JP2013160590A - Surface defect inspection method and surface defect inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、連続的に搬送される帯状の被検査体の表面欠陥を検査する表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置に関するものである。 The present invention relates to a surface defect inspection method and a surface defect inspection apparatus for inspecting a surface defect of a strip-shaped object to be continuously conveyed.
従来より、鋼板やアルミニウム板などの帯状の被検査体の表面欠陥を検査することが行われている。このような検査において表面欠陥が検出された場合、表面欠陥部を除去したり、表面欠陥部の再検査が容易なように表面欠陥部にマーキングを施したりした後に、被検査体は顧客側に出荷される。しかしながら、表面欠陥部を除去したり、表面欠陥部にマーキングを施したりすることは、顧客側の要求品質によってはオーバーアクションとなり、被検査体の製造コストが増加する要因になる。 Conventionally, surface defects of a strip-shaped object such as a steel plate or an aluminum plate have been inspected. If a surface defect is detected in such an inspection, remove the surface defect part or mark the surface defect part so that the surface defect part can be easily re-inspected. Shipped. However, removing the surface defect portion or marking the surface defect portion is an over action depending on the quality required by the customer, and increases the manufacturing cost of the object to be inspected.
このような背景から、近年、被検査体が顧客側の要求品質に応じて出荷可能なものであるかを判断するために被検査体を格付けする表面欠陥検査装置が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、この装置は、欠陥の種別および程度に基づいて被検査体を単位長さ毎に分割して形成される各単位長さ領域の代表欠陥を決定し、決定した代表欠陥が被検査体に混入する割合と予め設定された許容範囲とに基づいて被検査体の合否判定を行う。このような表面欠陥検査装置によれば、表面欠陥部を除去したり、表面欠陥部にマーキングしたりするなどのオーバーアクションを防止し、顧客側での要求品質に応じた被検査体を出荷できると共に、製造コストを下げることができる。 Against this background, in recent years, surface defect inspection devices have been proposed that rank an object to be inspected in order to determine whether the object to be inspected can be shipped according to the quality required by the customer (Patent Literature). 1). Specifically, this apparatus determines a representative defect of each unit length region formed by dividing the object to be inspected for each unit length based on the type and degree of the defect, and the determined representative defect is covered. The pass / fail determination of the object to be inspected is performed based on the ratio of being mixed into the inspection object and the preset allowable range. According to such a surface defect inspection apparatus, it is possible to prevent overaction such as removing the surface defect portion or marking the surface defect portion, and to ship the inspection object according to the required quality on the customer side. At the same time, the manufacturing cost can be reduced.
近年、被検査体の表面品質に対する顧客の要求レベルが高くなっており、従来までは問題にならなかったφ0.2〜0.5mm程度の微小欠陥が客先で問題となるケースが増えてきている。このような微小欠陥は、単発では問題にはならないが、群発すると問題になるレベルのものである。しかしながら、特許文献1記載の表面欠陥検査装置は、単発で問題となる欠陥に基づく被検査体の格付けを行うことはできるが、群発すると問題になるレベルの欠陥に基づく被検査体の格付けを行うことはできない。このため、群発すると問題になる微小欠陥に基づいて被検査体を格付け可能な技術の提供が期待されていた。
In recent years, the level of customer requirements for the surface quality of the object to be inspected has increased, and there have been an increasing number of cases where minute defects of φ0.2 to 0.5 mm, which have not been a problem until now, become a problem at customers. Yes. Such a micro defect is not a problem with a single shot, but is a level that causes a problem when swarmed. However, the surface defect inspection apparatus described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、群発すると問題になる微小欠陥に基づいて被検査体を格付け可能な表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a surface defect inspection method and a surface defect inspection apparatus capable of rating an object to be inspected based on minute defects that become a problem when swarming. It is in.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表面欠陥検査方法は、表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向および幅方向に分割することによって形成される各単位領域における表面欠陥数を算出する第1ステップと、前記表面欠陥数と所定の閾値とを比較することによって該表面欠陥数が所定の閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出する第2ステップと、抽出された各閾値越え領域について、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、該閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出する第3ステップと、前記被検査体内における前記長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体を格付けする第4ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object, a surface defect inspection method according to the present invention is formed by dividing an object to be inspected in the longitudinal direction and the width direction based on the type and degree of surface defects. A first step of calculating the number of surface defects in each unit region, and a second step of extracting a unit region in which the number of surface defects is greater than a predetermined threshold as a region exceeding the threshold by comparing the number of surface defects with a predetermined threshold. For each extracted threshold crossing region, it is determined whether or not the unit region adjacent in the longitudinal direction of the threshold crossing region is a threshold crossing region, and the unit region adjacent in the longitudinal direction of the threshold crossing region is If the region exceeds the threshold, a third step of extracting the region exceeding the threshold as a longitudinal continuous threshold exceeding region, and the number of the longitudinal continuous threshold exceeding regions in the subject Out, characterized in that it comprises a fourth step of grading the object to be inspected, the based on the number of the calculated longitudinal continuous threshold beyond regions.
本発明に係る表面欠陥検査方法は、上記発明において、前記第1ステップが、表面欠陥の種別および程度に応じて定められた所定の重み係数を前記表面欠陥数に乗算することにより、表面欠陥の種別および程度に応じた重み付き欠陥数を算出し、算出された重み付き欠陥数の総和を各単位領域における表面欠陥数として算出するステップを含むことを特徴とする。 In the surface defect inspection method according to the present invention, in the above invention, the first step multiplies the number of surface defects by a predetermined weighting factor determined according to the type and degree of the surface defect. The method includes a step of calculating the number of weighted defects according to the type and degree, and calculating the sum of the calculated number of weighted defects as the number of surface defects in each unit region.
本発明に係る表面欠陥検査方法は、上記発明において、表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向に分割することによって形成される各単位長さ領域における代表欠陥を決定し、被検査体内における代表欠陥の混入率を算出する算出ステップと、前記代表欠陥の混入率に基づいて被検査体を格付けし、格付け結果に基づいて被検査体の合否判定を行う判定ステップと、を含むことを特徴とする。 According to the surface defect inspection method according to the present invention, in the above invention, based on the type and degree of the surface defect, the representative defect in each unit length region formed by dividing the inspection object in the longitudinal direction is determined, A calculation step for calculating a mixing rate of representative defects in the inspection object, and a determination step for rating the inspection object based on the mixing rate of the representative defects and performing pass / fail determination of the inspection object based on the rating result. It is characterized by including.
本発明に係る表面欠陥検査方法は、上記発明において、前記算出ステップと前記判定ステップと前記第1〜第4ステップとをそれぞれ実行し、前記代表欠陥の混入率に基づく格付けによって合格、且つ、前記第1〜第4ステップによる格付けによって合格と判定された被検査体に対してのみ、合格と判定することを特徴とする。 In the surface defect inspection method according to the present invention, in the above invention, the calculation step, the determination step, and the first to fourth steps are respectively performed, and passed by a rating based on a mixing rate of the representative defects, and the It is characterized by determining with the pass only with respect to the to-be-inspected object determined by the rating by the 1st-4th step.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表面欠陥検査装置は、表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向および幅方向に分割することによって形成される各単位領域における表面欠陥数を算出する手段と、前記表面欠陥数と所定の閾値とを比較することによって該表面欠陥数が所定の閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出する手段と、抽出された各閾値越え領域について、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、該閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出する手段と、前記被検査体内における前記長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体を格付けする手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object, the surface defect inspection apparatus according to the present invention is formed by dividing the object to be inspected in the longitudinal direction and the width direction based on the type and degree of surface defects. Means for calculating the number of surface defects in each unit region, means for extracting a unit region in which the number of surface defects is greater than the predetermined threshold as a region exceeding the threshold by comparing the number of surface defects with a predetermined threshold, and extraction For each of the threshold-exceeding regions, it is determined whether or not a unit region adjacent in the longitudinal direction of the threshold-exceeding region is a threshold-exceeding region. If there is, means for extracting the region exceeding the threshold value as the longitudinal direction continuous threshold value exceeding region, calculating the number of the longitudinal direction continuous threshold value exceeding regions in the subject, and calculating the calculated longitudinal direction Based on the number of consecutive threshold beyond region, characterized in that it comprises means for grading the object to be inspected, the.
本発明に係る表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置によれば、群発すると問題になる微小欠陥に基づいて被検査体を格付けすることができる。 According to the surface defect inspection method and the surface defect inspection apparatus according to the present invention, it is possible to rank an object to be inspected based on a minute defect that becomes a problem when clustering.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置およびその表面欠陥検査方法について説明する。 Hereinafter, a surface defect inspection apparatus and a surface defect inspection method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔表面欠陥検査装置の構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置の構成について説明する。
[Configuration of surface defect inspection equipment]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the surface defect inspection apparatus which is one Embodiment of this invention is demonstrated.
図1は、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置は、連続的に搬送される鋼板やアルミニウム板などの比較的厚さが薄い帯状の被検査体10の表面側および裏面側にそれぞれ対向して画像入力部11a,11bを備えている。画像入力部11a,11bは、CCDカメラや光電子倍増管などの画像入力手段と、被検査体10の表面又は裏面からの光を画像入力手段に導くための光学系と、光学的な補正を行うためのフィルタと、を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a surface defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the surface defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a front surface side and a back surface of a strip-
画像入力部11a,11bにはそれぞれ画像処理部12a,12bが接続されている。画像処理部12a,12bは、画像入力部11a,11bからの電気信号を増幅する増幅器と、画像入力部11a,11bからの電気信号に含まれるノイズ信号をカットするフィルタ、画像入力部11a,11bからのアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器などの入力手段、入力信号から地合ノイズの影響を除去するためのシェーディング補正などの各種補正処理や空間フィルタなどの前処理、および得られた画像を2値以上にクラス分けするn値化処理や所定の閾値により欠陥(疵)候補を抽出する抽出処理などの処理を実行する処理部と、を備えている。
画像処理部12a,12bにはそれぞれ特徴量演算部13a,13bが接続されている。特徴量演算部13a,13bは、画像処理部12a,12bによって抽出された欠陥候補の長さ、幅、面積、被検査体基準線からの長手方向の距離、被検査体基準端部からの幅方向の距離などの欠陥候補の特徴量を演算する。特徴量演算部13a,13bには記憶部16が接続されている。記憶部16は、特徴量演算部13a,13bが演算した欠陥候補の特徴量などを記憶する。
Feature
欠陥種別判定部14は、所定のアルゴリズムに従って欠陥候補の特徴量から欠陥候補の種別を判定する。また、欠陥種別判定部14は欠陥程度判定部15に接続されており、欠陥程度判定部15は、欠陥候補の特徴量および欠陥種別判定部14で判定された欠陥候補の種別から欠陥候補の程度を判定する。欠陥種別判定部14および欠陥程度判定部15によって得られた欠陥候補の種別および程度に関するデータは記憶部16に記憶される。
The defect
欠陥種別判定部14および欠陥程度判定部15には判定部17が接続されている。判定部17は、記憶部16に記憶されている欠陥候補の種別および程度に関するデータに基づいて、被検査体の表面、裏面、および両面の欠陥混入率、欠陥程度別欠陥混入率、欠陥発生要因別欠陥混入率、および組み合わせ欠陥混入率を算出し、算出結果に基づいて被検査体10を格付けする。判定部17には結果出力部18が接続されており、結果出力部18は判定欠陥をCRTなどの表示装置、印刷装置、照明装置、ブザーなどのアナンシエータに出力する。
A
このような構成を有する表面欠陥検査装置は、以下に示す単発欠陥格付け処理、群発欠陥格付け処理、および合否判定処理を実行することによって、単発欠陥(単発でも問題となる欠陥)と群発欠陥(単発では問題にならないが、群発すると問題になる微小欠陥)とに基づいて被検査体10を格付けし、格付け結果に基づいて被検査体10の合否判定を行う。なお、本実施形態では、単発欠陥の大きさは0.5〜1mm以上に定める閾値以上の大きさを有し、微小欠陥は0.5〜1.0mmの範囲内に定められる閾値未満の大きさを有するものとする。但し、この閾値は被検査体10に要求される品質レベルに応じて調整できる。また、群発欠陥については、微小欠陥が単位面積内に2個以上ある場合にそれらの微小欠陥の集まりを総称して群発欠陥と称する。以下、図2、図4、および図7に示すフローチャートを参照して、単発欠陥格付け処理、群発欠陥格付け処理、および合否判定処理を実行する際の表面欠陥検査装置の動作について説明する。
The surface defect inspection apparatus having such a configuration performs a single defect rating process, a cluster defect rating process, and a pass / fail judgment process described below, and a single defect (defect that is a problem even with a single shot) and a cluster defect (single shot). In this case, the
〔単発欠陥格付け処理〕
始めに、図2に示すフローチャートを参照して、単発欠陥に基づいて被検査体10を格付けする単発欠陥格付け処理を実行する際の表面欠陥検査装置の動作について説明する。
[Single defect rating process]
First, with reference to the flowchart shown in FIG. 2, the operation of the surface defect inspection apparatus when executing the single defect rating process for rating the inspected
図2は、本発明の一実施形態である単発欠陥格付け処理の流れを示すフローチャートである。図2に示すフローチャートは、欠陥種別判定部14および欠陥程度判定部15によって欠陥候補の種別および程度に関するデータが判定されたタイミングで開始となり、単発欠陥格付け処理はステップS1の処理に進む。
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of single defect rating processing according to an embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 2 starts at the timing when the data regarding the type and degree of the defect candidate is determined by the defect
ステップS1の処理では、判定部17が、記憶部16から単発欠陥のデータを読み出し、被検査体10の単位長さ毎に単発欠陥を抽出する。なお、本実施形態では、判定部17は、図3に示すように、被検査体10の長手方向(長さL)を単位長さnである複数の単位長さ領域RAに分割し、複数の単位長さ領域RA毎に単発欠陥を抽出する。また、単発欠陥が単位長さで分割した2つの領域に跨る場合、判定部17は、両方の領域に単発欠陥が存在する、又は、例えば単発欠陥の長さが長い方が単発欠陥の存在する領域であるなど、どちらか一方の領域に存在するとして、単発欠陥を抽出する。なお、3つ以上の領域に跨る非常に長い単発欠陥がある場合、判定部17は、例外的に3つ以上の全ての領域に単発欠陥が存在するとしてもよく、長い単発欠陥に対する処理は特に限定されることはない。これにより、ステップS1の処理は完了し、単発欠陥格付け処理はステップS2の処理に進む。
In the process of step S <b> 1, the
ステップS2の処理では、判定部17が、ステップS1の処理結果に基づいて、被検査体10の単位長さ毎に代表欠陥を決定する。なお、代表欠陥は最も程度が悪い単発欠陥とする。また、同じ程度の単発欠陥が複数存在する場合には、判定部17は、単発欠陥の優先順序に従って優先順序が最も高い単発欠陥を代表欠陥とする。これは、例えば「欠陥種:ヘゲ、程度:C」、「欠陥種:スリキズ、程度:C」、「欠陥種:押疵、程度:C」が検出された場合であって、優先順序が押疵、スリキズ、およびヘゲの順に高くなっている場合には、判定部17は代表欠陥を「欠陥種:ヘゲ、程度:C」に決定する。これにより、ステップS2の処理は完了し、単発欠陥格付け処理はステップS3の処理に進む。
In the process of step S2, the
ステップS3の処理では、判定部17が、以下に示す数式(1)を利用して、ステップS2の処理において決定した代表欠陥の被検査体10内における混入率を欠陥混入率として算出する。なお、数式(1)中のパラメータmは被検査体10全体内における代表欠陥の数、パラメータnは単位長さ、パラメータLは被検査体10の長さを示している。そして、判定部17は以下に説明する表面欠陥混入率、裏面欠陥混入率、両面欠陥混入率、欠陥程度別欠陥混入率、欠陥発生要因別欠陥混入率、および組み合わせ欠陥混入率を算出する。これにより、ステップS3の処理は完了し、単発欠陥格付け処理はステップS4の処理に進む。
In the process of step S3, the
[表面欠陥混入率、裏面欠陥混入率、両面欠陥混入率]
判定部17は、表面および裏面それぞれの代表欠陥による欠陥混入率をそれぞれ表面欠陥混入率および裏面欠陥混入率として算出する。また、判定部17は、同じ単位長さ領域における表面および裏面それぞれの代表欠陥を比較することによって両面における代表欠陥を上述の方法と同様にして決定し、決定された代表欠陥から算出された欠陥混入率を両面欠陥混入率として算出する。これは、両面欠陥混入率については、表面および裏面を別々にカウントするのではなく、一体物としてカウントすることを意味している。具体的には、表面に「欠陥種:ヘゲ、程度:C」と「欠陥種:スリキズ、程度:B」とがあり、裏面に「欠陥種:押疵、程度:C」がある場合には、判定部17は、表面の「欠陥種:ヘゲ、程度:C」を両面の代表欠陥とする。なお、表裏の代表欠陥が同一欠陥種および同一程度であった場合、どちらの面の欠陥を代表欠陥としても同じ結果になるが、例えば表面側の欠陥を優先的に採用するように設定しておくことが望ましい。
[Surface defect contamination rate, back surface defect contamination rate, double-sided defect contamination rate]
The
[欠陥程度別欠陥混入率]
判定部17は、欠陥の程度を複数のランクに分けたときの欠陥程度別の欠陥混入率を欠陥程度別欠陥混入率として算出する。また、判定部17は、ある欠陥程度より悪い程度の欠陥混入率を全て累積したものを算出する。具体的には、以下に示す表1のように、欠陥程度がA〜Eの5ランク(A,B,C,D,Eの順に欠陥程度が悪くなる)に設定されている場合、判定部17はA〜Eの各欠陥程度の欠陥混入率(欠陥程度別欠陥混入率)x1〜x5を算出する。なお、欠陥程度別欠陥混入率x1〜x5の累積値は最大で100%である。また、欠陥程度のランクC〜Eを管理項目とした場合、判定部17は、欠陥程度のランクC〜Eの欠陥混入率x3〜x5を累積した値を算出する。
[Defect mixing rate by defect level]
The
[欠陥発生要因別欠陥混入率]
判定部17は、記憶部16に記憶されているデータを参照して、上工程以前を発生場所とする原板性欠陥、自ラインで発生した自ライン性欠陥など、欠陥発生の要因別に代表欠陥を分類し、代表欠陥の要因毎の欠陥混入率(欠陥発生要因別欠陥混入率)を算出する。具体的には、判定部17は、欠陥の種別に基づいて代表欠陥を分類し、各欠陥種別の程度毎に欠陥混入率を以下に示す表2のように制御する。ここで、欠陥種別と欠陥要因とは、ヘゲ、スリバーは製鋼起因の欠陥、スケールは熱延起因の欠陥、ドロスおよび不めっきはめっき起因の欠陥、スリキズおよび押疵は通板トラブルに起因の欠陥のような関係がある。
[Defect mixing rate by defect cause]
The
[組み合わせ欠陥混入率]
判定部17は、以上述べた欠陥混入率を組み合わせた欠陥混入率を算出する。具体的には、判定部17は、表2に示した場合において、製鋼起因の欠陥、熱延起因の欠陥、めっき起因の欠陥、および通板トラブル起因の欠陥のそれぞれにおいて、程度C〜Eの欠陥混入率の累積値を演算したり、製鋼起因欠陥と熱延起因欠陥とを組み合わせた欠陥混入率の累積値を演算したりする。なお、欠陥種類の組み合わせは、必要な情報に合わせて適宜設定される。
[Combination defect mixing rate]
The
ステップS4の処理では、判定部17が、ステップS3の処理によって算出された各欠陥混入率と顧客要求仕様別に予め定められた欠陥混入率の許容範囲とを比較することによって被検査体10の格付けを行う。欠陥混入率の許容範囲としては、以下のような範囲を例示することができる。これにより、ステップS4の処理は完了し、一連の単発欠陥格付け処理は終了する。
In the process of step S4, the
[欠陥混入率の許容範囲例]
(1)格付けA級品(顧客(又は用途)α、β、γ向けに販売可能な製品) → 程度C以上の欠陥(程度C〜Eを含む悪いもの)の混入率が1%未満
(2)格付けB級品(顧客(又は用途)β、γ向けに販売可能な製品) → 程度C以上の欠陥の混入率が2%未満
(3)格付けC級品(顧客(又は用途)γ向けに販売可能な製品) → 程度C以上の欠陥の混入率が5%未満
(4)スクラップ対象品 → 程度C以上の欠陥の混入率が5%以上
[Example of acceptable range of defect contamination]
(1) Grade A products (products that can be sold to customers (or uses) α, β, γ) → The contamination rate of defects of grade C or higher (bad grades including grades C to E) is less than 1% (2 ) Grade B products (products that can be sold to customers (or uses) β and γ) → Less than 2% of defects with a degree C or higher (3) Grade C products (to customers (or uses) γ) Products that can be sold) → Less than 5% defect mixing rate (4) Products subject to scrap → More than 5% defect mixing rate> 5%
〔群発欠陥格付け処理〕
次に、図4に示すフローチャートを参照して、群発欠陥に基づいて被検査体10を格付けする群発欠陥格付け処理を実行する際の表面欠陥検査装置の動作について説明する。
[Group defect rating processing]
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 4, operation | movement of the surface defect inspection apparatus at the time of performing the cluster defect rating process which ranks the to-
図4は、本発明の一実施形態である群発欠陥格付け処理の流れを示すフローチャートである。図4に示すフローチャートは、欠陥種別判定部14および欠陥程度判定部15によって欠陥候補の種別および程度に関するデータが判定されたタイミングで開始となり、群発欠陥格付け処理はステップS11の処理に進む。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of cluster defect rating processing according to an embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 4 starts at the timing when the defect
ステップS11の処理では、判定部17が、被検査体10を複数の単位領域に分割する。具体的には、判定部17は、図5に示すように、長手方向および幅方向に被検査体10を分割することによって複数の単位領域RBを形成する。そして、判定部17は、記憶部16に記憶されている欠陥情報を各単位領域に分割し、欠陥の中心位置が単位領域内にある微小欠陥のデータを単位領域毎に抽出する。これにより、ステップS11の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップS12の処理に進む。
In the process of step S11, the
ステップS12の処理では、判定部17が、ステップS11の処理結果を利用して、単位領域毎に微小欠陥の重み付き欠陥数を算出する。具体的には、判定部17は、微小欠陥の種類がm個(m=1〜m)あり、m番目の微小欠陥の欠陥数がNm、m番目の微小欠陥の重みがKmであるとして、以下に示す数式(2)を利用して微小欠陥の種類別の重み付き欠陥数の総和を単位領域内の重み付き欠陥数として単位領域毎に算出する。
In the process of step S12, the
より具体的には、微小欠陥に大、中、小、および微小の4種類(m=4)があり、ある単位領域における各微小欠陥の数(Nm)がそれぞれ0,1,3,4であり、各微小欠陥の重み係数(Km)がそれぞれ10,8,6,2である場合、判定部17は以下に示す表3のようにして単位領域内の重み付き欠陥数を算出する。これにより、ステップS12の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップS13の処理に進む。
More specifically, there are four types (m = 4) of large, medium, small, and minute micro defects, and the number (Nm) of each micro defect in a unit region is 0, 1, 3, and 4, respectively. If the weight coefficient (Km) of each micro defect is 10, 8, 6, 2, respectively, the
ステップS13の処理では、判定部17が、ステップS12の処理によって算出された各単位領域の重み付き欠陥数と予め定められた欠陥数閾値とを比較することによって、重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えであるか否かを単位領域毎に判定する。そして、判定部17は、重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えである単位領域の判定フラグM(i,j)(i、jはそれぞれ単位領域の長手方向および幅方向の位置を示す符号であり、iは1〜iの範囲で変化する整数、jは1〜jの範囲で変化する整数である)の値を1に設定する。
In the process of step S13, the
具体的には、欠陥数閾値の値が50であり、単位領域RB1、RB2、RB3、RB4の重み付き欠陥数がそれぞれ20,40,70,90である場合、図5に示すように、判定部17は、単位領域RB1、RB2、RB3、RB4の判定フラグMの値をそれぞれ0、0、1、1に設定する。なお、本実施形態では、判定フラグM=1は重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えであることを示し、判定フラグM=0は重み付き欠陥数が欠陥数閾値以下であることを示す。また、判定フラグMの初期値は0に設定されている。これにより、ステップS13の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップS14の処理に進む。
Specifically, when the defect number threshold value is 50, and the weighted defect numbers of the
ステップS14の処理では、判定部17が、ステップS13の処理結果を利用して、対象とする単位領域(i,j)の長手方向に隣接する前方領域(搬送方向下流側の領域)(i―1,j)の重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えであるか否かを単位領域毎に判定する。そして、判定部17は、長手方向に隣接する前方領域(i―1,j)の重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えである単位領域(i,j)を長手方向連続閾値越え領域と判定する。具体的には、判定部17は、図6に示すように、対象とする単位領域(i,j)の判定フラグM(i,j)の値と長手方向に隣接する前方領域(i―1,j)の判定フラグM(i−1,j)の値とを乗算し、乗算値が1である場合、単位領域(i,j)を長手方向連続閾値越え領域と判定する。図6に示す例では、単位領域RB5、RB6、RB7の乗算値は全て0になるので、単位領域RB5、RB6、RB7は長手方向連続閾値越え領域と判定されない。これに対して、単位領域RB8の乗算値は1になるので、単位領域RB8は長手方向連続閾値越え領域と判定される。これにより、ステップS14の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップS15の処理に進む。
In the process of step S14, the
ステップS15の処理では、判定部17が、ステップS14の処理結果を利用して、被検査体10内における長手方向連続閾値越え領域の数を算出する。具体的には、判定部17は、各単位領域(i,j)の判定フラグM(i,j)の値を以下に示す数式(3)に代入することによって、被検査体10内における長手方向連続閾値越え領域の数を算出する。これにより、ステップS15の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップS16の処理に進む。
In the process of step S15, the
ステップS16の処理では、判定部17が、ステップS15の処理によって算出された被検査体10内における長手方向連続閾値越え領域の数と顧客要求仕様別に予め定められた長手方向連続閾値越え領域の数の許容範囲とを比較することによって被検査体10の格付けを行う。長手方向連続閾値越え領域の数の許容範囲としては、以下のような範囲を例示することができる。これにより、ステップS16の処理は完了し、一連の群発欠陥格付け処理は終了する。
In the process of step S16, the
[長手方向連続閾値越え領域の数の許容範囲例]
(1)格付けA級品(顧客(又は用途)α、β、γ向けに販売可能な製品) → 長手方向連続閾値越え領域の数が2未満
(2)格付けB級品(顧客(又は用途)β、γ向けに販売可能な製品) → 長手方向連続閾値越え領域の数が4未満
(3)格付けC級品(顧客(又は用途)γ向けに販売可能な製品) → 長手方向連続閾値越え領域の数が6未満
(4)スクラップ対象品 → 長手方向連続閾値越え領域の数が6以上
[Example of allowable range of the number of areas exceeding the continuous threshold in the longitudinal direction]
(1) Grade A products (products that can be sold to customers (or uses) α, β, γ) → Number of areas that exceed the threshold in the longitudinal direction is less than 2 (2) Grade B products (customers (or uses)) Products that can be sold for β and γ) → Number of areas that exceed the continuous threshold in the longitudinal direction is less than 4 (3) Grade C products (products that can be sold to customers (or applications) γ) → Area that exceeds the continuous threshold in the longitudinal direction Is less than 6 (4) Products subject to scrap → The number of areas exceeding the continuous threshold in the longitudinal direction is 6 or more
〔合否判定処理〕
最後に、図7に示すフローチャートを参照して、単発欠陥格付け処理および群発欠陥格付け処理に基づく被検査体10の合否判定処理を実行する際の表面欠陥検査装置の動作について説明する。
[Pass / fail judgment processing]
Finally, with reference to the flowchart shown in FIG. 7, the operation of the surface defect inspection apparatus when executing the pass / fail determination process of the inspected
図7は、本発明の一実施形態である合否判定処理の流れを示すフローチャートである。図7に示すフローチャートは、単発欠陥格付け処理および群発欠陥格付け処理が終了したタイミングで開始となり、合否判定処理はステップS21の処理に進む。 FIG. 7 is a flowchart showing the flow of pass / fail determination processing according to an embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 7 starts at the timing when the single defect rating process and the swarm defect rating process are completed, and the pass / fail determination process proceeds to the process of step S21.
ステップS21の処理では、判定部17が、単発欠陥格付け処理の結果に基づいて、被検査体10の格付け判定が合格であるか否かを判別する。例えば、単発欠陥格付け処理において顧客(又は用途)α向けに製造された被検査体10が格付けB級品に格付けされた場合、判定部17はその被検査体10を不合格と判定する。一方、単発欠陥格付け処理において顧客(又は用途)α向けに製造された被検査体10が格付けA級品に格付けされた場合、判定部17はその被検査体10を合格と判定する。判別の結果、被検査体10の格付け判定が合格である場合、判定部17は合否判定処理をステップS22の処理に進める。一方、被検査体10の格付け判定が不合格である場合には、判定部17は合否判定処理をステップS24の処理に進める。
In the process of step S21, the
ステップS22の処理では、判定部17が、群発欠陥格付け処理の結果に基づいて、被検査体10の格付け判定が合格であるか否かを判別する。例えば、群発欠陥格付け処理において顧客(又は用途)β向けに製造された被検査体10が格付けC級品に格付けされた場合、判定部17はその被検査体10を不合格と判定する。一方、群発欠陥格付け処理において顧客(又は用途)β向けに製造された被検査体10が格付けA級品に格付けされた場合、判定部17はその被検査体10を合格と判定する。判別の結果、被検査体10の格付け判定が合格である場合、判定部17は合否判定処理をステップS23の処理に進める。一方、被検査体10の格付け判定が不合格である場合には、判定部17は合否判定処理をステップS24の処理に進める。
In the process of step S22, the
ステップS23の処理では、判定部17が、被検査体10を合格判定し、被検査体10が合格である旨の情報を結果出力部18に出力する。これにより、ステップS23の処理は完了し、一連の合否判定処理は終了する。
In the process of step S <b> 23, the
ステップS24の処理では、判定部17が、被検査体10を不合格判定し、被検査体10が不合格である旨の情報を結果出力部18に出力する。これにより、ステップS24の処理は完了し、一連の合否判定処理は終了する。
In the process of step S <b> 24, the
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である表面検査装置では、判定部17が、表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体10を長手方向および幅方向に分割することによって形成される各単位領域における表面欠陥数と欠陥数閾値とを比較することによって表面欠陥数が欠陥数閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出し、抽出された各閾値越え領域について、閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出し、被検査体10内における長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体10を格付けする。このような表面検査装置によれば、群発すると問題になる微小欠陥に基づいて被検査体を格付けすることができる。
As is clear from the above description, in the surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, the
また、本発明の一実施形態である表面検査装置では、判定部17が、群発欠陥による被検査体10の格付けに加えて、単発欠陥による被検査体10の格付けも行うので、検査可能な欠陥の大きさの範囲が拡大し、微小欠陥から大きな欠陥までの広範囲の検査が可能となり、検査漏れがなく、高精度な欠陥検査が可能になる。
Moreover, in the surface inspection apparatus which is one embodiment of the present invention, since the
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、単発欠陥格付け処理を実行し、ステップS21の処理において単発欠陥格付け処理の結果が合格であった場合に群発欠陥格付け処理を実行し、群発欠陥格付け処理の結果に基づいてステップS22以後の処理を実行するようにしてもよい。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 Although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described above, the present invention is not limited by the description and the drawings that form a part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. For example, the single defect rating process is executed, and when the result of the single defect rating process is acceptable in the process of step S21, the cluster defect rating process is executed, and the processes after step S22 are performed based on the result of the cluster defect rating process. May be executed. As described above, other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are all included in the scope of the present invention.
11a,11b 画像入力部
12a,12b 画像処理部
13a,13b 特徴量演算部
14 欠陥種別判定部
15 欠陥程度判定部
16 記憶部
17 判定部
18 結果出力部
11a, 11b
Claims (5)
前記表面欠陥数と所定の閾値とを比較することによって該表面欠陥数が所定の閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出する第2ステップと、
抽出された各閾値越え領域について、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、該閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出する第3ステップと、
前記被検査体内における前記長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体を格付けする第4ステップと、
を含むことを特徴とする表面欠陥検査方法。 A first step of calculating the number of surface defects in each unit region formed by dividing the object to be inspected in the longitudinal direction and the width direction based on the type and degree of surface defects;
A second step of extracting a unit region where the number of surface defects is greater than a predetermined threshold as a region exceeding the threshold by comparing the number of surface defects with a predetermined threshold;
For each extracted region exceeding the threshold, it is determined whether or not the unit region adjacent in the longitudinal direction of the region exceeding the threshold is a region exceeding the threshold, and the unit region adjacent in the longitudinal direction of the region exceeding the threshold is the region exceeding the threshold A third step of extracting the region exceeding the threshold as a region continuously exceeding the threshold in the longitudinal direction;
A fourth step of calculating the number of regions that exceed the longitudinal continuous threshold value in the body to be inspected, and ranking the device based on the calculated number of regions exceeding the continuous threshold value in the longitudinal direction;
A surface defect inspection method characterized by comprising:
前記代表欠陥の混入率に基づいて被検査体を格付けし、格付け結果に基づいて被検査体の合否判定を行う判定ステップと、
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の表面欠陥検査方法。 A calculation step for determining a representative defect in each unit length region formed by dividing the object to be inspected in the longitudinal direction based on the type and degree of the surface defect, and calculating a mixing rate of the representative defect in the object to be inspected When,
A rating step that ranks the object to be inspected based on the mixing ratio of the representative defects, and performs pass / fail determination of the object to be inspected based on the rating result;
The surface defect inspection method according to claim 1, wherein
前記表面欠陥数と所定の閾値とを比較することによって該表面欠陥数が所定の閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出する手段と、
抽出された各閾値越え領域について、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、該閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出する手段と、
前記被検査体内における前記長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体を格付けする手段と、
を備えることを特徴とする表面欠陥検査装置。 Based on the type and degree of surface defects, means for calculating the number of surface defects in each unit region formed by dividing the object to be inspected in the longitudinal direction and the width direction;
Means for extracting, as a region exceeding the threshold, a unit region in which the number of surface defects is greater than the predetermined threshold by comparing the number of surface defects with a predetermined threshold;
For each extracted region exceeding the threshold, it is determined whether or not the unit region adjacent in the longitudinal direction of the region exceeding the threshold is a region exceeding the threshold, and the unit region adjacent in the longitudinal direction of the region exceeding the threshold is the region exceeding the threshold Means for extracting the region exceeding the threshold as the longitudinal continuous threshold exceeding region,
Means for calculating the number of areas in the longitudinal direction beyond the continuous threshold value in the inspected body, and classifying the object to be inspected based on the calculated number of areas in the longitudinal direction continuous threshold value exceeding;
A surface defect inspection apparatus comprising:
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