TW201640101A - 熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供一種熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法,在極力不依賴容易產生差量的表面缺陷的面積、形狀等的資訊的前提下,可將複數種類的表面缺陷以高精度予以分類判定。正反射光攝影部4與亂反射光攝影部5係同時地將來自鋼板2上的攝影對象部位的反射光予以攝影。影像信號處理部6係將從正反射光攝影部4攝影所得的正反射影像信號T1之中將較預定的臨限值低亮度的部位作為表面缺陷部位而抽出。關於與所抽出的表面缺陷部位對應的部位,對於亂反射光攝影部5攝影所得的亂反射影像信號T2進行臨限值處理,藉此將所抽出的前述表面缺陷部位的缺陷種類予以分類判定。
Description
本發明係有關於熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法。
就出現於熔融鋅鍍覆鋼板的表面的表面缺陷而言,例如有不鍍覆、結痂、浮渣、髒污等各種缺陷。由於視缺陷的種類其對應也隨之不同,故期望能將缺陷的種類正確地予以分類判定。缺陷的種類的分類判定雖一般係由作業者藉由目視進行,但近年隨著生產線的高速化、使用者對表面外觀的嚴格化等,而使得分類判定逐漸朝機械化進展。
例如於專利文獻1、2已揭露有關於熔融鋅鍍覆鋼板的表面缺陷檢查的技術。於專利文獻1揭露有在整面機的上流側將熔融鋅鍍覆鋼板的表面缺陷判別為浮渣與其他缺陷的浮渣缺陷檢查裝置。於該裝置中,係在熔融鋅鍍覆鋼板的表面,以相對於鋼板的法線呈50°至80°的角度照射光,且以相對於相同法線呈0°至40°的角度方向攝影亂反射光而獲得影像信號。而且,於所獲得的影像信號之中,將影
像亮度較預定的臨限值低且面積為預定範圍內的部位判定為浮渣;而影像亮度較預定的臨限值低且面積為預定範圍外者則判定為浮渣以外的表面缺陷。又,於同文獻中,已揭示對於抽出的表面缺陷,使用表面缺陷的面積、表面缺陷的影像亮度、表面缺陷的長寬比(aspect ratio)的3個特徴量,藉由同文獻的第5圖所示的判定邏輯而分類判定為「無害」、「浮渣」、「髒污、線狀疵」、「結痂、鱗紋(scale)」、「孔」、「紋樣疵」。
於專利文獻2揭示有設置在將熔融鋅鍍覆鋼板捲取為線圈前的階段的品質管理裝置。該品質管理裝置係進行:首先於熔融鋅鍍覆鋼板的表面照射光,從攝影該光的正反射光所得的影像信號挑出瑕疵候補的影像信號的處理;以及從攝影該光的亂反射光而得的影像信號也挑出瑕疵候補的影像信號的處理。瑕疵候補的影像信號的挑出係使用除了正反射光、亂反射光之外的設定為某品質位準的臨限值進行。接著,參照對於「線狀疵」、「不鍍覆」等之瑕疵的各種類預先設定的基準資訊,從上述瑕疵候補的影像信號中挑選出真的瑕疵影像信號,獲得對應於瑕疵的種類個別的真的瑕疵影像信號的分布狀態的資訊。而且,從所獲得的資訊對於瑕疵的種類個別計算缺陷長度,根據由鋼板全長算出的缺陷長度的存在率等,進行是否滿足品質位準的合否判定。
專利文獻1:日本專利第5594071號公報。
專利文獻2:日本特開2004-151006號公報。
於專利文獻1所揭示的浮渣缺陷檢查裝置係將從亂反射光所得的表面缺陷的影像信號之中的影像亮度較預定的臨限值低的部位的面積為預定範圍內者判定為浮渣。但,由於表面缺陷的面積必然會產生差量,故於該種手法中,有將較浮渣影像亮度低的表面缺陷(例如不鍍覆、結痂、髒污等)亦判定為浮渣之虞。再者,於記載於同文獻的請求項2的裝置中,雖亦將表面缺陷的長寬比(形狀)納入考慮而進行該表面缺陷是否為浮渣的判定,但由於長寬比亦必然會產生差量,故有將浮渣誤判為不鍍覆、結痂、髒污等的表面缺陷之虞。
於專利文獻2,如上所述已記載有:從正反射光及亂反射光分別攝影所得的影像信號使用對於正反射光、亂反射光分別設定的臨限值而挑出瑕疵候補的影像信號;以及參照對於「線狀疵」、「不鍍覆」等的各瑕疵的種類分別預先設定的基準資訊,且從挑出的前述瑕疵候補的影像信號挑選真的瑕疵影像信號。但,對於瑕疵候補的影像信號
係屬於何種種類的瑕疵(「線狀疵」、「不鍍覆」等)究竟如何予以判別的手法並無任何記載。亦即,於同文獻中並未揭示用以將鋼板的表面缺陷正確地分類判定的技術。
本發明之目的為提供一種熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法,可解決上述習知技術中無法解決的課題,在極力不依賴容易產生差量的表面缺陷的面積、形狀等的資訊的前提下,可將複數種類的表面缺陷以高精度予以分類判定。
本發明的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置前提係具有:照明部,用以照明位於熔融鍍覆鋼板的表面;正反射光攝影部,用以攝影來自前述攝影對象部位的正反射光;亂反射光攝影部,用以攝影同樣來自前述攝影對象部位的亂反射光;以及影像信號處理部,用以處理由前述正反射光攝影部攝影所得的正反射影像信號與由前述亂反射光攝影部攝影所得的亂反射影像信號;前述熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置中,前述正反射光攝影部與前述亂反射光攝影部係同時地攝影來自前述攝影對象部位的反射光。前述影像信號處理部係進行以下動作:從前述正反射光攝影部攝影所得的正反射影像信號之中,將較預定的臨限值低亮度的部位作為表面缺陷部位而抽出;關於對應於所抽出的前述表面缺陷部位的部位,對於由前述亂反射光攝影部
攝影所得的亂反射影像信號進行臨限值處理,藉此將所抽出的前述表面缺陷部位的缺陷種類予以分類判定。
於具有前述構成的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置中,較佳為前述影像信號處理部係將前述亂反射光攝影部攝影質地所得的亂反射影像信號之移動平均值算出,將所算出的移動平均值作為前述臨限值處理的臨限值使用,將較該臨限值高亮度的部位與較該臨限值低亮度的部位分類判定為不同種類的表面缺陷。
依據具有上述構成的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置,藉由將從正反射光與亂反射光所得的反射影像信號的亮度資訊併用、同步,而可不依賴容易產生差量的表面缺陷的面積、形狀等的資訊的前提下將表面缺陷的種類高精度地分類判定。
本發明的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查方法係以照明熔融鍍覆鋼板的表面,將來自前述熔融鍍覆鋼板上的攝影對象部位的正反射光及亂反射光分別攝影,將攝影分別所得的正反射影像信號與亂反射影像信號予以處理為前提,將來自前述攝影對象部位的正反射光的攝影與亂反射光的攝影同時進行。前述處理係將攝影所得的正反射影像信號之中較預定的臨限值低亮度的部位作為表面缺陷部位而抽出,關於與所抽出的前述表面缺陷部位對應的部位,對於
攝影所得的亂反射影像信號進行臨限值處理,藉此將所抽出的前述表面缺陷部位的缺陷種類予以分類判定。
於具有前述構成的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查方法中,較佳為於前述處理中係將攝影質地所得的亂反射影像信號之移動平均值算出,將所算出的移動平均值作為前述臨限值處理的臨限值使用,將較該臨限值高亮度的部位與較該臨限值低亮度的部位分類判定為不同種類的表面缺陷。
依據具有上述構成的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查方法,藉由將從正反射光與亂反射光所得的反射影像信號的亮度資訊併用、同步,而可不依賴容易產生差量的表面缺陷的面積、形狀等的資訊的前提下將表面缺陷的種類高精度地分類判定。
依據本發明,可在極力不依賴易產生差量的表面缺陷的面積、形狀等的資訊的前提下,將複數種類的表面缺陷以高精度予以分類判定。
1‧‧‧表面缺陷檢查裝置
2‧‧‧熔融鋅鍍覆鋼板(鋼板)
3‧‧‧照明部
4‧‧‧正反射光攝影部
5‧‧‧亂反射光攝影部
6‧‧‧影像信號處理部
7‧‧‧分類判定結果輸出部
8‧‧‧攝影對象部位
9‧‧‧垂直面
10‧‧‧輥
12‧‧‧缺陷畫素
13‧‧‧缺陷畫素
T1‧‧‧正反射影像信號
T2‧‧‧亂反射影像信號
G1‧‧‧曲線
G2‧‧‧曲線
G3‧‧‧曲線
圖1為表示熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置之構成例的圖。
圖2表示將沿著輥移動的鋼板的表面使用熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置予以檢查的狀態的圖。
圖3為表示將反射角度與反射光的亮度間的關係與質地、不鍍覆、浮渣關聯的線圖。
圖4為關於顯現在熔融鍍覆鋼板的表面的浮渣內不鍍覆的各種影像。
圖5表示從攝影反射光攝影而得的影像信號檢測缺陷,且將其缺陷予以分類判定為止之程序的流程圖。
圖6為表示對於缺陷的每個種類預先設定的關於長寬比、真圓度、方向、密度等的臨限值條件的表。
圖7為正規化處理的說明圖。
圖8為雜訊去除處理的說明圖。
圖9為缺陷連結處理的說明圖。
以下,對於本發明的實施形態的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法參照圖式並說明。又,以下係舉熔融鋅鍍覆鋼板作為熔融鍍覆鋼板之一例進行說明。
如圖1所示,本實施形態的表面缺陷檢查裝置1係對於出現於熔融鋅鍍覆鋼板2(以下亦簡稱「鋼板2」)的表面的缺陷,一邊使鋼板2連續運送一邊進行分類判定,且係由照明部3、正反射光攝影部4、亂反射光攝影部5、影像
信號處理部6、分類判定結果輸出部7等所構成。
照明部3係照明鋼板2的表面的攝影對象部位8。該照明部3係設置於在攝影對象部位8垂直鋼板2的運送方向的面9(以下亦簡稱「垂直面9」)的較鋼板2的運送方向下流側,對於鋼板2的表面的照明的入射角係設定為對於垂直面9呈預定角度α(本實施形態中α=10°)。本實施形態中,作為照明部3的光源而使用將鋼板2於板寬方向照明的LED(Light Emitting Diode;發光二極體)式的線型照明。但,照明部3的光源不限於此,亦可取代LED而採用鹵素燈、金屬鹵化物燈(metal halide)、螢光燈等。
正反射光攝影部4係用以將從照明部3照射的光在鋼板2的表面的攝影對象部位8反射的正反射光攝影。由此,正反射光攝影部4係被設置於前述垂直面9的較鋼板2的運送方向上流側,且以在對於前述垂直面9呈角度α的位置受光正反射光的方式設置。本實施形態中,於正反射光攝影部4係使用CCD(Charge Coupled Device;電荷耦合元件)線型感測攝影機。亦可取代CCD線型感測攝影機而採用CCD區域感測攝影機等。又,正反射光攝影部4的空間分解能可因應作為檢測對象的表面缺陷的種類而適當決定。
亂反射光攝影部5係用以將從照明部3照射的光在鋼
板2的表面的攝影對象部位8反射的亂反射光攝影。該亂反射光攝影部5設置在前述垂直面9的鋼板2的運送方向上流側,且以對於前述垂直面9呈預定角度β(本實施形態中β=30°)的位置受光亂反射光的方式設置。本實施形態中,於亂反射光攝影部5雖使用CCD線型感測攝影機,但同樣地亦可取代CCD線型感測攝影機而採用CCD區域感測攝影機等。又,亂反射光攝影部5的空間分解能亦可因應作為檢測對象的表面缺陷的種類而適當決定。
影像信號處理部6係將正反射光攝影部4攝影所得的正反射影像信號T1與亂反射光攝影部5攝影所得的亂反射影像信號T2予以處理而抽出鋼板2的表面缺陷,更將所抽出的表面缺陷予以予以分類判定。該影像信號處理部6構成為組入有各種演算處理裝置(例如,後述的組入有用以執行分類判定邏輯所需要的程式的個人電腦(personal computer)等)。又,判定結果係向上位的程序電腦(process computer)發送而進行品質判定。
分類判定結果輸出部7係將由影像信號處理部6所分類判定的表面缺陷的種類藉由顯示、印刷等手段而告知該製造步驟、下一製造步驟或使用者。該分類判定結果輸出部7係例如由監視器裝置、印表機裝置等所構成。
又,圖1中,雖顯示為對於在水平方向移動的鋼板2
的表面進行表面缺陷檢查的樣子,但表面缺陷檢查裝置1如圖2所示地亦可對於沿著輥10的外周面移動的鋼板2的表面進行表面缺陷檢查。另外,表面檢查裝置1的設置場所雖不被特別限定,但較佳為將以表面檢查裝置1而行的表面缺陷檢查係在進行鋼板2的製造的最終工程的場所的方式設置。更具體而言,較佳為以表面檢查裝置1而行的表面缺陷檢查係對於在施行了以整面機所進行的調質壓延處理後且在以捲取機(tension reel)捲取前的鋼板2實行。
然而,由於鋼板2的表面的反射角度與反射光的亮度間的關係係隨每種質地、表面缺陷的種類而在定性上有所不同,故較佳為將該情形納入考慮而設定亂反射光攝影部5的受光角度β。於圖3所示的線圖中係横軸表示反射角度,縱軸表示反射光的亮度。分別為:曲線G1表示反射面為質地的情形,曲線G2表示反射面為不鍍覆或結痂(以下亦簡稱為「不鍍覆」)的情形,曲線G3表示反射面為浮渣或髒污(以下亦簡稱為「浮渣」)的情形。如曲線G1至G3所示,皆以在正反射角10°的亮度為最高,反射角度越遠離正反射角10°則亮度越衰減。該亮度的衰減的程度係較為浮渣、不鍍覆的情形而言,為質地的情形係明顯較大。
本實施形態中,係在以反射面為質地的情形之反射光的亮度(曲線G1)作為基準,在反射面為浮渣的情形之反射光的亮度(曲線G3)成為較上述基準高亮度,當反射面為不
鍍覆的情形之反射光的亮度(曲線G2)成為較上述基準低亮度的反射角度位置,亦即β=30°的位置設置亂反射光攝影部5。
圖4所示的影像皆為關於顯現於鋼板2的表面的浮渣內不鍍覆者。浮渣內不鍍覆係於浮渣的內側存有不鍍覆的表面缺陷。於同圖中,「實物照片」為攝影浮渣內不鍍覆的照片。「正反射影像信號(α=10°)」為根據在正反射光攝影部4所攝影的正反射影像信號而形成的影像。「亂反射影像信號(β=45°)」、「亂反射影像信號(β=40°)」、「亂反射影像信號(β=35°)」、「亂反射影像信號(β=30°)」係分別為根據試驗地於成為亂反射角β=45°、β=40°、β=35°、β=30°的反射角度位置設置亂反射光攝影部4所攝影的亂反射影像信號而形成的影像。
如圖4的「實物照片」所示,肉眼觀看時,浮渣內不鍍覆係看起來浮渣部分及不鍍覆部分皆較周圍的質地更黑(暗)。「正反射影像信號(α=10°)」中同樣地浮渣部分及不鍍覆部分亦看來較周圍的質地黒。另一方面。「亂反射影像信號(β=45°)」中,由於浮渣部分及不鍍覆部分皆成為較質地而言亂反射影像信號的亮度較高(參照圖3)故變白。另一方面,隨著β越來越接近α,如「亂反射影像信號(β=40°)」、「亂反射影像信號(β=35°)」所示,不鍍覆部分逐漸變黒,「亂反射影像信號(β=30°)」中,浮渣
部分仍保持為白,僅有不鍍覆部分反轉為黒。
由此,如圖3所示,在以反射面為質地的情形之反射光的亮度(曲線G1)作為基準,當反射面為浮渣的情形之反射光的亮度(曲線G3)成為較上述基準高亮度,且反射面為不鍍覆的情形之反射光的亮度(曲線G2)成為較上述基準低亮度的反射角度位置設置亂反射光攝影部5,當以上述基準(曲線G1)作為臨限值則可將浮渣與不鍍覆予以分類判定。此方式不限於浮渣與不鍍覆之間的分類判定,亦可適用其他的種類的表面缺陷彼此間的分類判定。
以下,一邊參照圖5一邊說明在各反射光攝影部4、5從攝影反射光所得的影像信號檢測缺陷起且將該缺陷予以分類判定為止的程序。
首先,正反射光攝影部4、亂反射光攝影部5係分別攝影在鋼板2的表面反射的反射光,進行由CCD而行的數位變換處理而分別獲得256灰階的正反射影像信號T1及亂反射影像信號T2(S1)。
之後,影像信號處理部6係在對於正反射影像信號T1、亂反射影像信號T2施行正規化處理後(S2),分別進行臨限值處理(S3)。前述正規化處理係為了矯正因各反射光攝影部4、5具有的透鏡的像差的影響、及鋼板2上的攝影
位置的差異而使照明條件不同等而使因鋼板2上的攝影位置的差異而產生的影像信號T1、T2的值的差量或偏離而進行。作為前述正規化處理,例如,進行以下處理:將在前述S1所得的影像信號T1、T2的正規分布N(μ,σ2)分別變換成使平均值μ為0、分散值σ為1的標準正規分布N(0,12),且更進行使平均值從0偏移(offset)為128的處理。例如,在上述正規化處理前,影像信號T1、T2的值的波形係形成為以從鋼板2的寬度方向兩側端起往寬度方向中央部逐漸變高的曲線B1(參照圖7)為中心的情形,於上述正規化處理後,影像信號T1、T2的值的波形係形成為以平均值128且沒有差量的線部分B2(參照圖7)為中心。又,圖7的線圖的縱軸係表示0至255之範圍的灰階值,横軸表示鋼板2的寬度方向位置。曲線B1、線部分B2之兩端係對應於鋼板2的兩側端位置。另外,從曲線B1、線部分B2朝下方突出的突起11係表示缺陷的影像信號。
在對於正反射影像信號T1的臨限值處理中,將較預定的臨限值P1低亮度的正反射影像信號T1L視為缺陷部位(予以抽出)。上述臨限值P1雖可為預先設定的常數,但於本實施形態中,係以較正反射光攝影部4的攝影範圍的各正反射影像信號T1之移動平均值僅低了預定值的值作為上述臨限值P1。
在對於亂反射影像信號T2的臨限值處理中,關於前述缺陷部位(正反射影像信號T1為較預定的臨限值P1低亮度的鋼板2上的部位),係將較預定的臨限值P2高亮度的亂反射影像信號T2H判定為第1種的缺陷(本實施形態中的浮渣或髒污),將較預定的臨限值P2低亮度的亂反射影像信號T2L判定為第2種的缺陷(本實施形態中的不鍍覆或結痂)。上述臨限值P2雖可為預先設定的常數,本實施形態中,係將從質地亂反射且由亂反射光攝影部5攝影所得的亂反射影像信號之移動平均值作為上述臨限值P2。
之後,影像信號處理部6實施用以將在正反射影像信號T1的臨限值處理中被視為缺陷部位的畫素予以抽出的雜訊去除處理(S4),且實施將被抽出的缺陷部位的該畫素彼此結合的缺陷連結處理(S5)。前述雜訊去除處理係如圖8的左圖所示,將在上述臨限值處理中被視為缺陷畫素12、13所檢測者之中的成為與其附近可區別的孤立點(微小缺陷)的缺陷畫素13視為雜訊,而將其變更為如圖8的右圖所示的正常畫素。作為用以將缺陷畫素13變更為正常畫素的濾鏡(雜訊去除處理的手法),已知有平均化濾鏡、低通濾鏡(low-pass filter)、高斯濾鏡(Gaussian filter)、拉普拉斯濾鏡(Laplacian filter)等。另外,前述缺陷連結處理係例如圖9的左圖所示,當存在有互相接近的複數個缺陷12存在的情形,如圖9的右圖所示,將含有該複數個缺陷12的1個領域(圖9中以點線例示的領域為四角形領域)認識
為1個缺陷12。
然後,影像信號處理部6係根據由缺陷連結處理作為1個缺陷12而認識的缺陷部位之輪廓,解析該缺陷的長寬比、真圓度、方向(相對於鋼板2的運送方向的缺陷的長邊方向的方向)等的特徴量。另外,在存在於由輪廓線所圍起的領域的畫素之中,分別算出:被正反射影像信號T1的臨限值處理視為缺陷部位的畫素所佔的密度、被亂反射影像信號T2的臨限值處理視為第1種的缺陷部位的畫素所佔的密度、及被亂反射影像信號T2的臨限值處理視為第2種的缺陷部位的畫素所佔的密度(S6)。
最後,影像信號處理部6係對於第1種的缺陷部位、第2種的缺陷部位,帶入如圖6所示的對於每種缺陷的種類預先設定的關於長寬比、真圓度、方向、前述密度的臨限值條件,將第1種的缺陷部位(浮渣、髒污)、第2種的缺陷部位(不鍍覆、針孔不鍍覆、結痂)的種類更細微地分類判定,若缺陷部位為第1種的缺陷部位,則將其作為浮渣、髒污[1]、髒污[2]之任一者而更細微地予以分類判定,若缺陷部位為第2種的缺陷部位,則將其作為不鍍覆、針孔不鍍覆、結痂之任一者而更細微地予以分類判定(S7)。於圖6的臨限值條件之中,大寫英文「A」、「B」、「C」、「D」為實際以表面缺陷檢查而得的實際值,小寫英文與數字的組合「a1」、「B1」、...為預先設定的臨限值。於
該臨限值係採用針對各種的表面缺陷重複進行實驗等而得的最佳值。又,「正反射影像信號」欄的「暗」係表示較前述臨限值P1低亮度,「亂反射影像信號」欄的「暗」係表示較前述的臨限值P2低亮度,「亂反射影像信號」欄的「明」係表示較前述的臨限值P2高亮度。
由以上的說明可知,依據本發明的實施形態的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法,藉由將從正反射光與亂反射光所得的反射影像信號的亮度資訊併用、同步,則可在不依賴容易產生差量的缺陷的特徴量(長寬比、缺陷的真圓度、缺陷的方向等)的前提下,將所抽出的表面缺陷的種類高精度地予以分類判定。本實施形態可不依賴上述特徴量地至少將第1種的缺陷與第2種的缺陷高精度地予以分類判定。
另外,若帶入關於前述密度的臨限值條件,則可更詳細地以高精度進行分類判定。在此之上,若更帶入關於長寬比、缺陷的真圓度、缺陷的方向等的特徴量的臨限值條件,則可更詳細地以高精度進行分類判定。
又,於已述的實施形態中,照明部3的照明角度α、對於正反射光攝影部4的正反射光的入射角度α、對於亂反射光攝影部5的亂反射光的入射角度β雖設定為α=10°、β=30°,但α亦可為10°≦α≦25°。β則在滿足已述條
件的前提下亦可為30°≦β≦45°。
本發明係例如可適用於熔融鋅鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置及表面缺陷檢查方法。
1‧‧‧表面缺陷檢查裝置
2‧‧‧熔融鋅鍍覆鋼板(鋼板)
3‧‧‧照明部
4‧‧‧正反射光攝影部
5‧‧‧亂反射光攝影部
6‧‧‧影像信號處理部
7‧‧‧分類判定結果輸出部
8‧‧‧攝影對象部位
9‧‧‧垂直面
10‧‧‧輥
T1‧‧‧正反射影像信號
T2‧‧‧亂反射影像信號
Claims (4)
- 一種熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置,係具有:照明部,用以照明位於熔融鍍覆鋼板的表面上的攝影對象部位;正反射光攝影部,用以攝影來自前述攝影對象部位的正反射光;亂反射光攝影部,用以攝影同樣來自前述攝影對象部位的亂反射光;以及影像信號處理部,用以處理由前述正反射光攝影部攝影所得的正反射影像信號與由前述亂反射光攝影部攝影所得的亂反射影像信號;前述熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置中,前述正反射光攝影部與前述亂反射光攝影部係同時地攝影來自前述攝影對象部位的反射光;前述影像信號處理部係進行以下動作:從前述正反射光攝影部攝影所得的正反射影像信號之中,將較預定的臨限值低亮度的部位作為表面缺陷部位而抽出;關於對應於所抽出的前述表面缺陷部位的部位,對於由前述亂反射光攝影部攝影所得的亂反射影像信號進行臨限值處理,藉此將所抽出的前述表面缺陷部位的缺陷種類予以分類判定。
- 如請求項1所記載的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查裝置,其中前述影像信號處理部係將前述亂反射光攝影 部攝影質地所得的亂反射影像信號之移動平均值算出,將所算出的移動平均值作為前述臨限值處理的臨限值使用,將較前述臨限值高亮度的部位與較前述臨限值低亮度的部位分類判定為不同種類的表面缺陷。
- 一種熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查方法,其中係進行以下動作:照明熔融鍍覆鋼板的表面;將來自前述熔融鍍覆鋼板上的攝影對象部位的正反射光及亂反射光分別攝影;將攝影分別得到的正反射影像信號與亂反射影像信號予以處理;前述熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查方法中,來自前述攝影對象部位的正反射光的攝影與亂反射光的攝影係同時進行;前述處理係:將攝影所得的正反射影像信號之中的較預定的臨限值低亮度的部位作為表面缺陷部位而抽出;關於與所抽出的前述表面缺陷部位對應的部位,對於攝影所得的亂反射影像信號進行臨限值處理,藉此將所抽出的前述表面缺陷部位的缺陷種類予以分類判定。
- 如請求項3所記載的熔融鍍覆鋼板的表面缺陷檢查方法,其中前述處理中,係將攝影質地所得的亂反射影像信號之移動平均值算出,將所算出的移動平均值作 為前述臨限值處理的臨限值使用,將較前述臨限值高亮度的部位與較前述臨限值低亮度的部位分類判定為不同種類的表面缺陷。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI630366B (zh) * | 2017-04-28 | 2018-07-21 | 中國鋼鐵股份有限公司 | 鋼板寬度量測系統及其方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101800597B1 (ko) | 2015-03-31 | 2017-11-22 | 닛신 세이코 가부시키가이샤 | 용융 도금 강판의 표면 결함 검사 장치 및 표면 결함 검사 방법 |
JP6117398B1 (ja) | 2016-03-30 | 2017-04-19 | 日新製鋼株式会社 | 鋼板の表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法 |
EP3678143B1 (en) * | 2018-10-01 | 2023-08-16 | Sumitomo Electric Toyama Co., Ltd. | Method and device for manufacturing plated wire |
CN109557084A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-04-02 | 南通市产品质量监督检验所 | 以镀层铁元素含量鉴定制绳镀锌钢丝镀锌方式的检测方法 |
CN113544495B (zh) * | 2019-03-08 | 2024-10-29 | 杰富意钢铁株式会社 | 化学转化处理膜检查方法、化学转化处理膜检查装置、表面处理钢板的制造方法、品质管理方法以及制造设备 |
DE102019204346A1 (de) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und System zum Überprüfen einer optischen Beanstandung an einem Kraftfahrzeug |
DE102019210727A1 (de) * | 2019-07-19 | 2021-01-21 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum Bestimmen eines Reinigungszustands einer Oberfläche eines Flachprodukts und Flachprodukt |
CN110738237A (zh) * | 2019-09-16 | 2020-01-31 | 深圳新视智科技术有限公司 | 缺陷分类的方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN112345555A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-09 | 凌云光技术股份有限公司 | 外观检查机高亮成像光源系统 |
JP7488502B2 (ja) * | 2022-06-10 | 2024-05-22 | 日本製鉄株式会社 | 溶融めっき鋼板の観察装置および溶融めっき鋼板の観察方法 |
JP7495163B1 (ja) | 2023-03-08 | 2024-06-04 | 株式会社ヒューテック | 欠点撮像装置およびそこで用いられる詳細撮像装置 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1057802A (en) * | 1962-08-13 | 1967-02-08 | Yawata Iron & Steel Company | Ultrasonic internal flaw detecting apparatus for hot metal |
CA1229392A (en) * | 1984-02-28 | 1987-11-17 | Hirosato Yamane | Method and apparatus for detection of surface defects of hot metal body |
US5087822A (en) * | 1990-06-22 | 1992-02-11 | Alcan International Limited | Illumination system with incident beams from near and far dark field for high speed surface inspection of rolled aluminum sheet |
JPH04315952A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Nkk Corp | 表面処理鋼板の品質検査方法及びその装置 |
EP0543648A1 (en) * | 1991-11-21 | 1993-05-26 | Kaisei Engineer Co., Ltd. | Inspection device using electromagnetic induction and method therefor |
AU6014594A (en) * | 1993-02-02 | 1994-08-29 | Golden Aluminum Company | Method and apparatus for imaging surfaces |
JPH0882604A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Nippon Steel Corp | 鋼板表面欠陥検査方法 |
JPH08278258A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-10-22 | Nippon Steel Corp | 表面検査装置 |
JPH11183396A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-07-09 | Nkk Corp | 表面疵検査装置及びその方法 |
JP3882302B2 (ja) * | 1997-12-25 | 2007-02-14 | Jfeスチール株式会社 | 表面疵検査装置及びその方法 |
EP1857811A3 (en) * | 1999-03-18 | 2008-06-25 | JFE Steel Corporation | Method for marking defect and device therefor |
US6923067B2 (en) * | 1999-03-19 | 2005-08-02 | Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Defect type classifying method |
US6630996B2 (en) * | 2000-11-15 | 2003-10-07 | Real Time Metrology, Inc. | Optical method and apparatus for inspecting large area planar objects |
JP4136938B2 (ja) * | 2001-12-13 | 2008-08-20 | 国際技術開発株式会社 | 銅箔検査装置、銅箔検査方法 |
JP2003344300A (ja) * | 2002-05-21 | 2003-12-03 | Jfe Steel Kk | 表面欠陥判別方法 |
JP2004151006A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Jfe Steel Kk | 溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理方法及び溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置 |
JP2006177746A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Jfe Steel Kk | 表面欠陥検出方法および装置 |
JP5299046B2 (ja) | 2009-04-16 | 2013-09-25 | 新日鐵住金株式会社 | 疵検出装置、疵検出方法及びプログラム |
KR101725577B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2017-04-10 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 수지 피막을 갖는 강판의 표면 검사 방법 및 그 표면 검사 장치 |
JP5594071B2 (ja) | 2010-11-05 | 2014-09-24 | Jfeスチール株式会社 | 溶融金属メッキ鋼板のドロス欠陥検査装置およびドロス欠陥検査方法 |
JP5820735B2 (ja) * | 2012-01-27 | 2015-11-24 | 昭和電工株式会社 | 表面検査方法及び表面検査装置 |
JP6104745B2 (ja) * | 2013-07-23 | 2017-03-29 | 株式会社東芝 | 穴検査装置 |
CN103743709A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-04-23 | 唐山英莱科技有限公司 | 一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统 |
KR101800597B1 (ko) | 2015-03-31 | 2017-11-22 | 닛신 세이코 가부시키가이샤 | 용융 도금 강판의 표면 결함 검사 장치 및 표면 결함 검사 방법 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI630366B (zh) * | 2017-04-28 | 2018-07-21 | 中國鋼鐵股份有限公司 | 鋼板寬度量測系統及其方法 |
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