(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の鋼板を撮像して撮像信号を生成する撮像手段と、
上記撮像手段から出力される撮像信号に基づいて上記鋼板のエッジを検出するエッジ検出手段と、
上記エッジ検出手段から得られる上記鋼板のエッジ情報に基づいて、上記鋼板のエッジから内側に位置する所定幅のエッジ部分の輝度情報を補正するための補正用輝度情報を、上記エッジ部分からさらに内側に位置する所定幅の部分の輝度情報から生成する補正用輝度情報生成手段と、
上記補正用輝度情報生成手段によって生成した補正用輝度情報を上記所定幅のエッジ部分の輝度情報として格納して補正する鋼板エッジ部分補正手段と、
上記所定幅のエッジ部分の輝度が補正された上記鋼板の画像情報に基づいて上記鋼板の表面疵を検出する鋼板表面疵検出手段とを具備し、
上記補正用輝度情報生成手段によって生成した補正用輝度情報を、上記鋼板のエッジの外側に位置する所定幅のエッジ外側部分の輝度情報として格納して補正する鋼板エッジ外側部分補正手段を更に具備することを特徴とする鋼板の表面疵検出装置。
【請求項２】
検査対象の鋼板を撮像して撮像信号を生成する撮像ステップと、
上記撮像ステップにより生成された撮像信号に基づいて上記鋼板のエッジを検出するエッジ検出ステップと、
上記エッジ検出ステップから得られる上記鋼板のエッジ情報に基づいて、上記鋼板のエッジから内側に位置する所定幅のエッジ部分の輝度情報を補正するための補正用輝度情報を、上記エッジ部分からさらに内側に位置する所定幅の部分の輝度情報から生成する補正用輝度情報生成ステップと、
上記補正用輝度情報生成ステップによって生成した補正用輝度情報を上記所定幅のエッジ部分の輝度情報として格納して補正する鋼板エッジ部分補正ステップと、
上記所定幅のエッジ部分の輝度が補正された上記鋼板の画像情報に基づいて上記鋼板の表面疵を検出する鋼板表面疵検出ステップとを有し、
上記補正用輝度情報生成ステップによって生成した補正用輝度情報を、上記鋼板のエッジの外側に位置する所定幅のエッジ外側部分の輝度情報として格納して補正する鋼板エッジ外側部分補正ステップを更に有することを特徴とする鋼板の表面疵検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載の鋼板の表面疵検出装置の各手段としてコンピュータを機能させるための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憶媒体。
【請求項４】
請求項２に記載の鋼板の表面疵検出方法の各処理をコンピュータに実行させるための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憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼板の表面疵検出装置、検出方法及び記憶媒体に関し、特に、鋼板の表面を撮影した画像信号に基づいて、その鋼板の表面疵を検出する疵検出装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼板を製造する工程においては、製造過程で鋼板の表面疵を検査している。上記鋼板の表面疵の検査は、撮像装置で鋼板の表面を撮像して撮像信号を生成し、上記撮像信号に基づいて鋼板の表面疵の検査を行っていた。
【０００３】
ところで、上記鋼板のエッジ部分は、他の部分より汚れ等がひどく、表面疵の検査を行う際に上記汚れを鋼板の疵として検出してしまう場合が多く、汚れを放置して疵検出を行うのは疵検出精度を向上させる上で好ましくなかった。
【０００４】
そのため、従来は(イ)の方法として、鋼板のエッジ部分の情報を切り捨てて、エッジ以外の主要部分のみの画像処理を行って疵検出を行うか、(ロ)の方法として、エッジ部分を含んだ鋼板全体の画像処理を行った後に鋼板のエッジ部分の情報を捨てるという方法が行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記(イ)及び(ロ)の方法を計算機処理負荷の軽減の観点から見ると、上記(イ)の方法では、鋼板のエッジ部分の情報を切り捨てた画像情報に基づいて画像処理しているために、画像上で検出される表面疵の位置と実際に鋼板上に存在している表面疵の位置とが異なる問題があった。
【０００６】
そのため、実際に存在している表面疵の位置を検出するためには、上記切り捨てた鋼板のエッジ部分の位置補正を行う必要があり、補正するために計算機で処理する時間を必要とする問題があった。
【０００７】
それに対し、上記(ロ)の方法では、上記(イ)の方法のような位置補正を行わなければならない問題はないが、上記(ロ)の方法の場合には、鋼板のエッジ部分の汚れを表面疵と認識してしまう。
【０００８】
このため、１フレーム当りの認識可能な表面疵の個数に制限がある場合には、エッジ部分の汚れが主要部分に発生した表面疵よりも優先されて検出されてしまう場合があり、実質的な疵検出機能を劣化させる問題があった。
【０００９】
また、エッジ部分の汚れ等の影響により計算機で行う処理時間が長くなると、リアルタイム処理ができなくなることにより、オンラインでの使用が困難となってしまう問題があった。
【００１０】
ところで、撮像中に鋼板が大きく蛇行すると、鋼板部分以外の個所を撮像する結果、画像信号中の輝度レベルが大きく変動する。そこで、画像信号中の輝度レベルを一定に保つために、従来、シェーディング補正を行っている。
【００１１】
すなわち、画像処理により疵を検出する前に、画像の輝度を一定レベルに合わせる（例えば、０〜２５５レベルに対して、レベル１２８）シェーディング補正処理を行っている。これは、鋼板表面の輝度が大きく変化しても、同様な条件の下で疵検出を行うようにするためである。
【００１２】
しかし、上記シェーディング補正の効果が発揮されるまでに所定の時間がかかるので、それまでに鋼板以外の部分が鋼板の表面疵として検出され、過検出となってしまう問題があった。
【００１３】
本発明は上述の問題点にかんがみ、鋼板エッジ部分の汚れ等の影響を受けずに主要部の疵を検出できるようにして、画像上の疵位置と鋼板上の疵位置との補正処理を行うことなく鋼板の表面疵検出を行うことができるようにすることを第１の目的とする。
また、鋼板が蛇行したときに鋼板以外の部分を撮像することによる過検出を防止できるようにすることを第２の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋼板の表面疵検出装置は、検査対象の鋼板を撮像して撮像信号を生成する撮像手段と、上記撮像手段から出力される撮像信号に基づいて上記鋼板のエッジを検出するエッジ検出手段と、上記エッジ検出手段から得られる上記鋼板のエッジ情報に基づいて、上記鋼板のエッジから内側に位置する所定幅のエッジ部分の輝度情報を補正するための補正用輝度情報を、上記エッジ部分からさらに内側に位置する所定幅の部分の輝度情報から生成する補正用輝度情報生成手段と、上記補正用輝度情報生成手段によって生成した補正用輝度情報を上記所定幅のエッジ部分の輝度情報として格納して補正する鋼板エッジ部分補正手段と、上記所定幅のエッジ部分の輝度が補正された上記鋼板の画像情報に基づいて上記鋼板の表面疵を検出する鋼板表面疵検出手段とを具備し、上記補正用輝度情報生成手段によって生成した補正用輝度情報を、上記鋼板のエッジの外側に位置する所定幅のエッジ外側部分の輝度情報として格納して補正する鋼板エッジ外側部分補正手段を更に具備することを特徴としている。
【００１５】
本発明の鋼板の表面疵検出方法は、検査対象の鋼板を撮像して撮像信号を生成する撮像ステップと、上記撮像ステップにより生成された撮像信号に基づいて上記鋼板のエッジを検出するエッジ検出ステップと、上記エッジ検出ステップから得られる上記鋼板のエッジ情報に基づいて、上記鋼板のエッジから内側に位置する所定幅のエッジ部分の輝度情報を補正するための補正用輝度情報を、上記エッジ部分からさらに内側に位置する所定幅の部分の輝度情報から生成する補正用輝度情報生成ステップと、上記補正用輝度情報生成ステップによって生成した補正用輝度情報を上記所定幅のエッジ部分の輝度情報として格納して補正する鋼板エッジ部分補正ステップと、上記所定幅のエッジ部分の輝度が補正された上記鋼板の画像情報に基づいて上記鋼板の表面疵を検出する鋼板表面疵検出ステップとを有し、上記補正用輝度情報生成ステップによって生成した補正用輝度情報を、上記鋼板のエッジの外側に位置する所定幅のエッジ外側部分の輝度情報として格納して補正する鋼板エッジ外側部分補正ステップを更に有することを特徴としている。
【００１６】
本発明の記憶媒体は、上記に記載の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録した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、上記に記載の各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の鋼板の表面疵検出装置、検出方法及び記憶媒体の実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態の鋼板の表面疵検出装置の要部構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示したように、本実施の形態の鋼板の表面疵検出装置は、撮像手段１１、エッジ検出手段１２、補正用輝度情報生成手段１３、鋼板エッジ部分補正手段１４、鋼板表面疵検出手段１５等により構成されている。
【００１９】
上記撮像手段１１は、検査対象の鋼板を撮像して撮像信号を生成して出力するものであり、薄鋼板Ｗ(図２参照)の表面に光を照射し、その反射光を撮影して画像信号を生成して出力する。
【００２０】
上記エッジ検出手段１２は、上記撮像手段１１から出力される撮像信号に基づいて上記鋼板のエッジを検出するものであり、補正用輝度情報生成手段１３は上記エッジ検出手段１２から得られる上記鋼板のエッジ情報に基づいて、上記鋼板のエッジから内側に位置する所定幅のエッジ部分の輝度情報を補正するためのものである。
【００２１】
また、鋼板エッジ部分補正手段１４は、上記補正用輝度情報生成手段１３によって生成した補正用輝度情報を上記所定幅のエッジ部分の輝度情報として格納して補正するものであり、鋼板表面疵検出手段１５は上記所定幅のエッジ部分の輝度が補正された上記鋼板の画像情報に基づいて上記鋼板の表面疵を検出するものである。
【００２２】
上述のように構成された本実施の形態の鋼板の表面疵検出装置の動作を、鋼板の板幅とカメラ視野との関係を示す図２(a)、(b)、及び図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２３】
図３のステップＳ１において、撮像手段１１によりカメラ視野Ｖの鋼板を撮像してスキャン信号を生成する。そして、上記生成したスキャン信号をエッジ検出手段１２に供給して鋼板Ｗの左側エッジＥL、右側エッジＥRを検出する(ステップＳ２)。なお、図２において、上記エッジＥL、ＥRの外側に位置するＳL、ＳR部分はロール部分を示している。
【００２４】
そして、上記エッジ検出手段１２により検出された鋼板Ｗの左側エッジＥL、右側エッジＥRから内側に所定の幅Ｌ1の部分の輝度を補正するための輝度情報を生成する(ステップＳ３)。上記輝度情報の生成は、図２においてＬ2で示した所定幅の、上記Ｌ1の部分からさらに内側に位置する部分(図２では画素３個分)の輝度を検出して行う。
【００２５】
次に、ステップＳ３にて生成した輝度情報を上記鋼板の左右のエッジ部分Ｌ1に強制的に埋め込み、上記左右のエッジ部分Ｌ1の輝度を所定幅の、上記Ｌ1の部分からさらに内側に位置するＬ2の輝度に置き換える処理を行う。これにより、汚れなどが付着している左右のエッジ部分Ｌ1の輝度を、図２(ｂ)において斜線で示したように鋼板Ｗの標準的な輝度に置き換えて補正することができる。
【００２６】
次に、上記左右のエッジ部分Ｌ1の輝度が補正されたスキャン信号を用いて画像データを生成する(ステップＳ４)。そして、上記生成した画像データを用いて鋼板の疵検出処理を行う（ステップＳ５）。
【００２７】
本実施の形態の鋼板の表面疵検出方法は、上述のようにして左右のエッジ部分Ｌ1の輝度を補正してから疵検出を行うので、上記鋼板のエッジ部分Ｌ1に汚れ等が付着している場合でもマスクすることが可能となり、汚れの付着により発生する不都合を防止することができる。
【００２８】
なお、図２においては、Ｌ2で示した所定幅のエッジ外側部分の画素を３個分として示したが、実際には数十倍〜数百倍の画素部分が所定幅のエッジ外側部分として設定される。また、鋼板のエッジ部分Ｌ1に埋め込む輝度情報は、所定幅のエッジ外側部分Ｌ2の輝度を用いることなく、疵検出を行っている鋼板の標準的な輝度情報を埋め込み用データとして予め保持しておき、上記鋼板の標準的な輝度情報を埋め込むようにしてもよい。
【００２９】
次に、図４及び図５を参照しながら本発明の第２の実施の形態を説明する。
図４は、鋼板外側輝度補正手段１６を鋼板エッジ部分補正手段１４と鋼板表面疵検出手段１５との間に設け、図５において斜線を付して示したように、エッジＥL、ＥRの外側に位置する左右のロール部分ＳL、ＳR部分の輝度を補正するようにした例を示している。
【００３０】
本実施の形態においては、鋼板外側輝度補正手段１６を設け、Ｌ2で示した所定幅のエッジ外側部分の輝度を左右のロール部分ＳL、ＳR部分にも埋め込んだので、この部分の輝度を左右のエッジ部分Ｌ1の輝度と同じにすることができる。
【００３１】
これにより、上述したように、撮像中に鋼板が大きく蛇行して、鋼板部分以外の個所を撮像しても、画像信号中の輝度レベルが大きく変動しないようにすることができる。
【００３２】
したがって、本実施の形態の鋼板の表面疵検出装置によれば、鋼板を撮像している際に、鋼板が蛇行しても画像信号中の輝度レベルを一定に保つことができるので、上述したシェーディング補正の効果が発揮されるまでに鋼板以外の部分が鋼板の表面疵として検出され、過検出となってしまう不都合を防止することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、エッジ検出手段から得られる鋼板のエッジ情報から、鋼板の左側エッジから所定幅のエッジ部分をエッジ部分と、上記所定幅のエッジ部分には鋼板の地合いレベルの輝度情報を埋め込むようにしたので、鋼板エッジ部分の汚れ等の影響を受けずに主要部の疵を検出することが可能となり、画像上の疵位置と鋼板上の疵位置との補正処理を行うことなく鋼板の表面疵検出を行うことができ、オンラインでのリアルタイム処理を実現することができる。
【００３４】
また、本発明の他の特徴によれば、上記補正用輝度情報生成手段によって生成した補正用輝度情報を、上記鋼板のエッジの外側に位置する所定幅のエッジ外側部分の輝度情報として格納して補正するようにしたので、鋼板が蛇行したときに鋼板以外の部分を撮像した場合に、輝度レベルが大きく変動することを防止することができ、シェーディング補正効果が発揮されるまでの時間を短縮して、鋼板の蛇行による過検出を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、鋼板の表面疵検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】鋼板の板幅とカメラ視野との関係を示す図である。
【図３】第１の実施の形態における鋼板の表面疵検出方法の実行手順を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示し、鋼板の表面疵検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態における鋼板の板幅とカメラ視野との関係を示す図である。
【符号の説明】
１１  撮像手段
１２  エッジ検出手段
１３  補正用輝度情報生成手段
１４  鋼板エッジ部分補正手段
１５  鋼板表面疵検出手段
１６  鋼板外側輝度補正手段
【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５】
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