CN104345064B

CN104345064B - 孔检查装置

Info

Publication number: CN104345064B
Application number: CN201410016658.1A
Authority: CN
Inventors: 中尾努
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2034-01-14
Also published as: TW201504591A; JP2015021948A; JP6104745B2; KR101604528B1; CN104345064A; KR20150011748A; TWI477732B

Abstract

本发明提供一种能够防止因宇宙射线粒子引起的孔的误检测的孔检查装置。实施方式的孔检查装置具备图像数据取得部、孔检测部、白噪声判定部。图像数据取得部取得检查对象的摄像图像数据。孔检测部从与检查对象的搬运方向正交的方向上的具有与检测的孔的大小相对应地确定的规定宽度的1行的摄像图像数据中，将具有与检测的孔的大小相对应地确定的规定大小的各分区当中具有超过候选孔检测阈值的亮度的分区检测为候选孔。白噪声判定部在孔检测部在某1行的摄像图像数据中检测到候选孔、而在该1行的摄像图像数据的下一次的1行的摄像图像数据中没有检测到候选孔的情况下，将孔检测部检测到的候选孔判定为白噪声。

Description

孔检查装置

技术领域

本发明的实施方式涉及孔检查装置。

背景技术

以往，为了检测在钢板上产生的孔，广泛使用如下方法，即，在照明灯和摄像机之间配置有检查对象的钢板的状态下，利用摄像装置拍摄从钢板的贯通孔通过的照明光，根据摄像图像来检测孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-249005号公报

但是，在这样的孔检查装置中，由于宇宙射线粒子（Cosmic Ray Particle）（α射线、中子射线等），而使得CCD、CMOS的摄像元件受到影响，在其输出信号（视频信号）中随机地产生尖峰（spike）的白噪声（white noise），有时会将该白噪声误检测为孔检测信号。

发明内容

本发明所要解决的问题为提供一种能够防止因宇宙射线粒子引起的孔的误检测的孔检查装置。

实施方式的孔检查装置，使用拍摄检查对象而得到的摄像图像数据，检测从检查对象的拍摄面的相反侧照射的光的通过，由此来检测在检查对象中产生的贯通孔，具备图像数据取得部、孔检测部、白噪声判定部。图像数据取得部取得检查对象的摄像图像数据。孔检测部从与检查对象的搬运方向正交的方向上的具有与检测的孔的大小相对应地确定的规定宽度的1行的摄像图像数据中，将具有与检测的孔的大小相对应地确定的规定大小的各分区当中具有超过候选孔检测阈值的亮度的分区检测为候选孔。白噪声判定部在孔检测部在某1行的摄像图像数据中检测到候选孔、而在该1行的摄像图像数据的下一次的1行的摄像图像数据中没有检测到候选孔的情况下，将孔检测部检测到的候选孔判定为白噪声。

附图说明

图1是表示包括一实施方式的孔检查装置和检查对象的钢板等的整体结构的图。

图2是表示PC的硬件结构的例子的框图。

图3是表示PC的功能结构的例子的框图。

图4是表示摄像图像数据的一个例子的图。

图5是表示1次扫描（1行）的摄像图像数据的一个例子的图。

图6是说明由孔检测部以及白噪声判定部进行的、因宇宙射线粒子引起的白噪声的去除以及真正的孔的检测的相关处理的流程图。

附图文字说明

1照明装置

2摄像机

3PC

4钢板

5扫描对象的线

6贯通孔

7辊

31CPU

32ROM

33RAM

34存储部

35操作部

36显示部

37摄像机I/F部

310处理部

311图像数据取得部

312孔检测部

313白噪声判定部

320存储设备

321摄像图像数据

322候选孔检测结果

具体实施方式

下面，参照附图说明一实施方式的孔检查装置。

本实施方式的孔检查装置通过图像处理来去除在CCD摄像机或CMOS摄像机（以下称为摄像机）的输出信号（视频信号）上产生的因宇宙射线粒子引起的白噪声，由此防止孔的误检测。图1表示包括本实施方式的孔检查装置和检查对象的钢板等的整体结构。此外，检查对象不限于钢板，能够将任意的板状的物体作为本实施方式的孔检查装置的检查对象。

孔检查装置具有LED、荧光灯等照明装置1（以下记载为照明1）、摄像机2以及用于实施图像处理的PC3。在检查现场，如图1所示，在照明1和摄像机2之间配置有检查对象的钢板4的状态下，利用摄像机2拍摄从钢板4的贯通孔6通过的照明光。此外，通过多个辊7以恒定速度在Y轴方向（钢板4的长度方向（搬运方向））上搬运钢板4。

图2示出PC3的硬件结构例。PC3为通常的个人电脑等信息处理装置，具备CPU31、ROM32、RAM33、存储部34、操作部35、显示部36以及摄像机I/F部37。

CPU31通过将存储在ROM32、存储部34中的基本程序在RAM33中展开进行执行，来统一控制PC3的各部分的动作。另外，CPU31通过将存储在ROM32、存储部34中的应用程序在RAM33中展开进行执行，来实现后述的各功能部。

ROM32存储CPU31所执行的各种程序、设定信息。RAM33为PC3的主存储装置，还用于暂时存储来自摄像机2的摄像图像数据。

存储部34为HDD（Hard Disk Drive）等辅助存储装置，存储CPU31所执行的各种程序、设定信息。另外，存储部34还存储后述的图像处理的结果等。

操作部35是键盘、鼠标等输入设备，向CPU31输出从PC3的用户受理的操作输入。显示部36为LCD（Liquid Crystal Display）等显示设备，按照CPU31的控制来显示文字、图像等。另外，摄像机I/F部37接受来自摄像机2的视频信号，将该数据传送给CPU31。

接着，说明PC3的功能结构。图3是表示PC3的功能结构例子的框图。如该图所示，PC3具备图像数据取得部311、孔检测部312、白噪声判定部313，作为由CPU31及主存储部即RAM33构成的处理部310和应用程序协同动作来实现的功能部。另外，各部分所处理的数据、处理结果保存在存储设备320（RAM33或存储部34）中。

图像数据取得部311经由摄像机I/F部37，依次取得来自摄像机2的摄像图像数据321，并将其保存在存储设备320。

孔检测部312基于保存在存储设备320中的摄像图像数据321，进行候选孔的检测、白噪声的去除等处理。候选孔的检测结果（候选孔检测结果322）被保存在存储设备320中。

白噪声判定部313基于孔检测部312的检测结果，判定检测到的候选孔是否为白噪声。

在如上述那样构成的本实施方式的孔检查装置中，来自摄像机2的视频信号被输入PC3。在PC3中，通过图像数据取得部311，将来自摄像机2的视频信号作为图4所示的二维图像，将其数据（摄像图像数据321）保存在存储设备320中。在作为摄像机2使用一维CCD摄像机或一维CMOS摄像机（行传感器（line sensor））的情况下，摄像机2与朝向Y轴方向搬运的钢板4的移动动作相对应地依次扫描钢板4的X轴方向（钢板4的宽度方向）的1行。另外，PC3的图像数据取得部311依次取得摄像机2每次扫描的一维图像数据，并将其保存在存储设备320中。孔检测部312以及白噪声判定部313每当图像数据取得部311取得1行的摄像图像数据321时，依次执行各自的处理。

图5是X轴方向上的1行（与图1中的附图标记5所示的线相当）的摄像图像数据321的一个例子。此外，在图5中，横轴上的位置对应于图1所示的X轴方向的位置，纵轴为各位置处的亮度。在本实施方式中，亮度的等级为256级灰度，将具有超过孔检测阈值（例如，50）的亮度的部分作为候选孔。在图4中，为了例示而示为黑色的分区的部分是候选孔。此外，在图4中，由附图标记A表示作为白噪声的候选孔，由附图标记B表示作为真正的孔的候选孔。

此外，行传感器对板4的表面进行扫描时的扫描速度根据钢板4的搬运速度和检测的孔的大小而确定。在此，在检测1mm的孔时，以使摄像图像数据321中的1行为0.5mm的宽度的方式进行扫描。在本例子中，图5中示为格子状的1个分区为0.5mm的宽度。另外，关于摄像图像数据321中的各1个分区所示的亮度，将形成各1个分区的像素群的某个位置的像素值作为该1个分区的亮度（代表值）或者将平均值作为该亮度。

接着，说明孔检测部312以及白噪声判定部313的处理的详细内容。图6是说明由孔检测部312以及白噪声判定部313进行的、因宇宙射线粒子引起的白噪声的去除以及真正的孔的检测的相关处理的流程图。

首先，孔检测部312检索候选孔（步骤S101）。在此，在PC3所保存的摄像图像数据321的1个扫描数据（X轴方向的1行的数据）中检测到了具有超过孔检测阈值（例如50）的亮度的部分（图4中的1个分区的部分）的情况下（在步骤S102中为是），将该部分识别为候选孔。在没有检测到成为候选孔的部分的情况下（在步骤S102中为否），对摄像图像数据321的Y轴方向（与钢板4的搬运方向相当）反向的下一条线实施该图所示的一系列的处理。

在此，若检测到候选孔，则孔检测部312将此时检测到的候选孔的位置坐标（x_n，y_n）作为候选孔检测结果322保存在存储设备320中（步骤S103）。

接着，孔检测部312在下一次扫描的摄像图像数据321（下一行的摄像图像数据，在使用一维CCD摄像机的情况下下一次扫描而得到的X轴方向的1行的摄像图像数据）中，进一步检索候选孔。在此，从摄像图像数据321中的下一行，检索具有超过孔检测阈值的亮度的候选孔（步骤S104）。

在此，在没有检测到成为候选孔的具有超过孔检测阈值的亮度的部分（1个分区）的情况下（在步骤S105中为否），白噪声判定部313将通过上一次扫描检测到的位置坐标（x_n，y_n）的候选孔判定为白噪声，基于该判定结果，孔检测部312从摄像图像数据321去除该候选孔（步骤S106）。

另一方面，在存在具有超过孔检测阈值的亮度的部分（1个分区）的情况下（在步骤S105为是），孔检测部312将此时检测到的候选孔的位置坐标（x_n＋1，y_n＋1）作为候选孔检测结果322保存在存储设备320中（步骤S107）。

另外，白噪声判定部313根据下述条件进一步实施白噪声判定（步骤S108）。

（1）在︱x_n-x_n＋1︱＞白噪声判定值（在此，例如5个分区的程度（约2.5mm））时（在步骤S108中为是），白噪声判定部313将位置坐标（x_n，y_n）的候选孔判定为白噪声，基于该判定结果，孔检测部312从摄像图像数据321去除该候选孔（步骤S106）。

（2）在︱x_n-x_n＋1︱≤白噪声判定值时（在步骤S108中为否），白噪声判定部313将位置坐标（x_n，y_n）的候选孔判定为真正的孔（步骤S109）。此时，孔检测部312将相应的候选孔作为真正的孔，保持摄像图像数据321不变。

另外，对摄像图像数据321的Y轴方向（与钢板4的搬运方向相当）的反向的下一行以后的行，依次进行以上的处理（步骤S101～S109）。

在以上说明的白噪声和真正的孔的判定中，利用因宇宙射线粒子引起的白噪声通常在Y轴方向上不连续发生的特点、在X轴方向也不发生几次的特点、以及在真正的孔（在此为1mm以上）的情况下检测到的候选孔必定在3个分区（在此为1.5mm）连续的特点等，如上所述那样进行白噪声和真正的孔的判别。

根据以上的图像处理，能够检测到因宇宙射线粒子引起的白噪声并将其去除，从而能够提高孔检测的精度。

以上，虽然说明了本发明的实施方式，但是该实施方式用作示例，不用于限定发明的范围。另外，其新的实施方式能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。该实施方式及其变形包含在发明的范围、宗旨中，并且包含在与权利要求书记载的发明等同的范围内。

Claims

1.一种孔检查装置，使用拍摄检查对象而得到的摄像图像数据，检测从检查对象的摄像面的相反侧照射的光的通过，由此来检测在检查对象中产生的贯通孔，其特征在于，

具备：

图像数据取得部，取得所述检查对象的摄像图像数据；

孔检测部，从与所述检查对象的搬运方向正交的方向上的具有与检测的孔的大小相对应地确定的规定宽度的1行的摄像图像数据中，将具有与检测的孔的大小相对应地确定的规定大小的各分区当中具有超过候选孔检测阈值的亮度的分区检测为候选孔；以及

白噪声判定部，在所述孔检测部在某1行的摄像图像数据中检测到候选孔、而在该1行的摄像图像数据的下1行的摄像图像数据中没有检测到候选孔的情况下，将所述孔检测部检测到的所述候选孔判定为白噪声。

2.根据权利要求1所述的孔检查装置，其特征在于，

所述白噪声判定部在所述孔检测部在某1行的摄像图像数据中检测到第一候选孔、且在该1行的摄像图像数据的下1行的摄像图像数据中检测到第二候选孔的情况下，将所述第一候选孔以及所述第二候选孔在与所述检查对象的搬运方向正交的方向上的位置分别设为x_n以及x_n+1，在满足

︱x_n-x_n+1︱＞白噪声判定值

的条件时，将所述第一候选孔判定为白噪声，在不满足这样的条件时，将所述第一候选孔判定为孔。

3.根据权利要求1或2所述的孔检查装置，其特征在于，

所述孔检测部将被判定为白噪声的所述候选孔的分区从所述摄像图像数据中去除。

4.根据权利要求1或2所述的孔检查装置，其特征在于，

在拍摄所述检查对象的摄像装置为利用一维摄像设备的摄像装置的情况下，

所述图像数据取得部取得依次拍摄所述1行而得到的摄像图像数据，

所述孔检测部以及所述白噪声判定部每当所述图像数据取得部取得所述1行的摄像图像数据时，分别依次实施所述孔检测部以及所述白噪声判定部的处理。

5.根据权利要求4所述的孔检查装置，其特征在于，

所述摄像装置为CCD摄像机或CMOS摄像机。

6.根据权利要求1或2所述的孔检查装置，其特征在于，

还具有：

照明装置，向所述检查对象的一侧的面照射光；以及

摄像装置，从该检查对象另一侧的面拍摄该检查对象。