JPH0295207A - 表面欠陥検査方法 - 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〕 本発明は、研削加工等により形成される表面粗さ（以下
、“加工筋目°“という）を有する被検体表面の欠陥を
非接触で検出する表面欠陥検査方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、表面欠陥検査方法としては、スポット光またはレ
ーザ光等を被検体表面に投光し、その反射光を受光素子
を用い受光することにより、該表面上の正常面および欠
陥からの反射光量の相異から欠陥を検出する方法が広く
実用化されている。

この方法については、該表面上の表面粗さを構成する微
細な面からの反射光量、すなわち、正常面からの反射光
量を欠陥による反射光量に比べ、極力小さくすることが
欠陥検出精度を向上させるためには最も重要なことであ
る。例えば、加工筋目等が一定方向の規則性を有する正
常面の場合、この正常面による反射光の空間分布は、加
工筋目方向と同一方向に規則性を有する事（特開昭５８
１０３６４７）を利用し、第２図に示すように被検体１
における加工筋目２の方向からスポット光７を光源３か
ら投光および走査８をして該表面上の欠陥による散乱光
を受光素子４により受光することで、欠陥の検出を行う
方法（特開昭５９−４４６４３）がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記方法のように、投光方向を一定方向の加工筋目と平
行にすることで正常面の加工筋目からの反射光景を小さ
くする方法においては、一定方向の加工筋目に対して投
光方向が平行となるような被検体あるいは光源の位置決
めが必要となる。しかし、被検体表面が第３図に示すよ
うな円形状の被検体１０等については、該表面の外周に
対して加工筋目２０の方向を決定すべき部位を定めるこ
とが困難であるため、位置決めが容易でない。

また、研削加工等による加工筋目は加工上付けるべくし
て付いた痕跡ではないので常に加工筋目の方向が一定で
あるとは限らない。例えば、第４図に示すような表面１
２を上記従来方法により検査する場合、第４図の投光９
０が第２図の投光７と同じ方向になるよう被検体を置く
と、第４図中の破線に囲まれる領域以外からの反射光量
は、前記領域からの反射光量と比較して大きくなる。こ
の結果、前記領域以外における正常面と欠陥との判別が
不可能となり、欠陥検出精度が悪化する。

そこで本発明は上記問題に鑑み、一定方向あるいは一定
方向以外の加工筋目を有する被検体表面の欠陥を検出す
る方法を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一定方向あるいは一定方向以外の加工筋目を
有する被検体表面について、被検体表面に対し垂直方向
に配置した光源から投光し、被検体表面からの反射光を
被検体表面に対し垂直方向に配置した受光素子により受
光して撮像し、得られた濃淡画像を画像処理装置のメモ
リに格納した後、メモリ内の画像について画像のテクス
チャの方向性を示す特徴間の抽出を行い、この特徴間の
被検体表面上における前記特徴間の分布から正常面と欠
陥との判別を行うことにより欠陥の検出を行うことを特
徴とするものである。

〔作　用〕

本発明の図面を参照して説明する。第１図は本発明の構
成を示す概念図である。被検体２１の表面を均一に照明
するよう該表面に対し垂直方向に光源２４を配置し、該
光源２４から出て被検体２１表面で反射された光を被検
体２１の表面に対し垂直方向に設けた受光素子２５によ
り受光し撮像する。尚、２２は加工筋目、２３は欠陥を
示す。

得られた画像については画像処理装置２６のメモリ内に
格納する。

メモリ内においては、以下に示すテクスチャ解析を行う
。すなわち、格納した濃淡画像を第５図（ａ）に示すよ
うｎＸｎの正方領域４ａに分割する。

ｎの値については、検出すべき最小の欠陥の面積が占め
る画素数により決定する。各領域内において、第５図（
ｂ）に示すＸ軸とある角度θを成す方向ｌ、に対する濃
淡値の差分の絶対値を領域内の各画素全てに渡り求め、
さらにこの絶対値の総和ｒ、を求める。ｆ６については
、θの角度を０６≦θ〈１８０°の範囲として求める。

例えば、一つの正方領域において、第５図（Ｃ）に示す
方向に加工筋目が存在する場合、ｒ、はθにより第５図
（ｄ）に示すような分布を示す。すなわち、ｆ、が最小
値ｆ　ａ　１Ｉｔｎをとる時のθは１３５°となり、こ
のθは加工筋目の方向を示すこととなる。

上記の処理を各領域全てに渡り行うことにより、被検表
面上の加工筋目方向の分布が求まり第５図（ｅ）に示す
ようになる。正常面における加工筋目の方向が連続性を
有する事から、第５図（ｅ）においではＡ部の山が正常
面を示している。したがって、Ｂ部は欠陥を示している
。また、Ｂ部の度数は欠陥の面積を示している。

〔実施例〕

第６図は本発明の実施例を示す概略構成説明図である。

被検体の表面３１を均一に照明するよう該表面３１に対
し垂直方向にリングファイバ照明３−０を配置し、該表
面に対し垂直方向に設けたＩＴＶカメラ３１により撮像
する。得られた画像については画像処理装置３６のメモ
リ内に格納する。

゛メモリ内において、該テクスチャ解析をｎ＝１９、ｌ
、を第７図（ａ）に示すθ。〜θ、の８方向として行っ
た場合の被検体表面上の加工筋目３２の分布を第７図（
ｂ）に示す。第７図（′ｂ）から判るように本発明によ
れば容易に欠陥３３を検出出来る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、一定方向あるいは
一定方向以外の加工筋目を有する被検体表面において、
該表面のテクスチャの方向性を示す特徴量の抽出を行い
、この特徴量の該表面上の分布から正常面と欠陥との判
別を行うことにより欠陥を自動的に行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は従来技術の構成図、
第３図は円形断面状の被検体表面図、第４図は一定方向
でない加工筋目を有する被検体表面図、第５図（ａ）〜
（ｅ）はテクスチャ解析の説明図、第６図は本発明によ
る実施例の構成図、第７図（ａ）は、差分をとる方向を
示す図、第７図い）は、被検体表面上の加工筋目の分布
図である。 ２１：被検体、２２：加工筋目、２３：欠陥、２４：光
源、２５：受光素子、２６：画像処理装第 図 第 図 （Ｇ） （ｂ） （Ｃ） 第 図 第 図 （ｄ） θ （″） （ｅ） 第 図 （ＣＩ） 方 向 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　研削加工等による表面粗さを有する被検体表面に対し
   て垂直方向に配置した光源から投光し、被検体表面に対
   して垂直方向に配置した受光素子により撮像し、得られ
   た濃淡画像を画像処理装置のメモリに格納した後、メモ
   リ内の画像について画像のテクスチャの方向性を示す特
   徴量の抽出を行い、この特徴量の被検体表面上の分布か
   ら正常面と欠陥との判別を行うことにより欠陥を検出す
   ることを特徴とする非接触光学式の表面欠陥検査方法。