WO2004072628A1

WO2004072628A1 - 欠陥検査装置及びその方法

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Publication number: WO2004072628A1
Application number: PCT/JP2004/000956
Authority: WO
Inventors: Kazushi Yoshimura; Mineo Nomoto; Daisuke Katsuta
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2004-08-26
Also published as: JP2004264054A; JP3914500B2

Abstract

本発明は、被検査円筒物体の内面における線状の領域に照明する照明光学系と、前記線状の領域からの反射光像を斜方検出するように前記線状の領域からの反射光像を反射させて前記軸心方向に向ける反射光学要素2と該反射光学要素で反射されて軸心方向に向けた前記線状の領域からの反射光像を線状に結像させる結像光学要素と該結像光学要素で結像された線状の反射光像を受光して画像信号を出力するリニアイメージセンサとからなる検出光学系とを取付けた支持部材を設け、該支持部材を前記被検査円筒物体の内面における軸心を中心にして回転させることによって前記リニアイメージセンサから2次元画像信号を検出するように構成し、前記検出光学系の距離Lを制御することにより、被検査物の大きさなどの条件が変わっても、検出角度θrを一定にして、欠陥の検出精度が変わらないようにした。

Description

X

明細書欠陥装置及びその方法技術分野

本発明は、エンジンのシリンダや自動車走行系部品などのように、鎵造などにより成形さその後必要に応じて切肖咖ェされた円筒物体の内面などの表面の錡巣、傷、汚れなどの欠陥をする欠陥検査装置及びその方法に関する。背景技術

筒体の内面の損傷などをする従来技術としては、特開平 3— 2 2 6 6 5 9号公報 (特許文献 1 )、特開平 8— 1 2 8 9 6 0号公報（特許文献 2 )および特閧 2 0 0 2 - 2 2 6 7 1号公報 (特許文献 3 ) が知られている。

特許文献 1には、象の円筒の内部に配置されるミラ一と、前記円筒の内面を前記ミラーで反射させて撮像する一次元 C CDカメラと、この一次元 C CDカメラと前記ミラーとを一体として前記円筒の中心軸のまわりに回転させる回転駆動部とを備えた円筒内面 «装置が記載されている。

特許文献 2には、円錐面の鏡体と C C Dカメラとを有し、筒体の内部を長手方向へ相対移動して筒体の内面全周を撮像する撮像手段と、該撮像手段から転送される円形領域画像信号を展開処理する画像入力部と、該画像入力部で展開処理された画像信号を画像処理する画像処理部とを備えた筒体機が記載されている。

特許文献 3には、多段に形成した円錐形ミラーと、該多段の円錐形ミラ一で反射して得られる光像を撮像する撮像カメラとを備えた円筒内壁面装置が記載されている。発明の開示

しかしながら、上言 B«技術においては、分解能を決める画素サイズを画面内で一様にして小さくし、且つ #f象時間を短時間する点について十分考慮されていなかった。本発明の目的は、エンジンシリンダなどの被«円筒物体の内面における外観欠陥を被脑円筒物体の大きさなどの条件が変わつても、検出感度等の検出条件を一定にして、高速で、錶巣、傷、汚れ等の欠陥をできるようにした欠陥^装置及びその方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、円筒物体や円柱状物体の内面又は外面上に発生した傷や汚れ等の欠陥を、検出感度等の検出条件を一定にして、高速で f鐘できるようにした欠陥 «装置及びその方法を «することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、被検査円筒物体を載置するワークホルダを設け、該ワークホルダによって載置された被検査円筒物体の内面における軸心方向を向いた線状の領域に照明する照明光学系と、前記線状の領域からの反射光像を前記線状の領域の法線方向に対して所望の検出角度傾斜した方向から検出するように前記線状の領域からの反射光像を反射させて前記軸心方向に向ける反射光学要素と該反射'光学要素で反射されて軸心方向に向けた前記線状の領域からの反射 ·光像を線状に結像させる結像光学要素と該結像光学要素で結像された線状の反射光像を受光して画像信号を出力するリ二アイメ一ジセンサとからなる検出光学系とを取付けた支持部材を設け、該支持部材を前記被検査円筒物体の内面における軸心を中心にして回転させることによって前記リ二アイメ一ジセンサから前記被検査円筒物体の内面における 2次元画像信号を検出するように構成し、さらに、編己検出光学系のリニアイメージセンサから検出された 2次元画像信号を基に欠陥情報を取得する画像処理部を備えたことを特徴とする欠陥装置及びその方法である。

また、本発明は、漏 3欠陥ネ鐘装置において、さらに、擺己支持部材の回転中心と前言皮円筒体の内面の軸心とのずれを補正する補正機構を備えたことを特徴とする。また、本発明は、擺3欠陥 «装置において、さらに、前記支持部材の回転中心と漏3 被円筒体の内面の軸心とのずれを検出するず; Hl^出手段と、該ず^！食出手段で検出されたずれに応じて前記支持部材の回転中心と前記被円筒体の内面の軸心とのずれをを補正する補正濯とを備えたことを體とする。また、本発明は、編 3欠陥讓装置において、さらに、擺3線状の領域の法線方向に対する前言 31食出角度を変えることができるように前記検出光学系を前記支持部材に対して微動できる機構を備えたことを特徴とする。また、本発明は、前記欠陥嫌装置において、謂 3照明光学系を編 3線状の領域に該線状の領域の法線に対して傾斜した方向から照明するように構成したことを特徴とする。また、本発明は、備3欠陥検査装置において、編照明光学系による前記線状の領域に対する照明角度を調整できるように前記照明光学系を前記支持部材に対して移動調整可能に形成したことを難とする。また、本発明は、編 3画像処理部において、前記リニアイヌ—ジセンサから検出された 2次元画像信号を 2次元デジタル画像信号に変換する A/D変騰と、該 A/D変腿から得られる 2次元デジタル画像信号に対してシエーディング補正を行い、さらに背景ノイズを除去する前処理部とを有することをとする。また、本発明は、画像処理部において、前記前処理部から得られる 2次元デジタル画像信号に基いて欠陥候補を抽出し、該抽出された欠陥候補の欠陥特徴量を算出し、該算出された特徴量に基いて判定して欠陥情報を取得する欠陥抽出処理部を有することを特徴とする。また、本発明は、さらに、 ΙίΙ3画像処理部から取得される欠陥情報を基に被検査円筒物体の欠陥マップを表示する表示装置を設けたことを特 1数とする。

以上説明したように、本発明によれば、円筒物体などの内壁などの曲面上に発生した凹凸、傷などの欠陥を安定に自動的に検出することができる効果を奏する。

また、本発明によれば、円筒物体などの内壁などの曲面上に発生した凹凸、傷などの欠陥を安定に自動的に検出する外観検査において、検出した欠陥の座標（位置）、大きさ、面積など数値化した情報が得られるため、後への物流管理や、前 ¾のプロセスのフィードバックに用いることができ、品質の良い製品を製造することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る被検査円筒物体の内面に発生した欠陥を検査する外観 «装置の第 1の実施例を示す構成図である。

第 2図は、被検査円筒物体の外観説明図である。

第 3図は、第 1図に示す外謝鐘装置の第 1の難例における被鐘円筒物体と、 Θ ステージ（回転ステージ）に XY微動■を介して支持される支持部材上に取付けられる照明光学系及び検出光学系との関係を説明するための図で、（a ) はその正面図、 (b) は（a) における Α_Α' 矢視図である。

第 4図は、被難円筒物体の内面における検出光学系であるミラ一及びリ二アイメ一ジセンサによる画像検出位置の関係を説明するための図である。

第 5図は、凹欠陥を例に欠陥部の顕在化原理を説明するための図である。

第 6図は、検出角度 0 r及び距離 L/直径 Rの比と欠陥部のコントラスト及び背景ばらつき (正規化値) との関係を示す図である。

第 7図（a)は、リニアイメージセンサで被纖円筒物体の内面から検出される 2次元画像を説明するための図、第 7図 ( b )は芯ずれによるリニアィメージセンサで検出される明るさの変動を説明するための図である o

第 8図は、照明光学系による照明の指向特性を説明するための図である。

第 9図は、第 1図に示す画像処理部での欠陥抽出処理を含めた画像処理のフローを示す図である。

第 1 0図は、背景ノイズとしてのクロスハッチの網目状ノイズを除去するためのマスク画像生成のためのデ一夕指定の一実； ½例を説明する図である。

第 1 1図は、検出された原画像と «結果として表示する欠陥画像とを示した図である。

第 1 2図は、 1エンジンプロックにおける欠陥 «結果の表示の一 »例（ 4つのボァの欠陥マップ）を説明する図である。

第 1 3図は、欠陥嫌結果の集計表示の一実施例を示す図である。

第 1 4図は、本発明に係る被^ ¾精円柱物体の外面に発生した欠陥をする外観検査装置の第 2の実施例を示す構成図で、（a) はその正面図、（b )はその平面図である発明を実施するための最良な形態

以下、本発明に係わる円筒内面などの物面の外鍵鐘方法およびその装置の実施の形態について図面を用いて説明する。

まず、本発明に係る外鍵食査装置の第 1の実施例について説明する。第 1図は第 1の «例を示す構成図であり、被物 1としては第 2図に示すようなエンジンシリンダの内面とする。第 2図では、シリンダが 4個あるエンジンプロヅクの外観例を示したが、被«対象 1としては、 1プロックあたりのシリンダ数は問わない。

被シリンダ（被検査円筒物体） 1は、図示されないヮ一クホルダ上に位置決めピン（図示せず）などにより所定の精度で載置されている。画像検出は、例えば、 1 0 2 4画素からなる C CDリニアイメージセンサ 5によって行うが、リニアイメージセンサ 5およびシリンダ内壁の像をリ二アイメージセンサ 5のセンサ面上に結像させるための結像レンズ（結像光学要素） 4が、一般にシリンダ内に収納できないため、機成例では、被^ ¾シリンダ 1内にミラ一（反射光学系） 2を設け、そのミラ一 2でシリンダ内壁からリニアイメージセンサ 5までの光路を 9 0度曲げる構成としている。また、光源を含む照明光学系 3はシリンダ内壁を照明するものである。

照明光学系 3並びにミラー (反射-光学要素) 2、結像レンズ（結像光学要素） 4及び C CDリニアィメ—ジセンサ 5からなる検出光学系 1 0は、支持部材 1 2により一体的に支持さシリンダ円の中心を回転中心とする 0ステージ (回転ステージ) 7により回転される。（ステージ 7と支持部材 1 2の間の XY微動ステージ 6は、後述するように 0ステージ 7と支持部材 1 2との位置関係を調整するものである。これら照明光学系 3並びに検出光学系 1 0は、先に述べた被«シリンダ 1を載置したワークホルダ (図示せず)との間において、図示されない構造物で位置決めされており、この位置決めを調整するものとして、 ΧΥ Ζステージ 8がある。特に Ζステ一ジは、被 f食査シリンダ 1 の長さ方向（第 1図の紙面上下方向）に移動するもので、検出光学系 1 0を被検査シリンダ内に出し入れしたり、第 3図に示すような検出系の視野幅がシリンダ長に比べて短い場合に、順次 Z方向に移動させて被検査シリンダ 1の内壁全面を検出したり、必要な場所に位置決めするためのものである。詳細は後述するが、以上述べた照明光学系 3並びに検出光学系 1 0を 0ステージ 7で一周回転させることにより、リニアイメージセンサ 5によりシリンダ内壁の 1周分の画像を検出することができる。なお、リニアィメージセンサ 5の並び方向についてのシリンダ 1の内壁における画素サイズは 5 0〜8 0 〃m程度である。これに合わせて結像レンズ 4の結像倍率が設定される。また、シリン夕'内壁の 1周分の画素数を後述するように 2次元フーリェ変換を用いることにより 2 の冪乗（例えば 4 9 6 ) にする必要がある。そのため、 0ステージ 7の回転速度が決定される。

このようにリ二アイメ一ジセンサ 5から検出されるシリンダ内壁の 1周分の検出画像信号 3 1は、 A/D変 I2 1でデジタル画像信号 3 2に変換さ前処理部 2 2でシエージング補正や明るさ補正および背景ノィズ除去処理が行われて 2次元デジタル画像 3 3としてメモリ 2 3に格納される。欠陥抽出処理部 2 4は、メモリ 2 3から読み出された 2次元画像デ一夕 3 4を基に例えば 2値化処理して錡巣、傷、汚れなどの欠陥候補を抽出し、該抽出された鏺巣、傷、汚れなどの欠陥 ίι¾1についての欠陥の特徴量を算出し、該箅出された欠陥の特徴量を基に判定して欠陥情報 (欠陥の発生座標、欠陥の特徴量、欠陥の個数（被検査シリンダ 1毎の内壁欠陥の分布も含む）および欠陥の画像信号等） 3 5を得て主制御部 2 5に入力して記憶装置 4 3等に記憶して出力することが可能となる。このように、 A/D変；! « 2 1、前処理部 2 2、メモリ 2 3及び欠陥抽出処理部 2 4によって画像処理部が構成される。

主制御部 2 5は、表示装置 4 1、入力手段 4 2および記憶装置 4 3を有し、制御信号 3 8に基いてリニアイメージセンサ 5、 A/D変腿 2 1、前処理部 2 2、メモリ 2 3 および欠陥抽出処理部 2 4などを御し、 0ステージ制御信号 3 6に基いて 0ステージ (回転ステージ） 7を制御することにより支持部材 1 2に取付けられた照明光学系 3並びに検出光学系 1 0のシリンダ内周方向の位置を制御し、検出系位置決め制御信号 3 7 に基いて X Y Zステージ 8を制御することにより被検査シリンダ 1に対する 0ステ一ジ 7の XY Z方向の位置を制御するものである。特に、主制御部 2 5は、被ネ鐘シリンダ 1の内壁一周に亘つて一様な感度にするために、 XYステージ 8を制御して 0ステ一ジ 7の回転中心をネ皮検査シリンダ 1の内壁中心（内径中心）に一致させる必要がある。さらに、主制御部 2 5は、 XY微動ステージ 6を制御することにより、被シリンダ 1の内壁中心（内径中心）から検出点 5 1までの距離 L (即ち検出角度 6> r ) を変える調整をすることが可能となる。

また、主制御部 2 5は、照明制御信号 3 9に基いて照明電源 2 6等を制御して照明光源を含む照明光学系 3から出射される照明光の明るさ（強度）を制御することが可能となる。なお、照明光学系 3から出射される照明光としてスリヅト状照明光束であってもよい。

以下、各部の詳細、動作を説明した後、全体の流れについて説明する。

第 3図は、先に説明した本実施例の内、 0ステージ 7上に XY微動ステージ 6を介して支持された支持部材 1 2上に取付けられた検出光学系 1 0及び照明光学系 3を示したものである。本実施例では、画像検出センサに C C Dリニアイメージセンサを用いているため、検出光学系 1 0を 0ステ一ジ 7で回転させない場合は、第 3図（b) に示す線状の領域 5 1が検出領域であり、ステージ 7で検出光学系 1 0を回転させながら、それに同期させてリ二アイヌ一ジセンサ 5から検出される画像信号 3 1を A/D変換器 2 1でデジタル化して、メモリ 2 2へ格納することにより、第 3図 (b ) に示すような被検査シリンダ 1の内壁一周の画像を検出することができる。ここで、第 4図には、リニアイメージセンサ 5による検出点 5 1とそこを照明する照明光学系 3の位置関係のー»例を示す。第 4図は本実施例の検出光学系 1 0のミラ一 2および被検査シリンダ 1を上から見たものである。本実施例では、リニアイメージセンサによる検出位置 5 1、すなわち、第 3図（b)で示した線状の領域 5 1をシリンダの中心線 5 2から距離 Lだけ離した位置とする。また、照明光学系 3は、面状、または、ライン状に発光するもので、リニアイメ一ジセンサの検出位置 5 1を照らすように配置する。概ね、第 4図 S

に示すような配置が望ましい。

ここで、リ二アイメ一ジセンサ 5の線状の検出領域 5 1をシリンダの中心線 5 2から距離 Lだけ離した位置とする理由について説明する。なお、結像レンズ（結像光学要素） 4の光軸は、第 4図に示す 5 9上に存在する。即ち、結像レンズ 4は、ミラ一 2で反射して得られる第 3図（b ) に示す線状の領域 5 1の光像をリニアイメージセンサ 5上に結像させるように構成される。そのため、特に結像レンズ 4は、シリンドリカルレンズのように一軸方向には集隶させる特性を持っている。ところで、本装置で検出する欠陥は、鎵造時に発生する巣など穴状のものや、傷などの様に表面が凹んだり、めくれあがったりしたものである。すなわち、表面の凹凸を検出することになる。表面の凹凸を検出する場合、斜方照明 Z斜方検出によれば、正常部は明るく検出され、凹凸状の欠陥部は暗く検出され、その結果凹凸状の欠陥部を感度よく検出することが可能となる。すなわち、第 5図に示すように、被シリンダ 1の内壁に例えば錶巣のように穴 5 7 が開いた状態の物を検出する場合、被検査シリンダ 1の内壁表面にその法線 5 4から、斜めに傾いた方向 ( Θ i )から照明し (斜方照明し)、同様に斜めに傾いた方向 ( 6> r ) から検出する（斜方検出する）ことにより、錡巣欠陥部 5 7は、リニアイメージセンサ 5によって影（暗部）検出範囲 5 8のように暗く検出される。これは、照明による影の部分と検出する際影の部分が生じることによるものである。ここで、照明光学系 3及びリニアイメージセンサ 5のそれそれの法線 5 4からの角度 0 i及び 6> rを変えることにより、欠陥の検出感度を変えることができ、例えば、法線からの角度 0 i及び 0 rを大きくすることにより、穴の深さが浅い、穴の径が大きいものまで検出することができ、逆に角度 0 i及びを小さくすることにより、穴の深さが深い、穴の径が小さなものしか検出しないようにすることができる。

本難例のように被 I鐘物が、円筒の内壁の i½、第 4図に示すように、リニアイヌージセンサ 5の検出領域である線状の領域 5 1をシリンダの中心線 5 2から距離 Lだけ離した位置とすることにより、線状の検出領域 5 1を斜めから検出することになり、その角度は、距離 Lとシリンダ内壁の直径 Rとの関係より求めることができる。すなわち、検出側の法線からの角度 0 rは、次に示す（1 ) 式から求めることができる。

ここで、 Rはシリンダ内壁の直径、 Lはリ二アイメ一ジセンサ 5の線状の検出領域 5 1のシリンダの中心線 5 2から距離である。これより、主制御部 2 5は、ある一つの被 f鐘シリンダ内径で欠陥の検出条件（特に検出角度 0 r ) を求めて、検証しておけば、被検査シリンダ 1の内径が変わっても、同一の検出条件（特に同一の検出角度 0 r) を求めることができる。その結果、主制御部 2 5は、 XY微動ステージ 6を制御して 0ステ一ジ 7の回転中心からの上記距離 Lを被検査シリンダ 1の内径 Rに適するように制御することが可能となる。

ここで、最適な距離 Lの一実施例について第 6図に示す。第 6図は、距離 Lを変えてリ二アイメ一ジセンサ 5で画像を検出し、後述する背景ノィズの除去処理を行つた場合の、背景明るさばらつき、即ち背景ノイズの残留分と、いくつかの欠陥部のコントラストについて求めた実験結果である。第 6図に示したように、背景の明るさばらつきは、検出光学系 1 0の検出角度 0 rで 1 5度程度（距離 L/直径 Rの比が 1 2 %程度）で低くなる。一方、欠陥部のコントラストは、欠陥の形 1犬により、検出光学系 1 0の検出角度 < rが小さい方がコントラス卜が大きかったり、また逆の傾向を示すものがあるが、これらの交点はほぼ検出光学系 1 0の検出角度 S で 1 5度程度である。以上の結果より、検出光学系 1 0の検出角度ま 1 5度程度、即ち距離 L/直径 Rの比が 1 2 %程度が望ましい。また、照明などの光学部品などは、広がり角などに誤差をもつことから、検出光学系 1 0の検出角度 0 rは 1 5度 ± 5度程度（距離 L/直径 Rの比は 8 %から 1 7 %)で調整できるように構成する。即ち、入力手段 4 2等を用いて被検査シリンダ 1 の内径 Rを入力すれば、主制御部 2 5は、ミラ一（反射光学要素） 2、結像レンズ（結像光学要素） 4及びリニアイメージセンサ 5からなる検出光学系 1 0の検出角度 0 rが 1 5度 ± 5度程度になるように XY微動ステージ 6を駆動制御して 0ステージ 7の回転中心からの上記距離 Lを制御することになる。なお、この際、照明光学系 3も支持部材 1 2上に取付けられているので、 XY微動ステージ 6を移動させた際、検出光学系 1 l O

0と一緒に照明光学系 3も移動することになるので、照明光学系 3と支持部材 1 2との間に XY微動ステージを設ければ、照明光学系 3による照射角度 0 iを検出光学系 1 0 による検出角度 rと独立して調整することが可能となる。

以上のように配置した検出検出系 1 0を Θステージ Ίを回転駆動して回転させると、リニアイメージセンサ 5で検出されて A/D変 ίβ2 1からは第 7図（a) に示すような 2次元画像 6 1が得られる。被 I鐘シリンダ 1の内径中心と 0ステージ Ίの回転中心 (検出光学系 1 0の回転中心）がずれていないと、第 7図（b) に示すように得られる画像の明るさ 6 2 bはほぼ一様になるが、ずれている (偏芯している) と、 6 2 aで示すように内壁円周方向への明るさむら（明暗）を生じる。ここで、第 7図（b) に示した投影波形は、各 Y座標の画素の明るさの累積値を求めた、一次元データであり、画像の Y方向（内壁円周方向）の大局的な明るさの変化が分かるものである。シリンダの内径中心と検出光学系 1 0の回転中心とが合つていないと、先の ( 1 )式において、 (R /2 )が検出光学系 1 0の回転によって変化することから、検出光学系の検出角度 6> r が変わるためである。照明は第 8図に示すような指向性を持っており、 0 rが変わると照明の指向特性のどの角度の成分が支配的になるか変わるためである。また、が変わると先に述ぺたように欠陥検出感度も変わるため、 Θ rはシリンダ内壁全周にわたつて一定が望ましい。すなわち、画像全体に明るさが一定であれば、投影灘ま、 6 2 b に示すように一定になる。もし、 6 2 aのように画像の円周方向に一定以上の明るさの明暗があれば、その明暗の画像での座標から、シリンダ円のどの位置に相当するか分かるため、これによつて、 0ステージ 7をどの方向に補正すればよいか分かる。また、その補正量は予め、ずれ量と明るさのむら量を求めておくことにより、設定することがでぎる。

そこで、まず、ヮ一クホルダ (図示せず)上に位置決めされた被検査シリンダ 1の内径中心に対して 0ステージ 7の回転中心を合わせることが必要となる。そのため、シリンダ 1をワークホルダ上に載置する際、位置決めピン等で機械的に位置決めすることで、被 »シリンダ 1の内径中心を Θステージ 7の回転中心に合わせることが可能で 1

ある。しかし、これでは不充分の場合、例えば支持部材 1 2上にシリンダの内壁との間の距離を測定する距離センサ (図示せず)を取り付け、主制御部 2 5は、 6>ステージ 7を回転させて上記距離センサから検出される距離から、被 MEシリンダ 1の内径中心に対する 0ステージ 7の回転中心の偏芯量を求め、この偏芯量を XYステ一ジ 8にフィードノヅクすることにより、検出光学系 1 0の回転中心を被難シリンダ 1の内径中心に合わせることが可能となる。さらに、主制御部 2 5は、実際の鐘を開始するまえに、 Θ ステージ 7を回転させて A/D変換器 2 1から得られる 1周分の 2次元画像 6 1或いは前処理部 2 2で前処理されてメモリ 2 3に格納された 1周分の 2次元画像 6 1を基に、第 7図（b ) に示すように、各 Y座標におけるリ二アイメージセンサに亘る画素の明るさの累積値を算出し、この算出された累積値が許容範囲にあるか否かのをすることが可能となる。もし、許容範囲にない場合には、算出される累積値が許容範囲内に入るように、 X Yステージ 8を制御する。

以上により、 «開始前の準備ができたことになる。

次に、実際の検査に入ることになる。照明光学系 3から被検査シリンダ 1の内壁に斜方照明を施すことにより、リニアイメージセンサ 5は、第 3図 ( b )で示した線状の領域 5 1の光像を検出角度 Θ r (= 1 5度士 5度程度）で検出してミラ一 2で反射させて結像レンズ 4で特にィメ一ジセンサの長手方向と直角方向に集光させて一次元画像 3 1として検出する。そして、 0ステージ 7を回転させることによって、リニアイメージセンサ 5からは第 7図（a) に示す 2次元画像信号 6 1が検出され、 A/D変難 2 1 によって 2次元デジタル画像信号 3 2が得られることになる。 6 3 bは、領域 6 3 aにおける 2次元デジタル画像信号を拡大したものである。 6 5 a、 6 5 bは異なる大きさの欠陥を示すたものである。 6 4は、エンジンなどのシリンダ内壁を潤滑などの目的でホ一二ング加工されたホ一二ング加工痕を示す。

以上のようにして得られた 2次元デジタル画像から欠陥を抽出する処理について第 9図を用いて説明する。第 7図（a ) に検出した 2次元デジタル画像 6 1の例を示す。ここでは、欠陥である錶巣が暗く検出されているものとして説明する。もちろん、凸欠陥のように周囲に比べて明るく検出される欠陥であっても、以降の説明より容易に適合できるのは言うまでもない。

第 9図には、欠陥抽出纖等の流れの一難例を示す。まず、 A/D変換部 2 1からは第 7図（a) に示す 2次元デジタル画像信号 6 1 ( 3 2 ) が検出される (ステップ S 9 0 1 )。次に、必要に応じて前処理部 2 2においてシェ一ディング補正を行う（S 9 0 2 )。シエーディング補正は照明光学系 3、検出光学系 1 0の持つ明るさむらなどにより発生する画像の明るさのむらである。これを、予め求めた基準デ一夕、または、検出した画像信号 6 1 ( 3 2 ) から補正する。例えば、検出した画像信号 6 1 ( 3 2 ) から補正する場合、先に説明した第 7図 ( b ) に示す投影波形を X方向、 Y方向に求め、その投影波形より、それそれの方向ごとに各画素を正規化することによって、大局的な明るさむらを補正して無くすることができる。

第 7図（a) には検出画像 6 3 aを拡大したもの 6 3 bを示すが、規則的な斜め線が検出されている。これはホーニング加工痕 6 4であり、欠陥ではない。一般にエンジンなどのシリンダ内壁は、潤滑などの目的からホ一ニング加工により、第 7図（a) に示したようなクロスハヅチの網目状の無数の傷 6 4を形成することがあるが、それにより、表面に線状の凹凸が生じることになり、欠陥部と同じように明暗を生じ、第 7図（a) に示すような斜め線 6 4として検出される。このため、この検出画像 6 3 bから、欠陥咅 |5 6 5 a、 6 5 bを抽出するため、暗い部分、すなわち、あるしきい値以下の明るさの画素を抽出（いわゆる、 2値化）しょうとすると、この斜め線 6 4も抽出されてしまうことがある。そこで、前処理部 2 2において、この斜め線、いわゆる背景ノイズの除去処理を行う（ステップ S 9 0 3 ) 。この背景ノイズには、斜め線 6 4が周期的であるという特徴がある。一般に画像中の周期的なパターンを除去する方法として、例えば、「田村秀行監修、コンピュータ画像処理入門、 1 4 3頁から 1 4 6頁、総研出版発行」に示されるような、フ一リェ変換を利用したものがある。本方法では、第 9図に示すように、まず検出画像 6 1 ( 3 2 ) を二次元フーリエ変換して周波数面での画像を生成し (ステヅプ S 9 0 3 1)、この周波数面上で先の斜め線の成分に相当する場所のデータをマスクし（ステップ S 9 0 3 2 )、この周波数面の画像を二次元逆フーリエ変換によって再び通常の平面の画像に戻すものである（ステップ S 9 0 3 3 )。こうすることによって、背景ノィズを除去した画像を得ることができる。

ここで、マスク画像の作り方としては、例えば、二次元フーリエ変換像（実部と虚部デ一夕）から振幅の絶対値像を生成し、その振幅の絶対値像を適当なしきい値で 2値化したものをにすることもできる。また、クロスハッチの網目の角度などは決まっているため、その角度から、フ一リエ変換像でのマスク开狱を求めることもできる。例えば、第 1 0図に示すように原画像を表示して、画面上で傷の直線の 2点をそれそれのクロス線について指定 ( 1 2 0 aと 1 2 O bの組と 1 2 l aと 1 2 l bの組) したり、点線 1 2 2でしめすように、角度の許容できる範囲を指定する。また、ホーニンク *加工機などの設定から得られる検出画像上でのクロス線の角度に換算しても良い。このとき、角度の許容範囲は、加工機などの誤差と、被検査物の実際の使用時に許容される角度などを勘案して決めても良い。

これらの座標データより二次元フーリェ変換像でのマスクを計算により生成することができる。このように、得られた二次元フ一リェ変換像からマスク开犬を求めるのではなく、検出画像または加工条件などからマスク开状を決めることにより、その加工時に誤差やミスなど加工時にその条件角度から逸脱した部分を除いてマスクをおこなうことができる。その結果、第 1 1図（a) に示す原画像に対して所望条件から逸脱した加工傷は第 1 1 121 (b) に示すように除去されずに、後の欠陥検出処理により検出することができ、加工傷の品質も|¾することができる結果となる。第 1 1図（b) は、主制御部 2 5が背景ノイズを除去した欠陥の画像を表示装置 4 1の画面に表示した場合を示す。

以上説明したように、前処理部 2 2からは、シェーディング補正され、背景ノイズが除去された 2次元画像 3 3がメモリ 2 3に格納されることになる。次に、欠陥抽出処理部 2 4は、メモリ 2 3から得られる背景ノイズ等が除去された画像信号を適当なしきい値で 2値化することによって、欠陥部の «を抽出することができる（ステップ S 9 0 4 ) o欠陥抽出処理部 2 4は、さらに、この 2値化画像に対して、補点の座標、面積、大きさ（最大直径など）などの特徴量を選別して抽出し、この選別して抽出された欠陥の特徴量である例えば大きさにおいて予め定められた大きさ基準より大きなものを欠陥として判定する (ステップ S 9 0 5)。また、欠陥抽出処理部 2 4は、欠陥の候補点からの欠陥の選択に関しては、例えば、欠陥翻部の面積とそこの周囲の明るさと欠陥部の最も暗い（又は明るい）明るさとの比を用いることもできる。そして、欠陥抽出処理部 2 4は、判定された欠陥についての欠陥情報（欠陥の発生座標、欠陥の特徴量、欠陥の個数、被検査シリンダ毎の欠陥マップおよび欠陥の画像信号等） 3 5を出力して主制御部 2 5に入力して記憶装置 4 3等に記憶する。主制御部 2 5は、上記欠陥情報 3 5および結果（合否判定結果）を表示装置 4 1に表示することができる (ステップ S 9 0 6)o なお、欠陥情報 3 5を表示する際、検出角度 0 rも同時に表示することがでぎる。

ところで、第 1図に示すメモリ 2 3および欠陥抽出処理部 2 4の具体的な実現方法としては、リ二アイメ—ジセンサ 5からの画像信号を入力する画像入力基板を具備した高速の計算機、たとえば、パソコンなどを用いることができる。もちろん、全体、または一部を適当な専用または、汎用のハードウェアの処理系で構築することは、本発明を逸脱するものではない。

以下、全体の動作について、第 2図に示すように 4個の被検査シリンダ 1を有するェンジンブロックを |¾¾する場合について説明する。まず、被！^ ¾エンジンプロック 1 1 をワークホルダに載置する。このとき、被 »エンジンブロックは、図示されないヮ一クホルダ上の位置決めピンなどにより所定の精度で載置されるか、または、図示されな V、画像センサなどによりその位置を測して、正規の位置からのずれ量を ¾ 、 XY Z ステージ 8の XY軸へフィードバックする。次に XY Zステージ 8の Z軸を移動し、検出光学系 1 0及び照明光学系 3を取付けた支持部材 1 2の一部を被検査エンジンプロヅクの被錢シリンダ 1へ揷入し、 6>ステージ 7を 1回転させることにより、シリンダ内壁の 1周分の画像をリニアィメ一ジセンサ 5で検出して A/D変換器 2 1でデジ夕ル画像信号に変換し、前処理をしてメモリ 2 3に格納する。このとき、 0ステージ 7は、回転の加減速が必要なため、実際には 1回転以上回転することもある。メモリ 2 3に格納された画像は、欠陥抽出処理部 2 4により、先に詳細を述べた処理を行い欠陥情報 3 5を抽出する。シリンダの長さが、 1回の画像検出幅よりも長い場合は、 XY Zステ一ジ 8の Z軸を移動し、未検出部について、画像検出、欠陥抽出処理を繰り返す。この場合、各画像検出部は若干オーバラップさせると、画像検出の境界部に存在した欠陥を見逃すことはない。以上のようにして、シリンダ 1個分の鐘が完了すると、 ΧΥ Ζステージ 8の Ζ軸を移動し、検出光学系 1 0をシリンダ内から抜き取り、 ΧΥ Ζステージ 8 の ΧΥステージまたは図示されないワークホルダの移動手段により、隣のシリンダ部が «できる位置に検出光学系 1 0及び照明光学系 3、または、被 ί鐘エンジンブロックを移動する。これを繰り返すことにより、 4個のシリンダ内の内壁のを行うことができる。

主制御部 2 5は、以上により検出された、これらの欠陥情報 3 5を基に 1エンジンプロックの検査結果として第 1 2図に示すように表示装置 4 1の画面上にマップ形式で出力表示することが可能となる。この鶴結果は、 4気筒の例ですので、 4つのボア分をマップ形式で表示している。この欠陥マップは、単独で発生しているもの（単独巣）、ある程度近い距離で発生しているもの (密集巣)、加工傷等を弁別して表示する。その結果、欠陥位置の偏りの傾向を把握することができる。第 1 2図では、 1ブロック分を表示しているが、複数のエンジンプロックの検査結果を重ね合わせて表示しても良い。その場合、ロヅトばらつきや時間、日毎の欠陥発生の傾向をつかみ易くすることができる。第 1 2図の右側の四角は、欠陥部の拡大画像（原画像又は処理画像（欠陥画像） ) を表示するェリァで、例えば左側の欠陥マップにおいて欠陥部を指定すると表示される。検出した欠陥部の拡大画像上に、欠陥として抽出された部位を丸印 7 2で囲ったり、その傍らに最大直径 (例えば 0. 2 4 mm)、面積 (例えば 0. 0 3 mm²)などを表示すること可能である。欠陥は、必ずしも円形とはならないので、最大直径および面積を表示するようにした。このような表示を行うことにより、； (β^件（例えば検出角度 0 rや照明光の強度等）の設定がしゃすくなったり、欠陥の発生する部位の確認が分かりやすく、直感的に判断することができる。

また、主制御部 2 5は、検出された欠陥情報 3 5および龍結果（合否判定結果）を基に 1日とか 1週間分を集計した鐘結果の集計表を、例えば、第 1 3図に示すように表示装置 4 1の画面上において出力することができる。即ち、錢日、嫌時間、プロヅク N o . 、ボア N o . 、欠陥数、巣や加工キズ等の欠陥の種別、欠陥の大きさ（最大径）（mm)、欠陥の面積 (mm²)及び欠陥の座標（X , Y)、並びに評価結果（ボァ毎の合否およびプロヅク毎の総 ^否）が表示装置 4 1の画面上に表示される。これにより、 «結果の詳細を知ることができる。

このようにして主制御部 2 5で得られた欠陥情報および評価結果 (合否判定結果）は、上位の管理システムへ、オンラインまたは、オフラインで転送し、後工程への物流管理や、前 @のプロセスのフィードバックに用いることができる。

次に、本発明に係る外観検査装置の第 2の実施例について説明する。本第 2の実施例は、第 1 4図に示すように、柱状の被鐘物体 1 0 1の外側表面を鐘する難例である。しかしながら、円筒状の被体の内周表面をするものに適用することも可能である。本第 2の例では被物 1。 1として楕円柱とし、 ¾¾¾¾立はその側面とするが、後述するようにもつと Ϊな形 I犬でもかまわない。画像検出は第 1の実施例と同じくリニアイメージセンサ 5で行うものとし、被^ S¾ l 0 1の外面の軸心方向を向いた線状の^ 立（領域）の表面を結像レンズ 4によって、リニアイヌ一ジセンサ 5上に結像させるものとする。被 ί鐘物 1 0 1の線状の立における画素サイズは、結像レンズ（結像光学要素） 4の倍率によって決まることになる。このように、本第 2 の難例の場合、検出光学系 1 1 0が被 0 1の外側に配置される関係で、検出光学系 1 1 0としては、結像レンズ 4とリニアイメージセンサ 5とによって構成される。被 M )が円筒物体で内面を検出する場合には、検出光学系 1 1 0としては第 1の例と同様にミラ一を設けてもよい。照明光学系 3も第 1の例と同じくリニアィメ一ジセンサ 5での画像検出部位を照明するように配置される。これら、リニアイメージセ I T

ンサ 5、結像レンズ 4、照明光学系 3は、第 1の«例と同じく支持部材 1 0 7に取り付けられる。この支持部材 1 0 7は、 XY 0ステージ 1 0 8によってネ皮検物1 0 1に対して、 X、 Y、 0方向に自由に移動できるように構成される。また、ネ皮検査物 1 0 1 は、 Sステージ 1 0 9によって、その重心付近を中心として回転できるようになつている。しかしながら、リニアイメージセンサ 5で被 0 1の周方向にも等ピヅチ（等画素サイズ）で撮像する必要があるために、回転手段（0ステージ） 1 0 9によって、被検査物 1 0 1を外面の軸心方向を向いた線状の検出部位の周速度がほぼ一定のなるように回転させる必要がある。

さらに、本第 2の,例において、上記第一の «例と相違する点は、部位が円筒などの内面（内壁）であるか、外面（外壁）であるかではなく、部位の面の傾きが検出光学系 1 1 0に対して、逐次変化する点にある。

まず、本第 2の実施例での画像検出について説明する。まず、被難物 1 0 1が例えば楕円柱であるため、 Θステージ (回転手段) 1 0 9の回転中心から被^ ¾ lの検出部位までの半径の変ィ匕に応じて 0ステージ 1 0 9の回転速度を変えて制御することによつて被; |«物 1 0 1の線状の検出部位（領域）の周速度が一定になるように被 ¾ S物 1 0 1を回転させる。さらに、被^ g物 1 0 1が例えば楕円柱であるため、検出部位での検出光学系 1 1 0との検出角度 0 rと距離が変わってしまう。そこで、主制御部 2 5は、 XY ( ステージ 1 0 8により検出光学系 1 1 0を移動させることにより、常に被

1 0 1の検出部位での検出光学系 1 1 0との検出角度 0 rと距離が一定になるように制御する。以下、その制御方法について説明する。まず、被難物 1 0 1が回転することにより、線状の検出部位と検出光学系 1 1 0との距離が変わる。そこで、例えば距離センサにより、検出部位と検出光学系 1 1 0との距離を測定し、その結果を用いて XY Θステージ 1 0 8を制御することにより、常に被 M l l 0 1の線状の検出部位と検出光学系 1 1 0との距離が一定になるように制御する。距離センサには、例えば、レーザなどの距離センサを用いたものなどを使用することができる。また、被«物 1 0 1の検出部位での検出光学系 1 1 0との検出角度 0 rについては、第 1の難例で説明した、 I S

検出光学系 1 1 0の検出角度 6> rと照明の指向性の関係を利用することができる。すなわち、被難物 1 0 1が回転して検出部位が変わると、謝鐘部位での法線と検出光学系 1 1 0による検出角度 0 rが変わり、照明光学系 3からの照明光の指向特性のどの角度の成分が支配的になるか変わるため、検出される光量が変化する。そこで、この光量が一定になるように ΧΥ 6»ステージ 1 0 8の 0ステージを移動させて検出光学系 1 1 0を矢印 1 1 1方向に傾きを変える（摇動運動する）。また、必要に応じて XY方向に移動させても良い。以上のように、被物 1 0 1の回転速度の変化に合わせて、被検査物 1 0 1の線状の検出部位での法線に対して検出角度 0 rが一定になるように線状の検出部位を中心にして揺動運動させて制御することにより、検出光学系 1 1 0は常に被物の検出部位での位置関係を一定に保つことができ、検出条件を一定にすることができる。このようにして得られたリニアイメージセンサ 5からの信号 3 1を第 1の実施例で述べた方法を一例として、処理することにより、欠陥部の検出を行うことができる。また、本第 2の難例では、被ネ«物 1 0 1の検出部位と検出光学系 1 1 0との距離を距離センサを用いて行うとしたが、予め被難物 1 0 1の开状が分かっている場合などは、その形状デ一夕を用いても良いし、距離センサのデータと併用しても良い。形状データを用いることにより、距離センサが不要となり、コストが安くなつたり、距離センサの誤差の影響なく、欠陥検査を行うことができる効果がある。また、予め、被検査物 1 0 1の線状の検出部位と検出光学系 1 1 0との距離が分かることにより、 ΧΥ Θ ステージ 1 0 8の制御を速く行うことができ、画像の検出速度を速くすることができる効果がある。また、距離センサと开娥デ一夕を併用することにより、前記効果のほか、距離の測度を上げることができる効果がある。産業上の利用可能性

本発明によれば、円筒物体などの内壁などの曲面上に発生した凹凸、傷などの欠陥を安定に自動的に検出することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 被円筒物体を載置するヮ一クホルダを設け、

該ワークホルダによって載置された被検査円筒物体の内面における軸心方向を向いた線状の領域に照明する照明光学系と、前記線状の領域からの反射 ¾f象を if3線状の領域の法線方向に対して所望の検出角度傾斜した方向から検出するように前記線状の領域からの反射光像を反射させて前記軸心方向に向ける反射光学要素と該反射光学要素で反射されて軸心方向に向けた前記線状の領域からの反射光像を線状に結像させる結像光学要素と該結像光学要素で結像された線状の反射光像を受光して画像信号を出力するリニアイメージセンサとからなる検出光学系とを取付けた支持部材を設け、該支持部材を前記被検査円筒物体の内面における軸心を中心にして回転させることによって前記リ二アイメージセンサから前記被検査円筒物体の内面における 2次元画像信号を検出するように構成し、 .

さらに、 Iff己検出光学系のリニアィメ一ジセンサから検出された 2次元画像信号を基に欠陥情報を取得する画像処理部を備えたことを特徴とする欠陥装置。

2. さらに、編 3支持部材の回転中心と前言 ¾¾錢円筒体の内面の軸心とのずれを補正する補正を備えたことを特徴とする請求項 1記載の欠陥検査装置。

3. さらに、 mi3支持部材の回転中心と前言 3¾«円筒体の内面の軸心とのずれを検出するずれ検出手段と、該ずれ検出手段で検出されたずれに応じて前記支持部材の回転中心と前記被^ ¾円筒体の内面の軸心とのずれを補正する補正機構とを備えたことを特徴とする請求項 1記載の欠陥装置。

4. さらに、前記線状の領域の法線方向に対する前言食出角度を変えることができるように前記検出光学系を前記支持部材に対して微動できる機構を備えたことを特徴とする請求項 1記載の欠陥装置。

5.前記照明光学系を配線状の領域に該線状の領域の法線に対して傾斜した方向から照明するように構成したことを特徴とする請求項 1記載の欠陥 »装置。

6. lE照明光学系による fiffi線状の領域に対する照明角度を調整できるように編3照明光学系を前記支持部材に対して移動調整可能に形成したことを特徴とする請求項 1 記載の欠陥 «装置。

7.備 3画像処理部において、編3リニアイメージセンサから検出された 2次元画像信号を 2次元デジタル画像信号に変換する A/D変腿と、該 A/D変 «から得られる

2次元デジタル画像信号に対してシエーディング補正を行い、さらに背景ノイズを除去する前処理部とを有することを mとする請求項 1記載の欠陥装置。

8. 1513前処理部において、前記背景ノイズとしてのクロスハッチの網目状ノイズをマスク処理で除去するように構成したことを特徴とする請求項 7記載の欠陥装置。

9.籠 3画像処理部において、搬 3前処理部から得られる 2次元デジタル画像信号に基いて欠陥候補を抽出し、該抽出された欠陥候補の欠陥特徴量を算出し、該算出された特徴量に基いて判定して欠陥情報を取得する欠陥抽出処理部を有することを特徴とする請求項 7記載の欠陥 «装置。

1 0. さらに、 ΙΐίΙ3画像処理部から取得される欠陥情報を基に被«円筒物体の欠陥マップを表示する表示装置を設けたことを特徴とする請求項 1記載の欠陥検査装置。

1 1 .円筒又は柱状の被ネ艘物体を内面又は外面の軸心方向を向いた線状の検出部位の周速度がほぼ一定のなるように回転させる回転手段と、

該回転手段で回転させられた被検査物体における前記線状の検出部位に対して照明する照明光学系と、

該照明光学系で照明された被検査物体における内面又は外面の軸心方向を向いた線状の検出部位の光像を結像させる結像光学要素および該結像光学要素で結像された線状の検出部位の光像を受光して画像信号を出力するリニアイメージセンサからなる検出光学系とを備え、備3回転手段による前言 ¾皮^»体の回転に伴って前言 B食出光学系の光軸が前記線状の検出部位の法線に対して傾斜した所望の検出角度になるように摇動運動するように構成し、

さらに、編3回転手段により前言 Β¾β物体を回転させることによって ΙίίϊΒί食出光学系のリ二アイメージセンサから被物体の内面又は外面における 2次元画像信号を検出するように構成し、

さらに、備 ΒΙ食出光学系のリ二アイメージセンサから検出された 2次元画像信号を基に欠陥情報を取得する画像処理部を備えたことを特徴とする欠陥装置。

1 2 .ワークホルダによって載置された被検査円筒物体の内面における軸心方向を向いた線状の領域に照明する照明光学系と、前記線状の領域からの反射光像を前記線状の領域の法線方向に対して所望の検出角度傾斜した方向から検出するように前記線状の領域からの反射光像を反射させて前記軸心方向に向ける反射光学要素と該反射光学要素で反射されて軸心方向に向けた前記線状の領域からの反射光像を線状に結像させる結像光学要素と該結像光学要素で結像された線状の反射光像を受光して画像信号を出力するリニアイヌ一ジセンサとからなる検出光学系とを取付けた支持部材を設け、該支持部材を前記被検査円筒物体の内面における軸心を中心にして回転させることによって前記リ二アイメ一ジセンサから前記被検査円筒物体の内面における 2次元画像信号を検出し、該検出された 2次元画像信号を基に錡巣及び傷の欠陥情報を取得することを特徴とする欠陥検査方法。

1 3 .前記照明光学系において fflB線状の領域に該線状の領域の法線に対して傾斜した方向から照明することを特徴とする請求項 1 2記載の欠陥鐘方法。

1 4. ネ皮円筒物体の内面の 2次元画像信号を光学系で検出する検出ステップと、該検出ステヅプで検出された 2次元画像信号を 2次元デジ夕ル画像信号に変換する A/D変換ステヅプと、

該 A/D変換ステヅプで変換された 2次元デジタル画像信号に対してシエーディング補正を行い、さらに背景ノィズを除去する前処理ステヅプと、

該前処理ステヅプから得られる 2次元デジタル画像信号に基づいて欠陥候補を抽出する欠陥画抽出ステップと、

該欠陥 iiiffi抽出ステップから得られる欠陥候補の W (量を算出し、該算出された« 量に基づいて判定して欠陥の情報を取得する欠陥情報取得ステヅプと、該欠陥情報取得ステヅプで取得された前記欠陥の情報を出力する出カステツプとを有することを特徴とする欠陥 «方法。

1 5. 1513前処理ステップにおいて、備3背景ノイズとしてのクロスハッチの網目状ノィズをマスク処理で除去することを特徴とする請求項 1 4記載の欠陥«方法。

1 6 . 己欠陥情報取得ステヅプにおいて、前言 3¾得される欠陥の情報として ®量に基づいて分類される錡巣欠陥及び加工傷欠陥であることを特徴とする請求項 1 4記載の欠陥方法。

1 7.前記出力ステップにおいて、前記出力する欠陥の情報として被検査円筒物体の内面の欠陥マヅプを表示することをとする請求項 1 4記載の欠陥^ ¾方法。

1 8. 食出ステヅプにおける前記光学系は、

前記被検査円筒物体の内面における軸心方向を向いた線状の領域に照明する照明光学系と、編 3線状の領域からの反射'光像を前記線状の領域の法線方向に対して所望の検出角度傾斜した方向から検出するように前記線状の領域からの反射光像を反射させて前記軸心方向に向ける反射光学要素と該反射光学要素で反射されて軸心方向に向けた前記線状の領域からの反射光像を線状に結像させる結像光学要素と該結像光学要素で結像された線状の反射光像を受光して画像信号を出力するリニアイヌージセンサとからなる検出光学系とを取付けた支持部材を設け、該支持部材を前言皮 «円筒物体の内面における軸心を中心にして回転させることによって前記リニアイメージセンサから前記被^ ¾円筒物体の内面における 2次元画像信号を検出するように構成したことを特徴とする請求項 1 4記載の欠陥方法。