探伤装置以及利用探伤装置的伤部检测方法
【专利摘要】本发明提供一种防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的探伤装置以及利用探伤装置的伤部检测方法。一种磁粉探伤装置(1)，具备：摄像装置(16)，对被检查物(10)的表面进行摄像；以及检测装置(30)，对由摄像装置(16)摄像的原图像进行处理，检测表面处的伤部，其中，检测装置(30)具备：第1抽取部(31)，利用第1阈值对原图像进行二值化处理，抽取第1伤候补部(40)；检查区域生成部(32)，以包括第1伤候补部(40)的方式生成检查区域(42)；第2抽取部(33)，利用第2阈值对检查区域(41)进行二值化处理，抽取第2伤候补部(42)；以及伤判定部(34)，对第2伤候补部(42)进行膨胀处理，检测伤部。
【专利说明】
探伤装置以及利用探伤装置的伤部检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及具备对被检查物的表面进行摄像的摄像装置和对由摄像装置摄像的原图像进行处理来检测表面处的伤部的检测装置的探伤装置、以及利用探伤装置的伤部检测方法。
【背景技术】
[0002]以往，通过作为非破坏检查方法的一种的磁粉探伤试验、浸透探伤试验等来进行被检查物的表面的探伤检查。在磁粉探伤试验中，在被检查物的表面涂敷磁粉或者含有磁粉的磁粉溶液，并且对被检查物施加磁场等而使被检查物磁化。由于磁通集中到被检查物的表面的伤部，所以磁粉被该磁通吸引而形成磁粉所致的指示图案。然后，通过观测该磁粉指示图案来检查缺陷。
[0003]另一方面，在浸透探伤试验中，首先，将浸透液涂敷到被检查物的表面，使该浸透液浸透到在表面开口的裂纹、针孔等微小的缺陷处。接下来，去除附着于表面的剩余浸透液，将显影剂粉末涂敷到表面，将浸透到缺陷处的浸透液通过毛细管现象吸出到表面。然后，通过观察该吸上的浸透液所致的浸透指示图案来检查缺陷。
[0004]这些磁粉探伤试验、浸透探伤试验是通过探伤装置而进行的，所述探伤装置被自动装置化，具备对被检查物的表面进行摄像的摄像装置和对由摄像装置摄像的原图像进行处理来检测表面处的伤部的检测装置。
[0005]在专利文献I中，公开了一种磁粉探伤装置，通过摄像单元对在搬送的被检查材料的表面产生的磁粉图案进行摄像，从摄像的图像检查被检查材料的表面缺陷，其特征在于，将图像中的亮度的平均与亮度的标准偏差的常数倍之和设为2值化的阈值，使用该阈值对图像进行2值化，检测表面缺陷。
[0006]专利文献1:日本特开2011 —13007号公报
【发明内容】
[0007]根据专利文献I的结构，即使由于被检查材料的粗糙表面、光源的亮度不均等探伤条件而探伤图像的亮度的偏差情形发生了变化，也能够始终决定合适的2值化的阈值，能够减少误检测且无遗漏地检测表面的缺陷。
[0008]此处，在磁粉探伤试验中，深度深的伤、宽度宽的伤被摄像得明亮。另一方面，深度浅的伤、宽度窄的伤被摄像得不怎么明亮。其原因在于，由于深度深的伤、宽度宽的伤的漏磁通变大，所以吸引更多的磁粉。同样地，即使在浸透探伤试验中，深度深的伤、宽度宽的伤也被摄像得明亮。另一方面，深度浅的伤、宽度窄的伤被摄像得不怎么明亮。这是因为大量的浸透液浸透到深度深的伤、宽度宽的伤。
[0009]作为形成于表面的缺陷的伤的大小、深度是多种多样的。另外，I个连续的伤、例如线状地延伸的伤的深度、宽度不是恒定的。即，在磁粉探伤试验、浸透探伤试验中，深度浅的部分与深的部分、宽度宽的部分与窄的部分混合存在那样的I个连续的伤被摄像成针对其每个部分而明亮度不同的图像。
[0010]因此，在根据图像的亮度来判定是否为伤的情况下，存在如下情况:即便是I个连续的伤，也成为断断续续的伤，不被判定为作为缺陷的伤，而将伤看漏。另一方面，如果使得容易被判定为伤、即下调作为基准的亮度，则有时不必要的微小的伤、毛刺、灰尘等被判定为作为缺陷的伤，而成为过检测，该过检测是检测不必要的伤、灰尘等的状态。而且，在专利文献I中，虽然考虑了防止由于探伤条件所致的图像的亮度的偏差情形而导致的误检测，但关于由于伤的深度、宽度而引起的亮度的偏差所致的误检测，完全没有考虑。
[0011]因此，本发明的目的在于提供一种防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的探伤装置、以及利用探伤装置的伤部检测方法。
[0012]为了解决上述课题，本发明涉及探伤装置，具备:摄像装置，对被检查物的表面进行摄像；以及检测装置，对由所述摄像装置摄像的原图像进行处理，检测所述表面处的伤部，其特征在于，所述检测装置具备:第I抽取部，利用第I阈值对所述原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部;检查区域生成部，以包括所述第I伤候补部的方式生成检查区域;第2抽取部，利用第2阈值对所述检查区域进行二值化处理，抽取第2伤候补部；以及伤判定部，对所述第2伤候补部进行膨胀处理，检测所述伤部。
[0013]进而，本发明的探伤装置的特征在于，所述第2阈值小于所述第I阈值。
[0014]进而，本发明的探伤装置的特征在于，所述检查区域是由使包括所述第I伤候补部的最小的矩形扩大了规定的宽度而得到的矩形包围的区域。
[0015]进而，本发明的探伤装置的特征在于，所述膨胀处理是使所述第2伤候补部向各自的长轴方向膨胀的处理。
[0016]进而，本发明涉及利用探伤装置的伤部检测方法，在所述伤部检测方法中，摄像装置对被检查物的表面进行摄像，检测装置对由所述摄像装置摄像的原图像进行处理，检测所述表面处的伤部，所述伤部检测方法的特征在于，所述检测装置利用第I阈值对所述原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部，以包括所述第I伤候补部的方式生成检查区域，利用第2阈值对所述检查区域进行二值化处理，抽取第2伤候补部，对所述第2伤候补部进行膨胀处理，检测所述伤部。
[0017]进而，本发明的利用探伤装置的伤部检测方法的特征在于，所述第2阈值小于所述第I阈值。
[0018]进而，本发明的利用探伤装置的伤部检测方法的特征在于，所述检查区域是由使包括所述第I伤候补部的最小的矩形扩大了规定的宽度而得到的矩形包围的区域。
[0019]进而，本发明的利用探伤装置的伤部检测方法的特征在于，所述膨胀处理是使所述第2伤候补部向各自的长轴方向膨胀的处理。
[0020]根据本发明，探伤装置具备:摄像装置，对被检查物的表面进行摄像；以及检测装置，对由所述摄像装置摄像的原图像进行处理，检测所述表面处的伤部，其中，所述检测装置具备:第I抽取部，利用第I阈值对所述原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部;检查区域生成部，以包括所述第I伤候补部的方式生成检查区域;第2抽取部，利用第2阈值对所述检查区域进行二值化处理，抽取第2伤候补部；以及伤判定部，对所述第2伤候补部进行膨胀处理，检测所述伤部，所以能够提供防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的探伤装置。
[0021]进而，根据所述第2阈值小于所述第I阈值的结构，能够提供防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的探伤装置。
[0022]进而，根据所述检查区域是由使包括所述第I伤候补部的最小的矩形扩大了规定的宽度而得到的矩形包围的区域的结构，能够防止检测装置的运算量的增大。
[0023]进而，根据所述膨胀处理是使所述第2伤候补部向各自的长轴方向膨胀的处理的结构，能够以更高的准确度防止伤部的检测遗漏。
[0024]根据本发明，在利用探伤装置的伤部检测方法中，摄像装置对被检查物的表面进行摄像，检测装置对由所述摄像装置摄像的原图像进行处理，检测所述表面处的伤部，其中，所述检测装置利用第I阈值对所述原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部，以包括所述第I伤候补部的方式生成检查区域，利用第2阈值对所述检查区域进行二值化处理，抽取第2伤候补部，对所述第2伤候补部进行膨胀处理，检测所述伤部，所以能够提供防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的利用探伤装置的伤部检测方法。
[0025]进而，根据所述第2阈值小于所述第I阈值的方法，能够提供防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的利用探伤装置的伤部检测方法。
[0026]进而，根据所述检查区域是由使包括所述第I伤候补部的最小的矩形扩大了规定的宽度而得到的矩形包围的区域的方法，能够防止检测装置的运算量的增大。
[0027]进而，根据所述膨胀处理是使所述第2伤候补部向各自的长轴方向膨胀的处理的方法，能够以更高的准确度防止伤部的检测遗漏。
【附图说明】
[0028]图1是示出作为本实施方式的探伤装置的一个例子的磁粉探伤装置的结构的示意图。
[0029]图2是磁粉探伤装置的控制系统的框图。
[0030]图3是用于说明检测装置的检测动作的一个例子的流程图。
[0031]图4是示出由第I抽取部进行了二值化处理的图像的一个例子的概略图。
[0032]图5是示出抽取出的第I伤候补部的一个例子的图像的概略图。
[0033]图6是示出所生成的检查区域的一个例子的图像的概略图。
[0034]图7是示出由第2抽取部进行了二值化处理的图像的一个例子的概略图。
[0035]图8是示出抽取出的第2伤候补部的一个例子的图像的概略图。
[0036]图9是示出对第2伤候补部进行了膨胀处理的一个例子的图像的概略图。
[0037]符号说明
[0038]1:磁粉探伤装置(探伤装置)；10:被检查物；16:摄像装置;30:检测装置;31:第I抽取部；32:检查区域生成部；33:第2抽取部；34:伤判定部；40:第I伤候补部；41:检查区域；42:第2伤候补部。
【具体实施方式】
[0039]以下，参照附图，详细叙述用于实施本发明的最佳的方式。图1是示出作为本实施方式的探伤装置的一个例子的磁粉探伤装置I的结构的示意图。另外，图1中的箭头表示被检查物1的搬送方向，从图1中的右侧朝向左侧搬送被检查物1。
[0040]如图1所示，磁粉探伤装置I是使用磁粉通过自动控制来检测例如长尺的棱柱状的钢材等被检查物10的表面处的作为缺陷的伤部的探伤装置。另外，磁粉探伤装置I具备搬送装置11、磁粉散布装置12、磁化装置13、鼓风装置14、紫外线探伤灯15、摄像装置16以及标记(marking)装置17等。另外，磁粉探伤装置I还具备此处未图示的控制器C、检测装置30等。
[0041]搬送装置11搬送被检查物10。搬送装置11是由多个辊等构成的辊输送机，构成为能够以期望的速度搬送被检查物10。另外，在图1中，从磁粉散布装置12所处的右侧向标记装置17所处的左侧搬送被检查物10。另外，搬送装置11具备此处未图示的搬送距离测量装置18。搬送距离测量装置18测量被检查物10的搬送距离。作为搬送距离测量装置18，能够使用由测量搬送装置11的辊的旋转的位移的旋转编码器等构成的测定装置。另外，搬送距离测量装置I8的结构没有特别限定，可以使用利用非接触方式的测定装置、例如激光表面速度计，也可以是组合了它们而成的结构。另外，搬送装置11的结构也没有特别限定，例如也可以是由没有接头的带等构成的带输送机等。
[0042]磁粉散布装置12是将磁粉检查液散布到被检查物10的表面的装置，配置于搬送方向上的上游侧。磁粉散布装置12由未图示的罐、栗、喷嘴等构成。将收容于罐中的磁粉检查液通过栗而压送到喷嘴，从喷嘴喷出磁粉检查液。磁粉检查液是含有磁粉的溶液，该磁粉的表面被荧光体包覆。磁粉散布装置12构成为能够将期望的量的磁粉检查液连续地散布到被检查物10的表面。另外，磁粉散布装置12的结构没有特别限定。
[0043]磁化装置13是对被检查物10施加磁场的装置，邻接地配置于磁粉散布装置12的下游侧。磁化装置13包括对置地配置于搬送方向的上游侧和下游侧的两个贯通线圈19、20、和处于两个贯通线圈19、20之间且在搬送方向上成列地配置的两个极间线圈21、22等。贯通线圈19、20形成为圆环状，被检查物10以贯通上述贯通线圈19、20的中心的方式搬送。另一方面，极间线圈21、22形成为U字状，被检查物10以通过上述极间线圈21、22的空隙的方式搬送。另外，磁化装置13具备该两个极间线圈21、22，从而能够在两个贯通线圈19、20之间产生均匀的旋转磁场。
[0044]更详细而言，通过在贯通线圈19、20和极间线圈21、22中流过电流，从而在贯通线圈19、20中，在被检查物10的搬送方向上生成磁场，在极间线圈21、22中，在与作为其空隙方向的被检查物10的搬送方向正交的方向上生成磁场。而且，当在贯通线圈19、20和极间线圈21、22中流过相位错开了90度的交流电流时，在通过由贯通线圈19、20生成的磁场的方向(搬送方向)和由极间线圈21、22生成的磁场的方向(与搬送方向正交的方向)而形成的平面内，生成以一定的磁场强度旋转的旋转磁场。
[0045]另外，磁化装置13的结构没有特别限定，能够适当地设计贯通线圈19、20、极间线圈21、22的数量等。例如，磁化装置13也可以是除了具有极间线圈21、22以外还具有多个极间线圈的结构。另外，磁化装置13也可以由I个贯通线圈19和I个极间线圈21构成。
[0046]鼓风装置14朝向被检查物10向与重力相反的方向喷吹空气。鼓风装置14处于两个贯通线圈19、20之间，分别设置于贯通线圈19与极间线圈21之间、两个极间线圈21、22之间以及极间线圈22与贯通线圈20之间。能够通过该鼓风装置14而调节在被检查物10的表面流过的磁粉检查液的流速。另外，鼓风装置14的结构没有特别限定。
[0047]紫外线探伤灯15在两个贯通线圈19、20之间对被检查物10的表面的磁粉检查液照射紫外线。为了避开由磁化装置13生成的强的旋转磁场的影响，将紫外线探伤灯15配置在从被检查物10离开规定的距离、例如600mm?2000mm左右的位置。另外，紫外线探伤灯15的结构没有特别限定，例如也可以是施行了磁屏蔽的结构。
[0048]摄像装置16对被紫外线探伤灯15照射了紫外线的被检查物10的表面进行摄像。摄像装置16被配置成能够针对被检查物10的表面从垂直方向进行摄像。另外，为了避开由磁化装置13生成的强的旋转磁场的影响，将摄像装置16配置在从被检查物10离开规定的距离、例如600mm?2000mm左右的位置，并且施行了磁屏蔽。另外，摄像装置16只要能够对被紫外线探伤灯15照射了紫外线的被检查物10的表面进行摄像即可，其摄像方向未限定。但是，在以高的准确度检测伤部的观点中，摄像装置16优选构成为针对被检查物1的表面从垂直方向进行摄像。作为摄像装置16，能够使用区域摄像机或者线摄像机，而并没有特别限定。例如，能够使用CCD(Charge Coupled Device，电荷親合器件)摄像机。
[0049]标记装置17对由后述检测装置30检测到的被检查物10的表面处的作为缺陷的伤部进行能够目视的标记。作为标记装置17，能够使用例如标记枪，该标记枪通过使用空气压力来喷射墨，从而进行标记。另外，标记装置17的结构没有特别限定。
[0050]检测装置30通过读入由摄像装置16摄像的图像信号(原图像)并对原图像进行规定的处理，从而检测被检查物10的表面的伤部，关于其结构以及检测方法，后述。
[0051]接下来，说明本实施方式的磁粉探伤装置I的控制系统。图2是磁粉探伤装置I的控制系统的框图。磁粉探伤装置I具备控制器C，构成为能够通过该控制器C而控制搬送装置
11、搬送距离测量装置18、磁粉散布装置12、磁化装置13、鼓风装置14、紫外线探伤灯15、摄像装置16、标记装置17等，通过自动控制而检测被检查物10的表面的伤部。
[0052]控制器C构成为通过读入各种设定值、利用各种传感器得到的检测值等输入信号并输出控制信号，从而控制磁粉探伤装置I所具备的各种装置的动作。控制器C由进行运算处理以及控制处理的处理装置、保存数据的主存储装置等构成。控制器C是例如具备作为处理装置的CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、作为主存储装置的R0M(ReadOnly Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、定时器、输入电路、输出电路、电源电路等的微型计算机。在主存储装置中，保存有用于执行本实施方式的动作的控制程序、各种数据等。另外，这些各种程序、数据等也可以是如下方式:保存于与控制器C分离地设置的存储装置，由控制器C读出。
[0053]对控制器C电连接了搬送装置11、搬送距离测量装置18、磁粉散布装置12、磁化装置13、鼓风装置14、紫外线探伤灯15、摄像装置16、标记装置17以及检测装置30。另外，对控制器C电连接了图2所示的结构以外的各种传感器等。
[0054]检测装置30与控制器C同样地，由进行运算处理以及控制处理的处理装置、保存数据的主存储装置等构成，是例如具备CPU、主存储装置、定时器、输入电路、输出电路、电源电路等的微型计算机。
[0055]检测装置30具有第I抽取部31。第I抽取部31由例如程序构成。关于详细内容后述，第I抽取部31构成为利用预先决定的第I阈值对由摄像装置16摄像的图像信号(原图像)进行二值化处理，抽取第I伤候补部。另外，将由摄像装置16摄像的原图像经由控制器C输入到检测装置30。
[0056]检测装置30还具有检查区域生成部32。检查区域生成部32也由例如程序构成。关于详细内容后述，检查区域生成部32构成为以包括由第I抽取部31抽取出的第I伤候补部的方式生成检查区域。
[0057]检测装置30还具有第2抽取部33。第2抽取部33也由例如程序构成。关于详细内容后述，第2抽取部33构成为利用预先决定的第2阈值对由检查区域生成部32生成的检查区域进行二值化处理，抽取第2伤候补部。
[0058]检测装置30还具有伤判定部34。伤判定部34也由例如程序构成。关于详细内容后述，伤判定部34构成为对由第2抽取部33抽取出的第2伤候补部进行膨胀处理，检测伤部。然后，检测装置30构成为将由伤判定部34检测到的伤部的位置数据送到控制器C。
[0059]接下来，说明磁粉探伤装置I的动作。磁粉探伤装置I构成为通过搬送装置11将被检查物10依次搬送到各装置，检测被检查物10的表面的伤部。被检查物10首先搬送到磁粉散布装置12，在表面被散布磁粉检查液。在表面被散布了磁粉检查液的被检查物10搬送到通过磁化装置13形成的旋转磁场区域内。
[0060]此时，在被检查物10的表面存在伤部的情况下，产生由于该伤部而引起的漏磁场，磁粉检查液所包含的磁粉被该漏磁场吸引。此处，通过磁化装置13形成的磁场旋转着，所以无论伤部延伸的方向(形状)如何，都产生漏磁场，磁粉被吸引到伤部。然后，磁粉集合到伤部，从而在被检查物10的表面形成由于伤部而引起的磁粉指示图案。
[0061]另外，通过鼓风装置14而适当地调节在被检查物10的表面流过的磁粉检查液的流速。在使磁粉指示图案稳定地形成的观点中，磁粉检查液的流速优选为5?100mm/s。如果磁粉检查液的流速比lOOmm/s快，则磁粉变得难以被由于伤部而引起的漏磁场吸引，磁粉指示图案变得不稳定。另一方面，如果磁粉检查液的流速比5mm/s慢，则稳定的磁粉指示图案的形成需要大量的时间，从而涉及检查效率的下降。
[0062]关于这样形成的磁粉指示图案，通过由紫外线探伤灯15照射紫外线，从而使包覆磁粉的表面的荧光体激发，通过摄像装置16进行摄像。将由该摄像装置16摄像的原图像送到检测装置30。检测装置30对该原图像进行规定的处理，检测原图像内的伤部，将其位置数据送到控制器C。然后，控制器C根据该伤部的位置数据和搬送距离测量装置18的测量数据，控制标记装置17的动作，对被检查物10的表面的伤部进行标记。
[0063]接下来，说明利用检测装置30的伤部的检测方法。图3是用于说明检测装置30的检测动作的一个例子的流程图。检测装置30经由控制器C取入由摄像装置16摄像的图像信号(原图像)(步骤SI)。此处，摄像的原图像由例如纵960X横1280的像素构成。另外，将由摄像装置16摄像的时刻与原图像关联起来。
[0064]接下来，检测装置30通过第I抽取部31，针对取入的原图像，作为前处理，进行使用了各种滤波器的强调处理(步骤S2)。此处，强调处理只要是强调原图像中的伤部那样的处理即可，例如是LUT(Look Up Table，查找表)变换处理、扩大/收缩处理、阴影(shading)处理等，也可以采取将这些各种处理进行了组合的处理。
[0065]然后，第I抽取部31利用第I阈值对进行了强调处理的图像进行二值化处理(步骤
53)。图4表示示出通过第I抽取部31进行了二值化处理的图像的一个例子的概略图。另外，第I阈值是预先设定的值，保存于检测装置30的未图示的主存储装置。
[0066]另外，第I抽取部31在进行了二值化处理的图像中进行标示(labeling)处理(步骤
54)。此处，标示处理是指，在二值化图像中针对连续的像素赋予相同的标签来进行区域划分的处理。
[0067]然后，第I抽取部31针对被赋予了标签的每个区域，计算例如面积、长度、纵向的宽度、横向的宽度等，来作为判定值，将这些计算出的判定值与预先保存的第I判定基准值进行比较，判定是否为第I伤候补部，抽取与第I伤候补部相应的区域(步骤S5)。
[0068]此处，第I伤候补部表示假想为伤部的区域。另外，第I抽取部31针对被赋予了标签的所有区域，进行判定值的计算、计算出的判定值与第I判定基准值的比较、以及是否为第I伤候补部的判定。另外，图5表示示出抽取出的第I伤候补部40的一个例子的图像的概略图。另外，图5是将区域的长度作为判定值而抽取出第I伤候补部40的状态，是抽取出4个第I伤候补部40a、40b、40c、40d的状态。
[0069]另外，判定值不限于上述例子，是能够比较区域的特征的值即可，适当地进行设定。另外，是否为第I伤候补部40的判定可以根据I种判定值来进行，也可以根据多种判定值来进行。另外，在根据多种判定值而判定是否为第I伤候补部40的情况下，在这些多种判定值中至少根据I种判定值来完成判定即可。例如，也可以是在3种判定值中至少两种判定值满足第I判定基准的情况下将该区域判定为是第I伤候补部40那样的结构。
[0070]另外，第I抽取部31不限于针对每个区域而反复进行步骤S5的结构，也可以是针对所有区域计算判定值，接着针对每个区域进行计算出的判定值与第I判定基准值的比较、以及是否为第I伤候补部的判定那样的结构。
[0071]接下来，检测装置30通过检查区域生成部32，针对由第I抽取部31抽取出的每个第I伤候补部40，生成包括各自的检查区域41(步骤S6)。另外，图6表示示出生成的检查区域41的一个例子的图像的概略图。另外，图6是生成了针对4个第I伤候补部40a、40b、40c、40d的检查区域41a、41b、41c、41d的状态。检查区域41是由在纵向以及横向上延伸的矩形包围的区域。而且，检查区域41是由使其面积为最小的矩形在纵向以及横向上分别扩大了规定的宽度而得到的矩形包围的区域。此处，检查区域41的形状、大小等没有限定，是包括第I伤候补部40的区域即可。例如，检查区域41也可以是由菱形、梯形、圆、椭圆等包围的区域。另外，检查区域41也可以是倾斜的区域，例如也可以是在第I伤候补部40的长轴方向上延伸的矩形等。
[0072]接下来，检测装置30通过第2抽取部33抽出与检查区域41对应的原图像(步骤S7)。
[0073]然后，第2抽取部33与第I抽取部31同样地，对抽出了与检查区域41对应的原图像而得到的图像进行强调处理(步骤S8)。进而，第2抽取部33利用第2阈值对该进行了强调处理的图像进行二值化处理(步骤S9)。图7表示示出由第2抽取部33进行了二值化处理的图像的一个例子的概略图。另外，第2阈值是预先设定的值，保存于检测装置30的未图示的主存储装置。而且，该第2阈值小于第I阈值。此处，在图7中，与图4相比，形成了许多个更小的区域。另外，图6中的与第I伤候补部40b对应的区域和与第I伤候补部40d对应的区域连结，形成为I个区域。这是因为，第2阈值小于第I阈值，是还包括亮度更小的区域的状态。
[0074]此处，伤部在根据其深度、宽度而随机地存在亮度大的区域和亮度小的区域的状态下被摄像。但是，能够通过利用该第2阈值进行二值化处理的步骤S9而使亮度更小的区域也包含于后述第2伤候补部，能够防止与伤部相当的区域成为断断续续的伤。
[0075]另外，第2抽取部33与第I抽取部31同样地，在进行了二值化处理的图像中，进行标示处理(步骤S10)。然后，第2抽取部33针对被赋予了标签的每个区域，计算例如面积、长度、纵向的宽度、横向的宽度等，来作为判定值，将这些计算出的判定值与预先保存的第2判定基准值进行比较，判定是否为第2伤候补部，抽取与第2伤候补部相应的区域(步骤Sll)。
[0076]此处，第2伤候补部与第I伤候补部同样地，表示假想为伤部的区域。另外，第2抽取部33中的第2判定基准值与第I抽取部31中的第I判定基准值不同。第2判定基准值设为比第I判定基准值难以抽取区域的状态。另外，难以抽取的状态表示例如抽取更大的区域或更长的区域的状态。另一方面，易于抽取的状态表示例如抽取更小的区域或更短的区域的状态。另外，例如，关于区域的长度，第2判定基准值的范围是比第I判定基准值的范围窄的范围，且设为第I判定基准值的范围所包含的范围。
[0077]另外，第2抽取部33针对被赋予了标签的所有区域，进行判定值的计算、计算出的判定值与第2判定基准值的比较、以及是否为第2伤候补部的判定。另外，图8表示示出抽取出的第2伤候补部42的一个例子的图像的概略图。另外，图8是将区域的长度作为判定值而抽取出第2伤候补部42的状态，是抽取出两个第2伤候补部42a、42b的状态。另外，在图8中，未抽取图5中的与第I伤候补部40c对应的区域。这是因为，由于将第2判定基准值设为比第I判定基准值难以抽取区域的状态，所以判定为与第I伤候补部40c对应的区域不是假想为伤部的区域。
[0078]另外，判定值不限于上述例子，是能够比较区域的特征的值即可，适当地进行设定。另外，是否为第2伤候补部42的判定可以根据I种判定值来进行，也可以根据多种判定值来进行。另外，在根据多种判定值判定是否为第2伤候补部42的情况下，在这些多种判定值中至少根据I种判定值来完成判定即可。例如，也可以是在3种判定值中至少两种判定值满足判定基准的情况下将该区域判定为是第2伤候补部42那样的结构。
[0079]另外，第2判定基准值设为比第I判定基准值难以抽取区域的状态即可，不限于上述结构。例如，第2判定基准值与第I判定基准值也可以是相同的，在这样的情况下，第2抽取部33构成为根据比第I抽取部31多的种类的判定值而判定是否为第2伤候补部。
[0080]另外，第2抽取部33与第I抽取部31同样地，不限于针对每个区域反复进行步骤Sll的结构，也可以是针对所有区域计算判定值，接着针对每个区域进行计算出的判定值与判定基准值的比较、以及是否为第I伤候补部的判定那样的结构。
[0081]接下来，检测装置30通过伤判定部34，对第2伤候补部42分别进行膨胀处理(步骤S12)。此处，膨胀处理是指，使第2伤候补部42扩大的处理。另外，伤判定部34针对每个第2伤候补部42，计算作为各个外形中的长轴的方向，使第2伤候补部42向该长轴方向扩大规定的量。即，伤判定部34的膨胀处理是使第2候补部42变长那样的处理。另外，图9表示示出对第2伤候补部42进行了膨胀处理的一个例子的图像的概略图。另外，图9是对图8中的两个第2伤候补部42a、42b进行了膨胀处理的状态。另外，第2伤候补部42a与第2伤候补部42b由于分别膨胀而连结，形成了 I个区域43。
[0082]另外，伤判定部34与第I抽取部31以及第2抽取部33同样地，在对第2伤候补部42进行了膨胀处理而得到的图像中，进行标示处理(步骤S13)。然后，伤判定部34针对被赋予了标签的每个区域，计算例如面积、长度、纵向的宽度、横向的宽度等，来作为判定值，将这些计算出的判定值与预先保存的伤判定基准值进行比较，判定是否为伤部，将与伤部相应的区域检测为伤部(步骤S14)。
[0083]此处，伤判定部34中的伤判定基准值与第2抽取部33中的第2判定基准值不同。伤判定基准值设为比第2判定基准值难以抽取区域的状态。例如，关于区域的长度，伤判定基准值的范围是比第2判定基准值的范围窄的范围，且设为第2判定基准值的范围所包含的范围。
[0084]另外，伤判定部34针对被赋予了标签的所有区域，进行判定值的计算、计算出的判定值与伤判定基准值的比较、以及是否为伤部的判定。例如，伤判定部34将在图9中通过膨胀后的第2伤候补部42a与第2伤候补部42b连结而形成的I个区域43检测为I个伤部。然后，检测装置30将检测到的伤部的位置数据发送到控制器C。
[0085]另外，判定值不限于上述例子，是能够比较区域的特征的值即可，适当地进行设定。另外，是否为伤部的判定可以根据I种判定值来进行，也可以根据多种判定值来进行。另夕卜，在根据多种判定值判定是否为伤部的情况下，在这些多种判定值中至少根据I种判定值来完成判定即可。例如，也可以是在3种判定值中至少两种判定值满足判定基准的情况下将该区域判定为是伤部那样的结构。
[0086]另外，伤判定基准值设为比第2判定基准值难以抽取区域的状态即可，不限于上述结构。例如，伤判定基准值与第2判定基准值也可以是相同的，在这样的情况下，伤判定部34构成为根据比第2抽取部33多的种类的判定值而判定是否为伤部。
[0087]另外，伤判定部34与第I抽取部31、第2抽取部33同样地，不限于针对每个区域反复进行步骤S14的结构，也可以是针对所有区域计算判定值，接着针对每个区域进行计算出的判定值与判定基准值的比较、以及是否为第I伤候补部的判定那样的结构。
[0088]另外，检测装置30也可以构成为将抽取出第I伤候补部40而得到的图像、抽取出所生成的检查区域41、第2伤候补部42而得到的图像、对第2伤候补部42进行了膨胀处理而得到的图像、检测到伤部的图像、计算出的判定值等数据适当地保存到主存储部。
[0089]另外，检测装置30也可以构成为在步骤S2中将进行了强调处理的图像保存到主存储部，在步骤S7中抽出与检查区域41对应的进行了该强调处理的图像，利用第2阈值对与该检查区域41对应的进行了强调处理的图像进行二值化处理。通过作成这样的结构，能够省略进行强调处理的步骤S8，能够降低检测装置30的运算量。
[0090]这样，在本实施方式中，检测装置30通过第I抽取部31，利用第I阈值对原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部40，通过检查区域生成部32，生成检查区域41，通过第2抽取部33，利用第2阈值对检查区域41进行二值化处理，抽取第2伤候补部42，通过伤判定部34，对第2伤候补部42进行膨胀处理，检测伤部。根据该方法，能够提供防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的利用探伤装置的伤部检测方法。
[0091 ] 此处，步骤S9中的第2阈值小于步骤S3中的第I阈值。即，步骤S9与步骤S3相比还抽取亮度更低的像素。另外，步骤S9是针对作为所限定的区域的检查区域41的处理。而且，检测装置30首先抽取作为假想为伤部的区域的第I伤候补部40，针对包括该第I伤候补部40的限定的区域内，重新抽取作为假想为伤部的区域的、包括亮度更低的部分的第2伤候补部42。因此，检测装置30不针对原图像的所有区域抽取包括亮度低的部分的伤候补部，所以能够防止将微小的伤、毛刺、灰尘等检测为伤部(过检测)。另外，步骤S9是作为限定的区域的检查区域41的二值化处理，所以防止检测装置30的运算量增大。
[0092]另外，伤判定部34对第2伤候补部42进行膨胀处理来检测伤部，所以能够防止将I个连续的伤判定为是断断续续的伤而不是伤部，防止伤部的检测遗漏。另外，伤判定部34对从使用了亮度比第I阈值小的第2阈值的二值化处理抽取出的第2伤候补部42进行膨胀处理，所以能够更有效地防止伤部的检测遗漏。
[0093]另外，由伤判定部34进行的膨胀处理是使第2伤候补部42向长轴方向膨胀的处理、即在是I个连续的伤部的情况下使得向假想为其延伸的方向的方向进行膨胀的处理。因此，伤判定部34更可靠地防止判定为与伤部相当的区域是断断续续的伤而不是伤部，能够以更高的准确度防止伤部的检测遗漏。
[0094]另外，检测装置30通过适当地设定第I阈值、第2阈值、第I判定基准值、第2判定基准值、伤判定基准值，从而能够适当地变更检测为伤部的伤部的大小，能够适当地调节伤部的检查精度，使用性良好。
[0095]如以上那样，在本实施方式中，在摄像装置16对被检查物10的表面进行摄像，检测装置30对由摄像装置16摄像的原图像进行处理，检测表面处的伤部的磁粉探伤装置I的伤部检测方法中，检测装置30利用第I阈值对原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部40，以包括第I伤候补部40的方式生成检查区域41，利用第2阈值对检查区域41进行二值化处理，抽取第2伤候补部42，对第2伤候补部42进行膨胀处理，检测伤部。
[0096]因此，根据本实施方式，能够提供防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的利用探伤装置的伤部检测方法。
[0097]另外，一种磁粉探伤装置I，具备:摄像装置16，对被检查物10的表面进行摄像；以及检测装置30，对由摄像装置16摄像的原图像进行处理，检测表面处的伤部，其中，所述检测装置30具备:第I抽取部31，利用第I阈值对原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部40;检查区域生成部32，以包括第I伤候补部40的方式生成检查区域41;第2抽取部33，利用第2阈值对检查区域41进行二值化处理，抽取第2伤候补部42;以及伤判定部34，对第2伤候补部42进行膨胀处理，检测伤部。
[0098]另外，根据本实施方式，能够提供防止伤部的检测遗漏以及过检测而提高了伤部的检测率的磁粉探伤装置I。
[0099]另外，作为探伤装置的磁粉探伤装置I不限于上述结构。例如，控制器C与检测装置30也可以一体地构成。即，也可以是控制器C具备第I抽取部31、检查区域生成部32、第2抽取部33以及伤判定部34的结构。通过作成这样的结构，磁粉探伤装置I得到简化，实现小型化。另外，检测装置30也可以是具备监视器的结构，所述监视器使抽取出第I伤候补部40而得到的图像、抽取出所生成的检查区域41、第2伤候补部42而得到的图像、对第2伤候补部42进行了膨胀处理而得到的图像、检测到的伤部的图像、计算出的判定值等数据显示。能够通过这样的结构而适当地确认伤部的检测结果，使用性良好。
[0100]另外，磁粉探伤装置I也可以是还具备与控制器C连接的其它控制器的结构。其它控制器与控制器C同样地，由进行运算处理以及控制处理的处理装置、保存数据的主存储装置等构成，是例如具备CPU、主存储装置、定时器、输入电路、输出电路、电源电路等的微型计算机。控制器C将抽取出第I伤候补部40而得到的图像、抽取出所生成的检查区域41、第2伤候补部42而得到的图像、对第2伤候补部42进行了膨胀处理而得到的图像、检测到的伤部的图像、计算出的判定值等数据送到其它控制器。另一方面，其它控制器将从控制器C送来的这些数据与预先保存的被检查物10的尺寸、材质等数据关联起来而保存到其主存储装置。
[0101]通过作成这样的结构，能够通过其它控制器制作被检查物10的伤部的映射数据，能够容易地进行被检查物10的生产管理。另外，也可以构成为控制器C从其它控制器接收被检查物1的尺寸、材质等数据，制作被检查物1的伤部的映射数据。
[0102]产业上的可利用性
[0103]另外，本发明的探伤装置不限于磁粉探伤装置I，例如，也可以是使用浸透液而对被检查物的表面的伤部进行探伤的浸透探伤装置，能够应用于具备对被检查物的表面进行摄像的摄像装置、和对由摄像装置摄像的原图像进行处理来检测表面处的伤部的检测装置的所有探伤装置。
【主权项】
1.一种探伤装置，具备: 摄像装置，对被检查物的表面进行摄像；以及 检测装置，对由所述摄像装置摄像的原图像进行处理，检测所述表面处的伤部， 其特征在于， 所述检测装置具备: 第I抽取部，利用第I阈值对所述原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部； 检查区域生成部，以包括所述第I伤候补部的方式生成检查区域； 第2抽取部，利用第2阈值对所述检查区域进行二值化处理，抽取第2伤候补部；以及 伤判定部，对所述第2伤候补部进行膨胀处理，检测所述伤部。2.根据权利要求1所述的探伤装置，其特征在于， 所述第2阈值小于所述第I阈值。3.根据权利要求1或者2所述的探伤装置，其特征在于， 所述检查区域是由使包括所述第I伤候补部的最小的矩形扩大了规定的宽度而得到的矩形包围的区域。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的探伤装置，其特征在于， 所述膨胀处理是使所述第2伤候补部向各自的长轴方向膨胀的处理。5.一种利用探伤装置的伤部检测方法， 在所述伤部检测方法中， 摄像装置对被检查物的表面进行摄像， 检测装置对由所述摄像装置摄像的原图像进行处理，检测所述表面处的伤部， 所述伤部检测方法的特征在于， 所述检测装置利用第I阈值对所述原图像进行二值化处理，抽取第I伤候补部，以包括所述第I伤候补部的方式生成检查区域，利用第2阈值对所述检查区域进行二值化处理，抽取第2伤候补部，对所述第2伤候补部进行膨胀处理，检测所述伤部。6.根据权利要求5所述的利用探伤装置的伤部检测方法，其特征在于， 所述第2阈值小于所述第I阈值。7.根据权利要求5或者6所述的利用探伤装置的伤部检测方法，其特征在于， 所述检查区域是由使包括所述第I伤候补部的最小的矩形扩大了规定的宽度而得到的矩形包围的区域。8.根据权利要求5至7中的任意一项所述的利用探伤装置的伤部检测方法，其特征在于， 所述膨胀处理是使所述第2伤候补部向各自的长轴方向膨胀的处理。
【文档编号】G01N21/88GK106053593SQ201610202357
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月1日 公开号201610202357.7, CN 106053593 A, CN 106053593A, CN 201610202357, CN-A-106053593, CN106053593 A, CN106053593A, CN201610202357, CN201610202357.7
【发明人】松本谦二
【申请人】码科泰克株式会社