JPWO2012077683A1 - ガラスリボン内欠陥測定方法およびガラスリボン内欠陥測定システム - Google Patents

Abstract

ガラスリボンの界面付近に欠陥が存在する場合や、欠陥が大きい場合であっても、ガラスリボン内の欠陥の高さ方向位置を測定することができるガラスリボン内欠陥測定方法を提供する。搬送されるガラスリボンを撮影することによって得られた画像内から、重なり合う２つの像の外接矩形を特定する。そして、外接矩形の辺２４に対応する実空間での長さｈを計算する。また、画像内における像２１の中心部分２１ａから近い方の短辺までの距離に対応する実空間での長さを計算し、その２倍の長さｓを計算する。そして、ｈ−ｓを計算することにより、１つ目の像が撮影された位置から、２つ目の像が撮影された位置までの欠陥の移動距離ｙｄを求め、ｙｄと屈折角βとから、欠陥の高さ方向位置を計算する。

Description

本発明は、ガラスリボン内の欠陥に関する測定を行うガラスリボン内欠陥測定方法およびガラスリボン内欠陥測定システムに関し、特に、ガラスリボンにおける欠陥の高さ方向位置等を測定するガラスリボン内欠陥測定方法およびガラスリボン内欠陥測定システムに関する。

ガラスリボン内の欠陥の高さ方向位置等を測定する方法が種々提案されている。

ガラスリボン内の欠陥の高さ方向位置を測定する一般的な方法として、欠陥を撮影するときにカメラの焦点を調節して欠陥の高さ方向位置を測定する方法がある。この方法を便宜的に第１の測定方法と呼ぶことにする。図１０Ａは、第１の測定方法を模式的に示す説明図である。第１の測定方法では、図１０Ａに示すように、ガラスリボン８２に光を通過させた状態で、ガラスリボン８２を搬送する。そして、ラインカメラ８１で、搬送されるガラスリボン８２の内部を撮影する。ガラスリボン８２の内部に欠陥８３があれば、欠陥８３が撮影される。図１０Ｂは、撮影された欠陥の画像の例を示す。図１０Ａでは、欠陥８３を模式的に長方形で表し、図１０Ｂにおいてもガラスリボンの画像内に表れる欠陥の像８６を長方形で表しているが、欠陥の形状は長方形であるとは限らない。ただし、以下に示す図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３、図１４においても欠陥を模式的に長方形で表す。なお、図１０Ｂに示す矢印は、ガラスリボン８２の搬送方向である。ラインカメラ８１でガラスリボン８２の内部を撮影するときには、カメラの焦点を調節して、欠陥の存在位置とカメラの焦点とを一致させて、ラインカメラ８１から欠陥までの絶対的な距離を測定し、その距離に基づいて欠陥の高さ方向位置を計算する。カメラの焦点を調節して、欠陥の存在位置とカメラの焦点とを一致させる方法として、ＤＦＦ（Depth from Focus）法等がある。また、欠陥のサイズに関しては、撮影した画像に対して画像処理を行って欠陥のサイズを測定する。

カメラの焦点を調節して欠陥の高さ方向位置を測定する方法や装置は、例えば、特許文献１〜３等に記載されている。

また、ガラスリボン内の欠陥の高さ方向位置を測定する他の一般的な方法として、ガラスリボンに入射した光の反射光を利用して同一欠陥を２つの位置で撮影し、その結果得られる２つの像の位置関係から欠陥の高さ方向位置を測定する方法がある。この方法を便宜的に第２の測定方法と記す。図１１Ａは、第２の測定方法を模式的に示す説明図である。第２の測定方法では、例えば、図１１Ａに示すように、ガラスリボン８２において、ラインカメラ８１と同じ側に光を入射させ、その反射光がラインカメラ８１に到達するようにする。そして、ガラスリボン８２を搬送し、ラインカメラ８１でガラスリボン８２の内部を撮影する。ガラスリボン内における光の経路については、図１３の上段に示す側面図を参照して後述する。欠陥８３は、ガラスリボン８２の搬送とともに移動し、反射前の光の経路と重なったときと、反射後の光の経路と重なったときにそれぞれ、ラインカメラ８１において像として捉えられる。この結果、欠陥８３が一つであっても、撮影した画像には２つの像が写る。図１１Ｂは、第２の測定方法で撮影した画像の例である。図１１Ｂに示すように、同一の欠陥に対して２つの像８４，８５が写る。第２の測定方法では、図１１Ｂに例示する画像における２つの像の位置関係から、欠陥８３の高さ方向位置を計算する。また、欠陥のサイズに関しては、撮影した画像に対して画像処理を行って欠陥のサイズを測定する。なお、図１１Ｂに示す矢印は、ガラスリボン８２の搬送方向である。

透明基板等に入射した光の反射光を利用して同一欠陥を２つの位置で撮影し、２つの像の位置関係から欠陥の高さ方向位置を測定する方法や装置は、例えば、特許文献４〜６、８等に記載されている。

また、ガラスリボンの両面において、第２の測定方法と同様に画像を撮影し、ガラスリボンのそれぞれの面で撮影した画像内における像の位置関係から欠陥の高さ方向位置を測定する方法がある。この方法を便宜的に第３の測定方法と記す。図１２Ａは、第３の測定方法を模式的に示す説明図である。第３の測定方法では、例えば、図１２Ａに示すように、ガラスリボン８２において、第１ラインカメラ８１_ａと同じ側に光を入射させ、その反射光が第１ラインカメラ８１_ａに到達するようにする。同様に、第２ラインカメラ８１_ｂと同じ側に光を入射させ、その反射光が第２ラインカメラ８１_ｂに到達するようにする。そして、ガラスリボン８２を搬送し、第１ラインカメラ８１_ａおよび第２ラインカメラ８１_ｂでそれぞれガラスリボン８２の内部を撮影する。すると、第１ラインカメラ８１_ａにおいて、第２の測定方法の場合と同様に２つの像が捉えられる。また、第２ラインカメラ８１_ｂにおいても、２つの像が捉えられる。図１２Ｂは、第３の測定方法で撮影した画像の例である。第３の測定方法では、図１２Ｂに示すように、一方のラインカメラがガラスリボンの上側から撮影した画像と、もう一方のラインカメラがガラスリボンの下側から撮影した画像とが得られる。各画像において、それぞれ２つの像が写る。第３の測定方法では、ガラスリボンの上側および下側から撮影した各画像における像の位置関係から、欠陥８３の高さ方向位置を計算する。なお、図１２Ｂでは、上側から撮影した画像において像が重なっている場合を例示している。また、欠陥のサイズに関しては、撮影した画像に対して画像処理を行って欠陥のサイズを測定する。なお、図１２Ｂに示す矢印は、ガラスリボン８２の搬送方向である。

透明基板等の両側から画像を撮影して欠陥の高さ方向位置を求める方法が、例えば、特許文献７に記載されている。

第２の測定方法や、第３の測定方法では、同一欠陥の像が画像内で重なっていないことを条件に、欠陥の高さ方向位置を計算する。なお、第３の測定方法において、図１２Ｂに例示するように一方の画像で像が重なっている場合、もう一方の画像を用いて欠陥の高さ方向位置を計算すればよい。

以下、第２の測定方法において撮影された画像内の２つの像の位置関係から、欠陥の高さ方向位置を測定する具体例を示す。図１３は、搬送されるガラスリボン内の欠陥がラインカメラに撮影されるときの位置を示す説明図である。図１３の上段に示す図は、ガラスリボンの側面図であり、図１３の下段の左側に示す図は、図１３の上段に示す側面図に対応する上面図である。また、図１３の下段の右側に示す図は、搬送されるガラスリボン８２内の一つの欠陥８３を撮影したときに得られる画像を示している。

図１３に示す側面図および上面図内に示した長方形は、ガラスリボン８２内の欠陥８３を表している。本例では、欠陥は１つである。１つの欠陥８３は、搬送されるガラスリボン８２とともに移動する。図１３に示す側面図および上面図では、位置９１に移動したときの欠陥８３と、位置９２に移動したときの欠陥８３とをそれぞれ図示している。図１３に示す側面図および上面図において、欠陥そのものが２つ存在するわけではない。

図１３の上段の側面図に示すように、ラインカメラ８１に到達する光は、ガラスリボン８２におけるラインカメラ側の面から、搬送されるガラスリボン８２へ入射する。そして、入射した光は、ガラスリボン８２における入射側とは反対側の界面に到達すると、その界面で反射し、入射側の界面を通過してラインカメラ８１に到達する。ラインカメラ８１に到達する光の入射角αは、ラインカメラ８１の設置位置に依存する。ラインカメラ８１の設置位置を固定することにより、入射角αは、固定値として定まる。また、光の屈折角βは、光の入射角αおよびガラスリボン８２の屈折率ｎに依存して定まる。ここでは、入射角αおよび屈折率ｎは既知であり、屈折角βも固定値として定まっているものとする。屈折率ｎ、入射角αおよび屈折角βには、式（１）の関係が成立する。

ｎ＝ｓｉｎα／ｓｉｎβ 式（１）

従って、入射角αおよび屈折率ｎが既知であれば、式（１）をβに関して解くことにより屈折角βが求まる。

また、図１３に示す例において、ガラスリボン８２におけるラインカメラ８１とは反対側の面から欠陥８３までの高さ方向位置ｄが、測定対象である。

ラインカメラ８１は、ガラスリボン８２の内部を撮影し続ける。欠陥８３は、ガラスリボン８２とともに搬送方向に移動する。そして、ガラスリボン８２に入射して界面で反射した後にラインカメラ８１に到達する光の経路との最初の交差位置９１に欠陥８３が移動すると、ラインカメラ８１は欠陥８３の像として１つ目の像（以下、第１の像と記す。）を撮影する。さらに、欠陥８３が光の経路との２回目の交差位置９２まで移動すると、ラインカメラ８１は欠陥８３の像として２つ目の像（以下、第２の像と記す。）を撮影する。この結果、図１３の下段の右側に示すように、撮影した画像には、第１の像９８および第２の像９９が現れる。

なお、欠陥８３が光透過性の場合、欠陥８３を透過した光がラインカメラ８１に到達し、像として捉えられる。欠陥８３が遮光性の欠陥の場合、欠陥８３は黒色の像として画像に写る。欠陥８３は、遮光性であるか否かによらず、位置９１，９２に移動したときに像として捉えられる。

また、図１３に示すように、第１の像の撮影位置９１から第２の像の撮影位置９２までの欠陥８３の移動距離をｙ_ｄとする。また、ラインカメラ８１の正面方向の撮影位置の連なりをセンターライン９５と呼ぶことにする。より具体的には、ラインカメラ８１の正面方向の撮影位置の連なりを、ガラスリボン８２の界面に正射影して得られる直線がセンターライン９５である。ｙ_ｄは、撮影した画像（図１３の下段の右側を参照）において、第１の像９８および第２の像９９を、センターライン９５に相当する画像内のライン９６に正射影したときの像９８，９９の距離に基づいて、測定することができる。

画像に基づいて、ｙ_ｄの値を測定したならば、屈折角βを用いて、以下に示す式（２）を計算することにより、欠陥８３の高さ方向位置ｄを求めることができる。

ｄ＝ｙ_ｄ／（２・ｔａｎβ） 式（２）

また、ラインカメラ８１から第１の像の撮影位置９１へ向かう直線をガラスリボンの界面に正射影した直線と、センターライン９５とのなす角をθとする。このとき、撮影した画像（図１３の下段の右側を参照）において、第１の像９８および第２の像９９の各中心を通る直線と、ライン９６とのなす角もθである。なお、このとき、ｔａｎθは、以下のように算出することができる。以下、図１３の下段の左側の上面図に示すｙ_ｃについて説明した上で、ｔａｎθの計算について説明する。

図１３では、欠陥８３がラインカメラ８１の正面からずれている場合を示した。図１４に示すように、欠陥８３がラインカメラ８１の正面に存在すると仮定した場合に、第２の像が撮影される位置９２をガラスリボン８２の界面に正射影した位置と、ラインカメラ８１のレンズ部分をガラスリボン８２の界面に正射影した位置との距離を撮像距離ｙ_ｃと呼ぶことにする。ただし、撮像距離ｙ_ｃは、欠陥８３の高さ方向位置ｄにより変化する。ｄが最大になるとき、撮像距離は最小値ｙ_１となり、ｄが最小となるときに、撮像距離ｙ_ｃは最大値ｙ_２となる（図１４の上段に示す側面図を参照）。すなわち、ｙ_１≦ｙ_ｃ≦ｙ_２である。このように、ｙ_ｃは、厳密にはｄに依存するが、ｙ_ｃは、例えば、ｙ_１≦ｙ_ｃ≦ｙ_２の範囲で、予め定めておいてよい。ｙ_ｃが正確な値でなくても、ｙ_１≦ｙ_ｃ≦ｙ_２の範囲の値であれば、ｔａｎθには無視し得る誤差しか含まれない。

また、ラインカメラの正面方向からの欠陥８３のずれをｘ_ｃｃと記す（図１３の下段の左側を参照）。ｘ_ｃｃは、撮影した画像（図１３の下段の右側を参照）において、センターライン９５に相当するライン９６から第２の像９９までの距離に基づいて特定することができる。すなわち、画像内において、ライン９６から第２の像９９までの距離に相当するピクセル数をカウントする。ラインカメラ８１の位置が固定であることから、１ピクセル当たりの実空間での距離も固定値として定められる。ライン９６から第２の像９９までの距離に相当するピクセル数に、１ピクセル当たりの実空間での距離を乗じることにより、ｘ_ｃｃの長さを算出することができる。

ここで、ｔａｎθは、ｙ_ｃおよびｘ_ｃｃを用いて、以下の式（３）に示すように、近似式で表すことができる。すなわち、ｔａｎθは、ｙ_ｃおよびｘ_ｃｃを用いて式（３）の計算によって求めることができる。

また、特許文献８には、ガラス板を移動させながら、ガラス板に光を入射させ、その入射光および反射光で欠陥を検出し、欠陥の高さ方向位置を演算する方法が記載されている。特許文献８に記載の方法では、欠陥のパターンを検出した場合、ガラス板の移動方向にほぼ同一の大きさのパターンがない場合、すなわち、ガラス板の裏面近くに欠陥が存在する場合や欠陥が大きい場合、その欠陥の高さ方向位置を０と判定する。このため、特許文献８に記載の方法では、上記の場合、欠陥の高さ方向の位置を正確に求めることが出来ない。

日本国特開２００１−３０５０７２号公報 日本国特開２００４−３６１３８４号公報 日本国特開２００８−７６０７１号公報 日本国特許第２９２００５６号公報 日本国特開平９−６１１３９号公報 日本国特表２００３−５０８７８６号公報 国際公開第２００６／０５７１２５号 日本国特開２０１０−８１７７号公報

前述の第１の測定方法では、カメラの焦点を調節して、カメラから欠陥までの絶対的な距離を算出することにより、ガラスリボン内での欠陥の高さ方向位置を求める。しかし、ガラスリボンは、搬送中に上下に振動することがある。そのため、第１の測定方法では、ガラスリボンの上下の振動によって、欠陥の高さ方向位置の測定結果に誤差が生じやすいという問題がある。

第２の測定方法や第３の測定方法では、撮影した画像内で２つの像が重なっていないことを条件に、欠陥の高さ方向位置を計算する。従って、図１１Ｂに示すように、画像内で２つの像８４，８５が重なっていなければ、欠陥の高さ方向位置を計算することができる。しかし、欠陥がガラスリボンの界面付近に存在する場合や、欠陥が大きい場合には、同一の欠陥の２つの像が重なる。２つの像が重なると、第２の測定方法や第３の測定方法では、欠陥の高さ方向位置を計算できない。

なお、第３の測定方法では、欠陥がガラスリボンの界面付近に存在する場合、図１２Ｂに示すように、その界面とは反対側のラインカメラで撮影された画像では、２つの像が重なってしまうが、欠陥が存在する側のラインカメラで撮影された画像では、２つの画像は重ならない。この場合、２つの画像のうち、像が重なってない画像に基づいて、欠陥の高さ方向位置を計算することができる。

しかし、第３の測定方法においても、欠陥が大きい場合には、２つのラインカメラ８１_ａ，８１_ｂ（図１２Ａ参照）で撮影した各画像において、２つの像が重なってしまうこともある。その場合には、欠陥の高さ方向位置を計算することができない。

そこで、本発明は、ガラスリボンの界面付近に欠陥が存在する場合や、欠陥が大きい場合であっても、ガラスリボン内の欠陥の高さ方向位置を測定することができるガラスリボン内欠陥測定方法およびガラスリボン内欠陥測定システムを提供することを目的とする。

本発明によるガラスリボン内欠陥測定方法は、搬送されるガラスリボン（例えば、ガラスリボン５）に光源（例えば、光源２）から光を照射し、ガラスリボンで反射した光が到達する位置に配置された撮影手段（例えばラインカメラ３）によって、ガラスリボンを撮影する撮影ステップと、撮影手段で撮影された画像内における、ガラスリボンの同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像であって、その欠陥の種類に固有の形状の２つの像の位置関係に基づいて、ガラスリボン内での欠陥の高さ方向位置を算出する演算ステップとを含むことを特徴とする。

演算ステップで、同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像（例えば、像２１，２２）の一方の像の撮像位置から他方の像の撮像位置までの欠陥の移動距離（例えば、ｙ_ｄ）を計算し、計算した移動距離と、ガラスリボン内での光の屈折角とにより、ガラスリボン内での欠陥の高さ方向位置を算出する方法であってもよい。
演算ステップで、同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像（例えば、像２１，２２）の外接矩形における、ガラスリボンの搬送方向に相当する方向に平行な辺のピクセル数に応じた実空間での長さ（例えば、ｈ）から、搬送方向に平行な欠陥の径の長さ（例えば、ｓ）を減算することにより移動距離を算出する方法であってもよい。

演算ステップで、同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像の位置関係から、ガラスリボンの幅方向における像の位置を変数（例えば、変数ｕ）として含む、予め定められた算出式（例えば、式（４）や式（５））を用いて、欠陥の特徴量（例えば、ｓやｒ）を算出し、当該特徴量を用いて、移動距離を算出する方法であってもよい。

特徴量は、ガラスリボンの搬送方向に平行な欠陥の径の長さ（例えば、ｓ）であり、２つの重なり合う像の外接矩形における搬送方向に相当する方向に平行な辺のピクセル数に応じた実空間での長さからその径の長さを減算することにより移動距離を算出する方法であってもよい。

特徴量は、欠陥の２つの径の比（例えば、ｒ）であり、撮影手段の正面方向の撮影位置に相当する画像内のラインと、２つの像の各中心を通過するラインとのなす角と、上記の比とにより、移動距離を算出する方法であってもよい。

また、本発明によるガラスリボン内欠陥測定システムは、欠陥の高さ方向位置の測定対象となるガラスリボンを搬送する搬送手段（例えば、搬送ローラ１）と、ガラスリボンに光を照射する光源（例えば、光源２）と、ガラスリボンで反射した光が到達する位置に配置され、ガラスリボンを撮影する撮影手段（例えば、ラインカメラ３）と、撮影手段で撮影された画像内における、ガラスリボンの同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像であって、欠陥の種類に固有の形状の２つの像の位置関係に基づいて、ガラスリボン内での欠陥の高さ方向位置を算出する演算手段（例えば、演算装置４）とを備えることを特徴とする。

演算手段が、同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像の一方の像の撮像位置から他方の像の撮像位置までの欠陥の移動距離（例えば、ｙ_ｄ）を計算し、計算した移動距離と、ガラスリボン内での光の屈折角とにより、ガラスリボン内での欠陥の高さ方向位置を算出する構成であってもよい。
演算手段が、同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像の外接矩形における、ガラスリボンの搬送方向に相当する方向に平行な辺のピクセル数に応じた実空間での長さ（例えば、ｈ）から、搬送方向に平行な欠陥の径の長さ（例えば、ｓ）を減算することにより移動距離を算出する構成であってもよい。

演算手段が、同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像の位置関係から、ガラスリボンの幅方向における像の位置を変数（例えば、変数ｕ）として含む、予め定められた算出式（例えば、式（４）や式（５））を用いて、欠陥の特徴量（例えば、ｓやｒ）を算出し、当該特徴量を用いて、移動距離を算出する構成であってもよい。

本発明によれば、ガラスリボンの界面付近に欠陥が存在する場合や、欠陥が大きい場合であっても、ガラスリボン内の欠陥の高さ方向位置を測定することができる。

本発明のガラスリボン内欠陥測定システムの構成例を示す模式図。 センターラインを示す説明図。 画像内におけるセンターラインに相当するラインを示す説明図。 ガラスリボン内の泡の長径の方向と搬送ローラ１による搬送方向との関係を示す説明図。 第１の実施の形態におけるガラスリボン内欠陥測定システムの処理経過の例を示すフローチャート。 ２つの重なり合う像の外接矩形の領域を示す説明図。 第２の実施の形態におけるガラスリボン内欠陥測定システムの処理経過の例を示すフローチャート。 画像内に写されるガラスリボンの例を示す説明図。 第３の実施の形態におけるガラスリボン内欠陥測定システムの処理経過の例を示すフローチャート。 画像内に写されるガラスリボンの例を示す説明図。 第１の測定方法を模式的に示す説明図。 第１の測定方法で撮影した欠陥の画像の例を示す説明図。 第２の測定方法を模式的に示す説明図。 第２の測定方法で撮影した欠陥の画像の例を示す説明図。 第３の測定方法を模式的に示す説明図。 第３の測定方法で撮影した欠陥の画像の例を示す説明図。 搬送されるガラスリボン内の欠陥がラインカメラに撮影されるときの位置を示す説明図。 撮像距離ｙ_ｃの説明図。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本発明では、ガラスリボン内における高さ方向位置を測定する対象となる欠陥の種別は既知であるとする。また、この欠陥を撮影して得られる画像内の像は、特徴的な点（以下、特徴点と記す。）を含む定形の像であるものとする。換言すれば、本願における高さ方向位置の計測対象となる欠陥は、特徴点を含む定形の像として撮影されるという条件を満たした欠陥である。このような欠陥の例として、ガラスリボン内の泡が挙げられる。泡はガラスリボン内で楕円体となっている。そして、泡は、中心が白色の楕円形の像として画像上に写され、中心の白色部分を特徴点として用いることができる。以下の実施の形態では、欠陥が泡である場合を例にして説明する。

［実施の形態１］
図１は、本発明のガラスリボン内欠陥測定システムの構成例を示す模式図である。本発明のガラスリボン内欠陥測定システムは、搬送ローラ１と、光源２と、ラインカメラ３と、演算装置４とを備える。

搬送ローラ１は、ガラスリボン５を支持し、ガラスリボン５を一定方向に一定速度で搬送する。なお、ガラスリボン５の製造方法として、例えば、フロート法が挙げられる。ガラスリボン５は、製造時における主要な延伸方向に沿って、搬送ローラ１で搬送される。ガラスリボンの主要な延伸方向とは、ガイド部材によるガラスリボンの幅方向への延伸ではなく、ガラスリボンの進行方向に沿った延伸の方向を意味する。以下、ガラスリボンの主要な延伸方向を、単にガラスリボンの延伸方向と記す。また、本発明では、ガラスリボン５における搬送ローラ１側の表面から欠陥（泡）までの高さ方向位置（距離）を測定する。

光源２は、ガラスリボン５の２つの面のうち、一方の面の側に配置され、ガラスリボン５に向けて光を照射する。この光は、界面８からガラスリボン５に入射し、ガラスリボン内を通過して入射側とは反対側の界面９で反射する。反射した光は、入射側の界面８を通過してラインカメラ３に到達する。なお、図１では光の経路を簡略化して示しているが、図１３の上段の側面図に示したように、光の経路は、光が界面８に入射するとき、および、界面９での反射後に界面８を通過するときに、それぞれ屈折する。

ラインカメラ３は、光源２から照射されてガラスリボン５で反射した光が到達する位置に配置される。具体的には、ガラスリボン５を基準として、光源２と同じ側に配置される。また、例えば、ラインカメラ３は、光源２を基準として、ガラスリボン５の搬送方向に配置される。そして、ラインカメラ３は、ガラスリボン５の内部を撮影し、撮影結果として画像を生成する。

光源２およびラインカメラ３の配置位置が定まっていることにより、光の経路において入射角α（図１３の上段を参照）も固定値として決まっている。さらに、ガラスリボン５の屈折率ｎも既知であり、式（１）を解くことにより、光源２からラインカメラ３までの光の経路における屈折角βの値も固定値として決定されているものとする。

ガラスリボン５は搬送され、ラインカメラ３は固定位置でガラスリボン５の撮影を行い続ける。従って、時間経過とともに、ガラスリボン５において、撮影される箇所が変化する。よって、ラインカメラ３の正面方向の撮影位置の連なりを、ガラスリボン５の界面８に正射影すると直線として表される。この直線をセンターラインと呼ぶこととする。図２Ａは、センターラインを示す説明図であり、図２Ｂは、画像内におけるセンターラインに相当するラインを示す説明図である。図２Ａは、ガラスリボン５の上面図である。ガラスリボン５の搬送に伴いラインカメラ３の正面の撮影位置が変化し、その連なりの界面への正射影をセンターライン９５として図示している。また、図２Ｂは、ラインカメラ３によって撮影した画像を表す。画像内において、センターライン９５に相当するライン９６を、一点鎖線で示している。このライン９６は、ラインカメラ３の正面方向の撮影位置に対応する画素の連なりということができる。また、センターライン９５は、ガラスリボン５の搬送方向と平行であり、センターライン９５に相当する画像内のライン９６は、画像内における、ガラスリボン５の搬送方向に相当する方向を表しているということができる。センターライン９５に相当する画像内のライン９６を、搬送方向ラインと記す。なお、図２Ｂでは、説明のために搬送方向ライン９６を図示したが、実際の撮影画像において搬送方向ライン９６が画像内に写っているわけではない。

ガラスリボン５内に欠陥（本例では泡）が存在する場合、１つの欠陥に起因して、ラインカメラ３が撮影する画像内では、その欠陥の像が２つ現れる。また、本例では、欠陥が泡であるので、画像内に現れる像は楕円形であり、その中心部は白色となっている。

演算装置４は、ラインカメラ３によって撮影された画像を参照して、欠陥の高さ方向位置を測定する。この欠陥の高さ方向位置は、図１３の上段の側面図において“ｄ”として示した長さである。すなわち、ガラスリボン５において、光源２とは反対側の界面９から欠陥までの距離である。演算装置４は、共通の欠陥を撮影して得られた対になる像が重なり合っている場合に、欠陥の種類（本例では泡）に固有の形状の像（すなわち、楕円形の像）の位置関係に基づいて、ガラスリボン５内における欠陥の高さ方向位置を算出する。具体的には、演算装置４は、画像内において２つの重なり合う像の外接矩形における、ガラスリボンの搬送方向に相当する方向に平行な辺のピクセル数に応じた実空間での距離から、欠陥（泡）の径のうち、搬送方向に平行な径の長さを減算した値を計算する。なお、画像内において、ガラスリボンの搬送方向に相当する方向に平行であるということは、搬送方向ライン９６（図２Ｂ参照）に平行であるということである。演算装置４は、上記の減算によって求めた値と、ガラスリボン５での屈折角βとにより、欠陥の高さ方向位置を算出する。この計算については、図５を参照して、後述する。

また、ガラスリボン内の泡の長径は、搬送ローラ１による搬送方向（換言すれば、ガラスリボン５の延伸方向）と略平行となっている。図３に示すように、泡の長径７２の方向と搬送ローラ１によるガラスリボン５の搬送方向７１とのずれは、最大で１０°である。このように、泡の長径７２と搬送ローラ１による搬送方向７１とは、略平行であるので、ラインカメラ３が撮影した画像においても、楕円形として表れる欠陥の像の長径と、搬送方向ライン９６（図２Ｂ参照）も略平行となる。以下、撮影した画像において、欠陥の像の長径と搬送方向ライン９６とが平行になっている場合を例にして説明する。

なお、対になる像が重なり合っていない場合には、演算装置４は、公知の方法によって、欠陥の高さ方向位置を算出すればよい。

また、ラインカメラ３の配置位置は固定される。従って、ラインカメラ３が撮影した画像における１ピクセル分に応じた実空間における距離も固定値として定められる。画像における１ピクセル分に応じた実空間における距離は、既知であるものとする。

次に、動作について説明する。図４は、本実施の形態におけるガラスリボン内欠陥測定システムの処理経過の例を示すフローチャートである。

まず、光源２がガラスリボン５に対して光の照射を開始する（ステップＳ１）。

そして、搬送ローラ１は、搬送ローラ１上に配置されたガラスリボン５を一定方向に搬送し、ラインカメラ３は、搬送されるガラスリボン５の内部の撮影を継続し続ける。そして、ラインカメラ３は、撮影結果として、画像を生成する（ステップＳ２）。ラインカメラ３は、撮影により得た画像を演算装置４に送信する。

ガラスリボン５の内部に欠陥が存在する場合、ステップＳ２で得られた画像には、欠陥の像が含まれる。本例では、欠陥が泡であるので、画像内には楕円形の像が写される。また、図１３で説明したように、欠陥が反射前の光の経路と重なる位置（図１３の上段の側面図に示す位置９１）に移動したときと、欠陥が反射後の光の経路と重なる位置（図１３の上段の側面図に示す位置９２）に移動したときに、それぞれ像として画像に写される。従って、１つの欠陥が存在する場合、画像には２つの像が写る。また、欠陥が大きい場合や、欠陥がガラスリボン５の界面９（図１参照）の付近に存在する場合には、その２つの像は重なり合う。

演算装置４は、ステップＳ２で生成された画像を受信すると、画像中から、２つの重なり合う像の外接矩形の領域を検出する。そして、その外接矩形の辺のうち、画像内において、ガラスリボンの搬送方向に相当する方向と平行な辺（すなわち、画像内の搬送方向ラインと平行な辺）のピクセル数をカウントする。そして、演算装置４は、その辺のピクセル数に、１ピクセル当たりの実空間での距離を乗算することによって、その辺のピクセル数に応じた実空間での長さを算出する（ステップＳ３）。

図５は、２つの重なり合う像の外接矩形の領域を示す説明図である。図５に示すように、重なり合う２つの像２１，２２の外接矩形として、図５に示す外接矩形２３が定まる。像２１，２２は、楕円であり、合同であるとみなすことができる。図５に示す例では、外接矩形２３の長辺が、搬送方向ライン（図２Ｂ参照）と平行であるとものとする。この場合、演算装置４は、像２１，２２の外接矩形２３の長辺２４のピクセル数をカウントし、そのピクセル数に、１ピクセル当たりの実空間での距離を乗算する。この長辺２４に応じた実空間での長さを“ｈ”で表す。ｈの単位は、例えばμｍである。

また、欠陥が泡である場合、像２１の中心部２１_ａは、画像上において白色となっている。この中心部２１_ａは、像２１の特徴点である。演算装置４は、一方の像２１の中心部２１_ａから、外接矩形２３の短辺のうち近い方の短辺までのピクセル数をカウントする。すなわち、図５おいて符号Ａで示す部分のピクセル数をカウントする。演算装置４は、そのピクセル数に、１ピクセル当たりの実空間での距離を乗算する。この乗算結果は、図５に示すＡに相当する部分に応じた実空間での長さであり、具体的には、搬送方向に平行な欠陥の径（欠陥の径のうち、搬送方向に平行な径）の１／２の長さである。図５に示す例では、この径は、欠陥の長径である。演算装置４は、上記の乗算結果を２倍することによって、搬送方向に平行な欠陥の径の長さを算出する（ステップＳ４）。この欠陥の径の長さをｓとする。ｓの単位は、例えばμｍである。実空間におけるｓ／２の長さに対応する画像内での箇所が、図５おいて符号Ａで示す部分である。また、２つの像２１，２２は合同であるとみなすことができるので、図５において、Ａ＝Ａ’とみなすことができる。

なお、ここでは、像２１の中心部２１_ａを用いてｓを計算する場合を例にして説明したが、像２２の中心部を用いてｓを計算してもよい。

また、図５では、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが平行になっている場合を例にして説明しているが、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが完全には平行となっていない場合もある。しかし、ガラスリボン内の泡の長径とガラスリボンの搬送方向とのずれは最大でも１０°しかない（図３参照）。よって、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが完全には平行になっていなくても、両者が平行になっているとみなして、上記のステップＳ３，Ｓ４と同様にｈ，ｓを計算してよい。すなわち、ｈを求める際には、重なり合う２つの像の外接矩形の長辺のピクセル数をカウントし、そのピクセル数に１ピクセル当たりの実空間での距離を乗算すればよい。また、ｓを求める際には、一方の像の中心部から外接矩形の短辺のうち近い方の短辺までのピクセル数をカウントし、そのピクセル数に、１ピクセル当たりの実空間での距離を乗算し、その乗算結果を２倍すればよい。欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが完全には平行になっていなくても、上記のようにｈ，ｓを計算し、そのｈ，ｓを用いて欠陥の高さ方向位置を計算しても、無視し得る程度の誤差しか含まれない。

次に、演算装置４は、ステップＳ３で算出したｈから、ステップＳ４で算出したｓを減算する（ステップＳ５）。この減算結果をｙ_ｄとする。ｙ_ｄは、１つ目の像が撮影された位置から、２つ目の像が撮影された位置までの欠陥の移動距離である。すなわち、ステップＳ５で算出されるｙ_ｄは、欠陥の像が撮影される２点間の距離である。なお、実空間におけるｙ_ｄの長さに対応する画像内での箇所が、図５において符号Ｂで示す部分である。

演算装置４は、ステップＳ５で算出されたｙ_ｄと、予め定められた屈折角βとを用いて、式（２）の計算を行い、欠陥の高さ方向位置ｄを計算する。すなわち、ｙ_ｄ／（２・ｔａｎβ）を計算し、その計算結果をｄとする（ステップＳ６）。欠陥の高さ方向位置ｄは、ガラスリボン５の界面９（図１参照）から欠陥までの距離である。

本実施の形態によれば、同一の欠陥に起因する２つの像が重なり合っていてもその欠陥の高さ方向位置を測定することができる。従って、ガラスリボンの界面付近に欠陥が存在する場合や、欠陥が大きい場合であっても、ガラスリボン内の欠陥の高さ方向位置を測定することができる。

また、ステップＳ４で算出したｓは、欠陥の長径の長さである。また、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが完全には平行になっていない場合であっても、ステップＳ４で算出したｓを欠陥の長径の長さとみなしても、無視し得る程度の誤差しか含まれない。従って、欠陥の大きさ（長径の長さ）も算出することができる。

また、本実施の形態によれば、ガラスリボン５の片側に光源２およびラインカメラ３を配置すればよい。従って、第３の測定方法（図１２Ａ参照）と比較して、光源２およびラインカメラ３の設置数を少なくすることができ、測定のために要するコストを低減することができる。

［実施の形態２］
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、搬送ローラ１と、光源２と、ラインカメラ３と、演算装置４とを備える（図１参照）。ガラスリボン５に対する光源２およびラインカメラ３の位置関係は、第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。第２の実施の形態では、演算装置４による欠陥の高さ方向位置の測定方法が第１の実施の形態と異なる。

第２の実施の形態では、演算装置４は、ガラスリボン５内の欠陥の特徴量を算出する。そして、演算装置４は、その特徴量を用いて、重なり合う２つの像の外接矩形における、ガラスリボンの搬送方向に相当する方向に平行な辺のピクセル数に応じた実空間での長さから、ガラスリボンの搬送方向に平行な欠陥の径（欠陥の径のうち、搬送方向に平行な径）の長さを減算した値を計算する。また、演算装置４は、上記の特徴量を計算するときには、重なり合う２つの像の位置関係に基づき、予め定められた計算式を用いて特徴量を計算する。

また、第２の実施の形態では、特徴量として、ガラスリボンの搬送方向に平行な欠陥の径の長さを計算する。

上記の特徴量を算出するための式は、ガラスリボンの端部を基準とする像の特徴点に対応する位置の座標と、第１の実施の形態で説明したｈと、２つの重なり合う像の面積とを変数とする関数として予め定めておく。この特徴量（欠陥の径のうち、搬送方向に平行な径）を定めるための計算式は、例えば、以下の式（４）で表すことができる。

ｓ＝ａ_１ｕ^２＋ａ_２ｈ^２＋ａ_３ｐ^２＋ａ_４ｕｈ＋ａ_５ｈｐ＋ａ_６ｕｐ＋ａ_７ｕ＋ａ_８ｈ＋ａ_９ｐ＋ａ_１０ 式（４）

式（４）において、“ｕ”は、ガラスリボンの端部を基準とする像の特徴点に対応する位置の座標であり、具体的には、搬送方向に平行なガラスリボンの側面から欠陥の中心までの距離である。ここでは、ｕの単位はｍｍであるものとする。“ｈ”は、欠陥を撮影した画像に基づいて、第１の実施の形態におけるステップＳ３と同じ計算によって得られる値である。ここでは、ｈの単位はμｍであるものとする。ｐは、欠陥を撮影した画像において、２つの像が占める領域（２つの像の領域の和集合）の面積であり、具体的には、画像内でのピクセル数で表される。式（４）におけるａ_１〜ａ_１０は、係数である。また、式（４）におけるｓは、ガラスリボンの搬送方向に平行な欠陥の径である。特徴量となる径ｓは、ガラスリボンの幅方向の欠陥の位置によって影響を受けやすいので、上記の変数ｕを含む算出式（例えば、上記の式（４））をｓの計算に用いる。

また、撮影した画像において、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが平行になっている場合、上記のｓは、欠陥の長径に該当する。ただし、画像において、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが完全には平行になっていない場合であっても、両者はほぼ平行であるので、上記の特徴量ｓは、欠陥の長径とみなすことができる。このように欠陥の長径とみなしても、無視し得る程度の誤差しか含まれておらず、欠陥の高さ方向位置の算出に影響しない。

式（４）における係数ａ_１〜ａ_１０は、最小二乗法によって予め求めておく。具体的には、サンプルとなる欠陥を用いて、ｓ，ｕを実測する。また、サンプルとなる欠陥を含むガラスリボンに対して、第１の実施の形態で説明したステップＳ１〜Ｓ３と同じ処理を行いｈを得る。また、そのときステップＳ２で得た画像から、２つの像の和集合となる領域のピクセル数ｐをカウントする。サンプルとなる欠陥を複数個用意して、それらの各欠陥について、このようにｓ，ｕ，ｈ，ｐを得る。ｓ，ｕ，ｈ，ｐの組を複数組得たならば、それらのｓ，ｕ，ｈ，ｐの組から、最小二乗法により、式（４）における係数ａ_１〜ａ_１０を求めればよい。

ｓは、ｕ，ｈ，ｐとの間に相関を有しており、最小二乗法により、式（４）における各係数を求めることができる。

演算装置４は、欠陥の高さ方向位置の測定対象となるガラスリボンを撮影することによって得られた画像から、ｕ，ｈ，ｐを求め、式（４）に代入することによって、ｓを算出する。そして、演算装置４は、ｈ−ｓ（＝ｙ_ｄ）を計算し、その計算結果と屈折角βとを用いて、欠陥の高さ方向位置を算出する。

次に、第２の実施の形態の動作について説明する。図６は、第２の実施の形態におけるガラスリボン内欠陥測定システムの処理経過の例を示すフローチャートである。図４に示す処理と同様の処理に関しては、図４と同一の符号を付し、説明を省略する。

ステップＳ３でｈを算出するまでの動作は、第１の実施の形態と同様である。

図７は、画像内に写されるガラスリボンの例を示す説明図である。欠陥が存在する場合、画像内に欠陥の像２１，２２も写される。また、図７に示す例では、像の特徴点として、各像２１，２２の中心部分２１_ａ，２２_ａも白色の領域として画像内に現れる。なお、像２１，２２の外接矩形２３を図示しているが、外接矩形２３は、画像内に写っているわけではない。

ステップＳ３の後、演算装置４は、画像内におけるガラスリボンの端部３１から、像の特徴点までのピクセル数をカウントする。すなわち、図７において符号Ｃで示す部分のピクセル数をカウントする。そして、演算装置４は、そのピクセル数に、１ピクセル当たりの実空間での距離を乗算する（ステップＳ１１）。この乗算結果は、実空間におけるガラスリボンの端部（側面）から欠陥までの距離ｕに該当する。すなわち、ステップＳ１１では、ｕを算出する。

ただし、上記のステップＳ１１の説明では、説明を簡単にするために、ガラスリボンの端部３１が画像内に映っている場合を例にして説明した。ガラスリボンの端部３１が画像内に映っていない場合には、以下のようにして、距離ｕを計算すればよい。ラインカメラ３の設置位置は固定であるので、ガラスリボンの端部から、ラインカメラ３によって撮影された画像内におけるガラスリボン端部側の端までの実空間における距離（ｕ_０とする。）は、予め求めておくことができる。そして、演算装置４は、撮影された画像におけるその端の部分から、像の特徴点までの距離を計算する。この計算では、例えば、画像におけるその端の部分から特徴点までのピクセル数をカウントし、そのピクセル数に、１ピクセル当たりの実空間での距離を乗算すればよい。演算装置４は、この距離に、ラインカメラ設置位置により定まるｕ_０を加算することにより、実空間におけるガラスリボンの端部（側面）から欠陥までの距離ｕを算出すればよい。

なお、図７に示す例では、特徴点として像２１の中心部分２１_ａを用い、画像内におけるガラスリボンの端部３１から中心部分２１_ａまでの距離を求める場合を例にしている。特徴点として、もう一方の像２２の中心部分２２_ａを用いてもよい。どちらの中心部分を特徴点として用いても、実空間におけるガラスリボンの端部（側面）から欠陥までの距離ｕを求めることができる。特徴点として中心部分２１_ａ，２２_ａのどちらを用いるかによりピクセル数のカウント結果が異なるが、その差は僅かであり、距離ｕには無視し得る誤差しか含まれない。また、特徴点として、外接矩形２３内の特徴的な点（例えば、外接矩形２３のいずれかの頂点）を用いてもよい。この場合でも、距離ｕには無視し得る誤差しか含まれない。

ステップＳ１１の後、演算装置４は、重なり合う２つの像２１，２２が占める領域（２つの像の領域の和集合）の面積として、その領域内のピクセル数ｐをカウントする（ステップＳ１２）。

そして、演算装置４は、ステップＳ３，Ｓ１１，Ｓ１２で求めたｈ，ｕ，ｐを、式（４）に代入することにより、欠陥の径のうち、搬送方向に平行な径ｓを計算する（ステップＳ１３）。図７に示すように像の長径が搬送方向ラインと平行になっている場合、この径ｓは、欠陥の長径である。既に説明したように、撮影画像において、像の長径が搬送方向ラインと完全には平行になっていなくても、両者はほぼ平行であるので、ステップＳ１３で計算した径ｓは、欠陥の長径とみなすことができる。

以降の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ５，Ｓ６と同様である。すなわち、演算装置４は、ステップＳ３で算出したｈから、ステップＳ１３で算出したｓを減算することにより、ｙ_ｄを求める（ステップＳ５）。そして、演算装置４は、ｙ_ｄと、屈折角βとを用いて、式（２）の計算を行い、欠陥の高さ方向位置ｄを計算する。

第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、第２の実施の形態においても、ｓの値をステップＳ１３で算出するので、欠陥の大きさ（長径）も求めることができる。

［実施の形態３］
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、搬送ローラ１と、光源２と、ラインカメラ３と、演算装置４とを備える（図１参照）。ガラスリボン５に対する光源２およびラインカメラ３の位置関係は、第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。

第３の実施の形態においても、演算装置４は、ガラスリボン５内の欠陥の特徴量を算出し、その特徴量を用いて、ｙ_ｄを計算する。ただし、第２の実施の形態では、特徴量として欠陥の径ｓを算出したが、第３の実施の形態では、欠陥の２つの径の比を計算する。具体的には、演算装置４は、欠陥の径のうち、搬送方向に直交する方向の径に対する、搬送方向の径の割合を欠陥の特徴量として求める。すなわち、欠陥の径のうち、搬送方向に直交する方向の径をｒ_１とし、搬送方向の径をｒ_２とすると、ｒ_２／ｒ_１を特徴量として計算する。以下、ｒ_２／ｒ_１をｒと記す。

なお、撮影した画像において、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが平行になっている場合、上記のｒ_１は欠陥の短径に該当し、ｒ_２は欠陥の長径に該当する。すなわち、特徴量ｒとして、「長径／短径」を計算することになる。ただし、画像において、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが完全には平行になっていない場合であっても、両者はほぼ平行であるので、上記のｒ_１を欠陥の短径とみなし、上記のｒ_２を欠陥の長径とみなすことができる。すなわち、画像において、欠陥の像の長径と搬送方向ラインとが完全には平行になっていない場合であっても、特徴量として計算したｒを欠陥の「長径／短径」とみなすことができる。このようにみなしても、ｒには無視し得る程度の誤差しか含まれず、欠陥の高さ方向位置の算出に影響しない。

演算装置４は、欠陥の特徴量としてｒを算出した後、そのｒを用いて、ｙ_ｄ（１つ目の像が撮影された位置から、２つ目の像が撮影された位置までの欠陥の移動距離）を求める。

また、演算装置４は、上記の特徴量ｒを計算するときには、重なり合う２つの像の位置関係に基づき、予め定められた計算式を用いて特徴量を計算する。

この特徴量ｒを算出するための式は、ガラスリボンの端部を基準とする像の特徴点に対応する位置の座標と、第１の実施の形態で説明したｈと、２つの重なり合う像の面積とを変数とする関数として予め定めておく。特徴量ｒを求めるための計算式は、例えば、以下の式（５）で表すことができる。

ｒ＝ｂ_１ｕ^２＋ｂ_２ｈ^２＋ｂ_３ｐ^２＋ｂ_４ｕｈ＋ｂ_５ｈｐ＋ｂ_６ｕｐ＋ｂ_７ｕ＋ｂ_８ｈ＋ｂ_９ｐ＋ｂ_１０ 式（５）

この関数における変数ｕ，ｈ，ｐは、第２の実施の形態で示した式（４）における変数ｕ，ｈ，ｐと同様である。すなわち、“ｕ”は、搬送方向に平行なガラスリボンの側面から欠陥の中心までの距離である。“ｈ”は、欠陥を撮影した画像に基づいて、第１の実施の形態におけるステップＳ３と同じ計算によって得られる値である。ｐは、欠陥を撮影した画像において、２つの像が占める領域（２つの像の領域の和集合）の面積であり、具体的には、画像内でのピクセル数で表される。式（５）におけるｂ_１〜ｂ_１０は、係数である。特徴量ｒは、ガラスリボンの幅方向の欠陥の位置によって影響を受けやすいので、上記の変数ｕを含む算出式（例えば、上記の式（５））をｒの計算に用いる。

式（５）における係数ｂ_１〜ｂ_１０は、最小二乗法によって予め求めておく。具体的には、サンプルとなる欠陥を用いて、ｒ，ｕを実測する。また、サンプルとなる欠陥を含むガラスリボンに対して、第１の実施の形態で説明したステップＳ１〜Ｓ３と同じ処理を行いｈを得る。また、そのときステップＳ２で得た画像から、２つの像の和集合となる領域のピクセル数ｐをカウントする。サンプルとなる欠陥を複数個用意して、それらの各欠陥について、このようにｒ，ｕ，ｈ，ｐを得る。ｒ，ｕ，ｈ，ｐの組を複数組得たならば、それらのｒ，ｕ，ｈ，ｐの組から、最小二乗法により、式（５）における係数ｂ_１〜ｂ_１０を求めればよい。

ｒは、ｕ，ｈ，ｐとの間に相関を有しており、最小二乗法により、式（５）における各係数を求めることができる。

演算装置４は、欠陥の高さ方向位置の測定対象となるガラスリボンを撮影することによって得られた画像から、ｕ，ｈ，ｐを求め、式（５）に代入することによってｒを算出する。

また、演算装置４は、撮影された画像において、搬送方向ライン９６と、２つの像の中心を通過するラインとのなす角をθとしたときに、ｔａｎθの値を求める。そして、演算装置４は、ｈ，ｕ，ｒ，ｔａｎθを用いて、ｙ_ｄを計算する。演算装置４は、そのｙ_ｄと屈折角βとを用いて、欠陥の高さ方向位置を算出する。

次に、第３の実施の形態の動作について説明する。図８は、第３の実施の形態におけるガラスリボン内欠陥測定システムの処理経過の例を示すフローチャートである。第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様の処理に関しては、図４や図６と同一の符号を付し、説明を省略する。

ステップＳ１２でｐを求めるまでの動作（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ１１，Ｓ１２）は、第２の実施の形態と同様である。

ステップＳ１２の後、演算装置４は、ステップＳ３，Ｓ１１，Ｓ１２で求めたｈ，ｕ，ｐを、式（５）に代入することにより、ｒ（すなわち、欠陥の径のうち、搬送方向に直交する方向の径の長さに対する、搬送方向の径の長さの割合）を計算する（ステップＳ２１）。

図９は、画像内に写されるガラスリボンの例を示す説明図である。図７と同様の要素については、図７と同一の符号を付し、説明を省略する。

ステップＳ２１の後、演算装置４は、２つの重なり合う像２１，２２の外接矩形２３の辺のうち、ガラスリボンの搬送方向に相当する方向と直交する辺（換言すれば、画像における搬送方向ラインと直交する辺）のピクセル数をカウントする。すなわち、図９において符号Ｄで示す部分のピクセル数をカウントする。そして、演算装置４は、そのピクセル数に、１ピクセル当たりの実空間での距離を乗算する（ステップＳ２２）。この結果得られる長さをｗと記す。すなわち、ｗは、図９において符号Ｄで示す部分に対応する実空間での長さである。

また、演算装置４は、外接矩形の辺のうち、ガラスリボンの搬送方向に相当する方向と平行な辺と、２つの像２１，２２の中心部分２１_ａ，２２_ａを通過するラインとのなす角θの正接であるｔａｎθを求める（ステップＳ２３）。

θは、２つの像２１，２２の中心部分２１_ａ，２２_ａを通過するラインと、搬送方向ラインとのなす角であるということもできる。従って、演算装置４は、例えば、予めｙ_ｃ（図１４参照）の値を定めておき、ｘ_ｃｃを既に説明した方法で計算し、式（３）の計算を行うことによってｔａｎθを計算してもよい。あるいは、他の方法でｔａｎθを計算してもよい。

次に、演算装置４は、ステップＳ２３までの処理で算出済みであるｈ，ｒ，ｗ，ｔａｎθを用いて、ｙ_ｄを算出する（ステップＳ２４）。具体的には、演算装置４は、以下に示す式（６）の計算を行うことによって、ｙ_ｄを計算すればよい。

ｙ_ｄ＝（ｈ−ｒ・ｗ）／（１−ｒ・ｔａｎθ） 式（６）

演算装置４は、上記のｙ_ｄと、予め定められた屈折角βとを用いて、式（２）の計算を行い、欠陥の高さ方向位置ｄを計算する（ステップＳ２５）。この計算は、第１の実施の形態におけるステップＳ６と同様である。

なお、ステップＳ２５で、欠陥の高さ方向位置を求めて処理を終了としてもよい。また、他の実施の形態と同様に、搬送方向に平行な欠陥の径の長さを算出する場合には、演算装置４は、ｈからｙ_ｄを減算することによってｓを算出すればよい（ステップＳ２６）。

第３の実施の形態においても、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様の効果が得られる。また、第３の実施の形態では、欠陥の特徴量として、欠陥の径の比であるｒを得ることもできる。

上記の各実施形態において、演算装置４は、例えば、プログラムに従って動作するコンピュータによって実現される。例えば、コンピュータが、プログラムに従って、演算装置４として動作してもよい。

また、上記の各実施形態では、欠陥が泡である場合を例にしたが、本発明が測定対象とする欠陥は、泡に限定されず、特徴点を含む定形の像として撮影されるという条件を満たした欠陥であればよい。このような欠陥として、泡以外に異物等が挙げられる。

本発明は、ガラスリボン内部の欠陥の高さ方向位置等の測定に好適に適用される。

本出願を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１０年１２月９日出願の日本特許出願（特願２０１０-２７５０４８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１ 搬送ローラ
２ 光源
３ ラインカメラ
４ 演算装置
５ ガラスリボン

Claims (10)

1. 搬送されるガラスリボンに光源から光を照射し、前記ガラスリボンで反射した光が到達する位置に配置された撮影手段によって、前記ガラスリボンを撮影する撮影ステップと、
   前記撮影手段で撮影された画像内における、前記ガラスリボンの同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像であって、前記欠陥の種類に固有の形状の２つの像の位置関係に基づいて、前記ガラスリボン内での前記欠陥の高さ方向位置を算出する演算ステップとを含む
   ことを特徴とするガラスリボン内欠陥測定方法。
2. 前記演算ステップで、前記２つの重なり合う像の一方の像の撮像位置から他方の像の撮像位置までの欠陥の移動距離を計算し、
   計算した前記移動距離と、前記ガラスリボン内での光の屈折角とにより、前記ガラスリボン内での前記欠陥の高さ方向位置を算出する
   請求項１に記載のガラスリボン内欠陥測定方法。
3. 前記演算ステップで、前記２つの重なり合う像の外接矩形における、前記ガラスリボンの搬送方向に相当する方向に平行な辺のピクセル数に応じた実空間での長さから、前記搬送方向に平行な欠陥の径の長さを減算することにより前記移動距離を算出する
   請求項２に記載のガラスリボン内欠陥測定方法。
4. 前記演算ステップで、前記２つの重なり合う像の位置関係から、前記ガラスリボンの幅方向における像の位置を変数として含む、予め定められた算出式を用いて、前記欠陥の特徴量を算出し、当該特徴量を用いて、前記移動距離を算出する
   請求項２に記載のガラスリボン内欠陥測定方法。
5. 前記特徴量は、前記ガラスリボンの搬送方向に平行な欠陥の径の長さであり、前記２つの重なり合う像の外接矩形における前記搬送方向に相当する方向に平行な辺のピクセル数に応じた実空間での長さから前記径の長さを減算することにより前記移動距離を算出する
   請求項４に記載のガラスリボン内欠陥測定方法。
6. 前記特徴量は、前記欠陥の２つの径の比であり、前記撮影手段の正面方向の撮影位置に相当する画像内のラインと、前記２つの像の各中心を通過するラインとのなす角と、前記比とにより、前記移動距離を算出する
   請求項４に記載のガラスリボン内欠陥測定方法。
7. 欠陥の高さ方向位置の測定対象となるガラスリボンを搬送する搬送手段と、
   前記ガラスリボンに光を照射する光源と、
   前記ガラスリボンで反射した光が到達する位置に配置され、前記ガラスリボンを撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段で撮影された画像内における、前記ガラスリボンの同一の欠陥に起因する２つの重なり合う像であって、前記欠陥の種類に固有の形状の２つの像の位置関係に基づいて、前記ガラスリボン内での前記欠陥の高さ方向位置を算出する演算手段とを備える
   ことを特徴とするガラスリボン内欠陥測定システム。
8. 演算手段は、
   前記２つの重なり合う像の一方の像の撮像位置から他方の像の撮像位置までの欠陥の移動距離を計算し、
   計算した前記移動距離と、前記ガラスリボン内での光の屈折角とにより、前記ガラスリボン内での前記欠陥の高さ方向位置を算出する
   請求項７に記載のガラスリボン内欠陥測定システム。
9. 演算手段は、
   前記２つの重なり合う像の外接矩形における、前記ガラスリボンの搬送方向に相当する方向に平行な辺のピクセル数に応じた実空間での長さから、前記搬送方向に平行な欠陥の径の長さを減算することにより前記移動距離を算出する
   請求項７に記載のガラスリボン内欠陥測定システム。
10. 演算手段は、
    前記２つの重なり合う像の位置関係から、前記ガラスリボンの幅方向における像の位置を変数として含む、予め定められた算出式を用いて、前記欠陥の特徴量を算出し、当該特徴量を用いて、前記移動距離を算出する
    請求項７に記載のガラスリボン内欠陥測定システム。

Images