JP6917757B2 - 外観検査装置、表面処理システム、外観検査方法、プログラム、および投射材交換判断方法 - Google Patents

Description

本発明は、投射材により表面処理が施された検査対象物の表面を検査する技術、および投射装置における投射材の交換の要否を判断する技術に関する。

従来、自動車の駆動部に用いられる金属部品は、鍛造や鋳造などにより製造される。金属部品の製造後には、得られた金属部品に傷等の欠陥が無いかどうかを調べる、いわゆる外観検査が行われる。このような金属部品の外観検査は、従来、作業者の目視により行われていた。しかしながら、作業者の目視に依存すると、複数の作業者間で、検査にかかる時間や検査結果にばらつきが生じる。また、同一の作業者であっても、体調不良や集中力の低下により、検査に時間がかかったり、欠陥の見落としが発生したりするおそれがある。このため、金属部品の外観検査を、自動かつ高速に行うことができる装置の開発が求められている。

そこで、特許文献１では、対象物たる金属部品を複数の照明条件で撮像して合成検査画像を生成し、これと基準画像とに基づいて、対象物の形状欠陥を含む領域を抽出する外観検査装置が提案されている。

特開２０１５−０６８６６８号公報

上記のように基準となる画像と撮像画像との比較を行う外観検査では、撮像画像に含まれる対象物の表面に欠陥がない場合にも、基準となる画像と撮像画像との間に所定以上の差異があれば欠陥として検出する、いわゆる「過検出」の課題が存在する。過検出により、欠陥に相当しないもの（偽欠陥）が欠陥として抽出されると、外観検査装置は欠陥のない対象物も欠陥を含むと判定するため、対象物の製造歩留まりにも影響する。そこで、過検出の抑制が必要とされる。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、外観検査装置における過検出を抑制し、高精度な検査を実現することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、投射材により表面処理が施された検査対象物の表面を検査する外観検査装置であって、前記検査対象物の表面を撮像して撮像画像を取得する撮像部と、前記撮像画像に対応する参照画像を記憶する記憶部と、前記撮像画像と前記参照画像とに基づいて、前記撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出部と、前記撮像画像における検査対象領域の明るさと前記参照画像において前記検査対象領域と対応する参照領域の明るさとに基づいて、前記投射材の交換が必要か否かを判断する交換判断部と、前記欠陥候補検出部により前記欠陥候補領域が検出された前記撮像画像における前記検査対象領域の明るさと、前記欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報と、に基づいて、所定の閾値を決定する閾値決定部とを備え、前記交換判断部は、前記検査対象領域の明るさと、前記参照領域の明るさと、の差異が、前記所定の閾値以上となる場合に、前記投射材の交換が必要と判断する、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の外観検査装置であって、前記交換判断部は、前記投射材の交換が必要と判断した場合に、投射材交換信号を出力することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、表面処理システムであって、請求項２に記載の外観検査装置と、前記投射材により前記検査対象物の表面を処理する投射装置とを備え、前記投射装置は、前記検査対象物へ前記投射材を加速して投射する投射部と、前記投射部へ前記投射材を供給する投射材供給部と、前記投射部から投射された前記投射材を回収し、回収した前記投射材を前記投射材供給部へ搬送する投射材回収部と、前記投射材を貯留し、前記投射材供給部へ前記投射材を供給する投射材貯留部と、前記投射材貯留部から前記投射材供給部への前記投射材の供給を制御する供給制御部とを有し、前記供給制御部は、前記投射材交換信号が入力されると、前記投射材貯留部から前記投射材供給部への前記投射材の供給を行わせることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、投射材により表面処理が施された検査対象物の表面を検査する外観検査方法であって、前記検査対象物の表面を撮像した撮像画像と前記撮像画像に対応する参照画像を準備する準備工程と、前記撮像画像と前記参照画像とに基づいて、前記撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出工程と、前記撮像画像における検査対象領域の明るさと前記参照画像において前記検査対象領域と対応する参照領域の明るさとに基づいて、前記投射材の交換が必要か否かを判断する交換判断工程とを備え、前記交換判断工程において、前記検査対象領域の明るさと、前記参照領域の明るさと、の差異が、所定の閾値以上となる場合に、前記投射材の交換が必要と判断し、前記欠陥候補検出工程において前記欠陥候補領域が検出された前記撮像画像における前記検査対象領域の明るさと、前記欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報とに基づき前記所定の閾値を設定する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、コンピュータに、投射材により表面処理が施された検査対象物の表面を検査させるプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記プログラムに、前記検査対象物の表面を撮像した撮像画像と前記撮像画像に対応する参照画像とを準備する準備工程と、前記撮像画像と前記参照画像とに基づいて、前記撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出工程と、前記撮像画像における検査対象領域の明るさと前記参照画像において前記検査対象領域と対応する参照領域の明るさとに基づいて、前記投射材の交換が必要か否かを判断する交換判断工程と、を実行させるとともに、前記プログラムは、前記交換判断工程において、前記検査対象領域の明るさと、前記参照領域の明るさと、の差異が、所定の閾値以上となる場合に、前記投射材の交換が必要と判断し、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記プログラムにさらに、前記欠陥候補抽出工程により前記欠陥候補領域が検出された前記撮像画像における前記検査対象領域の明るさと、前記欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報とに基づき前記所定の閾値の決定を実行させることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、投射装置における投射材の交換の要否を判断する投射材交換判断方法であって、前記投射材により表面を処理する処理対象物の表面を撮像した撮像画像と前記撮像画像に対応する参照画像とを準備する準備工程と、前記撮像画像と、前記参照画像と、に基づいて、前記撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出工程と、前記撮像画像における検査対象領域の明るさと前記参照画像において前記検査対象領域と対応する参照領域の明るさとに基づいて、前記投射材の交換が必要か否かを判断する交換判断工程とを備え、前記欠陥候補検出工程では、前記検査対象領域の明るさと、前記参照領域の明るさと、の差異が、所定の閾値以上となる場合に、前記投射材の交換が必要と判断し、前記欠陥候補検出工程により前記欠陥候補領域が検出された前記撮像画像における前記検査対象領域の明るさと、前記欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報とに基づき前記所定の閾値を設定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、外観検査装置における過検出を抑制することができる。

表面処理システムの構成を示す図である。 制御部の構成を示す図である。 制御部が実現する機能構成を示すブロック図である。 表面処理システムの動作を示すフローチャートである。 図４の準備工程の詳細を示すフローチャートである。 撮像部により撮像された撮像画像を示す模式図である。 撮像部により撮像された参照画像を示す模式図である。 過検出率と、交換検査対象領域と交換参照領域との明るさの差異との関係を示すグラフである。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る表面処理システム１の構成を示す図である。表面処理システム１は、投射装置２と外観検査装置３とを備えるシステムである。投射装置２は、立体的な処理対象物Ｗｋに対し投射材による表面処理を施す装置である。また、外観検査装置３は、投射装置２の表面処理により鏡面でない凹凸表面を有する検査対象物Ｗｋの外観を検査する装置である。すなわち、投射装置２による処理が施される処理対象物Ｗｋは、外観検査装置３により検査される検査対象物Ｗｋでもある。

＜検査の対象物について＞
検査対象物Ｗｋは、例えば、鍛造や鋳造により形成された金属部品である。検査対象物Ｗｋの表面は微小な凹凸を有する梨地状、すなわち、艶消し状態である。換言すれば、検査対象物Ｗｋの表面は、光を乱反射しつつ、光沢を有する。検査対象物Ｗｋの表面の光沢度は、好ましくは、約２０〜約６０である。光沢度とは、正反射光の割合や、拡散反射光の方向分布等に注目して、物体表面の光沢の程度を一次元的に表す指標である。光沢度は、ＪＩＳ等の工業規格の光沢度測定方法に準拠した光沢計を利用して測定される。

検査対象物Ｗｋの表面は、投射装置２によるサンドブラストや、スチールショットブラスト等、所定の投射材を用いたショットブラストにより処理され、上下面と側面との境界部やエッジにおける角部や成形時のバリが除去された形状（いわゆる、Ｒ形状）となっている。バリ除去については、ショットブラスト処理によって実現される場合と、ショットブラスト処理後の後処理によって実現される場合とがあり得る。検査対象物Ｗｋは、例えば、自在継手に用いられる各種部品であり、例えば車両、航空機または発電機の駆動部分に用いられる金属部品である。

検査対象物Ｗｋの表面における欠陥とは、理想的な形状に対して凹状または凸状となっている部位である。欠陥は、例えば、打痕、傷、加工不良等である。欠陥は、表面に付着している異物であってもよい。

＜投射装置２の構成＞
図１を参照して、投射装置２の構成を説明する。投射装置２は、投射材により検査対象物Ｗｋの表面を処理する装置であり、チャンバ２０と、投射部２１と、投射材供給部２２と、投射材回収部２３と、投射材貯留部２４と、供給制御部２５と、を備える。

チャンバ２０は、検査対象物Ｗｋを図示省略する搬入出口から搬入して収容する。チャンバ２０内には保持部２０１が設けられ、搬入された検査対象物Ｗｋを保持部２０１が保持する。

投射部２１は、チャンバ２０に収容され、保持部２０１に保持される検査対象物Ｗｋへ投射材２１１を加速して投射する。投射部２１は、回転する羽に投射材２１１を衝突させ、回転の遠心力により投射材２１１を加速して押し出すインペラである。なお、本発明の実施に関してはこれに限られず、投射部２１として投射材２１１を圧縮エアで加速して吐出するノズルが用いられても良い。

投射材２１１としては、金属のビーズが用いられる。例えば、鋼球、ステンレス球、アルミ球など、材質は検査対象物Ｗｋの硬さや表面処理の程度に応じて適宜選択される。投射材２１１は、投射部２１により投射されて検査対象物Ｗｋへ衝突することで、検査対象物Ｗｋの表面の研削をしたり、表面のバリを除去したりする。なお、投射材２１１としては金属のビーズに限られず、ガラスビーズや樹脂系のビーズを用いても良い。

投射材供給部２２は、投射部２１へ投射材２１１を供給する。投射材供給部２２は、パイプ２２１により投射部２１と接続される。投射材供給部２２は、投射材２１１を一次的に貯留し、貯留する投射材２１１を順次パイプ２２１を介して投射部２１へ送る。

投射材回収部２３は、投射部２１から投射されてチャンバ２０の下方に存する投射材２１１を回収し、回収した投射材２１１を投射材供給部２２へ搬送する。投射材回収部２３には、回収した投射材２１１と検査対象物Ｗｋから生じたバリ屑とを選別するフィルタなどの選別機構が設けられても良い。また、投射材回収部２３は、回収した投射材２１１を投射材供給部２２へ搬送せず外部へ排出する、図示省略する排出機構とも接続されており、適宜、投射材２１１を外部へ排出する。

投射材貯留部２４は、外部から搬入された新しい投射材２１１を一次的に貯留し、投射材供給部２２へ投射材２１１を供給する。投射材貯留部２４は、パイプ２７により投射材供給部２２と接続され、パイプ２７には開閉弁２６が介挿される。投射材貯留部２４は、例えば、上部を開放し、下方が縮小するホーン状またはベル状のホッパであり、パイプ２７はその下方に接続される。開閉弁２６が開成すると、投射材貯留部２４に貯留される投射材２１１は、重力に従ってパイプ２７を介して投射材供給部２２へ供給される。開閉弁２６が閉成すると、投射材貯留部２４から投射材供給部２２への投射材２１１の供給はなされない。

供給制御部２５は、コンピュータにより構成され、開閉弁２６と電気的に接続して開閉弁２６の開閉を制御する。開閉弁２６は常時閉成状態とされる。供給制御部２５に後述する投射材交換信号Ｓｉｇ１が入力されると、供給制御部２５が開閉弁２６に動作指令を行い開閉弁２６を開成することで、投射材貯留部２４から投射材供給部２２への投射材２１１の供給が開始される。ただし、開閉弁２６への動作指令は投射材交換信号Ｓｉｇ１が入力されたときに限定されず、任意のタイミングで行ってもよい。

＜外観検査装置３の構成＞
投射装置２により表面処理が施された検査対象物Ｗｋは、図１中の矢印ＡＲ１に示すように、外観検査装置３へ搬送され、外観検査装置３において検査対象物Ｗｋの表面が検査される。投射装置２から外観検査装置３への搬送は、ベルトコンベアやロボットアーム等の搬送装置によって行われても良いし、パレットに積載された検査対象物Ｗｋをオペレータが搬送しても良い。また、投射装置２と外観検査装置３は隣接して配置される必要はなく、離れた場所に配置されても良い。例えば、投射装置２と外観検査装置３が、別々の建屋に配置されても良い。

外観検査装置３は、本体３０と、制御部４とを備える。本体３０は、撮像部３１と、光照射部３２，３３と、保持部３４とを備える。図示省略する搬出入口から搬入される検査対象物Ｗｋは、保持部３４に保持される。本体３０には、外部の光が保持部３４上に到達することを防止する図示省略の遮光カバーが設けられ、撮像部３１、光照射部３２，３３および保持部３４は、遮光カバー内に設けられる。制御部４は、ディスプレイにより構成される表示部４１と、マウスおよびキーボードにより構成される入力部４２とを含む、後述するコンピュータシステム（図２参照）を備える。

検査対象物Ｗｋの全表面を自動で検査する場合は、もう１つの本体３０が設けられる。そして、２つの本体３０の間に検査対象物Ｗｋの上下を反転して検査対象物Ｗｋを搬送する反転機構が設けられる。

図１に示すように、撮像部３１は、図示省略の支持部により支持されることで、保持部３４の上方に配置される。撮像部３１により、保持部３４上の検査対象物Ｗｋを真上から撮像した画像が取得可能である。撮像部３１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の２次元イメージセンサを有し、これにより多階調の画像が取得される。

なお、本発明の実施に関しては、撮像部３１の配置についてこれに限られず、保持部３４の真上から所定角度傾いた位置に配置し、保持部３４上の検査対象物Ｗｋを斜め上から撮像した画像を取得するようにしてもよい。

光照射部３２および光照射部３３は、図示省略の支持部により支持されることで、それぞれ保持部３４の斜め上方に配置される。光照射部３３は、撮像部３１を挟んで光照射部３２と反対側、例えば光照射部３２と対称となる位置に配置される。光照射部３２および光照射部３３は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）が配列されるバー照明により構成され、保持部３４上の検査対象物Ｗｋに対して斜め上から光を照射可能である。

以下、光照射部３２および光照射部３３の一方から光が照射され、検査対象物Ｗｋが偏った光で照明される各状態を「個別照明状態」と称す。また、光照射部３２および光照射部３３の両方から光が照射され、検査対象物Ｗｋが複数方向からの光で照明される状態を「複数照明状態」と称す。また、個別照明状態および複数照明状態を総称して、単に「照明状態」と称す。

図２は制御部４の構成を示す図である。制御部４はコンピュータであり、ＣＰＵ１２１と、ＲＯＭ１２２と、ＲＡＭ１２３とを含む一般的なコンピュータシステムの構成を有する。ＣＰＵ１２１は各種演算処理を行い、ＲＯＭ１２２は基本プログラムを記憶し、ＲＡＭ１２３は各種情報を記憶する。制御部４は、固定ディスク１２４と、表示部４１と、入力部４２と、読取装置１２７と、通信部１２８とをさらに含む。固定ディスク１２４は情報記憶を行う。表示部４１は画像等の各種情報の表示を行うディスプレイを含む。入力部４２は操作者からの入力を受け付けるキーボードおよびマウスを含む。読取装置１２７は光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から情報の読み取りを行う。通信部１２８は外観検査装置３の他の構成、および投射装置２との間で信号を送受信する。なお、表示部４１および入力部４２は、タッチパネルにより一体的に構成されても良い。

制御部４では、プログラム８０が事前に読取装置１２７を介して記録媒体８から読み出されて固定ディスク１２４に記憶されている。ＣＰＵ１２１は、プログラム８０に従ってＲＡＭ１２３や固定ディスク１２４を利用しつつ演算処理を実行する。ＣＰＵ１２１は、制御部４において演算部として機能する。ＣＰＵ１２１以外に演算部として機能する他の構成が採用されてもよい。

図３は、制御部４がプログラム８０に従って演算処理を実行することにより実現される機能を示す図である。図３において、撮像制御部４０１と、記憶部４０２と、欠陥候補検出部４０３と、交換判断部４０４と、閾値決定部４０５とが、制御部４が実現する機能に相当する。これらの機能の全部または一部は専用の電気回路により実現されてもよい。また、複数のコンピュータによりこれらの機能が実現されてもよい。

撮像制御部４０１は、撮像部３１と、光照射部３２，３３とを制御し、検査対象物Ｗｋ
の画像（正確には、画像を示すデータ）を取得する。画像データは記憶部４０２に保存さ
れる。

後述するように、撮像制御部４０１が光照射部３２，３３を制御して照明状態を変化させる毎に、撮像部３１にて画像のデータが取得される。以下、撮像部３１における撮像により取得される画像を「撮像画像」と呼び、そのデータを「撮像画像データ９１１」と称する。撮像画像データ９１１は、記憶部４０２に保存される。記憶部４０２には、各照明状態での理想的な検査対象物Ｗｋの画像である「参照画像」のデータが、参照画像データ９１２として保存されている。すなわち、撮像部３１の各照明状態に対応する理想的な画像のデータが、参照画像データ９１２として記憶部４０２に準備されている。参照画像データ９１２は、例えば良品と判別された検査対象物Ｗｋを、撮像部３１において撮像して取得される参照画像のデータである。

記憶部４０２には、撮像画像データ９１１および参照画像データ９１２の他、閾値データ９１３と、結果データ９１４と、が記憶される。閾値データ９１３は、後述する交換判断部４０４が投射材２１１の交換が必要か否かを判断する際に用いる所定の閾値を示す。また結果データ９１４は、当該所定の閾値を閾値決定部４０５が決定するために用いられる。

欠陥候補検出部４０３は、撮像画像と参照画像とに基づいて、撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する。交換判断部４０４は、撮像画像における検査対象領域の明るさと、参照画像において当該検査対象領域と対応する参照領域の明るさとに基づいて、投射材２１１の交換が必要か否かを判断する。このとき、交換判断部４０４は、閾値決定部４０５が決定した所定の閾値に基づいて、判断を行う。閾値決定部４０５は、欠陥候補検出部４０３により撮像画像に含まれる欠陥候補領域が検出された撮像画像における検査対象領域の明るさと、当該欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報とに基づいて、所定の閾値を決定する。

＜表面処理システムの動作＞
図４は、表面処理システム１が行う各種工程を示すフローチャートである。以下、欠陥候補検出部４０３、交換判断部４０４および閾値決定部４０５の機能を、表面処理システム１の動作の流れに沿って説明する。

まず、図４を参照しながら、表面処理システム１の動作の概略を説明する。表面処理システム１では、まず、投射装置２において検査対象物Ｗｋへの表面処理が行われる（表面処理工程Ｓ１０）。次に、投射装置２から外観検査装置３へ表面処理が施された検査対象物Ｗｋが搬入され、撮像部３１による撮像が行われる。これにより、撮像画像が準備される（画像準備工程Ｓ１１）。

その後、欠陥候補検出部４０３による欠陥候補領域の検出（欠陥候補検出工程Ｓ１２）と、交換判断部４０４による投射材２１１の交換の要否判断（交換判断工程Ｓ１３）とが行われる。交換判断部４０４において投射材２１１の交換が必要と判断されれば、表示部４１に交換が必要である旨の表示がなされ（表示工程Ｓ１４）、交換判断部４０４から投射材交換信号Ｓｉｇ１が出力される。そして、投射材交換信号Ｓｉｇ１を受信した投射装置２の供給制御部２５が動作指令を出すことで開閉弁２６を開成し、投射材貯留部２４から新しい投射材２１１が投射材供給部２２へ供給される（交換工程Ｓ１５）。

表面処理工程Ｓ１０について説明する。検査対象物Ｗｋは、外観検査装置３へ搬入されるより前に、投射装置２において表面処理を施される。まず、投射装置２のチャンバ２０へ検査対象物Ｗｋが搬入され、保持部２０１に検査対象物Ｗｋが保持される。次に、投射材供給部２２から投射部２１への投射材２１１の供給が行われ、投射部２１から保持部２０１に保持された検査対象物Ｗｋに向けて、投射材２１１の投射が行われる。投射された投射材２１１は、検査対象物Ｗｋに衝突し、検査対象物Ｗｋの表面を研削する。これにより、検査対象物Ｗｋの表面に存在するバリが除去され、表面が微小な凹凸を有する梨地状、すなわち、艶消し状態となる。検査対象物Ｗｋの表面の光沢度は、好ましくは約２０〜約６０であるが、当該光沢度は投射材２１１の新鮮さに依存する。

投射材２１１は、検査対象物Ｗｋと衝突することで摩耗し、投射前の形状と比べ縮小する。衝突後の投射材２１１はチャンバ２０の下方に溜まり、投射材回収部２３によって回収されて投射材供給部２２へ送られることで、再度、検査対象物Ｗｋへ投射される。すなわち、投射材２１１は繰返し使用される。新しい投射材２１１（すなわち、摩耗のない元来の粒状の投射材２１１）は、投射材貯留部２４から投射材供給部２２へ送られることで補充される。

ここで、新しい投射材２１１の補充直後に当該投射材２１１によって表面処理が施された検査対象物Ｗｋの表面の光沢度よりも、投射材２１１の補充後しばらく繰返し使用されて摩耗した投射材２１１によって表面処理が施された検査対象物Ｗｋの表面の光沢度の方が低くなることが知られている。検査対象物Ｗｋの目視による外観も、投射材２１１の繰返し使用に伴い、徐々に黒っぽい仕上がりになる。

従来は、所定回数以上（あるいは、所定時間以上）繰返して使用された投射材２１１は投射材回収部２３による回収の後、図示省略する排出機構から投射装置２の外部へ排出され、これに伴い、投射材貯留部２４から新しい投射材２１１が投射材供給部２２へ供給されていた。このような投射材２１１の補充は、例えば１日１回など、表面処理においてバリ等が有効に除去できる範囲内（いわゆる良品判定の範囲内）を目安に定期的に行われている。

投射装置２において投射材２１１の補充はバリ等が有効に除去できる範囲内で行われることについて、検査対象物Ｗｋの検査を目視で行うにあたっては課題が表面化することはなかった。しかし、検査対象物Ｗｋの撮像画像と参照画像とに基づいて検査対象物Ｗｋの欠陥を検査する場合、以下のような新たな課題が生じている。検査対象物Ｗｋ表面の光沢度は、投射材２１１の補充からの経時に伴い徐々に低くなっていく。このため、撮像画像と参照画像との差異が大きくなって、検査対象物Ｗｋが良品であるにもかかわらず検査において欠陥品であるとする過検出（いわゆる虚報）の割合が増えていく。すなわち、投射材２１１の繰返し使用に伴って、検査精度が低下する。

そこで、発明者は、外観検査装置３における過検出を抑制すべく、投射材２１１の交換判断を、「バリなどが有効に除去できる」範囲内から、「外観検査装置３における過検出を有効に抑制できる」範囲内へ変更することを着想した。以下説明する画像準備工程Ｓ１１から交換判断工程Ｓ１３により、外観検査装置３における欠陥検査に加え、外観検査装置３により投射材２１１の交換要否についての判断を行うことを提案する。

図５は、画像準備工程Ｓ１１の詳細を示すフローチャートである。表面処理工程Ｓ１０において、投射装置２により検査対象物Ｗｋへ表面処理が施されると、次に、画像準備工程Ｓ１１が行われる。画像準備工程Ｓ１１が開始されると、投射装置２から搬出された検査対象物Ｗｋは、外観検査装置３に搬入され、保持部３４上に保持される（保持工程Ｓ１１１）。保持部３４には、例えば、位置合わせ用の当接部が設けられており、検査対象物Ｗｋの予め定められた部位と当接部とが接することにより、所定位置に検査対象物Ｗｋが所定の向きにて配置される。保持部３４は、位置決めピンを設けたステージであってもよい。

次に、撮像制御部４０１が撮像部３１および光照射部３２，３３に動作指令を行い、光照射部３２，３３の点灯を変更することにより照明状態を変更しながら、撮像部３１による撮像を行う（光照射工程Ｓ１１２および撮像工程Ｓ１１３）。すなわち、撮像制御部４０１が光照射部３２，３３に対し点灯命令を出し、選択された光照射部３２および光照射部３３の少なくとも一方が点灯する光照射工程Ｓ１１２と、光照射部３２および／または光照射部３３の点灯中に、撮像制御部４０１の撮像命令により撮像部３１にて検査対象物Ｗｋの撮像を行い、撮像画像を取得する撮像工程Ｓ１１３とを実行する。

具体的には、まず光照射部３２のみが点灯する個別照明状態で撮像部３１が撮像を行い、撮像画像を取得する。そして、光照射部３２を消灯、光照射部３３を点灯させ、光照射部３３のみが点灯する個別照明状態で撮像部３１が撮像を行い、撮像画像を取得する。最後に、光照射部３２および光照射部３３の双方を点灯させた複数照明状態で撮像部３１が撮像を行い、撮像画像を取得する。これにより、撮像部３１にて３枚の画像が取得される。なお、照明状態の変更順序は上記に限定されず任意である。

撮像された画像のデータは、撮像画像データ９１１として記憶部４０２に記憶される（記憶工程Ｓ１１４）。記憶部４０２には、既述のように、各撮像画像に対応する参照画像のデータが参照画像データ９１２として準備されている。参照画像は、撮像画像と同様の照明状態下での欠陥検査の基準として抽出された検査対象物Ｗｋ（いわゆる、良品）を示す。参照画像データ９１２は、欠陥の存在しない検査対象物Ｗｋを撮像することにより取得されてもよく、多数の検査対象物Ｗｋの画像の平均画像のデータとして取得されてもよい。

すなわち、良品の検査対象物Ｗｋについて上記と同様に保持工程Ｓ１１１、光照射工程Ｓ１１２、撮像工程Ｓ１１３および記憶工程Ｓ１１４を実行し、記憶部４０２に参照画像のデータが参照画像データ９１２として記憶される。

撮像制御部４０１が予定する全ての撮像工程が終了すると、次に、欠陥候補検出部４０３が、撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出工程Ｓ１２を実行する。以下、表現を簡素化するために、画像データに対する処理を、単に画像に対する処理として適宜表現する。

図６は、複数照明状態において撮像部３１により取得された検査対象物Ｗｋの表面を示す撮像画像８１０の一例である。説明のため、撮像画像８１０に写る検査対象物Ｗｋは、欠陥を有する。撮像画像８１０において、欠陥は例えば打痕であり、図６中では「欠陥８１３」として示される。欠陥８１３は、欠陥のない表面と比べ撮像画像８１０中で暗く表れる。なお、欠陥８１３は欠陥候補検出工程Ｓ１２の実行前は、外観検査装置３において欠陥とは認識されておらず、欠陥候補検出工程Ｓ１２の実行により後述する「欠陥候補領域」として抽出されて初めて、欠陥の候補として認識される。以下、複数照明状態において取得された撮像画像に着目して説明するが、個別照明状態において取得された撮像画像についても、同様の処理が行われる。

撮像画像８１０上に表れ、検査対象物Ｗｋの欠陥検査の対象となる表面の領域を、「欠陥検査対象領域８１１」として図示し、同じく撮像画像８１０上に表れ、投射材２１１の交換要否の判断に利用する検査対象物Ｗｋの表面領域を、「交換検査対象領域８１２」として図示する。撮像画像８１０において、交換検査対象領域８１２は、欠陥検査対象領域８１１よりも面積が広く、欠陥検査対象領域８１１を包括する領域が指定される。しかしながら、本願発明の実施に関してはこれに限られず、交換検査対象領域８１２と欠陥検査対象領域８１１が同一面積で同一の領域であっても良いし、交換検査対象領域８１２と欠陥検査対象領域８１１が別々の独立した領域であっても良い。

図７は、複数照明状態において撮像部３１により取得された、良品である検査対象物Ｗｋの表面を示す参照画像８２０の一例である。参照画像８２０上に表れ、撮像画像８１０の欠陥検査対象領域８１１と対応する領域を、「欠陥参照領域８２１」として図示し、同じく参照画像８２０上に表れ、撮像画像８１０の交換検査対象領域８１２と対応する領域を、「交換参照領域８２２」として図示する。

欠陥候補検出工程Ｓ１２が開始されると、欠陥候補検出部４０３が記憶部４０２に記憶されている複数照明状態において取得された撮像画像データ９１１および参照画像データ９１２を抽出する。そして、欠陥候補検出部４０３が撮像画像８１０における欠陥検査対象領域８１１と参照画像８２０における欠陥参照領域８２１とを比較する。この比較は、欠陥検査対象領域８１１と欠陥参照領域８２１とにおいてそれぞれ対応する画素値の差または比を取得し、これら差または比が所定値以上となる場合に、欠陥検査対象領域８１１における当該画素値を含む領域を、「欠陥候補領域８１３」として抽出する。すなわち、欠陥検査対象領域８１１と欠陥参照領域８２１との相違が所定以上大きい領域（例えば、欠陥検査対象領域８１１の画素値の絶対値が所定以上大きく、欠陥参照領域８２１よりも明るい領域または暗い領域）が、欠陥候補領域８１３として抽出される。

また、欠陥候補検出部４０３は、撮像画像８１０の交換検査対象領域８１２における画素の平均値（すなわち輝度の平均値であり、交換検査対象領域８１２の明るさに相当する値）を算出し、抽出した欠陥候補領域８１３と関連付けて、記憶部４０２に結果データ９１４として保存する。

外観検査装置３において、差に基づくか、比に基づくかは、プログラム８０により予め定められたパラメータ、またはユーザが入力部４２を用いて指示したパラメータに基づいて決定される。また、外観検査装置３の欠陥候補検出において用いられる各種の所定値は、プログラム８０により予め定められたパラメータ、またはユーザが入力部４２を用いて指示したパラメータに基づいて決定される。

なお、欠陥候補検出工程Ｓ１２における欠陥候補検出部４０３の欠陥候補領域８１３の抽出方式は上記に限られず、例えば特公平６−２１７６９号公報に記載の比較技術を用いて欠陥候補領域８１３を抽出しても良いし、特開２０１５−６８６６８号公報に記載の画像合成技術を用いて複数の撮像画像を合成した合成検査画像を生成し、これと参照画像とを比較することで欠陥候補領域８１３を抽出しても良い。

欠陥候補検出部４０３は、他の照明状態（光照射部３２のみの個別照明状態、および光照射部３３のみの個別照明状態）にて取得された撮像画像についても、上記と同様に参照画像との比較を行い、欠陥候補領域を抽出する。

そして、プログラム８０により予め定められた条件に基づき、各照明状態にて取得された３枚の撮像画像のいずれかにおいて欠陥候補領域が抽出された場合に、当該撮像画像に写る検査対象物Ｗｋが欠陥を有すると判断する。その結果は記憶部４０２に保存され、表示部４１が検査対象物Ｗｋが欠陥を有する旨を表示する。なお、本発明の実施に関してはこれに限られず、各照明状態にて取得された３枚の撮像画像のすべてにおいて欠陥候補領域が抽出された場合に、検査対象物Ｗｋが欠陥を有すると判断しても良い。また各照明状態にて取得された３枚の撮像画像のうち２枚以上の撮像画像において欠陥候補領域が抽出された場合に、検査対象物Ｗｋが欠陥を有すると判断しても良い。欠陥判断の条件は、プログラム８０により予め定められたパラメータ、またはユーザが入力部４２を用いて指示したパラメータに基づいて決定される。

図４を参照する。次に、交換判断部４０４が、撮像画像８１０（図６参照）および参照画像８２０（図７参照）に基づいて、投射材２１１の交換が必要か否かを判断する交換判断工程Ｓ１３を実行する。

交換判断工程Ｓ１３が開始されると、交換判断部４０４が記憶部４０２に記憶されている複数照明状態において取得された撮像画像データ９１１および参照画像データ９１２を抽出し、撮像画像８１０における交換検査対象領域８１２の明るさと、参照画像８２０における交換参照領域８２２の明るさとを比較する。撮像画像８１０および参照画像８２０において、明るさは画素値（０〜２５５）として表現され、画素値が大きいほど明るく、画像中に写る検査対象物Ｗｋの光沢度が高いことを意味する。この場合、画素値は輝度値ないし明度と同義である。

交換検査対象領域８１２の明るさは、交換検査対象領域８１２に含まれる各画素の画素値を合計し、その合計値を交換検査対象領域８１２に含まれる画素数で除算することで得られる。すなわち、交換検査対象領域８１２に含まれる各画素の画素値の平均値として、明るさが取得される。なお、本願発明の実施に関しては、交換検査対象領域８１２の明るさは画素値の平均値に限られず、交換検査対象領域８１２に含まれる各画素の画素値の中央値としても良いし、平均値を求めずに画素値の合計値をそのまま明るさとしてもよい。

交換参照領域８２２の明るさも、交換検査対象領域８１２の明るさと同様に求められる。なお、それぞれの明るさが各画素の画素値の平均値または中央値として求められる場合、交換検査対象領域８１２に含まれる画素数と、交換参照領域８２２に含まれる画素数は、異なっても良い。

交換検査対象領域８１２の明るさと、参照画像８２０における交換参照領域８２２の明るさとの比較は、これら明るさの差の絶対値を算出し、当該絶対値が所定の閾値以上となるか否かを判断することで行われる。所定の閾値は、交換判断部４０４が記憶部４０２に記憶される閾値データ９１３を参照することにより取得される。当該絶対値が所定の閾値以上となる場合、交換判断部４０４は、投射装置２において投射材２１１の交換が必要であると判断し、投射材交換信号Ｓｉｇ１を出力する。

なお、本発明の実施に関して、明るさの差異としては、交換検査対象領域８１２の明るさと、参照画像８２０における交換参照領域８２２の明るさとの差の絶対値に限られず、これら明るさの比を算出し、比の値の「１」からの解離度（１からどの程度離れているかを示す値）が所定の閾値以上となるか否かを判断することで行われても良い。

また、本実施形態において、交換判断工程Ｓ１３は、欠陥候補検出工程Ｓ１２の後に実行されるが、本発明の実施に関してはこれに限られず、交換判断工程Ｓ１３が、欠陥候補検出工程Ｓ１２よりも先に実行されても良いし、交換判断工程Ｓ１３と欠陥候補検出工程Ｓ１２とが並行して実行されても良い。

交換判断工程Ｓ１３が実行され、交換判断部４０４が投射材交換信号Ｓｉｇ１を出力すると（図４の交換判断工程Ｓ１３におけるＹＥＳフローの場合）、次に表示工程Ｓ１４および交換工程Ｓ１５が実行される。交換判断工程Ｓ１３において、交換判断部４０４が投射材２１１の交換が必要であると判断せず、投射材交換信号Ｓｉｇ１が出力されなかった場合には（図４の交換判断工程Ｓ１３におけるＮＯフローの場合）、表示工程Ｓ１４および交換工程Ｓ１５は実行されず、表面処理システム１の動作は終了する。

表示工程Ｓ１４が開始されると、表示部４１が交換判断部４０４からの投射材交換信号Ｓｉｇ１を受信し、表示部４１において、投射材２１１の交換が必要である旨が表示される。表示部４１では、ディスプレイに投射材２１１の交換が必要である旨を表示しても良いし、オペレータへの報知手段は表示によるものに限定されない。例えば音により投射材２１１の交換が必要である旨をオペレータに報知するようにしても良い。

続いて、交換工程Ｓ１５が開始されると、投射装置２の供給制御部２５が開閉弁２６へ動作指令を行い、開閉弁２６が開成する。これにより、投射材貯留部２４から新しい投射材２１１が、パイプ２７を介して投射材供給部２２へ供給される。これにより、投射装置２において投射材２１１の交換が行われる。

なお、本発明の実施に関してはこれに限られず、例えば、表示工程Ｓ１４において交換が必要である旨を表示部４１に表示した後、オペレータが入力部４２において投射材２１１の交換指示を入力した場合に、制御部４から供給制御部２５へ投射材交換信号Ｓｉｇ１が送信され、これをトリガーとして交換工程Ｓ１５を実行する構成としても良い。

以上により、表面処理システム１における一連の動作が完了する。表面処理システム１では、表面が未処理の検査対象物Ｗｋが前工程から投射装置２へ搬入される毎に、これらの一連の動作を行う。

＜閾値決定部の動作＞
上記の一連の動作では、記憶部４０２に予め交換判断工程Ｓ１３で用いる所定の閾値に関する閾値データ９１３が記憶されていた。次に、閾値決定部４０５が所定の閾値を決定し、閾値データ９１３として記憶部４０２に記憶する動作について、説明する。これらの動作は、表面処理システム１において定期的に行われても良いし、オペレータから入力部４２に入力される閾値決定指示に基づいて行われても良い。

なお、所定の閾値は、閾値決定部４０５が決定する他、オペレータが直接、入力部４２にて閾値を入力し、当該閾値が記憶部４０２に閾値データ９１３として保存されることで決定されても良い。閾値決定部４０５が所定の閾値を決定する以前はオペレータが入力した閾値を用い、閾値決定部４０５が所定の閾値を決定するごとに閾値データ９１３が上書きされて更新されるようにしても良い。

記憶部４０２には、欠陥候補検出工程Ｓ１２において欠陥候補検出部４０３が保存した結果データ９１４が記憶されている。結果データ９１４は、撮像画像８１０の交換検査対象領域８１２における画素の平均値（すなわち、交換検査対象領域８１２における輝度の平均値）と、抽出した欠陥候補領域８１３とを関連付けたデータである。

オペレータは、外観検査装置３において欠陥検査が行われた検査対象物Ｗｋのうち、「欠陥あり」と判断された検査対象物Ｗｋ（すなわち、欠陥候補領域８１３が抽出された検査対象物Ｗｋ）を目視で検査し、真に欠陥を有するか否かを判断する。そして、判断の結果を入力部４２により入力する。これにより、抽出した欠陥候補領域８１３が真に欠陥を含むか否かに関する情報を取得することが可能となる。

より具体的には、オペレータが表示部４１を確認しながら指定された検査対象物Ｗｋについて入力部４２により、「欠陥なし（良品である）」との指示を入力すると、抽出した欠陥候補領域８１３は欠陥を含まないとの情報、すなわち、当該検査対象物Ｗｋを欠陥ありとする欠陥検査結果は過検出であるとの情報を取得することが可能となる。

そして、複数の検査対象物Ｗｋについて、オペレータにより抽出した欠陥候補領域８１３が真に欠陥を含むか否かに関する情報を取得していくことで、「欠陥あり」と判断された検査対象物Ｗｋのうち、いくつの検査対象物Ｗｋが「過検出」であるかを示す割合である過検出率を取得することが可能となる。すなわち、交換検査対象領域８１２の明るさに対応する過検出率を取得することが可能となる。これらはすべて、結果データ９１４として、記憶部４０２に記憶される。これにより、結果データ９１４を用いて図８に示すグラフを描画することが可能となる。

図８は、過検出率と、交換検査対象領域８１２の明るさと交換参照領域８２２の明るさとの差異との関係を示すグラフの一例である。横軸を交換検査対象領域８１２の明るさと交換参照領域８２２の明るさとの差異とし、縦軸を過検出率（％）としている。交換参照領域８２２の明るさは一定であるので、交換検査対象領域８１２と交換参照領域８２２との明るさの差異は、交換検査対象領域８１２の明るさに依存する。すなわち、交換検査対象領域８１２の明るさに対応する過検出率がわかっていれば、図８のグラフに示すように、交換検査対象領域８１２の明るさと交換参照領域８２２の明るさとの差異が所定の値であるときの、過検出率を知ることができる。図８より、明るさの差異が大きくなるほど、過検出率が増加する傾向があることがわかる。これは以下のような現象に起因する。投射材２１１の補充からの経時に伴い、検査対象物Ｗｋ表面の光沢度が徐々に低くなっていく。このため、撮像画像８１０においては交換検査対象領域８１２の明るさが経時的に低下する。したがって、検査対象物Ｗｋの撮像画像８１０と参照画像８２０とに基づいて検査対象物Ｗｋの欠陥を検査する場合、撮像画像８１０と参照画像８２０との差異が次第に大きくなって、検査対象物Ｗｋが良品であるにもかかわらず検査において欠陥品であるとする過検出（いわゆる虚報）の割合が増えていく。

閾値決定部４０５は、結果データ９１４に基づいて図８のグラフをデータ上で描画する。プロットデータの無い領域については、線形補間その他、各種の補間によりデータを補う。そして、閾値決定部４０５はプログラム８０により予め定められた過検出率の閾値（Ａｔｈ）、またはオペレータが入力部４２を用いて指示した過検出率の閾値（Ａｔｈ）に基づいて、対応する明るさの差異の閾値（Ｂｔｈ）を算出する。その後、閾値決定部４０５は、この閾値Ｂｔｈを記憶部４０２へ閾値データ９１３として保存する。

以上により、過検出率を所定の閾値Ａｔｈ以下に抑えられる範囲の投射材２１１の交換タイミングを、交換検査対象領域８１２の明るさと交換参照領域８２２の明るさの差異が、所定の閾値Ｂｔｈ以上となるか否かによって判断することができ、過検出率を任意の閾値Ａｔｈ以下に抑制することができる。

すなわち、表面処理システム１における外観検査装置３は、検査対象物Ｗｋを撮像部３１で撮像し、撮像画像８１０における交換検査対象領域８１２の明るさと、対応する参照画像８２０における交換参照領域８２２の明るさとの差異が所定の閾値Ｂｔｈ以上である場合に、投射装置２において投射材２１１の交換が必要であると判断する交換判断部４０４を有する。これにより、外観検査装置３における過検出率を所定の閾値Ａｔｈ以下に抑制できる範囲内で投射材２１１の交換判断を行うことができ、外観検査装置３における欠陥の過検出を効率的に抑制することができる。

１ 表面処理システム
２ 投射装置
３ 外観検査装置
４ 制御部
８ 記録媒体
２０ チャンバ
２１ 投射部
２２ 投射材供給部
２３ 投射材回収部
２４ 投射材貯留部
２５ 供給制御部
２６ 開閉弁
２７ パイプ
３０ 本体
３１ 撮像部
３２，３３ 光照射部
３４ 保持部
４１ 表示部
４２ 入力部
８０ プログラム
１２４ 固定ディスク
１２７ 読取装置
１２８ 通信部
２０１ 保持部
２１１ 投射材
２２１ パイプ
４０１ 撮像制御部
４０２ 記憶部
４０３ 欠陥候補検出部
４０４ 交換判断部
４０５ 閾値決定部
８１０ 撮像画像
８１１ 欠陥検査対象領域
８１２ 交換検査対象領域
８１３ 欠陥候補領域
８２０ 参照画像
８２１ 欠陥参照領域
８２２ 交換参照領域
９１１ 撮像画像データ
９１２ 参照画像データ
９１３ 閾値データ
９１４ 結果データ
Ａｔｈ （過検出率の）閾値
Ｂｔｈ （明るさの差異の）閾値
Ｓ１０ 表面処理工程
Ｓ１１ 画像準備工程
Ｓ１２ 欠陥候補検出工程
Ｓ１３ 交換判断工程
Ｓ１４ 表示工程
Ｓ１５ 交換工程
Ｓｉｇ１ 投射材交換信号
Ｗｋ 検査対象物、処理対象物

Claims (6)

1. 投射材により表面処理が施された検査対象物の表面を検査する外観検査装置であって、
   前記検査対象物の表面を撮像して撮像画像を取得する撮像部と、
   前記撮像画像に対応する参照画像を記憶する記憶部と、
   前記撮像画像と、前記参照画像と、に基づいて、前記撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出部と、
   前記撮像画像における検査対象領域の明るさと、前記参照画像において前記検査対象領域と対応する参照領域の明るさと、に基づいて、前記投射材の交換が必要か否かを判断する交換判断部と、
   前記欠陥候補検出部により前記欠陥候補領域が検出された前記撮像画像における前記検査対象領域の明るさと、前記欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報と、に基づいて、所定の閾値を決定する閾値決定部と、
   を備え、
   前記交換判断部は、前記検査対象領域の明るさと、前記参照領域の明るさと、の差異が、前記所定の閾値以上となる場合に、前記投射材の交換が必要と判断する、ことを特徴とする、外観検査装置。
2. 請求項１に記載の外観検査装置であって、
   前記交換判断部は、前記投射材の交換が必要と判断した場合に、投射材交換信号を出力する、
   ことを特徴とする、外観検査装置。
3. 請求項２に記載の外観検査装置と、
   前記投射材により前記検査対象物の表面を処理する投射装置と、
   を備え、
   前記投射装置は、
   前記検査対象物へ前記投射材を加速して投射する投射部と、
   前記投射部へ前記投射材を供給する投射材供給部と、
   前記投射部から投射された前記投射材を回収し、回収した前記投射材を前記投射材供給部へ搬送する投射材回収部と、
   前記投射材を貯留し、前記投射材供給部へ前記投射材を供給する投射材貯留部と、
   前記投射材貯留部から前記投射材供給部への前記投射材の供給を制御する供給制御部と、
   を有し、
   前記供給制御部は、前記投射材交換信号が入力されると、前記投射材貯留部から前記投射材供給部への前記投射材の供給を行わせる、
   ことを特徴とする、表面処理システム。
4. 投射材により表面処理が施された検査対象物の表面を検査する外観検査方法であって、
   前記検査対象物の表面を撮像した撮像画像と、前記撮像画像に対応する参照画像を準備する準備工程と、
   前記撮像画像と、前記参照画像と、に基づいて、前記撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出工程と、
   前記撮像画像における検査対象領域の明るさと、前記参照画像において前記検査対象領域と対応する参照領域の明るさと、に基づいて、前記投射材の交換が必要か否かを判断する交換判断工程と、
   を備え、
   前記交換判断工程において、前記検査対象領域の明るさと、前記参照領域の明るさと、の差異が、所定の閾値以上となる場合に、前記投射材の交換が必要と判断し、
   前記欠陥候補検出工程において前記欠陥候補領域が検出された前記撮像画像における前記検査対象領域の明るさと、前記欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報とに基づき前記所定の閾値を設定する、ことを特徴とする、外観検査方法。
5. コンピュータに、投射材により表面処理が施された検査対象物の表面を検査させるプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記プログラムに、
   前記検査対象物の表面を撮像した撮像画像と、前記撮像画像に対応する参照画像とを準備する準備工程と、
   前記撮像画像と、前記参照画像と、に基づいて、前記撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出工程と、
   前記撮像画像における検査対象領域の明るさと、前記参照画像において前記検査対象領域と対応する参照領域の明るさと、に基づいて、前記投射材の交換が必要か否かを判断する交換判断工程と、
   を実行させるとともに、
   前記プログラムは、
   前記交換判断工程において、前記検査対象領域の明るさと、前記参照領域の明るさと、の差異が、所定の閾値以上となる場合に、前記投射材の交換が必要と判断し、
   前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記プログラムにさらに、
   前記欠陥候補抽出工程により前記欠陥候補領域が検出された前記撮像画像における前記検査対象領域の明るさと、前記欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報とに基づき前記所定の閾値の決定を実行させる、ことを特徴とするプログラム。
6. 投射装置における投射材の交換の要否を判断する投射材交換判断方法であって、
   前記投射材により表面を処理する処理対象物の表面を撮像した撮像画像と、前記撮像画像に対応する参照画像とを準備する準備工程と、
   前記撮像画像と、前記参照画像と、に基づいて、前記撮像画像に含まれる欠陥候補領域を検出する欠陥候補検出工程と、
   前記撮像画像における検査対象領域の明るさと、前記参照画像において前記検査対象領域と対応する参照領域の明るさと、に基づいて、前記投射材の交換が必要か否かを判断する交換判断工程と、
   を備え、
   前記欠陥候補検出工程では、前記検査対象領域の明るさと、前記参照領域の明るさと、の差異が、所定の閾値以上となる場合に、前記投射材の交換が必要と判断し、
   前記欠陥候補検出工程により前記欠陥候補領域が検出された前記撮像画像における前記検査対象領域の明るさと、前記欠陥候補領域が真に欠陥を含むか否かに関する情報とに基づき前記所定の閾値を設定する、ことを特徴とする、投射材交換判断方法。

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