JPS60207004A - 表面欠陥検査装置 - Google Patents

表面欠陥検査装置

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JPS60207004A
JPS60207004A JP6373884A JP6373884A JPS60207004A JP S60207004 A JPS60207004 A JP S60207004A JP 6373884 A JP6373884 A JP 6373884A JP 6373884 A JP6373884 A JP 6373884A JP S60207004 A JPS60207004 A JP S60207004A
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JP6373884A
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Yukio Nagao
長尾 幸男
Chiaki Fukazawa
深沢 千秋
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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

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】 板等の製品の表面欠陥を検査する表面欠陥検査装置の改
良に関する。
〔発明の技術的背頽〕
従来、この種の装置として、例えば被検査物の検査対象
面を撮像してその画像情報から傷等の表面欠陥の特徴を
検出し、この特徴を別途設定されるパラメータ情報とと
ともに関数演算してこれにより上記表面欠陥の種類およ
び等級をめるものがある。
銅 ところで、例えば戸板の生産ラインで生じる傷の種類は
、一般に100種以上に及ぶほど多種であり、また等級
は10階級程度に分けられる。このため、このような多
くの種類および等級を正確に判定するには、上記パラメ
ータ情報を適確に設定することが極めて重要である。
そこで、従来では、先ず生産ラインから搬出される被検
査物のうち、欠陥があるものを検査者が目視観察により
適当にサンプルとして取出し、これらのサンプルを一枚
一枚検査することにより表面欠陥の種類および等級を判
断してこれらの情報を蓄積する。そして、これらの情報
が一定量以上蓄積された時点で演算処理してパラメータ
情報をめ、このパラメータ情報を生産ラインにおける表
面欠陥の種類および等級判定の演算に供するようにして
いる。
(背景技術の問題点) ところが、この様な従来のパラメータ設定方式を使用し
た検査装置は、 (1) 検査者の目視観察によりサンプリングを行なっ
てパラメータ情報を作製するものであるため、サンプリ
ングされる表面欠陥の数が限られたりまた種類や等級が
偏り易く、この結果ラインの状態に十分適合したパラメ
ータを設定することが困難である。従って、判定結果の
精度を高めることができない。
(2ラインの状態や運転条件が変化した場合に、これに
対応するパラメータ情報を作製し直すまでに多くの時間
が掛かり、その間表面欠陥の自動検査を行なえない。
等の欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、常に生産ラインの状態に応じて適確なパラメ
ータ情報を設定できるようにして表面欠陥の種類および
等級を精度よく判定可能とし、かつラインの状態や運転
条件の変化に対し短時間で対応し得る表面欠陥検査装置
を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するために、ライン上を搬送
される被検査物の検査対象面に対向して光検出手段を配
設し、この手段により検査対象面の光学像情報を得て表
面欠陥の特ta慎報を検出しメモリに記憶するとともに
、上記被検査物の検査対象面もしくはその光学像情報の
表示画像を目視観察して得られる表面欠陥の種類情報お
よび特徴情報を入力するための入力手段を設け、この手
段により入力された各情報を上記特徴情報とともにメモ
リに記憶し、これらメモリに記憶された各情報を演算す
ることによりパラメータ情報をめるようにし、これによ
り生産ラインに対しオンラインでパラメータ情報を得る
ようにしたものである。
〔発明の実施例〕
図は本発明の一実施例における表面欠陥検査装置の概略
構成図で、1はローラ2により搬送される被検査物とし
ての鋼板を示している。尚、3は表面に形成された傷の
一例である。
本装置は、上記鋼板1の検査対象面に対向配設された光
検出手段としてのラインセンサ4と、このラインセンサ
4から出力された画像情報を波形整形したのちデジタル
信号に変換する信号処理回路5と、その出力である画像
情報を前記ローラ2の回転角を検出するロータリーエン
コーダ6の出力に従って1ライン毎に記憶する画像メモ
リ7と、この画像メモリ7から読み出された画像情報よ
り例えばパターン認識やヒストグラ°ムの形により傷の
特徴を検出する特徴抽出回路8と、上記画像メモリ7か
ら出力された画像情報を表示する画像表示装置9と、そ
の表示制御を行なう表示制御回路10と、上記画像表示
装置9に表示された画像情報を目視して得られる傷の種
類および等級のコード情報を入力するための入力装置1
1と、この入力装置111により入力された各情報およ
び前記特徴抽出回路8により得られた特徴情報をそれぞ
れ記憶するデータメモリ12と、このデータメモリ12
から読み出された各情報よりパラメータ情報をめるパラ
メータ設定回路13と、このパラメータ設定回路13で
設定されたパラメータ情報および前記特徴抽出回路8で
められた特徴情報をそれぞれ入力して傷の種類および等
級を判定する判定回路14とから構成されている。
この様な構成であるから、装置を起動すると、生産ライ
ン上で実際に搬送されている鋼板1の検査対象面がライ
ンセンサ2により撮像され、画像メモリ3に記憶される
。このとき、画像メモリ3には、鋼板1の移動に応じて
画像情報の記憶位置がシフトしながら常に一定ライン分
の画像情報が記憶される。そしてこの記憶された画像情
報は、一定うイン分ずつ読み出されて特徴抽出回路8に
導かれ、この回路で傷の特徴が検出される。ここで、こ
の傷の特徴は、傷の幅x1、長さx2、面積x3、濃度
(色)X4等の複数の要素からなり、これらの要素を整
理したうえで特徴情報としてデータメモリ12に記憶さ
れる。一方、上記画像メモリ7から読み出された画像情
報は、表示制御回路10を介して画像表示装置9に表示
される。このとき検査者は、この画像表示装置9に表示
される鋼板表面の画像を目視して傷を捜し、傷を見つけ
るとその種類および等級のコードを入力装置11により
入力してデータメモリ12に記憶する。
しかして、データメモリ12には、オンラインで検出さ
れた傷の特徴情報および同時に検査者の目視検査により
得られた傷の種類、特徴の各情報がそれぞれ記憶される
さて、以上のようにしてデータメモリ12に所定】以上
の情報が蓄積されると、例えばパラメータ設定回路13
の指示によりデータメモリ12から各情報が読み出され
、これらの情報からパラメータ設定回路13で傷の種類
および等級判定の演算に必要なパラメータ情報が算出さ
れる。ここで、このパラメータ情報としては、平均値ベ
クトルMおよび共分散行列Σがあり、これらはそれぞれ
傷の種類毎に定められる。すなわち、1番目の傷種の平
均値ベクトルおよび共分散行列をそれぞれMi、Σiと
すると、これらは と表される。このパラメータ情報の篩用は、データメモ
リ12におけるデータの蓄積量が一定量増える毎に行わ
れる。従って、パラメータ設定回路13では生産ライン
の状態に応じた常に新しいパラメータ情報が得られる。
一方、判定回路14は、前記特徴抽出回路8で新たな特
徴情報が得られる毎にこの特徴情報と前記パラメータ設
定回路13からその時点でのパラメータ情報をそれぞれ
入力して、例えば次のような演算によって傷の種類およ
び等級を判定する。
すなわち、特徴抽出回路8から特徴情報Xが到来すると
、この特徴情報を変数として傷の各種類毎に設定した識
別関数Or (X)、Q2 (X)、・・・。
Qpi (X)をそれぞれ演算し、その各演算結果のう
ち最大若しくは最少となるものを選択してこれを傷の種
類であると判定する。例えば、pi(X)が最大となれ
ば、i番目の間挿であると判定する。
ここで、上記識別関数gi(X)は例えば(li(X)
 −ffin lΣ11 + (X−Ml ) Σt’(X−Mi)(最小) あるいは最も単純化して gi (X) −X−Mi (最大) としてめられる。一方、傷の等級は、例えば上記識別関
数の演算結果の大きさを予め設定しである10段階の判
別レベルに従って分類することによってめる。
このように、本実施例であれば、生産ライン上を実際に
移動する鋼板1の検査対象面の撮像画像から抽出した特
徴情報と、同時に目視検査で得て入力した傷の種類情報
および等級情報とからパラメータ情報をめ、このパラメ
ータ情報を用いて間挿の判定を行なったことによって、
多数の傷の特徴情報を種類が偏ることなくまんべんなく
サンプリングすることができ、この結果ラインの状態に
適合した最適なパラメータ情報を得ることができてこれ
により如何なる傷に対しても正確に判定することが可能
となる。しかも、パラメータ情報は常に生産ラインの状
態に追従するように変化Jることから、仮に生産ライン
の状態や運転条件が変化したとしても、この変化に即応
し冑で常に適確なパラメータ情報を設定することができ
、これにより正確な間挿の判定を行なうことができる。
また、本実施例では鋼板の搬像画像を表示して、この表
示画像を目視することにより傷の種類情報および等級情
報を入力するようにしたので、鋼板の移動速度が速い場
合でもその検査対象面を静止像として目視することがで
き、この結果高速のラインに対しても十分適用すること
ができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、鋼板の移動速度が遅い場合には、画像表示装置9
を用いずにライン上の鋼晩1の検査対象面を検査者が直
接目視することにより傷の種類情報および等級情報を入
力装置11より入力するようにしてもよい。また、光検
出手段としては、ITVカメラなどを用いてその撮像画
像を1フレ一ム分ずつ画像メモリ7に記憶するようにし
てもよい。尚この場合、画像メモリを2個設けて交互に
撮像画像を記憶させるようにすれば、鋼板の検査対象面
の画像を漏れなく記憶することができる。そのほか、パ
ラメータの設定演算や間挿の判定演算の方式、特徴抽出
回路の構成等についても本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変更して実施できる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば、ライン上を搬送
される被検査物の検査対象面に対向して光検出手段を配
設し、この手段により検査対象面の光学像情報を得て表
面欠陥の特徴情報を検出しメモリに記憶するとともに、
上記被検査物の検査対象面もしくはその光学像情報の表
示画像を目視観察して得られる表面欠陥の種類情報およ
び特徴情報を入力するための入力手段を設け、この手段
により入力された各情報を上記特徴情報とともにメモリ
に記憶し、これらメモリに記憶された各情報を演算する
ことによりパラメータ情報をめるようにし、これにより
生産ラインに対しオンラインでパラメータ情報を得るよ
うにしたものである。
従って、本発明によれ(J、常に生産ラインの状態に応
じて適確なパラメータ情報を設定し得て表面欠陥の種類
および等級を精度よく判定することができ、かつライン
の状態や運転条件の変化に対し短時間で対応し得る表面
欠陥検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例にお(プる表面欠陥検査装置の概
略構成図である。 1・・・w4板、2・・・ローラ、3・・・旧、4・・
・ラインセンサ、5・・・信号処理回路、6・・・ロー
タリエンコーダ、7・・・画像メモリ、8・・・特徴抽
出回路、9・・・画像表示装置、10・・・表示制御回
路、11・・・入力装置、12・・・データメモリ、1
3・・・バラメーク設定回路、14・・・判定回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 搬送ライン上を移動する被検査物の検査対象面
    に対向配設されこの検査対象面の光学像情報を1qる光
    検出手段と、この手段で得られた光学像情報を記憶する
    第1の記憶手段と、この第1の記憶手段に記憶された光
    学像情報から表面欠陥の特徴情報を抽出する特徴抽出手
    段と、前記搬送ライン上を移動する被検査物の検査対象
    面を目視して得られる表面欠陥の種類情報および等級情
    報をそれぞれ入力するための入力手段と、この入力手段
    により入力された種類および等級の各情報と前記特徴抽
    出手段により得られた特徴情報とをそれぞれ記憶する第
    2の記憶手段と、この第2の記憶手段に記憶された各情
    報に基づいて、前記特徴抽出手段で得られた特徴情報よ
    り表面欠陥の種類および等級を算出するために必要なパ
    ラメータ情報をめるパラメータ設定手段と、このパラメ
    ータ設定手段により得られたパラメータ情報を用いて前
    記特徴抽出手段で得られた特mm報より表面欠陥の種類
    情報および等級情報をめる判定手段とを具備したことを
    特徴とする表面欠陥検査装置。
  2. (2) 搬送ライン上を移動する被検査物の検査対象面
    に対向配設されこの検査対象面の光学像情報を得る光検
    出手段と、この手段で得られた光学像情報を記憶する第
    1の記憶手段と、この第1の記憶半画に記憶された光学
    像情報から表面欠陥の特徴情報を抽出する特徴抽出手段
    と、前記第1の記憶手段に記憶された光学像情報を画像
    表示する表示手段と、この表示手段に表示された光学像
    情報を目視して得られる表面欠陥の種類情報および等級
    情報をそれぞれ入力するための入力手段と、この入力手
    段により入力された種類および等級の各情報と前記特徴
    抽出手段により得られた特徴情報とをそれぞれ記憶する
    第2の記憶手段と、この第2の記憶手段に記憶された各
    情報に基づいて前記特徴抽出手段で得られた特徴情報よ
    り表面欠陥の種類および等級を算出するために必要なバ
    ラメー夕情報をめるパラメータ設定手段と、このパラメ
    ータ設定手段により得られたパラメータ情報を用いて前
    記特徴抽出手段で得られた特徴情報より表面欠陥の種類
    情報および等°級情報をめる判定手段とを具備したこと
    を特徴とする表面欠陥検査装置。
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