JP3510459B2 - 表面欠陥の検査装置 - 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、車体パネル等のプ
レス成形品に対して、その表面における凹凸状の表面欠
陥を検査するのに用いる表面欠陥の検査装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の表面欠陥の検査としては、例え
ば特開平６−３２８６号公報に開示されているものがあ
る。同公報の技術は、プレス形成された鋼板の表面欠陥
を検査するものであって、逆反射スクリーンを備えた検
査装置を用いており、この検査に際して、被検査面全体
に油を塗布して被検査面全体の光沢度を均一にし、検査
装置による表面欠陥の検出を安定して行えるようにして
いる。

【０００３】また、被検査面に塗布する油は、検査装置
の検出感度に対して光沢度が最適になるように成分調整
されており、しかも、プレス成形後の被検査面は防錆油
や洗浄油等の油が部分的に付着した状態になっているの
で、その付着油との混合性を考慮して多種配合した特殊
油を用いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな従来の表面欠陥の検査にあっては、逆反射スクリー
ンを備えた検査装置や油塗布装置などを用いることか
ら、装置が大型で且つ複雑であって、例えば車体パネル
のプレスライン中に設置する場合、スペースの確保が困
難であるほか、コスト高の原因になるなどの問題があ
り、また、車体パネルのように被検査面が曲面である場
合、油膜の厚さを均一に保つことが困難であることから
光沢度が不均一になり、これにより検査精度が低下する
恐れがあるという問題があり、これらの問題を解決する
ことが課題であった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、車体パネル等のプレス成形品における表
面欠陥の検査に好適であって、油が部分的に付着してい
る被検査面や曲面状の被検査面であっても確実に表面欠
陥の検査を行うことができ、プレスラインへの適用にも
容易である表面欠陥の検査装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる表面欠陥
の検査装置は、請求項１として、被検査面に対して傾斜
した照射角度で光を照射する照明手段と、照明手段に対
向して配置され且つ照明手段の照射角度よりも大きい撮
像角度で被検査面を撮像する画像入力手段と、画像入力
手段で撮像した画像から表面欠陥を抽出する画像処理手
段を備え、画像入力手段が、油の付着部の光反射率に対
応して絞りが調整された第１カメラと、油の非付着部の
光反射率に対応して絞りが調整された第２カメラを備え
ている構成とし、請求項２として、被検査面に対して傾
斜した照射角度で光を照射する照明手段と、照明手段に
対向して配置され且つ照明手段の照射角度よりも大きい
撮像角度で被検査面を撮像する画像入力手段と、画像入
力手段で撮像した画像から表面欠陥を抽出する画像処理
手段を備え、画像入力手段が、第１および第２のカメラ
を備え、照明手段が、油の付着部の光反射率に対応して
光量が調整された第１光照射部と、油の非付着部の光反
射率に対応して光量が調整された第２光照射部を備え、
第１及び第２の光照射部の照射位置が第１および第２の
カメラの撮像位置にそれぞれ対応する状態に配置してあ
る構成とし、請求項３として、被検査面を一方向に移動
させる搬送手段と、搬送手段により移動した被検査面を
検出する位置検出手段と、被検査面の表面形状情報を出
力する形状出力手段と、位置検出手段および形状出力手
段からの信号に基づいて照明手段および画像入力手段の
向きを制御する駆動制御手段を備えた構成とし、請求項
４として、画像処理手段が、付着部と非付着部の両欠陥
抽出画像を合成する機能を有する手段である構成として
おり、上記の構成を従来の課題を解決するための手段と
している。

【０００７】

【０００８】さらに、画像処理手段における画像処理と
しては、画像入力手段で撮像した油の付着部および非付
着部の各画像に対してエッジ抽出や２値化を行い、これ
により表面欠陥を抽出する。

【０００９】

【発明の作用】本発明の請求項１および２に係わる表面
欠陥の検査装置では、照明手段により、被検査面に対し
て傾斜した照射角度で光を照射し、より望ましくは被検
査面に対して真横に近い小さな照射角度で光を照射する
と共に、画像入力手段により、光照射の対向側において
照射角度よりも大きい中間の撮像角度で被検査面を撮像
する。このとき、被検査面に凹凸状の表面欠陥がある
と、照射光が表面欠陥の部分で乱反射するので、表面欠
陥は乱反射光として撮像される。

【００１０】ここで、車体パネル等の鋼板製のプレス成
形品は、部分的に防錆油や洗浄油等の油が付着している
状態にある。また、油の付着面における光反射率は、非
付着面（鋼板面）の光反射率に比べて小さく、検出感度
が約４分の１程度である。

【００１１】そこで、当該表面欠陥の検査装置では、請
求項１において、画像入力手段が、油の付着部の光反射
率に対応して絞りが調整（絞り小）された第１カメラ
と、油の非付着部の光反射率に対応して絞りが調整（絞
り大）された第２カメラを備え、第１および第２のカメ
ラで被検査面を撮像する。つまり、第１カメラ（絞り
小）では、付着部よりも非付着部の光反射率が大きいの
で、非付着部が飽和状態となって明確に撮像されず、付
着部が明確に撮像され、また、第２カメラ（絞り大）で
は、非付着部よりも付着部の光反射率が小さいので、付
着部が光量不足によって明確に撮像されず、非付着部が
明確に撮像される。さらに、当該表面欠陥の検査装置で
は、請求項２において、画像入力手段が、第１および第
２のカメラを備え、照明手段が、油の付着部の光反射率
に対応して光量が調整（光量大）された第１光照射部
と、油の非付着部の光反射率に対応して光量が調整（光
量小）された第２光照射部を備えていると共に、第１及
び第２の光照射部の照射位置が第１および第２のカメラ
の撮像位置にそれぞれ対応する状態に配置してあり、第
１および第２のカメラで被検査面を撮像する。つまり、
第１カメラでは、これに対応する第１光照射部の光量が
大であり、付着部よりも非付着部の光反射率が大きいの
で、非付着部が飽和状態となって明確に撮像されず、付
着部が明確に撮像され、また、第２カメラでは、これに
対応する第２光照射部の光量が小であり、非付着部より
も付着部の光反射率が小さいので、付着部が光量不足に
よって明確に撮像されず、非付着部が明確に撮像され
る。

【００１２】そして、上記の如く撮像を行って、画像処
理手段おいて、付着部と非付着部の画像を作成して各画
像ごとに表面欠陥を抽出することにより、表面欠陥の有
無を認識し得ることとなる。

【００１３】

【００１４】本発明の請求項３に係わる表面欠陥の検査
装置では、搬送手段により被検査面を一方向に移動させ
る一方で、位置検出手段で被検査面を検出すると共に、
形状出力手段により被検査面の表面形状情報を出力し、
駆動制御手段により位置検出手段および形状出力手段か
らの信号に基づいて照明手段および画像入力手段の向き
を制御するので、例えば車体パネルのプレスライン中へ
の設置に容易に対処し得るものとなる。つまり、一方向
に移動する曲面状の被検査面に対して、その一部に光照
射を行って撮像をする場合には、被検査面の移動に伴っ
て被検査面に対する照射角度および撮像角度が変化す
る。そこで、当該表面欠陥の検査装置では、駆動制御手
段で被検査面の移動位置および表面形状情報に基づいて
照明手段および画像入力手段の向きを制御することによ
り、被検査面に対する照射角度および撮像角度を常に一
定にする。これにより、撮像条件が常に一定に維持され
るので、表面欠陥の検査精度も維持されることとなる。

【００１５】

【００１６】

【００１７】本発明の請求項４に係わる表面欠陥の検査
装置では、画像処理手段が付着部と非付着部の両欠陥抽
出画像を合成する機能を有するので、最終的に１つにさ
れた被検査面の画像において表面欠陥の有無を認識し得
ることとなる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わる表面欠陥の検
査装置によれば、照明手段、画像入力手段および画像処
理手段を採用し、画像入力手段として、被検査面上の油
の付着部と非付着部の各光反射率に対応して絞り調整し
た第１および第２のカメラを採用したことから、例えば
逆反射スクリーンや油塗布装置を用いた従来の検査装置
に比べると、構造をきわめて簡単で且つ小型なものにす
ることができ、これにより車体パネル等のプレスライン
中への設置に容易に対処することができると共に、コス
ト的にも安価なものとなり、しかも、部分的に油が付着
している被検査面であってもそのままの状態で確実に表
面欠陥の検査を行うことができ、また、新に油を塗布す
る必要がないので曲面状の被検査面であっても確実に表
面欠陥の検査を行うことができるという優れた効果が得
られる。

【００１９】本発明の請求項２に係わる表面欠陥の検査
装置によれば、照明手段、画像入力手段および画像処理
手段を採用し、画像入力手段として、第１および第２の
カメラを採用すると共に、照明手段として、被検査面上
の油の付着部と非付着部の各光反射率に対応して光量調
整した第１および第２の光照射部を採用し、第１および
第２のカメラの撮像位置と第１および第２の光照射部の
照射位置がそれぞれ対応する配置にしたことから、例え
ば逆反射スクリーンや油塗布装置を用いた従来の検査装
置に比べると、構造をきわめて簡単で且つ小型なものに
することができ、これにより車体パネル等のプレスライ
ン中への設置に容易に対処することができると共に、コ
スト的にも安価なものとなり、しかも、部分的に油が付
着している被検査面であってもそのままの状態で確実に
表面欠陥の検査を行うことができ、また、新に油を塗布
する必要がないので曲面状の被検査面であっても確実に
表面欠陥の検査を行うことができるという優れた効果が
得られる。

【００２０】本発明の請求項３に係わる表面欠陥の検査
装置によれば、請求項１および２と同様の効果を得るこ
とができるうえに、被検査面を一方向に移動させる搬送
手段と、被検査面の位置検出手段および形状出力手段
と、照明手段および画像入力手段を制御する駆動制御手
段を採用したことにより、とくに搬送手段は車体パネル
搬送用のコンベアを利用することが可能であって、車体
パネルのプレスライン中への設置にきわめて好適なもの
となり、車体パネルのように被検査面が曲面状である場
合に、移動する被検査面に対する照射角度および撮像角
度を常に一定にすることができ、これにより、撮像条件
を常に一定にして表面欠陥の検査精度を良好に維持する
ことができる。

【００２１】

【００２２】

【００２３】本発明の請求項４に係わる表面欠陥の検査
装置によれば、請求項１〜３と同様の効果を得ることが
できるうえに、画像処理手段が付着部と非付着部の両欠
陥抽出画像を合成する機能を有するので、最終的に１つ
にされた被検査面の画像において表面欠陥の有無を認識
することができ、確認作業もきわめて容易なものとな
る。

【００２４】

【実施例】図１〜図４は、本発明の請求項２〜４に係わ
る表面欠陥の検査装置の一実施例を説明する図である。
この実施例では、プレス成形された自動車の車体パネル
の表面欠陥を検査する場合を示している。

【００２５】図１に示す表面欠陥の検査装置は、車体パ
ネルＰの外側表面である被検査面Ｆに対して傾斜した照
射角度θ１で光を照射する照明手段１と、照明手段１に
対向して配置され且つ照明手段１の照射角度θ１よりも
大きい撮像角度θ２で被検査面Ｆを撮像する画像入力手
段２と、画像入力手段２で撮像した画像から表面欠陥を
抽出する画像処理手段３を備えている。

【００２６】車体パネルＰは、例えばドアパネルであ
り、このため被検査面Ｆとなる外側表面が曲面状を成し
ている。車体パネルＰは、被検査面Ｆを上向きにした状
態で搬送手段４により一方向（図１では左方向）に一定
の速度で搬送される。この搬送手段４としては、プレス
ライン中の車体パネル搬送用のコンベアを利用すること
ができる。

【００２７】照明手段１は、第１および第２の２つの光
照射部Ｌ１，Ｌ２を備えると共に、２つの光源５Ａ，５
Ｂと、各光源５Ａ，５Ｂからそれぞれの光照射部Ｌ１，
Ｌ２に光を送る光ファイバー６Ａ，６Ｂを備えている。
各光照射部Ｌ１，Ｌ２は、光を線状に集光して照射する
光学系を備えると共に、モータ類を駆動源とする駆動機
構７Ａ，７Ｂによって被検査面Ｆに対する照射角度θ１
を調整し得るように保持してある。各光源５Ａ，５Ｂに
は、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドあるいは
キセノンメタルハライドを使用している。

【００２８】照明手段１は、搬送手段４の搬送方向上流
側において第１および第２の光照射部Ｌ１，Ｌ２を直列
に配置し、これにより、第１および第２の光照射位置が
搬送手段４による被検査面Ｆの移動方向に沿って直列と
なる状態にしてあり、被検査面Ｆに対して真横に近い小
さな照射角度θ１で光を照射する。

【００２９】ここで、車体パネルＰの被検査面Ｆは、プ
レス成形後において、防錆油や洗浄油等の油が部分的に
付着しており、油の付着部Ｆｏと非付着部（鋼板面）Ｆ
ｎとが混在している状態にある。なお、図１では、便宜
上、被検査面Ｆの左側を付着部Ｆｏとし、右側を非付着
部Ｆｎとしている。また、油の付着部Ｆｏの光反射率は
非付着部Ｆｎの光反射率よりも小さく、これにより、画
像処理手段３における付着部Ｆｏの検出感度は図４に示
す如く非付着部Ｆｎの４分の１程度である。この検出感
度は、照明手段１あるいは画像入力手段２の光量調整
（発光量あるいは受光量の調整）を行うことにより変化
させることが可能である。

【００３０】そこで、この実施例では、照明手段１にお
いて、第１光照射部Ｌ１の光量を付着部Ｆｏの小さい光
反射率に対応した光量（大光量）にすると共に、第２光
照射部Ｌ２の光量を非付着部Ｆｎの大きい光反射率に対
応した光量（小光量）としている。

【００３１】画像入力手段２は、第１および第２の２つ
のカメラＣ１，Ｃ２を備えている。各カメラＣ１，Ｃ２
は、例えばＣＣＤカメラを用いることができ、モータ類
を駆動源とする駆動機構８Ａ，８Ｂによって被検査面Ｆ
に対する撮像角度θ２を調整し得るように保持してあ
る。

【００３２】画像入力手段２は、搬送手段４の搬送方向
下流側において、照明手段１に対向する状態で第１およ
び第２のカメラＣ１，Ｃ２を直列に配置し、これによ
り、第１および第２の撮像位置が搬送手段４による被検
査面Ｆの移動方向に沿って直列となる状態にしてあり、
なお且つ第１および第２の撮像位置が第１および第２の
光照射部Ｌ１，Ｌ２による第１および第２の光照射位置
に一致する状態にしてあり、被検査面Ｆに対して照明手
段１の照射角度θ１よりも大きい中間の撮像角度θ２で
撮像を行う。

【００３３】画像処理手段３は、第１および第２のカメ
ラＣ１，Ｃ２からそれぞれの画像が入力される第１およ
び第２の処理部９Ａ，９Ｂと、両処理部９Ａ，９Ｂで得
た欠陥抽出画像を合成する画像合成部１０と、合成画像
を表示する画像表示部１１を備えている。なお、画像処
理手段３における画像処理の詳細は当該表面欠陥の検査
装置の作用とともに後述する。

【００３４】さらに、当該表面欠陥の検査装置は、先述
した搬送手段４のほかに、搬送手段４により移動した被
検査面Ｆを検出する位置検出手段１２と、被検査面Ｆの
表面形状情報を出力する形状出力手段１３と、位置検出
手段１２および形状出力手段１３からの信号に基づいて
照明手段１および画像入力手段２の向きを制御する駆動
制御手段１４を備えている。

【００３５】位置検出手段１２は、スイッチあるいはセ
ンサであって、搬送手段４に対して固定部位に設けてあ
り、検査エリアに移動してきた被検査面（車体パネル
Ｐ）Ｆを検出する。この位置検出手段１２の検出信号と
搬送手段４の搬送速度に基づいて、被検査面Ｆの移動位
置ならびに画像入力手段２の各カメラＣ１，Ｃ２による
撮像位置を知ることができる。

【００３６】形状出力手段１３および駆動制御手段１４
は、この実施例ではホストコンピュータ１５内に構成し
てある。形状出力手段１３には、ホストコンピュータ１
５外のパネル種出力手段２０からの情報が入力される。
パネル種出力手段２０は、各種の車体パネルの諸寸法な
どの情報（ＣＡＤ情報）を備えている。形状出力手段１
３は、パネル種出力手段２０から検査対象となる車体パ
ネルＰのＣＡＤ情報を入力して被検査面Ｆの湾曲度を算
出する。したがって、先の位置検出手段１２からの信号
と形状出力手段１３からの信号に基づいて、被検査面Ｆ
の移動に伴って順次変化する撮像位置の被検査面形状を
知ることができる。

【００３７】駆動制御手段１４は、位置検出手段１２お
よび形状出力手段１３からの信号に基づいて、照明手段
１における各光照射部Ｌ１，Ｌ２の駆動機構７Ａ，７Ｂ
および画像入力手段２における各カメラＣ１，Ｃ２の駆
動機構８Ａ，８Ｂに駆動の指令信号を送り、これによ
り、被検査面Ｆに対する照射角度θ１および撮像角度θ
２が常に一定になるように各光照射部Ｌ１，Ｌ２および
各カメラＣ１，Ｃ２の向きを変化させる。

【００３８】次に、上記の構成を備えた表面欠陥の検査
装置の作用を説明する。

【００３９】表面欠陥の検査装置は、搬送手段４により
被検査面Ｆを一方向に一定の速度で移動させながら、照
明手段１の各光照射部Ｌ１，Ｌ２により、被検査面Ｆに
対して真横に近い小さな照射角度θ１で光を照射すると
共に、画像入力手段２の各カメラＣ１，Ｃ２により、光
照射の対向側において照射角度θよりも大きい中間の撮
像角度θ２で被検査面Ｆを撮像する。このとき、被検査
面Ｆに凹凸状の表面欠陥があると、照射光が表面欠陥の
部分で乱反射するので、表面欠陥は乱反射光として撮像
される。

【００４０】このとき、当該表面欠陥の検査装置では、
第１光照射部Ｌ１の光量を油の付着部Ｆｏの小さい光反
射率に対応して大光量とし、これを第１カメラＣ１で撮
像しているので、図２に示すように、第１カメラＣ１に
より撮像した原画像１６Ａでは、非付着部Ｆｎが飽和状
態となって明確に撮像されず、付着部Ｆｏが明確に撮像
されることとなり、付着部Ｆｏにおける表面欠陥Ｂ１が
撮像される。

【００４１】また、当該表面欠陥の検査装置では、第２
光照射部Ｌ２の光量を油の非付着部Ｆｎの大きい光反射
率に対応して小光量とし、これを第２カメラＣ２で撮像
しているので、第２カメラＣ２により撮像した原画像１
６Ｂでは、付着部Ｆｏが光量不足により明確に撮像され
ず、非付着部Ｆｎが明確に撮像されることとなり、非付
着部Ｆｎにおける表面欠陥Ｂ２が撮像される。

【００４２】上記のように撮像した付着部Ｆｏの原画像
１６Ａ、および非付着部Ｆｎの原画像１６Ｂは、画像処
理手段３の第１および第２の処理部１１，１２において
それぞれ処理される。

【００４３】各処理部１１，１２における画像処理は、
図３に示すように、ステップＳ１において画像取り込み
を行ったのち、ステップＳ２においてエッジ抽出を行
う。このエッジ抽出では、乱反射光として捕らえられる
各表面欠陥Ｂ１，Ｂ２が原画像１６Ａ，１６Ｂ上では周
囲部分に比べて高輝度となることから、高輝度部分のエ
ッジを抽出する処理を行う。

【００４４】こののち、ステップＳ３において２値化の
処理を行う。この２値化処理では、原画像上における油
の付着部Ｆｏと非付着部Ｆｎの各表面欠陥Ｂ１，Ｂ２の
輝度レベルを予め計測して、それぞれに適したしきい値
を設定しておき、各々のしきい値にて原画像１６Ａ，１
６Ｂ２値化する。これにより、ステップＳ４において表
面欠陥Ｂ１，Ｂ２を抽出し、画像処理を終了すると共
に、図２に示すように、付着部Ｆｏと非付着部Ｆｎの欠
陥抽出画像１７Ａ，１７Ｂを得る。

【００４５】また、画像処理手段３では、画像合成部１
０において上記の各欠陥抽出画像１７Ａ，１７Ｂを合成
し、各表面欠陥Ｂ１，Ｂ２を含む合成画像１８を作成す
る。この合成画像１８は、各欠陥抽出画像１７Ａ，１７
Ｂが２値化した画像であることから、容易に作成するこ
とが可能である。そして、画像表示部１１において合成
画像１８を表示することにより、最終的に１つの画像
（合成画像１８）で表面欠陥Ｂ１，Ｂ２を容易に認識し
得ることとなる。

【００４６】このように、当該表面欠陥の検査装置で
は、例えば逆反射スクリーンや油塗布装置を用いる従来
の検査装置に比べると、構造が簡単で且つ小型であっ
て、プレスライン中に設置することがきわめて容易であ
り、しかも、油の付着部Ｆｏと非付着部Ｆｎが混在する
車体パネルＰの被検査面Ｆおよび曲面状の被検査面Ｆを
そのままの状態で確実に検査し得るものとなっている。

【００４７】また、当該表面欠陥の検査装置では、従来
のように被検査面Ｆへの油の塗布を行わないので、成形
された車体パネルＰが次々に搬送されるプレスラインに
おいて順次速やかに検査を行うことができ、検査時間の
短縮やコストの低下にも貢献し得る。

【００４８】さらに、当該表面欠陥の検査装置では、搬
送手段４により被検査面Ｆを一方向に一定の速度で移動
させながら撮像および画像処理を連続的に行っているの
で、画像処理手段３の画像表示部１１において、あたか
も１つのカメラで撮像している動画として表示すること
が可能である。

【００４９】そしてさらに、当該表面欠陥の検査装置で
は、移動する被検査面Ｆが曲面状であることから撮像位
置の表面形状（傾斜）が刻々と変化するのに対して、駆
動制御手段１４により、位置検出手段１２および形状出
力手段１３からの信号に基づいて、各光照射部Ｌ１，Ｌ
２および各カメラＣ１，Ｃ２の向きを制御し、被検査面
Ｆに対する照射角度θ１および撮像角度θ２を常に一定
に保つことができる。これにより、曲面状の被検査面Ｆ
に対して撮像条件が常に一定に維持されるので、プレス
ライン中に設置して、車体パネルＰの表面欠陥を高い検
出率で自動検出することが可能となる。

【００５０】なお、上記実施例のように、２つの光照射
部Ｌ１，Ｌ２および２つのカメラＣ１，Ｃ２を用いる場
合には、２つの光照射エリア（撮像エリア）が互いに干
渉しない程度に離れていれば良く、各光照射部Ｌ１，Ｌ
２および各Ｃ１，Ｃ２は必ずしも直列配置でなくても良
い。

【００５１】上記実施例において図１および図２に示し
た表面欠陥の検査装置は、本発明の請求項１に係わる表
面欠陥の検査装置にも適用することができる。

【００５２】すなわち、上記実施例では、照明手段１が
被検査面Ｆ上の油の付着部Ｆｏと非付着部Ｆｎの各光反
射率に対応した光量（発光量）の調整機能を有するもの
としたが、本発明の請求項１に係わる表面欠陥の検査装
置では、画像入力手段２が被検査面Ｆ上の油の付着部Ｆ
ｏと非付着部Ｆｎの各光反射率に対応した光量（受光
量）の調整機能を有している。

【００５３】具体的には、本発明の請求項１に係わる表
面欠陥の検査装置では、照明手段１を構成する第１およ
び第２の光り照射部Ｌ１，Ｌ２の光量をいずれも油の付
着部Ｆｏの光反射率に対応する光量（大光量）とし、こ
れに対して、画像入力手段２を構成する第１および第２
のカメラＣ１，Ｃ２の絞りを異ならせている。この場
合、第１カメラＣ１の絞りを付着部Ｆｏの小さい光反射
率に対応した小さい絞りとし、第２カメラＣＣ２の絞り
を非付着部Ｆｎの大きい光反射率に対応した大きい絞り
としている。

【００５４】上記の構成を備えた表面欠陥の検査装置で
は、絞りが小さい第１カメラＣ１で撮像した原画像１６
Ａには、第１カメラＣ１の受光量が多いので、光反射率
の大きい非付着部Ｆｎが飽和状態となって明確に撮像さ
れず、光反射率の小さい付着部Ｆｏが明確に撮像され
る。また、絞りが大きい第２カメラＣ２で撮像した原画
像１６Ｂには、第２カメラＣ２の受光量が少ないので、
光反射率の小さい付着部Ｆｏが光量不足により明確に撮
像されず、光反射率の大きい非付着部Ｆｎが明確に撮像
されることとなる。

【００５５】そして、上記の表面欠陥の検査装置にあっ
ても、画像処理手段３において原画像１６Ａ，１６Ｂの
画像処理を行うことにより、欠陥抽出画像１７Ａ，１７
Ｂや合成画像１８を得ることができ、このほか、搬送手
段４、位置検出手段１２、形状出力手段１３および駆動
制御手段１４などの構成により、先の実施例と同様の作
用および効果を得ることができる。

【００５６】図５および図６は、本発明の請求項１に係
わる表面欠陥の検査装置の他の実施例を説明する図であ
る。なお、先の実施例と同一の構成部位は同一符号を付
して詳細な説明を省略する。

【００５７】図５に示す表面欠陥の検査装置は、照明手
段１が１つの光照射部Ｌ１を備えている。光照射部Ｌ１
は、被検査面Ｆ上の油の付着部Ｆｏの光反射率に対応し
た大きい光量に設定してある。

【００５８】また、画像入力手段２は、第１および第２
の２つのカメラＣ１，Ｃ２を備えており、第１カメラＣ
１の絞りを付着部Ｆｏの小さい光反射率に対応した小さ
い絞りとし、第２カメラＣＣ２の絞りを非付着部Ｆｎの
大きい光反射率に対応した大きい絞りとしていると共
に、両カメラＣ１，Ｃ２の撮像位置をいずれも光照射部
Ｌ１の光照射位置に一致させている。

【００５９】このように、照明手段１の光量が一定の場
合には、第１および第２のカメラＣ１，Ｃ２で同じ位置
を撮像することにより、図６に示す如く油の付着部Ｆｏ
および非付着部Ｆｎの原画像１６Ａ，１６Ｂを得ること
ができると共に、先の実施例と同様に、画像処理手段３
により各欠陥抽出画像１７Ａ，１７Ｂおよび合成画像１
８を得ることができる。また、照明手段１の光照射部Ｌ
１が１つとなるので、構造がより簡略で且つ小型なもの
となる。

【００６０】図７および図８は、本発明に係わる表面欠
陥の検査装置の参考例を説明する図である。なお、先の
実施例と同一の構成部位は同一符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００６１】図７に示す表面欠陥の検査装置は、被検査
面Ｆに対して傾斜した照射角度θ１で光を照射する照明
手段１と、照明手段１に対向して配置され且つ照明手段
１の照射角度θ１よりも大きい撮像角度θ２で被検査面
Ｆを撮像する画像入力手段２を備えると共に、画像入力
手段２で撮像した画像から被検査面Ｆ上の油の付着部Ｆ
ｏと非付着部Ｆｎの検出感度に基づいて付着部Ｆｏと非
付着部Ｆｎの画像を作成して各画像ごとに表面欠陥を抽
出する画像処理手段３を備えている。

【００６２】照明手段１および画像入力手段２は、１つ
の光照射部Ｌ１および１つのカメラＣ１を備えている。
また、光照射部Ｌ１は、被検査面Ｆ上の油の付着部Ｆｏ
の小さい光反射率に対応した大きい光量に設定してあ
る。

【００６３】画像処理手段３は、第１および第２の処理
部９Ａ，９Ｂ、画像合成部１０および画像表示部１１を
備えると共に、第１処理部９Ａの前に、油の付着部Ｆｏ
の認識部１９を備えている。

【００６４】図８に示すように、画像入力手段２のカメ
ラＣ１で撮像した原画像１６においては、照明手段１の
光照射部Ｌ１が大光量であるため、光反射率が大きい非
付着部Ｆｎが飽和ぎみになり、光反射率が小さい付着部
Ｆｏが明確に撮像される。なお、画像入力手段２のカメ
ラＣ１によって中間の撮像角度θ２で撮像を行っている
ため、非付着部Ｆｎは付着部Ｆｏよりも飽和域が光照射
方向にずれて撮像される。このため、カメラＣ１の撮像
範囲や撮像位置を適切に調整すれば、非付着部Ｆｎが飽
和ぎみになるものの、付着部Ｆｏと非付着部Ｆｎの両方
を同時に撮像することが可能である。

【００６５】そして、当該表面欠陥の検査装置では、上
記の如く撮像した原画像１６を画像処理手段３の認識部
１９に入力する。この認識部１９は、油の付着部Ｆｏを
認識して付着部Ｆｏと非付着部Ｆｎの境界部を判断す
る。つまり、先の実施例でも述べたように付着部Ｆｏと
非付着部Ｆｎとは光反射率が異なっており、これにより
検出感度も異なるので、認識部１９では、検出感度（輝
度）の差に基づいて付着部Ｆｏを認識する。

【００６６】認識部１９で付着部Ｆｏが判断された画像
は第１処理部９Ａに入力される。また、原画像１６は第
２処理部９Ｂにも入力される。第１処理部９Ａには、原
画像１６上における付着部Ｆｏの低い輝度レベルに基づ
いて最適なしきい値（小しきい値）が設定してあり、他
方、第２処理部９Ｂには、非付着部Ｆｎの高い輝度レベ
ルに基づいて最適な大きいしきい値（大しきい値）が設
定してある。

【００６７】したがって、第１および第２の処理部９
Ａ，９Ｂにおいてエッジ抽出および各しきい値による２
値化を行うことにより、図８で示すように、表面欠陥Ｂ
１を含む付着部Ｆｏの欠陥抽出画像１７Ａと、同じく表
面欠陥Ｂ２を含む非付着部Ｆｎの欠陥抽出画像１７Ｂが
得られる。また、両欠陥抽出画像１７Ａ，１７Ｂは画像
合成部１０により合成されて合成画像１８となり、画像
表示部１１において表示される。

【００６８】このように、上記参考例の表面欠陥の検査
装置では、画像処理手段３における付着部Ｆｏおよび非
付着部Ｆｎの各画像処理により、先の実施例と同様の作
用および効果を得ることができ、しかも、照明手段１お
よび画像入力手段２がいずれも１つの光照射部Ｌ１およ
びカメラＣ１で構成されるので、構造のさらなる簡略化
および小型化を実現することができ、プレスライン中へ
の設置もより一層容易なものとなる。

【００６９】また、上記参考例では、第１処理部９Ａの
前に油の付着部Ｆｏを判断する認識部１９を設けた構成
としたが、第２処理部９Ｂの前に非付着部Ｆｎを判断す
る認識部を設けた構成としたり、認識部で付着部Ｆｏお
よび非付着部Ｆｎを判断した画像を第１および第２の処
理部９Ａ，９Ｂの両方に入力する構成にしたりすること
も可能である。

【００７０】なお、以上の各実施例においては、いずれ
も搬送手段４により被検査面Ｆを一方向に移動させる場
合を例示したが、静止状態の被検査面を検査することも
当然可能であり、この場合には、光量調整可能な照明手
段または絞り調整可能な画像入力手段を用い、付着部お
よび非付着部の撮像毎に光量または絞りを異ならせた
り、光量が異なる２つの光照射部またはカメラを用い、
これらを適宜切り換えたり、あるいは２つの光照射部を
用い、光照射を単独と重ね合せとで切り換えることによ
り撮像位置の光量を変化させたりするようにしても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる表面欠陥の検査装置の一実施例
を示す説明図である。

【図２】図１に示す表面欠陥の検査装置により得られた
各画像を示す説明図である。

【図３】画像処理手段による画像処理過程を説明するフ
ローチャートである。

【図４】被検査面上における油の付着部と非付着部の検
出感度を示すグラフである。

【図５】本発明の請求項１に係わる表面欠陥の検査装置
の他の実施例を示す説明図である。

【図６】図５に示す表面欠陥の検査装置により得られた
各画像を示す説明図である。

【図７】本発明に係わる表面欠陥の検査装置の参考例を
示す説明図である。

【図８】図７に示す表面欠陥の検査装置により得られた
各画像を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 照明手段 ２ 画像入力手段 ３ 画像処理手段 ４ 搬送手段 １１ 画像合成部 １２ 位置検出手段 １３ 形状出力手段 １４ 駆動制御手段 １６ 原画像 １６Ａ １６Ｂ 原画像 １７Ａ １７Ｂ 欠陥抽出画像 １８ 合成画像 Ｂ１ Ｂ２ 表面欠陥 Ｃ１ 第１カメラ Ｃ２ 第２カメラ Ｆ 被検査面 Ｆｎ 非付着部 Ｆｏ 付着部 Ｌ１ 第１光照射部 Ｌ２ 第２光照射部 θ１ 照射角度 θ２ 撮像角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−139930（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−122266（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−178668（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−148814（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−145339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−135751（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/30 G01N 21/892

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査面に対して傾斜した照射角度で光
   を照射する照明手段と、照明手段に対向して配置され且
   つ照明手段の照射角度よりも大きい撮像角度で被検査面
   を撮像する画像入力手段と、画像入力手段で撮像した画
   像から表面欠陥を抽出する画像処理手段を備え、画像入
   力手段が、油の付着部の光反射率に対応して絞りが調整
   された第１カメラと、油の非付着部の光反射率に対応し
   て絞りが調整された第２カメラを備えていることを特徴
   とする表面欠陥の検査装置。
2. 【請求項２】 被検査面に対して傾斜した照射角度で光
   を照射する照明手段と、照明手段に対向して配置され且
   つ照明手段の照射角度よりも大きい撮像角度で被検査面
   を撮像する画像入力手段と、画像入力手段で撮像した画
   像から表面欠陥を抽出する画像処理手段を備え、画像入
   力手段が、第１および第２のカメラを備え、照明手段
   が、油の付着部の光反射率に対応して光量が調整された
   第１光照射部と、油の非付着部の光反射率に対応して光
   量が調整された第２光照射部を備え、第１及び第２の光
   照射部の照射位置が第１および第２のカメラの撮像位置
   にそれぞれ対応する状態に配置してあることを特徴とす
   る表面欠陥の検査装置。
3. 【請求項３】 被検査面を一方向に移動させる搬送手段
   と、搬送手段により移動した被検査面を検出する位置検
   出手段と、被検査面の表面形状情報を出力する形状出力
   手段と、位置検出手段および形状出力手段からの信号に
   基づいて照明手段および画像入力手段の向きを制御する
   駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または
   ２に記載の表面欠陥の検査装置。
4. 【請求項４】 画像処理手段が、付着部と非付着部の両
   欠陥抽出画像を合成する機能を有する手段であることを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表面欠陥の
   検査装置。