(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体又は円柱体でなる材料の表面をカメラで撮影し、該カメラで撮影された画像の輝度に基づいて該材料の表面欠陥を検出する円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法において、
前記材料を、その軸方向と垂直な方向に転動させて搬送するとともに、
前記カメラの該搬送方向の視野を少なくとも前記材料の外周長Ｓ以上に設定し、かつ、該カメラの撮影時間間隔を、前記材料の該カメラ撮影位置近傍における搬送速度をＶとするとき、Ｓ／Ｖの１／ｎ以下（ｎは３以上の整数）とし、更に、前記カメラの撮影時間間隔を、材料搬送方向の下流側で狭めることを特徴とする、円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法。
【請求項２】
前記カメラの撮影時間間隔を、Ｓ／Ｖの１／ｎ以下（ｎは６以上の整数）としたことを特徴とする、請求項１に記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法。
【請求項３】
撮影した各画像内で前記材料の搬送方向の重心位置を求め、この重心位置を中心として搬送方向に長さＤ・sin［１８０°／ｎ］に相当する領域（ここでＤは材料の外径）を切
り出し、この領域を対象として欠陥抽出を行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法。
【請求項４】
前記カメラを前記材料の軸方向に複数台並列して設置することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法。
【請求項５】
前記材料の搬送方向においてカメラ撮影位置よりも上流位置で、該材料の到来を検知し、該検知位置とカメラ撮影位置までの距離、検知信号及び該材料の搬送速度Ｖに基づいて、該カメラの撮影開始タイミングを制御することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法。
【請求項６】
前記材料が転動するスロープの表面を、前記撮影画像上で材料と識別が容易になるように表面処理を施すことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法。
【請求項７】
円筒体又は円柱体でなる材料の表面を撮影するカメラと、該カメラで撮影された画像の輝度に基づいて該材料の表面欠陥を検出する画像処理装置と、検出された欠陥の情報を表示する欠陥表示装置によって構成される円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置であって、
前記材料を、その軸方向と垂直な方向に転動させて搬送する手段と、
前記カメラの該搬送方向の視野を少なくとも前記材料の外周長Ｓ以上に設定し、かつ、該カメラの撮影時間間隔を、前記材料の該カメラ撮影位置近傍における搬送速度をＶとするとき、Ｓ／Ｖの１／ｎ以下（ｎは３以上の整数）とすると共に、前記カメラの撮影時間間隔を、材料搬送方向の下流側で狭める手段と、
を備えたことを特徴とする、円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置。
【請求項８】
前記カメラの撮影時間間隔を、Ｓ／Ｖの１／ｎ以下（ｎは６以上の整数）としたことを特徴とする、請求項７に記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置。
【請求項９】
撮影した各画像内で前記材料の搬送方向の重心位置を求め、この重心位置を中心として搬送方向に長さＤ・sin［１８０°／ｎ］に相当する領域（ここでＤは材料の外径）を切
り出し、この領域を対象として欠陥抽出を行う画像処理装置を備えたことを特徴とする、請求項７又は８に記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記カメラを前記材料の軸方向に複数台並列して設置することを特徴とする、請求項７乃至９のいずれかに記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置。
【請求項１１】
前記材料の搬送方向においてカメラ撮影位置よりも上流位置に、該材料の到来を検知する材料検知装置を設けると共に、該検知位置とカメラ撮影位置までの距離、該検知装置の検知信号及び該材料の搬送速度Ｖに基づいて、該カメラの撮影開始タイミングを制御する撮影制御装置を設けたことを特徴とする、請求項７乃至１０のいずれかに記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置。
【請求項１２】
前記材料が転動するスロープの表面が、前記撮影画像上で材料と識別が容易になるように表面処理されていることを特徴とする、請求項７乃至１１のいずれかに記載の円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法及び装置に係り、特に鋼管や丸棒などの円筒体又は円柱体材料の表面欠陥を光学的に検査する際に用いるのに好適な、専用の検査ラインや専用の回転機構を追加して設けることなく、安価な設備投資で円筒体又は円柱体の全長全周に亘って表面欠陥検査を実現することが可能な円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明では、本発明を鋼管の表面欠陥検査に適用する場合について述べるが、本発明の検査対象は鋼管に限定されるものではなく、丸棒鋼などの鋼材、アルミなどの金属管や非金属パイプなどに広く適用することが可能である。
【０００３】
鋼管の製造工程においては、鋼管表面にカキ疵、割れ、異物付着、汚れなどの欠陥が発生することがあり、これらの表面欠陥を全長全周に亘って自動的に検査することは品質保証上あるいは品質管理上、極めて重要である。鋼管の表面欠陥検査法としては、鋼管表面をカメラで撮影し、得られた画像内の輝度変化部分を欠陥部分として抽出することにより表面欠陥を検出する装置の開発が行われており、例えば特許文献１、２、３に記載されている。
【０００４】
すなわち、特許文献１には、鋼管正面を照射する明視野照明と、明視野照明と直交する真横方向から鋼管両側面を照射する１対の暗視野照明を設け、明視野照明と同じ方向からカメラで鋼管表面を撮影し、その画像の輝度変化部を欠陥として抽出する技術が記載されている。特にφ３００ｍｍ以下の小径の鋼管あるいは棒鋼の場合、明視野照明だけでは、鋼管表面の明るい領域が狭くなるので、両側面からの暗視野照明を併用することによって明るい領域を増やし、鋼管表面のほぼ上半分全体を照明できるようにしたものである。
【０００５】
また、特許文献２には、鋼管の軸心方向に沿って長く伸びる１対の長尺集光照明を鋼管両側の斜め上から鋼管側縁部に照射することにより、鋼管表面の上部と側縁部との輝度をほぼ均等にし、両照明の中央位置からテレビカメラで鋼管表面を撮影し、その画像の輝度変化部を欠陥として抽出する技術が記載されている。本装置では鋼管をその軸心を中心として回転しながら検査するものであり、表面の傷痕、汚れ及び形状不良などの欠陥が検査可能とされている。
【０００６】
また、特許文献３には、軸心方向に搬送される鋼管の搬送パス上部に２次元カメラと1次元カメラと複数のハロゲンランプを軸心方向に沿って配設し、２次元カメラで計測した鋼管表面からの反射光量を用いて、１次元カメラによる鋼管表面検査データを輝度補正して検査する技術が記載されている。鋼管を回転させながら搬送することにより、鋼管の全長全周の検査も可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２９２５８０号公報
【特許文献２】特許第２９６２１２５号公報
【特許文献３】特許第４０２３２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の従来技術は、いずれも、鋼管表面の一部を検査することはできても、鋼管表面の全長全周に亘って検査するのが容易でないという問題があった。
【０００９】
すなわち、特許文献１および２の技術では、鋼管の全周を検査するために、検査装置設置位置において鋼管をその軸心のまわりに回転させながらカメラで撮影する必要がある。しかしながら、鋼管の製造ラインにおいては、鋼管をその軸心のまわりに回転可能な場所はほとんどないため、表面検査のために鋼管を専用の検査場所に運んで検査する必要がある。この場合、製造工程の追加に伴うリードタイム延長や作業工数増加といった問題が生ずる。さらに、軸方向全長に亘って検査するのも容易でないという問題も有している。
【００１０】
また、特許文献３の技術は、軸方向に搬送中の鋼管に対して検査を行うため、専用の検査場所や検査工程を追加する必要はなくなるが、基本的に周方向１箇所のみ（例えば搬送パスの上側のみ）しか検査できないという問題がある。鋼管を回転させながら搬送した場合でも、鋼管表面をスパイラル状に検査することになるので、検査抜けとなる箇所が広く発生してしまう。
【００１１】
更に上記の従来特許文献の技術では、複数の外径の鋼管を製造する製造ラインにおいては、鋼管の外径が変わったときに、照明とカメラの位置を変更するのに煩雑な機構が必要になるという問題もあった。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、専用の検査ラインや専用の回転機構を追加して設けることなく、安価な設備投資で円筒体又は円柱体材料の全長全周に亘る表面欠陥検査を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、円筒体又は円柱体でなる材料の表面をカメラで撮影し、該カメラで撮影された画像の輝度に基づいて該材料の表面欠陥を検出する円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査方法において、前記材料を、その軸方向と垂直な方向に転動させて搬送するとともに、前記カメラの該搬送方向の視野を少なくとも前記材料の外周長Ｓ以上に設定し、かつ、該カメラの撮影時間間隔を、前記材料の該カメラ撮影位置近傍における搬送速度をＶとするとき、Ｓ／Ｖの１／ｎ以下（ｎは３以上の整数）とし、更に、前記カメラの撮影時間間隔を、材料搬送方向の下流側で狭めることにより、前記課題を解決したものである。
【００１４】
ここで、前記カメラの撮影時間間隔を、Ｓ／Ｖの１／ｎ以下（ｎは６以上の整数）とすることができる。
【００１５】
また、撮影した各画像内で前記材料の搬送方向の重心位置を求め、この重心位置を中心として搬送方向に長さＤ・sin［１８０°／ｎ］に相当する領域（ここでＤは材料の外径）を切り出し、この領域を対象として欠陥抽出を行うことができる。
【００１６】
また、前記カメラを前記材料の軸方向に複数台並列して設置することができる。
【００１７】
また、前記材料の搬送方向においてカメラ撮影位置よりも上流位置で、該材料の到来を検知し、該検知位置とカメラ撮影位置までの距離、検知信号及び該材料の搬送速度Ｖに基づいて、該カメラの撮影開始タイミングを制御することができる。
【００１９】
また、前記材料が転動するスロープの表面を、前記撮影画像上で材料と識別が容易になるように表面処理を施すことができる。
【００２０】
本発明は、又、円筒体又は円柱体でなる材料の表面を撮影するカメラと、該カメラで撮影された画像の輝度に基づいて該材料の表面欠陥を検出する画像処理装置と、検出された欠陥の情報を表示する欠陥表示装置によって構成される円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置であって、前記材料を、その軸方向と垂直な方向に転動させて搬送する手段と、前記カメラの該搬送方向の視野を少なくとも前記材料の外周長Ｓ以上に設定し、かつ、該カメラの撮影時間間隔を、前記材料の該カメラ撮影位置近傍における搬送速度をＶとするとき、Ｓ／Ｖの１／ｎ以下（ｎは３以上の整数）とすると共に、前記カメラの撮影時間間隔を、材料搬送方向の下流側で狭める手段と、を備えたことを特徴とする、円筒体又は円柱体材料の表面欠陥検査装置を提供するものである。
【００２１】
ここで、前記カメラの撮影時間間隔を、Ｓ／Ｖの１／ｎ以下（ｎは６以上の整数）とすることができる。
【００２２】
また、撮影した各画像内で前記材料の搬送方向の重心位置を求め、この重心位置を中心として搬送方向に長さＤ・sin［１８０°／ｎ］に相当する領域（ここでＤは材料の外径）を切り出し、この領域を対象として欠陥抽出を行う画像処理装置を備えることができる。
【００２３】
また、前記カメラを前記材料の軸方向に複数台並列して設置することができる。
【００２４】
また、前記材料の搬送方向においてカメラ撮影位置よりも上流位置に、該材料の到来を検知する材料検知装置を設けると共に、該検知位置とカメラ撮影位置までの距離、該検知装置の検知信号及び該材料の搬送速度Ｖに基づいて、該カメラの撮影開始タイミングを制御する撮影制御装置を設けることができる。
【００２６】
また、前記材料が転動するスロープの表面が、前記撮影画像上で材料と識別が容易になるように表面処理を施すことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、転動させて搬送する円筒体又は円柱体材料の表面を、該材料の全周に相当する長さより広い撮影視野を有したカメラによって撮影して検査するようにしたので、専用の検査ラインや専用の回転機構を追加して設けることなく、安価な設備投資で円筒体又は円柱体材料の全長全周に亘る表面欠陥検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による検査装置の第１実施形態の構成を示す模式図
【図２】第１実施形態の検査装置のブロック図
【図３】第１実施形態の撮影タイミングの一例を示すタイムチャ−ト
【図４】第１実施形態による鋼管撮影画像の一例を示す模式図
【図５】本発明による検査装置の第２実施形態の要部を示す模式図
【図６】ｎの値による欠陥検出率の変化を示す特性図
【図７】欠陥位置により欠陥サイズが見かけ上小さくなることを示す模式図
【図８】ｎ＝８のときにカメラで撮影される鋼管の回転位置を示す模式図
【図９】本発明による検査装置の画像処理法を示す模式図
【図１０】画像処理における欠陥抽出範囲を説明する模式図
【図１１】本発明による検査装置の第３実施形態における撮影タイミングの一例を示すタイムチャ−ト
【図１２】本発明による検査装置の構成の一実施例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を鋼管の表面欠陥検査に適用する場合について、本発明の詳細を図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明による検査装置の第１実施形態の構成を模式的に示したものである。転動搬送スロープ（以下、単にスロープとも称する）１０上で鋼管１２を、矢印で示す方向に転動させながら、すなわち、転がしながら搬送する。一般に鋼管の製造ラインでは、鋼管をその軸方向と垂直な方向に搬送する場合、このようにスロープを利用することが通常行われている。したがって、本発明による表面検査のために新たに専用のスロープを設けることは通常不要である。
【００３１】
なお、スロープ１０の表面は、画像上における鋼管１２の識別を容易とするために、例えば白色又は黒色に塗装したり、光沢面となるように表面処理したり、又は、黒いゴム板を敷いたりすることが望ましい。
【００３２】
スロープ１０の上方にカメラ１４を設置し、転動中の鋼管１２の表面を撮影する。カメラ１４としては、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳのエリアセンサカメラを用いることができる。カメラ１４の水平および垂直方向の視野サイズをそれぞれＩH、ＩVとする。ここではカメラ視野の水平方向を鋼管１２の軸方向に、また垂直方向を鋼管１２の搬送方向に一致させて撮影する場合について説明する。視野サイズＩVが鋼管１２の周長Ｓより少し長くなるように、カメラ１４の作動距離およびカメラ１４に装着する撮影レンズ１６の焦点距離を設定する。例えば、外径１００ｍｍの鋼管１２を製造するラインにおいては、周長Ｓ＝３１４ｍｍであるので、垂直方向の視野サイズＩVが約３５０ｍｍ以上になるように撮影レンズ１６および作動距離を設定する。
【００３３】
このように設定したカメラ１４で、カメラ視野内をカメラ視野の垂直方向に横切る鋼管表面を鋼管１周分回転する間にｎ回撮影する。ｎの値は３以上、好ましくは６以上にするのが適切である。ｎの値が欠陥検査に及ぼす影響については、後述する。ｎの値を大きくとるには、カメラ１４の撮影時間間隔を十分短くする必要がある。例えば、スロープ１０上での鋼管１２の、カメラ撮影位置近傍における搬送速度をＶとすると、周長Ｓに等しい距離を搬送されるのに要する時間はＳ／Ｖであるから、この時間内にｎ＝６回撮影する場合には、Ｓ／Ｖの１／６以下の時間間隔で連続撮影することになる。ここでＶの値は、鋼管の種類やサイズ毎に予め求めておいてテーブル化したり、あるいは実際に測定して求めることができる。
【００３４】
図２および図３は、それぞれ、第１実施形態の検査装置のブロック図、および撮影タイミングのタイムチャートの一例を示したものである。上記のような高速連続撮影を鋼管の搬送に関わらずに常時連続して行うと、採取される画像数が莫大となり、画像処理装置および画像記憶媒体への負荷が無用に大きくなってしまう。これを回避するために、図１に示すように、鋼管搬送経路中のカメラ撮影位置より上流に鋼管検知装置２０を設置し、カメラ撮影タイミングを鋼管検知装置２０の出力に同期させ、鋼管１２が搬送されているときだけカメラ撮影を行うようにするのが好ましい。
【００３５】
鋼管検知装置２０としては、例えば発光器と受光器を対向させて配置させ、この両者の中間に鋼管１２が到来すると受光器に光が検出されなくなることを利用するような装置を用いることができる。
【００３６】
鋼管検知装置２０の出力は、撮影制御装置２２に送られる。撮影制御装置２２は、カメラ１４の撮影タイミングを制御する装置であり、各鋼管ごとに上記のようにＳ／（ｎＶ）以下の時間間隔でカメラ１４に撮影トリガー信号をｎ回出力する。図３に示すように、鋼管１２が到来した際の最初の撮影トリガー信号は、鋼管検知装置２０の出力発生時から時間Ｔｄ後に送るようにする。ここでＴｄは、鋼管検知装置２０の検知位置とカメラ視野の上流側端部までの距離をＬ０とすると、Ｔｄ＝Ｌ０／Ｖとなる。より正確に言えば、スロープ１０上を搬送している間に鋼管１２の搬送速度は徐々に加速されていくので、これを考慮してカメラ撮影位置における鋼管１２の搬送速度を鋼管検知装置２０の設置位置における搬送速度から推定するようにしてもよい。
【００３７】
このようにして転動中の鋼管表面を連続撮影すると、鋼管表面の画像Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎが採取される。図４はこれらの一連の採取画像を模式的に示したものである。図４に示すように、鋼管表面に欠陥Ａおよび欠陥Ｂがある場合、鋼管１２の転動にしたがって、これらの欠陥の各画像内での垂直方向位置は次第にずれて撮影される。
【００３８】
カメラ１４で撮影された画像は、図１および図２に示すように、画像処理装置２４に送られる。画像処理装置２４は、各画像に対してシェーディング補正、２値化処理など周知の欠陥抽出処理を行って、画像内の輝度変化部を欠陥として抽出する。また画像処理装置２４は、抽出された欠陥の種類や発生位置を算出する。ここで欠陥の種類は、周知の技術、すなわち、画像処理装置２４で計算される欠陥特徴量に基づいて判定することができる。また、欠陥の軸方向発生位置は、欠陥の画像内の水平方向位置により知ることができる。また、欠陥の周方向の発生位置は、連続撮影したｎ回の画像のうち、どの画像で検出されたかという情報と、その画像内での欠陥の垂直方向位置によって知ることができる（図４参照）。
【００３９】
算出された欠陥の種類と位置は、欠陥表示装置２６に送られ、数値あるいは図表を用いて表示される。
【００４０】
なお、鋼管１２の長さがカメラ１４の水平方向視野サイズＩHより大きい場合は、図５に示す第２実施形態のように、カメラ１４を鋼管１２の軸方向に沿って複数台配置するようにするとよい。この際、隣接するカメラの境界部で検査洩れが発生しないように、カメラは隣接するカメラと水平方向視野がオーバーラップするように配置するのが好ましい。
【００４１】
次に、鋼管１２が１回転する間にカメラ１４で撮影する撮影回数ｎの値について説明する。ｎ＝２（鋼管１２が半回転する毎に撮影することに相当）とすると、カメラ１４側から見て鋼管１２の側面部に発生した表面疵は、ほとんど見えなくなるため、この部分に欠陥が来た場合に欠陥を検出できない事態が生ずる。したがって、鋼管１２の全外周を隈なく検査するためには、少なくともｎ≧３とする必要がある。好適なｎの値について、本発明者が検討を重ねた結果、ｎ＝３の場合でも欠陥の見逃しが発生することがわかった。図６は表面欠陥のある多数の鋼管をｎの値を変えて撮影し、欠陥の検出率を評価した結果である。図６からわかるように、９５％以上の検出率を得るには、ｎ≧６が必要なことがわかった。ｎの値が小さいときに欠陥の検出漏れが生ずる場合について、その原因を調査したところ、カメラ１４側から見て鋼管の正面部近傍ではなく、鋼管１２の側面部に欠陥が位置した場合に、欠陥を検出し損なっていることがわかった。これは、鋼管１２上のカメラ１４に対して側面に発生した欠陥は、周方向の欠陥サイズが見かけ上、実際よりも小さくなることが一因である。すなわち、図７に示すように、鋼管１２の正面にあるときに周方向のサイズがδとなる表面欠陥１３が、鋼管１２の側面部にあった場合、カメラ視野方向から見ると、欠陥の周方向サイズがδcosθとなる。ここで、θは、図７に示すように、カメラ視野方向を基準とした、表面欠陥１３の位置までの中心角である。例えばｎ＝４として検査した場合、ワーストケースではθ＝４５°の位置に来る表面欠陥を検出する必要があるが、このときの欠陥の周方向のサイズは実際のサイズの７１％（＝cos４５°）と過小評価されてカメラ１４で撮影される。画像処理装置２４では通常、欠陥の過剰検出を防止するため、所定のサイズ未満の欠陥を除外するため、もともと小さな欠陥がさらに見かけ上小さく撮影された場合、欠陥と判定されなくなるのである。
【００４２】
次に、画像処理装置２４による鋼管全外周面に亘る欠陥の検出法について説明する。図８は、ｎ＝８のときの鋼管１２の撮影時の回転位置を模式的に示したものである。また図９は、鋼管１周分のカメラ撮影画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐ８から欠陥を抽出する方法について模式的に示したものである（前記のｎの値が８の場合に相当）。図９（ａ）に示すように、８枚の各画像中の鋼管１２の位置は、鋼管１２の搬送に伴い上側から下側に徐々にずれたものとなっている。また各画像内の鋼管表面の周方向位置も鋼管１２の回転に伴ってずれたものになっている。これらの画像から、全外周方向の表面疵を隈なく、かつ、重複せずに検出する方法について、以下図９を参照して説明する。
【００４３】
まず、各画像内で鋼管１２の垂直方向の重心位置を求める。具体的には図９（ｂ）に示すように、各画像内において、水平方向に輝度の積算を行い、算出された水平方向輝度積算プロフィールから、例えばその極大値や重心値に基づいて画像内の鋼管１２の垂直方向の重心位置Ｇを求めることができる。
【００４４】
次に、算出した重心位置Ｇの上下各ΔＺの範囲を欠陥抽出範囲とする（図９（ｃ）の点線で囲った領域Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，・・・）。すなわち、各画像において、垂直方向Ｇ±ΔＺの範囲内のみを欠陥抽出対象範囲とし、この部分についてのみ欠陥探索を行うようにする。ここでΔＺは、鋼管１２の全外周をｎ等分したときの弦の長さの半分であり、ΔＺの大きさは、幾何学的な計算により、次式で表わされる。
ΔＺ＝Ｄ・sin［{３６０°／（２ｎ）}］／２＝Ｄ・sin［１８０°／ｎ］／２
ここで、Ｄは検査対象鋼管の外径である。ｎ＝８の場合について、図１０に例を図示する。
【００４５】
このようにして、欠陥抽出範囲を限定することにより、（１）カメラ正面部近傍のみが欠陥検出対象となるため、欠陥の周方向位置の違いによる見掛け上の欠陥サイズの過小評価が生じず、高い欠陥検出率を実現できる、（２）鋼管の全外周方向について、隈なく欠陥検査ができ、かつ、１つの欠陥をダブルカウントして過大評価することがない、（３）不要な領域に対する画像処理が省略され、この結果、画像処理の高速化が図れる、という効果を奏する。
【００４６】
次に、図９（ｄ）に示すように、上記の欠陥抽出対象範囲Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，・・・，Ｕ８を垂直方向に連結する。連結された画像は、鋼管１２の全長全周の展開図となる。この連結画像に対して、画像内の輝度の大きさに基づいて、２値化あるいは多値化などの周知の従来技術を利用して欠陥を抽出することができる。なお、欠陥の抽出は、連結前の各画像Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，・・・，Ｕ８に対して個々に行うようにしてもよい。
【００４７】
以上、画像処理装置２４における処理内容をまとめると、各画像Ｐｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）内で鋼管１２の垂直方向の重心位置を求め、この重心位置を中心とする、長さ２ΔＺ（＝Ｄ・sin［１８０°／ｎ］）に相当する領域Ｕｉを求め、この領域内のみを対象に画像内の輝度の大きさに基づいて欠陥の抽出を行うことにより、鋼管１２の全長全周に亘る欠陥検査を行う。
【００４８】
なお、前記実施形態においては、撮影時間間隔が等間隔とされていたが、図１１に示す第３実施形態のように、鋼管の周方向のｎ等分の領域の画像をより正確に取得するために、鋼管１２の転動速度に合わせて下流側ほど撮影の時間間隔を狭めることも可能である。
【実施例】
【００４９】
図１２は、本発明を鋼管１２の表面欠陥検査に適用した実施例を示す装置構成図である。本実施例は、直径１２０ｍｍで長さ４．５ｍの鋼管１２の製造ラインにおいて、既設の転動搬送スロープ１０にカメラなどを設置して検査したものである。
【００５０】
カメラとしては、１９２０×１２００画素のＣＣＤエリアセンサカメラ１５を用い、カメラの分解能は０．５ｍｍ、カメラ視野サイズはＩH＝９６０ｍｍ、ＩV＝６００ｍｍとした。鋼管１２の全長に亘って検査するため、ＣＣＤエリアセンサカメラ１５は鋼管１２の軸方向に５台並べて設置した。
【００５１】
鋼管検知装置２０としては、ＬＥＤ透過光方式のコールドメタルディテクター２１を用いた。
【００５２】
撮影制御装置２２および画像処理装置２４の機能は、パソコン（ＰＣ）３０およびパソコン３０に搭載したディジタル入出力（ＤＩＯ）ボード３２と画像キャプチャーボード３４、およびパソコン３０のソフトウェア処理によって行った。
【００５３】
欠陥表示装置２６としては、パソコン３０に接続した液晶モニター３６を使用した。
【００５４】
このような装置構成により、鋼管１２が１回転する間に１０回の撮影を行い、表面欠陥を検査した。この結果、従来は長時間に亘る目視検査でしか検出できなかった有害表面欠陥を、検査のために余分な所要時間や作業を一切使わずに、上記装置により１００％検出できることが確認された。
【符号の説明】
【００５５】
１０…（転動搬送）スロープ
１２…鋼管（材料）
１４…カメラ
１５…ＣＣＤエリアセンサカメラ
１６…撮影レンズ
２０…鋼管検知装置
２１…コールドメタルディテクター
２２…撮影制御装置
２４…画像処理装置
２６…欠陥表示装置
３０…パソコン（ＰＣ）
３２…ディジタル入出力（ＤＩＯ）ボード
３４…画像キャプチャーボード
３６…液晶モニター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図５】
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