JPS62229050A - 物体の表面欠陥検査方法 - Google Patents

物体の表面欠陥検査方法

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JPS62229050A
JPS62229050A JP61073171A JP7317186A JPS62229050A JP S62229050 A JPS62229050 A JP S62229050A JP 61073171 A JP61073171 A JP 61073171A JP 7317186 A JP7317186 A JP 7317186A JP S62229050 A JPS62229050 A JP S62229050A
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pits
cracks
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JP61073171A
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Kazuyoshi Takayanagi
高柳 和佳
Sumio Yamagami
山上 純夫
Yoshihiro Inoue
義弘 井上
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Mitsubishi Metal Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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】 「産業」、−のト11用分野」 この発明は、例えば、核燃料用ペレット等の円筒型物体
の欠陥検出に用いて好適な物体の表面欠陥検査方法に関
する。
「従来の技術」 核燃料用ペレット等の円筒型物体の表面欠陥を検査する
方法としては、非接触変位計を用いて欠損部分と正常部
分の変位の違いを検出し、その後に欠損部分の面積を計
測する方法や、被測定面の画像信号を各欠陥に応じたし
きい値で2値化し、これによって分離検出する方法等が
ある。
「発明か解決しようとする問題点」 ところで、非接触変位計を用いる場合は、比較的太きい
欠け部分の面積測定が行えるのみで、微少而債の欠陥測
定や、欠陥をその種類毎に分類集計するような処理は不
可能であった。
また、しきい値により分離検出する方法においては、欠
け、クラック、ピットから得られる画像信号の濃度レベ
ルが異なることを前提とし、それぞれの欠陥に応じたし
きい値で2値化しているが、実際上はそれぞれのレベル
差がほとんどないため、実用的でないという欠点かあっ
た。
なお、核燃料用ペレット等を検査する場合は、欠けにつ
いては面積、クラックについては長さ、ピット・メタル
インクルージヨンについては径等について検査判定する
必要かあり、このような欠陥別の検査を分類して行うこ
とができる検査方法が望まれていた。
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、欠陥
別に分類して検査判定を行うことができろ物体の表面欠
陥検査方法を提供することを目的としている。
「問題点を解決する丸めの手段] この発明は、上記問題点を解決するために、物体表面か
らの反射光を受光して前記物体の表面画像を撮F1.4
′る撮像手段からの入力画像を、平均レベルより高いし
きい値で2値化してメタルインクルージヨンを検出する
処理と、前記入力画像を平均レベルより低いしきい値で
2値化して欠け、ピットおよびクラックが同時に検出さ
れる画像を作成するとともに、この画像に対し画像処理
を施ずことによりピッj・およびクラックを消去した欠
けのみがγY在する第2画像を作成する処理と、前記入
力画像の欠け部分を埋める処理によって得られた画像の
面積から前記第2画像の面積を減算して欠け面積を求め
る処理と、前記第2画像をマスク画像として前記入力画
像とマスキングを行い、これにより、1町記入力画像か
らピットおよびクラックを抽出し、この抽出した画像に
対し平滑化処理を行ってピットのみが存在する画像を抽
出する処理と、前記ピットのみが存在する画像および欠
けのみが存在する画像をマスク画像として前記入力画像
とマスキングを行い、これにより、前記入力画像からク
ラックのみが存在する画像を抽出する処理と、前記各処
理によって得られたメタルインクルージヨン、欠け面積
、ピット画像およびクラック画像からこれらの欠陥が基
僧内か否かを判定する判定処理とを行うことを特徴とし
ている。
「作用J 入力画像に対し、所定しきい値による2値化、およびマ
スク画像とのマスキングが行な4つれ、これにより、欠
陥がその種類ごとに順次抽出される。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明゛
4°ろ。
第1図はこの発明の一実施例である表面欠陥検査装置の
構成を示すブロック図であり、第2図は同実施例の検出
a借の構成を示す平面図である。
第2図において、■は核燃料用のペレットであり、時計
方向に回転するローラ2,3によって、反時計方向に回
転するようになっている。4は、ペレット1の側面に光
を照射する光源であり、光源4とペレットlとの間には
、光軸に対し水平方向に45°傾斜したハーフミラ−5
が設けられている。6はラインイメージセンサであり、
ハーフミラ−5で反射されたペレットIの側面画像を受
像し、電気信号に変換する。上記構成によれば、ペレッ
ト1が1回転すると、ラインイメージセンサ6はペレッ
ト!の側面画像を全周に渡って受像する。まノこ、光源
4の発光量、ラインイメージセンサ6の受光感度、およ
び上記各構成要素の配置等は、ラインイメージセンサ6
の受光レベルにおいてペレットl以外の部分が暗くなる
ように設定されている。
次に、第1図に示ず10は、上述したラインイメージセ
ンサ6からの画像信号が入力される画像入力部であり、
ラインイメージセンサ6の画像信号に対し所定の増幅等
を行い、その後の画像信号を2値化処理部11および1
3に供給する。2値化処理部11は、ペレット1の正常
面からの反射光レベルより高い固定しきい値レベルTL
、によって画像信号を2値化し、メタルインクルージヨ
ンを検出する。この場合、メタルインクルージョン部分
の受光レベルは、正常面に比べて非常に高いため、予め
設定した固定しきい値TL、による2値化によって、容
易に検出することができる。2値化処理部11によるメ
タルインクルージヨン検出信号は、メタル判定部12に
供給され、ここにおいてメタルインクルージヨンの良否
判定が行なわれる。
2値化処理部13は、画像入力部10からの画像信号を
fl正常面らの受光レベルより低いレベルT L 、で
2値化し、この結果得られる2値画像信号を2値画像メ
モリ八に書き込む。ここで、第3図は2値画像メモリA
に書き込まれた画像信号の一例であり、ペレットIの側
面全周を展開した画像に対応している(図面左右側が底
面もしくは上面)。この図において、pはピット、Cは
クラックであり、(1、、d 2は各々欠けである。こ
れらの欠陥部分からの受光レベルは、全て正常面からの
受光レベルより低いため、第3図に示すようにこれら全
部が一緒に検出される。この場合、欠けdl、dtはペ
レット!の上面もしくは下面に係って発生するからその
画像は必ずエツジ部分に係って発生する。また、クラッ
クCはエツジに係るものと係わらないらのの両方があり
、ピットpはエツジに係わらないで発生する。
次に、15は、2値画像メモリA内の画像データの各ラ
イン(画像信号の1走査分に対応)毎のX座標を計測し
、この測定結果に基づいて、第3図に示す画像の欠け部
分を埋めて長方形近似を行う長方形処理部である。16
は、長方形処理部15において、長方形化した画像の面
積、すなわち、欠けtL、dtが存在しない場合の面積
を算出する面積算定部であり、算出した近似長方形の面
積は減算処理部191ど供給されるようになっている。
17は2値画像メモリAに記憶された画像に、膨張・収
縮、穴埋め等の画像処理を施してクラック01ビツトP
を消去し、第4図に示す欠けdt、d2だけの画像を作
成する膨張・収縮穴埋め部であり、ここで作成された2
値画像データは、2値画像メモリBに記憶されろ。また
、膨張・収縮穴埋め部17において作成された画像の面
積がマスク面積算定部18において算出され、この算出
結果が減算処理部I9に供給されろようになっている。
減算処理部19は、長方形近似面積から第4図に示す画
像の面積を減算する乙ので、その演算結果は、欠けd、
、dtの総計面積に対応する。この減算処理部19の演
算結果は、欠け判定部20に供給されろ。欠け判定部2
0は、減算処理部19によって演算された欠け部分の面
積が基準範囲内かどうかを判定する。
次に、25は、2値画像メモリB内の2値画像(第4図
参照)をマスク画像とし、入力画像(第3図の画像とほ
ぼ同様)とのマスキングを行い、これにより、クラック
Cとピットpのみの画像を抽出するマスキング処理部で
ある。このマスキング処理部25によって抽出された画
像は、画像メモリCに占き込まれる。2Gは、画像メモ
リCに書き込まれた画像データに対し平滑化処理を行う
平滑化処理部である。ここで、第5図はピットpおよび
シラツクざめ部分の濃度レベルを示す図であり、この図
に示すように、ピットpの部分の濃度低下の幅はクラッ
クCに比べて充分に広い。したがって、平滑化処理部2
5において平滑処理がなされると、第6図に示すように
、クラックCの部分は正常面のレベルに極めて近付くか
、あるいは、同化してしまう。この平滑化処理部26の
出力信号は、2値化処理部27に供給され、第6図に破
線で示す正常面のレベルより低いしきい値T L 3に
よって26It化されろ。この結果、クラックCに対応
する部分は消去され、ピットpに対応する部分のみが抽
出される。径計測部28は、2値化処理部27によって
抽出されたピットpに対応する信号に基づいてピットp
の幅を検出し、この幅の値がピット判定部29に供給さ
れ、基ω値以内かどうかを判定する。ここで、作成され
た2値画像データは、2値画像メモリDに記憶される。
次に、30は2値画像メモリD内の画像をマスク画像(
第7図参照)とし、これと画像メモリC内の画像とのマ
スキングを行い、これにより、クラックCの画像データ
のみを抽出するマスキンク処理部である。マスキング処
理部30の出力信号は、2値化処理部31に供給され、
ここで、正常面のレベルより低いしきい値T L I’
によって2値化される。このしきい値TLfは、しきい
値設定部35から供給されるようになっており、しきい
値設定部35は、画像信号の平均的受光レベルを検出す
る濃度レベル測定部34の検出信号に基づいて、しきい
(直’I” L rを調整するようになっている。これ
は、クラックCの部分の受光レベルと正常面とのレベル
差が小さいために、固定のしきい値を用いた場合は、平
均的受光レベルが変化した場合に、しきい値’r L 
rがしきい値としての機能を果たさなくなることを回避
するためである。
次に32は、2値化された後のクラックCの画像信号に
対し、周知の画像処理を行ってその長さを測定する長さ
計測部であり、この測定結果は、クラック判定部33に
供給されてその良否が判定されるようになっている。
上述した構成によれば、ペレットlがローラ2゜3によ
って1回転すると、ペレットlの側面全周の画像かライ
ンイメージセンザ6によって読み取られ、この画像が第
1図に示す処理回路に供給される。そして、処理回路に
供給された画像信号は、上述したように、2値化、マス
キング等の処理が施され、これにより、メタルインクル
ージヨン、欠け、ピット、およびクラック毎に分類抽出
され、各欠陥の良否がメタル判定部!2、欠け判定部2
0、ピット判定部29およびクラック判定部33によっ
て判定される。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、物体表面から
の反射光を受光して前記物体の表面画像を撮像する撮像
手段からの入力画像を、平均レベルより高いしぎい値で
2値化してメタルインクルージヨンを検出する処理と、
前記入力画像を平均レベルより低いしきい値で2値化し
て欠け、ピットおよびクラックか同時に検出される画像
を作成するとともに、この画像に対し画像処理を施すこ
とによりピットおよびクラックを消去した欠けのみが存
在する第2画像を作成する処理と、前記入力画像の欠け
部分を埋める処理によって得られた画像の面積から1l
ij記第2画像の面積を減算して欠け面積を求めろ処理
と、前記第2画像をマスク画像として前記入力画像とマ
スキンクを行い、これにより、前記入力画像からピット
およびクラックを抽出し、この抽出した画像に対し平滑
化処理を行ってピットのみが存在する画像を抽出する処
理と、前記ピットのみが存在する画像および欠けのみが
i′i:在する画像をマスク画像として前記入力画像と
マスキンクを行い、これにより、前記入力画像からクラ
ックのみが存在する画像を抽出する処理と、前記各処理
によって得られたメタルインクルージヨン、欠け面積、
ピット画像およびクラブク画像からこれらの欠陥が基準
内か否かを判定する判定処理とを行うようにしたので、
欠陥をその種類毎に分類抽出して良否判定することがで
きる利点か得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を適用した表面欠陥検出
装置の構成を示すブロック図、第2図は第1図に示す装
置における検出機構の構成を示す平面図、第3図および
第4図は各々同実施例における検出画像の一例を示す図
、第5図および第6図は各々同実施例における要部の波
形図、第7図は同実施例における検出画像の一例を示す
図である。 l・・・・・・ペレット、2,3・・・・・・ローラ、
4・・・・・・光源、5・・・・・・ハーフミラ−16
・・・・・・ラインイメージセンザ、11.13.31
・・・・・・2値化処理部、■2・・・・・メタル判定
部、20・・・・・・欠け判定部、25゜30・・・・
・・マスキンク処理部、26・・・・・・平滑化処理部
、29・・・・・・ピット判定部、33・・・・・クラ
ック判定部。 第5図       第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 物体表面からの反射光を受光して前記物体の表面画像を
    撮像する撮像手段からの入力画像を、平均レベルより高
    いしきい値で2値化してメタルインクルージョンを検出
    する処理と、 前記入力画像を平均レベルより低いしきい値で2値化し
    て欠け、ピットおよびクラックが同時に検出される画像
    を作成するとともに、この画像に対し画像処理を施すこ
    とによりピットおよびクラックを消去した欠けのみが存
    在する第2画像を作成する処理と、 前記入力画像の欠け部分を埋める処理によって得られた
    画像の面積から前記第2画像の面積を減算して欠け面積
    を求める処理と、 前記第2画像をマスク画像として前記入力画像とマスキ
    ングを行い、これにより、前記入力画像からピットおよ
    びクラックを抽出し、この抽出した画像に対し平滑化処
    理を行ってピットのみが存在する画像を抽出する処理と
    、 前記ピットのみが存在する画像および欠けのみが存在す
    る画像をマスク画像として前記入力画像とマスキングを
    行い、これにより、前記入力画像からクラックのみが存
    在する画像を抽出する処理と、 前記各処理によって得られたメタルインクルージョン、
    欠け面積、ピット画像およびクラック画像からこれらの
    欠陥が基準内か否かを判定する判定処理と、 を行うことを特徴とする物体の表面欠陥検査方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01201140A (ja) * 1988-02-05 1989-08-14 Nissan Motor Co Ltd 表面欠陥検査装置
JPH0212646U (ja) * 1988-07-06 1990-01-26
FR2667433A1 (fr) * 1990-10-02 1992-04-03 Mitsubishi Nuclear Fuel Appareil d'inspection des surfaces peripheriques de pastilles de combustible nucleaire.
JPH04169807A (ja) * 1990-11-01 1992-06-17 Fuji Xerox Co Ltd 表面傷検査装置
US5463465A (en) * 1993-07-16 1995-10-31 Japan Elanco Company Limited Apparatus for examining the external appearance of solid articles
JP2008082756A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Toshiba Corp 原子燃料ペレット検査装置
JP2013002810A (ja) * 2011-06-10 2013-01-07 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 研削工具の砥面検査システム及び方法

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