(57)【要約】【課題】様々な磁粉探傷画像の輝度変動に対応可能な２値化のしきい値の決定して、誤検出を少なくすると共に高い欠陥検出率を実現する。【解決手段】搬送されている被検査材２の表面に生じた磁粉模様を撮像手段７により撮像し、撮像された画像から被検査材２の表面欠陥Ｋを検出する磁粉探傷装置１において、画像における輝度の平均Ｖａｖｅと輝度の標準偏差Ｖσの定数倍Ｗとの和を２値化のしきい値Ｔｈとし、このしきい値Ｔｈを用いて画像を２値化して表面欠陥Ｋを検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されている被検査材の表面に生じた磁粉模様を撮像手段により撮像し、撮像された画像から前記被検査材の表面欠陥を検出する磁粉探傷装置において、
前記画像における輝度の平均と輝度の標準偏差の定数倍との和を２値化のしきい値とし、このしきい値を用いて前記画像を２値化して表面欠陥を検出することを特徴とする磁粉探傷装置。
【請求項２】
前記画像を複数のブロック画像に分割し、各ブロック画像における輝度の平均と輝度の標準偏差の定数倍との和を２値化のしきい値とし、これらのしきい値を用いて前記各ブロック画像を２値化して表面欠陥を検出することを特徴とする請求項１に記載の磁粉探傷装置。
【請求項３】
前記画像における各画素を中心としてブロック画像を設定し、設定した各ブロック画像における輝度の平均と輝度の標準偏差の定数倍との和を２値化のしきい値とし、これらのしきい値を用いて前記各画素を２値化して表面欠陥を検出することを特徴とする請求項１に記載の磁粉探傷装置。
【請求項４】
前記定数倍を３以上５以下にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁粉探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面欠陥を検出する磁粉探傷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁性材料である検査対象の表面欠陥の検査を行う非破壊検査手段として、蛍光磁粉を散布する表面探傷方法が広く活用されている。この方法においては、まず検査対象を種々の方法で磁化し、蛍光特性を有する磁粉を分散させた磁粉液を散布し、表面欠陥から漏れ出る漏洩磁束によって磁粉を引き寄せる。そしてその後に、表面の欠陥周辺に凝集した磁粉に紫外光源を照射して蛍光発光させ、磁粉指示模様を観察して表面欠陥を検出している。
この方法は、微細な欠陥に対しても漏洩磁束が大きくなる場合には明瞭な磁粉指示模様が観察できるため、検査対象の表面の磁粉探傷方法としては非常に高感度で有効である。
【０００３】
蛍光磁粉による磁粉探傷方法で現れた磁粉指示模様は、複雑な形状の検査対象に対しては目視で確認する場合が多いが、単純な形状の検査対象に対してはカメラで磁粉指示模様を撮像し、磁粉指示模様を自動抽出する磁粉探傷装置を用いる場合もあり、鉄鋼業などの素材メーカなどでは広く活用されている。
このような磁粉探傷装置においては、高精度で且つ安定した探傷性能を維持する事が重要となり、そのための方法が提案されている。検査対象を有効に磁化させる方法、磁粉液を均一にムラなく、必要十分に散布する方法、紫外光源を均一に照射する方法、検査対象の磁粉探傷面を高感度、高分解能で撮像する方法、撮像した画像から欠陥部分を抽出する画像処理方法などが必要になる。
【０００４】
磁粉探傷画像の画像処理としては、撮像された画像内の明るい部分を、欠陥に凝集して蛍光発光した部分であるとして抽出することが基本である。しかし、欠陥以外にも単に磁粉が固まりとして堆積していたり、検査対象の表面粗度が粗い場合に、それに起因する連続的な磁粉指示模様が発生していたりして、単純に明るい部分のみを抽出すると誤検出が多くなる。
そこで、磁粉指示模様の形状に着目し、球体状に固まった明るい部分は磁粉の固まりとして排除し、長く線状になっている部分を欠陥として抽出する形状認識手段が提案され、実用に供されている。
【０００５】
例えば、角柱形状の鋼材の磁粉探傷方法において、角柱の長手方向に延びた欠陥及び幅方向に延びた欠陥の２種類を同時に検出すべく、２種類の積和フィルタを画像に施し、画像上明るい部分を抽出（２値化）したのち、形状を抽出（ラベリング）して欠陥部分を評価値で弁別する手法が開示されている（特許文献１参照）。
ここで重要なのが、形状を判断する時の輝度の２値化のしきい値であり、適切な２値化のしきい値を選択しないと、欠陥の見逃しや誤検出が多く発生してしまう。２値化のしきい値の設定は、種々の試行錯誤の後、適切な固定された値を選択する方法（固定しきい値法）が、勘弁な方法として用いられてきたが、信号処理装置の演算速度の向上に伴って、撮像された画像ごとに適切なしきい値をその都度、動的に算出決定する手法が適用され始めた。
【０００６】
また、画像全体の輝度の平均を求め、当該平均値の２〜３倍の値を２値化のしきい値にする方法が提示されている（特許文献２参照）。
さらに、画像の各画素輝度のヒストグラムを算出し、地肌部分と欠陥相当部分が輝度のヒストグラム上で明確に分離するとして輝度のヒストグラム度数が０になる最小輝度値を２値化のしきい値として採用する手法が提示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１１５２７号公報
【特許文献２】特許第３２２５６６０号公報
【特許文献３】特許第２５６４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、２値化のしきい値の決定方法に関して種々の方法が提案されているが、実際の画像に適用するとやはり誤検出や欠陥の見逃しが発生する場合が多いのが問題である。
特許文献１に記載された従来の手法による自動しきい値決定手段は、磁粉探傷画像の輝度分布に影響を与える要因（紫外光源の照度変動、磁粉液の劣化、散布量変化による輝度変動、紫外光源の検査対象の表面での強度分布、検査対象内での磁化強度分布、検査対象の表面粗度分布など）の影響が大きく、実際の現場では適切に動作しにくい。
【０００９】
特許文献２に開示された画像全体の輝度の平均からしきい値を決定する方法では、紫外光源の照度変動、磁粉液劣化、散布量変動による輝度変動など、輝度分布が全体的に変化する場合には適用可能で有効に働くが、それ以外の変動要因では、検査対象内でのバラツキの変化や、輝度のヒストグラムの分布の変化が生じるため有効ではない。
特許文献３における輝度のヒストグラム度数が０になる最小輝度値を２値化のしきい値とする方法は、欠陥の輝度分布と地肌の輝度分布とが明確に分離することは少なく、少なからずのオーバーラップを生じることが一般的であり、輝度のヒストグラム度数が０になる最小輝度値を求めること自体不可能な場合も多い。
【００１０】
上述した問題に鑑み、本発明は、様々な磁粉探傷画像の輝度変動に対応可能な２値化のしきい値を決定することで、誤検出を少なくすると共に、高い欠陥検出率を実現する磁粉探傷装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明は、以下の技術的手段を採用した。
本発明に係る磁粉探傷装置は、搬送されている被検査材の表面に生じた磁粉模様を撮像手段により撮像し、撮像された画像から前記被検査材の表面欠陥を検出する磁粉探傷装置において、前記画像における輝度の平均と輝度の標準偏差の定数倍との和を２値化のしきい値とし、このしきい値を用いて前記画像を２値化して表面欠陥を検出することを特徴とする。
本願発明者らは、被検査材の表面を探傷するに際して、肌荒れ等によって正常部（地肌）での輝度のバラツキが大きい場合について考察してみた。
【００１２】
図５（ｂ）に示したように、正常部の輝度分布の裾が表面欠陥Ｋ内の画素の輝度とオーバーラップする部分（図５（ｂ）中のＬによって示された領域）では、正常部内の一部画素の輝度は、表面欠陥Ｋ内の一部画素の輝度と略同一となっている。このため、厳密には欠陥と正常部を輝度のみで弁別することは困難となり、より誤検出を少なく且つ表面欠陥Ｋを確実に２値化するための適正なしきい値を決定する必要が生じる。
ところが、図５（ｂ）中のＴｈ−Ａ（輝度の平均Ｖａｖｅの２倍）を２値化のしきい値として用いた場合、正常部（地肌）の輝度のバラツキ具合が全く考慮されていないため、誤検出がかなり発生する。
【００１３】
また、輝度のヒストグラム度数が０になる最小輝度値（図５（ｂ）で画素数が０となる点Ｃで示される輝度値）を２値化のしきい値とすると、表面欠陥Ｋによる最大輝度よりもさらに高い輝度を２値化のしきい値とすることになり、表面欠陥Ｋを見逃してしまうことにもなる（図５（ｂ）中のＴｈ−Ｃ参照）。
そこで、被検査材において表面欠陥Ｋはごく一部であり、表面の大部分を占める正常部位における輝度分布の散らばり具合に対応できるように、撮像画像における輝度の平均Ｖａｖｅだけでなく、正常部での輝度のバラツキを考慮できる標準偏差Ｖσも採り入れたＴｈ−Ｂを用いることによって、被検査材に肌荒れなどが生じていても、誤検出は少なく、より適正なしきい値設定が可能となる。
【００１４】
このことから判るように、撮像画像に対して輝度の平均Ｖａｖｅと輝度の標準偏差Ｖσの定数倍Ｗとの和よりも高い輝度を持つ部分を欠陥として２値化抽出することで、被検査材の肌荒れ等で磁粉模様の画像における正常部位の輝度のバラツキが大きい場合であっても、被検査材の磁粉探傷においては磁粉模様の画像内の欠陥部位が全体の中でごく一部であることから、被検査材や探傷条件によらず、漏れなく表面の欠陥を検出でき、誤検出を少なくすることができる。
前記画像を複数のブロック画像に分割し、各ブロック画像における輝度の平均と輝度の標準偏差の定数倍との和を２値化のしきい値とし、これらのしきい値を用いて前記各ブロック画像を２値化して表面欠陥を検出することを特徴とすることが好ましい。
【００１５】
これにより、画像をブロック画像に分割することで、被検査材の表面上に部分的な肌荒れが生じている場合など、画像の一部に輝度のバラツキが存在する場合であっても、最適な２値化のしきい値を決定することができ、光源の輝度ムラ等によって生じる被検査材の部位による明るさの変動なども吸収することが可能となる。
また、前記画像における各画素を中心としてブロック画像を設定し、設定した各ブロック画像における輝度の平均と輝度の標準偏差の定数倍との和を２値化のしきい値とし、これらのしきい値を用いて前記各画素を２値化して表面欠陥を検出することが好ましい。
【００１６】
これにより、各画素とその周辺との２値化しきい値の変化を平滑化して、より適した２値化のしきい値を決定することができる。
さらに、前記定数倍を３以上５以下にすることが好適である。
これは、輝度の標準偏差の定数倍としては、種々の実験より経験的に３以上５以下が適正であると判断している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、様々な磁粉探傷画像の輝度変動に対応可能な２値化のしきい値を決定して、誤検出を少なくし、高い欠陥検出率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る磁粉探傷装置の構成図である。
【図２】画像の処理アルゴリズムのフローチャート図である。
【図３】２値化のしきい値を算出する処理アルゴリズムのフローチャート図である。
【図４】第１実施形態にて画像をブロック画像に分割した状態を示す概要図である。
【図５】画素の輝度のバラツキが小さい時と大きい時とを表す輝度分布図である。
【図６】第２実施形態にて画像の各画素を中心としたブロック画像を設定した状態を示す概要図である。
【図７】表面欠陥を含む原画像１を２値化する様子を示す図である。
【図８】表面欠陥を含む原画像２を２値化する様子を示す図である。
【図９】表面欠陥を含む原画像３を２値化する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。
図１には、本発明に係る磁粉探傷装置１が示されている。この磁粉探傷装置１は、角柱状の鋼材（鋼片）などの被検査材２の表面欠陥Ｋを連続的に自動で検出する装置である。
磁粉探傷装置１は、被検査材２を搬送する搬送手段３と、この搬送手段３によって搬送される被検査材２の表面に磁粉液を散布する磁粉散布手段４と、この磁粉散布手段４の下流側で被検査材２を磁化させる磁化手段５と、この磁化手段５の下流側で被検査材２の表面の照明を行う照明手段６と、この照明手段６によって蛍光発光した磁粉模様を撮像する撮像手段７と、この撮像手段７で撮像した画像を処理して表面欠陥Ｋを検出する欠陥検出部８とを備えるものとなっている。
【００２０】
搬送手段３は、被検査材２を支持する上下、左右一対の支持ローラ等によって、毎分３０〜４０ｍの速さで連続搬送している。
磁粉散布手段４は、表面欠陥Ｋを検査したい被検査材２の表面に対して、磁粉（鉄粉に蛍光体を付着させたもの）が含まれた検査液を散布するものであって、被検査材２の表面に向く散布ノズル４ａを備えるものとなっている。
磁化手段５は、本実施形態においては４極電磁石を用いており、コ字状の磁性体５ａにコイル５ｂを巻き付けた電磁石２組で構成されている。各コ字状の磁性体５ａの一対の先端部（極部）の間を被検査材２に近づけ、コイル５ｂに交流電流を印可することで、両極部間に位置する被検査材２の表面に磁場を印可するものとなっている。
【００２１】
この磁化手段５により磁場が印可された被検査材２に表面欠陥Ｋがあった場合、表面欠陥Ｋの近傍で漏洩した磁束が存在するため、表面欠陥Ｋのない部分よりも強い磁界が生じており、蛍光体を含んだ磁粉が表面欠陥Ｋ付近に高密度に凝集し、かかる表面欠陥Ｋに対応するように磁粉の模様が現れる。
照明手段６は、表面欠陥Ｋの近傍で漏洩した磁束によって生じる磁粉模様に紫外線を照射する紫外線ランプ等である。また、照明手段６は、撮像画像の２値化の際にしきい値Ｔｈの設定が困難になることがないように、輝度ムラの少ない光源を使用している。
【００２２】
撮像手段７は、ラインセンサカメラ７を採用しており、ラインセンサカメラ７は、被検査材２の表面欠陥Ｋ付近等に付着した蛍光体を含む磁粉から発せられた蛍光を撮像し、その撮像した画像は欠陥検出部８へ供給される。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る磁粉探傷装置１について説明する。
図２は、磁粉探傷装置１の欠陥検出部８内での処理アルゴリズムを示したものである。
被検査材２の表面に存在する表面欠陥Ｋを検出する際には、まず、原画像を取得（ステップＳ１）後、前処理として、磁粉だまりの除去や、各種画像処理フィルタによる欠陥強調処理を行う（ステップＳ２）。
【００２３】
その後に、２値化のしきい値Ｔｈを計算し（ステップＳ３）、このしきい値Ｔｈに基づいて２値化処理を行う（ステップＳ４）。
２値化画像上で連結している部分を抜き出して、個別のラベルを付与するラベリング処理を行い（ステップＳ５）、ラベルごとに面積や最大輝度、縦横比などの特徴量を算出して、その特徴量から評価値を算出する（ステップＳ６）。そして、あらかじめ設定された評価値しきい値を入力して（ステップＳ７）、この評価値しきい値との比較で最終的に欠陥がどうかを判定する（ステップＳ８）。欠陥と判定されたものは、欠陥リストに追加し（ステップＳ９）、これを全ラベルに対して繰り返すことになる。
【００２４】
詳しくは、ステップＳ１では、ラインセンサカメラ７で撮像された１次元のライン画像は、画像処理装置で構成された欠陥検出部８に送られ、当該欠陥検出部８内のフレームメモリに時系列で蓄えられて２次元画像とされている。
ステップＳ２では、照明手段６から照射される紫外線強度にムラがあったり、被検査材２に散布された磁粉にムラ（磁粉だまり）があると、表面欠陥Ｋの部分以外でも輝度変化が生じるため、画像処理フィルタによって地肌の輝度を一定とし、且つ欠陥部輝度を強調するような前処理を行う。
【００２５】
ステップＳ３では、撮像された画像内の画素における輝度の平均Ｖａｖｅと標準偏差Ｖσを式（１）に代入することで、２値化のしきい値Ｔｈが求められる。
【００２６】
【数１】
2011013007.tif 000003
【００２７】
また、本実施形態では、撮像された原画像をブロック画像Ｂに切り分け（図４参照）、これらのブロック画像Ｂごとに２値化のしきい値Ｔｈを算出している。
ステップＳ４では、原画像を、各ブロック画像Ｂごとで各しきい値Ｔｈより輝度が大きい画素に２５５を、輝度の小さい画素に０を割り当てて２値化する。したがって、２値化により得られていた２値化画像内で、表面欠陥Ｋ候補とそれ以外の部分とが分離されることとなる。
ステップＳ５においては、ステップＳ４で表面欠陥Ｋ候補に対応するとされた画素のうち、互いに連結している画素を１つのグループにまとめ、各表面欠陥Ｋ候補のグループ内の画素ごとに異なる番号が割り振られる（ラベリング処理）。
【００２８】
ステップＳ６では、ラベリングされた各画素グループ（領域）ごとに評価値が計算される。
この評価値は、例えば、式（２）に従って算出される。すなわち、同一番号が割り付けられた画素の領域の面積が小さくとも、輝度が明るい場合には、評価値が大きくなるように設定されている。
【００２９】
【数２】
2011013007.tif 000004
【００３０】
ステップＳ７及びステップＳ８においては、ラベリングされた画素グループの評価値が所定の評価値しきい値より大きいか否かに基づいて、当該画素グループが表面欠陥Ｋであるか否かの判定が行われる。
ステップＳ９では、表面欠陥Ｋであると判定された画素グループについては、その位置や大きさ、方向等の情報と共に、欠陥リストへ追加される。
ステップＳ６〜ステップＳ９は、２値化画像内で表面欠陥Ｋ候補であると判断された画素グループすべてに対して繰り返される。
【００３１】
ここで問題となるのが、ステップＳ３における２値化のしきい値Ｔｈの決定方法であり、散布量変化による輝度変動、被検査材２内での磁化強度分布や表面粗度分布などの各種変動要因に対応するために、図３に示すような手順で、被検査材２の幅方向、搬送方向（長手方向）に分割したブロック画像Ｂごとに決定する。
つまり、ステップＳ３では、ブロック画像Ｂを切り出し（ステップＳ３１）、そのブロック画像Ｂごとに画素の輝度の平均Ｖａｖｅと輝度の標準偏差Ｖσとを算出し（ステップＳ３２、ステップＳ３３）、上述した式（１）で２値化のしきい値Ｔｈを算出する（ステップＳ３４）。
【００３２】
ステップＳ３１において、図４に示した如く、被検査材２の幅方向に１００ピクセル（１００画素）、長手方向に１００ピクセル（１００画素）を１つのブロック画像Ｂとして、ラインセンサカメラ７で撮像した画像を切り出す。
ステップＳ３２及びステップＳ３３では、切り出したブロック画像Ｂ内の１００×１０００画素全体のデータを用いて、輝度の平均Ｖａｖｅと標準偏差Ｖσとを算出する。
そして、ステップＳ３４にて、それらの線形和である式（１）によって、各ブロック画像Ｂごとに２値化のしきい値Ｔｈを決定していく。
【００３３】
また、原画像の輝度分布には被検査材２や磁粉探傷装置１の状態に応じて様々な分布があり得る。
例えば、図５（ａ）に模式的に示した場合には、正常部（地肌）の輝度分布のバラツキが小さく、表面欠陥Ｋの輝度と明確に分離している。この場合には、２値化のしきい値Ｔｈの決定方法として、従来の輝度の平均Ｖａｖｅの数倍とか、輝度のヒストグラム度数が０になる最小輝度値を２値化のしきい値Ｔｈとしても、適正に表面欠陥Ｋを抽出することは可能である。
【００３４】
しかし、例えば図５（ｂ）に示したような正常部（地肌）での輝度のバラツキが大きい場合には、正常部の輝度分布の裾が表面欠陥Ｋ内の画素の輝度とオーバーラップしている（図５（ｂ）中のＬによって示された領域では、正常部内の一部画素の輝度は、表面欠陥Ｋ内の一部画素の輝度と略同一となっている）。よって、厳密には欠陥と正常部を輝度のみで弁別することは困難であり、より誤検出が少なく且つ表面欠陥Ｋを確実に２値化するための適正なしきい値Ｔｈを決定する必要がある。
図５（ｂ）において、しきい値Ｔｈ−Ａは輝度の平均Ｖａｖｅの２倍としており、誤検出がかなり発生する。一方、しきい値Ｔｈ−Ｂは、式（１）を用いて算出したしきい値であり、この場合には誤検出は少なく、より適正なしきい値設定となっている。なお、図５（ｂ）において、定数Ｗを経験的に妥当な３としている。
【００３５】
さらに、この例の場合に、輝度のヒストグラム度数が０になる最小輝度値（図５（ｂ）で画素数が０となる点Ｃで示される輝度値）を２値化のしきい値Ｔｈとすると、表面欠陥Ｋによる最大輝度よりもさらに高い輝度を２値化のしきい値とすることになり、表面欠陥Ｋを見逃してしまうことにもなる（図５（ｂ）中のしきい値Ｔｈ−Ｃ参照）。
このように、本発明に係る式（１）によって２値化のしきい値Ｔｈを決定する磁粉探傷装置１では、被検査材２の肌荒れ、光源の輝度ムラなどの探傷条件によって探傷画像の輝度のバラツキ具合が変化したとしても、常に適正な２値化のしきい値Ｔｈを決定することが可能となり、誤検出を少なくし、且つ漏れなく表面の欠陥を検出することができる。
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る磁粉探傷装置１について説明する。
【００３６】
実施例２における最も大きな相違点は、図６に示したように、フレームメモリ内に蓄えられた撮像画像における各画素ごとに、その画素を中心として被検査材２の幅方向１００ピクセル、長手方向１００ピクセルのブロック画像Ｂを設定している。これら設定した各ブロック画像Ｂにおいて式（１）に基づいて２値化のしきい値Ｔｈを算出し、これらのしきい値Ｔｈを用いて各ブロック画像Ｂの中心に位置する画素を２値化している点である。
つまり、欠陥検出部８内のフレームメモリに時系列で蓄えられた２次元撮像画像内すべての画素について、各画素の周辺画素（１００×１００画素からなるブロック画像Ｂ）を考え、そのブロック画像Ｂ内での輝度の平均Ｖａｖｅ及び標準偏差Ｖσを式（１）に代入して、当該画素の２値化のしきい値Ｔｈを決定している。
【００３７】
例えば、図６中の画素Ｇ１は、その周辺画素で構成されたブロック画像Ｂ１の輝度の平均Ｖａｖｅ及び標準偏差Ｖσによってしきい値Ｔｈを求めている。また、画素Ｇ１から数ピクセル分だけ被検査材２の幅方向にずれた画素Ｇ２は、周辺のブロック画像Ｂ２の平均Ｖａｖｅ及び標準偏差Ｖσによってしきい値Ｔｈを求め、さらに幅方向にずれた画素Ｇ３は、ブロック画像Ｂ３の平均Ｖａｖｅ及び標準偏差Ｖσによってしきい値Ｔｈを求めている。
これと同様に、被検査材２の長手方向にずれた画素Ｇ４、Ｇ５についても、それらの周辺画素によるブロック画像Ｂ４、Ｂ５によってしきい値Ｔｈを求めている。
【００３８】
このように、移動平均の考えを導入した２値化のしきい値Ｔｈの求め方を採用すると、各画素とその周辺画素との輝度変化が平滑化され、より適した２値化のしきい値Ｔｈを決定することができ、複数のブロック画像Ｂにまたがる細長い表面欠陥Ｋの抽出に有利となる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明に係るしきい値Ｔｈの決定方法を用いて、表面欠陥Ｋを含む原画像を２値化する場合について述べる。なお、原画像１〜原画像３にわたって、定数Ｗは５としている。
複数のブロック画像Ｂにまたがる表面欠陥Ｋを含む原画像１を２値化する際には、原画像１内の画素の輝度の平均Ｖａｖｅと標準偏差Ｖσとを求めると、Ｖａｖｅ＝４０．９、Ｖσ＝５．７となる。これらを式（１）に代入すると原画像１に対するしきい値Ｔｈは６９と算出される。
【００４０】
図７に示したように、このしきい値Ｔｈに基づいて２値化すると２値化画像１となる。
原画像１のようにＳ／Ｎ比が高い画像ならば、従来のように固定したしきい値Ｔｈで２値化を行うこともできる。
しかし、図８に示したような、各画素の輝度が全体的に低い原画像２のような部分が被検査材２にあった際には、固定的なしきい値Ｔｈ（例えば、後述する原画像３のしきい値である９１）を用いた場合では、存在する表面欠陥Ｋを見逃してしまう可能性がある（２値化画像２２参照）。
【００４１】
そこで、原画像２中の表面欠陥Ｋを含むブロック画像Ｂ内の画素の輝度の平均Ｖａｖｅと標準偏差Ｖσとを算出し（Ｖａｖｅ＝３５．５、Ｖσ＝５．６）、これらを式（１）に代入すると、原画像２に対してふさわしいしきい値Ｔｈを６３と導出することができる。
このしきい値Ｔｈを用いて原画像２を２値化すると、全体的な輝度が低い部分中の表面欠陥Ｋであっても、漏らすことなく検出することが可能となる（２値化画像２１参照）。
さらに、図９に示した如く、被検査材２の表面（地肌）に肌荒れが生じている部分での表面欠陥Ｋを検出する際にも、固定的なしきい値Ｔｈ（例えば、前述した原画像２のしきい値である６３）を用いた場合では、実際の表面欠陥Ｋがない部位であってもしきい値Ｔｈを上回る画素が生じてしまい、２値化画像３２で示したように、非常に多くの誤検出が発生する。
【００４２】
そこで原画像３でも、表面欠陥Ｋを含むブロック画像Ｂ内における画素の輝度の平均Ｖａｖｅ及び標準偏差Ｖσ（Ｖａｖｅ＝４０．６、Ｖσ＝１０．１）を式（１）に代入して、原画像３に対してふさわしいしきい値Ｔｈを９１と導出することができる。
このしきい値Ｔｈを用いて原画像３を２値化すると、肌荒れを生じている部位に表面欠陥Ｋがある場合でも、２値化画像３１のように実際の表面欠陥Ｋのみを検出でき、誤検出を防ぐことが可能となる。
以上の構成により、磁粉模様の撮像画像における輝度のバラツキに対応可能な２値化のしきい値Ｔｈの決定でき、結果として誤検出を少なくし、表面欠陥Ｋの検出率を向上させることができる。
【００４３】
なお、本発明にかかる磁粉探傷装置は、上述した実施の形態に限定されるものではない。
輝度の標準偏差Ｖσの重み定数Ｗは、３や５でなくとも、経験的に３以上５以下とすることが妥当である。
撮像手段７は、ラインセンサカメラでなく、エリアセンサカメラであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、表面欠陥を検出する磁粉傷装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１        磁粉探傷装置
２        被検査材
３        搬送手段
４        磁粉散布手段
５        磁化手段
６        照明手段
７        撮像手段
８        欠陥検出部
Ｋ        表面欠陥
Ｖａｖｅ  輝度の平均
Ｖσ      輝度の標準偏差
Ｗ        標準偏差の重み定数
Ｔｈ      ２値化のしきい値
Ｂ        ブロック画像
【図２】
2011013007.tif 000005
【図３】
2011013007.tif 000006
【図４】
2011013007.tif 000007
【図５】
2011013007.tif 000008
【図１】
2011013007.tif 000009
【図６】
2011013007.tif 000010
【図７】
2011013007.tif 000011
【図８】
2011013007.tif 000012
【図９】
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