JP5194529B2 - Surface defect inspection system, method and program - Google Patents
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本発明は、鋼板等の測定対象物の表面欠陥を検出する表面欠陥検査システム、方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a surface defect inspection system, method, and program for detecting a surface defect of a measurement object such as a steel plate.
近年、光切断方式の光学的形状測定方法がさまざまな分野で利用されている。鋼板の生産ラインにおいても、鋼板の表面に線状レーザ光を照射し、遅延積分型カメラによって鋼板の表面を撮像して光切断画像を出力することにより、鋼板の表面の凹みや疵等の表面欠陥を検出することが提案されている(特許文献1等を参照)。 In recent years, a light-cutting optical shape measuring method has been used in various fields. Even in a steel plate production line, the surface of a steel plate surface, such as dents and wrinkles, is emitted by irradiating the surface of the steel plate with linear laser light, imaging the surface of the steel plate with a delay integration camera, and outputting a light cut image. It has been proposed to detect defects (see Patent Document 1).
上記特許文献1では、表面が比較的平坦な面である鋼板を主として測定対象物として想定していると考えられるが、例えばレールや形鋼を測定対象物とする場合、表面が比較的平坦な面でなく、両端部が低くなる(或いは高くなる)湾曲面となっていることもありうる。 In the above-mentioned Patent Document 1, it is considered that a steel plate having a relatively flat surface is mainly assumed as a measurement object. For example, when a rail or a shaped steel is used as a measurement object, the surface is relatively flat. Instead of a surface, both ends may be curved surfaces that become lower (or higher).
ところで、測定対象物が長手方向に搬送される際に、測定対象物が蛇行したり、幅方向に振動したりすることがある。そして、測定対象物の表面が上記のような湾曲面となっていると、蛇行したり、幅方向に振動したりして測定対象物の端部に僅かなずれが発生するだけで、画像処理(シェーディング補正処理等)において大きな形状変化(凹凸)として捉えられてしまうおそれがある。 By the way, when the measurement object is conveyed in the longitudinal direction, the measurement object may meander or vibrate in the width direction. Then, if the surface of the measurement object is a curved surface as described above, image processing is performed only by slight deviation at the end of the measurement object due to meandering or vibration in the width direction. There is a risk of being recognized as a large shape change (unevenness) in (shading correction processing or the like).
また、測定対象物の表面が上記のような湾曲面となっている場合、例えば浮動平均処理(1ライン毎に幅方向に移動平均処理したものと、元データとの差分をとる画像処理)において導出された画像においては、測定対象物の両端部の急峻な形状に対応する部位でハンチングが発生することがある。 In addition, when the surface of the measurement object is a curved surface as described above, for example, in floating average processing (image processing that takes a difference between the original data and the data obtained by moving average processing in the width direction for each line) In the derived image, hunting may occur at sites corresponding to the steep shapes at both ends of the measurement object.
これらの画像処理後の画像における凹凸やハンチング部は、表面欠陥を検出するための二値化処理や、形状や凹凸情報を計算して判別処理を行う際に、表面欠陥として誤検出されることがある。 Unevenness and hunting parts in these images after image processing are erroneously detected as surface defects when performing binarization processing for detecting surface defects and determining processing by calculating shape and unevenness information. There is.
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、光切断画像を用いる表面欠陥検出において、測定対象物の表面が平坦面でない場合にも表面欠陥の検出精度を高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to improve surface defect detection accuracy even when the surface of a measurement object is not a flat surface in surface defect detection using a light-cut image. To do.
本発明の表面欠陥検査システムは、線状レーザ光を測定対象物の表面に照射する照射手段と、前記測定対象物からの反射光を撮像する遅延積分型の撮像手段とを用いて、前記測定対象物に対する前記線状レーザ光の照射位置を連続的にずらしながら、前記撮像手段により前記測定対象物からの反射光を撮像して光切断画像を出力し、前記測定対象物の表面欠陥を検出する表面欠陥検査システムであって、前記測定対象物は、横断面形状において両端部が低くなる或いは高くなる曲線を有し、前記撮像手段或いは他の撮像手段により撮像された前記測定対象物を含む輝度画像に基づいて、前記測定対象物のエッジ位置を検出するエッジ位置検出手段と、前記エッジ位置検出手段で検出されたエッジ位置に基づいて、前記撮像手段で得られた画像にセンタリング処理を行うセンタリング処理手段と、前記センタリング処理後の画像に偶関数によるフィッティング処理を施し、そのフィッティング処理後の画像と前記センタリング処理後の画像との差分演算を行う第1の形状補正処理手段と、前記差分演算後の画像を前記測定対象物の長手方向に所定の長さだけ平均或いは積算し、当該平均或いは積算した後にローパスフィルタ処理を施した画像と前記差分演算後の画像との差分演算或いは除算演算を行う第2の形状補正処理手段とを備え、前記線状レーザ光は周期的に変調されたものであり、前記輝度画像は前記撮像手段により撮像されたものであることを特徴とする。
本発明の表面欠陥検査方法は、線状レーザ光を測定対象物の表面に照射する照射手段と、前記測定対象物からの反射光を撮像する遅延積分型の撮像手段とを用いて、前記測定対象物に対する前記線状レーザ光の照射位置を連続的にずらしながら、前記撮像手段により前記測定対象物からの反射光を撮像して光切断画像を出力し、前記測定対象物の表面欠陥を検出する表面欠陥検査方法であって、前記測定対象物は、横断面形状において両端部が低くなる或いは高くなる曲線を有し、前記撮像手段或いは他の撮像手段により撮像された前記測定対象物を含む輝度画像に基づいて、前記測定対象物のエッジ位置を検出する手順と、前記検出されたエッジ位置に基づいて、前記撮像手段で得られた画像にセンタリング処理を行う手順と、前記センタリング処理後の画像に偶関数によるフィッティング処理を施し、そのフィッティング処理後の画像と前記センタリング処理後の画像との差分演算を行う手順と、前記差分演算後の画像を前記測定対象物の長手方向に所定の長さだけ平均或いは積算し、当該平均或いは積算した後にローパスフィルタ処理を施した画像と前記差分演算後の画像との差分演算或いは除算演算を行う手順とを有し、前記線状レーザ光は周期的に変調されたものであり、前記輝度画像は前記撮像手段により撮像されたものであることを特徴とする。
本発明のプログラムは、線状レーザ光を測定対象物の表面に照射する照射手段と、前記測定対象物からの反射光を撮像する遅延積分型の撮像手段とを用いて、前記測定対象物に対する前記線状レーザ光の照射位置を連続的にずらしながら、前記撮像手段により前記測定対象物からの反射光を撮像して光切断画像を出力し、前記測定対象物の表面欠陥を検出するためのプログラムであって、前記測定対象物は、横断面形状において両端部が低くなる或いは高くなる曲線を有し、前記撮像手段或いは他の撮像手段により撮像された前記測定対象物を含む輝度画像に基づいて、前記測定対象物のエッジ位置を検出する手順と、前記検出されたエッジ位置に基づいて、前記撮像手段で得られた画像にセンタリング処理を行う手順と、前記センタリング処理後の画像に偶関数によるフィッティング処理を施し、そのフィッティング処理後の画像と前記センタリング処理後の画像との差分演算を行う手順と、前記差分演算後の画像を前記測定対象物の長手方向に所定の長さだけ平均或いは積算し、当該平均或いは積算した後にローパスフィルタ処理を施した画像と前記差分演算後の画像との差分演算或いは除算演算を行う手順とをコンピュータに実行させ、前記線状レーザ光は周期的に変調されたものであり、前記輝度画像は前記撮像手段により撮像されたものであることを特徴とする。
The surface defect inspection system of the present invention uses the irradiation means for irradiating the surface of the measurement object with a linear laser beam and the delay integration type imaging means for imaging the reflected light from the measurement object, and performs the measurement. While continuously shifting the irradiation position of the linear laser beam on the object, the reflected light from the measurement object is imaged by the imaging means and a light section image is output to detect a surface defect of the measurement object In the surface defect inspection system, the measurement object has a curve in which both end portions are lowered or raised in a cross-sectional shape, and includes the measurement object imaged by the imaging means or other imaging means Edge position detection means for detecting the edge position of the measurement object based on the luminance image, and an image obtained by the imaging means based on the edge position detected by the edge position detection means Centering processing means for performing centering processing, and first shape correction processing means for performing a fitting process using an even function on the image after the centering processing and performing a difference operation between the image after the fitting processing and the image after the centering processing When the only longitudinal direction of the predetermined length of the difference image the object to be measured after the operation and the average or integrated, the difference between the image after the average or the image subjected to the low pass filter process after the accumulated difference operation Second linear correction processing means for performing calculation or division calculation, wherein the linear laser beam is periodically modulated, and the luminance image is captured by the imaging means. And
The surface defect inspection method of the present invention uses the irradiation means for irradiating the surface of the measurement object with linear laser light and the delay integration type imaging means for imaging the reflected light from the measurement object. While continuously shifting the irradiation position of the linear laser beam on the object, the reflected light from the measurement object is imaged by the imaging means and a light section image is output to detect a surface defect of the measurement object In the surface defect inspection method, the measurement object has a curve in which both end portions become lower or higher in the cross-sectional shape, and includes the measurement object imaged by the imaging means or other imaging means A procedure for detecting an edge position of the measurement object based on the luminance image; a procedure for performing a centering process on the image obtained by the imaging means based on the detected edge position; Performing fitting processing by an even function to the image after the ring processing, the longitudinal direction of the fitting process after the image and the procedure of performing a difference operation between the image after the centering process, the measurement target image after the difference operation the average or integrated by a predetermined length, and a procedure for performing difference operation or division operation between the image after the average or accumulated image and the difference operation which has been subjected to low-pass filtering after, the linear laser The light is periodically modulated, and the luminance image is picked up by the image pickup means.
The program of the present invention uses an irradiation unit that irradiates the surface of a measurement object with linear laser light, and a delay integration type imaging unit that images reflected light from the measurement object. For continuously detecting the irradiation position of the linear laser light, imaging the reflected light from the measurement object by the imaging means, outputting a light cut image, and detecting a surface defect of the measurement object The measurement object is based on a luminance image including the measurement object imaged by the imaging means or other imaging means, having a curve in which both end portions become lower or higher in the cross-sectional shape. A procedure for detecting an edge position of the measurement object, a procedure for performing a centering process on the image obtained by the imaging means based on the detected edge position, and the centering Performing fitting processing by an even function to the image after physical, and procedures for performing a difference operation between the image after the centering process the image after the fitting process, the image after the difference operation in the longitudinal direction of the measurement target Average or integrate a predetermined length, and cause the computer to execute a procedure for performing a difference operation or a division operation between an image subjected to low-pass filter processing after the average or integration and the image after the difference calculation , and the linear The laser light is periodically modulated, and the luminance image is picked up by the image pickup means.
本発明によれば、測定対象物が横断面形状において両端部が低くなる或いは高くなる曲線を有する長丈材である場合に、該測定対象物が蛇行したり、幅方向に振動したりしたときにも、表面欠陥の検出精度を高めることができる。 According to the present invention, when the measurement object is a long material having a curve whose both end portions are low or high in the cross-sectional shape, when the measurement object meanders or vibrates in the width direction. In addition, the surface defect detection accuracy can be increased.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図1は本発明の実施形態に係る表面欠陥検査システムを、測定対象物2の移動方向と直交する方向から見た概略構成図である。本発明の実施形態に係る表面欠陥検査システムは、レーザ装置10と、ロッドレンズ20と、遅延積分型カメラ(TDIカメラ)30と、タイミング信号発生部40と、画像処理装置50と、表示装置60とを備える。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a surface defect inspection system according to an embodiment of the present invention as viewed from a direction orthogonal to a moving direction of a
かかる表面欠陥検査システムは、測定対象物2の形状を光学的に光切断法により測定するものである。ここで、測定対象物2としては、図2に示すように、横断面形状においてレーザ光が照射される上側の両端部が低くなる(或いは高くなる)曲線を有する長丈材(長丈の板材或いは棒材)、すなわち表面が両端部の低くなる(或いは高くなる)湾曲面となっている長丈材、例えばレールや形鋼を想定している。本実施形態では、表面に6mm程度の高低差があるものを想定とする。測定対象物2はその長手方向(図中矢印)に一定の速さで搬送されており、本実施形態に係る表面欠陥検査システムは、測定対象物2の搬送中にその形状を測定し、測定対象物2の表面の凹みや疵等の表面欠陥を検出する。なお、測定対象2は長丈材に限定されるものではなく、短丈材にも本発明は適用可能であることは明らかである。
Such a surface defect inspection system measures the shape of the
レーザ装置10は、連続発振のレーザ光を発生するものである。ロッドレンズ20は、レーザ装置10から発せられたレーザ光を、測定対象物2の幅方向(図1の紙面に垂直な方向)に沿って扇状に広げるものである。これにより、レーザ装置10が発したレーザ光は、線状レーザ光として測定対象物2に照射される。このとき、線状レーザ光は測定対象物2の表面に対して斜めに入射する。このようして線状レーザ光が照射された測定対象物2の表面には、測定対象物2の幅方向に沿って線状の明るい部位が形成される。また、測定対象物2は長手方向に移動しているので、測定対象物2からみると、線状の明るい部位も測定対象物2の長手方向に沿って移動する。かかる線状の明るい部分からの反射光(線状反射像)は、TDIカメラ30により撮像される。
The
タイミング信号発生部40は、所定の周波数ωをもつ正弦波形の信号を発生し、その正弦波形の信号をレーザ装置10に送出するものである。レーザ装置10は、外部信号によりその発振強度を連続的に変化させられるものであり、タイミング信号発生部40から送出される正弦波形の信号を受けると、正弦波形で出力が変化するレーザ光を発生する。すなわち、本実施形態では、レーザ装置10が発するレーザ光の発振強度を周期的に変調させている。また、タイミング信号発生部40は、上記周波数ωのM倍の周波数をもつカメラシフトパルス信号を発生し、そのカメラシフトパルス信号を遅延積分型カメラ30に送出する。なお、レーザ装置10は半導体レーザを用いて構成することができる。そして、レーザ装置10は連続発振以外に、上記周波数ωに比べて数桁以上の高周波数でパルス発振させ、当該パルスのピーク強度を変調させてもよい。
The
TDIカメラ30は、移動する測定対象物2の線状反射像を撮像するものである。図3はTDIカメラの構造と動作を説明するための図である。このTDIカメラ30では、図3(a)に示すように、受光面上に多数の光電変換素子35がマトリクス状に配置されている。ここでは、例えば、これらの光電変換素子35を、行方向にn個、列方向にN個配置したものとする。そして、各行については、最上行を第1行として、上から順に番号付けをし、各列については、最左列を第1列として、左から順に番号付けをしている。
The
光電変換素子35は、受光した光の強度に対応する電荷を蓄積する。本実施形態では、測定対象物2の線状反射像が、TDIカメラ30のレンズ31を介して、1列分の幅で光電変換素子35に入射するものとする。このTDIカメラ30では、各光電変換素子35は、その蓄積した電荷を、当該光電変換素子35と同じ行に位置し且つ一つ後の列に位置する光電変換素子に転送する。この転送のタイミングは、すべての光電変換素子35で同一であり、タイミング信号発生部40から送出されるカメラシフトパルス信号によって制御される。すなわち、カメラシフトパルス信号が入力する度に、各光電変換素子35は電荷を転送する。本実施形態では、かかるカメラシフトパルス信号の周波数(カメラシフト周波数)はMωである。そして、第N列(最終列)に位置する光電変換素子35は、カメラシフトパルス信号が入力すると、その蓄積している電荷を読出しレジスタに送る。測定対象物2の移動による受光面上の線状反射像の移動に同期して、カメラシフトパルス信号で各光電変換素子35の電荷を順次転送することにより、線状反射像に対応する一本の光切断画像が出力される。
The
なお、一般に、TDIカメラ30では、図3(b)に示すように、電荷が転送される途中で、各光電変換素子35に光が入射すると、その入射した光の強度に対応する電荷が上乗せされる。しかし、本実施形態では、上述したように、光電変換素子35に1列分の幅の線状反射像が入射するように構成している。このため、電荷の転送途中で、各光電変換素子35において電荷が上乗せされることはほとんどない。特に、背景光が問題となる場合でも、レンズ前面にレーザ波長のみを透過する光学フィルタを設置することで、これを抑制することができる。
In general, in the
測定対象物2はその長手方向に沿って移動しているので、レーザ装置10からレーザ光を測定対象物2に照射し、TDIカメラ30を用いて測定対象物2の線状反射像を一定時間撮像すると、測定対象物2の長手方向の各位置における光切断画像を順次得ることができる。したがって、こうして得られた各光切断画像を順に配列することにより、測定対象物2全体を表す画像が得られる。
Since the measuring
また、本実施形態では、線状レーザ光を周期的に変調させており、その線状レーザ光の強度が時間的に変化するので、各行において列方向の各光電変換素子に蓄積される電荷量(受光強度)の分布も周期的に変化する。したがって、TDIカメラ30から出力される各光切断画像を順に配列することにより得られる画像は、その配列方向に沿って、各光切断画像の濃度(強度)が周期的に変化する縞画像となる。図4に縞画像の一例を示す。ここで、濃度変化の一周期分に相当する光切断画像のことを「縞」と称することにする。かかる縞画像では、縞に平行な方向が測定対象物2の幅方向に対応し、縞に直交する方向が測定対象物2の長手方向に対応する。TDIカメラ30のカメラシフト周波数とレーザ光の変調周波数との比を、M:1とすると、M個の光切断画像、すなわち配列方向のM画素分が、一本の縞を構成する。
In this embodiment, the linear laser light is periodically modulated, and the intensity of the linear laser light changes with time, so that the amount of charge accumulated in each photoelectric conversion element in the column direction in each row The distribution of (light reception intensity) also changes periodically. Therefore, an image obtained by sequentially arranging the light section images output from the
ところで、レーザ光は測定対象物2の表面に斜めから入射するので、例えば測定対象物2に凹んでいる部分があると、図1においてレーザ光の反射点は右側にずれる。したがって、光電変換素子35上での光切断画像の位置も右側、すなわち図3(a)において列方向にずれることになる。このため、縞画像において、当該凹んでいる部分で反射したレーザ光に対応する光切断画像は、当該凹んでいない部分で反射したレーザ光に対応する光切断画像よりも時間的に早く出力されることになる。したがって、TDIカメラ30から出力される画像を順に配列することにより得られる画像において、凹んでいる部分は縞のずれとして明白に認識することができる。
By the way, since the laser beam is incident on the surface of the
この縞のずれについてもう少し詳しく説明する。図5(a)はある縞画像の概略拡大図である。図5(a)では、縞毎に最大濃度を与える位置を実線で結んで示している。例えば、この縞画像では、幅方向の位置Aにおいて最大濃度位置を配列方向に沿って調べると、最大濃度位置は等間隔に位置しており、縞のずれは生じていない。すなわち、当該測定対象物2は、幅方向の位置Aでは配列方向に沿って平坦な形状をしている。この場合、幅方向の位置Aにおいて配列方向に沿っての縞画像の濃度分布(スライス縞画像データ)は、図5(b)に示すように、きれいな正弦波形状をしている。
This fringe shift will be described in more detail. FIG. 5A is a schematic enlarged view of a certain fringe image. In FIG. 5A, the position where the maximum density is given for each stripe is shown by a solid line. For example, in this fringe image, when the maximum density position is examined along the arrangement direction at the position A in the width direction, the maximum density positions are located at equal intervals, and no stripe deviation occurs. That is, the
一方、図5(a)に示す幅方向の位置Bにおいて最大濃度位置を配列方向に沿って調べると、最大濃度位置の間隔は左から右に向かって徐々に広がっており、縞のずれが生じている。すなわち、当該測定対象物2には、幅方向の位置Bで配列方向に沿って凹みが生じている。この場合、幅方向の位置Bにおいて配列方向に沿っての縞画像の濃度分布(スライス縞画像データ)は、図5(c)に示すように、図5(b)に示す正弦波と比べて位相がずれている。このように、測定対象物2の凹みによる縞のずれは、スライス縞画像データにおける位相のずれとして現れてくる。実際、かかる位相のずれと測定対象物2の凹み(深さ)とは比例関係にある。深さが深くなるほど、スライス縞画像データにおける位相のずれが大きくなる。本実施形態の表面欠陥検査システムでは、縞画像に基づいて位相のずれに関する情報を算出し、その位相のずれに関する情報に基づいて測定対象物2の形状を測定することにしている。この位相のずれを計算する方法を用いると、例えば、カメラシフト周波数とレーザ光の変調周波数との比を、4:1としたとき、縞が明確に一画素以上ずれなくても凹凸として検出できる感度がある。
On the other hand, when the maximum density position is examined along the arrangement direction at the position B in the width direction shown in FIG. 5A, the interval between the maximum density positions gradually widens from the left to the right, and a stripe shift occurs. ing. That is, the
ここで、図4に示す縞画像は、表面が平坦な測定対象物のものである。それに対して、本実施形態で想定する測定対象物2、すなわち、レールや形鋼等のように横断面形状において両端部が低くなる(或いは高くなる)曲線を有する長丈材では、図6に示すように、各縞の両端部が湾曲する縞画像となる。
Here, the fringe image shown in FIG. 4 is that of a measurement object having a flat surface. On the other hand, in the
次に、スライス縞画像データにおける位相のずれと測定対象物2の深さとの関係について説明する。図7はスライス縞画像データにおける位相のずれと測定対象物2の深さとの関係を説明するための図である。
Next, the relationship between the phase shift in the slice fringe image data and the depth of the
いま、図7に示すように、線状レーザ光が測定対象物2の表面に入射する入射角度をθとする。また、測定対象物2に凹部があり、線状レーザ光はその凹部に入ったときに測定対象物2の表面から深さdのところで反射して、TDIカメラ30に入射したとする。このとき、深さdで反射した線状レーザ光は、測定対象物2の平坦な表面で反射した線状レーザ光に比べて、測定対象物2の長手方向(右方向)に距離hだけ反射点がずれる。ここで、h=d・tanθである。かかる線状レーザ光の反射点が長手方向に距離hだけずれた結果として、スライス縞画像データにおいて位相のずれが生ずるが、この位相のずれをφとする。
Now, as shown in FIG. 7, the incident angle at which the linear laser light is incident on the surface of the measuring
TDIカメラ30における光電変換素子35の列方向の撮影分解能をs(mm/画素)とすると、線状レーザ光の反射点が長手方向にずれた距離hは、縞画像においてh/s画素に相当する。また、TDIカメラ30のカメラシフト周波数とレーザ光の変調周波数との比がM:1のとき、縞画像において配列方向のM画素分が一本の縞を構成する。すなわち、縞がM画素分だけずれたときに、位相のずれは2πとなる。したがって、線状レーザ光の反射点が長手方向に距離hずれたときのスライス縞画像データにおける位相のずれφは、
M/2π=(h/s)/φ
より、
d={M・s/(2π・tanθ)}φ
となる。これより、スライス縞画像データにおける位相のずれφと測定対象物2の深さdとは比例関係にあることが分かる。
Assuming that the imaging resolution in the column direction of the
M / 2π = (h / s) / φ
Than,
d = {M · s / (2π · tan θ)} φ
It becomes. From this, it can be seen that the phase shift φ in the slice fringe image data and the depth d of the
厳密には、通常のレンズを用いた場合、撮影分解能sは深さdに応じて変化するため、補正する必要があるが、鋼板の凹みを測定する場合のように、レンズ作動距離に対して深さ変化が微小な場合は、かかる撮影分解能sの変化を実用上無視することができる。また、テレセントリックレンズを使えば、撮影分解能sを深さdによらず、一定とすることができる。 Strictly speaking, when a normal lens is used, the imaging resolution s changes according to the depth d and needs to be corrected. However, as in the case of measuring a dent in a steel plate, the lens working distance is not affected. When the depth change is small, such a change in the imaging resolution s can be ignored in practice. If a telecentric lens is used, the imaging resolution s can be made constant regardless of the depth d.
画像処理装置50は、TDIカメラ30から出力された各光切断画像に基づいて測定対象物2の形状を表す画像を生成する処理と、その画像に基づいて欠陥を検出する処理とを行うものである。図8に、画像処理装置50の概略ブロック図を示す。画像処理装置50は、A/D変換部501と、プレフィルタ部502と、直交正弦波発生部503と、ローパスフィルタ部504a、504bと、位相算出部505と、位相連続化処理部506と、センタリング処理部507と、形状補正処理部508と、欠陥検出処理部509と、振幅算出部510と、エッジ位置検出部511とを有する。画像処理装置50の各部で処理された結果は、表示装置60の画面上に表示される。
The image processing device 50 performs processing for generating an image representing the shape of the
また、図14は、画像処理装置50の処理動作を説明するためのフローチャートである。以下、図14も参照しつつ、画像処理装置50の各部の処理動作について説明する。 FIG. 14 is a flowchart for explaining the processing operation of the image processing apparatus 50. Hereinafter, the processing operation of each unit of the image processing apparatus 50 will be described with reference to FIG.
まずは、TDIカメラ30が測定対象物2を撮像して光切断画像を出力する(ステップS101)。A/D変換部501は、TDIカメラ30から出力された各光切断画像をA/D変換し、ディジタル多値画像データとして出力する。かかるディジタル多値画像データは、図示しない画像メモリに記憶される。これらのディジタル多値画像データを順に配置することにより、縞画像が形成される。
First, the
かかる縞画像(又はディジタル多値画像データ)からは、幅方向の各位置において配列方向に沿っての縞画像の濃度分布を表すデータが生成される。かかる配列方向に沿っての縞画像の濃度分布を表すデータが「スライス縞画像データ」である。幅方向の各位置におけるスライス縞画像データは画像メモリから順次出力される。 From such a fringe image (or digital multi-valued image data), data representing the density distribution of the fringe image along the arrangement direction at each position in the width direction is generated. Data representing the density distribution of the stripe image along the arrangement direction is “slice stripe image data”. Slice fringe image data at each position in the width direction is sequentially output from the image memory.
プレフィルタ部502は、各スライス縞画像データに所定のフィルタ処理を施すことにより、ノイズを除去し、縞の状態を鮮明にする。なお、プレフィルタ部502によるフィルタ処理は必ずしも行う必要はない。例えば縞画像に細かいノイズが多数生じているような場合にのみ行うようにすればよい。
The
プレフィルタ部502からは、幅方向の各位置j(j=0、1、2、・・・)におけるスライス縞画像データIj(k)が二つ出力される。k(k=0、1、2、・・・)は配列方向の位置である。このとき、幅方向の位置jにおけるスライス縞画像データIj(k)は正弦波的に変化すると仮定する。すなわち、
Ij(k)=A(j,k){cos((2πk/M)+φ(j,k))+1}
である。ここで、A(j,k)は画素位置(j,k)におけるスライス縞画像データの振幅、φ(j,k)は画素位置(j,k)におけるスライス縞画像データの位相のずれである。測定対象物2の凹みによって縞画像に発生する縞のずれの影響は、位相のずれφとして現れる。また、線状レーザ光の振幅は一定であるので、通常、上記振幅Aは一定である。しかし、測定対象物2の表面が汚れているような場合には、かかる汚れ位置に対応する画素位置において振幅Aは急激に減少することがある。このため、上式では、振幅Aを画素位置(j,k)に依存する形で書いている。
Two pieces of slice fringe image data I j (k) at each position j (j = 0, 1, 2,...) In the width direction are output from the
I j (k) = A (j, k) {cos ((2πk / M) + φ (j, k)) + 1}
It is. Here, A (j, k) is the amplitude of the slice fringe image data at the pixel position (j, k), and φ (j, k) is the phase shift of the slice fringe image data at the pixel position (j, k). . The influence of the fringe shift generated in the fringe image due to the depression of the
なお、cosの項の次に「1」を加えているのは、スライス縞画像データ(濃度値)Ij(k)はマイナスにならないので、このことを保証するためである。したがって、スライス縞画像データIj(k)は0から2Aの間で変化する。 The reason why “1” is added after the term of cos is to guarantee this because slice stripe image data (density value) I j (k) does not become negative. Therefore, the slice fringe image data I j (k) varies between 0 and 2A.
直交正弦波発生部503は、ROM等のメモリ上に予め作成しておいた、直交する二つの基準正弦波データsin(2πk/M)、cos(2πk/M)を発生する。特に、前者を基準sinデータ、後者を基準cosデータとも称する。これらの二つの基準正弦波データはそれぞれ、プレフィルタ部502から出力されたスライス縞画像データIj(k)と乗算される。この乗算処理により、下記の二つの出力Iaj(k)、Ibj(k)が得られる。
The orthogonal sine
ローパスフィルタ部504a、504bはそれぞれ、上記の乗算処理で得られた出力Iaj(k)、Ibj(k)について、所定のフィルタ処理を施すことにより、縞周波数成分及びその高調波成分を除去する、すなわち位相のずれφのみを含む成分を抽出する。ローパスフィルタ部504aからの出力をLPF(Iaj(k))、ローパスフィルタ部504bからの出力をLPF(Ibj(k))とすると、
LPF(Iaj(k))=(A cosφ)/2
LPF(Ibj(k))=−(A sinφ)/2
である。
Each of the low-
LPF (Ia j (k)) = (A cos φ) / 2
LPF (Ib j (k)) = − (A sin φ) / 2
It is.
位相算出部505は、二つのローパスフィルタ部504a、504bから出力された結果に基づいて、各画素位置(j,k)における位相のずれφ(j,k)を算出する(ステップS102)。位相のずれφ(j,k)は、下式より求めることができる。
The phase calculation unit 505 calculates a phase shift φ (j, k) at each pixel position (j, k) based on the results output from the two low-
上式では、arctanの値域を−π/2〜+π/2とすると共に、LPF(Iaj(k)),LPF(Ibj(k))の符号についての情報を利用して、位相のずれφを−π〜+πの範囲で求めている。ここで、この範囲で求めた位相のずれを改めてφ′と記すことにする。この場合、上式で求めた位相のずれφ′は、測定対象物2の深さと周期的な関係があり、位相のずれφ′のある値をとるような深さは複数ある。したがって、かかる位相のずれφ′を用いたのでは、測定対象物2の形状について正確な情報は得られない。このため、この位相のずれφ′から、測定対象物2の深さと比例関係にあるような位相のずれφを求める必要がある。深さと比例関係にある位相のずれφを得る処理は、位相連続化処理部506によって行われる。図9(a)には、位相算出部505で得られた位相画像の一例を示す。また、図10(a)には、位相画像における位相特性を表わす特性図一例を示す。
In the above equation, the arctan value range is set to −π / 2 to + π / 2, and information on the codes of LPF (Ia j (k)) and LPF (Ib j (k)) is used to shift the phase. φ is determined in the range of −π to + π. Here, the phase shift obtained in this range will be described again as φ ′. In this case, the phase shift φ ′ obtained by the above formula has a periodic relationship with the depth of the
位相連続化処理部506は、位相算出部505で得られた位相画像に基づいて、位相のずれφ′の不連続点を検出し、位相のずれφ′が滑らかに繋がるように位相のずれφ′を補正する(ステップS103)。上述したように、位相算出部55で算出した位相のずれφ′の値域は、−π〜+πであるので、位相のずれφ′は−π及び+πで不連続となる。例えば、図9(a)に示す位相画像において、白(又は黒)から黒(又は白)に変化している部分が位相のずれφ′の不連続点に対応する。かかる位相画像をそのまま用いたのでは、測定対象物2の形状を認識することは困難である。したがって、位相のずれφ′の不連続点において位相のずれφ′が滑らかに繋がるように位相のずれφ′を補正する必要がある。かかる補正(位相飛び補正)は、2πの範囲で定義された位相のずれφ′から測定対象物2の深さに比例する一義的な位相のずれφを求める処理である。
The phase continuation processing unit 506 detects discontinuous points of the phase shift φ ′ based on the phase image obtained by the phase calculation unit 505, and the phase shift φ ′ so that the phase shift φ ′ is smoothly connected. 'Is corrected (step S103). As described above, since the value range of the phase shift φ ′ calculated by the
具体的には、位相連続化処理部506は、位相のずれφ′の不連続点を検出すると共に、その不連続点において位相のずれφ′を補正する。位相のずれφ′が不連続であるかどうかは、一つの画素だけを見ても分からない。隣り合う画素同士を見て判断する必要がある。まず、位相連続化処理部506は、位相画像の幅方向の各位置において位相画像を配列方向に沿って調べ、隣り合う画素での位相のずれφ′を比較する。その隣り合う画素において位相のずれφ′が大きく異なる場合には、当該画素間で位相のずれφ′が不連続であると判断し、これらの位相のずれφ′を補正する。実際、鋼板等の測定対象物2の表面における深さは、急激に変化しない。このため、位相のずれφ′が大きく異なるのは、位相のずれφ′が±2πだけ変化しているために生じたと考えられる。したがって、位相のずれφ′がその隣接する画素での位相のずれφ′と大きく異なっている画素を調べて、それらの位相のずれφ′を滑らかに繋げていくようにすればよい。
Specifically, the phase continuation processing unit 506 detects a discontinuous point of the phase shift φ ′ and corrects the phase shift φ ′ at the discontinuous point. Whether or not the phase shift φ ′ is discontinuous is not known by looking at only one pixel. It is necessary to judge by looking at adjacent pixels. First, the phase continuation processing unit 506 checks the phase image along the arrangement direction at each position in the width direction of the phase image, and compares the phase shift φ ′ between adjacent pixels. If the phase shift φ ′ differs greatly between the adjacent pixels, it is determined that the phase shift φ ′ is discontinuous between the pixels, and the phase shift φ ′ is corrected. Actually, the depth at the surface of the measuring
例えば、ある画素位置では、位相のずれφ′が+πに近い値であり、その右隣りの画素位置では、位相のずれφ′が−πに近い値である場合には、当該右隣りの画素位置では位相のずれφ′が+2πだけ変化していると認識する。そして、当該右隣りの画素位置における位相のずれφ′に+2πを加算することにより、位相のずれφ′を補正する。また、ある画素位置では、位相のずれφ′が−πに近い値であり、その右隣りの画素位置では、位相のずれφ′が+πに近い値である場合には、当該右隣りの画素位置では位相のずれφ′が−2πだけ変化していると認識する。そして、当該右隣りの画素位置における位相のずれφ′に−2πを加算することにより、位相のずれφ′を補正する。 For example, when a phase shift φ ′ is close to + π at a certain pixel position and the phase shift φ ′ is close to −π at a pixel position on the right side, the right adjacent pixel At the position, it is recognized that the phase shift φ ′ changes by + 2π. Then, the phase shift φ ′ is corrected by adding + 2π to the phase shift φ ′ at the right adjacent pixel position. Further, when the phase shift φ ′ is a value close to −π at a certain pixel position, and the phase shift φ ′ is a value close to + π at the pixel position on the right side, the pixel on the right side At the position, it is recognized that the phase shift φ ′ changes by −2π. The phase shift φ ′ is corrected by adding −2π to the phase shift φ ′ at the right pixel position.
こうして、幅方向の各位置において配列方向に沿って隣り合う画素を調べて、位相のずれφ′を補正した後、位相連続化処理部506は、今度は、配列方向の各位置において幅方向に沿って隣り合う画素を調べ、同様にして、位相のずれφ′を補正する。かかる補正後の各画素位置における位相のずれは、測定対象物2の深さに比例する一義的な位相のずれφである。
Thus, after examining the adjacent pixels along the arrangement direction at each position in the width direction and correcting the phase shift φ ′, the phase continuation processing unit 506 is now arranged in the width direction at each position in the arrangement direction. The adjacent pixels are examined, and similarly, the phase shift φ ′ is corrected. The phase shift at each pixel position after correction is a unique phase shift φ proportional to the depth of the
次に、位相連続化処理部506は、かかる補正後の位相のずれφに基づいて新たに位相画像を作成する。この新たな位相画像は測定対象物2の形状を正確に表している。この新たな位相画像のことを形状画像と称することにする。図9(b)には、位相連続化処理部506で得られた形状画像の一例を示す。また、図10(b)には、形状画像における位相特性を表わす特性図の一例を示す。
Next, the phase continuation processing unit 506 newly creates a phase image based on the corrected phase shift φ. This new phase image accurately represents the shape of the measuring
一方、振幅算出部510は、二つのローパスフィルタ部504a、504bから出力された結果に基づいて、各画素位置(j,k)における振幅A(j,k)、すなわち輝度を算出する(ステップS104)。振幅A(j,k)は、
A(j,k)=2[{LPF(Ibj(k))}2+{LPF(Iaj(k))}2]1/2
より求めることができる。そして、算出された振幅Aに基づいて振幅画像(輝度画像)を作成する。振幅画像は、例えば振幅が小さいほど画像が黒くなるような濃淡画像で表現される。図11には、振幅算出部510で得られた振幅画像の一例を示す。
On the other hand, the amplitude calculation unit 510 calculates the amplitude A (j, k), that is, the luminance at each pixel position (j, k) based on the results output from the two low-
A (j, k) = 2 [{LPF (Ib j (k))} 2 + {LPF (Ia j (k))} 2 ] 1/2
It can be obtained more. Then, an amplitude image (luminance image) is created based on the calculated amplitude A. The amplitude image is expressed as a grayscale image in which the image becomes black as the amplitude is small, for example. FIG. 11 shows an example of an amplitude image obtained by the amplitude calculation unit 510.
エッジ位置検出部511は、振幅算出部506で得られた振幅画像(輝度画像)に基づいて、閾値を利用する等して、1ライン毎に左右のエッジ位置を検出する(ステップS105)。 The edge position detection unit 511 detects the left and right edge positions for each line based on the amplitude image (luminance image) obtained by the amplitude calculation unit 506, using a threshold value or the like (step S105).
センタリング処理部507は、エッジ位置検出部511で検出されたエッジ位置に基づいて、位相連続化処理部506で得られた形状画像にセンタリング処理を行う(ステップS106)。センタリング処理では、図12に示すように、1ライン毎に左右のエッジ位置に基づいて測定対象物2のセンタ位置を算出し、長手方向に揃えるようにする。かかるセンタリング処理により、測定対象物2が、横断面形状において両端部が低くなる或いは高くなる曲線を有する長丈材である場合に、該測定対象物2が蛇行したり、幅方向に振動したりしたときにも、表面欠陥の検出精度を高めることができる。
The centering processing unit 507 performs centering processing on the shape image obtained by the phase continuation processing unit 506 based on the edge position detected by the edge position detection unit 511 (step S106). In the centering process, as shown in FIG. 12, the center position of the measuring
形状補正処理部508は、センタリング処理後の形状画像に形状補正処理を行う。図9(b)、10(b)に示す形状画像では、測定対象物2の表面形状そのものが平坦でないので、表面欠陥判別を行うための二値化処理を施しても、鋼板の表面の凹みや疵等の表面欠陥を抽出することができない。そこで、測定対象物2の曲面形状を平面に焼き直す形状補正処理を行うものである。
The shape
具体的には、センタリング処理後の形状画像に1ライン毎に偶関数(例えば4次関数)によるフィッティング処理を施し(ステップS107)、元データ(センタリング処理後の形状画像)との差分演算を行う(ステップS108)。かかるフィッティング処理により、測定対象物2の両端部が急峻な形状となっている場合でも、両端部の急峻な信号変化が緩和されることになる。
Specifically, the shape image after the centering process is subjected to a fitting process using an even function (for example, a quartic function) for each line (step S107), and a difference calculation with the original data (the shape image after the centering process) is performed. (Step S108). By this fitting process, even when both ends of the
続いて、差分演算後の形状画像を測定対象物2の走行方向(長手方向)に所定の長さだけ平均(積算)し(ステップS109)、ローパスフィルタ処理を施して(ステップS110)、元データ(差分演算後の形状画像)との差分演算(或いは除算演算)を行う(ステップS111)。このシェーディング補正により、表面欠陥候補となる凹凸情報を保持したまま平坦化されることになる。 Subsequently, the shape image after the difference calculation is averaged (integrated) by a predetermined length in the traveling direction (longitudinal direction) of the measurement object 2 (step S109), and low-pass filter processing is performed (step S110), and the original data difference calculation between (shape image after difference calculation) (or division operation) (step S111). By this shading correction, flattening is performed while retaining unevenness information that is a surface defect candidate.
以上のように、形状補正処理として、偶関数によるフィッティング処理、更にはシェーディング補正といった二段階の処理を行う。形状補正処理後の画像のことを深さ画像と称することにする。図9(c)には、形状補正処理部508で得られた深さ画像の一例を示す。また、図10(c)には、深さ画像における位相特性を表わす特性図の一例を示す。
As described above, as the shape correction processing, two-stage processing such as fitting processing using an even function and further shading correction is performed. The image after the shape correction process is referred to as a depth image. FIG. 9C shows an example of a depth image obtained by the shape
欠陥検出処理部509は、形状補正処理部508で得られた深さ画像を二値化処理する(ステップS112)。二値化処理では、閾値を設定し、閾値内部分には0を、閾値を超える部分に1を与えて画像化する。
The defect
そして、二値化画像を用いて表面欠陥判別を行い(ステップS113)、表面欠陥を検出する(ステップS114)。図13(a)には二値化画像の面積、長さ、幅、縦横比等に基づいて、表面欠陥判別を行う様子を示す。また、二値化画像だけでなく、図13(b)に示すように、深さ画像の最大、最小深さ等に基づいて、表面欠陥判別を行ったり、図13(c)に示すように、振幅算出部506で得られた振幅画像(輝度画像)の最大輝度、最小輝度、平均輝度等に基づいて、表面欠陥判別を行ったりしてもよい。 Then, surface defect determination is performed using the binarized image (step S113), and the surface defect is detected (step S114). FIG. 13A shows how surface defect determination is performed based on the area, length, width, aspect ratio, etc. of the binarized image. In addition to the binarized image, as shown in FIG. 13B, surface defect discrimination is performed based on the maximum and minimum depths of the depth image, and as shown in FIG. 13C. The surface defect determination may be performed based on the maximum luminance, the minimum luminance, the average luminance, or the like of the amplitude image (luminance image) obtained by the amplitude calculation unit 506.
図15には、画像処理装置50として機能するコンピュータシステムのハードウェア構成例を示す。同図に示すように、CPU51と、入力装置52と、表示装置53と、記録装置54とを含み、各部はバス55を介して接続される。記録装置54はROM、RAM、HD等により構成されており、上述した画像処理装置50としての動作を制御するコンピュータプログラムが格納される。CPU51がコンピュータプログラムを実行することによって画像処理装置50の機能、又は処理を実現する。なお、画像処理装置50は、一つの装置である必要はなく、複数の機器から構成されてもよい。
FIG. 15 shows a hardware configuration example of a computer system that functions as the image processing apparatus 50. As shown in the figure, a
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、上記実施形態では、エッジ位置の検出のための輝度画像をTDIカメラ30で取得するようにしたが、TDIカメラ30とは別の撮像装置で取得するようにしてもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the luminance image for detecting the edge position is acquired by the
2 測定対象物
10 レーザ装置
20 ロッドレンズ
30 遅延積分型カメラ
40 タイミング信号発生部
50 画像処理装置
60 表示装置
501 A/D変換部
502 プレフィルタ部
503 直交正弦波発生部
504a、504b ローパスフィルタ部
505 位相算出部
506 位相連続化処理部
507 センタリング処理部
508 形状補正処理部
509 欠陥検出処理部
510 振幅算出部
511 エッジ位置検出部
2
Claims (3)
前記測定対象物は、横断面形状において両端部が低くなる或いは高くなる曲線を有し、
前記撮像手段或いは他の撮像手段により撮像された前記測定対象物を含む輝度画像に基づいて、前記測定対象物のエッジ位置を検出するエッジ位置検出手段と、
前記エッジ位置検出手段で検出されたエッジ位置に基づいて、前記撮像手段で得られた画像にセンタリング処理を行うセンタリング処理手段と、
前記センタリング処理後の画像に偶関数によるフィッティング処理を施し、そのフィッティング処理後の画像と前記センタリング処理後の画像との差分演算を行う第1の形状補正処理手段と、
前記差分演算後の画像を前記測定対象物の長手方向に所定の長さだけ平均或いは積算し、当該平均或いは積算した後にローパスフィルタ処理を施した画像と前記差分演算後の画像との差分演算或いは除算演算を行う第2の形状補正処理手段とを備え、
前記線状レーザ光は周期的に変調されたものであり、
前記輝度画像は前記撮像手段により撮像されたものであることを特徴とする表面欠陥検査システム。 Using the irradiation means for irradiating the surface of the measurement object with the linear laser light and the delay integration type imaging means for imaging the reflected light from the measurement object, the linear laser light with respect to the measurement object A surface defect inspection system for detecting a surface defect of the measurement object by imaging the reflected light from the measurement object and outputting a light-cut image by continuously shifting the irradiation position,
The measurement object has a curve in which both end portions become lower or higher in the cross-sectional shape,
Edge position detection means for detecting an edge position of the measurement object based on a luminance image including the measurement object imaged by the imaging means or other imaging means;
Centering processing means for performing a centering process on the image obtained by the imaging means based on the edge position detected by the edge position detecting means;
First shape correction processing means for performing an even function fitting process on the image after the centering process, and performing a difference operation between the image after the fitting process and the image after the centering process;
The only longitudinal direction of the predetermined length of the difference image the measurement object after the operation and the average or integrated, or the difference calculation between images after the average or the image subjected to the low pass filter process after the accumulated difference operation Second shape correction processing means for performing a division operation,
The linear laser beam is periodically modulated,
The surface defect inspection system according to claim 1, wherein the luminance image is captured by the imaging means.
前記測定対象物は、横断面形状において両端部が低くなる或いは高くなる曲線を有し、
前記撮像手段或いは他の撮像手段により撮像された前記測定対象物を含む輝度画像に基づいて、前記測定対象物のエッジ位置を検出する手順と、
前記検出されたエッジ位置に基づいて、前記撮像手段で得られた画像にセンタリング処理を行う手順と、
前記センタリング処理後の画像に偶関数によるフィッティング処理を施し、そのフィッティング処理後の画像と前記センタリング処理後の画像との差分演算を行う手順と、
前記差分演算後の画像を前記測定対象物の長手方向に所定の長さだけ平均或いは積算し、当該平均或いは積算した後にローパスフィルタ処理を施した画像と前記差分演算後の画像との差分演算或いは除算演算を行う手順とを有し、
前記線状レーザ光は周期的に変調されたものであり、
前記輝度画像は前記撮像手段により撮像されたものであることを特徴とする表面欠陥検査方法。 Using the irradiation means for irradiating the surface of the measurement object with the linear laser light and the delay integration type imaging means for imaging the reflected light from the measurement object, the linear laser light with respect to the measurement object A surface defect inspection method for detecting a surface defect of the measurement object by imaging the reflected light from the measurement object by the imaging means and outputting a light cutting image while continuously shifting the irradiation position,
The measurement object has a curve in which both end portions become lower or higher in the cross-sectional shape,
A procedure for detecting an edge position of the measurement object based on a luminance image including the measurement object imaged by the imaging means or another imaging means;
A procedure for performing a centering process on the image obtained by the imaging means based on the detected edge position;
A procedure for performing an even function fitting process on the image after the centering process and performing a difference calculation between the image after the fitting process and the image after the centering process;
The only longitudinal direction of the predetermined length of the difference image the measurement object after the operation and the average or integrated, or the difference calculation between images after the average or the image subjected to the low pass filter process after the accumulated difference operation A procedure for performing a division operation,
The linear laser beam is periodically modulated,
The surface defect inspection method, wherein the luminance image is taken by the imaging means.
前記測定対象物は、横断面形状において両端部が低くなる或いは高くなる曲線を有し、
前記撮像手段或いは他の撮像手段により撮像された前記測定対象物を含む輝度画像に基づいて、前記測定対象物のエッジ位置を検出する手順と、
前記検出されたエッジ位置に基づいて、前記撮像手段で得られた画像にセンタリング処理を行う手順と、
前記センタリング処理後の画像に偶関数によるフィッティング処理を施し、そのフィッティング処理後の画像と前記センタリング処理後の画像との差分演算を行う手順と、
前記差分演算後の画像を前記測定対象物の長手方向に所定の長さだけ平均或いは積算し、当該平均或いは積算した後にローパスフィルタ処理を施した画像と前記差分演算後の画像との差分演算或いは除算演算を行う手順とをコンピュータに実行させ、
前記線状レーザ光は周期的に変調されたものであり、
前記輝度画像は前記撮像手段により撮像されたものであることを特徴とするプログラム。 Using the irradiation means for irradiating the surface of the measurement object with the linear laser light and the delay integration type imaging means for imaging the reflected light from the measurement object, the linear laser light with respect to the measurement object A program for detecting a surface defect of the measurement object by imaging the reflected light from the measurement object by the imaging means and outputting a light cutting image while continuously shifting the irradiation position,
The measurement object has a curve in which both end portions become lower or higher in the cross-sectional shape,
A procedure for detecting an edge position of the measurement object based on a luminance image including the measurement object imaged by the imaging means or another imaging means;
A procedure for performing a centering process on the image obtained by the imaging means based on the detected edge position;
A procedure for performing an even function fitting process on the image after the centering process and performing a difference calculation between the image after the fitting process and the image after the centering process;
The only longitudinal direction of the predetermined length of the difference image the measurement object after the operation and the average or integrated, or the difference calculation between images after the average or the image subjected to the low pass filter process after the accumulated difference operation The computer executes the procedure for performing the division operation,
The linear laser beam is periodically modulated,
The luminance image is a program imaged by the imaging means.
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