JPS61217746A - 光学的表面検査装置 - Google Patents
光学的表面検査装置Info
- Publication number
- JPS61217746A JPS61217746A JP5976685A JP5976685A JPS61217746A JP S61217746 A JPS61217746 A JP S61217746A JP 5976685 A JP5976685 A JP 5976685A JP 5976685 A JP5976685 A JP 5976685A JP S61217746 A JPS61217746 A JP S61217746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- defect
- video signal
- image sensor
- background
- generation circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (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。
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〕
この発明は例えばパイプ表面のピンホールを検出する光
学的表面検査装置に係り、特にシェーディングのついた
大刀信号から欠陥を検出可能とする光学的表面検査装置
の改良に関するものでおる。
学的表面検査装置に係り、特にシェーディングのついた
大刀信号から欠陥を検出可能とする光学的表面検査装置
の改良に関するものでおる。
ｗｃ４図（ａ）は例えばオートメーション第２８巻第１
１号に示された従来の光学的表面検査装置のブロック図
、第４図（ｂ）は主なタイミング波形であり。
１号に示された従来の光学的表面検査装置のブロック図
、第４図（ｂ）は主なタイミング波形であり。
図においてｆｉｌは被検畳材、＋２１ｄピンホール等の
欠陥、（３）は−次元のイメージセンサ、（４１はセン
サが見込む視野、（５）はスレッショールドを設定する
スレッショールド設定器、（Ｇ）はイメージセンサ（３
１からのアナログ信号を２値化するためのコンパレータ
、（７）はシフトレジスタ、 （８）Ｆｉ大欠陥２）に
対応した欠陥信号である。
欠陥、（３）は−次元のイメージセンサ、（４１はセン
サが見込む視野、（５）はスレッショールドを設定する
スレッショールド設定器、（Ｇ）はイメージセンサ（３
１からのアナログ信号を２値化するためのコンパレータ
、（７）はシフトレジスタ、 （８）Ｆｉ大欠陥２）に
対応した欠陥信号である。
従来の光学的表面検査装置は上記のように構成され、テ
ープ状の金属箔１紙、布等の平面状の被検材（ＩＩにお
けるピンホールやシミ等の欠陥（２）を人が目視検査を
する代りに光学により自動的に欠陥（２）を検出するも
のでおる。
ープ状の金属箔１紙、布等の平面状の被検材（ＩＩにお
けるピンホールやシミ等の欠陥（２）を人が目視検査を
する代りに光学により自動的に欠陥（２）を検出するも
のでおる。
被検材（１）が図中の矢印の方向に移動し、イメージセ
ｙす（３１の視野（４）は被検材（１）の移動方向と直
角に設置される。
ｙす（３１の視野（４）は被検材（１）の移動方向と直
角に設置される。
欠陥（１）が移動して視野（４）の中に入るとイメージ
センサ（３１は欠陥を検出して、第４図の波形ａのよう
なビデオ信号が得られる。この時欠陥信号（８）が欠陥
（２）に対応している。
センサ（３１は欠陥を検出して、第４図の波形ａのよう
なビデオ信号が得られる。この時欠陥信号（８）が欠陥
（２）に対応している。
コンパレータ（６）ハイメージセンサ（３）からのビデ
オ信号を２値化してドライバー回路（７）へ供給され。
オ信号を２値化してドライバー回路（７）へ供給され。
ここでは制御機器１表示器、警報器等の外部機器を駆動
するためのタイミングを作成すると共にパワーを外部へ
供給する。
するためのタイミングを作成すると共にパワーを外部へ
供給する。
スレッショールド（９）はスレッショールド設定器（５
）によ勺調整され、コンパレータ（６）は２つの入力が
比較されて第４図の波形すのよりな２値化された出力が
得られる。
）によ勺調整され、コンパレータ（６）は２つの入力が
比較されて第４図の波形すのよりな２値化された出力が
得られる。
上記のように従来の光学的表面検査装置では。
被検材（１）の形状が平面であり、欠陥（２）が存在し
ない部分からの光の反射量が一定で第４図波形ａのよう
に欠陥信号（８）の以外の部分が平担なビデオ信号が得
られる場合にはスレッシコールド（９）によシコンバレ
ートして２値化すると欠陥（２）に対応した信号のみが
第４図波形すのように得ることができる。ところが、被
検材（１）の形状が例えばパイプ等においては周辺にお
いては反射光の量が少なくカシ欠陥信号（８）よシレベ
ルの低い背景部分が出てくるので、固定のスレッショー
ルド（９）では欠陥のみを切り出せなくなる。又、欠陥
（２）が金属の溶接部等に発生するピンホール等の場合
には、ピンホール以外の溶接表面から欠陥（２）に類似
した微小信号が多数発生し、その類似欠陥の様相は溶接
方法や被検材（１）の材質等により種々雑多であるので
、従来方法では区別出来ない等の問題点があった。
ない部分からの光の反射量が一定で第４図波形ａのよう
に欠陥信号（８）の以外の部分が平担なビデオ信号が得
られる場合にはスレッシコールド（９）によシコンバレ
ートして２値化すると欠陥（２）に対応した信号のみが
第４図波形すのように得ることができる。ところが、被
検材（１）の形状が例えばパイプ等においては周辺にお
いては反射光の量が少なくカシ欠陥信号（８）よシレベ
ルの低い背景部分が出てくるので、固定のスレッショー
ルド（９）では欠陥のみを切り出せなくなる。又、欠陥
（２）が金属の溶接部等に発生するピンホール等の場合
には、ピンホール以外の溶接表面から欠陥（２）に類似
した微小信号が多数発生し、その類似欠陥の様相は溶接
方法や被検材（１）の材質等により種々雑多であるので
、従来方法では区別出来ない等の問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、背景レベルが平担でないシェーディングのついた
ビデオ信号しか得られない被検材や欠陥に類似した微小
なノイズに混在した欠陥を検出することを目的とする。
ので、背景レベルが平担でないシェーディングのついた
ビデオ信号しか得られない被検材や欠陥に類似した微小
なノイズに混在した欠陥を検出することを目的とする。
この発明に係る光学的表面検査装置は、シェーディング
のついた背景の中から欠陥信号のみを切り出すために、
イメージセンサからのビデオ信号の内から欠陥の有無に
関係なく、はぼ同一の形状を持っている背景ビデオ信号
を生成する手段と。
のついた背景の中から欠陥信号のみを切り出すために、
イメージセンサからのビデオ信号の内から欠陥の有無に
関係なく、はぼ同一の形状を持っている背景ビデオ信号
を生成する手段と。
この手段で得られた背景ビデオ信号をイメージセンサか
らの生のビデオ信号から減算する手段とを持つことにし
友。
らの生のビデオ信号から減算する手段とを持つことにし
友。
この発明においては、パイプ溶接部内のピンホール検出
等のように、シェーディングのついた背景を取り除くこ
とができ、シェーディングの影響を受けずに欠陥を検出
することが可能になる。
等のように、シェーディングのついた背景を取り除くこ
とができ、シェーディングの影響を受けずに欠陥を検出
することが可能になる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図。
第２図は第１図の減算器の前後における信号であり、（
１）〜（９）は上記従来装置と全く同一のものである。
１）〜（９）は上記従来装置と全く同一のものである。
（ｌｅ＋−！アナログ信号をデジタル信号へ変換するた
めのＡ／Ｄ変換器、ｆｉｌ）は減算器、へ３は背景ビデ
オ生成回路、０３Ｕタイミング発生回路である。
めのＡ／Ｄ変換器、ｆｉｌ）は減算器、へ３は背景ビデ
オ生成回路、０３Ｕタイミング発生回路である。
上記のように構成された光学的表面検査装置においては
、イメージセンサからのアナログビデオ信号を受けて、
Ａ／Ｄ変換器（ＩＧはアナログ信号からデジタル信号へ
変換し減算器（Ｉυと背景ビデオ生成回路（Ｉ′ａ／Ｎ
供給する。
、イメージセンサからのアナログビデオ信号を受けて、
Ａ／Ｄ変換器（ＩＧはアナログ信号からデジタル信号へ
変換し減算器（Ｉυと背景ビデオ生成回路（Ｉ′ａ／Ｎ
供給する。
背景ビデオ生成回路υでは何等かの処理を行って、欠陥
が存在しない時のビデオ信号を生成する。
が存在しない時のビデオ信号を生成する。
イメージセンサの各走査の出力波形は第２図の波形の、
第２［！４の波形すのようにほぼ同一の波形が繰り返さ
れ、欠陥がある時には第２図の波形Ｃのように欠陥に対
応したケ所がレベルが低くなる。
第２［！４の波形すのようにほぼ同一の波形が繰り返さ
れ、欠陥がある時には第２図の波形Ｃのように欠陥に対
応したケ所がレベルが低くなる。
よって、第２図の波形Ｃから第２図の波形ａを減算すれ
ば、第２図の波形ｆのようになり、欠陥以外の背景部分
が平担になシ、一定レベルのスレッショールドで２値化
しても容易に欠陥のみを検出することが可能による。し
かし、被検材が移動していることや、被検材の材質も変
化すること等から、背景レベルもその都度多少は変動す
るので。
ば、第２図の波形ｆのようになり、欠陥以外の背景部分
が平担になシ、一定レベルのスレッショールドで２値化
しても容易に欠陥のみを検出することが可能による。し
かし、被検材が移動していることや、被検材の材質も変
化すること等から、背景レベルもその都度多少は変動す
るので。
その変動に対応してアダプティブに生成する必要がある
。減算器α１１はリアルタイムで得られるＡ／Ｄ変換変
換器用力から背景ビデオ生成回路αａの出力を減算して
、ディジタル信号をアナログ信号に変換して、従来装置
と同様なコンパレータ（６１へ供給する。
。減算器α１１はリアルタイムで得られるＡ／Ｄ変換変
換器用力から背景ビデオ生成回路αａの出力を減算して
、ディジタル信号をアナログ信号に変換して、従来装置
と同様なコンパレータ（６１へ供給する。
タイミング発生回路ａ３はＡ／Ｄ変換器ＱＱへは１素子
のスキャンに対応したクロックを供給し、背景ビデオ生
成回路ａＸ５へは素子に対応したクロックを減算器（Ｉ
υへは１ラインを走査する周期に対応したクロックを供
給すると共に、イメージセンサに対しても素子に対応し
たクロック及び１ラインを走査する周期に対応し念クロ
ックを供給する。
のスキャンに対応したクロックを供給し、背景ビデオ生
成回路ａＸ５へは素子に対応したクロックを減算器（Ｉ
υへは１ラインを走査する周期に対応したクロックを供
給すると共に、イメージセンサに対しても素子に対応し
たクロック及び１ラインを走査する周期に対応し念クロ
ックを供給する。
次に減算器（１１）の前後における信号の相異を第２図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
波形ａ、波形す、波形ＣはＡ／Ｄ変換器（１Ｇの出力信
号であり、波形ｄ、波形ｅ、波形ｆは減算器Ｑυの出力
信号である。各波形はイメージセンサが１ライン分走査
した時の波形に対応しており９例えば、１ラインが２０
４８ケのＣＯＤ素子から成るものは、その素子のレベル
である。
号であり、波形ｄ、波形ｅ、波形ｆは減算器Ｑυの出力
信号である。各波形はイメージセンサが１ライン分走査
した時の波形に対応しており９例えば、１ラインが２０
４８ケのＣＯＤ素子から成るものは、その素子のレベル
である。
波形のレベルはイメージセンサの視野内を素子数（例え
ｄ２０４８ケ）で分割した各部の視野から入射する光の
パワーに対応している。
ｄ２０４８ケ）で分割した各部の視野から入射する光の
パワーに対応している。
次に背景ビデオ生成回路０の方式及び回路としては種々
のものが考えられるが具体的な一例を因により説明する
。
のものが考えられるが具体的な一例を因により説明する
。
第３図において、α４１ｔｆイメージセンサの素子数に
対応した数（例えは２０４８ケ）分だけのレジスタ列か
ら構成されたシフトレジスタ、ａ５は加算器。
対応した数（例えは２０４８ケ）分だけのレジスタ列か
ら構成されたシフトレジスタ、ａ５は加算器。
αｌは入力信号を１ ／ ｎにするための演算器である
。
。
この回路は入力ビデオ信号の１２４７分をライン間で移
動平均する回路であり、１段目のシフトレジスタ（１４
’ａ ）はＡ／Ｄ変換器αｅからのビデオ信号を受は取
り、加算器（Ｉ！９と２段目のシフトレジスタ（１４ｂ
）へ送る。
動平均する回路であり、１段目のシフトレジスタ（１４
’ａ ）はＡ／Ｄ変換器αｅからのビデオ信号を受は取
り、加算器（Ｉ！９と２段目のシフトレジスタ（１４ｂ
）へ送る。
２段目のシフトレジスタ（１４ｂ’）はその出力を加算
器（１５と３段目へと、順々に次の段へ供給して行き、
最終段の第ｎ段目のシフトレジスタ（１４ｃ）の出力は
加算器α９へ供給される。そして、加算器ａ？の出力は
演算器傾で入力レベルを１ ／ ｎにされて減算器ｃ１
υへ送る。又各シフトレジスタの取込みクロックとして
はタイミング発生回路αｊから全シフトレジスタに供給
され、このタイミングはイメージセンサの素子のスキャ
ン時間に対応している。
器（１５と３段目へと、順々に次の段へ供給して行き、
最終段の第ｎ段目のシフトレジスタ（１４ｃ）の出力は
加算器α９へ供給される。そして、加算器ａ？の出力は
演算器傾で入力レベルを１ ／ ｎにされて減算器ｃ１
υへ送る。又各シフトレジスタの取込みクロックとして
はタイミング発生回路αｊから全シフトレジスタに供給
され、このタイミングはイメージセンサの素子のスキャ
ン時間に対応している。
ところで上記説明では、従来装置と対応づけて説明する
友めに、コンパレータ（６）及びスレッショールド設定
器（５）はアナログ回路として説明しているが、これ等
をデジタル回路で構成可能なことはいうに及ばない。
友めに、コンパレータ（６）及びスレッショールド設定
器（５）はアナログ回路として説明しているが、これ等
をデジタル回路で構成可能なことはいうに及ばない。
この発明は以上説明しｔとおり、背景ビデオ生成回路で
作成したビデオ信号をイメージセンサからのリアルタイ
ムのビデオ信号から減算することによシ、シェーディン
グのついた背景の中から欠陥のみを検出することが可能
になるという効果がある。
作成したビデオ信号をイメージセンサからのリアルタイ
ムのビデオ信号から減算することによシ、シェーディン
グのついた背景の中から欠陥のみを検出することが可能
になるという効果がある。
よって、パイプ溶接部内に発生するピンホール等のよう
に従来装置では検出内＠な欠陥も検出可能になるという
効果がめる。
に従来装置では検出内＠な欠陥も検出可能になるという
効果がめる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図。
ａｇ２図は第１図の減算器の前後における信号の相異を
説明するための図、第３図はこの発明の背景ビデオ生成
回路の一実施例を説明する図、第４図は従来の表面検査
装置を説明する図である。 図において、（１）は被検査材、（２）は欠陥、（３）
はイメージセンサ、（４）は視野、（５）はスレッショ
ールド設定器、（６）はコンパレータ１７１１”ｉニド
ライバー回路。 （８）は欠陥信号、＋９１Ｈスレツシヨールド、αｌｄ
Ａ／Ｄ変換器、αＤは減算器、 ＱＸ５は背景ビデオ生
成回路。 α３はタイミング発生回路、Ｉはシフトレジスタ。 αＳは加算器、αｅは演算器である。 なお０図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
説明するための図、第３図はこの発明の背景ビデオ生成
回路の一実施例を説明する図、第４図は従来の表面検査
装置を説明する図である。 図において、（１）は被検査材、（２）は欠陥、（３）
はイメージセンサ、（４）は視野、（５）はスレッショ
ールド設定器、（６）はコンパレータ１７１１”ｉニド
ライバー回路。 （８）は欠陥信号、＋９１Ｈスレツシヨールド、αｌｄ
Ａ／Ｄ変換器、αＤは減算器、 ＱＸ５は背景ビデオ生
成回路。 α３はタイミング発生回路、Ｉはシフトレジスタ。 αＳは加算器、αｅは演算器である。 なお０図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
Claims (1)
- 被検材の移動方向とセンサの視野が直角になるように設
置された一次元イメージセンサで反射法により被検材の
欠陥を検出する光学的表面検査装置において、複数の過
去のビデオ信号を処理することによつて欠陥が存在しな
い状態の背景ビデオ信号を生成する第１の手段と、イメ
ージセンサからのビデオ信号から上記第１の手段で得ら
れた背景ビデオ信号を減算する第２の手段とを備えたこ
とを特徴とする光学的表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5976685A JPS61217746A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 光学的表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5976685A JPS61217746A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 光学的表面検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61217746A true JPS61217746A (ja) | 1986-09-27 |
Family
ID=13122729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5976685A Pending JPS61217746A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 光学的表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61217746A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02116739A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-01 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 透光性物体の検出装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52145084A (en) * | 1976-05-27 | 1977-12-02 | Mitsubishi Electric Corp | Flaw detector |
| JPS55136943A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-25 | Hitachi Cable Ltd | Inspection apparatus for surface condition |
| JPS5883238A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-05-19 | Koyo Seiko Co Ltd | 物体の表面欠陥の検出方法とその装置 |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP5976685A patent/JPS61217746A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52145084A (en) * | 1976-05-27 | 1977-12-02 | Mitsubishi Electric Corp | Flaw detector |
| JPS55136943A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-25 | Hitachi Cable Ltd | Inspection apparatus for surface condition |
| JPS5883238A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-05-19 | Koyo Seiko Co Ltd | 物体の表面欠陥の検出方法とその装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02116739A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-01 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 透光性物体の検出装置 |
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