JPH09138200A

JPH09138200A - 帯状体の表面欠陥判定方法

Info

Publication number: JPH09138200A
Application number: JP7295154A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Matsufuji; 泰大松藤; Yasuo Kushida; 靖夫櫛田; Tatsuya Yamamuro; 達也山室; Katsutoshi Ito; 克俊伊藤
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】目視検査員と同等イメージの欠陥判定が行え
るとともに、広範囲にわたって存在することの多い鋼板
の汚れ等による欠陥誤判定をなくす方法を提供する。【解決手段】光学的手段により検出された欠陥信号
は、制御部２０で画像処理され、演算処理部２２で欠陥
の種類と等級の判別が行われる。予め設定された一定長
さの区間内で検出され、種類及び等級を判定された全欠
陥に対し、マクロ処理部１の欠陥発生個数積算部２で欠
陥の発生個数を、種類及び等級別にカウントし、そのカ
ウントされた各々の欠陥の個数が欠陥発生個数設定部３
に設定された、欠陥の種類及び等級毎の発生個数につい
てのしきい値を越えたとき、演算処理部４が、当該欠陥
について、欠陥の等級を重くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷延鋼板、アルミ
ニウム等の帯状被検査体の表面に発生した表面欠陥の判
定を行う表面欠陥判定方法において、いったん装置が判
定した欠陥の等級を、より人の目視検査イメージに適合
するように再判定する方法、及び広範囲にわたって存在
することの多い鋼板の汚れ等による欠陥誤判定をなくす
方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】鋼板等の帯状体を製造する場合、製品の品
質を保証するために表面欠陥の検査を行い、たとえば表
面欠陥の種類や等級の判別を行っている。このような表
面欠陥の検査を行うための装置としては、図６に示す構
成の光学式検査装置が知られている。

【０００３】上記検査装置は、光源としてのレーザ発信
器１０と、レーザ発信器１０からのレーザ光を鋼板（帯
状体）１１の幅方向に走査するための回転ミラー１２
と、鋼板１１の表面で反射されたレーザ光を一点に集光
させるための集光レンズ１４と、集光レンズ１４で集光
された反射レーザ光を空間フィルタ（マスク）１６を介
して受光する光電変換器１８とを備えている。

【０００４】また、上記検査装置は、上記光電変換器１
８からの出力信号に対して画像処理及び所定の前処理を
行う制御部２０と、制御部２０から出力された信号処理
から欠陥信号の特徴パラメータを抽出し、抽出した特徴
パラメータと予め設定されている欠陥の種類毎の特徴パ
ラメータとを比較して欠陥の種類及び等級判定を行うと
共に、判定した欠陥信号の編集を行う演算処理部２２と
を備えており、処理演算部２２からタイプライタ２４へ
編集後の欠陥情報を出力することにより、検査結果を印
字し、展開表を作成するようになされている。

【０００５】上記検査装置では、鋼板１１を矢印方向に
走行させながらレーザ光を走査し、その時の反射光を前
記光電変換器１８で受光するとともに、前記制御部２０
において、図７に一例を示すプロフィル法に従って上記
光電変換器１８からの出力信号に対する処理を行う。

【０００６】即ち、先ず、走行する鋼板１１は図７(A)
に示すような所定の大きさ、例えば縦２５０ｍｍｘ横１
００ｍｍの画像処理単位２６に分画され、さらにこの画
像処理単位２６は、図７(B) に示すような通常一辺２〜
５ｍｍ程度の大きさの画素の集合体として構成される。
そしてこれら各々の画素は、図７(A) の欠陥による各画
素の信号値と、同図(C) に示すようなあらかじめ設定さ
れたレベルｒ₁〜ｒ₆との比較から、各々に対応したｒ₁
〜ｒ₆のデジタル値を持ち、全体としてデジタルマップ
２６Ａを構成する。

【０００７】次いで、上記デジタルマップ２６Ａについ
て、ｒ₁〜ｒ₆以上の信号値を持つ画素個数を縦方向に積
算し、図７(D) に示すヒストグラムからなる表面欠陥の
プロフィルを作成する。そして、上記プロフィルから、
表面欠陥の特徴を表すパラメータとして幅Ｗ、長さＨ及
び面積Ｓを抽出する。

【０００８】また、同様の処理を通して、鋼板１１の全
体を分画した画像処理単位について、上記各パラメータ
を初めとして、ある基準以下の長さＨの欠陥の数から点
状欠陥数ＮＡ、ある基準以上の長さＨの欠陥の数から線
状欠陥数ＮＢ、鋼板端部からの欠陥発生位置ＰＰ、前記
第７図(C) に示した信号レベルの極性比率ＶＩ（ｒ₁，
ｒ₂，ｒ₃の信号をとる画素の総和を全欠陥画素数で割っ
たもの）等の種々のパラメータを抽出する。

【０００９】このようにして求められた各種欠陥特徴パ
ラメータは、その後前記検査装置の演算処理部２２にお
いて、予め用意された各欠陥種類判定ロジック内の判定
条件と比較され、欠陥種類の判定が行われる。また、信
号レベルｒ₁〜ｒ₆から演算される欠陥レベルと、予め欠
陥の各種類毎に用意された欠陥等級判定のためのしきい
値との比較により、欠陥の等級が判定されることとな
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の検査装置では、検出欠陥の特徴パラメータと予め
用意された欠陥の種類判定ロジック及び等級判定しきい
値との比較にのみ基づいて、欠陥の種類及び等級の判定
を行っていた。

【００１１】ところで、表面欠陥検査装置は目視検査代
替を目的としており、装置による金属帯製品の合否判定
においても、目視検査員同等の判定基準を必要とするこ
とから、装置の欠陥の等級判定結果がより検査員の目視
イメージになるべく適合するものでなければならない。
すなわち目視による検査においては、例えばある特定の
種類の欠陥に対しては、程度の軽い欠陥が被検査板のあ
る範囲において多数集中している場合、検査員はその程
度を重く判定し、逆に程度の軽い欠陥が単発的に発生し
ている場合においては、無害欠陥であると判定する。一
方、上記構成による従来の検査装置は、前記画像処理単
位毎に検査・演算処理を行っており、板全体を見渡す検
査員の目視イメージとはその判定結果が食い違ってしま
うという問題点があった。

【００１２】また、従来の表面欠陥装置はその原理上、
被検査体からのレーザの反射パターンを検出し演算処理
しているため、被検査体に広範囲にわたって分布するこ
との多い汚れあるいは、例えば鋼板製造プロセスにおけ
る酸洗ラインの酸による鋼板の変色などを欠陥と誤判定
するという問題点があった。

【００１３】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、目視検査員と同等イメージの欠陥判定が
行えるとともに、広範囲にわたって存在することの多い
鋼板の汚れ等による欠陥誤判定をなくす方法を提供する
ことを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題の内、目視イメ
ージ同等の自動検査を実現する課題は、装置判定帯状被
検査体表面からの反射光を画像解析して、検査体の表面
欠陥の種類及び等級を判定する帯状被検査体の表面欠陥
判別方法において、予め設定された一定長さの区間内で
検出され、種類及び等級を判定された全欠陥に対し、そ
れらの欠陥の発生個数を種類及び等級別にカウントし、
そのカウントされた各々の欠陥の個数が予め設けられ
た、欠陥の種類及び等級毎の発生個数についてのしきい
値を越えたとき、当該欠陥について、欠陥の等級を重く
する機能を備えることによって解決される。

【００１５】また、上記課題は、帯状被検査体表面から
の反射光を画像解析して、該帯状被検査体の表面欠陥の
種類及び等級を判定する帯状体の表面欠陥判定方法にお
いて、予め設定された一定長さの区間内で検出され、種
類及び等級を判定された全欠陥に対し、それらの欠陥の
発生個数を種類及び等級別にカウントし、そのカウント
された各々の欠陥の個数が予め設けられた、欠陥の種類
及び等級毎の発生個数についてのしきい値を越えなかっ
たとき、当該欠陥について、欠陥の等級を軽くする機能
を備えることによって解決される。

【００１６】前述したように、目視による検査において
は、例えばある特定の種類の欠陥に対しては、程度の軽
い欠陥が被検査板のある範囲において多数集中している
場合、検査員はその程度を重く判定し、逆に程度の軽い
欠陥が単発的に発生している場合においては、無害欠陥
であると判定するので、上記のような機能を備えること
により、より目視検査に近い判定ができる。

【００１７】また、上記課題の内、比較的広範囲にわた
る被検査体の汚れ等による欠陥の誤判定の課題は、帯状
被検査体表面からの反射光を画像解析して、帯状被検査
体の表面欠陥の種類及び等級を判定する帯状体の表面欠
陥判定方法において、予め設定された一定長さの区間内
で検出され、種類及び等級を判定された全欠陥の個数が
予め設けられたしきい値を超えたときに、欠陥の種類を
変更する機能を備えることによって解決される。

【００１８】板汚れや変色は、被検査体の広範囲に亘っ
て現れ、これに対して検査装置は、多くの欠陥が多数存
在するように判定する。逆に、板汚れや変色以外の欠陥
は、多数が被検査体の広い範囲に亘って現れることがな
い。よって、欠陥が所定数以上広範囲に亘って検出され
た場合には、当該欠陥が多数存在するのでなく板汚れや
変色が存在すると判断して、欠陥の種類を変更する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例
を、図面に基づいて説明する。欠陥の等級は、軽いもの
から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ級とする。

【００２０】図１は、本発明による一実施形態である帯
状被検査体の表面欠陥判定方法に適用される鋼板のマク
ロ判定処理（欠陥の等級や種類を再判定することをマク
ロ判定処理と称する）基本構成を示すブロック図であ
る。

【００２１】本実施例には、前記第７図に示した光学式
検査装置と実質的に同一の機能と、マクロ判定処理機能
とを併せ持つ検査装置が適用される。

【００２２】まず図１において、制御部２０、演算処理
部２２は、図６に示したものと同じであり、制御部２０
の前にも、図６に示した光学系が接続されている。そし
て、これらにより、特開平４ー１１０７５８号公報に示
されるように、演算処理部２２において欠陥特徴パラメ
ータの抽出が行われ、欠陥の種類と等級が判定される。

【００２３】次いで、欠陥判定結果と欠陥発生位置情報
とが、マクロ処理部１へ出力される。このマクロ処理部
１は、欠陥発生個数積算部２において、予め設定された
一定長さの区間内での発生欠陥個数を欠陥の種類・等級
毎に積算し、欠陥発生個数設定部３に予め用意されたし
きい値との比較を演算処理部４で行うことで、設定に応
じて欠陥の種類及び等級を再判定し、出力する。そし
て、一定距離だけ被検体が走行した後、発生欠陥積算値
がリセットされ、また次の一定区間の欠陥発生個数を積
算する。

【００２４】次に、本実施例の帯状体のマクロ判定処理
による表面欠陥判定方法について、鋼板の連続処理ライ
ンに実際に適用した場合の具体例を説明する。

【００２５】その具体的手順は次の通りである。 (1) まず、図２に示すように、鋼板を幅方向に等分割
し、それぞれ１Ｗ〜６Ｗとし、鋼板進行方向に２５０ｍ
ｍ毎に分割し、斜線で表される部分を画像処理単位とす
る。

【００２６】(2) 検査開始位置からあらかじめ設定され
た一定長さの区間、例えば１ｍにおいて、欠陥の種類及
び等級毎に、また全欠陥に対し、その発生個数をカウン
トする。ただし、この場合、一定区間内の画像処理単位
の個数が２４個であるので、一定区間長内でカウントさ
れる最大欠陥個数は、２４個である。

【００２７】(3) 板１ｍ内における上記集計値を使用
し、予め設定されたマクロ処理アルゴリズムにより、欠
陥の種類及び等級を再判定する。

【００２８】上記、(2) において例えば１ｍ区間内のマ
クロ処理前の、装置による欠陥判定結果が図３(a) であ
ったときに、上記(3) のマクロ処理アルゴリズムが例え
ば図３(b) で設定されている場合には、マクロ処理後の
判定結果は、図３(c) に示すようになる。即ち、ガウジ
Ａについては、その個数が６個であり設定個数（しきい
値）の５を越えているので、等級を１等級上げ、ガウジ
ＡをガウジＢに変更する。

【００２９】また、マクロ処理前の装置判定結果が、図
４(a) であった場合には、マクロ処理アルゴリズム図３
(b) により図４(b) と再判定される。即ち、ガウジＡの
個数が２であり、設定個数（しきい値）２以下であるの
で、等級を１等級下げ、ガウジＡを無欠陥に変更する。

【００３０】これらの結果、より目視検査結果イメージ
に近い検査結果が得られる。同様に、マクロ処理前の装
置判定結果が、図５(a) であった場合には、全欠陥の個
数が２０個を越えるので、マクロ処理アルゴリズム図３
(b) により、図５(b) と再判定される。これにより、鋼
板の広範囲にわたり付着するような汚れ、又は変色につ
いて、それらによる誤判定の問題が解消されることとな
る。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、予め設定
された一定長さの区間内で検出され種類及び等級を判定
された欠陥の発生個数を、種類及び等級別にカウント
し、そのカウントされた欠陥の個数を、予め設けられた
欠陥の種類及び等級毎の発生個数についてのしきい値と
比較することで、欠陥の等級を再判定しているので、よ
り検査員の目視イメージに等しい基準で、欠陥の等級を
判定できる。

【００３２】また、予め設定された一定長さの区間内で
検出され種類及び等級を判定された欠陥の発生個数の総
和をカウントし、そのカウントされた欠陥の個数が予め
設けられたしきい値を超えたときに、板汚れと判定する
機能を備えたので、板汚れ及び変色などによる欠陥の誤
判定の問題を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に適用される鋼板のマク
ロ判定処理の基本構成を示すブロック図である。

【図２】マクロ判定処理を鋼板に適用する場合の説明
図である。

【図３】マクロ判定処理の具体例を示す図である。 (a) マクロ処理前の欠陥判定結果 (b) マクロ処理アルゴリズム (c) マクロ処理後の欠陥再判定結果

【図４】マクロ判定処理の具体例を示す図である。 (a) マクロ処理前の欠陥判定結果 (b) マクロ処理後の欠陥再判定結果

【図５】マクロ判定処理の具体例を示す図である。 (a) マクロ処理前の欠陥判定結果 (b) マクロ処理後の欠陥再判定結果

【図６】従来の表面欠陥検出に適用される光学式検査
装置の概略構成図である。

【図７】欠陥特徴パラメータを抽出する為のプロフィ
ル法を示す説明図である。

【符号の説明】

１マクロ処理部２欠陥発生個数積算部３欠陥発生個数設定部４演算処理部２０制御部２２演算処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤克俊東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状被検査体表面からの反射光を画像解
析して、帯状被検査体の表面欠陥の種類及び等級を判定
する帯状体の表面欠陥判定方法において、予め設定された一定長さの区間内で検出され、種類及び
等級を判定された全欠陥に対し、それらの欠陥の発生個
数を種類及び等級別にカウントし、そのカウントされた
各々の欠陥の個数が予め設けられた、欠陥の種類及び等
級毎の発生個数についてのしきい値を越えたとき、当該
欠陥について、欠陥の等級を重くすることを特徴とする
帯状体の表面欠陥判定方法。
【請求項２】帯状被検査体表面からの反射光を画像解
析して、帯状被検査体の表面欠陥の種類及び等級を判定
する帯状体の表面欠陥判定方法において、予め設定された一定長さの区間内で検出され、種類及び
等級を判定された全欠陥に対し、それらの欠陥の発生個
数を種類及び等級別にカウントし、そのカウントされた
各々の欠陥の個数が予め設けられた、欠陥の種類及び等
級毎の発生個数についてのしきい値を越えなかったと
き、当該欠陥について、欠陥の等級を軽くすることを特
徴とする帯状体の表面欠陥判定方法。
【請求項３】帯状被検査体表面からの反射光を画像解
析して、帯状被検査体の表面欠陥の種類及び等級を判定
する帯状体の表面欠陥判定方法において、予め設定された一定長さの区間内で検出され、種類及び
等級を判定された全欠陥の個数が予め設けられたしきい
値を超えたときに、欠陥の種類を変更することを特徴と
する帯状体の表面欠陥判定方法。