝部4中所拍攝到的第一漫反射影像信號而形成的影像。又同圖中，「擦傷(δ=25°)」及「油汙(δ=25°)」，係基於在第二漫反射光拍攝部5中所拍攝到的第二漫反射影像信號而形成的影像。
如圖4的「擦傷(γ=10°)」、「油汙(γ=10°)」所示，雖然在與正反射方向所成的角度γ為10°的情況下，擦傷部分和油汙部分比起周圍的紋理都看得到黑色(暗)，但是如同圖的「擦傷(δ=25°)」、「油汙(δ=25°)」所示，在與正反射方向所成的角度δ為25°的情況下，擦傷部分比起周圍的紋理還看得到白色(亮)，相對於此，油汙部分比起周圍的紋理還看得到黑色(暗)，此等是能夠區別的。
從而，如圖2所示，將反射面為紋理的情況的反射光之亮度(曲線G1)作為基準，而在反射角度位置設置第一漫反射光拍攝部4，該反射角度位置係使反射面為結疤的情況的反射光之亮度(曲線G3)成為比上述基準(或比上述基準值僅低預定值的值)還低的亮度，亦使反射面為油汙的情況的反射光之亮度(曲線G2)成為比上述基準(或比上述基準值僅低預定值的值)還低的亮度，進而在反射角度位置設置第二漫反射光拍攝部5，該反射角度位置係使反射面為結疤的情況的反射光之亮度(曲線G3)成為比上述基準還高的亮度，且使反射面為油汙的情況的反射光之亮度(曲線G2)成為比上述基準還低的亮度，藉此只要將上述基準(G1)作為臨限值，就能夠區別結疤、擦傷等的表面缺陷和油汙、退火條紋等無害的外觀異常。
以下，一邊參照圖5一邊說明根據在各漫反射光拍攝部4、5中拍攝漫反射光所得的影像信號來檢測及分類表面缺陷為止的順序。
首先，第一漫反射光拍攝部4、第二漫反射光拍攝部5，係分別拍攝在鋼板2之表面反射後的漫反射光，且進行CCD的數位轉換處理以分別獲得256灰階的第一漫反射影像信號T1及第二漫反射影像信號T2(S1)。
其次，影像信號處理部6係在對第一漫反射影像信號T1、第二漫反射影像信號T2施予正規化處理之後(S2)，分別進行臨限值處理(S3)。前述正規化處理係為了以下而進行：根據拍攝部4、5所具備的透鏡的像差(aberration)影響、照明條件因鋼板2上的拍攝位置之差異而不同等因素，來修正因鋼板2上的拍攝位置之差異而產生的影像信號T1、T2之值的變動或偏移。作為前述正規化處理，例如是將在前述S1中所得的影像信號T1、T2的正規分布N(μ、σ2)，轉換成分別將平均值μ設為0、將分散值σ設為1的標準正規分布N(0、12)，更進一步進行將平均值從0補償(offset)至128的處理。例如，在上述正規化處理前，影像信號T1、T2之值的波形，係指如以從鋼板2的寬度方向兩側端朝向寬度方向中央部慢慢地變高的曲線B1(參照圖6)為中心所形成的情況下，則在上述正規化處理後，影像信號T1、T2之值的波形，就以平均值為128且沒有變動的線段B2(參照圖6)為中心所形成。另外，圖6的曲線圖之縱軸係顯示0至255之範圍的灰階值，橫軸係顯示鋼板2的寬度方向位置。曲線B1、線段B2的兩端係對應於鋼板2的兩側端位置。又，從曲線B1、線段B2朝向下方突出的突起13係顯示外觀異常的影像信號。
在對第一漫反射影像信號T1的臨限值處理中，係將亮度比預定的臨限值P1還低的第一漫反射影像信號T1L抽出作為外觀異常。上述臨限值P1係基於第一漫反射光拍 攝部4拍攝紋理所得的第一漫反射影像信號T1之值而設定。在本實施形態中，係將比第一漫反射光拍攝部4之拍攝範圍中的各第一漫反射影像信號T1之移動平均值僅低預定值的值設為上述臨限值P1。
在對第二漫反射影像信號T2的臨限值處理中，係針對前述外觀異常部位(第一漫反射影像信號T1的亮度比預定的臨限值P1還低的鋼板2上的部位)，將漫反射影像信號T2H的亮度成為比預定的臨限值P2更高的部位判定為表面缺陷部位(結疤或擦傷)，且將漫反射影像信號T2L的亮度成為比預定的臨限值P2更低的部位判定為無害的外觀異常(在本實施形態中為油汙或退火條紋)。上述臨限值P2係基於第二漫反射光拍攝部5拍攝紋理所得的第二漫反射影像信號T2之值而設定。在本實施形態中，係將比第二漫反射光拍攝部5之拍攝範圍中的各第二漫反射影像信號T2之移動平均值設為上述臨限值P2。
其次，影像信號處理部6係實施用以抽出在第二漫反射影像信號T2之臨限值處理中被視為表面缺陷部位的像素的雜訊去除處理(S4)，且實施將有關被抽出的表面缺陷部位之像素彼此予以結合的缺陷連結處理(S5)。如圖7的左圖所示，前述雜訊去除處理係將在上述臨限值處理中作為缺陷像素14、15而被檢測出的像素當中之成為如可以與其近旁區別之孤立點(微小缺陷)的缺陷像素15視為雜訊， 且將此如圖7的右圖所示般地變更成正常像素。作為用以將缺陷像素14變更成正常像素的濾波器(filter)(雜訊去除處理的手法)，週知的有平均化濾波器、低通濾波器(low pass filter)、高斯濾波器(Gaussian filter)、拉普拉斯濾波器(Laplacian filter)等。又，前述缺陷連結處理，例如，如圖8的左圖所示，在存在有相互地鄰近的複數個缺陷14的情況下，則如圖8的右圖所示，係將含有該複數個缺陷14的一個區域(圖8中以點線所例示的區域為四角區域)當作一個缺陷14來辨識。
然後，影像信號處理部6係基於藉由缺陷連結處理而被當作一個缺陷14來辨識的表面缺陷部位之輪廓，來分析該表面缺陷部位的高寬比(aspect ratio)等的特徵量。又，算出存在於由輪廓線所包圍之區域的像素當中之藉由第二漫反射像素信號T2之臨限值處理而被視為表面缺陷部位的像素所佔的密度(S6)。
最後，影像信號處理部6係對表面缺陷部位套用有關依如表1所示的表面缺陷之每一種類而設定的高寬比、密度等的臨限值條件，並分類判定表面缺陷部位的種類(擦傷、結疤)(S7)。在本實施形態中，係進行被抽出的表面缺陷為「擦傷A」、「擦傷B」、「結疤」之哪一種的分類判定。表1中的臨限值條件當中的大字母「A」係指實際上在表面缺陷檢查中所得的實值，而小字母和數字的組合「a1」、「b1」、…係指事先設定的臨限值。在該臨限值中，係採用藉由針對各種的表面缺陷進行重複實驗等所得的最佳值。又，表1中的「第一漫反射影像信號」欄位之「暗」係顯示亮度比前面所述的臨限值P1還低，「第二漫反射影像信號」欄位之「暗」係顯示亮度比前面所述的臨限值P2還低，「第二漫反射影像信號」欄位之「明」係顯示亮度比前面所述的臨限值P2還高。
如從以上的說明所明白般，依據本發明之實施形態的鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法，則藉由使從二方向之漫反射光所得的漫反射影像信號之亮度資訊並用、同步，就可以將屬於有害的外觀異常(表面缺陷)的擦傷、結疤等，與屬於無害的外觀異常的油汙、退火條紋等 做區別而檢測出。
又，依據本發明之實施形態的鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法，因不利用正反射光，而是僅利用漫反射光，故而不受到鋼板表面的塗油不均勻之影響，而可獲得穩定的檢查結果。
又，依據本發明之實施形態的鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法，亦能夠分類判定被檢測出作為表面缺陷的擦傷和結疤。
另外，在已述的實施形態中，有關光學系統的各種角度，雖然已設為α=20°、γ=10°、δ=25°，但是α亦能夠在10°至25°的範圍內進行變更，γ係在圖2中以成為G1>G3>G2為前提而能夠在0°至20°的範圍內進行變更，δ係在圖2中以成為G3>G1>G2以及成為δ>γ為前提而能夠在10°至45°的範圍內進行變更。本案發明人係已確認只要α、γ、δ分別在上述的範圍內，就可獲得穩定的漫反射信號T1、T2，且可獲得穩定的檢查結果。
(產業上之可利用性)
本發明係可以應用於例如冷軋鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法中。
1‧‧‧表面缺陷檢查裝置
2‧‧‧鋼板
3‧‧‧照明部
4‧‧‧第一漫反射光拍攝部
5‧‧‧第二漫反射光拍攝部
6‧‧‧影像信號處理部
7‧‧‧檢查結果輸出部
8‧‧‧拍攝對象部位
9‧‧‧正交面
10‧‧‧輥子
11、12‧‧‧夾輥
T1‧‧‧第一漫反射影像信號
T2‧‧‧第二漫反射影像信號
α‧‧‧預定角度
γ‧‧‧第一角度
β‧‧‧與正交面所成的角度
δ‧‧‧第二角度

Claims (6)

  1. 一種鋼板的表面缺陷檢查裝置，具備：照明部，用以照明位在鋼板之表面上的拍攝對象部位；第一漫反射光拍攝部，用以拍攝朝向與照明光之正反射方向所成的角度成為第一角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光；第二漫反射光拍攝部，用以拍攝朝向與照明光之正反射方向所成的角度成為比前述第一角度更大之第二角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光；以及影像信號處理部，用以處理前述第一漫反射光拍攝部拍攝所得的第一漫反射影像信號、和前述第二漫反射光拍攝部拍攝所得的第二漫反射影像信號；前述第一漫反射光拍攝部和前述第二漫反射光拍攝部係同時拍攝來自前述拍攝對象部位的漫反射光；前述影像信號處理部係檢測以下的部位作為表面缺陷部位，該檢測的部位係指前述第一漫反射光拍攝部拍攝所得的第一漫反射影像信號當中之亮度成為比預定的第一臨限值還低的部位，且就同部位而言，前述第二漫反射光拍攝部拍攝所得的第二漫反射影像信號之亮度成為比預定的第二臨限值還高的部位。
  2. 如請求項1所記載之鋼板的表面缺陷檢查裝置，其中前述影像信號處理部係：基於前述第一漫反射光拍攝部拍攝 紋理所得的第一漫反射影像信號之值而設定前述預定的第一臨限值，且基於前述第二漫反射光拍攝部拍攝紋理所得的第二漫反射影像信號之值而設定前述預定的第二臨限值。
  3. 如請求項1或2所記載之鋼板的表面缺陷檢查裝置，其中前述第一角度的大小係在0°至20°的範圍內；前述第二角度的大小係在10°至45°的範圍內。
  4. 一種鋼板的表面缺陷檢查方法，包括以下的步驟：照明位在鋼板之表面上的拍攝對象部位；分別拍攝朝向與照明光之正反射方向所成的角度成為第一角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光、和朝向與照明光之正反射方向所成的角度成為比前述第一角度更大之第二角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光；以及處理分別拍攝所得的第一漫反射影像信號和第二漫反射影像信號；朝向前述第一角度的方向及第二角度的方向之來自前述拍攝對象部位的漫反射光之拍攝係同時進行；前述處理係檢測以下的部位作為表面缺陷部位，該檢測的部位係指拍攝所得的第一漫反射影像信號當中之亮度成為比預定的第一臨限值還低的部位，且就同部位而言，拍攝所得的第二漫反射影像信號之亮度成為比預定的第二臨限值還高的部位。
  5. 如請求項4所記載之鋼板的表面缺陷檢查方法，其中前述預定的第一臨限值係基於拍攝紋理所得的第一漫反射影像信號之值而設定；前述預定的第二臨限值係基於拍攝紋理所得的第二漫反射影像信號之值而設定。
  6. 如請求項4或5所記載之鋼板的表面缺陷檢查方法，其中前述第一角度的大小係在0°至20°的範圍內；前述第二角度的大小係在10°至45°的範圍內。
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