JP2019533140A - Segregation analyzer and method - Google Patents
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Abstract
本発明の一技術的側面による偏析分析装置は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得する画像獲得部、上記撮像画像から上記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出する試験片画像抽出部、及び複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、上記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成する偏析情報生成部を含むことができる。A segregation analyzer according to one technical aspect of the present invention is an image acquisition unit that acquires a captured image of a mold test piece including a plurality of test pieces, and extracts a plurality of test piece images for the plurality of test pieces from the captured image, respectively. And a segregation information generation unit that detects a segregation region from each of the plurality of test piece images and quantifies the segregation region to generate segregation analysis information.
Description
本発明は、線材製品の中心偏析等級を、画像を用いて自動判定することができる偏析分析装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a segregation analysis apparatus and method that can automatically determine the center segregation grade of a wire product using an image.
線材は線状の鉄鋼であり、タイヤコードや建設などの様々な分野で用いることができる。かかる線材は、通常の鋼材よりも高強度が求められることが一般的であるため、品質管理に対する要求が高い。 The wire is a linear steel and can be used in various fields such as tire cords and construction. Since such wire is generally required to have higher strength than ordinary steel, there is a high demand for quality control.
かかる線材の内部に中心部偏析が存在する場合、断線などが引き起こされる可能性が非常に高いため、かかる線材の偏析を検出する様々な技術が開発されている。 When center part segregation exists in the inside of such a wire, there is a very high possibility that disconnection or the like is caused. Therefore, various techniques for detecting segregation of such a wire have been developed.
従来の線材の偏析検出技術では、線材の断面に対する画像に基づき、画像を介して線材の中心部に偏析が存在するか否かを判断する。一方、このような従来の技術の場合、照明やカメラ性能などによって撮像画像に変化が生じると、偏析の検出正確性が低下するという問題がある。 In the conventional segregation detection technique for a wire, whether or not segregation exists in the center of the wire is determined based on an image of a cross section of the wire. On the other hand, in the case of such a conventional technique, there is a problem that when the captured image is changed due to illumination, camera performance, or the like, the detection accuracy of segregation is lowered.
このような従来技術に対しては、韓国公開特許第2009−0046920号公報、韓国公開特許第2010−0078590号公報、韓国公開特許第2012−0068635号公報などを参照することによって容易に理解することができる。 Such prior art can be easily understood by referring to Korean Published Patent No. 2009-0046920, Korean Published Patent No. 2010-0078590, Korean Published Patent No. 2012-0068635, etc. Can do.
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の一技術的側面は、複数の試験片のそれぞれに対して偏析を検出し、それに対する偏析分析情報を提供することにより、試験片の検査や品質管理を自動化すると共に、正確な分析を提供することができる偏析分析装置及び方法を提供する。 The present invention is for solving the above-mentioned problems of the prior art, and one technical aspect of the present invention is to detect segregation for each of a plurality of test pieces and provide segregation analysis information for the segregation. Thus, it is possible to provide a segregation analysis apparatus and method capable of automating test piece inspection and quality control and providing accurate analysis.
本発明の一技術的側面は、偏析分析装置を提案する。上記偏析分析装置は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得する画像獲得部、上記撮像画像から上記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出する試験片画像抽出部、及び複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、上記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成する偏析情報生成部を含むことができる。 One technical aspect of the present invention proposes a segregation analyzer. The segregation analyzer includes an image acquisition unit that acquires a captured image for a mold test piece including a plurality of test pieces, a test piece image extraction unit that extracts a plurality of test piece images for the plurality of test pieces from the captured image, respectively. And a segregation information generation unit that detects a segregation area from each of the plurality of test piece images and quantifies the segregation area to generate segregation analysis information.
一実施形態において、上記画像獲得部は、カメラ及び前記カメラのレンズの形状に相応する中空を有するリング照明を含むことができる。 In one embodiment, the image acquisition unit may include a ring illumination having a hollow corresponding to a shape of a camera and a lens of the camera.
一実施形態において、上記試験片画像抽出部は、テンプレート画像と上記撮像画像の相関係数をマッチングさせるマッチング器、上記マッチング器からの出力に対して2値化を行う2値化器、及び上記2値化器からの出力に基づき、上記撮像画像から上記複数の試験片画像を抽出する画像抽出器を含むことができる。 In one embodiment, the test piece image extraction unit includes a matching unit that matches a correlation coefficient between a template image and the captured image, a binarizer that performs binarization on an output from the matching unit, and the above An image extractor that extracts the plurality of test piece images from the captured image based on an output from the binarizer may be included.
一実施形態において、上記偏析情報生成部は、試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定し、上記基準領域の平均明るさを用いて上記中心領域を可変2値化する可変2値化器、及び上記可変2値化器からの出力において、可変2値化した上記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を上記偏析領域と決定する偏析領域決定器を含むことができる。 In one embodiment, the segregation information generation unit sets a peripheral region of a central region in a test piece image as a reference region, and variable binary that variably binarizes the central region using the average brightness of the reference region. And a segregation area determiner that determines, in the output from the variable binarizer, the area where the pixel value histogram of the reference area that has been variably binarized is equal to or less than a preset threshold value as the segregation area. be able to.
一実施形態において、上記偏析情報生成部は、上記偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して上記偏析分析情報を生成する情報生成器をさらに含むことができる。 In one embodiment, the segregation information generation unit calculates at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information. A generator can further be included.
本発明の他の一技術的側面は、偏析分析方法を提案する。上記偏析分析方法は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得する段階、上記撮像画像から上記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出する段階、及び複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、上記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成する段階を含むことができる。 Another technical aspect of the present invention proposes a segregation analysis method. The segregation analysis method includes obtaining a captured image for a mold test piece including a plurality of test pieces, extracting a plurality of test piece images for the plurality of test pieces from the captured image, and a plurality of test piece images. Detecting a segregation region from each of them, and quantifying the segregation region to generate segregation analysis information.
一実施形態において、上記撮像画像を獲得する段階は、カメラのレンズの形状に相応する中空を有するリング照明を用いて、上記複数の試験片に光を照射する段階を含むことができる。 In one embodiment, acquiring the captured image may include irradiating the plurality of specimens with light using a ring illumination having a hollow corresponding to the shape of the lens of the camera.
一実施形態において、上記複数の試験片画像を抽出する段階は、テンプレート画像と上記撮像画像の相関係数をマッチングさせる段階、相関係数がマッチングされた結果に対して2値化を行う段階、及び上記2値化した結果に基づき、上記撮像画像から上記複数の試験片画像を抽出する段階を含むことができる。 In one embodiment, the step of extracting the plurality of test piece images includes a step of matching a correlation coefficient between the template image and the captured image, a step of binarizing the result of matching the correlation coefficient, And extracting the plurality of test piece images from the captured image based on the binarized result.
一実施形態において、上記偏析分析情報を生成する段階は、試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定する段階、上記基準領域の平均明るさを用いて上記中心領域を可変2値化する段階、及び可変2値化の結果に対して、可変2値化した上記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を上記偏析領域と決定する段階を含むことができる。 In one embodiment, the step of generating the segregation analysis information includes setting a peripheral region of the center region as a reference region in the test piece image, and variable binarizing the center region using the average brightness of the reference region. And a step of determining, as the segregation region, a region where the pixel value histogram of the reference region that has been binarized is equal to or less than a preset threshold value with respect to the result of variable binarization.
一実施形態において、上記偏析分析情報を生成する段階は、上記偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して上記偏析分析情報を生成する段階を含むことができる。 In one embodiment, the step of generating the segregation analysis information includes calculating the segregation analysis information by calculating at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region. Generating may be included.
上述の課題の解決手段は、本発明の特徴をすべて列挙したものではない。本発明の課題を解決するための様々な手段は、以下の詳細な説明の具体的な実施形態を参照することによって、より詳細に理解することができる。 The means for solving the problems described above do not enumerate all the features of the present invention. Various means for solving the problems of the present invention can be understood in more detail by referring to the specific embodiments in the following detailed description.
本発明の一実施形態によると、複数の試験片のそれぞれに対して偏析を検出し、それに対する偏析分析情報を提供することにより、試験片の検査や品質管理を自動化すると共に、正確な分析を提供することができるという効果を奏する。 According to one embodiment of the present invention, segregation is detected for each of a plurality of test pieces, and the segregation analysis information for the segregation is provided, thereby automating the inspection and quality control of the test pieces and performing accurate analysis. There is an effect that it can be provided.
本発明の一実施形態によると、可変2値化に基づいた明るさの平均値を用いて偏析の有無を判断するため、照明などが変化しても正確に偏析を検出することができるという効果を奏する。 According to an embodiment of the present invention, since the presence / absence of segregation is determined using an average value of brightness based on variable binarization, it is possible to accurately detect segregation even if illumination or the like changes. Play.
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
しかし、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野における平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。 However, the embodiments of the present invention can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Also, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those having average knowledge in the art.
図1は本発明の一実施形態による偏析分析装置を説明するブロック構成図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a segregation analyzer according to an embodiment of the present invention.
図1を参照すると、偏析分析装置100は、画像獲得部110、試験片画像抽出部120、及び偏析情報生成部130を含むことができる。
Referring to FIG. 1, the
画像獲得部110は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得することができる。
The
試験片画像抽出部120は、撮像画像から複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出することができる。
The test strip
試験片画像抽出部120は、抽出された複数の試験片画像に番号を付けて分類することができる。
The test strip
試験片画像抽出部120は、上記撮像画像が回転されている場合、それを感知して正方向に補正することができる。
When the captured image is rotated, the test piece
偏析情報生成部130は、複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成することができる。
The segregation
偏析情報生成部130は、試験片画像の中心領域から偏析領域を検出することができる。例えば、偏析情報生成部130は、上記中心領域の周辺領域の平均明るさを用いて可変2値化を行い、試験片画像の中心領域から偏析領域を検出することができる。
The segregation
以下、図2〜図11を参照して、偏析分析装置100の様々な実施形態についてより詳細に説明する。
Hereinafter, various embodiments of the
図2は図1に示されている画像獲得部の実施形態を説明する参考図である。 FIG. 2 is a reference diagram for explaining an embodiment of the image acquisition unit shown in FIG.
図2を参照すると、画像獲得部110は、カメラ210、及び複数の光源素子を含む照明装置220を含むことができる。図示の例において、照明装置220にはリング照明装置が示されているが、これは例示的なものである。したがって、実施形態によって、複数の光源素子を含む様々な形態の照明装置に変形実施されることができる。
Referring to FIG. 2, the
カメラ210はレンズ211を含み、複数の試験片を含むモールド試験片10を撮影して撮像画像を生成することができる。
The camera 210 includes a
一実施形態において、カメラ210は、テレセントリック(Telecentric)レンズを備えることができる。したがって、通常のカメラ撮影において生じる偏析サイズの歪みを排除させることができる。 In one embodiment, the camera 210 can comprise a telecentric lens. Therefore, it is possible to eliminate the segregation size distortion that occurs in normal camera photography.
照明装置220は、複数の光源素子を含むリング状の照明装置であることができ、カメラのレンズ211の形状に相応する中空を備えることができる。したがって、図示の例のように、照明装置が位置する場合、カメラの周辺に複数の光源素子が配置されるため、モールド試験片に対して光を均一に照射することができる。したがって、明るさ変化を最小限に抑えることができ、試験片表面の凹凸によるノイズの発生を最小限に抑えることができる。
The
一実施形態において、照明装置220によってモールド試験片10に照射された光は、横軸の光均一度(Uniformity)及び縦軸の光均一度(Uniformity)が96%以上であり、上記横軸の光均一度と上記縦軸の光均一度の差が2%以内であることができる。以下の表1は、このような一実施形態に対する光均一度を示す。
In one embodiment, the light irradiated on the
表1を参照すると、照明装置220によって照射される光は、モールド試験片から110mm〜300mmの距離において、横軸の光均一度及び縦軸の光均一度がともに96%以上であり、二つの軸の光均一度の差が2%以内であるという条件を満たすことが分かる。
Referring to Table 1, the light irradiated by the
即ち、横軸及び縦軸のそれぞれに対する光均一度自体も96%以上の数値を有すると同時に、二つの軸の光均一度の差が2%以下である条件を満たす場合、光均一度の差による偏析画像の歪みが生じないか、または以下で説明する偏析情報生成部130の演算によって相殺できる程度となる。
That is, when the light uniformity for each of the horizontal axis and the vertical axis itself has a numerical value of 96% or more, and the condition that the difference in light uniformity between the two axes is 2% or less is satisfied, the difference in light uniformity is The segregated image is not distorted by the above-mentioned or can be offset by the operation of the segregation
図3は図1に示されている試験片画像抽出部の一実施形態を説明するブロック構成図であり、図4は図3に示されている試験片画像抽出部によって片画像が抽出される様子を説明する参考図である。 FIG. 3 is a block diagram for explaining an embodiment of the test piece image extracting unit shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing that a piece image is extracted by the test piece image extracting unit shown in FIG. It is a reference figure explaining a mode.
図3を参照すると、試験片画像抽出部120は、マッチング器310、2値化器320、及び画像抽出器330を含むことができる。
Referring to FIG. 3, the test piece
マッチング器310は、テンプレート画像と撮像画像の相関係数をマッチングさせることができる。
The
2値化器320は、マッチング器310からの出力に対して2値化を行うことができる。
The
画像抽出器330は、2値化器320からの出力に基づき、撮像画像から複数の試験片画像を抽出することができる。
The
画像抽出器330は、複数の試験片画像を抽出しながら、各試験片画像に対して番号を付けることができる。
The
図4をさらに参照すると、図4(a)はモールド試験片の撮像画像を示し、図4(b)はテンプレート画像を示している。 With further reference to FIG. 4, FIG. 4 (a) shows a captured image of the mold specimen and FIG. 4 (b) shows a template image.
図4(c)はマッチング器310によってテンプレート画像と撮像画像の相関係数がマッチングされた結果の一例を示している。マッチング器310による相関係数のマッチングによって、撮像画像からテンプレート画像と形態が最も類似している地点が検出されることが分かる。
FIG. 4C shows an example of a result obtained by matching the correlation coefficient between the template image and the captured image by the
図4(d)は2値化器320によって図4(c)を2値化した結果の一例を示している。
FIG. 4D shows an example of a result obtained by binarizing FIG. 4C by the
図(e)は画像抽出器330によって、図(d)に基づき、撮像画像から複数の試験片画像を抽出した一例を示している。
FIG. 9E shows an example in which a plurality of test piece images are extracted from the captured image by the
図5は図1に示されている試験片画像抽出部によって撮像画像の補正が行われる様子を説明する参考図である。 FIG. 5 is a reference diagram for explaining how the captured image is corrected by the test piece image extracting unit shown in FIG.
作業者によってモールド試験片が偏析分析装置に載置される際に、モールドが回転すると、認識率が低下する可能性がある。したがって、試験片画像抽出部120は、モールドが回転して載置された場合、作業者がモールドを再び載置することなく、撮像画像を回転補正することができる。
If the mold is rotated by the operator when the mold test piece is placed on the segregation analyzer, the recognition rate may decrease. Therefore, when the mold is rotated and placed, the test piece
即ち、試験片画像抽出部120は、複数の試験片画像に対して中心点を検出し、複数の中心点のうち最上位のラインに属する複数の点の少なくとも一部を用いて配列線510を形成することができる。
That is, the test piece
試験片画像抽出部120は、水平方向に予め設定された基準線520と、配列線510の角度差に対応して撮像画像を回転させることができる。
The test piece
図6は図1に示されている偏析情報生成部の一実施形態を説明するブロック構成図である。 FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of the segregation information generation unit shown in FIG.
まず、図6を参照すると、偏析情報生成部130は、可変2値化器510及び偏析領域決定器520を含むことができる。実施形態によって、偏析情報生成部130は情報生成器530をさらに含むことができる。
First, referring to FIG. 6, the segregation
可変2値化器510は、試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定し、上記基準領域の平均明るさを用いて上記中心領域を可変2値化することができる。
The
偏析領域決定器520は、可変2値化器510からの出力において、可変2値化した上記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を偏析領域と決定することができる。
The
情報生成器530は、偏析領域決定器520から検出された偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して上記偏析分析情報を生成することができる。
The
即ち、情報生成器530は、偏析の程度を単順等級として定量的な数値情報を生成することができる。例えば、情報生成器530は、偏析領域に対して画像処理技法を用いて偏析の大きさ、長さ、明るさ情報、偏析量などを判断し、それを定量的なデータとして数値化することができる。
That is, the
図7は図6に示されている偏析情報生成部によって偏析が抽出される様子を説明する参考図であって、図7をさらに参照すると、図7の(a)は試験片画像の一例を示している。 FIG. 7 is a reference diagram for explaining the state in which segregation is extracted by the segregation information generation unit shown in FIG. 6. Further referring to FIG. 7, (a) in FIG. Show.
図7の(b)を参照すると、可変2値化器510は、試験片画像において中心領域710の周辺領域720を基準領域に設定し、基準領域720の平均明るさ値を基準に中心領域710を可変2値化することができる。
Referring to FIG. 7B, the
可変2値化した結果は図7(c)の通りであり、偏析領域決定器520は、一定面積以上の面積を有する領域731を偏析領域と決定することができる。即ち、偏析領域決定器520は、可変2値化した結果において一定の大きさ未満の2値化した値732を削除することでノイズを除去することができる。
The result of the variable binarization is as shown in FIG. 7C, and the
図8は図6に示されている偏析情報生成部で行われる偏析判定を説明するためのグラフである。 FIG. 8 is a graph for explaining the segregation determination performed by the segregation information generation unit shown in FIG.
上述のように、偏析領域決定器520は、可変2値化した基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を偏析領域と決定することができる。
As described above, the
図8のグラフは、可変2値化した基準領域の画素値(Gray level)とヒストグラム(Histogram)の関係を示している。 The graph of FIG. 8 shows the relationship between the pixel value (Gray level) and the histogram (Histogram) of the reference region that is variably binarized.
図示の例では、下位2%を閾値に設定し、画素値ヒストグラムのうち閾値である下位2%に該当する領域を偏析領域と決定したことが分かる。但し、実施形態によって、閾値としての下位%数値は変更設定されることもできる。 In the example shown in the figure, it can be seen that the lower 2% is set as the threshold, and the region corresponding to the lower 2% as the threshold in the pixel value histogram is determined as the segregation region. However, depending on the embodiment, the lower% value as the threshold value may be changed and set.
これは、均一な光を照射する本発明の一実施形態において、画像に対するヒストグラムに示されている例と同様に、比較的均等な分布で画素値が示されていることが分かる。したがって、下位2%以下の暗い領域に該当する領域は、周辺領域の平均明るさに比べて暗い値が高い領域であり、これが偏析領域に該当する。 This shows that in one embodiment of the present invention in which uniform light is emitted, the pixel values are shown with a relatively uniform distribution, similar to the example shown in the histogram for the image. Therefore, the region corresponding to the dark region of 2% or less of the lower level is a region having a dark value higher than the average brightness of the peripheral region, and this corresponds to the segregation region.
図9は図6に示されている可変2値化器による可変2値化を説明するための参考グラフである。図9をさらに参照して可変2値化について説明すると、可変2値化とは、基準領域720の平均明るさ値が変動することによって2値化の基準が可変することを意味する。
FIG. 9 is a reference graph for explaining variable binarization by the variable binarizer shown in FIG. The variable binarization will be described with further reference to FIG. 9. The variable binarization means that the binarization reference varies as the average brightness value of the
即ち、従来に適用される固定値2値化は、予め設定された基準値を基準として中心領域の画像明るさを適用して2値化を行うが、可変2値化器510は、基準領域の平均明るさ値を基準として中心領域に対して2値化を行うため、試験片画像によって全体的に異なる明るさを有する場合でも、正確に2値化を行うことができる。 That is, in the conventional fixed value binarization, the binarization is performed by applying the image brightness of the center area with a preset reference value as a reference. Since the binarization is performed on the central region with reference to the average brightness value, even when the test piece images have different overall brightness, the binarization can be performed accurately.
図10は互いに異なる明るさを有する同一の試験片の試験片画像に対して固定値2値化を行った結果を示しており、図11は互いに異なる明るさを有する同一の試験片の試験片画像に対して、本発明による可変2値化を行った結果を示す参考図である。 FIG. 10 shows the result of binarization of fixed values for the test piece images of the same test piece having different brightness, and FIG. 11 shows the test pieces of the same test piece having different brightness. It is a reference figure showing the result of having performed variable binarization by the present invention to the image.
図10では固定値2値化を用いるため、図10(a)では偏析ではない領域も偏析として検出され、図10(b)では偏析が検出されないことが分かる。 Since fixed-value binarization is used in FIG. 10, it can be seen that in FIG. 10A, a region that is not segregated is also detected as segregation, and in FIG. 10B, segregation is not detected.
一方、本発明による図11では可変2値化を用いるため、図11(a)及び図11(b)の明るさが互いに異なる場合でも、同一に偏析を検出することが分かる。 On the other hand, since variable binarization is used in FIG. 11 according to the present invention, it can be seen that segregation is detected in the same manner even when the brightness in FIGS. 11A and 11B is different from each other.
以上、図1〜図11を参照して、偏析分析装置の様々な実施形態について説明した。 The various embodiments of the segregation analyzer have been described above with reference to FIGS.
以下では、図12を参照して偏析分析方法の様々な実施形態について説明する。但し、以下で説明する偏析分析方法は、図1〜図11を参照して予め説明した偏析分析装置に対する説明を参照することによって、より容易に理解することができる。 In the following, various embodiments of the segregation analysis method will be described with reference to FIG. However, the segregation analysis method described below can be more easily understood by referring to the description of the segregation analysis apparatus described in advance with reference to FIGS.
図12は本発明の一実施形態による偏析分析方法を説明するフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart illustrating a segregation analysis method according to an embodiment of the present invention.
図12を参照すると、偏析分析装置は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得することができる(S1210)。 Referring to FIG. 12, the segregation analyzer can acquire a captured image of a mold test piece including a plurality of test pieces (S1210).
偏析分析装置は、撮像画像から上記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出することができる(S1220)。 The segregation analyzer can extract a plurality of test piece images for the plurality of test pieces from the captured image (S1220).
偏析分析装置は、複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し(S1230)、上記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成することができる(S1240)。 The segregation analyzer can detect a segregation area from each of a plurality of test piece images (S1230), and can generate segregation analysis information by quantifying the segregation area (S1240).
段階S1210に対する一実施形態において、偏析分析装置は、カメラのレンズの形状に相応する中空を有するリング照明を用いて、上記複数の試験片に光を照射することができる。 In one embodiment for step S1210, the segregation analyzer may irradiate the plurality of specimens with light using a ring illumination having a hollow corresponding to the shape of the camera lens.
段階S1220に対する一実施形態において、偏析分析装置は、テンプレート画像と上記撮像画像の相関係数をマッチングさせ、相関係数がマッチングされた結果に対して2値化を行うことができる。以後、上記2値化した結果に基づき、上記撮像画像から上記複数の試験片画像を抽出することができる。 In one embodiment with respect to step S1220, the segregation analyzer can match the correlation coefficient between the template image and the captured image, and perform binarization on the result of matching the correlation coefficient. Thereafter, based on the binarized result, the plurality of test piece images can be extracted from the captured image.
段階S1230に対する一実施形態において、偏析分析装置は、試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定し、上記基準領域の平均明るさを用いて上記中心領域を可変2値化することができる。以後、可変2値化した結果値に対して、可変2値化した上記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を上記偏析領域と決定することができる。 In one embodiment for step S1230, the segregation analyzer may set a peripheral region of the center region as a reference region in the test piece image, and variably binarize the center region using the average brightness of the reference region. it can. Thereafter, a region where the pixel value histogram of the reference region that has been binarized with respect to the variable binarized result value is less than or equal to a preset threshold value can be determined as the segregation region.
段階S1240に対する一実施形態において、偏析分析装置は、上記偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して上記偏析分析情報を生成することができる。 In one embodiment for step S1240, the segregation analyzer generates at least one of the size, length, brightness information, angle, amount of segregation, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information. be able to.
以上で説明した本発明は、上述の実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、後述する特許請求の範囲によって限定され、本発明の構成は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、その構成を多様に変更及び改造することができることを、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は容易に分かる。
The present invention described above is not limited by the above-described embodiment and the attached drawings, but is limited by the scope of claims described later, and the configuration of the present invention does not depart from the technical idea of the present invention. It will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains that various changes and modifications can be made to the configuration within the scope.
本発明は、線材製品の中心偏析等級を、画像を用いて自動判定することができる偏析分析装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a segregation analysis apparatus and method that can automatically determine the center segregation grade of a wire product using an image.
線材は線状の鉄鋼であり、タイヤコードや建設などの様々な分野で用いることができる。かかる線材は、通常の鋼材よりも高強度が求められることが一般的であるため、品質管理に対する要求が高い。 The wire is a linear steel and can be used in various fields such as tire cords and construction. Since such wire is generally required to have higher strength than ordinary steel, there is a high demand for quality control.
かかる線材の内部に中心部偏析が存在する場合、断線などが引き起こされる可能性が非常に高いため、かかる線材の偏析を検出する様々な技術が開発されている。 When center part segregation exists in the inside of such a wire, there is a very high possibility that disconnection or the like is caused. Therefore, various techniques for detecting segregation of such a wire have been developed.
従来の線材の偏析検出技術では、線材の断面に対する画像に基づき、画像を介して線材の中心部に偏析が存在するか否かを判断する。一方、このような従来の技術の場合、照明やカメラ性能などによって撮像画像に変化が生じると、偏析の検出正確性が低下するという問題がある。 In the conventional segregation detection technique for a wire, whether or not segregation exists in the center of the wire is determined based on an image of a cross section of the wire. On the other hand, in the case of such a conventional technique, there is a problem that when the captured image is changed due to illumination, camera performance, or the like, the detection accuracy of segregation is lowered.
このような従来技術に対しては、韓国公開特許第2009−0046920号公報、韓国公開特許第2010−0078590号公報、韓国公開特許第2012−0068635号公報などを参照することによって容易に理解することができる。 Such prior art can be easily understood by referring to Korean Published Patent No. 2009-0046920, Korean Published Patent No. 2010-0078590, Korean Published Patent No. 2012-0068635, etc. Can do.
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の一技術的側面は、複数の試験片のそれぞれに対して偏析を検出し、それに対する偏析分析情報を提供することにより、試験片の検査や品質管理を自動化すると共に、正確な分析を提供することができる偏析分析装置及び方法を提供する。 The present invention is for solving the above-mentioned problems of the prior art, and one technical aspect of the present invention is to detect segregation for each of a plurality of test pieces and provide segregation analysis information for the segregation. Thus, it is possible to provide a segregation analysis apparatus and method capable of automating test piece inspection and quality control and providing accurate analysis.
本発明の一技術的側面は、偏析分析装置を提案する。上記偏析分析装置は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得する画像獲得部、上記撮像画像から上記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出する試験片画像抽出部、及び複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、上記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成する偏析情報生成部を含むことができる。 One technical aspect of the present invention proposes a segregation analyzer. The segregation analyzer includes an image acquisition unit that acquires a captured image for a mold test piece including a plurality of test pieces, a test piece image extraction unit that extracts a plurality of test piece images for the plurality of test pieces from the captured image, respectively. And a segregation information generation unit that detects a segregation area from each of the plurality of test piece images and quantifies the segregation area to generate segregation analysis information.
一実施形態において、上記画像獲得部は、カメラ及び前記カメラのレンズの形状に相応する中空を有するリング照明を含むことができる。 In one embodiment, the image acquisition unit may include a ring illumination having a hollow corresponding to a shape of a camera and a lens of the camera.
一実施形態において、上記試験片画像抽出部は、テンプレート画像と上記撮像画像の相関係数をマッチングさせるマッチング器、上記マッチング器からの出力に対して2値化を行う2値化器、及び上記2値化器からの出力に基づき、上記撮像画像から上記複数の試験片画像を抽出する画像抽出器を含むことができる。 In one embodiment, the test piece image extraction unit includes a matching unit that matches a correlation coefficient between a template image and the captured image, a binarizer that performs binarization on an output from the matching unit, and the above An image extractor that extracts the plurality of test piece images from the captured image based on an output from the binarizer may be included.
一実施形態において、上記偏析情報生成部は、試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定し、上記基準領域の平均明るさを用いて上記中心領域を可変2値化する可変2値化器、及び上記可変2値化器からの出力において、可変2値化した上記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を上記偏析領域と決定する偏析領域決定器を含むことができる。 In one embodiment, the segregation information generation unit sets a peripheral region of a central region in a test piece image as a reference region, and variable binary that variably binarizes the central region using the average brightness of the reference region. And a segregation area determiner that determines, in the output from the variable binarizer, the area where the pixel value histogram of the reference area that has been variably binarized is equal to or less than a preset threshold value as the segregation area. be able to.
一実施形態において、上記偏析情報生成部は、上記偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して上記偏析分析情報を生成する情報生成器をさらに含むことができる。 In one embodiment, the segregation information generation unit calculates at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information. A generator can further be included.
本発明の他の一技術的側面は、偏析分析方法を提案する。上記偏析分析方法は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得する段階、上記撮像画像から上記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出する段階、及び複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、上記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成する段階を含むことができる。 Another technical aspect of the present invention proposes a segregation analysis method. The segregation analysis method includes obtaining a captured image for a mold test piece including a plurality of test pieces, extracting a plurality of test piece images for the plurality of test pieces from the captured image, and a plurality of test piece images. Detecting a segregation region from each of them, and quantifying the segregation region to generate segregation analysis information.
一実施形態において、上記撮像画像を獲得する段階は、カメラのレンズの形状に相応する中空を有するリング照明を用いて、上記複数の試験片に光を照射する段階を含むことができる。 In one embodiment, acquiring the captured image may include irradiating the plurality of specimens with light using a ring illumination having a hollow corresponding to the shape of the lens of the camera.
一実施形態において、上記複数の試験片画像を抽出する段階は、テンプレート画像と上記撮像画像の相関係数をマッチングさせる段階、相関係数がマッチングされた結果に対して2値化を行う段階、及び上記2値化した結果に基づき、上記撮像画像から上記複数の試験片画像を抽出する段階を含むことができる。 In one embodiment, the step of extracting the plurality of test piece images includes a step of matching a correlation coefficient between the template image and the captured image, a step of binarizing the result of matching the correlation coefficient, And extracting the plurality of test piece images from the captured image based on the binarized result.
一実施形態において、上記偏析分析情報を生成する段階は、試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定する段階、上記基準領域の平均明るさを用いて上記中心領域を可変2値化する段階、及び可変2値化の結果に対して、可変2値化した上記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を上記偏析領域と決定する段階を含むことができる。 In one embodiment, the step of generating the segregation analysis information includes setting a peripheral region of the center region as a reference region in the test piece image, and variable binarizing the center region using the average brightness of the reference region. And a step of determining, as the segregation region, a region where the pixel value histogram of the reference region that has been binarized is equal to or less than a preset threshold value with respect to the result of variable binarization.
一実施形態において、上記偏析分析情報を生成する段階は、上記偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して上記偏析分析情報を生成する段階を含むことができる。 In one embodiment, the step of generating the segregation analysis information includes calculating the segregation analysis information by calculating at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region. Generating may be included.
上述の課題の解決手段は、本発明の特徴をすべて列挙したものではない。本発明の課題を解決するための様々な手段は、以下の詳細な説明の具体的な実施形態を参照することによって、より詳細に理解することができる。 The means for solving the problems described above do not enumerate all the features of the present invention. Various means for solving the problems of the present invention can be understood in more detail by referring to the specific embodiments in the following detailed description.
本発明の一実施形態によると、複数の試験片のそれぞれに対して偏析を検出し、それに対する偏析分析情報を提供することにより、試験片の検査や品質管理を自動化すると共に、正確な分析を提供することができるという効果を奏する。 According to one embodiment of the present invention, segregation is detected for each of a plurality of test pieces, and the segregation analysis information for the segregation is provided, thereby automating the inspection and quality control of the test pieces and performing accurate analysis. There is an effect that it can be provided.
本発明の一実施形態によると、可変2値化に基づいた明るさの平均値を用いて偏析の有無を判断するため、照明などが変化しても正確に偏析を検出することができるという効果を奏する。 According to an embodiment of the present invention, since the presence / absence of segregation is determined using an average value of brightness based on variable binarization, it is possible to accurately detect segregation even if illumination or the like changes. Play.
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
しかし、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野における平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。 However, the embodiments of the present invention can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Also, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those having average knowledge in the art.
図1は本発明の一実施形態による偏析分析装置を説明するブロック構成図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a segregation analyzer according to an embodiment of the present invention.
図1を参照すると、偏析分析装置100は、画像獲得部110、試験片画像抽出部120、及び偏析情報生成部130を含むことができる。
Referring to FIG. 1, the
画像獲得部110は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得することができる。
The
試験片画像抽出部120は、撮像画像から複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出することができる。
The test strip
試験片画像抽出部120は、抽出された複数の試験片画像に番号を付けて分類することができる。
The test strip
試験片画像抽出部120は、上記撮像画像が回転されている場合、それを感知して正方向に補正することができる。
When the captured image is rotated, the test piece
偏析情報生成部130は、複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成することができる。
The segregation
偏析情報生成部130は、試験片画像の中心領域から偏析領域を検出することができる。例えば、偏析情報生成部130は、上記中心領域の周辺領域の平均明るさを用いて可変2値化を行い、試験片画像の中心領域から偏析領域を検出することができる。
The segregation
以下、図2〜図11を参照して、偏析分析装置100の様々な実施形態についてより詳細に説明する。
Hereinafter, various embodiments of the
図2は図1に示されている画像獲得部の実施形態を説明する参考図である。 FIG. 2 is a reference diagram for explaining an embodiment of the image acquisition unit shown in FIG.
図2を参照すると、画像獲得部110は、カメラ210、及び複数の光源素子を含む照明装置220を含むことができる。図示の例において、照明装置220にはリング照明装置が示されているが、これは例示的なものである。したがって、実施形態によって、複数の光源素子を含む様々な形態の照明装置に変形実施されることができる。
Referring to FIG. 2, the
カメラ210はレンズ211を含み、複数の試験片を含むモールド試験片10を撮影して撮像画像を生成することができる。
The camera 210 includes a
一実施形態において、カメラ210は、テレセントリック(Telecentric)レンズを備えることができる。したがって、通常のカメラ撮影において生じる偏析サイズの歪みを排除させることができる。 In one embodiment, the camera 210 can comprise a telecentric lens. Therefore, it is possible to eliminate the segregation size distortion that occurs in normal camera photography.
照明装置220は、複数の光源素子を含むリング状の照明装置であることができ、カメラのレンズ211の形状に相応する中空を備えることができる。したがって、図示の例のように、照明装置が位置する場合、カメラの周辺に複数の光源素子が配置されるため、モールド試験片に対して光を均一に照射することができる。したがって、明るさ変化を最小限に抑えることができ、試験片表面の凹凸によるノイズの発生を最小限に抑えることができる。
The
一実施形態において、照明装置220によってモールド試験片10に照射された光は、横軸の光均一度(Uniformity)及び縦軸の光均一度(Uniformity)が96%以上であり、上記横軸の光均一度と上記縦軸の光均一度の差が2%以内であることができる。以下の表1は、このような一実施形態に対する光均一度を示す。
In one embodiment, the light irradiated on the
表1を参照すると、照明装置220によって照射される光は、モールド試験片から110mm〜300mmの距離において、横軸の光均一度及び縦軸の光均一度がともに96%以上であり、二つの軸の光均一度の差が2%以内であるという条件を満たすことが分かる。
Referring to Table 1, the light irradiated by the
即ち、横軸及び縦軸のそれぞれに対する光均一度自体も96%以上の数値を有すると同時に、二つの軸の光均一度の差が2%以下である条件を満たす場合、光均一度の差による偏析画像の歪みが生じないか、または以下で説明する偏析情報生成部130の演算によって相殺できる程度となる。
That is, when the light uniformity for each of the horizontal axis and the vertical axis itself has a numerical value of 96% or more, and the condition that the difference in light uniformity between the two axes is 2% or less is satisfied, the difference in light uniformity is The segregated image is not distorted by the above-mentioned or can be offset by the operation of the segregation
図3は図1に示されている試験片画像抽出部の一実施形態を説明するブロック構成図であり、図4は図3に示されている試験片画像抽出部によって片画像が抽出される様子を説明する参考図である。 FIG. 3 is a block diagram for explaining an embodiment of the test piece image extracting unit shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing that a piece image is extracted by the test piece image extracting unit shown in FIG. It is a reference figure explaining a mode.
図3を参照すると、試験片画像抽出部120は、マッチング器310、2値化器320、及び画像抽出器330を含むことができる。
Referring to FIG. 3, the test piece
マッチング器310は、テンプレート画像と撮像画像の相関係数をマッチングさせることができる。
The
2値化器320は、マッチング器310からの出力に対して2値化を行うことができる。
The
画像抽出器330は、2値化器320からの出力に基づき、撮像画像から複数の試験片画像を抽出することができる。
The
画像抽出器330は、複数の試験片画像を抽出しながら、各試験片画像に対して番号を付けることができる。
The
図4をさらに参照すると、図4(a)はモールド試験片の撮像画像を示し、図4(b)はテンプレート画像を示している。 With further reference to FIG. 4, FIG. 4 (a) shows a captured image of the mold specimen and FIG. 4 (b) shows a template image.
図4(c)はマッチング器310によってテンプレート画像と撮像画像の相関係数がマッチングされた結果の一例を示している。マッチング器310による相関係数のマッチングによって、撮像画像からテンプレート画像と形態が最も類似している地点が検出されることが分かる。
FIG. 4C shows an example of a result obtained by matching the correlation coefficient between the template image and the captured image by the
図4(d)は2値化器320によって図4(c)を2値化した結果の一例を示している。
FIG. 4D shows an example of a result obtained by binarizing FIG. 4C by the
図(e)は画像抽出器330によって、図(d)に基づき、撮像画像から複数の試験片画像を抽出した一例を示している。
FIG. 9E shows an example in which a plurality of test piece images are extracted from the captured image by the
図5は図1に示されている試験片画像抽出部によって撮像画像の補正が行われる様子を説明する参考図である。 FIG. 5 is a reference diagram for explaining how the captured image is corrected by the test piece image extracting unit shown in FIG.
作業者によってモールド試験片が偏析分析装置に載置される際に、モールドが回転すると、認識率が低下する可能性がある。したがって、試験片画像抽出部120は、モールドが回転して載置された場合、作業者がモールドを再び載置することなく、撮像画像を回転補正することができる。
If the mold is rotated by the operator when the mold test piece is placed on the segregation analyzer, the recognition rate may decrease. Therefore, when the mold is rotated and placed, the test piece
即ち、試験片画像抽出部120は、複数の試験片画像に対して中心点を検出し、複数の中心点のうち最上位のラインに属する複数の点の少なくとも一部を用いて配列線510を形成することができる。
That is, the test piece
試験片画像抽出部120は、水平方向に予め設定された基準線520と、配列線510の角度差に対応して撮像画像を回転させることができる。
The test piece
図6は図1に示されている偏析情報生成部の一実施形態を説明するブロック構成図である。 FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of the segregation information generation unit shown in FIG.
まず、図6を参照すると、偏析情報生成部130は、可変2値化器610及び偏析領域決定器620を含むことができる。実施形態によって、偏析情報生成部130は情報生成器630をさらに含むことができる。
First, referring to FIG. 6, the segregation
可変2値化器610は、試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定し、上記基準領域の平均明るさを用いて上記中心領域を可変2値化することができる。
The
偏析領域決定器620は、可変2値化器610からの出力において、可変2値化した上記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を偏析領域と決定することができる。
The
情報生成器630は、偏析領域決定器620から検出された偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して上記偏析分析情報を生成することができる。
The
即ち、情報生成器630は、偏析の程度を単順等級として定量的な数値情報を生成することができる。例えば、情報生成器630は、偏析領域に対して画像処理技法を用いて偏析の大きさ、長さ、明るさ情報、偏析量などを判断し、それを定量的なデータとして数値化することができる。
That is, the
図7は図6に示されている偏析情報生成部によって偏析が抽出される様子を説明する参考図であって、図7をさらに参照すると、図7の(a)は試験片画像の一例を示している。 FIG. 7 is a reference diagram for explaining the state in which segregation is extracted by the segregation information generation unit shown in FIG. 6. Further referring to FIG. 7, (a) in FIG. Show.
図7の(b)を参照すると、可変2値化器610は、試験片画像において中心領域710の周辺領域720を基準領域に設定し、基準領域720の平均明るさ値を基準に中心領域710を可変2値化することができる。
Referring to FIG. 7B, the
可変2値化した結果は図7(c)の通りであり、偏析領域決定器620は、一定面積以上の面積を有する領域731を偏析領域と決定することができる。即ち、偏析領域決定器620は、可変2値化した結果において一定の大きさ未満の2値化した値732を削除することでノイズを除去することができる。
The result of the variable binarization is as shown in FIG. 7C, and the
図8は図6に示されている偏析情報生成部で行われる偏析判定を説明するためのグラフである。 FIG. 8 is a graph for explaining the segregation determination performed by the segregation information generation unit shown in FIG.
上述のように、偏析領域決定器620は、可変2値化した基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を偏析領域と決定することができる。
As described above, the
図8のグラフは、可変2値化した基準領域の画素値(Gray level)とヒストグラム(Histogram)の関係を示している。 The graph of FIG. 8 shows the relationship between the pixel value (Gray level) and the histogram (Histogram) of the reference region that is variably binarized.
図示の例では、下位2%を閾値に設定し、画素値ヒストグラムのうち閾値である下位2%に該当する領域を偏析領域と決定したことが分かる。但し、実施形態によって、閾値としての下位%数値は変更設定されることもできる。 In the example shown in the figure, it can be seen that the lower 2% is set as the threshold, and the region corresponding to the lower 2% as the threshold in the pixel value histogram is determined as the segregation region. However, depending on the embodiment, the lower% value as the threshold value may be changed and set.
これは、均一な光を照射する本発明の一実施形態において、画像に対するヒストグラムに示されている例と同様に、比較的均等な分布で画素値が示されていることが分かる。したがって、下位2%以下の暗い領域に該当する領域は、周辺領域の平均明るさに比べて暗い値が高い領域であり、これが偏析領域に該当する。 This shows that in one embodiment of the present invention in which uniform light is emitted, the pixel values are shown with a relatively uniform distribution, similar to the example shown in the histogram for the image. Therefore, the region corresponding to the dark region of 2% or less of the lower level is a region having a dark value higher than the average brightness of the peripheral region, and this corresponds to the segregation region.
図9は図6に示されている可変2値化器による可変2値化を説明するための参考グラフである。図9をさらに参照して可変2値化について説明すると、可変2値化とは、基準領域720の平均明るさ値が変動することによって2値化の基準が可変することを意味する。
FIG. 9 is a reference graph for explaining variable binarization by the variable binarizer shown in FIG. The variable binarization will be described with further reference to FIG. 9. The variable binarization means that the binarization reference varies as the average brightness value of the
即ち、従来に適用される固定値2値化は、予め設定された基準値を基準として中心領域の画像明るさを適用して2値化を行うが、可変2値化器510は、基準領域の平均明るさ値を基準として中心領域に対して2値化を行うため、試験片画像によって全体的に異なる明るさを有する場合でも、正確に2値化を行うことができる。 That is, in the conventional fixed value binarization, the binarization is performed by applying the image brightness of the center area with a preset reference value as a reference. Since the binarization is performed on the central region with reference to the average brightness value, even when the test piece images have different overall brightness, the binarization can be performed accurately.
図10は互いに異なる明るさを有する同一の試験片の試験片画像に対して固定値2値化を行った結果を示しており、図11は互いに異なる明るさを有する同一の試験片の試験片画像に対して、本発明による可変2値化を行った結果を示す参考図である。 FIG. 10 shows the result of binarization of fixed values for the test piece images of the same test piece having different brightness, and FIG. 11 shows the test pieces of the same test piece having different brightness. It is a reference figure showing the result of having performed variable binarization by the present invention to the image.
図10では固定値2値化を用いるため、図10(a)では偏析ではない領域も偏析として検出され、図10(b)では偏析が検出されないことが分かる。 Since fixed-value binarization is used in FIG. 10, it can be seen that in FIG. 10A, a region that is not segregated is also detected as segregation, and in FIG. 10B, segregation is not detected.
一方、本発明による図11では可変2値化を用いるため、図11(a)及び図11(b)の明るさが互いに異なる場合でも、同一に偏析を検出することが分かる。 On the other hand, since variable binarization is used in FIG. 11 according to the present invention, it can be seen that segregation is detected in the same manner even when the brightness in FIGS. 11A and 11B is different from each other.
以上、図1〜図11を参照して、偏析分析装置の様々な実施形態について説明した。 The various embodiments of the segregation analyzer have been described above with reference to FIGS.
以下では、図12を参照して偏析分析方法の様々な実施形態について説明する。但し、以下で説明する偏析分析方法は、図1〜図11を参照して予め説明した偏析分析装置に対する説明を参照することによって、より容易に理解することができる。 In the following, various embodiments of the segregation analysis method will be described with reference to FIG. However, the segregation analysis method described below can be more easily understood by referring to the description of the segregation analysis apparatus described in advance with reference to FIGS.
図12は本発明の一実施形態による偏析分析方法を説明するフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart illustrating a segregation analysis method according to an embodiment of the present invention.
図12を参照すると、偏析分析装置は、複数の試験片を含むモールド試験片に対する撮像画像を獲得することができる(S1210)。 Referring to FIG. 12, the segregation analyzer can acquire a captured image of a mold test piece including a plurality of test pieces (S1210).
偏析分析装置は、撮像画像から上記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出することができる(S1220)。 The segregation analyzer can extract a plurality of test piece images for the plurality of test pieces from the captured image (S1220).
偏析分析装置は、複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し(S1230)、上記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成することができる(S1240)。 The segregation analyzer can detect a segregation area from each of a plurality of test piece images (S1230), and can generate segregation analysis information by quantifying the segregation area (S1240).
段階S1210に対する一実施形態において、偏析分析装置は、カメラのレンズの形状に相応する中空を有するリング照明を用いて、上記複数の試験片に光を照射することができる。 In one embodiment for step S1210, the segregation analyzer may irradiate the plurality of specimens with light using a ring illumination having a hollow corresponding to the shape of the camera lens.
段階S1220に対する一実施形態において、偏析分析装置は、テンプレート画像と上記撮像画像の相関係数をマッチングさせ、相関係数がマッチングされた結果に対して2値化を行うことができる。以後、上記2値化した結果に基づき、上記撮像画像から上記複数の試験片画像を抽出することができる。 In one embodiment with respect to step S1220, the segregation analyzer can match the correlation coefficient between the template image and the captured image, and perform binarization on the result of matching the correlation coefficient. Thereafter, based on the binarized result, the plurality of test piece images can be extracted from the captured image.
段階S1230に対する一実施形態において、偏析分析装置は、試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定し、上記基準領域の平均明るさを用いて上記中心領域を可変2値化することができる。以後、可変2値化した結果値に対して、可変2値化した上記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を上記偏析領域と決定することができる。 In one embodiment for step S1230, the segregation analyzer may set a peripheral region of the center region as a reference region in the test piece image, and variably binarize the center region using the average brightness of the reference region. it can. Thereafter, a region where the pixel value histogram of the reference region that has been binarized with respect to the variable binarized result value is less than or equal to a preset threshold value can be determined as the segregation region.
段階S1240に対する一実施形態において、偏析分析装置は、上記偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して上記偏析分析情報を生成することができる。 In one embodiment for step S1240, the segregation analyzer generates at least one of the size, length, brightness information, angle, amount of segregation, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information. be able to.
以上で説明した本発明は、上述の実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、後述する特許請求の範囲によって限定され、本発明の構成は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、その構成を多様に変更及び改造することができることを、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は容易に分かる。 The present invention described above is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is limited by the scope of claims described later, and the configuration of the present invention does not depart from the technical idea of the present invention. It will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains that various changes and modifications can be made to the configuration within the scope.
Claims (10)
前記撮像画像から前記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出する試験片画像抽出部と、
複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、前記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成する偏析情報生成部と、
を含む、偏析分析装置。 An image acquisition unit for acquiring a captured image of a mold test piece including a plurality of test pieces;
A test strip image extraction unit for extracting a plurality of test strip images for the plurality of test strips from the captured image;
A segregation information generating unit that detects a segregation area from each of a plurality of test piece images, quantifies the segregation area, and generates segregation analysis information;
Including a segregation analyzer.
カメラと、
複数の光源素子を含み、前記カメラのレンズの形状に相応する中空を有する照明装置と、
を含む、請求項1に記載の偏析分析装置。 The image acquisition unit
A camera,
An illumination device including a plurality of light source elements and having a hollow corresponding to the shape of the lens of the camera;
The segregation analyzer according to claim 1, comprising:
テンプレート画像と前記撮像画像の相関係数をマッチングさせるマッチング器と、
前記マッチング器からの出力に対して2値化を行う2値化器と、
前記2値化器からの出力に基づき、前記撮像画像から前記複数の試験片画像を抽出する画像抽出器と、
を含む、請求項1に記載の偏析分析装置。 The test piece image extraction unit includes:
A matching unit for matching a correlation coefficient between the template image and the captured image;
A binarizer that binarizes the output from the matching unit;
An image extractor for extracting the plurality of test piece images from the captured image based on an output from the binarizer;
The segregation analyzer according to claim 1, comprising:
試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定し、前記基準領域の平均明るさを用いて前記中心領域を可変2値化する可変2値化器と、
可変2値化した前記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を前記偏析領域と決定する偏析領域決定器と、
を含む、請求項1に記載の偏析分析装置。 The segregation information generation unit
A variable binarizer that sets a peripheral region of the center region in a test piece image as a reference region, and variably binarizes the center region using an average brightness of the reference region;
A segregation region determiner that determines a region in which the pixel value histogram of the reference region that is variably binarized is equal to or less than a preset threshold value as the segregation region;
The segregation analyzer according to claim 1, comprising:
前記偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して前記偏析分析情報を生成する情報生成器をさらに含む、請求項1に記載の偏析分析装置。 The segregation information generation unit
The information generator according to claim 1, further comprising: an information generator that calculates at least one of a size, a length, brightness information, an angle, a segregation amount, and a segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information. Segregation analyzer.
前記撮像画像から前記複数の試験片に対する複数の試験片画像をそれぞれ抽出する段階と、
複数の試験片画像のそれぞれから偏析領域を検出し、前記偏析領域を数値化して偏析分析情報を生成する段階と、
を含む、偏析分析方法。 Obtaining a captured image for a mold specimen including a plurality of specimens;
Extracting a plurality of test strip images for the plurality of test strips, respectively, from the captured image;
Detecting a segregation area from each of a plurality of test piece images, generating the segregation analysis information by quantifying the segregation area;
Including a segregation analysis method.
横軸の光均一度及び縦軸の光均一度が96%以上であり、前記横軸の光均一度と前記縦軸の光均一度の差が2%以内である光を照射する段階を含む、請求項6に記載の偏析分析方法。 The step of acquiring the captured image includes
Irradiating light in which the horizontal axis light uniformity and the vertical axis light uniformity are 96% or more, and the difference between the horizontal axis light uniformity and the vertical light uniformity is within 2%. The segregation analysis method according to claim 6.
テンプレート画像と前記撮像画像の相関係数をマッチングさせる段階と、
相関係数がマッチングされた結果に対して2値化を行う段階と、
前記2値化した結果に基づき、前記撮像画像から前記複数の試験片画像を抽出する段階と、
を含む、請求項6に記載の偏析分析方法。 Extracting the plurality of specimen images;
Matching a correlation coefficient between a template image and the captured image;
Performing binarization on the result of matching the correlation coefficient;
Extracting the plurality of test piece images from the captured image based on the binarized result;
The segregation analysis method according to claim 6, comprising:
試験片画像において中心領域の周辺領域を基準領域に設定する段階と、
前記基準領域の平均明るさを用いて前記中心領域を可変2値化する段階と、
可変2値化の結果に対して、可変2値化した前記基準領域の画素値ヒストグラムが予め設定された閾値以下である領域を前記偏析領域と決定する段階と、
を含む、請求項6に記載の偏析分析方法。 The step of generating the segregation analysis information includes:
Setting a peripheral region of the central region as a reference region in the specimen image;
Variable binarization of the central area using the average brightness of the reference area;
Determining, as the segregation area, an area in which the pixel value histogram of the reference area that has been binarized is equal to or less than a preset threshold for the result of variable binarization;
The segregation analysis method according to claim 6, comprising:
前記偏析領域の大きさ、長さ、明るさ情報、角度、偏析量、及び偏析比率の少なくとも一つを算出して前記偏析分析情報を生成する段階を含む、請求項6に記載の偏析分析方法。
The step of generating the segregation analysis information includes:
The segregation analysis method according to claim 6, further comprising: calculating at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information. .
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