(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する帯状物の表面画像を撮像する検出ヘッドと、前記撮像された表面画像を２値画像に変換する２値化回路と、前記２値画像を記憶する２値画像メモリと、前記帯状物の長手方向に前記２値画像の自己相関をとる自己相関回路と、前記帯状物の幅方向に適当に分割した帯域内の自己相関値を相関長毎に加算する加算回路と、この加算結果から周期性の欠陥を検知する判定回路とを備えたことを特徴とする周期性欠陥検出装置。
【請求項２】
加算回路は、加算する帯域を帯状物の幅方向に所定幅ずらす制御を行う加算範囲制御回路と、前記加算する帯域内の自己相関値を相関長毎に加算する加算器とを備えたことを特徴とする請求項１記載の周期性欠陥検出装置。
【請求項３】
検出ヘッドによって撮像された表面画像を多値画像として記憶する多値画像メモリを備え、自己相関回路は２値化された領域について前記多値画像の相関をとることを特徴とする請求項１記載の周期性欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延工程にある鋼板、アルミ板など走行する帯状物の表面欠陥を検出する装置に係り、特に周期的に発生する周期性欠陥を検出する周期性欠陥検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延工程にある鋼板、アルミ板などの表面には圧延ロールの圧接等によって一定間隔で疵等が生じることがある。このような走行する帯状物表面の周期性欠陥を検出する装置として、特公平３−30813号公報に、表面欠陥画像を記憶するメモリと、相関値を求めるための積算器と、周期性に起因する相関値の中のピークを検出する手段とを備えたロール疵検出装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、相関長に対する相関値のグラフの中から周期性に起因するピークを検出するのが困難であり、そのために、特殊な信号処理が必要となる。更に、この信号処理で自動的に検出することができない場合には、ＣＲТなどに特殊な画像を出力し、目視で検出するなどの対策を要する。
【０００４】
また、検出精度を上げるために表面欠陥画像の画素の大きさを小さくすると、膨大なハードウェアが必要となり、ソフトウェア処理によると時間がかかり、いづれにしても実用性がなくなる。
【０００５】
そこで本発明は、走行する帯状物表面の周期性欠陥を、膨大なハードウェアを要することなく高速かつ正確に検出することのできる周期性欠陥検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明の周期性欠陥検出装置は、走行する帯状物の表面画像を撮像する検出ヘッドと、前記撮像された表面画像を２値画像に変換する２値化回路と、前記２値画像を記憶する２値画像メモリと、前記帯状物の長手方向に前記２値画像の自己相関をとる自己相関回路と、前記帯状物の幅方向に適当に分割した帯域内の自己相関値を相関長毎に加算する加算回路と、この加算結果から周期性の欠陥を検知する判定回路とを備えた構成とする。
【０００７】
請求項１の発明の周期性欠陥検出装置においては、まず表面画像の画素を充分小さく、例えば対象周期性欠陥内に複数個の画素を含むようにする。これにより画像において非周期性欠陥が周期性欠陥と分離されるので、自己相関をとったとき、両者の値に大きな差が生じ検出効率が上がる。
【０００８】
第２に、画素を小さくすることによる、ハードウェアの増大あるいは処理時間の増大を防ぐために、表面画像を２値化し、この２値画像に対し相関をとる。これにより、多値画像の場合乗算が必要なところを加算ですみ、欠陥だけに対して相関を計算すればよいので、処理が高速化され、且つソフトウェア処理でも充分な高速処理が可能となる。
【０００９】
第３に、欠陥形状の凹凸が明瞭になるために生ずる欠陥の部分によって相関がとれるというところが生ずるのに対しては、帯状物の幅方向に適当に分割した帯域内の自己相関値を相関長毎に加え合わせることにより周期性欠陥による相関値を大きくでき、よって検出効率を向上することができる。
【００１０】
請求項２の発明の周期性欠陥検出装置は、請求項１の発明の周期性欠陥検出装置において、加算回路は、加算する帯域を帯状物の幅方向に所定幅ずらす制御を行う加算範囲制御回路と、前記加算する帯域内の自己相関値を相関長毎に加算する加算器とを備えた構成とする。
【００１１】
請求項２の発明の周期性欠陥検出装置においては、上記分割帯域の境界にまたがって周期性欠陥が存在するとき、相関長毎の相関値の加算による効果が少なくなるのを防ぐために、この分割帯域を固定したものとせず、少しずつ、例えば画素の幅ずつずらして設定してゆく、すなわち、加算を移動加算的に行うことにより検出効率の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項３の発明の周期性欠陥検出装置は、請求項１の発明の周期性欠陥検出装置において、検出ヘッドによって撮像された表面画像を多値画像として記憶する多値画像メモリを備え、自己相関回路は２値化された領域について前記多値画像の相関をとる構成とする。
【００１３】
小さな周期性欠陥の場合、２値化画像の相関値は充分大きくならない可能性がある。特に相関をとる範囲、すなわち帯状物の長手方向の長さが小さい場合にこのようなことが起こる。これに対し、請求項３の発明の周期性欠陥検出装置においては、２値化された領域について多値画像の相関値を計算することで、小さな周期性欠陥でも信号レベルが大きければ大きな相関値が得られ、検出効率を上げることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１を参照して説明する。
本実施の形態の周期性欠陥検出装置は、検出ヘッド１と、２値化回路２と、２値画像メモリ３と、自己相関回路４と、加算回路５と、判定回路６とを備え、それぞれの間は信号線で接続されている。
【００１５】
帯状物７の表面画像は検出ヘッド１でとらえられ、その画像信号は２値化回路２に送られ、ここで周期性欠陥８などの異常部のみが抽出されたいわゆる２値画像に変換され、２値画像メモリ３に記憶される。
【００１６】
自己相関回路４は、上記２値画像について帯状物７の長手方向に自己相関を取る。加算回路５では、帯状物７の幅方向に適当に分割した帯域内の自己相関値を各相関長に対して加え合わせる。周期性欠陥の周期長に対応する相関長の自己相関値の加算値は、加え合わされて大きくなる。
判定回路６は、前記加算結果を相関長に対してとったもののピーク値を取り出して周期性の欠陥を検知する。
【００１７】
このような各部の動作において、自己相関回路４における２値画像の自己相関は高速に行うことができ、加算回路５における一定帯域毎の加算は周期性欠陥の効率の良い検知を可能にする。
【００１８】
図４に欠陥分布例と、自己相関値および加算結果を示す。このように、各行の相関値のピークは低くとも、加算することで大きなピークが得られ、周期性欠陥の効率の良い検知が可能となる。
【００１９】
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態の構成と作用の基本は前記第１の実施の形態のものと同じであるが、加算回路５は、図２にその構成を示すようになっている。すなわち、加算回路５は加算器５ａと加算範囲制御回路５ｂから構成される。
【００２０】
図５は相関値の加算を行う帯域を説明する図である。（ａ）は前記第１の実施の形態の場合であり、帯状物７の幅方向を一定幅で分割し、各加算帯域５−１〜５−４毎に加算を行う。この場合、周期性欠陥８−１〜８−５については欠陥が加算帯域に含まれるので、加算効果が上がるが、周期性欠陥９−１〜９−４については、欠陥が２つの帯域にまたがり、加算効果が上がらない。
【００２１】
図５（ｂ）は第２の実施の形態の場合であり、加算帯域10−１〜10−３は、自己相関計算行４−１〜４−16の１行ずつシフトしているので、周期性欠陥９−１〜９−４についても、加算帯域10−３に含まれ、このとき加算効果が出て、効率良く検出できる。図２に示した加算範囲制御回路５ｂは、図５（ｂ）に示した加算帯域10−１〜10−３の幅の制御を行うものである。
【００２２】
次に本発明の第３の実施の形態を図３を参照して説明する。本実施の形態においては、２値化回路２および２値画像メモリ３と並列に多値画像メモリ11を設ける。
【００２３】
このような構成によって、自己相関回路４で行う自己相関計算を多値画像について行い、且つ、その計算を２値画像の範囲についてのみ行う。これにより、小さな周期性欠陥でも、信号レベルが大きければ、大きな相関値が得られ、検出可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の周期性欠陥検出装置によれば、走行する帯状物の周期性欠陥を高速且つ効率良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の周期性欠陥検出装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の周期性欠陥検出装置の要部の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の周期性欠陥検出装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の周期性欠陥検出装置の作用を説明する図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の周期性欠陥検出装置の作用（ｂ）を第１の実施の形態の周期性欠陥検出装置の作用（ａ）と比較して説明する図。
【符号の説明】
１…検出ヘッド、２…２値化回路、３…２値画像メモリ、４…自己相関回路、５…加算回路、５ａ…加算器、５ｂ…加算範囲制御回路、５−１〜５−３…加算帯域、６…判定回路、７…帯状物、８…周期性欠陥、８−１〜８−５…周期性欠陥、９−１〜９−４…周期性欠陥、10−１〜10−13…加算帯域、11…多値画像メモリ。
【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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