JPH0238956A - 表面疵検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高速で移動する鋼材等の被検材を撮像し、
静止画として入力し、その画像を用いて外観検査を行う
表面疵検査装置に関するものである。

（従来の技術〕 第１０図Ｋ例えば特開昭５４−１１８２８９号公報に示
される様な従来の表面検査装置の一例の概略の構成図を
示す。第１０図において（１）は移動中の被検材、（２
）はストロボ、（３）は工業用テレビカメラ、（４）は
その視野である。この時視野（４）は固定値であり被検
材の幅よりも大きくなるように設定されている。（９）
は同期回路でありストロボ（２）及びカメラ（３１Ｋ同
期信号を送シ、これらを同期して発光、および撮像させ
る。α２はスキャンコンバータであり撮像し７＋２を画
面弁のデータを記憶しモニタα■−力する。さらに、　
（６）は速度検出器でありラインの速度を検出する。（
７）は演算器であり速度検出器（６）が検出し九被検材
移送速度に対応するテレビカメラの撮像周期を演算する
機能を持ち、この撮像周期とストロボ（２）の発光のタ
イミングを一致させることにより疵の二重撮像を防止し
ている。

今、カメラの撮像周期をＴ（５ｅＣ）を視野（４）の被
検材の移送方向の長さをＬ＜ｍ）ｐ被検材の移送速度を
Ｂ（ｍ／５ｅｃ）とすると１撮像周期内における被検材
の移動距離は８−Ｔであシ、この移動距離Ｓ−Ｔを前記
の視野長さＬに等しくすると検査範囲は重複しない。す
なわち。

Ｌ＝８　−　　Ｔ ・・・・・・（り Ｔ＝− ・・・・・・（２） となり、視野の長さを一定とすれば、被検材の移送速度
Ｓの変動に応じた撮像周期Ｔが得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１０図に示す様な従来の装置では、視野を固定にして
移送速度に応じて撮像間隔を変化させ被検査面を重複な
く全てカバーするようＫしているが、移送速度が大きく
なり撮像間隔に被検材の移動する距離が移送方向の視野
サイズよシ大きくなれば、被検査面に撮像され得ない領
域が生じ疵を見逃してしまう可能性がある。ま几これを
防ぐ九めＫは視野を太き（する必要があシ、解像度の低
下を招くという問題がある。

この発明はかかる課題を解決するためになされたものが
あり、予め疵の候補となるものを検出するセンサを備え
、この位置をトラッキングして。

移送速度の速い場合には視野の中心でこの疵候補が写る
ように１枚だけ撮像することによシ疵の取りこぼしをな
（シ、移送速度の遅い場合には連続撮像することＫより
同−疵を複数枚撮像し検査精度を向上させるものである
。

ま九この発明に係る表面疵検査装置では、連続撮像の間
隔を調整し疵画面と良品部の画面を両方撮像し２両者の
比較により検査精度を向上させるものである。

更にこの発明に係る表面疵検査装置では、予め疵の出現
の周期性を検知し、一定周期で撮像を行い、これら複数
の画面を続けて見ることＫより検査精度を向上させるも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る表面疵検査装置は、被検材の移送速度に
応じて連続／単発撮像を切り換える演算器と、予め疵の
候補を検出するセンサ部と、疵候補をトラッキングし連
続／単発撮像に応じて同期のタイミングを決定するトラ
ッキング回路を備え念ものである。

ま念、この発明に係る表面疵検査装置は、トラッキング
回路の制＠によりまず欠陥部の手前の良品部の画像を撮
像し２次に欠陥部を含む画像を撮像することＫより、良
品部と欠陥部とを対比してみることができるようにした
ものである。

更に、この発明に係る表面疵検査装置は、まずセンサ部
において疵の周期性を検知し、その周期信号により疵を
トラッキングし周期性のある欠陥の判定を行うようにし
念ものである。

〔作用〕

この発明は予めセンサ部で疵候補を検出し、−方、演算
器で連続／単発撮像を切り換え、トラッキング回路で疵
候補をトラッキングする。

また、この発明によるものは疵のトラッキングを行い、
良品部と欠陥部の両方の画像を撮像し。

高精細度ディスプレイに表示する。

更に、この発明によるものは疵の周期性を予め検知し２
周期的に撮像を行い周期性欠陥の判定を行う。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について説明する。

第１図はこの発明による表面疵検査装置の一例である。

図において（１）は移動する被検材、（２）はストロボ
、（３）は高精細度カメラ、（４）は撮像視野である。

（５）はセンサ部であり、光学的な画像処理以外の方法
で予め疵と思われる位置を検出する。（６）は速度検出
器であり、被検材の移送速度を検出する。

（１）は演ＩＥ器であり速度検出器で検出され之速度Ｖ
Ｋ対して次式によシ連続／単発撮像を決定する。

Ｖ≧ｖ　ｓｅｔ　、＋単発撮像　　　　・・・・・・（
１）Ｖ＜７ｓｅｔｙ連続撮像　　　　・−・・−・（２
）上式でＶａｓｔはカメラの同期信号の周波数と視野サ
イズから決定される値でちり。

で決定される。（８）はトラッキング回路であ〕センサ
部（５）で得られた疵候補検出信号と速度検出器（６）
から得られた速度情報に基づいて演算器（７）の結果に
より下記に示すような距離についてトラッキングする。

トラッキング距離＝カメラ位置−センサ位置　　：単発
撮像 ・・・・・・（４） ＝カメ２位置−センサ位置−ΔＸ　；連続撮像　　　　
　　　　　　　　　　　　・・・・・・（５）ただしΔ
Ｘけフレームタイムに被検材が移動する距離である。

（９）は同期回路でトラッキング回路（８）で設定され
九掃像タイミングストロボ（２）の発光、およびカメラ
（３）撮像がおこなわれる様に信号を出力する。ま九、
　（ＩＩは走査リセット回路でありストロボの発光と撮
像の開始のタイミングが合う用にカメラへの外部同期信
号をリセットする。さらＫＱＤは画像メモリでｓｂ左カ
メラ撮像された画像を記憶する。

画像メモＩＪ（Ｉｌｌは複数枚あり、連続撮像の場合に
もメモリの枚数までは保存することができる。α２はス
キャンコンバータであり画像メモリａυの中の１枚の画
像をモニタ（１３Ｋａｊ力する。

第２図、第３図はそれぞれ連続撮像と単発撮像の場合の
タイミングチャートについて示し次回である。第２図は
被検材の速度が遅い場合でちゃ疵候補がカメラの正面に
達する少し前から撮像を開始している。この例ではカメ
ラの同期信号をその撮像間隔として連続撮像しているが
、従来の例で示した様に被検材の速度によって撮像の間
隔を変化させることは可能である。一方第３図は速度の
速い場合であ）、疵を確実に撮像するためにトラッキン
グにより撮像視野の中央に疵候補が写るように撮像タイ
ミングを決めている。第４図、第５図はそれぞれ第２図
、第３図のタイミングチャートに従って撮像したときの
画像の例である。第４図は第２図に示したように連続で
３枚の画像を取り込んだものであり２図中ａがやや早い
タイミングで写した時の視野、ｂが丁度画面中央に写し
た時の視野、Ｃがやや遅いタイミングで写した時の視野
である。この場合には図に示す様に３枚の画像にそれぞ
れ疵Ｆが写っておシ、後で画像メモリから呼び出して確
認することＫより確実に疵の認識ができる。第５図は第
３図に示した様に１枚だけ撮像し友ものであり２丁度中
央に疵ｙが写っている。この場合連続撮像を行うと２画
像を構成することができる最小の撮像間隔すなわちフレ
ームタイムで連続撮像しても図に示す様に撮像出来ない
部分が生じ、トラッキングが必要であることが分かる。

この様にこの発明によれば被検材の移動速度が速い場合
でも視野を大きくすることなく疵を画面内に納めること
ができるａま九速度が遅い場合には連続撮像により同じ
疵を複数枚撮像することができるので検査精度が向上す
る。

次にこの発明の他の実施例について説明する。

装置の構成例は第１図と同様であるがトラッキング回路
の動作が上述の例とは異なシ、演算器（７）の結果を参
照しないで次式に示すトラッキング距離についてトラッ
キングを行う。

トラッキング距離二カメラ位置−センサー位置−ｎ冷へ
Ｘ・・・・・・（６） ただし、ｎｘΔＸ≧撮濠視野　　・・印・（７）本実施
例では単発撮像／連続撮像の区別はなく。

ある間隔をとって複数枚の画像を撮像する。

第６図に本実施例のタイミングチャート例ヲ示す。この
図ではトラッキング回路（８）がセンサ部（５）から疵
検出信号を、速度検出器（６）から速度情報を入力し、
検出され念疵がカメラの手前２フレームに来たタイミン
グでストロボ（２）を発光させる様に同期回路（９）に
指令を出す。また走査リセット回路０１ではストロボ発
光タイミングに合わせて同期信号をリセットする。撮像
が行われると画像が画像メモＩＪ　ＣＬυに取り込まれ
記憶される。次に検出され之疵がカメラ（３）の正面を
通過する瞬間すなわち１枚目の撮像から２フレーム後に
発光指令を出力し。

同期をとって画像を像り込む。以下同様にして庇部位が
カメラ（３）の前を通過し念後の部位を撮像する。この
様にして疵の部位を挾んで３枚の画像を撮像する。第７
図に第６図に示したタイミングチャートに従って撮像し
た画像の例を示す。第７図においては疵の前側の良品部
の画像、ｂは庇部の画像、Ｃは疵の後ろ側の良品部の画
像である。オペレータはこの３枚の画像を画像メモリか
ら随時高精細度ディスプレイに表示し検査を行う。

この様にこの発明によればライン速度の如何に関わらず
庇部と良品部の画像を撮像することができる。

更にその他の実施例について第８図、第９図により説明
する。

この実施例の構成例は第１図と同様であるがセンサ部（
５）およびトラッキング回路（８）の動作が上記の例と
は異なる。

まずセンサ部では予め疵の検出を行うとともにその横用
し九疵の出現状況を基に相関等を計算し。

疵の周期性の有無と、もし周期疵であればその周期を求
める。トラッキング回路（８）では、ますセンサ部から
出力され九最初の疵倹知信号にりいては第１図に示す実
施例の単発撮像と同様にトラッキングを行い疵を撮像す
る。その後の疵についてはセンサ部（５）で得られた周
期に従って疵が丁度カメラの正面にくるタイミングで撮
像し２画像メモリに疵画像を記憶する。撮像の回数は予
め設定しておくものとする。

第８図は本実施例のタイミングチャートを示す図である
。図において＋ａ）のセンサ出力はセンサ部（５）によ
って検知された周期欠陥の検出信号である。

トラッキング回路（８）ではこれらの検出ｙｔ号に基づ
きまず最初の疵をトラッキングしくｂｌのカメラ同期信
号と（ｅ）のストロボ発光指令を出力する。２個目以降
の疵については疵の周期性をもとに撮像しそれぞれ画像
メモリに記憶する。

第９図は第８図のタイミングチャートに従った撮像例の
図である。図に示すように一定周期で撮像した画像中に
疵が写っておシ２周期性の疵判定の信頼度が向上する。

このように本実施例によれば１周期性欠陥と判断された
疵のみを連続に撮像することＫより、−層確実に周期性
欠陥の判定を行うことができる。

尚、この実施例では速度検出器（６）はセンサ部（５）
とは独立し之装置として説明したが、装置の構成上セン
サ部（５）に速度検出の機能を持念せ、センサ部（５）
のみでこの実施例で述べたセンサ部（５）と速度検出器
（６）の機能を合わせ持つことは可能である。

〔発明の効果〕

以上の様に、この発明によれば被検材の移相速度（で応
じて連続／単発撮像を切り換えることができるので、疵
を確実に撮像することができ、検査精度を向上させるこ
とができる。

またこの発明によれば被検材の良品部と庇部を比較する
ことにより、検査の精度を向上させることができる。

さらにこの発明によれば２周期性のある疵を連続的に撮
像することにより周期性欠陥の検査精度を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の構成図、第２図は被検材の
移動速度が遅い場合の撮像のタイミングチャートを示す
図、第３図は被検材の移動速度が速い場合の撮像のタイ
ミングチャートを示す図。 第４図は被検材の移動速度が遅い場合の撮像視野の例を
示す図、第５図は被検材の移動速度が速い場合の撮像視
野の例を示す図、第６図はこの発明の他の実施例による
撮像のタイミングチャートを示す図、第１図はこの発明
の他の実施例による撮像例を示す図、第８図はこの発明
のさらに他の実施例による撮像のタイミングチャートを
示す図。 第９図はこの発明のさらに他の実施例による撮像例を示
す図、第１０図は従来の装置の構成例を示す図である。 図において、（１）は被検材、＋２）はストロボ、（３
）は高精細度カメラ、（４）は撮像視野、（５）はセン
サ部。 １６）は速度検出器、（７）は演算器、（８）はトラッ
キング回路、（９）は同期回路、０１は走査リセット回
路、　Ｑｌｌは画像メモリ、［２はスキャンコンバータ
、　ａｌ＃ｄモニタである。 なお２図中同一符号は同一ま友は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動する被検材を撮像し、静止画として入力する
   とともにその画像を用いて外観検査を行う表面疵検査装
   置において、被検材を照らすストロボと、被検材面の画
   像を入力する高精細度カメラと、ライン上の撮像位置を
   検出するセンサ部と、ラインの速度を検出する速度検出
   器と、前記速度検出器で得られたライン速度情報により
   連続撮影／単発撮影の切り換えを判定する演算器と、前
   記センサ部と速度検出器で得られた位置情報とライン速
   度を元に撮像タイミングの計算を行うトラッキング回路
   と、前記ストロボの発光とカメラの撮像の同期をとる同
   期回路と、カメラへの外部同期信号をリセットする走査
   リセット回路と、撮像した画像を全て記憶する画像メモ
   リとを備えたことを特徴とする表面疵検査装置。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載の表面疵検査装置
   において被検材の疵部位をはさんで前後またはそのいず
   れかの良品部位の撮像と疵部位の撮像を行い、それを高
   精細度ディスプレイに表示するようにした表面疵検査装
   置。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項記載の表面疵検査装置
   において、センサ部に予め疵の周期性を検知する手段を
   設け、その周期に従つて撮像を行うようにした表面疵検
   査装置。