JP2778531B2 - 長尺物の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はたとえば、織布の検
反装置等で代表される長尺物の検査装置に関し、詳しく
は、互いに交差する第１方向と第２方向との両方向に沿
って表面が所定の規則性に従ったパターンを呈するよう
に構成された長尺物を撮像し、前記パターンの規則性を
利用して前記長尺物を検査する長尺物の検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の長尺物の検査装置において、従
来から一般的に知られているものに、たとえば、経糸と
緯糸からなる織布の外観を検査する装置があった。この
検査装置は、カメラにより織布表面の画像を撮像し、そ
の撮像結果から得られる画像濃淡データをしきい値と比
較して外観の異常を検出する検反装置や、レーザ光を織
布に照射し、その反射または透過光を受光素子にて受光
させ、その受光量のレベルとしきい値とを比較して異常
を検出する自動検反方法があった。しかし、この検反方
法では、人が目視で簡単に判定できるような糸抜け等の
比較的大きな欠陥しか検査できないという欠点や、振動
あるいは外乱等で検査精度が大きく低下する等の欠点が
あった。

【０００３】一方、検知精度を向上させる目的で考えら
れたものとして、たとえば特開平４−１４８８５２号公
報に記載のものがあった。これは、光源から織布に照射
されて透光する光を検査対象の糸方向に配置された光学
スリットを介して受光し、受光波形と基準波形との比較
から異常を検出するものであった。

【０００４】この方法は、光を透過する部分、つまり織
布開口部の特徴量をもとに欠陥の有無を判定しようとす
るものであるが、たとえば、経糸２本通し違いのように
開口部が良品とあまり変わらない欠陥の場合、検知精度
が著しく低下するのは自明である。また、本手法では、
織密度が一定でかつ光学スリットと検査対象方向の糸が
平行であることが前提となる。しかしながら、実際の織
布はその織り溝がそれぞれ異なった多種類のものがあ
り、その都度光学スリットの交換が必要となる等の同一
光学条件での検出が困難である点や、実際の織り上がり
の糸、特に、経糸は、側面部で湾曲しており上記条件
は、維持できず検知精度は低下する。

【０００５】一方、特開平３−２４９２４３号公報に記
載のものは、受光センサを１対の櫛状とし、両者の出力
の差分値を予め設定されたしきい値との比較から異常を
検出するものであった。

【０００６】この方法は、１対の櫛型受光センサに織布
狭領域を２分割した濃淡情報が反映されるため、振動や
外乱光があっても両者の差分値出力により相殺される効
果がある。しかしながら、本方式も前記方式と同様に、
抽出できる欠陥に制限がある点や織密度が変わったり、
櫛センサと検査対象の糸の平行度が維持できないと検知
精度が低下する。また両者の提案はともに、同じセンサ
て経糸，緯糸の異常を同時に検知できない等の同一光学
条件での検出が困難という欠点も有していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】目視で行なっている検
査と同等の精度を確保するためには、従来の織布開口部
の特徴検査に加えて、互いに交差した経糸成分や緯糸成
分そのものの特徴をも抽出する必要があることがわかっ
た。たとえば前述したような経糸２本通し違いのような
欠陥に対しては目視検査では、糸交格点上の検査対象方
向糸の上下関係の不連続性から欠陥の有無がわかる。し
たがってこれを機械的に行なうとすると、糸交格点座標
上で経糸が緯糸の上または下にある糸成分のみを抽出す
ればよいことがわかる。これを画像処理にて具現化する
ためには、濃淡画像の２値化処理は不可欠であるが、従
来の固定２値化方法では、緯糸の上または下にある経糸
成分のみの抽出は対象物の濃度が均一でなく不可能であ
った。

【０００８】上述のごとく、従来の技術では、織布等で
代表される長尺物に現れる緯糸や経糸等の線状エレメン
トからなる格子状パターンの欠陥を、目視検査と同様な
精度でかつ同一光学条件で全幅を高精度に検出すること
は困難であった。

【０００９】本発明は、係る実情に鑑み考え出されたも
のであり、その目的は、長尺物の表面のパターン密度に
左右されず、同一光学条件で前記パターンの異常を高精
度で抽出でき、かつ、低コストで具現化できる長尺物の
検査装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、表面が所定の規則性に従ったパターンを呈するよう
に構成された長尺物を撮像し、前記パターンの規則性を
利用して前記長尺物を検査する長尺物の検査装置におい
て、少なくとも被撮像領域の前記長尺物に対し光を照射
する投光手段と、前記長尺物に対する透過光および反射
光のうちの少なくとも一方を集光して撮像する撮像手段
と、該撮像手段から出力された画像データであってデジ
タル信号に変換されたデジタル画像データを前記第１方
向および第２方向の各々のしきい値に比べた大小関係に
従って振り分けて２値化する２値化手段とを含み、前記
２値化手段により２値化された２値化画像データを利用
して長尺物の検査を行なうことを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の発明の構成に加えて、前記２値化手段により２値化
された２値化画像データであって、前記第１方向のしき
い値に従って２値化された第１の２値化画像データと前
記第２方向のしきい値に従って２値化された第２の２値
化画像データとを、ＡＮＤ論理演算する論理演算手段を
さらに含む。

【００１２】請求項３に記載の本発明は、請求項２に記
載の発明の構成に加えて、前記長尺物表面のパターンは
前記第１方向に沿った第１線状エレメントおよび前記第
２の方向に沿った第２線状エレメントからなる格子状パ
ターンを呈しており、前記デジタル画像データをもと
に、検査対象方向の格子状パターンのピッチと検査対象
方向に対する格子状パターンの傾斜とを自動算出する自
動算出手段と、前記論理演算手段により論理演算された
第３の２値化画像データの画像領域内に、前記自動算出
手段が算出した情報に基づいて複数の矩形領域を設定
し、各矩形領域内のデジタル画像データから抽出される
統計量同士を比較してその比較結果が正常と見なされる
限界を示すしきい値を超えた場合に異常と判定する異常
判定手段をさらに含むことを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の本発明は、請求項３に記
載の発明の構成に加えて、前記異常判定手段による判定
のために用いられる前記矩形領域は長辺と短辺とからな
る矩形領域であり、前記自動算出手段により算出される
前記格子状パターンのピッチと傾斜情報とをもとに、前
記第１線状エレメントと第２線状エレメントとのうちの
検査対象となるほうの線状エレメントの方向に前記長辺
が設定され、前記短辺は、検査対象となっていないほう
の線状エレメントのピッチの整数倍に設定され、その矩
形領域を、検査対象とならないほうの線状エレメントに
沿った方向に同じサイズで隣接させて設けてあることを
特徴とする。

【００１４】請求項５に記載の本発明は、請求項３また
は４に記載の発明の構成に加えて、前記異常判定手段
は、前記各矩形領域毎の統計量の抽出処理と各統計量の
比較処理と異常有無の判定処理とからなる１サイクル処
理を、検査対象となっていないほうの線状エレメントに
沿った方向に前記各矩形領域を順次シフトさせてその都
度実行し、前記２値化画像データ全体に前記１サイクル
処理を施すことを特徴とする。

【００１５】請求項６に記載の本発明は、請求項１また
は請求項５のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前
記２値化手段は、前記デジタル画像データを前記第１方
向に沿って走査した第１方向走査データをフィルタ処理
し、そのフィルタ処理後の第１方向データを２値化のた
めのしきい値として使用して前記デジタル画像データの
前記第１方向に沿った走査データを２値化して第１の２
値化データを自動生成し、前記デジタル画像データを前
記第２方向に沿って走査した第２方向走査データをフィ
ルタ処理し、そのフィルタ処理後の第２方向データを２
値化のためのしきい値として使用して前記デジタル画像
データの前記第２方向に沿った走査データを２値化して
第２の２値化データを自動生成することを特徴とする。

【００１６】請求項７に記載の本発明は、請求項６に記
載の発明の構成に加えて、前記２値化手段が行なうフィ
ルタ処理に用いられるフィルタは、前記第１方向走査デ
ータまたは第２方向走査データの周期成分を含む中間の
帯域をカットしたバンドエルミネーションフィルタであ
ることを特徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば、投光手段の
働きにより、少なくとも被撮像領域の前記長尺物に対し
光が照射される。そして撮像手段の働きにより、その長
尺物に対する透過光および反射光のうちの少なくとも一
方が集光されて撮像される。さらに、２値化手段の働き
により、前記撮像手段から出力された画像データであっ
てデジタル信号に変換されたデジタル画像データが前記
第１の方向および第２の方向の各々のしきい値に比べた
大小関係に従って振り分けられて２値化される。そして
その２値化された２値化画像データを利用して長尺物の
検査が行なわれる。

【００１８】請求項２に記載の本発明によれば、請求項
１に記載の発明の作用に加えて、前記２値化手段により
２値化された２値化画像データであって、前記第１方向
のしきい値に従って２値化された第１の２値化画像デー
タと前記第２方向のしきい値に従って２値化された第２
の２値化画像データとが、論理演算手段の働きにより、
ＡＮＤ論理演算される。

【００１９】請求項３に記載の本発明によれば、請求項
２に記載の発明の作用に加えて、前記長尺物表面のパタ
ーンが前記第１方向に沿った第１線状エレメントおよび
前記第２方向に沿った第２の線状エレメントからなる格
子状パターンを呈している。そして自動算出手段の働き
により、前記デジタル画像データをもとに、検出対象方
向の格子状パターンのピッチと検査対象方向に対する格
子状パターンの傾斜とが自動算出される。さらに、異常
判定手段の働きにより、前記論理演算手段により論理演
算された第２の２値化画像データの画像領域内に、前記
自動算出手段が算出した情報に基づいて複数の矩形領域
が設定され、その各矩形領域内のデジタル画像データか
ら抽出される統計量同士を比較してその比較結果が正常
と見なされる限界を示すしきい値を超えた場合に異常と
判定される。

【００２０】請求項４に記載の本発明によれば、請求項
３に記載の発明の作用に加えて、前記異常判定手段によ
る判定のために用いられる前記矩形領域が長辺と短辺と
からなる矩形領域であり、前記自動算出手段により算出
される前記格子状パターンのピッチと傾斜情報をもと
に、前記第１線状エレメントと前記第２線状エレメント
とのうちの検査対象となるほうの線状エレメントの方向
に前記長辺が設定され、前記短辺は、検査対象となって
いないほうの線状エレメントのピッチの整数倍に設定さ
れ、この矩形領域が、検出対象となっていないほうの線
状エレメントに沿った方向に同じサイズで隣接して設け
られている。なお、ここでいう整数倍とは、１，２，
３，…倍等のような１を含む自然数倍のことである。

【００２１】請求項５に記載の本発明によれば、請求項
３または４に記載の発明の作用に加えて、前記異常判定
手段が、前記各矩形領域毎の統計量の抽出処理と各統計
量の比較処理と異常有無の判定処理とからなる１サイク
ル処理を、検査対象となっていないほうの線状エレメン
トに沿った方向に前記各矩形領域を順次シフトさせてそ
の都度実行し、前記２値化画像データ全体に前記１サイ
クル処理が施される。

【００２２】請求項６に記載の本発明によれば、請求項
１ないし請求項５のいずれかに記載の発明の作用に加え
て、前記２値化手段が、前記デジタル画像データを前記
第１方向に沿って走査した第１方向走査データをフィル
タ処理し、そのフィルタ処理後の第１方向データを２値
化のためのしきい値として使用して前記デジタル画像デ
ータの前記第１方向に沿った走査データを２値化して第
１の２値化データを自動生成し、前記デジタル画像デー
タを前記第２方向に沿って走査した第２方向走査データ
をフィルタ処理し、そのフィルタ処理後の第２方向デー
タを２値化のためのしきい値として使用して前記デジタ
ル画像データの前記第２方向に沿った走査データを２値
化して第２の２値化データを自動生成する。

【００２３】請求項７に記載の本発明によれば、請求項
６に記載の発明の作用に加えて、前記２値化手段が行な
うフィルタ処理に用いられるフィルタが、前記第１方向
走査データまたは前記第２方向走査データの周期成分を
含む中間の帯域をカットしたバンドエルミネーションフ
ィルタで構成されている。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施例の概略
ブロック図である。光源１から照射される光は、長尺物
の一例の織布２の隙間を透過し、カメラレンズ３で集光
されてカメラ４内のＣＣＤ素子に結像される。光源１
は、透過方式でも反射方式でもどちらでもよいが、糸交
格点の上下像が鮮明に撮像できる点と、欠陥の特徴を顕
著に観察できる織布開口部の撮像が容易な透過方式が好
ましい。また、光源１は、エリア型のＣＣＤカメラを用
いる場合は、面照度の均一な散乱光が好ましい。ライン
型のＣＣＤカメラを用いる場合、光源の種類としては、
半導体レーザ、ＨｅＮｅレーザをレンズを用いてスリッ
ト状に拡げて照射する光源や、ロッドレンズ側面からハ
ロゲン光を入射させ、ロッドに設けた特殊なスリット状
散乱塗料によりスリット状に照射される光源や、スリッ
ト状の光ファイバ照明を用いてもよいが、ロッドを使用
した光源は幅方向の配向特性が均一でありかつ高い輝度
を得られる点で好ましい。実施例では、エリア型のＣＣ
Ｄカメラを使用した例を示す。もし、織布が定速度で走
行している前提でライン型のＣＣＤカメラを使用する場
合は、図１に示す、Ａ／Ｄ変換器５とフレームメモリ６
の間に１次元／２次元変換器３０を追加すればよい。

【００２５】織布を透過する光量の指定は特にないが、
ＣＣＤの更新周期内で十分な電荷を蓄積できるレベルで
あれば特に問題ない。カメラレンズ３の拡大倍率は、製
品の織密度が最も細かいレベルを基準に決定する。一般
に、織布像拡大率の高い画像ほど、欠陥の抽出が容易な
傾向にある。しかし、後述する統計量演算処理領域（矩
形領域）の短軸（短辺）のサイズは、検査対象方向の糸
ピッチまたはその整数倍である必要があるために、撮像
した画像内に検査対象方向の糸が少なくとも３本以上が
あることが前提となる。また、後述する、撮像画像内の
検査対象方向の糸本数自動算出の精度をも考慮すると、
カメラ視野内の検査対象方向の糸数が１０〜１００本の
範囲で撮像できる像拡大率が好ましい。

【００２６】ＣＣＤカメラで撮像した濃淡画像データ
は、Ａ／Ｄ変換回路５で８ｂｉｔのデジタル画像データ
に加工された後、フレームメモリ６に格納される。格納
されたフリーズ画像は、前処理回路７にて、欠陥を効果
的に抽出させるために、微分強調等の前処理加工を行な
う。次に、検査対象方向の平均糸ピッチと平均糸傾き量
を自動算出するために濃度投影回路９にて注目糸方向座
標の濃度投影（濃度加算処理）を行ない、１次元の濃度
データに加工する。このデータをもとにＦＦＴ回路（高
速フーリエ変換回路）８にてフーリエ変換し、スペクト
ル最瀕値の実数データと虚数データとを求める。このデ
ータから検査方向の糸平均ピッチ（織密度）と傾き量が
求まる。なお、傾きの方向を求めるために、実際は、上
述の処理を検査糸方向に対して画像領域を少なくとも２
分割以上設定して行ない、得られる虚数データつまり位
相成分のデータをもとに、平均法や、最小二乗法等にて
１次式を求める。なお、ＦＦＴ回路（高速フーリエ変換
回路）８によるフーリエ変換は、常時行なう必要がない
ために、ＣＰＵ１７によるソフト処理でも可能である。
また、本方式は、糸抜け等の欠陥情報が画像データに含
まれる場合でも高精度で求まる利点がある。なお、図１
中１５は画像バスである。

【００２７】糸方向の算出法は、他にたとえば、注目糸
垂直方向を微分強調させた後その軸波形のピーク値を追
跡する方法や、公知のＨｏｕｇｈ変換により、糸方向を
求める手法があるが、本発明はこれらの手法に限定され
るものではない。

【００２８】次に、画像を２値化回路１０にて２値化処
理を行なう。２値化の目的は、前述のごとく、検査方向
の糸成分の特徴量を抽出するためである。特に、経糸の
場合、緯糸交格点上の上または下にある成分のみの抽出
が必要となる。これを実現するために、まず、画像のＸ
軸またはＹ軸方向の各走査軸濃淡データをフィルタ回路
１３を通し、出力値（湾曲波形）をその値のしきい値と
する。同一処理を全走査軸に対して行ない第１の２値画
像を生成させる。次に同一の処理をＹ軸またはＸ軸に対
して行ない、第２の２値画像を生成させる。もし、第１
の２値画像が経糸方向と垂直方向にフィルタ処理された
ものであれば、第１の２値画像は、経糸成分のみの２値
画像に、第２の２値画像は、緯糸成分のみの２値画像に
生成される。ここで示すフィルタ回路は、予め、検査対
象糸方向の糸ピッチ等に従った濃度値の周期性を求め、
この周期成分を含む中間周波数領域をカットしたバンド
エルミネーションフィルタである。このフィルタを通し
た波形に若干のオフセット値を加えたしきい値でフィル
タ通過前の波形（走査軸データ列）を２値化処理するこ
とにより、第１の２値画像が経糸成分の像であれば、交
格点上の緯糸の上にある経糸像のみが、第２の２値画像
が緯糸成分の像であれば、経糸の下にある成分も含めた
緯糸成分のみの抽出ができる。上述の２値化法は、さら
に、照明の変動、照度むら、織布の局所的な織密度む
ら、糸の艶違い等があっても、上記糸情報のみを確実に
抽出できる利点がある。２値化波形の例を図２に、２値
化後の画像の例を図３（ａ）、（ｂ）に示す。

【００２９】上述の第１，第２の２値画面をもとに、後
述する矩形領域処理を行なえば欠陥情報は求まるが、経
糸の２値画像は、経糸が緯糸の上から両隣の横糸の下に
もぐり込む中間の画像も含まれる。この情報は、欠陥抽
出には不必要であるため、経糸検査の場合、第１，第２
画像を論理演算回路１４のＡＮＤ論理演算を行なうこと
により、完全な緯糸上のみの経糸画像に変換できる。変
化後の２値画像の例を図３（ｃ）に示す。

【００３０】求まった、検査対象方向の糸ピッチと糸方
向から統計量演算用の矩形領域が自動生成される。その
例を図４（ａ），（ｂ）に示す。矩形領域の長軸方向の
長さは特に指定するものではないが、糸抜け等の連続に
発生する欠陥に対しては、長く設定するほど、欠陥検知
の精度は向上する傾向にあり、局所的に発生する毛羽等
の欠陥に対しては短いほうが好ましい。長さは、検査対
象の特徴に合わせて決定すればよく、計測中に長さを可
変にして複数回同一処理を行なってもよい。

【００３１】矩形領域の設定法は、図４（ａ），（ｂ）
に示すような隣接する１対の形状に限定するものではな
く、図４（ｃ）に示すように、比較する領域を交互に設
けてもよい。ただし、領域短軸方向のサイズ（画素数）
は、検査対象方向の糸ピッチまたはその整数倍であるこ
とが前提となる。このように設定することで、たとえ
ば、領域の濃度加算値の比較を行なう場合、欠陥がない
場合、比較値（両領域の濃度加算値同士の差の値）が最
も小さくなり、欠陥がある場合、比較値が最も大きく現
れる。ただし、矩形の長軸方向と検査対象糸方向との位
相がずれると、欠陥の検知精度は低下する。この問題を
回避させるために、上述のとおり対象糸方向を自動算出
させ、矩形領域の主軸方向を対象糸方向に追従させる
か、もしくは画像をその傾き量だけ回転させ、矩形長軸
を対象糸方向に合わせる。これにより、たとえば製織中
の織布の両側に生じる経糸の傾きやセンサ固定時の軸出
しミスによる欠陥検知精度の低下を回避できる。また、
検査対象糸の平均密度を算出し、統計値算出用矩形領域
を自動的に最適化することにより、織密度の異なる織布
を検査する場合でも光学条件を何ら調整することなく同
一検査ができる利点がある。さらに、隣接する矩形領域
間の統計値比較処理のためにたとえば、検査中に光源の
光量が相対的に低下あるいは上昇した場合でもそれらの
影響は相殺される利点がある。ただし、ハレーションを
起こすような迷い光が近くに存在する場合は、遮蔽板
（フード）２１を設置するとよい。

【００３２】矩形領域内のラベリングを結合情報統合化
処理回路１１にて、各種特徴量の算出を特徴量抽出回路
１２で行なう。

【００３３】矩形領域の統計量としては、黒、または白
総画素数、総ラベル数と、各ラベル特徴量である面積、
フィレ径、形状比、主軸角、周囲長、近接ラベル重心間
距離等の最大値、平均値、最小値であり、欠陥の抽出
は、上述の統計量の差分値、画像パターン相関性、基準
データとの比較から行なう。

【００３４】欠陥抽出の例を図５に示す。２本通し違い
欠陥は、従来の織布近傍空隙間の比較では抽出が困難で
あるが、例に示すように、上述に２値化法による２値画
像を上述矩形内で見ると、正常部と、欠陥部の位置パタ
ーン整合性が全く異なる。したがって１対の矩形領域間
のパターン整合性を演算することで簡単に欠陥が抽出で
きることがわかる。なお、欠陥の抽出は、上述統計量を
もとにＣＰＵ１７にて行なう。演算結果は、入出力回路
２０を通して視覚的に認識可能に出力される。

【００３５】製織中の織り上がった織布をインラインで
検査する場合、風綿等の異物が織布表面に付着すると、
従来技術で指摘したように、もし、単純に画像の濃度値
としきい値との比較や、１対の近傍領域内の濃度加算値
比較のみで欠陥を抽出しようとすると、これらの異物を
欠陥と誤判定してしまう。この問題を回避するために、
上述の統計量の総合比較、基準値との比較を行なう。た
とえば、光透過方式の検査の場合、異物あると、糸欠
陥、たとえば、ヘルド通し違いリード通し違い等の経糸
欠陥と異物とを上述の矩形領域間で比較すれば、平均濃
度値や濃度分布形状等は明らかに異なる。したがって、
従来の演算方法に加えて、このような統計量の比較演算
を判定に加えることで、欠陥と異物等の外乱要素との分
離ができる。なお、ここに示した判定の際のパラメータ
となる統計量は、特に限定するものではなく、対象欠陥
点で特異な特徴を示す統計値を予め実験等にて求め、そ
れらを組合せて処理すればよい。また、本方式は、同時
に豊富は統計量の抽出ができるために、たとえばファジ
ィ推論や重回帰分析等での欠陥の識別も可能である。

【００３６】図６は本発明の一実施例の動作を説明する
ためのフローチャートである。取込まれた画像の全体を
検査するために、一連の処理が完了された段階で、処理
領域を欠陥抽出に支障のない範囲の画素数だけ検査対象
糸方向と垂直軸にシフトさせて同じ処理を繰返す。経
糸、緯糸異常を同時に検査する場合には、上述の一連の
処理を完了後、矩形領域を次の対象とする糸方向に合わ
せて同じ処理を行なう（２点鎖線で示した最後のステッ
プ参照）。この場合、比較する特徴量としきい値は、前
者と同じとは限らない。なお、検査対象が緯糸の薄段、
厚段等である場合、論理演算後の２値画像で検査を行な
ってもよいが、検査精度を高めるためには、論理演算前
の緯糸成分を抽出した２値画像で行なうほうがよい。な
お、全体の制御を行なうプログラムは、ＲＯＭ１８に格
納されている。織布の全幅を検査する場合、センサを織
布幅方向にトラバースするかセンサを複数個、織布幅方
向均質間隔に固定すればよい。

【００３７】図７は、織機を用いて織り上がってきた織
布２をカメラ４で撮像している状態を示す説明図であ
る。光源４から照射された光が織布２を透過してカメラ
４で集光されて織布２が撮像される。なお４０は一軸移
動ステージであり、カメラ４を横移動方向に移動させる
ためのものである。

【００３８】上述のごとく、この実施例では製織中の織
布のインライン検査を示したが、当然の如く、織り上が
った織布の自動検反に適用してもよい。また、織布以外
の規則性のある特徴を持ったシートであれば、織布以外
でも適用できる。

【００３９】

【課題を解決するための手段の具体例】前記織布によ
り、互いに交差する第１方向と第２方向との両方向に沿
って表面が所定の規則性に従ったパターンを呈するよう
に構成された長尺物が構成されている。前記織布の経糸
により、第１線状エレメントが構成されている。前記織
布の緯糸により、第２線状エレメントが構成されてい
る。そして、前記長尺物表面のパターンは、第１線状エ
レメントおよび第２線状エレメントからなる格子状パタ
ーンを呈している。

【００４０】前記光源１により、少なくとも被撮像領域
の前記長尺物に対し光を照射する投光手段が構成されて
いる。前記カメラ４により、前記長尺物に対する透過光
および反射光のうちの少なくとも一方を集光して撮像す
る撮像手段が構成されている。この撮像手段は、前記透
過光と反射光との両光を集光して撮像するものであって
もよい。前記２値化回路１０により、前記撮像手段から
出力された画像データであってデジタル信号に変換され
たデジタル画像データを前記第１方向および第２方向の
各々のしきい値に比べた大小関係に従って振り分けて２
値化する２値化手段が構成されている。そして、前記画
像論理演算回路１４により、前記２値化手段により２値
化された２値化画像データであって、前記第１方向のし
きい値に従って２値化された第１の２値化画像データと
前記第２方向のしきい値に従って２値化された第２の２
値化画像データとをＡＮＤ論理演算する論理演算手段が
構成されている。前記濃度投影回路９，ＦＦＴ回路８に
より、前記デジタル画像データをもとに、検査対象方向
の格子状パターンのピッチと検査対象方向に対する格子
状パターンの傾きとを自動算出する自動算出手段が構成
されている。前記ＣＰＵ１７，ＲＯＭ１８，ＲＡＭ１９
により、前記論理演算手段により論理演算された第３の
２値化画像データの画像領域内に、前記自動算出手段が
算出した情報に基づいて複数の矩形領域を設定し、各矩
形領域内のデジタル画像データから抽出される統計量同
士を比較してその比較結果が正常と見なされる限界を示
すしきい値を超えた場合に異常と判定する異常判定手段
が構成されている。

【００４１】この異常判定手段による判定のために用い
られる前記矩形領域は、長辺（長軸）と短辺（短軸）と
からなる矩形領域であり、前記自動算出手段により算出
される前記格子状パターンのピッチと傾斜情報とをもと
に、前記第１線状エレメントと前記第２線状エレメント
のうちの検査対象となるほうの線状エレメントの方向に
前記長辺が設定され、前記短辺は検査対象となっていな
いほうの線状エレメントのピッチの整数倍に設定されて
いる。この矩形領域を、検査対象となっていないほうの
線状エレメントに沿った方向に同じサイズで隣接させて
設けている。

【００４２】前記異常判定手段は、前記各矩形領域毎の
統計量の抽出処理と各統計量の比較処理と異常有無の判
定処理とからなる１サイクル処理を実行する。そして、
検査対象となっていないほうの線状エレメントに沿った
方向に前記各矩形領域を順次シフトさせて前記１サイク
ル処理をその都度実行し、前記２値化画像データ全体に
前記１サイクル処理を施す。

【００４３】図２に示された 波形により、前記デジタ
ル画像データを前記第２方向に沿って走査した第２方向
走査データが構成されている。図２に示した切断部を経
糸方向に沿った方向に設定して得たフィルタ波形によ
り、前記デジタル画像データを前記第２方向に沿って走
査した第２方向走査データが構成される。図２に示した
フィルタ波形により、前記第２走査データをフィルタ処
理して得た第２方向データが構成されている。図２に示
した切断部を経糸方向に沿った方向に設定して得たフィ
ルタ波形により、前記第１方向走査データをフィルタ処
理して得た第２方向データが構成されている。図３
（ａ）に示した画像を構成するデータにより、第１の２
値化データが構成されている。図３（ｂ）に示した画像
を構成するデータにより、第２の２値化データが構成さ
れている。図３（ｃ）に示した画像を構成するデータに
より、第３の２値化データが構成されている。

【００４４】

【課題を解決するための手段の具体例の効果】請求項１
に記載した本発明によれば、互いに交差する第１方向と
第２方向との両方向に沿って所定の規則性に従ったパタ
ーンを呈する長尺物を検査するにおいて、そのパターン
を撮像したデジタル画像データを、前記第１方向および
第２方向の各々のしきい値により２値化し、それらの２
値化画像データを利用して長尺物の検査を行なうため
に、前記第１方向および第２方向に別けて２値化画像デ
ータを利用してパターンの規則性に基づいた検査が可能
となり、検査精度を向上させることが可能となる。

【００４５】請求項２に記載の本発明によれば、請求項
１に記載の発明の効果に加えて、前記第１方向のしきい
値により２値化された第１の２値化画像データと前記第
２方向のしきい値に従って２値化された第２の２値化画
像データとが、ＡＮＤ論理演算され、その演算結果デー
タを検査に利用することができるために、検査精度をよ
り一層向上させることができる。

【００４６】請求項３に記載の本発明によれば、請求項
２に記載の発明の効果に加えて、第３の２値化画像デー
タの画像領域内に設定された複数の矩形領域間のデータ
比較を行なって異常の有無の判別を行なうために、従来
検出が困難であった第１線状エレメントと第２線状エレ
メントとからなる格子状パターンの空隙部に欠陥情報が
現れない欠陥であっても検出が可能となり、また、格子
状パターンの密度が変化したり検出対象の長尺物の方向
が変わっても、光学条件を変えることなく高精度の欠陥
の判別が可能となり、外乱要素と欠陥との分離判別によ
り判別精度をより一層向上させることが可能となる。

【００４７】請求項４に記載の本発明によれば、請求項
３に記載の発明の効果に加えて、各矩形領域が、その長
辺が検査対象となる方向の線状エレメントに沿ってお
り、短辺が検査対象となっていないほうの線状エレメン
トのピッチの整数倍に設定されているために、両矩形領
域の２値化データが線状エレメントのピッチの関係上ち
ょうどきりのよいデータとなり、欠陥がある場合とない
場合とでその比較結果の差が大きく現れるようになり、
欠陥の検出精度がより一層向上する。

【００４８】請求項５に記載の本発明によれば、請求項
３または４に記載の発明の効果に加えて、異常判定手段
により前記２値化画像データ全体を通して異常判別のた
めの１サイクル処理が施されるために、２値化画像デー
タ全体においての欠陥の異常判別が可能となる。

【００４９】請求項６に記載の本発明によれば、請求項
１ないし請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、第１，第２方向それぞれに応じたしきい値を使用し
てデジタル画像データを２値化して第１，第２の２値化
データをそれぞれ自動生成するために、第１方向および
第２方向のそれぞれに適したしきい値により第１の２値
化データと第２の２値化データとが自動生成され、それ
ら両２値化データを利用して精度のよい欠陥検出が可能
となる。

【００５０】請求項７に記載の本発明によれば、請求項
６に記載の発明の効果に加えて、前記２値化手段が行な
うフィルタ処理に用いられるフィルタが、バンドエルミ
ネーションフィルタであり、そのバンドエルミネーショ
ンフィルタを通過したデータすなわち第１方向走査デー
タまたは第２方向走査データの周波数成分を含む中間の
帯域のデータをしきい値としてそれぞれの２値化データ
が自動生成可能となり、最適に選ばれたしきい値を利用
してそれぞれの２値化データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の概略ブロック図である。

【図２】この発明の一実施例の２値化手法を説明するた
めの説明図である。

【図３】この発明の一実施例の２値化手法および論理演
算手法を用いて得られた画像データによる画像を示した
画像図である。

【図４】この発明の一実施例の統計量演算用矩形領域を
説明するための説明図である。

【図５】この発明の一実施例の欠陥抽出法を説明するた
めの説明図である。

【図６】この発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図７】織布の撮像状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 投光手段の一例の光源 ２ 長尺物の一例の織布 ３ 光学レンズ ４ 撮像手段の一例のＣＣＤカメラ ５ Ａ／Ｄ変換回路 ６ フレームメモリ ７ 前処理回路 ８ ＦＦＴ回路 ９ 濃度投影回路 １０ ２値化手段の一例の画像２値化回路 １１ 画像結合情報統合化回路 １２ 特徴量抽出回路 １４ 論理演算手段の一例の論理演算回路 １５ 画像バス １７ ＣＰＵ １８ ＲＯＭ １９ ＲＡＭ ２０ 入出力回路 ２１ 遮蔽板 ３０ １次元／２次元変換器 ４０ 一軸移動ステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06H 3/12 D06H 3/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに交差する第１方向と第２方向との
   両方向に沿って表面が所定の規則性に従ったパターンを
   呈するように構成された長尺物を撮像し、前記パターン
   の規則性を利用して前記長尺物を検査する長尺物の検査
   装置において、 少なくとも被撮像領域の前記長尺物に対し光を照射する
   投光手段と、 前記長尺物に対する透過光および反射光のうちの少なく
   とも一方を集光して撮像する撮像手段と、 該撮像手段から出力された画像データであってデジタル
   信号に変換されたデジタル画像データを、前記第１方向
   および第２方向の各々のしきい値に比べた大小関係に従
   って振り分けて２値化する２値化手段とを含み、 前記２値化手段により２値化された２値化画像データを
   利用して長尺物の検査を行なうことを特徴とする、長尺
   物の検査装置。
2. 【請求項２】 ２値化手段により２値化された２値化画
   像データであって、前記第１方向のしきい値に従って２
   値化された第１の２値化画像データと前記第２方向のし
   きい値に従って２値化された第２の２値化画像データと
   をＡＮＤ論理演算する論理演算手段をさらに含むことを
   特徴とする、請求項１記載の長尺物の検査装置。
3. 【請求項３】 前記長尺物表面のパターンは前記第１方
   向に沿った第１線状エレメントおよび前記第２の方向に
   沿った第２線状エレメントからなる格子状パターンを呈
   しており、 前記デジタル画像データをもとに検査対象方向の格子状
   パターンのピッチと検査対象方向に対する格子状パター
   ンの傾斜とを自動算出する自動算出手段と、 前記論理演算手段により論理演算された第３の２値化画
   像データの画像領域内に、前記自動算出手段が算出した
   情報に基づいて複数の矩形領域を設定し、各矩形領域内
   のデジタル画像データから抽出される統計量同士を比較
   してその比較結果が正常と見なされる限界を示すしきい
   値を超えた場合に異常と判定する異常判定手段とをさら
   に含むことを特徴とする、請求項２記載の長尺物の検査
   装置。
4. 【請求項４】 前記異常判定手段による判定のために用
   いられる前記矩形領域は長辺と短辺とからなる矩形領域
   であり、前記自動算出手段により算出される前記格子状
   パターンのピッチと傾斜情報をもとに、前記第１線状エ
   レメントと第２線状エレメントとのうちの検査対象とな
   る方向の線状エレメントの方向に前記長辺が設定され、
   前記短辺は、検査対象となっていないほうの線状エレメ
   ントのピッチの整数倍に設定され、この矩形領域を、検
   査対象とならないほうの線状エレメントに沿った方向に
   同じサイズで隣接させて設けてあることを特徴とする、
   請求項３記載の長尺物の検査装置。
5. 【請求項５】 前記異常判定手段は、前記各矩形領域毎
   の統計量の抽出処理と各統計量の比較処理と異常有無の
   判定処理とからなる１サイクル処理を、検査対象となっ
   ていないほうの線状エレメントに沿った方向に前記各矩
   形領域を順次シフトさせてその都度実行し、前記２値化
   画像データ全体に前記１サイクル処理を施すことを特徴
   とする、請求項３または４に記載の長尺物の検査装置。
6. 【請求項６】 前記２値化手段は、前記デジタル画像デ
   ータを前記第１方向に沿って走査した第１方向走査デー
   タをフィルタ処理して、そのフィルタ処理後の第１方向
   データを２値化のためのしきい値として使用して前記デ
   ジタル画像データの前記第１方向に沿った走査データを
   ２値化して第１の２値化データを自動生成し、前記デジ
   タル画像データを前記第２方向に沿って走査した第２方
   向走査データをフィルタ処理して、そのフィルタ処理後
   の第２方向データを２値化のためのしきい値として使用
   して前記デジタル画像データの前記第２方向に沿った走
   査データを２値化して第２の２値化データを自動生成す
   ることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記
   載の長尺物の検査装置。
7. 【請求項７】 前記２値化手段が行なうフィルタ処理に
   用いられるフィルタは、前記第１方向走査データまたは
   第２方向走査データの周期成分を含む中間の帯域をカッ
   トしたバンドエルミネーションフィルタであることを特
   徴とする、請求項６記載の長尺物の検査装置。