JP2022124077A - Inspection device, inspection method, program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査装置、検査方法、プログラム、及び記録媒体に関し、特に、被検査物のシール不良の検査を行う検査装置、検査方法、プログラム、及び記録媒体に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inspection apparatus, an inspection method, a program, and a recording medium, and more particularly to an inspection apparatus, an inspection method, a program, and a recording medium for inspecting sealing defects of an object to be inspected.
袋状あるいはチューブ状の包装物に内容物が収容された製品には、包装物への内容物の収容後に開口部分にシールが施されている。その際、包装物のシール部に空隙が含まれたり、内容物やそのくず等が噛み込まれたりすることがある。このようなシール不良の製品は不良品として排除する必要がある。 2. Description of the Related Art A bag-shaped or tube-shaped package containing a content is sealed at an opening after the content is contained in the package. At that time, the sealed portion of the package may contain a gap, or the contents or the waste thereof may be caught. Products with such defective seals must be rejected as defective products.
そして、この種の包装材に内容物が包まれてシールが施された製品を被検査物とし、この被検査物のシール不良の有無を検査する検査装置としては、X線検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。X線検査装置は、搬送される被検査物にX線を照射したときに被検査物を通過するX線透過量に基づいて被検査物の検査を行うようになっている。 An X-ray inspection apparatus is known as an inspection apparatus for inspecting the presence or absence of sealing defects in a product whose contents are wrapped in this type of packaging material and sealed. (See, for example, Patent Document 1). An X-ray inspection apparatus inspects an object to be inspected based on the amount of X-ray transmission that passes through the object to be inspected when the object to be inspected is irradiated with X-rays.
しかしながら、空隙を含むシール部と、空隙を含まないシール部とでX線透過量の差が非常に小さいため、特許文献1に開示されたような従来のX線検査装置は、空隙を含むシール不良を検出できないという問題があった。
However, since the difference in the amount of X-ray transmission between the seal portion including the void and the seal portion not including the void is very small, the conventional X-ray inspection apparatus disclosed in
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、空隙を含むシール不良を検出することができる検査装置、検査方法、プログラム、及び記録媒体を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such conventional problems, and an object of the present invention is to provide an inspection apparatus, an inspection method, a program, and a recording medium capable of detecting seal defects including voids. and
上記課題を解決するために、本発明に係る検査装置は、近赤外領域の光を被検査物に照射する光照射部と、前記被検査物における複数の位置のそれぞれを透過、反射、又は散乱した前記近赤外領域の光の透過スペクトルを、前記位置ごとに取得する透過スペクトル取得部と、前記透過スペクトル取得部により前記位置ごとに取得された前記透過スペクトルから、特定の波長帯の透過スペクトルを分離する透過スペクトル分離部と、前記透過スペクトル分離部により分離された前記特定の波長帯の透過スペクトルを解析する透過スペクトル解析部と、を備える構成である。なお、本発明における透過スペクトルは、近赤外領域の光が被検査物のわずかな距離を透過した際であっても得られるものであり、透過光のみならず、反射光、散乱光にも透過スペクトルの情報が含まれている。 In order to solve the above problems, an inspection apparatus according to the present invention includes a light irradiation unit that irradiates an object to be inspected with light in the near-infrared region, and a plurality of positions on the object to be inspected. a transmission spectrum acquisition unit that acquires a transmission spectrum of the scattered light in the near-infrared region for each position; and transmission of a specific wavelength band from the transmission spectrum acquired for each position by the transmission spectrum acquisition unit. The configuration includes a transmission spectrum separation section that separates a spectrum, and a transmission spectrum analysis section that analyzes the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation section. The transmission spectrum in the present invention is obtained even when light in the near-infrared region is transmitted through a small distance of the object to be inspected, and not only transmitted light but also reflected light and scattered light Contains transmission spectrum information.
この構成により、本発明に係る検査装置は、被検査物の透過スペクトルの特定の波長帯を選択して解析することにより、被検査物における空隙を含むシール不良を検出することができる。また、本発明に係る検査装置は、近赤外領域の光を検査光として用いることにより、可視光が透過しない樹脂などでできた容器内の内容物の状態や、容器の接合部の状態などを検査することができる。 With this configuration, the inspection apparatus according to the present invention can detect sealing defects including voids in the inspection object by selecting and analyzing a specific wavelength band of the transmission spectrum of the inspection object. In addition, the inspection apparatus according to the present invention uses light in the near-infrared region as inspection light to detect the state of the contents in a container made of a resin or the like that does not transmit visible light, the state of the joints of the container, and the like. can be inspected.
また、本発明に係る検査装置においては、前記透過スペクトル解析部は、前記透過スペクトル分離部により分離された前記特定の波長帯の透過スペクトルを周波数解析することで、前記特定の波長帯の透過スペクトルの周波数スペクトルを得る周波数解析部と、前記周波数解析部により得られた前記周波数スペクトルの任意の帯域を抽出し、抽出した帯域における前記周波数スペクトルの強度を積算した積算情報を生成する積算部と、を含む構成であってもよい。 Further, in the inspection apparatus according to the present invention, the transmission spectrum analysis unit frequency-analyzes the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation unit, thereby obtaining the transmission spectrum of the specific wavelength band. a frequency analysis unit that obtains a frequency spectrum of; an integration unit that extracts an arbitrary band of the frequency spectrum obtained by the frequency analysis unit and generates integrated information by integrating the intensity of the frequency spectrum in the extracted band; It may be a configuration including
この構成により、本発明に係る検査装置は、特定の波長帯の透過スペクトルの周波数スペクトルを算出することにより、被検査物における薄膜干渉に起因する積算情報を取得することができる。 With this configuration, the inspection apparatus according to the present invention can obtain integrated information due to thin-film interference in the inspected object by calculating the frequency spectrum of the transmission spectrum in a specific wavelength band.
また、本発明に係る検査装置においては、前記透過スペクトル解析部は、前記積算部により生成された前記積算情報を各前記位置に対応付けて2次元画像化することで、前記被検査物の特徴を抽出した特徴抽出画像を生成する画像化部を更に含む構成であってもよい。 Further, in the inspection apparatus according to the present invention, the transmission spectrum analysis unit associates the integration information generated by the integration unit with each of the positions to form a two-dimensional image, so that the characteristics of the object to be inspected are determined. may be configured to further include an imaging unit that generates a feature extraction image obtained by extracting
この構成により、本発明に係る検査装置は、被検査物における薄膜干渉に起因する積算情報を2次元画像化することにより、空隙を含むシール不良などの被検査物の特徴を視覚的に表示することができる。 With this configuration, the inspection apparatus according to the present invention visually displays the features of the inspection object such as seal defects including voids by converting the integrated information resulting from the thin film interference in the inspection object into a two-dimensional image. be able to.
また、本発明に係る検査装置においては、前記画像化部は、互いに異なる複数の前記積算情報を組み合わせて前記特徴抽出画像を生成する構成であってもよい。 Further, in the inspection apparatus according to the present invention, the imaging unit may be configured to generate the feature extraction image by combining a plurality of mutually different integrated information.
この構成により、本発明に係る検査装置は、異なる積算情報を組み合わせることで、被検査物のシール不良などの特徴を強調させて検出することができる。 With this configuration, the inspection apparatus according to the present invention can combine different integrated information to emphasize and detect features such as sealing defects of the inspection object.
また、本発明に係る検査装置においては、前記透過スペクトル解析部はGPUにより構成されてもよい。 Moreover, in the inspection apparatus according to the present invention, the transmission spectrum analysis section may be configured by a GPU.
この構成により、本発明に係る検査装置は、透過スペクトル解析部の処理をGPUで実行することにより、製造ラインにおいて被検査物に対してリアルタイムの検査を行うことができる。 With this configuration, the inspection apparatus according to the present invention can perform a real-time inspection of an object to be inspected in a production line by executing the processing of the transmission spectrum analysis section by the GPU.
また、本発明に係る検査装置においては、前記被検査物が樹脂材料を含んでいる場合に、前記特定の波長帯は、前記樹脂材料の近赤外領域の吸収帯以外の波長帯であってもよい。 Further, in the inspection apparatus according to the present invention, when the object to be inspected contains a resin material, the specific wavelength band is a wavelength band other than the near-infrared absorption band of the resin material. good too.
この構成により、本発明に係る検査装置は、樹脂材料の吸収帯からの情報を除外して解析を行うことにより、被検査物のシール不良などの特徴を検出することができる。 With this configuration, the inspection apparatus according to the present invention can detect characteristics such as sealing failure of the inspection object by performing analysis while excluding information from the absorption band of the resin material.
また、本発明に係る検査装置においては、前記特定の波長帯は、前記樹脂材料の近赤外領域の吸収帯であってもよい。 Moreover, in the inspection apparatus according to the present invention, the specific wavelength band may be an absorption band in the near-infrared region of the resin material.
この構成により、本発明に係る検査装置は、樹脂材料の吸収帯からの情報に基づいて、被検査物の化学構造に由来する特徴を検出することができる。 With this configuration, the inspection apparatus according to the present invention can detect features derived from the chemical structure of the inspection object based on information from the absorption band of the resin material.
また、本発明に係る検査装置においては、前記光照射部から前記被検査物に照射される前記近赤外領域の光が発散光であってもよい。 Further, in the inspection apparatus according to the present invention, the light in the near-infrared region irradiated from the light irradiation unit to the inspection object may be divergent light.
この構成により、本発明に係る検査装置は、近赤外領域の発散光を被検査物に照射することにより、被検査物における薄膜干渉に起因する情報を効果的に取得することができる。 With this configuration, the inspection apparatus according to the present invention can effectively acquire information caused by thin-film interference in the inspection object by irradiating the inspection object with divergent light in the near-infrared region.
また、本発明に係る検査方法は、近赤外領域の光を被検査物に照射する光照射ステップと、前記被検査物における複数の位置のそれぞれを透過、反射、又は散乱した前記近赤外領域の光の透過スペクトルを、前記位置ごとに取得する透過スペクトル取得ステップと、前記透過スペクトル取得ステップにより前記位置ごとに取得された前記透過スペクトルから、特定の波長帯の透過スペクトルを分離する透過スペクトル分離ステップと、前記透過スペクトル分離ステップにより分離された前記特定の波長帯の透過スペクトルを解析する透過スペクトル解析ステップと、を含む構成である。 Further, an inspection method according to the present invention includes a light irradiation step of irradiating an object to be inspected with light in a near-infrared region; A transmission spectrum acquisition step of acquiring a transmission spectrum of light in a region for each position; and a transmission spectrum of separating a transmission spectrum of a specific wavelength band from the transmission spectrum acquired for each position by the transmission spectrum acquisition step. The configuration includes a separation step, and a transmission spectrum analysis step of analyzing the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation step.
また、本発明に係る検査方法においては、前記透過スペクトル解析ステップは、前記透過スペクトル分離ステップにより分離された前記特定の波長帯の透過スペクトルを周波数解析することで、前記特定の波長帯の透過スペクトルの周波数スペクトルを得る周波数解析ステップと、前記周波数解析ステップにより得られた前記周波数スペクトルの任意の帯域を抽出し、抽出した帯域における前記周波数スペクトルの強度を積算した積算情報を生成する積算ステップと、を含む構成であってもよい。 Further, in the inspection method according to the present invention, the transmission spectrum analysis step performs frequency analysis on the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation step, thereby obtaining the transmission spectrum of the specific wavelength band. a frequency analysis step of obtaining a frequency spectrum of; an integration step of extracting an arbitrary band of the frequency spectrum obtained by the frequency analysis step and generating integration information by integrating the intensity of the frequency spectrum in the extracted band; It may be a configuration including
また、本発明に係る検査方法においては、前記透過スペクトル解析ステップは、前記積算ステップにより生成された前記積算情報を各前記位置に対応付けて2次元画像化することで、前記被検査物の特徴を抽出した特徴抽出画像を生成する画像化ステップを更に含む構成であってもよい。 Further, in the inspection method according to the present invention, the transmission spectrum analysis step associates the integration information generated in the integration step with each of the positions and converts the integration information into a two-dimensional image, thereby determining the characteristics of the object to be inspected. The configuration may further include an imaging step of generating a feature-extracted image from which is extracted.
また、本発明に係る検査方法においては、前記画像化ステップは、互いに異なる複数の前記積算情報を組み合わせて前記特徴抽出画像を生成する構成であってもよい。 Further, in the inspection method according to the present invention, the imaging step may be configured to generate the feature extraction image by combining a plurality of mutually different integrated information.
また、本発明に係る検査方法においては、前記透過スペクトル解析ステップは、GPU上で実行される構成であってもよい。 Further, in the inspection method according to the present invention, the transmission spectrum analysis step may be executed on a GPU.
また、本発明に係る検査方法においては、前記被検査物が樹脂材料を含んでいる場合に、前記特定の波長帯は、前記樹脂材料の近赤外領域の吸収帯以外の波長帯であってもよい。 Further, in the inspection method according to the present invention, when the object to be inspected contains a resin material, the specific wavelength band is a wavelength band other than the near-infrared absorption band of the resin material. good too.
また、本発明に係る検査方法においては、前記特定の波長帯は、前記樹脂材料の近赤外領域の吸収帯であってもよい。 Further, in the inspection method according to the present invention, the specific wavelength band may be an absorption band in the near-infrared region of the resin material.
また、本発明に係る検査方法においては、前記光照射ステップにより前記被検査物に照射される前記近赤外領域の光が発散光であってもよい。 Further, in the inspection method according to the present invention, the light in the near-infrared region with which the object to be inspected is irradiated in the light irradiation step may be divergent light.
また、本発明に係るプログラムは、上記の透過スペクトル分離ステップと、上記のいずれかの透過スペクトル解析ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 A program according to the present invention is a program for causing a computer to execute the above transmission spectrum separation step and any of the above transmission spectrum analysis steps.
また、本発明に係る記録媒体は、上記のプログラムがコンピュータに読み取り可能に記録された記録媒体である。 A recording medium according to the present invention is a recording medium on which the above program is recorded in a computer-readable manner.
本発明は、空隙を含むシール不良を検出することができる検査装置、検査方法、プログラム、及び記録媒体を提供するものである。 The present invention provides an inspection device, an inspection method, a program, and a recording medium that can detect sealing defects including voids.
以下、本発明に係る検査装置、検査方法、プログラム、及び記録媒体の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of an inspection apparatus, an inspection method, a program, and a recording medium according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る検査装置1は、光照射部10と、透過スペクトル取得部20と、搬送部30と、操作部40と、表示部50と、制御装置60と、を備える。検査装置1は、被検査物(物品)Wに対して近赤外領域の光(以下、「近赤外光」とも称する)を照射し、そのときに被検査物Wを透過又は反射した光の透過スペクトルに基づいて、異物混入の有無、シール部不良の有無などの各種検査を行うものである。ここで、被検査物Wは、例えば、樹脂材料を含み、シール部を有する包装物や容器である。なお、本発明における透過スペクトルは、近赤外光が被検査物Wのわずかな距離を透過した際であっても得られるものであり、透過光のみならず、反射光、散乱光にも透過スペクトルの情報が含まれている。
As shown in FIG. 1, the
光照射部10は、光源11と、拡散反射板12と、スリット13とを含む構成であり、被検査物Wに近赤外領域又はその一部の波長範囲の光を照射するようになっている。ここで、近赤外領域は、700nm~2500nmの波長範囲に相当する。
The
光源11は、近赤外領域又はその一部の波長範囲の発散光を放射する、例えばハロゲンランプなどのランプである。拡散反射板12は、光源11から放射された近赤外光の発散光を拡散反射するようになっている。スリット13は、拡散反射板12により拡散反射された近赤外光をライン状に絞って被検査物Wに照射するためのものであり、そのスリット幅は可変である。
The
搬送部30は、例えば装置本体に対して水平に配置されたベルトコンベアで構成されており、近赤外光を透過しやすい材料からなる搬送ベルト31を備える。搬送部30は、搬送ベルト31により形成される搬送路内で、複数の被検査物Wを所定の搬送方向(矢印Xで示す方向)に順次搬送するようになっている。搬送部30は、被検査物Wの検査を行うときに、不図示の搬送制御部の制御に基づく駆動モータの回転によりあらかじめ設定される搬送速度で、搬送ベルト31を駆動するようになっている。
The conveying
操作部40は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部50の表示画面に対応する入力面への接触操作による接触位置を検出するためのタッチセンサを備えるタッチパネルで構成される。操作部40は、ユーザが表示画面に表示されている特定の項目の位置を指やスタイラス等で触れた際に、タッチセンサが表示画面上で検出した位置と項目の位置との一致を認識することにより、各項目に割り当てられた機能を実行するための信号を制御装置60に出力する。あるいは、操作部40は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。
The
表示部50は、液晶ディスプレイやCRT等の表示機器で構成され、制御装置60による表示制御に基づき、後述する透過スペクトル解析部62による解析結果などの各種表示内容を表示するようになっている。さらに、表示部50は、各種条件を設定するためのボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。
The
制御装置60は、例えばCPU、GPU、FPGA、ROM、RAM、HDDなどを含むパーソナルコンピュータで構成され、後述する透過スペクトル分離部61と、透過スペクトル解析部62の機能を実現する。例えば、制御装置60は、CPU又はGPUによる所定のプログラムの実行により、透過スペクトル分離部61及び透過スペクトル解析部62をソフトウェア的に構成することが可能である。なお、上記のプログラムは、ROM又はHDDにあらかじめ格納されている。あるいは、上記のプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式でコンパクトディスク、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録された状態で提供又は配布されるようにしてもよい。あるいは、上記のプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータに格納され、ネットワーク経由でのダウンロードにより提供又は配布されるようにしてもよい。
The
透過スペクトル取得部20は、例えばハイパースペクトルカメラで構成され、搬送部30により搬送される被検査物Wにおける複数の位置のそれぞれを透過、反射、又は散乱した近赤外光の透過スペクトル(又は吸収スペクトル)を、被検査物Wにおける位置ごとに取得するようになっている。なお、吸収スペクトルは、例えば、被検査物Wがない状態で得られた透過スペクトルを基準として、被検査物Wの透過スペクトルを演算処理することで得られる。
The transmission
図2(a)は、シール不良を有するテストサンプルの一例を示している。図2(b)は、ハイパースペクトルカメラにより取得されたテストサンプルの透過スペクトルに基づいて生成された、テストサンプルの透過強度分布の2次元画像である。この透過強度分布の2次元画像は、約900nm~1700nmにわたる全波長の透過強度を積算して画像化したものである。 FIG. 2(a) shows an example of a test sample with a seal failure. FIG. 2(b) is a two-dimensional image of the transmission intensity distribution of the test sample generated based on the transmission spectrum of the test sample acquired by the hyperspectral camera. This two-dimensional image of transmission intensity distribution is obtained by integrating transmission intensities of all wavelengths from about 900 nm to 1700 nm.
図3は、図2(b)に示したA~Fの各位置における透過スペクトルを示している。位置C,D,Eでは、シールが行われておらず、樹脂材料-空隙-樹脂材料の3層構造が形成されている。例えば、空隙は、空気、製品の内容物、又はそれらの両方からなる。図3に示すように、シールされていない多層化した位置C,D,Eでは、多層化による薄膜干渉を反映したフリンジが、1600nm波長帯付近に重畳していることが明らかになった。以上のことから、透過スペクトルにおけるフリンジの有無を利用して、シール部と非シール部を差別化したイメージングが可能となると考えられる。なお、このフリンジは、テストサンプルのフィルムの厚さが十分に薄ければ可視域でも生じるが、フリンジの振幅が小さくかつ周期が短いので、検出は困難である。 FIG. 3 shows transmission spectra at positions A to F shown in FIG. 2(b). At positions C, D, and E, no sealing is performed, and a three-layer structure of resin material--gap--resin material is formed. For example, voids may consist of air, product contents, or both. As shown in FIG. 3, at unsealed multi-layered positions C, D, and E, it was found that fringes reflecting thin-film interference due to multi-layering were superimposed near the 1600 nm wavelength band. From the above, it is considered that the presence or absence of fringes in the transmission spectrum can be used to differentiate the sealed and non-sealed portions for imaging. This fringe occurs even in the visible range if the film thickness of the test sample is sufficiently thin, but it is difficult to detect because the amplitude of the fringe is small and the period is short.
透過スペクトル分離部61は、透過スペクトル取得部20により被検査物Wにおける位置ごとに取得された透過スペクトルから、特定の波長帯の透過スペクトルを分離する(切り出す)ようになっている。この特定の波長帯は、ユーザによる操作部40への操作入力によって、任意に設定することができる。例えば、特定の波長帯は、被検査物Wを構成する材料の近赤外領域の吸収帯以外の波長帯(以下、「非吸収帯」とも称する)であってもよく、被検査物Wを構成する材料の近赤外領域の吸収帯であってもよい。
The transmission
図4(a)は、図3に示した位置Cの透過スペクトルを示している。例えば、透過スペクトル分離部61は、図2(b)に示したような透過強度分布の2次元画像の全ての画素における透過スペクトルについて、フリンジの重畳が顕著な1600nm付近の波長帯(図中の破線で囲まれた波長帯)を位置Cの透過スペクトルから分離する。
FIG. 4(a) shows the transmission spectrum at position C shown in FIG. For example, the transmission
透過スペクトル解析部62は、透過スペクトル分離部61により分離された特定の波長帯の透過スペクトルを解析するものであり、周波数解析部63と、積算部64と、画像化部65と、を含む。透過スペクトル解析部62は、例えばGPUにより構成される。
Transmission
周波数解析部63は、透過スペクトル分離部61により分離された特定の波長帯の透過スペクトルを周波数解析することで、特定の波長帯の透過スペクトルの周波数スペクトルを得るようになっている。周波数解析部63が行う周波数解析の手法は、例えば、離散フーリエ変換、高速フーリエ変換、離散コサイン変換、ウェーブレット変換などである。以下では、周波数解析部63が離散フーリエ変換又は高速フーリエ変換を行う場合を例に挙げて説明する。
The
例えば、周波数解析部63は、図4(a)において破線で囲まれた波長帯の透過スペクトルをフーリエ変換し、さらにそのフーリエ変換の結果の絶対値を2乗して、図4(b)に示すような周波数スペクトルを算出する。ただし、フーリエ変換の際の前処理として、データ補間が実施されている。図4(c)は、図4(b)の周波数スペクトルにおいて、最も大きな強度を与える周波数付近を拡大したグラフである。フリンジ成分は、透過スペクトル分離部61により分離された特定の波長帯の透過スペクトルの中で、最も低周波数の変調であると考えられるため、中心の周波数成分(以下、「第0フーリエ成分」とも称する)aの両側の第1フーリエ成分b,b'に対応していると考えられる。
For example, the
積算部64は、周波数解析部63により得られた周波数スペクトルの任意の帯域を抽出し、抽出した帯域における周波数スペクトルの強度を積算した積算情報を生成するようになっている。例えば、積算部64は、図4(c)に示す第1フーリエ成分b(又はb')の強度を、約130~134[1/データ長](又は約138~142[1/データ長])にわたって積算した結果を、積算情報として出力する。さらに、積算部64は、第0フーリエ成分、第2フーリエ成分、第3フーリエ成分などをそれぞれ積算した結果を積算情報として出力してもよい。
The integrating
画像化部65は、積算部64により生成された積算情報を被検査物W内の各位置に対応付けて2次元画像化することで、被検査物Wの特徴を抽出した特徴抽出画像を生成するようになっている。図5(a)は、図4(c)に示す第0フーリエ成分aから得られた特徴抽出画像である。図5(b)は、図4(c)に示す第1フーリエ成分bから得られた特徴抽出画像である。これらの図から、フリンジの影響をより反映していると考えられる第1フーリエ成分bから得られた特徴抽出画像において、シール部と非シール部を明確に区別できることが実証された。
The
図3や図4(a)に示した透過スペクトルにおいて、1200、1400、1700nm波長帯に高分子の分子振動に起因した吸収帯が確認できる。一方で、本発明で注目しているフリンジは、非吸収帯に顕在化している。すなわち、図5(b)の特徴抽出画像は、通常のスペクトル解析で注目される吸収帯以外の波長帯に注目することで、物質の化学的組成に由来した情報ではなく、光の反射や散乱に基づく干渉に反映される「被検査物Wの形状や構造」に由来した情報を抽出してイメージングした結果を示していることになる。このような考え方自体は、干渉計測やホログラフィック顕微鏡及び光断層撮影等の参照波を伴う光計測技術の分野において、特筆するべきものではないが、本発明のように、近赤外領域の照明光のみの照射に基づく干渉縞解析は、簡便性とロバスト性を兼ね備えた新しい計測技術に発展する可能性を有している。 In the transmission spectra shown in FIGS. 3 and 4(a), absorption bands due to molecular vibration of the polymer can be confirmed in the 1200, 1400 and 1700 nm wavelength bands. On the other hand, the fringes of interest in the present invention appear in the non-absorption band. That is, the feature extraction image in FIG. 5(b) focuses on wavelength bands other than the absorption band that is focused in normal spectrum analysis, so that the information derived from the chemical composition of the substance is not reflected or scattered. It shows the result of imaging by extracting information derived from the "shape and structure of the object W to be inspected" reflected in the interference based on the. Such a concept itself is not particularly noteworthy in the field of optical measurement technology involving reference waves such as interferometry, holographic microscopy, and optical tomography. Interference fringe analysis based on light-only irradiation has the potential to develop into a new measurement technology that combines simplicity and robustness.
以上のように、ハイパースペクトルカメラと信号処理を組み合わせることによって、シール不良の検出が可能であることが分かった。そこで、被検査物Wとしてより実践的な洗顔料の包装材であるチューブを用いるとともに、解析対象とする透過スペクトル領域を更に拡張して、本発明の手法の有効性を検証することとした。 As described above, it was found that seal failure can be detected by combining a hyperspectral camera and signal processing. Therefore, we decided to verify the effectiveness of the method of the present invention by using a tube, which is a more practical facial cleanser packaging material, as the object W to be inspected, and by further expanding the transmission spectrum region to be analyzed.
まず、被検査物Wとして、図6に示すような洗顔料の容器としてのチューブT1をサンプルとして選択した。サンプルチューブT1(以下、「チューブT1」という。)は、約0.5mm厚さの樹脂フィルムにより構成され、近赤外領域において透過率が約50%程度であり、透過と反射・散乱の要素をバランスよく含んでいると考えられる。チューブT1には、商品名や成分等が印刷された紙製のラベルLaが貼り付けられている。このチューブT1は、製品から中身の洗顔料を除去し、内部を水洗浄・乾燥させたものである。そして、本実施形態の検査装置1を用いてチューブT1に対して2次元の透過スペクトル測定を行った。このとき、スリット13のスリット幅は約3mmで、搬送部30の搬送速度は9.1mm/secであった。
First, as an object to be inspected W, a tube T1 as a container for facial cleanser as shown in FIG. 6 was selected as a sample. The sample tube T1 (hereinafter referred to as “tube T1”) is made of a resin film with a thickness of about 0.5 mm, and has a transmittance of about 50% in the near-infrared region. are considered to contain a good balance. A paper label La printed with the product name, ingredients, etc. is attached to the tube T1. This tube T1 is obtained by removing the facial cleanser from the product, washing the inside with water, and drying it. Then, two-dimensional transmission spectrum measurement was performed on the tube T1 using the
図7は、チューブT1の透過スペクトルから特定の波長のスペクトル強度を抽出して、11個の単一波長によるイメージングを行った結果を示している。なお、図中の透過スペクトルは、チューブT1のある1つの位置におけるものである。一見すると、短い波長によるイメージングではラベルLa等の視覚的に感知可能な情報が強調され、反対に長い波長によるイメージングでは、全体的に透過率が高くなり、チューブT1の全体の特徴が顕在化していることが分かる。しかしながら、透過スペクトルを波長ごとに分解してイメージングしても、チューブT1の各部分の特徴を選択して抽出することはできていない。したがって、このままでは、シール不良等の検査項目に特化したイメージングは難しい。 FIG. 7 shows the result of imaging with 11 single wavelengths by extracting spectral intensities of specific wavelengths from the transmission spectrum of tube T1. It should be noted that the transmission spectrum in the figure is at one position of the tube T1. At first glance, imaging with a short wavelength emphasizes visually perceptible information such as the label La, while imaging with a long wavelength generally increases the transmittance and reveals the overall characteristics of the tube T1. I know there is. However, even if the transmission spectrum is resolved for each wavelength and imaged, it is not possible to select and extract the features of each portion of the tube T1. Therefore, in this state, it is difficult to perform imaging specialized for inspection items such as seal failure.
この問題を解決するために、本実施形態の検査装置1は、透過スペクトルの吸収帯と非吸収帯とを区別してスペクトル解析を実施する。すなわち、透過スペクトル分離部61は、透過スペクトル取得部20により被検査物Wにおける位置ごとに取得された各透過スペクトルから、吸収帯の透過スペクトルと、非吸収帯の透過スペクトルとを分離する。
In order to solve this problem, the
図8の上段は、シール不良が生じていないチューブT1のある1つの位置における透過スペクトルである。破線で囲んで示すA、B、Cの領域は非吸収帯を示しており、破線で囲んで示すD、Eの領域は吸収帯を示している。また、図8の中段は、各波長帯A~Eの透過スペクトルから周波数解析部63によって得られた周波数スペクトルを示している。また、図8の下段は、各波長帯A~Eの周波数スペクトルの第0フーリエ成分aの積算情報、第1フーリエ成分bの積算情報、及び第2フーリエ成分cの積算情報からそれぞれ得られた特徴抽出画像を示している。
The upper part of FIG. 8 is a transmission spectrum at one position of the tube T1 where no sealing failure has occurred. Areas A, B, and C surrounded by broken lines indicate non-absorption bands, and areas D and E surrounded by broken lines indicate absorption bands. The middle part of FIG. 8 shows the frequency spectrum obtained by the
図8の下段に示す特徴抽出画像は、チューブT1の情報を選択的に抽出できることを示している。例えば、吸収帯Dの第0フーリエ成分aの特徴抽出画像と、非吸収帯Bの第0フーリエ成分aの特徴抽出画像では、破線の楕円で囲んで示すチューブ末端のシール部が強調してイメージングされている。さらに、非吸収帯Aの第1フーリエ成分bの特徴抽出画像と、非吸収帯Bの第1フーリエ成分bの特徴抽出画像と、非吸収帯Cの第1フーリエ成分bの特徴抽出画像との比較から、破線の楕円で囲んで示すチューブT1のラベルLaについては、波長が長波長化するにともなって境界が無くなり、ラベルLaの影響が打ち消されていくことが観測された。 The feature extraction image shown in the lower part of FIG. 8 indicates that the information of the tube T1 can be selectively extracted. For example, in the feature extraction image of the 0th Fourier component a of the absorption band D and the feature extraction image of the 0th Fourier component a of the non-absorption band B, the sealing portion at the end of the tube indicated by the dashed ellipse is emphasized for imaging. It is Further, a feature extraction image of the first Fourier component b of the non-absorption band A, a feature extraction image of the first Fourier component b of the non-absorption band B, and a feature extraction image of the first Fourier component b of the non-absorption band C From the comparison, it was observed that the label La of the tube T1 surrounded by the dashed ellipse disappeared as the wavelength lengthened, and the influence of the label La was canceled out.
上記の特徴抽出を更に検証するため、上記のチューブT1を半分切開し、内部にプラスチックケース(プラケース)を配置し、またシール部も一部切開して「シール不良」を付加したチューブT2を作成した。このチューブT2を被検査物Wとして、図8と同様の手順・条件で解析を実施した結果を図9に示す。まず、非吸収帯Bの第1フーリエ成分bの特徴抽出画像と、非吸収帯Cの第1フーリエ成分bの特徴抽出画像において、破線の円で囲んで示す領域に存在するチューブT2のシール不良部分が鮮明にイメージングできていることが分かる。さらに、非吸収帯Cの第0フーリエ成分aの特徴抽出画像において破線の円で囲んで示す領域では、ラベルLaの下に隠れたプラケースが鮮明にイメージングできている。このことから、図8の非吸収帯Cの第0フーリエ成分aの特徴抽出画像において破線の円で囲んで示す領域はラベルLaが透けていることを表しており、内容物を確認できることを示している。また、非吸収帯Bの第2フーリエ成分cの特徴抽出画像と、非吸収帯Cの第2フーリエ成分cの特徴抽出画像においても、破線の円で囲んで示す領域にプラケースがイメージングされていることが分かる。 In order to further verify the above feature extraction, the above tube T1 is cut in half, a plastic case is placed inside, and the seal part is partially cut to create a tube T2 with a "seal failure" added. Created. FIG. 9 shows the results of analyzing the tube T2 as the object W to be inspected under the same procedure and conditions as in FIG. First, in the feature-extracted image of the first Fourier component b of the non-absorbing band B and the feature-extracted image of the first Fourier component b of the non-absorbing band C, the seal failure of the tube T2 existing in the area enclosed by the dashed circle. It can be seen that the part is clearly imaged. In addition, in the area enclosed by the dashed circle in the feature extraction image of the 0th Fourier component a of the non-absorption band C, the plastic case hidden under the label La can be clearly imaged. Therefore, in the feature extraction image of the 0th Fourier component a of the non-absorption band C in FIG. ing. Also, in the feature extraction image of the second Fourier component c of the non-absorption band B and the feature extraction image of the second Fourier component c of the non-absorption band C, the plastic case is imaged in the area enclosed by the dashed circle. I know there is.
上記の「シール不良」と「内包されたプラケース」はいずれもチューブT2の形状や構造における特徴であり、これらの情報が特に非吸収帯B,Cの波長帯を解析することで、選択的に抽出できていることが確認できた。 Both of the above-mentioned "seal failure" and "enclosed plastic case" are features of the shape and structure of the tube T2. It was confirmed that the
さらに、上記の解析によって得られた各フーリエ成分の積算情報を組み合わせることで、より選択性の高い特徴抽出が可能となる。すなわち、画像化部65は、互いに異なる複数の積算情報を組み合わせて特徴抽出画像を生成するものであってもよい。
Furthermore, by combining the integrated information of each Fourier component obtained by the above analysis, feature extraction with higher selectivity becomes possible. In other words, the
例えば、図10(a)は、非吸収帯Aの第0フーリエ成分aの積算情報と、非吸収帯Bの第1フーリエ成分bの積算情報との比を、被検査物WであるチューブT2内の各位置に対応付けて2次元画像化した特徴抽出画像である。図10(a)の特徴抽出画像は、チューブT2の切れ目やプラケース及びシール不良部分などの構造における特徴を同時に抽出したものとなっている。 For example, FIG. 10(a) shows the ratio of the integrated information of the 0th Fourier component a of the non-absorbing band A and the integrated information of the first Fourier component b of the non-absorbing band B to the tube T2 which is the object W to be inspected. It is a feature-extracted image that is two-dimensionally imaged in association with each position inside. The feature extraction image of FIG. 10(a) is obtained by simultaneously extracting the features of the structure such as the break in the tube T2, the plastic case, and the defective sealing portion.
また、図10(b)は、吸収帯Dの第1フーリエ成分bの積算情報と、吸収帯Eの第0フーリエ成分aの積算情報との比を、被検査物W内の各位置に対応付けて2次元画像化した特徴抽出画像である。図10(b)の特徴抽出画像は、チューブT2全体を選択したものとなっている。 10(b) shows the ratio of the integrated information of the first Fourier component b of the absorption band D and the integrated information of the 0th Fourier component a of the absorption band E, corresponding to each position in the object W to be inspected. It is a feature extraction image that is two-dimensionally imaged with The feature extraction image of FIG. 10(b) is obtained by selecting the entire tube T2.
また、図10(c)は、吸収帯Dの第1フーリエ成分bの積算情報と、吸収帯Dの第0フーリエ成分aの積算情報との比を、被検査物W内の各位置に対応付けて2次元画像化した特徴抽出画像である。図10(c)の特徴抽出画像は、チューブT2の切開により1層になっている箇所と2層になっている箇所との差がイメージングされたものとなっている。 FIG. 10(c) shows the ratio of the integrated information of the first Fourier component b of the absorption band D and the integrated information of the 0th Fourier component a of the absorption band D corresponding to each position in the object W to be inspected. It is a feature extraction image that is two-dimensionally imaged with The feature extraction image of FIG. 10(c) is obtained by imaging the difference between the portion where the tube T2 is cut to form one layer and the portion where the tube T2 is formed into two layers.
また、図10(d)は、非吸収帯Cの第0フーリエ成分aの積算情報と、非吸収帯Cの第1フーリエ成分bの積算情報との比を、被検査物W内の各位置に対応付けて2次元画像化した特徴抽出画像である。図10(d)の特徴抽出画像は、チューブT2の素材やラベルLaの影響を全て打ち消して、内包したプラケースを選択抽出したものとなっている。 10(d) shows the ratio of the integrated information of the 0th Fourier component a of the non-absorbing band C to the integrated information of the first Fourier component b of the non-absorbing band C at each position in the object W to be inspected. It is a feature extraction image that is two-dimensionally imaged in association with . The feature extraction image of FIG. 10(d) is obtained by selectively extracting the included plastic case by canceling out all the effects of the material of the tube T2 and the label La.
上述の手順とは反対に、透過スペクトル取得部20により得られた透過スペクトルの吸収帯と非吸収帯とを区別せず、その全域Fを一括してフーリエ解析した場合に、図8と同様の手順・条件で解析を実施した結果を図11に示す。まず、全域Fの周波数スペクトルには、複数のフーリエ成分の間に明確な境界が見られない。このため、全域Fの第0フーリエ成分a、第1フーリエ成分b、第2フーリエ成分c、及び第3フーリエ成分dからそれぞれ得られる2次元画像は、いずれもチューブT2の特徴を選択的にイメージングしたものとはなっていない。
Contrary to the above-described procedure, when the absorption band and the non-absorption band of the transmission spectrum obtained by the transmission
これまで述べてきたように、本実施形態の検査装置1は、被検査物Wの透過スペクトルを吸収帯と非吸収帯とに分離してフーリエ解析を行っており、基本的には、透過スペクトルに重畳したフリンジの周期性や振幅を活用して、被検査物Wの形状や構造に関する情報を抽出している。一方で、吸収帯には被検査物Wを構成する物質自体の化学的詳細に基づく情報が含まれている。概念的には、図12のように、塗り絵を例に説明することができる。まず、非吸収帯に現れる構造や形状の情報は、塗り絵の枠線に対応する。一方で、吸収帯に現れる化学的情報は、塗り絵の色に対応する。
As described above, the
したがって、吸収帯から得られる情報と非吸収帯から得られる情報とを分けて取り扱うことで、被検査物Wの情報を選択的に抽出して画像化できることになる。このような理解の下で、図11の各フーリエ成分から構成された2次元画像を見ると、塗り絵の枠や色が混在していることが分かる。特に、第1フーリエ成分bの2次元画像と、第2フーリエ成分cの2次元画像では、いろいろな要素が混在してイメージングされており、あたかも抽象画のような様相を呈している。 Therefore, by separately handling the information obtained from the absorption band and the information obtained from the non-absorption band, the information of the object W to be inspected can be selectively extracted and imaged. Based on this understanding, when looking at the two-dimensional image composed of the Fourier components in FIG. 11, it can be seen that the frames and colors of the coloring book are mixed. In particular, in the two-dimensional image of the first Fourier component b and the two-dimensional image of the second Fourier component c, various elements are mixed and imaged, and it looks like an abstract painting.
以下、本実施形態の検査装置1が備える光照射部10の特徴について説明する。市販の分光光度計では、ランプ光源から被検査物までの光路長を長くとり凹面鏡を用いて光を成型することで、被検査物に照射される光の発散がかなり抑えられている。一方で、本実施形態における光照射部10では、ハロゲンランプなどからなる光源11から放射された発散光がそのままスリット13越しに被検査物Wに照射されるため、被検査物Wに照射される光の発散の度合いは極めて高い。この発散度合いの違いが被検査物Wの透過スペクトルに与える影響を図13(a)のような光学系を用いて検証した。
The features of the
ハロゲンランプ70の光は、ピンホール71を通過し、焦点位置に置かれたレンズ72によって発散が抑えられ、約0.5mm厚のチューブフィルムのサンプル73に入射する。サンプル73を出射した光はファブリペロ型の分光器74に入射し、サンプル73の透過スペクトルが得られる。ピンホール71は、その直径が小さいほど、ホイヘンスの原理に基づいて微小点光源に近づくため、ピンホール71から出射した光は1枚のレンズ72で平行光に近い状態に変換される。一方で、ピンホール71の直径が大きいほど、レンズ72を通過した光は発散光となる。図13(b)に示すように、レンズ72を通過した光が発散光に近づくほど、サンプル73を通過した後の光にフリンジが重畳していることが分かる。
Light from a
この厚いサンプル73を通過した発散光におけるフリンジ発生の起源は、以下のように考察される。前提条件として、ニュートンリングのように、互いに光路差がある光が重なった際に干渉が生じることを踏まえると、平行光がサンプル73に入射する場合には、干渉縞は生じない(ただし、フィルムが薄い場合には生じる)。また、発散光であってもサンプル73に入射しなければ干渉縞は見えない(ランプの光の透過スペクトルにフリンジは無い)。これは、いたるところで干渉が起こっていて、特定の波長の干渉縞が顕在化しないためである、とも言える。
The origin of fringing in the diverging light that has passed through this
一方、発散光を厚いサンプル73に入射させれば、サンプル73内を伝搬する光路長が入射角に依存して変化する。これにより、いたるところで干渉していた光の特定の波長では空間的可干渉性(コヒーレンシー)が低下し、また別の波長では可干渉性が低下せず(あるいは向上し)、相対的に干渉縞が顕在化する。結果として、発散光が入射した厚いサンプル73の透過スペクトルにフリンジがわずかに重畳することになると考えられる。
On the other hand, if the diverging light is made incident on the
このような、発散光によるフリンジの発生・強調は、本発明による被検査物Wの特徴を抽出する検査技術において、重要な役割を担っていることは明らかであり、発散を抑制した高価な光源を必要としない点でもメリットとなる。 It is clear that the generation and enhancement of fringes by divergent light play an important role in the inspection technique for extracting the features of the object W according to the present invention. It is also advantageous in that it does not require
以下、本実施形態に係る検査装置1を用いる検査方法について、図14のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。
An example of processing of an inspection method using the
まず、制御装置60は、ユーザによる操作部40への操作に応じて、被検査物Wの吸収帯と非吸収帯の範囲、特徴抽出画像を生成する際に使用する波長帯やフーリエ成分の組合せなどの情報を設定する(ステップS1)。
First, the
次に、搬送部30は、被検査物Wの搬送を開始する(搬送ステップS2)。
Next, the
次に、光照射部10は、近赤外光を被検査物Wに照射する(光照射ステップS3)。
Next, the
次に、透過スペクトル取得部20は、被検査物Wにおける複数の位置のそれぞれを透過、反射、又は散乱した近赤外光の透過スペクトルを、被検査物Wにおける位置ごとに取得する(透過スペクトル取得ステップS4)。
Next, the transmission
次に、透過スペクトル分離部61は、透過スペクトル取得ステップS4により被検査物Wにおける位置ごとに取得された透過スペクトルから、特定の波長帯(一つ又は複数)の透過スペクトルを分離する(透過スペクトル分離ステップS5)。
Next, the transmission
次に、周波数解析部63は、透過スペクトル分離ステップS5により分離された特定の波長帯の透過スペクトルを周波数解析することで、特定の波長帯の透過スペクトルの周波数スペクトルを得る(周波数解析ステップS6)。
Next, the
次に、積算部64は、周波数解析ステップS6により得られた周波数スペクトルの第0フーリエ成分、第1フーリエ成分、第2フーリエ成分などの任意の帯域を抽出し、抽出した帯域における周波数スペクトルの強度を積算した積算情報を生成する(積算ステップS7)。
Next, the
次に、制御装置60は、透過スペクトル分離ステップS5により分離された、所望する全ての波長帯について、積算ステップS7により積算情報が取得されたか否かを判断する(ステップS8)。全ての波長帯について積算ステップS7により積算情報が取得された場合には、制御装置60はステップS9の処理を実行する。一方、全ての波長帯について積算ステップS7により積算情報が取得されていない場合には、制御装置60は再びステップS6以降の処理を実行する。
Next, the
ステップS9において画像化部65は、積算ステップS7により生成された積算情報を被検査物Wにおける各位置に対応付けて2次元画像化することで、被検査物Wの特徴を抽出した特徴抽出画像を生成する(画像化ステップS9)。例えば、画像化部65は、各波長帯の積算情報に基づいて各波長帯の特徴抽出画像を生成する。あるいは、画像化部65は、互いに異なる複数の波長帯の積算情報を組み合わせて特徴抽出画像を生成する。あるいは、画像化部65は、ある波長帯についての複数の積算情報を組み合わせて特徴抽出画像を生成する。
In step S9, the
次に、表示部50は、画像化ステップS9により生成された特徴抽出画像を表示する(ステップS10)。
Next, the
なお、上記のステップS6~S9は、例えばGPU上で実行され、透過スペクトル分離ステップS5により分離された特定の波長帯の透過スペクトルを解析する透過スペクトル解析ステップを構成する。 Note that the above steps S6 to S9 constitute a transmission spectrum analysis step which is executed on, for example, the GPU and analyzes the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation step S5.
以上説明したように、本実施形態に係る検査装置1は、被検査物Wの透過スペクトルの特定の波長帯を選択して解析することにより、被検査物Wにおける空隙を含むシール不良を検出することができる。特に、検査装置1は、近赤外光を検査光として用いることにより、可視光が透過しない樹脂などでできた容器内の内容物の状態や、容器の接合部の状態などを検査することができる。なお、本実施形態では、被検査物Wを透過した近赤外光を解析する処理を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、透過率の比較的低い被検査物Wに対しては、被検査物Wによる反射光と透過光を併用、あるいは反射光のみを使用して、同様の解析を行うことが可能である。
As described above, the
また、本実施形態に係る検査装置1は、特定の波長帯の透過スペクトルの周波数スペクトルを算出することにより、被検査物Wにおける薄膜干渉に起因する積算情報を取得することができる。
Further, the
また、本実施形態に係る検査装置1は、被検査物Wにおける薄膜干渉に起因する積算情報を2次元画像化することにより、空隙を含むシール不良などの被検査物Wの特徴を視覚的に表示することができる。
In addition, the
また、本実施形態に係る検査装置1は、異なる積算情報を組み合わせることで、被検査物Wのシール不良などの特徴を強調させて検出することができる。
In addition, the
また、本実施形態に係る検査装置1は、透過スペクトル解析部62の処理をGPUで実行することにより、製造ラインにおいて被検査物Wに対してリアルタイムの検査を行うことができる。
Moreover, the
また、本実施形態に係る検査装置1は、樹脂材料の吸収帯からの情報を除外して解析を行うことにより、被検査物Wのシール不良などの特徴を検出することができる。
In addition, the
また、本実施形態に係る検査装置1は、樹脂材料の吸収帯からの情報に基づいて、被検査物Wの化学構造に由来する特徴を検出することができる。
Moreover, the
また、本実施形態に係る検査装置1は、近赤外領域の発散光を被検査物Wに照射することにより、被検査物Wにおける薄膜干渉に起因する情報を効果的に取得することができる。
In addition, the
1 検査装置
10 光照射部
11 光源
12 拡散反射板
13 スリット
20 透過スペクトル取得部
30 搬送部
31 搬送ベルト
40 操作部
50 表示部
60 制御装置
61 透過スペクトル分離部
62 透過スペクトル解析部
63 周波数解析部
64 積算部
65 画像化部
W 被検査物
Claims (18)
前記被検査物における複数の位置のそれぞれを透過、反射、又は散乱した前記近赤外領域の光の透過スペクトルを、前記位置ごとに取得する透過スペクトル取得部(20)と、
前記透過スペクトル取得部により前記位置ごとに取得された前記透過スペクトルから、特定の波長帯の透過スペクトルを分離する透過スペクトル分離部(61)と、
前記透過スペクトル分離部により分離された前記特定の波長帯の透過スペクトルを解析する透過スペクトル解析部(62)と、を備えることを特徴とする検査装置。 a light irradiator (10) that irradiates an object (W) to be inspected with light in the near-infrared region;
a transmission spectrum acquisition unit (20) for acquiring, for each position, a transmission spectrum of light in the near-infrared region transmitted, reflected, or scattered at each of a plurality of positions on the object to be inspected;
a transmission spectrum separation unit (61) for separating a transmission spectrum of a specific wavelength band from the transmission spectrum acquired for each position by the transmission spectrum acquisition unit;
and a transmission spectrum analysis section (62) for analyzing the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation section.
前記透過スペクトル分離部により分離された前記特定の波長帯の透過スペクトルを周波数解析することで、前記特定の波長帯の透過スペクトルの周波数スペクトルを得る周波数解析部(63)と、
前記周波数解析部により得られた前記周波数スペクトルの任意の帯域を抽出し、抽出した帯域における前記周波数スペクトルの強度を積算した積算情報を生成する積算部(64)と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 The transmission spectrum analysis unit is
a frequency analysis unit (63) for obtaining a frequency spectrum of the transmission spectrum of the specific wavelength band by frequency-analyzing the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation unit;
an integrator (64) that extracts an arbitrary band of the frequency spectrum obtained by the frequency analysis unit and generates integrated information by accumulating the intensity of the frequency spectrum in the extracted band. The inspection device according to claim 1.
前記積算部により生成された前記積算情報を各前記位置に対応付けて2次元画像化することで、前記被検査物の特徴を抽出した特徴抽出画像を生成する画像化部(65)を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の検査装置。 The transmission spectrum analysis unit is
It further includes an imaging unit (65) for generating a feature extraction image in which features of the inspection object are extracted by associating the integration information generated by the integration unit with each of the positions and forming a two-dimensional image. 3. The inspection apparatus according to claim 2, characterized in that:
前記特定の波長帯は、前記樹脂材料の近赤外領域の吸収帯以外の波長帯であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の検査装置。 When the object to be inspected contains a resin material,
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the specific wavelength band is a wavelength band other than an absorption band in the near-infrared region of the resin material.
前記被検査物における複数の位置のそれぞれを透過、反射、又は散乱した前記近赤外領域の光の透過スペクトルを、前記位置ごとに取得する透過スペクトル取得ステップ(S4)と、
前記透過スペクトル取得ステップにより前記位置ごとに取得された前記透過スペクトルから、特定の波長帯の透過スペクトルを分離する透過スペクトル分離ステップ(S5)と、
前記透過スペクトル分離ステップにより分離された前記特定の波長帯の透過スペクトルを解析する透過スペクトル解析ステップ(S6~S9)と、を含むことを特徴とする検査方法。 A light irradiation step (S3) of irradiating the object (W) to be inspected with light in the near-infrared region;
a transmission spectrum acquisition step (S4) of acquiring, for each position, a transmission spectrum of the light in the near-infrared region transmitted, reflected, or scattered at each of a plurality of positions on the object to be inspected;
a transmission spectrum separation step (S5) of separating a transmission spectrum of a specific wavelength band from the transmission spectrum acquired for each position in the transmission spectrum acquisition step;
and transmission spectrum analysis steps (S6 to S9) for analyzing the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation step.
前記透過スペクトル分離ステップにより分離された前記特定の波長帯の透過スペクトルを周波数解析することで、前記特定の波長帯の透過スペクトルの周波数スペクトルを得る周波数解析ステップ(S6)と、
前記周波数解析ステップにより得られた前記周波数スペクトルの任意の帯域を抽出し、抽出した帯域における前記周波数スペクトルの強度を積算した積算情報を生成する積算ステップ(S7)と、を含むことを特徴とする請求項9に記載の検査方法。 The transmission spectrum analysis step includes:
a frequency analysis step (S6) of obtaining a frequency spectrum of the transmission spectrum of the specific wavelength band by frequency-analyzing the transmission spectrum of the specific wavelength band separated by the transmission spectrum separation step;
and an integration step (S7) of extracting an arbitrary band of the frequency spectrum obtained by the frequency analysis step and generating integration information by integrating the intensity of the frequency spectrum in the extracted band. The inspection method according to claim 9.
前記積算ステップにより生成された前記積算情報を各前記位置に対応付けて2次元画像化することで、前記被検査物の特徴を抽出した特徴抽出画像を生成する画像化ステップ(S9)を更に含むことを特徴とする請求項10に記載の検査方法。 The transmission spectrum analysis step includes:
further comprising an imaging step (S9) of generating a feature extraction image in which features of the object to be inspected are extracted by associating the integration information generated by the integration step with each of the positions and forming a two-dimensional image. The inspection method according to claim 10, characterized in that:
前記特定の波長帯は、前記樹脂材料の近赤外領域の吸収帯以外の波長帯であることを特徴とする請求項9から請求項13のいずれかに記載の検査方法。 When the object to be inspected contains a resin material,
14. The inspection method according to any one of claims 9 to 13, wherein the specific wavelength band is a wavelength band other than an absorption band in the near-infrared region of the resin material.
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