JP6002413B2

JP6002413B2 - 表面検査装置の調整方法

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Publication number: JP6002413B2
Application number: JP2012077594A
Authority: JP
Inventors: 駿介志賀
Original assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP2013205377A

Description

本発明は、薄鋼板の製造ラインにおいて鋼板表面の疵、汚れ等の表面欠陥を自動検出する表面検査装置の調整方法に関する。

従来より、薄鋼板の製造ラインでは、表面検査装置を利用して、鋼板表面の疵、汚れ等の表面欠陥の自動検出が行われている。一般に、表面検査装置は、撮像装置、照明装置、画像処理部等を備えている。照明装置から鋼板に光を照射し、その光の反射光を撮像装置が受光し、受光した光を画像処理部が例えば４，０９６階調のグレイ値にＡ／Ｄ変換し（これをカメラ生信号という。）、カメラ生信号を鋼板の流れ方向に数スキャン毎に平滑化処理を行う。そして、画像処理部は、その平滑化処理を行った画像データを０から２５５の２５６階調のグレイ値で１２８が底となるように正規化処理を行なった後、表面欠陥がある部分と、表面欠陥が無い部分（以下、「地合」ともいう。）との濃淡差（反射光の受光量の差）を解析し、表面欠陥を検出する。

表面検査装置では、主に、表面欠陥が存在する部分と地合との濃淡差が大きくなるように行う照明装置および撮像装置の角度調整と、表面欠陥部のグレイ値と地合部のグレイ値との境界を定める検査しきい値調整とが行われる。検査しきい値の調整では地合部からの反射光のばらつきを考慮した調整がなされる。

通常、撮像装置（ＣＣＤラインセンサ）は２台設置される。一方の撮像装置は、照明装置から支持ロール上のターゲット位置へ入射した光の正反射光を受光する位置に設置され、他方の撮像装置は、同ターゲット位置へ入射した光の乱反射光を受光する位置に設置される。一般的に、正反射光を受光する撮像装置から得られるカメラ生信号は、疵など構造上の凹凸がある表面欠陥の検出に利用され、乱反射光を受光する撮像装置から得られるカメラ生信号は、凹凸の少ない汚れなどの表面欠陥の検出に利用される。

表面検査装置における検査しきい値の調整では、検査しきい値を厳しく設定するほど小さな表面欠陥まで検出できるが、地合を表面欠陥として誤検出してしまうことが多くなる。一方、検査しきい値を緩く設定すると地合を表面欠陥として誤検出することは少なくなるが、表面欠陥を見逃すという可能性が高くなる。

表面検査装置における検査しきい値の調整方法に関する公知技術として、特許文献１には、表面検査装置の撮像装置から得られる全幅全長の画像を保存し、表面欠陥の見逃しがあった場合に、保存した画像を参照して表面欠陥と地合とのグレイ値差分の大きさを判断条件として、検査条件の調整方法を判定する技術が公開されている。

特開２０１０−１１２８４６号公報

ところで、検査しきい値は地合を表面欠陥として誤検出しないレベルであって、かつ、表面欠陥を確実に検出できるレベルであることが必要とされる。さらに、検査しきい値は、鋼板上で品質検査員等が表面欠陥と認識する部分と、表面検査装置が表面欠陥と判断する部分とが一致するようなレベルにあることが望ましい。このような検査しきい値にするには、全く同じ表面欠陥を有する鋼板を繰り返し製造ラインに通板して、検査しきい値の調整を多数回行うことが必要となる。

しかしながら、鋼板の連続製造ラインに設置された表面検査装置では、全く同じ表面欠陥を有する鋼板を繰り返し通板することが困難であるため、特許文献１に開示されている技術では、表面検査装置の検査結果と品質検査員による目視検証とを照らし合わせつつ、最適な検査しきい値に調整するまで、トライアンドエラーを繰り返す必要があり、検査しきい値の調整に多大な時間と労力を費やさなければならない。

また、特許文献１に開示されている技術では、鋼板の全幅全長画像を保存するために大容量の記憶装置が必要となり、コスト的に大きな負担となってしまう。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、上記大容量の記憶装置を必要とせず、短時間かつ少ない労力で検査しきい値を最適な値に調整することを可能とする、表面検査装置の調整方法を提供することを目的とする。

本発明の表面検査装置の調整方法は、帯状被検査材の表面欠陥を自動検出するものを前提としている。まず、前記表面検査装置を用いて地合サンプル板の表面検査を実施し、同装置が地合を欠陥として誤検出しないように検査しきい値を調整する。その後、表面検査装置における、カメラ信号の補正レベルを前記地合サンプル板の表面検査で使用した値に固定する。その後、前記地合サンプル板に代えて表面欠陥を有する欠陥サンプル板の表面検査を前記表面検査装置を用いて実施し、同装置が欠陥サンプル板の欠陥を検出すること、前記欠陥サンプル板の表面検査により得られた画像の欠陥サイズと前記欠陥サンプル板の既知の欠陥サイズとの差が所定値以内となること、および、前記画像における欠陥密度が予め決められた所定値以上となることの３つの条件が満たされるように、検査しきい値を調整する。そして、前記３つの条件が満たされた後、前記表面検査装置を用いて、再度地合サンプル板の表面検査を実施し、同装置が地合を欠陥として誤検出しなかった場合に検査しきい値の調整を終了する。

かかる構成を含む表面検査装置の調整方法によれば、欠陥を含まない地合サンプル板と欠陥を含む欠陥サンプル板を用いて検査しきい値を調整するため、全く同じ欠陥サンプル板を繰り返し用いて検査しきい値の調整を多数回行うことができる。しかも、短時間かつ少ない労力で検査しきい値を、上記３つの条件を満たす、最適な値に調整することができる。

上記構成を含む表面検査装置の調整方法において、前記表面検査装置を用いた地合サンプル板の表面検査は、表面肌の異なる複数の地合サンプル板に対して行われ、当該複数の地合サンプル板全てについて地合を欠陥として誤検出しないように検査しきい値を調整するものとすることが望ましい。

一般的な製造ラインにおいては製造条件が同一であっても製造される製品の表面肌にバラつきが生じることが多いが、上記表面検査装置の調整方法は、このような製造ラインで使用される表面検査装置にも好適に適用可能である。

既述の構成を含む表面検査装置の調整方法において、前記欠陥サンプル板の表面検査を前記表面検査装置を用いて実施したときの最初の検査しきい値に対し、その後変更された検査しきい値の変更量が所定割合以上である場合に、検査しきい値の調整を一旦中止し、表面検査装置が有する撮像装置のカメラ角度を調整する、ものとすることが望ましい。

かかる構成を含む表面検査装置の調整方法によれば、過去に撮像装置のカメラ角度が原因で明確な欠陥画像が得られなかった場合の検査しきい値の変更量の割合を統計的に収集し、その割合を前記所定割合として採用することで、撮像装置のカメラ角度不良を早急に特定することができる。

本発明によれば、大容量の記憶装置を必要とせず、短時間かつ少ない労力で検査しきい値を最適な値に調整することが可能となる。

第１の実施形態に係る表面検査装置およびオフライン調整装置のシステム構成例を示す図である。支持ロールおよび表面検査装置を支持ロールの軸線方向から視た図である。表面検査装置およびオフライン調整装置を支持ロールの軸線方向から視た図である。表面検査装置、オフライン調整装置および支持ロールを上から視た平面図である。第１の実施形態に係る表面検査装置の調整方法を実施する際の手順を示したフローチャートである。欠陥サンプル板を撮像して得られた画像の一例を示す図である。第２の実施形態に係る表面検査装置およびオフライン調整装置のシステム構成例を示す図である。第２の実施形態に係る表面検査装置の調整方法を実施する際の手順を示したフローチャートである。

−第１の実施形態−
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における、表面検査装置１００およびオフライン調整装置２００のシステム構成を示している。

表面検査装置１００は、帯状の薄鋼板の製造ラインに設置され、当該製造ラインを流れる鋼板に含まれる表面欠陥を検出するものである。この表面検査装置１００は、図１および図２に示すように、撮像装置１１０、照明装置１２０、画像処理部１３０、トラッキング信号切替装置１４０、オンライン用欠陥データベース記憶装置１５０、台車１６０、レール１７０などを備えている。

撮像装置１１０および照明装置１２０は、被検査材である鋼板が巻き掛けられる回転自在な支持ロール１上のターゲット位置に向けて、それらの光軸、絞りなどの光学条件が調整される。撮像装置１１０は、例えばＣＣＤラインセンサからなり、照明装置１２０で照らされた支持ロール１上の上記ターゲット位置からの反射光を（撮像）受光し、その受光量を測定する。表面欠陥がない場合は、反射光の大部分を受光するが、表面欠陥がある場合は表面欠陥部で反射光が散乱するため、撮像装置１１０での当該表面欠陥部からの反射光の受光量と、その周囲部からの反射光の受光量とが相違する。表面検査装置１００は、表面欠陥部からの受光量と地合部からの受光量との違いに基づいて表面欠陥の有無を判定する。

画像処理部１３０は、撮像装置１１０により支持ロール１の外周を流れる鋼板を数スキャンする毎に得られるカメラの生信号を補正処理により平滑化した後、２５６階調になるように１２８を底として正規化する処理を一定間隔で行っている。そして、画像処理部１３０は、このようにして得られた画像の画素のうち、濃淡が検査しきい値を超える部分を表面欠陥として検出し、検出した表面欠陥を含む画像と、そのときの検査しきい値をオンライン用欠陥データベース記憶装置１５０に保存する。

トラッキング信号切替装置１４０は、画像処理部１３０に入力されるトラッキング信号をオンライン用のトラッキング信号又は後述するオフライン用のトラッキング信号に切り替えるためのものであり、検査員等による切替操作により切替えられる。

また、表面検査装置１００は、図２に示すように、撮像装置１１０、照明装置１２０等を搭載した台車１６０と、この台車１６０の車輪１６１が走行するレール１７０を備えている。レール１７０は、支持ロール１の軸線方向（被検査材である鋼板の幅方向）に平行に延びており、台車１６０は同方向に平行に往来走行可能となっている。つまり、表面検査装置１００は、支持ロール１に対する正面位置（オンライン検査位置）から同方向へ所定距離移動することで、オフライン調整装置２００に対する正面位置（オフライン調整位置）に配置され、このとき、表面検査装置１００の支持ロール１に巻き掛けられた鋼板に対する撮像ターゲット位置が、オフライン調整装置２００に取付けられる後記サンプル板の表面に配置される。

オフライン調整装置２００は、図３に示すように、支持フレーム２１０、サンプル板昇降装置２２０、板検出センサ２２４、オフライン調整装置用ＰＬＧ２２５等を備えている。

サンプル板昇降装置２２０は、床に立設された支持フレーム２１０上に設けられており、サンプル板固定台（サンプル板取付部）２２１、スライド機構２２２、駆動モータ２２３等で構成されている。サンプル板固定台２２１は、例えば厚板材からなり、その表面に平板状のサンプル板２，３が固定可能となっている。サンプル板固定台２２１には、水平面に対して所定角度傾斜し、かつ、表面検査装置１００の移動方向に対して平行な状態でサンプル板２，３が取付られる。このサンプル板固定台２２１は、スライド機構２２２（スライド手段）によって、サンプル板固定台２２１に取付けられたサンプル板２，３を、当該サンプル板２，３の法線方向を維持したままその傾斜角度方向に往復動可能にスライドされる。

上記スライド機構２２２には、例えば、ラック・ピニオン機構を採用できる。この場合、支持フレーム２１０に対してサンプル板固定台２２１を傾斜角方向にスライド自在に支持する支持部２２７を設け、同サンプル板固定台２２１の裏面にラック２２８を固設する。そして、支持フレーム２１０に駆動モータ２２３を設置して、駆動モータ２２３の出力軸にピニオン２２９を固設して、該ピニオン２２９をラック２２８に噛合させる。駆動モータ２２３は、コントローラ２２６（図１参照）によって、その回転量、回転速度および回転方向を制御される。

板検出センサ２２４は、例えば光電管センサなどからなり、撮像装置１１０のターゲット位置におけるサンプル板２，３の有無を検出する。この板検出センサ２２４の検出信号は、表面検査装置１００の画像処理部１３０に送信される。画像処理部１３０では、板検出センサ２２４がサンプル板２，３を検出している場合に限り被検査材を撮像するようになっている。これにより、画像を記憶する記憶資源の節約が図られる。

オフライン調整装置用ＰＬＧ２２５は、駆動モータ２２３の回転量に応じたパルスを発生するパルス発信器である。このオフライン調整装置用ＰＬＧ２２５が発生するパルス信号はサンプル板２，３の流れ方向（移動方向）位置を特定するためのトラッキング信号として、トラッキング信号切替装置１４０を介して表面検査装置１００の画像処理部１３０に送信可能となっている。検査装置１００の画像処理部１３０は、このパルス信号をカウントすることにより、サンプル板２，３上の撮像位置情報を取得する（位置情報取得手段）。

オフライン調整装置２００は、図４に示すように、支持ロール１の軸線Ｎ方向の片側に配置されている。表面検査装置１００は、レール１７０に沿って移動して支持ロール１の正面（オンライン検査位置）又はオフライン調整装置２００の正面（オフライン検査位置）に配置される。また、表面検査装置１００がオフライン検査位置に配置されたとき、表面検査装置１００の撮像装置１１０および照明装置１２０の光学的なターゲット位置は、サンプル板固定台２２１に取付けられたサンプル板２，３の表面にくるように、各部の寸法および位置が設定されている。

なお、支持ロール１上の鋼板に対する撮像装置１１０のターゲット位置では、ロール曲面に湾曲した鋼板が検査対象となるのに対し、サンプル板固定台２２１に取付けられたサンプル板２，３に対する撮像装置１１０のターゲット位置では、平板状の鋼板が検査対象となるが、一般にロール半径は大きく、撮像装置１１０を構成するＣＣＤラインセンサが撮像する範囲は上記半径に比べて十分に幅が狭いので、平板状の鋼板が検査対象であっても、ロール曲面に湾曲した鋼板を検査対象にした場合と同様の検査結果が得られる。

次に、表面検査装置１００をオフライン検査位置に配置し、表面検査装置１００をオフライン調整装置２００を用いて調整する方法について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、ステップＳ１において、検査員等により、地合サンプル板２をサンプル板昇降装置２２０のサンプル板固定台２２１に取付けられ、表面検査装置１００を用いて、駆動モータ２２３およびスライド機構２２２により傾斜角方向にスライドされる地合サンプル板２の表面検査が実施される。表面検査結果情報は、表面検査装置１００が送出する所定の欠陥検出信号の状態を調べることにより確認することができる。なお、地合サンプル板２は、表面に疵等の表面欠陥が存在しない被検査材であり、例えば、縦２５０ｍｍ×横３００ｍｍの長方形の切り板を地合サンプル板として採用することができる。

ステップＳ２において、検査員等により、欠陥検出信号の状態から、表面検査装置１００が地合サンプル板２の地合（表面性状）を欠陥として誤検出したか否かが確認される。表面検査装置１００が誤検出した場合は、ステップＳ３で、検査員等により、表面検査装置１００における検査しきい値が変更され（緩和され）、誤検出が無くなるまでステップＳ１〜Ｓ３の手順が繰り返される。

同じ検査しきい値で検査するオンライン検査においてラインを流れる鋼板の表面肌にバラつきがある場合は、そのバラつきの範囲内で表面肌の異なる複数種類の鋼板の地合サンプル板２をそれぞれ用意し、それらの地合サンプル板２全てについて誤検出しなくなるまで、ステップＳ１〜Ｓ３の手順が繰り返し行われる。

ステップＳ４において、検査員等により、表面検査装置１００における、カメラ信号の補正レベルが現在の補正レベル（地合サンプル板２に対する補正レベル）で固定される（本実施形態に係る表面検査装置１００は、補正レベルを固定する機能を有するものである。）。表面検査装置１００は、オンライン検査における鋼板の地合変化がカメラ信号に与える影響を除去するため、ラインの流れ方向に数スキャンする毎にカメラの生信号レベルを平滑化し、その後、２５６階調のグレイ値で１２８が底となるように正規化する処理を一定間隔で行っている。上記補正レベルは、カメラの生信号レベルを平滑化する際、および、上記正規化をする際に用いられる補正係数である。

このようにカメラ信号の補正レベルを地合サンプル板２に対する補正レベルに固定するのは、次のような理由による。すなわち、表面検査装置１００は、スキャンしたカメラの生信号全体の平均レベルに基づき補正レベル（補正係数）を自動的に調整する機能を有するが、サンプル板２，３に対する表面検査では、スキャンできる範囲が小さな範囲に限られるため、スキャンして得られるカメラの生信号の平均レベルが、欠陥サンプル板３内の欠陥部分の影響を強く受けてしまい、カメラ信号の補正レベルが不適切な値となるからである。そこで、このような不適切な処理を排除するために、ステップＳ４では、カメラ信号の補正レベルを地合サンプル板２の表面検査に使用した補正レベルに固定するようにしている。

次に、検査員等により、サンプル板昇降装置２２０のサンプル板固定台２２１から地合サンプル板２が取り外され、欠陥サンプル板３が同サンプル板固定台２２１に取付けられる。そして、ステップＳ５において、表面検査装置１００を用いて、駆動モータ２２３およびスライド機構２２２により傾斜角方向にスライドされる欠陥サンプル板３の表面検査が実施される。このとき、検査員等により検査しきい値が確認され、後述する「当初の検査しきい値」として記録される。

ステップＳ６において、検査員等により、欠陥検出信号の状態から、表面検査装置１００が欠陥サンプル板３の表面欠陥を検出したか否かが確認される。表面検査装置１００が表面欠陥を検出しない場合は、ステップＳ７に移り、表面検査装置１００における検査しきい値が変更される（緩和される）。

ステップＳ８において、検査員等により、「当初の検査しきい値」に対して、ステップＳ７での変更後の検査しきい値がα％以上変更されているか否かが確認される。ここで、検査しきい値が「当初の検査しきい値」に対してα％以上変更されていることが確認された場合は、表面検査装置１００の光学系に不備がある可能性が高いので、検査員等は、検査しきい値の調整作業を中断し、ステップＳ９で撮像装置１１０のカメラ角度の調整を行う。その後、再びステップＳ１から既述した検査しきい値の調整作業がやり直される。一方、検査しきい値が当初の検査しきい値に対してα％以上変更されていないことが確認された場合は、ステップＳ５に戻る。

一方、ステップＳ６において、表面検査装置１００が欠陥サンプル板３の表面欠陥を検出したことが確認された場合は、ステップＳ１０〜ステップＳ１１で、撮像画像に含まれる欠陥画像の合理性チェックが行われる。

ステップＳ１０では、検査員等が欠陥サンプル板３内の欠陥部分を予め計測して得た既知の欠陥サイズと、欠陥サンプル板３を撮像して得られた画像に含まれる欠陥部分のサイズとを比較し、これらのサイズ（面積）の差がβ％以内か否かを判定する。本ステップにより、人が見て表面欠陥と判断するレベルと、表面検査装置１００が表面欠陥として判断するレベルを大きさの面で一致させることができる。

上記サイズの比較は、図６に示すような欠陥サンプル板の画像４の欠陥部分を囲む長方形４ａの縦横サイズと、欠陥サンプル板３に含まれる実際の欠陥（但し、人が欠陥として視認できる部分）を囲む長方形の縦横サイズとを比較することにより行われる。本実施形態では、サイズの差は長方形同士の面積差とするが、縦サイズ同士の差および横サイズ同士の差のうち差が大きな方をサイズの差とし、これがβ％以内か否かを判定するようにしてもよい。

欠陥サンプル板３の画像４の欠陥部分を囲む長方形４ａは、例えば、欠陥サンプル板３を撮像して得られた画像４を等倍印刷又は画面に等倍表示し、欠陥部分を囲む長方形を描くことにより得られる。図６に示す画像４は、撮像により得られるカメラの生信号がステップＳ４で固定された補正レベルにより、平滑化され、２５６階調になるように１２８を底として正規化された後、検査しきい値を超えた部分の画素のみがグレイ表示されたものである。本実施形態では、長方形４ａの幅（欠陥幅）を板幅方向幅とし、長方形４ａの高さ（欠陥長さ）を板の流れ方向長さとしている。

ステップＳ１０で、欠陥サイズの差がβ％を超えると判定された場合は、ステップＳ７に移ってその差が縮まるように検査しきい値が変更され、欠陥サイズの差がβ％以内であると判定された場合はステップＳ１１に移る。なお、β％は例えば、５〜１０％程度とすることができる。

ステップＳ１１では、検査員等により、欠陥画像の密度がγ％以上であるか否かが判定される。本明細書において欠陥画像の密度とは、図６に示すように、前記長方形４ａで囲まれた範囲にある全画素数に対して、同範囲における検査しきい値を超えた部分（図６においてグレイ表示した部分）の画素数が占める割合のことである。欠陥サンプル板３の画像４の欠陥部分を囲む長方形４ａは、既述したように、欠陥サンプル板３の画像４を等倍印刷又は画面に等倍表示し、欠陥部分を囲む長方形４ａを描くことにより得られる。これに対し、実際の欠陥密度は、予め検査員等が欠陥サンプル板３を視て判断しておく値となる。なお、欠陥画像の密度は、表面欠陥の種類毎に特徴があるため、基準値γ％は、検出しようとする表面欠陥の種類に応じて設定することが望ましい。

欠陥画像の密度がγ％未満であると判定された場合は、ステップＳ７に移って検査しきい値が変更され、欠陥画像の密度がγ％以上であると判定された場合はステップＳ１２に移る。

ステップＳ１２では、検査員等により、サンプル板昇降装置２２０のサンプル板固定台２２１から欠陥サンプル板３が取り外され、地合サンプル板２が同サンプル板固定台２２１に取付けられて、表面検査装置１００による地合サンプル板２の表面検査が実施される。検査員等により、欠陥検出信号の状態から、表面検査装置１００が地合サンプル板２の地合を欠陥として誤検出したか否かが確認される。表面検査装置１００が誤検出した場合は、ステップＳ７に移って、検査しきい値が変更（緩和）され、誤検出がない場合は、一連のしきい値調整作業が終了する。

以上に説明した表面検査装置の調整方法によれば、地合サンプル板２と欠陥サンプル板３を用いて検査しきい値を調整するため、全く同じサンプル板２，３を繰り返し用いて検査しきい値の調整を多数回行うことができる。これにより、短時間かつ少ない労力で検査しきい値を調整することができる。しかも、検査しきい値を、誤検出や検出漏れがなく、かつ、欠陥に相当する部分の大きさおよび密度が一致するような、最適な値に調整することができる。

−第２の実施形態−
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は第１の実施形態において、ステップＳ８、ステップＳ１０、ステップＳ１１の判定を自動化するために、図７に示すように、オフライン調整装置２００Ａが、第１の実施形態に係るオフライン調整装置２００と比較して、データ解析装置２３０、オフライン用欠陥データベース記憶装置２４０および識別設定スイッチ２５０を更に備えたものとなっている。なお、オフライン調整装置２００Ａのデータ解析装置２３０およびオフライン用欠陥データベース記憶装置２４０以外の構成、並びに、表面検査装置１００については第１の実施形態で説明したものと同様である。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

データ解析装置２３０は、表面検査装置１００のオンライン用欠陥データベース記憶装置１５０にアクセスして、表面検査装置１００がオフライン検査中に検出した表面欠陥を含む画像と、その検出時の検査しきい値とを読み出しながら、後述するステップＳ８、ステップＳ１０、ステップＳ１１の判定を実行する。

識別設定スイッチ２５０は、「地合サンプル板設定」および「欠陥サンプル板設定」を選択的に切り替えるスイッチであり、地合サンプル板２を使用しているときには、「地合サンプル設定」が選択され、欠陥サンプル板３を使用しているときには、「欠陥サンプル板設定」が選択される。

以下、表面検査装置１００をオフライン検査位置に配置して、表面検査装置１００を調整する「表面検査装置の調整方法」について図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の処理内容については同じステップ番号を付して説明を簡略化する。

まず、ステップＳ１において、検査員等により、識別設定スイッチ２５０が「地合サンプル板設定」に切り替えられ、地合サンプル板２がサンプル板昇降装置２２０のサンプル板固定台２２１に固定された後、表面検査装置１００を用いて、駆動モータ２２３およびスライド機構２２２により傾斜角方向にスライドされる地合サンプル板２の表面検査が実施される。

ステップＳ２において、検査員等により、欠陥検出信号の状態から、表面検査装置１００が地合サンプル板２の地合を欠陥として誤検出したか否かが確認される。表面検査装置１００が誤検出した場合は、ステップＳ３で、検査員等により、表面検査装置１００における検査しきい値が変更され（緩和され）、誤検出が無くなるまでステップＳ１〜Ｓ３の手順が繰り返される。

ステップＳ４において、検査員等により、表面検査装置１００における、カメラ信号の補正レベルが現在の補正レベル（地合サンプル板２に対する補正レベル）で固定される。

次に、検査員等により、サンプル板昇降装置２２０のサンプル板固定台２２１から地合サンプル板２が取り外され、欠陥サンプル板３が同サンプル板固定台２２１に取付けられ、識別設定スイッチ２５０が「欠陥サンプル板設定」に切り替えられる（ステップＳ４Ａ）。そして、ステップＳ５において、表面検査装置１００を用いて、駆動モータ２２３およびスライド機構２２２により傾斜角方向にスライドされる欠陥サンプル板３の表面検査が実施される。このとき、表面検査装置１００において表面検査開始操作がなされると、表面検査装置１００からオフライン調整装置２００Ａに検査開始信号および現在の検査しきい値が送信され、オフライン調整装置２００Ａは受信した検査しきい値を後述する「当初の検査しきい値」として一時的に記憶する。

ステップＳ８において検査員等は、「当初の検査しきい値」に対して、ステップＳ７での変更後の検査しきい値がα％以上変更されているか否かを確認する。データ解析装置２３０は、記憶している当初の検査しきい値と、ステップＳ７での変更後の検査しきい値とから上記α％を算出する演算手段（図示せず）と、算出したα％を表示する表示部（図示せず）とを有している。識別設定スイッチ２５０が「欠陥サンプル板設定」が選択されている場合に、データ解析装置２３０は、上記演算手段によりα％を算出し、これを表示部にて表示する。検査員等は表示部に表示された値を見て、上記確認を行う。ここで、検査しきい値が「当初の検査しきい値」に対してα％以上変更されていることが確認された場合は、検査員等は、検査しきい値の調整作業を中断し、ステップＳ９で撮像装置１１０のカメラ角度の調整を行う。その後、再びステップＳ１から既述した検査しきい値の調整作業をやり直す。一方、検査しきい値が当初の検査しきい値に対してα％以上変更されていないことが確認された場合は、ステップＳ５に戻る。

一方、ステップＳ６において、表面検査装置１００が欠陥サンプル板３の表面欠陥を検出したことが確認された場合は、ステップＳ１０〜ステップＳ１１で、撮像画像に含まれる欠陥画像の合理性チェックがデータ解析装置２３０により自動的に行われる。

ステップＳ１０において、データ解析装置２３０は、オンライン用欠陥データベース記憶装置１５０から表面検査装置１００が撮像した欠陥サンプル板３の画像を読み出し、欠陥部分を囲む長方形（欠陥幅および欠陥長さからなる長方形）のサイズからなる欠陥サイズ（面積）を求め、予めオフライン用欠陥データベース記憶装置２４０に保存されている既知の欠陥サイズ（面積）と比較する。そして、これらのサイズの差がβ％以内か否かを判定する。

データ解析装置２３０は、ステップＳ１０で、欠陥サイズの差がβ％を超えると判定した場合は、その旨の情報を表示部に表示し、この表示を見た検査員等はステップＳ７に移ってその差が縮まるように検査しきい値を変更する。一方、データ解析装置２３０が欠陥サイズの差がβ％以内であると判定した場合はステップＳ１１に移る。

ステップＳ１１では、データ解析装置２３０は、読み出した欠陥サンプル板３の画像に含まれる欠陥画像の密度が予めオフライン用欠陥データベース記憶装置２４０に保存されている値（γ％）以上であるか否かを判定する。

データ解析装置２３０は、ステップＳ１１で、欠陥画像の密度がγ％未満であると判定した場合は、その旨の情報を表示部に表示し、この表示を見た検査員等はステップＳ７に移って密度が上昇するように検査しきい値を変更する。一方、データ解析装置２３０が欠陥画像の密度がγ％以上であると判定された場合はステップＳ１２に移る。

以上に説明した表面検査装置の調整方法によれば、第１の実施の形態に係る表面検査装置の調整方法と同様の作用効果が奏される。さらに、ステップＳ８、ステップＳ１０、ステップＳ１１の判定が自動化されるため、検査しきい値の調整がさらに容易かつ短時間で行うことができるようになる。

本発明は、例えば、薄鋼板の製造ラインにおいて鋼板表面の疵、汚れ等の表面欠陥を自動検出する表面検査装置の調整方法に適用することができる。

１地合サンプル板
２欠陥サンプル板
４欠陥サンプル板の画像
４ａ欠陥部分を囲む長方形
１００表面検査装置
１１０撮像装置
１２０照明装置
２００オフライン調整装置

Claims

帯状被検査材の表面欠陥を自動検出する表面検査装置の調整方法であって、
前記表面検査装置を用いて地合サンプル板の表面検査を実施し、同装置が地合を欠陥として誤検出しないように検査しきい値を調整し、
その後、表面検査装置における、カメラ信号の補正レベルを前記地合サンプル板の表面検査で使用した値に固定し、
その後、前記地合サンプル板に代えて表面欠陥を有する欠陥サンプル板の表面検査を前記表面検査装置を用いて実施し、同装置が欠陥サンプル板の欠陥を検出すること、前記欠陥サンプル板の表面検査により得られた画像の欠陥サイズと前記欠陥サンプル板の既知の欠陥サイズとの差が所定値以内となること、および、前記画像における欠陥密度が予め決められた所定値以上となることの３つの条件が満たされるように、検査しきい値を調整し、
前記３つの条件が満たされた後、前記表面検査装置を用いて、再度地合サンプル板の表面検査を実施し、同装置が地合を欠陥として誤検出しなかった場合に検査しきい値の調整を終了する、ことを特徴とする表面検査装置の調整方法。
請求項１に記載の表面検査装置の調整方法において、
前記表面検査装置を用いた地合サンプル板の表面検査は、表面肌の異なる複数の地合サンプル板に対して行われ、当該複数の地合サンプル板全てについて地合を欠陥として誤検出しないように検査しきい値を調整する、ことを特徴とする表面検査装置の調整方法。
請求項１又は２に記載の表面検査装置の調整方法において、
前記欠陥サンプル板の表面検査を前記表面検査装置を用いて実施したときの最初の検査しきい値に対し、その後変更された検査しきい値の変更量が所定割合以上である場合に、検査しきい値の調整を一旦中止し、表面検査装置が有する撮像装置のカメラ角度を調整する、ことを特徴とする表面検査装置の調整方法。