JP6500518B2 - 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箇所を検出する技術に関する。 The present invention relates to a technology for detecting an abnormal part of a sheet-like object to be inspected.
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、可視光や赤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、シート上の異常箇所(異物混入、汚れ、キズなど)を検出する検査装置が利用されている。 In a production line for manufacturing or processing a sheet-like article, an abnormal point on a sheet is generated using an image obtained by irradiating the sheet with visible light or infrared light and capturing the transmitted light or reflected light with a camera. An inspection apparatus for detecting (foreign substance contamination, dirt, scratches, etc.) is used.
この種の検査装置では、シート上の異常箇所を検出することは比較的容易であるが、検出されたものがどのような種類の異常であるかを細かく且つ正確に判別することは非常に難しい。そのため、従来は、異常箇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。 In this type of inspection apparatus, it is relatively easy to detect an abnormal place on a sheet, but it is very difficult to precisely and accurately determine what kind of abnormality is detected. . Therefore, conventionally, there is no alternative but to dispose of the sheet in which the abnormal portion is detected, discarding the sheet, or giving it to a detailed inspection by visual inspection. However, in actuality, there are various abnormalities that may occur in the sheet, and there are some which do not need to be defects (defects) depending on the type of product, application, material and the like.
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、絶対に見逃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, although a microporous polyolefin film is generally used for a separator of a lithium ion secondary battery, since the separator itself is not noticeable to the human eye, even if there are some stains, etc., it is not possible unless there is a problem with the functionality. There is no need to make it a good product. On the other hand, metal contamination or adhesion or pinholes may be a short circuit, so it can be said that this is a type of abnormality that should not be overlooked. Conversely, in the case of paper, although small pinholes are acceptable, there are also cases where it is desirable to detect stains or wrinkles that affect appearance as defects.
そこで従来より、複数種類の測定系を組み合わせることで、異常の種類を判別できるようにした検査方法がいくつか提案されている。例えば特許文献1には、シートの裏面からの透過光を撮像した透過光画像と、シートの表面で正反射した光を撮像した反射光画像をそれぞれ2値化し、透過光画像での黒色ピクセル数に比べて反射光画像での黒色ピクセル数が有意に少ない場合は内部異物欠陥、反射光画像での黒色ピクセル数に比べて透過光画像での黒色ピクセル数が有意に少ない場合は表面異物欠陥、それ以外の場合は表面形状欠陥と判別する方法が開示されている。また、特許文献2には、シートの同じ箇所に可視光と赤外光を照射し、それぞれの反射光を撮像して得た可視光画像と赤外光画像を用いて金属欠陥を判別する検査方法が開示されている。
Therefore, conventionally, several inspection methods have been proposed in which the type of abnormality can be determined by combining a plurality of types of measurement systems. For example, in Patent Document 1, a transmitted light image obtained by capturing transmitted light from the back surface of a sheet and a reflected light image obtained by capturing light specularly reflected on the surface of the sheet are binarized to obtain the number of black pixels in the transmitted light image. If the number of black pixels in the reflected light image is significantly smaller than in the case of internal light, if the number of black pixels in the transmitted light image is significantly smaller than the number of black pixels in the reflected light image, then the surface foreign matter defect, In other cases, a method is disclosed for determining surface shape defects. In addition, according to
しかしながら、従来の方法は、シートの表面及びシート内部の異常は精度良く検出することができるが、シートの裏面(反射光測定系とは反対側の面)の異常の検出精度が低いという課題がある。例えば、シートの裏面に異物が付着ないし混入した場合、異物の色が濃ければ(つまり、シートの地合と大きく異なっていれば)表面にある反射光測定系でも検出可能であるが、異物の色が薄いと検出が困難となる。したがって、従来の検査方法では、シート裏面の欠陥を見逃すおそれがある。もちろん、シートの表面と同じ検査をシートの裏面に対しても行えば、裏面の欠陥の見逃しを無くすことは可能である。しかしその場合は、反射光測定系が表面と裏面の2セット必要となり、装置の大型化及びコストアップにつながり、好ましくない。前述のように、セパレータにおける金属欠陥のように、絶対に見逃してはならない種類の異常もあるため、シート裏面に付着ないし混入した異物を簡易な構成で精度良く検出可能な方法が望まれている。 However, in the conventional method, although the abnormality on the surface of the sheet and the inside of the sheet can be detected with high accuracy, the problem is that the detection accuracy of the abnormality on the back surface of the sheet (the surface opposite to the reflected light measurement system) is low is there. For example, when foreign matter adheres to or mixes in with the back of the sheet, if the color of the foreign matter is dark (that is, if it is significantly different from the formation of the sheet), it can be detected even by the reflected light measurement system on the surface. Lighter colors make detection difficult. Therefore, in the conventional inspection method, there is a risk of missing a defect on the back side of the sheet. Of course, if the same inspection as the front surface of the sheet is also performed on the back surface of the sheet, it is possible to eliminate missed defects on the back surface. However, in that case, two sets of reflected light measurement systems are required, leading to an increase in the size and cost of the apparatus, which is not preferable. As mentioned above, there is also a type of abnormality that must not be overlooked, such as metal defects in separators, so a method capable of accurately detecting foreign matter attached to or mixed with the back of the sheet with a simple configuration is desired. .
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の表面側の異常と裏面側の異常の両方を簡易な構成で精度良く検出可能な技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object of the present invention is a technique capable of accurately detecting both an abnormality on the front side and an abnormality on the back side of a sheet-like inspection object with a simple configuration. It is to provide.
本発明は、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、第1光源から照射され被検査物の第1面で反射した光を撮像する第1撮像センサと、第2光源から照射され前記被検査物を透過した光を撮像する第2撮像センサと、前記第1撮像センサにより得られた前記被検査物の第1画像と前記第2撮像センサにより得られた前記被検査物の第2画像を用いて、前記被検査物上の異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇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、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、を有し、前記異常箇所において、前記第1画像の画素値及び前記第2画像の画素値がともに、前記被検査物上に異常が無いときの通常値に比べて低下している場合に、前記処理部は、前記異常箇所で発生している異常が、前記被検査物の第1面側へ異物が付着又は混入した第1面異物であるか、前記第1面とは反対側の第2面側へ異物が付着又は混入した第2面異物であるかを判別し、前記処理部は、前記第1画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いが閾値に比べて大きい場合に第1面異物と判定し、それ以外の場合に第2面異物と判定するものであり、前記処理部は、前記第2画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに応じて、異なる前記閾値を用いることを特徴とするシート検査装置である。 The present invention is a sheet inspection apparatus for inspecting a sheet-like object to be inspected, and a first imaging sensor for imaging light emitted from a first light source and reflected by a first surface of the object to be inspected, and a second light source A second imaging sensor for imaging light emitted and transmitted through the inspection object; a first image of the inspection object obtained by the first imaging sensor; and the inspection object obtained by the second imaging sensor A processing unit configured to detect an abnormal part on the inspection object using the second image and to determine a type of abnormality occurring at the detected abnormal part; and an abnormality determined by the processing unit And an output unit that outputs information on an abnormal part including at least information indicating a type, and in the abnormal part, both the pixel value of the first image and the pixel value of the second image are the inspection object Ratio to the normal value when there is no abnormality above If you are lowering Te, wherein the processing unit, or abnormally occurring in previous SL anomaly is said a first surface foreign matter foreign matter into the first surface of the object to be inspected is attached or incorporated, the It is determined whether the foreign matter is adhered to or mixed in with the foreign matter on the second face side opposite to the first face, and the processing unit determines the degree of reduction of the pixel value of the first image with respect to the normal value. Is determined to be a first surface foreign object when the threshold value is larger than the threshold value, and is determined to be a second surface foreign object otherwise, the processing unit reduces the pixel value of the second image with respect to the normal value. The sheet inspection apparatus is characterized in that different threshold values are used according to the degree of .
被検査物上に何らかの異常があると、その異常箇所では他の箇所(つまり異常の無い箇所)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撮像センサで得られる第1画像と第2撮像センサで得られる第2画像それぞれの画素値の変化の度合いに特徴が現れる。本発明によれば、第1画像と第2画像の画素値の低下の度合いに基づいて被検査物の第1面と第2面のどちらに異常が発生しているかを精度良く判定することができる。しかも、被検査物の両側に反射光測定系を設けるなどの大掛かりな構成は不要であるため、シート検査装置の小型化を図ることができる。ここで、画素値の通常値に対する低下の度合いとは、例えば、通常値と画素値の差(低下量)、通常値と画素値の差(低下量)を通常値で除算した値、又は、低下量もしくは除算値を規格化した値などを用いることができる。 If there is any abnormality on the object to be inspected, characteristics such as the light absorptivity, reflectance and transmittance may change at the abnormal point as compared with other points (that is, places without abnormality). Moreover, the manner of change depends on the wavelength of light and the type of anomaly. Therefore, depending on what kind of abnormality has occurred on the inspection object, the characteristic is in the degree of change of 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. appear. According to the present invention, it is possible to accurately determine which of the first surface and the second surface of the object under test has an abnormality based on the degree of decrease in pixel values of the first image and the second image. it can. Moreover, since a large-scale configuration such as providing the reflected light measurement system on both sides of the inspection object is unnecessary, the sheet inspection apparatus can be miniaturized. Here, the degree of decrease of the pixel value with respect to the normal value is, for example, the difference between the normal value and the pixel value (decrease amount), the difference between the normal value and the pixel value (decrease amount) divided by the normal value, or It is possible to use a value obtained by standardizing the reduction amount or the division value.
前記処理部は、前記第1画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いが閾値に比べて大きい場合に第1面異物と判定し、それ以外の場合に第2面異物と判定する。また、前記処理部は、前記第2画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに応じて、異なる前記閾値を用いる。これにより、第1面異物と第2面異物を簡易に且つ精度良く判定することができる。 Prior Symbol processor, the degree of reduction with respect to the normal value of the first image pixel value is determined to the first surface foreign matter is larger than the threshold value, you determined that the second surface foreign matter otherwise . Further, the processing unit, in accordance with the degree of reduction with respect to the normal value of the pixel values of the second image, Ru using different said threshold. Thereby, the first surface foreign object and the second surface foreign object can be determined easily and accurately.
第3光源から照射され前記被検査物で反射した光を撮像する第3撮像センサをさらに有し、前記第3撮像センサは、前記被検査物の第1面側に配置されており、前記第1光源から照射される光は可視光であり、前記第3光源から照射される光は赤外光であり、前記処理部は、前記異常箇所で発生している異常が第1面異物である場合に、前記第3撮像センサにより得られた前記被検査物の第3画像を用いて、当該第1面異物が金属か非金属かを判定することが好ましい。この構成によれば、表裏判定だけでなく、異物が金属か非金属かの判定も行うことができるので、被検査物の異常をより詳しく分類することができる。特に、二次電池のセパレータのように金属異物が重大欠陥につながる被検査物の場合には
、金属か非金属かの判定機能は極めて有用である。
The imaging apparatus further includes a third imaging sensor for imaging the light emitted from the third light source and reflected by the inspection object, and the third imaging sensor is disposed on the first surface side of the inspection object, The light emitted from the first light source is visible light, the light emitted from the third light source is infrared light, and in the processing unit, the abnormality occurring at the abnormal portion is the first surface foreign matter In this case, it is preferable to determine whether the first surface foreign matter is a metal or a nonmetal using the third image of the inspection object obtained by the third imaging sensor. According to this configuration, not only the front / back determination but also the determination as to whether the foreign material is a metal or a nonmetal can be performed, so that the abnormality of the inspection object can be classified in more detail. In particular, in the case of an inspection object such as a secondary battery separator in which metallic foreign matter leads to a serious defect, the determination function of metal or nonmetal is extremely useful.
例えば、前記処理部は、前記第1画像の画素値の通常値に対する低下の度合いと、前記第3画像の画素値の通常値に対する低下の度合いとが略同じである場合に、前記第1面異物が金属であると判定することができる。これにより、金属と非金属を簡易に且つ精度良く判定することができる。 For example, when the degree of decrease of the pixel value of the first image with respect to the normal value and the degree of decrease of the pixel value of the third image with respect to the normal value are substantially the same, the processing unit may It can be determined that the foreign matter is metal. Thereby, metals and nonmetals can be determined easily and accurately.
前記被検査物を挟んで前記第1撮像センサの反対側から光を照射する第4光源をさらに有し、前記第1光源から照射される光と前記第4光源から照射される光は、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画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、前記異常箇所において、前記第1画像のいずれかの色成分の画素値又は2つ以上の色成分の画素値を総合する値が通常値に比べて増加している場合に、前記処理部は、前記異常箇所における前記第1画像の色成分のバランスに基づいて、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であるか否かを判定することが好ましい。この構成によれば、表裏判定だけでなく、ピンホール欠陥の判定も行うことができるので、被検査物の異常をより詳しく分類することができる。特に、二次電池のセパレータのようにピンホール欠陥が重大欠陥につながる被検査物の場合には、ピンホール欠陥の判定機能は極めて有用である。ここで、2つ以上の色成分の画素値を総合する値とは、2つ以上の色成分の画素値から計算される、当該画素の明るさに対応する値を意味する。 The light source further includes a fourth light source that emits light from the opposite side of the first imaging sensor across the inspection object, and the light emitted from the first light source and the light emitted from the fourth light source are plural. The pixels of the first image have pixel values for each of a plurality of color components, and the pixels of the first image have pixel values of a plurality of color components, and at the abnormal portion, the pixels of any of the color components of the first image When the pixel value or the value obtained by integrating the pixel values of two or more color components is increased compared to the normal value, the processing unit determines the balance of the color components of the first image at the abnormal portion. It is preferable to determine whether the abnormality occurring at the abnormal point is a pinhole defect. According to this configuration, not only the front / back determination but also the pinhole defect determination can be performed, so that the abnormality of the inspection object can be classified in more detail. In particular, in the case of an object to be inspected in which a pinhole defect leads to a serious defect as in a separator of a secondary battery, the pinhole defect determination function is extremely useful. Here, a value obtained by integrating pixel values of two or more color components means a value corresponding to the brightness of the pixel calculated from pixel values of two or more color components.
例えば、前記処理部は、前記異常箇所における前記第1画像の色成分のバランスが前記第4光源から照射される光における色成分のバランスと略同じである場合に、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であると判定することができる。これにより、ピンホール欠陥を簡易に且つ精度良く判定することができる。 For example, when the balance of color components of the first image at the abnormal point is substantially the same as the balance of color components of light irradiated from the fourth light source, the processing unit generates the abnormal point It can be determined that a certain abnormality is a pinhole defect. Thereby, pinhole defects can be determined easily and accurately.
一つの撮像装置内に、前記第1光源の光を受光するように構成された前記第1撮像センサと、前記第2光源の光を受光するように構成された前記第2撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられていることが好ましい。これにより測定系の小型化を図ることができる。 The first imaging sensor configured to receive the light of the first light source, the second imaging sensor configured to receive the light of the second light source in one imaging device, and the second imaging sensor configured to receive the light of the second light source Preferably, the third imaging sensor configured to receive the light of the third light source is provided. Thus, the measurement system can be miniaturized.
前記撮像装置が、一つの光路を分割して、前記第1撮像センサと前記第2撮像センサと前記第3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が好ましい。これにより第1撮像センサと第2撮像センサと第3撮像センサが被検査物上の同じ位置を同時に撮像できるため、各センサで得られた画像の位置合わせを行う必要がなくなり、処理の簡易化と精度向上を図ることができる。 It is preferable that the imaging device has a spectral element that divides one optical path and guides light to each of the first imaging sensor, the second imaging sensor, and the third imaging sensor. As a result, since the first imaging sensor, the second imaging sensor, and the third imaging sensor can simultaneously capture the same position on the inspection object, it is not necessary to align the images obtained by each sensor, and the processing is simplified. Accuracy can be improved.
前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、前記第2光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されていることが好ましい。これによりシート検査装置の照明系及び測定系の小型化を図ることができる。 The imaging device is disposed on the first surface side of the inspection object, and the first light source and the third light source are disposed to emit light to the first surface side of the inspection object, It is preferable that two light sources be disposed to face the imaging device with the inspection object interposed therebetween. As a result, the illumination system and the measurement system of the sheet inspection apparatus can be miniaturized.
一つの撮像装置内に、前記第1光源の光及び前記第4光源の光を受光するように構成された前記第1撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられ、前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、前記第4光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、前記第1光源が前記第2光源を兼ねており、前記第2撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第1光源と対向するように配置されている構成も好ましい。これによりシート検査装置の照明系及び測定系の一層の小型化を図ることができる。 The first imaging sensor configured to receive the light of the first light source and the light of the fourth light source in one imaging device, and the light configured to receive the light of the third light source A third imaging sensor is provided, the imaging device is disposed on the first surface side of the inspection object, and the first light source and the third light source are light on the first surface side of the inspection object And the fourth light source is disposed to face the imaging device with the inspection object interposed therebetween, and the first light source doubles as the second light source, and the second imaging is performed. It is also preferable that the sensor be disposed so as to face the first light source with the inspection object interposed therebetween. Thereby, further downsizing of the illumination system and the measurement system of the sheet inspection apparatus can be achieved.
一つの撮像装置内に、前記第1光源の光及び前記第4光源の光を受光するように構成された前記第1撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられ、前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、前記第4光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、前記第3光源が前記第2光源を兼ねており、前記第2撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第3光源と対向するように配置されている構成も好ましい。これによりシート検査装置の照明系及び測定系の一層の小型化を図ることができる。 The first imaging sensor configured to receive the light of the first light source and the light of the fourth light source in one imaging device, and the light configured to receive the light of the third light source A third imaging sensor is provided, the imaging device is disposed on the first surface side of the inspection object, and the first light source and the third light source are light on the first surface side of the inspection object And the fourth light source is disposed to face the imaging device with the inspection object interposed therebetween, and the third light source doubles as the second light source, and the second imaging is performed. It is also preferable that the sensor be disposed to face the third light source with the inspection object interposed therebetween. Thereby, further downsizing of the illumination system and the measurement system of the sheet inspection apparatus can be achieved.
一つの撮像装置内に、前記第1光源の光及び前記第4光源の光を受光するように構成された前記第1撮像センサと、前記第2光源の光を受光するように構成された前記第2撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられ、前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、前記第2光源と前記第4光源を兼ねた共通光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されている構成も好ましい。これによりシート検査装置の照明系及び測定系の一層の小型化を図ることができる。 The first imaging sensor configured to receive the light from the first light source and the light from the fourth light source in one imaging device, and the light source configured to receive the light from the second light source A second imaging sensor and the third imaging sensor configured to receive the light of the third light source are provided, and the imaging device is disposed on the first surface side of the inspection object, The first light source and the third light source are disposed to emit light to the first surface side of the inspection object, and the common light source serving as the second light source and the fourth light source is the inspection object. It is also preferable to have a configuration in which it is disposed so as to face the image pickup apparatus with the image pickup apparatus interposed therebetween. Thereby, further downsizing of the illumination system and the measurement system of the sheet inspection apparatus can be achieved.
前記第2光源から照射される光は青色の波長の光を含むとよい。青色の波長の光はエネルギーが大きいため、被検査物の透過性が高く、異常検出の精度向上を図ることができるからである。 The light emitted from the second light source may include light of a blue wavelength. Since the light of blue wavelength has a large energy, the transmittance of the object to be inspected is high, and the accuracy of abnormality detection can be improved.
前記第1光源から照射される光は赤色の波長の光を含むとよい。赤色の波長の光と赤外光は金属に対する反射特性が概ね同じであるため、金属/非金属の判定精度の向上を図ることができる。 The light emitted from the first light source may include light of a red wavelength. Since the light having the red wavelength and the infrared light have substantially the same reflection characteristics with respect to metal, the determination accuracy of metal / nonmetal can be improved.
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。 The present invention can also be grasped as a sheet inspection apparatus having at least a part of the above configuration, and a control method of a sheet inspection apparatus having at least a part of the above processing, a sheet inspection method, or abnormal type discrimination of a sheet. It can be understood as a method. In addition, the present invention can also be regarded as a program for causing a computer to execute such a method, or a computer-readable storage medium which stores such a program non-temporarily. Each of the above configurations and processes can be combined with each other as long as there is no technical contradiction.
本発明によれば、シート状の被検査物の表面側の異常と裏面側の異常の両方を簡易な構成で精度良く検出可能となる。 According to the present invention, both the abnormality on the front side and the abnormality on the back side of the sheet-like object to be inspected can be accurately detected with a simple configuration.
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。 Hereinafter, with reference to the drawings, modes for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail based on examples. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to them 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。このシート検査装置1は、シート状物品の製造や加工を行う生産ラインにおいて、シート状物品の異常や欠陥を自動で検出するために利用されるシステムである。
Example 1
FIG. 1 is a block diagram of a sheet inspection apparatus 1 according to the present embodiment. The sheet inspection apparatus 1 is a system used to automatically detect an abnormality or a defect of a sheet-like article in a production line for manufacturing or processing a sheet-like article.
シート検査装置1は、照明系として、シート状の被検査物2の表面(第1面)に可視光を照射する第1光源31と、被検査物2の裏面(第2面)に可視光を照射する第2光源32とを有する。また、シート検査装置1は、測定系として、被検査物2の表面側に配置された第1撮像センサ41と第2撮像センサ42とを有する。第1撮像センサ41は第1光源31から照射され被検査物2で拡散反射した光を撮像するよう構成された反射光測定系であり、第2撮像センサ42は第2光源32から照射され被検査物2を直進透過した光を撮像するよう構成された透過光測定系である。さらにシート検査装置1は、第1撮像センサ41の出力信号と第2撮像センサ42の出力信号とに基づいて、被検査物2に含まれる異常箇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。
The sheet inspection apparatus 1 includes, as an illumination system, a
被検査物2はシート状物品であり、製造装置又は加工装置により図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
シート検査装置1は、第1撮像センサ41により得られる被検査物2の第1画像と第2撮像センサ42により得られる被検査物2の第2画像を用いて、被検査物2上の異常箇所を検出すると共に、検出した異常箇所で発生している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、透明又は半透明の地合をもつ樹脂フィルムシートを被検査物2とし、被検査物2の「表面異物」と「裏面異物」の2種類の異常を検出及び判別する。表面異物(第1面異物)は、フィルムの表面(第1面)へ異物が付着又は混入した異常であり、裏面異物(第2面異物)は、フィルムの裏面(第2面)へ異物が付着又は混入した異常である。
The sheet inspection apparatus 1 uses the first image of the
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。第1光源31と第2光源32には同じ波長の光を用いてもよいし、異なる波長の光を用いてもよい。本実施例では、第1光源31と第2光源32に同じ種類の白色光源を用いる。
As the illumination system, it is possible to use one with a limited wavelength range, such as an LED, or one with a limited wavelength range using a wavelength filter. Light of the same wavelength may be used for the
測定系には、例えば4096個の受光素子を直列に配置したCCDイメージセンサを用いることができる。被検査物2の幅全体を撮像可能なように、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CCDイメージセンサを並べて配置するとよい。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。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。第1撮像センサ41及び第2撮像センサ42としては、カラーカメラ(R,G,Bの3色のセンサ)を用いてもよいし、モノクロカメラ(1色のセンサ)を用いてもよい。本実施例ではモノクロカメラを用いるものとする。また本実施例では、第1撮像センサ41と第2撮像センサ42は、搬送方向にずれて配置されている。
For example, a CCD image sensor in which 4096 light receiving elements are arranged in series can be used as the measurement system. A plurality of CCD image sensors may be arranged side by side in the width direction of the
処理装置5は、第1撮像センサ41から出力される撮像データ(反射光の撮像データ)を処理する第1信号処理部51と、第2撮像センサ42から出力される撮像データ(透過光の撮像データ)を処理する第2信号処理部52とを有する。第1信号処理部51は、第1撮像センサ41から出力された1ライン分の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、第2信号処理部52は、第2撮像センサ42から出力された1ライン分の信号に対しホワイトシェーディング処理を施す。以後、第1信号処理部51、第2信号処理部52からそれぞれ出力されるホワイトシェーディング後の値を出力画素値I反射,I透過と記し、出力画素値I反射からなる被検査物2の画像を反射光画像(第1画像)、出力画素値I透過からなる被検査物2の画像を透過光画像(第2画像)と呼ぶ。
The
さらに、第1信号処理部51、第2信号処理部52は、出力画素値I反射,I透過を規格化することにより反射光、透過光各々の規格化画素値を計算する。本実施例では、規格化画素値が0〜255の値域をもち、被検査物2に異常が無い状態での出力画素値(通常値)N反射,N透過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(センサの受光量)の低下度合いが大きいほど小さな値となり、出力画素値(センサの受光量)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「画素値」又は単に「値」と記す。
Furthermore, the first
図2は、各信号処理部51、52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、異常箇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、反射光と透過光とで異なり得る。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 showing an example of the normalized pixel value obtained by each of the
処理装置5は、第1撮像センサ41から得られる画像と、第2撮像センサ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、第1撮像センサ41と第2撮像センサ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、第1撮像センサ41で撮像された箇所が、第2撮像センサ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。被検査物2上の同じ箇所の画素値を比較するために、位置合わせ処理部55は、第1撮像センサ41から得られる1ライン分の画像データと、第2撮像センサ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
ここで、被検査物2の搬送速度と、第1撮像センサ41から第2撮像センサ42までの
距離と、は既知であるため、これらの値に基づいて、第1撮像センサ41で撮像された箇所が、第2撮像センサ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。
Here, since the transport speed of the
また、処理装置5は、被検査物2に含まれる異常箇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、第1撮像センサ41の出力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
また、処理装置5は、異常箇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、第1撮像センサ41から得られる反射光画像と第2撮像センサ42から得られる透過光画像それぞれの画素値の変化(増加又は減少)の類型と、区別すべき異常の種類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。
The
出力部58は、異常箇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「淡い濃度の裏面異物」)、第1撮像センサ41で撮像された異常箇所の反射光画像581、第2撮像センサ42で撮像された異常箇所の透過光画像582、異常箇所を通るライン583における第1撮像センサ41及び第2撮像センサ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などが表示される。このような異常箇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
図4に、異常の種類(上段)と、異常箇所における光の反射及び透過の様子(中段)と、異常箇所における反射光画像と透過光画像の規格化画素値の低下の度合い(下段)との対応関係を示す。なお、図4において、「低下の度合い」は、通常値に対する規格化画素値の低下量(通常値(128)から規格化画素値を引いた値)を意味する。このような対応関係は、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。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2の材料や物性などに応じて変わるので、図4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。
In FIG. 4, the type of abnormality (upper stage), the state of reflection and transmission of light at the abnormal point (middle stage), and the degree of decrease of the normalized pixel value of the reflected light image and transmitted light image at the abnormal point (lower stage) Indicates the correspondence between In FIG. 4, “the degree of reduction” means the amount of reduction of the normalized pixel value with respect to the normal value (the value obtained by subtracting the normalized pixel value from the normal value (128)). Such correspondence can be obtained by performing an experiment for each type of abnormality. The method of change of standardized pixel values, classification of types, types of abnormalities that may occur, etc. vary depending on the material, physical properties, etc. of the
図4は、左から順に、濃度の濃い異物20が被検査物2の表面に付着又は混入した異常(表面異物(濃))、濃度の淡い異物21が被検査物2の表面に付着又は混入した異常(表面異物(淡))、濃度の濃い異物22が被検査物2の裏面に付着又は混入した異常(裏面異物(濃))、濃度の淡い異物23が被検査物2の裏面に付着又は混入した異常(裏面異物(淡))、を示している。いずれの場合も反射光の値と透過光の値の両方が通常値よりも低下するが、異常の種類によって反射光と透過光の低下の度合いが変わる。
In FIG. 4, from the left, an abnormality (surface foreign substance (dark)) in which dense
具体的には、反射光の値の低下の度合いは、表面異物(濃)の場合に最も大きく、裏面
異物(淡)の場合に最も小さく、表面異物(淡)及び裏面異物(濃)の場合はその中間となる。一方、透過光の値の低下の度合いは、異物の濃度によって決まり、異物が表面と裏面のどちらにあるかに依存しない。したがって、表面異物(濃)及び裏面異物(濃)の場合に透過光の値の低下の度合いが相対的に大きく、表面異物(淡)及び裏面異物(淡)の場合は透過光の値の低下の度合いが相対的に小さくなる。
Specifically, the degree of decrease in the value of the reflected light is the largest in the case of surface foreign matter (dark), the smallest in the case of back surface foreign matter (light), and the case of surface foreign matter (light) and back surface foreign matter (dark) Is in the middle. On the other hand, the degree of reduction of the transmitted light value is determined by the concentration of the foreign matter, and does not depend on whether the foreign matter is on the front surface or the back surface. Therefore, in the case of front surface foreign matter (dark) and back surface foreign matter (dark), the degree of decrease in the value of transmitted light is relatively large, and in the case of front surface foreign matter (light) and back surface foreign matter (light), the value of transmitted light decreases The degree of is relatively small.
図4の下段に示したTH1〜TH3は、4種類の異常を判別するための判定閾値の例である。閾値TH1は、異物の濃/淡を判別する閾値であり、濃い異物の場合の透過光の低下度合いと淡い異物の場合の透過光の低下度合いの中間に設定される。閾値TH2は、濃い異物の場合に表面/裏面を判別する閾値であり、表面異物(濃)の場合の反射光の低下度合いと裏面異物(濃)の場合の反射光の低下度合いの中間に設定される。閾値TH3は、淡い異物の場合に表面/裏面を判別する閾値であり、表面異物(淡)の場合の反射光の低下度合いと裏面異物(淡)の場合の反射光の低下度合いの中間に設定される。これらの閾値TH1〜TH3は実験等により決定され、判定閾値記憶部57Aに予め登録されている。
TH1 to TH3 illustrated in the lower part of FIG. 4 are examples of determination thresholds for determining four types of abnormalities. The threshold TH1 is a threshold for determining the density / lightness of a foreign substance, and is set to be intermediate between the degree of reduction of transmitted light in the case of a thick foreign substance and the degree of reduction in transmitted light in the case of a light foreign substance. The threshold value TH2 is a threshold value for discriminating the front side / the back side in the case of a dark foreign substance, and is set between the reduction degree of the reflected light in the case of the front side foreign substance (dark) and the reduction degree of the reflected light in the case of the reverse side foreign substance (dark). Be done. The threshold TH3 is a threshold for discriminating the front side / the back side in the case of a light foreign substance, and is set to be intermediate between the degree of reduction of reflected light in the case of front side foreign substance (light) and the degree of reduction in reflected light in the case of back side foreign substance (light). Be done. These threshold values TH1 to TH3 are determined by experiments or the like, and are registered in advance in the determination
以上のように反射光と透過光それぞれの値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、出力画素値を通常値で規格化した規格化画素値を用いて、反射光及び透過光の値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、異常箇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、異常箇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。 As described above, by clarifying in advance the correspondence between the type of change in value of each of the reflected light and the transmitted light and the type of abnormality, it is possible to easily and accurately determine the type of abnormality. In the present embodiment, the degree of change in the values of reflected light and transmitted light is evaluated using normalized pixel values obtained by normalizing output pixel values with normal values. As a result, it is possible to cancel the variation due to the variation of the light amount of the light source, the difference of the transmittance or reflectance or the absorptivity for each abnormal part, the difference of the transmittance or the reflectance or the absorptivity of the inspection object. Therefore, it is possible to make it hard to receive the influence of the disturbance, the influence of the abnormality or the variation of the inspection object, and it is possible to stabilize the accuracy of the detection of the abnormal part and the type determination of the abnormality.
次に、図5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5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。
Next, the flow of processing of the sheet inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart of processing executed by the
ステップS101では、第1光源31と第2光源32をそれぞれ点灯させた状態で、第1撮像センサ41及び第2撮像センサ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。
In step S101, with the
ステップS102では、第1撮像センサ41から出力される信号、第2撮像センサ42から出力される信号に対し、ホワイトシェーディング処理が施され、出力画素値I反射,I透過が生成される。また、各信号処理部51、52は、出力画素値I反射,I透過から反射光の規格化画素値と透過光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。
In step S102, white shading processing is performed on the signal output from the
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、第1撮像センサ41と第2撮像センサ42の距離に基づいて、反射光のデータと透過光のデータの位置合わせを行う。
In step S103, the
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、透過光の規格化画素値の画像において、128×0.9より小さ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「異常箇所」と判定する。なお、本実施例では、異常か否かの検出閾値を通常値(128)の−10%の値に設定したが、これは一例にすぎず、被検査物や撮像センサの特性などに応じて閾値は適宜設定すればよい。検出閾値の値は検出閾値記憶部56Aに予め登録されているものとする。
In step S104, the
ステップS105では、ステップS104において異常箇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, this routine is ended assuming that there is no abnormality.
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。
In step S106, the
図6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、検出された異常箇所における透過光の低下度合いを閾値TH1と比較し、異物の濃/淡を判別する。ここでは、通常値(128)から規格化画素値を引いた値(低下量)を「低下度合い」として用いる。透過光の低下度合い>TH1の場合は、判定部57は、濃い異物と判断し、表裏の判定閾値として閾値TH2を読み出す。一方、透過光の低下度合い≦TH1の場合は、判定部57は、淡い異物と判断し、表裏の判定閾値として閾値TH3を読み出す。すなわち、判定部57は、透過光の低下度合いに応じて、表裏の判定に異なる判定閾値を用いるのである。具体的には、透過光の低下度合いが閾値TH1より大きい場合は、そうでない場合の判定閾値TH3よりも大きい、判定閾値TH2を用いる。
FIG. 6 shows a detailed flow of type determination of abnormality. First, in step S201, the
そして、判定部57は、反射光の低下度合いを判定閾値(TH2又はTH3)と比較し(ステップS202又はS203)、反射光の低下度合いが判定閾値(TH2又はTH3)に比べて大きい場合に表面異物と判定し(ステップS204又はS206)、それ以外の場合に裏面異物と判定する(ステップS205又はS207)。
Then,
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5のステップS107の処理に進む。ステップS107では、出力部58が、異常箇所に関する情報を出力する(図3参照)。
When the type of abnormality is identified by the above determination logic, the process proceeds to the process of step S107 in FIG. In step S107, the
以上述べた本実施例の構成によれば、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。特に、従来反射光のみでは、検出困難であった裏面異物の検出が可能になり、さらに、表面異物と裏面異物の判別が可能になる。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、欠陥発生傾向の分析等、工程改善に活用可能となる。
According to the configuration of the present embodiment described above, it is possible to detect an abnormality in the sheet-like inspected
なお、図6のステップS201〜S203では、通常値と規格化画素値の差である低下度合いを求め、その低下度合いと判定閾値とを比較しているが、「画素値の通常値に対する低下の度合いが閾値に比べて大きいか否か」を判定する具体的な方法は、これに限られない。例えば、本実施例では、通常値が予め決まっている(128)ため、
TH1’=128−TH1
のように判定閾値TH1’を定義すれば、ステップS201での判定処理:
透過光の低下度合い(=128−透過光の規格化画素値)>TH1
と、以下の判定処理:
透過光の規格化画素値≦TH1’(=128−TH1)
とは等価である。したがって、判定閾値として、TH1’、TH2’(=128−TH2)、TH3’(=128−TH3)を予め用意し、図6のステップS201〜S203の判定処理を、図14のステップS201’〜S203’の判定処理に置き換えてもよい。図14の判定処理によれば、低下度合いの値を明に計算しなくてよいため、処理がシンプルとなる。
In steps S201 to S203 in FIG. 6, the degree of decrease, which is the difference between the normal value and the normalized pixel value, is determined, and the degree of decrease is compared with the determination threshold. The specific method of determining whether the degree is larger than the threshold value is not limited to this. For example, in the present embodiment, the normal value is determined in advance (128).
TH1 '= 128-TH1
If the determination threshold TH1 ′ is defined as in the above, the determination process in step S201:
Degree of decrease of transmitted light (= 128-normalized pixel value of transmitted light)> TH1
And the following judgment process:
Normalized pixel value of transmitted light ≦ TH1 ′ (= 128−TH1)
And are equivalent. Therefore, TH1 ', TH2' (= 128-TH2), TH3 '(= 128-TH3) are prepared in advance as determination threshold values, and the determination process of steps S201 to S203 of FIG. It may be replaced by the determination process of S203 '. According to the determination process of FIG. 14, the process is simplified because the value of the decrease degree does not have to be calculated brightly.
<実施例2>
次に実施例2に係るシート検査装置について説明する。実施例2は、実施例1の構成に
対し赤外光を用いた反射光測定系を追加することで、表面異物が金属か非金属かを判別できるようにした点に特徴を有する。
Example 2
Next, a sheet inspection apparatus according to a second embodiment will be described. The second embodiment is characterized in that by adding a reflected light measurement system using infrared light to the configuration of the first embodiment, it is possible to determine whether the surface foreign matter is metal or nonmetal.
図7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。このシート検査装置1は、実施例1の構成(図1参照)に加え、被検査物2の表面(第1面)に赤外光を照射する第3光源33と、被検査物2の表面(第1面)に配置された第3撮像センサ43とを有する。第3撮像センサ43は、赤外光の波長に感度を有するイメージセンサであり、第3光源33から照射され被検査物2で拡散反射した赤外光を撮像するよう構成されている。
FIG. 7 is a block diagram of the sheet inspection apparatus 1 according to the second embodiment. The sheet inspection apparatus 1 includes, in addition to the configuration of the first embodiment (see FIG. 1), a third
シート検査装置1は、第1撮像センサ41により得られる被検査物2の第1画像と第2撮像センサ42により得られる被検査物2の第2画像と第3撮像センサ43により得られる被検者物2の第3画像とを用いて、被検査物2上の異常箇所を検出すると共に、検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別し、その結果を出力する。
The sheet inspection apparatus 1 includes a first image of the
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、実施例1と同じく「表面異物」と「裏面異物」を判別するとともに、「表面異物」の場合にはその異物が「金属」か「非金属」かの判別まで行う。シート状物品の製造・加工工程においては、製造装置や搬送装置から発生又は剥離した金属粉がシート状物品に混入ないし付着する場合がある。このような金属欠陥は、電気的な短絡を生じるため、二次電池のセパレータのようなシート状物品では見落としてはならない重大欠陥である。
In the present embodiment, a porous film made of an olefin resin used for a separator of a secondary battery or the like is used as the
ここで、第1光源31には、可視光を用いる。可視光としては、白色光を用いてもよいし、特定の波長(色)の光を用いてもよいが、可視光域の中でも長波長の光(例えば赤色光)を用いることが好ましい。また、第3光源33には、近赤外光を用いるとよい。本実施例のシート検査装置1は、第1光源31の光(可視光)の反射光の低下の度合いと第3光源33の光(赤外光)の反射光の低下の度合いが略同じかどうかで金属か非金属かの判別を行うため、可視光と赤外光の波長が近い方が判別可能な金属の種類が増えると共に、その判別精度も向上するからである。なお、シート状物品の製造・加工工程において付着や混入のおそれがある金属の種類はある程度限られており(例えば、鉄、酸化鉄、ステンレス、アルミニウム、銅など)、それらの金属であれば、赤色光に対する反射特性と近赤外光に対する反射特性が概ね等しいことが知られている。
Here, visible light is used as the
本実施例の処理装置5は、実施例1の構成(図1参照)に加え、第3撮像センサ43から出力される撮像データ(赤外光の撮像データ)を処理する第3信号処理部53を有している。第3信号処理部53は、赤外光の撮像データに対しホワイトシェーディング処理を施し、出力画素値IIRを出力する。出力画素値IIRからなる被検査物2の画像を赤外光画像(第3画像)と呼ぶ。また、第3信号処理部53は、出力画素値IIRをその通常値NIRで除算することで、規格化画素値を出力する。
In addition to the configuration (see FIG. 1) of the first embodiment, the
図8(a)と図8(b)は、それぞれ、表面異物が「非金属」である場合と「金属」である場合の、反射可視光の規格化画素値と反射赤外光の規格化画素値の変化を模式的に示している。図8(a)に示すように、非金属の異物(汚れ)がシートに付着した場合、その汚れに可視光が吸収されるため、反射可視光の値は通常値に比べて有意に小さくなる。一方、赤外光の吸収は小さいため、反射赤外光の値の低下の度合いは反射可視光の値の低下の度合いよりもかなり小さい。一方、金属がシートに付着した場合は、図8(b)に示すように、金属に対する可視光と不可視光の反射率は概ね同じであるため、反射可視光の値の低下の度合いと反射赤外光の値の低下の度合いは略等しくなる。このように、シート表面に付着ないし混入した異物が金属か非金属かで、反射可視光と反射赤外光の値の低下の度合いに差がでるため、これに基づき金属か非金属かの判別が可能となる。 8 (a) and 8 (b) show normalized pixel values of reflected visible light and reflected infrared light when the surface foreign matter is "non-metal" and "metal", respectively. The change in pixel value is schematically shown. As shown in FIG. 8A, when non-metallic foreign matter (dirt) adheres to the sheet, visible light is absorbed by the dirt, so the value of the reflected visible light becomes significantly smaller than the normal value. . On the other hand, since the absorption of infrared light is small, the degree of reduction of the value of reflected infrared light is considerably smaller than the degree of reduction of the value of reflected visible light. On the other hand, when metal adheres to the sheet, as shown in FIG. 8B, the reflectance of visible light and invisible light to the metal is almost the same, so the degree of decrease in the value of the reflected visible light and the reflection red The degree of decrease in the value of the ambient light is approximately equal. As described above, whether the foreign matter attached to or mixed in the sheet surface is metal or nonmetal and the degree of decrease in the value of the reflected visible light and the reflected infrared light is different, the determination of metal or nonmetal is made based on this. Is possible.
図9に、本実施例の異常の種類判別のフローを示す。ステップS201からS207の処理は、実施例1の処理(図6参照)と同じである。本実施例では、ステップS204又はS206で「表面異物」と判定された後に、判定部57が、金属/非金属の判定閾値として閾値TH4を判定閾値記憶部57Aから読み出す。閾値TH4は、非金属が付着ないし混入した場合の反射可視光と反射赤外光の低下度合いの差の最小値(例えば実験により統計的に求めることができる)よりも小さく、かつ、ゼロよりも大きい値に設定される。
FIG. 9 shows a flow of type determination of abnormality according to the present embodiment. The processes of steps S201 to S207 are the same as the processes of the first embodiment (see FIG. 6). In the present embodiment, after being determined as “surface foreign matter” in step S204 or S206, the
判定部57は、ステップS208において、反射赤外光と反射可視光の低下度合いの差の絶対値を計算し、その値が閾値TH4より小さい場合(つまり反射赤外光と反射可視光の通常値に対する低下度合いが略同じ場合)は「金属」と判定し(ステップS209)、それ以外の場合は「非金属」と判定する(ステップS210)。
In step S208,
以上述べた本実施例の構成によれば、表面異物と裏面異物の判別が可能となるだけでなく、表面異物の場合は金属か非金属かの判別も可能となる。これにより、重大欠陥となり得る金属欠陥とそれ以外の異常とを峻別できるようになり、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。なお、本実施例の方法では裏面異物の場合は金属か非金属かを判別することはできないが、裏面異物と判定されたということは「金属欠陥である可能性がある」と判断することができるため、目視検査にまわすなどの適切な対処が可能となる。 According to the configuration of the present embodiment described above, it is possible not only to discriminate between the surface foreign matter and the back surface foreign matter, but also in the case of the surface foreign matter, whether it is metal or nonmetal. This makes it possible to distinguish between metal defects that can be serious defects and other abnormalities, and can suppress so-called oversight of inspection (overdetection) and increase the product yield. In the case of the back surface foreign matter, it is not possible to determine whether it is metal or nonmetal in the method of the present embodiment, but it is judged that "possibly a metal defect" is judged to be the back surface foreign matter. Since it is possible, appropriate measures such as visual inspection can be made.
本実施例においても、図9のステップS201〜S203の判定処理を、図14のステップS201’〜S203’の判定処理に置き換えてもよい。また、ステップS208の判定処理において「反射赤外光と反射可視光の低下度合いの差の絶対値」の代わりに「反射赤外光と反射可視光の規格化画素値の差の絶対値」を用いてもよい。 Also in the present embodiment, the determination process of steps S201 to S203 of FIG. 9 may be replaced with the determination process of steps S201 'to S203' of FIG. In the determination process of step S208, instead of the "absolute value of the difference between the degree of reduction of the reflected infrared light and the reflected visible light", "the absolute value of the difference between the normalized pixel values of the reflected infrared light and the reflected visible light" You may use.
<実施例3>
図10(a)は、実施例3に係るシート検査装置1の照明系及び測定系の構成を示している。実施例3では、1台の撮像装置4で、第1光源31の反射可視光と第2光源32の透過可視光と第3光源33の反射赤外光を撮像する。撮像装置4としては、図10(b)に示すように、第1撮像センサ41、第2撮像センサ42、第3撮像センサ43の3本のラインセンサを搬送方向にずらして配置した3ラインカメラを用いる。
Example 3
FIG. 10A shows the configuration of the illumination system and measurement system of the sheet inspection apparatus 1 according to the third embodiment. In the third embodiment, a
この構成において、撮像装置4を被検査物2の表面側(第1面側)に配置した場合、第1光源31と第3光源33は撮像装置4と同じく表面側に、第2光源32は被検査物2を挟んで撮像装置4と対向するように裏面側(第2面側)に、それぞれ配置される。このとき、第1光源31の光と第2光源32の光と第3光源33の光が互いに異なる波長の光を含むように各光源の波長域を設定するとともに、各撮像センサ41、42、43が対応する光源31、32、33の波長のみを選択的に受光するように各撮像センサ41、42、43の受光波長範囲を設定する。これにより、1台の撮像装置4で反射可視光と透過可視光と反射赤外光を撮像することができ、シート検査装置1の小型化を図ることができる。
In this configuration, when the
なお、第2光源32の光(透過光)としては、短波長の光、例えば青色光を用いるとよい。短波長の光ほどエネルギーが大きいため、被検査物2の透過性が高く、表裏判定の精度を向上できるからである。一方、第1光源31の光(反射光)としては、少なくとも長波長の光、例えば赤色光を含んだ光を用いるとよい。前述のように、長波長の光(赤外光に波長が近い光)を用いることで、金属/非金属の判定精度の向上を図ることができるとともに、判定可能な金属の種類が増えるからである。
As the light (transmitted light) of the second
<実施例4>
図10(c)に実施例4に係るシート検査装置1で用いる撮像装置4の構成を示す。照明系及び測定系の配置は実施例3(図10(a)参照)と同じであるが、実施例3では3ラインカメラを用いたのに対し、実施例4では3板式カメラを用いる点が異なる。すなわち、本実施例の撮像装置4は、図10(c)に示すように、光路を分割する分光素子40を用いて被検査物2からの入射光を反射可視光、透過可視光、反射赤外光の3つに分光し、それぞれの光を対応する撮像センサ41、42、43へと導く。
Example 4
FIG. 10C shows the configuration of the
この方法によっても撮像装置4を1台にできるため、シート検査装置1の小型化を図ることができる。さらに、撮像センサ41、42、43が被検査物2の同じ位置から入射する光を撮像できるため、データ間の位置合わせ(時間合わせ)が必要ない。このため、位置合わせ処理を省略して処理の簡略化を図ることができるとともに、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というメリットがある。なお、図10(c)では3板式カメラを例示したが、少なくとも3つの波長(反射可視光、透過可視光、反射赤外光)を受光する素子(撮像センサ)を備える撮像装置であれば、本実施例に好ましく適用できる。例えば、4板式カメラや5板式カメラなどを用いてもよい。
Since the number of
なお、本実施例の場合も、第2光源32の光(透過光)としては、短波長の光、例えば青色光を用いるとよく、第1光源31の光(反射光)としては、少なくとも長波長の光、例えば赤色光を含んだ光を用いるとよい。
Also in the case of this embodiment, light of a short wavelength, for example, blue light may be used as the light (transmitted light) of the second
<実施例5>
図11は、実施例5に係るシート検査装置1の照明系及び測定系の構成を示している。実施例5は、第2撮像センサ42を被検査物2の裏面側(第2面側)に配置し、反射可視光用の第1光源と透過可視光用の第2光源を1つの共通光源35で構成した点と、被検査物2の裏面側に第4光源34を配置し、ピンホール欠陥の判別を可能とした点に特徴を有する。
Example 5
FIG. 11 shows the configuration of the illumination system and the measurement system of the sheet inspection apparatus 1 according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, the
図11に示すように、本実施例では、撮像装置4が被検査物2の表面側(第1面側)に配置され、共通光源35と第3光源33が被検査物2の表面側に光を照射するように配置される。また、被検査物2を挟んで撮像装置4と対向するように第4光源34が配置される。すなわち、撮像装置4には、共通光源35の反射可視光と第3光源33の反射赤外光と第4光源34の直進透過光とが入射する。
As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the
共通光源35と第4光源34には、複数の色成分を含む、同じ波長域(同じ分光分布)を有する光源を用いるとよい。例えば白色光源を用いることができる。ここで、第4光源34の光は、被検査物2のピンホール欠陥の判別に利用するため、被検査物2のピンホールを通して第4光源34の光が直接撮像装置4に入射した場合でも、撮像データがサチュレーションを起こさない程度の弱い光量に設定される。一方、共通光源35の光は、第4光源34に比べて十分強い光量に設定されている。
As the
撮像装置4としては、R,G,Bのうちの2色+赤外光の3つのイメージセンサを有する3板式カメラを用いることができる。本実施例では、R,B,赤外光の3つのイメージセンサを用いた例を説明する。このとき、RとBの2つのイメージセンサが第1撮像センサ41に該当し、赤外光のイメージセンサが第3撮像センサ43に該当する。
As the
さらに、第2撮像センサ42が、被検査物2を挟んで共通光源35と対向するように、裏面側(第2面側)に配置されている。本実施例では、共通光源35が透過光用の第2光源を兼ねており、共通光源35と第2撮像センサ42の組み合わせで透過光測定系が構成されている。第2撮像センサ42としては、例えばモノクロカメラを用いることができる
。なお、本実施例では反射可視光用の第1光源を共通光源35として用いたが、第3光源33を共通光源として用いることも可能である。その場合は、赤外光に感度をもつ第2撮像センサ42を、第3光源33と対向する位置に配置すればよい。
Furthermore, the
図12に、本実施例の異常の種類判別のフローを示す。図12のフローは、被検査物2の画像において異常箇所(地合に対して画素値が有意に増加又は減少している部分)が検出された場合に実行される処理を示す。なお、前述の実施例のフローと同じ処理部分については同一のステップ番号を付し、詳しい説明は省略する。
FIG. 12 shows a flow of type determination of abnormality according to the present embodiment. The flow of FIG. 12 shows a process performed when an abnormal part (a part where the pixel value is significantly increased or decreased with respect to formation) is detected in the image of the
まずステップS120において、判定部57は、検出された異常箇所の画素値が増加しているのか(明欠陥)、減少しているのか(暗欠陥)を判別する。明欠陥か暗欠陥かの判別には、第1撮像センサ41で得られた第1画像のいずれかの色成分の画素値、又は、2つ以上の色成分の画素値を総合する値を用いることができる。本実施例の場合は、例えば、第1画像のRもしくはBの画素値、又は、RとBの値から計算した輝度値が、閾値TH0より大きいか否かで、明欠陥か暗欠陥かを判別する。閾値TH0は、例えば、被検査物2の地合の画素値又は輝度値が用いられる。
First, in step S120, the
暗欠陥の場合は、表裏判定及び金属/非金属判定のルーチンに入る(ステップS120;YES)。表裏判定及び金属/非金属判定の流れは前述の実施例のものと同じであるため説明を省略する。 In the case of the dark defect, the routine of the front / back judgment and the metal / non-metal judgment is entered (step S120; YES). The flow of the front / back judgment and the metal / non-metal judgment is the same as that of the above-mentioned embodiment, so the description will be omitted.
一方、明欠陥の場合は、ピンホール欠陥/異常A/異常Bの判別ルーチンに入る(ステップS120;No)。まず、判定部57は、第3撮像センサ43で得られた反射赤外光の規格化画素値が閾値TH5以上か否かを調べる(ステップS121)。TH5は、例えば、通常値(地合の値)である128と同程度に設定するとよい。反射赤外光の規格化画素値がTH5以上の場合は、「異常B」と判定する(ステップSS122)。反射赤外光の規格化画素値がTH5より小さい場合は、判定部57は、第1撮像センサ41で得られたRの規格化画素値とBの規格化画素値の差の絶対値が閾値TH6以上か否かを調べる。これは第1撮像センサ41で得られた第1画像の色成分(R,B)のバランスが第4光源34から照射される光における色成分(R,B)のバランスと略同じかどうかを評価する処理に該当する。両者の色バランスが略同じ場合は(ステップS123;No)、第4光源34から照射された光が第1撮像センサ41に直接入射しているとみなし、「ピンホール欠陥」と判定する(ステップS124)。色バランスが異なる場合は(ステップS123;YES)、「異常A」と判定する(ステップS125)。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,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。
On the other hand, in the case of a bright defect, the routine for determining a pinhole defect / abnormality A / abnormality B is entered (step S120; No). First, the
「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・浸透した状態を指す。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となる。そうすると、共通光源35の光と第3光源33の光はスポットを通じてほとんど裏面側に透過する。一方、第4光源34の光はスポットを通じて表面側に透過し、第1撮像センサ41によって受光される。ただし、ピンホール欠陥とは異なり、スポット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。したがって、色バランスを評価することで、ピンホール欠陥と異常Aとを判別できる。
The "abnormality A" refers to the unevenness (portion where the porosity is rough) generated during the processing of the porous film or the state in which the oil adheres and permeates. In this case, the portion to which the unevenness or oil adheres and penetrates becomes a slightly colored and transparent spot. Then, the light from the
「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を指す。この場合は、ムラが生じたスポットにおいて、共通光源35の光と第3光源33の光がともに反射される
ので、R,B,赤外光のいずれの値も通常値に比べて有意に増加する。なお、第4光源34の光は、被検査物2をほとんど透過せず、第1撮像センサ41には受光されない。
The “abnormality B” is unevenness (portion where the porous material is dense) generated at the time of processing of the porous film, and indicates a state in which the light reflectance is increased as compared to the film in the normal state. In this case, since the light from the
以上述べた本実施例の構成によれば、表面異物と裏面異物の判別が可能となるだけでなく、表面異物の場合は金属か非金属かの判別も可能となる。さらに、異常A、異常B、ピンホール欠陥の判別も可能となる。これにより、二次電池のセパレータなどで重大欠陥となり得る金属欠陥及びピンホール欠陥とそれ以外の異常とを峻別できるようになり、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 configuration of the present embodiment described above, it is possible not only to discriminate between the surface foreign matter and the back surface foreign matter, but also in the case of the surface foreign matter, whether it is metal or nonmetal. Further, it is possible to determine the abnormality A, the abnormality B, and the pinhole defect. This makes it possible to distinguish between metal defects and pinhole defects that can become serious defects in secondary battery separators and other abnormalities, and suppress so-called oversight of inspection (overdetection) and increase product yield. be able to.
本実施例においても、図12のステップS201〜S203の判定処理を、図14のステップS201’〜S203’の判定処理に置き換えてもよい。また、ステップS208の判定処理において「反射赤外光と反射可視光の低下度合いの差の絶対値」の代わりに「反射赤外光と反射可視光の規格化画素値の差の絶対値」を用いてもよい。 Also in the present embodiment, the determination process of steps S201 to S203 of FIG. 12 may be replaced with the determination process of steps S201 'to S203' of FIG. In the determination process of step S208, instead of the "absolute value of the difference between the degree of reduction of the reflected infrared light and the reflected visible light", "the absolute value of the difference between the normalized pixel values of the reflected infrared light and the reflected visible light" You may use.
<実施例6>
図13は、実施例6に係るシート検査装置1の照明系及び測定系の構成を示している。実施例6は、4板式カメラを用いることで撮像装置4を1台にした点と、透過可視光用の第2光源とピンホール判別用の第4光源とを1つの共通光源36で構成した点に特徴を有する。
Example 6
FIG. 13 shows the configuration of the illumination system and measurement system of the sheet inspection apparatus 1 according to the sixth embodiment. In the sixth embodiment, the
図13に示すように、本実施例では、撮像装置4が被検査物2の表面側(第1面側)に配置され、第1光源31と第3光源33が被検査物2の表面側に光を照射するように配置される。また、被検査物2を挟んで撮像装置4と対向するように第2光源と第4光源を兼ねた共通光源36が配置される。この共通光源36は、青色光と白色光のそれぞれの光量を個別に調整可能な光源であり、強い青色光に対し弱い白色光を重畳した光を被検査物2の裏面に照射する。このとき、共通光源36から照射される光のうち、青色光の成分が第2光源の光に相当し、他の波長成分(赤色光及び緑色光)が第4光源の光に相当する。
As shown in FIG. 13, in the present embodiment, the
撮像装置4としては、R,G,Bの3色+赤外光の4つのイメージセンサを有する4板式カメラを用いることができる。このとき、RとGの2つのイメージセンサが第1撮像センサ41に該当し、Bのイメージセンサが第2撮像センサ42に該当し、赤外光のイメージセンサが第3撮像センサ43に該当する。
As the
かかる構成によると、反射可視光の画像、反射赤外光の画像、透過可視光の画像が得られるので、前述した実施例と同様に表裏判定、金属/非金属判定を行うことができる。また、反射可視光の画像としてRとGの複数の色をもつ画像が得られるので、明欠陥の場合は赤外光の画素値やRとGの色バランスを評価することで、実施例5と同様、異常A/異常B/ピンホール欠陥の判定を行うことができる。本実施例の構成は、実施例5と同様の異常判定機能をより小型の装置で実現することができるという利点がある。 According to this configuration, since an image of reflected visible light, an image of reflected infrared light, and an image of transmitted visible light can be obtained, front / back judgment and metal / non-metal judgment can be performed as in the above-described embodiment. In addition, since an image having a plurality of colors of R and G can be obtained as an image of reflected visible light, in the case of a light defect, the pixel value of infrared light and the color balance of R and G are evaluated. Similarly to the above, determination of an abnormal A / abnormal B / pinhole defect can be performed. The configuration of the present embodiment is advantageous in that the same abnormality determination function as that of the fifth embodiment can be realized by a smaller device.
<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、上記実施例で挙げた色成分(波長)は一例であり、異常の判別が可能であれば、他の波長の光を用いてもよい。また上記実施例では、最初に異常箇所の検出処理を実施し、検出された異常箇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、異常箇所の検出処理と異常の種類判別処理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 examples merely illustrate the present invention, and the present invention is not limited to the above specific embodiments. The present invention can be modified in various ways within the scope of the technical idea. For example, the color components (wavelengths) listed in the above embodiments are merely examples, and light of other wavelengths may be used if it is possible to determine an abnormality. In the above embodiment, the process of detecting the abnormal part is first performed, and the process of discriminating the type of abnormality is applied only to the detected abnormal part, but the process of discriminating the type of abnormality is applied to the entire image. Good. For example, after the process of detecting the abnormal part and the process of determining the type of abnormality are executed in parallel, the same effect as that of the above embodiment can be obtained even if 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:第1光源、32:第2光源、33:第3光源、34:第4光源、35:共通光源、36:共通光源
41:第1撮像センサ、42:第2撮像センサ、43:第3撮像センサ
51:第1信号処理部、52:第2信号処理部、53:第3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
1: sheet inspection device 2: inspection object 4: imaging device 5: processing device 31: first light source 32: second light source 33: third light source 34: fourth light source 35: common light source 36: common light source 41: first image sensor, 42: second image sensor, 43: third image sensor 51: first signal processor, 52: second signal processor, 53: third signal processor, 55: Alignment processing unit 56:
Claims (13)
第1光源から照射され被検査物の第1面で反射した光を撮像する第1撮像センサと、
第2光源から照射され前記被検査物を透過した光を撮像する第2撮像センサと、
前記第1撮像センサにより得られた前記被検査物の第1画像と前記第2撮像センサにより得られた前記被検査物の第2画像を用いて、前記被検査物上の異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇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、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、を有し、
前記異常箇所において、前記第1画像の画素値及び前記第2画像の画素値がともに、前記被検査物上に異常が無いときの通常値に比べて低下している場合に、
前記処理部は、前記異常箇所で発生している異常が、前記被検査物の第1面側へ異物が付着又は混入した第1面異物であるか、前記第1面とは反対側の第2面側へ異物が付着又は混入した第2面異物であるかを判別し、
前記処理部は、前記第1画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いが閾値に比べて大きい場合に第1面異物と判定し、それ以外の場合に第2面異物と判定するものであり、
前記処理部は、前記第2画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに応じて、異なる前記閾値を用いる
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 imaging sensor for imaging light emitted from the first light source and reflected by the first surface of the inspection object;
A second imaging sensor for imaging the light emitted from the second light source and transmitted through the inspection object;
An abnormal part on the inspection object is detected using 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 And a processing unit that determines the type of abnormality occurring at the detected abnormal point;
An output unit that outputs information related to an abnormal point, the output unit including at least information indicating an abnormality type determined by the processing unit;
When the pixel value of the first image and the pixel value of the second image are both lower than the normal value when there is no abnormality on the inspection object at the abnormal portion,
Wherein the processing unit, the abnormality occurring in previous SL anomaly is said or foreign matter into the first surface of the inspection object is a first surface contaminants adhered or contaminated, opposite to the first surface Determine whether the foreign matter is adhered to or mixed with the second face side or not .
The processing unit determines that the foreign substance is the first surface foreign substance when the degree of decrease of the pixel value of the first image with respect to the normal value is larger than the threshold value, and judges the foreign substance as the second surface foreign substance otherwise. Yes,
The sheet inspection apparatus , wherein the processing unit uses different threshold values in accordance with the degree of decrease of the pixel value of the second image with respect to the normal value .
前記第3撮像センサは、前記被検査物の第1面側に配置されており、
前記第1光源から照射される光は可視光であり、
前記第3光源から照射される光は赤外光であり、
前記処理部は、前記異常箇所で発生している異常が第1面異物である場合に、前記第3撮像センサにより得られた前記被検査物の第3画像を用いて、当該第1面異物が金属か非金属かを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載のシート検査装置。 It further comprises a third imaging sensor for imaging the light emitted from the third light source and reflected by the inspection object,
The third imaging sensor is disposed on the first surface side of the inspection object,
The light emitted from the first light source is visible light,
The light emitted from the third light source is infrared light,
The processing unit uses the third image of the inspection object obtained by the third imaging sensor when the abnormality occurring at the abnormal part is the first surface foreign matter, and the first surface foreign matter The sheet inspection apparatus according to claim 1 , wherein it is determined whether the metal is a metal or a nonmetal.
ことを特徴とする請求項2に記載のシート検査装置。 The processing unit is configured to generate the first surface foreign object when the degree of decrease of the pixel value of the first image with respect to the normal value and the degree of decrease of the pixel value of the third image with respect to the normal value are substantially the same. The sheet inspection apparatus according to claim 2 , wherein the sheet inspection apparatus is determined to be metal.
前記第1光源から照射される光と前記第4光源から照射される光は、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画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、
前記異常箇所において、前記第1画像のいずれかの色成分の画素値又は2つ以上の色成分の画素値を総合する値が通常値に比べて増加している場合に、
前記処理部は、前記異常箇所における前記第1画像の色成分のバランスに基づいて、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のシート検査装置。 It further has a fourth light source that emits light from the opposite side of the first imaging sensor across the inspection object,
The light emitted from the first light source and the light emitted from the fourth light source are lights having the same spectral distribution including a plurality of color components,
The pixels of the first image have pixel values for each of a plurality of color components,
When the pixel value of any color component of the first image or the value obtained by combining the pixel values of two or more color components at the abnormal point is increased compared to the normal value.
The processing section determines whether or not the abnormality occurring at the abnormal area is a pinhole defect, based on the balance of the color components of the first image at the abnormal area. The sheet inspection apparatus according to 2 or 3 .
ことを特徴とする請求項4に記載のシート検査装置。 When the balance of color components of the first image at the abnormal portion is substantially the same as the balance of color components of the light emitted from the fourth light source, the processing unit generates the abnormality at the abnormal portion. The sheet inspection apparatus according to claim 4 , wherein the sheet inspection apparatus is determined to be a pinhole defect.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のシート検査装置。 The first imaging sensor configured to receive the light of the first light source, the second imaging sensor configured to receive the light of the second light source in one imaging device, and the second imaging sensor configured to receive the light of the second light source The sheet inspection apparatus according to claim 2 or 3 , further comprising: the third imaging sensor configured to receive light of a third light source.
ことを特徴とする請求項6に記載のシート検査装置。 7. The image pickup apparatus according to claim 6 , further comprising: a spectral element that divides one light path and guides light to each of the first image sensor, the second image sensor, and the third image sensor. Sheet inspection device.
前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、
前記第2光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されていることを特徴とする請求項6又は7に記載のシート検査装置。 The imaging device is disposed on the first surface side of the inspection object;
The first light source and the third light source are disposed to emit light to the first surface side of the inspection object,
The second light source, the sheet inspection device according to claim 6 or 7, characterized in that it is arranged so as to face the image pickup device across the object to be inspected.
前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、
前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、
前記第4光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、
前記第1光源が前記第2光源を兼ねており、
前記第2撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第1光源と対向するように配置されている
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のシート検査装置。 The first imaging sensor configured to receive the light of the first light source and the light of the fourth light source in one imaging device, and the light configured to receive the light of the third light source A third imaging sensor is provided,
The imaging device is disposed on the first surface side of the inspection object;
The first light source and the third light source are disposed to emit light to the first surface side of the inspection object,
The fourth light source is disposed to face the imaging device with the inspection object interposed therebetween,
The first light source doubles as the second light source,
The second imaging sensor, the sheet inspection device according to claim 4 or 5, characterized in that it is arranged so as to face the first light source across the object to be inspected.
れた前記第1撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられ、
前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、
前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、
前記第4光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、
前記第3光源が前記第2光源を兼ねており、
前記第2撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第3光源と対向するように配置されている
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のシート検査装置。 The first imaging sensor configured to receive the light of the first light source and the light of the fourth light source in one imaging device, and the light configured to receive the light of the third light source A third imaging sensor is provided,
The imaging device is disposed on the first surface side of the inspection object;
The first light source and the third light source are disposed to emit light to the first surface side of the inspection object,
The fourth light source is disposed to face the imaging device with the inspection object interposed therebetween,
The third light source doubles as the second light source,
The sheet inspection apparatus according to claim 4 or 5 , wherein the second imaging sensor is disposed to face the third light source with the inspection object interposed therebetween.
前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、
前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、
前記第2光源と前記第4光源を兼ねた共通光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されている
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のシート検査装置。 The first imaging sensor configured to receive the light from the first light source and the light from the fourth light source in one imaging device, and the light source configured to receive the light from the second light source A second imaging sensor and the third imaging sensor configured to receive light of the third light source;
The imaging device is disposed on the first surface side of the inspection object;
The first light source and the third light source are disposed to emit light to the first surface side of the inspection object,
The sheet inspection according to claim 4 or 5 , wherein a common light source serving as the second light source and the fourth light source is disposed to face the imaging device with the inspection object interposed therebetween. apparatus.
ことを特徴とする請求項1〜11のうちいずれか1項に記載のシート検査装置。 The sheet inspection apparatus according to any one of claims 1 to 11 , wherein the light emitted from the second light source includes light of a blue wavelength.
ことを特徴とする請求項1〜12のうちいずれか1項に記載のシート検査装置。 The sheet inspection apparatus according to any one of claims 1 to 12 , wherein the light emitted from the first light source includes light of a red wavelength.
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