JPWO2017169242A1 - Defect inspection apparatus and defect inspection method - Google Patents

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孝夫 海老田
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    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined

Abstract

検査対象物の凹凸欠陥を光学的に強調し、画像処理によって欠陥の有無の判定が容易となる欠陥検査装置を提供する。検査対象物を搬送する搬送部10と、検査対象物の一方側より検査対象物の検査面に第一検査光を照射する第一光源21と、検査対象物の他方側より検査対象物の検査面に第二検査光を照射する第二光源22と、検査対象物の少なくとも幅方向における検査面の輝度を検知する検知部30と、検知部30から取得した輝度データを解析処理する処理部40と、検査対象物の検査面の欠陥の有無を判定する判定部50と、を備え、第一検査光及び第二検査光は、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる平行光であり、検査対象物の幅方向における一方側の端部の位置を0とし、他方側の端部の位置を1としたとき、第一光源21は少なくとも0〜0.5の範囲を照射し、第二光源22は少なくとも1〜0.5の範囲を照射するように構成されている。Provided is a defect inspection device that optically emphasizes uneven defects on an inspection object and makes it easy to determine the presence or absence of defects by image processing. The conveyance part 10 which conveys an inspection target object, the 1st light source 21 which irradiates 1st inspection light to the inspection surface of an inspection target object from one side of an inspection target object, and inspection of an inspection target object from the other side of an inspection target object A second light source 22 that irradiates the surface with the second inspection light, a detection unit 30 that detects the luminance of the inspection surface in at least the width direction of the inspection object, and a processing unit 40 that analyzes the luminance data acquired from the detection unit 30. And a determination unit 50 that determines the presence or absence of defects on the inspection surface of the inspection object, and the first inspection light and the second inspection light are parallel lights in which the diffusion or convergence of light falls within a certain range, When the position of one end in the width direction of the inspection object is 0 and the position of the other end is 1, the first light source 21 emits at least a range of 0 to 0.5, and the second The light source 22 is configured to illuminate a range of at least 1 to 0.5. That.

Description

本発明は、検査対象物の検査面の欠陥を検査する欠陥検査装置、及び欠陥検査方法に関するものである。   The present invention relates to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for inspecting a defect on an inspection surface of an inspection object.

一般に、合成皮革や布帛の製造工程で行われる欠陥検査は、検反台と呼ばれる装置で、作業者による目視での流し検査や、カメラによる外観検査が行われている。合成皮革や布帛によく見られる欠陥は、汚れ、しみ、凹凸、光沢、シワ、接着層不良等であり、特に幅広の反物の場合、作業者による目視での流し検査では欠陥を見落とす虞がある。また、カメラによる外観検査においては、合成皮革の色や検査面の状態、照射光の特性等によっては、シワ、凹凸、接着層不良等の欠陥をはっきりと認識できる画像が得られない場合がある。そのため、従来の欠陥検査においては、合成皮革等の欠陥をすべて検出することができないといった問題があった。   In general, the defect inspection performed in the manufacturing process of synthetic leather and fabric is an apparatus called an inspection table, and a visual inspection by an operator and an appearance inspection by a camera are performed. Defects often seen in synthetic leather and fabrics are dirt, stains, unevenness, gloss, wrinkles, poor adhesion layer, etc., especially in the case of wide fabrics, there is a risk that defects will be missed by visual inspection by the operator. . In addition, in the appearance inspection with a camera, an image that can clearly recognize defects such as wrinkles, unevenness, and adhesive layer failure may not be obtained depending on the color of the synthetic leather, the state of the inspection surface, the characteristics of the irradiation light, etc. . Therefore, the conventional defect inspection has a problem that it is not possible to detect all defects such as synthetic leather.

そこで、合成皮革や布帛の検査において、検出が困難な凹凸欠陥を正確に判断できる欠陥検査装置の開発が行われている。凹凸欠陥は、合成皮革等の製造工程の一つである接着層塗布工程における接着層不良のほか、ゴミや虫の混入によっても発生し得る。さらに、塗工機のブレード部分に異物が付着すると、接着層厚みが周囲より薄くなる部分が発生し、裏布を接着した後、当該部分が凹凸欠陥となって現れる。これらの凹凸欠陥は、合成皮革等の幅方向だけでなく、長手方向にも存在する。そのため、合成皮革等の搬送方向に沿って検査光を照射し、その反射光をセンサーで検知する従来の検査方式では、特に長手方向の凹凸欠陥については、欠陥の発生方向と検査光の照射方向とが同一のため、凹凸に陰影を付けて強調することができない。そのため、凹凸を光学的に強調し、微細な欠陥を見逃すことなく検知することが可能な技術が望まれている。   Therefore, in the inspection of synthetic leather and fabric, development of a defect inspection apparatus capable of accurately determining uneven defects that are difficult to detect has been performed. The irregular defect can be caused not only by a defective adhesive layer in the adhesive layer coating process, which is one of the manufacturing processes of synthetic leather, but also by contamination of dust and insects. Furthermore, when a foreign substance adheres to the blade part of the coating machine, a part where the adhesive layer thickness becomes thinner than the surroundings is generated, and after the backing cloth is adhered, the part appears as an uneven defect. These uneven defects exist not only in the width direction of synthetic leather and the like, but also in the longitudinal direction. Therefore, in the conventional inspection method that irradiates inspection light along the conveying direction of synthetic leather, etc., and detects the reflected light with a sensor, especially for the concave and convex defects in the longitudinal direction, the defect generation direction and the inspection light irradiation direction Since it is the same, it is not possible to emphasize the unevenness with shading. Therefore, there is a demand for a technique that can optically enhance the unevenness and detect the minute defect without missing it.

例えば、特許文献1によれば、織物の目飛び、糸抜け、糸釣り等の欠陥を検出するため、青色波長光、緑色波長光、及び赤色波長光を異なる角度で照射し、カラーラインスキャンで撮影する織物検査装置が開示されている。また、特許文献2によれば、リードフレームに塗布されたペーストの状態を検査する目的で、被検査面に対し両側からほぼ水平に近い斜め方向から照明光を照射するペースト検査方法が開示されている。   For example, according to Patent Document 1, in order to detect defects such as stitch skipping, thread dropout, and thread fishing, a blue wavelength light, a green wavelength light, and a red wavelength light are irradiated at different angles, and color line scanning is performed. A textile inspection apparatus for photographing is disclosed. Also, according to Patent Document 2, a paste inspection method is disclosed in which illumination light is irradiated from an oblique direction that is almost horizontal from both sides with respect to the surface to be inspected for the purpose of inspecting the state of the paste applied to the lead frame. Yes.

特開2003−138468号公報JP 2003-138468 A 特開平7−86320号公報JP-A-7-86320

ところが、特許文献1の織物検査装置においては、複数の異なる波長域の光を異なる位置から異なる角度で照射しているため、照明装置から遠ざかるほど輝度値が低くなり、検査幅が1500mm以上ある合成皮革等の全面を検査することは困難である。また、特許文献2のペースト検査方法においては、被検査面に対し両側からほぼ水平に近い斜め方向から照明光を照射しているが、この技術を合成皮革の検査に転用すると、両側からの光照射によって被検査面の凹凸の陰影が消されることになり、却って凹凸の確認が難しくなる場合がある。   However, in the textile inspection apparatus of Patent Document 1, since light of a plurality of different wavelength ranges is irradiated from different positions at different angles, the brightness value decreases as the distance from the illumination apparatus increases, and the inspection width is 1500 mm or more. It is difficult to inspect the entire surface of leather. Moreover, in the paste inspection method of Patent Document 2, illumination light is irradiated from an oblique direction that is almost horizontal from both sides to the surface to be inspected. When this technique is used for inspection of synthetic leather, light from both sides is irradiated. Irradiation erases the unevenness of the surface to be inspected, and it may be difficult to confirm the unevenness.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、検査対象物の凹凸欠陥を光学的に強調し、画像処理によって欠陥の有無の判定が容易となる欠陥検査装置、及び欠陥検査方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a defect inspection apparatus and a defect inspection method that optically emphasizes uneven defects of an inspection object and makes it easy to determine the presence or absence of defects by image processing. The purpose is to provide.

上記課題を解決するための本発明に係る欠陥検査装置の特徴構成は、
検査対象物の検査面の少なくとも長手方向の欠陥を検査する欠陥検査装置であって、
前記検査対象物を搬送する搬送部と、
前記検査対象物の搬送方向と直交し且つ搬送面に沿って配置され、前記検査対象物の一方側より前記検査対象物の検査面に第一検査光を照射する第一光源と、
前記検査対象物の幅方向の中心を基準として上面視で前記第一光源と対称な位置に配置され、前記検査対象物の他方側より前記検査対象物の検査面に第二検査光を照射する第二光源と、
前記検査対象物の少なくとも幅方向における検査面の輝度を検知する検知部と、
前記検知部から取得した輝度データを解析処理する処理部と、
前記処理部による解析処理結果に基づいて、前記検査対象物の検査面の欠陥の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記第一検査光及び前記第二検査光は、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる平行光であり、
前記検査対象物の幅方向における一方側の端部の位置を0とし、他方側の端部の位置を1としたとき、前記第一光源は少なくとも0〜0.5の範囲を照射し、前記第二光源は少なくとも1〜0.5の範囲を照射するように構成されていることにある。
The characteristic configuration of the defect inspection apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
A defect inspection apparatus for inspecting at least a longitudinal defect on an inspection surface of an inspection object,
A transport unit for transporting the inspection object;
A first light source that is orthogonal to the conveyance direction of the inspection object and is disposed along the conveyance surface, and irradiates the inspection surface of the inspection object from the one side of the inspection object with a first inspection light;
Arranged at a position symmetrical to the first light source in a top view with respect to the center in the width direction of the inspection object, the second inspection light is irradiated to the inspection surface of the inspection object from the other side of the inspection object A second light source;
A detection unit for detecting the luminance of the inspection surface in at least the width direction of the inspection object;
A processing unit for analyzing luminance data acquired from the detection unit;
Based on the analysis processing result by the processing unit, a determination unit that determines the presence or absence of defects on the inspection surface of the inspection object;
With
The first inspection light and the second inspection light are parallel light in which light diffusion or convergence is within a certain range,
When the position of one end in the width direction of the inspection object is 0 and the position of the other end is 1, the first light source emits at least a range of 0 to 0.5, The second light source is configured to irradiate at least a range of 1 to 0.5.

本構成の欠陥検査装置によれば、検査対象物の幅方向の中心を基準として上面視で第一光源と第二光源とが対称な位置に配置される。ここで、第一光源及び第二光源は、夫々第一検査光及び第二検査光を検査対象物の検査面に照射するものであり、第一検査光及び第二検査光は、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる平行光である。このため、検査対象物に第一検査光及び第二検査光が照射されたとき、検査面に存在する凹凸の後方への第一検査光及び第二検査光の回り込みや凹凸による光の散乱が少なく、凹凸の陰影をくっきりと浮かび上がらせることができる。その結果、検知部において、検査対象物の欠陥を輝度変化として確実に検知するとともに、回折光や散乱光がノイズとして検知されることを防ぐことができる。また、検査対象物の幅方向における一方側の端部の位置を0とし、他方側の端部の位置を1としたとき、第一光源は少なくとも0〜0.5の範囲を照射し、第二光源は少なくとも1〜0.5の範囲を照射するように構成されているため、検査対象物は幅方向全体が一定以上の輝度となるように照射されることになる。従って、検査対象物の幅方向中央付近まで検査光が確実に到達し、検査面の凹凸の陰影(コントラスト)が十分に強調され、欠陥が見過ごされることを防ぐことができる。第一光源及び第二光源によって夫々の検査光が照射される検査対象物は、搬送部により搬送され、検知部によって検査対象物の少なくとも幅方向における検査面の輝度が所定のライン数まで連続的に検知され、輝度データが得られる。輝度データは処理部で解析処理され、その解析処理結果に基づき、判定部が検査対象物の検査面の欠陥の有無を判定する。このようにして、凹凸、シワ、接着層不良等、これまでの欠陥検査装置では見過ごされてきた検査対象物における少なくとも長手方向の欠陥を検出することが可能となる。   According to the defect inspection apparatus of the present configuration, the first light source and the second light source are arranged at symmetrical positions in the top view with respect to the center in the width direction of the inspection object. Here, the first light source and the second light source irradiate the inspection surface of the inspection object with the first inspection light and the second inspection light, respectively, and the first inspection light and the second inspection light are light diffusions. Alternatively, it is parallel light that converges within a certain range. For this reason, when the inspection object is irradiated with the first inspection light and the second inspection light, the first inspection light and the second inspection light wrap around the unevenness existing on the inspection surface and light scattering due to the unevenness There are few, and the shading of the unevenness can be clearly revealed. As a result, the detection unit can reliably detect the defect of the inspection object as a luminance change, and can prevent diffracted light and scattered light from being detected as noise. Further, when the position of one end in the width direction of the inspection object is 0 and the position of the other end is 1, the first light source emits at least a range of 0 to 0.5, Since the two light sources are configured to irradiate at least a range of 1 to 0.5, the inspection object is irradiated so that the entire width direction has a certain luminance or more. Therefore, it is possible to prevent the inspection light from reaching the center of the inspection object in the width direction with certainty, sufficiently highlighting the unevenness (contrast) of the unevenness of the inspection surface and overlooking the defect. The inspection objects irradiated with the respective inspection lights by the first light source and the second light source are conveyed by the conveyance unit, and the luminance of the inspection surface at least in the width direction of the inspection object is continuously increased to a predetermined number of lines by the detection unit. And brightness data is obtained. The luminance data is analyzed by the processing unit, and the determination unit determines whether there is a defect on the inspection surface of the inspection object based on the analysis processing result. In this way, it becomes possible to detect at least longitudinal defects in the inspection object that have been overlooked by conventional defect inspection apparatuses, such as irregularities, wrinkles, and adhesive layer defects.

本発明に係る欠陥検査装置において、
前記第一検査光及び前記第二検査光において、前記平行光の光軸と前記平行光の最外部の進行方向とが成す拡がり角度をθとし、前記平行光の光軸が前記検査対象物の検査面に入射する入射角度をθとすると、以下の条件:
θ+θ ≦ 20°
を満たすことが好ましい。
In the defect inspection apparatus according to the present invention,
In the first inspection light and the second inspection light, a spread angle formed by the optical axis of the parallel light and the outermost traveling direction of the parallel light is θ 1, and the optical axis of the parallel light is the inspection object. When the incident angle incident on the inspection surface is θ 2 , the following conditions are satisfied:
θ 1 + θ 2 ≦ 20 °
It is preferable to satisfy.

本構成の欠陥検査装置によれば、平行光である第一検査光と第二検査光とを検査対象物の幅方向の両側から、上記 θ+θ ≦ 20°の範囲内となる角度で、向かい合うように照射することによって、検査対象物の幅方向において、輝度が低くなる部分が発生することを防ぐことができる。その結果、検査面の凹凸の陰影(コントラスト)を十分に強調することが可能となる。According to the defect inspection apparatus of this configuration, the first inspection light and the second inspection light, which are parallel lights, are angled from both sides in the width direction of the inspection object at an angle within the range of θ 1 + θ 2 ≦ 20 °. By irradiating so as to face each other, it is possible to prevent occurrence of a portion where the luminance is lowered in the width direction of the inspection object. As a result, it is possible to sufficiently enhance the unevenness (contrast) of the unevenness of the inspection surface.

本発明に係る欠陥検査装置において、
前記拡がり角度θは、tanθ ≦ 7/100 を満たすことが好ましい。
In the defect inspection apparatus according to the present invention,
The spread angle θ 1 preferably satisfies tan θ 1 ≦ 7/100.

本構成の欠陥検査装置によれば、検査対象物に対する第一検査光の角度、及び検査対象物に対する第二検査光の角度が、tanθ ≦ 7/100 を満たすように、第一光源及び第二光源を配置し、夫々の検査光を照射することによって、検査対象物の幅方向において、輝度が低くなる部分が発生することを防ぐことができる。その結果、検査面の凹凸の陰影(コントラスト)を十分に強調することが可能となる。According to the defect inspection apparatus of the present configuration, the first light source and the second light source so that the angle of the first inspection light with respect to the inspection object and the angle of the second inspection light with respect to the inspection object satisfy tan θ 1 ≦ 7/100. By arranging the two light sources and irradiating the respective inspection lights, it is possible to prevent occurrence of a portion where the luminance is lowered in the width direction of the inspection object. As a result, it is possible to sufficiently enhance the unevenness (contrast) of the unevenness of the inspection surface.

本発明に係る欠陥検査装置において、
前記第一検査光及び前記第二検査光は、互いに波長が異なるように選択されることが好ましい。
In the defect inspection apparatus according to the present invention,
The first inspection light and the second inspection light are preferably selected so that the wavelengths are different from each other.

本構成の欠陥検査装置によれば、第一検査光及び第二検査光が、互いに波長が異なるように選択されると、検査対象物に照射された第一検査光及び第二検査光が互いに重なって肉眼ではコントラストが低下しても、一方の検査光を除去することで、コントラストを向上させることができる。そして、検査光の波長に対応したチャネル(成分)を取り出すことにより、その検査光だけで撮影した画像を得ることができる。特に、検査対象物の幅方向中央付近におけるコントラストの低下防止には有効となる。   According to the defect inspection apparatus of this configuration, when the first inspection light and the second inspection light are selected so that the wavelengths are different from each other, the first inspection light and the second inspection light irradiated on the inspection object are mutually Even if the contrast is lowered with the naked eye, the contrast can be improved by removing one inspection light. Then, by extracting a channel (component) corresponding to the wavelength of the inspection light, it is possible to obtain an image photographed only with the inspection light. In particular, this is effective for preventing a decrease in contrast near the center in the width direction of the inspection object.

本発明に係る欠陥検査装置において、
前記第一光源及び前記第二光源は、交互に前記検査対象物の検査面を照射することが好ましい。
In the defect inspection apparatus according to the present invention,
It is preferable that the first light source and the second light source alternately irradiate the inspection surface of the inspection object.

本構成の欠陥検査装置によれば、第一検査光及び第二検査光を、検査対象物の両側から交互に照射すると、検査対象物に照射された第一検査光及び第二検査光が互いに重なることがないため、一方の検査光が凹凸を照射することにより発生した凹凸の影を、他方の検査光が照らすことで影が薄くなったり消滅したりすることを防止できる。特に、検査対象物の幅方向中央付近におけるコントラストの低下防止には有効となる。   According to the defect inspection apparatus of this configuration, when the first inspection light and the second inspection light are alternately irradiated from both sides of the inspection object, the first inspection light and the second inspection light irradiated on the inspection object are mutually Since they do not overlap, it is possible to prevent the shadow of the unevenness generated when one inspection light irradiates the unevenness from being thinned or disappeared by the other inspection light illuminating. In particular, this is effective for preventing a decrease in contrast near the center in the width direction of the inspection object.

上記課題を解決するための本発明に係る欠陥検査方法の特徴構成は、
検査対象物の検査面の少なくとも長手方向の欠陥を検査する欠陥検査方法であって、
前記検査対象物を搬送する搬送工程と、
前記検査対象物の搬送方向と直交し且つ搬送面に沿った位置から、前記検査対象物の一方側より前記検査対象物の検査面に第一検査光を照射する第一照射工程と、
前記検査対象物の幅方向の中心を基準として上面視で前記第一検査光の出射位置と対称な位置から、前記検査対象物の他方側より前記検査対象物の検査面に第二検査光を照射する第二照射工程と、
前記検査対象物の少なくとも幅方向における検査面の輝度を検知する検知工程と、
前記検知工程で取得した輝度データを解析処理する処理工程と、
前記処理工程による解析処理結果に基づいて、前記検査対象物の検査面の欠陥の有無を判定する判定工程と、
を包含し、
前記第一検査光及び前記第二検査光は、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる平行光であり、
前記検査対象物の幅方向における一方側の端部の位置を0とし、他方側の端部の位置を1としたとき、前記第一照射工程は少なくとも0〜0.5の範囲を照射し、前記第二照射工程は少なくとも1〜0.5の範囲を照射するように実行されることにある。
The characteristic configuration of the defect inspection method according to the present invention for solving the above problems is as follows:
A defect inspection method for inspecting at least a longitudinal defect on an inspection surface of an inspection object,
A transporting process for transporting the inspection object;
A first irradiation step of irradiating the inspection surface of the inspection object from the one side of the inspection object from a position perpendicular to the conveyance direction of the inspection object and along the conveyance surface;
Second inspection light is applied to the inspection surface of the inspection object from the other side of the inspection object from a position symmetrical to the emission position of the first inspection light in top view with respect to the center in the width direction of the inspection object. A second irradiation step of irradiating;
A detection step of detecting the brightness of the inspection surface in at least the width direction of the inspection object;
A processing step of analyzing the luminance data acquired in the detection step;
A determination step of determining the presence or absence of defects on the inspection surface of the inspection object based on the analysis processing result by the processing step;
Including
The first inspection light and the second inspection light are parallel light in which light diffusion or convergence is within a certain range,
When the position of one end in the width direction of the inspection object is 0 and the position of the other end is 1, the first irradiation step irradiates a range of at least 0 to 0.5, Said 2nd irradiation process exists in performing so that the range of at least 1-0.5 may be irradiated.

本構成の欠陥検査方法によれば、検査対象物の幅方向の中心を基準として上面視で互いに対称となる位置から、第一検査光及び第二検査光を検査対象物の検査面に照射する。第一検査光及び第二検査光は、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる平行光である。このため、検査対象物に第一検査光及び第二検査光が照射されたとき、検査面に存在する凹凸の後方への第一検査光及び第二検査光の回り込みや凹凸による光の散乱が少なく、凹凸の陰影をくっきりと浮かび上がらせることができる。その結果、検知工程において、検査対象物の欠陥を輝度変化として確実に検知するとともに、回折光や散乱光がノイズとして検知されることを防ぐことができる。また、検査対象物の幅方向における一方側の端部の位置を0とし、他方側の端部の位置を1としたとき、第一照射工程では少なくとも0〜0.5の範囲を照射し、第二照射工程では少なくとも1〜0.5の範囲を照射するように実行されるため、検査対象物は幅方向全体が一定以上の輝度となるように照射されることになる。従って、検査対象物の幅方向中央付近まで検査光が確実に到達し、検査面の凹凸の陰影(コントラスト)が十分に強調され、中央付近の欠陥が見過ごされることを防ぐことができる。第一照射工程及び第二照射工程によって夫々の検査光が照射される検査対象物は、搬送工程によって搬送され、検知工程によって検査対象物の少なくとも幅方向における検査面の輝度が所定のライン数まで連続的に検知され、輝度データが得られる。輝度データは処理工程によって解析処理され、解析処理結果に基づき、判定工程によって検査対象物の検査面の欠陥の有無を判定する。このようにして、凹凸、シワ、接着層不良等、これまでの欠陥検査装置では見過ごされてきた検査対象物における少なくとも長手方向の欠陥を検査することが可能となる。   According to the defect inspection method of this configuration, the inspection surface of the inspection object is irradiated with the first inspection light and the second inspection light from positions that are symmetrical with each other in top view with respect to the center in the width direction of the inspection object. . The first inspection light and the second inspection light are parallel light in which the diffusion or convergence of light falls within a certain range. For this reason, when the inspection object is irradiated with the first inspection light and the second inspection light, the first inspection light and the second inspection light wrap around the unevenness existing on the inspection surface and light scattering due to the unevenness There are few, and the shading of the unevenness can be clearly revealed. As a result, in the detection step, it is possible to reliably detect the defect of the inspection object as a luminance change and prevent detection of diffracted light or scattered light as noise. Further, when the position of the end on one side in the width direction of the inspection object is 0 and the position of the end on the other side is 1, the first irradiation step irradiates a range of at least 0 to 0.5, Since the second irradiation process is performed so as to irradiate at least a range of 1 to 0.5, the inspection object is irradiated so that the entire width direction has a certain luminance or more. Accordingly, it is possible to prevent the inspection light from reliably reaching the vicinity of the center in the width direction of the inspection object, sufficiently highlighting the unevenness (contrast) of the unevenness of the inspection surface, and preventing the defect near the center from being overlooked. The inspection objects irradiated with the respective inspection lights in the first irradiation process and the second irradiation process are conveyed in the conveyance process, and the luminance of the inspection surface in at least the width direction of the inspection object is increased to a predetermined number of lines by the detection process. It is detected continuously and luminance data is obtained. The luminance data is analyzed by a processing step, and the presence or absence of a defect on the inspection surface of the inspection object is determined by a determination step based on the analysis processing result. In this way, it is possible to inspect at least longitudinal defects in the inspection object that have been overlooked in the conventional defect inspection apparatuses such as irregularities, wrinkles, and adhesive layer defects.

本発明の欠陥検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the defect inspection apparatus of this invention. 検査光の照射角度の説明図である。It is explanatory drawing of the irradiation angle of test | inspection light. 検査光の照射角度を変化させた検査対象物の撮像イメージである。It is the picked-up image of the test target object which changed the irradiation angle of test light. 第一実施形態の欠陥検査装置による検査対象物の撮像イメージである。It is an imaging image of the inspection target object by the defect inspection apparatus of 1st embodiment. 互いに波長が異なる検査光を検査対象物に照射して撮影した画像の処理工程図である。It is a processing-process figure of the image image | photographed by irradiating the test | inspection object with the inspection light from which a wavelength mutually differs. 第二実施形態の欠陥検査装置による検査対象物の撮像イメージである。It is a picked-up image of the inspection object by the defect inspection apparatus of a second embodiment. 本発明の欠陥検査方法のフローチャートである。It is a flowchart of the defect inspection method of the present invention.

以下、本発明の欠陥検査装置、及び欠陥検査方法に関する実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。   Hereinafter, embodiments relating to a defect inspection apparatus and a defect inspection method of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not intended to be limited to the configurations described in the embodiments and drawings described below.

〔欠陥検査装置の全体構成〕
図1は、本発明の欠陥検査装置100の概略構成図である。欠陥検査装置100は、検査対象物Aの検査面A3の少なくとも長手方向(Y方向)の欠陥を検査する装置である。本実施形態では、検査対象物Aとして検査面A3にシボを有する帯状の合成皮革を想定している。欠陥検査装置100は、検査対象物Aを搬送する搬送部10と、検査対象物Aの搬送方向と直交し且つ搬送面に沿って配置され、検査対象物Aの一方側(端部A1側)より検査対象物Aの検査面A3に第一検査光L1を照射する第一光源21と、検査対象物Aの幅方向(X方向)の中心を基準として上面視で第一光源21と対称な位置に配置され、検査対象物Aの他方側(端部A2側)より検査対象物Aの検査面A3に第二検査光L2を照射する第二光源22と、検査対象物Aの幅方向における検査面A3の輝度を検知する検知部30と、検知部30から取得した輝度データを解析処理する処理部40と、処理部40による解析処理結果に基づいて、検査対象物Aの検査面A3の欠陥の有無を判定する判定部50とを備える。上記の各部は、例えば、コンピュータ等で構成される制御部60により統合的に制御される。
[Overall configuration of defect inspection system]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a defect inspection apparatus 100 according to the present invention. The defect inspection apparatus 100 is an apparatus that inspects defects in at least the longitudinal direction (Y direction) of the inspection surface A3 of the inspection object A. In the present embodiment, a strip-shaped synthetic leather having a texture on the inspection surface A3 is assumed as the inspection object A. The defect inspection apparatus 100 is disposed along the conveyance surface that is orthogonal to the conveyance direction of the inspection object A and the conveyance unit 10 that conveys the inspection object A, and one side (end A1 side) of the inspection object A. The first light source 21 that irradiates the inspection surface A3 of the inspection object A with the first inspection light L1 and the first light source 21 in top view with respect to the center in the width direction (X direction) of the inspection object A. A second light source 22 that is disposed at a position and irradiates the inspection surface A3 of the inspection object A from the other side (end A2 side) of the inspection object A in the width direction of the inspection object A. Based on the detection unit 30 that detects the luminance of the inspection surface A3, the processing unit 40 that analyzes the luminance data acquired from the detection unit 30, and the analysis processing result by the processing unit 40, the inspection surface A3 of the inspection target A And a determination unit 50 that determines the presence or absence of a defect. Each of the above-described units is controlled in an integrated manner by a control unit 60 configured by, for example, a computer.

搬送部10は、検査対象物Aを搬送する搬送ローラ11を駆動するドライバ12と、搬送ローラ11の回転を検知するエンコーダ13とを備える。搬送ローラ11が回転すると、その回転角度に応じたパルス信号が生成され、当該パルス信号がエンコーダ13に送信される。制御部60は、エンコーダ13が受信したパルス信号に基づいて、搬送ローラ11が検査対象物Aを所定の位置まで搬送するように、搬送部10のドライバ12を制御する。さらに、制御部60は、搬送ローラ11から発信されるパルス信号に基づいて、後に説明するラインセンサー33が所定の周期で1ライン毎に撮像を行うための検査対象物Aの位置をエンコーダ13に設定する。   The transport unit 10 includes a driver 12 that drives a transport roller 11 that transports the inspection object A, and an encoder 13 that detects the rotation of the transport roller 11. When the transport roller 11 rotates, a pulse signal corresponding to the rotation angle is generated, and the pulse signal is transmitted to the encoder 13. Based on the pulse signal received by the encoder 13, the control unit 60 controls the driver 12 of the transport unit 10 so that the transport roller 11 transports the inspection object A to a predetermined position. Further, based on the pulse signal transmitted from the transport roller 11, the control unit 60 informs the encoder 13 of the position of the inspection object A for the line sensor 33 to be described later to take an image for each line at a predetermined cycle. Set.

検査対象物Aの欠陥検査は、長手方向(Y方向)において行われる。ここで、長手方向とは、検査対象物Aの搬送方向と平行な方向である。検査対象物Aの欠陥は、搬送方向と同方向(すなわち、長手方向)に発生しやすく、主に凹凸欠陥として発生する。凹凸欠陥は、合成皮革等の製造工程の一つである接着層塗布工程における接着層不良のほか、ゴミや虫の混入によっても発生し得る。   The defect inspection of the inspection object A is performed in the longitudinal direction (Y direction). Here, the longitudinal direction is a direction parallel to the conveyance direction of the inspection object A. The defect of the inspection object A is likely to occur in the same direction as the conveyance direction (that is, the longitudinal direction), and mainly occurs as an uneven defect. The irregular defect can be caused not only by a defective adhesive layer in the adhesive layer coating process, which is one of the manufacturing processes of synthetic leather, but also by contamination of dust and insects.

検査対象物Aに検査光を照射する光源には、二つの光源(第一光源21、第二光源22)が使用される。第一光源21及び第二光源22は、調光可能な高輝度LED照明を使用することができる。高輝度LED照明の電源は、調光方式の違いから定電流タイプとPWMタイプとが存在するが、後述するラインセンサー33のクロック数が大きい場合は、定電流タイプを使用することが好ましい。第一光源21及び第二光源22は、調整部20によって各検査光の照射状態が調整される。調整部20は、第一光源21から照射される第一検査光L1の照射状態を調整する第一光源調整部23と、第二光源22から照射される第一検査光L2の照射状態を調整する第二光源調整部24とを備える。各検査光の照射状態には、照射範囲、照射角、照射距離、照射強度等が含まれる。また、第一光源21及び第二光源22が可変照明である場合は、調整部20は照射光の色調(波長)を調整することも可能である。各検査光の照射状態の調整は、調整部20が制御部60から指示を受けて行われる。第一光源21は、検査対象物Aの搬送方向(すなわち、Y方向)と直交し且つ搬送面に沿って配置される。すなわち、第一光源21は概ねX方向に配置されるものであるが、第一光源21から照射される第一検査光L1が検査対象物Aの検査面A3に当たればよい。第二光源22は、検査対象物Aの幅方向の中心を基準として上面視で第一光源21と対称な位置に配置される。上面視とは、検査対象物Aの搬送方向に対し、垂直上方向から見える光景である。つまり、第二光源22は、図1中に示す検査対象物Aの幅方向における中心線Cを挟んで、上面視で第一光源21と対称な位置に配置される。ここで、検査対象物Aの幅方向(X方向)における一方側の端部A1の位置を0とし、他方側の端部A2の位置を1としたとき、第一光源21が少なくとも0〜0.5の範囲、好ましくは−0.1〜0.6の範囲に第一検査光L1を照射し、第二光源22が少なくとも1〜0.5の範囲、好ましくは1.1〜0.4の範囲に第二検査光L2を照射するように、調整部20が第一光源21及び第二光源22を調整する。   Two light sources (first light source 21 and second light source 22) are used as light sources for irradiating the inspection object A with inspection light. The first light source 21 and the second light source 22 can use dimmable high-intensity LED illumination. There are a constant current type and a PWM type power source for the high-intensity LED illumination because of the difference in the dimming method. However, when the number of clocks of the line sensor 33 described later is large, it is preferable to use the constant current type. As for the 1st light source 21 and the 2nd light source 22, the irradiation state of each test | inspection light is adjusted by the adjustment part 20. FIG. The adjustment unit 20 adjusts the irradiation state of the first inspection light L2 emitted from the second light source 22 and the first light source adjustment unit 23 that adjusts the irradiation state of the first inspection light L1 emitted from the first light source 21. And a second light source adjustment unit 24. The irradiation state of each inspection light includes an irradiation range, an irradiation angle, an irradiation distance, an irradiation intensity, and the like. Moreover, when the 1st light source 21 and the 2nd light source 22 are variable illumination, the adjustment part 20 can also adjust the color tone (wavelength) of irradiated light. Adjustment of the irradiation state of each inspection light is performed when the adjustment unit 20 receives an instruction from the control unit 60. The first light source 21 is disposed perpendicular to the transport direction (that is, the Y direction) of the inspection object A and along the transport surface. That is, the first light source 21 is generally arranged in the X direction, but the first inspection light L1 emitted from the first light source 21 only has to hit the inspection surface A3 of the inspection object A. The second light source 22 is disposed at a position symmetrical to the first light source 21 in top view with the center in the width direction of the inspection object A as a reference. The top view is a scene that can be seen from the vertically upward direction with respect to the conveyance direction of the inspection object A. That is, the second light source 22 is arranged at a position symmetrical to the first light source 21 in a top view with the center line C in the width direction of the inspection object A shown in FIG. Here, when the position of one end A1 in the width direction (X direction) of the inspection object A is 0 and the position of the other end A2 is 1, the first light source 21 is at least 0 to 0. .5, preferably in the range of −0.1 to 0.6, and the second light source 22 is at least in the range of 1 to 0.5, preferably 1.1 to 0.4. The adjustment unit 20 adjusts the first light source 21 and the second light source 22 so as to irradiate the second inspection light L <b> 2 in the range of.

第一検査光L1及び第二検査光L2が照射された検査対象物Aは、ラインセンサー33により検査面A3の輝度が検知される。ラインセンサー33は、例えば、撮像素子(例えば、CCD、CMOS等のイメージセンサー)、出力アンプ、時系列で信号出力するための駆動回路、結像レンズ等を備えたカラーラインスキャンカメラが使用される。ラインセンサー33は、検査対象物Aの少なくとも第一検査光L1及び第二検査光L2が照射される領域に対して垂直上方位置に設置され、夫々の検査光L1、L2が照射されている検査対象物Aの幅方向(X方向)のライン画像を取得する。なお、ラインセンサー33の代わりに、長手方向(Y方向)の一定範囲についても検知可能なエリアセンサーを用いることも可能である。   For the inspection object A irradiated with the first inspection light L1 and the second inspection light L2, the line sensor 33 detects the luminance of the inspection surface A3. As the line sensor 33, for example, a color line scan camera provided with an imaging device (for example, an image sensor such as a CCD or CMOS), an output amplifier, a drive circuit for outputting signals in time series, an imaging lens, and the like is used. . The line sensor 33 is installed at a position vertically above at least a region of the inspection object A to which the first inspection light L1 and the second inspection light L2 are irradiated, and the inspection is irradiated with the respective inspection lights L1 and L2. A line image in the width direction (X direction) of the object A is acquired. Instead of the line sensor 33, an area sensor that can detect a certain range in the longitudinal direction (Y direction) can also be used.

検知部30は、ラインセンサー33の撮影動作を調整する撮影動作調整部31と、ラインセンサー33で撮影した画像を認識する画像認識部32とを有する。ラインセンサー33の撮影タイミングは、制御部60によって決定される。すなわち、搬送部10のエンコーダ13のパルス信号に基づいて、第一検査光L1及び第二検査光L2が照射された検査対象物Aの幅方向(X方向)の領域をラインセンサー33が所定の周期で1ライン毎に撮像するように、制御部60が検知部30の撮影動作調整部31を制御する。ラインセンサー33が撮像した検査対象物Aの幅方向1ライン毎の濃淡画像(ライン画像)は、検知部30の画像認識部32でデジタル信号の輝度データとして認識され、制御部60を介してデータ格納部70に格納される。検知部30の撮像動作調整部31は、上記ライン画像が所定のライン数に達するまで、ラインセンサー33の撮影動作を調整し、複数のデジタル輝度データを取得する。   The detection unit 30 includes a shooting operation adjustment unit 31 that adjusts the shooting operation of the line sensor 33 and an image recognition unit 32 that recognizes an image shot by the line sensor 33. The shooting timing of the line sensor 33 is determined by the control unit 60. That is, based on the pulse signal of the encoder 13 of the transport unit 10, the line sensor 33 determines a predetermined region in the width direction (X direction) of the inspection object A irradiated with the first inspection light L1 and the second inspection light L2. The control unit 60 controls the shooting operation adjustment unit 31 of the detection unit 30 so as to capture every line at a cycle. The grayscale image (line image) for each line in the width direction of the inspection object A imaged by the line sensor 33 is recognized as luminance data of a digital signal by the image recognition unit 32 of the detection unit 30, and the data is transmitted via the control unit 60. It is stored in the storage unit 70. The imaging operation adjustment unit 31 of the detection unit 30 adjusts the imaging operation of the line sensor 33 until the line image reaches a predetermined number of lines, and acquires a plurality of digital luminance data.

処理部40は、当該複数のデジタル輝度データに基づいて撮像画像を合成する。処理部40で合成される撮像画像には、光源の種類に応じて得られるチャネル画像(Rチャネル画像、Gチャネル画像、Bチャネル画像)が複数含まれる。ここで、ラインセンサー33が撮像する画像(デジタル輝度データ)は、撮像素子の感度ムラや照明方法により一様な輝度が得られない場合がある。そこで、処理部40において、デジタル輝度データに対してシェーディング補正を行うことにより、欠陥検出に適した一様な輝度画像に加工することができる。また、処理部40では、さらなる画像処理が行われ、欠陥検出の精度が高められる。画像処理には、特徴点抽出処理、平滑化処理、エッジ検出等、欠陥の有無を判定するための必要な処理が含まれる。   The processing unit 40 synthesizes the captured image based on the plurality of digital luminance data. The captured image synthesized by the processing unit 40 includes a plurality of channel images (R channel image, G channel image, B channel image) obtained according to the type of light source. Here, the image (digital brightness data) captured by the line sensor 33 may not be able to obtain uniform brightness due to uneven sensitivity of the image sensor or the illumination method. Therefore, the processing unit 40 can process the digital luminance data into a uniform luminance image suitable for defect detection by performing shading correction. Further, in the processing unit 40, further image processing is performed, and the accuracy of defect detection is increased. Image processing includes necessary processing for determining the presence or absence of defects, such as feature point extraction processing, smoothing processing, and edge detection.

判定部50は、処理部40で生成された処理画像を元に、検査対象物Aの欠陥の有無を判定する。欠陥判定の手法としては、例えば、処理画像に対して空間フィルタ処理を実施し、さらに二値化処理により処理画像中で欠陥の可能性がある領域を抽出し、抽出された領域の面積に閾値を設定して欠陥か否かを判定する方法や、対照として欠陥の無い良品の検査画像(対照画像)を予め準備し、当該対照画像と処理部40で生成された処理画像40とを比較し、両者の差分から欠陥か否かを判定する方法が挙げられる。なお、これらの手法による判定結果は、後に説明する出力部80のディスプレイ等に表示することができる。この場合、処理部40による処理画像とともに、判定部50による欠陥判定結果が出力部80に同時に表示されるため、検査対象物Aの欠陥の有無や欠陥の程度を目視で確認しながら容易に欠陥の有無を判断することが可能となる。その結果、合成皮革等の欠陥検出の精度、及び検査の信頼性が向上する。   The determination unit 50 determines whether there is a defect in the inspection target A based on the processed image generated by the processing unit 40. As a defect determination method, for example, a spatial filter process is performed on a processed image, and a region having a defect in the processed image is extracted by binarization processing, and a threshold value is set as the area of the extracted region. And determining whether or not it is a defect, or preparing a non-defective inspection image (control image) as a control in advance, and comparing the control image with the processed image 40 generated by the processing unit 40 A method for determining whether or not a defect is present based on the difference between the two. In addition, the determination result by these methods can be displayed on a display or the like of the output unit 80 described later. In this case, since the defect determination result by the determination unit 50 is simultaneously displayed on the output unit 80 together with the processed image by the processing unit 40, the defect can be easily detected while visually confirming the presence or absence of the defect and the degree of the defect. It is possible to determine whether or not there is. As a result, the accuracy of defect detection of synthetic leather and the like and the reliability of inspection are improved.

判定部50において、検査対象物Aに欠陥があると判断された場合、あるいは、オペレーターが欠陥と認識した場合は、その判断結果が制御部60に送られる。その後、搬送部10のエンコーダ13を通じて検査対象部Aの欠陥位置が特定され、制御部60が搬送部10に停止信号を送信すると、ドライバ12が搬送ローラ11を停止させる。所定位置で検査対象物Aの欠陥を含む部分が停止すると、オペレーターが検査対象物Aの欠陥を出力部80のディスプレイ等で確認し、マーキングや欠陥レベルの判定等の作業を行うことができる。オペレーターによる欠陥の判定が終了すると、あるいは、欠陥が無いと判断された場合は、制御部60が搬送部10に搬送信号を送信し、検査対象物Aの搬送が開始又は継続される。なお、検査対象物Aの搬送の開始又は停止は、オペレーターが欠陥検査装置100を操作して手動で行ってもよい。   When the determination unit 50 determines that the inspection object A is defective, or when the operator recognizes the defect, the determination result is sent to the control unit 60. Thereafter, when the defect position of the inspection target part A is specified through the encoder 13 of the transport unit 10 and the control unit 60 transmits a stop signal to the transport unit 10, the driver 12 stops the transport roller 11. When the portion including the defect of the inspection object A stops at the predetermined position, the operator can check the defect of the inspection object A on the display of the output unit 80 and perform operations such as marking and determination of the defect level. When the determination of the defect by the operator is completed or when it is determined that there is no defect, the control unit 60 transmits a conveyance signal to the conveyance unit 10 and the conveyance of the inspection object A is started or continued. Note that the start or stop of the conveyance of the inspection object A may be manually performed by the operator operating the defect inspection apparatus 100.

出力部80は、ラインセンサー33によって撮影された検査対象物Aの生画像の他、処理部40による画像処理後の画像、判定部50による判定結果等を表示することができる。出力部80は、ディスプレイやプリンタ等で構成することができる。オペレーターは、出力部80のディスプレイ等に表示された画像に基づいて、検査対象物Aの欠陥の有無の確認を行うことができる。   The output unit 80 can display a raw image of the inspection object A photographed by the line sensor 33, an image after image processing by the processing unit 40, a determination result by the determination unit 50, and the like. The output unit 80 can be configured by a display, a printer, or the like. The operator can confirm the presence or absence of a defect in the inspection object A based on the image displayed on the display of the output unit 80 or the like.

〔検査光の照射角度〕
本発明の欠陥検査装置100は、検査光L1、L2として、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる二つの平行光を使用するものである。すなわち、平行光は、完全な平行状態である必要はなく、例えば、一定の散乱性を有する通常の光をロッドレンズ及びスリットに通して得られる疑似平行光を使用することも可能である。平行光により幅広の検査対象物Aを検査する場合、光の照射角度が検査結果に大きく影響する。そこで、本発明者らは、第一光源21から照射される第一検査光L1、及び第二光源22から照射される第二検査光L2について、適切な照射角度の検討を行った。
[Inspection light irradiation angle]
The defect inspection apparatus 100 according to the present invention uses two parallel lights in which the diffusion or convergence of light falls within a certain range as the inspection lights L1 and L2. That is, the parallel light does not need to be in a completely parallel state. For example, it is possible to use pseudo parallel light obtained by passing normal light having a certain scattering property through the rod lens and the slit. When a wide inspection object A is inspected with parallel light, the light irradiation angle greatly affects the inspection result. Therefore, the present inventors have examined appropriate irradiation angles for the first inspection light L1 emitted from the first light source 21 and the second inspection light L2 emitted from the second light source 22.

図2は、検査光の照射角度の説明図である。なお、図2では、第二光源22から照射される第二検査光L2を例示しているが、第一光源21から照射される第一検査光L1の性質や挙動についても、第二検査光L2と同様とすることができる。前述のように、検査対象物Aの幅方向(X方向)における一方側の端部A1の位置を0とし、他方側の端部A2の位置を1としたとき、第一光源21は少なくとも0〜0.5の範囲を照射し、第二光源22は少なくとも1〜0.5の範囲を照射する。ここで、図2(a)に示すように、第二検査光L2の光軸Pと第二検査光L2の最外部の進行方向Qとが成す拡がり角度をθとし、図2(b)に示すように、第二検査光L2の光軸Pが検査対象物Aの検査面A3に入射する入射角度をθとすると、以下の条件(1):
θ+θ ≦ 20° ・・・ (1)
を満たすことが好ましく、さらには、以下の条件(1´)
θ+θ ≦ 15° ・・・ (1´)
を満たすことがより好ましい。θとθとの和が20°を超えると、第二検査光L2が検査対象物Aの検査面A3に対して高角度で照射されることになるため、検査面A3の凹凸の陰影が発生しにくくなり、欠陥が十分に強調されない可能性がある。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the irradiation angle of the inspection light. In FIG. 2, the second inspection light L2 emitted from the second light source 22 is illustrated, but the second inspection light L1 is also the property and behavior of the first inspection light L1 emitted from the first light source 21. It can be the same as L2. As described above, when the position of the one end A1 in the width direction (X direction) of the inspection object A is 0 and the position of the other end A2 is 1, the first light source 21 is at least 0. The second light source 22 emits at least the range of 1 to 0.5. Here, as shown in FIG. 2 (a), the spread angle between the traveling direction Q of the outermost optical axis P and the second inspection light L2 of the second test light L2 is theta 1, FIG. 2 (b) as shown, when the incident angle of the optical axis P of the second inspection light L2 is incident on the inspection surface A3 of the inspection target a and theta 2, the following condition (1):
θ 1 + θ 2 ≦ 20 ° (1)
Preferably, the following condition (1 ′) is satisfied.
θ 1 + θ 2 ≦ 15 ° (1 ′)
It is more preferable to satisfy. When the sum of the theta 1 and theta 2 is more than 20 °, to become the second test light L2 is irradiated with a high angle with respect to the inspection surface A3 of the test object A, shadows of the unevenness of the inspection surface A3 May be difficult to occur, and defects may not be sufficiently emphasized.

また、第二検査光L2の拡がり角度θは、以下の条件(2):
tanθ ≦ 7/100 ・・・ (2)
を満たすことが好ましく、さらには、以下の条件(2´):
tanθ ≦ 5/100 ・・・ (2´)
を満たすことがより好ましい。tanθが7/100(θ=約4°)を超えると、第二検査光L2が散乱するため、本来は検査面A3の凹凸の陰影が発生する箇所に散乱光が入り込み、凹凸の陰影が弱められることになる。
In addition, the spread angle θ 1 of the second inspection light L2 is as follows (2):
tan θ 1 ≦ 7/100 (2)
Preferably, the following condition (2 ′) is satisfied:
tan θ 1 ≦ 5/100 (2 ′)
It is more preferable to satisfy. When tan θ 1 exceeds 7/100 (θ 1 = about 4 °), the second inspection light L2 is scattered, so that the scattered light enters the portion where the unevenness of the inspection surface A3 originally occurs, and the unevenness of the unevenness Will be weakened.

第二検査光L2の照射角度が、条件(1)及び条件(2)を満たせば、検査対象物Aの幅方向(X方向)において、輝度が低くなる部分が発生することを効果的に防ぐことができる。その結果、検査対象物Aの検査面A3の凹凸の陰影(コントラスト)を十分に強調することが可能となり、凹凸欠陥の判定を確実に行うことができる。なお、先に説明したように、第一検査光L1の照射角度についても、同様のことが言える。   If the irradiation angle of the second inspection light L2 satisfies the condition (1) and the condition (2), it is possible to effectively prevent the occurrence of a portion with low luminance in the width direction (X direction) of the inspection object A. be able to. As a result, it is possible to sufficiently emphasize the unevenness (contrast) of the unevenness of the inspection surface A3 of the inspection object A, and it is possible to reliably determine the unevenness defect. As described above, the same can be said about the irradiation angle of the first inspection light L1.

図3は、検査光の照射角度を変化させた検査対象物A(合成皮革)の撮像イメージである。照射角度(θ+θ)について、(a)は0°、(b)は5°、(c)は10°、(d)は15°、(e)は20°である場合を夫々示している。図3(a)〜(e)を比較すると、照射角度(θ+θ)が小さくなるにつれて、検査対象物Aの凹凸が強調されていることが確認される。すなわち、検査対象物Aの検査面A3に対して検査光L1、L2をできるだけ平行に照射すると、検査面A3の欠陥を検出しやすくなる。なお、照射角度(θ+θ)が最も大きい図3(e)の撮像イメージにおいても、検査対象物Aの検査面A3の凹凸は確認できるため、少なくとも照射角度(θ+θ)が20°以下となるように設定すれば、検査に十分な輝度データが得られ、検査対象物Aの欠陥の判定が可能であることが示唆された。FIG. 3 is a captured image of the inspection object A (synthetic leather) in which the irradiation angle of the inspection light is changed. With respect to the irradiation angle (θ 1 + θ 2 ), (a) is 0 °, (b) is 5 °, (c) is 10 °, (d) is 15 °, and (e) is 20 °. ing. 3A to 3E, it is confirmed that the unevenness of the inspection object A is emphasized as the irradiation angle (θ 1 + θ 2 ) decreases. That is, when the inspection lights L1 and L2 are irradiated as much as possible to the inspection surface A3 of the inspection object A, it becomes easy to detect a defect on the inspection surface A3. In the captured image of FIG. 3 (e) having the largest irradiation angle (θ 1 + θ 2 ), since the unevenness of the inspection surface A3 of the inspection object A can be confirmed, at least the irradiation angle (θ 1 + θ 2 ) is 20. It was suggested that if the temperature was set to be less than or equal to 0 °, luminance data sufficient for the inspection could be obtained, and the defect of the inspection object A could be determined.

〔第一実施形態〕
図4は、第一実施形態の欠陥検査装置100による検査対象物A(合成皮革)の撮像イメージである。本実施形態は、第一光源21として緑色LED照明、第二光源22として赤色LED照明を備えた欠陥検査装置100により、合成皮革を検査対象物Aとして検査を行うものである。本実施形態で使用した光源、ラインセンサー、及び合成皮革の仕様は、以下のとおりである。
[First embodiment]
FIG. 4 is a captured image of the inspection object A (synthetic leather) by the defect inspection apparatus 100 according to the first embodiment. In this embodiment, the synthetic leather is inspected as the inspection object A by the defect inspection apparatus 100 provided with the green LED illumination as the first light source 21 and the red LED illumination as the second light source 22. The specifications of the light source, line sensor, and synthetic leather used in this embodiment are as follows.

<光源>
・照明装置:高輝度LED照明(赤色、緑色、青色)
・照明形状:直線状
・発光面照度:60万ルクス
・冷却方式:自然放熱
・光線:疑似平行光、集光調整可能
・電源:定電流方式
<ラインセンサー>
・画素数:2048画素、4096画素
・画素サイズ:14μm(2048画素)、10μm(4096画素)
・最大ラインレート:31.8kHz(2048画素)、17.5kHz(4096画素)
・データフォーマット:8ビット、12ビット
・ダイナミックレンジ:58dB
・センサー構造:3ライン
・インターフェース:カメラリンク(MDRx2)
・露光時間:各色に応じて変更
<合成皮革>
・色:ブラック、ブラウン、ベージュ、ホワイト
・厚み:0.9〜1.2mm
<Light source>
・ Lighting device: High brightness LED lighting (red, green, blue)
・ Illumination shape: Linear ・ Light emitting surface illuminance: 600,000 lux ・ Cooling method: Natural heat dissipation ・ Light: Pseudo parallel light, adjustable light concentration ・ Power source: Constant current method <Line sensor>
Number of pixels: 2048 pixels, 4096 pixels Pixel size: 14 μm (2048 pixels), 10 μm (4096 pixels)
Maximum line rate: 31.8 kHz (2048 pixels), 17.5 kHz (4096 pixels)
・ Data format: 8 bits, 12 bits ・ Dynamic range: 58 dB
・ Sensor structure: 3 lines ・ Interface: Camera link (MDRx2)
・ Exposure time: change according to each color <synthetic leather>
・ Color: Black, Brown, Beige, White ・ Thickness: 0.9-1.2mm

図4(a)は、本実施形態における第一検査光L1及び第二検査光L2の照射状態の説明図である。実線は、第一光源21から照射された第一検査光L1であり、破線は、第二光源22から照射された第二検査光L2である。第一光源21及び第二光源22は、図1に示した検査対象物Aの中心線Cを挟んで、上視面で対称な位置に互いに向かい合うように配置され、第一検査光L1及び第二検査光L2は、夫々の照射領域が検査対象物Aの幅方向中央付近で少なくとも隣接するように、好ましくは一部が互いに重なり合うように同時に照射される。なお、図4(a)では、二つの照射領域が検査対象物Aの幅方向中央付近で隣接している状態を示している。図4(b)に、本発明の欠陥検査装置100で得られた撮像画像(実施例1)、及び比較のために第一光源21及び第二光源22をともに白色照明とした撮像画像(比較例1)を示す。検査対象物Aに照射された第一検査光L1及び第二検査光L2は、互いに重なるため、肉眼では撮像画像のコントラストが低下するが、本発明の欠陥検査装置100で得られた撮像画像(実施例1)は、第一検査光L1及び第二検査光L2の波長が互いに異なるため、一方の光を除去することで、コントラストを向上させることができる。その結果、凹凸欠陥が強調され、欠陥検出するために必要な輝度データが得られている。一方、比較のために示した撮影画像(比較例1)は、第一光源21及び第二光源22がともに白色照明であって波長が同一であるため、凹凸欠陥が強調されず、欠陥検出するために必要な輝度データが得られていない。これらの結果から、第一検査光L1及び第二検査光L2が、互いに波長が異なるように選択されると、検査対象物Aに照射された第一検査光L1及び第二検査光L2が互いに重なって肉眼では撮像画像のコントラストが低下しても、一方の光を除去すれば、コントラストを向上させることができることが示唆された。特に、検査対象物Aの幅方向中央付近におけるコントラストの低下防止には有効となる。なお、第一検査光L1及び第二検査光L2は、ピーク波長が離れるように選択されることが好ましい。本実施形態では、第一検査光L1として緑色光(ピーク波長:555nm)、第二検査光L2として赤色光(ピーク波長:660nm)を使用しているが、青色光(ピーク波長470nm)と赤色光(ピーク波長:660nm)との組み合わせであれば、ピーク波長の差がより大きくなるため、さらに明確な輝度データを得ることができる。これに対し、第一検査光L1と第二検査光L2として同じ波長の白色光を使用すると、検査対象物Aに照射された第一検査光L1及び第二検査光L2が互いに重なって、特に幅方向中央付近における撮像画像のコントラストが低下し、凹凸欠陥を強調することができない。   FIG. 4A is an explanatory diagram of the irradiation state of the first inspection light L1 and the second inspection light L2 in the present embodiment. The solid line is the first inspection light L1 emitted from the first light source 21, and the broken line is the second inspection light L2 emitted from the second light source 22. The first light source 21 and the second light source 22 are arranged so as to face each other at symmetrical positions on the top view across the center line C of the inspection object A shown in FIG. The two inspection lights L2 are simultaneously irradiated so that the respective irradiation regions are at least adjacent to each other in the vicinity of the center of the inspection object A in the width direction, and preferably partially overlap each other. 4A shows a state in which two irradiation areas are adjacent to each other in the vicinity of the center of the inspection object A in the width direction. FIG. 4B shows a captured image obtained by the defect inspection apparatus 100 of the present invention (Example 1) and a captured image in which the first light source 21 and the second light source 22 are both white illumination for comparison (comparison). Example 1) is shown. Since the first inspection light L1 and the second inspection light L2 irradiated on the inspection object A overlap each other, the contrast of the captured image is reduced with the naked eye, but the captured image obtained by the defect inspection apparatus 100 of the present invention ( In Example 1), since the wavelengths of the first inspection light L1 and the second inspection light L2 are different from each other, the contrast can be improved by removing one of the lights. As a result, the concavo-convex defect is emphasized, and luminance data necessary for detecting the defect is obtained. On the other hand, in the captured image (Comparative Example 1) shown for comparison, the first light source 21 and the second light source 22 are both white illumination and have the same wavelength. Therefore, the luminance data necessary for this is not obtained. From these results, when the first inspection light L1 and the second inspection light L2 are selected so that their wavelengths are different from each other, the first inspection light L1 and the second inspection light L2 irradiated on the inspection object A are mutually It has been suggested that even if the contrast of the captured image is reduced with the naked eye, the contrast can be improved by removing one light. In particular, this is effective for preventing a decrease in contrast near the center of the inspection object A in the width direction. The first inspection light L1 and the second inspection light L2 are preferably selected so that the peak wavelengths are separated. In this embodiment, green light (peak wavelength: 555 nm) is used as the first inspection light L1, and red light (peak wavelength: 660 nm) is used as the second inspection light L2, but blue light (peak wavelength: 470 nm) and red light are used. If it is a combination with light (peak wavelength: 660 nm), the difference in peak wavelength becomes larger, and thus clearer luminance data can be obtained. On the other hand, when white light having the same wavelength is used as the first inspection light L1 and the second inspection light L2, the first inspection light L1 and the second inspection light L2 irradiated on the inspection object A overlap each other, The contrast of the captured image in the vicinity of the center in the width direction is lowered, and the uneven defect cannot be emphasized.

図5は、互いに波長が異なる検査光を検査対象物A(合成皮革)に照射して撮影した画像の処理工程図である。なお、図5は、第一光源21として青色LED照明、第二光源22として赤色LED照明を使用したものである。(a)は、ラインセンサー33で撮像された生画像データである。(b)は、第一光源21から照射した第一検査光(青色光)L1に基づいて生成されたBチャネル画像である。第一光源21から近い左側(A1側)が明るく、第一光源21から遠い右側(A2側)が暗く示されている。(c)は、第二光源22から照射した第二検査光(赤色光)L2に基づいて生成されたRチャネル画像である。第二光源22から近い右側(A2側)が明るく、第二光源22から遠い左側(A1側)が暗く示されている。(d)は、(b)のBチャネル画像をシェーディング補正した補正画像である。シェーディング補正とは、光学系や撮像系の特性による輝度ムラを含む画像に対して、一様な明るさとなるよう補正をかけることである。(b)のBチャネル画像においては、画像の両側に輝度ムラが存在しているが、シェーディング補正を行った(d)の補正画像では一様な輝度が得られており、後の空間フィルタ処理の精度を高めることができる。なお、(c)のRチャネル画像をシェーディング補正した補正画像については示していないが、(d)のシェーディング補正画像と同様の画像が得られる。(e)は、(d)のシェーディング補正画像に対して、さらに空間フィルタ処理をした処理画像である。空間フィルタ処理を行うことで、画像のノイズを軽減したり、エッジを強調したりすることができる。画像の不要な情報が除去されると、検査対象物の凹凸の陰影をくっきりと浮かび上がらせることができる。(f)は、(e)の空間フィルタ処理画像を二値化処理したものである。例えば、空間フィルタ処理画像が8ビット(256階調)画像である場合、20〜230階調の間に閾値を設定することで、空間フィルタ処理画像から凹凸のみを抽出することができる。この二値化画像により、検査対象物Aの凹凸欠陥の有無が明らかとなる。   FIG. 5 is a process chart of an image taken by irradiating inspection object A (synthetic leather) with inspection light having different wavelengths. In FIG. 5, blue LED illumination is used as the first light source 21, and red LED illumination is used as the second light source 22. (A) is the raw image data imaged by the line sensor 33. (B) is a B channel image generated based on the first inspection light (blue light) L1 emitted from the first light source 21. The left side (A1 side) close to the first light source 21 is bright and the right side (A2 side) far from the first light source 21 is dark. (C) is an R channel image generated based on the second inspection light (red light) L2 emitted from the second light source 22. The right side (A2 side) near the second light source 22 is bright and the left side (A1 side) far from the second light source 22 is dark. (D) is a corrected image obtained by shading correction of the B channel image of (b). The shading correction is to perform correction so that an image including luminance unevenness due to the characteristics of the optical system and the imaging system becomes uniform brightness. In the B channel image of (b), there is luminance unevenness on both sides of the image, but in the corrected image of (d) subjected to shading correction, uniform luminance is obtained, and the subsequent spatial filter processing Can improve the accuracy. Although a corrected image obtained by shading correction of the R channel image in (c) is not shown, an image similar to the shading corrected image in (d) is obtained. (E) is a processed image obtained by further performing spatial filtering on the shading correction image of (d). By performing the spatial filter processing, it is possible to reduce image noise and enhance edges. When unnecessary information in the image is removed, the unevenness of the object to be inspected can be clearly revealed. (F) is obtained by binarizing the spatial filter processed image of (e). For example, when the spatial filter processed image is an 8-bit (256 gradation) image, by setting a threshold value between 20 and 230 gradations, only irregularities can be extracted from the spatial filter processed image. From this binarized image, the presence / absence of the concave / convex defect of the inspection object A becomes clear.

〔第二実施形態〕
図6は、第二実施形態の欠陥検査装置100による検査対象物A(合成皮革)の撮像イメージである。本実施形態は、第一光源21及び第二光源22として白色LED照明を備えた欠陥検査装置100により、合成皮革の検査を行うものである。本実施形態で使用した光源、ラインセンサー、及び合成皮革の仕様は、第一実施形態に準じたものである。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is an image of an inspection object A (synthetic leather) taken by the defect inspection apparatus 100 according to the second embodiment. In the present embodiment, synthetic leather is inspected by the defect inspection apparatus 100 having white LED illumination as the first light source 21 and the second light source 22. The specifications of the light source, line sensor, and synthetic leather used in this embodiment are the same as those in the first embodiment.

図6(a)は、本実施形態における第一検査光L1及び第二検査光L2の照射方法の説明図である。実線は、第一光源21から照射された第一検査光L1であり、破線は、第二光源22から照射された第二検査光L2である。第一光源21及び第二光源22は、図1に示した検査対象物Aの中心線Cを挟んで、上視面で対称な位置に互いに向かい合うように配置され、第一検査光L1及び第二検査光L2は、交互に照射される。ラインセンサー33の撮影タイミングは、第一検査光L1及び第二検査光L2が交互に照射されるタイミングと同期しており、合成皮革が搬送される方向に1ライン毎に撮影が実行される。このため、第二実施形態で得られた画像の搬送方向における分解能は、第一実施形態で得られた画像の搬送方向における分解能の1/2となる。第二実施形態では、第一検査光L1が照射されたときのみの画像、及び第二検査光L2が照射されたときのみの画像が得られる。図6(b)は、第一光源21を照射した領域(ライン)の結合画像であり、図6(c)は、第二光源22を照射した領域(ライン)の結合画像である。本実施形態では、合成皮革に照射された第一検査光L1及び第二検査光L2が互いに重なることがないため、検査面A3に存在する凹凸の後方への第一検査光L1及び第二検査光L2の回り込みや、凹凸による光の散乱が発生せず、凹凸の陰影をくっきりと浮かび上がらせることができる。特に、合成皮革の幅方向中央付近におけるコントラストの低下防止には有効となる。図6(b)及び(c)の撮像画像についても、第一実施形態と同様に、シェーディング補正、空間フィルタ処理、及び二値化処理を実行し、凹凸欠陥をさらに際立たせることができる。   FIG. 6A is an explanatory diagram of an irradiation method of the first inspection light L1 and the second inspection light L2 in the present embodiment. The solid line is the first inspection light L1 emitted from the first light source 21, and the broken line is the second inspection light L2 emitted from the second light source 22. The first light source 21 and the second light source 22 are arranged so as to face each other at symmetrical positions on the top view across the center line C of the inspection object A shown in FIG. The two inspection lights L2 are irradiated alternately. The imaging timing of the line sensor 33 is synchronized with the timing of alternately irradiating the first inspection light L1 and the second inspection light L2, and the imaging is executed for each line in the direction in which the synthetic leather is conveyed. For this reason, the resolution in the conveyance direction of the image obtained in the second embodiment is ½ of the resolution in the conveyance direction of the image obtained in the first embodiment. In the second embodiment, an image only when the first inspection light L1 is irradiated and an image only when the second inspection light L2 is irradiated are obtained. FIG. 6B is a combined image of the region (line) irradiated with the first light source 21, and FIG. 6C is a combined image of the region (line) irradiated with the second light source 22. In this embodiment, since the first inspection light L1 and the second inspection light L2 irradiated on the synthetic leather do not overlap each other, the first inspection light L1 and the second inspection behind the unevenness present on the inspection surface A3. The wraparound of the light L2 and the scattering of light due to the unevenness do not occur, and the shadow of the unevenness can be clearly revealed. In particular, it is effective for preventing a decrease in contrast near the center in the width direction of the synthetic leather. As with the first embodiment, shading correction, spatial filter processing, and binarization processing can also be performed on the captured images in FIGS. 6B and 6C to further highlight the uneven defect.

〔欠陥検査方法〕
以下、本発明の欠陥検査方法について説明する。本発明の欠陥検査装置が検査対象とする合成皮革は、通常ロール状に巻回された状態で出荷される。そこで、合成皮革の欠陥検査を行うにあたっては、合成皮革をロールから一旦引き出す必要がある。ロール状の合成皮革が検査装置にセットされると、合成皮革が回転しながらロールから搬送方向に引き出され、別の搬送ローラに巻き取られながら再びロールが形成される。このとき、搬送途中の合成皮革に対して、下記の各工程により欠陥の有無が判定される。なお、欠陥検査方法は、図1の欠陥検査装置100を用いて行われる。
[Defect inspection method]
Hereinafter, the defect inspection method of the present invention will be described. The synthetic leather to be inspected by the defect inspection apparatus of the present invention is usually shipped in a state of being wound in a roll shape. Therefore, when performing the defect inspection of the synthetic leather, it is necessary to pull the synthetic leather from the roll once. When the roll-shaped synthetic leather is set in the inspection device, the synthetic leather is drawn out from the roll in the conveyance direction while rotating, and the roll is formed again while being wound around another conveyance roller. At this time, the presence or absence of a defect is determined by the following processes with respect to the synthetic leather in the middle of conveyance. The defect inspection method is performed using the defect inspection apparatus 100 shown in FIG.

図7は、本発明の欠陥検査方法のフローチャートである。欠陥検査方法は、主に、搬送工程、照射工程(第一検査光照射工程、第二検査光照射工程)、検知工程、処理工程、及び判定工程を経て実施される。図7のフローチャートにおいて、各ステップを記号「S」で示してある。   FIG. 7 is a flowchart of the defect inspection method of the present invention. The defect inspection method is mainly performed through a transport process, an irradiation process (first inspection light irradiation process, second inspection light irradiation process), a detection process, a processing process, and a determination process. In the flowchart of FIG. 7, each step is indicated by a symbol “S”.

<搬送工程:S1>
初めに、搬送工程として、検査対象物Aを搬送する。検査対象物Aを欠陥検査装置100に設置した後、検査対象物Aを巻き取るように搬送ローラ11を回転させると、その回転角度に応じたパルス信号が生成され、当該パルス信号がエンコーダ13に送信される。エンコーダ13が受信したパルス信号に基づき、搬送ローラ11が検査対象物Aを所定の位置まで搬送する(S1)。さらに、搬送ローラ11から発信されるパルス信号に基づいて、ラインセンサー33が所定の周期で1ライン毎に撮像を行うための検査対象物Aの位置をエンコーダ13に設定する。検査対象物Aを巻き取る速さ(搬送速度)は、エンコーダ13のパルス信号に基づき、制御部60がドライバ12を制御して調整される。
<Conveying process: S1>
First, inspection object A is conveyed as a conveyance process. After the inspection object A is installed in the defect inspection apparatus 100, when the transport roller 11 is rotated so as to wind up the inspection object A, a pulse signal corresponding to the rotation angle is generated, and the pulse signal is sent to the encoder 13. Sent. Based on the pulse signal received by the encoder 13, the transport roller 11 transports the inspection object A to a predetermined position (S1). Further, based on the pulse signal transmitted from the transport roller 11, the position of the inspection object A for the line sensor 33 to take an image for each line at a predetermined cycle is set in the encoder 13. The speed at which the inspection object A is wound (conveyance speed) is adjusted by the control unit 60 controlling the driver 12 based on the pulse signal of the encoder 13.

<照射工程:S2〜S3>
次に、照射工程として、検査対象物Aの中心線Cを挟んで上面視で対称な位置に配置された第一光源21及び第二光源22から、第一検査光L1及び第二検査光L2を検査対象物Aの検査面A3に照射する(S2,S3)。例えば、第一光源21から赤色(ピーク波長660nm)の第一検査光L1を照射する第一検査光照射工程と、第二光源22から緑色(ピーク波長555nm)の第二検査光L2を照射する第二検査光照射工程とが実施される。このとき、各検査光L1、L2には、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる平行光が使用される。各検査光L1、L2の照射範囲は、検査対象物Aの幅方向(X方向)における一方側の端部の位置を0とし、他方側の端部の位置を1としたとき、第一検査光L1が少なくとも0〜0.5の範囲、好ましくは−0.1〜0.6の範囲であり、第二検査光L2が少なくとも1〜0.5の範囲、好ましくは1.1〜0.4の範囲である。
<Irradiation process: S2 to S3>
Next, as an irradiation process, the first inspection light L1 and the second inspection light L2 from the first light source 21 and the second light source 22 arranged at symmetrical positions in a top view across the center line C of the inspection object A. Is irradiated onto the inspection surface A3 of the inspection object A (S2, S3). For example, the first inspection light irradiation step of irradiating the first inspection light L1 of red (peak wavelength 660 nm) from the first light source 21 and the second inspection light L2 of green (peak wavelength 555 nm) from the second light source 22 are irradiated. A second inspection light irradiation step is performed. At this time, parallel light in which the diffusion or convergence of light falls within a certain range is used for each of the inspection lights L1 and L2. The irradiation range of each inspection light L1, L2 is the first inspection when the position of one end in the width direction (X direction) of the inspection object A is 0 and the position of the other end is 1. The light L1 is in the range of at least 0-0.5, preferably in the range of -0.1-0.6, and the second inspection light L2 is in the range of at least 1-0.5, preferably 1.1-0. 4 range.

<検知工程:S4〜S5>
次に、検知工程として、検査対象物Aの幅方向(X方向)における検査面A3の輝度を検知する。検知工程は、搬送部10のエンコーダ13のパルス信号に基づいて、第一検査光L1及び第二検査光L2が照射された検査対象物Aの幅方向(X方向)の領域をラインセンサー33が所定の周期で1ライン毎に撮像するように、制御部60が検知部30の撮影動作調整部31を制御しながら行われる。ラインセンサー33が撮像した検査対象物Aの幅方向1ライン毎の濃淡画像(ライン画像)は、検知部30の画像認識部32でデジタル信号の輝度データとして認識され、制御部60を介してデータ格納部70に格納される。制御部60は、データ格納部70に格納されたライン画像の数をカウントし、所定のライン数まで達したか否かを判断する(S5)。ライン画像が所定のライン数に達していない場合(S5:NO)は、搬送工程(S1)に戻り、検査対象物Aを搬送しながら検査面A3への検査光L1、L2の照射が継続される。ライン画像が所定のライン数に達した場合(S5:YES)は、次の処理工程に進む。
<Detection process: S4 to S5>
Next, as a detection step, the luminance of the inspection surface A3 in the width direction (X direction) of the inspection object A is detected. In the detection step, the line sensor 33 detects a region in the width direction (X direction) of the inspection object A irradiated with the first inspection light L1 and the second inspection light L2 based on the pulse signal of the encoder 13 of the transport unit 10. The control unit 60 controls the shooting operation adjustment unit 31 of the detection unit 30 so as to take an image for each line at a predetermined cycle. The grayscale image (line image) for each line in the width direction of the inspection object A imaged by the line sensor 33 is recognized as luminance data of a digital signal by the image recognition unit 32 of the detection unit 30, and the data is transmitted via the control unit 60. It is stored in the storage unit 70. The control unit 60 counts the number of line images stored in the data storage unit 70, and determines whether or not a predetermined number of lines has been reached (S5). If the line image has not reached the predetermined number of lines (S5: NO), the process returns to the transport step (S1), and the inspection surface A3 is continuously irradiated with the inspection lights L1 and L2 while the inspection object A is being transported. The When the line image reaches the predetermined number of lines (S5: YES), the process proceeds to the next processing step.

<処理工程:S6〜S9>
次に、処理工程として、検知工程で取得した複数のデジタル輝度データを解析処理する。解析処理を行うにあたり、初めに、処理部40が、当該複数のデジタル輝度データに基づいて撮像画像を合成する(S6)。この撮像画像には、光源の種類に応じて得られるチャネル画像(Rチャネル画像、Gチャネル画像、Bチャネル画像)が複数含まれる。ここで、合成皮革のような幅広の検査対象物Aを検査する場合、ラインセンサー33が撮像する画像(デジタル輝度データ)は、撮像素子の感度ムラや照明方法により一様な輝度が得られないことがある。そこで、処理工程では、この感度ムラや、検査対象物Aとは無関係のノイズを除去するために、合成画像に各種画像処理を行う。先ず、生の画像にシェーディング補正(S7)を行うことにより、感度ムラや輝度ムラを除去し、一様な輝度画像に加工する。次に、処理画像に対して空間フィルタ処理(S8)を行うことにより、画像のノイズを軽減したり、エッジを強調する。さらに、空間フィルタ処理後の画像に対して二値化処理(S9)を行うことにより、欠陥の可能性がある領域を抽出する。
<Processing steps: S6 to S9>
Next, as a processing step, a plurality of digital luminance data acquired in the detection step is analyzed. In performing the analysis process, first, the processing unit 40 synthesizes a captured image based on the plurality of digital luminance data (S6). This captured image includes a plurality of channel images (R channel image, G channel image, B channel image) obtained according to the type of light source. Here, when inspecting a wide inspection object A such as synthetic leather, the image (digital luminance data) captured by the line sensor 33 cannot obtain uniform luminance due to uneven sensitivity of the image sensor or the illumination method. Sometimes. Therefore, in the processing step, various image processes are performed on the composite image in order to remove this sensitivity unevenness and noise unrelated to the inspection object A. First, the shading correction (S7) is performed on the raw image to remove the sensitivity unevenness and the brightness unevenness and process the image into a uniform brightness image. Next, a spatial filter process (S8) is performed on the processed image to reduce image noise or enhance an edge. Further, binarization processing (S9) is performed on the image after the spatial filter processing, thereby extracting a region having a possibility of a defect.

<判定工程:S10>
最後に、判定工程として、処理工程による解析処理結果に基づいて、検査対象物Aの検査面A3の欠陥の有無を判定する。欠陥判定は、例えば、欠陥の可能性がある領域の面積に閾値を設定して欠陥か否かを判定する(S10)。また、別の欠陥判定として、対照として欠陥の無い良品の検査画像(対照画像)を予め準備し、当該対照画像と処理画像とを比較し、両者の差分から欠陥か否かを判定することも可能である。検査対象物Aに欠陥が無いと判定された場合(S10:NO)は、搬送工程(S1)に戻り、各検査光の照射工程(S2〜S3)、検知工程(S4〜S5)、及び処理工程(S6〜S9)が繰り返される。検査対象物Aに欠陥があると判定された場合(S10:YES)は、検査対象物Aの搬送が自動又は手動で停止され、オペレーターが検査対象物Aの欠陥をディスプレイ等で確認し、マーキングや欠陥レベルの判定等の作業を行って検査が終了する。
<Determination step: S10>
Finally, as a determination step, the presence or absence of a defect on the inspection surface A3 of the inspection object A is determined based on the analysis processing result of the processing step. In the defect determination, for example, a threshold is set for the area of a region having a possibility of a defect to determine whether or not it is a defect (S10). In addition, as another defect determination, a non-defective inspection image (control image) having no defect is prepared in advance, the control image is compared with the processed image, and it is determined whether the defect is based on the difference between the two. Is possible. When it is determined that there is no defect in the inspection object A (S10: NO), the process returns to the transport process (S1), and each inspection light irradiation process (S2 to S3), detection process (S4 to S5), and processing. Steps (S6 to S9) are repeated. When it is determined that the inspection object A has a defect (S10: YES), the conveyance of the inspection object A is automatically or manually stopped, and the operator confirms the defect of the inspection object A on a display or the like and performs marking. Then, the inspection is completed by performing operations such as determining the defect level.

本発明の欠陥検査装置、及び欠陥検査方法は、合成皮革の検査に適するものであるが、布帛、壁紙、断熱材、吸音材、包装フィルム、プラスチックフィルム、家具の天板等の検査においても利用可能である。   The defect inspection apparatus and defect inspection method of the present invention are suitable for inspection of synthetic leather, but are also used for inspection of fabrics, wallpaper, heat insulating materials, sound absorbing materials, packaging films, plastic films, furniture top plates, etc. Is possible.

10 搬送部
21 第一光源
22 第二光源
30 検知部
40 処理部
50 判定部
100 欠陥検査装置
A 検査対象物
A3 検査面
L1 第一検査光
L2 第二検査光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Conveyance part 21 1st light source 22 2nd light source 30 Detection part 40 Processing part 50 Judgment part 100 Defect inspection apparatus A Inspection object A3 Inspection surface L1 1st inspection light L2 2nd inspection light

Claims (13)

検査対象物の検査面の少なくとも長手方向の欠陥を検査する欠陥検査装置であって、
前記検査対象物を搬送する搬送部と、
前記検査対象物の搬送方向と直交し且つ搬送面に沿って配置され、前記検査対象物の一方側より前記検査対象物の検査面に第一検査光を照射する第一光源と、
前記検査対象物の幅方向の中心を基準として上面視で前記第一光源と対称な位置に配置され、前記検査対象物の他方側より前記検査対象物の検査面に第二検査光を照射する第二光源と、
前記検査対象物の少なくとも幅方向における検査面の輝度を検知する検知部と、
前記検知部から取得した輝度データを解析処理する処理部と、
前記処理部による解析処理結果に基づいて、前記検査対象物の検査面の欠陥の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記第一検査光及び前記第二検査光は、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる平行光であり、
前記検査対象物の幅方向における一方側の端部の位置を0とし、他方側の端部の位置を1としたとき、前記第一光源は少なくとも0〜0.5の範囲を照射し、前記第二光源は少なくとも1〜0.5の範囲を照射するように構成されている欠陥検査装置。
A defect inspection apparatus for inspecting at least a longitudinal defect on an inspection surface of an inspection object,
A transport unit for transporting the inspection object;
A first light source that is orthogonal to the conveyance direction of the inspection object and is disposed along the conveyance surface, and irradiates the inspection surface of the inspection object from the one side of the inspection object with a first inspection light;
Arranged at a position symmetrical to the first light source in a top view with respect to the center in the width direction of the inspection object, the second inspection light is irradiated to the inspection surface of the inspection object from the other side of the inspection object A second light source;
A detection unit for detecting the luminance of the inspection surface in at least the width direction of the inspection object;
A processing unit for analyzing luminance data acquired from the detection unit;
Based on the analysis processing result by the processing unit, a determination unit that determines the presence or absence of defects on the inspection surface of the inspection object;
With
The first inspection light and the second inspection light are parallel light in which light diffusion or convergence is within a certain range,
When the position of one end in the width direction of the inspection object is 0 and the position of the other end is 1, the first light source emits at least a range of 0 to 0.5, A defect inspection apparatus configured to irradiate at least a range of 1 to 0.5 with the second light source.
前記第一検査光及び前記第二検査光において、前記平行光の光軸と前記平行光の最外部の進行方向とが成す拡がり角度をθとし、前記平行光の光軸が前記検査対象物の検査面に入射する入射角度をθとすると、以下の条件:
θ+θ ≦ 20°
を満たす請求項1に記載の欠陥検査装置。
In the first inspection light and the second inspection light, a spread angle formed by the optical axis of the parallel light and the outermost traveling direction of the parallel light is θ 1, and the optical axis of the parallel light is the inspection object. When the incident angle incident on the inspection surface is θ 2 , the following conditions are satisfied:
θ 1 + θ 2 ≦ 20 °
The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein:
前記拡がり角度θは、tanθ ≦ 7/100 を満たす請求項2に記載の欠陥検査装置。The defect inspection apparatus according to claim 2, wherein the spread angle θ 1 satisfies tan θ 1 ≦ 7/100. 前記第一検査光及び前記第二検査光は、互いに波長が異なるように選択される請求項1に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the first inspection light and the second inspection light are selected so that wavelengths are different from each other. 前記第一検査光及び前記第二検査光は、互いに波長が異なるように選択される請求項2に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 2, wherein the first inspection light and the second inspection light are selected so as to have different wavelengths. 前記第一検査光及び前記第二検査光は、互いに波長が異なるように選択される請求項3に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 3, wherein the first inspection light and the second inspection light are selected so as to have different wavelengths. 前記第一光源及び前記第二光源は、交互に前記検査対象物の検査面を照射する請求項1に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the first light source and the second light source alternately irradiate the inspection surface of the inspection object. 前記第一光源及び前記第二光源は、交互に前記検査対象物の検査面を照射する請求項2に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 2, wherein the first light source and the second light source alternately irradiate the inspection surface of the inspection object. 前記第一光源及び前記第二光源は、交互に前記検査対象物の検査面を照射する請求項3に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 3, wherein the first light source and the second light source alternately irradiate the inspection surface of the inspection object. 前記第一光源及び前記第二光源は、交互に前記検査対象物の検査面を照射する請求項4に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 4, wherein the first light source and the second light source alternately irradiate the inspection surface of the inspection object. 前記第一光源及び前記第二光源は、交互に前記検査対象物の検査面を照射する請求項5に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 5, wherein the first light source and the second light source alternately irradiate the inspection surface of the inspection object. 前記第一光源及び前記第二光源は、交互に前記検査対象物の検査面を照射する請求項6に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 6, wherein the first light source and the second light source alternately irradiate the inspection surface of the inspection object. 検査対象物の検査面の少なくとも長手方向の欠陥を検査する欠陥検査方法であって、
前記検査対象物を搬送する搬送工程と、
前記検査対象物の搬送方向と直交し且つ搬送面に沿った位置から、前記検査対象物の一方側より前記検査対象物の検査面に第一検査光を照射する第一照射工程と、
前記検査対象物の幅方向の中心を基準として上面視で前記第一検査光の出射位置と対称な位置から、前記検査対象物の他方側より前記検査対象物の検査面に第二検査光を照射する第二照射工程と、
前記検査対象物の少なくとも幅方向における検査面の輝度を検知する検知工程と、
前記検知工程で取得した輝度データを解析処理する処理工程と、
前記処理工程による解析処理結果に基づいて、前記検査対象物の検査面の欠陥の有無を判定する判定工程と、
を包含し、
前記第一検査光及び前記第二検査光は、光の拡散又は収束が一定範囲内に収まる平行光であり、
前記検査対象物の幅方向における一方側の端部の位置を0とし、他方側の端部の位置を1としたとき、前記第一照射工程は少なくとも0〜0.5の範囲を照射し、前記第二照射工程は少なくとも1〜0.5の範囲を照射するように実行される欠陥検査方法。
A defect inspection method for inspecting at least a longitudinal defect on an inspection surface of an inspection object,
A transporting process for transporting the inspection object;
A first irradiation step of irradiating the inspection surface of the inspection object from the one side of the inspection object from a position perpendicular to the conveyance direction of the inspection object and along the conveyance surface;
Second inspection light is applied to the inspection surface of the inspection object from the other side of the inspection object from a position symmetrical to the emission position of the first inspection light in top view with respect to the center in the width direction of the inspection object. A second irradiation step of irradiating;
A detection step of detecting the brightness of the inspection surface in at least the width direction of the inspection object;
A processing step of analyzing the luminance data acquired in the detection step;
A determination step of determining the presence or absence of defects on the inspection surface of the inspection object based on the analysis processing result by the processing step;
Including
The first inspection light and the second inspection light are parallel light in which light diffusion or convergence is within a certain range,
When the position of one end in the width direction of the inspection object is 0 and the position of the other end is 1, the first irradiation step irradiates a range of at least 0 to 0.5, The said 2nd irradiation process is a defect inspection method performed so that the range of at least 1-0.5 may be irradiated.
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