(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能を計算する第１のステップと、
上記実ラインにおける１パルス当たりの時間を計算する第２のステップと、
上記鋼板のサンプルを載せたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を計算する第３のステップと、
上記第２のステップで求めた実ラインにおける１パルス当たりの時間と、上記第３のステップで求めたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間とに基づいて、分周数ｍ、撮影回数ｎを求める第４のステップと、
上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を上記分周数ｍで分周するとともに、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間でｎ回撮影して、上記ｎ回分の画像データを加算平均して画像データを生成する第５のステップとを有することを特徴とするサンプルテスト方法。
【請求項２】
上記鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能は、実ラインにおける１パルス当たりの分解能をＬP、搬送ロールの直径をＤP、通板速度をＶ〔ｍｍ／ｓ〕、搬送ロールが１回転した場合の発生パルス数をＮとしたときに、ＬP＝π×ＤP／Ｎ（秒／パルス）により計算されることを特徴とする請求項１に記載のサンプルテスト方法。
【請求項３】
上記実ラインにおける１パルス当たりの時間ＴPは、ＴP＝ＬP／Ｖ＝π×ＤP／（Ｎ×Ｖ）（秒／パルス）によって計算されることを特徴とする請求項２に記載のサンプルテスト方法。
【請求項４】
上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間ＴPSは、サンプル台の移動速度をＶSとし、実ラインにおける１パルス当たりの分解能をＬP、搬送ロールの直径をＤP、搬送ロールが１回転した場合の発生パルス数をＮとしたときに、ＴPS＝ＬP／ＶS＝π×ＤP／（Ｎ×ＶS）により計算されることを特徴とする請求項１に記載のサンプルテスト方法。
【請求項５】
鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能を計算する第１の手段と、
上記実ラインにおける１パルス当たりの時間を計算する第２の手段と、
上記鋼板のサンプルを載せたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を計算する第３の手段と、
上記第２の手段で求めた実ラインにおける１パルス当たりの時間と、上記第３の手段で求めたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間とに基づいて、分周数ｍ、撮影回数ｎを求める第４の手段と、
上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を上記分周数ｍで分周するとともに、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間でｎ回撮影して、上記ｎ回分の画像データを加算平均して画像データを生成する第５の手段とを有することを特徴とするサンプルテスト装置。
【請求項６】
上記鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能は、実ラインにおける１パルス当たりの分解能をＬP、搬送ロールの直径をＤP、搬送ロールが１回転した場合の発生パルス数をＮとしたときに、ＬP＝π×ＤP／Ｎ（秒／パルス）により計算されることを特徴とする請求項５に記載のサンプルテスト装置。
【請求項７】
上記実ラインにおける１パルス当たりの時間ＴPは、ＴP＝ＬP／Ｖ＝π×ＤP／（Ｎ×Ｖ）（秒／パルス）によって計算されることを特徴とする請求項６に記載のサンプルテスト装置。
【請求項８】
上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間ＴPSは、サンプル台の移動速度をＶSとし、実ラインにおける１パルス当たりの分解能をＬP、搬送ロールの直径をＤP、通板速度をＶ〔ｍｍ／ｓ〕、搬送ロールが１回転した場合の発生パルス数をＮとしたときに、ＴPS＝ＬP／ＶS＝π×ＤP／（Ｎ×ＶS）により計算されることを特徴とする請求項５に記載のサンプルテスト装置。
【請求項９】
上記請求項１〜４の何れか１項に記載の方法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。
【請求項１０】
上記請求項５〜８の何れか１項に記載の各手段をコンピュータに構成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】
本発明はサンプルテスト方法、サンプルテスト装置及び記憶媒体に関し、特に、鉄鋼業における鋼板に発生する疵を検出するために使用される、ＣＣＤカメラを用いた疵検査装置の設計及び調整に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板を製造する際の圧延工程において、圧延された鋼板の表面に発生する疵を監視することは、製品の品質を維持する上で重要である。これは、上記鋼板表面の疵が大きくなったときは、例えば、ロール組替を行う等の対策をとるためにも重要な作業工程である。
【０００３】
そこで、従来においても鋼板の製造時にはオンラインで疵検出を行っている。従来のオンラインの疵検出装置は、ＣＣＤカメラで撮影した鋼板の画像から、反射、色の濃淡等に基づいて疵の有無を判定していた。
【０００４】
上述のように、オンラインで疵判定を行うための準備として、サンプルテストと呼ばれるテストを行って、実ラインで使用する疵検出装置の性能を事前に評価するようにしていた。上記サンプルテストとは、実ラインにおいて疵検出装置が有効に機能するか否かを事前に確認する作業である。上記サンプルテストを正確に行うためには、実ラインの条件を余すところなく再現してテストする必要がある。
【０００５】
上記サンプルテストの条件を実ラインの条件に理想的に近づけるためには、▲１▼照度、▲２▼カメラの種類及びレンズの種類、▲３▼撮像分解能（物体を画像に変換する能力）、▲４▼カメラ設置角度、▲５▼カメラのスキャン周期、▲６▼閾値、▲７▼通板速度等のパラメータを正確に一致させる必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記７つのパラメータの全てを完全に一致させることは不可能であるので、現状では▲１▼照度、▲２▼カメラの種類及びレンズの種類、▲３▼撮像分解能、▲４▼カメラ設置角度、▲６▼閾値についてのパラメータを一致させてサンプルテストを実施していた。
【０００７】
したがって、▲５▼カメラのスキャン周期及び▲７▼通板速度については必ずしも一致させられない場合があった。これは、疵検出を行うための鋼板のサンプルを載せる台の移動速度を、実際の通板速度に合わせて高速にすることが困難であることに起因する。
【０００８】
上記通板速度に関して説明すると、例えば、実ラインで４２０ｍｐｍで通板するということは、７〔ｍ／ｓ〕の速度で鋼板を高速移動させることに相当する。すなわち、鋼板を１秒間に７ｍも動かすことになるが、このような高速動作を実現する装置を構築すると、高価なものとなってしまので現実的ではない。
【０００９】
また、実験室でこのような高速動作を実施すると、非常に危険であることが主要な理由である。そのため、従来は▲７▼通板速度を設定可能な範囲に合わせてから、それに見合う▲５▼カメラのスキャン周期を決定してサンプルテストを実施していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来の方法では以下のような問題があった。すなわち、▲７▼通板速度を実験室にて設定可能な遅い値に合わせていたため、▲５▼カメラのスキャン周期もそれに合わせて遅く設定せざるを得なかった。
【００１１】
上記▲５▼カメラのスキャン周期を遅く設定すると、実ラインにおいて鋼板を撮像する際のカメラの露光時間が画像に与える影響を忠実にシミュレートできなくなり、得られた結果に信憑性がなくなる不都合が発生する。
【００１２】
何故ならば、カメラの露光時間は、カメラが撮影対象で反射した光を取り込む時間であるので、カメラの露光時間は、▲５▼カメラのスキャン周期に依存して設定可能範囲が決められるものであり、▲５▼カメラのスキャン周期を超えることはできない。
【００１３】
そのため、実ラインにおいて、通板速度が速い場合に相応の分解能を得るためには、▲５▼カメラのスキャン周期を短く取らざるを得ない。その結果として、実ラインではカメラの露光時間が短くなり、画像が暗くなってしまう問題があった。
【００１４】
また、上述したように、サンプルテストでは、サンプルの移動台をそれほど高速に移動させることができないので、その結果として、▲５▼カメラのスキャン周期を長くすると、実ラインにおける実態を良好に反映したシミュレートすることができない問題があった。
【００１５】
このような問題を解消するために、サンプルテスト台をゆっくり動かした場合に、実ラインに対応させた▲５▼カメラのスキャン周期に設定すると、ＣＣＤカメラの場合は、実質的に同一個所の画像を何回もとってしまうという問題があった。
【００１６】
本発明は上述の問題点にかんがみてなされたもので、カメラのスキャン周期を実ラインのスキャン周期に合わせたサンプルテストを行うことができるようにして、実ラインにおける実態を良好に反映させたサンプルテストを実現できるようにすることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のサンプルテスト方法は、鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能を計算する第１のステップと、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間を計算する第２のステップと、上記鋼板のサンプルを載せたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を計算する第３のステップと、上記第２のステップで求めた実ラインにおける１パルス当たりの時間と、上記第３のステップで求めたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間とに基づいて、分周数ｍ、撮影回数ｎを求める第４のステップと、上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を上記分周数ｍで分周するとともに、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間でｎ回撮影して、上記ｎ回分の画像データを加算平均して画像データを生成する第５のステップ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、上記鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能は、実ラインにおける１パルス当たりの分解能をＬP、搬送ロールの直径をＤP、通板速度をＶ〔ｍｍ／ｓ〕、搬送ロールが１回転した場合の発生パルス数をＮとしたときに、ＬP＝π×ＤP／Ｎ（秒／パルス）により計算され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、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間ＴPは、ＴP＝ＬP／Ｖ＝π×ＤP／（Ｎ×Ｖ）（秒／パルス）によって計算され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、上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間ＴPSは、サンプル台の移動速度をＶSとし、実ラインにおける１パルス当たりの分解能をＬP、搬送ロールの直径をＤP、搬送ロールが１回転した場合の発生パルス数をＮとしたときに、ＴPS＝ＬP／ＶS＝π×ＤP／（Ｎ×ＶS）により計算されることを特徴としている。
【００１８】
本発明のサンプルテスト装置は、鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能を計算する第１の手段と、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間を計算する第２の手段と、上記鋼板のサンプルを載せたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を計算する第３の手段と、上記第２の手段で求めた実ラインにおける１パルス当たりの時間と、上記第３の手段で求めたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間とに基づいて、分周数ｍ、撮影回数ｎを求める第４の手段と、上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を上記分周数ｍで分周するとともに、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間でｎ回撮影して、上記ｎ回分の画像データを加算平均して画像データを生成する第５の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、上記鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能は、実ラインにおける１パルス当たりの分解能をＬP、搬送ロールの直径をＤP、搬送ロールが１回転した場合の発生パルス数をＮとしたときに、ＬP＝π×ＤP／Ｎ（秒／パルス）により計算され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、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間ＴPは、ＴP＝ＬP／Ｖ＝π×ＤP／（Ｎ×Ｖ）（秒／パルス）によって計算され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、上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間ＴPSは、サンプル台の移動速度をＶSとし、実ラインにおける１パルス当たりの分解能をＬP、搬送ロールの直径をＤP、通板速度をＶ〔ｍｍ／ｓ〕、搬送ロールが１回転した場合の発生パルス数をＮとしたときに、ＴPS＝ＬP／ＶS＝π×ＤP／（Ｎ×ＶS）により計算されることを特徴としている。
【００１９】
本発明の記憶媒体は、上記の何れかに記載の方法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。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記の何れかに記載の各手段をコンピュータに構成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。
【００２０】
【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サンプルテスト方法、サンプルテスト装置及び記憶媒体の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るサンプルテスト装置の実施の形態を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態のサンプルテスト装置は、制御処理装置１、パルス発生装置２、撮像カメラ３、照明装置４、サンプル台５、サンプル６等によって構成されている。
【００２２】
上記制御処理装置１は、本実施の形態の疵検出装置の全体動作を制御するためのものであり、後述するコンピュータシステムにより構成されている。
パルス発生装置２は、実ラインにおいてロールが１回転した場合の発生パルス数に対応するパルス信号を発生させるものであり、発生させたパルス信号を撮像カメラ３及び照明装置４に出力する。
【００２３】
撮像カメラ３は、サンプル６を撮像してその表面画像を生成するものであり、上記シャッター開のタイミングをパルス発生装置２から送られるパルス信号１０の周期に合わせてカメラスキャンを行う。図１の例では、角度α１でサンプル６を撮像している。
【００２４】
照明装置４は、撮像カメラ３がサンプル６を撮像するのに必要な光を照射するためのものであり、図１の例では角度α２でサンプル６を照射している。
サンプル台５は、サンプル６を載置して矢印７で示すように往復移動させるものであり、上記パルス発生装置２から送られるパルス信号１０に対応させて移動速度を制御している。
【００２５】
次に、図２を参照しながら実ラインにおける鋼板の疵検出装置について説明する。
図２において、２０は制御処理装置、２１はパルス発生装置、２２は撮像カメラ３により撮影する範囲を示している。２３は搬送ロール、２４は鋼板をそれぞれ示している。
【００２６】
上記制御処理装置２０は、疵検出装置の全体動作を制御するためのものであり、後述するコンピュータシステムにより構成されている。また、パルス発生装置２０は、パルス信号を発生させるためのものであり、本実施の形態においては搬送ロール２３が１回転した場合にＮ個のパルス信号を発生させるものとする。
【００２７】
撮像範囲２２は、上記撮像カメラ３が１回スキャンする際に撮像する範囲であり、照明装置４は上記撮像範囲２２を十分にカバーするように照明している。
搬送ロール２３は、鋼板２４を圧延方向に搬送するためのものであり、本実施の形態においてはロール直径をＤP、通板速度をＶ〔ｍｍ／ｓ〕、搬送ロール２３が１回転した場合の発生パルス数をＮ〔パルス〕としている。
【００２８】
図３は、本実施の形態のサンプルテスト方法の一例を説明するフローチャートである。
図３に示したように、最初のステップＳ３１で、実ラインにおける１パルス当たりの分解能ＬPを計算すると、「ＬP＝π×ＤP／Ｎ（秒／パルス）」となる。
上記ロール直径ＤP、通板速度Ｖ〔ｍｍ／ｓ〕、搬送ロール２３が１回転した場合の発生パルス数Ｎ〔パルス〕から、１パルス当たりの時間が決められ、この時間以下にカメラスキャン周期ＳC〔秒〕を決める。
【００２９】
次に、ステップＳ３２で、実ラインにおける１パルス当たりの時間ＴPを計算する。この計算は、ＴP＝ＬP／Ｖ＝π×ＤP／（Ｎ×Ｖ）（秒／パルス）によって計算される。
【００３０】
一方、図１で説明したサンプルテストの場合には、サンプル台５の移動速度をＶS、サンプル台５の移動に合わせた１パルス当たりの時間ＴPSを計算する（ステップＳ３３）。この計算は、「ＴPS＝ＬP／ＶS＝π×ＤP／（Ｎ×ＶS）」により計算される。
【００３１】
上記ＴPSとＴPとを比較すると、ＴPS≫ＴPである。そこで、「ＴPS≒ｎ×ｍ×ＴP」となる変数ｎ、ｍを求める（ステップＳ３４）。
【００３２】
そして、上記カメラスキャン周期ＳC〔秒〕を上記変数ｍで分周し、さらに、上記１パルス当たりの時間ＴPでｎ回撮影し、その画像データを加算平均して当該画像のデータとする（ステップＳ３５）。
【００３３】
図４は、上記制御処理装置１及びパルス発生装置２０を構成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
図４において、４００はコンピュータＰＣである。ＰＣ４００は、ＣＰＵ４０１を備え、ＲＯＭ４０２またはハードディスク（ＨＤ）４１１に記憶された、あるいはフロッピーディスクドライブ（ＦＤ）４１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス４０４に接続される各デバイスを総括的に制御する。
【００３４】
上記ＰＣ４００のＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２またはハードディスク（ＨＤ）４１１に記憶されたプログラムにより、本実施形態の各機能手段が構成される。
【００３５】
４０３はＲＡＭで、ＣＰＵ４０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。４０７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）で、ブートプログラム（起動プログラム：パソコンのハードやソフトの実行（動作）を開始するプログラム）、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク（ＨＤ）４１１、及びフロッピーディスク（ＦＤ）４１２とのアクセスを制御する。
【００３６】
４０５はキーボードコントローラ（ＫＢＣ）で、キーボード４０９とのアクセスを制御する。また、４０６はＣＲＴとのアクセスを制御するコントローラである。
【００３７】
４０８はネットワークインタフエースカード（ＮＩＣ）で、ＬＡＮ４２０を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器、あるいは他のＰＣと双方向のデータのやり取りを行う。
【００３８】
（本発明の他の実施の形態）
本発明は複数の機器から構成されるシステムに適用しても１つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００３９】
また、上述した実施の形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、記憶媒体から、またはインターネット等の伝送媒体を介して上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００４０】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００４１】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施の形態で説明した機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコード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の共同して上述の実施の形態で示した機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることは言うまでもない。
【００４２】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、鋼板を製造する実ラインにおける１パルス当たりの分解能を計算するとともに上記実ラインにおける１パルス当たりの時間、及び上記鋼板のサンプルを載せたサンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を計算し、これらの時間に基づいて分周数ｍ、撮影回数ｎを求め、上記サンプル台の移動に合わせた１パルス当たりの時間を上記分周数ｍで分周するとともに、上記実ラインにおける１パルス当たりの時間でｎ回撮影して、上記ｎ回分の画像データを加算平均して画像データを生成するようにしたので、実ラインにおいて鋼板を撮像する際の露光時間をも考慮したサンプルテストを実現することができる。これにより、カメラの露光時間が画像に与える影響を忠実にシミュレートすることが可能となり、信憑性に優れたサンプルテストを行うことが可能となり、より現実に近い評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、サンプルテスト装置の概略構成を示す図である。
【図２】鋼板を製造する実ラインにおける疵検出装置の概略構成を示す図である。
【図３】サンプルテスト方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】制御処理装置を構成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  制御処理装置
２  パルス発生装置
３  撮像カメラ
４  照明装置
５  サンプル台
６  サンプル
７  サンプルの移動方向を示す矢印
１０  パルス信号
２０  パルス発生装置
２１  パルス発生装置
２２  撮像範囲
２３  搬送ロール
２４  鋼板
４００  ＰＣ（計算機）
４０１  ＣＰＵ（中央演算処理装置）
４０２  ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）
４０３  ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
４０４  システムバス
４０５  ＫＢＣ（キーボードコントローラ）
４０６  ＣＲＴＣ（ＣＲＴとのアクセスを制御するコントローラ）
４０７  ＤＫＣ（ディスクコントローラ）
４０８  ＮＩＣ（ネットワークインタフエースカード）
４０９  ＫＢ（キーボード）
４１０  ＣＲＴ（ディスプレイ）
４１１  ＨＤ（ハードディスク）
４１２  ＦＤ（フロッピーディスク）
４２０  ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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