异常检测装置以及异常检测方法制造方法及图纸

具备：在作为轧制异常的检测对象的被轧制材料(1)的轧制过程中对被轧制材料(1)进行拍摄的摄像头(81、82)；亮度基准值设定部(91)，其从由摄像头(81、82)拍摄到的至少一张图像提取被轧制材料(1)，根据被轧制材料(1)的范围内的像素的亮度数据，求出被判断为被轧制材料(1)没有异常的亮度基准值；以及图像处理部(92)，其将拍摄到的一张以上的图像中的一张以上图像作为比较图像，从各个比较图像提取被轧制材料(1)，基于被轧制材料(1)的范围内的亮度数据与亮度基准值的亮度差检测表面的轧制异常。由此，提供与以往相比能够提高板的轧制异常检测精度的异常检测装置以及异常检测方法。精度的异常检测装置以及异常检测方法。精度的异常检测装置以及异常检测方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】异常检测装置以及异常检测方法


[0001]本专利技术涉及异常检测装置以及异常检测方法。

技术介绍

[0002]在生产线中，作为准确地求出无瑕疵部的质地信号、并准确且高效地设定判定阈值的表面检查装置的一例，在专利文献1中记载了一种对行进的金属钢带的表面的瑕疵进行检测的表面检查装置，阈值运算部具备：从图像信号求出每单位区域的浓度直方图的浓度直方图运算部；标准偏差运算部，其求出浓度直方图的峰值位置，假设在将该峰值位置作为平均值的情况下的正态分布函数，从该峰值位置附近的浓度直方图度数求出假设的正态分布函数的标准偏差值；以及设定与标准偏差值对应的判定阈值的阈值设定部，以标准偏差值尽可能不包含质地信号成分以外的瑕疵信号成分的方式求出判定阈值。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：JP特开2010
‑
85096号公报

技术实现思路

[0006]就热轧精轧机而言，随着薄板/高载荷轧制的增加，在后张力被释放之后的板尾端部通过时，伴随板的快速蜿蜒而产生的轧制板挤压现象(将该现象称为轧制异常)变多，伴随在轧辊表面产生的损伤，轧辊更换次数增加，可能会招致产品成品率的下降。
[0007]目前，虽然通过基于操作员目视而进行的弯曲/调平介入等操作避免了上述问题，但很大程度依赖于操作员的技能。通过使用了操作员观察到的监视图像信息的计算机图像处理，只要检测到轧制板挤压产生(轧制异常)而就能够快速展开介入操作，能够提高将此后的轧制异常或设备故障的产生防患于未然的概率。
[0008]轧制板挤压现象是指，在金属带板从轧机通过时在板折叠的状态下被轧制的现象。
[0009]若在该状态下对板的折叠的部位进行轧制，则该部位的加工发热与其他相比成为高温，产生比正常部的板表面的亮度更亮的亮度，能够进行伴随亮度差的轧制异常检测。
[0010]于是，在热轧中，为了检测轧制板挤压现象等的轧制异常，利用摄像头监视板的表面的图像，在板表面的亮度超过某一阈值、且该面积变大时，能够检测为板的异常。
[0011]该阈值会根据板的不同品种或材质而变化，例如在专利文献1中公开了测定金属钢带的表面的每单位区域的质地信号，求出去掉了瑕疵部的数据以外的标准偏差值来作为质地信号等级，由此，相对于金属钢带的整面、所有品种准确且高效地设定判定阈值。
[0012]在上述专利文献1所述的技术中，使用的判定阈值是一定的。在此，根据本专利技术专利技术人的研究得知，即使品种或材质等相同，也会因照明的亮度或周围的水蒸气的量等影响导致由摄像头检测到的亮度不同。可知由于在上述专利文献1中没有考虑到这一点，所以有改善的余地。
[0013]本专利技术的目的在于提供一种与以往相比能够提高板的轧制异常检测精度的异常检测装置以及异常检测方法。
[0014]本专利技术包含多个解决上述课题的手段，但若举出其中一例，提供一种检测由轧机轧制的金属带板的表面的轧制异常的异常检测装置，该异常检测装置的特征在于，具备：在作为所述轧制异常的检测对象的所述金属带板的轧制过程中拍摄所述金属带板的摄像头；亮度基准值设定部，其从由所述摄像头拍摄到的至少一张图像提取所述金属带板，根据所述金属带板的范围内的像素的亮度数据求出被判断为板没有异常的亮度基准值；以及图像处理部，其将拍摄到的一张以上所述图像中的一张以上图像作为比较图像，从各个比较图像提取所述金属带板，基于所述金属带板的范围内的像素的亮度数据与所述亮度基准值的亮度差来检测所述轧制异常。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本专利技术，能够与以往相比提高板的轧制异常检测精度。上述以外的课题、构成以及效果由以下的实施例的说明而变明朗。
附图说明
[0017]图1是示出具有本专利技术的实施例的异常检测装置的轧制设备的构成的概略图。
[0018]图2是示出本专利技术的实施例的异常检测装置的构成的概略图。
[0019]图3是示出实施例的异常检测装置中的、从图像提取被轧制材料的范围的情形的图。
[0020]图4是示出实施例的异常检测装置中的、针对一个图像的板范围内的像素的亮度(RGB)直方图的一例的图。
[0021]图5是示出实施例的异常检测装置中的、亮度基准值的算出方法的一例的图。
[0022]图6是示出实施例的异常检测装置中的、亮度基准值的算出方法的一例的图。
[0023]图7是示出实施例的异常检测装置中的、亮度基准值的算出方法的另一例的图。
[0024]图8是示出实施例的异常检测装置中的、异常区域的提取判定处理的一例的图。
[0025]图9是示出实施例的异常检测装置中的、异常区域的提取判定处理的一例的图。
[0026]图10是示出实施例的异常检测装置中的、异常区域的提取判定处理的另一例的图。
[0027]图11是示出实施例的异常检测装置中的、异常区域的提取判定处理的另一例的图。
[0028]图12是说明实施例的异常检测装置中的、基于反射光区域的异常区域的算出方法的流程的图。
[0029]图13是说明实施例的异常检测装置中的、基于反射光区域的异常区域的算出方法的流程的图。
[0030]图14是说明实施例的异常检测装置中的、基于反射光区域的异常区域的算出方法的流程的图。
[0031]图15是实施例的异常检测装置中的、异常判定处理的流程图。
具体实施方式
[0032]使用图1～图15说明本专利技术的异常检测装置以及异常检测方法的实施例。此外，在本说明书使用的附图中，对相同或者对应的构成要素标注相同或者类似的附图标记，有时针对这些构成要素省略重复的说明。
[0033]此外，本专利技术中的轧制的对象材料的金属带板为通常能够轧制的金属材料的带板，其种类没有特别限定，除了钢板以外，还能够采用铝或铜等的非铁材料。
[0034]最初，使用图1以及图2说明包含异常检测装置在内的轧制设备的整体构成、异常检测装置的构成。图1是示出本实施例的异常检测装置以及具有该异常检测装置的轧制设备的构成的概略图，图2是示出异常检测装置的构成的概略图。
[0035]图1示出的轧制设备100为用于轧制被轧制材料1的精轧设备，具备F1机座10、F2机座20、F3机座30、F4机座40、F5机座50、F6机座60、F7机座70、摄像头81、82、张力控制用的活套65、图像处理计算机90、显示装置95等。
[0036]其中，由摄像头81、82、照明装置67、图像处理计算机90构成检测被轧制材料1的表面的异常的异常检测装置101。
[0037]此外，针对轧制设备100，不限于图1示出的这种设有七个轧制机座的形态，只要最少为1个机座以上即可。
[0038]F1机座10、F2机座20、F3机座30、F4机座40、F5机座50、F6机座60、F7机座70为轧机，每一个具备上工件轧辊以及下工件轧辊、以及通过与这些上工件轧辊以及下工件轧辊分别接触而支承的上备用轧辊、下备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种异常检测装置，其检测由轧机轧制的金属带板的表面的轧制异常，所述异常检测装置的特征在于，具备：在作为所述轧制异常的检测对象的所述金属带板的轧制过程中拍摄所述金属带板的摄像头；亮度基准值设定部，其从由所述摄像头拍摄到的至少一张图像提取所述金属带板，根据所述金属带板的范围内的像素的亮度数据求出被判断为板没有异常的亮度基准值；以及图像处理部，其将拍摄到的一张以上所述图像中的一张以上图像作为比较图像，从各个比较图像提取所述金属带板，基于所述金属带板的范围内的像素的亮度数据与所述亮度基准值的亮度差来检测所述轧制异常。2.根据权利要求1所述的异常检测装置，其特征在于，所述亮度基准值设定部将所述亮度数据分成R值、G值、B值这3种成分，作为所述亮度基准值而求出基准R值、基准G值、以及基准B值这3种成分中的两种成分以上的值，所述图像处理部将所述金属带板的范围内的像素的亮度数据分成R值、G值、B值，从所述R值减去所述基准R值求出所述亮度差，从所述G值减去所述基准G值求出所述亮度差，从所述B值减去所述基准B值求出所述亮度差，基于各所述亮度差中的两种成分的所述亮度差的关系性来检测所述轧制异常。3.根据权利要求1或者2所述的异常检测装置，其特征在于，所述摄像头拍摄动态图像，所述亮度基准值设定部从所述动态图像提取所述图像，对在多个所述图像中拍摄到的所述亮度数据进行简单平均、或者加权移动平均的处理，由此求出所述亮度基准值。4.根据权利要求3所述的异常检测装置，其特征在于，每当拍摄最新的图像时，所述亮度基准值设定部向已经求出的所述亮度数据加上在新的图像中拍摄到的所述亮度数据，重新求出所述亮度基准值。5.根据权利要求2～4中任一项所述的异常检测装置，其特征在于，所述亮度基准值设定部将所述亮度数据分成R值、G值、B值这3种成分，求出利用针对亮度的计测点数表示的R值、G值、B值各自的亮度的分布，以将利用各所述分布的积分值表示的面积划分为两部分的各RGB成分的亮度、或者在各所述分布中计测点数最多的亮度作为初始亮度基准值，进一步设定包含该初始亮度基准值在内的特定的亮度范围，从该设定的亮度范围中进行R值、G值、B值的选定，并设为各所述亮度基准值。6.根据权利要求1～5中任一项所述的异常检测装置，其特征在于，还具备照射所述金属带板的照明装置，所述图像处理部根据最新的图像设定成为异常的检测对象的所述金属带板的检测区域，根据所述最新的图像设定来自所述照明装置的照明光的在所述金属带板的表面照射出的反射光区域，将从所述检测区域除去了所述反射光区域后的区域重新设为检测区域，基于重新得到的所述检测区域内的像素的亮度数据与所述亮度基准值的亮度差的关系性来设定异常区域，检测所述轧制异常。7.根据权利要求2所述的异常检测装置，其特征在于，所述亮度差为从所述亮度数据减去所述亮度基准值得到的值，
所述图像处理部在R值、G值、B值中的、两种成分的所述亮度差双方为各自的亮度差阈值以上的情况下检测为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月智俊，小村明宽，金森信弥，山田昌弘，
申请(专利权)人：普锐特冶金技术日本有限公司，
类型：发明
国别省市：