JP5392903B2

JP5392903B2 - Surface flaw inspection device

Info

Publication number: JP5392903B2
Application number: JP2009080511A
Authority: JP
Inventors: 紀之福田; 宣和佃
Original assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP2010230590A

Description

本発明は、鋼板の表面疵を検査する表面疵検査装置に関する。 The present invention relates to a surface flaw inspection apparatus for inspecting a surface flaw of a steel plate.

鋼板には、製造過程での種々の原因により表面疵が発生することがある。表面疵が多い鋼板は、その品質が劣るので製品として出荷することができない。したがって、鋼板の製造に際しては、品質の劣る鋼板を流出させることがないように、表面疵の検査が行われている。表面疵の検査は、鋼板表面の微細な変化を検出しなければならないので、検査をする者が目視で行うと、検査者が疲労し、また検査者が相違することによって、その結果が変動する。このような目視検査による主観的要素を回避するために、検査装置を用いて表面疵の検査を自動化することが望まれている。 In the steel sheet, surface flaws may occur due to various causes in the manufacturing process. Steel sheets with a lot of surface defects cannot be shipped as products because their quality is inferior. Therefore, when manufacturing a steel plate, surface flaws are inspected so that a steel plate with poor quality does not flow out. Inspection of surface flaws must detect minute changes on the surface of the steel sheet. If the inspector performs the inspection visually, the inspector will be fatigued, and the result will vary depending on the inspector. . In order to avoid such subjective factors by visual inspection, it is desired to automate the inspection of surface defects using an inspection device.

表面疵の検査装置については、被検査物の表面を撮像して得られる画像信号を平滑化し、オフセットを付加して閾値を設定し、次いで元の画像信号と閾値との差を求め、差が正値になる場合を表面疵として検出する装置が、先行技術として開示されている（特許文献１参照）。しかし、表面疵は多種多様であり、特定の検査装置のみで多種類の表面疵に対応することは難しい。 For the surface defect inspection apparatus, the image signal obtained by imaging the surface of the object to be inspected is smoothed, an offset is added to set a threshold value, and then the difference between the original image signal and the threshold value is obtained. An apparatus for detecting a case of a positive value as a surface flaw has been disclosed as a prior art (see Patent Document 1). However, there are a wide variety of surface defects, and it is difficult to deal with various types of surface defects only with a specific inspection device.

図８は、鋼板に発生する表面疵の一種についての生成原因を推定して示す。冷間圧延の素材にされる熱間圧延鋼板１は、熱間圧延時に形成される酸化スケールでその表面が覆われる。冷間圧延の前に、熱間圧延鋼板１は、ショットブラストやスケールブレーカーにより酸化スケール除去処理が施される。これらの処理を行うと、熱間圧延鋼板１の表面に疵２が生じることがある。熱間圧延鋼板１の疵２は、冷間圧延で塑性変形する周辺部分によってかさぶた状に覆われる。このかさぶた状の部分を、便宜上かさぶた３と称する。疵２がかさぶた３で覆われると、冷間圧延鋼板１ａが光輝焼鈍やスキンパス圧延されても、疵２は隠れたままで露出することがない。 FIG. 8 shows an estimated cause of generation of a kind of surface flaw generated on a steel plate. The surface of the hot-rolled steel sheet 1 used as a material for cold rolling is covered with an oxide scale formed during hot rolling. Prior to cold rolling, the hot-rolled steel sheet 1 is subjected to oxide scale removal treatment by shot blasting or a scale breaker. When these processes are performed, wrinkles 2 may occur on the surface of the hot-rolled steel sheet 1. The ridge 2 of the hot rolled steel sheet 1 is covered in a scab shape by a peripheral portion that is plastically deformed by cold rolling. This scab portion is referred to as scab 3 for convenience. If the reed 2 is covered with the scab 3, even if the cold rolled steel sheet 1a is bright annealed or skin pass rolled, the reed 2 remains hidden and is not exposed.

しかし、かさぶた３に覆われている疵２は、次のようにして露出し、表面疵２として検出されることがある。表面性状を重要視するステンレス鋼板などでは、出荷の際、表面保護のため、片面に粘着剤層を有するビニルフィルムなどを被覆材として鋼板に貼ることがある。この被覆材はユーザーで加工等をする前に剥離されるが、被覆材の粘着力によりかさぶた３の部分がはがされて立ち上がり、表面疵２が露出することがある。立ち上がったかさぶた３の部分に光があたると、光が乱反射されてキラキラ光って見えるので、ゴールドダスト疵と呼ぶ。なお、図８では、発生原因の理解を容易にするために、ゴールドダスト疵の寸法を誇張して表す。実際のゴールドダスト疵は、光の乱反射がなければ目視で観察できない程度に微細である。 However, the eyelid 2 covered with the scab 3 is exposed as follows and may be detected as the surface eyelid 2. In the case of a stainless steel plate or the like that places importance on the surface properties, a vinyl film having an adhesive layer on one side may be attached to the steel plate as a covering material for surface protection during shipment. The covering material is peeled off before being processed by the user, but the portion of the scab 3 may be peeled off due to the adhesive force of the covering material, and the surface defects 2 may be exposed. When the scab 3 that stands up is exposed to light, the light is diffusely reflected and appears to shine. In FIG. 8, the size of the gold dust basket is exaggerated to facilitate understanding of the cause of occurrence. The actual gold dust soot is so fine that it cannot be visually observed without irregular reflection of light.

ゴールドダスト疵の検査は、以下のように行われている。鋼板の生産ライン内で、コイル状の鋼板の搬送を一時停止し、鋼板表面に被覆材を貼付ける。さらに被覆材を剥離して鋼板表面を目視観察し、ゴールドダスト疵の有無およびその発生量の程度を検査する。この検査は、検査者の目視により行われるので、検査者の疲労や相違などの主観的要素によって、検査結果が変動する。したがって、ゴールドダスト疵の検査には、長時間にわたり安定して、精度よく品質水準を評価することが難しいという問題がある。 The inspection of gold dust is carried out as follows. Within the steel plate production line, the conveyance of the coiled steel plate is temporarily stopped, and the covering material is applied to the steel plate surface. Further, the coating material is peeled off and the surface of the steel sheet is visually observed to inspect for the presence of gold dust soot and the degree of generation thereof. Since this inspection is performed visually by the inspector, the inspection result varies depending on subjective factors such as fatigue and differences of the inspector. Therefore, there is a problem in the inspection of the gold dust soot that it is difficult to evaluate the quality level stably and accurately for a long time.

特開平０５−１８０７８１号公報JP 05-180781 A

検査者の主観的要素を回避し、長時間にわたり安定して精度よく検査するべく、前述の特許文献１の検査装置によるゴールドダスト疵の検査を考慮すると、以下のような問題がある。微細なゴールドダスト疵は、正常部と疵部との画像信号の強度差が、鋼板表面の光の反射状態により変化するほど微妙である。したがって、画像信号を平滑化し、さらにオフセットを付加して閾値にすると、元の画像信号と閾値とを対比する段階で、微妙な信号強度差として検出されるべきゴールドダスト疵の信号が閾値に埋没するおそれがある。すなわち、特許文献１の検査装置は、ゴールドダスト疵のような正常部と疵部との画像信号の強度差が微妙な表面疵の検出には適していない。 Considering the inspection of gold dust by the above-described inspection apparatus of Patent Document 1 in order to avoid the inspector's subjective elements and to inspect stably and accurately for a long time, there are the following problems. The fine gold dust soot is so delicate that the difference in the intensity of the image signal between the normal part and the soot part changes depending on the light reflection state on the steel sheet surface. Therefore, if the image signal is smoothed and further offset is added to the threshold value, the gold dust soot signal that should be detected as a subtle signal intensity difference is buried in the threshold value at the stage of comparing the original image signal and the threshold value. There is a risk. That is, the inspection apparatus of Patent Document 1 is not suitable for detecting surface wrinkles in which the difference in intensity of the image signal between a normal portion and a wrinkle portion such as a gold dust flaw is delicate.

本発明の目的は、鋼板の表面に発生するゴールドダスト疵を、長時間にわたり安定して精度よく検査することができる表面疵検査装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a surface flaw inspection apparatus capable of inspecting gold dust flaws generated on the surface of a steel plate stably and accurately over a long period of time.

本発明は、鋼板の表面疵を検査する表面疵検査装置において、
鋼板の表面に対して傾斜して光を照射する照射手段と、
照射手段と同じ傾斜側に配置され、光が照射される鋼板の表面を撮像して画像信号を得る撮像手段と、
画像信号を二値化する二値化処理手段と、
二値化後の画像信号をブロブ処理するブロブ処理手段と、
鋼板の表面疵に関する品質とブロブ処理結果との関係として予め求められる検量線に、ブロブ処理手段により求められるブロブ処理結果を対比して、鋼板の表面疵に関する品質を判定する判定手段と、
を含み、
前記ブロブ処理手段は、ブロブ処理をしてブロブ個数およびブロブ面積を求めるとともに、ブロブ個数とブロブ面積とを乗算してブロブ積として求め、
前記判定手段は、鋼板の表面疵に関する品質とブロブ積との関係として予め求められる検量線に、ブロブ処理手段により求められるブロブ積を対比して、鋼板の表面疵に関する品質を判定することを特徴とする表面疵検査装置である。 In the surface flaw inspection apparatus for inspecting the surface flaw of a steel sheet,
Irradiating means for irradiating light inclined to the surface of the steel sheet;
An imaging means arranged on the same inclined side as the irradiating means to obtain an image signal by imaging the surface of the steel sheet irradiated with light;
Binarization processing means for binarizing the image signal;
Blob processing means for blob processing the binarized image signal;
A determination means for comparing the blob treatment result obtained by the blob treatment means with the calibration curve obtained in advance as the relationship between the quality related to the surface flaw of the steel plate and the blob treatment result, and determining the quality relating to the surface flaw of the steel plate,
Including
The blob processing means performs blob processing to determine the blob count and blob area, and calculates the blob product by multiplying the blob count by the blob area,
The determining means compares the blob product obtained by the blob processing means with a calibration curve obtained in advance as a relationship between the quality related to the surface flaw of the steel sheet and the blob product, and determines the quality related to the surface flaw of the steel sheet. it is a table Menkizu inspection apparatus for a.

ここで、表面疵とはゴールドダスト疵のことを言い、以下表面疵をゴールドダスト疵で表す。 Here, the surface flaw means gold dust flaw, and the surface flaw is hereinafter expressed by gold dust flaw.

本発明によれば、検査者の目視によることなく表面疵検査装置で検査することができるので、検査者の疲労や相違による検査結果の変動を排除し、長時間にわたり安定して鋼板のゴールドダスト疵を検査することができる。表面疵検査装置では、鋼板表面に対して傾斜して光を照射し、照射手段と同じ傾斜側に撮像手段を配置して撮像することで、ゴールドダスト疵の検出能を高めることができる。また、鋼板のゴールドダスト疵に関する品質水準と極めて相関の高いブロブ処理結果を判定指標とするので、高い精度で鋼板のゴールドダスト疵に関する品質を検査することができる。 According to the present invention, it is possible to inspect with a surface flaw inspection apparatus without visual inspection by an inspector, so that fluctuations in inspection results due to fatigue and differences of the inspector are eliminated, and the gold dust of the steel plate is stably stable over a long period of time. Can check for sputum. In the surface flaw inspection apparatus, the gold dust flaw detection ability can be improved by inclining and irradiating light with respect to the surface of the steel sheet, and arranging and imaging the image pickup means on the same inclination side as the irradiation means. In addition, since the result of the blob treatment highly correlated with the quality level of the gold dust on the steel plate is used as the determination index, the quality of the gold dust on the steel plate can be inspected with high accuracy.

また、表面疵検査装置により、鋼板のゴールドダスト疵に関する品質水準との相関が高いブロブ個数とブロブ面積との積を指標として品質水準を評価することができる。 Further, the surface flaw inspection device, it is the this to evaluate the quality level of the product of the high blobs number and blob area correlation with quality standards regarding Gold Dust flaws of the steel sheet as an index.

図１は、本発明の実施の形態である表面疵検査装置１０の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a surface flaw inspection apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. 図２は、ＣＣＤカメラ１２で得られる画像信号を二値化処理およびブロブ処理した画像を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an image obtained by binarizing and blobing an image signal obtained by the CCD camera 12. 図３は、ブロブ処理手段１７によるブロブ処理の概要を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an outline of the blob processing by the blob processing means 17. 図４は、ブロブ個数と目視判定による品質水準との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of blobs and the quality level by visual judgment. 図５は、ブロブ面積と目視判定による品質水準との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the blob area and the quality level by visual judgment. 図６は、本発明のもう一つの実施形態である表面疵検査装置に含まれる画像処理装置４１の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an image processing apparatus 41 included in a surface flaw inspection apparatus that is another embodiment of the present invention. 図７は、ブロブ個数とブロブ面積との積（ブロブ積）と目視判定による品質水準との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the product of the number of blobs and the blob area (blob product) and the quality level by visual determination. 図８は、鋼板に発生する表面疵の一種についての生成原因を推定して示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an estimated cause of generation of a kind of surface defects generated on a steel plate.

図１は、本発明の実施の形態である表面疵検査装置１０の構成を示す。表面疵検査装置１０は、照射手段１１と、撮像手段１２と、画像処理装置１３と、を含む。画像処理装置１３は、メモリ１４と、二値化処理手段１５と、ブロブ処理手段１６と、判定手段１７と、入力手段１８と、を含む。 FIG. 1 shows a configuration of a surface flaw inspection apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The surface defect inspection apparatus 10 includes an irradiation unit 11, an imaging unit 12, and an image processing device 13. The image processing device 13 includes a memory 14, a binarization processing unit 15, a blob processing unit 16, a determination unit 17, and an input unit 18.

照射手段１１は、検査対象とされる鋼板２１の表面に対して傾斜して光を照射する光源である。ここで、鋼板２１の表面に対して傾斜して光を照射するとは、鋼板２１の表面を含む平面に対して、０度を超え９０度未満の傾斜角を有するようにして照射することを意味する。なお、傾斜角は、１５度以上、４５度以下であることが好ましい。照射手段１１は、鋼板２１の表面に対して撮像に必要な照度を与えることができるものであればよく、特に制約がない。ここでは、照射手段１１として、ハロゲンランプ１１を用いる。鋼板２１は、検査箱２２の中に設けられるステージ２３の上に載置される。検査箱２２は、ハロゲンランプ１１に臨む側に開口部を有し、内壁面に暗幕が張られる。鋼板２１を検査箱２２で囲うことによって、昼夜の明るさの相違や周辺の照明環境の影響を軽減し、表面疵の検出精度を安定させることができる。ステージ２３は、鋼板２１を含む平面内で、矢符２４で示す水平方向に移動可能である。ステージ２３の移動により、鋼板２１の移動を容易にし、鋼板表面の複数個所を短時間で検査することができる。なお、ステージ２３は、矢符２４で示す方向とそれに直交する水平方向との二次元方向に移動可能であることが一層好ましい。 The irradiation means 11 is a light source that irradiates light with an inclination with respect to the surface of the steel plate 21 to be inspected. Here, inclining the surface of the steel plate 21 to irradiate light means irradiating the plane including the surface of the steel plate 21 with an inclination angle of more than 0 degrees and less than 90 degrees. To do. The inclination angle is preferably 15 degrees or more and 45 degrees or less. Irradiation means 11 is not particularly limited as long as it can give the illuminance necessary for imaging to the surface of steel plate 21. Here, a halogen lamp 11 is used as the irradiation means 11. The steel plate 21 is placed on a stage 23 provided in the inspection box 22. The inspection box 22 has an opening on the side facing the halogen lamp 11, and a black curtain is stretched on the inner wall surface. By surrounding the steel plate 21 with the inspection box 22, the difference in brightness between day and night and the influence of the surrounding lighting environment can be reduced, and the surface flaw detection accuracy can be stabilized. The stage 23 can move in the horizontal direction indicated by an arrow 24 in a plane including the steel plate 21. By moving the stage 23, the steel plate 21 can be easily moved, and a plurality of locations on the surface of the steel plate can be inspected in a short time. It is more preferable that the stage 23 is movable in a two-dimensional direction including a direction indicated by an arrow 24 and a horizontal direction perpendicular thereto.

撮像手段１２は、ハロゲンランプ１１と同じ傾斜側に配置され、光が照射される鋼板２１の表面を撮像して画像信号を得る。撮像手段１２としては、鋼板表面を撮像して画像信号を出力できるものであればよく、ＣＣＤカメラや光学カメラなどを用いることができる。ここでは、撮像手段１２として、画像信号のデジタル出力機能を備えるＣＣＤカメラ１２を用いる。なお、撮像手段による画像信号がアナログで出力される場合には、撮像手段と画像処理装置１３との間に、画像信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器を設ける。 The imaging means 12 is arranged on the same inclination side as the halogen lamp 11 and images the surface of the steel plate 21 irradiated with light to obtain an image signal. The image pickup means 12 may be any means that can pick up an image of the steel sheet surface and output an image signal, and a CCD camera, an optical camera, or the like can be used. Here, a CCD camera 12 having a digital output function for image signals is used as the imaging means 12. When the image signal from the imaging unit is output in analog, an analog / digital converter that converts the image signal into a digital signal is provided between the imaging unit and the image processing device 13.

ハロゲンランプ１１を鋼板表面に対して傾斜させて光を照射し、ＣＣＤカメラ１２をハロゲンランプ１１と同じ傾斜側に配置して鋼板表面を撮像することによって、ゴールドダスト疵の検出能を最も高くすることができる。ゴールドダスト疵の検出能がやや低下することを許容する場合、ＣＣＤカメラ１２の配置は、ハロゲンランプ１１と同じ傾斜側に限定されることなく、他の位置であってもよい。ＣＣＤカメラ１２は、ハロゲンランプ１１から照射される光が鋼板表面で正反射される方向以外に配置されることで、ゴールドダスト疵を検出することができる。 By illuminating the halogen lamp 11 with respect to the steel sheet surface and irradiating light, the CCD camera 12 is arranged on the same inclination side as the halogen lamp 11 to image the steel sheet surface, thereby obtaining the highest gold dust soot detection capability. be able to. When the detection capability of the gold dust soot is allowed to be slightly lowered, the arrangement of the CCD camera 12 is not limited to the same inclined side as the halogen lamp 11 and may be at another position. The CCD camera 12 can detect the gold dust soot by being disposed in a direction other than the direction in which the light emitted from the halogen lamp 11 is regularly reflected on the steel plate surface.

画像処理装置１３は、ＣＣＤカメラ１２で鋼板表面を撮像して得られる画像信号を処理し、鋼板２１のゴールドダスト疵に関する品質を判定する。画像処理装置１３に含まれるメモリ１４は、随時書込み、読出し可能なものであることが好ましく、たとえばハードディスクドライブが用いられる。メモリ１４には、ＣＣＤカメラ１２で得られる画像信号、二値化のための閾値、後述する検量線などが格納される。閾値や検量線は、たとえばキーボードで実現される入力手段１８から入力される。入力手段１８は、キーボードに限定されることなく、鋼板製造に係る諸情報が予め入力されている上位コンピューターであってもよい。 The image processing device 13 processes an image signal obtained by imaging the steel plate surface with the CCD camera 12 and determines the quality of the steel plate 21 relating to the gold dust. The memory 14 included in the image processing device 13 is preferably writable and readable at any time, and for example, a hard disk drive is used. The memory 14 stores an image signal obtained by the CCD camera 12, a threshold value for binarization, a calibration curve described later, and the like. The threshold value and the calibration curve are input from the input unit 18 realized by a keyboard, for example. The input means 18 is not limited to a keyboard, and may be a host computer in which various information related to steel plate manufacture is input in advance.

二値化処理手段１５は、メモリ１４から画像信号を読出して二値化処理を行う。ブロブ処理手段１６は、二値化処理手段１５により二値化された画像信号をブロブ処理する。 The binarization processing means 15 reads an image signal from the memory 14 and performs binarization processing. The blob processing unit 16 performs blob processing on the image signal binarized by the binarization processing unit 15.

図２は、ＣＣＤカメラ１２で得られる画像信号を二値化処理およびブロブ処理した画像を示す。以下、二値化処理およびブロブ処理について説明する。図２（ａ）はＣＣＤカメラ１２で得られる元の画像を表し、図２（ｂ）は二値化処理した画像を表す。二値化処理手段１５は、メモリ１４から読出した２５６階調で表される元の画像信号を、予め閾値として定めてメモリ１４に格納される階調に基づいて二値化処理する。たとえば、閾値と同じまたは明度が高い階調の画素に論理値「１」、閾値より明度が低い階調の画素に論理値「０」を割当てて二値化する。元の画像は、明度が高い高明度検出部３１と、明度が中程度の中明度検出部３２と、明度が低い低明度検出部３３の３つの検出部を含む。図２の例では、中明度検出部３２と、低明度検出部３３との間の階調に閾値を定める。二値化処理後は、高明度検出部３１および中明度検出部３２は論理値「１」となり、低明度検出部３３は論理値「０」となる。したがって、図２（ｂ）に示すように、高明度検出部３１および中明度検出部３２は、二値化処理後の画像でも検出部として認識される。一方、低明度検出部３３は、二値化処理後の画像で論理値「０」である非検出部３４と同じとして認識され、検出されなかったものとされる。 FIG. 2 shows an image obtained by binarizing and blobing an image signal obtained by the CCD camera 12. Hereinafter, the binarization process and the blob process will be described. FIG. 2A shows an original image obtained by the CCD camera 12, and FIG. 2B shows a binarized image. The binarization processing unit 15 binarizes the original image signal represented by 256 gradations read from the memory 14 based on the gradations that are set in advance as threshold values and stored in the memory 14. For example, binarization is performed by assigning a logical value “1” to a pixel having a gradation equal to or higher than the threshold and assigning a logical value “0” to a pixel having a gradation lower than the threshold. The original image includes three detection units: a high brightness detection unit 31 with high brightness, a medium brightness detection unit 32 with medium brightness, and a low brightness detection unit 33 with low brightness. In the example of FIG. 2, a threshold value is set for the gradation between the medium lightness detection unit 32 and the low lightness detection unit 33. After the binarization processing, the high lightness detection unit 31 and the medium lightness detection unit 32 have a logical value “1”, and the low lightness detection unit 33 has a logical value “0”. Therefore, as shown in FIG. 2B, the high brightness detection unit 31 and the medium brightness detection unit 32 are recognized as detection units even in the binarized image. On the other hand, the low brightness detection unit 33 is recognized as the same as the non-detection unit 34 having the logical value “0” in the image after the binarization process, and is not detected.

図３は、ブロブ処理手段１６によるブロブ処理の概要を示す。ブロブとは、隣接する画素の論理値が同じであり、当該画素が集合して閉鎖領域を構成する一つの塊をいう。たとえば図３では、画素ａ１〜ａ６が同じ論理値「１」で集合して閉鎖領域を構成する一つのブロブａであり、また画素ｂ１〜ｂ４が同じ論理値「１」で集合して閉鎖領域を構成するもう一つのブロブｂである。ブロブ処理とは、検査領域内で、同じ論理値の画素の集合をブロブとして判定し、ブロブの個数とブロブ面積とのうち少なくとも一つを求めることを言う。ブロブ処理結果とは、ブロブ処理によって求められるブロブ個数もしくはブロブ面積またはブロブ個数とブロブ面積との両方のことを言う。 FIG. 3 shows an outline of the blob processing by the blob processing means 16. A blob is a single block in which adjacent pixels have the same logical value, and the pixels gather to form a closed region. For example, in FIG. 3, the pixels a1 to a6 are one blob a that aggregates with the same logical value “1” to form a closed region, and the pixels b1 to b4 aggregate with the same logical value “1” to form a closed region. Is another blob b. Blob processing refers to determining a set of pixels having the same logical value as a blob in the inspection region and obtaining at least one of the number of blobs and the blob area. The blob processing result refers to the number of blobs or the blob area or both the number of blob and the blob area obtained by the blob processing.

ブロブ個数は、検査領域の中に存在するブロブの数を累計したものである。たとえば図３では、検査領域Ａの中のブロブ個数がブロブａとブロブｂとの２個である。ブロブ面積は、検査領域の中に存在する全てのブロブの面積を累計したものである。ブロブ面積は、ブロブを構成する画素の数の累計であってもよく、検査領域の全画素数に対するブロブ構成全画素数の比であってもよい。たとえば図３でブロブ面積を画素数で表すと、ブロブａの画素数６とブロブｂの画素数４とを累計して、ブロブ面積が１０となる。前述の図２（ｃ）のブロブ処理画像では、高明度検出部３１および中明度検出部３２をそれぞれブロブとして判定するので、ブロブ個数が２個となり、ブロブ面積が両検出部３１，３２の画素数を累計した値となる。 The number of blobs is the total number of blobs present in the inspection area. For example, in FIG. 3, the number of blobs in the inspection area A is two, blob a and blob b. The blob area is the total of the areas of all blobs existing in the inspection area. The blob area may be the total number of pixels constituting the blob, or may be the ratio of the total number of pixels in the blob to the total number of pixels in the inspection region. For example, if the blob area is represented by the number of pixels in FIG. 3, the number of pixels 6 of blob a and the number of pixels 4 of blob b are accumulated, and the blob area becomes 10. In the blob processed image of FIG. 2C described above, since the high brightness detection unit 31 and the medium brightness detection unit 32 are determined as blobs, the number of blobs is two, and the blob area is the pixels of both detection units 31 and 32. It is the value that accumulated the number.

判定手段１７は、ブロブ処理手段１６により求められるブロブ処理結果に基づいて、鋼板２１のゴールドダスト疵に関する品質を判定する。以下、ブロブ処理結果と、鋼板２１のゴールドダスト疵に関する品質との関係について説明する。 Based on the blob processing result obtained by the blob processing unit 16, the determination unit 17 determines the quality of the steel plate 21 relating to the gold dust. Hereinafter, the relationship between the blob processing result and the quality of the steel plate 21 relating to the gold dust will be described.

図４は、ブロブ個数と目視判定による品質水準との関係を示す。図４のブロブ個数は、ゴールドダスト疵の発生状態がそれぞれ異なる６枚の鋼板について、表面疵検査装置１０でブロブ処理を行って求めたデータである。さらに、当該６枚の鋼板について、検査者が目視によりゴールドダスト疵に関する品質を判定した。鋼板のゴールドダスト疵に関して、検査者が目視判定する際の品質判定基準を表１に示す。品質が最も悪い水準１から品質が最も良い水準５までの間を、相対的に区別して５段階評価とした。なお、目視による品質の判定結果は、複数の検査者で合議判定することによって、その客観性を担保した。図４に示すように、ブロブ個数と目視判定による品質の水準とは、極めて高い相関を有する。ここで、品質の判定とは、水準１から水準５までのいずれに該当するかを判定することを言う。 FIG. 4 shows the relationship between the number of blobs and the quality level by visual judgment. The number of blobs in FIG. 4 is data obtained by performing a blob treatment on the surface flaw inspection apparatus 10 for six steel plates having different gold dust flaw generation states. Furthermore, about the said 6 steel plates, the inspector determined the quality regarding a gold dust flaw visually. Table 1 shows the quality judgment criteria when the inspector visually judges the gold dust flaw of the steel plate. A 5-level evaluation was made by relatively distinguishing between the worst quality level 1 and the best quality level 5. In addition, the judgment result of the quality by visual inspection ensured the objectivity by carrying out a consensus judgment with a plurality of inspectors. As shown in FIG. 4, the number of blobs and the level of quality by visual judgment have a very high correlation. Here, the determination of quality means determining which one of level 1 to level 5 is applicable.

図５は、ブロブ面積と目視判定による品質水準との関係を示す。図５のブロブ面積は、ゴールドダスト疵の発生状態がそれぞれ異なる６つの鋼板について、表面疵検査装置１０でブロブ処理を行って求めたデータである。当該６つの鋼板について、ブロブ個数の場合と同様にして検査者が目視によりゴールドダスト疵に関する品質を判定した。図５に示すように、ブロブ面積と目視判定による品質の水準とは、極めて高い相関を有する。したがって、ブロブ個数またはブロブ面積が既知であり、かつ品質が既知である鋼板について、両者の関係を予め求めておくことによって、品質が未知の鋼板のブロブ個数またはブロブ面積から品質を判定することができる。ここで、ブロブ個数またはブロブ面積が既知であり、かつ品質が既知である鋼板について、予め求められる両者の関係を品質判定の検量線と呼ぶ。 FIG. 5 shows the relationship between the blob area and the quality level by visual judgment. The blob area in FIG. 5 is data obtained by performing a blob treatment on the surface flaw inspection apparatus 10 for six steel plates having different gold dust flaw generation states. With respect to the six steel plates, the inspector visually determined the quality related to the gold dust soot as in the case of the number of blobs. As shown in FIG. 5, the blob area and the level of quality by visual judgment have a very high correlation. Therefore, the quality can be determined from the number of blob or the blob area of the steel plate whose quality is unknown by obtaining the relationship between the steel plates with known blob number or blob area and known quality. it can. Here, regarding the steel plate whose number of blobs or blob area is known and whose quality is known, the relationship between the two obtained in advance is called a calibration curve for quality determination.

検量線は、次のようにして求められる。検査対象とする鋼板の鋼種および表面仕上げごとに、予め目視判定で品質の水準が互いに異なる段階に該当すると判定したモデルサンプルを準備する。各モデルサンプルについて、表面疵検査装置１０で、ブロブ処理結果としてブロブ個数またはブロブ面積を求める。求めたブロブ個数またはブロブ面積と、目視判定による品質の水準と、を回帰分析して一次相関を求める。一次相関は、たとえば式（１）のような形で求められる。鋼板の鋼種および表面仕上げごとに求められる一次相関の式が、品質判定の検量線である。鋼板の鋼種および表面仕上げに対応して求められる検量線は、テーブルデータとして入力手段１８から画像処理装置１３に入力され、メモリ１４に格納される。 The calibration curve is obtained as follows. For each steel type and surface finish of the steel plate to be inspected, a model sample is prepared that has been determined in advance to be in a stage where the quality levels are different from each other by visual determination. For each model sample, the number of blobs or the blob area is obtained as a blob processing result by the surface flaw inspection apparatus 10. A linear correlation is obtained by regression analysis of the obtained number of blobs or blob area and the quality level by visual judgment. A primary correlation is calculated | required in the form like Formula (1), for example. The equation of the primary correlation obtained for each steel type and surface finish of the steel plate is a calibration curve for quality judgment. The calibration curve obtained corresponding to the steel type and surface finish of the steel plate is input as table data from the input means 18 to the image processing device 13 and stored in the memory 14.

ゴールドダスト疵に関する品質水準＝−ａ・ｌｏｇＸ＋ｂ・・・（１）
ここで、Ｘ：ブロブ個数またはブロブ面積
−ａ：定数（傾き）
ｂ：定数（切片） Quality level for gold dust soot = -a · logX + b (1)
Where X: number of blob or blob area -a: constant (slope)
b: Constant (intercept)

判定手段１７は、入力手段１８から入力される検査対象の鋼板の鋼種および表面仕上げに応じ、メモリ１４のテーブルデータから所定の検量線を読出し、ブロブ処理で求められるブロブ個数またはブロブ面積を検量線に対比して、当該ブロブ個数またはブロブ面積に対応する品質を判定する。判定手段１７による判定結果は、リアルタイムでたとえば不図示の液晶表示部に表示してもよく、また検査データとして記憶媒体に保存してもよい。いずれにしても、判定結果に基づいて、当該鋼板の出荷の可否および再処理の要否が決定される。なお、検査精度を維持するには、モデルサンプルで検量線を随時チェックし、必要に応じて検量線を更新することが望ましい。 The determination means 17 reads a predetermined calibration curve from the table data in the memory 14 in accordance with the steel type and surface finish of the steel plate to be inspected input from the input means 18, and calculates the number of blobs or the blob area obtained by the blob processing. In contrast, the quality corresponding to the blob count or blob area is determined. The determination result by the determination unit 17 may be displayed in real time, for example, on a liquid crystal display unit (not shown), or may be stored in a storage medium as inspection data. In any case, whether or not the steel sheet can be shipped and whether reprocessing is necessary are determined based on the determination result. In order to maintain the inspection accuracy, it is desirable to check the calibration curve with model samples as needed and update the calibration curve as necessary.

表面疵検査装置１０を用いて鋼板のゴールドダスト疵に関する品質を判定することにより、検査者の疲労や相違による検査結果の変動を排除することができ、長時間にわたり安定した検査精度を維持することができる。また、モデルサンプルを用いて客観性を担保した検量線を予め作成し、当該検量線にブロブ個数またはブロブ面積を対比して品質の判定をするので、客観的判定基準による品質の定量的評価が可能になる。 By judging the quality of the gold dust on the steel sheet using the surface flaw inspection device 10, it is possible to eliminate the fluctuation of the inspection result due to the fatigue and difference of the inspector, and maintain stable inspection accuracy over a long period of time. Can do. In addition, a calibration curve that guarantees objectivity using model samples is created in advance, and the quality is judged by comparing the number of blobs or the blob area with the calibration curve, so quantitative evaluation of quality based on objective judgment criteria is possible. It becomes possible.

図６は、本発明のもう一つの実施形態である表面疵検査装置に含まれる画像処理装置４１の構成を示す。本実施形態の表面疵検査装置は、前述の表面疵検査装置１０に類似するので、特徴部分である画像処理装置４１の構成のみ表し、また対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。 FIG. 6 shows a configuration of an image processing apparatus 41 included in a surface flaw inspection apparatus that is another embodiment of the present invention. Since the surface flaw inspection apparatus of the present embodiment is similar to the surface flaw inspection apparatus 10 described above, only the configuration of the image processing apparatus 41 that is a characteristic part is shown, and corresponding parts are denoted by the same reference numerals and described. Is omitted.

本実施形態の表面疵検査装置は、画像処理装置４１に含まれるブロブ処理手段１６が、ブロブ個数およびブロブ面積を求め、かつ両者を乗算してブロブ積として求める乗算部１６ａを備える。判定手段１７は、鋼板のゴールドダスト疵に関する品質とブロブ積との関係として予め定められる検量線に、ブロブ処理手段１６の乗算部１６ａにより求められるブロブ積を対比して、鋼板のゴールドダスト疵に関する品質を判定する。 In the surface flaw inspection apparatus according to the present embodiment, the blob processing unit 16 included in the image processing apparatus 41 includes a multiplication unit 16a that obtains the number of blobs and the blob area, and obtains the product by multiplying both. The determination means 17 compares the blob product obtained by the multiplication unit 16a of the blob processing means 16 with a calibration curve determined in advance as the relationship between the quality related to the quality of the gold dust on the steel sheet and the blob product, and relates to the gold dust on the steel sheet. Judge quality.

図７は、ブロブ個数とブロブ面積との積（ブロブ積）と目視判定による品質水準との関係を示す。図７に示すブロブ積と目視判定によるゴールドダスト疵の品質水準との関係は、前述の図４に示すブロブ個数と目視判定によるゴールドダスト疵の品質水準との場合と同様にして求められる。ブロブ積と品質水準とは、極めて高い相関を示す。このことから、ブロブ積も、鋼板２１のゴールドダスト疵の品質判定の指標にすることができる。ブロブ積と品質水準との関係を表す検量線は、ブロブ個数と品質水準とに関する検量線と同様にして作成される。 FIG. 7 shows the relationship between the product of the number of blobs and the blob area (blob product) and the quality level by visual judgment. The relationship between the blob product shown in FIG. 7 and the quality level of the gold dust soot by visual judgment is obtained in the same manner as in the case of the number of blobs shown in FIG. 4 and the quality level of the gold dust soot by visual judgment. The blob product and quality level show a very high correlation. From this, the blob product can also be used as an index for determining the quality of the gold dust soot of the steel plate 21. A calibration curve representing the relationship between the blob product and the quality level is created in the same manner as the calibration curve for the number of blobs and the quality level.

本実施形態の表面疵検査装置によれば、鋼板のゴールドダスト疵に関する品質水準との相関が高いブロブ積を指標として品質を判定するので、上記表面疵検査装置１０と同様の効果を奏することができる。 According to the surface flaw inspection apparatus of the present embodiment, since the quality is determined using a blob product having a high correlation with the quality level of the gold dust flaw of the steel sheet as an index, the same effect as the surface flaw inspection apparatus 10 can be obtained. it can.

１０表面疵検査装置
１１ハロゲンランプ
１２ＣＣＤカメラ
１３，４１画像処理装置
１４メモリ
１５二値化処理手段
１６ブロブ処理手段
１７判定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Surface flaw inspection apparatus 11 Halogen lamp 12 CCD camera 13, 41 Image processing apparatus 14 Memory 15 Binization processing means 16 Blob processing means 17 Determination means

Claims

鋼板の表面疵を検査する表面疵検査装置において、
鋼板の表面に対して傾斜して光を照射する照射手段と、
照射手段と同じ傾斜側に配置され、光が照射される鋼板の表面を撮像して画像信号を得る撮像手段と、
画像信号を二値化する二値化処理手段と、
二値化後の画像信号をブロブ処理するブロブ処理手段と、
鋼板の表面疵に関する品質とブロブ処理結果との関係として予め求められる検量線に、ブロブ処理手段により求められるブロブ処理結果を対比して、鋼板の表面疵に関する品質を判定する判定手段と、
を含み、
前記ブロブ処理手段は、ブロブ処理をしてブロブ個数およびブロブ面積を求めるとともに、ブロブ個数とブロブ面積とを乗算してブロブ積として求め、
前記判定手段は、鋼板の表面疵に関する品質とブロブ積との関係として予め求められる検量線に、ブロブ処理手段により求められるブロブ積を対比して、鋼板の表面疵に関する品質を判定することを特徴とする表面疵検査装置。 In the surface flaw inspection device that inspects the surface flaw of a steel plate,
Irradiating means for irradiating light inclined to the surface of the steel sheet;
An imaging means arranged on the same inclined side as the irradiating means to obtain an image signal by imaging the surface of the steel sheet irradiated with light;
Binarization processing means for binarizing the image signal;
Blob processing means for blob processing the binarized image signal;
A determination means for comparing the blob treatment result obtained by the blob treatment means with the calibration curve obtained in advance as the relationship between the quality related to the surface flaw of the steel plate and the blob treatment result, and determining the quality relating to the surface flaw of the steel plate,
Including
The blob processing means performs blob processing to determine the blob count and blob area, and calculates the blob product by multiplying the blob count by the blob area,
The determining means compares the blob product obtained by the blob processing means with a calibration curve obtained in advance as a relationship between the quality related to the surface flaw of the steel sheet and the blob product, and determines the quality related to the surface flaw of the steel sheet. Table Menkizu inspection apparatus according to.