熱延板のエッジ欠陥の検出方法

【目的】自発光鋼板のエッジ欠陥検出に好適に使用でき、正確かつ迅速にエッジ欠陥が判定可能な手段を提供する。
【構成】自発光鋼板の発光部と非発光部をそれぞれ任意の画素に分割して影像し、あらかじめ定めた２値化のしきい値と比較して基準エッジを求め、次に板進行方向の２ライン目のエッジを求めるに当たり、前記の基準エッジから少なくとも１画素を除いた非発光部の輝度レベルで前記しきい値を補正し、この補正後のしきい値により２ライン目のエッジを検出し、以降各ライン毎に前記の操作を繰り返し求められたエッジ位置から欠陥を検出する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、撮像手段を用いた熱延板のエッジ欠陥の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄板鋼板の表面品位に対する要求が高くなり、また製造ラインの高速化のため、製造プロセスのより早い時期において、鋼板エッジ部の欠陥を正確に且つ高速で判定する必要がある。
【０００３】このため、従来の検査員の目視による欠陥検出は採用が困難になり、例えば被測定物のエッジを測定するラインセンサを設け、このラインセンサに入光する光量（ラインセンサ内の受光素子数）から鋼板のエッジ位置を求める方法や、また、実開平２−１４０３０８号公報に開示されたように、鋼板のエッジを検出する２個のラインセンサを設け、これによってパスラインが変動した場合にもエッジ位置の高精度な検出を可能にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラインセンサを用いたエッジ検出方法を、熱延板のエッジ検出に用いた場合、鋼板からの輻射熱による投光器の寿命低下、クーラント水による投光器の遮光、自発光体と異なる波長の投射、自発光体の形状不良（凹凸）等による外乱が大きく、その適用は困難である。
【０００５】本発明において解決すべき課題は、自発光鋼板のエッジ欠陥検出に好適に使用でき、正確かつ迅速にエッジ欠陥が判定可能な手段を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の熱延板のエッジ欠陥の検出方法は、上記課題を解決するために、自発光鋼板の発光部と非発光部をそれぞれ任意の画素に分割して影像し、あらかじめ定めた２値化のしきい値と比較して基準エッジを求め、次に板進行方向の２ライン目のエッジを求めるに当たり、前記の基準エッジから少なくとも１画素を除いた非発光部の輝度レベルで前記しきい値を補正し、この補正後のしきい値により２ライン目のエッジを検出し、以降各ライン毎に前記の操作を繰り返し求められたエッジ位置から欠陥を検出することを特徴とする。
【０００７】また、ここで、しきい値の補正に使用した非発光部を、走査の起点とすることができる。
【０００８】
【作用】図３に示すように、正常なエッジ部は輝度レベルがなだらかに減少しているので、低いしきい値が必要である。しかし同図エッジ欠陥部は、輝度レベルが急激に減少しているが、その近傍は発光部からの散乱光、つまり低い輝度レベルが存在する。この場合、低いしきい値のままでは、この散乱光をエッジとして誤認してしまう。そこで、非発光部に存在する散乱光の輝度レベルでしきい値を補正することにより、散乱光の影響範囲から分別する。ここでエッジ欠陥部は急激に輝度レベルが減少しているので、しきい値が高くても問題はない。
【０００９】補正の対象とする画素は、エッジを検出した位置での発光部輝度レベルの影響を無くすため、前ラインエッジから少なくとも１画素を除いた非発光部を使用する。この補正用の画素は、エッジ欠陥部における散乱光の影響範囲のみを演算領域にする必要から５個程度が好ましい。
【００１０】また、しきい値の補正に使用した非発光部を、走査の起点とすることによって無駄な部分の走査が不要となり、検出効率を上げることができる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明を実施するためのシステム構成図である。
【００１２】同図において、１は自発光の熱延板、２は圧延ロールで、圧延ロール２に挟まれた自発光鋼板１の上部位置には、自発光鋼板１のエッジ部を撮像する高速シャッタカメラ３が配置されている。また、４はこの画像情報を処理するＣＰＵ、５は工程管理用のプロセスコントローラで、これら画像処理ＣＰＵ４及びプロセスコントローラ５は、統括ＣＰＵ６に接続されている。
【００１３】次いで、図２〜図５を参照して上記装置を用いた熱延板のエッジ欠陥検出方法について説明する。
【００１４】ここで、図２はカメラ３によって撮像された鋼板のエッジ欠陥部、図３はエッジ欠陥部の輝度レベルを示す図、図４は検出方法を説明するためのエッジ部の模式図、図５はエッジ欠陥検出方法のフローチャートをそれぞれ示す。
【００１５】先ず熱延板の輝度レベルによりカメラ絞り量に補正をかけ、鋼板のエッジ部輝度レベルを２５６階調に分割して撮像する。
【００１６】次いで、予め撮像された無欠陥部の輝度レベルに基づいて、鋼板部分の輝度のしきい値Ａを設定し、撮像データを図４の左端の暗部から走査して、最初に表れる輝度レベルＡ階調以上の画素Ｘ₉を、鋼板のＹ₁ラインにおけるエッジ部と判定する。
【００１７】次いで２列めのＹ₂の走査に当り、検知エッジ画素Ｘ₉から暗部方向に２画素外れた位置から５画素、すなわち、Ｙ₁の画素Ｘ₂〜Ｘ₆の輝度レベルの平均値Ｂを、当初のしきい値Ａに加算して補正しきい値Ｃを設定する。
【００１８】次いで補正に使用した左端の画素Ｘ₂の位置をＹ₂のＸ方向の走査の起点として、暗部方向から走査する。その際操作起点の画素Ｘ₂の輝度レベルが、修正しきい値Ｃよりも小さい場合、画素Ｘ₂は鋼板以外の部分であり、さらに図の右方向に操作され、しきい値Ｃに達した部位Ｘ₉をエッジ部と判定する。また、図４と異なり操作起点の画素Ｘ₂の輝度が仮にしきい値Ｃよりも大きい場合には、画素Ｘ₂は鋼板部分を示すこととなり、左方向に操作して鋼板のエッジを判定する。なお図４R>４中、１０はエッジ検索領域、１１は散乱光影響範囲、１２は鋼板自発光部を示す。
【００１９】このような手順でＹ₂₅₆まで操作し、各走査線毎のエッジ位置重回帰線とその線から凹量を演算して耳割れ部を判定する。
【００２０】このエッジ欠陥の検出方法を、鋼板温度１０００℃、ライン速度９００ｍ／分の薄板ラインに適用し、その結果と実測値とを対応させたところ、耳割れの有無は１００％検出でき、深さは±５ｍｍ以内の精度で検出することができた。
【００２１】なお上記実施では、開口幅の広い場合について述べたが、耳割れが鋭利な深さの場合には、Ｙ方向画素列毎に処理し、長手方向全ての輝度レベル平均値と各画素輝度レベルを比較し、低輝度レベルの画素位置を耳割れ起点とするがよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏することができる。
【００２３】（１）特に、自発光鋼板のエッジ欠陥検出に好適に使用でき、鋼板通板中に、耳割れの位置、深さ、幅がリアルタイムにて、且つ正確に判定可能である。
【００２４】（２）（１）の情報に基づき、耳割れ不良時には、操業に対し早期アクションを可能となる。
【００２５】（３）本発明の方法により得られた耳割れの情報をもって、耳割れ発生原因の解析データとすることができる。
【００２６】（４）エッジ欠陥の正確な検出が可能となり、後工程におけるトリム代等の決定に有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するためのシステム構成図である。
【図２】カメラによって撮像された鋼板のエッジ欠陥部を示す図である。
【図３】エッジ欠陥部の輝度レベルを示す図である。
【図４】検出方法を説明するためのエッジ部の模式図である。
【図５】エッジ欠陥検出方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１熱延板
２圧延ロール
３高速シャッタカメラ（撮像手段）
４画像処理ＣＰＵ
５プロセスコントローラ
６統括ＣＰＵ

【特許請求の範囲】
【請求項１】自発光鋼板の発光部と非発光部をそれぞれ任意の画素に分割して影像し、あらかじめ定めた２値化のしきい値と比較して基準エッジを求め、次に板進行方向の２ライン目のエッジを求めるに当たり、前記の基準エッジから少なくとも１画素を除いた非発光部の輝度レベルで前記しきい値を補正し、この補正後のしきい値により２ライン目のエッジを検出し、以降各ライン毎に前記の操作を繰り返し求められたエッジ位置から欠陥を検出する熱延板のエッジ欠陥の検出方法。

【図１】