JP6926822B2 - 金属帯表面の検査方法および検査装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、RGB(赤緑青)各々の環状光源を用いて、その中心からの反射像をカラーカメラで撮像する方法が記載されている。
特許文献3には、青、黄、赤の三原色光線を用いて圧延製品または圧延ロール表面の疵を検出する装置が記載されている。
特許文献4には、RGB光源を用いてスラブ等の製品の表面特徴に関する情報を確定および記憶する方法が記載されている。
特許文献5には、RGBの3原色光源を用いて対象物表面の疵を検知する装置が記載されている。
また、環状光源を用いると、照射する部位は環状光源の中心部に限定されるため、金属帯の幅方向全体に広く撮像することは複数の装置を必要とし多大なコストが掛かるため困難であった。
[1]走行する金属帯の表面の幅方向同一ラインに、3つ以上の線光源からのそれぞれ波長の異なる光をそれぞれ異なる方向から平行照射し、前記照射されたラインを、前記光を検出可能なラインスキャンカメラでスキャンしつつ撮像する金属帯表面の検査方法であって、前記3つ以上の線光源は、それぞれ金属帯の幅方向に平行に設置され、前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯進行方向の正面から見て金属帯幅方向に対し斜めから光を平行照射し、前記金属帯の表面の幅方向同一ライン上の同一点を基点とし、前記基点から光照射面までの前記3つ以上の線光源からそれぞれ平行照射された光の光路長が等しいことを特徴とする金属帯表面の検査方法。
[2]前記3つ以上の線光源のうち少なくとも1つの線光源は、金属帯上方から見て金属帯進行方向に平行に光を平行照射することを特徴とする[1]に記載の金属帯表面の検査方法。
[3]前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯上方から見て金属帯進行方向に対し斜めから光を平行照射することを特徴とする[1]または[2]に記載の金属帯表面の検査方法。
[4]前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯上方から見て前記照射されたラインと同一直線上から光を平行照射することを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
[5]前記ラインスキャンカメラの光軸を金属帯表面垂直方向とし、前記3つ以上の線光源は、前記ラインスキャンカメラの光軸廻りにそれぞれ均等な角度からなる方向から光路長を等しくして照射することを特徴とする[1]〜[4]のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
[6]前記3つ以上の線光源が、可視光領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
[7]前記3つ以上の線光源が、赤、緑、青の光を照射する線光源を含むことを特徴とする[1]〜[6]のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
[8]前記3つ以上の線光源が、赤外領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする[1]〜[7]のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
[9]前記3つ以上の線光源が、紫外領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする[1]〜[8]のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
[10]走行する金属帯の表面の幅方向同一ラインにライン状に光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射されたラインをスキャンしつつ撮像する前記光を検出可能なラインスキャンカメラと、を備え、前記照射手段は、それぞれ波長の異なる光を平行照射する3つ以上の線光源を有し、前記3つ以上の線光源は、それぞれ金属帯の幅方向に平行に設置され、前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯進行方向の正面から見て金属帯幅方向に対し斜めから光を平行照射し、前記金属帯の表面の幅方向同一ライン上の同一点を基点とし、前記基点から光照射面までの前記3つ以上の線光源からそれぞれ平行照射された光の光路長が等しいことを特徴とする金属帯表面の検査装置。
[11]前記3つ以上の線光源のうち少なくとも1つの線光源は、金属帯上方から見て金属帯進行方向に平行に光を平行照射することを特徴とする[10]に記載の金属帯表面の検査装置。
[12]前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯上方から見て金属帯進行方向に対し斜めから光を平行照射することを特徴とする[10]または[11]に記載の金属帯表面の検査装置。
[13]前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯上方から見て前記照射されたラインと同一直線上から光を平行照射することを特徴とする[10]〜[12]のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
[14]前記ラインスキャンカメラの光軸を金属帯表面垂直方向とし、前記3つ以上の線光源は、前記ラインスキャンカメラの光軸廻りにそれぞれ均等な角度からなる方向から光路長を等しくして照射することを特徴とする[10]〜[13]のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
[15]前記3つ以上の線光源が、可視光領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする[10]〜[14]のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
[16]前記3つ以上の線光源が、赤、緑、青の光を照射する線光源を含むことを特徴とする[10]〜[15]のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
[17]前記3つ以上の線光源が、赤外領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする[10]〜[16]のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
[18]前記3つ以上の線光源が、紫外領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする[10]〜[17]のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
本発明の金属帯表面の検査方法および検査装置によれば、凹凸性の表面欠陥、表面性状や有色性の表面欠陥等の金属帯の表面欠陥に対する撮像に色情報を与え、これらの欠陥の特徴を際立たせて検出できる。そのため、本発明の金属帯表面の検査方法および検査装置によれば、これらの表面欠陥を精度よく検出でき、かつ分別することができる。また、凹凸性の表面欠陥について、二次元的な情報のみならず、深さ(高さ)方向等の三次元的な形状に関する情報が得られる。
(金属帯表面の検査装置)
図1は、本発明の一実施形態(第1の実施形態)にかかる金属帯表面の検査装置(以下、単に「検査装置」ともいう。)の実装例を示す金属帯の上方から見た平面図であり、図2は、その金属帯の幅方向から見た側面図である。
上記検査装置を用いて行う本発明の金属帯表面の検査方法では、スキャンラインSを、それぞれ異なる方向から、RGBの各光により均等に照射し、このスキャンラインSをカラーラインスキャンカメラ4で撮像することで、金属帯5の表面に生じた全方向の凹凸性に対してその方向別に色情報を付与することが可能である。
次に、本発明の一実施形態(第2の実施形態)にかかる金属帯表面の検査装置および検査方法について説明する。なお、以下に記載する実施形態において、第1の実施形態に対応する構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記検査装置を用いて行う本発明の金属帯表面の検査方法では、スキャンラインSを、それぞれ異なる方向から、赤外・RGBの各光により均等に照射し、このスキャンラインSを赤外・カラーラインスキャンカメラ21で撮像することで、金属帯5の表面に生じた全方向の凹凸性に対してその方向別に色情報を付与することが可能である。
2 第2の線光源
3 第3の線光源
4 カラーラインスキャンカメラ
5 金属帯(検査対象)
6 金属帯の進行方向
10、12 凹状欠陥
11 凸状欠陥
20 第4の線光源
21 赤外・カラーラインスキャンカメラ
Claims (18)
- 走行する金属帯の表面の幅方向同一ラインに、3つ以上の線光源からのそれぞれ波長の異なる光をそれぞれ異なる方向から平行照射し、
前記照射されたラインを、前記光を検出可能なラインスキャンカメラでスキャンしつつ撮像する金属帯表面の検査方法であって、
前記3つ以上の線光源は、それぞれLED発光部が細長くライン状に並んで構成されており、
前記3つ以上の線光源は、それぞれ金属帯の幅方向に平行に設置され、前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯進行方向の正面から見て金属帯幅方向に対し斜めから光を平行照射し、
前記金属帯の表面の幅方向同一ライン上の同一点を基点とし、前記基点から光照射面までの前記3つ以上の線光源からそれぞれ平行照射された光の光路長が等しいことを特徴とする金属帯表面の検査方法。 - 前記3つ以上の線光源のうち少なくとも1つの線光源は、金属帯上方から見て金属帯進行方向に平行に光を平行照射することを特徴とする請求項1に記載の金属帯表面の検査方法。
- 前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯上方から見て金属帯進行方向に対し斜めから光を平行照射することを特徴とする請求項1または2に記載の金属帯表面の検査方法。
- 前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯上方から見て前記照射されたラインと同一直線上から光を平行照射することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
- 前記ラインスキャンカメラの光軸を金属帯表面垂直方向とし、前記3つ以上の線光源は、前記ラインスキャンカメラの光軸廻りにそれぞれ均等な角度からなる方向から光路長を等しくして照射することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
- 前記3つ以上の線光源が、可視光領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
- 前記3つ以上の線光源が、赤、緑、青の光を照射する線光源を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
- 前記3つ以上の線光源が、赤外領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
- 前記3つ以上の線光源が、紫外領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の金属帯表面の検査方法。
- 走行する金属帯の表面の幅方向同一ラインにライン状に光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射されたラインをスキャンしつつ撮像する前記光を検出可能なラインスキャンカメラと、を備え、
前記照射手段は、それぞれ波長の異なる光を平行照射する3つ以上の線光源を有し、
前記3つ以上の線光源は、それぞれLED発光部が細長くライン状に並んで構成されており、
前記3つ以上の線光源は、それぞれ金属帯の幅方向に平行に設置され、前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯進行方向の正面から見て金属帯幅方向に対し斜めから光を平行照射し、
前記金属帯の表面の幅方向同一ライン上の同一点を基点とし、前記基点から光照射面までの前記3つ以上の線光源からそれぞれ平行照射された光の光路長が等しいことを特徴とする金属帯表面の検査装置。 - 前記3つ以上の線光源のうち少なくとも1つの線光源は、金属帯上方から見て金属帯進行方向に平行に光を平行照射することを特徴とする請求項10に記載の金属帯表面の検査装置。
- 前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯上方から見て金属帯進行方向に対し斜めから光を平行照射することを特徴とする請求項10または11に記載の金属帯表面の検査装置。
- 前記3つ以上の線光源のうち少なくとも2つの線光源は、金属帯上方から見て前記照射されたラインと同一直線上から光を平行照射することを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
- 前記ラインスキャンカメラの光軸を金属帯表面垂直方向とし、前記3つ以上の線光源は、前記ラインスキャンカメラの光軸廻りにそれぞれ均等な角度からなる方向から光路長を等しくして照射することを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
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- 前記3つ以上の線光源が、赤、緑、青の光を照射する線光源を含むことを特徴とする請求項10〜15のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
- 前記3つ以上の線光源が、赤外領域の波長を有する光を照射する線光源を含むことを特徴とする請求項10〜16のいずれかに記載の金属帯表面の検査装置。
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