JPH0882604A - 鋼板表面欠陥検査方法 - Google Patents
鋼板表面欠陥検査方法Info
- Publication number
- JPH0882604A JPH0882604A JP6217227A JP21722794A JPH0882604A JP H0882604 A JPH0882604 A JP H0882604A JP 6217227 A JP6217227 A JP 6217227A JP 21722794 A JP21722794 A JP 21722794A JP H0882604 A JPH0882604 A JP H0882604A
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- Japan
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- steel plate
- plate surface
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- defect
- surface defect
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- Image Processing (AREA)
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- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 寸法精度と強度情報に当たる多次元の特徴量
を検出することにより、特に油汚れ、白色汚れ等にも高
精度の表面欠陥と判別可能とする鋼板表面欠陥検査方法
を提供すること。 【構成】 鋼板表面に照射光を照射し、該鋼板表面をカ
メラにより撮像し、静止画として捉え、該静止画に基づ
き、鋼板表面欠陥を判定する検査方法において、該静止
画により捉えられた鋼板表面欠陥幅、欠陥部面積、縦横
比及び最大強度の４次元を主要特徴量として検出し、該
検出された主要特徴量抽出から欠陥を判定する鋼板表面
欠陥検査方法。
を検出することにより、特に油汚れ、白色汚れ等にも高
精度の表面欠陥と判別可能とする鋼板表面欠陥検査方法
を提供すること。 【構成】 鋼板表面に照射光を照射し、該鋼板表面をカ
メラにより撮像し、静止画として捉え、該静止画に基づ
き、鋼板表面欠陥を判定する検査方法において、該静止
画により捉えられた鋼板表面欠陥幅、欠陥部面積、縦横
比及び最大強度の４次元を主要特徴量として検出し、該
検出された主要特徴量抽出から欠陥を判定する鋼板表面
欠陥検査方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄鋼板等の表面欠陥を
高精度で検査する鋼板表面欠陥検査方法に関するもので
ある。
高精度で検査する鋼板表面欠陥検査方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷間圧延後の薄鋼板の表面欠陥を
有する薄鋼板は、塗装後の表面に塗装むらが生じたりし
て自動車等の外観が重視される製品の外装部材の製造に
は適さない。このため、従来、良品かあるいは不良品か
の弁別が圧延後の出荷前検査時に行われていた。この弁
別は、検査員が薄鋼板の表面に光を当てて、反射光のパ
ターンを直接目視により、又は光学式表面欠陥検査装置
を用いて、表面欠陥の有無を検査することにより行われ
ていた。これらの従来の方法は、無欠陥の表面からの反
射光には均一な光の散乱が生じるのに対して、欠陥表面
からの反射光には不均一な散乱が生じるという光学原理
を利用したものである。しかし、これらの方法では、極
めて微細な表面欠陥を充分感度良く検査することができ
なかった。また、被検材を静止させる必要があるため、
鋼板の走行状態で検査することができなかった。
有する薄鋼板は、塗装後の表面に塗装むらが生じたりし
て自動車等の外観が重視される製品の外装部材の製造に
は適さない。このため、従来、良品かあるいは不良品か
の弁別が圧延後の出荷前検査時に行われていた。この弁
別は、検査員が薄鋼板の表面に光を当てて、反射光のパ
ターンを直接目視により、又は光学式表面欠陥検査装置
を用いて、表面欠陥の有無を検査することにより行われ
ていた。これらの従来の方法は、無欠陥の表面からの反
射光には均一な光の散乱が生じるのに対して、欠陥表面
からの反射光には不均一な散乱が生じるという光学原理
を利用したものである。しかし、これらの方法では、極
めて微細な表面欠陥を充分感度良く検査することができ
なかった。また、被検材を静止させる必要があるため、
鋼板の走行状態で検査することができなかった。
【０００３】そこで、レーザータイプの表面疵検査方法
が提案されている。このレーザータイプの表面疵検査方
法に当たっては、被検材表面に照射したレーザー光の反
射光から、重欠陥、中欠陥、軽欠陥等の欠陥のグレード
判定を行う簡易方法がある。また、特公平６−２９８６
４号公報に開示されているように、被検材に照射光を照
射し、被照射部をカメラにより撮像し、静止画として捉
え、この静止画に基づき欠陥判定するに当たり、静止画
により捉えられた表面欠陥の表面と、欠陥部の輝度レベ
ルと正常部の輝度レベルの比であるＳＮ比とを検出し、
この検出された面積及びＳＮ比から欠陥グレードを判定
する表面欠陥検査方法が提案されている。
が提案されている。このレーザータイプの表面疵検査方
法に当たっては、被検材表面に照射したレーザー光の反
射光から、重欠陥、中欠陥、軽欠陥等の欠陥のグレード
判定を行う簡易方法がある。また、特公平６−２９８６
４号公報に開示されているように、被検材に照射光を照
射し、被照射部をカメラにより撮像し、静止画として捉
え、この静止画に基づき欠陥判定するに当たり、静止画
により捉えられた表面欠陥の表面と、欠陥部の輝度レベ
ルと正常部の輝度レベルの比であるＳＮ比とを検出し、
この検出された面積及びＳＮ比から欠陥グレードを判定
する表面欠陥検査方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した、従来の簡易
方式は、欠陥部の輝度レベルと正常部の輝度レベルの比
に基づく判定であるために、人間の目視による判定と相
違するという問題がある。また、特公平６−２９８６４
号公報の場合は、表面欠陥の面積と欠陥部の輝度レベル
と正常部の輝度レベルの比であるＳＮ比とから疵を推定
しているが、疵の種類にはカキ疵又はスリーバーと呼ば
れる線状疵は極めて有害度の高い疵であるにもかかわら
ず、細い形状を示しているために面積が小さく、このた
め面積により、グレード判定を行うと、誤った判定とな
る場合が多く生ずる。更には、油付着や白色汚れ（冷間
圧延油に起因）による場合には、ある程度の面積を有
し、かつ乱反射の強度が大きく、そのために、面積と輝
度レベルの最大強度によって、有害疵として、過検出す
る場合が多く発生するという問題がある。
方式は、欠陥部の輝度レベルと正常部の輝度レベルの比
に基づく判定であるために、人間の目視による判定と相
違するという問題がある。また、特公平６−２９８６４
号公報の場合は、表面欠陥の面積と欠陥部の輝度レベル
と正常部の輝度レベルの比であるＳＮ比とから疵を推定
しているが、疵の種類にはカキ疵又はスリーバーと呼ば
れる線状疵は極めて有害度の高い疵であるにもかかわら
ず、細い形状を示しているために面積が小さく、このた
め面積により、グレード判定を行うと、誤った判定とな
る場合が多く生ずる。更には、油付着や白色汚れ（冷間
圧延油に起因）による場合には、ある程度の面積を有
し、かつ乱反射の強度が大きく、そのために、面積と輝
度レベルの最大強度によって、有害疵として、過検出す
る場合が多く発生するという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
消するため、発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、寸法
精度と強度情報に当たる多次元の特徴量を検出すること
により、特に油汚れ等にもかかわらず高精度の表面欠陥
を判定可能とする鋼板表面欠陥検査方法を提供すること
を目的とする。その発明の要旨とするところは、鋼板表
面に照明光を照射し、該鋼板表面をカメラにより撮像
し、静止画として捉え、該静止画に基づき、鋼板表面欠
陥を判定する検査方法において、該静止画により捉えら
れた鋼板表面欠陥幅、欠陥部面積、縦横比及び最大強度
の４次元を主要特徴量として検出し、該検出された主要
特徴量抽出から欠陥を判定することを特徴とする鋼板表
面欠陥検査方法にある。
消するため、発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、寸法
精度と強度情報に当たる多次元の特徴量を検出すること
により、特に油汚れ等にもかかわらず高精度の表面欠陥
を判定可能とする鋼板表面欠陥検査方法を提供すること
を目的とする。その発明の要旨とするところは、鋼板表
面に照明光を照射し、該鋼板表面をカメラにより撮像
し、静止画として捉え、該静止画に基づき、鋼板表面欠
陥を判定する検査方法において、該静止画により捉えら
れた鋼板表面欠陥幅、欠陥部面積、縦横比及び最大強度
の４次元を主要特徴量として検出し、該検出された主要
特徴量抽出から欠陥を判定することを特徴とする鋼板表
面欠陥検査方法にある。
【０００６】
【作用】以下、本発明について図面に従って詳細に説明
する。図１は本発明を実施するための設備を示す概略図
である。図１に示すように、鋼板１が調質圧延機２によ
って調質圧延された後、ブライドルロール３を経て固定
ロール４ないしは、ブライドルロール５に照明光を照射
する光源から成るセンサー部６を設置する。このセンサ
ー部６での鋼板への照射状況をカメラにより撮像し、信
号処理ボード７に送り、解析・チューニング用ＷＳ８及
びデータ保存用ビデオ９並びに疵マップ１０及び画像表
示１１を行って、プロコンに送信する構成から成る。符
号１２はコイラーである。
する。図１は本発明を実施するための設備を示す概略図
である。図１に示すように、鋼板１が調質圧延機２によ
って調質圧延された後、ブライドルロール３を経て固定
ロール４ないしは、ブライドルロール５に照明光を照射
する光源から成るセンサー部６を設置する。このセンサ
ー部６での鋼板への照射状況をカメラにより撮像し、信
号処理ボード７に送り、解析・チューニング用ＷＳ８及
びデータ保存用ビデオ９並びに疵マップ１０及び画像表
示１１を行って、プロコンに送信する構成から成る。符
号１２はコイラーである。
【０００７】図２は本発明に係る疵検査のための信号処
理を示す説明図である。図２に示すように、ハロゲンラ
ンプ等から成る光源１３より鋼板１上に照射された光は
正反射及び乱反射として捉え、長手方向の地合変化に追
従して平均化処理、ＸＹ方向平均化処理及び幅方向移動
平均化処理を行って、しきい値処理をした後、４０種類
にもわたる多次元の特徴量を抽出し、特に寸法情報とし
てのＸＹ方向長さ、面積、縦横比、モーメント、重心
等、強度情報としての最大強度、最小強度及び平均強度
等を抽出した後、疵分類を行い、ピッチ判定、アラーム
及び画像モニターを行い、疵ごとに特徴量の抽出を可能
とし、疵、無疵の分類精度及び疵種分類精度の向上を図
るものである。
理を示す説明図である。図２に示すように、ハロゲンラ
ンプ等から成る光源１３より鋼板１上に照射された光は
正反射及び乱反射として捉え、長手方向の地合変化に追
従して平均化処理、ＸＹ方向平均化処理及び幅方向移動
平均化処理を行って、しきい値処理をした後、４０種類
にもわたる多次元の特徴量を抽出し、特に寸法情報とし
てのＸＹ方向長さ、面積、縦横比、モーメント、重心
等、強度情報としての最大強度、最小強度及び平均強度
等を抽出した後、疵分類を行い、ピッチ判定、アラーム
及び画像モニターを行い、疵ごとに特徴量の抽出を可能
とし、疵、無疵の分類精度及び疵種分類精度の向上を図
るものである。
【０００８】図３は疵の検出率の評価方法を示す図であ
る。図３に示すように、疵データをオンラインで採取
し、その疵種及び評点ごとの疵信号Ｓの信号レベルを検
出し、信号の強度Ｘを算出し、その信号の強度Ｘについ
ての平均値及び標準偏差σと、しきい値（Ｘ1 〜Ｘ3 ）
を比較し、検出の可能性について評価するものである。
例えば、しきい値Ｘ1 ＝１２（線状疵）Ｘ2 ＝２３（点
状疵）及びＸ3 ＝３０（面状疵その他）としてＸ1 ，Ｘ
2 ，Ｘ3 ＜Ｘとなる確率で検出率を評価する。そしてＸ
1 〜Ｘ3 ≧２．５σでは１００％検出可能なことを見出
した。
る。図３に示すように、疵データをオンラインで採取
し、その疵種及び評点ごとの疵信号Ｓの信号レベルを検
出し、信号の強度Ｘを算出し、その信号の強度Ｘについ
ての平均値及び標準偏差σと、しきい値（Ｘ1 〜Ｘ3 ）
を比較し、検出の可能性について評価するものである。
例えば、しきい値Ｘ1 ＝１２（線状疵）Ｘ2 ＝２３（点
状疵）及びＸ3 ＝３０（面状疵その他）としてＸ1 ，Ｘ
2 ，Ｘ3 ＜Ｘとなる確率で検出率を評価する。そしてＸ
1 〜Ｘ3 ≧２．５σでは１００％検出可能なことを見出
した。
【０００９】図４は本発明に係る疵種分類手法を示す説
明図である。疵種において、分類したい疵の特徴量のう
ち、他の疵と全く違った分布を示しているものが有る場
合には、この特徴量を用いることにより、容易に分類が
可能となる。しかしながら、１つの特徴量のみを用いて
分離可能な疵は稀であり、図４に示すように、分離した
い疵Ａの特徴量分布は他の疵Ｂの分布と重なりをもって
いる。特に疵種Ｂが無害欠陥の場合、特徴量Ａのみの設
定では、見逃し、あるいは過検出となる。この場合、図
に示すように２つの特徴量を用いて層別する必要があ
る。
明図である。疵種において、分類したい疵の特徴量のう
ち、他の疵と全く違った分布を示しているものが有る場
合には、この特徴量を用いることにより、容易に分類が
可能となる。しかしながら、１つの特徴量のみを用いて
分離可能な疵は稀であり、図４に示すように、分離した
い疵Ａの特徴量分布は他の疵Ｂの分布と重なりをもって
いる。特に疵種Ｂが無害欠陥の場合、特徴量Ａのみの設
定では、見逃し、あるいは過検出となる。この場合、図
に示すように２つの特徴量を用いて層別する必要があ
る。
【００１０】先ず最初に特徴量Ａを用いて条件１で疵種
Ｂの一部を層別し、更に別の特徴量Ｂを用い、条件２で
残りの疵種Ｂを層別することにより疵種Ａのみを析出す
るという操作を行う。すなわち、疵種Ａ及び疵種Ｂがａ
1 〜ａ2 において重なりをもっているとしたとき、疵種
Ａを分離したいことから、先ず、条件１によって、特徴
量Ａ＞ａ2 であるか否かによって判断し、特徴量Ａ＞ａ
2 であれば重なりがないので疵種と明確に分離できる。
特徴量Ａ＞ａ2 に該当しない場合は重なりをもっている
ことから、条件２によって、特徴量Ｂ＞ｂであるか否か
で判断する。該当すれば疵種Ｂ、そうでない場合は疵種
Ａとなる。
Ｂの一部を層別し、更に別の特徴量Ｂを用い、条件２で
残りの疵種Ｂを層別することにより疵種Ａのみを析出す
るという操作を行う。すなわち、疵種Ａ及び疵種Ｂがａ
1 〜ａ2 において重なりをもっているとしたとき、疵種
Ａを分離したいことから、先ず、条件１によって、特徴
量Ａ＞ａ2 であるか否かによって判断し、特徴量Ａ＞ａ
2 であれば重なりがないので疵種と明確に分離できる。
特徴量Ａ＞ａ2 に該当しない場合は重なりをもっている
ことから、条件２によって、特徴量Ｂ＞ｂであるか否か
で判断する。該当すれば疵種Ｂ、そうでない場合は疵種
Ａとなる。
【００１１】
【実施例】図１に示す設備ラインにおいて、ハロゲンラ
ンプ光源を用いて鋼板に照射し、検出された疵の疵種分
類を行った。この疵種分類に当たって、油付の特徴とし
ては、ある程度の面積を有すること、乱反射の強度が大
（光る）なる特徴から表１に示すような特徴量を選択
し、範囲設定を行った。また、白色汚れの特徴として
は、ある程度の面積を有すること、乱反射光の強度が増
加すること、乱反射の変化量と比較し、正反射の変化量
が少ないことの特徴から表２に示すような特徴量を選択
し、範囲設定を行った。
ンプ光源を用いて鋼板に照射し、検出された疵の疵種分
類を行った。この疵種分類に当たって、油付の特徴とし
ては、ある程度の面積を有すること、乱反射の強度が大
（光る）なる特徴から表１に示すような特徴量を選択
し、範囲設定を行った。また、白色汚れの特徴として
は、ある程度の面積を有すること、乱反射光の強度が増
加すること、乱反射の変化量と比較し、正反射の変化量
が少ないことの特徴から表２に示すような特徴量を選択
し、範囲設定を行った。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】その上で、検出された疵を第１ステップと
して、疵種毎に特徴量を解析し、疵種毎に分類し、無害
欠陥を除去することにより、過検出を防止可能となっ
た。すなわち、焼鈍汚れ、捲ズレ及び白色汚れに分類す
るため、もし、ステップ１で面状である場合には条件１
による乱反射光強度、形状等により焼鈍汚れか捲ズレか
に分離し、条件２による正反射部面積／乱反射部面積比
と縦横比等により捲ズレか白色汚れに分離し、更に条件
３で正反射光強度、形状等により、捲ズレと焼鈍汚れを
分離する。また、ステップ４において、グレード分類を
行い、捲ズレの大小、汚れの大小に分離することが可能
となった。
して、疵種毎に特徴量を解析し、疵種毎に分類し、無害
欠陥を除去することにより、過検出を防止可能となっ
た。すなわち、焼鈍汚れ、捲ズレ及び白色汚れに分類す
るため、もし、ステップ１で面状である場合には条件１
による乱反射光強度、形状等により焼鈍汚れか捲ズレか
に分離し、条件２による正反射部面積／乱反射部面積比
と縦横比等により捲ズレか白色汚れに分離し、更に条件
３で正反射光強度、形状等により、捲ズレと焼鈍汚れを
分離する。また、ステップ４において、グレード分類を
行い、捲ズレの大小、汚れの大小に分離することが可能
となった。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による寸法精
度と強度情報に当たる多次元の特徴量を検出することに
より、特に油汚れ、白色汚れ等にもかかわらず、高精度
の表面欠陥を判定可能となり、精整工程の合理化と高精
度の自動化による人員合理化を図ることができる工業上
極めて優れた効果を奏するものである。
度と強度情報に当たる多次元の特徴量を検出することに
より、特に油汚れ、白色汚れ等にもかかわらず、高精度
の表面欠陥を判定可能となり、精整工程の合理化と高精
度の自動化による人員合理化を図ることができる工業上
極めて優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明を実施するための設備を示す概略図、
【図２】本発明に係る疵検査のための信号処理を示す説
明図、
明図、
【図３】疵の検出率の評価方法を示す図、
【図４】本発明に係る疵種分類手法を示す説明図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 鋼板 ２ 調質圧延機 ３ ブライドルロール ４ 固定ロール ５ ブライドルロール ６ センサー部 ７ 信号処理ボード ８ 解析・チューニング用ＷＳ ９ データ保存用ビデオ １０ 疵マップ １１ 画像表示 １２ コイラー １３ 光源
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼板表面に照明光を照射し、該鋼板表面
をカメラにより撮像し、静止画として捉え、該静止画に
基づき、鋼板表面欠陥を判定する検査方法において、該
静止画により捉えられた鋼板表面欠陥幅、欠陥部面積、
縦横比及び最大強度の４次元を主要特徴量として検出
し、該検出された主要特徴量抽出から欠陥を判定するこ
とを特徴とする鋼板表面欠陥検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6217227A JPH0882604A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 鋼板表面欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6217227A JPH0882604A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 鋼板表面欠陥検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882604A true JPH0882604A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16700842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6217227A Withdrawn JPH0882604A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 鋼板表面欠陥検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0882604A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101359A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Nippon Steel Corp | 疵検出装置及び疵検出方法 |
| WO2007062563A1 (fr) * | 2005-12-01 | 2007-06-07 | Bohai Shipbuilding Industry Co., Ltd. | Procede d'examen automatique en ligne pour des detections de defauts de surface d'acier pendant le pretraitement de toles d'acier |
| JP2010249685A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Nippon Steel Corp | 疵検出装置、疵検出方法及びプログラム |
| WO2016158873A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 日新製鋼株式会社 | 溶融めっき鋼板の表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法 |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP6217227A patent/JPH0882604A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101359A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Nippon Steel Corp | 疵検出装置及び疵検出方法 |
| WO2007062563A1 (fr) * | 2005-12-01 | 2007-06-07 | Bohai Shipbuilding Industry Co., Ltd. | Procede d'examen automatique en ligne pour des detections de defauts de surface d'acier pendant le pretraitement de toles d'acier |
| JP2010249685A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Nippon Steel Corp | 疵検出装置、疵検出方法及びプログラム |
| WO2016158873A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 日新製鋼株式会社 | 溶融めっき鋼板の表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法 |
| US10041888B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-08-07 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Surface defect inspecting device and method for hot-dip coated steel sheets |
| EP3279645A4 (en) * | 2015-03-31 | 2018-09-26 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Device for examining surface defect in hot-dipped steel plate, and method for examining surface defect |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011120 |