JP3230447B2

JP3230447B2 - 電縫管シーム部検出装置及び方法

Info

Publication number: JP3230447B2
Application number: JP33356796A
Authority: JP
Inventors: 央久保田; 伸二豊川
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2016-12-13
Also published as: JPH10170228A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電縫管製造ライン
において、シーム部検査工程の自動化及び精度向上のた
め、超音波探傷装置の探触子の位置決めに必要となる電
縫管シーム部検出装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電縫管は、帯鋼を成形ロール群に
通してその両側エッジ部を相対する円筒状に曲成し、こ
の状態の両側エッジ部の端面に電流を流して両側エッジ
部を加熱しながらスクイズロール間に通し、両側エッジ
部同士を衝合溶接した後、その溶接部（以下、シーム部
という）に形成された溶接ビードを切削除去し、これを
サイザーロール群に通し定形して製造される。

【０００３】上記のようにして製造される電縫管にあっ
ては、そのシーム部に欠陥が発生し易いので、シーム部
を超音波探傷してその品質管理を行っている。超音波探
傷は、溶接ビードを切削して冷却水槽で冷却する工程か
ら、サイザーロール群に送るまでの工程で実施される。
前記シーム部は、ビード切削バイト交換時や材料サイズ
変更のために成形ロールを替えた時における該サイザー
ロールの状況等により周方向にずれ易い。よって、超音
波探傷を行う場合には、シーム部の位置を正確に検出
し、この検出されたシーム部に超音波探傷装置の探触子
を追従させる必要がある。

【０００４】上述したように電縫管のシーム部を超音波
探傷する場合において、該シーム部を光学的に検出する
方法としては、従来には、以下の方法が開示されてい
る。（１）特開平１−３０２１０３号公報には、電縫管の
シーム部を挟んで設けた２台の投光装置の各々から、シ
ーム部を含む電縫管の表面の異なる位置に斜め方向から
光を照射し、各々の照射位置を１台のテレビカメラにて
同時に撮像し、各々の照射位置に対応する２つの視野部
分の各々に存在する１本以上の走査線について、これら
の走査線上の輝度信号を各別に２値化処理して電縫管の
周方向におけるシーム部の１次元的な位置を表す２つの
位置信号を得て、両方の位置信号が一致した部分を電縫
管の周方向における真のシーム位置として検出する方法
が開示されている。

【０００５】（２）特開平４−３４０４０３号公報に
は、電縫管の表面に斜め上方から光を照射して照射され
た部分を２次元的に撮像し、画像処理にてシーム部とそ
の周辺面の色合いの差から生じる輝度の違いを検出し
て、シーム部を黒に、それ以外を白に２値化処理し、計
測すべき必要面を枠で囲ったウインドゥ内におけるシー
ム部の面積（画素数）に基づきその重心を求め、真のシ
ーム位置を検出する方法が記載されている。

【０００６】（３）実開平５−５０３１２号公報に
は、前記特開平４−３４０４０３号でのシーム部とその
周辺面の色合いの差を明確にするため、照度計を設け、
異常な２値化画像の発生を防止してシーム位置を把握す
る方法が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
の特開平１−３０２１０３号公報に示されたシーム部位
置検出方法においては、投光装置が輝度調整はするもの
の、表面処理の異なる電縫管に対しても同じ位置から照
射するものであるため、例えば、表面を酸洗し、シーム
部を加熱処理してある電縫管、あるいは黒皮で覆われ、
かつシーム部を加熱処理してある電縫管においては、全
体的に表面が黒っぽくシーム部とその周辺との区別がつ
きにくく、シーム部検出が困難であった。

【０００８】また、（１）の特開平１−３０２１０３号
の方法は、電縫管に付着した水滴などの外乱ノイズによ
って位置検出精度が著しく低下するという不具合があっ
た。さらに、（１）の特開平１−３０２１０３号の方法
は、テレビカメラの撮像結果の信号処理が複雑であり、
かつ、シーム部位置の検出結果は、１次元的に得られる
ようになっているので、測定精度が悪いという問題があ
った。また、（１）の特開平１−３０２１０３号の方法
は、電縫管はオンラインでは水平方向に高速（約１００
ｍ／分）移動するだけでなく軸（周）方向にも移動して
いるので、左右２台の投光装置で別々に得たシーム画像
を一致させることが困難である。

【０００９】また、（２）の特開平４−３４０４０３号
公報に記載されたシーム部位置検出方法は、（１）の特
開平１−３０２１０３号の問題点を改善すべく、２次元
的にシーム部の面積計測から重心を求め、信号処理を簡
素化すると共に精度向上を図ったものであるが、上記例
の電縫管のようにシーム部とその周辺との色差が小さい
ような場合や色合いが不明確となるような場合には、シ
ーム部とその周辺とを区別するための２値化レベルが一
定であるために正確なシーム部の検出ができないことが
あった。

【００１０】また、（３）の実開平５−５０３１２号公
報に記載されたシーム部位置検出方法では、照度計を追
加して２値化レベルを自動的に最適な状態にすることで
（２）の特開平４−３４０４０３号の問題点を解決しよ
うとしたものであるが、材料の表面状態は肉厚の変化の
みでなく、電縫管の表面処理、溶接状態などによっても
大きく変化し、多種多様な製品には使用が困難である。
また、ビード切削後のシーム状態が悪いとシーム部の面
積が大きく変動し大きな検出誤差となる。

【００１１】このように、従来にあった超音波探傷のた
めのシーム部位置検出方法は、電縫管の全てに広く適用
できるものではなく、また、電縫管の表面状態によって
は検出が困難となったり、画像処理の演算プロセスが複
雑で効率よくシーム部の検出を行うことができなかっ
た。

【００１２】本発明は、上記の問題を解決するためのも
のであり、電縫管の表面状態に応じた最適なシーム検出
を行うことができると共に、その精度の向上を図ること
ができる電縫管シーム部検出装置及び方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、電縫管の表面を照射する照明手段を
電縫管の表面状態に応じて最適な光源を使用することと
している。そして、こうすることで、シーム部とその周
辺の照射部位に適度なハレーションが発生し、シーム部
が強調されてシーム部とその周辺の区別が容易に行え
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明者等は、電縫管の表面状態
と照明について種々の実験を行った。実験条件は、電縫
管の表面状態を、（１）酸洗処理を施したもの、（２）
黒皮で覆われたもの、（３）酸洗処理し、かつシーム部
に加熱処理を施したもの、（４）黒皮で覆われ、かつシ
ーム部に加熱処理を施したもの、の各々について、電
縫管の軸心の鉛直上方位置に設けた主面光源から該電縫
管の進行方向斜めに傾けて照射、電縫管の軸心を挟ん
だ上方位置両側に設けた補助面光源から、電縫管の軸と
直角方向で、かつ各々該電縫管の軸位置を含むように傾
けて照射、主面光源と両側の補助面光源とで略同範囲
を同時に照射、電縫管の軸心の鉛直上方位置に設けた
点光源から直下を照射、してその状態でシーム部の検出
を行った。この結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】以上のように、電縫管の表面状態が（１）
酸洗処理を施したものの場合は、主面光源と補助面光
源、により照射するとシーム部とその周辺の判別が最も
良好であり、さらに、主面光源、又は補助面光源、
により照射するとシーム部とその周辺の判別が良好であ
った。また、電縫管の表面状態が（２）黒皮で覆われた
ものの場合は、主面光源と補助面光源、により照射す
るとシーム部とその周辺の判別が最も良好であり、ま
た、補助面光源、により照射するとシーム部とその周
辺の判別が良好であった。また、電縫管の表面状態が
（３）酸洗処理し、かつシーム部に加熱処理を施したも
の、及び（４）黒皮で覆われ、かつシーム部に加熱処理
を施したものの場合は、点光源により照射する方法で
のみシーム部とその周辺の判別が最も良好に区別でき
た。以上の実験により、本発明者等は、電縫管の表面処
理に適した照明とその配置でシーム部を検出すること
で、シーム部が容易に判別でき、シーム部検出の精度が
向上することを知見した。

【００１７】すなわち、本発明に係る第１の電縫管シー
ム部検出装置は、表面が酸洗処理されている電縫管のシ
ーム部を検出する装置であって、電縫管の表面を照射す
る照明手段と、この照明手段によって照射された位置を
撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像した画
像を画像処理しシーム部を検出する画像処理手段とを有
し、前記照明手段は、該電縫管の軸心の鉛直上方位置で
該電縫管の進行方向斜めに傾けて配置した主面光源を用
いて照射するものである。

【００１８】また、本発明に係る第２の電縫管シーム部
検出装置は、表面が酸洗処理された又は黒皮で覆われた
電縫管のシーム部を検出する装置であって、第１の電縫
管シーム部検出装置の主面光源に代えて、電縫管の軸心
を挟んだ上方両側に位置し、電縫管の軸と直角方向で、
かつ各々電縫管の軸位置を含んで照射するように傾けて
配置した補助面光源を用いるものである。

【００１９】また、本発明に係る第３の電縫管シーム部
検出装置は、第２の電縫管シーム部検出装置において、
補助面光源に代えて、該電縫管の軸心の鉛直上方位置で
該電縫管の進行方向斜めに傾けて配置した主面光源と、
電縫管の軸心を挟んだ上方両側に位置し、電縫管の軸と
直角方向で、かつ各々電縫管の軸位置を含み、かつ前記
主面光源と略同範囲を照射するように傾けて配置した補
助面光源とを用いるものである。

【００２０】また、本発明に係る第４の電縫管シーム部
検出装置は、表面が酸洗処理され、かつシーム部が加熱
処理された電縫管、又は黒皮で覆われ、かつシーム部が
加熱処理された電縫管のシーム部を検出する装置であっ
て、第１の電縫管シーム部検出装置の主面光源に代え
て、電縫管の軸心の鉛直上方位置から照射する点光源を
用いるものである。

【００２１】また、本発明に係る第５の電縫管シーム部
検出装置は、第１の電縫管シーム部検出装置の照明手段
は、電縫管の軸心の鉛直上方位置で該電縫管の進行方向
斜めに傾けて配置した主面光源と、この主面光源の照明
範囲と略同範囲を照射すべく主面光源の下流側で電縫管
の軸心を挟んだ上方両側に位置し、電縫管の軸と直交方
向で、かつ各々電縫管の軸位置を含むように傾けて照射
する補助面光源と、該電縫管の軸心の鉛直上方位置から
直下に向けて前記主面光源、補助面光源の照射範囲と略
同範囲を照射する点光源と、これらの光源を電縫管の表
面状態に応じて切り替える切替手段とを有したものであ
る。

【００２２】以上の構成において、第１の電縫管シーム
部検出装置は、表面が酸洗処理されている電縫管のシー
ム部を検出するときに、主面光源が電縫管の軸心の鉛直
上方位置から該電縫管の進行方向斜めに傾けて照射す
る。このように照射することにより、シーム部以外が適
度にハレーションし、結果としてシーム部が強調され
る。そして、照射した部位を撮像し、撮像した画像デー
タに画像処理を施すことでシーム部を検出する。

【００２３】また、本発明に係る第２の電縫管シーム部
検出装置は、表面が酸洗処理されている電縫管及び表面
が黒皮で覆われた電縫管のシーム部を検出するときに、
補助面光源が電縫管の軸心を挟んだ上方両側から、電縫
管の軸と直角方向で、かつ各々電縫管の軸位置を含むよ
うに傾けて照射する。このように照射することにより、
シーム部以外が適度にハレーションし、結果としてシー
ム部が強調される。そして、照射した部位を撮像し、撮
像した画像データに画像処理を施すことでシーム部を検
出する。

【００２４】また、本発明に係る第３の電縫管シーム部
検出装置は、表面が酸洗処理されている電縫管及び表面
が黒皮で覆われた電縫管のシーム部を検出するときに、
主面光源が電縫管の軸心の鉛直上方位置から該電縫管の
進行方向斜めに傾けて照射し、さらに補助面光源が電縫
管の軸心を挟んだ上方位置両側から電縫管の軸と直交方
向で、かつ各々電縫管の軸位置を含むように傾けて照射
し、これら主面光源と補助面光源が略同範囲を同時に照
射することにより、シーム部以外が適度にハレーション
し、結果としてシーム部が強調される。そして、照射し
た部位を撮像し、撮像した画像データに画像処理を施す
ことでシーム部を検出する。

【００２５】また、本発明に係る第４の電縫管シーム部
検出装置は、表面が酸洗処理され又は黒皮で覆われ、か
つシーム部が加熱処理された電縫管のシーム部を検出す
るときに、点光源が電縫管の軸心の鉛直上方位置から照
射する。このように照射することにより、シーム部が適
度にハレーションして強調される。そして、照射した部
位を撮像し、撮像した画像データに画像処理を施してシ
ーム部を検出する。

【００２６】また、本発明に係る第５の電縫管シーム部
検出装置により電縫管のシーム部を検出するときは、電
縫管の軸心の鉛直上方位置から該電縫管の進行方向斜め
に傾けて照射する主面光源と、電縫管の軸心を挟んだ上
方両側に位置し、電縫管の軸と直交方向で、かつ各々電
縫管の軸位置を含むように傾けて主面光源の照射範囲と
略同範囲を照射する補助面光源と、電縫管の軸心の鉛直
上方位置から主面光源、補助面光源の照射範囲と略同範
囲を照射する点光源とを、電縫管の表面状態に応じて切
り替えて、又は組み合わせて照射する。このように照射
することにより、シーム部が適度にハレーションして強
調される。そして、照射した部位を撮像し、撮像した画
像データに画像処理を施してシーム部を検出する。

【００２７】上記の装置によれば、電縫管の表面状態に
応じて照明を選択したり、また照明を切り替えること
で、適正なシーム部の検出が行え、また、シーム部とそ
の周辺が不明確な電縫管であっても、シーム部のみを的
確に強調することができる。

【００２８】ところで、従来の方法は、ビード切削バイ
ト交換時、又は電縫管のサイズを替えた際にシーム部の
状態が変化することを考慮していないので、この変化に
対応できず、従って、これらの変更時には、シーム部の
検出が不能となり、オペレーターを介して手動で検出ウ
インドウ範囲内にシーム部が入るようにしていた。さら
に、撮像した画像が乱れたり、シーム部が検出範囲から
外れてしまった場合には、オペレーターに警告し、ライ
ンを一旦止めてオペレーターを介して手動で位置合わせ
を行う必要があった。

【００２９】そこで、本発明に係る第６の電縫管シーム
部検出装置は、上記第１乃至第５の装置のいずれかの構
成に加えて、画像処理手段によって検出したシーム部か
ら該シーム部の中心位置を演算する中心位置演算手段
と、この中心位置演算手段によって求めたシーム部の中
心に対して照明手段及び撮像手段を追従させる追従手段
とを具備させている。

【００３０】この本発明に係る第６の電縫管シーム部検
出装置を用いてシーム部を検出する場合には、上述した
第１乃至第５の電縫管シーム部検出装置のいずれかを用
いて光を照射した部位を撮像するに際し、先ず大きめの
検出範囲に設定した第１ウインドゥにてシーム部を検出
し、次に必要最低限の範囲に設定した第２ウインドゥに
て検出したシーム部を追従して撮像する。そして、必要
に応じて、第２ウインドゥの検出範囲をシーム幅に応じ
て調整したり、シーム部が第２ウインドゥから外れた場
合、再度第１ウインドゥに切り替えてシーム部を検出す
る。

【００３１】以上のようにすることで、従来の予め設定
された第２ウインドゥにおいてシーム部を検出する際に
生じていた欠点、例えば、検出ウインドゥの範囲が大き
過ぎると外乱ノイズを拾い易く、そのうえ画像データ処
理のための時間もかかり、また、検出ウインドゥが小さ
過ぎるとシーム部を見逃してしてしまい検出不能とな
る、といった問題が生じなくなる。

【００３２】また、電縫管の表面状態に応じて前記した
ように撮像した画像の入力設定を、画像反転処理及び濃
度変換処理で切替調節したり、撮像した画像データ中
に、線状に発生した疵のノイズデータが存在する場合
は、膨張・収縮フィルタ処理を行い、また、穴状に発生
したノイズデータが存在する場合は、穴埋めフィルタ処
理を行い、また、シーム部が不明確な場合は、シーム部
を強調するフィルタ処理を行う。

【００３３】上記の方法によれば、検出対象を白又は黒
に決定したり、また、そのときに、ある撮像画素数に対
して白黒濃度の差が乏しいときには、輝度レベルのヒス
トグラムにより濃度レンジを調節することで、分解能が
向上し、正確にシーム部が検出できる。また、電縫管の
表面のノイズ状況に応じたフィルタ処理を行うことによ
り、外乱ノイズはほぼ完全に除去できる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜図７を
参照して説明する。図１は、本発明の電縫管シーム部検
出方法及び装置（以下、シーム部検出方法、シーム部検
出装置という）が適用される電縫管製造設備の概略を示
す。図２は、シーム部検出装置の概略構成を示す。図３
は、表面に疵や水滴がついた電縫管を示す。図４は、電
縫管の表面状態を示す。図５は、シーム部検出装置にお
ける検出ウインドゥの状態を示す。図６は、シーム部検
出方法の手順を示すフローチャートである。図７は、シ
ーム部検出方法におけるシーム部中心位置の検出状況を
示す。

【００３５】図１において、電縫管製造設備１は、帯鋼
Ｂが図示矢印のように上流から下流に送給される。帯鋼
Ｂは、フォーミングロール群２に通され、その両側エッ
ジ部が相対する円筒状に曲成されたオープンパイプＯと
なる。そして、オープンパイプＯは、スクイズロール３
においてその両側エッジ部が衝合され、この衝合間を電
流の抵抗熱で加熱溶融させられつつ溶接装置４により衝
合溶接され電縫管Ｐとなる。このように衝合溶接された
電縫管Ｐは、ビード切削装置５により溶接部位（以下、
シーム部Ｓという）の溶接ビードが切削された後、冷却
水槽６で冷却される。

【００３６】電縫管Ｐはシーム部検出装置７にてシーム
部Ｓが検出され、この検出されたシーム部Ｓを超音波探
傷装置８により品質検査のために超音波探傷する。この
後、電縫管Ｐは、再度冷却水槽９を通過し、サイザーロ
ール群１０により所定の外径に定形され、カットオフ機
１１により所定の長さに切断される。上記のラインにお
いて、超音波探傷装置８にて電縫管Ｐの超音波探傷を行
うに際しては、該超音波探傷装置８の探触子が正しくシ
ーム部Ｓに追従している必要がある。本発明のシーム部
検出装置７は、該超音波探傷装置８の探触子を正しくシ
ーム部Ｓに追従させるために、図２に示す構成とし、か
つ以下に詳述する方法により、電縫管Ｐの表面における
シーム部Ｓの位置を検出するようにした。

【００３７】すなわち、図２において、シーム部検出装
置７は、電縫管Ｐの表面を照射する照明部（照明手段）
１５、照射位置を撮像するＣＣＤカメラ（撮像手段）１
６、撮像した画像を画像処理しシーム部Ｓを検出する画
像処理部（画像処理手段）１７、検出したシーム部Ｓか
ら該シーム部Ｓの中心位置を算出すると共に各種の情報
に基づいて各部を制御する制御部１８（中心位置演算手
段）、及びシーム部Ｓの中心に照明部１５及びＣＣＤカ
メラ１６などを追従させる追従機構１９（追従手段）を
有している。さらに、シーム部検出装置７は、画像処理
部１７の画像処理状況を監視するためのモニター２０を
有している。なお、図２において、２１は、検出部位に
付着した水滴又は蒸気などを除去するために、圧縮気体
を電縫管Ｐの表面に向けて噴射するエアーパージであ
り、２２は、ＣＣＤカメラ１６への入射光の偏光フィル
タであり、Ｍは、追従機構１９が制御するモーターであ
る。

【００３８】照明部１５は、電縫管Ｐの軸心の鉛直上方
位置で該電縫管Ｐの進行方向斜めに傾けて配置した主面
光源２３と、電縫管Ｐの軸心を挟んだ上方両側に位置
し、電縫管Ｐの軸と直角方向で、かつ各々電縫管Ｐの軸
位置を含むように傾けて配置して主面光源２３の照射範
囲と略同範囲を照射する補助面光源２４，２４と、電縫
管Ｐの軸心の鉛直上方位置に設け、主面光源２３、補助
面光源２４，２４の照射範囲と略同範囲を照射する点光
源２５とを備えている。これらの主面光源２３、補助面
光源２４，２４、及び点光源２５は、制御部１８の制御
信号に基づいて光源装置（切替手段）２６により、その
調光、オン・オフの切替が行われる。

【００３９】上記構成のシーム部検出装置７は、電縫管
Ｐの表面状態に応じて照明部１５の主面光源２３、補助
面光源２４，２４、点光源２５を切り替え、電縫管Ｐの
表面でシーム部Ｓとその周辺との色差（輝度差）が最も
大きくなるようなハレーションを発生させ、その照明部
位をＣＣＤカメラ１６にて撮像し、画像処理部１７で画
像処理しシーム部Ｓを検出し、シーム部Ｓの中心に照明
部１５及びＣＣＤカメラ１６等を追従させる。なお、上
記のハレーションは、過度に行うと逆に検出が困難とな
るので、予め適度な照度に調整しておく。

【００４０】上記構成において、電縫管Ｐは、図３に示
すように、冷却水槽６で付着した水滴Ｗ、水蒸気などが
付着し、エアーパージ２１では完全に除去できない。ま
た、電縫管Ｐは製造工程で発生するロール疵Ｑや汚れな
どが存在し、これらがシーム部Ｓの検出時に外乱ノイズ
として入力されるとシーム部Ｓの判別が困難となる。ま
た、電縫管Ｐは、その表面が各種の処理により一様では
ないので、その表面状態によりシーム部Ｓの判別が容易
なものから困難なものまである。そこで、本発明のシー
ム部検出装置７では、電縫管Ｐの表面状態に応じて照明
を切り替えて、外乱ノイズの影響を受けにくく、また、
シーム部Ｓとその周辺との判別を容易とした。つまり、
照明部１５は、ビード切削装置５により溶接ビードが切
削されたときに電縫管Ｐのシーム部Ｓに僅かに形成され
る平坦部位に照射し、この平坦部位での反射光をＣＣＤ
カメラ１６に入射させる。これにより、シーム部Ｓは適
度にハレーションして強調され、また、上記のノイズは
大幅にカットできる。

【００４１】上記照明部１５の切り替えは、例えば、図
４に示すような表面状態に基づいて行う。図４（ａ）
は、酸洗処理した電縫管Ｐ１のシーム部Ｓ１とその周辺
を示す。酸洗処理した電縫管Ｐ１は、圧延後に表面スケ
ール除去処理等が施された帯鋼Ｂで製造したものであ
り、表面状態は、シーム部Ｓ１が黒色で、その周辺が一
般的に白に近似した色である。図４（ｂ）は、黒皮（ス
ケール）で覆われた電縫管Ｐ２のシーム部Ｓ２とその周
辺を示す。黒皮で覆われた電縫管Ｐ２は、熱間圧延され
たままの帯鋼Ｂで製造したものであり、表面状態は、シ
ーム部Ｓ２が黒に近似した色で、その周辺もスケールが
存在するために一般的に黒に近似した色である。

【００４２】図４（ｃ）は、酸洗処理し、かつシーム部
Ｓを加熱処理した電縫管Ｐ３のシーム部Ｓ３とその周辺
を示す。また、図４（ｄ）は、黒皮で覆われ、かつシー
ム部Ｓを加熱処理した電縫管Ｐ４のシーム部Ｓ４とその
周辺を示す。これらシーム部Ｓを加熱処理した電縫管Ｐ
３，Ｐ４は、厚肉の帯鋼Ｂから電縫管Ｐを製造する場合
に、溶接時、一度に高周波加熱を行うと全体が加熱され
て効率よく溶接ができないので、溶接部を２段階に分け
て高周波加熱し、溶接部のみ最適な温度にしたものであ
る。従って、これらの電縫管Ｐ３，Ｐ４は、シーム部Ｓ
３，Ｓ４が黒に近似した色又は黒色で、その周辺が全体
的に黒に近似した色である。そして、シーム部Ｓの周縁
に加熱部独特の紺色の筋、斑点が発生し、複雑な表面状
態となっている。

【００４３】上記のように表面状態が異なる電縫管Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のシーム部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ
４とその周辺に、本発明シーム部検出装置７の照明部１
５の主面光源２３、補助面光源２４、点光源２５を切り
替えて照射すると図４の（ｅ）〜（ｆ）のようになる。
すなわち、図４（ｅ）は、電縫管Ｐ１のシーム部Ｓ１と
その周辺に、主面光源２３と補助面光源２４，２４を同
時に照射した状態である。図４（ｆ）は、電縫管Ｐ２の
シーム部Ｓ２とその周辺に、主面光源２３と補助面光源
２４，２４を同時に照射した状態である。図４（ｇ）
は、電縫管Ｐ３のシーム部Ｓ３とその周辺に、点光源２
５を照射した状態である。図４（ｈ）は、電縫管Ｐ４の
シーム部Ｓ４とその周辺に、点光源２５を照射した状態
である。これらに示すように、本発明シーム部検出装置
７の照明部１５により電縫管Ｐの表面に適した照明を照
射すれば、シーム部Ｓとその周辺との区別が容易とな
る。

【００４４】そして、上記のように強調されたシーム部
Ｓとその周辺はＣＣＤカメラ１６にて撮像され、この撮
像領域から、シーム部Ｓと中心位置を検出するために画
像処理が行われる。撮像領域（検出範囲）に関しては、
第１ウインドゥと第２ウインドゥとを切り替えて行う。
すなわち、まず、図５（ａ）に示すように、第１ウイン
ドゥ７ａによりまずその撮像領域内で大きめの検出範囲
を設定し、その後、シーム部Ｓを検出すると、図５
（ｂ）に示すように、そのシーム部Ｓの幅に応じた必要
最低限の大きさに設定した検出範囲の第２ウインドゥ７
ｂに切り替えて、以下、図５（ｃ）に示すように画像処
理中、シーム部Ｓに追従させる。また、第２ウインドゥ
７ｂは、シーム部Ｓの追従中にシーム部Ｓの幅が変わっ
た場合には、図５（ｄ）に示すように、検出範囲を調節
する。

【００４５】さらに、第２ウインドゥ７ｂは、この第２
ウインドゥ７ｂの検出範囲からシーム部Ｓが外れると、
再度、図５（ａ）に示した第１ウインドゥ７ａに検出範
囲を切り替え、シーム部Ｓを検出する。なお、第１ウイ
ンドゥ７ａと第２ウインドゥ７ｂを切り替えるのは、後
の画像処理において、不必要に大きな検出範囲について
画像処理を行うと、処理速度が低下するからであり、従
って、このように切り替えることにより、画像処理の速
度を向上させることができ、効率よくシーム部Ｓの検出
が行える。なお、図５（ａ）〜（ｄ）におけるシーム部
Ｓは溶接ビードの未切削状態から、徐々に切削されてい
く状態を示している。

【００４６】次に、上記のように第１ウインドゥ７ａと
第２ウインドゥ７ｂの検出範囲における画像処理部１７
での画像データの処理の手順を、図６のフローチャート
を参照して詳述する。まず、ＣＣＤカメラ１６にて撮像
された画像領域そのものを第１ウインドゥ７ａの検出範
囲としてセットし（＃１）、この第１ウインドゥ７ａの
検出範囲を画像取り込みする（＃２）。なお、第１ウイ
ンドゥ７ａの検出範囲を取り込んだ場合の以下の画像処
理において、シーム部Ｓを粗検出するための２値化レベ
ル及びフィルタ処理方法などは電縫管の表面状態に応じ
て予め決められている。

【００４７】次に、電縫管Ｐの表面は、シーム部Ｓが加
熱処理されたものか否か（＃３）を判断し、シーム部Ｓ
が加熱処理されたものであれば（＃３でＹＥＳ）、取り
込んだ画像の白黒を反転して（＃４）、＃５へ進み、シ
ーム部Ｓが加熱処理されたものでなければ（＃３でＮ
Ｏ）、＃５へ進む。＃４における撮像した画像データに
応じた画像反転処理については、シーム部Ｓが加熱処理
されたものについては自動的に白黒反転を行い、また、
＃３から＃５へ、又は＃４から＃５への間で行われる濃
度変換処理については、第１ウインドゥ７ａの検出範囲
に対しては、一定の濃度レンジに設定して処理を行う。

【００４８】＃５では、この取り込まれた画像が第１ウ
インドゥ７ａの検出範囲であることから、上記したよう
に、予め決められた２値化レベル、フィルタ処理が行わ
れる。そして、＃５で検出した第１ウインドゥ７ａ内の
シーム部Ｓの中心位置を予め設定した演算方法により算
出し（＃６）、この結果が正常であるか否かを判断し
（＃７）、正常であれば（＃７でＹＥＳ）、＃８へ、異
常であれば（＃７でＮＯ）、＃１へ戻りここまでの処理
を繰り返す。

【００４９】＃８では、正常と判断したシーム部Ｓの中
心位置、及び幅などのデータを制御部１８や各部へ出力
し、この出力データに基づいて、第１ウインドゥ７ａか
らシーム部Ｓに対して必要最低限に検出範囲を絞った第
２ウインドゥ７ｂに切り替えてセットし（＃９）、＃２
に戻る。

【００５０】そして、＃２では、今度は、第２ウインド
ゥ７ｂの範囲について画像取り込みを行う。第２ウイン
ドゥ７ｂの検出範囲に対する処理の説明において、以
下、＃２は＃１２と記し、後の＃３〜＃９についても＃
１３〜＃１９と記す。次に、上記と同様に電縫管Ｐのシ
ーム部Ｓが加熱処理されたものか否かを判断し（＃１
３）、シーム部Ｓが加熱処理されたものであれば（＃１
３でＹＥＳ）、取り込んだ画像の白黒を反転して＃１５
へ進み、シーム部Ｓが加熱処理されたものでなければ
（＃１３でＮＯ）、＃１５へ進む。

【００５１】＃１３において、上記＃３から＃５へ、又
は＃４から＃５への間で行われる濃度変換処理について
は、第１ウインドゥ７ａの検出範囲に対しては一定の濃
度レンジに設定して処理を行うようにしていたが、第２
ウインドゥ７ｂの検出範囲に対しては、その検出範囲内
の輝度レベルのヒストグラムより、濃度レンジを最適に
設定して＃１５へと進む。

【００５２】次に、＃１５では、濃度変換された画像に
対して、電縫管Ｐの表面状態に応じた画像処理を行う。
すなわち、電縫管Ｐの表面画像には、照明部１５により
ほぼカットされてはいるが、若干のノイズが入力される
ことがある。そこで、＃１５において、画像処理を施す
ことにより入力されたノイズをほぼ完全に除去するので
ある。

【００５３】＃１５では、第２ウインドゥ７ｂ検出範囲
内の電縫管Ｐの表面状態画像に応じて２値化レベルを適
宜変更する。例えば、図４（ｂ）のようにシーム部Ｓ２
及びシーム部Ｓ２周辺が共に黒に近似した色の場合は、
２値化レベルを低く設定することで、前述したように照
明部１５により適度なハレーションを起させて強調した
図４（ｆ）の状態からさらにシーム部Ｓ２とシーム部Ｓ
２周辺の黒色において設定した２値化レベルより低い黒
色を白として、高い黒色を黒として明確に強調すること
ができる。

【００５４】さらに、本実施例では、上記した２値化レ
ベルに応じて、ノイズ除去及びシーム部Ｓの部分強調の
ために各種のフィルタ処理を行うようにしている。フィ
ルタ処理においては、例えば、以下の表２に示すように
目標位置（対象画素）がＥのとき、対象画素Ｅを中心と
する周辺の４画素（B,D,F,H ）又は８画素（A,B,C,D,F,
G,H,I ）の値を参照して新たな対象画素Ｅの値を求める
４近傍又は８近傍処理を切り替え、検出範囲のＸ方向又
はＹ方向の最適な方向に、以下のフィルタ処理を最適回
数行うようにした。

【００５５】

【表２】

【００５６】ノイズ除去のフィルタ処理は、例えば、線
状に発生する疵などのノイズデータに対しては、膨張・
収縮処理を行い、また、例えば、水滴のように穴状に発
生するノイズデータに対しては、穴埋め処理を行う。膨
張処理は、例えば、表２での対象画素Ｅについて、８近
傍処理でＥ＝MAX(A,B,C,D,E,F,G,I)をＸ又はＹ方向に最
適回数行う。また、収縮処理は、例えば、対象画素Ｅに
ついて、８近傍処理でＥ＝MIN(A,B,C,D,E,F,G,I)をＸ又
はＹ方向に最適回数行う。さらに、穴埋め処理は、例え
ば、対象画素Ｅに穴状のノイズデータが有る場合、４近
傍又は８近傍処理において参照した４又は８近傍の参照
値から新たに対象画素Ｅを求め、この処理をＸ又はＹ方
向に最適回数行うことで処理前の対象画素Ｅでのノイズ
は穴埋めされる。

【００５７】さらに、シーム部Ｓをより強調する必要が
ある場合には、鮮鋭化、微分、キルシュ処理による部分
強調処理を行う。例えば、鮮鋭化処理は、対象画素Ｅに
ついて、８近傍処理でＥ＝5E-B-D-F-HをＸ又はＹ方向に
最適回数行う。また、微分処理は、対象画素Ｅについて
Ｅ＝ABS(E-D)を最適回数行う。また、キルシュ処理は、
対象画素ＥについてＥ＝5A-3B-3C+5D-3F+5G-3H-3I をＸ
又はＹ方向に最適回数行う。これらの処理を行うことに
より外乱ノイズはほぼ完全に除去でき、シーム部Ｓはよ
り一層強調される。もちろん上記した処理方法は一例に
過ぎず、シーム部検出装置７には様々な電縫管の表面状
態に対応可能なデータテーブルを持ち、これらを最適に
選択し最適回処理を行うので、外乱ノイズによってシー
ム部Ｓの検出精度が低下するといったことがない。

【００５８】そして、＃１５で最適に処理された第２ウ
インドゥ７ｂの検出範囲内におけるシーム部Ｓの正確な
位置を検出し、このシーム部Ｓの中心位置を算出する
（＃１６）。この中心位置の演算方法は、以下に示す数
式１のように、シーム部Ｓの幅方向の最大、最小座標位
置から中心座標を求め、これに最小座標を加えた（最大
座標から引いた）座標をシーム部Ｓの中心座標とするフ
ィレ径計測、又は数式２のようにシーム部Ｓの幅方向の
輝度分布からしきい値における立ち上がり（Ｘ方向に最
初の変化点）と立ち下がり（Ｘ方向に最後の変化点）を
参照して中心位置を求める射影加算計測を用いる。

【００５９】

【式１】シーム中心位置＝｛（Ｘmax −Ｘmin ）／２｝＋Ｘmin

【００６０】

【式２】しきい値＝［｛（輝度最大値−輝度最小値）×
しきい値｝／１００］＋輝度最小値シーム中心位置＝｛（最後の変化点位置−最初の変化点
位置）／２｝＋最初の変化点位置

【００６１】これらは、例えば、図５の（ａ），（ｂ）
のように、シーム部Ｓの画像が安定している場合は、フ
ィレ径計測を用い、図５（ｃ），（ｄ）のように、シー
ム部Ｓの画像が安定していない場合は、射影加算計測を
用いるといったように、状況に応じて最適な方を選択し
て用いればよい。

【００６２】なお、図７は、シーム部Ｓの中心を算出し
た状況を示す。図７の（ａ）は上記の手順である、フィ
レ径計測又は射影加算計測により第２ウインドゥ７ｂ検
出範囲内のシーム部Ｓの両エッジよりシーム中心を算出
した状況を示し、同図（ｂ）は、従来の手順である、計
測ウインドゥ検出範囲内の黒い部分の重心位置からシー
ム部Ｓの中心を算出した状況示す。図７の（ａ）におい
て、実線と実線矢印で示す部分は、シームエッジ及びシ
ーム部Ｓの中心位置であり、また、実際に本発明方法及
び装置において検出したシームエッジ及びシーム部Ｓの
中心位置である。一方、図７の（ｂ）において、実線と
実線矢印で示す部分は、シームエッジ及びシーム部Ｓの
中心位置であり、破線は、従来方法及び装置により実際
に検出したシームエッジ及びシーム部Ｓの中心位置であ
る。図７の（ａ）と（ｂ）を比較して明らかなように、
本発明方法は、シーム部Ｓのエッジを精度よく検出し、
かつ、シーム部Ｓの内部の輝度状況においてフィレ径計
測方式と射影加算計測方式を使い分け、このシームエッ
ジに基づきシーム部Ｓの中心を算出しているので、従来
のように誤差を生じることがない。

【００６３】次に、＃１６で求めたシーム部Ｓの中心位
置に関する情報が正常か、否かを判断し（＃１７）、正
常であれば（＃１７でＹＥＳ）＃１８進む。また、＃１
７の判断が異常であれば（＃１７でＮＯ）、＃１へ戻
り、再度第１ウインドゥ７ａに切り替えて検出を行い、
ここまでの処理を繰り返す。そして、＃１７で計測が正
常と判断された後に、制御部１８は、このシーム部Ｓの
中心位置情報に基づいて、各部を制御し（＃１８）、次
回の第２ウインドゥ７ｂのセットを行い（＃１９）、引
き続いて＃１２へ戻り次の第２ウインドゥ７ｂの検出範
囲で画像取り込みを行う。

【００６４】なお、上記した制御部１８は、その処理性
能の高いものを用いることにより、上記の判断、演算、
及び切り替えを瞬時に行うようにしている。さらに、制
御部１８は、上記処理により算出したシーム部Ｓの中心
位置に基づいて、ＣＣＤカメラ１６の追従、照明部１５
の主面光源２３、補助面光源２４，２４、点光源２５な
どのシーム部Ｓ中心への追従及び電縫管Ｐの表面状態に
応じた切り替え、エアーパージ２１の追従のために、追
従機構部１９へ信号を送出する。また、制御部１８は、
超音波探傷装置８へも追従信号を出力し、探触子をシー
ム部Ｓに追従させる。さらに、モータＭは高速駆動する
ものを用い、連続的にシーム部Ｓを各部が追従するよう
にしている。また、上記手順中の＃７及び＃１７におい
て、計測に異常が発生すると、制御部１８は、音やモニ
ター２０での表示などによる警報を出力し、次の処理を
しつつ、作業者に注意を促す。

【００６５】このように、上記シーム部検出装置７は、
従来の光学的にシーム部Ｓを検出する装置においての問
題点であった、外乱ノイズの影響、及び電縫管の表面状
態（もちろんノイズ対策も含む）の相違等、に起因する
シーム部Ｓの検出精度不良を、飛躍的に改善することが
できる。なお、上記実施例に基づき、シーム部検出装置
７によりシーム部Ｓを検出した結果、パイプラインスピ
ード１００ｍ／分で製造される電縫管Ｐのシーム部Ｓの
中心位置計測は±０．５ｍｍ以内、そのときの画像処理
検出の精度は０．０８ｍｍ程度の誤差であった。

【００６６】以上のように、シーム部検出装置７は、電
縫管Ｐの表面状態に応じた照明を切り替えることによ
り、表面状態の異なる電縫管Ｐに対して、シーム部Ｓと
その周辺とが明確に判別できる画像データを得ることが
でき、さらに、その画像データに対してノイズに応じた
最適なフィルタ処理を行うことにより、外乱ノイズはほ
ぼ完全に除去され、シーム部Ｓを正確に検出することが
できる。従って、電縫管Ｐに対する超音波探傷装置８で
の超音波探傷を適正に行うことができる。また、シーム
部検出装置７における各種設定を電縫管Ｐの各種情報に
応じて設定し、シーム部Ｓから外れた場合にもシーム部
検出装置７により再度シーム部Ｓを自動的に検出するの
で、電縫管Ｐの製造ラインをほぼ完全に自動化すること
ができる。

【００６７】上記実施例は、請求項６、７、８を含む請
求項９の方法、請求項１０の方法、及び請求項５の装置
に請求項１１の構成を具備した装置に対応するシーム部
検出装置７を一例として説明したが、製造される電縫管
Ｐのラインによっては、例えば、請求項１乃至請求項５
のいずれかの装置に請求項１１を付加した態様としてシ
ーム部Ｓの検出を実施するようにしてもよく、さらに、
そのような場合における請求項６〜８までの第１ウイン
ドゥ７ａ及び第２ウインドゥ７ｂの態様、請求項９の画
像反転処理及び濃度変換処理の切替調節の設定、その他
請求項１０のフィルタ処理の組合せ等についても、適
宜、最適にシーム部Ｓが検出可能なように設定を変更し
てもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１乃至５
の電縫管シーム部検出装置によれば、電縫管のシーム部
とその周辺を区別可能とするために、表面が酸洗処理さ
れている電縫管、表面が黒皮で覆われた電縫管、表面が
酸洗処理され又は黒皮で覆われ、かつシーム部が加熱処
理された電縫管、のそれぞれの表面に対して、又はそれ
ぞれの表面に応じて、主面光源、補助面光源、及び点光
源のいずれか及び組み合わせた最適な光源により、又は
いずれか及び組み合わせた最適な光源に切り替えて電縫
管に光を照射して、シーム部を検出するようにしたの
で、シーム部はハレーションを利用して強調され、従っ
て、水滴や疵などのノイズが画像データとして入力する
ことを防止でき、外乱ノイズの影響を受けることなく正
確にシーム部を検出することができると共に検出精度を
向上させることができる。

【００６９】また、本発明の請求項６の電縫管シーム部
検出方法及び請求項１１の電縫管シーム部検出装置によ
れば、先ず大きめの検出範囲に設定した第１ウインドゥ
にてシーム部を検出し、次に必要最低限の範囲に設定し
た第２ウインドゥにてシーム部を追従して撮像するの
で、不必要に大きな検出範囲でシーム部を検出すること
で生じる処理速度の低下を防止することができる。ま
た、そのようにして検出したシーム部から中心位置を演
算して求めたシーム部の中心に、照明手段及び撮像手段
が追従するようにしたので、シーム部が電縫管の周方向
に移動しても、常に最適な状態でシーム部を照明し、か
つ撮像することができ、従って、シーム部の検出精度は
向上する。

【００７０】また、本発明の請求項７の電縫管シーム部
検出方法、及び請求項１１の電縫管シーム部検出装置に
よれば、第２ウインドゥの検出範囲を、シーム幅に応じ
て調整するので、シーム幅が小さいにも拘わらず不必要
に大きな検出範囲で検出する、また、シーム幅が大きい
にも拘わらず小さい検出範囲で検出するといった不具合
が生じることがなく、常に最適にシーム部を検出するこ
とができる。また、そのようにして検出したシーム部か
ら中心位置を演算して求めたシーム部の中心に、照明手
段及び撮像手段が追従するようにしたので、上記と同等
の作用効果を得ることができる。

【００７１】また、本発明の請求項８の電縫管シーム部
検出方法、及び請求項１１の電縫管シーム部検出装置に
よれば、シーム部が第２ウインドゥから外れた場合は、
再度第１ウインドゥに切り替えてシーム部を検出するの
で、外れたシーム部を確実にかつ即時に検出でき、シー
ム部を検出すれば、第２ウインドゥに切り替えるので、
シーム部が検出不能となることがない。また、そのよう
にして検出したシーム部から中心位置を演算して求めた
シーム部の中心に、照明手段及び撮像手段が追従するよ
うにしたので、上記と同等の作用効果を得ることができ
る。

【００７２】また、本発明の請求項９の電縫管シーム部
検出方法、及び請求項１１の電縫管シーム部検出装置に
よれば、撮像した画像の入力設定を、電縫管の表面状態
に応じて画像反転処理及び濃度変換処理で切替調節する
ようにしたので、撮像した画像は、シーム部とその周辺
の判別が明確となり、常に最適状態で次の画像処理工程
に送ることができる。また、そのようにして検出したシ
ーム部から中心位置を演算して求めたシーム部の中心
に、照明手段及び撮像手段が追従するようにしたので、
上記と同等の作用効果を得ることができる。

【００７３】また、本発明の請求項１０の電縫管シーム
部検出方法及び請求項１１の電縫管シーム部検出装置に
よれば、電縫管の表面に、線状に発生した疵等のノイズ
データが存在する場合は、膨張・収縮フィルタ処理を行
い、水滴等により穴状に発生したノイズデータが存在す
る場合は、穴埋めフィルタ処理を行い、また、シーム部
が不明確な場合は、シーム部を強調するフィルタ処理を
行うので、シーム部とその周辺とは、明確に判別でき、
その検出誤差を著しく低減することができる。また、そ
のようにして検出したシーム部から中心位置を演算して
求めたシーム部の中心に、照明手段及び撮像手段が追従
するようにしたので、上記と同等の作用効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電縫管シーム部検出方法
及び装置を適用した電縫管製造設備の概略構成を示す図
である。

【図２】本発明の実施例による電縫管シーム部検出装置
を示し、（ａ）は電縫管の正面方向から視た図、（ｂ）
は電縫管の側面方向から視た図である。

【図３】電縫管の表面におけるシーム部とその周辺にお
ける外乱ノイズ状況を示す図である。

【図４】電縫管の表面処理により異なるシーム部とその
周辺状態を示し、（ａ）は酸洗処理した電縫管、（ｂ）
は黒皮で覆われた電縫管、（ｃ）は酸洗処理し、かつシ
ーム部を加熱処理した電縫管、（ｄ）は黒皮で覆われ、
かつシーム部を加熱処理した電縫管であり、また、
（ｅ）は（ａ）に最適な光源から照射した状態、（ｆ）
は（ｂ）に最適な光源から照射した状態、（ｇ）は
（ｃ）に最適な光源から照射した状態、（ｈ）は（ｄ）
に最適な光源から照射した状態の図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施例による電縫
管シーム部検出方法における第１ウインドゥと第２ウイ
ンドゥとが切り替わり、第１ウインドゥがシーム部に追
従し、幅を調節した状態を示す図である。

【図６】本発明の実施例による電縫管シーム部検出方法
を示すフローチャートである。

【図７】シーム部のエッジとその中心を検出した際の状
況であり、（ａ）本発明のシーム部検出方法による状況
を示し、（ｂ）従来の方法による状況を示す図である。

【符号の説明】

１電縫管製造設備７シーム部検出装置７ａ第１ウインドゥ７ｂ第２ウインドゥ８超音波探傷装置１５照明部１６ＣＣＤカメラ１７画像処理部１８制御部１９追従機構２０モニター２３主面光源２４補助面光源２５点光源２６光源装置Ｐ電縫管Ｓシーム部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−302103（ＪＰ，Ａ) 特開平３−158706（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−23203（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−108903（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−159065（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−239003（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が酸洗処理されている電縫管のシー
ム部を検出する装置であって、電縫管の表面を照射する
照明手段と、この照明手段によって照射された位置を撮
像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像した画像
を画像処理しシーム部を検出する画像処理手段とを有
し、前記照明手段は、該電縫管の軸心の鉛直上方位置で
該電縫管の進行方向斜めに傾けて配置した主面光源を用
いて照射するものであることを特徴とする電縫管シーム
部検出装置。
【請求項２】表面が酸洗処理された又は黒皮で覆われ
た電縫管のシーム部を検出する装置であって、請求項１
記載の電縫管シーム部検出装置の主面光源に代えて、電
縫管の軸心を挟んだ上方両側に位置し、電縫管の軸と直
角方向で、かつ各々電縫管の軸位置を含んで照射するよ
うに傾けて配置した補助面光源を用いることを特徴とす
る電縫管シーム部検出装置。
【請求項３】請求項２記載の電縫管シーム部検出装置
において、補助面光源に代えて、該電縫管の軸心の鉛直
上方位置で該電縫管の進行方向斜めに傾けて配置した主
面光源と、電縫管の軸心を挟んだ上方両側に位置し、電
縫管の軸と直角方向で、かつ各々電縫管の軸位置を含
み、かつ前記主面光源と略同範囲を照射するように傾け
て配置した補助面光源とを用いることを特徴とする電縫
管シーム部検出装置。
【請求項４】表面が酸洗処理され、かつシーム部が加
熱処理された電縫管、又は黒皮で覆われ、かつシーム部
が加熱処理された電縫管のシーム部を検出する装置であ
って、請求項１記載の電縫管シーム部検出装置の主面光
源に代えて、電縫管の軸心の鉛直上方位置から照射する
点光源を用いることを特徴とする電縫管シーム部検出装
置。
【請求項５】請求項１記載の電縫管シーム部検出装置
の照明手段は、電縫管の軸心の鉛直上方位置で該電縫管
の進行方向斜めに傾けて配置した主面光源と、この主面
光源の照明範囲と略同範囲を照射すべく主面光源の下流
側で電縫管の軸心を挟んだ上方両側に位置し、電縫管の
軸と直交方向で、かつ各々電縫管の軸位置を含むように
傾けて照射する補助面光源と、該電縫管の軸心の鉛直上
方位置から直下に向けて前記主面光源、補助面光源の照
射範囲と略同範囲を照射する点光源と、これらの光源を
電縫管の表面状態に応じて切り替える切替手段とを有し
たものであることを特徴とする電縫管シーム部検出装
置。
【請求項６】電縫管のシーム部とその周辺に請求項１
乃至５のいずれかに記載の照明手段を用いて光を照射
し、この照明した部位を撮像し、撮像した画像データに
画像処理を施してシーム部を検出する電縫管のシーム部
検出方法であって、先ず大きめの検出範囲に設定した第
１ウインドゥにてシーム部を検出し、次に必要最低限の
検出範囲に設定した第２ウインドゥにて、前記検出した
シーム部を追従して撮像することを特徴とする電縫管シ
ーム部検出方法。
【請求項７】第２ウインドゥの検出範囲を、シーム幅
に応じて調整することを特徴とする請求項６に記載の電
縫管シーム部検出方法。
【請求項８】シーム部が第２ウインドゥから外れた場
合、検出範囲を再度第１ウインドゥに切り替えてシーム
部を検出することを特徴とする請求項６又は７に記載の
電縫管シーム部検出方法。
【請求項９】電縫管の表面状態に応じて撮像した画像
の入力設定を画像反転処理及び濃度変換処理で切替調節
することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載
の電縫管シーム部検出方法。
【請求項１０】撮像した画像データ中に、線状に発生
した疵のノイズデータが存在する場合は、膨張・収縮フ
ィルタ処理を行い、また、穴状に発生したノイズデータ
が存在する場合は、穴埋めフィルタ処理を行い、また、
シーム部が不明確な場合は、シーム部を強調するフィル
タ処理を行うことを特徴とする請求項６乃至９のいずれ
かに記載の電縫管シーム部検出方法。
【請求項１１】請求項１乃至５のいずれかに記載の電
縫管シーム部検出装置に、画像処理手段によって検出し
たシーム部から該シーム部の中心位置を演算する中心位
置演算手段と、この中心位置演算手段によって求めたシ
ーム部の中心に対して前記照明手段及び撮像手段を追従
させる追従手段とを具備させたことを特徴とする請求項
６乃至１０のいずれかに記載の電縫管シーム部検出方法
に適用する装置。