JPH0921761A - 表面欠陥検査装置 - Google Patents
表面欠陥検査装置Info
- Publication number
- JPH0921761A JPH0921761A JP17384693A JP17384693A JPH0921761A JP H0921761 A JPH0921761 A JP H0921761A JP 17384693 A JP17384693 A JP 17384693A JP 17384693 A JP17384693 A JP 17384693A JP H0921761 A JPH0921761 A JP H0921761A
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- Japan
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- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、凹凸状の欠陥及び表面地合の欠陥
等の区別判定を可能とする表面欠陥検査装置を提供す
る。 【構成】 本発明は、被検査面を光走査して被検査面の
凹凸データ及び明暗データを得る光走査型測距手段と、
上記凹凸データ及び明暗データそれぞれの特徴を得る特
徴抽出手段と、この特徴を基に欠陥の種別及び程度を判
定する欠陥判定手段とを有し、異なる物理量である凹凸
情報及び明暗情報を用いて欠陥判定することを特徴とす
る。
等の区別判定を可能とする表面欠陥検査装置を提供す
る。 【構成】 本発明は、被検査面を光走査して被検査面の
凹凸データ及び明暗データを得る光走査型測距手段と、
上記凹凸データ及び明暗データそれぞれの特徴を得る特
徴抽出手段と、この特徴を基に欠陥の種別及び程度を判
定する欠陥判定手段とを有し、異なる物理量である凹凸
情報及び明暗情報を用いて欠陥判定することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延金属板など被検査
体の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置に関するも
のである。
体の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】金属板の表面を光学的に観測して、表面
欠陥を検査する装置として種々のものが案出されてい
る。図５は、金属板表面の画像をカメラで得て、その画
像より表面欠陥を検出するものである。この装置では、
画像の明暗情報より欠陥検出を行なう。すなわち、表面
欠陥により金属板の反射状態が変化している部分を画像
中に見つけて欠陥部分を検出する。よって、画像として
現われない表面欠陥については検出できない。
欠陥を検査する装置として種々のものが案出されてい
る。図５は、金属板表面の画像をカメラで得て、その画
像より表面欠陥を検出するものである。この装置では、
画像の明暗情報より欠陥検出を行なう。すなわち、表面
欠陥により金属板の反射状態が変化している部分を画像
中に見つけて欠陥部分を検出する。よって、画像として
現われない表面欠陥については検出できない。
【０００３】また、図６は金属板上に光線を走査して、
その反射回折光により欠陥検出を行なうものであり、回
折光の変化により欠陥検出をおこなう。回折光は、金属
板表面の微小な凹凸により変化するが、金属板のなだら
かな起伏によっては変化しない。
その反射回折光により欠陥検出を行なうものであり、回
折光の変化により欠陥検出をおこなう。回折光は、金属
板表面の微小な凹凸により変化するが、金属板のなだら
かな起伏によっては変化しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図７に３種類の表面欠
陥を示す。すりきずなどの表面の地合の欠陥ａ、かきき
ずなどの微小な凹凸の欠陥ｂ、ロールマークなどのなだ
らかな凹凸となる欠陥ｃである。上述した従来の表面欠
陥検査装置によって得られる明暗画像は、図８のように
なる。図８に示すように、欠陥ａおよび欠陥ｂは画像に
現われるので検出可能であるが、欠陥ｃは画像に現れな
いので検出できない。また、欠陥ａ及びｂについては、
欠陥が存在することは判定できるが、画像中で同様な形
状となった場合に、欠陥ａのような地合による欠陥と、
欠陥ｂのような凹凸による欠陥を区別することは困難で
あった。製造ラインでの使用においては、欠陥の種類に
より、その発生原因は異なるので、欠陥検出結果より製
造過程の不具合部分を改善するために、欠陥種類の判定
は重要である。
陥を示す。すりきずなどの表面の地合の欠陥ａ、かきき
ずなどの微小な凹凸の欠陥ｂ、ロールマークなどのなだ
らかな凹凸となる欠陥ｃである。上述した従来の表面欠
陥検査装置によって得られる明暗画像は、図８のように
なる。図８に示すように、欠陥ａおよび欠陥ｂは画像に
現われるので検出可能であるが、欠陥ｃは画像に現れな
いので検出できない。また、欠陥ａ及びｂについては、
欠陥が存在することは判定できるが、画像中で同様な形
状となった場合に、欠陥ａのような地合による欠陥と、
欠陥ｂのような凹凸による欠陥を区別することは困難で
あった。製造ラインでの使用においては、欠陥の種類に
より、その発生原因は異なるので、欠陥検出結果より製
造過程の不具合部分を改善するために、欠陥種類の判定
は重要である。
【０００５】本発明は、上記事情を解決するためになさ
れたものであり、金属板表面の状態について異なる物理
量である凹凸情報および明暗情報を用いて欠陥検出を行
なって、凹凸状の欠陥および表面地合の欠陥などの区別
判定を可能とする表面欠陥検査装置を提供することを目
的としている。
れたものであり、金属板表面の状態について異なる物理
量である凹凸情報および明暗情報を用いて欠陥検出を行
なって、凹凸状の欠陥および表面地合の欠陥などの区別
判定を可能とする表面欠陥検査装置を提供することを目
的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の表面欠陥検査装置は、被検査面を光走査し
て被検査面の凹凸データおよび明暗データを得る光走査
型測距手段と、前記凹凸データおよび明暗データそれぞ
れの特徴を得る特徴抽出手段と、前記特徴をもとに欠陥
の種別・程度を判定する欠陥判定手段と、を備えたもの
である。
に、本発明の表面欠陥検査装置は、被検査面を光走査し
て被検査面の凹凸データおよび明暗データを得る光走査
型測距手段と、前記凹凸データおよび明暗データそれぞ
れの特徴を得る特徴抽出手段と、前記特徴をもとに欠陥
の種別・程度を判定する欠陥判定手段と、を備えたもの
である。
【０００７】
【作用】以上のように構成された本発明の表面欠陥検査
装置は、光点を被検査表面に投光して走査し、被検査面
で反射した光を受光して凹凸データおよび明暗データを
得て、凹凸データについて凹凸変化のある部分の位置・
形・凹凸変化量などの特徴及び明暗データについて明暗
変化のある部分の位置・形、明暗変化量などの特徴を抽
出し、凹凸データおよび明暗データの特徴に基づき、欠
陥の種別・程度を判定する。
装置は、光点を被検査表面に投光して走査し、被検査面
で反射した光を受光して凹凸データおよび明暗データを
得て、凹凸データについて凹凸変化のある部分の位置・
形・凹凸変化量などの特徴及び明暗データについて明暗
変化のある部分の位置・形、明暗変化量などの特徴を抽
出し、凹凸データおよび明暗データの特徴に基づき、欠
陥の種別・程度を判定する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を、図１を用いて
説明する。光走査型測距手段１は、被検査対象にレーザ
光を投光し、反射光が戻るまでの時間を計って距離を測
定するものである。光走査型測距手段１は、凹凸データ
とともに反射光の強度も測定しているので明暗データも
同時に得られる。発信器１ａはレーザダイオード１ｂの
出力を変調する。レーザ光は、コリメータレンズ１ｃ、
ハーフミラー１ｄ、回転ミラー１ｅ、ｆθレンズ１ｆを
通して金属板４を光走査する。その反射光をレンズ１
ｇ、フォトダイオード１ｈによって受光し、アンプ１ｉ
により反射光の明暗データＢ１を出力し、信号処理回路
１ｊにより凹凸データＡ１を出力する。信号処理回路１
ｊは、反射光強度の位相を測定することで距離情報すな
わち凹凸データＡ１を求める。
説明する。光走査型測距手段１は、被検査対象にレーザ
光を投光し、反射光が戻るまでの時間を計って距離を測
定するものである。光走査型測距手段１は、凹凸データ
とともに反射光の強度も測定しているので明暗データも
同時に得られる。発信器１ａはレーザダイオード１ｂの
出力を変調する。レーザ光は、コリメータレンズ１ｃ、
ハーフミラー１ｄ、回転ミラー１ｅ、ｆθレンズ１ｆを
通して金属板４を光走査する。その反射光をレンズ１
ｇ、フォトダイオード１ｈによって受光し、アンプ１ｉ
により反射光の明暗データＢ１を出力し、信号処理回路
１ｊにより凹凸データＡ１を出力する。信号処理回路１
ｊは、反射光強度の位相を測定することで距離情報すな
わち凹凸データＡ１を求める。
【０００９】凹凸データＡ１および明暗データＢ１は、
特徴抽出手段２の前処理回路２ａ，２ｂおよび二値化回
路２ｃ，２ｄで処理される。二値化された凹凸特徴Ａ２
および明暗特徴Ｂ２は欠陥判定手段により論理処理さ
れ、判定出力ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３を出力す
る。
特徴抽出手段２の前処理回路２ａ，２ｂおよび二値化回
路２ｃ，２ｄで処理される。二値化された凹凸特徴Ａ２
および明暗特徴Ｂ２は欠陥判定手段により論理処理さ
れ、判定出力ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３を出力す
る。
【００１０】図７に示した３種類の欠陥部分を走査した
ときの凹凸データおよび明暗データを図２（ａ）（ｂ）
に示す。凹凸データでは面の傾き、明暗データではシェ
ーディングなどがあるので、それらを前処理によって補
正したデータが（ｃ）（ｄ）である。この凹凸データお
よび明暗データに対してしきい値処理して一定範囲外の
値と範囲内の値とで二値化する。これを（ｅ）（ｆ）に
示すように、凹凸特徴および明暗特徴とする。欠陥判定
手段では、 凹凸かつ地合欠陥：ＯＵＴ１＝Ａ AND Ｂ 凹凸のみの欠陥： ＯＵＴ２＝Ａ AND NOT Ｂ 地合のみの欠陥： ＯＵＴ３＝NOT Ａ AND Ｂ の論理処理を行う。判定出力は、図３に示すように、凹
凸かつ地合の変化がある欠陥ＯＵＴ１、地合の変化のな
い凹凸欠陥ＯＵＴ２、凹凸変化のない地合欠陥ＯＵＴ３
となる。異なる物理量の凹凸データおよび明暗データを
用いているので、同一形状の欠陥についても、凹凸欠
陥、地合欠陥などを区別して判定できる。
ときの凹凸データおよび明暗データを図２（ａ）（ｂ）
に示す。凹凸データでは面の傾き、明暗データではシェ
ーディングなどがあるので、それらを前処理によって補
正したデータが（ｃ）（ｄ）である。この凹凸データお
よび明暗データに対してしきい値処理して一定範囲外の
値と範囲内の値とで二値化する。これを（ｅ）（ｆ）に
示すように、凹凸特徴および明暗特徴とする。欠陥判定
手段では、 凹凸かつ地合欠陥：ＯＵＴ１＝Ａ AND Ｂ 凹凸のみの欠陥： ＯＵＴ２＝Ａ AND NOT Ｂ 地合のみの欠陥： ＯＵＴ３＝NOT Ａ AND Ｂ の論理処理を行う。判定出力は、図３に示すように、凹
凸かつ地合の変化がある欠陥ＯＵＴ１、地合の変化のな
い凹凸欠陥ＯＵＴ２、凹凸変化のない地合欠陥ＯＵＴ３
となる。異なる物理量の凹凸データおよび明暗データを
用いているので、同一形状の欠陥についても、凹凸欠
陥、地合欠陥などを区別して判定できる。
【００１１】次に、本発明の第２の実施例について、図
４を用いて説明する。光走査型測距手段１では、レーザ
ダイオード１ｂ、コリメータレンズ１ｃ、回転ミラー１
ｄ、および、ｆθレンズ１ｅにより、金属板４上を走査
する光線を発生する。金属板４で反射した光線は、レン
ズ１ｇによりスクリーン１ｋに結像される。スクリーン
１ｋは、帯状の光透過部分および光非透過部分が等間隔
に交互に形成されたものである。フォトダイオード１ｈ
は、スクリーン１ｋを透過した光を検出し、明暗データ
Ｂ１を出力する。信号処理回路１ｊは、フォトダイオー
ドの出力信号の位相を検出して凹凸データＡ１を出力す
る。
４を用いて説明する。光走査型測距手段１では、レーザ
ダイオード１ｂ、コリメータレンズ１ｃ、回転ミラー１
ｄ、および、ｆθレンズ１ｅにより、金属板４上を走査
する光線を発生する。金属板４で反射した光線は、レン
ズ１ｇによりスクリーン１ｋに結像される。スクリーン
１ｋは、帯状の光透過部分および光非透過部分が等間隔
に交互に形成されたものである。フォトダイオード１ｈ
は、スクリーン１ｋを透過した光を検出し、明暗データ
Ｂ１を出力する。信号処理回路１ｊは、フォトダイオー
ドの出力信号の位相を検出して凹凸データＡ１を出力す
る。
【００１２】特徴抽出手段２では、前処理および特徴抽
出を行なう。前処理は、先の第１の実施例と同様に凹凸
データの傾き補正や明暗データのシェーディング補正を
行なう。特徴抽出では、欠陥の形状、凹凸の高さ（深
さ）、明暗の輝度などを抽出する。これら多数の凹凸特
徴Ａ２および明暗特徴Ｂ２を欠陥判定手段３に入力す
る。欠陥判定手段３では、ニューラルネットワークによ
り欠陥の種類・程度毎の出力を行なう。
出を行なう。前処理は、先の第１の実施例と同様に凹凸
データの傾き補正や明暗データのシェーディング補正を
行なう。特徴抽出では、欠陥の形状、凹凸の高さ（深
さ）、明暗の輝度などを抽出する。これら多数の凹凸特
徴Ａ２および明暗特徴Ｂ２を欠陥判定手段３に入力す
る。欠陥判定手段３では、ニューラルネットワークによ
り欠陥の種類・程度毎の出力を行なう。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、被検査
面例えば金属板表面の凹凸データおよび明暗データに基
づく欠陥判定ができるので、従来検出不可能であったな
だらかに変化する凹凸欠陥および反射率変化のない凹凸
欠陥の検出が可能となり、また、凹凸状の欠陥、表面地
合の欠陥を区別して検出・判定できる。
面例えば金属板表面の凹凸データおよび明暗データに基
づく欠陥判定ができるので、従来検出不可能であったな
だらかに変化する凹凸欠陥および反射率変化のない凹凸
欠陥の検出が可能となり、また、凹凸状の欠陥、表面地
合の欠陥を区別して検出・判定できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す概要構成図。
【図２】凹凸データおよび明暗データと特徴抽出過程を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図３】欠陥判定出力を示すグラフ。
【図４】本発明の第２の実施例を示す概要構成図。
【図５】従来の表面欠陥検査装置を示す概要構成図。
【図６】従来の表面欠陥検査装置を示す概要構成図。
【図７】欠陥の種類を示す図。
【図８】従来の表面欠陥検査装置によって得られる画像
を示す図。
を示す図。
１…光走査型測距手段 ２…特徴抽出手段 ３…欠陥判定手段 ４…金属板（被検査体） Ａ１…凹凸データ Ａ２…凹凸特徴 Ｂ１…明暗データ Ｂ２…明暗特徴 ＯＵＴ，ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３…判定出力
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１１月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (1)
- 【請求項１】 被検査面を光走査して被検査面の凹凸デ
ータおよび明暗データを得る光走査型測距手段と、 前記凹凸データおよび明暗データそれぞれの特徴を得る
特徴抽出手段と、 前記特徴をもとに欠陥の種別・程度を判定する欠陥判定
手段と、から成り、異なる物理量である凹凸情報と明暗
情報を用いて欠陥判定することを特徴とする表面欠陥検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17384693A JPH0921761A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 表面欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17384693A JPH0921761A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 表面欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921761A true JPH0921761A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15968248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17384693A Pending JPH0921761A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 表面欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0921761A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010117280A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | スラブ表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 |
| JP2010117281A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | スラブの表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 |
| JP2010117282A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | スラブの表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 |
| JP2010117279A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | スラブの表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 |
| WO2020149029A1 (ja) * | 2019-01-18 | 2020-07-23 | 横浜ゴム株式会社 | 加硫ゴム材料のオゾン劣化評価方法および評価システム |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP17384693A patent/JPH0921761A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010117280A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | スラブ表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 |
| JP2010117281A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | スラブの表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 |
| JP2010117282A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | スラブの表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 |
| JP2010117279A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Jfe Steel Corp | スラブの表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 |
| WO2020149029A1 (ja) * | 2019-01-18 | 2020-07-23 | 横浜ゴム株式会社 | 加硫ゴム材料のオゾン劣化評価方法および評価システム |
| US11959850B2 (en) | 2019-01-18 | 2024-04-16 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Evaluation system and method for evaluating vulcanized rubber material deterioration by ozone |
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