JP3051001B2 - 欠陥検査装置 - Google Patents

欠陥検査装置

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JP3051001B2 JP4303315A JP30331592A JP3051001B2 JP 3051001 B2 JP3051001 B2 JP 3051001B2 JP 4303315 A JP4303315 A JP 4303315A JP 30331592 A JP30331592 A JP 30331592A JP 3051001 B2 JP3051001 B2 JP 3051001B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種材料、工業製品など
の表面欠陥および内部欠陥を検査する欠陥検査装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の欠陥検査装置は各種材
料、工業製品などの表面または内部の欠陥を画像情報化
して検査するとともに、検出した欠陥の種類、大きさな
どに基づいて被検査物を分類または等級付けをするのに
用いられている。
【0003】以下、かかる欠陥検査装置の動作につい
て、光学式検出装置を用いて帯鋼板の表面欠陥を検出す
る図4の欠陥検査装置を例にとって説明する。被検査物
の帯鋼板Sは図示矢印方向に連続して移送されている。
光学式検出装置100はレーザ発振器101、回転ミラ
ー102、集光レンズ103、空間フィルタ104から
構成されていて、レーザ発振器101で発振されたレー
ザ光のスポットが回転ミラー102によって帯鋼板Sの
幅方向(移送方向と直交する方向)に走査される。帯鋼
板Sの表面で反射されたレーザ光は集光レンズ103と
空間フィルタ104を通って光電変換器105に入射す
る構造になっている。レーザ光に走査される帯鋼板Sの
表面に疵や色が周囲と異なる部分があると、光電変換器
105に入射するレーザ光の強度が変化し、制御部11
0に電気信号の変化として出力される。
【0004】制御部110では時系列的に入力される電
気信号を図5(A)に示す画像処理単位501に分画す
る。この画像処理単位は通常一辺の長さが250mm乃至
500mm程度の四辺形にとられる。次いで同図(B)に
示す多数の画素503に分割したディジタルマップ50
4が作成される。画素503の大きさは普通一辺の長さ
が2mm乃至5mm程度に選ばれるので、画像処理単位は数
1000個の画素から構成される。各画素の信号レベル
は同図(C)に示すようなあらかじめ定められている基
準レベルr1 ,r2 などと比較され、画素ごとにレベル
分けされて欠陥502の分布と強度を示すディジタルマ
ップ504が作成される。このディジタルマップを図示
の縦方向に積算し、同図(D)に示すヒストグラムから
成る表面欠陥のプロフィルを作成する。さらに、画像処
理単位ごとのこのプロフィルについてプロフィルの長さ
H、プロフィルの幅W、プロフィルの面積S、基準未満
のプロフィルの長さをもつ欠陥(点状欠陥)の数NA、
基準以上のプロフィル長さをもつ欠陥(線状欠陥)の数
NB、幅方向に算出した欠陥発生位置PPを求め、それ
ぞれ(1),(2)式から信号レベルの極性比率VI、
先鋭度HWなどのパラメータを計算する。 VI=(r4 +r5 +r6 )/Σri (1) HW=H/W (2) 演算処理部120ではこれらのパラメータから特徴を抽
出し、あらかじめ記憶されている各種の疵の特徴と照合
して欠陥の種類を判別する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の欠陥検査装置では、被検査物の表面にロット番号、製
造者名、製造年月日、記号などの人為的に付与されたマ
ーキングが存在する場合に、マーキングと欠陥を分離し
て欠陥のみのプロフィルを作成することができない。そ
の結果、マーキングを欠陥と判断してしまうという不都
合があった。
【0006】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであり、被検査物上に人為的に付与
された線、文字、記号などに影響されない欠陥検査装置
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、被検査物に対し光を照射してその反射光から得られ
た画像情報に基づいて被検査物の欠陥を検出する欠陥検
査装置において、被検査物に付与したマーキングの位置
情報を出力するマーキング位置出力手段と、このマーキ
ング位置出力手段から出力される位置情報に基づいて被
検査物の画像情報中に占めるマーキング画像情報を除去
するためのサプレスゾーンを特定するマーキングサプレ
スゾーン判定手段と、このマーキングサプレスゾーン判
定手段からの出力に基づいて被検査物の画像情報からマ
ーキングの画像情報を除去するマーキングサプレス手段
とを備えたことを要旨とする。
【0008】本発明はこのような手段を講じたことによ
り、被検査物に付与したマーキング位置情報を直接取り
こむことによりマーキング画像情報が存在するゾーンを
特定することができるので、全体の画像情報からこのゾ
ーン内のマーキング画像情報を除去して欠陥のみを正確
に検出することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は欠陥検出手段として光学式検出装置を用い
た帯鋼板の表面欠陥を検出する本発明の一実施例に係る
欠陥検査装置のブロック構成図である。同図において、
1は帯鋼板Sの表面の光学的特徴を電気信号に変換して
出力する光学式検出装置であって、図4に示した光学式
検出装置100と同等の機能を有するものである。2は
光学式検出装置1から出力される電気信号のに時系列を
画像処理する画像処理手段、3は帯鋼板Sとの間にすべ
りが生じないように設けられたローラの回転軸に取り付
けられた移動距離同期信号発生器、4a−1,4a−2
は帯鋼板Sの幅方向に線状のマーキングをする線マーキ
ング装置であって、幅方向に移動することができる構造
になっている。4b−1,4b−2はそれぞれ線マーキ
ング装置4a−1,4a−2の幅方向の位置を検出する
線マーキング位置検出器、5aは帯鋼板Sに文字マーキ
ングを記録する文字マーキング装置であって、幅方向に
移動することができる構造になっている。5bは文字マ
ーキング装置5aの幅方向の位置を検出する文字マーキ
ング位置検出器である。6は文字マーキング装置5aに
よって帯鋼板S上にマーキングされた文字の移送方向に
ついての開始位置と終了位置の情報を出力するマーキン
グ位置出力手段、7は線マーキング位置検出器4b、文
字マーキング位置検出器5bおよびマーキング位置出力
手段6からの信号に基づいてマーキングされている範囲
を出力するマーキングサプレスゾーン判定手段、8は画
像処理手段2から出力された画像情報の中から、マーキ
ングサプレスゾーン判定手段7から出力されたサプレス
ゾーンを除去するマーキングサプレス手段、9はマーキ
ング画像情報が除去された帯鋼板Sの画像情報から欠陥
の特徴を抽出する欠陥特徴抽出回路である。
【0010】次に、以上のように構成された装置の動作
について説明する。いま、図2(A)に示す疵201が
あるとき、線マーキング装置4aによって記録された線
マーキング202が帯鋼板Sの移送方向に平行に記録さ
れたものとする。マーキングサプレス手段8のプロフィ
ル形成回路81では画像処理手段2からの画像信号を入
力し、同図(B)に示すプロフィルを生成する。図中、
203は疵201によるプロフィルを、204は線マー
キング202によるプロフィルを示す。これらのプロフ
ィルはマーキングサプレス回路82へ出力される。一
方、線マーキング位置検出器4b−1,4b−2から出
力される帯鋼板Sの端からの幅方向位置情報L1 ,L2
がマーキングサプレスゾーン判定手段7へ入力される。
マーキングサプレスゾーン判定手段7は線マーキングプ
ロフィル204の位置が帯鋼板Sの端から何番目の画素
であるかを(3)式から求めて、その値をWL とする。
【0011】
【数1】 WL =INT[(L1 +L2 )/(2・a)] (3)
【0012】ただし、aは画素の幅方向の寸法で、IN
T[X]はXを整数化する操作を示す。また、(4)式
から線マーキングプロフィル204の幅を画素数nに換
算する。
【0013】
【数2】 n=INT[(L2 −L1 )/(2・a)] (4)
【0014】次に、マーキングサプレスゾーン判定手段
7はプロフィルの高さがあらかじめ設定されているプロ
フィル上限の高さHS よりも大きく、かつ幅方向の位置
がWLに一致するプロフィルを探して特定する。もし、
幅方向の位置がWL に一致するプロフィルが見つからな
い場合は、最もWL に近く、かつ、プロフィルの高さが
プロフィル上限の高さHS よりも大きいプロフィルを探
して特定する。そして、この特定されたプロフィルの高
さHに等しく、幅が2nに等しいサプレス幅WSをもつ
サプレスゾーンを決定し、マーキングサプレス回路82
へ出力する。マーキングサプレス回路82はプロフィル
形成回路81が生成したプロフィルからマーキングサプ
レスゾーン判定手段7が生成したサプレスゾーンを除去
した同図(C)に示すように、疵201によるプロフィ
ル203のみのプロフィルを作成し、欠陥特徴抽出回路
9へ出力する。したがって、欠陥特徴抽出回路9が受け
取るプロフィルは線マーキングの画像情報が除去された
正味の疵だけの画像情報であるから、正確に欠陥の特徴
抽出をすることができる。
【0015】次に、図3(A)に示す疵301および3
02があるとき、文字マーキング装置5aによって文字
マーキング303(図中「XYZ」で示す)が帯鋼板S
の移送方向に記録されたものとする。マーキングサプレ
ス手段8のプロフィル形成回路81では画像処理手段2
からの画像信号を入力し、同図(B)に示すプロフィル
を生成する。図中、304,305はそれぞれ疵30
1,302によるプロフィルで、306は文字マーキン
グ303によるプロフィルである。マーキング位置出力
手段6の回転位置検出器61は文字マーキング303の
印字開始位置LSおよび印字終了位置LE を出力し、シ
フトレジスタ62は帯鋼板Sの移送に同期させて、印字
開始位置LS および印字終了位置LE をトラッキング
し、マーキングサプレスゾーン判定手段7へ印字開始位
置LS および印字終了位置LE を出力する。一方、文字
マーキング位置検出器5bから出力される帯鋼板Sの端
からの幅方向位置情報L3 ,L4 もマーキングサプレス
ゾーン判定手段7へ入力される。マーキングサプレスゾ
ーン判定手段7は文字マーキングプロフィル306の位
置を(5),(6)式によって画素の位置に変換する。
【0016】
【数3】 W1 =INT[L3 /a] W2 =INT[L4 /a] (5) WLS=INT[LS /b] WLE=INT[LE /b] (6)
【0017】ただし、W1 幅方向サプレス開始位置、W
2 幅方向サプレス終了位置、WLSは移送方向のサプレス
開始位置、WLEは移送方向のサプレス終了位置、a,b
はそれぞれ画素の幅方向と移送方向の寸法である。次
に、マーキングサプレスゾーン判定手段7は以上のW1
,W2 ,WLS,WLEによって囲まれるサプレスゾーン
を文字プロフィルとしてプロフィル形成回路81へ出力
する。プロフィル形成回路81は本来なら画像処理手段
2からの画像情報によって同図(B)のプロフィルを生
成するところを、マーキングサプレスゾーン判定手段7
からの文字プロフィルに関するサプレスゾーン信号を入
力して同図(C)に示すように、疵301,302によ
るプロフィル304,305から成るプロフィルを生成
する。マーキングサプレス回路82ではこのプロフィル
に関して特に追加の処理をせずに欠陥特徴抽出回路9へ
出力する。したがって、欠陥特徴抽出回路9に入力され
るプロフィルは文字マーキングの画像情報が除去された
正味の疵だけの画像情報であるから、正確に欠陥の特徴
抽出をすることができる。
【0018】したがって、以上のような実施例の構成に
よれば、人為的にマーキングされた線、文字、記号など
による画像情報が除去され、本来の疵による欠陥の画像
情報のみが欠陥特徴抽出回路9へ入力されるので正確に
欠陥を検出することができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、人
為的にマーキングされた線、文字などの記号による画像
情報を除去することができるので、このような人為的に
マーキングされた線、文字、記号などを誤って欠陥と認
識することなく、欠陥のみを正確に検出することができ
るので、製品の品質向上および生産効率の向上に寄与す
るところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるブロック構成図であ
る。
【図2】線マーキング画像情報のサプレス処理を示す説
明図である。
【図3】文字マーキング画像情報のサプレス処理を示す
説明図である。
【図4】従来装置のブロック構成図である。
【図5】画像情報からプロフィルを作成する過程を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 光学式検出装置 2 画像処理部 3 移動距離同期信号発生器 4a 線マーキング装置 4b 線マーキング位置検出器 5a 文字マーキング装置 5b 文字マーキング位置検出器 6 マーキング位置出力手段 7 マーキングサプレスゾーン判定手段 8 マーキングサプレス手段 9 欠陥特徴抽出回路 61 回転位置検出器 62 シフトレジスタ 81 プロフィル形成回路 82 マーキングサプレス回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検査物に対し光を照射してその反射光か
    ら得られた画像情報に基づいて被検査物の欠陥を検出す
    る欠陥検査装置において、 被検査物に付与したマーキングの位置情報を出力するマ
    ーキング位置出力手段と、 このマーキング位置出力手段から出力される位置情報に
    基づいて被検査物の画像情報中に占めるマーキング画像
    情報を除去するためのサプレスゾーンを特定するマーキ
    ングサプレスゾーン判定手段と、 このマーキングサプレスゾーン判定手段からの出力に基
    づいて被検査物の画像情報からマーキングの画像情報を
    除去するマーキングサプレス手段とを備えたことを特徴
    とする欠陥検査装置。
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CN107407642B (zh) * 2015-04-09 2020-04-03 住友化学株式会社 层叠光学膜的缺陷检查方法以及层叠光学膜的制造方法
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