JPH1048151A - 表面疵検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 個々の疵を分離して検出できるとともに、複
数の画面に跨がる様々な形態の疵を正しく検出し判定す
るための方法を提供する。 【解決手段】 帯状体の表面に光を照射し、その反射光
を幅方向に配置された複数の受光器で捕らえて表面疵検
出を行う方法において、ある視野の中で検出された疵の
候補について、その視野内における疵の特徴量ととも
に、隣接する受光器の視野との境界における連結状況を
示す情報を付加して、複数の視野の疵の情報により表面
疵を検出する表面疵検出方法。同様に、長手方向に画面
を区切って表面疵検査を行う方法において、ある画面の
中で検出された疵の候補について、その画面内における
疵の特徴量とともに、幅方向および長手方向に隣接する
画面との境界ａ〜ｈにおける連結状況を示す情報を付加
して、複数の画面の疵の情報により表面疵を検出する表
面疵検出方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、帯状体の表面
疵、印刷仕上がり状況検査等の表面のムラの検出も含め
た表面疵全般の検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄鋼板や樹脂フィルム等の帯状体の表面
疵全般の検出については、一般に光学的に検出する方法
が用いられている。

【０００３】図５は、この方法に用いられる典型的な装
置の外観図である。ポリゴンミラーでレーザービームを
走査し、受光器で被検査面の情報を捕らえ、信号処理装
置により疵を検出する。

【０００４】疵の検出は、一般に装置上の制限から被検
査面の情報を、所定の大きさ（画素数）の画面に区切っ
て、その中で行われる。その際、複数の画面に跨がる疵
の検出方法およびその判定方法が重要な問題となる。特
開平４−１１０７５８号公報記載の技術は、プロフィル
法で疵の画像処理を行い、その結果から疵の特徴を演算
処理している。

【０００５】この公報記載のプロフィル法というのは、
疵の画像を長手方向に射影して幅方向の分布形態に変換
する方法である。この幅方向の分布形態の情報から疵の
種類を判別し、ある疵の幅方向の分布が複数の視野に跨
がっていれば、疵が連続していると判断するものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−１１０７５
８号公報記載の技術は、疵の画像を長手方向に射影して
得た分布形態を判別用のデータとしているため、誤った
判定がされる場合がある。例えば、実際には視野の中に
複数の疵がある場合でも、疵の画像をある方向に射影す
ると、これら複数の疵が重なって見えることはよくあ
る。この場合、これらの疵は分布形態としては幅方向に
連続した１つの疵として判断され、疵の個数と寸法が実
際とは異なって検出されることになる。

【０００７】また、各画面で得られた情報（分布形態）
を疵の判定後も保存するには、比較的大きな記憶容量を
必要とする。そのため、疵の判定後も分布形態を保存す
るのは困難であり、疵の情報を後で再確認することがで
きない。

【０００８】本発明は、個々の疵を分離して検出できる
とともに、複数の画面に跨がる様々な形態の疵を正しく
検出し判定するための方法を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、帯状
体の表面に光を照射し、その反射光を幅方向に配置され
た複数の受光器で捕らえて表面疵検出を行う方法におい
て、ある視野の中で検出された疵の候補について、その
視野内における疵の特徴量とともに、隣接する受光器の
視野との境界における連結状況を示す情報を付加して、
複数の視野の疵の情報により表面疵を検出することを特
徴とする表面疵検出方法である。

【００１０】ここで、隣接する受光器の視野との境界に
おける連結状況を示す情報とは、その疵の一部が隣接す
る受光器の視野との境界に有るか無いかという情報と、
有る場合はその境界における位置の情報という意味で用
いている。

【００１１】検出された疵の候補が境界上に無い場合、
即ち視野内に収まる場合は、この疵の候補はその特徴量
で表される疵として確定する。ここで、疵の特徴量と
は、疵の寸法、面積、色相、形状その他必要に応じて適
宜選択することができる。

【００１２】検出された疵の候補が境界上に有る場合
は、この疵の候補は隣接する視野に連続して存在する可
能性があることになる。そこで、隣接する視野における
疵の候補について、元の視野との境界における連結状況
を示す情報を用いて、元の視野の疵の候補と連続する物
（疵の候補）を選択する。その疵の候補が１つだけであ
れば、それは元の視野の疵の候補と連続していることに
なる。対応する境界上に有る疵の候補が複数ある場合
は、更に境界における位置の情報を用いて、元の視野の
疵の候補との対応をつける。

【００１３】このようにして、疵の候補について隣接す
る視野への連結状況を示す情報が途切れたところで、疵
が存在する各視野における疵の特徴量を合算して、疵を
確定する。疵の特徴量の合算とは、長さや面積について
は一般に合計値を、色相等については平均値を、形状そ
の他についてはそれぞれ必要な手法を用いる。

【００１４】請求項２の発明は、帯状体の表面に光を照
射し、その反射光を幅方向に配置された複数の受光器で
捕らえて、長手方向に画面を区切って表面疵検査を行う
方法において、ある画面の中で検出された疵の候補につ
いて、その画面内における疵の特徴量とともに、幅方向
および長手方向に隣接する画面との境界における連結状
況を示す情報を付加して、複数の画面の疵の情報により
表面疵を検出することを特徴とする表面疵検出方法であ
る。

【００１５】この発明は、請求項１の発明を２次元に拡
張したもので、長手方向即ち時間的に前後する領域の境
界についても、疵が隣接する領域に連続しているか否か
の情報を付加する。このようにして、疵検出の処理を長
手方向に区分しても、長手方向に連続する疵全体の特徴
量が得られ、表面疵を精度良く検出できる。

【００１６】また、この発明では、幅方向の境界と長手
方向の境界の重なる部分、即ち画面の４隅の部分におけ
る疵の連結状況を示す情報から、疵が斜め方向に隣接す
る領域に連続しているか否かを判定することも可能とな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、ある１つの視野とその境
界における疵の形態を示す図である。図中、実線の矩形
は全視野範囲、破線より外側の部分は全視野の中の境界
領域をそれぞれ示す。この境界領域は、疵が隣接する視
野に連続しているか否かの情報、即ち疵の連結状況を示
す情報を採取するための領域である。ここでは、矩形の
視野範囲の境界領域を、矩形の４つの辺と４つの角に対
応させて、８つの領域ａ〜ｈに区分している。なお、領
域ｉは内部の領域である。

【００１８】領域ｄ，ｈは、隣接する受光器の（幅方向
に隣接する）視野との連結状況、領域ｂ，ｆは時間的に
前後する（長手方向に隣接する）視野との連結状況をそ
れぞれ採取するための領域である。四隅の領域ａ，ｃ，
ｅ，ｇは、長手方向と幅方向を縦横方向としたとき、斜
め方向の視野との連結状況をそれぞれ採取するための領
域である。

【００１９】これらの境界領域に疵の候補の信号が検出
された場合は、疵の候補の特徴量とともに、隣接する視
野との連結が有るという情報を、疵の連結状況を示す情
報として付加する。該当する疵の候補が複数ある場合
は、更に位置の情報を付加して疵の連結状況を示す情報
とし、複数の疵の対応付けを図る。

【００２０】以上の説明は矩形の視野を用いた場合であ
り、請求項１の発明では視野の境界領域は幅方向のみ
（図１の領域ｄ，ｈ）を用いる。矩形の視野について
は、画像処理の説明上、画面と言った方が分かりやすい
ので、これ以降、矩形の視野のことを画面と呼ぶ。

【００２１】表１は、疵の特徴量と疵の連結状況を示す
情報の一例を示す表である。これらの情報は、図１に対
応している。疵（正確には疵の候補）Ｇは連結状況を示
す情報がなく（又は連結の可能性なしという連結情報を
持つ）、孤立した疵として確定する。疵Ａ，Ｃ，Ｈは境
界領域ｆ，ｅ，ｈにそれぞれ連結情報を持ち、疵の確定
のために隣接する視野との信号処理を行う。ここでは、
連結情報として、境界領域記号（ａ〜ｈ）と画面内の座
標を用いている。

【００２２】

【表１】

【００２３】図２は、このように、疵が複数の画面に跨
がる場合の各画面を示す図である。この例では、各画面
のオーバーラップしている領域を、隣接する画面の境界
領域としている。画面１（図１に同じ）の疵候補Ａは、
境界領域ｆに連結情報を持ち、これに連続する画面３の
疵候補Ｂは、境界領域ｂ，ｆ（図中の上下の辺）に連結
情報を持つ。

【００２４】表２は、表１に示す各画面ごとの疵の特徴
量と疵の連結状況を示す情報を、まとめた表である。上
記の画面１，３の疵候補Ａ，Ｂは、画面の位置関係（長
手方向前後）と連結情報（境界領域記号と位置）から、
連続している疵と判定される。この疵候補Ｂは、境界領
域ｆにも連結情報を持っているので、この段階では疵と
して確定されず、疵候補は連結情報により次々と隣接す
る画面の疵候補と連結される。

【００２５】

【表２】

【００２６】幅方向に連続する疵についても、同様にし
て検出できる。この場合は、隣接する受光器の視野との
境界領域（図１の領域ｄ，ｈ）について、疵の連結状況
が採取される。画面の位置関係（幅方向の左右）と連結
情報（境界領域記号と位置）から、連続している疵か否
か判定される。

【００２７】画面の角で斜め方向に連続する疵について
は、各画面がオーバーラップしている場合は、その角を
共有する４つの画面について、疵候補との連結状況が採
取される。表２では、画面１，２，３，４の疵候補Ｃ，
Ｅ，Ｆ，Ｄについて、連結情報（境界領域記号と位置）
が採取されており、これらの疵候補が連結していること
がわかる。その後、それぞれの疵の特徴量を合わせるこ
とにより、１つの疵として検出される。

【００２８】このように斜め方向に連続する疵を検出す
る方法を、課題を解決するための手段として表現する
と、斜め方向に隣接する画面との境界における連結状況
を示す情報を付加して、複数の画面の疵の情報により表
面疵を検出することを特徴とする請求項２の表面疵検出
方法となる。ここで、斜め方向に隣接する画面とは１つ
の角のみを共有する別の画面のことであり、斜め方向に
隣接する画面との境界とは画面の４隅の部分を表す。

【００２９】このようにして、疵候補は連結状況を示す
情報がなくなる（又は連結情報の内容が、連結の可能性
なしとなる）まで連結され、その後に疵として確定され
るので、疵全体の情報を得ることができる。

【００３０】

【実施例】図３は、本発明の１実施例として用いた装置
の構成を示す装置構成図である。図中、１は受光器、２
はフレームメモリ、３は検出処理装置、４は総合判定装
置、５は最終記憶装置をそれぞれ示す。この実施例で
は、画像処理単位が横５１２画素、縦４００ラインの４
台の受光器により走行中の鋼板の検査を行う。横方向の
境界領域を１０画素、縦方向の境界領域を１０ライン設
定した。疵の見逃しを最小限に抑えるため、境界領域は
オーバーラップさせている。

【００３１】各受光器１からの信号は、フレームメモリ
２により画像化される。フレームメモリ２が一杯になる
と、検出処理装置３が画面の中から疵候補を検出し、疵
の特徴量と連結情報を求めて総合判定装置４に送信す
る。フレームメモリ２は、各受光器ごとに２枚以上用意
されており、１つのフレームメモリで疵候補の検出中は
他のフレームメモリに画像を蓄えるように構成されてい
る。総合判定装置４は、疵候補の特徴量と連結情報によ
り疵の判定を行う。連結情報がない疵候補については、
１つの画面内で直ちに結果を表示し、最終記憶装置５に
送信する。

【００３２】図４は、この連結処理の内容を示すフロー
チャートである。連結情報を持つ疵候補については、次
のようにして連結処理を行う。幅方向の連結処理は、同
時刻に得られた互いに隣接する画面の境界領域（図１の
ｄ，ｈ領域）における連結情報の有無を調べる。複数の
画面にわたる疵候補については、各画面における疵の特
徴量から疵の種類と程度を判定し、最終記憶装置５に送
信する。

【００３３】長手方向の連結処理は、最新の画面と１つ
前の画面との境界領域（図１のｂ，ｆ領域）における連
結情報の有無を調べる。疵候補が終結していれば、幅方
向の場合と同様に、各画面における疵の特徴量から疵の
種類と程度を判定し、最終記憶装置５に送信する。疵候
補がなお次の画面との境界領域（図１ｆ領域）に連結情
報を持っている場合は、更に次のサイクルに疵の判定を
持ち越す。但し、疵候補の現時点までの特徴量と連結情
報は、最終記憶装置５に送信しておく。

【００３４】斜め方向の連結処理は、１つ前の画面の角
の領域（図１のｅ，ｇ領域）と最新の画面の角の領域
（図１のａ，ｃ領域）における連結情報の有無を調べ、
疵候補の全体像を確定する。後は、前述と同様に疵の特
徴量から疵の種類と程度を判定し、最終記憶装置５に送
信する。

【００３５】最終記憶装置５は、総合判定装置４から送
られてくる疵の判定結果を、ディスプレイ上にマッピン
グして表示するとともに、固定記録媒体に記録してい
く。記録内容は、連結処理された疵については最終判定
結果のみならず、疵の発生時点から終結時点までの総て
の画面で得られた特徴量と連結情報を含んでいる。疵検
出装置の調整は、疵検出結果と目視検査を照合して行わ
れるが、本発明の装置は、各画面ごとの特徴量と連結情
報が保存されているので、調整すべき対象の絞り込み
（特徴量の抽出過程か連結処理過程か）がし易く、精度
の高い検出を可能とする。

【００３６】

【発明の効果】この発明では、疵の特徴量とともに隣接
する視野との連結状況を示す情報を用いて疵を検出する
ことにより、複数の画面に跨がる様々な形態の疵を正し
く検出することができる。

【００３７】更に、長大な疵についても、各画面ごとの
特徴量と連結情報が保存されているので、検出装置の調
整等を精度よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】視野とその境界における疵の形態を示す図であ
る。

【図２】疵が複数の画面に跨がる場合の各画面を示す図
である。

【図３】発明の１実施例として用いた装置の構成を示す
装置構成図である。

【図４】連結処理の内容を示すフローチャートである。

【図５】従来技術の概略を示す外観図である。

【符号の説明】

ａ〜ｈ 境界 ｉ 内部 Ａ〜Ｈ 疵

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大重 貴彦 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状体の表面に光を照射し、その反射光
   を幅方向に配置された複数の受光器で捕らえて表面疵検
   出を行う方法において、ある視野の中で検出された疵の
   候補について、その視野内における疵の特徴量ととも
   に、隣接する受光器の視野との境界における連結状況を
   示す情報を付加して、複数の視野の疵の情報により表面
   疵を検出することを特徴とする表面疵検出方法。
2. 【請求項２】 帯状体の表面に光を照射し、その反射光
   を幅方向に配置された複数の受光器で捕らえて、長手方
   向に画面を区切って表面疵検査を行う方法において、あ
   る画面の中で検出された疵の候補について、その画面内
   における疵の特徴量とともに、幅方向および長手方向に
   隣接する画面との境界における連結状況を示す情報を付
   加して、複数の画面の疵の情報により表面疵を検出する
   ことを特徴とする表面疵検出方法。