JP2007212364A - 表面異常判定方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 特定の波長域を有する光を表面に照射する光照射段階(S35〜S37)と、光の反射光を前記表面の画像データとして検出する検出段階(S35、S37)と、表面の画像データにおいて、前記特定の波長域における反射光の強度を算出し、この強度に基づいて表面における異常状態(錆状態)を判定する異常判定段階(S38)とを備える。
【選択図】 図3
Description
なお、特定の波長域における反射光の強度に基づいて表面における異常状態を判定する手法としては、反射光の強度を所定の閾値と比較する手法や、異なる波長域における反射光の強度分布を比較する手法などを採用することができる。例えば、入射光の強度に対する反射光の強度の比や、入射光の強度と反射光の強度との差を算出し、これらの値に基づいて表面における異常状態を判定してもよい。特に、入射光の強度に対する反射光の強度の比に基づいて表面における異常状態を判定する場合には、光源や光検出手段を備える検査ヘッドと判定対象物の表面との距離が所定値に固定されていない場合であっても比の値の変動が小さいので、煩雑な照明条件の調整等を必要とせず、安定的な異常判定を実現することができる。
上記の構成によれば、互いに異なる波長域を有する光(第1の光、第2の光、・・・)を判定対象物の表面に照射して、その反射光を検出する際、第1の光を照射しながらその反射光を検出した後、第2の光を照射しながらその反射光を検出する・・・というように、複数の光の照射を順次切り替えながら段階的に行う。これにより、検出段階において検出する反射光を時間的に完全に分離することができるので、これら反射光を分離するための光学部材など(各種の波長域フィルタ、カラーフィルタ、プリズムなど)が必要なくなる。それゆえ、検出段階における光検出手段として、一般的に高感度を有するモノクロ方式のビデオカメラを採用することが容易になる。
〔1.システム構成〕
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すると以下の通りである。
次に、鋼管錆検査システム1が、本発明の異常判定方法を実行する動作について説明する。 図3は、鋼管錆検査システム1の動作フロー例を示すフローチャートである。このフローは、S31(ステップ31の略記である。以下同じ)〜S39からなる9段階の処理から構成されている。
これまでの説明では、鋼管錆検査システム1のカメラ24としてモノクロ方式のビデオカメラを採用することを前提として、鋼管錆検査システム1のシステム構成ないし動作フローを説明したが、鋼管錆検査システム1のカメラ24としてカラーカメラを利用することもできる。本欄では、モノクロカメラを利用する場合の利点、カラーカメラを利用する場合の利点についてそれぞれ説明する。
鋼管錆検査システム1のカメラ24としてモノクロカメラを採用する場合には、複数の狭帯域光源を切り換えながら鋼管の内壁を照射して撮像する必要があるのに対して(図8参照)、鋼管錆検査システム1のカメラ24としてカラーカメラを採用する場合には、複数の狭帯域光源で同時に鋼管面を照射しながら撮像することができる(図9参照)。
次に、鋼管錆検査システム1が鋼面の反射光画像データに基づいて錆判定を実行する原理ないし手順について説明する(図3のS38参照)。
本発明者らは、鋼面に錆が発生すると、その錆発生領域では、特に波長が500nm以下の光を照射した場合の反射率が大幅に減小すること、すなわち、錆のスペクトル解析を行うためには500nmが特徴的な波長となることを見出した。
鋼管錆検査システム1は、上記のような、鋼面の錆発生の有無により特に短波長領域の鋼面反射率が大きく低下する性質を利用して、鋼管内壁の錆を高感度に検出するものである。 具体的には、検査ヘッド11を鋼管内部に挿入して任意の場所まで移動させると、鋼管内部において検査すべき指定領域において、まず光源21aによって波長が500nm以下の照明光(第1の光)をあてながらカメラ24にて撮像し、次に、光源21bによって波長が500nmより大きな照明光(第2の光)をあてながらカメラ24にて撮像する。なお、あらかじめ、光源21aの光を完全拡散面に照射しながら撮像したときの画像データの最大輝度と、光源21bの光を完全拡散面に照射しながら撮像したときの画像データの最大輝度との比を算出しておき、この比を後述する画素値演算の補正処理に用いることが好ましい。
なお、入射光の強度に対する反射光の強度の比に基づいて表面における異常状態を判定する場合には、光源や光検出手段を備える検査ヘッドと判定対象物の表面との距離が所定値に固定されていない場合であっても比の値の変動が小さいので、煩雑な照明条件の調整等を必要とせず、安定的な異常判定を実現することができる。
10 鋼管
11 検査ヘッド
12 送信部
13 受信部
14 パーソナルコンピュータ (PC)
15 電源ユニット
20 透明カバー
21a 光源
21b 光源
22 全方位ミラー
23 レンズ
24 カメラ
25 伝送ケーブル
26 照明制御ケーブル
27 支持部
Claims (10)
- 特定の波長域を有する光を表面に照射する光照射段階と、
前記光の反射光を前記表面の画像データとして検出する検出段階と、
前記表面の画像データにおいて、前記特定の波長域における反射光の強度を算出し、この強度に基づいて前記表面における異常状態を判定する異常判定段階とを備えることを特徴とする表面異常判定方法。 - 前記光照射段階における特定の波長域は、互いに異なる複数の波長域であって、
前記異常判定段階では、各波長域において算出した反射光の強度に基づいて前記表面における異常状態を判定することを特徴とする請求項1に記載の表面異常判定方法。 - 前記光照射段階では、互いに異なる波長域を有する光を順次切り替えながら照射することを特徴とする請求項2に記載の表面異常判定方法。
- 前記表面の画像データとして複数色からなる画像データが得られるように、前記光照射段階における複数の波長域を選択することを特徴とする請求項2または3に記載の表面異常判定方法。
- 前記異常判定段階では、前記表面の画像データにおける異常領域の面積値を算出し、この面積値に基づいて、前記表面における異常状態の異常レベルを判定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の表面異常判定方法。
- 前記表面は鋼面であって、
前記異常判定段階では、前記鋼面における錆状態を異常状態として判定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表面異常判定方法。 - 前記光照射段階における特定の波長域は、互いに異なる複数の波長域であって、
500nm以下の第1の波長域と、500nmより大きい第2の波長域とを含むことを特徴とする請求項6に記載の表面異常判定方法。 - 前記第2の波長域は、600nm以上であることを特徴とする請求項7に記載の表面異常判定方法。
- 前記鋼面は、送電用鋼管鉄塔の内壁面であることを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の表面異常判定方法。
- 特定の波長域を有する光を表面に照射する光照射部と、
前記光の反射光を前記表面の画像データとして検出する検出部と、
前記表面の画像データにおいて、前記特定の波長域における反射光の強度を算出し、この強度に基づいて前記表面における異常を判定する異常判定部とを備えることを特徴とする表面異常判定装置。
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- 2006-02-10 JP JP2006034508A patent/JP2007212364A/ja active Pending
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