JPS59180346A - 表面検査装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、帯状噌板等の被検体表面の汚れを含む疵を光
学的に検出する装ｆＪに係り１％に疵種を判定する機能
を有する表面検査装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、光学的に被検体の表面疵を検出する表面検査装置
としては、その表面の状態により反射光帯が変化するこ
とを利用し２例えばレーザー光を被検体表面の幅方向に
走査し。

その幅方向毎の反射光信号を被検体のある長さ分積算し
て表面疵を検出するものが知られている。

このような装置においては、主として検出された表ｍｉ
疵の形状により、その疵の種類を１′４ｊ定している。

しかしながら、同じ形状の疵であっても。

全く異なった種類の疵であることも多い。例えば、鋼板
においては、すり疵と、混入された異′吻が引延され表
面に表われるスリーパと呼ばれる疵とは、ともに線状疵
として検出され、また、：かき疵とスケールとはともに
細かな点状光の集合体として検出される。

そこで、このような同一形状として検出される表面疵の
種類をも識別できる機能を有する表面検査装置が要望さ
れている。

〔発明の目的〕

本発明は、同一形状として検出される表面疵の槙Ｍを識
別する機能を有する表面検査装置−と促供するものであ
る。

〔発明の概要〕

不発明は、同一形状の疵に２いても１反射吸収特性が異
、ケることにイｆ目し、検出さ才した疵の形状す疫わち
疵の全面積に対する反射あるいは吸収部分の面積の割合
全算出することにより、同一形状の表面疵のセト煽を識
別する機能を有する表面倹介装ｒｒである。

〔発明の実施例〕

以下２本発明の一実施例を第１１を参照して説明する。

１０は矢印Ａ方向に搬送される帯状鋼板等の被検体であ
る。この被検体１０の表面上方には１回転ミラー１１を
介して被検体１０表面にレーザー光を照射するレーザー
光源１２が配置されて諭る。このレーザー光源１２から
のレーザー光は１回転ミラ１１によシ、矢印Ｂで示すよ
うに、被検体１０表面をその幅方向に走査するように照
射される。このレーザー光の反射方向には、検出ヘッド
１３が配置されている。この検出ヘッド１３は、被検体
１０の表面からの反射光全受光し、電気信号に変換する
ものである。すなわち、この検出ヘッド１３では、レー
ザー光の被検体１０の幅方向走査と、被検体１０の走行
とにより。

被検体１００幅方向毎の疵信号が順次検出される。また
、この検出ヘッド１３は、増幅器１４を介して波高弁別
回路群１５に接続されている。

この波高弁別回路群１５は、前記検出ヘッド１３からの
幅方向毎の疵信号を所定レベルで弁別し２値化した疵信
号として出力するもので、第１．第２の波高弁別回路１
６．１７から構成されている。この第１の波高弁別回路
１６は、前記検出ヘッド１３からの反射光信号から反射
性の疵信号を抽出するだめのもので、検出ヘッド１３の
出力とは別に適切な正レベルの弁別信号が入力されてい
る。

また、第２の波高弁別回路１７は、第１の波高弁別回路
１６とは反対に吸収性の疵信号を抽出するためのもので
、適切な負レベルの弁別信号が入力されている。

この両波高弁別回路１６．１７は、オア回路１８を介し
、−！た。第１の波高弁別回路１６は、直接ヒストグラ
ム作成回路群２０に接続されている。

このヒストグラム作成回路群２０は、各波高弁別回路１
６．１７から出力される幅方向毎の疵信号を被検体１０
の所定長さ４σに積算してヒストグラムを作成するもの
で、第１．第２のヒストグラム作成回路２１．２２から
構成されている。この第１のヒストグラム作成回路２１
は、前記第１の波高弁別回路１６に接続されておシ、ま
た第２のヒストグラム作成回路２２は、オア回路１８を
介して両波高弁別回路１６．１７に接続されている。

また、この第２のヒストグラム作成回路２２は、流部切
出し回路２３に接続されている。この流部切出し回路２
３は１例えば作成されたヒストグラム中ピーク値を示す
部分を代表疵として抽出するものである。

また、前記両ヒストグラム作成回路２１゜２２は、カウ
ンタ群２４に接続されている。

このカウンタ群２４は、夫々前記疵部切出し回路２３か
らの信号がゲート信号として入力される第１．第２のカ
ウンタ２５，２６から構成されている。この第１のカウ
ンタ２５には。

前記第１のヒストグラム作成回路２１が、第２のカウン
タ２６には第２のヒストグラム作成回路２２が夫々接続
されている。

また、このカウンタ群２４は、除算回路２７に接続され
ている。この除算回路２７は。

第１のカウンタ２５の出力を第２のカウンタ２６の出力
で除算し２代表疵の全面積に対する前記第１の波高弁別
回路１６で弁別された反射性の疵信号のうち代表疵に相
当する面積の割合を算出するものである。

また、この除算回路２７は、比較判定回路２８に接続さ
れている。この比較判定回路２８は、この除算回路２７
の出力と設定回路３０からの設定値Ｓ（！ｌ：を比較し
て反射あるいは吸収性の疵か全判定し、その結果と疵形
状判定回路３１からの疵形状信号とから、その代表疵の
穐類を識別するためのものである。

すなわち、疵形状判定回路３１からは同種形状として認
識されるすり疵とスリーバ、あるいはかき疵とスケール
を、比較判定回路２８から得られたその疵の反射性によ
り識別する。また、この比較判定回路２８には、その代
表疵が前記被検体１０のどの位置に存在するのかを知る
ために、前記被検体１０の走行位置信号を出力する同期
パルス発生器３２が接続されている。なお、３３はこの
同期パルス発生６２２に連結されたロールでおる。

次に、このように構成された一実施例の作用を第２図乃
至第５図も参照して説明する。

レーザー光源１２からのレーザー光は１回転ミラ１１を
介して被検体１００幅方向へ走査される。このレーザー
光は、被検体１００表面で反射され検出ヘッド１３へ供
給される。

このヘッド１３では、被検体１００表面状態に応じた電
気信号が得られる。このとき、信号の極性は、その表面
の疵の光学的特性すなわち反射吸収特性により正負いず
れの場合もある。この検出ヘッド１３からの信号は、増
幅器１４を介して波高弁別回路群１５で弁別され２値化
される。ここで、その信号のうち正極性の信号すなわち
反射性の信号は第１の波高弁別回路１６で、また負極性
の信号すなわち吸収性の信号は第２の波高弁別回路１７
で夫々２値化される。さらに、この波高弁別回路群１５
により、同期パルス発生器３２がらの同期パルスを用い
適当な大きさの画素で量子化され、る。

この状ｇを第３図に示す。第２図は被検体１０の表面の
疵そのものの画像の例を示すものであシ、　４０．５０
．６０は疵形状を示し。

４０ａ、　５０ａ　Ｉｄ　反射性庇部ヲ、４ｏｂ、５ｏ
ｂ、６ｏｂハ吸収性疵部を夫々示している。この反射性
庇部４０３ｒ　！５０ａｉ”ｆ：第３図において正極と
なり、逆に吸収性庇部４０ｂ、　５０ｂ、　６０ｂは負
極となる。

次にこのようにして正負別々に２値化された信号は、オ
ア回路１８を介して、また正極信号は直接後段のヒスト
グラム作成回路群２０に供給される。オア回路１８を経
て供給された正負の信号は、第２のヒストグラム作成回
路２２によシ検査対象長手方向一定の長さの範囲の疵の
数を集計し第４図に示すようなヒストグラムを得る。

一方、第１の波高弁別回路１６からの正極信号が供給さ
れた第１のヒストグラム作成回路２１では、第２のヒス
トグラム作成回路２２と同様にして第５図に示すような
ヒストグラムを得る。

すなわち、この第１のヒストグラム作成回路２１におい
ては２反射性の疵を、第２０ヒストグラム作成回路２２
においては２反射性の疵および吸収性の疵を合せた疵全
体のヒストグラムを作成する。

贅だ、第２のヒストグラム作成回路２２の出力は、庇部
切出し回路２３に供給され２代表疵部位５０が抽出され
る。この選定は２例えばヒストグラムの最高値から１／
／３の高さに作寸れる部分を代表疵部位として行なわれ
る（プロフィル法と呼ばれている）。

この選定された代表疵５０の信号は、カウンタ群２４の
各カウンタ２５．２６へゲート信号として供給される。

したがって、この第１のカウンタ２５へ供給された反射
性のヒストグラム中代表疵部位５０の画素数を計数する
。

すなわち１代表疵部位５０の中の正極（反射性）の画素
数を計数する。一方第２のカウンタ２６では２代表疵部
位の正負両極の、すなわち代表低部位全体の画素数を計
数する。

そして２代表疵部位全体の画素数及び正極の画素数は、
除算回路２７へ供給され、後者を前者で除算し、疵全体
に対する反射性低部位の割合いを求める、この除算回路
２７の出力は、比較判定回路２８により、設定回路３０
からの設定信号Ｓと比較され、その代表疵部位５０の反
射吸収の度合を得る。疵の反射吸収特性は、同一形状で
も異なっており。

予めその特性を知ることにより設定信号ｓｌ決定するこ
とかでさる。

寸だ、この比較判定回路２８には１代表疵部位の形状信
号が疵形状判定回路３１から。

また同期パルス発生器３２から疵位置信号が夫々供給さ
れている。

したがって、この比較判定回路２８によって、被検体】
Ｏのどの位置に、どのような形状でどのような反射吸収
特性をもった疵が存在するかが判明する。すなわち、従
宋と異なり形状による疵種判定よりさらに細かい疵種を
判別することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明はこのように構成したので、同一形状の疵におい
ても、その疵の反射吸収特性を利用し、その反射吸収度
合を検知することにより、さらに細かく疵種を判別する
ととが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するだめのもので２第１図
は回路構成図、第２回灯被検体表面の砒の状啓を示す図
２第３図は疵を量子化した状態を示す図、第４図及び第
５図は夫々ヒストグラムを示す図である。 １０・・・・・・被検体 １２・・・・・・レーザー光源 １３・・・・・・検出ヘッド １５・・・・・波高弁別回路群 １６・・・・・・ｇｆｊｌの波高弁別回路群１７・・・
・・・Ｍ　２の波高弁別回路群１８・・・・・・オア回
路 ２０・・・・・・ヒストグラム作成回路２１・・・・・
・第１のヒストグラム作成回路２２・・・・・第２のヒ
ストグラム・作成回路２３・・・・・・庇部切出し回路 ２４・・・・・・カウンタ群 ２５・・・・・・第１のカウンタ ２６・・・・・・第２のカラ／り ２７・・・・・・除算回路 ２８・・・・・・比較判定回路 ３０・・・・・・設定回路 ３１・・・・・・疵形状判定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行する被検体表面を幅方向に光学的に走査し、その表
   面からの反射光を受光して被検体表面の疵を検出する表
   面検査装置において、被検体からの反射光を受光する検
   出ヘッドと、この検出ヘッドからの被検体表面幅方向毎
   の検出信号を所定の正レベルで弁別し２値化した疵信号
   として出力する第１゛の波高弁別回路と、前記検出ヘッ
   ドからの一前記検出信号を所定の負レベルで弁別し２値
   化した疵信号として出力する第２の波高弁別回路と、こ
   の第１あるいは第２の波高弁別回路のどちらか一方から
   の幅方向毎の疵イキ号を前記被検体の所定長さ毎に加算
   し、ヒストグラムを作成する第１のヒストグラム作成回
   路と、前記第１及び第２の波高弁別回路からの幅方向毎
   の両疵信号を前記被検体の所定長さ得に加算し、ヒスト
   グラム全作成する第２のヒストグラム作成回路と、この
   回路出力から代表疵信号を選択する庇部切出し回路と、
   この回路出力をゲート信号として前記第１のヒストグラ
   ム作成回路出力の代表庇部の面積を計数する第１のカウ
   ンタと、前記庇部切出し回路出力をゲート信号として前
   記第２のヒストグラム作成回路出力の代表庇部の面積を
   計数する第２のカウンタと、このカウンタ出力で前記γ
   へ１のカウンタ出力を除算して２代表疵部の全面積に対
   する前記第１あるいは第２の波高弁別回路からの代表庇
   部に相当する庇部の面積のｖ−１合ｆ　ｆｄ、出する除
   算回路と、この除算回路からの出力を所定値と比較し２
   代表疵の疵種を判定する比較判定回路とを具備したこと
   を特徴とする表面検査装置。