TWI786522B - 表面檢查裝置、表面檢查方法、鋼材製造方法、鋼材品質管理方法以及鋼材製造設備 - Google Patents

表面檢查裝置、表面檢查方法、鋼材製造方法、鋼材品質管理方法以及鋼材製造設備 Download PDF

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Abstract

本發明的表面檢查裝置包括：兩個以上的斜光線光源，向鋼材的檢查對象部位照射斜光照明光；一個以上的線感測器，針對來自各斜光線光源的斜光照明光於檢查對象部位的反射光而分別接收各反射光，並拍攝圖像；以及檢測機構，使用由一個以上的線感測器所拍攝的圖像，檢測檢查對象部位的線狀的表面缺陷，且來自兩個以上的斜光線光源的斜光照明光中，至少兩個斜光照明光向鋼材表面的正射影於檢查對象部位上正交。

Description

表面檢查裝置、表面檢查方法、鋼材製造方法、鋼材品質管理方法以及鋼材製造設備
本發明是有關於一種表面檢查裝置、表面檢查方法、鋼材製造方法、鋼材品質管理方法以及鋼材製造設備。
於鋼鐵製品的製造線中，保證表面品質極為重要。因此，尤其於鋼板領域中，為了檢測各種表面缺陷，一直以來使用線光源及線感測器(line sensor)來推進表面缺陷檢查的自動化(參照專利文獻1)。然而，僅簡單地使用線光源沿著長邊方向(鋼板的搬送方向)照射照明光的情況下，難以檢測出於長邊方向長的線狀的表面缺陷。因此，為了解決本課題，提出有使照明光具有寬度方向的成分的斜光線光源(參照專利文獻2)。而且，於專利文獻3、專利文獻4中，亦提出有下述方法：使用線光源自兩個方向照射照明光，使用線感測器針對各照明光的反射光分別接收各反射光並取差量。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2008-275424號公報
專利文獻2：日本專利特開2006-242866號公報
專利文獻3：日本專利特開2017-9523號公報
專利文獻4：日本專利特開2018-36175號公報
專利文獻5：日本專利特開2015-125089號公報
專利文獻6：日本專利第6447637號公報
於鋼板表面成為檢測對象的有害缺陷中，存在輥痕等具有細長至某種程度的線狀形狀且長軸方向可能於所有方向產生的缺陷。但是，如上文所述，專利文獻1所記載的技術無法檢測出於長邊方向長的線狀的表面缺陷。而且，專利文獻2所記載的技術於表面缺陷的長軸方向與照射方向一致的情形時，檢測能力明顯下降。進而，專利文獻3、專利文獻4所記載的技術僅將長軸方向朝向寬度方向或長邊方向的表面缺陷設想為成為檢測對象的表面缺陷，並未考慮長軸方向可能於各種方向產生的線狀的表面缺陷。
本發明是鑒於所述課題而成，其目的在於提供一種表面檢查裝置及表面檢查方法，可高精度地檢測長軸方向可能於所有方向產生的線狀的表面缺陷。而且，本發明的另一目的在於提供一種鋼材製造方法、鋼材品質管理方法以及鋼材製造設備，可高精度地檢測長軸方向可能於所有方向產生的線狀的表面缺陷，提高鋼材的製造良率。
本發明的表面檢查裝置包括：兩個以上的斜光線光源，向鋼材的檢查對象部位照射斜光照明光；一個以上的線感測器，針對來自各斜光線光源的斜光照明光於所述檢查對象部位的反射光而分別接收各反射光，並拍攝圖像；以及檢測機構，使用由所述一個以上的線感測器所拍攝的圖像，檢測所述檢查對象部位的線狀的表面缺陷，且來自所述兩個以上的斜光線光源的斜光照明光中，至少兩個斜光照明光向所述鋼材的表面的正射影於所述檢查對象部位上正交。
所述兩個以上的斜光線光源中，至少一個斜光線光源可於所述線感測器的視野內，相對於所述檢查對象部位而設置於所述鋼材的搬送方向上游側或搬送方向下游側。
所述兩個以上的斜光線光源中，至少一個斜光線光源可於所述線感測器的視野內，相對於所述檢查對象部位而設置於所述鋼材的搬送方向上游側，且所述兩個以上的斜光線光源中，至少一個斜光線光源於所述線感測器的視野內，相對於所述檢查對象部位而設置於所述鋼材的搬送方向下游側。
本發明的表面檢查方法包括：照射步驟，使用兩個以上的斜光線光源向鋼材的檢查對象部位照射斜光照明光；攝像步驟，藉由一個以上的線感測器，針對來自各斜光線光源的斜光照明光於所述檢查對象部位的反射光而分別接收各反射光，並拍攝所述檢查對象部位的圖像；以及檢測步驟，使用所述攝像步驟中 拍攝的圖像，檢測所述檢查對象部位的線狀的表面缺陷，且來自所述兩個以上的斜光線光源的斜光照明光中，至少兩個斜光照明光向所述鋼材的表面的正射影於所述檢查對象部位上正交。
本發明的鋼材製造方法包括下述步驟：一邊使用本發明的表面檢查裝置來檢測鋼材的線狀的表面缺陷，一邊製造鋼材。
本發明的鋼材品質管理方法包括下述步驟：使用本發明的表面檢查裝置基於有無線狀的表面缺陷將鋼材分類，藉此管理鋼材品質。
本發明的鋼材的製造設備包括本發明的表面檢查裝置及鋼材製造設備，所述表面檢查裝置對由所述鋼材製造設備所製造的鋼材的表面進行檢查。
根據本發明的表面檢查裝置及表面檢查方法，可高精度地檢測長軸方向可能於所有方向產生的線狀的表面缺陷。而且，根據本發明的鋼材製造方法、鋼材品質管理方法以及鋼材製造設備，可高精度地檢測長軸方向可能於所有方向產生的線狀的表面缺陷，提高鋼材的製造良率。
0:原點
1:攝像機構
2:光源
10:表面檢查裝置
11a、11b、11b1、11b2:斜光線光源
12:線感測器、彩色線感測器
13:檢測機構
A、B、B':點
D:線狀的表面缺陷
L1:來自斜光線光源11a的斜光照明光
L2:來自斜光線光源11b的斜光照明光(未圖示)
L1':將來自斜光線光源11a的斜光照明光正射影於鋼材S的表面的斜光照明光成分
L2':將來自斜光線光源11b的斜光照明光(未圖示)正射影於鋼材S的表面的斜光照明光成分
P:無害花紋
S:鋼材
θ:照射方向(正射影於鋼材表面的情形)、照射角度(正射影於鋼材表面的情形)
θa、θb:照射角度(正射影於鋼材表面的情形)
α、αa、αb:投光角度
β、βa、βb:受光角度
ξa、ξb:斜光角度
γ:一個直線偏光板的設置角度(單位為°)
ω:相對於斜光線光源的軸方向的、其中一個斜光照射光的傾斜度(單位為°)
ψ:相對於斜光線光源的軸方向的、另一個斜光照明光的傾斜度(單位為°)
φ:鋼材的搬送方向與表面缺陷的朝向所成的角度
圖1為表示線狀的表面缺陷的剖面形狀的圖。
圖2為用以對照明光向表面缺陷的照射方向進行說明的圖。
圖3為表示相對於照明光的照射方向的變化的、反射光的訊號雜訊比(Signal-Noise ratio，SN比)的變化的一例的圖。
圖4為表示相對於照明光的照射方向的變化的、反射光的SN比的變化的一例的圖。
圖5為表示相對於照明光的照射方向的變化的、反射光的SN比的變化的一例的圖。
圖6為表示相對於其中一個照明光與另一個照明光所成的角度的變化的、反射光的SN比的變化的一例的圖。
圖7為表示相對於照明光的照射方向的變化的、反射光的SN比的變化的一例的圖。
圖8為表示本發明的一實施形態的表面檢查裝置的結構的示意圖。
圖9為表示斜光線光源的投光角度α及線感測器的受光角度β的圖。
圖10為表示斜光線光源的配置位置的一例的圖。
圖11為表示斜光線光源的配置位置的另一例的圖。
圖12為用以對線感測器的視野位置的反射光的亮度不均進行說明的圖。
圖13為表示圖10所示的斜光線光源的配置位置的實施例的圖。
圖14為表示圖11所示的斜光線光源的配置位置的實施例的圖。
圖15為用以對下述圖像進行說明的圖，所述圖像是藉由向具有凹凸的線狀的表面缺陷與無凹凸的細長形狀的無害花紋自兩個方向照射斜光照明光從而獲得。
圖16為用以對下述圖像進行說明的圖，所述圖像是於相對於來自兩個方向的斜光照明光而線狀的表面缺陷的長軸方向同程度地不同的情形時獲得。
圖17為表示自搬送方向上游側及搬送方向下游側照射照明光時拍攝的圖像及表面缺陷的檢測結果的圖。
[原理]
首先，對本發明的表面檢查裝置及表面檢查方法的原理進行說明。
根據朗伯(Lambert)的擴散反射模型，向斜面照射光量I的照明光時的、來自斜面的照明光的反射光量I2是如以下所示的數式(1)那樣表示。此處，數式(1)中，r表示斜面的擴散反射率，L表示自斜面朝向光源的歸一化向量，N表示斜面的歸一化法線向量。如數式(1)所示，根據朗伯的擴散反射模型，來自斜面的照明光的反射光量I2和自斜面朝向光源的歸一化向量L與斜面的歸一化法線向量N之內積(L．N)成比例。
[數1]I2=r(L．N)I．．．(1)
因此，根據所述朗伯的擴散反射模型，考察自線狀的表面缺陷的長軸方向及短軸方向照射照明光的情形時的、長軸方向剖面位置及短軸方向剖面位置的反射光量。
於自線狀的表面缺陷的長軸方向照射照明光的情形時，於線狀的表面缺陷的短軸方向剖面位置，相對於健全部的斜面的法線向量的變化方向為與作為照明光的照射方向的長軸方向正交的方向。因此，自斜面朝向光源的歸一化向量L與斜面的歸一化法線向量N之內積(L．N)與健全部相比較不大變化。相對於此，於線狀的表面缺陷的長軸方向剖面位置，相對於健全部的斜面的法線向量的變化方向為與作為照明光的照射方向的長軸方向平行的方向。因此，於照明光的照射方向的近前側及內裏側兩者，內積(L．N)大幅度地變化。由此，於自線狀的表面缺陷的長軸方向照射照明光的情形時，長軸方向剖面位置的斜面的傾斜度與健全部相比較越大幅度地變化，則反射光的強度及SN比越變大。另一方面，於自線狀的表面缺陷的短軸方向照射照明光的情形時，短軸方向剖面位置的斜面的傾斜度的變化與健全部相比較越大，則反射光的強度及SN比越變大。再者，此處假設健全部的表面性狀均一，於自長軸方向照射照明光的情形與自短軸方向照射照明光的情形時，雜訊水準相同。
此處，將線狀的表面缺陷的剖面形狀示於圖1。如圖1所示，線狀的表面缺陷的長軸方向剖面緩慢變化，相對於健全部而斜面的傾斜度小。相對於此，線狀的表面缺陷的短軸方向剖面 急遽變化，相對於健全部而斜面的傾斜度大。因此，照明光的照射方向越接近線狀的表面缺陷的長軸方向則反射光的SN比越變小，照明光的照射方向越接近線狀的表面缺陷的短軸方向則反射光的SN比越變大。如圖2所示，於線狀的表面缺陷D的正上方配置攝像機構1，以線狀的表面缺陷D的位置為旋轉中心位置使光源2沿著虛線於水平面內旋轉，藉此使照明光的照射方向變化而評價反射光的SN比，將評價結果示於圖3。圖3中，於SN比為2.5以上的山部分，相對於線狀的表面缺陷的短軸方向而平行地照射有照射光。而且，於SN比為1附近的谷部分，相對於線狀的表面缺陷的長軸方向而平行地照射有照射光。如圖3所示，可確認反射光的SN比相對於照明光的照射方向而週期性地變化。再者，圖2中，L方向表示鋼材的搬送方向(長邊方向)，X方向表示鋼材的寬度方向。
線狀的表面缺陷中，有長軸方向一直於同一方向產生的表面缺陷、及長軸方向相對於鋼材的搬送方向而隨機產生的表面缺陷。作為長軸方向一直於同一方向產生的表面缺陷的示例，有擦痕等，作為長軸方向相對於鋼材的搬送方向而隨機產生的表面缺陷的示例，有因將細長異物於隨機方向壓入從而產生的表面缺陷等。就防止線狀的表面缺陷流出的觀點而言，較佳為無論線狀的表面缺陷的長軸方向朝向哪個方向，均能以高SN比檢測線狀的表面缺陷。因此，為了研究無論線狀的表面缺陷的長軸方向朝向哪個方向均可穩定地檢測線狀的表面缺陷的光學系統，嘗試以正 弦波對反射光的SN比的週期性取近似。將表示反射光的SN比的近似式SNL1示於以下的數式(2)。此處，將反射光的SN比設為SNL1，將鋼材的搬送方向與線狀的表面缺陷的朝向所成的角度設為φ，將照明光的照射方向設為θ，將任意的常數設為a及b。而且，關於照射方向θ，於向鋼材表面正射影的情形時，將鋼材的搬送方向(L方向)設為0°。
[數2]SN L1=a-bcos(2(φ-θ))．．．(2)
將假設鋼材的搬送方向與線狀的表面缺陷的朝向所成的角度φ為60°並且設常數a=3且常數b=2時的、照明光的照射方向θ的變化及反射光的SN比的變化示於圖4。圖4中的粗線表示SN比=3-2cos(2(60°-θ))的軌跡，θ的單位為°(度)。如圖4所示，僅自一個方向照射照明光的情況下，無論如何均產生反射光的SN比變低的、照明光的照射方向。因此，若自兩個方向照射照明光並針對各照明光的反射光而分別拍攝各反射光，則至少可期待任一個光學系統中反射光成為高SN比。因此，自兩個方向照射照明光，並針對各照明光的反射光而分別拍攝各反射光，對兩個反射光的SN比的變化進行研究，示於圖5。此處，其中一個照明光的反射光的SN比SNL1由數式(2)表示，另一個照明光的反射光的SN比SNL2由以下所示的數式(3)表示，鋼材的搬送方向與表面缺陷的朝向所成的角度φ設為60°。而且，數式(3)中的△θ表示其中一個照明光與另一個照明光所成的角度。而且， 圖5中粗線表示對於兩個照明光各自的兩個反射光的、SN比的最大值的軌跡。
[數3]SN L2=a-bcos(2(φ-(θ+△θ)))．．．(3)
如圖5所示，可知於照射方向θ=0°~180°的範圍內，表示數式(2)的虛線SNL1與表示數式(3)的一點鏈線SNL2的交點中，照射方向θ小的情況下取SN比的最小值。此處，若使數式(2)與數式(3)聯立，求出虛線SNL1與一點鏈線SNL2的交點的座標(θ，SN)，則如以下所示的數式(4)般表示。數式(4)中，n表示整數值，SN表示交點的座標的SN比成分。
Figure 110102153-A0305-02-0012-1
根據數式(4)，作為虛線SNL1與一點鏈線SNL2的交點的座標(θ，SN)的SN比成分的SN於n為奇數時成為a+bcos△θ，於偶數時成為a-bcos△θ。即，此兩者中較小一方成為兩個方向的照射中SN比最低的值。因此，若算出將以下的數式(5)所示的函數f(△θ)設為最大的△θ，則無論線狀的表面缺陷的長軸方向為哪種朝向均能以高SN比檢測線狀的表面缺陷。再者，函數f(△θ)表示針對△θ的函數a+bcos△θ或函數a-bcos△θ的最小值。
[數5]f(△θ)=min(a-bcos△θ,a+bcos△θ)．．．(5)
若將函數f(△θ)表示為圖表則成為圖6的粗線，使函數f(△θ)最大化的△θ為90°。再者，圖6中，虛線表示SN=a-bcos△θ的軌跡，一點鏈線表示SN=a+bcos△θ的軌跡。另外，將△θ為90°時的、相對於照明光的照射方向θ的變化的、反射光的SN比的變化示於圖7。圖7中，虛線表示SN=a-bcosθ的軌跡，一點鏈線表示SN=a-bcos(θ-90°)的軌跡。另外，圖7中的粗線表示對於兩個照明光各自的兩個反射光的、最大SN比的變化。如圖7所示，藉由以其中一個照明光的照射方向與另一個照明光的照射方向正交的方式來設定光源，從而無論線狀的表面缺陷的長軸方向為哪種朝向，反射光的SN比均可設為任意的常數a(圖7所示的示例中為a=3)以上。
再者，所述原理以使用兩個照明光的情形進行了說明，但於使用三個以上的照明光的情形時亦可適用同樣的考慮方法。即，詳細的說明省略，但於使用三個以上的照明光的情形時，亦藉由以照明光的照射方向變得均等的方式配置照明光，從而無論線狀的表面缺陷朝向哪個方向均可抑制SN比降低。例如，於使用三個照明光的情形時，較佳為將相鄰的照明光的照射方向所成的角於向鋼材S的表面的正射影中，位於鋼材S的表面上的檢查對象部位上，設為120度。照射方向的個數越多，則越可確保更高的SN比。
以下，對基於所述本發明的表面檢查裝置及表面檢查方法的原理而想到的、本發明的一實施形態的表面檢查裝置進行說 明。
[總體結構]
圖8的(a)、(b)為表示本發明的一實施形態的表面檢查裝置的結構的示意圖。如圖8的(a)、(b)所示，本發明的一實施形態的表面檢查裝置10為對形成於鋼材S的表面的、於所有方向具有長軸方向的線狀的表面缺陷進行檢測的裝置，包括斜光線光源11、線感測器12及檢測機構13。此處，線光源表示發光面在一個方向長的線狀的光源。另一方面，線感測器表示具有線狀的視野的攝像機構。但是，本發明的線感測器未必僅為一線。例如，使用具有二維的視野的區域感測器的情形亦包含於本發明的「線感測器」。
而且，圖8的(a)表示從斜上方觀察表面檢查裝置的結構的情形的圖，圖8的(b)表示從鋼材S的正上方觀察相同裝置的情形的圖，即，向鋼材S的表面正射影的情形的圖。而且，圖8的(a)、(b)中，將鋼材S的表面及位於鋼材S的表面上的檢查對象部位存在的平面設為XY平面。此時，將鋼材S的搬送方向(L方向)設為Y軸。另一方面，於鋼材S的表面，將與搬送方向(L方向)垂直的方向設為X軸。於鋼材S為鋼板或鋼帶的情形，X軸成為鋼材S的寬度方向。另外，將相對於鋼材S的表面的法線方向設為Z軸。X軸、Y軸及Z軸以線感測器12的攝像方向與位於鋼材S的表面的檢查對象部位相交的位置為原點0。而且，將相對於紙面向右側行進的方向設為X軸的正側，將鋼 材S的L方向設為Y軸的正側，將配置斜光線光源11的一側設為Z軸的正側。而且，圖8的(a)中，將斜光照明光L1的發光位置的任意一點A(稱為發光點A，座標(x，y，z))正射影於XY平面所得的點設為點B(座標(x，y，0))，將點B正射影於X軸所得的點設為點B'(座標(x，0，0))。而且，檢查對象部位為鋼材S的表面的一部分，設為於鋼材S的寬度方向(X方向)長的直線且與鋼材S的寬度相同長度的線段。圖8的(a)、(b)中，以淺灰色的線表示。
本實施形態中，斜光線光源11為兩個。因此，以下說明為斜光線光源11a、斜光線光源11b。於將與光源的軸方向正交的方向設為0°，將光源的軸方向設為90°時，斜光線光源11a、斜光線光源11b將呈超過0°且小於90°的任意角度的照明光作為斜光照明光照射於鋼材S的檢查對象部位。而且，本實施形態中，以鋼材S的寬度方向(X方向)與斜光線光源11a、斜光線光源11b的軸方向(圖8的(a)、(b)中的一點鏈線)成平行的方式，配置有斜光線光源11a、斜光線光源11b。即，斜光線光源11a、斜光線光源11b各自的軸方向為X方向，鋼材S的長邊方向(Y方向、L方向或鋼材S的搬送方向)與斜光線光源11a、斜光線光源11b的軸方向成直角相交。另外，本實施形態中，來自斜光線光源11a的斜光照明光的照射方向(圖8的(b)中的來自斜光照明光成分L1'的虛線)與來自斜光線光源11b的斜光照明光的照射方向(圖8的(b)中的來自斜光照明光成分L2'的虛線)於向鋼材S的 表面的正射影中，於檢查對象部位上正交。具體而言，將來自斜光線光源11a的斜光照明光L1及來自斜光線光源11b的斜光照明光L2(未圖示)正射影於鋼材S的表面所得的斜光照明光成分L1'、斜光照明光成分L2'於鋼材S的檢查對象部位上成直角相交。更具體而言，斜光線光源11a、斜光線光源11b以下述方式配置：將來自斜光線光源11a的斜光照明光L1及來自斜光線光源11b的斜光照明光L2(未圖示)正射影於鋼材S的表面所得的斜光照明光成分L1'、斜光照明光成分L2'兩者均相對於光源的軸方向(X方向)而具有45°的傾斜度。而且，圖8的(a)、(b)的情形時，以相對於鋼材S的搬送方向(L方向)亦具有45°的傾斜度的方式配置。於該情形時，斜光線光源11a與斜光線光源11b相對於XZ平面成為對稱關係。
對圖8的(a)、(b)的角度的參數進行說明。將來自斜光線光源11的斜光照明光L中正射影於YZ平面的斜光照明光成分、與相對於鋼材S的表面的法線(即Z軸)所成的角度設為投光角度α。具體而言，將來自斜光線光源11a的斜光照明光L1中正射影於YZ平面的斜光照明光成分、與相對於鋼材S的表面的法線(即Z軸)所成的角度設為投光角度αa。同樣地，將來自斜光線光源11b的斜光照明光L2(未圖示)中正射影於YZ平面的斜光照明光成分、與相對於鋼材S的表面的法線(即Z軸)所成的角度設為投光角度αb(未圖示)。投光角度αa、投光角度αb以Z軸為0°。此處，YZ平面為以斜光線光源11的軸方向為法線的面。 而且，YZ平面為以鋼材S的寬度方向為法線的面。
將線感測器12的攝像方向與相對於鋼材S的表面的法線(即Z軸)所成的角度設為受光角度β。此時，將自斜光線光源11a側觀察線感測器12的情形的角度設為受光角度βa。另一方面，將自斜光線光源11b側觀察線感測器12的情形的角度設為受光角度βb(未圖示)。如圖8的(a)、(b)般，線感測器12僅為一個，故而成為βa=-βb。受光角度β、受光角度βa、受光角度βb亦以Z軸為0°。再者，為了容易地理解受光角度β、受光角度βa、受光角度βb，圖8的(a)中，線感測器12是自Z軸上具有角度而描繪，但實際上如圖8的(b)般位於Z軸上。
將來自斜光線光源11的斜光照明光L(未圖示)中正射影於XY平面的斜光照明光成分L'(未圖示)、與鋼材S的搬送方向(即L方向或Y方向)所成的角設為照射角度θ(未圖示)。更具體而言，將來自斜光線光源11a的斜光照明光L1中正射影於XY平面的斜光照明光成分L1'、與鋼材S的搬送方向(即L方向或Y方向)所成的角設為照射角度θa。圖8的(a)中，以和斜光線光源11a的軸方向正交的虛線(即，平行於Y方向)與斜光照明光成分L1'的角度表示。同樣地，來自斜光線光源11b的斜光照明光L2(未圖示)中正射影於XY平面的斜光照明光成分L2'、與鋼材S的搬送方向(即L方向或Y方向)所成的角設為照射角度θb(未圖示)。亦能以和斜光線光源11b的軸方向正交的虛線(即，平行於Y方向)與斜光照明光成分L2'的角度來表示。而且，圖8 的(b)中，照射角度θa是以和斜光線光源11a的軸方向正交的虛線(即，平行於Y方向)與斜光照明光成分L1'的角度表示，並且照射角度θb是以和斜光線光源11b的軸方向正交的虛線(即，平行於Y方向)與斜光照明光成分L2'的角度表示。根據以上的說明，可知圖8的(a)、(b)的照射角度θ、照射角度θa、照射角度θb與圖2~圖7的照射角度θ成為相同參數。而且，圖8的(a)、(b)的情形時，以斜光線光源11a、斜光線光源11b的照射角度θa、照射角度θb分別具有45°的傾斜度的方式配置。
來自斜光線光源11的斜光照明光L中，將斜光照明光L、任意的發光點及該發光點的x座標包含在內的角設為斜光角度ξa。具體而言，來自斜光線光源11a的斜光照明光L1中，將斜光照明光L1、任意的發光點A及點B'包含在內的角設為斜光角度ξa。斜光角度ξa位於將原點0、點B'、點A、座標(0，y，z)連結的平面上，故而為與上文所說明的照射角度θ、照射角度θa不同的參數。斜光角度ξa將連結點A與點B'的直線設為0°。同樣地，針對斜光線光源11b及斜光照明光L2(未圖示)，亦將相同的角度設為斜光角度ξb(未圖示)。斜光線光源11a與斜光線光源11b相對於XZ平面成為對稱關係，故而與斜光角度ξa同樣地，為與上文所說明的照射角度θ、照射角度θb不同的參數。而且，斜光角度ξb以連結座標(x，-y，z)與點B'的直線為0°。
再者，本實施形態中，使用兩個斜光線光源，為方便起見自兩個方向照射斜光照明光，但亦可自三個以上的方向照射斜 光照明光。換言之，本發明的表面檢查裝置包括：兩個以上的斜光線光源，向鋼材的檢查對象部位自兩個以上的方向照射斜光照明光；一個以上的線感測器，針對來自各斜光線光源的斜光照明光於檢查對象部位的反射光而分別接收各反射光，並拍攝圖像；以及檢測機構，使用由一個以上的線感測器所拍攝的圖像，檢測檢查對象部位的線狀的表面缺陷，且兩個以上的斜光照明光中，至少兩個斜光照明光向鋼材表面的正射影於檢查對象部位上正交。
而且，本發明的表面檢查方法包括：照射步驟，使用兩個以上的斜光線光源向鋼材的檢查對象部位自兩個以上的方向照射斜光照明光；攝像步驟，藉由一個以上的線感測器，針對來自各斜光線光源的斜光照明光於檢查對象部位的反射光而分別接收各反射光，並拍攝檢查對象部位的圖像；以及檢測步驟，使用攝像步驟中拍攝的圖像，檢測檢查對象部位的線狀的表面缺陷，且兩個以上的斜光照明光中，至少兩個斜光照明光向鋼材表面的正射影於檢查對象部位上正交。
於自三個方向以上照射斜光照明光的情形時，需要致力於斜光線光源的配置及照射方向。即，需要以各斜光照明光相互不干涉，且斜光照明光的照射方向變得均等，進而確保線感測器的視野的方式，於製造線上設置斜光線光源，因而機構變得複雜且設備變得大型。例如，於難以利用多個光源向同一位置照射斜光照明光的情形時，需要針對每個照射方向將檢查位置及視野位 置設為於鋼材的搬送方向不同的位置，並藉由後續處理來實施對位。因此，於實際以低成本緊湊地將斜光線光源設置於製造線的情形時，較佳為自兩個方向照射斜光照明光。而且，就裝置的維護或保養性的觀點而言，光源台數或相機台數越少越佳，進而於實施清掃等時理想的是機構簡單，故而較佳為使用兩個斜光線光源。進而，最佳為以可實現兩者的兩個斜光線光源自兩個方向照射斜光照明光。
線感測器12拍攝自斜光線光源11a、斜光線光源11b照射了斜光照明光的鋼材S的檢查對象部位的圖像，將表示拍攝圖像的電氣訊號輸出至檢測機構13。再者，為了減輕由線狀的表面缺陷的長軸方向的朝向所致的、檢測能力的偏差，斜光線光源11的投光角度α與線感測器12的受光角度β的關係最佳為於各照射方向儘可能設為相同。將斜光線光源11的投光角度α及線感測器12的受光角度β的定義示於圖9。圖9為自斜光線光源11的軸方向觀察的圖。如圖9所示，斜光線光源11的投光角度α於向以斜光線光源11的軸方向為法線的面正射影時，為斜光照明光的照射方向與鋼材S的法線方向所成的角度。同樣地，線感測器12的受光角度β於向以斜光線光源11的軸方向為法線的面正射影時，表示攝像方向與鋼材S的法線方向所成的角度。而且，於自斜光線光源11側觀察線感測器12的情形時，受光角度β是以遠離斜光線光源11的方向的角度為正。附帶而言，接近方向的角度成為負。若更詳細地說明，則與圖8的(a)的投光角度αa、投光角度αb 及受光角度βa、受光角度βb分別成為相同參數。
再者，作為針對來自兩個以上的斜光線光源的斜光照明光於檢查對象部位的反射光而分別接受各反射光並拍攝圖像的方法，可例示使用不同波長域的斜光照明光的方法。具體而言，可使用照射的斜光照明光的波長特性成為不同波長的兩個以上的斜光線光源、與彩色線感測器的組合。於該情形時，不同波長特性的斜光線光源是以可自兩個以上的方向照射的方式進行配置。針對斜光照明光的波長特性，例如使用具備紅色的波長特性的斜光照明光的斜光線光源及具備綠色等波長特性的斜光照明光的斜光線光源，利用彩色線感測器來拍攝圖像。
而且，作為其他方法，亦可例示：利用來自各斜光線光源的各斜光照明光的各照射時序、及線感測器的曝光時序的方法。具體而言，使兩個以上的斜光線光源以不同時序高速地亮滅，並且使線感測器的曝光時序與各斜光線光源的照射一致，以線感測器進行拍攝。或者，使來自斜光線光源的斜光照明光中的、來自兩個以上的方向的斜光照明光以不同時序高速地亮滅，並且使線感測器的曝光時序與各斜光照明光的照射一致，以線感測器進行拍攝。再者，於斜光線光源為兩個的情形或自兩個方向照射斜光照明光的情形時，所照射的斜光照明光交替且高速亮滅。於該情形時，各斜光線光源的斜光照明光的波長特性為相同、一部分重疊或不同中的任一種即可。而且，於該情形時，各方向的斜光照明光的波長特性為相同、一部分重疊或不同中的任一種即可。 無論哪一情形，就將兩個以上的斜光線光源各自或兩個以上的方向各自的斜光照明光分離的方面而言，最佳為波長特性不同。任何的針對各反射光分別接收光的方法均可將公知及未知的技術(斜光線光源、彩色線感測器、線感測器及線感測器的同步控制機構等)組合而實現。亦藉由以上的方法，針對各反射光分別獲得各斜光線光源的斜光照明光的圖像。
進而，亦可藉由使用具有相互正交的直線偏光特性的斜光線光源，從而針對各反射光分別獲得各斜光線光源的斜光照明光的圖像。具體而言，於兩個斜光線光源各自之前，以角度γ°及角度(γ+90)°(γ為任意的角度)各設置一個直線偏光板，僅分別使相互正交的偏光成分的光透過。此處，所謂直線偏光板，是指相對於入射光而僅使一定方向的直線偏光成分透過的濾光器。而且，亦可將具有與直線偏光板相同的直線偏光特性的直線偏光板以角度γ°及角度(γ+90)°設置於線感測器。此時，亦可使用三通道偏光相機，該三通道偏光相機具有三個線感測器，於一個相機中可獲得各不相同的偏光特性的圖像。而且，亦可使用數量與斜光線光源相同的線感測器，將各照射方向的光學系統設置於不同位置。
檢測機構13根據由線感測器12所拍攝的圖像來檢測線狀的表面缺陷。具體而言，檢測機構13對圖像訊號實施通常的陰影修正處理或頻率過濾處理後，藉由臨限值處理來檢測表面缺陷訊號。另外，檢測機構13藉由表面缺陷訊號的特徵量等來判定線 狀的表面缺陷。將所判定的表面缺陷資訊集合而用於保證品質。
[斜光線光源的配置例]
關於斜光線光源11a、斜光線光源11b的配置例，使用圖10及圖11來說明兩種配置例。圖10及圖11均為自鋼材S的上方觀察的圖，粗箭頭所示的照射光表示對鋼材S的表面的正射影。來自斜光線光源11a的斜光照明光的照射方向與來自斜光線光源11b的斜光照明光的照射方向於向鋼材S的表面的正射影中，於檢查對象部位上正交。而且，將鋼材S的寬度方向設為X軸，將鋼材S的搬送方向設為Y軸。L方向表示鋼材S的搬送方向。Y方向與L方向相同。關於斜光線光源11a、斜光線光源11b的配置，可為如圖10所示般僅配置於L方向的上游側或下游側的圖案(配置A，圖10所示的示例中為L方向的上游側)、及如圖11所示般配置於L方向的上游側與下游側的圖案(配置B)。再者，任一情形時，斜光線光源11a的軸方向及斜光線光源11b的軸方向均與鋼材S的搬送方向(L方向)成直角相交，並且與鋼材S的寬度方向(X方向)平行地配置。而且，自檢查對象部位接收反射光的線感測器12較佳為位於X軸上的位置。針對配置A及配置B，以下進行更詳細說明。
首先，為了減少由線狀的表面缺陷的方向性所致的感度差，對於向以斜光線光源11a的軸方向為法線的面的正射影中的斜光線光源11a的投光角度αa、向以斜光線光源11a的軸方向為法線的面的正射影中的線感測器12的受光角度βa、以及向以斜光 線光源11b的軸方向為法線的面的正射影中的斜光線光源11b的投光角度αb及線感測器12的受光角度βb，最佳為滿足以下的數式(6)及數式(7)所示的條件。
[數6]αa=αb．．．(6)
[數7]βa=βb．．．(7)
繼而，於配置A、配置B分別滿足所述數式(6)及數式(7)所示的條件的情形時，對各配置的進一步的狀態進行說明。
於考慮配置A、配置B的表面檢查的情形時，有時由於為斜光照明，故而無論如何均於線感測器12的視野位置、即視野的寬度方向產生反射光的亮度不均。將相對於斜光線光源11a、斜光線光源11b1、斜光線光源11b2各自的位置的線感測器12受到的亮度不均示意性地示於圖12。圖12的橫軸表示鋼材S的表面的寬度方向(X方向)的位置，縱軸表示線感測器12的亮度。圖12中，X軸上的x0至x1成為鋼材S的寬度。該些亮度不均較佳為被減少。為了減少此種反射光的亮度不均，可進行儘可能地於寬度方向增加線感測器12的個數或修正圖像訊號等對應。若考慮成本或維護性，則最佳為於表面缺陷檢測所需要的檢測亮度的臨限值處理之前，進行以健全部的亮度將檢測亮度歸一化的陰影修正。再者，配置A、配置B中亮度不均的陰影修正方法不同。關於具體方法，將於下文中分別說明。
而且，藉由除了本發明的表面檢查裝置以外，追加由正反射條件所得的訊號資訊來實施表面檢查，從而期待針對相同的線狀的表面缺陷的檢測性能提高。此時，配置A、配置B中設置正反射條件的光學系統的限制不同。關於該限制，亦將於下文中分別說明。
進而，對配置A進行說明。配置A中，利用一個線感測器12來辨別兩個方向的斜光照明光，故而為了設為滿足數式(6)及數式(7)所示的條件的配置，斜光線光源11a、斜光線光源11b的投光角度αa、投光角度αb及線感測器12的受光角度βa、受光角度βb並無限制。而且，關於陰影修正方法，於配置A(即，使用斜光線光源11a及斜光線光源11b1)的情形時，斜光線光源11a、斜光線光源11b1中亮度變高的位置及變低的位置於線感測器12的視野兩端反轉，故而較佳為針對各反射光分別實施陰影修正處理。
將配置A的具體例示於圖13的(a)、(b)。而且本例中，以照射的各斜光照明光的波長特性成為不同波長的兩個斜光線光源11a、11b與彩色線感測器12的組合來進行說明。圖13的(a)、(b)所示的配置中，於鋼材S的搬送方向上游側配置二色的斜光線光源11a、11b。斜光線光源11a、斜光線光源11b可分別照射顏色不同的單色光。斜光線光源11a的軸方向與斜光線光源11b的軸方向大體位於同一線上。使用該些斜光線光源11a、11b，以斜光照明光向鋼材S的表面的正射影於檢查對象部位上正交的方 式，自兩個方向照射斜光照明光。另外，利用彩色線感測器12接收來自檢查對象部位的反射光。關於斜光線光源11a、斜光線光源11b，為了將兩組光學系統的投受光角度條件設為相同(即，為了滿足數式(6)及數式(7)所示的條件)，而使用將投光角度αa與投光角度αb設為相同，可在鋼材S的寬度方向的兩個方向進行照射的斜光線光源。再者，若認識到兩組光學系統的差異，則即便投光角度αa、投光角度αb稍不同，亦可於某種程度上獲得本原理的效果。此時，關於斜光照明光的顏色，相對於寬度方向，將來自其中一側的照射設為紅色，將來自另一側的照射設為綠色，使用彩色線感測器。關於波長，只要斜光線光源11a、斜光線光源11b的波長域與彩色線感測器的分光感度特性分別不重複，則本光學系統成立。
再者，本例中，藉由照射不同波長的斜光照明光的斜光線光源與彩色線感測器的組合，針對來自各斜光線光源的斜光照明光於檢查對象部位的反射光而分別接收各反射光並拍攝圖像，但亦可為照射波長特性相同、一部分重疊或不同的斜光照明光的斜光線光源與線感測器的組合。於該情形時，高速地切換斜光線光源的發光時序與線感測器的曝光時序，並且使照射時序與曝光時序一致。
再者，亦可將多組斜光線光源與線感測器設置於不同場所。再者，彩色線感測器的受光角度βa、受光角度βb只要選定最適的角度即可。再者，若為與投光角度αa、投光角度αb不同的角 度，則亦可追加正反射條件。其原因在於，正反射條件下對應於感度最良好的線狀的表面缺陷，可藉由追加藍色的通常線光源(於寬度方向不具有照射成分)從而於藍色的通道獲取正反射圖像。
進而，對配置B的光學系統進行說明。配置B中，自L方向的上游側與下游側兩個方向照射斜光照明光。此時，於利用一個線感測器12來辨別兩個方向的斜光照明光的情形時，若將線感測器12的受光角度βa、受光角度βb設為相同而向上游側及下游側的任一者傾斜，則一側相對於斜光線光源而位於近前側，另一側相對於斜光線光源而位於相反側。因此，最佳為將線感測器12的受光角度βa、受光角度βb設為0°而設置於鋼材S的正上方。而且，配置B(即，使用斜光線光源11a及斜光線光源11b2)的情形時，斜光線光源11a、斜光線光源11b2中亮度變高的位置及變低的位置相同，因而亦可藉由線性結合等將多個線感測器12的訊號綜合而實施陰影修正處理。
將配置B的具體例示於圖14的(a)、(b)。而且本例中，以照射的各斜光照明光的波長特性成為不同波長的兩個斜光線光源11a、11b與彩色線感測器12的組合進行說明。圖14的(a)、(b)所示的配置中，以搬送方向上游側的照明光的顏色成為紅色，搬送方向下游側的照明光的顏色成為綠色的方式，配置斜光線光源11a、斜光線光源11b。而且，使用該些斜光線光源11a、11b，以斜光照明光向鋼材S的表面的正射影於檢查對象部位上正交的方式，自兩個方向照射斜光照明光。另外，使用彩色線感測器12接 收來自檢查對象部位的反射光。關於彩色線感測器12，為了使兩組光學系統的投受光角條件相同(即，為了滿足數式(6)及數式(7)所示的條件)，而以受光角度βa、受光角度βb成為0°的方式設置。再者，若認識到兩組光學系統的差異，則即便稍偏離正上方，亦可於某種程度上獲得本原理的效果。此時，能以兩組光學系統的偏差(即，投光角度αa、投光角度αb的偏差及受光角度βa、受光角度βb的偏差)儘可能變小的方式，來調整搬送方向上游側及搬送方向下游側的斜光線光源11a、斜光線光源11b。再者，藉由自正上方變更角度，從而亦可獲得可設置正反射條件的效果。
再者，本實施形態中，以將斜光線光源11a、斜光線光源11b的斜光照明光L1、斜光照明光L2正射影於鋼材S的表面上時，斜光照明光成分L1'、斜光照明光成分L2'相對於斜光線光源的軸方向而具有45°的傾斜度的方式配置，但若其中一個斜光照射光相對於斜光線光源的軸方向而具有ω°的傾斜度，另一個斜光照明光相對於斜光線光源的軸方向而具有ψ°的傾斜度時，成為ω°+ψ°=90°(該式是由(90°-ω°)+(90°-ψ°)=90°導出)，則可獲得同樣的效果。然而，由於兩個以上的光學系統中的投光角度α與受光角度β各自的差異較小便可，以及由背景雜訊變化等所致的檢測性能差可減少由斜光角變得更大所致的反射光的亮度不均，故而最佳為斜光照明光成分相對於斜光線光源的軸方向而具有45°的傾斜度。
而且，本實施形態中，以下述示例進行了說明，即：以 鋼材S的搬送方向(L方向)與斜光線光源11a、斜光線光源11b的軸方向分別成直角的方式，配置有斜光線光源11a、斜光線光源11b，但本發明不限定於該配置。只要來自斜光線光源11a的斜光照明光的照射方向與來自斜光線光源11b的斜光照明光的照射方向於向鋼材S的表面的正射影中，於檢查對象部位上正交，則即便斜光線光源11a、斜光線光源11b各自的軸方向與鋼材S的搬送方向具有並非直角的、小的角度為直角(即90°)以下的角度，亦可獲得本發明的效果。尤其於因製造設備的佈局上的問題而無法設為直角的情形時，亦可於可期待斜光照明的效果的範圍內將小的角度設為直角以下。若考慮斜光照明的效果，則斜光線光源11a、斜光線光源11b的軸方向與鋼材S的搬送方向所成的小的角度根據經驗較佳為60°以上，更佳為80°以上。作為斜光線光源的配置，越接近90°則越成為更理想的形態。
而且，本實施形態中對線感測器12進行了說明，但亦可使用區域感測器代替線感測器12。於使用區域感測器的情形時，最佳為自區域感測器的視野中僅提取線狀的視野而使用。而且，本實施形態中，對線感測器12為一台的情形進行了說明，但線感測器12不僅為一台，亦可使用多台來接收各光源的反射光。然而，若考慮對位的精度等，則最佳為線感測器為一台。而且，本實施形態中，以檢查對象部位為線進行了說明，但不限定於此。檢查對象部位亦當然可根據線感測器12或區域感測器的視野而為點、線及面的任一形態。而且，本實施形態中，以本發明的僅自 兩個方向照射斜光照明光的光學系統的情形進行了說明，但本發明不限定於此。例如，亦可對所述自兩個方向照射斜光照明光的光學系統組合正反射光學系統等完全不同的光學系統，實施針對本發明作為檢查對象的相同的線狀的表面缺陷的檢查。
進而，可對藉由自兩個方向照射斜光照明光從而獲得的兩張圖像進行圖像處理，由此高精度地檢測線狀的表面缺陷。圖15的(a)、(b)為用以對下述圖像進行說明的圖，所述圖像是藉由向具有凹凸的線狀的表面缺陷與無凹凸的細長形狀的無害花紋自兩個方向照射斜光照明光從而獲得。如圖15的(a)所示，對於線狀的表面缺陷D而言，感度相對於斜光照明光的照射方向而大幅度地不同，故而圖像的濃淡視斜光照明光的照射方向而大幅度地變化。相對於此，如圖15的(b)所示，對於無凹凸的細長形狀的無害花紋P而言，感度相對於斜光照明光的照射方向而不大變化，故而圖像的濃淡不因斜光照明光的照射方向而變化。因此，可藉由將斜光照明光的照射方向不同的兩張圖像比較，使用差或比等來把握圖像的濃淡的變化，藉此區分線狀的表面缺陷與無害花紋。
而且，視線狀的表面缺陷的朝向與斜光照明光的照射方向的關係性不同，有時即便為具有凹凸的線狀的表面缺陷，圖像的濃淡的變化量亦變化。於來自兩個方向的斜光照明光中，一個斜光照明光的照射方向相對於線狀的表面缺陷的長軸方向而接近平行，另一個斜光照明光的照射方向接近垂直的情形時，大幅度 地表現出圖像的濃淡差。但是，例如圖16所示，於相對於來自兩個方向的斜光照明光而線狀的表面缺陷D的長軸方向同程度地不同的情形時，不大產生圖像的濃淡差。於該情形時，若為具有凹凸的線狀的表面缺陷，則於缺陷部區域內部產生視斜光照明光的照射方向而不同的濃淡，但於無害花紋的情形時，於缺陷部區域內部看起來相同，故而可藉由比較圖像從而區分。
進而，於欲高效率地區分無害花紋的情形時，亦有效的是取自兩個方向獲得的圖像的差量(參照專利文獻5)。例如，鋼鐵製品存在因成分或製程而於整個表面產生無害花紋的情形。此時，若欲藉由先前的臨限值處理來實施缺陷檢測及藉由圖像處理來實施缺陷判定，則由臨限值處理將鋼板整個面識別為缺陷候補。因而產生下述課題，即：由於龐大的缺陷候補而處理速度來不及，檢查不成立，無法藉由隨後的圖像處理來區分無害的訊號。即便於此種條件下，亦藉由對自兩個方向照射的兩個圖像取差量從而僅去除平坦的無害花紋的訊號，因凹凸而僅其中一者具有感度的細長形狀的表面缺陷、或於區域內部看起來不同的表面缺陷因差量處理而訊號殘留。
於實施所述差量處理的情形時，較佳為於視野的各位置，自兩個方向照射的兩種光學系統的投光角及受光角相等(參照專利文獻6)。若兩種光學系統中投光角及受光角不同，則即便對象平坦，鏡面性、擴散性不同的部位亦無法由差量處理去除而作為訊號殘留。因此，於實施差量處理的情形時，較佳為如圖11 所示的、配置於L方向的上游側與下游側的圖案(配置B)，而非如圖10所示的、僅配置於L方向的上游側或下游側的圖案(配置A)。即，較佳為來自上游側的照射光與來自下游側的照射光向鋼材S的表面的正射影於成為線感測器的視野的檢查對象部位上正交，而且兩個光源的投光角度α及照射角度θ相等。
再者，本實施形態的鋼材包括鋼帶、薄鋼板、厚鋼板、鋼坯、條鋼、型鋼、熱軋鋼板或冷軋鋼板。
[實施例]
示出對實際上可能於所有方向具有長軸方向的線狀的表面缺陷進行攝像並檢查的結果。光學系統使用圖14所示的配置B的光學系統，將投光角度αa、投光角度αb設定為25°，將受光角度βa、受光角度βb設定為0°。將自鋼材的搬送方向(L方向)上游側及搬送方向(L方向)下游側照射照明光時拍攝的圖像及線狀的表面缺陷的檢測結果示於圖17的(a)、(b)。於自搬送方向下游側照射照明光的情形時，如圖17的(b)所示，難以檢測虛線的圓所包圍的表面缺陷部分。相對於此，於自搬送方向上游側照射照明光的情形時，如圖17的(a)所示，可於實線的圓所包圍的部位確認可檢測水準的表面缺陷訊號。如此，根據本發明確認到，即便為僅自單側照射斜光照明光的情況下感度不足而有漏檢之虞的、線狀的表面缺陷，亦可檢測。
以上，對適用了本發明者等人所作出的發明的實施形態進行了說明，但本發明不受成為本實施形態的本發明的揭示的一 部分的描述及圖式限定。例如，可一邊利用本發明的一實施形態的表面檢查裝置或表面檢查方法來檢測線狀的表面缺陷，一邊製造鋼材，藉此高精度地檢測線狀的表面缺陷而提高鋼材的製造良率。而且，可利用本發明的一實施形態的表面檢查裝置或表面檢查方法，基於有無線狀的表面缺陷將鋼材分類，藉此管理鋼材品質。換言之，可高精度地檢測線狀的表面缺陷而提高鋼材的製造良率。而且，可利用本發明的一實施形態的表面檢查裝置或表面檢查方法，對由公知或現有的製造設備所製造的鋼材的表面進行檢查，藉此高精度地檢測線狀的表面缺陷而提高鋼材的製造良率。如此，由本領域技術人員等基於本實施形態達成的其他實施形態、實施例及運用技術等全部包含於本發明的範疇。
[產業上的可利用性]
根據本發明，可提供一種表面檢查裝置及表面檢查方法，可高精度地檢測長軸方向可能於所有方向產生的線狀的表面缺陷。而且，根據本發明，可提供一種鋼材製造方法、鋼材品質管理方法以及鋼材製造設備，可高精度地檢測長軸方向可能於所有方向產生的線狀的表面缺陷而提高鋼材的製造良率。
0:原點
10:表面檢查裝置
11a、11b:斜光線光源
12:線感測器、彩色線感測器
13:檢測機構
A、B、B':點
L1:來自斜光線光源11a的斜光照明光
L1':將來自斜光線光源11a的斜光照明光正射影於鋼材S的表面的斜光照明光成分
L2':將來自斜光線光源11b的斜光照明光(未圖示)正射影於鋼材S的表面的斜光照明光成分
S:鋼材
θa、θb:照射角度(正射影於鋼材表面的情形)
αa:投光角度
βa:受光角度
ξa:斜光角度

Claims (7)

  1. 一種表面檢查裝置，包括：兩個斜光線光源，向鋼材的檢查對象部位照射斜光照明光；一個以上的線感測器，針對來自各斜光線光源的斜光照明光於所述檢查對象部位的反射光而分別接收各反射光，並拍攝圖像；以及檢測機構，使用由所述一個以上的線感測器所拍攝的圖像，檢測所述檢查對象部位的線狀的表面缺陷，且來自所述兩個斜光線光源的斜光照明光向所述鋼材的表面的正射影於所述檢查對象部位上正交。
  2. 如請求項1所述的表面檢查裝置，其中所述兩個斜光線光源中，至少一個斜光線光源於所述線感測器的視野內，相對於所述檢查對象部位而設置於所述鋼材的搬送方向上游側或搬送方向下游側。
  3. 如請求項1所述的表面檢查裝置，其中所述兩個斜光線光源中，一斜光線光源於所述線感測器的視野內，相對於所述檢查對象部位而設置於所述鋼材的搬送方向上游側，且所述兩個斜光線光源中，另一斜光線光源於所述線感測器的視野內，相對於所述檢查對象部位而設置於所述鋼材的搬送方向下游側。
  4. 一種表面檢查方法，包括：照射步驟，使用兩個斜光線光源向鋼材的檢查對象部位照射斜光照明光； 攝像步驟，藉由一個以上的線感測器，針對來自各斜光線光源的斜光照明光於所述檢查對象部位的反射光而分別接收各反射光，並拍攝所述檢查對象部位的圖像；以及檢測步驟，使用所述攝像步驟中拍攝的圖像，檢測所述檢查對象部位的線狀的表面缺陷，來自所述兩個斜光線光源的斜光照明光向所述鋼材的表面的正射影於所述檢查對象部位上正交。
  5. 一種鋼材製造方法，包括下述步驟：一邊使用請求項1至請求項3中任一項所述的表面檢查裝置來檢測鋼材的線狀的表面缺陷，一邊製造鋼材。
  6. 一種鋼材品質管理方法，包括下述步驟：使用請求項1至請求項3中任一項所述的表面檢查裝置，基於有無線狀的表面缺陷將鋼材分類，藉此管理鋼材品質。
  7. 一種鋼材製造設備，包括如請求項1至請求項3中任一項所述的表面檢查裝置及鋼材製造設備，所述表面檢查裝置對由所述鋼材製造設備所製造的鋼材的表面進行檢查。
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