(57)【要約】【課題】鋼板の全長に亘って発生する連続疵を精度よく検出できるようにする。【解決手段】鋼板の表面を撮像し（ステップＳ１１）、上記撮像したデータから鋼板の幅方向における同一の位置に対して、疵の種類及び大きさに係わらずに疵を検出し（ステップＳ１２）、上記検出した疵の個数を長手方向に亘って積算してヒストグラムを作成して上記疵個数が所定のしきい値を超えている幅方向位置を検出し（ステップＳ１３）、上記検出した幅方向位置を複数の鋼板について比較することにより連続疵の発生の有無を判定する（ステップＳ１４）ようにすることにより、単体の鋼板について連続疵を検出する場合では見逃がされるような軽微な疵でも連続疵として高精度に検出できるようにする。【選択図】　　　　図３
2004125686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の表面を撮像して得た画像データに基づいて上記鋼板の連続疵を検出する鋼板の疵検出方法であって、
上記画像データから鋼板の表面疵を検出する疵検出工程と、
上記疵検出工程において検出した鋼板の表面疵について、上記鋼板の幅方向の位置毎に長手方向に沿って疵の個数を積算する疵積算工程と、
上記疵積算工程において積算した疵の個数値が所定値を超えていたら連続疵候補として検出する連続疵候補検出工程と、
上記連続疵候補検出工程において検出された連続疵候補が存在する鋼板の幅方向位置を複数の鋼板について照合して上記連続疵候補が連続疵であるか否かを判定する連続疵判定工程とを有することを特徴とする鋼板の疵検出方法。
【請求項２】
上記疵検出工程における鋼板の表面疵検出は、疵の種類及び大きさに係わらずに行うことを特徴とする請求項１に記載の鋼板の疵検出方法。
【請求項３】
上記連続疵候補検出工程において検出した疵がロール疵であるか否かを判定するロール疵判定工程と、
上記ロール疵判定工程によって判定されたロール疵の発生位置を特定するロール疵位置特定工程とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の鋼板の疵検出方法。
【請求項４】
上記ロール疵特定工程は、鋼板の圧延率で割り戻して上記ロール疵の発生位置を特定することを特徴とする請求項３に記載の鋼板の疵検出方法。
【請求項５】
鋼板の表面を撮像して得た画像データに基づいて上記鋼板の連続疵を検出する鋼板の疵検出装置であって、
上記画像データから鋼板の表面疵を検出する疵検出手段と、
上記疵検出手段において検出した鋼板の表面疵について、上記鋼板の幅方向の位置毎に長手方向に沿って疵の個数を積算する疵積算手段と、
上記疵積算手段において積算した疵の個数値が所定値を超えていたら連続疵候補として検出する連続疵候補検出手段と、
上記連続疵候補検出手段によって検出された連続疵候補が存在する鋼板の幅方向位置を複数の鋼板について照合して上記連続疵候補が連続疵であるか否かを判定する連続疵判定手段とを有することを特徴とする鋼板の疵検出装置。
【請求項６】
上記疵検出手段における鋼板の表面疵検出は、疵の種類及び大きさに係わらずに行うことを特徴とする請求項５に記載の鋼板の疵検出装置。
【請求項７】
上記連続疵候補検出手段において検出した疵がロール疵であるか否かを判定するロール疵判定手段と、
上記ロール疵判定手段によって判定されたロール疵の発生位置を特定するロール疵位置特定手段とを有することを特徴とする請求項５または６に記載の鋼板の疵検出装置。
【請求項８】
上記ロール疵特定手段は、鋼板の圧延率で割り戻して上記ロール疵の発生位置を特定することを特徴とする請求項７に記載の鋼板の疵検出装置。
【請求項９】
鋼板の表面を撮像して得た画像データに基づいて上記鋼板の連続疵を検出する鋼板の疵検出方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
上記画像データから鋼板の表面疵を検出する疵検出工程と、
上記疵検出工程において検出した鋼板の表面疵について、上記鋼板の幅方向の位置毎に長手方向に沿って疵の個数を積算する疵積算工程と、
上記疵積算工程において積算した疵の個数値が所定値を超えていたら連続疵候補として検出する連続疵候補検出工程と、
上記連続疵候補検出工程において検出された連続疵候補が存在する鋼板の幅方向位置を複数の鋼板について照合して上記連続疵候補が連続疵であるか否かを判定する連続疵判定工程とをコンピュータプログラムに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
上記請求項９に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼板の疵検出方法、鋼板の疵検出装置、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特に、圧延ラインにおいて鋼板の表面に大量疵が発生するのを防止するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板等の帯状体を製造する圧延ラインにおいては、製品の品質を保証するために圧延された鋼板の表面の検査を行い、鋼板の表面に発生する表面疵の種類や等級の判別を行っていた。従来、このような鋼板の表面疵を検査する表面疵検査装置としては、疵単体の輝度差などの特徴量により疵の有無を判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の鋼板の疵検出装置は、疵単体の輝度差（コントラスト）及び疵の面積などの特徴量に基づいて疵の有無を判定していたので、鋼板の表面に発生した疵が単発で発生するものか、連続的に発生するものであるのかを判定することができなかった。
【０００４】
また、カキ疵やロール疵のような疵は細い線状に形成されるため、コントラスト及び面積が小さい疵の場合、単体では軽微な疵（無害な疵）として見逃されてしまう場合が多かった。しかしながら、このようなカキ疵やロール疵などは鋼板の全長に亘って発生する連続疵となるので、製品的に見ると重大疵となってしまう。
【０００５】
そこで、上記のような軽微な疵までも全て検出するようにすると、疵警報が常に出力されたり、誤検出となったりしてしまう問題があった。
本発明は上述の問題点にかんがみ、鋼板の全長に亘って発生する連続疵を精度よく検出できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋼板の疵検出方法は、鋼板の表面を撮像して得た画像データに基づいて上記鋼板の連続疵を検出する鋼板の疵検出方法であって、上記画像データから鋼板の表面疵を検出する疵検出工程と、上記疵検出工程において検出した鋼板の表面疵について、上記鋼板の幅方向の位置毎に長手方向に沿って疵の個数を積算する疵積算工程と、上記疵積算工程において積算した疵の個数値が所定値を超えていたら連続疵候補として検出する連続疵候補検出工程と、上記連続疵候補検出工程において検出された連続疵候補が存在する鋼板の幅方向位置を複数の鋼板について照合して上記連続疵候補が連続疵であるか否かを判定する連続疵判定工程とを有することを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記疵検出工程における鋼板の表面疵検出は、疵の種類及び大きさに係わらずに行うことを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記連続疵候補検出工程において検出した疵がロール疵であるか否かを判定するロール疵判定工程と、上記ロール疵判定工程によって判定されたロール疵の発生位置を特定するロール疵位置特定工程とを有することを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記ロール疵特定工程は、鋼板の圧延率で割り戻して上記ロール疵の発生位置を特定することを特徴としている。
【０００７】
本発明の鋼板の疵検出装置は、鋼板の表面を撮像して得た画像データに基づいて上記鋼板の連続疵を検出する鋼板の疵検出装置であって、上記画像データから鋼板の表面疵を検出する疵検出手段と、上記疵検出手段において検出した鋼板の表面疵について、上記鋼板の幅方向の位置毎に長手方向に沿って疵の個数を積算する疵積算手段と、上記疵積算手段において積算した疵の個数値が所定値を超えていたら連続疵候補として検出する連続疵候補検出手段と、上記連続疵候補検出手段によって検出された連続疵候補が存在する鋼板の幅方向位置を複数の鋼板について照合して上記連続疵候補が連続疵であるか否かを判定する連続疵判定手段とを有することを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記疵検出手段における鋼板の表面疵検出は、疵の種類及び大きさに係わらずに行うことを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記連続疵候補検出手段において検出した疵がロール疵であるか否かを判定するロール疵判定手段と、上記ロール疵判定手段によって判定されたロール疵の発生位置を特定するロール疵位置特定手段とを有することを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記ロール疵特定手段は、鋼板の圧延率で割り戻して上記ロール疵の発生位置を特定することを特徴としている。
【０００８】
本発明のコンピュータプログラムは、鋼板の表面を撮像して得た画像データに基づいて上記鋼板の連続疵を検出する鋼板の疵検出方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、上記画像データから鋼板の表面疵を検出する疵検出工程と、上記疵検出工程において検出した鋼板の表面疵について、上記鋼板の幅方向の位置毎に長手方向に沿って疵の個数を積算する疵積算工程と、上記疵積算工程において積算した疵の個数値が所定値を超えていたら連続疵候補として検出する連続疵候補検出工程と、上記連続疵候補検出工程において検出された連続疵候補が存在する鋼板の幅方向位置を複数の鋼板について照合して上記連続疵候補が連続疵であるか否かを判定する連続疵判定工程とをコンピュータプログラムに実行させることを特徴としている。
【０００９】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴としている。
【００１０】
本発明は上記技術手段を有するので、鋼板の幅方向における同一の位置に対して、疵の種類及び大きさに係わらずその疵個数が長手方向に亘って積算されることにより、疵個数のピーク部分が存在する幅方向位置を確実に検出することが可能となる。そして、上記検出した幅方向位置を複数の鋼板について比較して、複数の鋼板について同じ幅方向位置に疵個数のピーク部分が存在する場合に連続疵があると判定されるので、単発疵あるいは水などの外乱要素が取り除かれて、単体の鋼板では見逃がされるような軽微な疵でも同じ幅方向位置に連続して発生している場合には連続疵として高精度に検知することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明の鋼板の疵検出方法、鋼板の疵検出装置、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る熱間疵検装置の実施の形態を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態の熱間疵検査装置２は、仕上圧延装置１と捲取装置３との間に配設されており、仕上げ圧延された鋼板Ｓの上面側及び下面側の両方から鋼板Ｓの表面の疵検出を行うようにしている。
【００１３】
上記熱間疵検査装置２は、上部鋼板の疵検出装置２０ａと下部鋼板の疵検出装置２０ｂとにより構成されている。これらの上部鋼板の疵検出装置２０ａ及び下部鋼板の疵検出装置２０ｂは両方ともに同じ構成であり、鋼板撮像カメラ２１と照明装置２２とによって構成されている。本実施の形態においては、鋼板Ｓの幅方向に沿って鋼板撮像カメラ２１を６台配設し、照明装置２２を３台配設している。
【００１４】
上記上部鋼板の疵検出装置２０ａは鋼板Ｓの上面側に配設しており、鋼板撮像カメラ２１及び照明装置２２が第１の距離ｌ１＝２９２５ｍｍの位置になるように配設している。一方、上記下部鋼板の疵検出装置２０ｂは鋼板撮像カメラ２１及び照明装置２２が第２の距離ｌ２＝２５００ｍｍの位置になるように配設されている。
【００１５】
上記下部鋼板の疵検出装置２０ｂは、鋼板Ｓを搬送する内冷ロール２４の間隙から鋼板Ｓの下側の表面を撮像する。このため、下部鋼板の疵検出装置２０ｂを配設している位置においては内冷ロール２４の間隔を少し広くするとともに、そこに可動エプロン２３を配設し、鋼板Ｓの先端部が通過する際に、上記広くしている内冷ロール２４の間に突入しないようにしている。そして、上記鋼板Ｓの先端部が通過した後で上記可動エプロン２３を横方向に移動させて、上記鋼板撮像カメラ２１による撮像を可能にしている。
【００１６】
図２は、鋼板Ｓの疵を検出する鋼板の疵検出装置２０ａ、２０ｂの概略構成を示すブロック図である。図２に示したように、本実施の形態においては、画像処理部１３１、疵検出部１３２、疵分類部１３３、疵特徴記憶部１３４、疵判定部１３５、表示部１３６などによって構成されている。
【００１７】
上記画像処理部１３１は、各鋼板撮像カメラ２１から出力される画像データに対して所定の画像処理を行うためのものであり、本実施の形態においては鋼板Ｓの幅方向について５０〜６０ｍｍ程度の大きさの画素の集合体としてブロック化するようにしている。
【００１８】
疵検出部１３２は、上記画像処理部３１により所定の画像処理が施された画像データから、輝度差などに基づいて鋼板Ｓの表面疵を検出するものである。疵分類部１３３は、疵特徴記憶部１３４に記憶されている特徴に基づいて、上記疵検出部１３２で検出された疵の種類を分類するものである。本実施の形態においては、図４に示すように、単発疵３１、水滴３２、地合３３、カキ疵やロール疵３５などに分類するようにしている。
【００１９】
上記各疵のうち、地合３３は鋼板Ｓの粗度の変化及び赤スケールなどにより発生するものであり、水滴３２は熱延で使用する水によって発生するものである。上記赤スケールは、鋼板Ｓの表面に残った赤色のスケールであり、状況によって帯状から線状に発生する。
【００２０】
疵判定部１３５は、上記疵分類部１３３によって分類された疵の種類に基づいて鋼板Ｓの表面に連続疵３４が発生している否かを判定するものであり、判定結果を表示部１３６に出力して表示したり、疵警報装置（図示せず）に出力したりするようにしている。
【００２１】
次に、図３のフローチャートを参照しながら本実施の形態の熱間疵検査装置２の動作を説明する。
先ず、最初のステップＳ１１において、鋼板Ｓの表面（裏面）を撮像する。この撮像は、上述した上部鋼板の疵検出装置２０ａ及び下部鋼板の疵検出装置２０ｂにより行う。本実施の形態においては、鋼板Ｓの略全ての幅方向について検査するために、上述したように６台の鋼板撮像カメラ２１を用い、各鋼板撮像カメラ２１において、幅方向３００ｍｍ、長さ方向２００ｍｍずつ鋼板Ｓの表面を撮像するようにしている。
【００２２】
次に、ステップＳ１２において、撮像データから疵を検出する。これは、上述したように、疵検出部１３２によって行うものであり、予め設定した評点（後述する）毎に行い、評点毎に単発疵３１、水滴３２、疵分類部３３及びカキ疵やロール疵３５などの疵の分類を行う。
【００２３】
次に、ステップＳ１３において、鋼板Ｓの幅方向について疵の分布状態を調べてヒストグラムからなる表面疵のプロフィルを作成する。これにより、鋼板Ｓの幅方向について疵が発生している位置の分布状態を明確に知ることができる。
【００２４】
次に、ステップＳ１４に進み、連続疵が発生しているか否かを判定する。この判定は、図４に示すように、疵積算データを調べて、鋼板Ｓの幅方向に関して所定のしきい値を超えているか否かに基づいて判定する。図４に示した例では、３０の符号を付した画素の集合体が所定のしきい値を超えているので、この画素の集合体３０に対応する鋼板Ｓの幅方向位置に連続疵３４が発生していると判定するようにしている。
【００２５】
そして、本実施の形態においては、上記連続疵３４が複数の鋼板Ｓについて発生している場合に、カキ疵やロール疵３５に基づく連続疵３４が発生していると断定して疵警報を出力するようにしている。
【００２６】
これは、熱延の状態によっては地合３３や水滴３２等の外乱が多い場合があり、これらの疵が多い場合に連続疵３４が発生していると判定してしまう誤動作を防止するためであり、複数の鋼板Ｓについて同じ幅方向位置に連続疵３４が発生していることを確認することにより、上記地合３３や水滴３２等の外乱の影響を取り除いて精度の良い連続疵判定を行うようにしている。
【００２７】
ステップＳ１４の判定の結果、連続疵が発生していない場合には処理を終了するが、連続疵が発生していると判断した場合にはステップＳ１５に進み、発生している連続疵がロール疵か否かを調べる。これは、発生している疵の周期性を検出して行うものであり、ロール疵ではない場合にはステップＳ１７に直接進む。また、ロール疵であった場合にはステップＳ１５に進み、疵が発生しているロールを特定する処理を行う。
【００２８】
これは、熱延ラインにおける各ロールのピッチは場所毎に異なっているので、圧延率で割り戻して疵が発生しているピッチを判断することにより、ロール疵の原因となっているロールの特定を行うようにしている。
【００２９】
本実施の形態においては、上述のような処理を行うことにより、連続疵３４を発生させているロールを早期に特定することができるので、連続疵３４の原因を早めに取り除くことが可能となり、連続疵３４が複数の鋼板Ｓに大量発生することを確実に防止することができる。
【００３０】
次に、ステップＳ１７においては、連続疵３４を検出したことを知らせる疵警報処理を行う。これは、上述したように表示部１３６に表示したり、あるいは外部の警報装置（図示せず）に疵検出信号を出力したりして行う。
【００３１】
図５は、前後の鋼板Ｓについて疵個数と疵位置との一例を示した図である。図５から明らかなように、前後の鋼板Ｓの幅方向について同じ位置に疵が多く発生している。図の例では前材に１６個、後材に２０個の疵が検出されており、連続疵３４が発生していることが分かる。
【００３２】
図６は、鋼板Ｓの表面に発生している疵の位置を更に詳細に示した図であり、幅方向の狭い範囲に連続疵３４が集中して発生していることが分かる。なお、この場合は「評点２」で疵検出を行った場合を示している。
【００３３】
図７は、評点の相違によって検出可能な疵個数が異なることを説明する図であり、鋼板Ｓの下面について疵検出した例を示した図である。図７から明らかなように、「評点３」で疵検出を行っている場合には疵はあまり多くは検出されない。
【００３４】
それに対し、「評点１」で疵検出を行うと非常に多くの疵が検出される。そのため、軽微な疵までも検出するようにして、やみくもに多くの疵を検出してもどれが疵警報の対象になる疵であるのかが従来は分からなかった。しかしながら、幅方向位置毎の疵分布を複数の鋼板で照合することを特徴とする本実施の形態においては「評点１」で多くの疵を検出するとともに、上記検出した疵の種類や大きさに関係なく、単発疵３１、水滴３２及び地合３３などの疵と連続的に発生する疵とを区別することができる。そして、連続疵３４が複数の鋼板Ｓについて発生している場合に、連続疵３４と判定すして疵警報を出力するようにしたので、高精度に疵警報を出力することができる。
【００３５】
本実施の形態においては、上述のようにして連続疵３４を検出するようにしたので、例えば、飛び込みに起因するロール疵が発生した場合に、被害が拡大する前に原因となるロールを特定することが可能となる。
【００３６】
例えば、従来の検出方法の場合は、飛び込み起因ロール疵被害本数は６〜７本程度であったが、本実施の形態の鋼板の疵検出方法を実施した結果、３本程度に減少させることが可能となり、ロール疵被害を最小限に食い止めることができた。
【００３７】
（本発明の他の実施の形態）
なお、以上に説明した本実施形態の鋼板の疵検出方法、鋼板の疵検出装置、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータのＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどで構成されるものであり、ＲＡＭやＲＯＭに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。
【００３８】
したがって、コンピュータが上記機能を果たすように動作させるプログラムを、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、コンピュータに読み込ませることによって実現できるものである。上記プログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。
【００３９】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全てあるいは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明の実施形態に含まれる。
【００４０】
また、本発明をネットワーク環境で利用するべく、全部あるいは一部のプログラムが他のコンピュータで実行されるようになっていても良い。例えば、画面入力処理は、遠隔端末コンピュータで行われ、各種判断、ログ記録等は他のセンターコンピュータ等で行われるようにしても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、鋼板の幅方向における同一の位置に対して、疵の種類及び大きさに係わらずに検出した疵の個数を長手方向に亘って積算し、上記疵個数が所定のしきい値を超えている幅方向位置を検出し、上記検出した幅方向位置を複数の鋼板について比較し、複数の鋼板の同じ幅方向位置に疵個数のピーク部分が存在する場合に連続疵があると判定するようにしたので、単発疵あるいは水などの外乱要素を取り除いて連続疵を検出することができる。これにより、単体の鋼板について連続疵を検出するようにした場合では見逃がされるような軽微な疵でも、同じ幅方向位置に連続して発生している場合には連続疵として高精度に検出することができる。
【００４２】
また、本発明の他の特徴によれば、連続疵を発生させているロールを早期に特定することができるので、連続疵の原因を早めに取り除くことが可能となり、連続疵が複数の鋼板に大量発生することを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、熱間疵検装置の配設状態を説明する図である。
【図２】鋼板の疵検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】鋼板の疵検出方法の処理手順を説明するフローチャートである。
【図４】鋼板の表面に発生する疵の種類、及び発生した疵を鋼板の幅方向について積算した結果の一例を示す図である。
【図５】複数の鋼板の同じ幅方向位置に多くの疵が発生している例を示す図である。
【図６】幅方向位置に複数の疵が発生している場合の疵個数の詳細例を示す図である。
【図７】評点の相違によって検出する疵の個数が異なる例を示す図である。
【符号の説明】
１　仕上圧延装置
２　熱間疵検査装置
３　捲取装置
２０ａ　上部鋼板の疵検出装置
２０ｂ　下部鋼板の疵検出装置
２１　鋼板撮像カメラ
２２　照明装置
２３　可動エプロン
Ｓ　鋼板
【図１】
2004125686.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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