JP5087165B1 - Adjustment device for outputting data for adjusting surface inspection device, adjustment data output method and program - Google Patents

Adjustment device for outputting data for adjusting surface inspection device, adjustment data output method and program Download PDF

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Abstract

【課題】オペレータが表面検査装置を調整する際に、基準板等の特殊な道具を用いることなく、調整を容易に行うことが可能な調整データを出力する。
【解決手段】調整部51の分散値算出部11は、カメラ3のレンズ位置を所定位置に設定するための位置指令をレンズ位置設定部12に出力し、レンズ位置設定部12から所定位置への移動の完了を入力すると、カメラ3から反射光の強度を入力し、反射光の強度の分布に基づいて分散値を算出する。最大位置決定部13は、分散値算出部11からレンズ位置及び分散値を入力し、全てのレンズ位置及びそれに対応する分散値を得た後、全ての分散値のうち分散値が最大となるレンズ位置を最大レンズ位置として決定する。調整データ出力部14は、レンズ位置、反射光の強度の分布、分散値及び最大レンズ位置を調整データとして出力する。
【選択図】図3
When an operator adjusts a surface inspection apparatus, adjustment data that can be adjusted easily is output without using a special tool such as a reference plate.
A dispersion value calculation unit 11 of an adjustment unit 51 outputs a position command for setting a lens position of a camera 3 to a predetermined position to a lens position setting unit 12, and the lens position setting unit 12 sets the predetermined position to the predetermined position. When the completion of movement is input, the intensity of the reflected light is input from the camera 3, and the dispersion value is calculated based on the distribution of the intensity of the reflected light. The maximum position determination unit 13 receives the lens position and the dispersion value from the dispersion value calculation unit 11, obtains all the lens positions and the corresponding dispersion value, and then has the maximum dispersion value among all the dispersion values. The position is determined as the maximum lens position. The adjustment data output unit 14 outputs the lens position, the reflected light intensity distribution, the dispersion value, and the maximum lens position as adjustment data.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、帯状体の材料の表面を光学的に検査する表面検査装置を調整するためのデータを出力する調整装置、調整データ出力方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to an adjustment device that outputs data for adjusting a surface inspection device that optically inspects the surface of a band-shaped material, an adjustment data output method, and a program.

従来、金属、紙等の帯状体の材料の表面に表れた疵、凹凸、錆等の欠陥を検査する装置が知られている。これらの欠陥は、帯状体の材料を製造する工程において、材料に異物が付着すること等が原因で発生するものである。これらの欠陥を検出する表面検査装置は、帯状体の材料の表面に光を照射する照明装置、その光の反射を撮像するカメラ、及び、カメラにより撮像された材料の表面の反射光を処理し、欠陥を検出して欠陥情報を生成する処理装置等を備えて構成される。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an apparatus for inspecting defects such as wrinkles, irregularities, and rust appearing on the surface of a band-shaped material such as metal and paper. These defects are caused by foreign matters adhering to the material in the process of manufacturing the strip material. The surface inspection device that detects these defects processes the illumination device that irradiates light on the surface of the band-shaped material, the camera that captures the reflection of the light, and the reflected light on the surface of the material imaged by the camera. And a processing apparatus that detects defects and generates defect information.

このような表面検査装置を用いて材料の欠陥を精度高く検出するためには、材料の反射光を撮像するカメラの焦点を正しく設定すると共に、材料に光を照射する照明装置の位置及びカメラの位置等を正しく設定する必要がある。   In order to detect material defects with high accuracy using such a surface inspection apparatus, the focus of the camera that captures the reflected light of the material is set correctly, the position of the illumination device that irradiates the material with light, and the position of the camera. It is necessary to set the position correctly.

従来、カメラの焦点設定等の表面検査装置に対する調整は、オペレータが反射光の撮像画像を見ながら手動で行っていた。また、手動調整の困難さを軽減するために、所定幅の線が描かれた基準板を用いる手法が知られている(特許文献1を参照)。   Conventionally, adjustments to the surface inspection apparatus, such as camera focus setting, have been manually performed by an operator while viewing a captured image of reflected light. In order to reduce the difficulty of manual adjustment, a method using a reference plate on which a line having a predetermined width is drawn is known (see Patent Document 1).

また、カメラの回転ズレ等のズレ量を確認するために、基準線を中心にして上下に互い違いに三角形が描かれたパターンを有する基準板を用いる手法が知られている(特許文献2を参照)。   Also, a method is known that uses a reference plate having a pattern in which triangles are alternately drawn up and down around the reference line in order to check the amount of shift such as camera rotation (see Patent Document 2). ).

ところで、カメラの焦点設定の方式として、アクティブ方式及びパッシブ方式が知られている(非特許文献1を参照)。アクティブ方式は、対象物に超音波等を当て、その反射光を受け取るまでの時間及び反射角度を検出することにより、対象物までの距離を測定するものである。この方式は、対象物の模様に関係なく使用することができるが、レーダー装置が必要になりコストがかかってしまう。一方、パッシブ方式には、位相差検出方式及びコントラスト検出方式等があり、この方式は、カメラ内のレンズの位置を移動させて撮像画像の変化を検出することにより、対象物までの距離を測定するものである。この方式では、対象物が無地の場合に、変化のある撮像画像を検出し難くなり、対象物までの距離を正しく測定することができない。カメラの焦点設定は、このような方式を用いて行われる。   Incidentally, an active method and a passive method are known as camera focus setting methods (see Non-Patent Document 1). The active method measures the distance to an object by applying an ultrasonic wave or the like to the object and detecting the time and reflection angle until the reflected light is received. This method can be used regardless of the pattern of the object, but requires a radar device and is costly. On the other hand, the passive method includes a phase difference detection method, a contrast detection method, and the like, and this method measures the distance to the object by detecting the change of the captured image by moving the position of the lens in the camera. To do. With this method, when the object is plain, it is difficult to detect a captured image with changes, and the distance to the object cannot be measured correctly. The focus setting of the camera is performed using such a method.

特開平8−136473号公報JP-A-8-136473 特開2001−174414号公報JP 2001-174414 A

“光学屋さんのまめ知識「オートフォーカス」”、[online]、シグマ光機株式会社、[平成23年9月12日検索]、インターネット<URL:http://www.sigma-koki.com/pages/community/knowledge/016_jp.php>“Optical shop bean knowledge“ autofocus ””, [online], Sigma Koki Co., Ltd. [searched on September 12, 2011], Internet <URL: http://www.sigma-koki.com/ pages / community / knowledge / 016_jp.php>

しかしながら、オペレータが反射光の撮像画像を見ながらカメラの焦点等を調整する手動の手法では、調整に失敗する可能性があり、感覚的な要素が含まれてしまう。このため、欠陥検出の際に誤検出の発生確率を高めてしまうという問題があった。   However, in the manual method in which the operator adjusts the focus of the camera while viewing the captured image of the reflected light, there is a possibility that the adjustment may fail, and a sensory element is included. For this reason, there has been a problem that the probability of occurrence of erroneous detection is increased during defect detection.

また、特許文献1,2に記載された基準板を用いる手法では、材料に基準板を付す必要があり、手間になるという問題があった。また、同じ材料に対して再調整を行う場合、基準板を材料に再度付す必要があり、再調整を行うのが容易でないという問題もあった。   Moreover, in the method using the reference plate described in Patent Documents 1 and 2, there is a problem that it is necessary to attach the reference plate to the material, which is troublesome. Further, when readjustment is performed on the same material, it is necessary to reattach the reference plate to the material, and there is a problem that readjustment is not easy.

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、オペレータが表面検査装置を調整する際に、基準板等の特殊な道具を用いることなく、調整を容易に行うことが可能な調整データを出力する調整装置、調整データ出力方法及びプログラムを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to easily perform adjustment without using a special tool such as a reference plate when the operator adjusts the surface inspection apparatus. It is an object of the present invention to provide an adjustment device, an adjustment data output method, and a program for outputting adjustment data.

上記目的を達成するために、本発明による調整装置は、帯状体の材料の幅方向へ向けて光を照射する照明装置と、前記材料上の反射光を、レンズを介して撮像する撮像装置と、前記反射光の強度に基づいて前記材料の表面を検査する処理装置とを含んで構成される表面検査装置を調整するための調整データを出力する調整装置において、前記撮像装置のレンズを所定のレンズ位置に移動させ、前記撮像装置から反射光の強度を入力し、前記反射光の強度の分布を近似し、前記照明装置により光が照射される帯状体の材料の幅方向において前記帯状体の中央よりも両端の方が反射光の強度が低くなる特性に適合するように近似式を算出し、前記近似式に対する反射光の強度のばらつき度合いを示す分散値を算出し、前記レンズの移動処理、前記反射光の強度の入力処理、前記近似式の算出処理、及び分散値の算出処理を、複数のレンズ位置のそれぞれについて行い、各レンズ位置について反射光の強度、近似式及び分散値を求める分散値算出部と、前記分散値算出部により求められた各レンズ位置についての分散値のうち、最も大きい分散値に対応するレンズ位置を最大レンズ位置として決定する最大位置決定部と、前記分散値算出部により求められた各レンズ位置についての反射光の強度、前記照明装置及び撮像装置の位置を調整するために用いる近似式、及び分散値、並びに前記最大位置決定部により決定された最大レンズ位置を調整データとして出力する調整データ出力部と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an adjustment device according to the present invention includes an illuminating device that irradiates light in a width direction of a material of a strip, and an imaging device that images reflected light on the material via a lens. And an adjustment device that outputs adjustment data for adjusting a surface inspection device that includes a processing device that inspects the surface of the material based on the intensity of the reflected light. Move to the lens position, input the intensity of the reflected light from the imaging device , approximate the intensity distribution of the reflected light, and in the width direction of the material of the band irradiated with light by the illumination device, An approximate expression is calculated so that the reflected light intensity is lower at both ends than the center , a dispersion value indicating the degree of variation in the intensity of the reflected light with respect to the approximate expression is calculated, and the lens movement process The above Input processing of the intensity of Shako, calculation processing of the approximate expression, and the process of calculating the variance values is performed for each of a plurality of lens positions, the intensity of the reflected light for each lens position, variance calculation for obtaining an approximate expression and variance A maximum position determination unit that determines a lens position corresponding to the largest dispersion value among the dispersion values for each lens position obtained by the dispersion value calculation unit, and the dispersion value calculation unit. Adjustment data for the obtained intensity of reflected light for each lens position, an approximate expression used to adjust the positions of the illumination device and the imaging device, the dispersion value, and the maximum lens position determined by the maximum position determination unit And an adjustment data output unit for outputting as a feature.

また、本発明による調整装置は、前記分散値算出部が、所定次数の関数を用いて最小自乗法により近似し、近似式を算出する、ことを特徴とする Further, the adjustment device according to the present invention is characterized in that the variance value calculation unit approximates by a least square method using a function of a predetermined order and calculates an approximate expression.

さらに、本発明による調整データ出力方法は、帯状体の材料の幅方向へ向けて光を照射する照明装置と、前記材料上の反射光を、レンズを介して撮像する撮像装置と、前記反射光の強度に基づいて前記材料の表面を検査する処理装置とを含んで構成される表面検査装置を調整するための調整データを出力する方法において、前記撮像装置のレンズを所定のレンズ位置に移動させ、前記撮像装置から反射光の強度を入力する第1のステップと、前記反射光の強度の分布を近似し、前記照明装置により光が照射される帯状体の材料の幅方向において前記帯状体の中央よりも両端の方が反射光の強度が低くなる特性に適合するように近似式を算出する第2のステップと、前記近似式に対する反射光の強度のばらつき度合いを示す分散値を算出する第3のステップと、前記第1のステップ、第2のステップ及び第3のステップを、複数のレンズ位置のそれぞれについて実行し、各レンズ位置についての反射光の強度、近似式及び分散値を求める第4のステップと、前記各レンズ位置についての分散値のうち、最も大きい分散値に対応するレンズ位置を最大レンズ位置として決定する第5のステップと、前記各レンズ位置についての反射光の強度、前記照明装置及び撮像装置の位置を調整するために用いる近似式、及び分散値、並びに最大レンズ位置を調整データとして出力する第6のステップと、を有することを特徴とする。Furthermore, the adjustment data output method according to the present invention includes an illumination device that irradiates light in the width direction of the material of the band, an imaging device that captures an image of reflected light on the material via a lens, and the reflected light. In a method for outputting adjustment data for adjusting a surface inspection apparatus including a processing apparatus that inspects the surface of the material based on the intensity of the lens, the lens of the imaging device is moved to a predetermined lens position. The first step of inputting the intensity of the reflected light from the imaging device, the distribution of the intensity of the reflected light is approximated, and the width of the material of the belt is irradiated with the light from the lighting device. A second step of calculating an approximate expression so as to match the characteristic that the intensity of reflected light is lower at both ends than at the center; and a first step of calculating a dispersion value indicating the degree of variation in the intensity of reflected light with respect to the approximate expression. And the first step, the second step, and the third step are executed for each of a plurality of lens positions, and a reflected light intensity, approximate expression, and dispersion value are obtained for each lens position. A fifth step of determining the lens position corresponding to the largest dispersion value among the dispersion values for each lens position as the maximum lens position, the intensity of the reflected light for each lens position, and the illumination And an approximate expression used for adjusting the positions of the apparatus and the imaging apparatus, a dispersion value, and a sixth step of outputting the maximum lens position as adjustment data.

さらに、本発明による調整データ出力プログラムは、コンピュータを、前記調整装置として機能させることを特徴とする。   Furthermore, an adjustment data output program according to the present invention causes a computer to function as the adjustment device.

以上のように、本発明によれば、オペレータは、表面検査装置を調整する際に、基準板等の特殊な道具を用いる必要がないから、調整負荷を軽減し調整を容易に行うことが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is not necessary for an operator to use a special tool such as a reference plate when adjusting the surface inspection apparatus, so that adjustment can be reduced and adjustment can be easily performed. It becomes.

表面検査装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of a surface inspection apparatus. 処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a processing apparatus. 本発明の実施形態による調整部(調整装置)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the adjustment part (adjustment apparatus) by embodiment of this invention. 実施例1による調整部の処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating processing of an adjustment unit according to the first embodiment. 実施例2による調整部の処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating processing of an adjustment unit according to the second embodiment. 画素位置と反射光の強度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a pixel position and the intensity | strength of reflected light. レンズ位置R1における反射光の強度の分布(実施例1)を示す図である。It is a figure which shows distribution (Example 1) of the intensity | strength of the reflected light in lens position R1. レンズ位置R2における反射光の強度の分布(実施例1)を示す図である。It is a figure which shows distribution (Example 1) of the intensity | strength of the reflected light in lens position R2. 所定のレンズ位置における反射光の強度の分布及び近似式の曲線(実施例2)を示す図である。It is a figure which shows the intensity distribution of the reflected light in a predetermined | prescribed lens position, and the curve (Example 2) of an approximate expression. 所定のレンズ位置における反射光の強度の分布及び近似式の直線(実施例2の変形例)を示す図である。It is a figure which shows distribution of the intensity | strength of the reflected light in a predetermined lens position, and the straight line of the approximate expression (modified example of Example 2).

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
〔表面検査装置〕
まず、本発明の実施形態による調整部(調整装置)が用いられる表面検査装置の全体構成について説明する。図1は、表面検査装置の全体構成を示す概略図である。この表面検査装置1は、照明装置2、カメラ3、PG(パルスジェネレータ)4、処理装置5、表示装置6、記憶装置7及びロール8を備えて構成される。表面検査装置1は、ロール8上を走行する帯状体の材料9−1,9−2の表面を、光学的に検査する装置である。材料9−1と材料9−2との間には所定幅のスリットが存在し、材料9−1,9−2は、所定幅のスリットを有する状態で同速度にて走行する。また、ロール8は、材料9−1,9−2の走行に伴って回転する。材料9−1,9−2の走行する向きは、y軸のプラス方向であってもよいしマイナス方向であってもよい。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[Surface inspection equipment]
First, the overall configuration of a surface inspection apparatus in which an adjustment unit (adjustment apparatus) according to an embodiment of the present invention is used will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the surface inspection apparatus. The surface inspection apparatus 1 includes an illumination device 2, a camera 3, a PG (pulse generator) 4, a processing device 5, a display device 6, a storage device 7, and a roll 8. The surface inspection apparatus 1 is an apparatus that optically inspects the surfaces of the strip-shaped materials 9-1 and 9-2 running on the roll 8. A slit having a predetermined width exists between the material 9-1 and the material 9-2, and the materials 9-1 and 9-2 travel at the same speed with the slit having the predetermined width. The roll 8 rotates as the materials 9-1 and 9-2 travel. The traveling direction of the materials 9-1 and 9-2 may be the positive direction of the y-axis or the negative direction.

照明装置2は、照明手段の一例であり、走行する材料9−1,9−2の幅方向に対して略平行になるように設置され、所定の波長を有する帯状光を材料9−1,9−2へ照射する。帯状光は、材料9−1,9−2の幅方向に横切って、図1に示すx軸方向の所定領域に照射される。また、帯状光は、材料9−1,9−2の領域だけでなく、スリットの領域及び材料9−1,9−2の外側の領域(他方の材料9−1,9−2が存在しない側の領域)にも照射される。   The illuminating device 2 is an example of an illuminating unit, and is installed so as to be substantially parallel to the width direction of the traveling materials 9-1 and 9-2. Irradiate 9-2. The band-shaped light is irradiated to a predetermined region in the x-axis direction shown in FIG. 1 across the width direction of the materials 9-1 and 9-2. In addition, the band-like light is not only the region of the material 9-1, 9-2, but also the region of the slit and the region outside the material 9-1, 9-2 (the other material 9-1, 9-2 does not exist). The side area is also irradiated.

カメラ3は、撮像手段の一例であり、例えばラインセンサーカメラ、エリアセンサーカメラである。ラインセンサーカメラは、1列分の画像を撮影するカメラであり、エリアセンサーカメラは、平面の画像を撮影するカメラである。以下、カメラ3がラインセンサーカメラであるとして説明する。カメラ3は、照明装置2から照射された帯状光が材料9−1,9−2から反射した反射光を撮像し、反射光の明るさの指標となる強度(画素の明るさ)を処理装置5に出力する。カメラ3は、材料9−1,9−2の領域だけでなく、スリットの領域及び材料9−1,9−2の外側の領域を含む撮像領域を撮影する。図1において、p1,p2は、x軸上における撮像領域の端を示す。これにより、処理装置5は、カメラ3から、撮像領域のx軸上における画素位置毎の反射光の強度を入力する。   The camera 3 is an example of an imaging unit, and is a line sensor camera or an area sensor camera, for example. The line sensor camera is a camera that captures an image for one column, and the area sensor camera is a camera that captures a planar image. In the following description, it is assumed that the camera 3 is a line sensor camera. The camera 3 captures the reflected light reflected from the materials 9-1 and 9-2 by the strip light irradiated from the illumination device 2, and processes the intensity (pixel brightness) as an index of the brightness of the reflected light. 5 is output. The camera 3 captures not only the areas of the materials 9-1 and 9-2 but also the imaging area including the slit area and the areas outside the materials 9-1 and 9-2. In FIG. 1, p1 and p2 indicate the ends of the imaging region on the x axis. Thereby, the processing device 5 inputs the intensity of the reflected light from the camera 3 for each pixel position on the x-axis of the imaging region.

PG4は、材料9−1,9−2の走行に伴って回転するロール8の回転量をパルス信号として処理装置5に出力する。処理装置5により、パルス信号から材料9−1,9−2の走行量が算出される。   PG4 outputs the rotation amount of the roll 8 that rotates as the materials 9-1 and 9-2 travel to the processing device 5 as a pulse signal. The travel amount of the materials 9-1 and 9-2 is calculated from the pulse signal by the processing device 5.

処理装置5は、反射光の強度の分布に基づいて、その強度のばらつき度合いを示す分散値を算出し、表面検査装置1を調整するための調整データを生成して出力する機能、及び、反射光の強度に基づいて材料9−1,9−2の表面を検査して疵を検出し、疵データを生成して出力する機能を有する。詳細については後述する。このようにして、表示装置6には調整データが表示され、記憶装置7には調整データ及び疵データが格納される。調整データは、オペレータにより表面検査装置1を調整するための基準データとして用いられる。   The processing device 5 calculates a dispersion value indicating the degree of variation in intensity based on the intensity distribution of the reflected light, generates and outputs adjustment data for adjusting the surface inspection apparatus 1, and reflection. The surface of the materials 9-1 and 9-2 is inspected based on the intensity of light to detect wrinkles, and has a function of generating and outputting wrinkle data. Details will be described later. In this way, adjustment data is displayed on the display device 6, and adjustment data and bag data are stored in the storage device 7. The adjustment data is used as reference data for adjusting the surface inspection apparatus 1 by the operator.

〔処理装置〕
次に、図1に示した処理装置5について説明する。図2は、処理装置5の構成を示すブロック図である。この処理装置5は、調整部(調整装置)51及び疵検出部52を備えている。
[Processing equipment]
Next, the processing apparatus 5 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the processing device 5. The processing device 5 includes an adjustment unit (adjustment device) 51 and a wrinkle detection unit 52.

疵検出部52により、材料9−1,9−2の表面の疵を検出する処理が行われる前に、調整部51により、表面検査装置1を調整するための調整データが生成され出力される。オペレータは、調整部51により出力された調整データを用いて、表面検査装置1の調整を行う。オペレータにより表面検査装置1の調整が完了した後、疵検出部52による疵検出処理が行われる。調整部51にて調整処理を行うか、または疵検出部52にて疵検出処理を行うかは、処理装置5に対するオペレータの設定入力により決定される。   Before the process for detecting wrinkles on the surfaces of the materials 9-1 and 9-2 is performed by the wrinkle detection unit 52, adjustment data for adjusting the surface inspection apparatus 1 is generated and output by the adjustment unit 51. . The operator adjusts the surface inspection apparatus 1 using the adjustment data output by the adjustment unit 51. After the adjustment of the surface inspection apparatus 1 is completed by the operator, wrinkle detection processing by the wrinkle detection unit 52 is performed. Whether the adjustment unit 51 performs the adjustment process or the wrinkle detection unit 52 performs the wrinkle detection process is determined by an operator setting input to the processing device 5.

調整部51は、カメラ3のレンズ位置を所定位置に設定し、カメラ3から反射光の強度を入力し、反射光の強度の分布に基づいて分散値を算出する。そして、調整部51は、予め設定された複数のレンズ位置に対する分散値を得て、分散値が最大となるレンズ位置を決定し、レンズ位置に対する反射光の強度の分布、分散値等の調整データを生成し、表示装置6及び記憶装置7に出力する。詳細については後述する。   The adjustment unit 51 sets the lens position of the camera 3 to a predetermined position, inputs the intensity of the reflected light from the camera 3, and calculates the dispersion value based on the distribution of the intensity of the reflected light. Then, the adjustment unit 51 obtains dispersion values for a plurality of preset lens positions, determines a lens position at which the dispersion value is maximized, and adjusts data such as the distribution of the intensity of reflected light with respect to the lens position and the dispersion value. Is output to the display device 6 and the storage device 7. Details will be described later.

疵検出部52は、カメラ3から反射光の強度を入力し、反射光の強度に基づいて材料9−1,9−2の表面を検査して疵を検出し、パルス信号から材料9−1,9−2の走行量を算出し、疵の位置、大きさ等の疵データを生成し、記憶装置7に出力する。   The wrinkle detecting unit 52 receives the intensity of the reflected light from the camera 3, inspects the surfaces of the materials 9-1 and 9-2 based on the intensity of the reflected light, detects wrinkles, and detects the material 9-1 from the pulse signal. , 9-2 are calculated, and the heel data such as the position and size of the heel are generated and output to the storage device 7.

〔調整部(調整装置)〕
次に、図2に示した調整部51の詳細について説明する。図3は、調整部51の構成を示すブロック図である。この調整部51は、分散値算出部11、レンズ位置設定部12、最大位置決定部13及び調整データ出力部14を備えている。調整部51は、前述のとおり、疵検出部52が材料9−1,9−2の疵の検出処理を行う前に、表面検査装置1を調整するための調整データを生成し、オペレータへ提示する。尚、オペレータが、調整部51により出力された調整データを用いてカメラ3の焦点設定を行う場合、カメラ3の焦点設定の方式は、前述の非特許文献1に記載された方式のうち、パッシブ方式であるといえる。
[Adjustment unit (adjustment device)]
Next, details of the adjusting unit 51 shown in FIG. 2 will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the adjustment unit 51. The adjustment unit 51 includes a dispersion value calculation unit 11, a lens position setting unit 12, a maximum position determination unit 13, and an adjustment data output unit 14. As described above, the adjustment unit 51 generates adjustment data for adjusting the surface inspection apparatus 1 and presents it to the operator before the wrinkle detection unit 52 performs the flaw detection process of the materials 9-1 and 9-2. To do. When the operator sets the focus of the camera 3 using the adjustment data output from the adjusting unit 51, the focus setting method of the camera 3 is passive among the methods described in Non-Patent Document 1 described above. It can be said that it is a method.

分散値算出部11は、カメラ3のレンズ位置を所定位置に設定するための位置指令をレンズ位置設定部12に出力する。これにより、カメラ3のレンズは、分散値算出部11の位置指令に従った所定位置に移動する。そして、分散値算出部11は、レンズ位置設定部12から所定位置への移動の完了を入力すると、カメラ3から、カメラ3のレンズ位置が所定位置に設定された状態において反射光の強度を入力し、反射光の強度の分布に基づいて分散値を算出する。そして、分散値算出部11は、レンズ位置及び分散値を最大位置決定部13に出力すると共に、レンズ位置、反射光の強度の分布及び分散値等の各種情報を調整データ出力部14に出力する。また、分散値算出部11は、カメラ3のレンズ位置を、予め設定された複数の所定位置にそれぞれ設定するための位置指令を出力してレンズを移動させ、それぞれのレンズ位置に対応する反射光の強度の分布に基づいて分散値を算出し、それぞれのレンズ位置に対応する分散値を得る。分散値算出部11は、レンズ位置に対応する分散値を算出する毎に、レンズ位置及び分散値を最大位置決定部13に出力すると共に、レンズ位置、反射光の強度の分布及び分散値等の各種情報を調整データ出力部14に出力する。   The dispersion value calculation unit 11 outputs a position command for setting the lens position of the camera 3 to a predetermined position to the lens position setting unit 12. As a result, the lens of the camera 3 moves to a predetermined position according to the position command of the dispersion value calculation unit 11. When the dispersion value calculation unit 11 inputs the completion of the movement to the predetermined position from the lens position setting unit 12, the dispersion value calculation unit 11 inputs the intensity of the reflected light from the camera 3 in a state where the lens position of the camera 3 is set to the predetermined position. Then, the dispersion value is calculated based on the intensity distribution of the reflected light. Then, the dispersion value calculation unit 11 outputs the lens position and the dispersion value to the maximum position determination unit 13 and outputs various information such as the lens position, the intensity distribution of reflected light, and the dispersion value to the adjustment data output unit 14. . Further, the dispersion value calculation unit 11 outputs a position command for setting the lens position of the camera 3 to a plurality of preset predetermined positions, moves the lens, and reflects light corresponding to each lens position. The dispersion value is calculated based on the intensity distribution, and the dispersion value corresponding to each lens position is obtained. Each time the dispersion value calculation unit 11 calculates the dispersion value corresponding to the lens position, the dispersion value calculation unit 11 outputs the lens position and the dispersion value to the maximum position determination unit 13, as well as the lens position, the intensity distribution of the reflected light, the dispersion value, and the like. Various information is output to the adjustment data output unit 14.

レンズ位置設定部12は、分散値算出部11からレンズの位置指令を入力し、入力した位置指令が示す位置にカメラ3のレンズを移動させ、移動が完了したときに、完了を分散値算出部11に出力する。これにより、カメラ3のレンズは、分散値算出部11により出力された位置指令に従った所定位置に移動する。また、レンズ位置設定部12は、最大位置決定部13からレンズの位置指令を入力し、入力した位置指令が示す位置にカメラ3のレンズを移動させ、移動が完了したときに、完了を最大位置決定部13に出力する。後述のとおり、最大位置決定部13から入力するレンズの位置指令は、分散値が最大となるレンズ位置の指令であり、カメラ3のレンズは、カメラ3の材料9−1,9−2に対する焦点が合った位置に移動することになる。尚、オペレータは、レンズへの手動操作によってレンズ位置を設定するようにしてもよい。   The lens position setting unit 12 inputs a lens position command from the dispersion value calculation unit 11, moves the lens of the camera 3 to the position indicated by the input position command, and when the movement is completed, completes the dispersion value calculation unit. 11 is output. As a result, the lens of the camera 3 moves to a predetermined position in accordance with the position command output by the dispersion value calculation unit 11. The lens position setting unit 12 receives a lens position command from the maximum position determination unit 13, moves the lens of the camera 3 to the position indicated by the input position command, and when the movement is completed, the lens position setting unit 12 sets the completion to the maximum position. The data is output to the determination unit 13. As will be described later, the lens position command input from the maximum position determining unit 13 is a lens position command with the maximum dispersion value, and the lens of the camera 3 is a focal point for the materials 9-1 and 9-2 of the camera 3. Will move to the correct position. Note that the operator may set the lens position by manual operation on the lens.

最大位置決定部13は、分散値算出部11からレンズ位置及び分散値を入力し、全てのレンズ位置及びそれに対応する分散値を得た後、全ての分散値のうち、分散値が最大となるレンズ位置を決定する。そして、最大位置決定部13は、決定したレンズ位置を最大レンズ位置として調整データ出力部14に出力する。   The maximum position determination unit 13 receives the lens position and the dispersion value from the dispersion value calculation unit 11 and obtains all the lens positions and the corresponding dispersion values, and then the dispersion value becomes the maximum among all the dispersion values. Determine the lens position. Then, the maximum position determination unit 13 outputs the determined lens position to the adjustment data output unit 14 as the maximum lens position.

最大位置決定部13により決定された、分散値が最大となるレンズ位置である最大レンズ位置が、オペレータにより調整されるべきカメラ3の焦点位置となる。これは、カメラ3の材料9−1,9−2に対する焦点が合っている場合、材料9−1,9−2の表面には僅かな強度の変化が現れ、反射光の強度の分散値が最大になるからである。   The maximum lens position, which is the lens position with the maximum dispersion value, determined by the maximum position determination unit 13 is the focal position of the camera 3 to be adjusted by the operator. This is because, when the camera 3 is focused on the materials 9-1 and 9-2, a slight intensity change appears on the surfaces of the materials 9-1 and 9-2, and the dispersion value of the intensity of the reflected light is reduced. Because it becomes maximum.

最大位置決定部13は、分散値が最大となる最大レンズ位置の位置指令をレンズ位置設定部12に出力する。これにより、カメラ3のレンズは、最大レンズ位置に移動する。すなわち、カメラ3の材料9−1,9−2に対する焦点が合う位置に移動する。   The maximum position determination unit 13 outputs to the lens position setting unit 12 a position command for the maximum lens position that maximizes the dispersion value. As a result, the lens of the camera 3 moves to the maximum lens position. That is, the camera 3 moves to a position where the materials 9-1 and 9-2 are in focus.

尚、最大位置決定部13は、オペレータにより設定されたレンズ位置を入力し、そのレンズ位置の位置指令をレンズ位置設定部12に出力するようにしてもよい。オペレータは、必ずしも所望のレンズ位置として最大レンズ位置を設定するとは限らず、後述する調整データ出力部14により出力され表示装置6に表示された調整データを用いて、所望のレンズ位置を設定する。   The maximum position determination unit 13 may input a lens position set by an operator and output a position command for the lens position to the lens position setting unit 12. The operator does not necessarily set the maximum lens position as the desired lens position, but sets the desired lens position using the adjustment data output from the adjustment data output unit 14 described later and displayed on the display device 6.

調整データ出力部14は、分散値算出部11から、分散値が算出される毎に、レンズ位置、反射光の強度の分布及び分散値等の各種情報を入力し、最大位置決定部13から最大レンズ位置を入力し、全てのレンズ位置に対応する反射光の強度の分布及び分散値等の各種情報並びに最大レンズ位置を調整データとして生成し、表示装置6及び記憶装置7に出力する。尚、調整データ出力部14は、分散値算出部11からレンズ位置、反射光の強度の分布及び分散値等の各種情報を入力する毎に、これらの情報を調整データとして表示装置6及び記憶装置7に出力し、最大位置決定部13から最大レンズ位置を入力したときに、最大レンズ位置を調整データとして表示装置6及び記憶装置7に出力するようにしてもよい。   Each time the dispersion value is calculated from the dispersion value calculation unit 11, the adjustment data output unit 14 inputs various information such as the lens position, the intensity distribution of the reflected light, and the dispersion value. The lens position is input, various information such as the intensity distribution and dispersion value of reflected light corresponding to all lens positions, and the maximum lens position are generated as adjustment data and output to the display device 6 and the storage device 7. Each time the adjustment data output unit 14 inputs various information such as the lens position, the distribution of the intensity of reflected light, and the dispersion value from the dispersion value calculation unit 11, these information is used as adjustment data for the display device 6 and the storage device. When the maximum lens position is input from the maximum position determination unit 13, the maximum lens position may be output as adjustment data to the display device 6 and the storage device 7.

〔実施例1〕
次に、実施例1として、反射光の強度の分布が均一である場合の調整部51の処理について説明する。実施例1は、反射光の強度の分布について平均値を算出し、平均値を用いて分散値を算出し、分散値が最大となるレンズ位置を決定し、レンズ位置に対する分散値等を調整データとして出力する例である。実施例1の目的は、オペレータが表面検査装置におけるカメラ3の焦点設定の調整を行う際に、基準板等の特殊な道具を用いることなく、調整を容易に行うことが可能な調整データを出力することにある。
[Example 1]
Next, as Example 1, processing of the adjustment unit 51 when the intensity distribution of reflected light is uniform will be described. In the first embodiment, an average value is calculated for the intensity distribution of reflected light, a dispersion value is calculated using the average value, a lens position where the dispersion value is maximized is determined, and a dispersion value with respect to the lens position is adjusted. As an example. The purpose of the first embodiment is to output adjustment data that can be easily adjusted without using a special tool such as a reference plate when the operator adjusts the focus setting of the camera 3 in the surface inspection apparatus. There is to do.

図4は、実施例1における調整部51の処理を示すフローチャートである。まず、調整部51の分散値算出部11は、カメラ3のレンズ位置を所定位置に設定するための位置指令をレンズ位置設定部12に出力し、レンズ位置設定部12は、位置指令が示す位置にカメラ3のレンズを移動させ、移動が完了したときに、完了を分散値算出部11に出力する(ステップS401)。これにより、カメラ3のレンズは所定位置に移動する。   FIG. 4 is a flowchart illustrating the process of the adjustment unit 51 according to the first embodiment. First, the dispersion value calculation unit 11 of the adjustment unit 51 outputs a position command for setting the lens position of the camera 3 to a predetermined position to the lens position setting unit 12, and the lens position setting unit 12 displays the position indicated by the position command. When the movement is completed, the completion is output to the dispersion value calculation unit 11 (step S401). Thereby, the lens of the camera 3 moves to a predetermined position.

分散値算出部11は、カメラ3から反射光の強度を入力する(ステップS402)。図6は、画素位置と反射光の強度との関係を示す図である。カメラ3がラインセンサーカメラの場合、撮像領域は、図1に示した材料9−1,9−2の幅方向におけるx軸上にて、1列分の1画素毎の領域となる。分散値算出部11に入力される撮像領域の反射光の強度は、図6に示すように、x軸上における撮像領域p1からp2までの1画素毎の値となる。材料9−1,9−2が存在する撮像領域における反射光の強度は、スリット及び材料9−1,9−2の外側の撮像領域における反射光の強度よりも高くなる。尚、分散値算出部11は、後述するステップS403,S404において、スリット部分の反射光の強度を、分散値を算出するための演算に含めない。スリット部分の反射光の強度を演算に含めると、スリット部分での分散が大きくなり、材料9−1,9−2表面の僅かな明るさの分散を抑圧してしまい、結果として、材料9−1,9−2表面の分散値を正しく算出することができなくなるからである。   The dispersion value calculation unit 11 inputs the intensity of reflected light from the camera 3 (step S402). FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the pixel position and the intensity of reflected light. When the camera 3 is a line sensor camera, the imaging area is an area for each pixel of one column on the x axis in the width direction of the materials 9-1 and 9-2 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the intensity of the reflected light of the imaging region input to the variance value calculation unit 11 is a value for each pixel from the imaging regions p1 to p2 on the x-axis. The intensity of the reflected light in the imaging region where the materials 9-1 and 9-2 exist is higher than the intensity of the reflected light in the imaging region outside the slit and the materials 9-1 and 9-2. Note that the dispersion value calculation unit 11 does not include the intensity of the reflected light of the slit portion in the calculation for calculating the dispersion value in steps S403 and S404 described later. When the intensity of the reflected light from the slit portion is included in the calculation, the dispersion at the slit portion increases, and the slight brightness dispersion on the surfaces of the materials 9-1 and 9-2 is suppressed. As a result, the material 9- This is because the dispersion value on the surface of 1,9-2 cannot be calculated correctly.

図4に戻って、分散値算出部11は、各画素位置における反射光の強度の分布について、平均値を算出する(ステップS403)。図7は、レンズ位置R1における反射光の強度の分布を示す図であり、図8は、レンズ位置R2における反射光の強度の分布を示す図である。図7及び図8において、反射光の強度は、図6に示したx軸上において、例えば材料9−1に対するものであるとする(後述する図9及び図10も同様である)。尚、スリットの無い材料9に対する反射光の強度としてもよい。以下、材料9として説明する。カメラ3のレンズ位置は、ステップS401において、分散値算出部11及びレンズ位置設定部12によりそれぞれ所定位置R1,R2に設定され、画素位置p3から画素位置p4までの範囲は、材料9が存在しかつ処理対象の範囲である。また、この範囲における反射光の強度は、材料9に反射した反射光の強度を示す。分散値算出部11は、図7または図8に示す反射光の強度を入力した場合、画素位置p3から画素位置p4までの範囲において、各画素位置における反射光の強度から平均値を算出する。   Returning to FIG. 4, the dispersion value calculation unit 11 calculates an average value for the distribution of the intensity of the reflected light at each pixel position (step S <b> 403). 7 is a diagram showing the intensity distribution of the reflected light at the lens position R1, and FIG. 8 is a diagram showing the intensity distribution of the reflected light at the lens position R2. 7 and 8, it is assumed that the intensity of the reflected light is, for example, for the material 9-1 on the x axis shown in FIG. 6 (the same applies to FIGS. 9 and 10 described later). In addition, it is good also as intensity | strength of the reflected light with respect to the material 9 without a slit. Hereinafter, the material 9 will be described. In step S401, the lens position of the camera 3 is set to the predetermined positions R1 and R2 by the dispersion value calculation unit 11 and the lens position setting unit 12, respectively, and the material 9 exists in the range from the pixel position p3 to the pixel position p4. And it is the range of the processing target. Further, the intensity of the reflected light in this range indicates the intensity of the reflected light reflected by the material 9. When the intensity of reflected light shown in FIG. 7 or FIG. 8 is input, the variance value calculating unit 11 calculates an average value from the intensity of reflected light at each pixel position in the range from the pixel position p3 to the pixel position p4.

分散値算出部11は、ステップS402にて入力した反射光の強度と、ステップS403にて算出した平均値とを用いて、平均値に対する画素位置p3から画素位置p4までの反射光の強度の分布について、分散値を算出する(ステップS404)。例えば、分散値算出部11は、以下の式により分散σを算出する。

Figure 0005087165
ここで、nは、画素位置p3から画素位置p4までの画素数であり、iは、画素位置p3から画素位置p4までの画素位置を示す番号であり、yは、各画素位置における反射光の強度であり、Yは平均値である。尚、分散値算出部11は、分散σの代わりに標準偏差√σを算出するようにしてもよい。 The dispersion value calculation unit 11 uses the intensity of the reflected light input in step S402 and the average value calculated in step S403 to distribute the intensity of the reflected light from the pixel position p3 to the pixel position p4 with respect to the average value. A variance value is calculated for (Step S404). For example, the variance value calculation unit 11 calculates the variance σ 2 by the following equation.
Figure 0005087165
Here, n is the number of pixels from pixel position p3 to pixel position p4, i is a number indicating the pixel position from pixel position p3 to pixel position p4, and y i is the reflected light at each pixel position. Y is an average value. The variance value calculation unit 11 may calculate the standard deviation √σ 2 instead of the variance σ 2 .

図7に示した反射光の強度のばらつき度合いと、図8に示した反射光の強度のばらつき度合いとを比較すると、図7の方が図8よりもばらつき度合いが高いことがわかる。したがって、分散値算出部11により算出される分散値は、図7の方が図8よりも大きくなる。この分散値は、カメラ3の焦点が合っているか否かを示す指標となる。具体的には、カメラ3の焦点が合っている場合、材料9の表面の僅かな変化が反射光の強度に現れるから、分散値は大きくなる。一方、カメラ3の焦点が合っていない場合、画像が全体的に滑らかになり、画素位置毎の反射光の強度の差がさほどなくなるから、分散値は小さくなる。   Comparing the degree of variation in the intensity of the reflected light shown in FIG. 7 with the degree of variation in the intensity of the reflected light shown in FIG. 8, it can be seen that the degree of variation in FIG. 7 is higher than that in FIG. Therefore, the variance value calculated by the variance value calculation unit 11 is larger in FIG. 7 than in FIG. This dispersion value is an index indicating whether or not the camera 3 is in focus. Specifically, when the camera 3 is in focus, a slight change in the surface of the material 9 appears in the intensity of the reflected light, so that the dispersion value increases. On the other hand, when the camera 3 is not in focus, the image becomes smooth as a whole, and the difference in the intensity of reflected light at each pixel position is reduced so that the dispersion value becomes small.

分散値算出部11は、予め設定された全てのレンズ位置についてステップS401〜ステップS404の処理が完了したか否かを判定し(ステップS405)、全てのレンズ位置についてステップ401〜ステップS404の処理が完了したことを判定した場合(ステップS405:Y)、ステップS406へ移行する。一方、分散値算出部11は、ステップS405において、全てのレンズ位置についてステップS401〜ステップS404の処理が完了していないと判定した場合(ステップS405:N)、ステップS401へ移行し、新たなレンズ位置を設定し、ステップS401〜ステップS404の処理を行う。   The dispersion value calculation unit 11 determines whether or not the processing in steps S401 to S404 has been completed for all lens positions set in advance (step S405), and the processing in steps 401 to S404 is performed for all lens positions. When it is determined that the process has been completed (step S405: Y), the process proceeds to step S406. On the other hand, when the variance value calculation unit 11 determines in step S405 that the processing in steps S401 to S404 has not been completed for all lens positions (step S405: N), the process proceeds to step S401, and a new lens is obtained. The position is set, and the process from step S401 to step S404 is performed.

最大位置決定部13は、ステップS405から移行して、分散値算出部11からレンズ位置及び分散値を入力し、全てのレンズ位置及びそれに対応する分散値を得た後、全ての分散値のうち、分散値が最大となるレンズ位置を決定する(ステップS406)。最大位置決定部13により決定されたレンズ位置が、カメラ3の焦点が合う最大レンズ位置となる。   The maximum position determination unit 13 proceeds from step S405, inputs the lens position and the dispersion value from the dispersion value calculation unit 11, obtains all the lens positions and the corresponding dispersion value, and then out of all the dispersion values. Then, the lens position where the dispersion value is maximized is determined (step S406). The lens position determined by the maximum position determination unit 13 is the maximum lens position where the camera 3 is in focus.

調整データ出力部14は、分散値算出部11からレンズ位置、反射光の強度の分布及び分散値を入力し、最大位置決定部13から最大レンズ位置を入力し、これらを調整データとして生成し、表示装置6及び記憶装置7に出力する(ステップS407)。   The adjustment data output unit 14 inputs the lens position, the distribution of reflected light intensity and the dispersion value from the dispersion value calculation unit 11, receives the maximum lens position from the maximum position determination unit 13, and generates these as adjustment data. The data is output to the display device 6 and the storage device 7 (step S407).

以上のように、実施例1の調整部51によれば、反射光の強度の分布が均一である場合、オペレータは、予め設定された複数のレンズ位置におけるそれぞれの反射光の強度の分布及び分散値、並びに分散値が最大となる最大レンズ位置を調整データとして取得することができる。したがって、オペレータは、表面検査装置1におけるカメラ3の焦点を調整する際に、基準板等の特殊な道具を用いることなく、調整データを用いて容易に調整を行うことができる。   As described above, according to the adjustment unit 51 of the first embodiment, when the distribution of the intensity of the reflected light is uniform, the operator can distribute and distribute the intensity of the reflected light at each of a plurality of preset lens positions. The maximum lens position where the value and the dispersion value are maximum can be acquired as adjustment data. Therefore, when adjusting the focus of the camera 3 in the surface inspection apparatus 1, the operator can easily perform adjustment using the adjustment data without using a special tool such as a reference plate.

例えば、オペレータは、取得した調整データのうち、分散値が最大となる最大レンズ位置を用いて、カメラ3の焦点を設定することができる。例えば、オペレータが最大レンズ位置を調整部51へ設定することにより、調整部51の最大位置決定部13は、オペレータにより設定された最大レンズ位置を入力し、その最大レンズ位置の位置指令をレンズ位置設定部12に出力し、レンズ位置設定部12は、カメラ3のレンズ位置が最大レンズ位置になるようにレンズを移動させる。   For example, the operator can set the focus of the camera 3 using the maximum lens position with the maximum dispersion value in the acquired adjustment data. For example, when the operator sets the maximum lens position in the adjustment unit 51, the maximum position determination unit 13 of the adjustment unit 51 inputs the maximum lens position set by the operator and sends a position command for the maximum lens position to the lens position. Then, the lens position setting unit 12 moves the lens so that the lens position of the camera 3 becomes the maximum lens position.

また、実施例1の調整部51によれば、材料9が存在する画素位置p3から画素位置p4までの広い範囲で統計処理を行い、調整データを生成するようにしたから、材料9上の一部に汚れ等があったとしても、それに伴う誤差を抑制することができる。   Further, according to the adjustment unit 51 of the first embodiment, statistical processing is performed in a wide range from the pixel position p3 where the material 9 exists to the pixel position p4 to generate adjustment data. Even if there is dirt or the like on the part, the error associated therewith can be suppressed.

また、実施例1の調整部51は、特に無地の材料9に対して有効な調整データを生成し出力することができる。無地の材料9と模様等を有する材料9とを比べると、無地の材料9の方がその表面に変化が少ない。しかし、無地の材料9であってもその表面には僅かな変化がある。調整部51は、カメラ3から反射光の強度を入力し、その反射光の強度の分布を統計的に処理するようにしたから、その僅かな変化を捉えた調整データを生成することができる。したがって、オペレータは、無地の材料9を検査する表面検査装置1を調整するために、有効な調整データを取得することができる。   Further, the adjustment unit 51 of the first embodiment can generate and output adjustment data that is particularly effective for the plain material 9. When the plain material 9 is compared with the material 9 having a pattern or the like, the plain material 9 has less change in its surface. However, even the plain material 9 has a slight change in its surface. Since the adjustment unit 51 receives the intensity of the reflected light from the camera 3 and statistically processes the intensity distribution of the reflected light, the adjustment unit 51 can generate adjustment data that captures the slight change. Therefore, the operator can acquire effective adjustment data in order to adjust the surface inspection apparatus 1 that inspects the plain material 9.

〔実施例2〕
次に、実施例2として、反射光の強度の分布が均一でない場合の調整部51の処理について説明する。例えば、均一な帯状光を照射する照明装置2を用いたとしても、処理装置5が入力する材料9の反射光の強度は、撮像領域の中央よりも両端の方が低くなる傾向にある。そこで、実施例2では、処理装置5が入力する反射光の強度の分布特性に適合した近似式を算出し、近似式を用いて分散値を算出する。実施例2の目的は、オペレータが表面検査装置におけるカメラ3の焦点設定に加えて、カメラ3及び照明装置2の位置設定等の調整を行う際に、基準板等の特殊な道具を用いることなく、調整を容易に行うことが可能な調整データを出力することにある。
[Example 2]
Next, as Example 2, the processing of the adjustment unit 51 when the intensity distribution of reflected light is not uniform will be described. For example, even if the illumination device 2 that irradiates uniform strip light is used, the intensity of the reflected light of the material 9 input by the processing device 5 tends to be lower at both ends than at the center of the imaging region. Therefore, in the second embodiment, an approximate expression suitable for the distribution characteristic of the intensity of the reflected light input by the processing device 5 is calculated, and the dispersion value is calculated using the approximate expression. The purpose of the second embodiment is that an operator does not use a special tool such as a reference plate when adjusting the position setting of the camera 3 and the illumination device 2 in addition to the focus setting of the camera 3 in the surface inspection apparatus. It is to output adjustment data that can be easily adjusted.

図5は、実施例2における調整部51の処理を示すフローチャートである。図5に示すステップS501〜ステップS507のうちのステップS501,S502,S505,S506は、図4に示したステップS401,S402,S405,S406と同様であるから、ここでは説明を省略する。以下、ステップS503,S504,S507について説明する。   FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing of the adjustment unit 51 according to the second embodiment. Of steps S501 to S507 shown in FIG. 5, steps S501, S502, S505, and S506 are the same as steps S401, S402, S405, and S406 shown in FIG. Hereinafter, steps S503, S504, and S507 will be described.

分散値算出部11は、ステップS502から移行して、各画素位置における反射光の強度の分布を、例えば2次関数を用いて最小自乗法により近似し、近似式を算出する(ステップS503)。図9は、所定のレンズ位置における反射光の強度の分布及び近似式の曲線を示す図である。図9において、カメラ3のレンズ位置は、ステップS501において、分散値算出部11及びレンズ位置設定部12により所定のレンズ位置に設定され、画素位置p3から画素位置p4までの範囲は、材料9が存在しかつ処理対象の範囲である。また、この範囲における反射光の強度は、材料9に反射した反射光の強度を示す。分散値算出部11は、図9に示す反射光の強度を入力した場合、画素位置p3から画素位置p4までの範囲の反射光の強度の分布を、2次関数を用いて最小自乗法により近似し、近似式f(x)=ax+bx+c、またはf(x)=a(x−b’)+c’を算出する。ここで、f(x)は近似式における反射光の強度であり、xは画素位置であり、a,b,c,b’,c’は近似式の係数(パラメータ)である。これらのパラメータa,b,c,b’,c’は、画像の状態(強度の分布等)が数値化されたものであり、照明装置2及びカメラ3の設置関係のズレが反映された値である。オペレータは、これらのパラメータa,b,c,b’,c’を調整データとして取得することにより、照明装置2及びカメラ3の設置位置を調整することができる。 The variance value calculation unit 11 shifts from step S502 to approximate the distribution of the intensity of the reflected light at each pixel position by a least square method using, for example, a quadratic function, and calculates an approximate expression (step S503). FIG. 9 is a diagram showing the intensity distribution of reflected light at a predetermined lens position and a curve of an approximate expression. In FIG. 9, the lens position of the camera 3 is set to a predetermined lens position by the dispersion value calculation unit 11 and the lens position setting unit 12 in step S501, and the range from the pixel position p3 to the pixel position p4 is made of the material 9. It exists and is within the scope of processing. Further, the intensity of the reflected light in this range indicates the intensity of the reflected light reflected by the material 9. When the intensity of the reflected light shown in FIG. 9 is input, the variance value calculation unit 11 approximates the distribution of the intensity of the reflected light in the range from the pixel position p3 to the pixel position p4 by a least square method using a quadratic function. Then, the approximate expression f (x) = ax 2 + bx + c or f (x) = a (x−b ′) 2 + c ′ is calculated. Here, f (x) is the intensity of reflected light in the approximate expression, x is the pixel position, and a, b, c, b ′, and c ′ are coefficients (parameters) of the approximate expression. These parameters a, b, c, b ′, and c ′ are values obtained by quantifying the state of the image (intensity distribution, etc.), and values that reflect deviations in the installation relationship between the lighting device 2 and the camera 3. It is. The operator can adjust the installation positions of the illumination device 2 and the camera 3 by acquiring these parameters a, b, c, b ′, and c ′ as adjustment data.

分散値算出部11は、ステップS502にて入力した反射光の強度と、ステップS503にて算出した近似式とを用いて、近似式に対する画素位置p3から画素位置p4までの反射光の強度の分布について、分散値を算出する(ステップS504)。例えば、分散値算出部11は、以下の式により分散σを算出する。

Figure 0005087165
ここで、nは、画素位置p3から画素位置p4までの画素数であり、iは、画素位置p3から画素位置p4までの間の画素位置を示す番号であり、yは、各画素位置における反射光の強度であり、f(i)は近似式である。尚、分散値算出部11は、実施例1と同様に、分散σの代わりに標準偏差√σを算出するようにしてもよい。 The dispersion value calculation unit 11 uses the intensity of the reflected light input in step S502 and the approximate expression calculated in step S503 to distribute the intensity of the reflected light from the pixel position p3 to the pixel position p4 with respect to the approximate expression. A variance value is calculated for (Step S504). For example, the variance value calculation unit 11 calculates the variance σ 2 by the following equation.
Figure 0005087165
Here, n is the number of pixels from the pixel position p3 to the pixel position p4, i is a number indicating the pixel position between the pixel position p3 and the pixel position p4, and y i is the number at each pixel position. The intensity of the reflected light, and f (i) is an approximate expression. The variance value calculation unit 11 may calculate the standard deviation √σ 2 instead of the variance σ 2 as in the first embodiment.

この分散値は、実施例1と同様に、カメラ3の焦点が合っているか否かを示す指標であり、カメラ3の焦点が合っている場合、分散値は大きくなり、カメラ3の焦点が合っていない場合、分散値は小さくなる。   This variance value is an index indicating whether or not the camera 3 is in focus as in the first embodiment. When the camera 3 is in focus, the variance value increases and the camera 3 is in focus. If not, the variance value will be small.

調整データ出力部14は、ステップS506から移行して、分散値算出部11から入力したレンズ位置、反射光の強度の分布、近似式(近似式のパラメータ)及び分散値、並びに最大位置決定部13から入力した最大レンズ位置を調整データとして生成し、表示装置6及び記憶装置7に出力する(ステップS507)。具体的には、調整データ出力部14は、分散値算出部11から、分散値が算出される毎に、レンズ位置、反射光の強度の分布、近似式及び分散値を入力し、最大位置決定部13から最大レンズ位置を入力し、全てのレンズ位置に対応する反射光の強度の分布、近似式及び分散値、並びに最大レンズ位置を調整データとして生成し、表示装置6及び記憶装置7に出力する。尚、調整データ出力部14は、分散値算出部11からレンズ位置、反射光の強度の分布、近似式及び分散値を入力する毎に、これらのデータを調整データとして表示装置6及び記憶装置7に出力し、最大位置決定部13から最大レンズ位置を入力したときに、最大レンズ位置を調整データとして表示装置6及び記憶装置7に出力するようにしてもよい。   The adjustment data output unit 14 proceeds from step S506 to the lens position input from the dispersion value calculation unit 11, the intensity distribution of reflected light, the approximate expression (parameter of the approximate expression) and the dispersion value, and the maximum position determination unit 13. The maximum lens position input from is generated as adjustment data and output to the display device 6 and the storage device 7 (step S507). Specifically, the adjustment data output unit 14 inputs the lens position, the distribution of reflected light intensity, the approximate expression, and the dispersion value every time the dispersion value is calculated from the dispersion value calculation unit 11 to determine the maximum position. The maximum lens position is input from the unit 13, the intensity distribution, approximate expression and dispersion value of the reflected light corresponding to all the lens positions, and the maximum lens position are generated as adjustment data and output to the display device 6 and the storage device 7. To do. The adjustment data output unit 14 inputs the lens position, the distribution of reflected light intensity, the approximate expression, and the dispersion value from the dispersion value calculation unit 11 as adjustment data, and displays the display device 6 and the storage device 7. When the maximum lens position is input from the maximum position determination unit 13, the maximum lens position may be output as adjustment data to the display device 6 and the storage device 7.

以上のように、実施例2の調整部51によれば、反射光の強度の分布が均一でない場合であっても、オペレータは、予め設定された複数のレンズ位置におけるそれぞれの反射光の強度の分布、近似式及び分散値、並びに分散値が最大となる最大レンズ位置を調整データとして取得することができる。したがって、オペレータは、表面検査装置1におけるカメラ3の焦点に加え、カメラ3及び照明装置2の位置等を調整する際に、基準板等の特殊な道具を用いることなく、調整データを用いて容易に調整を行うことができる。その他、実施例1と同様の効果を奏する。   As described above, according to the adjustment unit 51 of the second embodiment, even when the intensity distribution of reflected light is not uniform, the operator can adjust the intensity of each reflected light at a plurality of preset lens positions. The distribution, the approximate expression and the dispersion value, and the maximum lens position where the dispersion value is maximized can be acquired as adjustment data. Accordingly, the operator can easily use the adjustment data without using a special tool such as a reference plate when adjusting the position of the camera 3 and the illumination device 2 in addition to the focus of the camera 3 in the surface inspection apparatus 1. Adjustments can be made. In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

また、前述した特許文献1,2では、オペレータは、基準板を用いてカメラ3の焦点及び位置を調整する。これに対し、実施例2の調整部51では、オペレータは、調整データを用いて、カメラ3の焦点及び位置だけでなく、照明装置2の位置も調整することができる。例えば、カメラ3の位置を固定にして、照明装置2の位置を調整することができる。   In Patent Documents 1 and 2 described above, the operator adjusts the focus and position of the camera 3 using a reference plate. On the other hand, in the adjustment unit 51 of the second embodiment, the operator can adjust not only the focus and position of the camera 3 but also the position of the illumination device 2 using the adjustment data. For example, the position of the lighting device 2 can be adjusted with the position of the camera 3 fixed.

また、オペレータは、取得した調整データのうち、分散値が最大のときの近似式f(x)=a(x−b’)+c’におけるパラメータa,b’,c’を用いて、照明装置2及びカメラ3の位置を調整することができる。パラメータaはカメラ3のねじれ度合いを示し、パラメータb’はカメラ3の中心位置のズレを示し、パラメータc’は反射光の強度の度合い(全体の明るさ)を示す。つまり、オペレータは、パラメータa,b’,c’の値に基づいて、カメラ3のねじれを直したり、中心位置を正しい位置に合わせたり、照明装置2及び/またはカメラ3の位置を変えて全体の明るさを変更したりすることができ、表面検査装置1の調整を容易に行うことができる。ここで、カメラ3のねじれは、図1を参照して、カメラ3から撮像領域の中央に対する軸を基準にした場合のカメラ3の回転角度をいい、カメラ3の中心位置のズレは、カメラ3から撮像領域の中央に対する軸を基準にした場合のx軸方向の距離をいう。 In addition, the operator uses the parameters a, b ′, and c ′ in the approximate expression f (x) = a (x−b ′) 2 + c ′ when the variance value is maximum among the acquired adjustment data, and performs illumination. The positions of the device 2 and the camera 3 can be adjusted. The parameter a indicates the degree of twist of the camera 3, the parameter b ′ indicates the shift of the center position of the camera 3, and the parameter c ′ indicates the degree of intensity of the reflected light (total brightness). That is, the operator corrects the twist of the camera 3, adjusts the center position to the correct position, or changes the position of the illumination device 2 and / or the camera 3 based on the values of the parameters a, b ′, and c ′. The brightness of the surface inspection apparatus 1 can be easily adjusted. Here, the twist of the camera 3 refers to the rotation angle of the camera 3 with respect to the axis from the camera 3 to the center of the imaging region with reference to FIG. To the distance in the x-axis direction with reference to the axis with respect to the center of the imaging region.

尚、調整部51は、調整データ出力部14により出力された近似式のパラメータa,b’,c’が、オペレータにより設定された設定値とそれぞれ一致するように、カメラ3のねじれ、カメラ3の設置位置、及び照明装置2の設置位置をそれぞれ変更するフィードバック制御を行うようにしてもよい。   Note that the adjustment unit 51 twists the camera 3 so that the approximate parameters a, b ′, and c ′ output from the adjustment data output unit 14 match the set values set by the operator. Feedback control for changing the installation position of the lighting device 2 and the installation position of the lighting device 2 may be performed.

以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。   The present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof.

〔実施例2の変形例〕
実施例2では、分散値算出部11は、各画素位置における反射光の強度の分布を、2次関数を用いて最小自乗法により近似し、2次関数の近似式f(x)=ax+bx+c(またはf(x)=a(x−b’)+c’)を算出し、この近似式に対する反射光の強度の分布について、前記式(2)を用いて分散値を算出するようにした。これに対し、実施例2の変形例として、分散値算出部11は、各画素位置における反射光の強度の分布を、1次関数を用いて最小自乗法により近似し、1次関数の近似式f(x)=dx+eを算出し、この近似式に対する反射光の強度の分布について、前記式(2)を用いて分散値を算出するようにしてもよい。ここで、パラメータdは、カメラ3の中心位置のズレを示し、パラメータeは反射光の強度の度合い(全体の明るさ)を示す。
[Modification of Example 2]
In the second embodiment, the variance value calculation unit 11 approximates the distribution of the intensity of the reflected light at each pixel position by a least square method using a quadratic function, and approximates the quadratic function f (x) = ax 2 + Bx + c (or f (x) = a (x−b ′) 2 + c ′) is calculated, and with respect to the distribution of the intensity of the reflected light with respect to the approximate expression, the dispersion value is calculated using the expression (2). did. On the other hand, as a modification of the second embodiment, the variance value calculation unit 11 approximates the distribution of reflected light intensity at each pixel position by a least square method using a linear function, and approximates the linear function. f (x) = dx + e may be calculated, and the dispersion value may be calculated using the above equation (2) for the distribution of the intensity of the reflected light with respect to this approximate equation. Here, the parameter d indicates the deviation of the center position of the camera 3, and the parameter e indicates the degree of intensity of the reflected light (the overall brightness).

図10は、所定のレンズ位置における反射光の強度の分布及び近似式の直線を示す図である。図10において、カメラ3のレンズ位置は、図5に示したステップS501において、分散値算出部11及びレンズ位置設定部12により所定のレンズ位置に設定され、画素位置p3から画素位置p4までの範囲は、材料9が存在しかつ処理対象の範囲である。また、この範囲における反射光の強度は、材料9に反射した反射光の強度を示す。分散値算出部11は、図10に示す反射光の強度を入力した場合、画素位置p3から画素位置p4までの範囲の反射光の強度の分布を、1次関数を用いて最小自乗法により近似し、近似式f(x)=dx+eを算出する。そして、分散値算出部11は、反射光の強度と1次関数の近似式とを用いて、近似式に対する画素位置p3から画素位置p4までの反射光の強度の分布について、前記式(2)を用いて分散値を算出する。   FIG. 10 is a diagram showing the intensity distribution of reflected light at a predetermined lens position and a straight line of an approximate expression. In FIG. 10, the lens position of the camera 3 is set to a predetermined lens position by the dispersion value calculation unit 11 and the lens position setting unit 12 in step S501 shown in FIG. 5, and ranges from the pixel position p3 to the pixel position p4. Is the range to be processed where the material 9 is present. Further, the intensity of the reflected light in this range indicates the intensity of the reflected light reflected by the material 9. When the intensity of the reflected light shown in FIG. 10 is input, the variance value calculation unit 11 approximates the intensity distribution of the reflected light in the range from the pixel position p3 to the pixel position p4 by a least square method using a linear function. Then, the approximate expression f (x) = dx + e is calculated. Then, the dispersion value calculation unit 11 uses the intensity of the reflected light and the approximate expression of the linear function to calculate the intensity distribution of the reflected light from the pixel position p3 to the pixel position p4 with respect to the approximate expression (2). Is used to calculate the variance value.

このように、実施例2の変形例による調整部51によれば、オペレータは、調整データのうちパラメータd,eの値を用いて、カメラ3の位置を直したり、照明装置2及び/またはカメラ3の位置を変えて全体の明るさを変更したりすることができ、表面検査装置1の調整を容易に行うことができる。   As described above, according to the adjustment unit 51 according to the modification of the second embodiment, the operator corrects the position of the camera 3 using the values of the parameters d and e in the adjustment data, and the lighting device 2 and / or the camera. The position of 3 can be changed to change the overall brightness, and the surface inspection apparatus 1 can be easily adjusted.

〔その他の実施例〕
また、実施例1,2では、カメラ3は、材料9に対して1列分の画像を撮影するラインセンサーカメラであるとして説明した。つまり、処理装置5の調整部51は、カメラ3から、1列の撮像ラインにおける反射光の強度を入力し、これを統計的に処理して分散値を算出し調整データを生成するようにした。これに対し、カメラ3は、平面の画像を撮影するエリアセンサーカメラであってもよい。この場合、処理装置5の調整部51は、カメラ3から、平面の撮像範囲における反射光の強度を入力し、x軸上の撮像範囲の画素位置毎に、y軸上の複数の画素位置における反射光の強度を積算する。これにより、図6〜図10に示すような特性が、撮像領域内の(x軸上の)各画素位置における反射光の強度として求められ、ラインセンサーカメラの場合と同様の処理を行うことができる。これにより、撮像範囲をラインから平面に広げるようにしたから、例えば無地の材料9のように、表面の変化が少ない場合であっても、反射光の強度を平面にて積算し、表面上の僅かな変化を捉えた分散値を算出することができる。
[Other Examples]
In the first and second embodiments, the camera 3 is described as a line sensor camera that captures an image for one row of the material 9. In other words, the adjustment unit 51 of the processing device 5 receives the intensity of the reflected light from the imaging line of one column from the camera 3 and statistically processes this to calculate the dispersion value and generate adjustment data. . On the other hand, the camera 3 may be an area sensor camera that captures a planar image. In this case, the adjustment unit 51 of the processing device 5 inputs the intensity of reflected light in the planar imaging range from the camera 3, and for each pixel position in the imaging range on the x axis, at a plurality of pixel positions on the y axis. Accumulate the intensity of the reflected light. Thereby, the characteristics as shown in FIGS. 6 to 10 are obtained as the intensity of the reflected light at each pixel position (on the x axis) in the imaging region, and the same processing as in the case of the line sensor camera can be performed. it can. As a result, the imaging range is expanded from the line to the plane, so that the intensity of the reflected light is integrated on the plane even when there is little change in the surface, such as the plain material 9, for example. A variance value that captures a slight change can be calculated.

また、実施例1,2では、調整部51の分散値算出部11は、カメラ3から入力した全ての反射光の強度(撮像範囲の全ての画素位置における反射光の強度)を用いて、平均値等を算出し、分散値を算出するようにした。すなわち、処理対象は、図6に示したx軸において、材料9−1が存在する位置の反射光の強度である。これに対し、処理対象は、材料9−1だけでなく材料9−2が存在する位置の反射光の強度を含むようにしてもよい。また、処理対象は、材料9−1が存在する位置の反射光の強度のうち、一部の範囲の反射光の強度であってもよい。例えば、材料9−1における両端の所定領域を除いて、製品として扱われる範囲の反射光の強度であってもよい。これにより、処理コストを削減することができる。さらに、分散値算出部11は、入力した反射光の強度のうち、所定間隔の画素位置における反射光の強度を間引き、間引き後の反射光の強度を用いて、平均値等を算出し、分散値を算出するようにしてもよい。これにより、処理コストを削減することができる。前述した特許文献1,2の基準板を用いた調整手法では、基準板上のマークを厳密に処理する必要があることから、高解像度でサンプリングする必要があり、データを間引くことができない。本実施例では、データを間引くことができるから、従来の調整手法に比べ、処理コストを削減することができる。   In the first and second embodiments, the variance value calculation unit 11 of the adjustment unit 51 uses the intensity of all reflected light input from the camera 3 (the intensity of reflected light at all pixel positions in the imaging range) to calculate the average. A value or the like is calculated, and a variance value is calculated. That is, the processing target is the intensity of the reflected light at the position where the material 9-1 exists on the x-axis shown in FIG. On the other hand, the processing target may include the intensity of reflected light at a position where not only the material 9-1 but also the material 9-2 exists. The processing target may be the intensity of the reflected light in a part of the range of the intensity of the reflected light at the position where the material 9-1 exists. For example, it may be the intensity of reflected light in a range that is handled as a product, excluding predetermined regions at both ends of the material 9-1. Thereby, processing cost can be reduced. Further, the dispersion value calculation unit 11 thins out the intensity of the reflected light at the pixel positions at a predetermined interval from the intensity of the input reflected light, calculates the average value using the intensity of the reflected light after the thinning, and distributes the dispersion. A value may be calculated. Thereby, processing cost can be reduced. In the adjustment method using the reference plate of Patent Documents 1 and 2 described above, since the mark on the reference plate needs to be processed strictly, it is necessary to sample at high resolution, and data cannot be thinned out. In this embodiment, since data can be thinned out, the processing cost can be reduced as compared with the conventional adjustment method.

また、材料9の表面にマークが付されている場合には、そのマーク部分に対する処理を行わないようにする。具体的には、マークを認識するためのマークセンサを、表面検査装置1の上流側に設置し、表面検査装置1における処理装置5の調整部51は、マークセンサからマーク認識有無の信号を入力し、この信号に基づいて、材料9上でマークが付されていない箇所を判定し、図4及び図5に示した処理を行う。   In addition, when the surface of the material 9 is marked, the processing for the marked portion is not performed. Specifically, a mark sensor for recognizing a mark is installed on the upstream side of the surface inspection apparatus 1, and the adjustment unit 51 of the processing apparatus 5 in the surface inspection apparatus 1 inputs a signal indicating whether or not the mark is recognized from the mark sensor. Then, based on this signal, a portion on the material 9 where no mark is attached is determined, and the processing shown in FIGS. 4 and 5 is performed.

また、実施例2の調整部51では、分散値算出部11は、反射光の強度の分布を、最小自乗法により近似し、近似式を算出するようにしたが、最小自乗法は一例である。本発明は、最小自乗法に限定されるものでなく、近似式を算出する他の手法を用いるようにしてもよい。   Further, in the adjustment unit 51 of the second embodiment, the dispersion value calculation unit 11 approximates the distribution of the intensity of the reflected light by the least square method and calculates an approximate expression. However, the least square method is an example. . The present invention is not limited to the least square method, and other methods for calculating an approximate expression may be used.

また、実施例2または実施例2の変形例の調整部51では、分散値算出部11は、反射光の強度の分布を、最小自乗法により2次関数または1次関数により近似し、近似式を算出するようにしたが、2次関数または1次関数は一例である。本発明は、近似式の関数の次数に限定されるものでなく、他の次数の関数を用いるようにしてもよい。   In addition, in the adjustment unit 51 of the second embodiment or the modification of the second embodiment, the dispersion value calculation unit 11 approximates the distribution of the intensity of the reflected light by a quadratic function or a linear function by the least square method. However, the quadratic function or the linear function is an example. The present invention is not limited to the order of the function of the approximate expression, and other order functions may be used.

尚、本発明の実施例1,2等による処理装置5のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。処理装置5は、CPU、RAM等の揮発性の記憶媒体、ROM等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。処理装置5に備えた調整部51の分散値算出部11、レンズ位置設定部12、最大位置決定部13及び調整データ出力部14の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。また、これらのプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。   Note that a normal computer can be used as the hardware configuration of the processing apparatus 5 according to the first and second embodiments of the present invention. The processing device 5 is configured by a computer including a volatile storage medium such as a CPU and a RAM, a non-volatile storage medium such as a ROM, an interface, and the like. The functions of the dispersion value calculation unit 11, the lens position setting unit 12, the maximum position determination unit 13 and the adjustment data output unit 14 of the adjustment unit 51 provided in the processing device 5 cause the CPU to execute a program describing these functions. It is realized by each. These programs can also be stored and distributed in a storage medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, or the like.

1 表面検査装置
2 照明装置
3 カメラ
4 PG
5 処理装置
6 表示装置
7 記憶装置
8 ロール
9−1,9−2 材料
11 分散値算出部
12 レンズ位置設定部
13 最大位置決定部
14 調整データ出力部
51 調整部
52 疵検出部
1 Surface inspection device 2 Illumination device 3 Camera 4 PG
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Processing apparatus 6 Display apparatus 7 Storage apparatus 8 Roll 9-1, 9-2 Material 11 Dispersion value calculation part 12 Lens position setting part 13 Maximum position determination part 14 Adjustment data output part 51 Adjustment part 52 Wrinkle detection part

Claims (4)

帯状体の材料の幅方向へ向けて光を照射する照明装置と、前記材料上の反射光を、レンズを介して撮像する撮像装置と、前記反射光の強度に基づいて前記材料の表面を検査する処理装置とを含んで構成される表面検査装置を調整するための調整データを出力する調整装置において、
前記撮像装置のレンズを所定のレンズ位置に移動させ、前記撮像装置から反射光の強度を入力し、前記反射光の強度の分布を近似し、前記照明装置により光が照射される帯状体の材料の幅方向において前記帯状体の中央よりも両端の方が反射光の強度が低くなる特性に適合するように近似式を算出し、前記近似式に対する反射光の強度のばらつき度合いを示す分散値を算出し、前記レンズの移動処理、前記反射光の強度の入力処理、前記近似式の算出処理、及び分散値の算出処理を、複数のレンズ位置のそれぞれについて行い、各レンズ位置について反射光の強度、近似式及び分散値を求める分散値算出部と、
前記分散値算出部により求められた各レンズ位置についての分散値のうち、最も大きい分散値に対応するレンズ位置を最大レンズ位置として決定する最大位置決定部と、
前記分散値算出部により求められた各レンズ位置についての反射光の強度、前記照明装置及び撮像装置の位置を調整するために用いる近似式、及び分散値、並びに前記最大位置決定部により決定された最大レンズ位置を調整データとして出力する調整データ出力部と、
を備えたことを特徴とする調整装置。
An illumination device that irradiates light in the width direction of the material of the band-shaped body, an imaging device that images reflected light on the material through a lens, and an inspection of the surface of the material based on the intensity of the reflected light In an adjustment device that outputs adjustment data for adjusting a surface inspection device configured to include a processing device to perform,
The material of the belt-like body that moves the lens of the imaging device to a predetermined lens position, inputs the intensity of reflected light from the imaging device , approximates the distribution of the intensity of the reflected light, and is irradiated with light by the illumination device An approximate expression is calculated so as to match the characteristic that the intensity of the reflected light is lower at the both ends than the center of the strip in the width direction, and a dispersion value indicating the degree of variation in the intensity of the reflected light with respect to the approximate expression is calculated. Calculating, performing the lens movement process, the reflected light intensity input process, the approximate expression calculation process, and the dispersion value calculation process for each of a plurality of lens positions, and the reflected light intensity for each lens position. A dispersion value calculation unit for obtaining an approximate expression and a dispersion value;
A maximum position determining unit that determines a lens position corresponding to the largest dispersion value as a maximum lens position among the dispersion values for each lens position obtained by the dispersion value calculating unit;
The intensity of the reflected light for each lens position obtained by the dispersion value calculation unit, the approximate expression used to adjust the positions of the illumination device and the imaging device, the dispersion value, and the maximum position determination unit An adjustment data output unit that outputs the maximum lens position as adjustment data;
An adjustment device comprising:
請求項1に記載の調整装置において、
前記分散値算出部は、
所定次数の関数を用いて最小自乗法により近似し、近似式を算出する、ことを特徴とする調整装置。
The adjustment device according to claim 1,
The variance value calculation unit
An adjustment device that approximates by a least square method using a function of a predetermined order and calculates an approximate expression .
帯状体の材料の幅方向へ向けて光を照射する照明装置と、前記材料上の反射光を、レンズを介して撮像する撮像装置と、前記反射光の強度に基づいて前記材料の表面を検査する処理装置とを含んで構成される表面検査装置を調整するための調整データを出力する方法において、An illumination device that irradiates light in the width direction of the material of the band-shaped body, an imaging device that images reflected light on the material through a lens, and an inspection of the surface of the material based on the intensity of the reflected light In a method for outputting adjustment data for adjusting a surface inspection apparatus configured to include a processing apparatus that performs:
前記撮像装置のレンズを所定のレンズ位置に移動させ、前記撮像装置から反射光の強度を入力する第1のステップと、A first step of moving the lens of the imaging device to a predetermined lens position and inputting the intensity of reflected light from the imaging device;
前記反射光の強度の分布を近似し、前記照明装置により光が照射される帯状体の材料の幅方向において前記帯状体の中央よりも両端の方が反射光の強度が低くなる特性に適合するように近似式を算出する第2のステップと、Approximate the intensity distribution of the reflected light and match the characteristic that the intensity of the reflected light is lower at both ends than the center of the band in the width direction of the material of the band irradiated with light by the illumination device. A second step of calculating the approximate expression as follows:
前記近似式に対する反射光の強度のばらつき度合いを示す分散値を算出する第3のステップと、A third step of calculating a dispersion value indicating a degree of variation in intensity of reflected light with respect to the approximate expression;
前記第1のステップ、第2のステップ及び第3のステップを、複数のレンズ位置のそれぞれについて実行し、各レンズ位置についての反射光の強度、近似式及び分散値を求める第4のステップと、Performing the first step, the second step, and the third step for each of a plurality of lens positions, and obtaining a reflected light intensity, approximate expression, and dispersion value for each lens position;
前記各レンズ位置についての分散値のうち、最も大きい分散値に対応するレンズ位置を最大レンズ位置として決定する第5のステップと、A fifth step of determining a lens position corresponding to the largest dispersion value among the dispersion values for each lens position as a maximum lens position;
前記各レンズ位置についての反射光の強度、前記照明装置及び撮像装置の位置を調整するために用いる近似式、及び分散値、並びに最大レンズ位置を調整データとして出力する第6のステップと、A sixth step of outputting the intensity of reflected light for each lens position, an approximate expression used to adjust the positions of the illumination device and the imaging device, a dispersion value, and a maximum lens position as adjustment data;
を有することを特徴とする調整データ出力方法。The adjustment data output method characterized by having.
コンピュータを、請求項1または2に記載の調整装置として機能させるための調整データ出力プログラム。An adjustment data output program for causing a computer to function as the adjustment device according to claim 1.
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