JP2006226834A - Surface inspection device and surface inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、移動する被検査物の表面の凹凸キズと汚れを識別検出する光切断法を用いた表面検査装置、表面検査の方法に関する。 The present invention relates to a surface inspection apparatus and a surface inspection method using a light cutting method for identifying and detecting uneven scratches and dirt on the surface of a moving object to be inspected.
圧力容器、タンカー、建材などに使用される厚鋼板や、自動車、家電、缶などに使用される薄鋼板などは、これらの鋼板の製造プロセスに起因するなんらかの異常が原因でその表面にキズや汚れが発生する。 Thick steel plates used for pressure vessels, tankers, building materials, etc., and thin steel plates used for automobiles, home appliances, cans, etc., are scratched or soiled due to some abnormality caused by the manufacturing process of these steel plates. Will occur.
厚鋼板や薄鋼板の表面のキズは、2種に大別される。その一つは、鋼板の表面が割れたり、剥離したり、または、異物が混入することが原因で発生する凹凸キズで、他の一つは酸化膜のムラや、圧延油等痕跡が模様状に発生する汚れである。 Scratches on the surface of thick steel plates and thin steel plates are roughly classified into two types. One of them is uneven scratches caused by cracking, peeling, or foreign matter mixing in the surface of the steel sheet, and the other is uneven oxide film or traces of rolling oil. It is dirt that occurs.
これらの鋼板の表面のキズを検査する表面検査装置においては、通常、製品の品質保証と歩留まり向上の観点から、凹凸キズと汚れ識別して、特に有害な凹凸キズを確実に検出し、汚れをキズとして検出しないことが要求される。 In surface inspection equipment that inspects the scratches on the surface of these steel sheets, from the viewpoints of product quality assurance and yield improvement, it is usually distinguished from uneven scratches and dirt, and particularly harmful uneven scratches are reliably detected to remove dirt. It is required not to detect it as a scratch.
従来このような表面検査装置として、スペクトルの異なる3種類の光束を被検査物表面に照射し、1つの光束は明視野、他の2つの光束は暗視野とする検出光学系を構成して、3種類の反射光を1台のカメラで時分割検出する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, as such a surface inspection apparatus, the surface of the object to be inspected is irradiated with three types of light beams having different spectra, and a detection optical system in which one light beam is bright field and the other two light beams are dark field, A method of time-sharing detection of three types of reflected light with a single camera is disclosed (for example, see Patent Document 1).
この方法では、左右対称に照射される暗視野条件での2種の反射光の画像信号の差から表面の勾配を検出し、明視野条件の反射光の画像信号と暗視野条件の反射光の画像信号との差および和から、夫々、光沢と反射性を検出するように構成している。 In this method, the gradient of the surface is detected from the difference between the image signals of the two kinds of reflected light under the dark field condition irradiated symmetrically, and the image signal of the reflected light under the bright field condition and the reflected light under the dark field condition are detected. Gloss and reflectivity are respectively detected from the difference and the sum with the image signal.
ここで、勾配の検出は主に凹凸キズの検出を、反射性の検出は主に汚れの検出を想定したものである。 Here, the gradient detection mainly assumes the detection of uneven scratches, and the reflection detection mainly assumes the detection of dirt.
また、光切断法において、ワークにスリット光を照射し、同一位置におけるワーク両面を照射光軸外に配置された撮像器で撮像し、撮像器により得た同一位置におけるワーク両面のスリット画像データに基づいて、ワークの品質を判定する方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。 Also, in the light cutting method, the workpiece is irradiated with slit light, and both surfaces of the workpiece at the same position are imaged with an imaging device arranged outside the irradiation optical axis, and the slit image data of the workpiece on both sides obtained by the imaging device is obtained. Based on this, a method for determining the quality of a workpiece is disclosed (for example, see Patent Document 2).
また、画像認識による不良検出方法として、所定の分割メッシュ単位の良品のテンプレート画像と、撮像された画像信号との正規化相関係数を求めて、この係数値が所定の値以下の場合を不良と判定するパターンマッチング法が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。
上述した特表2001−514386号公報による勾配と反射性の夫々の検出系は、時分割で3種類の光束を照射し、その反射光からの3種類の画像を使用して、その差の画像、及びその和の画像から特徴を抽出するもので、3系統の時分割信号から検出するため構成が複雑となる問題がある。 Each of the gradient and reflective detection systems disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2001-514386 described above irradiates three types of light beams in a time-sharing manner, and uses three types of images from the reflected light. , And the sum of the images, and the feature is extracted from the three time-division signals.
また、凹凸キズと汚れとの識別は、夫々の光学条件で撮像されたカメラ信号から生成された画像の特徴量の相違で判別することになるが、その識別アルゴリズムや、識別性能向上のための手段については開示されたものがない。 Also, the discrimination between uneven scratches and dirt is determined by the difference in the feature amount of the image generated from the camera signal imaged under each optical condition. There is no disclosed means.
この方法では、左右の暗視野画像の差や、明視野画像と暗視野画像の和で求められる画像信号から特徴を抽出し、その画像の特徴量から凹凸キズと汚れを識別する方法においては、凹凸キズの程度、汚れの程度が軽度になってくると、その差、和信号に差異が無く、特徴が抽出できないために識別できなくなる問題がある。 In this method, a feature is extracted from the difference between the left and right dark field images and the image signal obtained by the sum of the bright field image and the dark field image. When the degree of unevenness scratches and dirt become light, there is a problem that the difference and sum signal are not different, and the feature cannot be extracted and cannot be identified.
そこで、多様に変化するキズの特徴量を統計的に捉えて識別する方法も採用されるが、軽度になればその特徴量の統計的特徴にも差異がなくなるため、識別性能には問題がある。 Therefore, a method of statistically capturing and identifying feature values of various flaws is also adopted, but if it becomes mild, there will be no difference in the statistical features of the feature values, so there is a problem in identification performance .
次に、上述した特開2000−292132号公報の光切断法によるワークの品質検査方法においては、ワークの上下動があってもその表面の凹凸を検出できるものの、凹凸キズと他の汚れキズとを識別する方法は、開示されていない。 Next, in the work quality inspection method based on the optical cutting method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-292132 described above, although unevenness on the surface can be detected even when the work moves up and down, unevenness scratches and other dirt scratches can be detected. A method of identifying is not disclosed.
次に、上述した特開2004−177170号公報による凹凸キズの検出については、良品表面のテンプレート画像と予め定義された凹凸キズ画像との正規化相関値を求める、パターンマッチング法により凹凸キズを認識しようとするもので、不特定のパターンの凹凸キズを検出する場合には、多数の凹凸キズのテンプレートを用意することが必要で、認識処理が複雑になり処理に時間がかかるため、被検査物が高速で移動する場合には検査できなくなる問題がある。 Next, with respect to the detection of uneven scratches according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-177170, an uneven scratch is recognized by a pattern matching method for obtaining a normalized correlation value between a template image of a good product surface and a predefined uneven scratch image. In order to detect uneven scratches of unspecified patterns, it is necessary to prepare a large number of uneven scratch templates, which complicates recognition processing and takes time. There is a problem that inspection cannot be performed when moving at high speed.
また、被検査物の良品表面は固定されたものでなく、例えば、無害とされる良品表面の汚れについては千差万別の発生パターンがあり、この汚れと凹凸キズのいずれをもテンプレートパターンとすることは困難なため、凹凸キズと汚れとをパターンマッチング法で識別することは困難である。 In addition, the non-defective surface of the object to be inspected is not fixed.For example, there are various patterns for the non-hazardous surface of the non-defective product. Since it is difficult to do so, it is difficult to identify uneven scratches and dirt by the pattern matching method.
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、厚鋼板や、薄鋼板の移動表面の凹凸キズと汚れとの識別能力を向上させた表面検査装置、表面検査の方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a surface inspection apparatus and a surface inspection method with improved ability to distinguish uneven scratches and dirt on moving surfaces of thick steel plates and thin steel plates. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1による表面検査装置は、移動する被検査物の表面の凹凸キズと汚れを識別検出する光切断法を用いた表面検査装置であって、前記被検査物表面の鉛直方向に対し所定の角度で傾斜させて、前記被検査物の移動方向と直交する幅方向にスリット光を照射する照明手段と、前記スリット光の反射光をスリット光の照射光軸外で受光し、このスリット光の軌跡を撮像する検出カメラと、前記被検査物の移動方向の速度を検出し、移動方向の単位長さ信号を生成する移動速度検出手段と、前記検出カメラからの画像信号及び前記移動速度検出手段からの信号とを入力して、前記被検査物表面の凹凸キズを前記スリット光の軌跡の変化(高さの変化)を計測して判定する画像処理装置とを備え、前記画像処理装置は、前記スリット光の軌跡を、前記被検査物の移動方向の単位長さ毎に、前記被検査物の幅方向及び高さ方向を所定の分解能の画像として記憶した単位長プロファイルを生成する前処理手段と、前記単位長プロファイルを、前記単位長さの所定回数分(判定長)、移動方向に重ね合わせて記憶した第1の判定長・幅プロファイルを生成し、更に、この第1の判定長・幅プロファイルから同じ画像位置毎の発生回数を加算して発生頻度を求める幅方向加算手段と、前記単位長プロファイルのピーク値を前記判定長分連ねて記憶した、判定長・長さプロファイルを生成する移動方向加算手段とからなるプロファイル演算手段と、前記第1の判定長・幅プロファイルの所定の高さ以上のデータについて、対応する幅位置の前記発生頻度との乗算値の和を幅方向に連ねた幅判定プロファイルを求め、この幅判定プロファイルについて幅方向の重心位置、及び幅方向の標準偏差を、また、前記判定長・長さプロファイルの所定の高さ以上のデータについて、移動方向の重心位置、及び移動方向の標準偏差を求め、これらの重心位置と標準偏差から凹凸キズの位置と形状とを求める特徴抽出・形状判定処理手段と、前記特徴抽出・形状判定処理手段の出力を入出装置に表示及び印字させる出力処理手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a surface inspection apparatus according to
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項3による表面検査装置は、移動する被検査物の表面の凹凸キズと汚れを識別検出する光切断法を用いた表面検査装置であって、前記被検査物表面の鉛直方向に対し所定の角度で傾斜させて、前記被検査物の移動方向と直交する幅方向にスリット光を照射する照明手段と、前記スリット光の反射光をスリット光の照射光軸外で受光し、このスリット光の軌跡を撮像する検出カメラと、前記被検査物の移動方向の速度を検出し、移動方向の単位長さ信号を生成する移動速度検出手段と、前記検出カメラからの画像信号及び前記移動速度検出手段からの信号とを入力して、前記被検査物表面の凹凸キズを前記スリット光の軌跡の変化(高さ情報の変化)を計測して判定する画像処理装置とを備え、前記画像処理装置は、前記スリット光の軌跡を、前記被検査物の移動方向の単位長さ毎に、前記被検査物の幅方向及び高さ方向を所定の分解能の画像として記憶した単位長プロファイルを生成する前処理手段と、前記単位長プロファイルを、前記単位長さの所定回数分(判定長)、移動方向に重ね合わせて、その幅方向の画素単位のピーク値を記憶した第2の判定長・幅プロファイルを生成する幅方向加算手段と、前記単位長プロファイルのピーク値を前記判定長分連ねて記憶した、判定長・長さプロファイルを生成する移動方向加算手段とからなるプロファイル演算手段と、前記第2の判定長・幅プロファイルの所定の高さ以上のデータについて、幅方向の重心位置、及び幅方向の標準偏差を、また、前記判定長・長さプロファイルの所定の高さ以上のデータについて、移動方向の重心位置、及び移動方向の標準偏差を求め、これらの重心位置と標準偏差から凹凸キズの位置と形状とを求める特徴抽出・形状判定処理手段と、前記特徴抽出・形状判定処理手段の出力を入出装置に表示及び印字させる出力処理手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a surface inspection apparatus according to
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項9による表面検査の方法は、移動する被検査物の表面の凹凸キズと汚れを識別検出する光切断法を用いた表面検査の方法であって、前記被検査物表面の法線方向に対し、所定の角度で傾斜させて、前記被検査物表面の移動方向と直交する幅方向にスリット光を照射し、前記スリット光の反射光を、このスリット光の照射光軸外で受光し、スリット光の軌跡を画像として捉え、前記画像を前記被検査物の移動方向に連ねてそのプロファイルを生成し、前記プロファイルの形状の特徴量と予め設定される判定閾値とを比較して、前記被検査物の凹凸キズを検出するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a surface inspection method according to claim 9 of the present invention is a surface inspection method using a light cutting method for discriminating and detecting uneven scratches and dirt on the surface of a moving inspection object. Inclining at a predetermined angle with respect to the normal direction of the surface of the inspection object, irradiating slit light in a width direction perpendicular to the moving direction of the surface of the inspection object, reflected light of the slit light, The slit light is received outside the optical axis, the locus of the slit light is captured as an image, the image is linked to the moving direction of the inspection object, and the profile is generated, and the feature amount of the shape of the profile is preset. It is characterized in that the unevenness scratch of the inspection object is detected by comparing with a determination threshold value.
以上述べた様に、本発明によれば、被検査物表面の凹凸をスリット光の画像の歪として検出して、このスリット光の画像データを移動方向の単位長さ毎に記憶して、単位長プロファイルを生成し、この単位長プロファイルについて、所定の判定長さ分、被検査物の移動方向に重ね合わせて、判定長・幅プロファイルを生成し、また単位長プロファイルのピーク値を、移動方向に判定長分連ねて記憶して、判定長・長さプロファイルを生成し、更に、判定長・幅プロファイルから、所定高さ以上の同じ画像位置(幅、高さ情報)の発生頻度と幅方向の幅判定プロファイルを生成し、また、移動方向にも判定長・長さプロファイルから所定の高さ以上の長さ判定プロファイルを形成して、これらの幅判定プロファイルと長さ判定プロファイルの画像の形状の特徴量から凹凸キズを判定するようにしたので、凹凸キズのプロファイル(高さの輪郭)の形状を捉え、且つ、汚れ部分からの情報が検出されない構成としたので、凹凸キズと汚れとの識別能力の高い表面検査装置を提供することが出来る。 As described above, according to the present invention, the unevenness of the surface of the object to be inspected is detected as distortion of the image of the slit light, and the image data of the slit light is stored for each unit length in the moving direction. A long profile is generated, and this unit length profile is overlapped in the movement direction of the object to be inspected by a predetermined judgment length to generate a judgment length / width profile, and the peak value of the unit length profile is set in the movement direction. The determination length / length profile is generated and stored, and the occurrence frequency and width direction of the same image position (width and height information) of a predetermined height or more are determined from the determination length / width profile. A width determination profile of a predetermined height is formed from the determination length / length profile in the moving direction, and the width determination profile and the length determination profile are displayed. Since the unevenness scratch is judged from the feature amount of the shape of the surface, it is configured so that the shape of the profile (height contour) of the unevenness scratch is captured and the information from the dirty portion is not detected. It is possible to provide a surface inspection apparatus having a high discrimination capability.
また、幅判定プロファイルおよび長さ判定プロファイルの総面積から凹凸キズの程度を判定するようにしたので、キズの程度を判定する場合に、凹凸キズの大きさと総面積の対応が付けやすい表面検査装置を提供することが出来る。 In addition, since the degree of unevenness scratches is determined from the total area of the width determination profile and the length determination profile, when determining the degree of scratches, a surface inspection apparatus that can easily associate the size of the unevenness scratches with the total area. Can be provided.
さらに、被検査物が高さ方向に動揺した場合でも、この変動量を検出する距離検出器、またはスリット光の変動から自動的に高さ方向の変動量を求めるようにしたので、高さ変動に対して誤検出の恐れのない表面検査装置、表面検査の方法を提供することができる。 In addition, even if the object to be inspected fluctuates in the height direction, the distance detector that detects this amount of fluctuation, or the amount of fluctuation in the height direction is automatically obtained from the fluctuation of the slit light. In contrast, it is possible to provide a surface inspection apparatus and a surface inspection method that are free from erroneous detection.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明による表面検査装置の構成図である。表面検査装置は、高速で水平方向に移動する薄鋼板などの被検査物1の表面にスリット光を鉛直方向に対し、所定の角度で傾斜させて照射する照明部2、被検査物1表面からのスリット光の反射光を、照射角度と異なる受光角度で撮像する検出カメラ3、被検査物1の移動速度を検出し、移動方向の単位長さ信号を生成するための速度検出器4、及び、検出カメラ3及び速度検出器4からの信号を入力し、スリット光の歪から画像から凹凸キズを検出する画像処理装置5とから構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a surface inspection apparatus according to the present invention. The surface inspection apparatus includes an
画像処理部5は、検出カメラ3からの画像信号と速度検出器4からの長さ信号を入力して、単位長さ毎のスリット光の画像データを2値化した単位長プロファイルを生成する前処理部5a、この単位長プロファイルから、被検査物1の幅方向及び移動方向のプロファイルの特徴を予め設定される凹凸キズ判定長さ単位で求めるプロファイル演算部5b、プロファイル演算部5bのプロファイル出力からそのプロファイル画像の特徴量を求め形状を判定する特徴抽出・形状判定部5c、そして判定された凹凸キズの出力を処理する出力処理部5dとから構成される。
The
次に、各部の詳細構成につて説明する。被検査物1は搬送ロール1a上をその移動方向(t軸)に高速で移動している。照明部2は、被検査物1の表面の鉛直方向(y軸)に対し、所定の角度以上傾斜させて、被検査物1と検出カメラ3との距離の変化が撮像できるように、且つ、被検査物1の幅方向(x軸)に、その幅全域をカバーするようなスリット光線を照射する。
Next, the detailed configuration of each part will be described. The
このスリット光線は、図示しない、例えば、光源にレーザ光線を使用し、コリメータを介して被検査物1の表面位置で所定幅以下の細線が形成されるようにしておく。
For this slit light beam, for example, a laser beam is used as a light source, and a thin line having a predetermined width or less is formed at the surface position of the
検出カメラ3は、例えば、エリアCCDカメラとし、照明部2と異なる受光角度、たとえば法線方向(y軸)の上部に配置される。
The
そして、このエリアCCDカメラの分解能は、垂直方向には、被検査物1が所定量以上に上下に変化したときに、スリット光線の受光位置が所定の分解能で、水平方向には、スリット光の全幅を所定の分解能で撮像できるような素子数を備えたものを選択する。
The resolution of the area CCD camera is such that when the
また、速度検出器4は、例えば、被検査物1の移動速度を非接触で、所定の分解能で得られるようなレーザドップラー方式の速度計で構成される。この速度検出器4は、搬送ロール1aに機械的に直結されるパルス発信器で構成することもできる。
Further, the
また、画像処理装置5は、上述したような機能を備えた各部で構成されるが、一般的にはこの実現手段は、図3に示すような画像処理装置5で構成される。
In addition, the
この構成は、検出カメラ3、速度検出器4からの信号を入力するカメラインタフェース51、カメラインタフェース51からの信号で、単位長さ毎の画像信号を記憶する画像メモリ52、記憶された画像信号を処理する処理プログラムを内蔵し、この処理プログラムを実行する画像演算処理部53、及び処理された結果を、入出力インタフェース54を介して表示、記録するための入出力装置、およびこれらを接続する内部バス56とから構成される画像処理コンピュータで実現される。
This configuration includes a camera interface 51 that receives signals from the
この構成によれば、図1に示した、各部の処理機能がプログラムの変更で対応できるので、効率的である。但し、ここでは、画像処理装置5は図1に示す各部から構成されているものとして説明する。
According to this configuration, the processing function of each unit shown in FIG. 1 can be handled by changing the program, which is efficient. However, here, the
まず、このように構成される表面検査装置の測定原理について、図1及び図2を参照して説明する。 First, the measurement principle of the surface inspection apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS.
図2は、被検査物1矢印Dに示す移動した時に、移動方向の座標t0、ti、tnにおいて検出カメラ3で撮像して、得られるスリット光の画像を前処理部5aで2値化処理したときの画像出力のモデル図である。
FIG. 2 shows that when the
図2(a)、(b)、(c)の各図の横軸(x軸)座標は、被検査物1の幅方向の位置を示し、縦軸(y軸)座標は、各幅位置での被検査物1の基準面位置からの高さ位置を示す。
2A, 2B, and 2C, the horizontal axis (x-axis) coordinates indicate the position in the width direction of the
例えば、図2(a)に示すような、被検査物1の表面にキズが存在しないA部の座標t0の画像は、A部に歪が無いので、スリット光線は歪のない直線状の画像となる。
For example, as shown in FIG. 2 (a), an image at the coordinate t0 of the A portion where there is no scratch on the surface of the
ところが、図2(b)に示すような、被検査物1の表面に凹キズB部が存在する座標tiの画像は、凹凸キズB部と他の表面との高さ位置が異なるため、検出カメラ3の方向から見たスリット光線の画像は、門形の形状の画像となる。
However, as shown in FIG. 2B, the image of the coordinate ti where the concave scratch B portion exists on the surface of the
一方、図2(c)に示すような、被検査物1の表面に汚れC部が存在する座標tnの画像は、汚れC部と他の表面での高さ位置が異ならないが、この汚れ部分の反射光が弱いため検出できず、汚れC部の画像が欠落したものになる。
On the other hand, as shown in FIG. 2C, the image of the coordinate tn where the dirt C portion exists on the surface of the
このような移動方向のスリット光線の画像を、移動方向に重ねてプロファイル画像を作成する。例えば、各画像をy−t軸平面上に射影し時のプロファイル画像のピーク値を移動方向に連ねると図2(d)に示すような、傾斜した山形プロファイルの射影画像が得られる。 A profile image is created by superimposing such slit beam images in the moving direction in the moving direction. For example, if each image is projected onto a yt axis plane and the peak value of the profile image at the time is linked to the moving direction, a projected image of an inclined mountain profile is obtained as shown in FIG.
また、幅方向から見たt0乃至tnの各プロファイル画像を移動方向に多数重ねると、凹凸キズB部は図2(e)に示すような複数の門形プロファイルの射影画像が得られる。 Further, when a large number of profile images t0 to tn viewed in the width direction are overlapped in the movement direction, a projection image of a plurality of portal profiles as shown in FIG.
汚れC部の情報は、凹凸部がないため、いずれのプロファイル画像(射影画像)からも見えなくなる。そして、射影した2方向からのそれぞれのプロファイル画像の形状の特徴量求めて、凹凸キズの形状、大きさを判定する。 The information on the dirt C portion is not visible from any profile image (projected image) because there is no uneven portion. Then, the feature amount of the shape of each profile image from the projected two directions is obtained to determine the shape and size of the uneven scratch.
次に、このような測定原理に基づく、本発明の動作について図4乃至図6を参照して説明する。図4は、画像処理装置5で処理される凹凸キズの処理フロー図である。
Next, the operation of the present invention based on such a measurement principle will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a process flow diagram of uneven scratches processed by the
まず、前処理部5aにおいて、検出カメラ3からのスリット光の画像を、被検査物1が移動方向に単位長さ、例えば、1mm移動する毎に所定の閾値で判定(凹凸キズ候補探索)して2値化画像とされた単位長プロファイルとして記憶する(s1、s2)。
First, in the pre-processing unit 5a, the slit light image from the
この単位長プロファイルの画像メモリのイメージを図6(a)乃至図6(c)に示す。図6(a)乃至図6(c)は、被検査物1の移動方向の座標t0、t1、乃至tnで得られた単位長プロファイルを図示したもので、各図の縦軸(y軸)は、被検査物1の基準面位置からの高さを、また、横軸(x軸)は、被検査物1の幅方向の位置を示す。
Images of the unit length profile image memory are shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c). FIGS. 6A to 6C illustrate unit length profiles obtained at coordinates t0, t1, to tn in the moving direction of the
この基準面位置からの高さは、スリット光の照射角度と検出カメラ3の光学的な条件で一義的に求められるので、予め検出カメラ3で撮像した位置を補正して、単位長プロファイルのデータとしておく。
Since the height from the reference plane position is uniquely determined by the irradiation angle of the slit light and the optical conditions of the
次に、プロファイル演算部5bにおいては、単位長移動する毎に順次得られる単位長プロファイルを移動方向の側面方向への射影像を、凹凸キズの存在を判定する判定単位の長さ(以後判定長と称す)連ねて、また、移動方向にも判定長分重ね合わせる。 Next, in the profile calculation unit 5b, the unit length profile obtained every time the unit length is moved is projected onto the lateral direction of the moving direction, and the length of the determination unit for determining the presence of uneven scratches (hereinafter referred to as the determination length). In addition, they are overlapped for the determination length in the moving direction.
そして、この凹凸キズの存在を判定する判定長は、例えば、単位長1mmの500回分の500mmとし、この判定長分のプロファイルの画像データとして、図6(d)に示すような判定長・長さプロファイル(df)、及び図6(e)に示すような第1の判定長・幅プロファイル(dw)を生成する(s3、s4)。 The determination length for determining the presence or absence of the uneven scratch is, for example, 500 mm for 500 times of a unit length of 1 mm, and the determination length / length as shown in FIG. Profile (d f ) and a first determination length / width profile (d w ) as shown in FIG. 6 (e) are generated (s3, s4).
次に、特徴抽出・形状判定部5cにおいては、この判定長・長さプロファイル、及び第1の判定長・幅プロファイルを所定の判定長閾値(tf、tw)で判定して、その判定長閾値以上を凹凸キズのデータとして生成した図6(f)に示すような長さ判定プロファイル(Pf)、及び図6(g)に示すような幅判定プロファイル(Pw)を求める(s5)。 Next, the feature extraction / shape determination unit 5c determines the determination length / length profile and the first determination length / width profile with a predetermined determination length threshold value (t f , t w ), and the determination. A length determination profile (P f ) as shown in FIG. 6 ( f ) and a width determination profile (P w ) as shown in FIG. 6 (g), which are generated as data of uneven scratches, are obtained (s 5 ).
この凹凸判定処理については、その詳細を図5に示す凹凸判定処理フロー図で後述する。 The details of this unevenness determination processing will be described later with reference to the unevenness determination processing flowchart shown in FIG.
次に、判定長で抽出された凹凸キズが複数存在する場合、この凹凸キズの座標位置相互の距離を求めて、つながりの有無を判定し、所定の値以下の場合には同じ凹凸キズと判定する(s6)。この詳細は、図7及び図8で後述する。 Next, when there are multiple uneven scratches extracted by the judgment length, the distance between the coordinate positions of these uneven scratches is obtained to determine the presence or absence of connection, and when it is equal to or less than a predetermined value, the same uneven scratch is determined. (S6). Details of this will be described later with reference to FIGS.
そして、検出された凹凸キズは図示しないCRTなどの表示モニタや、プリンタなどの出力装置に出力される(s7)。 The detected uneven scratch is output to a display monitor such as a CRT (not shown) or an output device such as a printer (s7).
次に、この凹凸判定処理(s6)の詳細について再び、図5および図6を参照して説明する。図6(a)乃至(c)に示す単位長プロファイルから生成された判定長単位の第1の判定長・幅プロファイルdw(x、y)と、判定長・長さプロファイルdf(ypt、t)とを夫々図6(d)、(e)に示した。 Next, details of the unevenness determination process (s6) will be described with reference to FIGS. 5 and 6 again. The first determination length / width profile d w (x, y) of the determination length unit generated from the unit length profile shown in FIGS. 6A to 6C and the determination length / length profile d f (y pt , T) are shown in FIGS. 6D and 6E, respectively.
これらの図は、被検査物1の長さ方向(t座標)、及び幅方向位置(x座標)における高さ(y座標)のプロファイルの情報が記憶されている様子を示している。
These drawings show a state in which profile information of the height (y coordinate) at the length direction (t coordinate) and the width direction position (x coordinate) of the
第1の判定長・幅プロファイルdw(x、y)は、複数の単位長プロファイルが複数重ね合わされたデータなので、その画像には同じ高さのデータが多数発生する。そこで、同じ幅位置の高さ情報毎の発生頻度n(x、y)を、判定長分求めておく。 Since the first determination length / width profile d w (x, y) is data obtained by superimposing a plurality of unit length profiles, a lot of data having the same height is generated in the image. Therefore, the occurrence frequency n (x, y) for each height information at the same width position is obtained for the determination length.
また、単位長プロファイルをy-t平面に射影した場合、その幅方向の高さのピーク値yptを、単位長プロファイル毎に連ねたものを判定長・長さプロファイルdf(ypt、t)とする。 Also, when the projection unit length profile in y-t plane, the peak value y pt height in the width direction, determined length, length profile what had been per unit length profile d f (y pt, t ).
先ず、この判定長・長さプロファイルdf、及び第1の判定長・幅プロファイルdwの特徴量を求める夫々の閾値、判定長閾値tf、twの初期値を設定する(s61)。 First, initial values of the respective threshold values for determining the feature values of the determination length / length profile d f and the first determination length / width profile d w and the determination length threshold values t f and t w are set (s61).
この値は、凹凸キズの有無を判定する値となるので、必要とされる微小な凹凸キズが検出できる程度の値に予め設定しておく。 Since this value is a value for determining whether or not there are uneven scratches, it is set in advance to such a value that the required minute uneven scratches can be detected.
次に、幅判定プロファイルPw(x)及び長さ判定プロファイルPf(x)の処理手順を説明する。 Next, processing procedures for the width determination profile P w (x) and the length determination profile P f (x) will be described.
幅判定プロファイルは、図6(g)に示すように、判定長閾値tw以上、最大yeの範囲までのデータについて、同じ高さ情報毎にその発生頻度n(x、y)を掛け合わせて、その総和を同じ幅位置ごとに求めて幅方向の幅判定プロファイルPw(x)とする。 Width determination profile, as shown in FIG. 6 (g), determined length threshold t w or more, the data up to the range of up to ye, the frequency n (x, y) for each same height information by multiplying The sum is obtained for each same width position and set as a width determination profile P w (x) in the width direction.
幅判定プロファイルPw(x)は、下記演算式で示される。
この演算は、処理フロー図に示すようにまず判定長閾値tw(tf)の初期値を設定(s61)、さらにその幅判定プロファイルPw(x)をtwから順次更新してyeまでの積和計算を繰り返し処理することで、達成される(s62乃至s64)。 In this calculation, as shown in the processing flow chart, first, an initial value of the determination length threshold t w (t f ) is set (s61), and the width determination profile P w (x) is sequentially updated from t w to ye. This is achieved by repeating the product-sum calculation of (s62 to s64).
そして求めた幅判定プロファイルPw(x)から、その重心Pcgxと、標準偏差σxを求め(s65)、この値から凹凸キズの発生位置とその幅を算出する。 Then, from the obtained width determination profile P w (x), the center of gravity Pcgx and the standard deviation σx are obtained (s65), and the occurrence position and width of the concavo-convex scratch are calculated from these values.
さらに、求めた幅判定プロファイルPw(x)の総面積、ΣPw(x)を求めて凹凸キズの大きさを評価する特徴量とする。 Further, the total area of the obtained width determination profile P w (x), ΣP w (x), is obtained as a feature amount for evaluating the size of the uneven scratch.
ここで、凹凸キズの発生位置は、求めた重心の座標位置とし、また、凹凸キズの幅は標準偏差の座標位置とするが、複合して発生した場合には、詳細を後述する繋がり判定処理で変更する。 Here, the occurrence position of the uneven scratch is the coordinate position of the obtained center of gravity, and the width of the uneven scratch is the coordinate position of the standard deviation. Change with.
次に、長さ判定プロファイルPf(x)は、図6(f)に示すように、閾値tf以上最大yeまでの範囲のデータについて、ピーク値(ypt)を移動方向に連ねて生成する。 Next, as shown in FIG. 6 (f), the length determination profile P f (x) is generated by linking the peak value (y pt ) in the moving direction with respect to the data in the range from the threshold value t f to the maximum ye. To do.
この演算は、処理フロー図に示すようにまず判定長閾値tfから順次yeまで更新することで実行される(s67乃至s69)。そして求めた長さ判定プロファイルPf(x)から、その重心Pcgfと、標準偏差σfを求め(s69a)、さらに、この値から凹凸キズの発生位置とその幅を算出する(s69b)。 This calculation is executed by sequentially updating from the determination length threshold t f to ye as shown in the process flow chart (s67 to s69). Then, the center of gravity Pcgf and the standard deviation σf are obtained from the obtained length determination profile P f (x) (s69a), and the occurrence position and width of the concavo-convex scratch are calculated from these values (s69b).
前述したように、求めた重心、標準偏差の座標位置を凹凸キズの発生位置としてもよいが、複合して発生した場合には、後述する繋がり判定処理で変更する。 As described above, the obtained coordinates of the center of gravity and the standard deviation may be used as the occurrence position of uneven scratches. However, when they occur in combination, they are changed by a connection determination process described later.
尚、判定長閾値tf、twは、通常、同じ値に設定されるが、個別に設定するようにしておけば、移動方向に長い凹凸キズと、幅方向に長い凹凸キズなどその凹凸キズの形状によって判定を変えることが可能なるので、判定の自由度が増すメリットがある。 The determination length thresholds t f and tw are normally set to the same value, but if they are set individually, the uneven scratches such as a long uneven scratch in the moving direction and a long uneven scratch in the width direction. Since it is possible to change the determination depending on the shape, there is an advantage that the degree of freedom of determination is increased.
次に繋がり判定処理について、図7、図8を参照して説明する。例えば、図7(a)は、凹凸キズA1、凹凸キズA2が、連続して検出された場合を、また、同図(b)は、凹凸キズA3、凹凸キズA4が幅方向に近接して近接した場合を図示したものである。 Next, the connection determination process will be described with reference to FIGS. For example, FIG. 7A shows a case in which the uneven scratch A1 and the uneven scratch A2 are detected continuously, and FIG. 7B shows that the uneven scratch A3 and the uneven scratch A4 are close to each other in the width direction. The case where it adjoins is shown in figure.
図7(a)は、それぞれの移動方向の重心の座標間の距離をTd、標準偏差の最小距離をGtの場合を示し、この場合、繋ぎ判定処理は、Gtの値が所定値以下の場合に凹凸キズA1と、凹凸キズA2とは、同じ凹凸キズA12と判定する。 FIG. 7A shows a case where the distance between the coordinates of the center of gravity in each moving direction is Td, and the minimum distance of the standard deviation is Gt. In this case, the connection determination process is performed when the value of Gt is a predetermined value or less. The uneven scratch A1 and the uneven scratch A2 are determined to be the same uneven scratch A12.
そして、夫々の重心の座標の中間位置を同じ凹凸キズA12の位置とし、その長さは、それぞれの標準偏差σt1、標準偏差σt2と最小距離Gtを加算した値とする。 Then, the intermediate position of the coordinates of the center of gravity is set to the position of the same unevenness scratch A12, and the length is a value obtained by adding the standard deviation σt1, the standard deviation σt2 and the minimum distance Gt.
同様に幅方向についても幅方向の位置とその幅を幅判定プロファイルから求めた重心とその標準偏差から求める。 Similarly, in the width direction, the position in the width direction and its width are obtained from the center of gravity obtained from the width determination profile and its standard deviation.
この処理は、図8に示すように、まず複数の凹凸の有無を判定し(s71)、次に、複数の凹凸キズが検出されている場合、上述したような繋がり判定処理を実行して、その座標位置と長さが補正される(s72)。 As shown in FIG. 8, this process first determines the presence or absence of a plurality of irregularities (s71), and then, when a plurality of irregularities scratches are detected, execute the connection determination process as described above, The coordinate position and length are corrected (s72).
図7(b)に示す幅方向の凹凸キズが複合した場合も同様に処理することが出来るので、その説明を省略する。 Since the same processing can be performed when the unevenness in the width direction shown in FIG. 7B is combined, the description thereof is omitted.
次に、以上のように処理された凹凸キズの位置と形状の出力の例を図9に示す。まず凹凸キズの移動方向の位置は、移動方向の重心の座標から求められ、被検査物1の先端を原点とする凹凸キズが発生したその重心位置までの距離で記録される。
Next, FIG. 9 shows an example of the output of the positions and shapes of the uneven scratches processed as described above. First, the position of the uneven scratch in the moving direction is obtained from the coordinates of the center of gravity in the moving direction, and is recorded as the distance to the center of gravity where the uneven scratch with the tip of the
同様に、その幅方向位置は、被検査物1の一方の端部を原点とする幅方向の距離が記録される。
Similarly, as the position in the width direction, the distance in the width direction with one end of the
また、凹凸キズの大きさは、幅判定プロファイルPw(x)の総面積、ΣPw(x)が記録される。このΣPw(x)を予め設定する判定値と比較して大きさを識別して、凹凸キズの程度を記録する。 The size of the uneven scratch is recorded as the total area of the width determination profile P w (x), ΣP w (x). This ΣP w (x) is compared with a predetermined determination value to identify the size, and the degree of unevenness scratches is recorded.
一般に、凹凸キズは、被検査物1の移動方向に長い形状のものと、幅方向に長い形状のものとがあるので、長さ判定プロファイルPt(x)の総面積、ΣPt(x)も求めておき、凹凸キズの形状によって、ΣPw(x)とΣPt(x)とのいずれかを、または両者を組み合わせて、選択的に使用することも出来る。
In general, the uneven scratch has a shape that is long in the moving direction of the
以上述べたように、本実施例1によれば、スリット光の歪み画像を撮像して、その移動方向のプロファイル画像から歪みの全体形状を捉えるようにしたので、凹凸キズと汚れとの識別が高い精度で行える。また、その全体の形状を捉えて凹凸キズを判定しているので、キズの程度を評価も行える。 As described above, according to the first embodiment, since the distortion image of the slit light is captured and the entire shape of the distortion is captured from the profile image in the moving direction, it is possible to discriminate between uneven scratches and dirt. Can be done with high accuracy. Moreover, since the uneven | corrugated damage | wound is determined by catching the whole shape, the grade of a damage | wound can also be evaluated.
本発明の実施例2について、図10を参照して説明する。実施例2の構成が実施例1と異なる点は、被検査物1の基準平面位置と検出カメラ3との距離が法線方向に上下動した場合、その距離変動による検出画像の高さ位置を補正するための距離センサ7を備え、及び単位長プロファイルの高さ方向の座標を補正する機能を前処理部5aに設けた点にある。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the second embodiment is different from the first embodiment in that when the distance between the reference plane position of the
この実施例の各部について、図1に示す各部と同一部分は同一の記号を付し、その説明を省略する。 About each part of this Example, the same part as each part shown in FIG. 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description.
被検査物1は、通常、搬送ロール1a上を移動するので基準平面位置は変動しないが、搬送ロール1aを交換した場合や、図示しない搬送機の張力状態に異常が発生したりした場合に上下方向に変動することがある。
Since the
この場合、単位長プロファイルのデータは、例えば、図10(b)に示すように基準平面位置からΔh高い位置に移動する。この高さ方向の移動量Δhを距離検出器7で検出して、単位長プロファイルのy軸方向の高さデータを補正する。
In this case, the unit length profile data moves, for example, to a position higher by Δh from the reference plane position as shown in FIG. The distance Δh is detected by the
また、距離検出器7がない場合には、前処理部5cにおいて、単位長プロファイルのデータを幅方向、または移動方向に所定の間隔Δxでサンプリングして、基準位置との差を求め、補正するようにすることも出来る。
If the
本実施例2によれば、被検査物1と検出カメラ3との距離が変動した場合でもその変動量を自動的に補正することが出来る。
According to the second embodiment, even when the distance between the
本発明の実施例3について、図11を参照して説明する。実施例3が実施例1と異なる点は、実施例1においては、単位長プロファイルから第1の判定長・幅プロファイルdw(x)を求める場合に、同じ画像位置(高さ)のデータを移動方向に加算して、幅判定プロファイルPw(x)と、その発生頻度n(x、y)とを求めたが、本第3の実施例では、移動方向には、重ね合わせた単位長プロファイルのピーク値を各幅ごとに求め第2の判定長・幅プロファイルd`w(x)を生成するようにしたことにある。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the third embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, when the first determination length / width profile d w (x) is obtained from the unit length profile, data of the same image position (height) is obtained. The width determination profile P w (x) and the occurrence frequency n (x, y) are obtained by adding to the movement direction. In the third embodiment, the unit length overlapped in the movement direction is obtained. This is because the peak value of the profile is obtained for each width and the second determination length / width profile d` w (x) is generated.
そして、この場合には、第2の判定長・幅プロファイルを判定長閾値twで判定した幅判定プロファイルP`w(x)を生成し、幅判定プロファイルP`w(x)の総面積、ΣP`w(x)をこの凹凸キズの大きさとする。 Then, the total area of in this case, the second determination length, width profile and generates a determination length threshold t w at the determined width determined profile P` w (x), width determination profile P` w (x), Let ΣP` w (x) be the size of the uneven scratch.
本実施例3によれば、幅判定プロファイルを長さ判定プロファイルと同じように、移動方向の高さ情報のピーク値を各幅のデータとした幅判定プロファイルとしたので、シンプルで演算速度も速くできる。 According to the third embodiment, the width determination profile is the width determination profile in which the peak value of the height information in the moving direction is the data of each width, like the length determination profile. it can.
本発明は、上述したような各実施例に何ら限定されるものではなく、被検査物1は、厚鋼板や、薄鋼板以外の材料にも適用可能であることは言うまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the
そして、被検査物1の凹凸キズと汚れのコントラストを得やすい波長特性の光源として、例えば、照明部2の照明光源としてはレーザ光以外に、高輝度のLEDを幅方向に並べてスリット光を生成しても良く、光切断法による被検査物表面の歪の射影像を撮像して、凹凸キズを検出する構成であれば良く、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。
Then, as a light source having a wavelength characteristic that makes it easy to obtain the contrast between the unevenness scratch and dirt of the
1 被測定物
1a 搬送ロール
2 照明部
3 検出カメラ
4 速度検出器
5 画像処理部
5a 前処理部
5b プロファイル演算部
5c 特徴抽出/形状判定部
5d 出力処理部
6 速度検出器
7 距離検出器
51 カメラインタフェース
52 画像メモリ
53 画像演算処理部
54 入出力インタフェース
55 入出力装置
56 内部バス
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記被検査物表面の鉛直方向に対し所定の角度で傾斜させて、前記被検査物の移動方向と直交する幅方向にスリット光を照射する照明手段と、前記スリット光の反射光をスリット光の照射光軸外で受光し、このスリット光の軌跡を撮像する検出カメラと、前記被検査物の移動方向の速度を検出し、移動方向の単位長さ信号を生成する移動速度検出手段と、前記検出カメラからの画像信号及び前記移動速度検出手段からの信号とを入力して、前記被検査物表面の凹凸キズを前記スリット光の軌跡の変化(高さの変化)を計測して判定する画像処理装置とを備え、
前記画像処理装置は、前記スリット光の軌跡を、前記被検査物の移動方向の単位長さ毎に、前記被検査物の幅方向及び高さ方向を所定の分解能の画像として記憶した単位長プロファイルを生成する前処理手段と、
前記単位長プロファイルを、前記単位長さの所定回数分(判定長)、移動方向に重ね合わせて記憶した第1の判定長・幅プロファイルを生成し、更に、この第1の判定長・幅プロファイルから同じ画像位置毎の発生回数を加算して発生頻度を求める幅方向加算手段と、前記単位長プロファイルのピーク値を前記判定長分連ねて記憶した、判定長・長さプロファイルを生成する移動方向加算手段とからなるプロファイル演算手段と、
前記第1の判定長・幅プロファイルの所定の高さ以上のデータについて、対応する幅位置の前記発生頻度との乗算値の和を幅方向に連ねた幅判定プロファイルを求め、この幅判定プロファイルについて幅方向の重心位置、及び幅方向の標準偏差を、また、前記判定長・長さプロファイルの所定の高さ以上のデータについて、移動方向の重心位置、及び移動方向の標準偏差を求め、これらの重心位置と標準偏差から凹凸キズの位置と形状とを求める特徴抽出・形状判定処理手段と、
前記特徴抽出・形状判定処理手段の出力を入出装置に表示及び印字させる出力処理手段とを備えたことを特徴とする表面検査装置。 A surface inspection apparatus using a light cutting method for identifying and detecting uneven scratches and dirt on the surface of a moving inspection object,
Illumination means for irradiating slit light in a width direction perpendicular to the moving direction of the inspection object, tilted at a predetermined angle with respect to the vertical direction of the surface of the inspection object, and reflected light of the slit light from the slit light A detection camera that receives light outside the irradiation optical axis and images the locus of the slit light, a movement speed detection unit that detects a speed in the movement direction of the inspection object, and generates a unit length signal in the movement direction; An image signal from a detection camera and a signal from the moving speed detection means are input, and an unevenness scratch on the surface of the object to be inspected is determined by measuring a change (a change in height) of the locus of the slit light. A processing device,
The image processing apparatus stores a trajectory of the slit light for each unit length in the moving direction of the inspection object, and a unit length profile storing the width direction and the height direction of the inspection object as an image with a predetermined resolution. Pre-processing means for generating
The unit length profile is generated for a predetermined number of times of the unit length (determination length), and a first determination length / width profile is generated in which the unit length profile is stored in the moving direction, and further, the first determination length / width profile is generated. Width direction adding means for obtaining the occurrence frequency by adding the number of occurrences for each same image position, and a moving direction for generating a judgment length / length profile in which the peak value of the unit length profile is stored for the judgment length. Profile calculation means comprising addition means;
A width determination profile obtained by linking the sum of multiplication values of the occurrence frequencies of the corresponding width positions with respect to data having a predetermined height or more in the first determination length / width profile in the width direction is obtained. The center of gravity position in the width direction and the standard deviation in the width direction are obtained, and the center of gravity position in the movement direction and the standard deviation in the movement direction are obtained for data of a predetermined height or more of the determination length / length profile. Feature extraction / shape determination processing means for obtaining the position and shape of the uneven scratch from the center of gravity position and the standard deviation,
A surface inspection apparatus comprising: output processing means for displaying and printing the output of the feature extraction / shape determination processing means on an input / output device.
前記被検査物表面の鉛直方向に対し所定の角度で傾斜させて、前記被検査物の移動方向と直交する幅方向にスリット光を照射する照明手段と、前記スリット光の反射光をスリット光の照射光軸外で受光し、このスリット光の軌跡を撮像する検出カメラと、前記被検査物の移動方向の速度を検出し、移動方向の単位長さ信号を生成する移動速度検出手段と、前記検出カメラからの画像信号及び前記移動速度検出手段からの信号とを入力して、前記被検査物表面の凹凸キズを前記スリット光の軌跡の変化(高さ情報の変化)を計測して判定する画像処理装置とを備え、
前記画像処理装置は、前記スリット光の軌跡を、前記被検査物の移動方向の単位長さ毎に、前記被検査物の幅方向及び高さ方向を所定の分解能の画像として記憶した単位長プロファイルを生成する前処理手段と、
前記単位長プロファイルを、前記単位長さの所定回数分(判定長)、移動方向に重ね合わせて、その幅方向の画素単位のピーク値を記憶した第2の判定長・幅プロファイルを生成する幅方向加算手段と、前記単位長プロファイルのピーク値を前記判定長分連ねて記憶した、判定長・長さプロファイルを生成する移動方向加算手段とからなるプロファイル演算手段と、
前記第2の判定長・幅プロファイルの所定の高さ以上のデータについて、幅方向の重心位置、及び幅方向の標準偏差を、また、前記判定長・長さプロファイルの所定の高さ以上のデータについて、移動方向の重心位置、及び移動方向の標準偏差を求め、これらの重心位置と標準偏差から凹凸キズの位置と形状とを求める特徴抽出・形状判定処理手段と、
前記特徴抽出・形状判定処理手段の出力を入出装置に表示及び印字させる出力処理手段とを備えたことを特徴とする表面検査装置。 A surface inspection apparatus using a light cutting method for identifying and detecting uneven scratches and dirt on the surface of a moving inspection object,
Illumination means for irradiating slit light in a width direction perpendicular to the moving direction of the inspection object, tilted at a predetermined angle with respect to the vertical direction of the surface of the inspection object, and reflected light of the slit light from the slit light A detection camera that receives light outside the irradiation optical axis and images the locus of the slit light, a movement speed detection unit that detects a speed in the movement direction of the inspection object, and generates a unit length signal in the movement direction; The image signal from the detection camera and the signal from the moving speed detection means are input, and the unevenness of the surface of the object to be inspected is determined by measuring the change in the locus of the slit light (change in the height information). An image processing apparatus,
The image processing apparatus stores a trajectory of the slit light for each unit length in the moving direction of the inspection object, and a unit length profile storing the width direction and the height direction of the inspection object as an image with a predetermined resolution. Pre-processing means for generating
A width for generating a second determination length / width profile in which the unit length profile is overlapped in the movement direction by a predetermined number of times of the unit length (determination length) and the peak value of the pixel unit in the width direction is stored. Profile calculation means comprising direction addition means, and movement direction addition means for generating a judgment length / length profile in which the peak value of the unit length profile is stored for the judgment length.
For the data of a predetermined height or more of the second determination length / width profile, the center of gravity position in the width direction and the standard deviation of the width direction are set, and the data of the determination height / length profile is a predetermined height or more. About the position of the center of gravity in the moving direction and the standard deviation of the moving direction, and the feature extraction / shape determination processing means for determining the position and shape of the uneven scratch from the position of the center of gravity and the standard deviation,
A surface inspection apparatus comprising: output processing means for displaying and printing the output of the feature extraction / shape determination processing means on an input / output device.
前記被検査物表面の法線方向に対し、所定の角度で傾斜させて、前記被検査物表面の移動方向と直交する幅方向にスリット光を照射し、
前記スリット光の反射光を、このスリット光の照射光軸外で受光し、スリット光の軌跡を画像として捉え、
前記画像を前記被検査物の移動方向に連ねてそのプロファイルを生成し、
前記プロファイルの形状の特徴量と予め設定される判定閾値とを比較して、前記被検査物の凹凸キズを検出するようにしたことを特徴とする表面検査の方法。 A method of surface inspection using a light cutting method that identifies and detects uneven scratches and dirt on the surface of a moving inspection object,
Inclining at a predetermined angle with respect to the normal direction of the surface of the object to be inspected, and irradiating slit light in the width direction orthogonal to the moving direction of the surface of the object to be inspected,
The reflected light of the slit light is received outside the irradiation light axis of the slit light, and the locus of the slit light is captured as an image,
Concatenating the image with the moving direction of the inspection object to generate a profile thereof,
A method for surface inspection, wherein a feature amount of the profile shape is compared with a preset determination threshold value to detect uneven scratches on the inspection object.
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