JPH0979997A - Defect inspection method and device - Google Patents

Defect inspection method and device

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Publication number
JPH0979997A
JPH0979997A JP23167395A JP23167395A JPH0979997A JP H0979997 A JPH0979997 A JP H0979997A JP 23167395 A JP23167395 A JP 23167395A JP 23167395 A JP23167395 A JP 23167395A JP H0979997 A JPH0979997 A JP H0979997A
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JP
Japan
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defect
wavelet
detected
signal
inspection method
Prior art date
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Pending
Application number
JP23167395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Yokoyama
廣一 横山
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0979997A publication Critical patent/JPH0979997A/en
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve inspection accuracy by performing the wavelet conversion of a detection signal corresponding to the properties of a material to be inspected and hence preventing the non-detection and excessive detection of a defect. SOLUTION: Light reflected from the steel plate of a material to be inspected is detected by an optical sensor 1 and a leaked magnetic flux is detected by a magnetic sensor 2. A signal with both polarities detected by the sensors 1 and 2 is filtered by filters 3 and 4 and cleared of a certain amount of noise. The detected signal with both polarities and both filter signals are subjected to wavelet conversion by k different scale parameters using wavelet WT conversion circuits 5 and 6. Signal processing circuits 7 and 8 generate an image suited for detecting a defect from k images which are subjected to wavelet conversion and give it to a defect judging circuit 9. The circuit 9 obtains the amount of feature (for example, area and size) based on the generated image, thus judging the type and class of the defect.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査材の表面を
光学的に、又は被検査材の表面及び内部を磁気的に検査
する欠陥検査方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection method and apparatus for optically inspecting the surface of a material to be inspected or magnetically inspecting the surface and the inside of the material to be inspected.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は、例えば、特公平6−10658
号公報に開示されている従来の表面欠陥検出装置のブロ
ック図、図13はその信号処理の原理図である。移動する
被検査材、例えば綱板の幅方向に光ビームを走査しなが
ら、綱板から反射される反射光の正反射光及び乱反射光
を光学センサ20のそれぞれの受光器20a ,20b で受光し
て光電変換し、光電変換したそれぞれの生信号はフィル
タ21a,21b によってある程度のノイズを除去する。信
号処理回路22a ,22b は、正反射光及び乱反射光のフィ
ルタ信号のそれぞれの微分信号を、綱板の表面が正常な
場合の受光器20a ,20b の出力レベルをゼロレベル(G
ND)として設定されたしきい値で弁別するが、正反射
光及び乱反射光のフィルタ信号の一方は正極側に設定さ
れたしきい値(1)で、また他方は負極側に設定された
しきい値(2)で弁別する。信号処理回路22a ,22b は
弁別の結果に対して論理積演算を実行し、時間軸上の各
位置における正反射光成分及び乱反射光成分のいずれか
一方がしきい値(1)より高レベルで、他方がしきい値
(2)より低レベルである場合に欠陥検出信号を判定ロ
ジック23に出力する。欠陥検出信号を与えられた判定ロ
ジック回路23は、しきい値を超えたフィルタ信号を基
に、欠陥の特徴量(面積、サイズ等)を求め、欠陥の種
類、等級を判定する。
2. Description of the Related Art FIG. 12 shows, for example, Japanese Patent Publication No. 6-10658.
FIG. 13 is a block diagram of a conventional surface defect detecting device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2003-242242, and FIG. 13 is a principle diagram of its signal processing. While scanning the light beam in the width direction of the moving inspection target material, for example, the rope, the specular reflection light and diffuse reflection light of the reflection light reflected from the rope are received by the respective light receivers 20a and 20b of the optical sensor 20. The signals are photoelectrically converted by the photoelectric conversion, and the respective photoelectrically converted raw signals are filtered to remove noise to some extent. The signal processing circuits 22a and 22b output the differential signals of the filter signals of the specular reflection light and the diffuse reflection light to the output levels of the photodetectors 20a and 20b when the surface of the rope is normal to the zero level (G
Discrimination is made according to the threshold value set as ND). One of the filter signals of specular reflection light and diffuse reflection light is the threshold value (1) set on the positive side, and the other is set on the negative side. Discriminate by threshold value (2). The signal processing circuits 22a and 22b perform a logical product operation on the discrimination result, and when one of the specular reflection light component and the diffuse reflection light component at each position on the time axis is higher than the threshold value (1). , The defect detection signal is output to the judgment logic 23 when the other is lower than the threshold value (2). The determination logic circuit 23 to which the defect detection signal is applied determines the defect feature amount (area, size, etc.) based on the filter signal exceeding the threshold value, and determines the defect type and grade.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
欠陥検出装置では固定のしきい値を用いて欠陥を検出し
ているので、欠陥の信号が低S/N比の場合に欠陥が未
検出になる。しかし、S/N比の低い欠陥は必ずしも欠
陥のレベルが軽いわけではなく、例えば、低いS/N比
の欠陥でも密集して発生すれば重欠陥になるので、低S
/N比の欠陥も検出し、検出したのちに欠陥の形状等の
特徴量を基に欠陥の種類を判定し、欠陥のレベルを判定
する必要がある。しかし、検出感度を高めるためにしき
い値を低く設定すると、欠陥でないノイズ等の信号を欠
陥として過検出してしまう。従って、欠陥部の信号のS
/N比を向上させる必要がある。
As described above, since the conventional defect detection apparatus detects a defect using a fixed threshold value, the defect is detected when the defect signal has a low S / N ratio. It becomes undetected. However, a defect having a low S / N ratio does not necessarily have a low defect level. For example, even defects having a low S / N ratio are heavy defects if they are densely generated, and therefore, a low S
It is necessary to detect the defect having the / N ratio, and after detecting the defect, determine the defect type based on the feature amount such as the shape of the defect and determine the defect level. However, if the threshold value is set low in order to increase the detection sensitivity, a signal such as noise that is not a defect is over-detected as a defect. Therefore, S of the signal of the defective portion
It is necessary to improve the / N ratio.

【0004】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであって、被検査材の性状に応じた検出
信号をウェーブレット変換することにより、欠陥部の信
号のS/N比を選択的に向上させる欠陥検査方法及び装
置の提供を目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and by performing a wavelet transform of a detection signal according to the property of the material to be inspected, the S / N ratio of the signal of the defective portion can be determined. It is an object of the present invention to provide a defect inspection method and apparatus that can be selectively improved.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1発明の欠陥検査方法
は、被検査材の性状に応じて得られた検出信号を処理し
て被検査材の欠陥を検査する方法において、
A defect inspection method according to a first aspect of the present invention is a method for inspecting a defect of a material to be inspected by processing a detection signal obtained according to the property of the material to be inspected,

【0006】[0006]

【数3】 (Equation 3)

【0007】を満足する時間関数g(t)を基底とし、
前記検出信号を時間関数f(t)で表した場合、次式
Based on a time function g (t) satisfying
When the detection signal is represented by a time function f (t),

【0008】[0008]

【数4】 (Equation 4)

【0009】〔ただし、aは時間関数g(t)の時間軸
方向の幅を縮小するスケールパラメータ、bは時間関数
g(t)の時間軸方向のシフトパラメータ〕によって、
周波数及び時間の関数F(a,b)に変換するウェーブ
レット変換により、被検査材の欠陥を検出及び判定する
ことを特徴とする。
[However, a is a scale parameter for reducing the width of the time function g (t) in the time axis direction, and b is a shift parameter of the time function g (t) in the time axis direction]
A feature of the present invention is that a defect of a material to be inspected is detected and determined by a wavelet transform for converting into a function F (a, b) of frequency and time.

【0010】第1発明の欠陥検査方法は、低S/N比の
欠陥であっても有害な場合もあるので、低S/N比の欠
陥信号のS/N比を選択的に向上させ、検出信号をウェ
ーブレット変換してその出力値を基に画像化し、ノイズ
レベルの信号を欠陥として過検出することなく低S/N
比の欠陥を検出する。即ち、欠陥に対して最適なスケー
ルパラメータでウェーブレット変換することは、検出信
号をフィルタリングして、検出信号における信号レベル
の変化を強調し、欠陥部の信号のS/N比を向上させ
る。従って、S/N比が向上した信号に対してしきい値
を設定できるのでノイズの少ない画像が生成され、欠陥
の未検出、過検出を防止する。
In the defect inspection method of the first invention, even a defect having a low S / N ratio may be harmful, so that the S / N ratio of a defect signal having a low S / N ratio is selectively improved. The detected signal is wavelet transformed to form an image based on its output value, and a low S / N ratio is achieved without excessively detecting a noise level signal as a defect.
Detect ratio defects. That is, the wavelet transform with the optimum scale parameter for the defect filters the detection signal, emphasizes the change of the signal level in the detection signal, and improves the S / N ratio of the signal of the defect portion. Therefore, a threshold value can be set for a signal with an improved S / N ratio, an image with less noise is generated, and non-detection and over-detection of defects are prevented.

【0011】第2発明の欠陥検査方法は、第1発明に加
えて、それぞれ異なるk個のスケールパラメータで時間
関数f(t)をウェーブレット変換して得られたk個の
ウェーブレット変換値を基にk個のウェーブレット変換
画像を生成し、k個のウェーブレット変換画像を基に欠
陥を検出及び判定することを特徴とする。
In addition to the first aspect of the invention, the defect inspection method of the second aspect of the invention is based on the k number of wavelet transform values obtained by wavelet transforming the time function f (t) with k different scale parameters. It is characterized in that k wavelet transformed images are generated and defects are detected and determined based on the k wavelet transformed images.

【0012】第3発明の欠陥検査方法は、第2発明に加
えて、k個のウェーブレット変換画像を所定のしきい値
でそれぞれ2値化して得られるk個の2値化画像を基に
欠陥を検出及び判定することを特徴とする。
The defect inspection method of the third invention is, in addition to the second invention, a defect based on k binarized images obtained by binarizing each of k wavelet transformed images with a predetermined threshold value. Is detected and determined.

【0013】第4発明の欠陥検査方法は、第3発明に加
えて、k個の中から選択した2値化画像を組み合わせて
論理積演算を実行することにより得られる画像を基に欠
陥を検出及び判定することを特徴とする。
In addition to the third aspect of the invention, the defect inspection method of the fourth aspect of the invention detects defects based on an image obtained by executing a logical product operation by combining binary images selected from k pieces. And determination.

【0014】第5発明の欠陥検査方法は、第1発明に加
えて、それぞれ異なるk個のスケールパラメータで時間
関数f(t)をウェーブレット変換して得られたk個の
ウェーブレット変換値の中から選択したウェーブレット
変換値を組み合わせて加算することにより得られる画像
を基に欠陥を検出及び判定することを特徴とする。
In addition to the first aspect of the invention, the defect inspection method of the fifth aspect of the invention is one of the k number of wavelet transform values obtained by wavelet transforming the time function f (t) with k different scale parameters. A feature is that a defect is detected and determined based on an image obtained by combining and adding the selected wavelet transform values.

【0015】ある欠陥に対して最適なスケールパラメー
タでウェーブレット変換した場合、信号に含まれるノイ
ズ信号も同じスケールパラメータでそのレベル変化が強
調される可能性がある。そこで、第2乃至第5発明の欠
陥検出方法は、k個の異なるスケールパラメータで検出
信号をそれぞれウェーブレット変換して得られたk個の
ウェーブレット変換値からk個のウェーブレット変換画
像を生成し、k個のウェーブレット変換値を2値化した
k個の2値化画像の中から選択して組み合わせた2値化
画像の論理積をとることで、ウェーブレット変換によっ
て強調されたノイズを除去し、又はk個のウェーブレッ
ト変換値の中から選択して組み合わせたウェーブレット
変換値の加算をとることで検出信号のS/N比をさらに
向上させ、欠陥の未検出、過検出を防止する。
When the wavelet transform is performed with the optimum scale parameter for a certain defect, the level change of the noise signal included in the signal may be emphasized with the same scale parameter. Therefore, in the defect detection method of the second to fifth inventions, k wavelet-transformed images are generated from k wavelet-transformed values obtained by wavelet-transforming detection signals with k different scale parameters, respectively. The noise emphasized by the wavelet transform is removed by taking the logical product of the binarized images obtained by selecting from the k binarized images obtained by binarizing the wavelet transform values. The S / N ratio of the detection signal is further improved by taking the addition of the combined wavelet transform values selected from the individual wavelet transform values, and the non-detection and over-detection of defects are prevented.

【0016】本発明の欠陥検査方法に用いるウェーブレ
ット変換では、S/N比向上のためのフィルタ選択にお
いてフィルタ波形を試行錯誤で選択する必要はなく、ス
ケールパラメータを変えることによりフィルタ波形を規
則的に変更でき、例えばS/N値が一番大きいスケール
パラメータを選択することにより、検査対象の検出信号
に対して最適なウェーブレットを容易に選定できる。
In the wavelet transform used in the defect inspection method of the present invention, it is not necessary to select the filter waveform by trial and error in selecting the filter for improving the S / N ratio, and the filter waveform is regularly changed by changing the scale parameter. It is possible to change, and for example, by selecting the scale parameter having the largest S / N value, the optimum wavelet for the detection signal to be inspected can be easily selected.

【0017】第6発明の欠陥検査装置は、第1乃至第5
発明のいずれかの欠陥検査方法を用いて被検査材の欠陥
を検出及び判定することを特徴とする。
The defect inspection apparatus according to the sixth aspect of the present invention is the first to fifth aspects.
It is characterized by detecting and determining a defect of a material to be inspected by using any one of the defect inspection methods of the invention.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明の欠陥検査方法にお
けるウェーブレット変換における基底のサンプリングの
概念図、図2は本発明の欠陥検査方法の原理のフローチ
ャートである。なお、ウェーブレット理論については、
「解説 ウェーブレット」(寅市和男、大塚尚久:日本
ファジィ学会誌 Vol.6. No.2, pp.232-245 (1994))等
に詳しい。ウェーブレット変換は、その時間平均(直流
成分)が零となる関数g(t) 、即ち、
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a conceptual diagram of basis sampling in wavelet transform in the defect inspection method of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of the principle of the defect inspection method of the present invention. Regarding the wavelet theory,
Details on "Commentary Wavelet" (Kazuo Toraichi, Naohisa Otsuka: Journal of the Fuzzy Society of Japan Vol.6, No.2, pp.232-245 (1994)). The wavelet transform is a function g (t) whose time average (DC component) is zero, that is,

【0019】[0019]

【数5】 (Equation 5)

【0020】を満たす関数g(t) をウェーブレット変換
の基底(ウェーブレットと呼ぶ)とするものであって、
関数g(t)の時間軸方向の幅を縮小するスケールパラ
メータをa、時間軸方向のシフトパラメータをbとし、
変換対象の信号を関数f(t) で表した場合、
A function g (t) satisfying the above is used as a basis of a wavelet transform (called a wavelet),
The scale parameter for reducing the width of the function g (t) in the time axis direction is a, and the shift parameter in the time axis direction is b,
When the signal to be converted is represented by the function f (t),

【0021】[0021]

【数6】 (Equation 6)

【0022】により、周波数及び時間に関係した関数F
(a,b)を求めるものである。ここで、a,bは連続
値をとる連続ウェーブレット変換と、離散値をとる離散
ウェーブレット変換が存在し、離散の場合、 a=an =2n 、b=bm =2m ・j …(3) と表される。このパラメータの取り方には種々の方法が
あり、n=mの場合、m=0とし、bを連続として扱
い、aを離散とする場合などがある。
Is a function F related to frequency and time.
(A, b) is obtained. Here, there exist continuous wavelet transforms in which a and b take continuous values and discrete wavelet transforms in which discrete values are present. In the case of discreteness, a = a n = 2 n , b = b m = 2 m · j ( It is expressed as 3). There are various methods for taking this parameter. For example, when n = m, m = 0, b is treated as continuous, and a is discrete.

【0023】まず、検出信号をフィルタリングするため
のウェーブレット基底のサンプリングを行う(S1)。
図1はHarrのウェーブレットのサンプリングの概念
図であって、サンプリング間隔の粗さはn段階(n=
1,2,…,i)に設定でき、サンプリング間隔が細か
くなるに従って関数g(t)の時間軸方向の幅は広が
る。
First, sampling of a wavelet basis for filtering the detection signal is performed (S1).
FIG. 1 is a conceptual diagram of Harr's wavelet sampling, in which the roughness of the sampling interval is n stages (n =
1, 2, ..., I), and the width of the function g (t) in the time axis direction becomes wider as the sampling interval becomes finer.

【0024】各サンプリング値を1画素の値とし、ウェ
ーブレットから得られたサンプリング値群と、検出信号
の注目画素値を中心とする近傍画素値との積和を算出し
(S2)、検出信号をフィルタリングする。フィルタリ
ングにより、検出信号のレベル変化が強調された算出結
果を、ウェーブレット変換画像の1画素の値として保存
する(S3)。以上の積和演算を、ウェーブレット基底
の時間軸を画素単位で移動させながら、変換対象画像の
全画素に対して繰り返す(S4,S5)。
With each sampling value as the value of one pixel, the product sum of the sampling value group obtained from the wavelet and the neighboring pixel value centered on the pixel value of interest of the detection signal is calculated (S2), and the detection signal is calculated. To filter. The calculation result in which the level change of the detection signal is emphasized by filtering is stored as the value of one pixel of the wavelet transformed image (S3). The above product-sum calculation is repeated for all pixels of the conversion target image while moving the time axis of the wavelet base in pixel units (S4, S5).

【0025】これより、ウェーブレット変換はフーリエ
変換では不可能な、信号中の局所的な不連続点の検出が
行える変換であり、スケールパラメータの変更はフーリ
エ変換でいう周波数の変更に相当する。
Therefore, the wavelet transform is a transform that can detect a local discontinuity in a signal, which is impossible by the Fourier transform, and the change of the scale parameter corresponds to the change of the frequency referred to by the Fourier transform.

【0026】なお、ウェーブレトはHarrに限らず、
図6に示すMorlet等を用いても、S/N比の変動
はあるが、同様の効果が得られる。
The wavelet is not limited to Harr,
Even if Morlet shown in FIG. 6 is used, the same effect can be obtained although the S / N ratio varies.

【0027】図3は本発明の欠陥検査方法を用いて、被
検査材である綱板の表面及び内部の欠陥を検査する欠陥
検査装置のブロック図である。走行する鋼板から反射さ
れる光を光学センサ1によって検出し、また綱板から漏
洩する磁束を磁気センサ2によって検出する。両センサ
1,2により検出された両生信号はフィルタ3,4によ
ってそれぞれフィルタリングされ、ある程度のノイズが
除去される。検出された両生信号及びフィルタリングし
たフィルタ信号はそれぞれのウェーブレット(WT)変
換回路5,6によってk個の異なるスケールパラメータ
でそれぞれウェーブレット変換される。信号処理回路
7,8はウェーブレット変換されたk個の画像から、欠
陥検出に適した画像を生成して欠陥判定回路9に与え
る。欠陥判定回路9は、生成された画像を基に、欠陥の
特徴量(面積、サイズ等)を求め、欠陥の種類、等級を
判定する。
FIG. 3 is a block diagram of a defect inspection apparatus for inspecting defects on the surface and inside of a steel plate which is an inspection object by using the defect inspection method of the present invention. The light reflected from the traveling steel plate is detected by the optical sensor 1, and the magnetic flux leaking from the steel plate is detected by the magnetic sensor 2. The raw signals detected by the sensors 1 and 2 are filtered by filters 3 and 4, respectively, to remove some noise. The detected amphibian signal and the filtered filter signal are wavelet-transformed by respective wavelet (WT) transform circuits 5 and 6 with k different scale parameters. The signal processing circuits 7 and 8 generate an image suitable for defect detection from the k wavelet-transformed images and apply the image to the defect determination circuit 9. The defect determination circuit 9 obtains the feature amount (area, size, etc.) of the defect based on the generated image and determines the type and grade of the defect.

【0028】図4は信号処理回路7(8)の詳細なブロ
ック図である。WT変換回路5,6において、各スケー
ルパラメータでウェーブレット変換された変換信号は、
変換信号選択回路11に入力され、フレームメモリ12又は
フレームメモリ17に保存される。ウェーブレット変換信
号はフレームメモリ17に保存されることで画像化され
る。
FIG. 4 is a detailed block diagram of the signal processing circuit 7 (8). In the WT conversion circuits 5 and 6, the converted signal wavelet-transformed with each scale parameter is
It is input to the conversion signal selection circuit 11 and stored in the frame memory 12 or the frame memory 17. The wavelet transformed signal is stored in the frame memory 17 to be imaged.

【0029】また、k個のスケールパラメータでウェー
ブレット変換を実行した場合、変換信号選択回路11はk
個の変換信号の中から選択した変換信号を組み合わせ
て、各組み合わせの変換信号を加算回路15a 〜15l に出
力し、加算回路15a 〜15l は各組み合わせの変換信号を
加算してS/N比をさらに向上させたウェーブレット変
換信号をフレームメモリ17に保存して画像化させる。
When the wavelet transform is executed with k scale parameters, the transform signal selection circuit 11 outputs k
The conversion signals selected from the individual conversion signals are combined and the conversion signals of each combination are output to the adding circuits 15a to 15l. The adding circuits 15a to 15l add the conversion signals of each combination to obtain the S / N ratio. The further improved wavelet transform signal is stored in the frame memory 17 and imaged.

【0030】フレームメモリ12に保存されることでウェ
ーブレット変換信号は画像化され、ウェーブレット画像
は2値化回路13で所定のしきい値によって2値化され、
変換画像選択回路14は、k個の2値化画像の中から選択
した2値化画像を組み合わせて、各組み合わせの2値化
画像をAND回路16a 〜16l に出力し、AND回路16a
〜16l は各組み合わせの2値化画像の論理積をとり、ノ
イズを除去した2値化画像をフレームメモリ17に保存す
る。
The wavelet transform signal is imaged by being stored in the frame memory 12, and the wavelet image is binarized by a predetermined threshold value in the binarization circuit 13.
The conversion image selection circuit 14 combines the binarized images selected from the k binarized images, outputs the binarized images of each combination to the AND circuits 16a to 16l, and the AND circuit 16a.
.About.16l takes the logical product of the binary images of each combination, and stores the noise-free binary image in the frame memory 17.

【0031】[0031]

【実施例】図7及び図8は、(a) にその光学フィルタ信
号の画像を示す、綱板の線状欠陥(綱板走行方向に延び
る幅の狭い欠陥)、面状欠陥(線状欠陥に比べて幅が広
い欠陥)の、点線部分における断面プロフィール(b) に
対して、最適なスケールパラメータを選択し、Harr
基底を利用してウェーブレット変換した結果(c) を示す
図である。図から明らかなように、線状欠陥ではS/N
比が2であった検出信号のS/N比が3以上に、また面
状欠陥ではS/N比が2であった検出信号のS/N比が
5以上にと向上している。
EXAMPLE FIGS. 7 and 8 show images of optical filter signals in (a), linear defects of a rope (a narrow defect extending in the running direction of the rope) and surface defects (linear defects). The optimum scale parameter is selected for the cross-sectional profile (b) in the dotted line part of the defect that is wider than
It is a figure which shows the result (c) of wavelet transform using a basis. As is clear from the figure, S / N for linear defects
The S / N ratio of the detection signal having the ratio of 2 is improved to 3 or more, and the S / N ratio of the detection signal having the S / N ratio of 2 for the planar defect is improved to 5 or more.

【0032】図9は面状欠陥に対する各スケールパラメ
ータでのS/N比を示すグラフであって、この場合、S
/N比が最も高いスケールパラメータはn=5である
が、変換前のS/N比(点線で示す)に比べ、n=3、
4においてもS/N比が向上している。これは、欠陥に
は複数のスケールパラメータそれぞれのウェーブレット
成分が含まれているためである。図示省略するが、同様
に、線状欠陥では最適スケールはn=2であったが、n
=3でもS/N比の向上が確認されている。
FIG. 9 is a graph showing the S / N ratio at each scale parameter with respect to a planar defect.
The scale parameter with the highest / N ratio is n = 5, but compared with the S / N ratio before conversion (shown by the dotted line), n = 3,
Also in No. 4, the S / N ratio is improved. This is because the defect contains wavelet components of each of the plurality of scale parameters. Although not shown, similarly, the optimum scale for a linear defect was n = 2.
It was confirmed that the S / N ratio was improved even when = 3.

【0033】図10はAND回路16による2値化画像の論
理積演算の結果を示す図、図11は加算回路15によるウェ
ーブレット変換信号の加算結果を示す図である。図9に
示すように、複数のスケールパラメータでウェーブレッ
ト変換した場合、S/N比の向上は複数のスケールパラ
メータで確認されることから、複数の2値化画像の論理
積をとることで2値化画像からノイズを除去することが
でき、また複数のウェーブレット変換値を加算すること
によるさらにS/N比が向上することが明らかである。
FIG. 10 is a diagram showing the result of the AND operation of the binarized image by the AND circuit 16, and FIG. 11 is a diagram showing the result of addition of the wavelet transform signal by the adder circuit 15. As shown in FIG. 9, when the wavelet transform is performed with a plurality of scale parameters, the improvement of the S / N ratio is confirmed by a plurality of scale parameters. Therefore, the logical product of a plurality of binarized images is used to obtain a binary value. It is clear that noise can be removed from the digitized image, and the S / N ratio can be further improved by adding a plurality of wavelet transform values.

【0034】図10に示すように、n=2の2値化画像で
は欠陥の信号の出力レベル向上とともにノイズの出力値
が大きくなり、2値化でノイズも検出されている。しか
し、n=3でウェーブレット変換した場合、同じ場所で
ノイズの出力が大きくなることはないので、これらの2
値化画像の論理積をとることによりノイズ部は除去され
る。
As shown in FIG. 10, in the binarized image with n = 2, the output value of the noise increases as the output level of the defect signal increases, and noise is also detected by binarization. However, when the wavelet transform is performed with n = 3, the noise output does not increase at the same place.
The noise part is removed by taking the logical product of the binarized images.

【0035】図11では、n=4、n=5でそれぞれウェ
ーブレット変換した結果は、それぞれS/N比が3程度
の出力であったが、これらのウェーブレット変換結果を
加算した信号のS/N比は4程度に向上していることが
わかる。これにより、低S/N比の欠陥の検出は容易に
なり、欠陥の未検出、過検出を防止する。
In FIG. 11, the results of wavelet transforms at n = 4 and n = 5 are outputs with S / N ratios of about 3, respectively, but the S / N of the signal obtained by adding these wavelet transform results is shown. It can be seen that the ratio has improved to about 4. This facilitates the detection of defects with a low S / N ratio, and prevents undetected and overdetected defects.

【0036】なお、本実施例では、光学フィルタ信号を
利用した場合について説明したが、光学生信号、磁気信
号に対しても同様な効果が確認されている。
In this embodiment, the case where the optical filter signal is used has been described, but the same effect has been confirmed for the optical student signal and the magnetic signal.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように、本発明の表面検査方法及
び装置は、欠陥信号のS/N比が選択的に向上するの
で、重欠陥である可能性を含んだ低S/N比の欠陥を検
出でき、欠陥の未検出、過検出が防止されて検査精度が
向上し、また欠陥信号のS/N比が向上するので、最適
なしきい値を容易に設定ができて装置の調整を短期に行
えるという優れた効果を奏する。
As described above, according to the surface inspection method and apparatus of the present invention, the S / N ratio of a defect signal is selectively improved, so that the S / N ratio of a low defect including a possibility of a heavy defect is improved. Defects can be detected, non-detection and over-detection of defects are prevented, the inspection accuracy is improved, and the S / N ratio of the defect signal is improved. Therefore, it is possible to easily set the optimum threshold and adjust the device. It has an excellent effect that it can be done in a short period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の欠陥検査方法及び装置の原理を説明す
るウェーブレット変換の基底のサンプリングの概念図で
ある。
FIG. 1 is a conceptual diagram of sampling of a basis of wavelet transform for explaining the principle of the defect inspection method and apparatus of the present invention.

【図2】本発明の欠陥検査方法及び装置におけるウェー
ブレット変換の原理を説明するフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating the principle of wavelet transform in the defect inspection method and apparatus of the present invention.

【図3】本発明の欠陥検査装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a defect inspection apparatus of the present invention.

【図4】本発明の欠陥検査装置の信号処理回路のブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram of a signal processing circuit of the defect inspection apparatus of the present invention.

【図5】欠陥検出の原理図である。FIG. 5 is a principle diagram of defect detection.

【図6】本発明の欠陥検査方法及び装置に用いるウェー
ブレット変換の基底であるウェーブレットの一例を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a wavelet that is the basis of a wavelet transform used in the defect inspection method and apparatus of the present invention.

【図7】線状欠陥のプロフィールとウェーブレット変換
した結果との対比を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a comparison between a profile of a linear defect and a result of wavelet transform.

【図8】面状欠陥のプロフィールとウェーブレット変換
した結果との対比を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a comparison between the profile of a planar defect and the result of wavelet transformation.

【図9】本発明の欠陥検査方法及び装置によるスケール
毎のS/N比の変化を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing changes in S / N ratio for each scale according to the defect inspection method and apparatus of the present invention.

【図10】本発明の欠陥検査方法及び装置による2値化
WT画像の論理積演算の結果を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a result of a logical product operation of a binary WT image by the defect inspection method and apparatus of the present invention.

【図11】本発明の欠陥検査方法及び装置によるWT変
換信号の加算結果を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an addition result of WT conversion signals by the defect inspection method and apparatus of the present invention.

【図12】従来の表面欠陥検査装置のブロック図であ
る。
FIG. 12 is a block diagram of a conventional surface defect inspection apparatus.

【図13】従来の表面欠陥検査装置の信号処理の原理図
である。
FIG. 13 is a principle diagram of signal processing of a conventional surface defect inspection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学センサ 2 磁気センサ 3,4 フィルタ 5,6 WT変換回路 7,8 信号処理回路 9 欠陥判定回路 11 変換信号選択回路 12 フレームメモリ 13 2値化回路 14 変換画像選択回路 15a〜15l 加算回路 16a〜16l AND回路 17 フレームメモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical sensor 2 Magnetic sensor 3,4 Filter 5,6 WT conversion circuit 7,8 Signal processing circuit 9 Defect determination circuit 11 Conversion signal selection circuit 12 Frame memory 13 Binarization circuit 14 Conversion image selection circuit 15a to 15l Addition circuit 16a ~ 16l AND circuit 17 Frame memory

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査材の性状に応じて得られた検出信
号を処理して被検査材の欠陥を検査する方法において、 【数1】 を満足する時間関数g(t)を基底とし、前記検出信号
を時間関数f(t)で表した場合、次式 【数2】 〔ただし、aは時間関数g(t)の時間軸方向の幅を縮
小するスケールパラメータ、bは時間関数g(t)の時
間軸方向のシフトパラメータ〕によって、周波数及び時
間の関数F(a,b)に変換するウェーブレット変換に
より、被検査材の欠陥を検出及び判定することを特徴と
する欠陥検査方法。
1. A method for inspecting a defect of a material to be inspected by processing a detection signal obtained according to a property of the material to be inspected, wherein: When the detection signal is represented by a time function f (t) with a time function g (t) satisfying [Where a is a scale parameter for reducing the width of the time function g (t) in the time axis direction, and b is a shift parameter in the time axis direction of the time function g (t)], the frequency and time function F (a, A defect inspection method characterized in that a defect of a material to be inspected is detected and judged by a wavelet transform for conversion into b).
【請求項2】 それぞれ異なるk個のスケールパラメー
タで時間関数f(t)をウェーブレット変換して得られ
たk個のウェーブレット変換値を基にk個のウェーブレ
ット変換画像を生成し、k個のウェーブレット変換画像
を基に欠陥を検出及び判定する請求項1記載の欠陥検査
方法。
2. A k-wavelet transform image is generated based on k-wavelet transform values obtained by wavelet-transforming a time function f (t) with k different scale parameters, and k wavelet transform images are generated. The defect inspection method according to claim 1, wherein a defect is detected and determined based on the converted image.
【請求項3】 k個のウェーブレット変換画像を所定の
しきい値でそれぞれ2値化して得られるk個の2値化画
像を基に欠陥を検出及び判定する請求項2記載の欠陥検
査方法。
3. The defect inspection method according to claim 2, wherein a defect is detected and determined based on k binarized images obtained by binarizing k wavelet transformed images with a predetermined threshold value.
【請求項4】 k個の中から選択した2値化画像を組み
合わせて論理積演算を実行することにより得られる画像
を基に欠陥を検出及び判定する請求項3記載の欠陥検査
方法。
4. The defect inspection method according to claim 3, wherein a defect is detected and determined based on an image obtained by combining the binarized images selected from k pieces and executing a logical product operation.
【請求項5】 それぞれ異なるk個のスケールパラメー
タで時間関数f(t)をウェーブレット変換して得られ
たk個のウェーブレット変換値の中から選択したウェー
ブレット変換値を組み合わせて加算することにより得ら
れる画像を基に欠陥を検出及び判定する請求項1記載の
欠陥検査方法。
5. Obtained by combining and adding wavelet transform values selected from k wavelet transform values obtained by wavelet transforming a time function f (t) with k different scale parameters. The defect inspection method according to claim 1, wherein a defect is detected and determined based on an image.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の欠陥
検査方法を用いて被検査材の欠陥を検出及び判定する欠
陥検査装置。
6. A defect inspection apparatus which detects and determines a defect of a material to be inspected by using the defect inspection method according to claim 1.
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