JP4414658B2 - 欠陥検査装置および欠陥検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板、フィルム、不織布、樹脂板等の連続シート状の検査対象物に特に好適に使用される、疵、汚れ等の欠陥を検出する欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、連続シート状の検査対象物に照明装置からの光を照射し、その反射光あるいは透過光を受光器で撮像し、その画像信号を適当な画像処理装置で処理し、欠陥情報を抽出する欠陥検出装置を用いて、検査対象物の欠陥検査が行われている。
【０００３】
連続シート状物の製造ラインにおいては、搬送、延伸等のためにいくつものローラが使用されており、このローラにキズが発生したり、ゴミ等が付着したりすると、連続シート状物の表面に欠陥がローラの周囲長の間隔で周期的に発生することになる。
したがって、このような連続シート状物の欠陥検査においては、周期性のある欠陥（周期欠陥）の検出に対するニーズがある。すなわち、欠陥検出装置にて周期欠陥が発生したことを判定し、その周期を作業者に通知することができれば、早期に周期欠陥の発生箇所を特定することができる。このように、周期欠陥の情報をただちに製造ラインにフィードバックすることができれば、生産性の向上を図ることが可能となる。
【０００４】
連続シート状物を検査対象にした欠陥検出装置においては、周期的に発生する欠陥の検出が行われている。例えば、特開平１０−１３２５３６号公報に、周期欠陥検出方法および装置が開示されている。この周期欠陥検出方法は、シート状物体から検出された欠陥情報のうちの少なくとも走行方向の位置（ＭＤ位置）および幅方向の位置（ＴＤ位置）の情報を用い、まず、任意のＴＤ位置に注目しそのＴＤ位置を中心として予め設定したＴＤ位置許容範囲内の欠陥に対して各欠陥のＭＤ位置の差分演算を行い、得られた１つ以上の差分値を基本周期として、ＭＤ位置の差分値が基本周期の整数倍となった場合に、取り出した欠陥を基本周期と同一の周期欠陥と判定し、ＴＤ位置が隣接し、周期の同じ周期欠陥同士を同一のグループに分類し、同一グループに分類した周期欠陥の中で、整数倍の倍率または１を加えた値を表示することを特徴とする方法である。
【０００５】
しかしながら、上述した方法では、ＴＤ位置許容範囲内の多くの欠陥に対して、各欠陥のＭＤ位置の差分演算をしなければならず、周期欠陥のなかに多量のランダム欠陥が発生した場合、その演算量は非常に多くなる。また、全ての欠陥情報をバッファリングするため、それらの欠陥情報を記憶するのに大きな一時記憶容量が必要となる。このような問題から、製造ライン中でリアルタイムに周期欠陥を検出しようとする場合には、適用しにくい面がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１３２５３６号公報（第２−１３頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、欠陥情報を記憶するのに大きな一時容量を用意する必要がなく、単純な構成でかつ非常に高速に、欠陥の中から周期性のある欠陥をリアルタイムに検出することができる欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の欠陥検査装置は、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得する欠陥検出手段と、欠陥情報に基づいて周期性のある欠陥を検出する欠陥情報処理手段とを具備し、前記欠陥情報処理手段が、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａn がどの検査領域に位置するかを判定する領域判定部と、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn と欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 との間の欠陥距離Ｐn を算出する欠陥距離算出部と、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やす周期欠陥候補判定部と、各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定する周期欠陥判定部と、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするリセット部とを有することを特徴とするものである。ここで、欠陥ａn とは、欠陥ａn が存在する検査領域におけるｎ番目の欠陥であることを意味する。
また、前記欠陥検出手段は、移動する検査対象物からの光を受光して、その画像信号を得る受光手段と、画像信号から欠陥を検出し、欠陥情報を取得する画像処理手段とを具備するものであることが望ましい。
【０００９】
また、前記周期欠陥候補判定部は、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やし、そうでなければ連続欠陥候補数を１つ増やすものであり、前記周期欠陥判定部は、各検査領域における周期欠陥候補数または連続欠陥候補数がそれぞれの所定数以上となったか否かを判定するものであり、前記リセット部は、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数を０にするものであることが望ましい。
また、前記欠陥距離算出部または周期欠陥候補判定部は、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更するものであることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の欠陥検査方法は、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得するステップと、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａn がどの検査領域に位置するかを判定するステップと、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn と欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 との間の欠陥距離Ｐn を算出するステップと、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やすステップと、各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするステップとを有することを特徴とする。
また、本発明の欠陥検査方法においては、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、欠陥情報を取得するステップが、移動する検査対象物からの光を受光し、その画像信号を得るステップと、画像処理によって画像信号から欠陥を検出し、欠陥情報を取得するステップとを含むことが望ましい。
【００１１】
また、本発明の欠陥検査方法は、さらに、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲外であれば、連続欠陥候補数を１つ増やすステップと、各検査領域における連続欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の連続欠陥候補数を０にするステップとを有することが望ましい。
また、本発明の欠陥検査方法は、さらに、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更するステップを有することが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、連続シート状の検査対象物の製造ラインおよび本発明の欠陥検査装置の一例を示す概略構成図である。この製造ラインは、検査対象物のベースとなるベース材１が巻き回された供給ロール２と、搬送ローラ３を介して供給ロール２から供給されたベース材１を加工して検査対象物４を得る加工機５と、搬送ローラ６および７を介して加工機５から搬送される検査対象物４を巻き取る巻き取りロール８とから概略構成される。
【００１３】
本発明の欠陥検査装置は、移動する検査対象物４上に存在する欠陥を検出し、欠陥位置情報、欠陥の面積、長さ、幅等を含む欠陥情報を取得する欠陥検出装置１０（欠陥検出手段）と、欠陥情報に基づいて周期性のある欠陥を検出するデータ処理ユニット２０（欠陥情報処理手段）と、検査距離測定装置３０と、出力装置と、入力装置５０とを具備して概略構成されるものである。
【００１４】
ここで、欠陥検出装置１０は、搬送ローラ６、７の間において製造ラインを加工機５から巻き取りロール８に向かって移動する検査対象物４の表面に光を照射する照明装置１１と、検査対象物４からの反射光を受光して、その画像信号を得るラインセンサ１２（受光手段）と、この画像信号を処理する画像処理ユニット１３（画像処理手段）とを具備して概略構成されるものである。
【００１５】
検査対象物４は、連続シート状の金属板、フィルム、布、不織布、樹脂板等からなるものであり、ラインセンサ１２の長さ方向に直行するように製造ライン上を移動している。本発明の欠陥検査装置を用いた欠陥検査には、鋼板、メッキ鋼板、酸洗済み鋼板、塗装鋼板、銅板、アルミニウム板などの金属板が好適に用いられる。
【００１６】
照明装置１１は、検査対象物４上における光の照射範囲の長手方向が検査対象物４の移動方向に直交するように配置されたライン状の照明装置であり、例えば、蛍光灯、ロッド照明、光ファイバ照明等が挙げられる。図示例では、照明装置１１はラインセンサ１２と同じ検査対象物４の表面側に配置されているが、本発明における照明装置の配置形態は、これに限られるものではない。例えば、照明装置をラインセンサ１２とは反対の検査対象物４の背面側に配置し、検査対象物４の背面から光を照射し、透過光をラインセンサ１２で受光するようにしてもよい。
【００１７】
ラインセンサ１２は、撮像範囲の長手方向が検査対象物４の移動方向に直交するように配置されたライン状の光センサであり、検査対象物４からの反射光を受光し、検査対象物４の移動方向に直交するライン（検査ライン）単位で検査対象物４表面の光強度分布に応じた画像信号を出力するものである。ラインセンサ１２としては、例えば、素子数（画素数）が２０４８または５０００のＣＣＤカメラ等が用いられる。
【００１８】
画像処理ユニット１３は、ラインセンサ１２から出力された画像信号を、所定のプログラムにしたがって処理し、検査対象物４上に存在する欠陥を検出し、その検出された欠陥情報（欠陥位置情報、欠陥の面積、長さ、幅等）をデータ処理ユニット２０に出力するものである。画像処理ユニット１３としては、公知の欠陥検出装置に用いられている公知の画像処理装置を用いることができる。
【００１９】
データ処理ユニット２０は、図２に示すように、画像処理ユニット１３にて検出された欠陥がいずれの検査領域に位置するかを判定する領域判定部２１と、欠陥間の距離を算出する欠陥距離算出部２２と、欠陥位置情報、欠陥距離等を記憶する記憶部２３と、検出された欠陥が周期性を有している可能性がある周期欠陥候補であるかどうかを判定する周期欠陥候補判定部２４と、周期欠陥候補数をカウントするカウンタ部２５と、周期欠陥候補数に基づいて検出された一連の欠陥が周期性を有しているかどうか判定する周期欠陥判定部２６と、カウンタ部の周期欠陥候補数をリセットするリセット部２７とを有して概略構成されるものである。
【００２０】
領域判定部２１は、図３に示すように、画像処理ユニット１３から送られてきた欠陥情報に含まれる欠陥位置情報（Ｘ、Ｙ）に基づいて、検出された欠陥ａが、複数の検査領域のうちのどの検査領域に位置するかを判定し、該当検査領域におけるｎ番目の欠陥ａn と定義するものである。
ここで、検査領域とは、検査対象物４の幅方向検査範囲を、検査対象物４の移動方向に沿って分割して設定される領域である。なお、判定領域数は、１以上、ラインセンサ１２の素子数以下であればよい。
また、Ｘ、Ｙは、欠陥ａの中心座標であって、Ｘは検査対象物４の幅方向における座標であり、Ｙは検査開始からの検査対象物４の移動距離、すなわち検査開始時からの検査距離である。
【００２１】
欠陥距離算出部２２は、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn （Ｘn 、Ｙn ）と、欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 （Ｘn-1 、Ｙn-1 ）との間の欠陥距離Ｐn を算出するものである。具体的には、欠陥距離Ｐn は、欠陥ａn の検査距離Ｙn と欠陥ａn-1 の検査距離Ｙn-1 との差（Ｙn −Ｙn-1 ）である。
【００２２】
また、欠陥距離算出部２２は、後述の周期欠陥候補判定部２４における周期欠陥を判定する精度が向上することから、算出された欠陥距離Ｐn の絶対値と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更する、すなわち欠陥ａn-1 を無視するようにするものであってもよい。ここでいう欠陥距離Ｐn の、欠陥ａn と欠陥ａn-2 との間の欠陥距離への変更は、例えば、Ｐn が負であれば、Ｐn ＝Ｐn-1 −｜Ｐn ｜とし、Ｐn が正であれば、Ｐn ＝Ｐn-1 ＋Ｐn とすることである。
【００２３】
すなわち、欠陥検出装置１０が、ラインセンサ１２で受光した検査ラインごとの画像信号（１次元情報）を画像処理ユニット１３にて移動方向に連結し、２次元情報として欠陥情報（欠陥の幅、長さ、面積、欠陥中心位置（Ｘ、Ｙ座標）を取得するものであれば、欠陥の終端がラインセンサ１２の撮像範囲を通過し終えた時点で欠陥情報が確定する。このため、ある検査領域ｍに、図４に示すような複数の欠陥が存在する場合、欠陥を検出する順番は、欠陥ａ１、欠陥ａ２、欠陥ａ３、欠陥ａ４、欠陥ａ５となり、欠陥ａ１、欠陥ａ３、欠陥ａ４、欠陥ａ５に周期性があったとしても、欠陥３の横にランダム欠陥ａ２が存在しているため、欠陥ａ３を周期欠陥と判定できない場合がある。
【００２４】
したがって、欠陥ａ３の検出が完了し、欠陥ａ２と欠陥ａ３との間の欠陥距離Ｐ３が算出された時点で、｜Ｐ３｜≦Ｌ３／２の関係があれば、欠陥距離Ｐ３を欠陥ａ１と欠陥ａ３との間の欠陥距離Ｐ３’（＝Ｐ２−｜Ｐ３｜）に変更し、周期欠陥候補判定部２４における判定をスキップする。そうすれば、次に欠陥ａ４が検出されたときに、周期欠陥候補判定部２４において、周期性があると予想される欠陥距離Ｐ３’と欠陥距離Ｐ４との比較が可能となる。
【００２５】
このように、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更すれば、同一の検査領域において幅方向に重複した位置に存在する欠陥の一方を無視することが可能となるため、連続欠陥から周期欠陥を判定する精度が更に向上する。
なお、欠陥距離Ｐn の、欠陥ａn と欠陥ａn-2 との間の欠陥距離への変更は、後述の周期欠陥候補判定部２４において行ってもよい。
【００２６】
記憶部２３は、欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 の欠陥位置情報（Ｙn-1 ）、欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 （＝Ｙn-1 −Ｙn-2 ）等を記憶するものである。記憶部２３にて記憶される欠陥ａn-1 の欠陥位置情報（Ｙn-1 ）は、欠陥距離算出部２２において欠陥距離Ｐn の算出に利用され、欠陥距離Ｐn-1 は、周期欠陥候補判定部２４において欠陥距離Ｐn との比較に利用される。ここで、記憶部２３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、ハードディスク装置、光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成される。
【００２７】
周期欠陥候補判定部２４は、欠陥距離Ｐn と、記憶部２３に記憶された、欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が、あらかじめ設定された周期判定精度内であれば、すなわち差の絶対値と周期判定精度との間に｜Ｐn −Ｐn-1 ｜≦周期判定精度の関係が成立すれば、後述のカウンタ部２５にてカウントされている、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やすものである。
ここで、周期判定精度は、検査対象物４の伸縮、検査距離測定装置の精度等から予想される検査距離Ｙn の誤差を加味した、周期性を判定する際の許容範囲である。また、周期欠陥候補とは、欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 と、欠陥ａn との間に周期性が認められるが、今後もこの周期性が継続するかどうかがわからない欠陥を意味する。
【００２８】
また、周期欠陥候補判定部２４は、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn-1 との差が、あらかじめ設定された周期判定精度外であれば、後述のカウンタ部２５にてカウントされている、この検査領域における連続欠陥候補数を１つ増やすものであってもよい。ここで、連続欠陥とは、１つ前に検出された欠陥との間に周期性は認められないが、継続的に発生する欠陥を意味する。例えば、搬送ローラにゴミ、キズ等が複数ある場合、複数で１組の欠陥群が周期的に発生することがある。このような欠陥は、本発明においては連続欠陥と判定される。
【００２９】
カウンタ部２５は、図３に示すように、周期欠陥候補判定部２４において、周期欠陥候補または連続欠陥候補と判定された欠陥の数を、検査領域ごとに周期欠陥候補数Ｑまたは連続欠陥候補数Ｒとしてカウントするものである。カウンタ部２５にカウントされる周期欠陥候補数Ｑおよび連続欠陥候補数Ｒは、周期欠陥判定部２６において周期欠陥および連続欠陥の判定に利用される。
【００３０】
周期欠陥判定部２７は、カウンタ部２５にカウントされる周期欠陥候補数Ｑ1 〜Ｑm が、あらかじめ設定された周期欠陥判定個数以上となった場合、検出された一連の欠陥を周期欠陥であると判定し、データ処理ユニット２０に接続された出力装置４０に、周期欠陥が存在する検査領域の番号（１〜ｍ）、その周期（欠陥距離Ｐn ）等の周期欠陥情報を出力するものである。ここで、周期欠陥判定個数は、２以上であればよい。
【００３１】
また、周期欠陥判定部２７は、カウンタ部２５にカウントされる連続欠陥候補数Ｒ1 〜Ｒm が、あらかじめ設定された連続欠陥判定個数以上となった場合、検出された一連の欠陥を連続欠陥であると判定し、データ処理ユニット２０に接続された出力装置４０に、連続欠陥が存在する検査領域の番号（１〜ｍ）等の連続欠陥情報を出力するものである。ここで、連続欠陥判定個数は、２以上であればよい。
【００３２】
リセット部２８は、検査対象物４が、あらかじめ設定された判定リセット長を移動する間に新たな欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするものである。
また、リセット部２８は、検査対象物４が、あらかじめ設定された判定リセット長を移動する間に新たな欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の連続欠陥候補数を０にするものであってもよい。
【００３３】
すなわち、リセット部２８は、検査距離測定装置３０からの情報（検査距離）に基づいて、周期欠陥候補あるいは連続欠陥候補と判定された最後の欠陥から、設定される判定リセット長の間、次の欠陥の検出がなかった場合、出力装置４０への周期欠陥および連続欠陥の出力をリセット（消去）し、さらに、カウンタ部２５の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数をリセットするものである。言い換えるならば、判定リセット長の間に周期が一定でない連続欠陥が発生している場合には、出力装置４０への周期欠陥および連続欠陥の出力、カウンタ部２５の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数はリセットされない。
【００３４】
ここで、判定リセット長を、例えば、予想される周期欠陥の最大周期（搬送ローラの周囲長）より少し長い程度に設定すると、周期欠陥における欠陥のひとつが未検出となって、欠陥距離が２倍となった場合、周期欠陥候補数および連続欠陥候補数がリセットされてしまう。したがって、判定リセット長は、予想される周期欠陥の最大周期の数倍に設定することが好ましい。
【００３５】
上述したデータ処理ユニット２０は、メモリおよび中央演算装置（ＣＰＵ）によって構成され、上述の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行するものであってもよく、上述の機能をそれぞれ専用のハードウエアにより実現させるものであってもよい。
【００３６】
検査距離測定装置３０は、検査開始時点からの検査距離を測定するものである。検査距離測定装置３０としては、例えば、ロータリエンコーダ等が使用される。検査距離測定装置３０は、検査対象物４が所定距離（例えば、１０ｍｍ）を移動するごとに発生するパルスを、検査開始時点からカウントし、そのパルス数にパルス分解能（例えば、１０ｍｍ／パルス）を乗じることで、検査開始時点からの距離を算出することができる。
また、製造ラインのスピードが一定であれば、ロータリエンコーダを使用することなく、一定時間毎にカウントしていくことで検査開始時点からの検査距離を算出してもよい。
【００３７】
出力装置４０は、データ処理ユニット２０から送られた周期欠陥が存在する検査領域の番号、その周期（欠陥距離Ｐn ）等の周期欠陥情報を出力するものである。出力装置としては、ＣＲＴモニター４１、液晶表示装置、プリンタ４２などを用いることができる。
また、データ処理ユニット２０には、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力装置５０などの周辺機器を接続してもよい。
【００３８】
次に、本発明の欠陥検出方法について説明する。
図５および図６は、本発明の欠陥検出方法における各ステップの流れを示すフローチャートである。
検出位置において照明装置１１から検査対象物４の表面に照射され、検査対象物４の表面で反射された光は、ラインセンサ１２に受光される。ラインセンサ１２に受光された光は、検査ラインごとに画像信号として画像処理ユニット１３へと出力される（ステップＳ１）。
【００３９】
画像処理ユニット１３においては、検査距離測定装置３０からのパルス信号に同期して、画像処理を行い、欠陥の有無を判定する（ステップＳ２）。
欠陥が検出された場合、欠陥情報（欠陥位置、面積、幅、長さ等）を取得する（ステップＳ３）。
欠陥が検出されない場合は、ステップＳ４〜ステップＳ１５をスキップしてステップＳ１６に移る。
【００４０】
具体的には、ラインセンサ１２から出力される画素ごとのアナログの画像信号Ａi （ｉ：画素Ｎｏ）は、例えば、画像処理ユニット１３内のＡ／Ｄ変換部によって８ビットの濃度値（２５６階調）を表すデジタル信号Ｂi に変換される。Ａ／Ｄ変換部で変換されたデジタル信号Ｂi は、正常部に対して指定された２つのスライスレベルにしたがって二値化部で二値化される。二値化後のデジタル信号は、ランレングス符号化部でランレングス符号化される。ランレングス符号化された検査ラインごとの画像信号（１次元情報）は、連結性処理部で検査対象物４の移動方向につなぎ合わされる。つなぎ合わされた画像信号（２次元情報）からは、あらかじめ設定された検査基準（サイズ）以上の欠陥が検出され、検出された欠陥ａn の面積、検査対象物４の移動方向の長さＬ、検査対象物４の幅方向の長さ、幅方向の中心位置（欠陥位置座標：Ｘ、Ｙ）、ランク（大小）、種類等の欠陥情報が取得される。さらに、膨張処理を施し、幅方向および移動方向の欠陥位置座標が指定範囲内の複数の欠陥を一つに集約させている。
このようにして画像処理ユニット１３で取得された欠陥情報は、データ処理ユニット２０に送られる。
【００４１】
まず、領域判定部２１にて、画像処理ユニット１３から送られてきた欠陥情報に含まれる欠陥位置情報（Ｘ）に基づいて、検出された欠陥ａが、複数の検査領域のうちのどの検査領域に位置するかを判定し、該当検査領域の欠陥数ｎに１を足す（ステップＳ４）。
ついで、欠陥距離算出部２２にて、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の検査距離Ｙn と、記憶部２３に記憶されている欠陥ａn-1 の検査距離Ｙn-1 との差（Ｙn −Ｙn-1 ）を計算して、これを欠陥距離Ｐn とする（ステップＳ５）。
【００４２】
ついで、算出された欠陥距離Ｐn の絶対値と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立するかどうかを判定する（ステップＳ６）。
｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、Ｐn が負であれば、Ｐn ＝Ｐn-1 −｜Ｐn ｜とし、Ｐn が正であれば、Ｐn ＝Ｐn-1 ＋Ｐn とすることにより、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更する（ステップＳ７）。また、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合は、ステップＳ８〜ステップＳ１０をスキップして、ステップＳ１１に移る。
【００４３】
｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立しない場合は、周期欠陥候補判定部２４にて、欠陥距離Ｐn と、記憶部２３に記憶された、欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が、あらかじめ設定された周期判定精度内、すなわち｜Ｐn −Ｐn-1 ｜≦周期判定精度であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。
欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn-1 との差が、周期判定精度内であれば、カウンタ部２５にてカウントされている、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やす（ステップＳ９）。
一方、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn-1 との差が、周期判定精度外であれば、カウンタ部２５にてカウントされている、この検査領域における連続欠陥候補数を１つ増やす（ステップＳ１０）。
【００４４】
ついで、記憶部２３に記憶されている欠陥位置情報（Ｙn-1 ）および欠陥距離Ｐn-1 を消去し、欠陥位置情報（Ｙn ）および欠陥距離Ｐn を記憶部２３に記憶する（ステップ１１）。
【００４５】
ついで、周期欠陥判定部２７にて、カウンタ部２５にカウントされる周期欠陥候補数が、あらかじめ設定された周期欠陥判定個数以上となったか否かを判定する（ステップＳ１２）。
周期欠陥候補数が周期欠陥判定個数以上となった場合、検出された一連の欠陥を周期欠陥であると判定し、データ処理ユニット２０に接続された出力装置４０に、周期欠陥が存在する検査領域の番号、その周期（欠陥距離Ｐn ）等の周期欠陥情報を出力する（ステップＳ１３）。
【００４６】
ついで、周期欠陥判定部２７にて、カウンタ部２５にカウントされる連続欠陥候補数が、あらかじめ設定された連続欠陥判定個数以上となったか否かを判定する（ステップＳ１４）。
連続欠陥候補数が連続欠陥判定個数以上となった場合、検出された一連の欠陥を連続欠陥であると判定し、データ処理ユニット２０に接続された出力装置４０に、連続欠陥が存在する検査領域の番号等の連続欠陥情報を出力する（ステップＳ１５）。
【００４７】
ついで、すべての検査領域について、各検査領域における最新の欠陥が検出されてからの検査対象物４の移動距離が、あらかじめ設定された判定リセット長以上となったかを判定する（ステップＳ１６）。最新の欠陥が検出されてからの検査対象物４の移動距離が判定リセット長以上となった検査領域については、その検査領域の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数を０にし（ステップＳ１７）、ステップＳ１に戻る。
【００４８】
以上説明した本発明の欠陥検査装置および欠陥検査方法にあっては、各検査領域ごとに、最新の欠陥ａn の欠陥情報（Ｘn 、Ｙn 、Ｌn ）および欠陥距離Ｐn 、並びに１つ前の欠陥ａn-1 の欠陥情報（Ｘn-1 、Ｙn-1 、Ｌn-1 ）および欠陥距離Ｐn-1 のみを用い、これらデータに基づいて各検査領域における周期欠陥候補数および連続欠陥候補数をカウントし、カウントされた数で欠陥の周期性を判断しているので、検出されたすべての欠陥の欠陥情報を記憶しておく必要がなく、直前の欠陥ａn-1 の欠陥情報のみを一時記憶しておけばよい。これにより、欠陥の欠陥情報を記憶するのに大きな一時容量を用意する必要がなく、単純な構成でかつ非常に高速に、欠陥の中から周期性のある欠陥をリアルタイムに検出することができる。
【００４９】
【実施例】
以下、具体的な実施例について説明する。
図１に示すような製造ラインにおいて、図１に示す構成の欠陥検査装置を用いて、検査対象物の欠陥検査を行った。
ベース材１として版材に使用されるアルミニウム板を用意した。加工機５としては、このアルミニウム板表面を研磨し、平滑面に仕上げるものを用いた。
【００５０】
照明装置１１としては、高周波点灯蛍光灯を用い、ラインセンサ１２としてはラインＣＣＤカメラ（三菱レイヨン（株）製、ＳＣＤ−２０４８、画素数２０４８、幅方向分解能０．３ｍｍ／画素、移動方向分解能０．３ｍｍ／スキャン）を用いた。画像処理ユニットとしては、三菱レイヨン（株）製のＬＳＣ−３００を用いた。
データ処理ユニット２０における設定値は、検査領域数を６４、周期欠陥判定個数を５、連続欠陥判定個数を５、周期判定精度を０．０３ｍ、判定リセット長を１０ｍとした。判定リセット長は、周期欠陥の１つが未検出となった場合、周期欠陥候補数、連続欠陥候補数、出力装置への欠陥検出の出力がリセットされないように、予想される周期欠陥の最大周期２ｍ（搬送ロール３、６、７の外周）の５倍である、１０ｍと設定した。
【００５１】
［実施例１］
図７は、検査領域１では周期欠陥、検査領域３では連続欠陥と判定された例を示す欠陥マップである。ここでは、検査領域ごとに、１つめに検出した検査領域１の欠陥ａ１および検査領域３の欠陥ｂ１のＹ座標をＹ１、２つめに検出した検査領域１の欠陥ａ２および検査領域３の欠陥ｂ２のＹ座標をＹ２として順次番号を割り当ててある。
【００５２】
（検査領域１）
１）欠陥ａ１が検出された時点では、欠陥距離が求められないので、データ処理ユニット２０では何の処理も行われなかった。
２）欠陥ａ２が検出された時点で、欠陥ａ２と欠陥ａ１との間の欠陥距離Ｐ２が算出された。欠陥距離Ｐ２は２．００ｍであった。
３）この欠陥距離Ｐ２は記憶部２３に記憶された。
４）次の欠陥ａ３が検出された時点で、欠陥ａ３と欠陥ａ２との間の欠陥距離Ｐ３が算出された。欠陥距離Ｐ３は１．９８ｍであった。
５）欠陥距離Ｐ２と欠陥距離Ｐ３との差が０．０２ｍであり、周期判定精度０．０３ｍ以下であったので、周期欠陥候補数が１となった。
【００５３】
６）次の欠陥ａ４が検出された時点で、欠陥ａ４と欠陥ａ３との間の欠陥距離Ｐ４が算出された。欠陥距離Ｐ４は１．９５ｍであった。
７）欠陥距離Ｐ３と欠陥距離Ｐ４との差が０．０３ｍであり、周期判定精度０．０３ｍ以下であったので、周期欠陥候補数が２となった。
８）次の欠陥ａ５が検出された時点で、欠陥ａ５と欠陥ａ４との間の欠陥距離Ｐ５が算出された。欠陥距離Ｐ５は２．０５ｍであった。
９）欠陥距離Ｐ４と欠陥距離Ｐ５との差が０．１０ｍであり、周期判定精度０．０３ｍを超えたので、連続欠陥候補数が１となった。
１０）欠陥ａ１０が検出された時点で、周期欠陥候補数が５となり、周期欠陥判定個数５に達したので、一連の欠陥が周期欠陥であると判定され、ＣＲＴモニター４１およびプリンタ４２に検査領域番号および欠陥の周期が出力された。
【００５４】
（検査領域３）
同様に検査領域３については、欠陥ｂ７を検出した時点で、連続欠陥候補数が５となり、連続欠陥判定個数５に達したので、一連の欠陥が連続欠陥であると判定され、ＣＲＴモニター４１およびプリンタ４２に検査領域番号が出力された。
【００５５】
［実施例２］
次に、図８を用いて、周期欠陥候補数および連続欠陥候補数のリセットの一例について説明する。
図８に示す欠陥マップでは、欠陥ａ１０が検出された時点で、周期欠陥候補数が５となるので、一連の欠陥が周期欠陥であると判定され、ＣＲＴモニター４１およびプリンタ４２に検査領域番号および欠陥の周期が出力された。
【００５６】
もし、欠陥ａ１０が検出された後、判定リセット長である１０ｍの間に次の欠陥が検出されなければ、図８の（ａ）に示すように、周期欠陥候補数および連続欠陥候補数が０にリセットされ、ＣＲＴモニター４１の表示（検査領域番号、欠陥の周期）が消去される。
実際には、図８の（ｂ）に示すように、欠陥ａ１０が検出された後、判定リセット長である１０ｍの間に次の欠陥ａ１１が検出されたので、ＣＲＴモニター４１の表示（検査領域番号、欠陥の周期）は継続され、周期欠陥候補数および連続欠陥候補数はリセットされなかった。
以上の処理を繰り返し実行することにより、検査対象物の外観の特徴に周期性あるいは連続性の欠陥があるかどうかを、簡単な方法で判定することが可能である。
【００５７】
［実施例３］
図４は、同一検査領域内において、幅方向に欠陥が重複した場合の一例を示す欠陥マップである。
１）欠陥ａ１が検出された時点では、欠陥距離が求められないので、データ処理ユニット２０では何の処理も行われなかった。
２）欠陥ａ２が検出された時点で、欠陥ａ２と欠陥ａ１との間の欠陥距離Ｐ１が算出された。
３）欠陥ａ２の欠陥長Ｌ２と欠陥距離Ｐ２の関係が｜Ｐ２｜≦Ｌ２／２であるかが判定された。この場合、この関係は成り立たないので、そのまま、欠陥距離Ｐ２が保持された。
４）欠陥ａ３が検出された時点で、欠陥ａ３と欠陥ａ２との間の欠陥距離Ｐ３が算出された。
【００５８】
５）欠陥ａ３の欠陥長Ｌ３と欠陥距離Ｐ３の関係が｜Ｐ３｜≦Ｌ３／２であるかが判定された。この場合、この関係が成り立ち、欠陥距離Ｐ３ ＜０であるので、Ｐ３をＰ２−｜Ｐ３｜に変更し、周期欠陥候補の判定は行われなかった。
６）欠陥ａ４が検出された時点で、欠陥ａ４と欠陥ａ３との間の欠陥距離Ｐ４が算出された。
７）欠陥ａ４の欠陥長Ｌ４と欠陥距離Ｐ４の関係が｜Ｐ４｜≦Ｌ４／２であるかが判定された。この場合、この関係は成り立たないので、そのまま、欠陥距離Ｐ４が保持された。
８）変更後の欠陥距離Ｐ３と欠陥距離Ｐ４との差が、周期判定精度以内であるか否かが判定された。
【００５９】
欠陥距離Ｐn と欠陥長Ｌn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立するか否かを判定しない場合、周期欠陥候補数は１、連続欠陥候補数は２となるが、この例では、周期欠陥候補数は２、連続欠陥候補数は０となり、周期欠陥と判定する精度を向上させることが可能となる。
これにより、同一検査領域内の幅方向に欠陥が重複した場合、そのどちらか一方を無視することができ、周期性あるいは連続性の欠陥があるかどうかを精度よく簡単は方法で判定することが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の欠陥検査装置は、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得する欠陥検出手段と、欠陥情報に基づいて周期性のある欠陥を検出する欠陥情報処理手段とを具備し、前記欠陥情報処理手段が、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａn がどの検査領域に位置するかを判定する領域判定部と、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn と欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 との間の欠陥距離Ｐn を算出する欠陥距離算出部と、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やす周期欠陥候補判定部と、各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定する周期欠陥判定部と、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするリセット部とを有するので、欠陥情報を記憶するのに大きな一時容量を用意する必要がなく、単純な構成でかつ非常に高速に、欠陥の中から周期性のある欠陥をリアルタイムに検出することができる。
【００６１】
また、前記周期欠陥候補判定部が、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やし、そうでなければ連続欠陥候補数を１つ増やすものであり、前記周期欠陥判定部は、各検査領域における周期欠陥候補数または連続欠陥候補数がそれぞれの所定数以上となったか否かを判定するものであり、前記リセット部は、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数を０にするものであれば、欠陥の中から周期性のある欠陥は周期欠陥、周期性のない欠陥は連続欠陥と判定することが可能である。
また、前記欠陥距離算出部または周期欠陥候補判定部が、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更するものであれば、周期欠陥の判定精度が向上する。
【００６２】
また、本発明の欠陥検査方法は、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得するステップと、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａn がどの検査領域に位置するかを判定するステップと、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn と欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 との間の欠陥距離Ｐn を算出するステップと、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やすステップと、各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするステップとを有する方法であるので、欠陥情報を記憶するのに大きな一時容量を用意する必要がなく、単純な構成でかつ非常に高速に、欠陥の中から周期性のある欠陥をリアルタイムに検出することができる。
【００６３】
また、本発明の欠陥検査方法が、さらに、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲外であれば、連続欠陥候補数を１つ増やすステップと、各検査領域における連続欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の連続欠陥候補数を０にするステップとを有する方法であれば、欠陥の中から周期性のある欠陥は周期欠陥、周期性のない欠陥は連続欠陥と判定することが可能である。
また、本発明の欠陥検査方法が、さらに、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更するステップを有する方法であれば、周期欠陥の判定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 連続シート状の検査対象物の製造ラインおよび本発明の欠陥検査装置の一例を示す概略構成図である
【図２】 欠陥情報処理手段の一例を示すブロック図である。
【図３】 検査対象物における検査領域の一例を説明する概略図である。
【図４】 欠陥対象物の同一検査領域において幅方向に欠陥が重複した場合の一例を示す欠陥マップである。
【図５】 本発明の欠陥検出方法における各ステップの流れの一例を示すフローチャート（前半）である。
【図６】 本発明の欠陥検出方法における各ステップの流れの一例を示すフローチャート（後半）である。
【図７】 検査領域１では周期欠陥、検査領域３では連続欠陥と判定された例を示す欠陥マップである。
【図８】 周期欠陥候補数および連続欠陥候補数がリセットされる場合およびリセットされない場合の例を示す欠陥マップである。
【符号の説明】
４ 検査対象物
１０ 欠陥検出装置（欠陥検出手段）
１２ ラインセンサ（受光手段）
１３ 画像処理ユニット（画像処理手段）
２０ データ処理ユニット（欠陥情報処理手段）
２１ 領域判定部
２２ 欠陥距離算出部
２４ 周期欠陥候補判定部
２６ 周期欠陥判定部
２７ リセット部
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板、フィルム、不織布、樹脂板等の連続シート状の検査対象物に特に好適に使用される、疵、汚れ等の欠陥を検出する欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、連続シート状の検査対象物に照明装置からの光を照射し、その反射光あるいは透過光を受光器で撮像し、その画像信号を適当な画像処理装置で処理し、欠陥情報を抽出する欠陥検出装置を用いて、検査対象物の欠陥検査が行われている。
【０００３】
連続シート状物の製造ラインにおいては、搬送、延伸等のためにいくつものローラが使用されており、このローラにキズが発生したり、ゴミ等が付着したりすると、連続シート状物の表面に欠陥がローラの周囲長の間隔で周期的に発生することになる。
したがって、このような連続シート状物の欠陥検査においては、周期性のある欠陥（周期欠陥）の検出に対するニーズがある。すなわち、欠陥検出装置にて周期欠陥が発生したことを判定し、その周期を作業者に通知することができれば、早期に周期欠陥の発生箇所を特定することができる。このように、周期欠陥の情報をただちに製造ラインにフィードバックすることができれば、生産性の向上を図ることが可能となる。
【０００４】
連続シート状物を検査対象にした欠陥検出装置においては、周期的に発生する欠陥の検出が行われている。例えば、特開平１０−１３２５３６号公報に、周期欠陥検出方法および装置が開示されている。この周期欠陥検出方法は、シート状物体から検出された欠陥情報のうちの少なくとも走行方向の位置（ＭＤ位置）および幅方向の位置（ＴＤ位置）の情報を用い、まず、任意のＴＤ位置に注目しそのＴＤ位置を中心として予め設定したＴＤ位置許容範囲内の欠陥に対して各欠陥のＭＤ位置の差分演算を行い、得られた１つ以上の差分値を基本周期として、ＭＤ位置の差分値が基本周期の整数倍となった場合に、取り出した欠陥を基本周期と同一の周期欠陥と判定し、ＴＤ位置が隣接し、周期の同じ周期欠陥同士を同一のグループに分類し、同一グループに分類した周期欠陥の中で、整数倍の倍率または１を加えた値を表示することを特徴とする方法である。
【０００５】
しかしながら、上述した方法では、ＴＤ位置許容範囲内の多くの欠陥に対して、各欠陥のＭＤ位置の差分演算をしなければならず、周期欠陥のなかに多量のランダム欠陥が発生した場合、その演算量は非常に多くなる。また、全ての欠陥情報をバッファリングするため、それらの欠陥情報を記憶するのに大きな一時記憶容量が必要となる。このような問題から、製造ライン中でリアルタイムに周期欠陥を検出しようとする場合には、適用しにくい面がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１３２５３６号公報（第２−１３頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、欠陥情報を記憶するのに大きな一時容量を用意する必要がなく、単純な構成でかつ非常に高速に、欠陥の中から周期性のある欠陥をリアルタイムに検出することができる欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の欠陥検査装置は、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得する欠陥検出手段と、欠陥情報に基づいて周期性のある欠陥を検出する欠陥情報処理手段とを具備し、前記欠陥情報処理手段が、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａn がどの検査領域に位置するかを判定する領域判定部と、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn と欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 との間の欠陥距離Ｐn を算出する欠陥距離算出部と、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やす周期欠陥候補判定部と、各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定する周期欠陥判定部と、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするリセット部とを有することを特徴とするものである。ここで、欠陥ａn とは、欠陥ａn が存在する検査領域におけるｎ番目の欠陥であることを意味する。
また、前記欠陥検出手段は、移動する検査対象物からの光を受光して、その画像信号を得る受光手段と、画像信号から欠陥を検出し、欠陥情報を取得する画像処理手段とを具備するものであることが望ましい。
【０００９】
また、前記周期欠陥候補判定部は、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やし、そうでなければ連続欠陥候補数を１つ増やすものであり、前記周期欠陥判定部は、各検査領域における周期欠陥候補数または連続欠陥候補数がそれぞれの所定数以上となったか否かを判定するものであり、前記リセット部は、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数を０にするものであることが望ましい。
また、前記欠陥距離算出部または周期欠陥候補判定部は、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更するものであることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の欠陥検査方法は、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得するステップと、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａn がどの検査領域に位置するかを判定するステップと、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn と欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 との間の欠陥距離Ｐn を算出するステップと、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やすステップと、各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするステップとを有することを特徴とする。
また、本発明の欠陥検査方法においては、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、欠陥情報を取得するステップが、移動する検査対象物からの光を受光し、その画像信号を得るステップと、画像処理によって画像信号から欠陥を検出し、欠陥情報を取得するステップとを含むことが望ましい。
【００１１】
また、本発明の欠陥検査方法は、さらに、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲外であれば、連続欠陥候補数を１つ増やすステップと、各検査領域における連続欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の連続欠陥候補数を０にするステップとを有することが望ましい。
また、本発明の欠陥検査方法は、さらに、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更するステップを有することが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、連続シート状の検査対象物の製造ラインおよび本発明の欠陥検査装置の一例を示す概略構成図である。この製造ラインは、検査対象物のベースとなるベース材１が巻き回された供給ロール２と、搬送ローラ３を介して供給ロール２から供給されたベース材１を加工して検査対象物４を得る加工機５と、搬送ローラ６および７を介して加工機５から搬送される検査対象物４を巻き取る巻き取りロール８とから概略構成される。
【００１３】
本発明の欠陥検査装置は、移動する検査対象物４上に存在する欠陥を検出し、欠陥位置情報、欠陥の面積、長さ、幅等を含む欠陥情報を取得する欠陥検出装置１０（欠陥検出手段）と、欠陥情報に基づいて周期性のある欠陥を検出するデータ処理ユニット２０（欠陥情報処理手段）と、検査距離測定装置３０と、出力装置と、入力装置５０とを具備して概略構成されるものである。
【００１４】
ここで、欠陥検出装置１０は、搬送ローラ６、７の間において製造ラインを加工機５から巻き取りロール８に向かって移動する検査対象物４の表面に光を照射する照明装置１１と、検査対象物４からの反射光を受光して、その画像信号を得るラインセンサ１２（受光手段）と、この画像信号を処理する画像処理ユニット１３（画像処理手段）とを具備して概略構成されるものである。
【００１５】
検査対象物４は、連続シート状の金属板、フィルム、布、不織布、樹脂板等からなるものであり、ラインセンサ１２の長さ方向に直行するように製造ライン上を移動している。本発明の欠陥検査装置を用いた欠陥検査には、鋼板、メッキ鋼板、酸洗済み鋼板、塗装鋼板、銅板、アルミニウム板などの金属板が好適に用いられる。
【００１６】
照明装置１１は、検査対象物４上における光の照射範囲の長手方向が検査対象物４の移動方向に直交するように配置されたライン状の照明装置であり、例えば、蛍光灯、ロッド照明、光ファイバ照明等が挙げられる。図示例では、照明装置１１はラインセンサ１２と同じ検査対象物４の表面側に配置されているが、本発明における照明装置の配置形態は、これに限られるものではない。例えば、照明装置をラインセンサ１２とは反対の検査対象物４の背面側に配置し、検査対象物４の背面から光を照射し、透過光をラインセンサ１２で受光するようにしてもよい。
【００１７】
ラインセンサ１２は、撮像範囲の長手方向が検査対象物４の移動方向に直交するように配置されたライン状の光センサであり、検査対象物４からの反射光を受光し、検査対象物４の移動方向に直交するライン（検査ライン）単位で検査対象物４表面の光強度分布に応じた画像信号を出力するものである。ラインセンサ１２としては、例えば、素子数（画素数）が２０４８または５０００のＣＣＤカメラ等が用いられる。
【００１８】
画像処理ユニット１３は、ラインセンサ１２から出力された画像信号を、所定のプログラムにしたがって処理し、検査対象物４上に存在する欠陥を検出し、その検出された欠陥情報（欠陥位置情報、欠陥の面積、長さ、幅等）をデータ処理ユニット２０に出力するものである。画像処理ユニット１３としては、公知の欠陥検出装置に用いられている公知の画像処理装置を用いることができる。
【００１９】
データ処理ユニット２０は、図２に示すように、画像処理ユニット１３にて検出された欠陥がいずれの検査領域に位置するかを判定する領域判定部２１と、欠陥間の距離を算出する欠陥距離算出部２２と、欠陥位置情報、欠陥距離等を記憶する記憶部２３と、検出された欠陥が周期性を有している可能性がある周期欠陥候補であるかどうかを判定する周期欠陥候補判定部２４と、周期欠陥候補数をカウントするカウンタ部２５と、周期欠陥候補数に基づいて検出された一連の欠陥が周期性を有しているかどうか判定する周期欠陥判定部２６と、カウンタ部の周期欠陥候補数をリセットするリセット部２７とを有して概略構成されるものである。
【００２０】
領域判定部２１は、図３に示すように、画像処理ユニット１３から送られてきた欠陥情報に含まれる欠陥位置情報（Ｘ、Ｙ）に基づいて、検出された欠陥ａが、複数の検査領域のうちのどの検査領域に位置するかを判定し、該当検査領域におけるｎ番目の欠陥ａn と定義するものである。
ここで、検査領域とは、検査対象物４の幅方向検査範囲を、検査対象物４の移動方向に沿って分割して設定される領域である。なお、判定領域数は、１以上、ラインセンサ１２の素子数以下であればよい。
また、Ｘ、Ｙは、欠陥ａの中心座標であって、Ｘは検査対象物４の幅方向における座標であり、Ｙは検査開始からの検査対象物４の移動距離、すなわち検査開始時からの検査距離である。
【００２１】
欠陥距離算出部２２は、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn （Ｘn 、Ｙn ）と、欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 （Ｘn-1 、Ｙn-1 ）との間の欠陥距離Ｐn を算出するものである。具体的には、欠陥距離Ｐn は、欠陥ａn の検査距離Ｙn と欠陥ａn-1 の検査距離Ｙn-1 との差（Ｙn −Ｙn-1 ）である。
【００２２】
また、欠陥距離算出部２２は、後述の周期欠陥候補判定部２４における周期欠陥を判定する精度が向上することから、算出された欠陥距離Ｐn の絶対値と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更する、すなわち欠陥ａn-1 を無視するようにするものであってもよい。ここでいう欠陥距離Ｐn の、欠陥ａn と欠陥ａn-2 との間の欠陥距離への変更は、例えば、Ｐn が負であれば、Ｐn ＝Ｐn-1 −｜Ｐn ｜とし、Ｐn が正であれば、Ｐn ＝Ｐn-1 ＋Ｐn とすることである。
【００２３】
すなわち、欠陥検出装置１０が、ラインセンサ１２で受光した検査ラインごとの画像信号（１次元情報）を画像処理ユニット１３にて移動方向に連結し、２次元情報として欠陥情報（欠陥の幅、長さ、面積、欠陥中心位置（Ｘ、Ｙ座標）を取得するものであれば、欠陥の終端がラインセンサ１２の撮像範囲を通過し終えた時点で欠陥情報が確定する。このため、ある検査領域ｍに、図４に示すような複数の欠陥が存在する場合、欠陥を検出する順番は、欠陥ａ１、欠陥ａ２、欠陥ａ３、欠陥ａ４、欠陥ａ５となり、欠陥ａ１、欠陥ａ３、欠陥ａ４、欠陥ａ５に周期性があったとしても、欠陥３の横にランダム欠陥ａ２が存在しているため、欠陥ａ３を周期欠陥と判定できない場合がある。
【００２４】
したがって、欠陥ａ３の検出が完了し、欠陥ａ２と欠陥ａ３との間の欠陥距離Ｐ３が算出された時点で、｜Ｐ３｜≦Ｌ３／２の関係があれば、欠陥距離Ｐ３を欠陥ａ１と欠陥ａ３との間の欠陥距離Ｐ３’（＝Ｐ２−｜Ｐ３｜）に変更し、周期欠陥候補判定部２４における判定をスキップする。そうすれば、次に欠陥ａ４が検出されたときに、周期欠陥候補判定部２４において、周期性があると予想される欠陥距離Ｐ３’と欠陥距離Ｐ４との比較が可能となる。
【００２５】
このように、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更すれば、同一の検査領域において幅方向に重複した位置に存在する欠陥の一方を無視することが可能となるため、連続欠陥から周期欠陥を判定する精度が更に向上する。
なお、欠陥距離Ｐn の、欠陥ａn と欠陥ａn-2 との間の欠陥距離への変更は、後述の周期欠陥候補判定部２４において行ってもよい。
【００２６】
記憶部２３は、欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 の欠陥位置情報（Ｙn-1 ）、欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 （＝Ｙn-1 −Ｙn-2 ）等を記憶するものである。記憶部２３にて記憶される欠陥ａn-1 の欠陥位置情報（Ｙn-1 ）は、欠陥距離算出部２２において欠陥距離Ｐn の算出に利用され、欠陥距離Ｐn-1 は、周期欠陥候補判定部２４において欠陥距離Ｐn との比較に利用される。ここで、記憶部２３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、ハードディスク装置、光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成される。
【００２７】
周期欠陥候補判定部２４は、欠陥距離Ｐn と、記憶部２３に記憶された、欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が、あらかじめ設定された周期判定精度内であれば、すなわち差の絶対値と周期判定精度との間に｜Ｐn −Ｐn-1 ｜≦周期判定精度の関係が成立すれば、後述のカウンタ部２５にてカウントされている、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やすものである。
ここで、周期判定精度は、検査対象物４の伸縮、検査距離測定装置の精度等から予想される検査距離Ｙn の誤差を加味した、周期性を判定する際の許容範囲である。また、周期欠陥候補とは、欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 と、欠陥ａn との間に周期性が認められるが、今後もこの周期性が継続するかどうかがわからない欠陥を意味する。
【００２８】
また、周期欠陥候補判定部２４は、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn-1 との差が、あらかじめ設定された周期判定精度外であれば、後述のカウンタ部２５にてカウントされている、この検査領域における連続欠陥候補数を１つ増やすものであってもよい。ここで、連続欠陥とは、１つ前に検出された欠陥との間に周期性は認められないが、継続的に発生する欠陥を意味する。例えば、搬送ローラにゴミ、キズ等が複数ある場合、複数で１組の欠陥群が周期的に発生することがある。このような欠陥は、本発明においては連続欠陥と判定される。
【００２９】
カウンタ部２５は、図３に示すように、周期欠陥候補判定部２４において、周期欠陥候補または連続欠陥候補と判定された欠陥の数を、検査領域ごとに周期欠陥候補数Ｑまたは連続欠陥候補数Ｒとしてカウントするものである。カウンタ部２５にカウントされる周期欠陥候補数Ｑおよび連続欠陥候補数Ｒは、周期欠陥判定部２６において周期欠陥および連続欠陥の判定に利用される。
【００３０】
周期欠陥判定部２７は、カウンタ部２５にカウントされる周期欠陥候補数Ｑ1 〜Ｑm が、あらかじめ設定された周期欠陥判定個数以上となった場合、検出された一連の欠陥を周期欠陥であると判定し、データ処理ユニット２０に接続された出力装置４０に、周期欠陥が存在する検査領域の番号（１〜ｍ）、その周期（欠陥距離Ｐn ）等の周期欠陥情報を出力するものである。ここで、周期欠陥判定個数は、２以上であればよい。
【００３１】
また、周期欠陥判定部２７は、カウンタ部２５にカウントされる連続欠陥候補数Ｒ1 〜Ｒm が、あらかじめ設定された連続欠陥判定個数以上となった場合、検出された一連の欠陥を連続欠陥であると判定し、データ処理ユニット２０に接続された出力装置４０に、連続欠陥が存在する検査領域の番号（１〜ｍ）等の連続欠陥情報を出力するものである。ここで、連続欠陥判定個数は、２以上であればよい。
【００３２】
リセット部２８は、検査対象物４が、あらかじめ設定された判定リセット長を移動する間に新たな欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするものである。
また、リセット部２８は、検査対象物４が、あらかじめ設定された判定リセット長を移動する間に新たな欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の連続欠陥候補数を０にするものであってもよい。
【００３３】
すなわち、リセット部２８は、検査距離測定装置３０からの情報（検査距離）に基づいて、周期欠陥候補あるいは連続欠陥候補と判定された最後の欠陥から、設定される判定リセット長の間、次の欠陥の検出がなかった場合、出力装置４０への周期欠陥および連続欠陥の出力をリセット（消去）し、さらに、カウンタ部２５の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数をリセットするものである。言い換えるならば、判定リセット長の間に周期が一定でない連続欠陥が発生している場合には、出力装置４０への周期欠陥および連続欠陥の出力、カウンタ部２５の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数はリセットされない。
【００３４】
ここで、判定リセット長を、例えば、予想される周期欠陥の最大周期（搬送ローラの周囲長）より少し長い程度に設定すると、周期欠陥における欠陥のひとつが未検出となって、欠陥距離が２倍となった場合、周期欠陥候補数および連続欠陥候補数がリセットされてしまう。したがって、判定リセット長は、予想される周期欠陥の最大周期の数倍に設定することが好ましい。
【００３５】
上述したデータ処理ユニット２０は、メモリおよび中央演算装置（ＣＰＵ）によって構成され、上述の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行するものであってもよく、上述の機能をそれぞれ専用のハードウエアにより実現させるものであってもよい。
【００３６】
検査距離測定装置３０は、検査開始時点からの検査距離を測定するものである。検査距離測定装置３０としては、例えば、ロータリエンコーダ等が使用される。検査距離測定装置３０は、検査対象物４が所定距離（例えば、１０ｍｍ）を移動するごとに発生するパルスを、検査開始時点からカウントし、そのパルス数にパルス分解能（例えば、１０ｍｍ／パルス）を乗じることで、検査開始時点からの距離を算出することができる。
また、製造ラインのスピードが一定であれば、ロータリエンコーダを使用することなく、一定時間毎にカウントしていくことで検査開始時点からの検査距離を算出してもよい。
【００３７】
出力装置４０は、データ処理ユニット２０から送られた周期欠陥が存在する検査領域の番号、その周期（欠陥距離Ｐn ）等の周期欠陥情報を出力するものである。出力装置としては、ＣＲＴモニター４１、液晶表示装置、プリンタ４２などを用いることができる。
また、データ処理ユニット２０には、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力装置５０などの周辺機器を接続してもよい。
【００３８】
次に、本発明の欠陥検出方法について説明する。
図５および図６は、本発明の欠陥検出方法における各ステップの流れを示すフローチャートである。
検出位置において照明装置１１から検査対象物４の表面に照射され、検査対象物４の表面で反射された光は、ラインセンサ１２に受光される。ラインセンサ１２に受光された光は、検査ラインごとに画像信号として画像処理ユニット１３へと出力される（ステップＳ１）。
【００３９】
画像処理ユニット１３においては、検査距離測定装置３０からのパルス信号に同期して、画像処理を行い、欠陥の有無を判定する（ステップＳ２）。
欠陥が検出された場合、欠陥情報（欠陥位置、面積、幅、長さ等）を取得する（ステップＳ３）。
欠陥が検出されない場合は、ステップＳ４〜ステップＳ１５をスキップしてステップＳ１６に移る。
【００４０】
具体的には、ラインセンサ１２から出力される画素ごとのアナログの画像信号Ａi （ｉ：画素Ｎｏ）は、例えば、画像処理ユニット１３内のＡ／Ｄ変換部によって８ビットの濃度値（２５６階調）を表すデジタル信号Ｂi に変換される。Ａ／Ｄ変換部で変換されたデジタル信号Ｂi は、正常部に対して指定された２つのスライスレベルにしたがって二値化部で二値化される。二値化後のデジタル信号は、ランレングス符号化部でランレングス符号化される。ランレングス符号化された検査ラインごとの画像信号（１次元情報）は、連結性処理部で検査対象物４の移動方向につなぎ合わされる。つなぎ合わされた画像信号（２次元情報）からは、あらかじめ設定された検査基準（サイズ）以上の欠陥が検出され、検出された欠陥ａn の面積、検査対象物４の移動方向の長さＬ、検査対象物４の幅方向の長さ、幅方向の中心位置（欠陥位置座標：Ｘ、Ｙ）、ランク（大小）、種類等の欠陥情報が取得される。さらに、膨張処理を施し、幅方向および移動方向の欠陥位置座標が指定範囲内の複数の欠陥を一つに集約させている。
このようにして画像処理ユニット１３で取得された欠陥情報は、データ処理ユニット２０に送られる。
【００４１】
まず、領域判定部２１にて、画像処理ユニット１３から送られてきた欠陥情報に含まれる欠陥位置情報（Ｘ）に基づいて、検出された欠陥ａが、複数の検査領域のうちのどの検査領域に位置するかを判定し、該当検査領域の欠陥数ｎに１を足す（ステップＳ４）。
ついで、欠陥距離算出部２２にて、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の検査距離Ｙn と、記憶部２３に記憶されている欠陥ａn-1 の検査距離Ｙn-1 との差（Ｙn −Ｙn-1 ）を計算して、これを欠陥距離Ｐn とする（ステップＳ５）。
【００４２】
ついで、算出された欠陥距離Ｐn の絶対値と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立するかどうかを判定する（ステップＳ６）。
｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、Ｐn が負であれば、Ｐn ＝Ｐn-1 −｜Ｐn ｜とし、Ｐn が正であれば、Ｐn ＝Ｐn-1 ＋Ｐn とすることにより、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更する（ステップＳ７）。また、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合は、ステップＳ８〜ステップＳ１０をスキップして、ステップＳ１１に移る。
【００４３】
｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立しない場合は、周期欠陥候補判定部２４にて、欠陥距離Ｐn と、記憶部２３に記憶された、欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が、あらかじめ設定された周期判定精度内、すなわち｜Ｐn −Ｐn-1 ｜≦周期判定精度であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。
欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn-1 との差が、周期判定精度内であれば、カウンタ部２５にてカウントされている、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やす（ステップＳ９）。
一方、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn-1 との差が、周期判定精度外であれば、カウンタ部２５にてカウントされている、この検査領域における連続欠陥候補数を１つ増やす（ステップＳ１０）。
【００４４】
ついで、記憶部２３に記憶されている欠陥位置情報（Ｙn-1 ）および欠陥距離Ｐn-1 を消去し、欠陥位置情報（Ｙn ）および欠陥距離Ｐn を記憶部２３に記憶する（ステップ１１）。
【００４５】
ついで、周期欠陥判定部２７にて、カウンタ部２５にカウントされる周期欠陥候補数が、あらかじめ設定された周期欠陥判定個数以上となったか否かを判定する（ステップＳ１２）。
周期欠陥候補数が周期欠陥判定個数以上となった場合、検出された一連の欠陥を周期欠陥であると判定し、データ処理ユニット２０に接続された出力装置４０に、周期欠陥が存在する検査領域の番号、その周期（欠陥距離Ｐn ）等の周期欠陥情報を出力する（ステップＳ１３）。
【００４６】
ついで、周期欠陥判定部２７にて、カウンタ部２５にカウントされる連続欠陥候補数が、あらかじめ設定された連続欠陥判定個数以上となったか否かを判定する（ステップＳ１４）。
連続欠陥候補数が連続欠陥判定個数以上となった場合、検出された一連の欠陥を連続欠陥であると判定し、データ処理ユニット２０に接続された出力装置４０に、連続欠陥が存在する検査領域の番号等の連続欠陥情報を出力する（ステップＳ１５）。
【００４７】
ついで、すべての検査領域について、各検査領域における最新の欠陥が検出されてからの検査対象物４の移動距離が、あらかじめ設定された判定リセット長以上となったかを判定する（ステップＳ１６）。最新の欠陥が検出されてからの検査対象物４の移動距離が判定リセット長以上となった検査領域については、その検査領域の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数を０にし（ステップＳ１７）、ステップＳ１に戻る。
【００４８】
以上説明した本発明の欠陥検査装置および欠陥検査方法にあっては、各検査領域ごとに、最新の欠陥ａn の欠陥情報（Ｘn 、Ｙn 、Ｌn ）および欠陥距離Ｐn 、並びに１つ前の欠陥ａn-1 の欠陥情報（Ｘn-1 、Ｙn-1 、Ｌn-1 ）および欠陥距離Ｐn-1 のみを用い、これらデータに基づいて各検査領域における周期欠陥候補数および連続欠陥候補数をカウントし、カウントされた数で欠陥の周期性を判断しているので、検出されたすべての欠陥の欠陥情報を記憶しておく必要がなく、直前の欠陥ａn-1 の欠陥情報のみを一時記憶しておけばよい。これにより、欠陥の欠陥情報を記憶するのに大きな一時容量を用意する必要がなく、単純な構成でかつ非常に高速に、欠陥の中から周期性のある欠陥をリアルタイムに検出することができる。
【００４９】
【実施例】
以下、具体的な実施例について説明する。
図１に示すような製造ラインにおいて、図１に示す構成の欠陥検査装置を用いて、検査対象物の欠陥検査を行った。
ベース材１として版材に使用されるアルミニウム板を用意した。加工機５としては、このアルミニウム板表面を研磨し、平滑面に仕上げるものを用いた。
【００５０】
照明装置１１としては、高周波点灯蛍光灯を用い、ラインセンサ１２としてはラインＣＣＤカメラ（三菱レイヨン（株）製、ＳＣＤ−２０４８、画素数２０４８、幅方向分解能０．３ｍｍ／画素、移動方向分解能０．３ｍｍ／スキャン）を用いた。画像処理ユニットとしては、三菱レイヨン（株）製のＬＳＣ−３００を用いた。
データ処理ユニット２０における設定値は、検査領域数を６４、周期欠陥判定個数を５、連続欠陥判定個数を５、周期判定精度を０．０３ｍ、判定リセット長を１０ｍとした。判定リセット長は、周期欠陥の１つが未検出となった場合、周期欠陥候補数、連続欠陥候補数、出力装置への欠陥検出の出力がリセットされないように、予想される周期欠陥の最大周期２ｍ（搬送ロール３、６、７の外周）の５倍である、１０ｍと設定した。
【００５１】
［実施例１］
図７は、検査領域１では周期欠陥、検査領域３では連続欠陥と判定された例を示す欠陥マップである。ここでは、検査領域ごとに、１つめに検出した検査領域１の欠陥ａ１および検査領域３の欠陥ｂ１のＹ座標をＹ１、２つめに検出した検査領域１の欠陥ａ２および検査領域３の欠陥ｂ２のＹ座標をＹ２として順次番号を割り当ててある。
【００５２】
（検査領域１）
１）欠陥ａ１が検出された時点では、欠陥距離が求められないので、データ処理ユニット２０では何の処理も行われなかった。
２）欠陥ａ２が検出された時点で、欠陥ａ２と欠陥ａ１との間の欠陥距離Ｐ２が算出された。欠陥距離Ｐ２は２．００ｍであった。
３）この欠陥距離Ｐ２は記憶部２３に記憶された。
４）次の欠陥ａ３が検出された時点で、欠陥ａ３と欠陥ａ２との間の欠陥距離Ｐ３が算出された。欠陥距離Ｐ３は１．９８ｍであった。
５）欠陥距離Ｐ２と欠陥距離Ｐ３との差が０．０２ｍであり、周期判定精度０．０３ｍ以下であったので、周期欠陥候補数が１となった。
【００５３】
６）次の欠陥ａ４が検出された時点で、欠陥ａ４と欠陥ａ３との間の欠陥距離Ｐ４が算出された。欠陥距離Ｐ４は１．９５ｍであった。
７）欠陥距離Ｐ３と欠陥距離Ｐ４との差が０．０３ｍであり、周期判定精度０．０３ｍ以下であったので、周期欠陥候補数が２となった。
８）次の欠陥ａ５が検出された時点で、欠陥ａ５と欠陥ａ４との間の欠陥距離Ｐ５が算出された。欠陥距離Ｐ５は２．０５ｍであった。
９）欠陥距離Ｐ４と欠陥距離Ｐ５との差が０．１０ｍであり、周期判定精度０．０３ｍを超えたので、連続欠陥候補数が１となった。
１０）欠陥ａ１０が検出された時点で、周期欠陥候補数が５となり、周期欠陥判定個数５に達したので、一連の欠陥が周期欠陥であると判定され、ＣＲＴモニター４１およびプリンタ４２に検査領域番号および欠陥の周期が出力された。
【００５４】
（検査領域３）
同様に検査領域３については、欠陥ｂ７を検出した時点で、連続欠陥候補数が５となり、連続欠陥判定個数５に達したので、一連の欠陥が連続欠陥であると判定され、ＣＲＴモニター４１およびプリンタ４２に検査領域番号が出力された。
【００５５】
［実施例２］
次に、図８を用いて、周期欠陥候補数および連続欠陥候補数のリセットの一例について説明する。
図８に示す欠陥マップでは、欠陥ａ１０が検出された時点で、周期欠陥候補数が５となるので、一連の欠陥が周期欠陥であると判定され、ＣＲＴモニター４１およびプリンタ４２に検査領域番号および欠陥の周期が出力された。
【００５６】
もし、欠陥ａ１０が検出された後、判定リセット長である１０ｍの間に次の欠陥が検出されなければ、図８の（ａ）に示すように、周期欠陥候補数および連続欠陥候補数が０にリセットされ、ＣＲＴモニター４１の表示（検査領域番号、欠陥の周期）が消去される。
実際には、図８の（ｂ）に示すように、欠陥ａ１０が検出された後、判定リセット長である１０ｍの間に次の欠陥ａ１１が検出されたので、ＣＲＴモニター４１の表示（検査領域番号、欠陥の周期）は継続され、周期欠陥候補数および連続欠陥候補数はリセットされなかった。
以上の処理を繰り返し実行することにより、検査対象物の外観の特徴に周期性あるいは連続性の欠陥があるかどうかを、簡単な方法で判定することが可能である。
【００５７】
［実施例３］
図４は、同一検査領域内において、幅方向に欠陥が重複した場合の一例を示す欠陥マップである。
１）欠陥ａ１が検出された時点では、欠陥距離が求められないので、データ処理ユニット２０では何の処理も行われなかった。
２）欠陥ａ２が検出された時点で、欠陥ａ２と欠陥ａ１との間の欠陥距離Ｐ１が算出された。
３）欠陥ａ２の欠陥長Ｌ２と欠陥距離Ｐ２の関係が｜Ｐ２｜≦Ｌ２／２であるかが判定された。この場合、この関係は成り立たないので、そのまま、欠陥距離Ｐ２が保持された。
４）欠陥ａ３が検出された時点で、欠陥ａ３と欠陥ａ２との間の欠陥距離Ｐ３が算出された。
【００５８】
５）欠陥ａ３の欠陥長Ｌ３と欠陥距離Ｐ３の関係が｜Ｐ３｜≦Ｌ３／２であるかが判定された。この場合、この関係が成り立ち、欠陥距離Ｐ３ ＜０であるので、Ｐ３をＰ２−｜Ｐ３｜に変更し、周期欠陥候補の判定は行われなかった。
６）欠陥ａ４が検出された時点で、欠陥ａ４と欠陥ａ３との間の欠陥距離Ｐ４が算出された。
７）欠陥ａ４の欠陥長Ｌ４と欠陥距離Ｐ４の関係が｜Ｐ４｜≦Ｌ４／２であるかが判定された。この場合、この関係は成り立たないので、そのまま、欠陥距離Ｐ４が保持された。
８）変更後の欠陥距離Ｐ３と欠陥距離Ｐ４との差が、周期判定精度以内であるか否かが判定された。
【００５９】
欠陥距離Ｐn と欠陥長Ｌn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立するか否かを判定しない場合、周期欠陥候補数は１、連続欠陥候補数は２となるが、この例では、周期欠陥候補数は２、連続欠陥候補数は０となり、周期欠陥と判定する精度を向上させることが可能となる。
これにより、同一検査領域内の幅方向に欠陥が重複した場合、そのどちらか一方を無視することができ、周期性あるいは連続性の欠陥があるかどうかを精度よく簡単は方法で判定することが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の欠陥検査装置は、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得する欠陥検出手段と、欠陥情報に基づいて周期性のある欠陥を検出する欠陥情報処理手段とを具備し、前記欠陥情報処理手段が、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａn がどの検査領域に位置するかを判定する領域判定部と、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn と欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 との間の欠陥距離Ｐn を算出する欠陥距離算出部と、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やす周期欠陥候補判定部と、各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定する周期欠陥判定部と、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするリセット部とを有するので、欠陥情報を記憶するのに大きな一時容量を用意する必要がなく、単純な構成でかつ非常に高速に、欠陥の中から周期性のある欠陥をリアルタイムに検出することができる。
【００６１】
また、前記周期欠陥候補判定部が、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やし、そうでなければ連続欠陥候補数を１つ増やすものであり、前記周期欠陥判定部は、各検査領域における周期欠陥候補数または連続欠陥候補数がそれぞれの所定数以上となったか否かを判定するものであり、前記リセット部は、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数を０にするものであれば、欠陥の中から周期性のある欠陥は周期欠陥、周期性のない欠陥は連続欠陥と判定することが可能である。
また、前記欠陥距離算出部または周期欠陥候補判定部が、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更するものであれば、周期欠陥の判定精度が向上する。
【００６２】
また、本発明の欠陥検査方法は、移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得するステップと、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａn がどの検査領域に位置するかを判定するステップと、欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａn と欠陥ａn の１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-1 との間の欠陥距離Ｐn を算出するステップと、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やすステップと、各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするステップとを有する方法であるので、欠陥情報を記憶するのに大きな一時容量を用意する必要がなく、単純な構成でかつ非常に高速に、欠陥の中から周期性のある欠陥をリアルタイムに検出することができる。
【００６３】
また、本発明の欠陥検査方法が、さらに、欠陥距離Ｐn と欠陥距離Ｐn の１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐn-1 との差が所定範囲外であれば、連続欠陥候補数を１つ増やすステップと、各検査領域における連続欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の連続欠陥候補数を０にするステップとを有する方法であれば、欠陥の中から周期性のある欠陥は周期欠陥、周期性のない欠陥は連続欠陥と判定することが可能である。
また、本発明の欠陥検査方法が、さらに、欠陥距離Ｐn と、欠陥情報に含まれる欠陥ａn の長さＬn との間に、｜Ｐn｜≦Ｌn／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐn を、欠陥ａn と欠陥ａn の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａn-2 との間の欠陥距離に変更するステップを有する方法であれば、周期欠陥の判定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 連続シート状の検査対象物の製造ラインおよび本発明の欠陥検査装置の一例を示す概略構成図である
【図２】 欠陥情報処理手段の一例を示すブロック図である。
【図３】 検査対象物における検査領域の一例を説明する概略図である。
【図４】 欠陥対象物の同一検査領域において幅方向に欠陥が重複した場合の一例を示す欠陥マップである。
【図５】 本発明の欠陥検出方法における各ステップの流れの一例を示すフローチャート（前半）である。
【図６】 本発明の欠陥検出方法における各ステップの流れの一例を示すフローチャート（後半）である。
【図７】 検査領域１では周期欠陥、検査領域３では連続欠陥と判定された例を示す欠陥マップである。
【図８】 周期欠陥候補数および連続欠陥候補数がリセットされる場合およびリセットされない場合の例を示す欠陥マップである。
【符号の説明】
４ 検査対象物
１０ 欠陥検出装置（欠陥検出手段）
１２ ラインセンサ（受光手段）
１３ 画像処理ユニット（画像処理手段）
２０ データ処理ユニット（欠陥情報処理手段）
２１ 領域判定部
２２ 欠陥距離算出部
２４ 周期欠陥候補判定部
２６ 周期欠陥判定部
２７ リセット部
Claims (6)
- 移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得する欠陥検出手段と、
欠陥情報に基づいて周期性のある欠陥を検出する欠陥情報処理手段とを具備し、
前記欠陥情報処理手段が、
欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、前記検査対象物の幅方向検査範囲を該検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａｎがどの検査領域に位置するかを判定する領域判定部と、
欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａｎの検査距離と、欠陥ａｎの１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａｎ−１の検査距離との差である欠陥距離Ｐｎを算出する欠陥距離算出部と、
欠陥距離Ｐｎと欠陥距離Ｐｎの１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐｎ−１との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やす周期欠陥候補判定部と、
各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定する周期欠陥判定部と、
検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするリセット部とを有し、
前記欠陥距離算出部または周期欠陥候補判定部が、欠陥距離Ｐｎと、欠陥情報に含まれる欠陥ａｎの長さＬｎとの間に、｜Ｐｎ｜≦Ｌｎ／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐｎを、欠陥ａｎと欠陥ａｎの２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａｎ−２との間の欠陥距離に変更することを特徴とする欠陥検査装置。 - 前記欠陥検出手段が、移動する検査対象物からの光を受光して、その画像信号を得る受光手段と、画像信号から欠陥を検出し、欠陥情報を取得する画像処理手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
- 前記周期欠陥候補判定部が、欠陥距離Ｐｎと欠陥距離Ｐｎの１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐｎ−１との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やし、そうでなければ連続欠陥候補数を１つ増やすものであり、
前記周期欠陥判定部が、各検査領域における周期欠陥候補数または連続欠陥候補数がそれぞれの所定数以上となったか否かを判定するものであり、
前記リセット部が、検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数および連続欠陥候補数を０にするものであることを特徴とする請求項２記載の欠陥検査装置。 - 移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、少なくとも欠陥位置情報を含む欠陥情報を取得するステップと、
欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、前記検査対象物の幅方向検査範囲を該検査対象物の移動方向に沿って分割された複数の検査領域のうち、検出された欠陥ａｎがどの検査領域に位置するかを判定するステップと、
欠陥情報に含まれる欠陥位置情報に基づいて、欠陥ａｎ の検査距離と、欠陥ａｎの１つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａｎ−１ の検査距離との差である欠陥距離Ｐｎを算出するステップと、欠陥距離Ｐｎと欠陥距離Ｐｎの１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐｎ−１との差が所定範囲内であれば、この検査領域における周期欠陥候補数を１つ増やすステップと、
各検査領域における周期欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、
検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の周期欠陥候補数を０にするステップとを有し、
さらに、欠陥距離Ｐ ｎ と、欠陥情報に含まれる欠陥ａ ｎ の長さＬ ｎ との間に、｜Ｐ ｎ ｜≦Ｌ ｎ ／２の関係が成立する場合、欠陥距離Ｐ ｎ を、欠陥ａ ｎ と欠陥ａ ｎ の２つ前に同じ検査領域において検出された欠陥ａ ｎ−２ との間の欠陥距離に変更するステップを有することを特徴とする欠陥検査方法。 - 移動する検査対象物上に存在する欠陥を検出し、欠陥情報を取得するステップが、移動する検査対象物からの光を受光し、その画像信号を得るステップと、画像処理によって画像信号から欠陥を検出し、欠陥情報を取得するステップとを含むことを特徴とする請求項４記載の欠陥検査方法。
- さらに、欠陥距離Ｐｎと欠陥距離Ｐｎの１つ前に同じ検査領域において算出された欠陥距離Ｐｎ−１との差が所定範囲外であれば、連続欠陥候補数を１つ増やすステップと、
各検査領域における連続欠陥候補数が所定数以上となったか否かを判定するステップと、
検査対象物が所定距離移動する間に欠陥が検出されなかった場合、欠陥が検出されなかった検査領域の連続欠陥候補数を０にするステップとを有することを特徴とする請求項５記載の欠陥検査方法。
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