JPH02298842A - 欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被検材料の欠陥を検出する方法に関し１例え
ば、圧延後の鋼材の表面の疵等の検出に応用される。

〔従来技術〕

例えば、圧延後の鋼材の表面には、パヘゲと呼ばれる、
薄鋼片が付着したような疵を生じることがある。従来に
おいては、このような疵は、生産ライン上に待機する検
査係の目視検査により検出されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような目視による検査は、生産ライ
ンに乗って搬送される鋼材を対象とするために熟練を要
し、また、検査係に大きな負担を強いることになる。

そこで、ＴＶカメラ等を用いて鋼材表面を撮像し、画像
処理により自動的に表面欠陥を検出しようとする試みが
なされるようになった。つまり、高温の鋼材は自己発光
しているが、法部においては冷却後の復熱が他の部位よ
り遅くなることに注目して欠陥検出を行なおうとするも
のである。

この種の欠陥検出装置の実用化に当っては様々な問題を
生じたが、本出願人等が出願し、すでに公告となった特
公昭６１−１８６９４号、同５７−５２９８３号。

同５７−４８７３５号および係属中の特願昭６３−２６
１５４８号等に開示した技術によりそれらの問題を逐次
解決したため、現在では欠陥の検出精度をより向上する
ことに努力が傾注されている。

そこで本発明においては、被検材料の欠陥検出を自動化
し得る高精度の欠陥検出方法を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、所定の方
向に所定の処理が加えられる被検材料の、所定検出範囲
の物理的な特徴を示す特徴データを該検出範囲の２次元
的な位置に対応付けして抽出し、該特徴データを処理を
加える方向に対応する方向に平滑化し、該平滑化したデ
ータと元の特徴データとの差分データを求め、該差分デ
ータに基づいて被検材料に生じた欠陥を検出する。

〔作用〕

これおいて、被検材料は所定の方向に所定の処理が加え
られるので、その処理が予定している被検材料の物理的
な特徴の変化はほぼ連続しているが、該被検材料に欠陥
を生じるとその変化が不連続になる。例えば、圧延およ
び冷却が行なわれた鋼材を被検材料とする場合、その鋼
材の温度は長さ方向に緩やかに変化しているが、欠陥部
では冷却後の復熱が遅れるため表面温度の変化が急峻に
なる。

つまり、本発明によれば、特徴データを処理を加える方
向に平滑化して、被検材料に加える処理が予定している
物理的特徴の変化を予測し、該予測と元の特徴データと
の差分に基づいて該処理が予定しなかった被検材料の物
理的特徴の変化を検出しているので、被検材料に加えた
処理の影響等を受けることなく、高い精度で欠陥を検出
することができる。

本発明の他の目的および特徴は、以下の図面を参照した
実施例説明より明らかになろう。

〔実施例〕

第１図に、本発明を一例で実施する鋼材の欠陥検品装置
を模式的に示した。この装置は、システムコントローラ
１．入出力装置２２画像処理ユニット３−１〜３−４（
それぞれを個別に指す必要がないときは“３″で代表さ
せる。他について同じ。）、カメラコントローラ４−１
〜４−４．モータコントローラ５−１〜５−４．撮像ユ
ニット６−１〜６−４．切換ユニット７、モニタＴＶ　
　８．および鋼材検知センサＢＳＥＮならびに搬送速度
センサ５ＳＥＮ等でなる。

撮像ユニット６−１〜６−４は１図示していない加熱炉
および圧延機等を出て、散水機やデスケーリング装置等
の水で冷却された後、同じく図示していない鋼材搬送装
置により矢印方向にライン速度Ｖで搬送される鋼材（こ
こではＨ形鋼）ＢＭの左右各フランジ面および上下各ウ
ェブ面をそれぞれ撮像する６各撮像ユニツトは、それぞ
れＩＴＶカメラ６１．スリット６２．ＩＴＶカメラ６１
およびスリット６２を収容するケース６３．ＩＴＶカメ
ラ６１およびスリット６２を移動自在に支持するレール
６４．および、ＩＴＶカメラ６１およびスリット６２を
それぞれ独立に位置変更する駆動装置等でなる。

ケース６３ば、耐熱性の暗箱であり、透明ガラス付の・
＄６３１および反射ミラー６３２を有している。

窓６３１は、ユニット６−１であればＨ形鋼ＢＭの右側
（搬送方向に向って）のフランジ面に、ユニット６−２
であればその左側のフランジ面に、ユニット６−３であ
ればその上側のウェブ面に、ユニット６−４であればそ
の下側のウェブ面に、それぞれ平行に開口しており、反
射ミラー６３２は、窓６３１を介して入射する光をねじ
れなくＩＴＶカメラ６１の方向に変向する。

ＩＴＶカメラ６１は、フォーカルプレーンシャッタおよ
び受光素子列でなり、各受光素子は受光エネルギに応じ
た電気信号（以下濃度信号という。

“濃度高″は゛′エネルギ高“に対応する。）を、６４
０×４８０画素区分で出力する（これにおいて、水平方
向に主走査し、垂直方向に副走査するラスクスキャンが
行なわれ、副走査方向は鋼材の搬送方向と平行になるも
のとする＠）。

スリット６２は、鋼材ＢＭの各面の基本的なエネルギ分
布の偏りを補正する。例えば、Ｈ形鋼においては、ウェ
ブとフランジの境界部の積蓄エネルギが高いため、その
部位では冷却後の復熱が他よりも早くなる。したがって
、ウェブ面は第２ａ図および第２ｂ図の左端に示したよ
うな温度分布を有し、フランジ面は第２Ｃ図および第２
ｄ図の左端に示したような温度分布を有する。

そこで、ウェブ面を撮像するユニット６−３．６−４で
は、スリット６２−３．６２−４によりウェブの両端部
からの放射エネルギを減衰させてＩＴＶカメラ６１−３
゜６１−４の受光素子列の受光エネルギを平均化し、フ
ランジ面を撮像するユニット６−１．６−２では、スリ
ット６２−１．６２−２によりフランジの中央部からの
放射エネルギを減衰させてＩＴＶカメラ６１４．６１−
２の受光素子列の受光エネルギを平均化している。これ
らのスリットは１図示していない駆動装置により駆動さ
れ、効果的に受光素子列の受光エネルギを平均化するよ
うに充分にＩＴＶカメラに近い位置に位置決めされる。

なお、本実施例においては、ウェブ面を撮像するユニッ
トに使用するスリットを第３ａ図に示したような形状の
２枚のスリット板で構成し、フランジ面を撮像するユニ
ットに使用するスリットを第３ｂ図に示したような形状
の１枚のスリット板で構成した（被測定鋼材が異なると
きには必要に応じて交換し１例えば、鋼矢板の疵検比に
おいてはフランジ面を撮像するユニットに使用するスリ
ットに２枚のスリット板を使用することもある。）。

これらのスリット板は図示していない駆動装置により上
下に位置変更される。

モータコントローラ５は、システムコントローラ１の指
令を受けてＩＴＶカメラ６１の位置変更用のモータ、ス
リット６２の位置変更用のモータおよびにスリット６２
のスリット板の位置変更用のモータを制御し、それぞれ
を指示された位置に位置決めする。

カメラコントローラ４は、システムコントローラ１の指
令を受けてＩＴＶカメラ６１のシャッタを制御し、指示
されたタイミングに指示されたスピードでシャッタを駆
動する。

ＩＴＶカメラ６１が出力した濃度信号は、切換ユニット
７において２方に分岐され、一方は画像処理ユニット３
に入力され、他方は選択的にモニタＴＶ　　８　　に与
えられる。

画像処理ユニット３は、第４図に示したように専用のマ
イクロコンピュータ３０１および各種の演算回路を備え
てなる。ここでは、例えば、ＩＴＶカメラ６１が第５ａ
図に示したような疵を有する鋼材表面を撮像したものと
すると、それと第６ａ図に示したようなその平滑画像と
を用いて第７ａ図に示したような差分画像を作成し、さ
らに２値化して第８ａ図に示したような２値画像を得る
。

つまり、画像中の疵を通る鋼材の搬送方向に平行な副走
査ラインＱｖに注目してその方向の濃度変化を調べると
、第５ａ図に示した画像から第５ｂ図に示したように低
周波で変化する温度ムラに対応する波形と高周波で変化
する疵に対応する波形とを合成したデータが得られ、第
６ａ図に示した画像から第６ｂ図に示したように低周波
で変化する温度ムラに対応するデータが得られる。した
がって、第７ａ図に示したこれらの差分画像から高周波
で変化する疵のみに対応するデータが得られ、これを２
値化することにより第８ｂ図に示したような副走査方向
の疵の位置を特定するデータが得られる。

平滑データは、副走査ライン上の画素の濃度データＣＩ
ＴＶカメラ６１の濃度信号をＡ／Ｄコンバータ３１１で
デジタル変換したデータ）を逐次取込みながら１次遅れ
要素と２次遅れ要素により、下側に隣接する画素の濃度
データを予測した、予測データである。つまり、差分デ
ータは、上側に連続する濃度データから予測されなかっ
たデータということになる。具体的には、副走査ライン
上に並ぶ画素の濃度データの取込みに主走査画素数（６
４０画素）分のラインバッファ３２７および３２８を用
いて、定数（×α）乗算回路３２２と加算回路３２３に
より１次遅れ要素を演算し、加算回路３２４により２次
遅れ要素を演算しく本来微分演算が含まれるが、ここで
はサンプリング周期を単位としてその演算を省略してい
る。）、定数（Ｘβ）乗算回路３２５と加算回路３２６
により予測データを演算している。この予測データを、
そのとき注目している画素（注目画素）の濃度データか
ら減じたものが差分データであり、その演算は減算回路
３２１においてなされる。

なお、注目画素の濃度データを０（ｚ）とし、そのとき
の予測データ（平滑データ）をＰ　（ｚ）とすると（Ｚ
は副走査アドレスを示す。）、１次遅れ要素Ｓ　（ｚ）
は。

５（ｚ）六Ｐ（ｚ）＋α（０（ｚ）−Ｐ（ｚ））　　　
”（１）２次遅れ要素Ｓ　’　（ｚ）は、 Ｓ’（ｚ）＝Ｓ’（ｚ−１）＋（０（ｚ）−Ｐ（ｚ））
　　−１２）下側に隣接する次の画素の予測データＰ　
（ｚ）は、Ｐ　（ｚ）　＝　Ｓ　（ｚ）＋β・Ｓ’（ｚ
）　　　　　　＝”（３）でそれぞれ与えられる。

差分データは、比較回路３３１においてマイクロコンピ
ュータ３０１より与えられる２値化閾値ｓｔ、ｈと比較
され、それより濃度が高い（明るい）ときにはｒｚ　１
　′１．低い（暗い）ときにはＩＩ　Ｏ＄７として２値
化される。この２値化データは、カウンタ３３２に入力
される。

カウンタ３３２は、副走査同期信号でリセットされ２値
データの“Ｏｎの立下りでカウントアツプする。このカ
ウントデータは、各主走査の終了時にシフトレジスタ３
３３に入力される。したがって、１フレームの処理を終
了したとき、シフトレジスタ３３３には２値画像の゛′
０″画素を１本の副走査ライン上に投影したデータが得
られる。つまり１例えば、第１０ａ図に示したようなａ
ｔ　Ｏｐｔで与えられた疵１．疵２を含む２値画像が得
られたものとすると、シフトレジスタ３３３には、第ｔ
ｏｂ図に示したように、副走査方向の“０″画素の出現
度を示したヒストグラムに対応する縦射影データＦ　（
ｚ）が得られる（ただし、各々の縦射影データは副走査
アドレスＺにより特定される。）。マイクロコンピュー
タ３０１では、この縦射影データＦ　（ｚ）と所定の閾
値Ｗしｈとを比較し、副走査方向に連続して該閾値ｗｔ
ｈを超えるデータ群（第１０ｂ図のヒストグラムを２値
化して得られる第１０ｃ図の２値データに対応）のそれ
ぞれに関して主走査方向の最大画素数を“幅”、副走査
方向の画素数を″高さ″。

中央の副走査アドレスを“位置”とする特徴量を抽出し
た後、さらにこの特徴量をシステムコンピュータ１より
与えられた疵判定基準に基づいて吟味し、各班を検出す
る。

また、画像処理ユニット３では、上記縦射影データＦ　
（ｚ）の検出を行う間に、平均濃度データＭを生成する
。この平均濃度データＭは、第９ａ図に示したようにＩ
ＴＶカメラ６１の撮像画面の中心から上下にそれぞれ指
定値Ｐ／２離れた主走査ラインＱ１およびＱ２上の画素
のうち、濃度データが所定値δを超えるものについて濃
度データを平均したものであり、ＩＴＶカメラ６１のシ
ャッタスピードの調整に用いられる。ここでδは、シャ
ッタスピードが適切に設定されているとき、第９ｂ図に
示すようにラインＱ１またはＱ２上の濃度分布を背景部
と鋼材部に分割する値である。

平均濃度データＭは、第４図に示したゲート回路３４１
．加減算回路３４２．バッファ３４３．比較回路３４４
、カウンタ３４５およびマイクロコンピュータ３０１で
演算される。比較回路３４４は、濃度データと所定値δ
との比較により濃度データがδを超えるときに“ゲート
開”を許可するゲート信号を生成してゲート回路３４１
に与える。ゲート回路３４１では、このゲート信号によ
り“ゲート開″が許可されたときにのみゲートを開いて
濃度データを加減算回路３４２側に送る。加減算回路３
４２およびバッファ３４３では、送られた濃度データと
仮平均濃度データＤ、どの差を累算し、差分累算データ
Ｄを生成する。この間、カウンタ３４５では″ゲート開
”を許可した画素数をカウントし、カウントデータＮを
生成する。なお、仮平均濃度データＤ、は加減算回路３
４２のビット数削減のために用いたものであり。

バッファ３４３およびカウンタ３４５は副走査同期信号
によりリセットされる。

マイクロコンピュータ３０１では、Ｑ１ラインおよび０
２ラインの主走査終了時に差分累算データＤおよびカウ
ントデータＮを読み取り、差分累算データＤの平均Ｄ／
Ｎを求めてこれに仮平均濃度Ｄｏを加え、平均濃度デー
タＭを生成する。

次に、本実施例装置の全体的な動作を説明する。

第１１図を参照されたい。

システムコントローラ１は、入出力装置２を介してオペ
レータにより被測定鋼材の品種コードおよび圧延Ｎｏ、
等が入力されると、予め記憶しているデータを参照して
ＩＴＶカメラ６１の位置やシャッタスピード（初期値）
およびスリット６２の位置やスリット板の位置等に関す
る撮像条件ならびに２値化閾値ｓｔｈや疵判定基準（Ｗ
Ｉ　Ｌ、Ｗ２Ｌ。

ＨＩＬ、Ｈ２Ｌ）等に関する画像処理条件を設定し、そ
れぞれモータコントローラ５．カメラコントローラ４あ
るいは画像処理ユニット３に転送して待機モードを設定
する。これによりモータコントローラ５は、ＩＴＶカメ
ラ６１およびスリット６２ならびにスリット板を指定さ
れた位置に位置決めし、カメラコントローラ４は指定さ
れたシャッタスピードをセットする。また画像処理ユニ
ット３のマイクロコンピュータ３０１は入出力ボートや
内部レジスタ等を初期化した後、画像処理条件を登録し
、比較回路３３１に２値化陽値ｓｔｈを与えて待機モー
ドを設定する。

この後、鋼材検知センサＢＳＥＮが被測定鋼材の先端を
検知すると、システムコントローラ１および画像処理ユ
ニット３のマイクロコンピュータ３０１が立上り、シス
テムコントローラ１は速度センサ５ＳＥＮが検知した鋼
材の搬送速度に応じて撮像間隔（画像処理を行う間隔）
を設定する。この撮像間隔は、鋼材の搬送速度４　ｍ　
／　ｓを超えるときには１５Ｈｚに、４ｍ／ｓ以下のと
きには１０Ｈｚに設定される。つまり、ＩＴＶカメラ６
１は１／３０秒で１画面を撮像するので１５Ｈｚの撮像
間隔を設定した場合には第１２ａ図に示すように１画面
置きに、１０Ｈｚの撮像間隔を設定した場合には第１２
ｂ図に示すように２画面置きに画像処理を行うことにな
る。

さらに、システムコントローラ１では、鋼材の搬送速度
に応じて有効エリアを算出する。この有効エリアは疵判
定の範囲を限定するものであり。

その副走査方向の長さＶａは、検出した鋼材の搬送速度
をＶ、フォーカルプレーンシャッタのシャッタスピード
をｖ′、撮像周期をｆｓ、一画素の長さをＣｐｓ、オー
バラップ率をε。とするとき、Ｖａ＝ｖ　−ｆｓ−”Ｃ
＋ｉｐ−”ｖ’／（ｖ＋ｖ’）・　ｔｏ　　　　（４）
で与えられる。有効エリアは第１２ａ図および第１２ｂ
図に示すように各採取画面（画像処理を行う画面）毎に
設定され、前後の有効エリアはオーバラップ率ε０でオ
ーバラップするので鋼材の被撮像面の疵はいずれかの有
効エリア内に含まれる。

システムコントローラｌは、上記第（４）式に基づいて
有効エリアを設定するとフレームＮ０２（採取した画面
の番号）に対応付けて長さＶａを登録するとともに、そ
の領域上端の副走査アドレスＶｓおよび下端の副走査ア
ドレスＶｅを画像処理ユニット３のマイクロコンピュー
タ３０１に転送し、画像処理の開始を指示する。

マイクロコンピュータ３０１は、画像処理開始の指示が
あると１．そのときＩＴＶカメラ６１が撮像した画面に
対する画像処理を行う。第１３図は画像処理の最初に行
う平均濃度データの検出サブルーチンを示したフローチ
ャートである。このサブルーチンはラインＱ１またはＱ
２の主走査終了時に起動される。

前述したように、各主走査の終了時にバッファ３４３の
出力端から差分累算データＤが、カウンタ３４５の出力
端からカウントデータＮがそれぞれ与えられる。そこで
マイクロコンピュータ３０１は、ラインＱ１およびＱ２
の主走査終了時にそれぞれ差分累算データＤおよびカウ
ントデータＮを読み取り、Ｄ　／　Ｎ　＋　Ｄ　ｏを演
算して、それぞれのラインの平均濃度データを求め、さ
らに各ラインの平均濃度データを平均してその画面の平
均濃度データＭを求めると、それをシステムコントロー
ラ１に転送する。

システムコントローラ１では、この平均濃度データＭが
所定値以下の場合には鋼材が撮像位置に到達していない
（ｍ材検知センサＢＳＥＮは撮像位置より上流に設置さ
れている。）ものと判定して次の画面の撮像を待機する
が、それが所定値を超えるとシャッタスピードの適否を
判定する。シャッタスピードの適否の判定においては、
平均濃度データＭと予め設定した参照レベルＤ　１　ｐ
　Ｄ　２’　ｖＵｘ’、　ｔＪ２（ただしＤｌ　＜Ｄｌ
＜Ｕｔ　＜Ｕ２　）とを比較して、平均濃度データＭが
参照レベルＤ２以下のときはｌｌ−２ｕ、　Ｄｌを超え
Ｄ１以下のときは′ｒ　　１　＋　Ｄ　１を超えＵ１以
下のときは１１　Ｑ　Ｈ２Ｕ１を超えＵ２以下のときは
ｒｅ　＋　１　”　、　Ｕ　２を超えるときはＩｔ　＋
　２７１なる評価値を設定する。ここで、評価値の符号
は露光の過不足（マイナスは不足、プラスは過多に対応
する。）を示し、数字は過不足の程度を示す。したがっ
て、例えば、評価値１１　２１１を設定したときは、露
光が大きく不足しているので、カメラコントローラ４に
シャッタスピードの２段階ダウン（遅くする）を指示し
、また。

評価値ａｔ　＋　Ｉ　ｐｒを設定したときは、露光が多
少過大であるので、カメラコントローラ４にシャッタス
ピードの１段階アップ（速くする）を指示する。

この後、システムコントローラ１は、画像処理ユニット
３のマイクロコンピュータ３０１に対して疵検出処理の
実行を指示する。

第１４ａ図および第１４ｂ図は、疵検出処理のサブルー
チンを示したフローチャートである。このサブルーチン
は、システムコントローラ１より疵検比処理実行の指令
があり、画面採取の終了時に起動される。以下、順を追
ってこの処理を説明する。

前述したように、画面採取の終了時には、カウンタ３３
３の出力端から縦射影データＦ　（ｚ）が出力されるの
で、まずステップ２においてこのデータを読取り、ステ
ップ３においてレジスタＨ，Ｗ、Ｇ。

Ｚ、ｉおよび２をクリア（０）する。

レジスタＧは、副走査方向に連続して閾値ｗｔｈを超え
る縦射影データＦ　（ｚ）のグループを検出するための
フラグであり、この値がＯであれば、レジスタ２　（副
走査アドレスに対応）を逐次イクリメントしながら閾値
ｗｔｈを超える縦射影データＦ　（ｚ）を探索する（ス
テップ４，５，１３．１４）。

この間に、閾値ｖｖｒｔｈを超える縦射影データＦ　（
ｚ）が見付かると、ステップ６においてレジスタＧの値
を１にセットしてレジスタｉを１インクリメントし、ス
テップ７においてレジスタｉの値で特定されるレジスタ
Ｗ（ｉ）（以下、レジスタＷ（ｉ）という。他について
同じ。）の値（当初はＯ）とデータＦ　（ｚ）とを比較
する。このとき、レジスタＷ（ｉ）の値がデータＦ　（
ｚ）より小さい値であれば、ステップ８においてレジス
タＷ（ｉ）にデータＦ　（ｚ）を格納し、ステップ９に
おいてレジスタＨ（ｉ）の値を１インクリメントし、ス
テップ１３においてレジスタ２の値を１インクリメント
してステップ４に戻る。

今度は、レジスタＧの値が１であるので、ステップ１０
において縦射影データＦ　（ｚ）と閾値ｗｔｈとの比較
を行ない、縦射影データＦ　（ｚ）が閾値ｗｔｈ以下に
なるまでステップ１０，７〜９，１３．１４および４を
繰り返す、この後、縦射影データＦ（ｚ）が閾値ｗｔｈ
以下になると、ステップ１１においてレジスタＧをクリ
アし、ステップ１２においてレジスタ２の値からレジス
タＨ（ｉ）の値の１／２を減じた値をレジスタＺ　（ｉ
）に格納する。つまり、この時点で、閾値ｗｔｈを超え
る縦射影データＦ　（ｚ）のグループのうち、上からｉ
番目のグループの幅（グループ内の最大画素数）”がレ
ジスタＷ（ｉ）に、′高さくグループの副走査方向の画
素数）″がレジスタＨ（ｉ）に、９位Ｉ！（グループの
中心画素の副走査アドレス）”がレジスタＺ（１）に、
それぞれ格納される。

縦射影データＦ　（ｚ）のすべてについて以上の処理を
行ない、閾値ｗｔ、ｈを超える縦射影データＦ　（ｚ）
のグループの特徴量をレジスタＷ　（ｉ）　、　Ｈ（ｉ
）およびＺ　（ｉ）に整理すると、次に特徴量と疵判定
基準との比較により各グループの吟味を行なう。

このとき検出したグループの数はレジスタｉの値で示さ
れるので、ステップ１５においてレジスタｉの値をレジ
スタエに退避し、ステップ１６においてレジスタＡｙ、
Ａｈｔ　ＢｙおよびＢｈをクリア（０）し、レジスタ１
．ｙ　ｊおよびｋに１を格納する。

前述したように、システムコントローラ１により副走査
アドレスＶｓから副走査アドレスＶｅまでの範囲が有効
エリアに設定されているので、まず、レジスタｉの値を
更新しながらレジスタＺ　（ｉ）に格納している位置デ
ータがこの範囲となる縦射影データＦ　（ｚ）のグルー
プを探索する（ステップ１７．２６．２７）　。

位置データが有効エリア内に含まれる縦射影デ−タＦ　
（ｚ）のグループが見付かると、ステップ１８において
レジスタＷ（ｉ）に格納しているそのグループの幅デー
タと第１幅判定基準ＷＩＬとを比較し、ステップ１９に
おいてレジスタＨ（ｉ）に格納しているそのグループの
高さデータと第１高さ判定基準ＨＩＬとを比較する。こ
れらの比較において、幅データが第１幅判定基準ＷＩＬ
を超え、または、高さデータが第１高さ判定基準ＨＩ　
Ｌを超えるときには、その縦射影データＦ　（ｚ）のグ
ループはクラスＡの疵に対応するものと判定し、ステッ
プ２０においてレジスタＡｗ（ｊ）にレジスタＷ（ｉ）
の値を、レジスタＡｈ（ｊ）にレジスタＨ（ｉ）の値を
それぞれ格納し、ステップ２１においてレジスタｊの値
を１インクメントする。

また、このとき吟味しているグループの幡データが第１
幅判定基準ＷＩＬ以下であり、かつ、高さデータが第１
高さ判定基準ＨＩＬである場合には、さらにステップ２
２および２３においてそのグループの帽データと第２幅
判定基準Ｗ２Ｌとの比較および高さデータと第２高さ判
定基準Ｈ２Ｌとの比較（ただしＷＩＬ＞Ｗ２Ｌ、ＨＩＬ
＞Ｈ２Ｌ）を行なう、これにおいて、幅データが第２幅
判定基準Ｗ２Ｌを超え、かつ、高さデータが第２高さ判
定基準Ｈ２Ｌを超えるときには、その縦射影データＦ　
（ｚ）のグループはクラスＢの疵に対応するものと判定
し、ステップ２４においてレジスタＢｙ（ｋ）にレジス
タＷ（ｉ）の値を、レジスタＢｈ（ｋ）にレジスタＨ（
ｉ）の値をそれぞれ格納し、ステップ２５においてレジ
スタにの値を１インクメントする。

上記の吟味をすべての縦射影データＦ　（ｚ）のグルー
プについて行ない、検出したクラスＡの疵の特徴量（幅
および高さ）をレジスタＡｉ／およびＡｈに、クラスＢ
の疵の特徴量（幅および高さ）をレジスタＢＶおよびＢ
ｈにそわぞれ整理すると、ステップ２８においてそれら
のデータをフレームＮｏ、に対応付けて記憶（登＠）す
る。

以上の処理を、鋼材検知センサＢＳＥＮが鋼材なしを検
出し、かつ、平均濃度データＭが所定値以下（撮像位置
に鋼材なし）となるまで、設定した撮像周期毎に繰り返
す。

システムコントローラ１は、鋼材検知センサＢＳＥＮの
鋼材なし検出に続いて平均濃度データＭが所定値以下に
なると、画像処理ユニット３のマイクロコンピュータ３
０１に処理終了を報知する。これによりマイクロコンピ
ュータ３０１からフレームＮｏ、に対応付けて登録され
た疵に関するデータが転送されるので、システムコント
ローラ１では、フレームＮｏ、に対応付けて記憶してい
る有効エリアの長さＶａを用いてそのデータを整理し、
鋼材先端から距離および後端からの距離に対応付けて各
班およびそのクラス分けならびに特徴量を入出力装置２
のＣＲＴディスプレイに表示し、併せてプリンタを介し
てプリントアウトする。

なお、以上の実施例においては、鋼材の撮像面の基本的
なエネルギ分布の偏りをスリットにより補正しているが
、ＩＴＶカメラ６１の出力信号をマスキングすることに
よりこれを行なっても良い。

ただし、撮像面のエネルギの全レンジに対して法部に生
じる温度差が小さいため、信号処理によリエネルギ分布
の偏りを補正する場合にはＩＴＶカメラの選定に注意を
要する。

また、ここでは、本発明をＩＴＶカメラによる撮像を用
いた鋼材の表面の疵検出に適用した例を説明したが、他
の手段により採取した被検材料の物理的な特徴データを
用いる欠陥検出にも同様に適用することができる。例え
ば、本発明に従ってＸ線カメラにより採取したデータを
処理すれば、被検材料に加えた処理の影響等を受けるこ
となく、内部の欠陥を高い精度で検出することができる
。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明においては、所定の方向に
所定の処理が加えられる被検材料の、所定検出範囲の物
理的な特徴を示す特徴データを該検出範囲の２次元的な
位置に対応付けして抽出し、該特徴データを処理を加え
る方向に対応する方向に平滑化し、該平滑化したデータ
と元の特徴データとの差分データを求め、該差分データ
に基づいて被検材料に生じた欠陥を検出している。

つまり、特徴データを処理を加える方向に平滑化して、
被検材料に加える処理が予定している物理的特徴の変化
を予測し、該予測と元の特徴データとの差分に基づいて
該処理が予定しなかった被検材料の物理的特徴の変化を
検出しているので、被検材料に加えた処理の影響等を受
けることなく、高い精度で欠陥を検出することができる
。

なお、実施例に示した装置では、実際の疵検出において
見逃なし、過検出１％以下（製品本数比）という高い信
頼性が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を一態様で実施する鋼材の欠陥検出装
置の構成を示す模式図である。 第２ａ図〜第２ｄ図は、Ｈ形セ：出鋼のエネルギ分布の
偏りの補正を説明するための説明図である。 第３ａ図および第３ｂ図は、実施例装置で用いたスリッ
ト６２の具体的な形状を示す平面図である。 第４図は、実施例装置に備わる画像処理ユニット３の詳
細な構成を示すブロック図である。 第５ａ図、第５ｂ図、第６ａ図、第６ｂ図、第７ａ図、
第７ｂ図、第８ａ図および第８ｂ図は、画像処理ユニッ
ト３で行われる疵検出処理の概要を説明するための説明
図である。 第９ａ図および第９ｂ図は、画像処理ユニット３で行わ
れる平均濃度データの検出処理を説明するための説明図
である。 第１０ａ図〜第１０ｃ図は、画像処理ユニット３で行わ
れる疵の特徴データの抽出を説明するための説明図であ
る。 第１１図は、実施例装置の全体動作を示したフローチャ
ートである。 第１２ａ図および第１２ｂ図は、撮像間隔の設定を具体
的に説明するための説明図である。 第１３図は１画像処理ユニット３で行なわれる平均濃度
データの検出処理を示したフローチャートである。 第１４ａ図および第１４ｂ図は、画像処理ユニット３で
行なわれる疵検出処理を示したフローチャートである。 １ニジステムコントローラ　　２：入出力装置３：画像
処理ユニット　　　　４：カメラコントローラ５：モー
タコントローラ　　　６：撮像ユニット７：切換ユニッ
ト　　　　　　８：モニタＴＶ出願人　　　新日本製鐵
株式會社 代理人　　弁理士　杉信興、：、′／ 戸３ａ図 ↓ 東３ｂ図 声９ａ図 Ａ＃２４峰　　　厚潮ル　　　２１吃射匙声１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の方向に所定の処理が加えられる被検材料の、所定
   検出範囲の物理的な特徴を示す特徴データを該検出範囲
   の２次元的な位置に対応付けして抽出し、該特徴データ
   を処理を加える方向に対応する方向に平滑化し、該平滑
   化したデータと元の特徴データとの差分データを求め、
   該差分データに基づいて被検材料に生じた欠陥を検出す
   る、欠陥検出方法。