JP5853738B2

JP5853738B2 - 表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置

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Publication number: JP5853738B2
Application number: JP2012021730A
Authority: JP
Inventors: 裕二上原; 鶴丸　英幸; 英幸鶴丸; 祐一山岡
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: JP2013160590A

Description

本発明は、連続的に搬送される帯状の被検査体の表面欠陥を検査する表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置に関するものである。

従来より、鋼板やアルミニウム板などの帯状の被検査体の表面欠陥を検査することが行われている。このような検査において表面欠陥が検出された場合、表面欠陥部を除去したり、表面欠陥部の再検査が容易なように表面欠陥部にマーキングを施したりした後に、被検査体は顧客側に出荷される。しかしながら、表面欠陥部を除去したり、表面欠陥部にマーキングを施したりすることは、顧客側の要求品質によってはオーバーアクションとなり、被検査体の製造コストが増加する要因になる。

このような背景から、近年、被検査体が顧客側の要求品質に応じて出荷可能なものであるかを判断するために被検査体を格付けする表面欠陥検査装置が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、この装置は、欠陥の種別および程度に基づいて被検査体を単位長さ毎に分割して形成される各単位長さ領域の代表欠陥を決定し、決定した代表欠陥が被検査体に混入する割合と予め設定された許容範囲とに基づいて被検査体の合否判定を行う。このような表面欠陥検査装置によれば、表面欠陥部を除去したり、表面欠陥部にマーキングしたりするなどのオーバーアクションを防止し、顧客側での要求品質に応じた被検査体を出荷できると共に、製造コストを下げることができる。

特開２００６−２４２９０６号公報

近年、被検査体の表面品質に対する顧客の要求レベルが高くなっており、従来までは問題にならなかったφ０．２〜０．５ｍｍ程度の微小欠陥が客先で問題となるケースが増えてきている。このような微小欠陥は、単発では問題にはならないが、群発すると問題になるレベルのものである。しかしながら、特許文献１記載の表面欠陥検査装置は、単発で問題となる欠陥に基づく被検査体の格付けを行うことはできるが、群発すると問題になるレベルの欠陥に基づく被検査体の格付けを行うことはできない。このため、群発すると問題になる微小欠陥に基づいて被検査体を格付け可能な技術の提供が期待されていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、群発すると問題になる微小欠陥に基づいて被検査体を格付け可能な表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置を提供することにある。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表面欠陥検査方法は、表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向および幅方向に分割することによって形成される各単位領域における表面欠陥数を算出する第１ステップと、前記表面欠陥数と所定の閾値とを比較することによって該表面欠陥数が所定の閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出する第２ステップと、抽出された各閾値越え領域について、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、該閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出する第３ステップと、前記被検査体内における前記長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体を格付けする第４ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る表面欠陥検査方法は、上記発明において、前記第１ステップが、表面欠陥の種別および程度に応じて定められた所定の重み係数を前記表面欠陥数に乗算することにより、表面欠陥の種別および程度に応じた重み付き欠陥数を算出し、算出された重み付き欠陥数の総和を各単位領域における表面欠陥数として算出するステップを含むことを特徴とする。

本発明に係る表面欠陥検査方法は、上記発明において、表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向に分割することによって形成される各単位長さ領域における代表欠陥を決定し、被検査体内における代表欠陥の混入率を算出する算出ステップと、前記代表欠陥の混入率に基づいて被検査体を格付けし、格付け結果に基づいて被検査体の合否判定を行う判定ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る表面欠陥検査方法は、上記発明において、前記算出ステップと前記判定ステップと前記第１〜第４ステップとをそれぞれ実行し、前記代表欠陥の混入率に基づく格付けによって合格、且つ、前記第１〜第４ステップによる格付けによって合格と判定された被検査体に対してのみ、合格と判定することを特徴とする。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表面欠陥検査装置は、表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向および幅方向に分割することによって形成される各単位領域における表面欠陥数を算出する手段と、前記表面欠陥数と所定の閾値とを比較することによって該表面欠陥数が所定の閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出する手段と、抽出された各閾値越え領域について、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、該閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出する手段と、前記被検査体内における前記長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体を格付けする手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置によれば、群発すると問題になる微小欠陥に基づいて被検査体を格付けすることができる。

図１は、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態である単発欠陥格付け処理の流れを示すフローチャートである。図３は、単位長さ領域を説明するための模式図である。図４は、本発明の一実施形態である群発欠陥格付け処理の流れを示すフローチャートである。図５は、単位領域を説明するための模式図である。図６は、長手方向連続閾値越え領域の判定処理を説明するための模式図である。図７は、本発明の一実施形態である合否判定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置およびその表面欠陥検査方法について説明する。

〔表面欠陥検査装置の構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置の構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である表面欠陥検査装置は、連続的に搬送される鋼板やアルミニウム板などの比較的厚さが薄い帯状の被検査体１０の表面側および裏面側にそれぞれ対向して画像入力部１１ａ，１１ｂを備えている。画像入力部１１ａ，１１ｂは、ＣＣＤカメラや光電子倍増管などの画像入力手段と、被検査体１０の表面又は裏面からの光を画像入力手段に導くための光学系と、光学的な補正を行うためのフィルタと、を備えている。

画像入力部１１ａ，１１ｂにはそれぞれ画像処理部１２ａ，１２ｂが接続されている。画像処理部１２ａ，１２ｂは、画像入力部１１ａ，１１ｂからの電気信号を増幅する増幅器と、画像入力部１１ａ，１１ｂからの電気信号に含まれるノイズ信号をカットするフィルタ、画像入力部１１ａ，１１ｂからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器などの入力手段、入力信号から地合ノイズの影響を除去するためのシェーディング補正などの各種補正処理や空間フィルタなどの前処理、および得られた画像を２値以上にクラス分けするｎ値化処理や所定の閾値により欠陥（疵）候補を抽出する抽出処理などの処理を実行する処理部と、を備えている。

画像処理部１２ａ，１２ｂにはそれぞれ特徴量演算部１３ａ，１３ｂが接続されている。特徴量演算部１３ａ，１３ｂは、画像処理部１２ａ，１２ｂによって抽出された欠陥候補の長さ、幅、面積、被検査体基準線からの長手方向の距離、被検査体基準端部からの幅方向の距離などの欠陥候補の特徴量を演算する。特徴量演算部１３ａ，１３ｂには記憶部１６が接続されている。記憶部１６は、特徴量演算部１３ａ，１３ｂが演算した欠陥候補の特徴量などを記憶する。

欠陥種別判定部１４は、所定のアルゴリズムに従って欠陥候補の特徴量から欠陥候補の種別を判定する。また、欠陥種別判定部１４は欠陥程度判定部１５に接続されており、欠陥程度判定部１５は、欠陥候補の特徴量および欠陥種別判定部１４で判定された欠陥候補の種別から欠陥候補の程度を判定する。欠陥種別判定部１４および欠陥程度判定部１５によって得られた欠陥候補の種別および程度に関するデータは記憶部１６に記憶される。

欠陥種別判定部１４および欠陥程度判定部１５には判定部１７が接続されている。判定部１７は、記憶部１６に記憶されている欠陥候補の種別および程度に関するデータに基づいて、被検査体の表面、裏面、および両面の欠陥混入率、欠陥程度別欠陥混入率、欠陥発生要因別欠陥混入率、および組み合わせ欠陥混入率を算出し、算出結果に基づいて被検査体１０を格付けする。判定部１７には結果出力部１８が接続されており、結果出力部１８は判定欠陥をＣＲＴなどの表示装置、印刷装置、照明装置、ブザーなどのアナンシエータに出力する。

このような構成を有する表面欠陥検査装置は、以下に示す単発欠陥格付け処理、群発欠陥格付け処理、および合否判定処理を実行することによって、単発欠陥（単発でも問題となる欠陥）と群発欠陥（単発では問題にならないが、群発すると問題になる微小欠陥）とに基づいて被検査体１０を格付けし、格付け結果に基づいて被検査体１０の合否判定を行う。なお、本実施形態では、単発欠陥の大きさは０．５〜１ｍｍ以上に定める閾値以上の大きさを有し、微小欠陥は０．５〜１．０ｍｍの範囲内に定められる閾値未満の大きさを有するものとする。但し、この閾値は被検査体１０に要求される品質レベルに応じて調整できる。また、群発欠陥については、微小欠陥が単位面積内に２個以上ある場合にそれらの微小欠陥の集まりを総称して群発欠陥と称する。以下、図２、図４、および図７に示すフローチャートを参照して、単発欠陥格付け処理、群発欠陥格付け処理、および合否判定処理を実行する際の表面欠陥検査装置の動作について説明する。

〔単発欠陥格付け処理〕
始めに、図２に示すフローチャートを参照して、単発欠陥に基づいて被検査体１０を格付けする単発欠陥格付け処理を実行する際の表面欠陥検査装置の動作について説明する。

図２は、本発明の一実施形態である単発欠陥格付け処理の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、欠陥種別判定部１４および欠陥程度判定部１５によって欠陥候補の種別および程度に関するデータが判定されたタイミングで開始となり、単発欠陥格付け処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、判定部１７が、記憶部１６から単発欠陥のデータを読み出し、被検査体１０の単位長さ毎に単発欠陥を抽出する。なお、本実施形態では、判定部１７は、図３に示すように、被検査体１０の長手方向（長さＬ）を単位長さｎである複数の単位長さ領域Ｒ_Ａに分割し、複数の単位長さ領域Ｒ_Ａ毎に単発欠陥を抽出する。また、単発欠陥が単位長さで分割した２つの領域に跨る場合、判定部１７は、両方の領域に単発欠陥が存在する、又は、例えば単発欠陥の長さが長い方が単発欠陥の存在する領域であるなど、どちらか一方の領域に存在するとして、単発欠陥を抽出する。なお、３つ以上の領域に跨る非常に長い単発欠陥がある場合、判定部１７は、例外的に３つ以上の全ての領域に単発欠陥が存在するとしてもよく、長い単発欠陥に対する処理は特に限定されることはない。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、単発欠陥格付け処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、判定部１７が、ステップＳ１の処理結果に基づいて、被検査体１０の単位長さ毎に代表欠陥を決定する。なお、代表欠陥は最も程度が悪い単発欠陥とする。また、同じ程度の単発欠陥が複数存在する場合には、判定部１７は、単発欠陥の優先順序に従って優先順序が最も高い単発欠陥を代表欠陥とする。これは、例えば「欠陥種：ヘゲ、程度：Ｃ」、「欠陥種：スリキズ、程度：Ｃ」、「欠陥種：押疵、程度：Ｃ」が検出された場合であって、優先順序が押疵、スリキズ、およびヘゲの順に高くなっている場合には、判定部１７は代表欠陥を「欠陥種：ヘゲ、程度：Ｃ」に決定する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、単発欠陥格付け処理はステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、判定部１７が、以下に示す数式（１）を利用して、ステップＳ２の処理において決定した代表欠陥の被検査体１０内における混入率を欠陥混入率として算出する。なお、数式（１）中のパラメータｍは被検査体１０全体内における代表欠陥の数、パラメータｎは単位長さ、パラメータＬは被検査体１０の長さを示している。そして、判定部１７は以下に説明する表面欠陥混入率、裏面欠陥混入率、両面欠陥混入率、欠陥程度別欠陥混入率、欠陥発生要因別欠陥混入率、および組み合わせ欠陥混入率を算出する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、単発欠陥格付け処理はステップＳ４の処理に進む。

［表面欠陥混入率、裏面欠陥混入率、両面欠陥混入率］
判定部１７は、表面および裏面それぞれの代表欠陥による欠陥混入率をそれぞれ表面欠陥混入率および裏面欠陥混入率として算出する。また、判定部１７は、同じ単位長さ領域における表面および裏面それぞれの代表欠陥を比較することによって両面における代表欠陥を上述の方法と同様にして決定し、決定された代表欠陥から算出された欠陥混入率を両面欠陥混入率として算出する。これは、両面欠陥混入率については、表面および裏面を別々にカウントするのではなく、一体物としてカウントすることを意味している。具体的には、表面に「欠陥種：ヘゲ、程度：Ｃ」と「欠陥種：スリキズ、程度：Ｂ」とがあり、裏面に「欠陥種：押疵、程度：Ｃ」がある場合には、判定部１７は、表面の「欠陥種：ヘゲ、程度：Ｃ」を両面の代表欠陥とする。なお、表裏の代表欠陥が同一欠陥種および同一程度であった場合、どちらの面の欠陥を代表欠陥としても同じ結果になるが、例えば表面側の欠陥を優先的に採用するように設定しておくことが望ましい。

［欠陥程度別欠陥混入率］
判定部１７は、欠陥の程度を複数のランクに分けたときの欠陥程度別の欠陥混入率を欠陥程度別欠陥混入率として算出する。また、判定部１７は、ある欠陥程度より悪い程度の欠陥混入率を全て累積したものを算出する。具体的には、以下に示す表１のように、欠陥程度がＡ〜Ｅの５ランク（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの順に欠陥程度が悪くなる）に設定されている場合、判定部１７はＡ〜Ｅの各欠陥程度の欠陥混入率（欠陥程度別欠陥混入率）ｘ１〜ｘ５を算出する。なお、欠陥程度別欠陥混入率ｘ１〜ｘ５の累積値は最大で１００％である。また、欠陥程度のランクＣ〜Ｅを管理項目とした場合、判定部１７は、欠陥程度のランクＣ〜Ｅの欠陥混入率ｘ３〜ｘ５を累積した値を算出する。

［欠陥発生要因別欠陥混入率］
判定部１７は、記憶部１６に記憶されているデータを参照して、上工程以前を発生場所とする原板性欠陥、自ラインで発生した自ライン性欠陥など、欠陥発生の要因別に代表欠陥を分類し、代表欠陥の要因毎の欠陥混入率（欠陥発生要因別欠陥混入率）を算出する。具体的には、判定部１７は、欠陥の種別に基づいて代表欠陥を分類し、各欠陥種別の程度毎に欠陥混入率を以下に示す表２のように制御する。ここで、欠陥種別と欠陥要因とは、ヘゲ、スリバーは製鋼起因の欠陥、スケールは熱延起因の欠陥、ドロスおよび不めっきはめっき起因の欠陥、スリキズおよび押疵は通板トラブルに起因の欠陥のような関係がある。

［組み合わせ欠陥混入率］
判定部１７は、以上述べた欠陥混入率を組み合わせた欠陥混入率を算出する。具体的には、判定部１７は、表２に示した場合において、製鋼起因の欠陥、熱延起因の欠陥、めっき起因の欠陥、および通板トラブル起因の欠陥のそれぞれにおいて、程度Ｃ〜Ｅの欠陥混入率の累積値を演算したり、製鋼起因欠陥と熱延起因欠陥とを組み合わせた欠陥混入率の累積値を演算したりする。なお、欠陥種類の組み合わせは、必要な情報に合わせて適宜設定される。

ステップＳ４の処理では、判定部１７が、ステップＳ３の処理によって算出された各欠陥混入率と顧客要求仕様別に予め定められた欠陥混入率の許容範囲とを比較することによって被検査体１０の格付けを行う。欠陥混入率の許容範囲としては、以下のような範囲を例示することができる。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、一連の単発欠陥格付け処理は終了する。

［欠陥混入率の許容範囲例］
（１）格付けＡ級品（顧客（又は用途）α、β、γ向けに販売可能な製品） → 程度Ｃ以上の欠陥（程度Ｃ〜Ｅを含む悪いもの）の混入率が１％未満
（２）格付けＢ級品（顧客（又は用途）β、γ向けに販売可能な製品） → 程度Ｃ以上の欠陥の混入率が２％未満
（３）格付けＣ級品（顧客（又は用途）γ向けに販売可能な製品） → 程度Ｃ以上の欠陥の混入率が５％未満
（４）スクラップ対象品 → 程度Ｃ以上の欠陥の混入率が５％以上

〔群発欠陥格付け処理〕
次に、図４に示すフローチャートを参照して、群発欠陥に基づいて被検査体１０を格付けする群発欠陥格付け処理を実行する際の表面欠陥検査装置の動作について説明する。

図４は、本発明の一実施形態である群発欠陥格付け処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、欠陥種別判定部１４および欠陥程度判定部１５によって欠陥候補の種別および程度に関するデータが判定されたタイミングで開始となり、群発欠陥格付け処理はステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ１１の処理では、判定部１７が、被検査体１０を複数の単位領域に分割する。具体的には、判定部１７は、図５に示すように、長手方向および幅方向に被検査体１０を分割することによって複数の単位領域Ｒ_Ｂを形成する。そして、判定部１７は、記憶部１６に記憶されている欠陥情報を各単位領域に分割し、欠陥の中心位置が単位領域内にある微小欠陥のデータを単位領域毎に抽出する。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップＳ１２の処理に進む。

ステップＳ１２の処理では、判定部１７が、ステップＳ１１の処理結果を利用して、単位領域毎に微小欠陥の重み付き欠陥数を算出する。具体的には、判定部１７は、微小欠陥の種類がｍ個（ｍ＝１〜ｍ）あり、ｍ番目の微小欠陥の欠陥数がＮｍ、ｍ番目の微小欠陥の重みがＫｍであるとして、以下に示す数式（２）を利用して微小欠陥の種類別の重み付き欠陥数の総和を単位領域内の重み付き欠陥数として単位領域毎に算出する。

より具体的には、微小欠陥に大、中、小、および微小の４種類（ｍ＝４）があり、ある単位領域における各微小欠陥の数（Ｎｍ）がそれぞれ０，１，３，４であり、各微小欠陥の重み係数（Ｋｍ）がそれぞれ１０，８，６，２である場合、判定部１７は以下に示す表３のようにして単位領域内の重み付き欠陥数を算出する。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップＳ１３の処理に進む。

ステップＳ１３の処理では、判定部１７が、ステップＳ１２の処理によって算出された各単位領域の重み付き欠陥数と予め定められた欠陥数閾値とを比較することによって、重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えであるか否かを単位領域毎に判定する。そして、判定部１７は、重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えである単位領域の判定フラグＭ（ｉ，ｊ）（ｉ、ｊはそれぞれ単位領域の長手方向および幅方向の位置を示す符号であり、ｉは１〜ｉの範囲で変化する整数、ｊは１〜ｊの範囲で変化する整数である）の値を１に設定する。

具体的には、欠陥数閾値の値が５０であり、単位領域Ｒ_Ｂ１、Ｒ_Ｂ２、Ｒ_Ｂ３、Ｒ_Ｂ４の重み付き欠陥数がそれぞれ２０，４０，７０，９０である場合、図５に示すように、判定部１７は、単位領域Ｒ_Ｂ１、Ｒ_Ｂ２、Ｒ_Ｂ３、Ｒ_Ｂ４の判定フラグＭの値をそれぞれ０、０、１、１に設定する。なお、本実施形態では、判定フラグＭ＝１は重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えであることを示し、判定フラグＭ＝０は重み付き欠陥数が欠陥数閾値以下であることを示す。また、判定フラグＭの初期値は０に設定されている。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップＳ１４の処理に進む。

ステップＳ１４の処理では、判定部１７が、ステップＳ１３の処理結果を利用して、対象とする単位領域（ｉ，ｊ）の長手方向に隣接する前方領域（搬送方向下流側の領域）（ｉ―１，ｊ）の重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えであるか否かを単位領域毎に判定する。そして、判定部１７は、長手方向に隣接する前方領域（ｉ―１，ｊ）の重み付き欠陥数が欠陥数閾値越えである単位領域（ｉ，ｊ）を長手方向連続閾値越え領域と判定する。具体的には、判定部１７は、図６に示すように、対象とする単位領域（ｉ，ｊ）の判定フラグＭ（ｉ，ｊ）の値と長手方向に隣接する前方領域（ｉ―１，ｊ）の判定フラグＭ（ｉ−１，ｊ）の値とを乗算し、乗算値が１である場合、単位領域（ｉ，ｊ）を長手方向連続閾値越え領域と判定する。図６に示す例では、単位領域Ｒ_Ｂ５、Ｒ_Ｂ６、Ｒ_Ｂ７の乗算値は全て０になるので、単位領域Ｒ_Ｂ５、Ｒ_Ｂ６、Ｒ_Ｂ７は長手方向連続閾値越え領域と判定されない。これに対して、単位領域Ｒ_Ｂ８の乗算値は１になるので、単位領域Ｒ_Ｂ８は長手方向連続閾値越え領域と判定される。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップＳ１５の処理に進む。

ステップＳ１５の処理では、判定部１７が、ステップＳ１４の処理結果を利用して、被検査体１０内における長手方向連続閾値越え領域の数を算出する。具体的には、判定部１７は、各単位領域（ｉ，ｊ）の判定フラグＭ（ｉ，ｊ）の値を以下に示す数式（３）に代入することによって、被検査体１０内における長手方向連続閾値越え領域の数を算出する。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、群発欠陥格付け処理はステップＳ１６の処理に進む。

ステップＳ１６の処理では、判定部１７が、ステップＳ１５の処理によって算出された被検査体１０内における長手方向連続閾値越え領域の数と顧客要求仕様別に予め定められた長手方向連続閾値越え領域の数の許容範囲とを比較することによって被検査体１０の格付けを行う。長手方向連続閾値越え領域の数の許容範囲としては、以下のような範囲を例示することができる。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、一連の群発欠陥格付け処理は終了する。

［長手方向連続閾値越え領域の数の許容範囲例］
（１）格付けＡ級品（顧客（又は用途）α、β、γ向けに販売可能な製品） → 長手方向連続閾値越え領域の数が２未満
（２）格付けＢ級品（顧客（又は用途）β、γ向けに販売可能な製品） → 長手方向連続閾値越え領域の数が４未満
（３）格付けＣ級品（顧客（又は用途）γ向けに販売可能な製品） → 長手方向連続閾値越え領域の数が６未満
（４）スクラップ対象品 → 長手方向連続閾値越え領域の数が６以上

〔合否判定処理〕
最後に、図７に示すフローチャートを参照して、単発欠陥格付け処理および群発欠陥格付け処理に基づく被検査体１０の合否判定処理を実行する際の表面欠陥検査装置の動作について説明する。

図７は、本発明の一実施形態である合否判定処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、単発欠陥格付け処理および群発欠陥格付け処理が終了したタイミングで開始となり、合否判定処理はステップＳ２１の処理に進む。

ステップＳ２１の処理では、判定部１７が、単発欠陥格付け処理の結果に基づいて、被検査体１０の格付け判定が合格であるか否かを判別する。例えば、単発欠陥格付け処理において顧客（又は用途）α向けに製造された被検査体１０が格付けＢ級品に格付けされた場合、判定部１７はその被検査体１０を不合格と判定する。一方、単発欠陥格付け処理において顧客（又は用途）α向けに製造された被検査体１０が格付けＡ級品に格付けされた場合、判定部１７はその被検査体１０を合格と判定する。判別の結果、被検査体１０の格付け判定が合格である場合、判定部１７は合否判定処理をステップＳ２２の処理に進める。一方、被検査体１０の格付け判定が不合格である場合には、判定部１７は合否判定処理をステップＳ２４の処理に進める。

ステップＳ２２の処理では、判定部１７が、群発欠陥格付け処理の結果に基づいて、被検査体１０の格付け判定が合格であるか否かを判別する。例えば、群発欠陥格付け処理において顧客（又は用途）β向けに製造された被検査体１０が格付けＣ級品に格付けされた場合、判定部１７はその被検査体１０を不合格と判定する。一方、群発欠陥格付け処理において顧客（又は用途）β向けに製造された被検査体１０が格付けＡ級品に格付けされた場合、判定部１７はその被検査体１０を合格と判定する。判別の結果、被検査体１０の格付け判定が合格である場合、判定部１７は合否判定処理をステップＳ２３の処理に進める。一方、被検査体１０の格付け判定が不合格である場合には、判定部１７は合否判定処理をステップＳ２４の処理に進める。

ステップＳ２３の処理では、判定部１７が、被検査体１０を合格判定し、被検査体１０が合格である旨の情報を結果出力部１８に出力する。これにより、ステップＳ２３の処理は完了し、一連の合否判定処理は終了する。

ステップＳ２４の処理では、判定部１７が、被検査体１０を不合格判定し、被検査体１０が不合格である旨の情報を結果出力部１８に出力する。これにより、ステップＳ２４の処理は完了し、一連の合否判定処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である表面検査装置では、判定部１７が、表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体１０を長手方向および幅方向に分割することによって形成される各単位領域における表面欠陥数と欠陥数閾値とを比較することによって表面欠陥数が欠陥数閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出し、抽出された各閾値越え領域について、閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出し、被検査体１０内における長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体１０を格付けする。このような表面検査装置によれば、群発すると問題になる微小欠陥に基づいて被検査体を格付けすることができる。

また、本発明の一実施形態である表面検査装置では、判定部１７が、群発欠陥による被検査体１０の格付けに加えて、単発欠陥による被検査体１０の格付けも行うので、検査可能な欠陥の大きさの範囲が拡大し、微小欠陥から大きな欠陥までの広範囲の検査が可能となり、検査漏れがなく、高精度な欠陥検査が可能になる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、単発欠陥格付け処理を実行し、ステップＳ２１の処理において単発欠陥格付け処理の結果が合格であった場合に群発欠陥格付け処理を実行し、群発欠陥格付け処理の結果に基づいてステップＳ２２以後の処理を実行するようにしてもよい。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１１ａ，１１ｂ画像入力部
１２ａ，１２ｂ画像処理部
１３ａ，１３ｂ特徴量演算部
１４欠陥種別判定部
１５欠陥程度判定部
１６記憶部
１７判定部
１８結果出力部

Claims

表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向および幅方向に分割することによって形成される各単位領域における表面欠陥数を算出する第１ステップと、
前記表面欠陥数と所定の閾値とを比較することによって該表面欠陥数が所定の閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出する第２ステップと、
抽出された各閾値越え領域について、前記被検査体の搬送方向下流側において該閾値越え領域に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、該閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出する第３ステップと、
前記被検査体内における前記長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体を格付けする第４ステップと、
を含むことを特徴とする表面欠陥検査方法。
前記第１ステップは、表面欠陥の種別および程度に応じて定められた所定の重み係数を前記表面欠陥数に乗算することにより、表面欠陥の種別および程度に応じた重み付き欠陥数を算出し、算出された重み付き欠陥数の総和を各単位領域における表面欠陥数として算出するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査方法。
表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向に分割することによって形成される各単位長さ領域における代表欠陥を決定し、被検査体内における代表欠陥の混入率を算出する算出ステップと、
前記代表欠陥の混入率に基づいて被検査体を格付けし、格付け結果に基づいて被検査体の合否判定を行う判定ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の表面欠陥検査方法。
前記算出ステップと前記判定ステップと前記第１〜第４ステップとをそれぞれ実行し、前記代表欠陥の混入率に基づく格付けによって合格、且つ、前記第１〜第４ステップによる格付けによって合格と判定された被検査体に対してのみ、合格と判定することを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項に記載の表面欠陥検査方法。
表面欠陥の種別および程度に基づいて、被検査体を長手方向および幅方向に分割することによって形成される各単位領域における表面欠陥数を算出する手段と、
前記表面欠陥数と所定の閾値とを比較することによって該表面欠陥数が所定の閾値より大きい単位領域を閾値越え領域として抽出する手段と、
抽出された各閾値越え領域について、前記被検査体の搬送方向下流側において該閾値越え領域に隣接する単位領域が閾値越え領域であるか否かを判別し、該閾値越え領域の長手方向に隣接する単位領域が閾値越え領域である場合、該閾値越え領域を長手方向連続閾値越え領域として抽出する手段と、
前記被検査体内における前記長手方向連続閾値越え領域の数を算出し、算出された長手方向連続閾値越え領域の数に基づいて被検査体を格付けする手段と、
を備えることを特徴とする表面欠陥検査装置。