WO2012066990A1 - 板材検査方法及び板材検査装置 - Google Patents

板材検査方法及び板材検査装置 Download PDF

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plate
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修美 松村
薫 今重
伸二 矢▲崎▼
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東洋鋼鈑株式会社
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust

Definitions

  • the present invention relates to a plate material inspection method and a plate material inspection apparatus that image a plate material and inspect the plate material based on the captured image.
  • Patent Document 1 as a method for inspecting a defect of a shadow mask in which a plurality of through holes are formed, the illumination light for transmission is irradiated on one main surface of the shadow mask and the reflection is applied to the other main surface of the shadow mask.
  • the shadow mask is imaged so as to receive the transmitted light transmitted through the shadow mask and the reflected light reflected from the other main surface of the shadow mask on the other main surface side of the shadow mask.
  • the method of imaging the plate material by irradiating the conventional transmitted light and reflected light and inspecting the defect of the plate material for example, when the amount of light is smaller than the surface of the plate material outside the side end surface of the plate material, etc.
  • the difference in the amount of light is larger between the outer side than the side end of the plate and the surface of the plate, there is a possibility that a location outside the side end is erroneously determined as a foreign object.
  • the present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to accurately detect dirt, scratches, poor plating, adhesion of foreign substances, etc. in the vicinity of the side edge of the surface of the plate material.
  • An object of the present invention is to provide a plate inspection method and a plate inspection apparatus that can be used.
  • the plate inspection method of the present invention that solves the above-described problems is a plate inspection method that images a plate and inspects the plate based on the captured image, and reflects the illumination light from the surface side of the plate with respect to the plate And illuminating the illumination light for backlight from the back side of the plate, and imaging a range including the surface of the plate from the surface of the plate to the outside of the plate and the side edge of the plate, and , Measuring the amount of reflected light reflected from the surface of the plate based on the captured image, the amount of light in the portion outside the side edge of the plate, and the outside of the amount of reflected light and the side edge of the plate.
  • the side edges of the plate also image a range including an outer portion, and characterized in that it comprises a step of detecting
  • the plate inspection apparatus of the present invention is an apparatus that images a plate and inspects the plate based on the captured image, and is disposed so as to face the surface of the plate and reflects the illumination light for reflection on the surface of the plate
  • An illumination light source a backlight illumination light source that is disposed opposite to the back surface of the plate material and irradiates the back surface of the plate material with backlight illumination light, and a range that includes the surface of the plate material and a portion outside the side edge of the plate material.
  • a light amount adjusting unit that adjusts the light amounts of the reflected illumination light source and the backlight illumination light source so that the light amount of the portion outside the side end portion is the same and in a preset range, and the light amount is adjusted by the light amount adjusting unit.
  • Reflective lighting with adjustable And a detection unit that determines whether or not a defect exists on the surface of the plate based on an image captured by the imaging unit in a state where the illumination light for backlight is irradiated on the plate. .
  • the illumination light for reflection and the illumination light for backlight are set so that the light amount of the reflected light and the light amount of the portion outside the side edge of the plate are the same and in a preset range. Therefore, the density difference between the surface of the plate and the portion outside the side edge of the plate can be matched in the image captured after the adjustment of the amount of light.
  • the step of detecting a defect in the plate material it is possible to prevent a portion outside the side end portion of the plate material from being mistaken as a foreign object, and it is possible to accurately inspect the presence or absence of the defect to the side end portion of the plate material. . Therefore, when there are dirt, scratches, plating defects, and foreign matter adhering in the vicinity of the side edge of the surface of the plate material, these can be accurately detected.
  • inspection apparatus in this Embodiment The figure which shows typically the structure of the board
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining the configuration of a plate inspection apparatus in the present embodiment
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the plate inspection apparatus in the present embodiment.
  • the plate material inspection device 1 is a device that inspects whether or not the surface Wa of the plate material W has defects such as dirt, scratches, plating defects, and adhesion of foreign matter.
  • the plate material W is imaged and based on the captured image. To determine whether there is a defect.
  • the plate inspection apparatus 1 includes a reflection illumination light source 3 that irradiates the illumination light for reflection toward the surface Wa of the plate material W, and a backlight illumination light source 2 that irradiates the illumination light for backlight toward the back surface of the plate material W.
  • the imaging unit 4 that images the plate material W from the front surface Wa side of the plate material W, and the defect of the plate material W is inspected by adjusting the light amounts of the reflected illumination light source 3 and the backlight illumination light source 2 based on the image captured by the imaging unit 4 And a control unit 5 (see FIG. 2).
  • the plate material W is constituted by a strip-like thin plate member made of a steel plate used for, for example, a core body of a nickel metal hydride secondary battery, and both surfaces thereof are plated.
  • the plate material W is conveyed at a predetermined speed along the longitudinal direction by a conveying device (not shown) in a posture state where the surface Wa is disposed on the upper side.
  • the reflection illumination light source 3 is disposed so as to face the surface Wa of the plate material W, and irradiates the illumination light toward the surface Wa of the plate material W so as to have a constant brightness over the width direction of the plate material W.
  • the backlight illumination light source 2 is disposed to face the back surface of the plate material W, and irradiates illumination light toward the back surface of the plate material W.
  • the backlight illumination light source 2 has a size protruding in the lateral width direction from the plate material W as shown in FIG. 2, and is directed from the backlight illumination light source 2 toward the back surface of the plate material W. A part of the irradiated light can be received by the imaging unit 4 through a portion outside the side end Wb of the plate W.
  • the imaging unit 4 is disposed so as to face the surface Wa of the plate material W, and images the range S including the surface Wa of the plate material W and a portion on the outer side in the width direction from the side end portion Wb of the plate material W. It is configured.
  • the control unit 5 is configured by a microcomputer or the like, and an A / D conversion unit that converts an image captured by the imaging unit 4 from an analog image signal to a digital image signal, and a digital signal that is converted by the A / D conversion unit.
  • a RAM that stores image signals as image data
  • a CPU that performs various arithmetic processes such as light amount adjustment and image processing
  • a ROM that stores various programs for controlling the CPU are provided.
  • the control unit 5 includes a light amount adjustment unit 6 and a detection unit 7.
  • the light amount adjustment unit 6 performs light amount adjustment processing for adjusting the light amounts of the reflected illumination light source 3 and the backlight illumination light source 2 based on the image captured by the imaging unit 4.
  • the detection unit 7 performs a defect detection process for detecting defects in the plate material W by performing image processing on the image captured by the imaging unit 4 after the light amount adjustment by the light amount adjustment unit 6.
  • the light amount adjustment unit 6 performs light amount adjustment at a timing set in advance according to the type of the plate material W to be detected. For example, when the gloss of the surface Wa is different between the coil tip side and the tail end side, as in the case where the plate material W is a tin plate having a thick plating thickness and is sequentially pulled out from the coiled state and inspected.
  • the light amount adjustment may be performed without fail in synchronization with the defect detection processing by the detection unit 7. That is, when performing the defect detection process, the light quantity adjustment is always performed, and the defect detection process may be performed based on an image captured in a state where the light quantity is adjusted.
  • the light amount is adjusted only once in synchronization with the first defect detection process, and is synchronized with the subsequent defect detection process.
  • the light amount adjustment may be omitted. Further, the light amount adjustment may be performed at a predetermined number of times of imaging or at a predetermined time interval.
  • the detection unit 7 divides the image captured by the imaging unit 4 into a plurality of image regions, and compares the image with a detection target image region that is an image region to be detected from the plurality of image regions.
  • Image area setting process for setting a comparison target image area, which is another plurality of target image areas, and a light quantity for measuring the light quantity of the detection target image area set by the image area setting process and the light quantity of each comparison target image area
  • a defect determination process is performed to determine that a defect exists in a portion corresponding to the detection target image area on the surface Wa.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an image obtained by imaging a plate material having no defect
  • FIG. 4 is a diagram showing a state of irradiation light and reflected light in a section A of FIG. 3
  • FIG. 5 is a plate material having a defect
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing an image obtained by picking up images
  • FIG. 6 is a diagram showing in cross section the state of the irradiation light and the reflected light in part B of FIG.
  • a light amount adjustment process for adjusting the light amount of the reflected illumination light source 3 and the light amount of the backlight illumination light source 2 is performed, and then a defect detection process for detecting defects in the plate material W is performed.
  • the illumination light of the reflected illumination light source 3 is irradiated toward the surface Wa of the plate material W, and the illumination light of the backlight illumination light source 2 is irradiated toward the back surface of the plate material W.
  • the imaging range S is imaged by the imaging unit 4.
  • the captured image is input from the imaging unit 4 to the control unit 5.
  • the light amount adjusting unit 6 of the control unit 5 the light amount of the reflected light 12 reflected by the surface Wa of the plate material W based on the captured image, and the backlight light that has passed through the lateral width direction outer side portion than the side end portion Wb of the plate material W. 11 is measured, and the light quantity of the reflected illumination light source 3 and the backlight illumination light source 2 is adjusted so that the light quantity of the reflected light 12 and the light quantity of the backlight light 11 are the same and within the preset range. Take control.
  • the light quantity of the reflected light 12 and the light quantity of the backlight light 11 are adjusted to be values within an OK range between a preset lower limit threshold Thmin and upper limit threshold Thmax.
  • the lower threshold value Thmin is generally blackish like a foreign substance such as an insect, and is set with the amount of reflected light of dirt that absorbs light
  • the upper threshold value Thmax is generally set as a plating scratch, for example.
  • the amount of reflected light of the dirt that is white and reflects light is set.
  • the density difference between the front surface Wa of the plate material W and the outer side portion Wb of the plate material W in the image C1 captured after the adjustment of the light amount can be reduced.
  • it can prevent misidentifying the part of the width direction outer side rather than the side edge part Wb of the board
  • the side edge Wb of the plate material W which is a boundary line between the surface Wa of the plate material W and the widthwise outer side portion Wb of the plate material W, does not appear in the images C1 and C2. 3 and 5, the side end portion Wb is illustrated by a virtual line.
  • the reflected light reflected by the background X is diffusely reflected, and the amount of light is represented by an image C2.
  • the amount of light in the other portions of the plate material W that is, the amount of reflected light 12 reflected by the plating surface of the plate material W and the amount of light of the backlight light 11 become smaller.
  • the surface Wa of the plate material W is imaged by the imaging unit 4 in a state where the light amount is adjusted by the light amount adjustment unit 6, and a defect of the plate material W is detected based on the captured image. Is done.
  • the imaging unit 4 captures the plate material W moving at a predetermined speed in the moving direction F at a predetermined timing.
  • a range S (see FIG. 1) including the surface Wa of the plate material W and a portion on the outer side in the width direction with respect to the side end portion Wb of the plate material W is imaged.
  • the detection unit 7 divides the image captured by the imaging unit 4 into a plurality of image regions, and is a comparison target with a detection target image region that is an image region to be detected from the plurality of image regions.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams illustrating an example of setting of the detection target image region and the comparison target image region, and are diagrams illustrating an enlarged part of the state in which the image region is set.
  • the image region 20 is set in a grid pattern so that, for example, n rows are formed in the width direction of the plate material W and m rows are formed in the longitudinal direction of the plate material W. And the ratio of the surface part of the board
  • the light amount adjustment processing has already been performed, and the light amount of the reflected light 12 and the light amount of the backlight light 11 have been adjusted to the same and preset light amount. It is not limited on the surface, and can be set to an arbitrary range including an outer portion in the width direction from the side end portion Wb of the plate material W. Therefore, among the plurality of image regions 20, the image region 20 (second row from the left side in FIG. 7 and third row from the left side in FIG. 8) corresponding to the position of the side end Wb of the plate material W is the plate material. You may arrange
  • the detection target image area 21 is set from among the plurality of image areas 20, and the comparison target image area 22 is set on the basis of the detection target image area 21.
  • the comparison target image area 22 is set according to the size of the defect to be detected. For example, as shown in FIG. 7, when it is desired to detect a defect having a size that can be accommodated in the detection target image area 21, a plurality of image areas 20 adjacent to the detection target image area 21 are set as comparison target image areas 22.
  • the detection target image region 21 is not limited to one configured by one image region 20, and the detection target image region 21 may be configured by a plurality of image regions 20.
  • the process for measuring the light quantity of the detection target image area 21 and the light quantity of each comparison target image area 22 is performed next. Is called.
  • the measurement of the amount of light is performed by image processing.
  • the average light amount is calculated from the light amount of each comparison target image region 22, and the difference between the light amount of the detection target image region 21 and the average light amount of each comparison target image region 22 is obtained. If the difference is equal to or greater than a preset threshold value, it is determined that a defect exists in the portion corresponding to the detection target image area 21 on the surface Wa of the plate W. If the difference is less than the threshold value, the defect is present. It is determined that it does not exist.
  • the image region 20 is set so that the ratio between the surface portion of the plate material W and the portion on the outer side in the width direction from the side end portion Wb of the plate material W is constant, and thus does not include a defect.
  • the amount of light in the image area 20 is likely to be constant, and the measurement error of the amount of light can be reduced.
  • the light quantity of the light beam 11 is measured, and the light quantity of the reflected illumination light source 3 and the backlight illumination light source 2 is set so that the light quantity of the reflected light 12 and the light quantity of the backlight light 11 are the same and within the preset range. Since the adjustment is performed, the density difference between the front surface Wa of the plate material W and the portion on the outer side in the width direction from the side end portion Wb of the plate material W can be reduced in the image captured after the adjustment of the light amount.
  • the detection part 7 it can prevent misidentifying the part of the width direction outer side rather than the side edge part Wb of the board
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the image regions 20 may be set so as to partially overlap each other. In this way, by setting a plurality of image areas so that a part of them overlap each other, the position and shape of the defect can be grasped more accurately.

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Abstract

　本発明の目的は、板材の表面の側端部近傍における汚れ、傷、めっき不良、異物の付着等を検出することができる板材検査方法及び板材検査装置を提供することである。本発明は、板材Ｗの表面側から反射用の照明光を照射するとともに、板材Ｗの裏面側からバックライト用の照明光を照射して、板材Ｗの表面と板材Ｗの側端部よりも外側の部分までを含む範囲Ｓを撮像部４で撮像する。そして、その画像に基づいて板材Ｗの表面で反射した反射光１２の光量と、板材Ｗの側端部Ｗｂよりも外側部分のバックライト光１１の光量を測定して、これら２つの光量が同一且つ予め設定された範囲の光量となるように、反射用の照明光とバックライト用の照明光の光量を調節する。そして、光量の調節がなされた状態で、板材Ｗの表面と板材Ｗの側端部Ｗｂよりも外側の部分とを含む範囲を撮像して、その撮像した画像に基づいて板材Ｗの欠陥を検出する。

Description

板材検査方法及び板材検査装置
　本発明は、板材を撮像して該撮像した画像に基づいて板材を検査する板材検査方法及び板材検査装置に関する。
　従来から、板材の表面に照明光を照射して、表面で反射した反射光を撮像し、該撮像した画像に基づいて板材を検査する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
　特許文献１には、複数の透孔が形成されたシャドウマスクの欠陥を検査する方法として、シャドウマスクの一方主面に透過用の照明光を照射するとともに、シャドウマスクの他方主面に反射用の照明光を照射して、シャドウマスクの他方主面側で、シャドウマスクを透過した透過光と、シャドウマスクの他方主面で反射された反射光を受光するようにシャドウマスクを撮像して、シャドウマスクに付着した異物の影響を受けることなく、正確にシャドウマスクの欠陥を検査する方法が開示されている。
特開平６－３４１９５８号公報
　しかしながら、従来の透過光と反射光を照射して板材を撮像し、板材の欠陥を検査する方法では、例えば、板材の側端面よりも外側の方が板材の表面よりも光量が少ない場合等、板材の側端部よりも外側と板材の表面との間で光量の差が大きい場合には、側端部よりも外側の箇所を異物と誤判定するおそれがあった。
　したがって、表面の側端部まで完全に検査することはできず、側端面よりも若干内側に偏位した位置までを検査範囲としていた。このように、従来は、板材の表面の側端部近傍については検査できない範囲が存在しており、表面の側端部近傍に汚れ、傷、めっき不良、異物の付着があったとしても、これらを検出することはできなかった。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、板材の表面の側端部近傍における汚れ、傷、めっき不良、異物の付着等を正確に検出することができる板材検査方法及び板材検査装置を提供することにある。
　上記課題を解決する本発明の板材検査方法は、板材を撮像してその撮像した画像に基づいて板材を検査する板材検査方法であって、板材に対して板材の表面側から反射用の照明光を照射するとともに、板材の裏面側からバックライト用の照明光を照射するステップと、板材の表面側から板材の表面と板材の側端部よりも外側の部分までを含む範囲を撮像するステップと、撮像した画像に基づいて板材の表面で反射した反射光の光量と、板材の側端部よりも外側の部分の光量を測定するステップと、反射光の光量と板材の側端部よりも外側の部分の光量とが同一且つ予め設定された範囲の光量となるように、反射用の照明光とバックライト用の照明光の光量を調節するステップと、光量の調節がなされた状態で、板材の表面と板材の側端部よりも外側の部分とを含む範囲を撮像し、撮像した画像に基づいて板材の欠陥を検出するステップとを含むことを特徴としている。
　本発明の板材検査装置は、板材を撮像してその撮像した画像に基づいて板材を検査する装置であって、板材の表面に対向配置されて板材の表面に反射用の照明光を照射する反射照明光源と、板材の裏面に対向配置されて板材の裏面にバックライト用の照明光を照射するバックライト照明光源と、板材の表面と板材の側端部よりも外側の部分までを含む範囲を撮像する撮像部と、撮像部により撮像した画像に基づいて板材の表面で反射した反射光の光量と、板材の側端部よりも外側の部分の光量を測定して、反射光の光量と板材の側端部よりも外側の部分の光量とが同一且つ予め設定された範囲の光量となるように、反射照明光源とバックライト照明光源の光量を調節する光量調節部と、光量調節部により光量の調節がなされた反射用の照明光とバックライト用の照明光が板材に照射された状態で、撮像部により撮像された画像に基づいて板材の表面に欠陥が存在するか否かを判断する検出部とを有することを特徴としている。
　本発明によれば、反射光の光量と板材の側端部よりも外側の部分の光量が同一且つ予め設定された範囲の光量となるように、反射用の照明光とバックライト用の照明光の光量を調節するので、かかる光量の調節後に撮像した画像において板材の表面と板材の側端部よりも外側の部分との濃度差を一致させることができる。
　したがって、板材の欠陥を検出する工程において、板材の側端部よりも外側の部分を異物として誤認するのを防ぐことができ、板材の側端部まで欠陥の有無を正確に検査することができる。したがって、板材の表面の側端部近傍に、汚れ、傷、めっき不良、異物の付着があった場合には、これらを正確に検出することができる。
　本明細書は、本願の優先権の基礎である日本国特許出願2010-255972号の明細書及び／または図面に記載されている内容を包含する。
本実施の形態における板材検査装置の構成を説明する斜視図。 本実施の形態における板材検査装置の構成を模式的に示す図。 欠陥のない板材を撮像した画像を模式的に示す図。 図３のＡ部における照射光及び反射光の状態を示す図。 欠陥がある板材を撮像した画像を模式的に示す図。 図５のＢ部における照射光及び反射光の状態を示す図。 検出対象の画像領域と比較対象の画像領域の設定例の一例を示す図。 検出対象の画像領域と比較対象の画像領域の設定例の他の一例を示す図。
　次に、本発明の実施の形態について図面を用いて以下に説明する。
　図１は、本実施の形態における板材検査装置の構成を説明する斜視図、図２は、本実施の形態における板材検査装置の構成を模式的に示す図である。
　板材検査装置１は、板材Ｗの表面Ｗａに汚れ、傷、めっき不良、異物の付着等の欠陥があるか否かを検査する装置であり、板材Ｗを撮像して、その撮像した画像に基づいて欠陥の有無を判断する処理を行う。
　板材検査装置１は、板材Ｗの表面Ｗａに向かって反射用の照明光を照射する反射照明光源３と、板材Ｗの裏面に向かってバックライト用の照明光を照射するバックライト照明光源２と、板材Ｗの表面Ｗａ側から板材Ｗを撮像する撮像部４と、撮像部４により撮像した画像に基づいて反射照明光源３とバックライト照明光源２の光量を調節して板材Ｗの欠陥を検査する制御部５（図２を参照）を有している。
　板材Ｗは、例えばニッケル水素二次電池の芯体等に使用される鋼板製の帯状薄板部材によって構成されており、その両面には、めっき処理が施されている。板材Ｗは、図示していない搬送装置によって、表面Ｗａが上側に配置された姿勢状態で長手方向に沿って所定速度で搬送される。
　反射照明光源３は、板材Ｗの表面Ｗａに対向して配置されており、板材Ｗの横幅方向に亘って一定の明るさとなるように、板材Ｗの表面Ｗａに向かって照明光を照射する。バックライト照明光源２は、板材Ｗの裏面に対向して配置されており、板材Ｗの裏面に向かって照明光を照射する。バックライト照明光源２は、本実施の形態では、図２に示すように、板材Ｗよりも横幅方向に突出する大きさを有しており、バックライト照明光源２から板材Ｗの裏面に向かって照射された照射光の一部は、板材Ｗの側端部Ｗｂよりも外側の部分を通過して撮像部４により受光可能とされる。
　撮像部４は、板材Ｗの表面Ｗａに対向して配置されており、板材Ｗの表面Ｗａと、板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側の部分までを含む範囲Ｓを撮像するように構成されている。
　制御部５は、マイクロコンピュータ等によって構成されており、撮像部４により撮像された画像をアナログ画像信号からデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル画像信号を画像データとして記憶するＲＡＭと、光量の調節や画像処理等の各種演算処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵを制御する種々のプログラムが記憶されたＲＯＭを備えている。
　制御部５は、光量調節部６と検出部７を有している。光量調節部６は、撮像部４により撮像した画像に基づいて反射照明光源３とバックライト照明光源２の光量をそれぞれ調節する光量調節処理を行う。検出部７は、光量調節部６による光量の調節後に撮像部４により撮像された画像に対して画像処理を施して板材Ｗの欠陥を検出する欠陥検出処理を行う。
　光量調節部６は、検出対象である板材Ｗの種類に応じて予め設定されたタイミングで光量調節を行う。例えば、板材Ｗがめっき厚の厚いブリキ板であってコイル状に巻回された状態から順次引き出されて検査されるもののように、コイル先端側と尾端側で表面Ｗａの光沢が異なる場合には、検出部７による欠陥検出処理と同期させて必ず光量調節を行うようにしてもよい。すなわち、欠陥検出処理を行う場合には、必ず光量調節を行い、光量調節された状態で撮像された画像に基づいて欠陥検出処理を行うようにしてもよい。
　また、コイル先端側と尾端側で表面Ｗａの光沢の変化が少ない板材Ｗの場合には、最初の欠陥検出処理に同期させて１回だけ光量調節を行い、その後の欠陥検出処理に同期する光量調節は省略してもよい。さらに、予め設定された一定の撮像回数ごと、あるいは一定時間ごとのタイミングで光量調節を行ってもよい。
　検出部７は、欠陥検出処理として、撮像部４により撮像された画像を複数の画像領域に区画して、複数の画像領域の中から検出対象となる画像領域である検出対象画像領域と、比較対象となる他の複数の画像領域である比較対象画像領域を設定する画像領域設定処理と、画像領域設定処理により設定された検出対象画像領域の光量と各比較対象画像領域の光量を測定する光量測定処理と、光量測定処理により測定された検出対象画像領域の光量と各比較対象画像領域の平均光量との差分を算出して、差分が予め設定された閾値以上の場合には、板材Ｗの表面Ｗａの検出対象画像領域に対応する部分に欠陥が存在していると判断する欠陥判断処理を行う。
　次に、上記構成を有する板材検査装置１による板材検査方法について以下に説明する。
　図３は、欠陥のない板材を撮像した画像を模式的に示す図、図４は、図３のＡ部における照射光及び反射光の状態を断面で示す図、図５は、欠陥のある板材を撮像した画像を模式的に示す図、図６は、図５のＢ部における照射光及び反射光の状態を断面で示す図である。
　本発明の板材検査方法では、最初に、反射照明光源３の光量とバックライト照明光源２の光量を調節する光量調節処理が行われ、次いで、板材Ｗの欠陥を検出する欠陥検出処理が行われる。
　まず、光量調節処理では、板材Ｗの表面Ｗａに向かって反射照明光源３の照明光を照射するとともに、板材Ｗの裏面に向かってバックライト照明光源２の照明光を照射する。そして、撮像部４によって撮像範囲Ｓを撮像する。撮像した画像は、撮像部４から制御部５に入力される。
　制御部５の光量調節部６では、撮像した画像に基づいて板材Ｗの表面Ｗａで反射した反射光１２の光量と、板材Ｗの側端部Ｗｂよりも横幅方向外側部分を通過したバックライト光１１の光量を測定し、反射光１２の光量及びバックライト光１１の光量が同一かつ予め設定された範囲内の光量となるように、反射照明光源３とバックライト照明光源２の光量を調節する制御を行う。
　反射光１２の光量及びバックライト光１１の光量は、予め設定された下限閾値Ｔｈｍｉｎと上限閾値Ｔｈｍａｘとの間のＯＫ範囲内の値となるように調節される。下限閾値Ｔｈｍｉｎには、例えば虫などの異物のように一般的に黒っぽく、光を吸収する汚れの反射光の光量が設定され、上限閾値Ｔｈｍａｘには、例えばめっきの傷などのように一般的に白っぽく、光を反射する汚れの反射光の光量が設定される。
　したがって、例えば図３に示すように、かかる光量の調節後に撮像した画像Ｃ１において板材Ｗの表面Ｗａと板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側部分との濃度差を小さくすることができ、検出部７において板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側の部分を異物として誤認するのを防ぐことができる。なお、板材Ｗの表面Ｗａと板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側の部分との境界線である板材Ｗの側端部Ｗｂは画像Ｃ１，Ｃ２に現れないが、説明の便宜上、図３及び図５では側端部Ｗｂを仮想線で図示している。
　そして、例えば図５及び図６に示すように、めっき不良により板材Ｗの地肌Ｘが露出して欠陥となっているときには、地肌Ｘで反射した反射光は拡散反射となり、その光量は、画像Ｃ２における他の部分の光量、すなわち、板材Ｗのめっき表面で反射した反射光１２の光量及びバックライト光１１の光量よりも少なくなる。
　したがって、かかる部分の光量が下限閾値Ｔｈｍｉｎよりも少ない場合、図５に示すように、画像Ｃ２には欠陥（地肌Ｘ）が明確に現れる。また、特に図示していないが、板材Ｗの表面Ｗａに傷が付いているときには、傷における反射光の光量が、他の部分の光量よりも多くなり、かかる部分の光量が上限閾値Ｔｈｍａｘよりも多い場合には、画像に傷が明確に現れる。
　次に、欠陥検出処理では、光量調節部６によって光量の調節がなされた状態で撮像部４により板材Ｗの表面Ｗａが撮像され、その撮像された画像に基づいて板材Ｗの欠陥を検出する処理が行われる。
　撮像部４は、移動方向Ｆに向かって予め設定された一定速度で移動する板材Ｗを所定のタイミングで撮像する。ここでは、板材Ｗの表面Ｗａと板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側の部分とを含む範囲Ｓ（図１参照）が撮像される。
　検出部７は、撮像部４によって撮像された画像を、複数の画像領域に区画し、これらの複数の画像領域の中から検出対象となる画像領域である検出対象画像領域と、比較対象となる他の複数の画像領域である比較対象画像領域を設定する画像領域設定処理を行う（画像領域設定手段）。
　図７及び図８は、検出対象画像領域と比較対象画像領域の設定例の一例を示す図であり、画像領域が設定された状態の一部を拡大して示す図である。
　画像領域２０は、例えば板材Ｗの横幅方向にｎ個の列、板材Ｗの長手方向にｍ個の列を形成するように、碁盤の目状に設定される。そして、板材Ｗの表面部分と板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側部分との割合が一定となるように設定される。
　ここでは、既に光量調節処理が行われており、反射光１２の光量とバックライト光１１の光量が同一かつ予め設定された光量に調節されているので、画像領域２０の設定場所が板材Ｗの表面上に限定されることはなく、板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側部分を含む任意の範囲に設定することができる。したがって、これら複数の画像領域２０のうち、板材Ｗの側端部Ｗｂの位置に対応する画像領域２０（図７では左側から２番目の列、図８では左側から３番目の列）が、板材Ｗの表面と板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側部分との間に亘って跨ぐ位置に配置されてもよい。
　検出対象画像領域２１は、これら複数の画像領域２０の中から設定され、その検出対象画像領域２１を基準として、比較対象画像領域２２が設定される。比較対象画像領域２２は、検出対象とする欠陥の大きさに応じて設定される。例えば図７に示すように、検出対象画像領域２１に収まる程度の大きさを有する欠陥を検出したいときには、検出対象画像領域２１に隣接する複数の画像領域２０を比較対象画像領域２２として設定する。
　また、例えば図８に示すように、検出対象画像領域２１を含む複数の画像領域２０に亘って存在する大きさの欠陥を検出したいときには、検出対象画像領域２１からある程度の距離だけ離間した位置に存在する複数の画像領域２０を比較対象画像領域２２として設定する。なお、検出対象画像領域２１は、一つの画像領域２０で構成されるものに限定されず、検出対象画像領域２１を複数の画像領域２０によって構成してもよい。
　上記した検出対象画像領域２１と比較対象画像領域２２の設定が行われると、次に、検出対象画像領域２１の光量と各比較対象画像領域２２の光量を測定する処理（光量測定部）が行われる。光量の測定は、画像処理によって行われる。
　そして、検出対象画像領域２１の光量と比較対象画像領域２２の光量との差分から、検出対象画像領域２１に対応する部分に欠陥が存在しているか否かが判断される（判断手段）。ここでは、各比較対象画像領域２２の光量から平均光量が演算されて、検出対象画像領域２１の光量と各比較対象画像領域２２の平均光量との差分が求められる。そして、差分が予め設定された閾値以上の場合には、板材Ｗの表面Ｗａの検出対象画像領域２１に対応する部分に欠陥が存在していると判断され、差分が閾値未満のときは欠陥が存在していないと判断される。
　本実施の形態では、画像領域２０は、板材Ｗの表面部分と板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側の部分との割合が一定となるように設定されているので、欠陥を含まない画像領域２０の光量が一定になりやすく、光量の測定誤差を低減することができる。
　上記した板材検査装置１によれば、撮像部４で撮像した画像に基づいて板材Ｗの表面Ｗａで反射した反射光１２の光量と、板材Ｗの側端部Ｗｂよりも横幅方向外側部分のバックライト光１１の光量を測定し、反射光１２の光量及びバックライト光１１の光量が同一かつ予め設定された範囲内の光量となるように、反射照明光源３とバックライト照明光源２の光量を調節するので、かかる光量の調節後に撮像した画像において板材Ｗの表面Ｗａと板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側の部分との濃度差を小さくすることができる。
　したがって、検出部７において、板材Ｗの側端部Ｗｂよりも幅方向外側の部分を異物として誤認するのを防ぐことができ、板材Ｗの側端部Ｗｂ近傍における欠陥の有無を正確に判断することができる。したがって、板材Ｗの表面Ｗａの側端部Ｗｂ近傍に、汚れ、傷、めっき不良、異物の付着があった場合には、これらを正確に検出することができる。
　なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、複数の画像領域２０を碁盤の目状に設定する場合を例に説明したが、互いに一部が重なり合うように設定してもよい。このように、複数の画像領域を互いに一部が重なり合うように設定することによって、欠陥の位置及び形状をより正確に把握することができる。
１　板材検査装置
２　バックライト照明光源
３　反射照明光源
４　撮像部
５　制御部
６　光量調節部
７　検出部
１１　バックライト光
１２　反射光
２０　画像領域
２１　検出対象画像領域
２２　比較対象画像領域
Ｓ　撮像領域
Ｗ　板材
Ｗａ　表面
Ｗｂ　側端部
Ｘ　地肌（欠陥）

Claims (4)

  1. 　板材を撮像して該撮像した画像に基づいて前記板材を検査する板材検査方法であって、
    　前記板材に対して該板材の表面側から反射用の照明光を照射するとともに、前記板材の裏面側からバックライト用の照明光を照射するステップと、
    　前記板材の表面側から前記板材の表面と該板材の側端部よりも外側の部分までを含む範囲を撮像するステップと、
    　該撮像した画像に基づいて前記板材の表面で反射した反射光の光量と、前記板材の側端部よりも外側の部分の光量を測定するステップと、
    　前記反射光の光量と前記板材の側端部よりも外側の部分の光量とが同一且つ予め設定された範囲の光量となるように、前記反射用の照明光と前記バックライト用の照明光の光量を調節するステップと、
    　前記光量の調節がなされた状態で、前記板材の表面と前記板材の側端部よりも外側の部分とを含む範囲を撮像し、該撮像した画像に基づいて前記板材の欠陥を検出するステップと、
    　を含むことを特徴とする板材検査方法。
  2. 　前記板材の欠陥を検出するステップでは、
    　前記光量を調節した後に撮像した画像を複数の画像領域に区画して、該複数の画像領域の中から検出対象となる画像領域の光量と、比較対象となる他の複数の画像領域の平均光量とを測定し、前記検出対象の画像領域の光量と前記比較対象の画像領域の平均光量との差分が予め設定された閾値以上の場合には、前記検出対象の画像領域に対応する部分に欠陥部が存在していると判断することを特徴とする請求項１に記載の板材検査方法。
  3. 　板材を撮像して該撮像した画像に基づいて前記板材の欠陥を検査する板材検査装置であって、
    　前記板材の表面に対向配置されて前記板材の表面に反射用の照明光を照射する反射照明光源と、
    　前記板材の裏面に対向配置されて前記板材の裏面にバックライト用の照明光を照射するバックライト照明光源と、
    　前記板材の表面と前記板材の側端部よりも外側の部分までを含む範囲を撮像する撮像部と、
    　該撮像部により撮像した画像に基づいて前記板材の表面で反射した反射光の光量と、前記板材の側端部よりも外側の部分の光量を測定して、前記反射光の光量と前記板材の側端部よりも外側の部分の光量とが同一且つ予め設定された範囲の光量となるように、前記反射照明光源と前記バックライト照明光源の光量を調節する光量調節部と、
    　該光量調節部により光量の調節がなされた前記反射用の照明光と前記バックライト用の照明光が前記板材に照射された状態で、前記撮像部により撮像された画像に基づいて板材の表面に欠陥が存在するか否かを判断する検出部とを有することを特徴とする板材検査装置。
  4. 　前記検出部は、
    　前記撮像部により撮像された画像を複数の画像領域に区画して、該複数の画像領域の中から検出対象となる画像領域と、比較対象となる他の複数の画像領域を設定する画像領域設定手段と、
    　該画像領域設定手段により設定された前記検出対象の画像領域の光量と前記比較対象の画像領域の平均光量を測定する光量測定部と、
    　該光量測定部により測定された前記検出対象の画像領域の光量と前記比較対象の画像領域の平均光量との差分を算出して、該差分が予め設定された閾値以上の場合には、前記検出対象の画像領域に対応する部分に欠陥が存在していると判断する判断部とを有することを特徴とする請求項３に記載の板材検査装置。
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