JPS59180451A - 表面検査装置 - Google Patents

表面検査装置

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JPS59180451A
JPS59180451A JP58056037A JP5603783A JPS59180451A JP S59180451 A JPS59180451 A JP S59180451A JP 58056037 A JP58056037 A JP 58056037A JP 5603783 A JP5603783 A JP 5603783A JP S59180451 A JPS59180451 A JP S59180451A
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JP
Japan
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circuit
defects
histogram
isolated
normal
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JP58056037A
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Yoshihisa Morioka
森岡 義久
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles

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  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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】 本発明は、例えば鋼板、アルミ板などの検査対象の表面
疵をオンラインで検査する表面検査装置の改良に関する
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、鋼板やアルミ板などの検査対象の表面に現われる
疵の中から代表疵を選定する場合、検査対象の表面幅方
向を光学的に走査して得られる検出ヘッドのアナログ出
力信号を弁別回路によって弁別化して2値化信号とし、
この2値化信号をヒストグラム作成回路によりて表面疵
状態のヒストグラムを作成し、更にこのヒストグラムか
ら通常疵例えば面状又は線状疵に着目しながら代表疵の
選定を行なっていた。
このため、検査対象の表面に面状疵および線状疵が現わ
れている場合にはそれらの疵のヒストグラムのうち大き
い方をもって代表疵と選定すればよいが、例えば孤立性
疵のみが存在している場合又は線状疵よりも孤立性疵が
密集して散在している場合には孤立性疵については何ら
評価をしていないので孤立性疵を代表疵として選定する
ことができない。従って、上記検査手法では正しい評価
を下すことが難しく、誤評価の可能性があった。
一方、過剰評価を行なった場合には検査対象の表面状態
例えば表面粗さ、汚れ等の場合でも疵であると判定し代
表疵として選定してしまうおそれがある。従って、検査
対象表面の線状および面状疵以外の疵をも選定の対象と
しだとしても、線状疵や面状疵と同様の評価を下したの
では誤評価する可能性が高い。
〔発明の目的〕
本発明は、以上のような点にかんがみてなされたもので
、孤立性疵に対して通常疵とは異なる評価を与えて孤立
性疵をも線状疵や面状疵と同様に選定の対象とし、代表
疵の選定精度ひいては表面欠陥の検査精度を高める表面
検査装置を提供するものとする。
〔発明の概要〕
本発明は、走行される検査対象の表面像を量子化して量
子化データを得、この量子化データに基づいてヒストグ
ラムを作成して通常疵を判定するとともに、また前記量
子化データを受けてライン方向複数ラインおよび幅方向
複数ラインよりなる2次元画面を作成して2次元フィル
ターにより孤立部分を見つけ出してそれに番地を付し、
この番地に基づいて前記ヒストグラムデータを読み出し
て孤立部を判定する。そして、この孤立疵判定結果と前
記通常疵判定結果とを比較して代表疵を選定する表面検
査装置である。
〔発明の実施例〕
第1図ないし第3図(、)〜(C)は本発明の一実施例
を示す図であって、第1図は装置の全体構成図、第2図
(a) 、 (b)はヒストグラムの作成手段を説明す
る図、第3図(、)〜(C)は2次元フィルター・ロジ
ックと表面欠陥パターンを示す図である。
第1図において検出へラド10は、図示矢印方向に走行
されている検査対象110表面幅方向を光学的に走査し
、その検査対象1ノからの反射光像を電気信号に変換し
、後続の2値化回路12に供給するものである。この2
値化回路12は検出ヘッド10からの出力信号を適宜な
レベルで波高弁別することにより2値化し、その2値化
データを量子化回路13に供給する。
この量子化回路13には、検査対象11の走行速度に追
従して回転するローラ14を介して・Pルス発生器15
からライン速度に同期した・ぐルスが入力されるように
なっている。このパルス発生器15はロー214に連結
され検査対象1ノの走行速度に比例したパルスを出力す
るものでちる。従って、前記量子化回路13は、検出ヘ
ッド10の走査速度およびライン速度に同期して動作さ
れ、2値化回路12からの出力を所要の面積の画素とし
た量子化データを得、これをヒストグラム作成回路16
と2次元画面作成回路17に供給する。このヒストグラ
ム作成回路16は、検査対象11を幅方向の画素の幅で
分割し各分割帯域に含まれる2値画像の数からヒストグ
ラムを作成する。2次元画面作成回路17は、複数のレ
ジスタ17A−1〜17A−4がシリアルに接続された
ライン方向Nラインレジスタ17Aと、前記量子化回路
13の出力および各レジスタ17に−1〜17に−4の
出力が入力される幅方向M (N、Mは整数、NflM
)ラインレノスタ17Bとからなる。ライン方向Nライ
ンレジスタJ7Aは、検査対象11のライン方向の所要
距離Ltan毎に複数本分について幅方向毎に遅延して
保持する機能を有し、また幅方向Nラインレジスタ17
Bは量子化回路13の出力および各レジスタ17Al〜
171’。
−4の出力の幅方向複数本についてシリアル−パラレル
変換する機能をもっている。18は2次元画面作成回路
17で作成された2次元画面から孤立部分を見つけ出す
2次元フィルターである。この2次元フィルター18は
、一般的にテンプレートマツチングフィルタと呼ばれ、
多数のサンゾルテストに基づいてパス条件を作成し、こ
の・ぐス条件に従ってROM又は論理回路をもってフィ
ルターロジックを構成するものである。19は2次元フ
ィルター18の判定結果を幅方向分割の番地で表現する
孤立番地発生回路であって、この回路19から孤立疵判
定回路20に孤立性欠陥の番地が送られる。この孤立疵
判定回路20は、ヒストグラム作成回路16から孤立番
地発生回路19の番地と等しい番地のヒストグラムデー
タを読取って過剰評価及び過小評価とならないように通
常疵とは異なる設定値NBで疵程度を判定する。2ノは
ヒストグラム作成回路16のヒストグラムデータを設定
値NAにより通常疵を判定する通常疵判定回路であって
、この通常疵判定結果と孤立疵判定結果とは比較回路2
2で判定され犬なるレベルの  。
方が代表疵として出力するものである。
次に、以上のように構成された装置の作用を説明する。
検出へ、ド1oは、図示矢印方向に走行されている検査
対象11の表面幅方向を光走査し電気信号に変換し、こ
の信号は後続の2値化回路12に送られ、ここで適宜な
レベルで波高弁別されて2値化された後、検査対象11
の幅方向に例えば4咽毎に区分され量子化回路13に送
られる。一方、ローラ14に連結されているパルス発生
器15からはライン速度に同期した信号つまり検査対象
11が例えば5++++++走行するごとにパルスがで
て、量子化回路13に入力される。従って、この量子化
回路13では、2値化回路12から送られてくる幅方向
に分割された2値化信号とパルス発生器15からのライ
ン速度に同刈したi?ルスの入力によって画素化された
量子化データを得ることができる。そして、量子化回路
13によって得られた量子化データはヒストグラム作成
回路16へ送られ、とこで検査対象11を幅方向に分割
して得られる画素の幅ごとに各分割帯域に含まれる2値
画像を加算して第2図(B)に示すようなヒストグラム
を作成する。なお、同図(B)のヒストグラムは検査対
象11の表面に同図(4)のような疵が生じている場合
を想定して作成したものである。図中、イは孤立性疵、
口は線状疵、ハは面状疵を示し、またWは検査対象11
の幅方向分割長さ、tはライン方向分割長さを示す。ま
た第2図(B)において横軸は幅番地AD、縦軸は加算
値Nを示す。このようにしてヒストグラム作成回路16
で作成されたヒストグラムデータは通常疵判定回路21
に送られ、ここで設定値Nと比較して通常疵例えば線状
疵口か面状疵ノ・かの判定が行なわれ、この判定結果が
比較回路22に送られる。
一方、量子化データは2次元画面作成回路17にも送ら
れる。この2次元画面作成回路17では、検査対象11
のライン方向tran毎に複数本分を幅分割毎に遅延し
保持するライン方向Nラインレジスタ77Aと、量子化
回路13の出力およびライン方向NラインレジスタJ7
Aを構成する各レジスタ17A−1〜17に−4の出力
を幅方向に複数本分にわたってシリアル−パラレル変換
する幅方向Nラインレノスタ17Bとにより2次元画面
を作成し、この画面データを孤立部分を見つけ出す2次
元フィルター18へ入力する。この2次元フィルター1
8は、例えば冷間圧延鋼板の場合には数百枚のサンプル
テストの結果に基づいてフィルターロジックを作成し、
このロジックに従って孤立部分を見つけ出す。今、検査
対象11が第3図(4)のような位置にガウジなどの孤
立疵、ヘダ、スリーバー状の線状疵ロ′、油シミ、サビ
などの面状疵ハ′。
カキ疵二などが生じている場合、2次元画面作成回路1
7の2次元画面としては同図(B)のように現われる。
ホは2値化回路12の弁別レベルに達しなかっただめの
抜けを示している。そこで、2次元フィルター18は、
フィルターロジックの・臂ス条件をへのように定めると
、2次元フィルター18によって同図(0に示す位置チ
に孤立部分があることを見つけ出すことができる。
具体的には2次元フィルター18は、量子化出力幅方向
N bitライン方向L bit内の疵分布を判定する
もので、図3−Bの様に構成されている。
つまり、フィルターの基点トに量子化出力が存在する場
合に、基点トに対する信号の分布を判定するもので、本
例の場合、幅5 bit、ライン方向5 bitで構成
された2次元画面内で基点トに対し、基点前後の口か所
はどちらか一方を許容し、左右X力所は基点を含めて2
カ所を許容し、基点の最外周に位置するΔカ所には信号
があってはならない。
つまり、論理式で表現すると、 rn(a−■・8・i−習・7・1・【鮎・石・〒・i
・7・;・マ・ワ(ト) の論理式を満たす場合に孤立条件疵有を出力する。なお
、パス条件へにおいて、トは基点を示し、×はいずれか
2ケ所以下、△はあってはならない、口はいずれか一方
を示す。
以上のようにして孤立部分を見つけ出した後、孤立番地
発生回路19はその孤立部分の番地を発生し、孤立疵判
定回路2oに入力する。この回路20は、ヒストグラム
作成回路16に記憶されている同一番地のヒスドグジム
データを読み込んで、通常疵の設定値NAと異なる設定
値NBで疵程度を判定し出力する。そこで、比較回路2
2は、孤立疵判定結果と通常疵判定結果とを比較し、何
れかレベルの大きい方金代辰疵として選定し出力するも
のである。
従って、以上のような装置によれば、量子化データに基
づいて2次元画面作成回路17で2次元画面を作成し、
予め定められたフィルターロジックによってノRスする
ようにしだので、孤立部分の番地を正確に見つけ出すこ
とができる。
しかも、この孤立部分の番地に基づいてヒストグラムデ
ータを読み出して通常疵と異なる設定値で評価するよう
にしだので、汚れや面状の粗 1さ等の欠陥などが排除
され、高精度に孤立疵を判定し得る。そして、通常疵と
孤立疵とのレベル比較を行なって何れかレベルの大きい
方を代表疵として選定するため、例えば検査対象11の
ある面積内で通常疵が存在しないときは孤立疵を代表疵
として選定して出方することができる。゛ なお、本発明は上記実施例に限定され、?!、ものでは
ない。例えば特異な流発生ツクターン例えば点状、折れ
状などに対応して回路17〜2oを複数組用意し、各パ
ターン毎に判定することによシ、特異パターンで発生す
る疵の評価、精度を高めるようにすることもできる。
〔発明の効果〕
以上詳記したように本発明によれば、検査対象に疵が混
在していてもその中から確実に孤立疵を判定でき、かつ
孤立疵を通常疵と同様に選定の対象とすることができ、
検査対象の検査精度を上げる表面検査装置を提供できる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る表面検査装置の一実施例を示す構
成図、第2図はヒストグラムを作成するだめの図であっ
て、同図(4)は検査対象表面の疵分布図、同図(B)
はヒストグラム図、第3図は孤立部分を見つけ出すだめ
の図であって、同図(4)は検査対象表面の疵分布図、
同図(B)は2次元画面作成図、同図(C)は孤立部分
の番地を示す図である。 1ノ・・・検査対象、13・・・量子化回路、16・・
・ヒストグラム作成回路1.し1・・・2次元画面作成
回路、18・・・2次元フィルター、19・・・孤立番
地発生回路、20・・・孤立疵判定回路、21・・・通
常疵判定回路、22・・・比較回路。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第2図 (A) 第3図 (β)(C)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)走行される検査対象の表面幅方向を光学的に走査
    し、該検査対象の表面の各点から得られる反射光を電気
    信号に変換し、この信号を波高弁別して量子化する量子
    化手段と、この手段によって得られた量子化データに基
    づいてヒストグラムを作成するヒストグラム作成回路と
    、このヒストグラム作成回路のヒストグラムデータから
    通常疵を判定する通常疵判定回路と、前記量子化データ
    を受けてライン方向複数ラインおよび幅方向複数ライン
    の2次元画面を作成する2次元画面作成回路と、この2
    次元画面作成回路の2次元画面データから孤立部分を見
    つけ出してその番地信号を発生する手段と、前記ヒスト
    グラム作成回路から前記孤立部分の番地と等しい番地の
    ヒストグラムデータを読み出して孤立疵を判定する孤立
    疵判定回路と、この孤立疵判定結果と前記通常疵判定結
    果とを比較して代表流を選定する手段とを備えたことを
    %徴とする表面検査装置。
  2. (2)2次元画面作成回路は、複数のレジスタがシリア
    ルに接続され前記検査対象の所定距離毎に複数本分を幅
    分割毎に遅延して保持するライン方向複数ラインレジス
    タと、前記ヒストグラム回路の出力および前記ライン方
    向複数ラインレジスタの各レジスタの出方をノやラレル
    に変換する幅方向複数ラインレジスタとを備えたもので
    ある特許請求の範囲第1項記載の表面検査装置。
  3. (3)孤立疵判定回路は、通常疵判定回路と異なる設定
    値をもってヒストグラムデータから孤立疵を判定するも
    のである特許請求の範囲第1項記載の表面検査装置。
JP58056037A 1983-03-31 1983-03-31 表面検査装置 Granted JPS59180451A (ja)

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JP58056037A JPS59180451A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 表面検査装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020190485A (ja) * 2019-05-22 2020-11-26 日本製鉄株式会社 識別モデル生成装置、識別モデル生成方法及び識別モデル生成プログラム、並びに鋼材疵判定装置、鋼材疵判定方法及び鋼材疵判定プログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020190485A (ja) * 2019-05-22 2020-11-26 日本製鉄株式会社 識別モデル生成装置、識別モデル生成方法及び識別モデル生成プログラム、並びに鋼材疵判定装置、鋼材疵判定方法及び鋼材疵判定プログラム

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