JP6314557B2 - Sheet inspection device - Google Patents

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Description

本発明は、シート状の被検査物の異常個所を検出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting an abnormal part of a sheet-like inspection object.

シート状物品を製造又は加工するための生産ラインでは、可視光や紫外光をシートに照射しその透過光又は反射光をカメラで撮像することにより得られる画像を用いて、シート上の異常個所(異物混入、汚れ、シワなど)を検出する検査装置が利用されている(例えば特許文献1参照)。   In a production line for manufacturing or processing a sheet-like article, an abnormal part on the sheet (using an image obtained by irradiating the sheet with visible light or ultraviolet light and capturing the transmitted light or reflected light with a camera) Inspection apparatuses that detect foreign matter contamination, dirt, wrinkles, etc.) are used (see, for example, Patent Document 1).

従来の検査装置では、シート上の異常個所の検出はできるものの、検出したものがどのような種類の異常であるかを細かく判別することはできなかった。そのため、従来は、異常個所が検出されたシートは破棄するか、ランク落ち品とするか、目視による詳細検査にまわすという取扱いをせざるを得ない。しかしながら、実際には、シートに発生し得る異常には様々なものが存在し、製品の種類、用途、材質などによっては、不良(欠陥)としなくてもよいものもある。   Although the conventional inspection apparatus can detect an abnormal portion on a sheet, it cannot accurately determine what type of abnormality is detected. For this reason, conventionally, a sheet in which an abnormal part is detected must be discarded, a rank-reduced product, or a detailed inspection by visual inspection. However, in practice, there are various abnormalities that can occur in the sheet, and depending on the type, application, material, etc. of the product, there are some that do not have to be defective (defects).

例えば、リチウムイオン二次電池のセパレータには微多孔性ポリオレフィンフィルムが一般的に用いられるが、セパレータ自体は人目に触れるものではないため、多少の汚れ等があっても機能性に問題なければ不良品にする必要はない。その一方で、金属の混入又は付着やピンホール(穴)は、短絡のおそれがあるため、絶対に見過ごしてはならない種類の異常といえる。逆に、紙材の場合でいうと、小さなピンホールは許容できるが、見た目に影響のある汚れやシワは不良として検出したいというケースもある。   For example, a microporous polyolefin film is generally used as a separator of a lithium ion secondary battery. However, since the separator itself is not touched by human eyes, even if there is some dirt, there is no problem with functionality. It is not necessary to make it non-defective. On the other hand, metal contamination or adhesion and pinholes (holes) can be said to be a kind of abnormality that should never be overlooked because there is a risk of short circuit. On the other hand, in the case of paper material, small pinholes are acceptable, but there are cases where it is desirable to detect dirt and wrinkles that affect the appearance as defective.

特開2010−8174号公報(特許第4950951号公報)JP 2010-8174 A (Patent No. 4950951)

本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、シート状の被検査物に含まれる異常個所の検出と異常の種類の判別を可能にする技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique that enables detection of an abnormal part included in a sheet-like inspection object and determination of the type of abnormality. .

本発明の第一態様は、シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、被検査物の第1の面に対し可視光を照射する第1の光源と、前記被検査物の前記第1の面に対し不可視光を照射する第2の光源と、前記被検査物の前記第1の面の反対側の第2の面に対し可視光を照射する第3の光源と、前記第1の光源から照射され前記被検査物で反射した可視光、及び、前記第3の光源から照射され前記被検査物を透過した可視光により前記被検査物を撮像できるように配置された第1の撮像センサと、前記第2の光源から照射され前記被検査物で反射した不可視光により前記被検査物を撮像できるように配置された第2の撮像センサと、前記第1の撮像センサにより得られた前記被検査物の第1の画像と前記第2の撮像センサにより得られた前記被検査物の第2の画像とに基づいて、前記被検査物に含まれる異常個所を検出すると共に、前記検出した異常個所で発生している異常の種類を判別する処理部と、前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常個所に関する情報を出力する出力部と、を有することを特徴とするシート検査装置である。   A first aspect of the present invention is a sheet inspection apparatus for inspecting a sheet-like inspection object, the first light source for irradiating visible light to the first surface of the inspection object, and the inspection object A second light source that irradiates the first surface with invisible light, a third light source that irradiates visible light onto the second surface opposite to the first surface of the inspection object, and The first light source is arranged so that the inspection object can be imaged by visible light irradiated from the first light source and reflected by the inspection object, and visible light irradiated from the third light source and transmitted through the inspection object. A first imaging sensor, a second imaging sensor arranged so that the inspected object can be imaged by invisible light emitted from the second light source and reflected by the inspected object, and the first imaging sensor. Obtained by the obtained first image of the object to be inspected and the second imaging sensor. Based on the second image of the inspection object, a processing unit that detects an abnormal part included in the inspection object and discriminates the type of abnormality occurring at the detected abnormal part, and the processing And an output unit that outputs information on an abnormal part including at least information indicating the type of abnormality determined by the unit.

ここで、第1の光源及び第3の光源から照射される「可視光」は、少なくとも可視光領域の波長を含んでいる光であればよく、必ずしも可視光領域全域の波長を含む光(白色光)でなくてもよいし、逆に可視光領域から外れた波長の光を含んでいても構わない。また、第2の光源から照射される「不可視光」は、少なくとも可視光領域から外れた波長を含んでいる光であればよく、可視光領域の波長を含んでいることを除外しない。   Here, the “visible light” emitted from the first light source and the third light source may be light including at least a wavelength in the visible light region, and is not necessarily limited to light including a wavelength in the entire visible light region (white color). Light), and conversely, light having a wavelength outside the visible light region may be included. Further, the “invisible light” emitted from the second light source may be light including at least a wavelength outside the visible light region, and does not exclude including the wavelength in the visible light region.

被検査物上に何らかの異常があると、その異常個所では他の個所(つまり異常の無い個所)に比べて、光の吸収率、反射率、透過率などの特性が変わり得る。しかも、その変化の仕方は光の波長及び異常の種類に依存する。したがって、被検査物上にどのような種類の異常が生じたかによって、第1の撮像センサで得られる第1の画像と第2の撮像センサで得られる第2の画像それぞれの画素値の変化の仕方に特徴が現れる。特に上記構成では、第1の光源と第3の光源を用いて被検査物の両側(両面)から可視光を照射し、それらの反射光ないし透過光を同じ第1の撮像センサで撮像するようにしているため、第1の画像の画素値は、第1の光源からの光の反射光のみの場合、第1の光源からの光の反射光と第3の光源からの光の透過光の両方の場合、第3の光源からの光の透過光のみの場合とで異なり得るし、異常の発生により受光量が増加する場合と減少する場合があること、さらに、第3の光源からの光が異常個所を透過するときに波長ごとの吸収率の違いにより透過光の色バランスが変化する場合があること、などを考慮すると、第1の画像の画素値の変化の仕方には多くのバリエーションがある。よって、本発明の光源及び撮像センサの構成によれば、第1の撮像センサで得られる第1の画像と第2の撮像センサで得られる第2の画像に基づいて、様々な異常の検出及び種類判別を行うことが可能となる。   If there is any abnormality on the object to be inspected, characteristics such as light absorption, reflectance, and transmittance may change at the abnormal portion as compared to other portions (that is, a portion having no abnormality). In addition, the manner of change depends on the wavelength of light and the type of anomaly. Therefore, depending on what type of abnormality has occurred on the object to be inspected, the change in the pixel value of each of the first image obtained by the first image sensor and the second image obtained by the second image sensor is changed. Features appear in the way. In particular, in the above configuration, visible light is emitted from both sides (both sides) of the object to be inspected using the first light source and the third light source, and the reflected light or transmitted light is imaged by the same first image sensor. Therefore, in the case of only the reflected light of the light from the first light source, the pixel value of the first image is the reflected light of the light from the first light source and the transmitted light of the light from the third light source. In both cases, it may be different from the case of only the transmitted light from the third light source, the amount of received light may increase or decrease due to the occurrence of an abnormality, and the light from the third light source Considering that the color balance of transmitted light may change due to the difference in the absorption rate for each wavelength when transmitting through an abnormal location, there are many variations in the way the pixel value of the first image changes. There is. Therefore, according to the configuration of the light source and the image sensor of the present invention, various abnormality detection and detection are performed based on the first image obtained by the first image sensor and the second image obtained by the second image sensor. It is possible to perform type discrimination.

異常が生じた場合に第1の画像と第2の画像のそれぞれの画素値が、被検査物に異常が無い状態である通常状態に対してどのように増加又は減少するかを、異常の種類ごとに予め類型化することができる。したがって、例えば、前記処理部は、前記被検査物上の同じ位置に対応する第1の画像の画素値と第2の画像の画素値それぞれの通常状態に対する変化がいずれの類型に該当するか判断することにより、当該位置で発生している異常の種類を判別することができる。なお、第1の画像の画素値と第2の画像の画素値の変化(増加又は減少)の類型と異常の種類との対応付けは、ルックアップテーブルで定義してもよいし、プログラム内の判定ロジックとして実装してもよい。   The type of abnormality indicates how the pixel values of the first image and the second image increase or decrease with respect to the normal state where there is no abnormality when the abnormality occurs. Each can be categorized in advance. Therefore, for example, the processing unit determines which type the change of the pixel value of the first image and the pixel value of the second image corresponding to the same position on the inspection object corresponds to the normal state. By doing so, it is possible to determine the type of abnormality occurring at the position. Note that the association between the type of change (increase or decrease) of the pixel value of the first image and the pixel value of the second image and the type of abnormality may be defined by a lookup table, or in the program You may implement as judgment logic.

前記出力部は、当該異常個所を含む領域の前記第1の画像、当該異常個所を含む領域の前記第2の画像、当該異常個所での前記第1の画像の画素値の変化を示すグラフ、当該異常個所での前記第2の画像の画素値の変化を示すグラフ、のうち少なくともいずれかの情報をさらに出力することも好ましい。このような異常個所に関する情報を出力することにより、ユーザ(検査者)は発生した異常の内容を具体的に把握することができ、不良(欠陥)とすべき異常かどうかの判断や、生産設備の運転条件へのフィードバックなどに役立てることができる。   The output unit includes the first image of the region including the abnormal part, the second image of the region including the abnormal part, a graph showing a change in the pixel value of the first image at the abnormal part, It is also preferable to output at least one of the information indicating the change in the pixel value of the second image at the abnormal portion. By outputting information on such anomalous locations, the user (inspector) can grasp the details of the anomaly that has occurred, determine whether the anomaly should be a defect (defect), It can be used for feedback to driving conditions.

前記第1の光源から照射される可視光と前記第3の光源から照射される可視光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、前記第1の撮像センサは、前記第1の光源から照射され前記被検査物で反射した可視光を受光可能であって、かつ、前記第3の光源から照射され前記被検査物を直進透過した可視光を受光可能な位置に配置されており、前記第1の画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値を総合する値が、被検査物に異常の無い状態である通常状態のときに比べて大きい場合において、前記注目位置に対応する前記第2の画像の画素値が通常状態のときに比べて小さく、かつ、前記注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分のバランスが前記通常状態におけるバランスと同じである場合に、前記注目位
置で発生している異常の種類がピンホール欠陥であると判別するとよい。本発明の光源及び撮像センサの配置とそれによる判定条件により、ピンホール欠陥を精度よく判別できる。この機能は、二次電池のセパレータのように、ピンホールが重大欠陥の一つである製品の場合に特に有用である。
The visible light emitted from the first light source and the visible light emitted from the third light source are lights having the same spectral distribution including a plurality of color components, and the first imaging sensor Visible light irradiated from one light source and reflected from the inspection object can be received, and visible light irradiated from the third light source and transmitted straight through the inspection object can be received. The pixels of the first image have pixel values for each of a plurality of color components, and the processing unit corresponds to the first image corresponding to an arbitrarily selected target position on the inspection object. The second image corresponding to the position of interest when the total value of the pixel values for each of the plurality of color components is larger than that in the normal state in which there is no abnormality in the inspection object. Is smaller than that in the normal state, and When the balance of the plurality of color components in the pixels of the first image corresponding to the eye position is the same as the balance in the normal state, the type of abnormality occurring at the target position is a pinhole defect It is good to distinguish. The pinhole defect can be accurately determined by the arrangement of the light source and the imaging sensor of the present invention and the determination conditions thereby. This function is particularly useful for products in which pinholes are one of the major defects, such as secondary battery separators.

前記第1の光源から照射される可視光と前記第3の光源から照射される可視光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、前記第1の撮像センサは、前記第1の光源から照射され前記被検査物で反射した可視光を受光可能であって、かつ、前記第3の光源から照射され前記被検査物を直進透過した可視光を受光可能な位置に配置されており、前記第1の画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値を総合する値が、前記通常状態のときに比べて大きい場合において、前記注目位置に対応する前記第2の画像の画素値が通常状態のときに比べて小さく、かつ、前記注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分のバランスが前記通常状態におけるバランスと同じでない場合と、前記注目位置に対応する前記第2の画像の画素値が通常状態のときに比べて大きい場合とを、ピンホール欠陥とは異なる種類の異常と判別するとよい。これにより、異常の種類をより細かく分類できる。   The visible light emitted from the first light source and the visible light emitted from the third light source are lights having the same spectral distribution including a plurality of color components, and the first imaging sensor Visible light irradiated from one light source and reflected from the inspection object can be received, and visible light irradiated from the third light source and transmitted straight through the inspection object can be received. The pixels of the first image have pixel values for each of a plurality of color components, and the processing unit corresponds to the first image corresponding to an arbitrarily selected target position on the inspection object. And when the pixel value of the second image corresponding to the target position is in the normal state when the total value of the pixel values of the plurality of color components in the pixel is larger than that in the normal state The first corresponding to the attention position is smaller than the first position. When the balance of the plurality of color components in the pixels of the image is not the same as the balance in the normal state, and when the pixel value of the second image corresponding to the target position is larger than in the normal state, It may be determined that the type of abnormality is different from the pinhole defect. Thereby, the kind of abnormality can be classified more finely.

前記第1の光源から照射される可視光と前記第3の光源から照射される可視光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、前記第1の撮像センサは、前記第1の光源から照射され前記被検査物で反射した可視光を受光可能であって、かつ、前記第3の光源から照射され前記被検査物を直進透過した可視光を受光可能な位置に配置されており、前記第1の画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値を総合する値が、前記通常状態のときに比べて小さい場合において、前記注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値と前記第2の画像の画素値とのあいだで、前記通常状態に対する低下の割合が同じである場合に、前記注目位置で発生している異常の種類が金属欠陥であると判別するとよい。本発明の光源及び撮像センサの配置とそれによる判定条件により、金属欠陥を精度よく判別できる。この機能は、二次電池のセパレータのように、金属の混入ないし付着が重大欠陥の一つである製品の場合に特に有用である。   The visible light emitted from the first light source and the visible light emitted from the third light source are lights having the same spectral distribution including a plurality of color components, and the first imaging sensor Visible light irradiated from one light source and reflected from the inspection object can be received, and visible light irradiated from the third light source and transmitted straight through the inspection object can be received. The pixels of the first image have pixel values for each of a plurality of color components, and the processing unit corresponds to the first image corresponding to an arbitrarily selected target position on the inspection object. Each of the plurality of color components in the pixel of the first image corresponding to the target position in a case where the total value of the pixel values of the plurality of color components in the pixel is smaller than that in the normal state. Between the pixel value of the second image and the pixel value of the second image , Wherein when the ratio of reduction relative to the normal state is the same, or an abnormality of the kind occurring in the target position is determined to be in metal defects. A metal defect can be accurately discriminated by the arrangement of the light source and the image sensor of the present invention and the determination conditions thereby. This function is particularly useful for a product such as a separator of a secondary battery where metal contamination or adhesion is one of the serious defects.

画素値の変化を評価する際には、通常状態(被検査物に異常の無い状態)に対する画素値の低下度合又は増加度合のように、通常状態の値を基準とした相対的な値、言い換えると、通常状態の値で規格化した値(規格化画素値)で評価することが好ましい。規格化画素値の典型的な例としては、撮像センサの出力信号に基づく画素値を通常状態の画素値で割った値(比)を用いることができる。このような規格化画素値で評価することにより、光源の光量の変動、異常個所ごとの透過率や反射率や吸収率の違い、被検査物の透過率や反射率や吸収率の違いなどによるばらつきをキャンセルできる。よって、外乱の影響や、異常又は被検査物のばらつきの影響を受けにくくすることができ、異常個所の検出及び異常の種類判別の精度を安定することができる。   When evaluating a change in pixel value, a relative value based on the value in the normal state, in other words, the degree of decrease or increase in the pixel value with respect to the normal state (state in which there is no abnormality in the inspection object), in other words In addition, it is preferable to evaluate with a value (normalized pixel value) normalized by a value in a normal state. As a typical example of the normalized pixel value, a value (ratio) obtained by dividing the pixel value based on the output signal of the imaging sensor by the pixel value in the normal state can be used. By evaluating with such standardized pixel values, due to fluctuations in the light amount of the light source, differences in transmittance, reflectance, and absorption rate at each abnormal location, differences in transmittance, reflectance, and absorption rate of the inspection object Variations can be canceled. Therefore, it is possible to make it less susceptible to the influence of disturbances, abnormalities or variations in the inspected object, and it is possible to stabilize the accuracy of detecting abnormal parts and determining the type of abnormalities.

前記不可視光は、赤外光又は紫外光であるとよい。これらの波長の光を用いれば、異常の種類によってはセンサの出力信号が顕著に変動するので、可視光だけでは種類を特定できない異常も判別可能となる。   The invisible light may be infrared light or ultraviolet light. If light of these wavelengths is used, the output signal of the sensor varies significantly depending on the type of abnormality, so that it is possible to discriminate abnormalities that cannot be identified only by visible light.

一つの撮像装置内に、前記不可視光を受光しないようにされた前記第1の撮像センサ及び可視光を受光しないようにされた前記第2の撮像センサが設けられていることが好ましい。これにより、装置の小型化が可能となり、設置の自由度が向上する。   It is preferable that the first imaging sensor not to receive the invisible light and the second imaging sensor not to receive the visible light are provided in one imaging device. As a result, the apparatus can be miniaturized and the degree of freedom of installation is improved.

前記撮像装置が、一つの光路を分割して、前記第1の撮像センサと前記第2の撮像センサのそれぞれに光を導く分光素子を有するとよい。これにより、第1の撮像センサの測定位置と第2の撮像センサの測定位置のずれを修正するための位置合わせが不要となるので、装置構成及び処理の簡易化を図ることができる。   The imaging apparatus may include a spectroscopic element that divides one optical path and guides light to each of the first imaging sensor and the second imaging sensor. This eliminates the need for alignment for correcting the deviation between the measurement position of the first image sensor and the measurement position of the second image sensor, thereby simplifying the apparatus configuration and processing.

なお、本発明は、上記構成の少なくとも一部を有するシート検査装置として捉えることもできるし、上記処理の少なくとも一部を有するシート検査装置の制御方法、シート検査方法、又は、シートの異常種類判別方法として捉えることもできる。また、本発明は、かかる方法をコンピュータに実行させるためのプログラムや、そのようなプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体として捉えることもできる。上記構成および処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。   Note that the present invention can also be understood as a sheet inspection apparatus having at least a part of the above-described configuration, and a control method, a sheet inspection method, or an abnormal type determination of a sheet having at least a part of the above-described processing. It can also be understood as a method. The present invention can also be understood as a program for causing a computer to execute such a method, or a computer-readable storage medium in which such a program is stored non-temporarily. Each of the above configurations and processes can be combined with each other as long as no technical contradiction occurs.

本発明によれば、シート状の被検査物に含まれる異常個所の検出と異常の種類の判別が可能となる。   According to the present invention, it is possible to detect an abnormal part included in a sheet-like inspection object and to determine the type of abnormality.

実施例1に係るシート検査装置のブロック図。1 is a block diagram of a sheet inspection apparatus according to Embodiment 1. FIG. 各信号処理部で得られた規格化画素値の一例を示す図。The figure which shows an example of the normalization pixel value obtained in each signal processing part. 出力部が出力する結果出力画面の一例。An example of the result output screen which an output part outputs. 「汚れ」の場合の光の反射及び透過の様子と、各出力値の変化を示す図。The figure which shows the mode of reflection of light in the case of "dirt", and the change of each output value. 「金属欠陥」の場合の光の反射及び透過の様子と、各出力値の変化を示す図。The figure which shows the mode of reflection of light in the case of "metal defect", and the change of each output value. 「ピンホール欠陥」の場合の光の反射及び透過の様子と、各出力値の変化を示す図。The figure which shows the mode of reflection of light and transmission in the case of a "pinhole defect", and the change of each output value. 「異常A」の場合の光の反射及び透過の様子と、各出力値の変化を示す図。The figure which shows the mode of reflection of light and transmission in the case of "abnormality A", and the change of each output value. 「異常B」の場合の光の反射及び透過の様子と、各出力値の変化を示す図。The figure which shows the mode of reflection of light and transmission in the case of "abnormal B", and the change of each output value. シート検査装置による異常検出及び種類判別のフローチャート。The flowchart of abnormality detection and kind discrimination | determination by a sheet inspection apparatus. 異常の種類判別の詳細フローチャート。The detailed flowchart of abnormality kind discrimination | determination. 実施例2に係るシート検査装置のブロック図。FIG. 6 is a block diagram of a sheet inspection apparatus according to a second embodiment. 実施例2に係るセンサの配置を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement of sensors according to the second embodiment. 実施例3に係るシート検査装置のブロック図。FIG. 9 is a block diagram of a sheet inspection apparatus according to a third embodiment. 実施例3に係る撮像装置の内部構造を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an internal structure of an imaging apparatus according to a third embodiment.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.

<実施例1>
図1は、本実施例に係るシート検査装置1のブロック図である。シート検査装置1は、照明系として、被検査物2の上面(第1の面)に可視光を照射する可視光源31(第1の光源)と、被検査物2の上面に紫外光または赤外光の少なくとも一方を照射するIR/UV光源32(第2の光源)と、被検査物2の下面(第2の面)に可視光を照射する透過用可視光源33(第3の光源)とを有する。また、シート検査装置1は、測定系として、可視光カメラ41(第1の撮像センサ)と、IR/UV光カメラ42(第2の撮像センサ)とを有する。可視光源31と透過用可視光源33は被検査物2の同じ位置(ただし、光の当たる面は異なる)に光を照射するように設置され、かつ、可視光カメラ41は、可視光
源31から照射され被検査物2の上面で反射した光と、透過用可視光源33から照射され被検査物2を直進透過した光により、被検査物2を撮像できるように配置されている。一方、IR/UV光カメラ42は、IR/UV光源32から照射され被検査物2の上面で反射した光により、被検査物2を撮像できるように配置される。さらにシート検査装置1は、可視光カメラ41の出力信号とIR/UV光カメラ42の出力信号とに基づいて、被検査物2に含まれる異常個所の検出と異常の種類判別を行う処理装置5を有している。
<Example 1>
FIG. 1 is a block diagram of a sheet inspection apparatus 1 according to the present embodiment. As an illumination system, the sheet inspection apparatus 1 includes a visible light source 31 (first light source) that irradiates the upper surface (first surface) of the inspection object 2 with visible light, and ultraviolet light or red light on the upper surface of the inspection object 2. An IR / UV light source 32 (second light source) that irradiates at least one of outside light, and a visible light source for transmission 33 (third light source) that irradiates visible light onto the lower surface (second surface) of the inspection object 2. And have. The sheet inspection apparatus 1 includes a visible light camera 41 (first image sensor) and an IR / UV light camera 42 (second image sensor) as a measurement system. The visible light source 31 and the visible light source for transmission 33 are installed so as to irradiate light at the same position of the inspection object 2 (however, the surface that is exposed to light is different), and the visible light camera 41 is irradiated from the visible light source 31. The inspection object 2 is arranged so that it can be imaged by the light reflected from the upper surface of the inspection object 2 and the light irradiated from the transmission visible light source 33 and transmitted straight through the inspection object 2. On the other hand, the IR / UV light camera 42 is arranged so that the inspection object 2 can be imaged by the light emitted from the IR / UV light source 32 and reflected from the upper surface of the inspection object 2. Further, the sheet inspection apparatus 1 detects the abnormal part included in the inspection object 2 and determines the type of abnormality based on the output signal of the visible light camera 41 and the output signal of the IR / UV light camera 42. have.

被検査物2は、例えばシート状に形成されており、図1の矢印方向に搬送されている。被検査物2には、紙、フィルム、樹脂、セルロース等を例示できる。また、被検査物2は、二次電池に使用するセパレータ、液晶に使用される光学シート等であってもよい。なお、本実施例においては、照明系及び測定系を固定し、被検査物2を移動させているが、これに代えて、被検査物2を固定し、照明系及び測定系を移動させてもよい。   The inspection object 2 is formed in a sheet shape, for example, and is conveyed in the direction of the arrow in FIG. Examples of the inspection object 2 include paper, film, resin, and cellulose. Further, the inspection object 2 may be a separator used for a secondary battery, an optical sheet used for liquid crystal, or the like. In this embodiment, the illumination system and the measurement system are fixed and the inspection object 2 is moved. Instead, the inspection object 2 is fixed and the illumination system and the measurement system are moved. Also good.

シート検査装置1は、可視光カメラ41により得られる第1の画像及びIR/UV光カメラ42により得られる第2の画像に基づいて被検査物2に含まれる異常個所を検出し、検出した異常の種類を判別し、その結果を出力する機能を有する。本実施例では、二次電池のセパレータなどに使用されるオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルムを被検査物2とし、「汚れ」、「金属欠陥」、「ピンホール欠陥」、「異常A」、「異常B」の5種類の異常を検出及び判別する。「汚れ」は、フィルム表面に付着した汚れ又は異物である。「金属欠陥」は例えば製造装置や搬送装置から発生又は剥離した金属粉等がフィルムに混入ないし付着した不良であり、「ピンホール欠陥」はフィルムに空いた穴である。「異常A」は、多孔質フィルムの加工時に生じたムラ(多孔質が粗になっている部分)又は油が付着・浸透した部分であり、正常な状態のフィルムに比べて光の透過率が増した状態になっている異常である。「異常B」は、多孔質フィルムの加工時に生じたムラ(多孔質が密になっている部分)であり、正常な状態のフィルムに比べて光の反射率が増した状態になっている異常である。「金属欠陥」と「ピンホール欠陥」は、二次電池のセパレータでは見落としてはならない重大欠陥であるのに対し、「汚れ」、「異常A」、「異常B」は、異常個所の面積が小さい場合などは不良(欠陥)としなくてもよい異常である。   The sheet inspection apparatus 1 detects an abnormal part included in the inspection object 2 based on the first image obtained by the visible light camera 41 and the second image obtained by the IR / UV light camera 42, and detects the detected abnormality. It has a function of discriminating the type and outputting the result. In this example, a porous film made of an olefin resin used for a separator of a secondary battery or the like is an inspection object 2, and “dirt”, “metal defect”, “pinhole defect”, “abnormal A”, Five types of abnormalities “abnormality B” are detected and determined. “Dirt” is dirt or foreign matter adhering to the film surface. “Metal defects” are, for example, defects in which metal powder or the like generated or peeled off from a manufacturing apparatus or a conveying apparatus is mixed or attached to a film, and “pinhole defects” are holes formed in the film. “Abnormal A” is unevenness (portion where the porous surface is rough) or the portion where oil adheres and penetrates during processing of the porous film, and the light transmittance is higher than that of the normal film. It is an abnormal condition that has increased. “Abnormal B” is unevenness (portion where the porous material is dense) generated during processing of the porous film, and an abnormal state in which the reflectance of light is increased compared to a normal film. It is. "Metal defects" and "pinhole defects" are serious defects that should not be overlooked in secondary battery separators, whereas "dirt", "abnormal A", and "abnormal B" If it is small, it is an abnormality that does not have to be a defect (defect).

照明系には、LED等の波長領域が制限されたものを用いるか、または、波長フィルタを用いて波長領域を制限したものを用いることができる。可視光源31と透過用可視光源33は被検査物2に対して、複数の色成分を含む同じ分光分布をもつ光を照射できるようにするとよい。本実施例では、同じ種類の白色光源を用いて可視光源31と透過用可視光源33とを作製する。
測定系には、例えば4096個の受光素子を直列に配置したCCDイメージセンサを備えた撮像装置を用いることができる。夫々の受光素子では、受光量に応じて光が電荷に変換される。なお、本実施例では、可視光カメラ41は、R,G,Bの各成分用の3つのCCDイメージセンサを備えている。また、IR/UV光カメラ42は、赤外光または紫外光の少なくとも一方を検出するCCDイメージセンサを備えている。各受光素子から出力される電荷は、出力信号(撮像データ)として処理装置5に入力される。
As the illumination system, an LED or the like in which the wavelength region is limited, or an illumination system in which the wavelength region is limited using a wavelength filter can be used. The visible light source 31 and the visible light source for transmission 33 are preferably configured to be able to irradiate the inspection object 2 with light having the same spectral distribution including a plurality of color components. In this embodiment, the visible light source 31 and the transmissive visible light source 33 are produced using the same type of white light source.
For the measurement system, for example, an imaging apparatus including a CCD image sensor in which 4096 light receiving elements are arranged in series can be used. In each light receiving element, light is converted into electric charge according to the amount of received light. In the present embodiment, the visible light camera 41 includes three CCD image sensors for R, G, and B components. The IR / UV light camera 42 includes a CCD image sensor that detects at least one of infrared light and ultraviolet light. The charge output from each light receiving element is input to the processing device 5 as an output signal (imaging data).

なお、本実施例では、被検査物2の幅全体をカメラで撮像可能なように、被検査物2の幅に合わせて、被検査物2の幅方向に複数のカメラを備えることができる。また、可視光カメラ41とIR/UV光カメラ42とは、搬送方向にずれて配置されている。   In the present embodiment, a plurality of cameras can be provided in the width direction of the inspection object 2 in accordance with the width of the inspection object 2 so that the entire width of the inspection object 2 can be captured by the camera. Further, the visible light camera 41 and the IR / UV light camera 42 are arranged so as to be shifted in the transport direction.

処理装置5は、可視光カメラ41から出力される撮像データをRGBの成分毎に夫々処理する、R信号処理部51、G信号処理部52、B信号処理部53と、IR/UV光カメラ42から出力される撮像データを処理するIR/UV信号処理部54と、を有する。R信号処理部51は、可視光カメラ41から出力された1ライン分(4096画素)のR成分の信号(R信号)に対しホワイトシェーディング処理を施し、受光素子ごとの出力レベ
ルのばらつきを補正する。同様に、G信号処理部52はG成分の信号(G信号)、B信号処理部53はB成分の信号(B信号)に対し、それぞれホワイトシェーディング処理を施す。また、IR/UV信号処理部54は、IR/UV光カメラ42から出力された1ライン分の赤外光または紫外光の信号(IR/UV光信号)に対しホワイトシェーディング処理を施す。以後、各信号処理部51、52、53、54から出力されるR,G,B,IR/UV各々のホワイトシェーディング後の値を、出力画素値I,I,I,IIR/UVと記す。
The processing device 5 processes the imaging data output from the visible light camera 41 for each of the RGB components. The R signal processing unit 51, the G signal processing unit 52, the B signal processing unit 53, and the IR / UV light camera 42. And an IR / UV signal processing unit 54 for processing imaging data output from. The R signal processing unit 51 performs white shading processing on the R component signal (R signal) for one line (4096 pixels) output from the visible light camera 41, and corrects variation in output level for each light receiving element. . Similarly, the G signal processing unit 52 performs white shading processing on the G component signal (G signal), and the B signal processing unit 53 performs white shading processing on the B component signal (B signal). Further, the IR / UV signal processing unit 54 performs white shading processing on one line of infrared light or ultraviolet light signal (IR / UV light signal) output from the IR / UV light camera 42. Thereafter, the R, G, B, and IR / UV values output from the respective signal processing units 51, 52, 53, and 54 are respectively converted into output pixel values I R , I G , I B , and I IR / UV. Indicated as UV .

さらに、各信号処理部51、52、53、54は、R,G,B,IR/UV各々の規格化画素値を計算する。ここで、規格化画素値とは、ホワイトシェーディング後の出力画素値I,I,I,IIR/UVを、被検査物2に異常が無い状態での出力画素値(通常値)N,N,N,NIR/UVで除算した値である。本実施例では、規格化画素値が0〜255の値域をもち、通常値が値域の中央値である128になるように規格化する。「異常が無い状態での出力画素値(通常値)」は、撮像を複数回行ったときの出力画素値の平均値としてもよい。規格化画素値は、出力画素値(カメラの受光量)の減少度合いが大きいほど小さな値となり、出力画素値(カメラの受光量)の増加度合いが大きいほど大きな値となり、出力画素値が変動した度合いと相関関係にある。そして、被検査物2に異常が無い部分(地合とも呼ぶ)では、規格化画素値は128に近い値となる。なお、以後の説明において、出力画素値と規格化画素値を特に区別する必要がない場合には単に画素値と記す。 Further, each signal processing unit 51, 52, 53, 54 calculates a normalized pixel value for each of R, G, B, and IR / UV. Here, the normalized pixel value refers to the output pixel values I R , I G , I B , and I IR / UV after white shading, and the output pixel values (normal values) when there is no abnormality in the inspection object 2. It is a value divided by N R , N G , N B , N IR / UV . In this embodiment, the normalized pixel value has a range of 0 to 255, and is normalized so that the normal value is 128, which is the median value of the range. The “output pixel value (normal value) when there is no abnormality” may be an average value of output pixel values when imaging is performed a plurality of times. The normalized pixel value becomes smaller as the degree of decrease in the output pixel value (camera received light amount) becomes larger, and becomes larger as the increase in the output pixel value (camera received light amount) becomes larger, and the output pixel value fluctuated. Correlate with degree. The normalized pixel value is a value close to 128 in a portion where the inspection object 2 is not abnormal (also referred to as a texture). In the following description, when it is not necessary to distinguish the output pixel value and the normalized pixel value, they are simply referred to as pixel values.

図2は、各信号処理部51、52、53、54で得られた規格化画素値の一例を示した図である。横軸は画素(受光素子)であり、縦軸は規格化画素値である。異常が無い部分(地合)では規格化画素値は約128となるが、異常個所に対応する画素では、規格化画素値が増加又は減少する。規格化画素値の変化の方向(増加か減少か)及びその変化度合は、波長ごと、異常の種類ごとに異なり得る。なお、地合部分であっても、被検査物2の表面の凹凸等の影響により、規格化画素値は画素ごとに若干ばらつきがある。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of normalized pixel values obtained by the signal processing units 51, 52, 53, and 54. The horizontal axis is a pixel (light receiving element), and the vertical axis is a normalized pixel value. The normalized pixel value is about 128 in a portion where there is no abnormality (ground), but the normalized pixel value increases or decreases in the pixel corresponding to the abnormal portion. The direction of change (increase or decrease) of the normalized pixel value and the degree of change thereof may differ for each wavelength and for each type of abnormality. Even in the formation portion, the normalized pixel value varies slightly from pixel to pixel due to the influence of irregularities on the surface of the object 2 to be inspected.

処理装置5は、可視光カメラ41から得られる画像と、IR/UV光カメラ42から得られる画像と、の位置合わせを行う位置合わせ処理部55を備えている。ここで、可視光カメラ41と、IR/UV光カメラ42とは、被検査物2の搬送方向にずれて配置されているため、可視光カメラ41で撮像された箇所が、IR/UV光カメラ42で撮像される位置に到達するまでには一定の時間がかかる。可視光カメラ41とIR/UV光カメラ42とから得られる同じ個所の画素値を比較するために、位置合わせ処理部55は、可視光カメラ41から得られる1ライン分の画像データと、IR/UV光カメラ42から得られる1ライン分の画像データとの位置合わせ(時間合わせ)を行う。   The processing device 5 includes an alignment processing unit 55 that aligns an image obtained from the visible light camera 41 and an image obtained from the IR / UV light camera 42. Here, since the visible light camera 41 and the IR / UV light camera 42 are arranged so as to be shifted in the transport direction of the object 2 to be inspected, the portion imaged by the visible light camera 41 is the IR / UV light camera. It takes a certain time to reach the position imaged at 42. In order to compare the pixel values at the same location obtained from the visible light camera 41 and the IR / UV light camera 42, the alignment processing unit 55 includes one line of image data obtained from the visible light camera 41, IR / UV Position alignment (time alignment) with image data for one line obtained from the UV light camera 42 is performed.

ここで、被検査物2の搬送速度と、可視光カメラ41からIR/UV光カメラ42までの距離と、は予め設定されているため、これらの値に基づいて、可視光カメラ41で撮像された箇所が、IR/UV光カメラ42で撮像されるまでの時間遅れを算出することができる。すなわち、この時間遅れ分だけデータをずらすことにより、位置合わせを行うことができる。同様に、R信号、G信号、B信号で夫々別の箇所を撮像している場合や、紫外光及び赤外光で夫々別の箇所を撮像している場合には、これらの位置合わせを行う。   Here, since the conveyance speed of the inspection object 2 and the distance from the visible light camera 41 to the IR / UV light camera 42 are set in advance, the image is picked up by the visible light camera 41 based on these values. It is possible to calculate the time delay until the spot is imaged by the IR / UV light camera 42. That is, alignment can be performed by shifting the data by this time delay. Similarly, when different locations are imaged with the R signal, G signal, and B signal, or when different locations are imaged with ultraviolet light and infrared light, these positions are aligned. .

また、処理装置5は、被検査物2に含まれる異常個所を検出する異常検出部56と、異常判定に用いる閾値を記憶する検出閾値記憶部56Aと、を備えている。本実施例では、後述するように、可視光カメラ41から得られる画像の画素値の変化度合がある程度大きい場合に異常と判定する。そこで、異常と判定すべき画素値の変化度合の閾値を検出閾値記憶部56Aに保持しておく。この閾値は、被検査物2の種類やユーザが設定した検査基準等によって決まる。   Further, the processing device 5 includes an abnormality detection unit 56 that detects an abnormal part included in the inspection object 2 and a detection threshold value storage unit 56A that stores a threshold value used for abnormality determination. In this embodiment, as will be described later, when the degree of change in the pixel value of the image obtained from the visible light camera 41 is large to some extent, it is determined that there is an abnormality. Therefore, the threshold value of the degree of change of the pixel value to be determined as abnormal is held in the detection threshold value storage unit 56A. This threshold value is determined by the type of the inspection object 2 and the inspection standard set by the user.

また、処理装置5は、異常個所が検出されたときにその異常の種類を判別する判定部57と、異常の種類を判別する処理に用いる複数の閾値を記憶する判定閾値記憶部57Aを備えている。判定部57は、可視光カメラ41から得られる画像とIR/UV光カメラ42から得られる画像それぞれの画素値の変化(増加又は減少)の類型と、前述した5種類の異常との対応関係を予め規定しており、画素値の変化の仕方がいずれの類型に該当するか判断することにより、異常の種類を判別する。詳しい処理は後述する。   In addition, the processing device 5 includes a determination unit 57 that determines the type of abnormality when an abnormal part is detected, and a determination threshold value storage unit 57A that stores a plurality of threshold values used for processing to determine the type of abnormality. Yes. The determination unit 57 determines the correspondence between the type of change (increase or decrease) in pixel values of the image obtained from the visible light camera 41 and the image obtained from the IR / UV light camera 42 and the five types of abnormalities described above. The type of abnormality is determined by determining in which type the pixel value change method corresponds in advance. Detailed processing will be described later.

出力部58は、異常個所に関する情報を出力する機能である。情報の出力先は、典型的には表示装置であるが、印刷装置に対して情報を出力したり、スピーカからメッセージや警報を出力したり、ユーザの端末に電子メール等でメッセージを送信したり、外部のコンピュータに対して情報を送信したりしてもよい。図3は、出力部58が表示装置に出力する結果出力画面の一例である。この画面では、検出及び判定された異常の種類を示す情報580(図3の例では「ピンホール欠陥」)、可視光カメラ41で撮像された異常個所の画像581、IR/UV光カメラ42で撮像された異常個所の画像582、異常個所を通るライン583における可視光カメラ41及びIR/UV光カメラ42それぞれの出力信号(出力画素値又は規格化画素値)の変化を示すグラフ584、585、586、587などが表示される。このような異常個所に関する情報を出力することにより、ユーザ(検査者)は発生した異常の内容を具体的に把握することができ、不良(欠陥)とすべき異常かどうかの判断や、生産設備の製造条件や運転条件へのフィードバックなどに役立てることができる。   The output unit 58 is a function for outputting information related to the abnormal part. The output destination of information is typically a display device, but outputs information to the printing device, outputs a message or alarm from a speaker, or sends a message to the user's terminal by e-mail or the like. Information may be transmitted to an external computer. FIG. 3 is an example of a result output screen that the output unit 58 outputs to the display device. In this screen, information 580 indicating the type of anomaly detected and determined (“pinhole defect” in the example of FIG. 3), an image 581 of the anomalous portion captured by the visible light camera 41, and the IR / UV light camera 42 Graphs 584 and 585 showing changes in the output signals (output pixel values or normalized pixel values) of the visible light camera 41 and the IR / UV light camera 42 in a line 583 passing through the abnormal portion, and the imaged abnormal portion 582, 586, 587, etc. are displayed. By outputting information on such anomalous locations, the user (inspector) can grasp the details of the anomaly that has occurred, determine whether the anomaly should be a defect (defect), It can be used for feedback to manufacturing conditions and operating conditions.

図4〜図8に、各信号処理部51〜54から得られる規格化画素値の変化(増加又は減少)の類型と、異常の種類との対応関係を示す。このような対応関係は、実際に発生し得る異常の種類ごとに実験を実施することで求めることができる。なお、図4〜図8は二次電池用セパレータなどに利用される多孔質フィルムにおける例を示すものである。規格化画素値の変化の仕方、類型の分け方、発生し得る異常の種類などは被検査物の材料や物性などに応じて変わるので、図4〜図8のような対応関係は想定される被検査物ごとに予め用意し、ルックアップテーブル又は判定ロジックとして処理装置5のプログラムに実装しておくとよい。   FIGS. 4 to 8 show the correspondence between the type of change (increase or decrease) in the normalized pixel value obtained from each signal processing unit 51 to 54 and the type of abnormality. Such a correspondence can be obtained by carrying out an experiment for each type of abnormality that can actually occur. 4 to 8 show examples of a porous film used for a secondary battery separator or the like. Since how the standardized pixel values change, how to classify them, and the types of abnormalities that can occur vary depending on the material and physical properties of the object to be inspected, the correspondence relationships shown in FIGS. 4 to 8 are assumed. It is preferable to prepare in advance for each object to be inspected and mount it in a program of the processing device 5 as a lookup table or determination logic.

図4〜図8はそれぞれ、「汚れ」、「金属欠陥」、「ピンホール欠陥」、「異常A」、「異常B」が発生したときの、可視光と不可視光の出力信号(規格化画素値)の変化を模式的に示している。各図において、(a)は異常個所における光の反射及び透過の様子を示す模式図であり、(b)はR信号の規格化画素値の変化、(c)はG信号の規格化画素値の変化、(d)はB信号の規格化画素値の変化、(e)IR信号の規格化画素値の変化を示す模式図である。   4 to 8 show output signals (normalized pixels) of visible light and invisible light when “dirt”, “metal defect”, “pinhole defect”, “abnormal A”, and “abnormal B” occur, respectively. Value) is schematically shown. In each figure, (a) is a schematic diagram showing how light is reflected and transmitted at an abnormal location, (b) is a change in the normalized pixel value of the R signal, and (c) is a normalized pixel value of the G signal. (D) is a schematic diagram showing a change in the normalized pixel value of the B signal and (e) a change in the normalized pixel value of the IR signal.

図4に示すように、「汚れ」61がフィルム60に付着した場合、その汚れ61に可視光62が吸収されるため、可視光カメラ41の出力信号であるR信号、G信号、B信号(以下まとめてRGB信号と記す)は通常状態に比べて有意に小さくなる。一方、不可視光63(この例では赤外光)の吸収は小さいため、IR信号の低下度合はRGB信号に比べて有意に小さくなる。なおフィルム60の下面から照射される可視光64はフィルム60をほとんど透過せず可視光カメラ41には受光されない。   As shown in FIG. 4, when “dirt” 61 adheres to the film 60, visible light 62 is absorbed by the dirt 61, so that the R signal, G signal, and B signal (output signals of the visible light camera 41) (Hereinafter collectively referred to as RGB signals) is significantly smaller than the normal state. On the other hand, since the absorption of the invisible light 63 (in this example, infrared light) is small, the degree of reduction of the IR signal is significantly smaller than that of the RGB signal. The visible light 64 irradiated from the lower surface of the film 60 hardly passes through the film 60 and is not received by the visible light camera 41.

「金属欠陥」の場合は、図5に示すように、可視光62と不可視光63がともに金属65に吸収されるため、可視光カメラ41の出力信号であるRGB信号、及びIR/UV光カメラ42の出力信号であるIR信号はいずれも通常状態に比べて有意に小さくなる。しかも、R信号、G信号、B信号、IR信号の低下の割合は略同程度である。この場合も、可視光64はすべて反射され可視光カメラ41には受光されない。   In the case of a “metal defect”, as shown in FIG. 5, both the visible light 62 and the invisible light 63 are absorbed by the metal 65. Therefore, the RGB signal that is the output signal of the visible light camera 41 and the IR / UV light camera are used. The IR signal that is the output signal of 42 is significantly smaller than the normal state. In addition, the rate of decrease of the R signal, G signal, B signal, and IR signal is approximately the same. Also in this case, all visible light 64 is reflected and is not received by the visible light camera 41.

「ピンホール欠陥」の場合、図6に示すように、上面からの可視光62と不可視光63はともにピンホール66を通して下面側に透過し、カメラには受光されない。ただし、下面からの可視光64がピンホール66を通して上面側に直進透過し、可視光カメラ41に入射する。したがって、RGB信号は通常状態に比べて有意に大きくなるが、IR信号は通常状態に比べて有意に小さくなる。なお、可視光カメラ41には可視光64が直接入射するので、可視光カメラ41の出力信号における色バランスは元の可視光64のものと変わらない。   In the case of a “pinhole defect”, as shown in FIG. 6, both visible light 62 and invisible light 63 from the upper surface are transmitted to the lower surface side through the pinhole 66 and are not received by the camera. However, the visible light 64 from the lower surface passes straight through the pinhole 66 to the upper surface side and enters the visible light camera 41. Therefore, the RGB signal is significantly larger than the normal state, but the IR signal is significantly smaller than the normal state. Since the visible light 64 is directly incident on the visible light camera 41, the color balance in the output signal of the visible light camera 41 is the same as that of the original visible light 64.

「異常A」は、多孔質フィルムの加工時に生じたムラ(多孔質が粗になっている部分)又は油が付着・浸透した状態である。この場合、ムラ又は油が付着・浸透した部分はやや色味を帯びた透明なスポット67となる。そうすると、図7に示すように、上面からの可視光62と不可視光63はスポット67を通じてほとんど下面側に透過する。一方、下面からの可視光64はスポット67を通じて上面側に透過し、可視光カメラ41によって受光される。ただし、図6のピンホール欠陥とは異なり、スポット67を透過する際に一部の波長の光が吸収され減衰するために、透過光の色のバランスが崩れる。図7の例では、R信号、G信号、B信号のいずれも通常状態に比べて有意に増加しているものの、G信号とB信号がR信号に比べて有意に小さく、色のバランスが変化していることが分かる。IR信号は、ピンホール欠陥の場合と同じく、通常状態に比べて低下する。   “Abnormal A” is a state where unevenness (portion where the porous surface is rough) or oil adhered or penetrated during processing of the porous film. In this case, the portion where unevenness or oil adheres and penetrates becomes a transparent spot 67 with a slight tint. Then, as shown in FIG. 7, the visible light 62 and the invisible light 63 from the upper surface are almost transmitted through the spot 67 to the lower surface side. On the other hand, visible light 64 from the lower surface passes through the spot 67 to the upper surface side and is received by the visible light camera 41. However, unlike the pinhole defect of FIG. 6, when the light passes through the spot 67, the light of a part of the wavelength is absorbed and attenuated, so that the color balance of the transmitted light is lost. In the example of FIG. 7, the R signal, the G signal, and the B signal all increase significantly compared to the normal state, but the G signal and the B signal are significantly smaller than the R signal, and the color balance changes. You can see that As in the case of the pinhole defect, the IR signal decreases compared to the normal state.

「異常B」は、多孔質フィルムの加工時に生じたムラ(多孔質が密になっている部分)であり、正常な状態のフィルムに比べて光の反射率が増した状態である。この場合は、図8に示すように、ムラが生じたスポット68において、上面からの可視光62と不可視光63がともに反射されるので、R信号、G信号、B信号、IR信号のいずれもが通常状態に比べて有意に増加する。なおフィルム60の下面から照射される可視光64はフィルム60をほとんど透過せず可視光カメラ41には受光されない。   “Abnormal B” is unevenness (portion in which the porous material is dense) generated during the processing of the porous film, and is a state in which the reflectance of light is increased as compared with a film in a normal state. In this case, as shown in FIG. 8, since the visible light 62 and the invisible light 63 from the upper surface are reflected at the spot 68 where the unevenness occurs, all of the R signal, the G signal, the B signal, and the IR signal are reflected. Increases significantly compared to normal conditions. The visible light 64 irradiated from the lower surface of the film 60 hardly passes through the film 60 and is not received by the visible light camera 41.

以上のような各信号の変化の類型と異常の種類の対応関係を予め明らかにしておくことで、異常の種類の判別を容易に且つ精度よく行うことができる。本実施例では、各信号の出力値を通常状態の値で規格化した規格化画素値を用いて、各信号の変化度合を評価している。これにより、光源の光量の変動、異常個所ごとの透過率や反射率や吸収率の違い、被検査物の透過率や反射率や吸収率の違いなどによるばらつきをキャンセルできる。よって、外乱の影響や、異常又は被検査物のばらつきの影響を受けにくくすることができ、異常個所の検出及び異常の種類判別の精度を安定することができる。   By clarifying the correspondence between the type of change of each signal and the type of abnormality as described above, the type of abnormality can be easily and accurately determined. In this embodiment, the degree of change of each signal is evaluated using the normalized pixel value obtained by normalizing the output value of each signal with the value in the normal state. Thereby, it is possible to cancel variations caused by fluctuations in the amount of light of the light source, differences in transmittance, reflectance, and absorption rate at each abnormal location, differences in transmittance, reflectance, and absorption rate of the inspection object. Therefore, it is possible to make it less susceptible to the influence of disturbances, abnormalities or variations in the inspected object, and it is possible to stabilize the accuracy of detecting abnormal parts and determining the type of abnormalities.

また、可視光は、R成分,G成分,B成分の中の何れか1つまたは2つだけを用いて欠陥の種類を判別してもよい。また、R,G,Bとは異なる波長の成分光(例えば、シアン、マゼンタ、イエローなど)を用いてもよい。また、赤外光または紫外光の一方または両方を用いて欠陥の種類を判別してもよい。また、R成分,G成分,B成分の中の何れか1つと、赤外光または紫外光の一方と、を選択するときに、波長の差が大きくなるような組み合わせを選択するとよい。例えば、波長の短い紫外光と組み合わせるのは、可視光の中でも波長の長いR成分とし、波長の長い赤外光と組み合わせるのは、可視光の中でも波長の短いB成分とする。これにより、欠陥の反射比の差がより顕著に表れるので、判定精度を高めることができる。   Further, the type of defect may be determined using only one or two of the R component, the G component, and the B component for visible light. Further, component light having a wavelength different from that of R, G, and B (for example, cyan, magenta, yellow, etc.) may be used. Further, the type of defect may be determined using one or both of infrared light and ultraviolet light. Further, when selecting any one of the R component, the G component, and the B component and one of infrared light and ultraviolet light, a combination that increases the difference in wavelength may be selected. For example, combining with ultraviolet light having a short wavelength is an R component having a long wavelength in visible light, and combining with infrared light having a long wavelength is a B component having a short wavelength among visible light. Thereby, since the difference in the reflection ratio of defects appears more remarkably, the determination accuracy can be improved.

また、カメラの受光素子には、Si(シリコン)系の半導体を用いるとよい。Si系の半導体受光素子を用いれば、紫外光、可視光、赤外光を何れも検出することができる。また、多画素化が可能であり、広範囲又は高速な計測が可能となり、コストも低く抑えることもできる。   Further, a Si (silicon) -based semiconductor may be used for the light receiving element of the camera. If a Si-based semiconductor light receiving element is used, any of ultraviolet light, visible light, and infrared light can be detected. Further, the number of pixels can be increased, wide-range or high-speed measurement is possible, and the cost can be kept low.

次に、図9を参照して、シート検査装置1の処理の流れを説明する。図9は、処理装置5によって実行される処理のフローチャートである。
ステップS101では、可視光源31、IR/UV光源32、透過用可視光源33をそれぞれ点灯させた状態で、可視光カメラ41及びIR/UV光カメラ42により被検査物2の撮影が行われ、その出力信号が処理装置5に取り込まれる。
Next, the flow of processing of the sheet inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart of processing executed by the processing device 5.
In step S101, the visible light source 41, the IR / UV light source 32, and the transmissive visible light source 33 are turned on, and the visible light camera 41 and the IR / UV light camera 42 shoot the inspection object 2, The output signal is taken into the processing device 5.

ステップS102では、可視光カメラ41から出力されるR信号、G信号、B信号、IR/UV光カメラ42から出力されるIR/UV信号に対し、R信号処理部51、G信号処理部52、B信号処理部53、IR/UV信号処理部54のそれぞれにおいてホワイトシェーディング処理が施され、出力画素値I,I,I,IIR/UVが生成される。また、各信号処理部51〜54は、出力画素値I,I,I,IIR/UVからそれぞれR,G,B,IR/UVの規格化画素値を生成する。出力画素値及び規格化画素値のデータは位置合わせ処理部55に出力される。以降、R信号、G信号、B信号、IR/UV信号それぞれの規格化画素値を、R値、G値、B値、IR値とも記す。 In step S102, an R signal processing unit 51, a G signal processing unit 52, an R signal, a G signal, and a B signal output from the visible light camera 41, and an IR / UV signal output from the IR / UV light camera 42, Each of the B signal processing unit 53 and the IR / UV signal processing unit 54 performs white shading processing to generate output pixel values I R , I G , I B , and I IR / UV . The signal processing units 51 to 54 generate standardized pixel values of R, G, B, and IR / UV from the output pixel values I R , I G , I B , and I IR / UV , respectively. The data of the output pixel value and the normalized pixel value is output to the alignment processing unit 55. Hereinafter, the normalized pixel values of the R signal, G signal, B signal, and IR / UV signal are also referred to as R value, G value, B value, and IR value.

ステップS103では、位置合わせ処理部55が、被検査物2の搬送速度、カメラ41と42の距離に基づいて、RGBの画像とIR/UVの画像の位置合わせを行う。   In step S103, the alignment processing unit 55 aligns the RGB image and the IR / UV image based on the conveyance speed of the inspection object 2 and the distance between the cameras 41 and 42.

ステップS104では、異常検出部56による異常の検出が行われる。例えば、異常検出部56は、下記のカラー/グレー変換式を用いて、RGBの画像からグレー画像を生成する。

Figure 0006314557

ここで、I,I,IはR,G,Bの出力画素値であり、N,N,NはR,G,Bの通常状態の出力画素値(地合の出力画素値)である。また、Igrayは輝度値(グレー値)であり、RGBの色成分ごとの画素値(I,I,I)を総合する値である。Coeff,Coeff,Coeffは重み係数であり、Coeffdivは除算係数であり、sは1又は−1の値をとる符号係数である。本実施例では、(I−N)、(I−N)、(I−N)のなかで最大値をとるものの符号を、符号係数sとして用いる。
そして、異常検出部56は、グレー画像において、輝度値Igrayが128×0.9より小さい画素からなる領域(画素群)、又は、グレー値Igrayが128×1.1より大きい画素からなる領域(画素群)を検出し、当該領域の面積が所定値を超えていた場合に当該領域を「異常個所」と判定する。なお、本実施例では、異常か否かの判別閾値を通常値(128)の±10%の値に設定したが、これは一例にすぎず、被検査物やカメラの特性などに応じて閾値は適宜設定すればよい。また、本実施例では上記式で計算した輝度値により異常判定を行ったが、単純に、R、G、Bのいずれか(例えばG)の画素値をそのまま輝度値として用いてもよいし、R、G、Bの画素値の平均値や最大値を輝度値として用いてもよい。 In step S104, the abnormality detection unit 56 detects an abnormality. For example, the abnormality detection unit 56 generates a gray image from an RGB image using the following color / gray conversion formula.
Figure 0006314557

Here, I R, I G, the I B is the output pixel value of the R, G, B, N R , N G, N B is R, G, the output pixel value of the normal state of B (formation output Pixel value). Further, I gray is a luminance value (gray value), and is a value that combines pixel values (I R , I G , I B ) for each RGB color component. Coeff R , Coeff G , and Coeff B are weighting coefficients, Coeff div is a division coefficient, and s is a code coefficient that takes a value of 1 or -1. In this embodiment, the code having the maximum value among (I R −N R ), (I G −N G ), and (I B −N B ) is used as the code coefficient s.
Then, the abnormality detection unit 56 includes, in the gray image, a region (pixel group) including pixels having a luminance value I gray smaller than 128 × 0.9 or a pixel having a gray value I gray larger than 128 × 1.1. A region (pixel group) is detected, and when the area of the region exceeds a predetermined value, the region is determined as an “abnormal part”. In this embodiment, the threshold value for determining whether or not there is an abnormality is set to a value of ± 10% of the normal value (128). However, this is only an example, and the threshold value is set according to the characteristics of the object to be inspected or the camera. May be set as appropriate. Further, in this embodiment, the abnormality determination is performed based on the luminance value calculated by the above formula. However, a pixel value of any one of R, G, and B (for example, G) may be simply used as the luminance value as it is. An average value or a maximum value of R, G, and B pixel values may be used as the luminance value.

ステップS105では、ステップS104において異常個所が検出されたか否か判定される。ステップS105で肯定判定がなされた場合には、ステップS106へ進む。一方、ステップS105で否定判定がなされた場合には、異常がないものとして本ルーチンを終了する。   In step S105, it is determined whether an abnormal part is detected in step S104. If an affirmative determination is made in step S105, the process proceeds to step S106. On the other hand, if a negative determination is made in step S105, it is determined that there is no abnormality, and this routine is terminated.

ステップS106では、判定部57により異常の種類が判別される。
図10に、異常の種類判別の詳細フローを示す。まずステップS201において、判定部57は、検出された異常個所の輝度値と通常状態の輝度値(地合の輝度値)とを比較し、当該異常が暗欠陥(輝度値が通常状態よりも小さくなる(つまり、Igray<128))か明欠陥(輝度値が通常状態よりも大きくなる(つまり、Igray>128))かを判断する。暗欠陥の場合は、汚れ(図4)/金属欠陥(図5)の判別ルーチンに入り、明欠陥の場合は、ピンホール欠陥(図6)/異常A(図7)/異常B(図8)の判別ルーチンに入る。
In step S106, the determination unit 57 determines the type of abnormality.
FIG. 10 shows a detailed flow of abnormality type discrimination. First, in step S201, the determination unit 57 compares the detected luminance value of the abnormal part with the luminance value of the normal state (the luminance value of the ground), and the abnormality is a dark defect (the luminance value is smaller than that of the normal state). It is determined whether it is (that is, I gray <128)) or a light defect (the luminance value is larger than the normal state (that is, I gray > 128)). In the case of a dark defect, the routine enters a discrimination routine for dirt (FIG. 4) / metal defect (FIG. 5). In the case of a bright defect, pinhole defect (FIG. 6) / abnormal A (FIG. 7) / abnormal B (FIG. 8). ) Is entered.

ステップS202では、判定部57は、可視光と不可視光の低下の割合の差を評価する。具体的には、R値とIR値の差の絶対値(|R−IR|と表記する)、G値とIR値の差の絶対値(|G−IR|と表記する)、B値とIR値の差の絶対値(|B−IR|と表記する)を求め、それらのうちの最小値であるmin|V−IR|(ただし、V=R,G,B)が閾値TH1よりも大きいか否かを調べる。min|V−IR|≧TH1の場合、すなわち、可視光と不可視光の低下の割合が有意に異なる場合には、図4の類型に該当し、「汚れ」と判定する(ステップS203)。一方、min|V−IR|<TH1の場合、すなわち、可視光と不可視光の低下の割合が略同じである場合には、図5の類型に該当し、「金属欠陥」と判定する(ステップS204)。   In step S <b> 202, the determination unit 57 evaluates the difference in the rate of decrease in visible light and invisible light. Specifically, the absolute value of the difference between the R value and the IR value (denoted as | R-IR |), the absolute value of the difference between the G value and the IR value (denoted as | G-IR |), the B value, The absolute value of the difference between the IR values (denoted as | B-IR |) is obtained, and the minimum value among them, min | V-IR | (where V = R, G, B) is greater than the threshold value TH1. Check if it is big. If min | V-IR | ≧ TH1, that is, if the rate of decrease in visible light and invisible light is significantly different, it falls under the category of FIG. 4 and is determined as “dirt” (step S203). On the other hand, if min | V-IR | <TH1, that is, if the rate of decrease in visible light and invisible light is substantially the same, it falls under the category of FIG. S204).

ステップS205では、判定部57は、IR値が閾値TH2よりも大きいか否かを調べる。TH2は、例えば、通常状態(地合)の値である128と同程度に設定するとよい。IR>TH2の場合は、図8の類型に該当し、「異常B」と判定する(ステップS206)。一方、IR≦TH2の場合には、ステップS207に進む。   In step S205, the determination unit 57 checks whether the IR value is greater than the threshold value TH2. For example, TH2 may be set to the same level as 128, which is the value of the normal state (form). When IR> TH2, it corresponds to the type of FIG. 8 and is determined as “abnormal B” (step S206). On the other hand, if IR ≦ TH2, the process proceeds to step S207.

ステップS207では、判定部57は、R値とG値とB値の中の最大値maxVと最小値minVの差maxV−minVが閾値TH3よりも大きいか否かを調べる。これは可視光カメラ41で得られた画像の画素における色成分ごとの画素値のバランスを評価する処理に該当する。maxV−minV<TH3の場合、すなわち、色バランスが通常状態のバランスと略同じである場合には、図6の類型に該当し、「ピンホール欠陥」と判定する(ステップS208)。一方、maxV−minV≧TH3の場合、すなわち、色バランスが通常状態のバランスと有意に異なる場合には、図7の類型に該当し、「異常A」と判定する(ステップS209)。なお、色バランスを評価する方法は他の方法でもよい。閾値TH3は、例えば、R値、G値、B値の中の最大値maxVの10%程度に設定すればよい。なお、色バランスの評価方法は本実施例で述べた方法以外の方法を用いてもよい。例えば、R,G,Bの画素値から当該画素の彩度を計算し、彩度が閾値よりも小さい場合に(つまり、無彩色に近い場合に)色バランスが通常状態のバランスと略同じであると判定してもよい。   In step S207, the determination unit 57 checks whether or not the difference maxV−minV between the maximum value maxV and the minimum value minV among the R value, the G value, and the B value is larger than the threshold value TH3. This corresponds to processing for evaluating the balance of pixel values for each color component in the pixels of the image obtained by the visible light camera 41. If maxV−minV <TH3, that is, if the color balance is substantially the same as the balance in the normal state, it corresponds to the type of FIG. 6 and is determined as a “pinhole defect” (step S208). On the other hand, if maxV−minV ≧ TH3, that is, if the color balance is significantly different from the balance in the normal state, it corresponds to the type of FIG. 7 and is determined as “abnormal A” (step S209). The method for evaluating the color balance may be another method. The threshold value TH3 may be set to about 10% of the maximum value maxV among the R value, G value, and B value, for example. Note that a color balance evaluation method other than the method described in this embodiment may be used. For example, when the saturation of the pixel is calculated from the pixel values of R, G, and B, and the saturation is smaller than the threshold (that is, close to an achromatic color), the color balance is substantially the same as the balance in the normal state. You may determine that there is.

以上の判定ロジックにより異常の種類が特定されたら、図9のステップS107の処理に進む。ステップS107では、出力部58が、異常個所に関する情報を出力する(図3参照)。このとき、重大欠陥である「金属欠陥」と「ピンホール欠陥」の場合にのみ情報出力を行い、それ以外の異常の場合は情報出力を行わないか、異常個所の面積がある程度大きい場合にのみ不良(欠陥)として扱い情報出力を行ってもよい。また、「金属欠陥」、「ピンホール欠陥」、面積の大きな他の異常の場合などに、警告や警報を出力したり、フィルムの製造装置を停止する制御を行ってもよい。   If the type of abnormality is specified by the above determination logic, the process proceeds to step S107 in FIG. In step S107, the output unit 58 outputs information on the abnormal part (see FIG. 3). At this time, information is output only in the case of serious defects such as “metal defects” and “pinhole defects”, and information is not output in the case of other abnormalities, or only when the area of the abnormal part is large to some extent. Information may be output as a defect (defect). In addition, in the case of “metal defect”, “pinhole defect”, or other abnormality having a large area, control may be performed to output a warning or alarm or stop the film manufacturing apparatus.

以上述べた本実施例によれば、シート状の被検査物2の異常を検出し、かつ、検出した異常の種類を細かく判別することができる。これにより、製品の品質に影響を与え得る異常か、不良(欠陥)としなくてもよい異常かを峻別できるようになるので、いわゆる検査の見過ぎ(過検出)を抑え、製品の歩留まりを上げることができる。   According to the present embodiment described above, the abnormality of the sheet-like inspection object 2 can be detected and the type of the detected abnormality can be finely discriminated. This makes it possible to distinguish between abnormalities that may affect product quality and abnormalities that do not have to be defective (defects), so that too much inspection (overdetection) is suppressed and product yield is increased. be able to.

<実施例2>
図11は、実施例2に係るシート検査装置1のブロック図である。本実施例では、撮像装置4が1台のみ備わる。この1台の撮像装置4で、実施例1に係る可視光カメラ41と、IR/UV光カメラ42とを兼ねている。すなわち、本実施例に係る撮像装置4は、R,G,Bの少なくとも1成分を計測する受光素子及び赤外光または紫外光の少なくとも一方を計測する受光素子を備えている。そして、可視光源31、IR/UV光源32、透過用可視光源33は、同じ個所に光を照射する(ただし、透過用可視光源33は下面を照射する)。その他の装置等は実施例1と同じため、説明を省略する。
<Example 2>
FIG. 11 is a block diagram of the sheet inspection apparatus 1 according to the second embodiment. In this embodiment, only one imaging device 4 is provided. This single image pickup device 4 serves as both the visible light camera 41 and the IR / UV light camera 42 according to the first embodiment. That is, the imaging apparatus 4 according to the present embodiment includes a light receiving element that measures at least one component of R, G, and B and a light receiving element that measures at least one of infrared light and ultraviolet light. The visible light source 31, the IR / UV light source 32, and the transmissive visible light source 33 irradiate light at the same location (however, the transmissive visible light source 33 irradiates the lower surface). Since other devices are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

ここで、図12は、撮像装置4に備わる受光素子の配置を示した図である。Rは、可視光の中のR成分を検出し、Gは、可視光の中のG成分を検出し、Bは、可視光の中のB成分を検出し、IR/UVは、赤外光または紫外光を検出するラインセンサである。R,G,B,IR/UVの各センサは、搬送方向にずれて配置される。このため、実施例1と同様に、各センサの出力信号の位置合わせが必要となる。このような撮像装置4を使用することにより、装置の小型化が可能となる。   Here, FIG. 12 is a diagram showing the arrangement of the light receiving elements provided in the imaging device 4. R detects the R component in visible light, G detects the G component in visible light, B detects the B component in visible light, IR / UV is infrared light Or it is a line sensor which detects ultraviolet light. The R, G, B, and IR / UV sensors are arranged so as to be shifted in the transport direction. For this reason, as in the first embodiment, it is necessary to align the output signals of the sensors. By using such an imaging device 4, the size of the device can be reduced.

<実施例3>
図13は、実施例3に係るシート検査装置1のブロック図である。また、図14は、撮像装置4の内部構造を示した図である。Rは、可視光の中のR成分を検出し、Gは、可視光の中のG成分を検出し、Bは、可視光の中のB成分を検出し、IR/UVは、赤外光または紫外光を検出するセンサである。本実施例は、撮像装置4が1台備わる点で実施例2と同じであるが、光路を分割する分光素子43を用いて撮像装置4に入射した光をB光、G光、R光、IR/UV光に分光し、それぞれを対応する受光素子で計測する点で実施例2と相違する。
<Example 3>
FIG. 13 is a block diagram of the sheet inspection apparatus 1 according to the third embodiment. FIG. 14 is a diagram illustrating the internal structure of the imaging device 4. R detects the R component in visible light, G detects the G component in visible light, B detects the B component in visible light, IR / UV is infrared light Or it is a sensor which detects ultraviolet light. The present embodiment is the same as the second embodiment in that one imaging device 4 is provided, but the light incident on the imaging device 4 using the spectroscopic element 43 that divides the optical path is converted into B light, G light, R light, The second embodiment is different from the second embodiment in that the spectrum is split into IR / UV light and each is measured by a corresponding light receiving element.

すなわち、本実施例では、分光素子43で分光して各センサで受光させるため、被検査物2の同じ位置から入射する可視光及びIR/UV光を1台の撮像装置4で撮像することができる。そして、同じ位置のデータを同時に得ることができるので、位置合わせが必要ない。このため、前記実施例1、2で必要とされる位置合わせ処理部55が必要ない。その他の装置等は実施例2と同じため、説明を省略する。
このような撮像装置4を使用することにより、位置合わせの必要がなくなるので、処理の簡略化が可能となる。また、位置合わせの精度の影響を受けることがないので、異常検出の精度を向上することができる。
That is, in this embodiment, since the light is separated by the spectroscopic element 43 and received by each sensor, visible light and IR / UV light incident from the same position of the inspection object 2 can be imaged by a single imaging device 4. it can. And since the data of the same position can be obtained simultaneously, alignment is not necessary. For this reason, the alignment processing unit 55 required in the first and second embodiments is not necessary. Since other devices are the same as those in the second embodiment, description thereof is omitted.
By using such an image pickup device 4, it is not necessary to align, so that the processing can be simplified. In addition, since it is not affected by the alignment accuracy, the accuracy of abnormality detection can be improved.

<その他>
上記実施例は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、可視光としてR、G、Bの3つの信号を出力したが、2つ以上の信号であればどのような波長の信号を用いてもよい。例えば、B成分とG成分を含む光を一つのセンサで受光してシアン信号を得て、可視光の信号としてR信号とシアン信号の2つを用いてもよい。
また上記実施例(図9)では、最初に異常個所の検出処理を実施し、検出された異常個所に対してのみ異常の種類判別処理を適用したが、異常の種類判別処理を画像全体に対し適用してもよい。例えば、異常個所の検出処理(ステップS104)と異常の種類判別処理(ステップS106)を並列に実行した後、両処理の結果を合わせても、上記実施例と
同様の効果を得ることができる。
<Others>
The above-described embodiments are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the above specific modes. The present invention can be variously modified within the scope of its technical idea. For example, in the above embodiment, three signals of R, G, and B are output as visible light, but any wavelength signal may be used as long as it is two or more signals. For example, light including B and G components may be received by a single sensor to obtain a cyan signal, and two signals of an R signal and a cyan signal may be used as visible light signals.
In the above embodiment (FIG. 9), the abnormal part detection process is first performed, and the abnormality type determination process is applied only to the detected abnormal part. However, the abnormality type determination process is applied to the entire image. You may apply. For example, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained even when the abnormality location detection process (step S104) and the abnormality type determination process (step S106) are performed in parallel and the results of both processes are combined.

1:シート検査装置、2:被検査物、4:撮像装置、5:処理装置
31:可視光源、32:IR/UV光源、33:透過用可視光源
41:可視光カメラ、42:IR/UV光カメラ、43:分光素子
51:R信号処理部、52:G信号処理部、53:B信号処理部、54:IR/UV信号処理部、55:位置合わせ処理部、56:異常検出部、56A:検出閾値記憶部、57:判定部、57A:判定閾値記憶部、58:出力部
60:フィルム、61:汚れ、62:可視光、63:不可視光、64:可視光、65:金属、66:ピンホール、67:スポット、68:スポット
1: Sheet inspection device, 2: Inspection object, 4: Imaging device, 5: Processing device 31: Visible light source, 32: IR / UV light source, 33: Visible light source for transmission 41: Visible light camera, 42: IR / UV Optical camera, 43: Spectroscopic element 51: R signal processing unit, 52: G signal processing unit, 53: B signal processing unit, 54: IR / UV signal processing unit, 55: Positioning processing unit, 56: Abnormality detection unit, 56A: Detection threshold storage unit, 57: Determination unit, 57A: Determination threshold storage unit, 58: Output unit 60: Film, 61: Dirt, 62: Visible light, 63: Invisible light, 64: Visible light, 65: Metal, 66: Pinhole, 67: Spot, 68: Spot

Claims (7)

シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、
被検査物の第1の面に対し可視光を照射する第1の光源と、
前記被検査物の前記第1の面に対し不可視光を照射する第2の光源と、
前記被検査物の前記第1の面の反対側の第2の面に対し可視光を照射する第3の光源と、
前記第1の光源から照射され前記被検査物で反射した可視光、及び、前記第3の光源から照射され前記被検査物を透過した可視光により前記被検査物を撮像できるように配置された第1の撮像センサと、
前記第2の光源から照射され前記被検査物で反射した不可視光により前記被検査物を撮像できるように配置された第2の撮像センサと、
前記第1の撮像センサにより得られた前記被検査物の第1の画像が有する複数の色成分ごとの画素値と前記第2の撮像センサにより得られた前記被検査物の第2の画像の画素値とを用いて、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値を総合する値の、被検査物に異常が無い状態である通常状態に対する変化の度合いと、
前記注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値と前記第2の画像の画素値とのあいだで、前記通常状態に対する低下の割合が同じであるか否か、または前記注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分のバランスおよび前記注目位置に対応する前記第2の画像の画素値と、に基づいて、
前記被検査物に含まれる異常個所を検出すると共に、前記検出した異常個所で発生している異常の種類を判別する処理部と、
前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常個所に関する情報を出力する出力部と、を有する
ことを特徴とするシート検査装置。
A sheet inspection apparatus for inspecting a sheet-like inspection object,
A first light source that emits visible light to the first surface of the object to be inspected;
A second light source that irradiates the first surface of the inspection object with invisible light;
A third light source for irradiating visible light to a second surface opposite to the first surface of the inspection object;
It arrange | positioned so that the said to-be-inspected object can be imaged with the visible light irradiated from the said 1st light source, and reflected by the said to-be-inspected object, and the visible light irradiated from the said 3rd light source, and permeate | transmitted the to-be-inspected object. A first imaging sensor;
A second imaging sensor arranged so that the inspected object can be imaged by invisible light irradiated from the second light source and reflected by the inspected object;
Pixel values for each of a plurality of color components included in the first image of the inspection object obtained by the first imaging sensor and the second image of the inspection object obtained by the second imaging sensor Using the pixel value,
A state in which there is no abnormality in the inspection object, which is a value that combines the pixel values for each of the plurality of color components in the pixels of the first image corresponding to the position of interest arbitrarily selected on the inspection object The degree of change to the state,
In between the pixel value of the first pixel value of each of the plurality of color components in a pixel of the image and the second image corresponding to the target position, whether the rate of reduction is the same for the normal state Or based on the balance of the plurality of color components in the pixels of the first image corresponding to the target position and the pixel values of the second image corresponding to the target position,
A processing unit for detecting an abnormal part included in the inspection object and discriminating the type of abnormality occurring at the detected abnormal part,
And an output unit that outputs information on an abnormal part including at least information indicating the type of abnormality determined by the processing unit.
前記出力部は、異常個所に関する情報として、当該異常個所を含む領域の前記第1の画像、当該異常個所を含む領域の前記第2の画像、当該異常個所での前記第1の画像の画素値の変化を示すグラフ、当該異常個所での前記第2の画像の画素値の変化を示すグラフ、
のうち少なくともいずれかの情報をさらに出力する
ことを特徴とする請求項1に記載のシート検査装置。
The output unit includes, as information about the abnormal part, the first image of the area including the abnormal part, the second image of the area including the abnormal part, and the pixel value of the first image at the abnormal part. A graph showing a change in the second image, a graph showing a change in the pixel value of the second image at the abnormal portion,
The sheet inspection apparatus according to claim 1, further outputting at least one of the information.
前記第1の光源から照射される可視光と前記第3の光源から照射される可視光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、
前記第1の撮像センサは、前記第1の光源から照射され前記被検査物で反射した可視光を受光可能であって、かつ、前記第3の光源から照射され前記被検査物を直進透過した可視光を受光可能な位置に配置されており、
前記第1の画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値を総合する値が、被検査物に異常の無い状態である通常状態のときに比べて大きい場合において、
前記注目位置に対応する前記第2の画像の画素値が通常状態のときに比べて小さく、かつ、前記注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分のバランスが前記通常状態におけるバランスと同じである場合に、前記注目位置で発生している異常の種類がピンホール欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシート検査装置。
Visible light emitted from the first light source and visible light emitted from the third light source are light having the same spectral distribution including a plurality of color components,
The first imaging sensor is capable of receiving visible light irradiated from the first light source and reflected by the inspection object, and is irradiated from the third light source and passes straight through the inspection object. It is placed at a position where it can receive visible light,
The pixels of the first image have pixel values for a plurality of color components,
The processor is
Usually, the value obtained by combining the pixel values for each of the plurality of color components in the pixels of the first image corresponding to the position of interest arbitrarily selected on the inspection object is in a state where there is no abnormality in the inspection object. When it is larger than the state,
The pixel value of the second image corresponding to the target position is smaller than that in the normal state, and the balance of the plurality of color components in the pixels of the first image corresponding to the target position is the normal value. The sheet inspection apparatus according to claim 1, wherein when the balance in the state is the same, the type of abnormality occurring at the target position is determined to be a pinhole defect.
前記第1の光源から照射される可視光と前記第3の光源から照射される可視光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、
前記第1の撮像センサは、前記第1の光源から照射され前記被検査物で反射した可視光を受光可能であって、かつ、前記第3の光源から照射され前記被検査物を直進透過した可視光を受光可能な位置に配置されており、
前記第1の画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値を総合する値が、前記通常状態のときに比べて大きい場合において、
前記注目位置に対応する前記第2の画像の画素値が通常状態のときに比べて小さく、かつ、前記注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分のバランスが前記通常状態におけるバランスと同じでない場合と、
前記注目位置に対応する前記第2の画像の画素値が通常状態のときに比べて大きい場合とを、
ピンホール欠陥とは異なる種類の異常と判別する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシート検査装置。
Visible light emitted from the first light source and visible light emitted from the third light source are light having the same spectral distribution including a plurality of color components,
The first imaging sensor is capable of receiving visible light irradiated from the first light source and reflected by the inspection object, and is irradiated from the third light source and passes straight through the inspection object. It is placed at a position where it can receive visible light,
The pixels of the first image have pixel values for a plurality of color components,
The processor is
In a case where the total value of the pixel values for each of the plurality of color components in the pixel of the first image corresponding to the arbitrarily selected position of interest on the inspection object is larger than that in the normal state ,
The pixel value of the second image corresponding to the target position is smaller than that in the normal state, and the balance of the plurality of color components in the pixels of the first image corresponding to the target position is the normal value. If the balance in the state is not the same,
A pixel value of the second image corresponding to the target position is larger than that in a normal state;
The sheet inspection apparatus according to claim 1, wherein the sheet inspection apparatus discriminates a type of abnormality different from a pinhole defect.
前記第1の光源から照射される可視光と前記第3の光源から照射される可視光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、
前記第1の撮像センサは、前記第1の光源から照射され前記被検査物で反射した可視光を受光可能であって、かつ、前記第3の光源から照射され前記被検査物を直進透過した可視光を受光可能な位置に配置されており、
前記第1の画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値を総合する値が、前記通常状態のときに比べて小さい場合において、
前記注目位置に対応する前記第1の画像の画素における前記複数の色成分ごとの画素値と前記第2の画像の画素値とのあいだで、前記通常状態に対する低下の割合が同じである場合に、前記注目位置で発生している異常の種類が金属欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシート検査装置。
Visible light emitted from the first light source and visible light emitted from the third light source are light having the same spectral distribution including a plurality of color components,
The first imaging sensor is capable of receiving visible light irradiated from the first light source and reflected by the inspection object, and is irradiated from the third light source and passes straight through the inspection object. It is placed at a position where it can receive visible light,
The pixels of the first image have pixel values for a plurality of color components,
The processor is
In a case where the total value of the pixel values for each of the plurality of color components in the pixel of the first image corresponding to the arbitrarily selected position of interest on the inspection object is smaller than that in the normal state ,
When the rate of decrease with respect to the normal state is the same between the pixel value of each of the plurality of color components in the pixel of the first image corresponding to the target position and the pixel value of the second image The sheet inspection apparatus according to claim 1, wherein the type of abnormality occurring at the target position is determined to be a metal defect.
一つの撮像装置内に、前記不可視光を受光しないようにされた前記第1の撮像センサ及び可視光を受光しないようにされた前記第2の撮像センサが設けられている
ことを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項に記載のシート検査装置。
The first imaging sensor that is configured not to receive the invisible light and the second imaging sensor that is configured not to receive visible light are provided in one imaging device. Item 6. The sheet inspection apparatus according to any one of Items 1 to 5.
前記撮像装置が、一つの光路を分割して、前記第1の撮像センサと前記第2の撮像センサのそれぞれに光を導く分光素子を有する
ことを特徴とする請求項6に記載のシート検査装置。
The sheet inspection apparatus according to claim 6, wherein the imaging apparatus includes a spectroscopic element that divides one optical path and guides light to each of the first imaging sensor and the second imaging sensor. .
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