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JP2698697B2 - Surface flaw inspection method - Google Patents
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JP2698697B2 - Surface flaw inspection method - Google Patents

Surface flaw inspection method

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JP2698697B2
JP2698697B2 JP2249267A JP24926790A JP2698697B2 JP 2698697 B2 JP2698697 B2 JP 2698697B2 JP 2249267 A JP2249267 A JP 2249267A JP 24926790 A JP24926790 A JP 24926790A JP 2698697 B2 JP2698697 B2 JP 2698697B2
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color
light
signal
flaws
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等 相澤
善範 穴吹
忠俊 三宅
忠俊 中山
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川崎製鉄株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、帯状体、シート状物体等の被検査体の表面
疵を高精度に検出することができる表面疵検査方法に関
する。
The present invention relates to a surface flaw inspection method capable of detecting a surface flaw of a test object such as a band-like body or a sheet-like object with high accuracy.

【従来の技術】[Prior art]

近年、鋼板、コーティング鋼板等の帯状体について
は、製品の品質向上のために一段と精度の高い表面疵検
査が要求されている。 例えば、コーティング鋼板は、年々鋼板の板厚が薄く
なり、それに伴って表面を被覆する被膜も非常に薄くな
ってきている。このように、被膜が薄くなるに従い、コ
ーティング鋼板の製造が難しくなり、それと同時に被膜
に厚さむら等に起因する模様状欠陥、変色欠陥等の検出
の困難な表面疵が発生し易くなる傾向にある。それゆ
え、コーティング鋼板については、精度の高い表面疵の
検査技術が要望されている。 ところで、従来用いられている表面疵検査装置として
は、例えば、第10図に示すレーザ反射形装置や、第11図
に示すレーザ回折形装置が知られている。 第10図の装置は、光源としてのレーザ発振器10と、該
発振器10から発振されるレーザ光をスポット状にする光
学レンズ12と、スポット状に形成されたレーザ光を鋼板
Sの幅方向に走査するための回転ミラー14と、該鋼板S
の表面で反射されたレーザ光を検出するためのシリコン
(Si)セル等からなる乱反射用受光器16A及び正反射用
受光器16Bとを備えている。この装置では、矢印方向に
走行する鋼板Sの表面に走査されたレーザ光の反射光
を、上記乱反射用及び正反射用の受光器16A及び16Bで検
出し、それぞれの検出信号をアンプ18A及び18Bを介して
アナログ演算器20に入力し、所定の演算を行うことによ
り、上記鋼板Sの表面疵の検出を行っている。 又、第11図の装置は、光の回折現象を利用して表面疵
の検出を行うものであり、光源としてのレーザ発振器10
と、該発振器10から発振されるレーザ光をスポット状に
するコリメータ12Aと、そのスポット状の光束を鋼板S
の幅方向に走査する回転ミラー14と、該鋼板表面で反射
されたレーザ光を集光させるための対物レンズ(フレネ
ルレンズ)22と、該レンズ22で一点に集光された後、空
間フィルタ(マスク)24を通して入射されるレーザ光を
検出する光電子増倍管(ホトマルチプライア)26とを備
えている。この装置では、矢印方向に走行する鋼板Sの
表面で反射され、対物レンズ22及び空間フィルタ24を経
て入射される反射光を上記光電子増倍管26で検出し、そ
の検出信号に基づいて図示しない演算装置で演算するこ
とにより、表面疵の検出を行っている。 なお、上記空間フィルタ24は、反射光である回折パタ
ーン光線から表面疵特有の回折パターンを抽出する機能
を有する、いわゆるマスクである。 上述した2つの表面疵検査方法は、何れも光源がレー
ザであるため、使用している光は単一波長であり、又受
光部も単色光の強度を検出する機能を備えたものであ
る。 又、光源として白色光を用いた装置もあるが、これら
は光検出器が単に反射光の強度の変化しか出力できない
単色をベースとしたものであり、基本的機能は前記第10
図又は第11図の装置と実質的に同一である。
2. Description of the Related Art In recent years, strips such as steel plates and coated steel plates have been required to have more accurate surface flaw inspection in order to improve product quality. For example, the thickness of a coated steel sheet has become thinner year by year, and accordingly, a coating covering the surface has become very thin. As described above, as the coating becomes thinner, the production of coated steel sheet becomes more difficult, and at the same time, a pattern defect due to thickness unevenness or the like, a surface defect that is difficult to detect such as a discoloration defect tends to occur. is there. Therefore, there is a demand for a highly accurate surface flaw inspection technique for coated steel sheets. By the way, as a surface flaw inspection apparatus conventionally used, for example, a laser reflection type apparatus shown in FIG. 10 and a laser diffraction type apparatus shown in FIG. 11 are known. The apparatus shown in FIG. 10 includes a laser oscillator 10 as a light source, an optical lens 12 for forming a laser beam oscillated from the oscillator 10 into a spot, and a laser beam formed in a spot shape scanned in the width direction of the steel sheet S. Rotating mirror 14 and the steel plate S
And a diffuse reflection light receiver 16A and a regular reflection light receiver 16B composed of a silicon (Si) cell or the like for detecting a laser beam reflected on the surface of the light source. In this device, the reflected light of the laser beam scanned on the surface of the steel sheet S traveling in the direction of the arrow is detected by the light receivers 16A and 16B for irregular reflection and regular reflection, and the respective detection signals are amplified by amplifiers 18A and 18B. Is input to the analog computing unit 20 through the CPU and performs a predetermined computation, thereby detecting the surface flaw of the steel sheet S. The apparatus shown in FIG. 11 detects surface flaws by utilizing the diffraction phenomenon of light, and uses a laser oscillator 10 as a light source.
And a collimator 12A that makes the laser beam oscillated from the oscillator 10 into a spot shape, and the spot-like luminous flux is
, A rotary mirror 14 that scans in the width direction, an objective lens (Fresnel lens) 22 for condensing the laser light reflected on the steel plate surface, and a spatial filter ( And a photomultiplier (photomultiplier) 26 for detecting a laser beam incident through the mask 24. In this device, reflected light reflected by the surface of the steel sheet S traveling in the direction of the arrow and entering through the objective lens 22 and the spatial filter 24 is detected by the photomultiplier tube 26, and not shown based on the detection signal. The surface flaw is detected by the calculation by the calculation device. The spatial filter 24 is a so-called mask having a function of extracting a diffraction pattern peculiar to surface flaws from a diffraction pattern light beam that is reflected light. In each of the two surface defect inspection methods described above, since the light source is a laser, the light used is of a single wavelength, and the light receiving unit also has a function of detecting the intensity of the monochromatic light. There are also devices using white light as a light source, but these are based on a single color in which the photodetector can only output a change in the intensity of the reflected light, and the basic function is that of the 10th.
It is substantially the same as the apparatus shown in FIG. 11 or FIG.

【発明が達成しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、前述したような単色をベースとした反
射光の強度の変化に基づいて表面疵の検出を行う場合に
は、被検査体の表面に発生した模様欠陥、例えばコーテ
ィング鋼板であれば絶縁被膜の不良に起因する微妙な模
様欠陥や変色欠陥等の色を伴う表面疵を検出することが
困難であるという問題があった。これを具体的に示した
のが第12図である。 第12図は、前記第11図に示した装置に相当するレーザ
回折形の表面疵検査装置で、レーザ光を鋼板Sの幅方向
に走査した際に、該鋼板Sの表面で反射された光を受光
した光電子増倍管26の出力電圧の走査波形(上)と、そ
の微分波形(下)とを示す線図である。上記鋼板Sに
は、上記走査波形の左端部に相当する位置に変色が発生
しているのであるが、該走査波形からはその変色欠陥を
明確に検出することができないことが判る。
However, when detecting surface flaws based on a change in the intensity of reflected light based on a single color as described above, a pattern defect generated on the surface of the test object, for example, a coated steel sheet having an insulating film. There is a problem that it is difficult to detect a surface flaw accompanied by a color such as a subtle pattern defect or a discoloration defect caused by the defect. FIG. 12 shows this concretely. FIG. 12 is a laser diffraction type surface flaw inspection apparatus corresponding to the apparatus shown in FIG. 11, and when laser light is scanned in the width direction of the steel sheet S, light reflected on the surface of the steel sheet S FIG. 7 is a diagram showing a scanning waveform (upper) of an output voltage of the photomultiplier tube 26 receiving light and a differential waveform (lower) thereof. In the steel sheet S, discoloration has occurred at a position corresponding to the left end of the scanning waveform. It can be seen from the scanning waveform that the discoloration defect cannot be clearly detected.

【課題を達成するための手段】[Means for achieving the object]

そこで、本発明者等は、前記問題点を解決するべく種
々検討した結果、被検査体の表面からの反射光を、複数
のそれぞれ異なる波長域毎に感応するカラーセンサで受
光し、該被検査体の表面疵を検出することにより、従来
肉眼によらなければ精度良く検出することができなかっ
た。被検査体の表面に発生した模様欠陥や変色欠陥等の
表面疵を精度良く検出することを可能とする表面疵検査
方法を開発した。 即ち、被検査体の表面における反射光をカラーセンサ
で受光し、その出力信号に基づいて表面疵の検出を行う
ため、該表面疵の検出に2以上の異なる波長域の光から
なる色情報を利用することが可能となり、その結果、単
色ベースの光情報では検出が困難な前記模様、変色等の
表面疵を精度良く検出することが可能となった。 コーティング鋼板に適用する上記表面疵検査方法の一
例を、第13図を参照して具体的に説明する。 上記表面疵検査方法には、光学系として、コーティン
グ鋼板(帯状体)Sに接近した棒状光源である蛍光灯30
と、該コーティング鋼板Sの表面から反射光を受光する
一次元のカラーCCDカメラ32とを備えている検査装置が
適用される。 まず、矢印方向に走行するコーティング鋼板Sで反射
され、カラーCCDカメラ32に入射された反射光は、R、
G、Bの各受光素子で電気信号に変換され、R、G、B
それぞれに対応する電気信号毎に以下のような処理が並
列に行われる。但し、便宜上、以下の説明ではR信号の
場合を代表させて説明する。 R素子の出力である生信号は、ステップ100でR標準
との間で差動処理が行われ、その差信号がステップ102
の2値化処理へ出力される。即ち、第14図(A)に示す
R素子からの生信号から、無欠陥試料を用いた場合の出
力信号に相当する同図(B)のR標準信号を差し引いて
同図(C)の差信号を求め、その差信号をステップ102
へ出力する。 上記ステップ102では、第14図(C)に示した差信号
の各ピークについて、それぞれr1〜r6の2値化レベルを
設定し、これら各ピークについて2値化を行う。 上記2値化処理の結果は、上記レベルr1〜r6に対応す
る±3レベルについて、各レベル毎にレジスタに入力さ
れ、保存される(ステップ104)。 上記レジスタから2値化信号を引き出し、該信号から
H(長さ)、W(幅)、D(濃度)、S(面積)などの
表面疵の特徴パラメータの演算を行い(ステップ10
6)、その演算結果を表面疵情報として外部へ出力する
(ステップ108)。なお、上記ステップ102〜ステップ10
8のそれぞれには、溶接点検出器(WPD)から溶接点検出
信号が、パルスジェネレータ(PLG)からは走行距離信
号が出力され、表面疵の検出位置が溶接点位置からの距
離として算出されるようになされている。 上述した信号処理を、G、Bの各色信号についても実
行し、R、G、Bの3色について表面疵情報を作成し、
各色毎の表面疵情報やこれらを組合せて得られる情報か
ら表面疵の検出を行う。このように表面疵の検出を、
R、G、Bの色情報に基づいて行うことができるため、
単色の光情報、即ち単一の光強度変化をベースとした場
合には検出が困難な、模様、変色等の微妙な表面疵を精
度良く検出することが可能となった。 本発明者等は、模様、変色等の表面疵を検出精度を更
に向上させるべく鋭意研究を続けた結果、異なる2以上
の波長域の光に基づく出力信号について所定の演算処理
を施すことにより、上記表面疵に対して一段と検出精度
を向上でき、ひいては疵種の判定が可能となることを知
見した。 第1発明は、上記知見に基づいて、被検査体の表面か
らの反射光を、複数のそれぞれ異なる波長域毎に感応す
るカラーセンサで受光し、該センサからの各波長域の出
力信号に基づいて表面疵を検出すると共に、これら異な
る波長域の出力信号間で演算処理を行い、その演算結果
に基づいて表面疵を検出し、これら各表面疵の検出結果
に基づいて疵種を判定する表面疵検査方法であって、前
記カラーセンサにより表面疵を検出する際、前記被検査
体の表面を、該表面に近接設置され、且つ、該表面に対
する集光性を与えるための反射板が近傍に配設された白
色の棒状光源で照射すると共に、前記カラーセンサとし
て、前記被検査体の表面上において、光軸が交差する反
射位置と、前記棒状光源による最大照度の照射位置との
間にオフセットをもたせて配設された一次元カラーCCD
カメラを使用することにより、前記課題を一層確実に達
成し、更に疵種の判定を可能としたものである。 又、第2発明は、被検査体の表面からの反射光を、複
数のそれぞれ異なる波長域毎に感応するカラーセンサで
受光し、該センサからの各波長域毎の出力信号に基づい
て表面疵を検出すると共に、これら異なる波長域の出力
信号間で演算処理を行い、その演算結果に基づいて表面
疵を検出し、更に、前記被検査体の表面からの反射光の
強度を検出し、その検出結果に基づいて表面疵を検出
し、これら各表面疵の検出結果に基づいて疵種を判定す
る表面疵検査方法であって、前記カラーセンサにより表
面疵を検出する際、前記被検査体の表面を、該表面に近
接設置され、且つ、該表面に対する集光性を与えるため
の反射板が近傍に配設された白色の棒状光源で照射する
と共に、前記カラーセンサとして、前記被検査体の表面
上において、光軸が交差する反射位置と、前記棒状光源
による最大照度の照射位置との間にオフセットをもたせ
て配設された一次元カラーCCDカメラを使用することに
より、同様に前記課題を達成し、更に疵種の判定を可能
としたものである。
Therefore, the present inventors have conducted various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the reflected light from the surface of the object to be inspected is received by a plurality of color sensors sensitive to different wavelength ranges, and Conventionally, by detecting surface flaws on the body, it was impossible to accurately detect the surface flaws without the naked eye. We have developed a surface flaw inspection method that can accurately detect surface flaws such as pattern defects and discoloration defects generated on the surface of a test object. That is, since the reflected light on the surface of the inspection object is received by the color sensor and the surface flaw is detected based on the output signal, color information consisting of light in two or more different wavelength ranges is used for the detection of the surface flaw. As a result, it has become possible to accurately detect surface flaws such as the pattern and discoloration, which are difficult to detect with monochromatic-based optical information. An example of the surface flaw inspection method applied to the coated steel sheet will be specifically described with reference to FIG. In the surface flaw inspection method, the fluorescent lamp 30 which is a rod-shaped light source approaching a coated steel plate (band) S is used as an optical system.
An inspection apparatus including a one-dimensional color CCD camera 32 that receives reflected light from the surface of the coated steel sheet S is applied. First, the reflected light reflected by the coated steel sheet S traveling in the direction of the arrow and incident on the color CCD camera 32 is R,
Each of the light receiving elements of G and B is converted into an electric signal, and R, G and B
The following processing is performed in parallel for each corresponding electrical signal. However, for convenience, in the following description, the case of the R signal will be described as a representative. The raw signal, which is the output of the R element, is subjected to differential processing with the R standard in step 100, and the difference signal is output to step 102.
Is output to the binarization process. That is, the difference between the raw signal from the R element shown in FIG. 14 (A) and the R standard signal shown in FIG. The signal is obtained, and the difference signal is obtained in step 102.
Output to In step 102, the binarization levels of r 1 to r 6 are set for each peak of the difference signal shown in FIG. 14C, and binarization is performed for each of these peaks. The result of the binarization process is input to a register for each of ± 3 levels corresponding to the levels r 1 to r 6 and stored (step 104). The binarized signal is extracted from the register, and the characteristic parameters of the surface flaw such as H (length), W (width), D (density), and S (area) are calculated from the signal (step 10).
6) The calculation result is output to the outside as surface flaw information (step 108). Note that the above steps 102 to 10
In each of 8, the welding point detection signal is output from the welding point detector (WPD), the traveling distance signal is output from the pulse generator (PLG), and the detection position of the surface flaw is calculated as the distance from the welding point position. It has been made like that. The above-described signal processing is also performed for each of the G and B color signals, and surface flaw information is created for three colors of R, G and B,
Surface flaws are detected from surface flaw information for each color or information obtained by combining these. Thus, detection of surface flaws
Because it can be performed based on R, G, B color information,
It has become possible to accurately detect delicate surface flaws such as patterns and discoloration, which are difficult to detect on the basis of monochromatic light information, that is, a single change in light intensity. The present inventors have conducted intensive studies to further improve the detection accuracy of patterns, surface flaws such as discoloration, and as a result, by performing predetermined arithmetic processing on output signals based on light in two or more different wavelength ranges, It has been found that the detection accuracy of the surface flaw can be further improved, and the flaw type can be determined. According to a first aspect, based on the above findings, reflected light from the surface of the test object is received by a plurality of color sensors sensitive to each of a plurality of different wavelength ranges, and based on output signals of the respective wavelength ranges from the sensors. In addition to detecting the surface flaws, the arithmetic processing is performed between the output signals in these different wavelength ranges, the surface flaws are detected based on the calculation results, and the flaw type is determined based on the detection results of the respective surface flaws. In the flaw inspection method, when a surface flaw is detected by the color sensor, the surface of the object to be inspected is placed close to the surface, and a reflector for giving light condensing property to the surface is located near the surface. Irradiate with the arranged white rod-shaped light source, and as the color sensor, offset between the reflection position where the optical axis intersects and the irradiation position of the maximum illuminance by the rod-shaped light source on the surface of the inspection object. Also So it disposed a one-dimensional color CCD
By using a camera, the above-mentioned problem is more reliably achieved, and the type of flaw can be determined. In the second invention, the reflected light from the surface of the object to be inspected is received by a plurality of color sensors that are sensitive to each of a plurality of different wavelength ranges, and surface defects are detected based on output signals from the sensors for each of the wavelength ranges. While performing an arithmetic process between the output signals of these different wavelength ranges, detecting a surface flaw based on the arithmetic result, and further detecting the intensity of the reflected light from the surface of the inspection object. A surface flaw inspection method for detecting surface flaws based on the detection results and determining a flaw type based on the detection results of each of these surface flaws. The surface is placed in close proximity to the surface, and a reflector for giving light condensing properties to the surface is irradiated with a white rod-shaped light source disposed in the vicinity, and the color sensor is used as the color sensor. On the surface, the optical axis By using a one-dimensional color CCD camera arranged with an offset between the reflection position to be irradiated and the irradiation position of the maximum illuminance by the rod-shaped light source, the above-described problem is similarly achieved, and the type of flaw is further determined. Is made possible.

【作用及び効果】[Action and effect]

第1発明においては、一次元カラーCCDカメラからの
各波長域毎の出力信号(色情報)に基づいて表面疵を検
出することにより、本発明者等による前記表面疵検査方
法と同様に、単色ベースの光情報では検出が困難な模
様、変色等の表面疵を精度良く検出することが可能とな
ると共に、異なる波長域の出緑信号間で演算処理を行う
ことにより、上記色情報によっては検出精度の低い疵種
についても高精度で検出することが可能となる。このよ
うに、疵種毎に精度良く表面疵の検出が可能となるた
め、疵種の判別が可能となる。ここで、上記演算処理に
は、四則演算処理と平均化処理が含まれる。 又、検出する際、被検査体の表面を、集光性を付与す
る反射板が近傍に配設された白色の棒状光源で照射する
と共に、上記一次元カラーCCDカメラを、上記表面にお
いて、該カメラの光軸が交差する反射位置と、上記棒状
光源による最大照度の位置との間にオフセットをもたせ
て配設するようにしたので、該カメラへの入射光量を適
切に調整することが可能となり、その結果微妙な模様欠
陥、変色欠陥等の表面欠陥(疵)を精度良く検出するこ
とが可能となる。 第1図は、カラーセンサとしてカラーCCDカメラを用
い、帯状ハゲが発生しているコーティング鋼板の表面を
走査した際に検出された、赤色(R)受光素子及び緑色
(G)受光素子それぞれの出力電圧の走査波形を示す線
図(同図(A))と、上記R、Gの各出力信号間で演算
処理として加算及び乗算を行った処理波形をそれぞれ示
す線図(同図(B))である。図中(生)は特定走査の
走査波形又は処理波形を示す。 この図より、表面疵(帯状ハゲ)の発生部位におい
て、上記R、Gの各単独信号の走査波形に比べ上記処理
波形はコントラストが上昇していることが示され、S/N
比が向上していることが判る。 同様に、表面疵として、第2図は薄膜が、第3図は下
地模様が、第4図は変色が、それぞれ発生している場合
の単独信号波形と処理信号波形が示したものである。上
記第2図〜第4図においても、単独信号間の演算処理を
行うことにより、表面疵に対するS/N比が向上している
ことが判る。 但し、第2図は加算、乗算の演算処理の結果と共に、
複数回の走査を行ってその平均をとる平均化処理をも行
った結果を示してある。図中、AVEは平均化処理を行っ
たことを示す。又、第4図は、R、Bの出力信号につい
ての結果である。 上述の如く、第1発明によれば、単独の色情報によっ
て精度良く疵の検出が可能であると共に、異なる波長域
の出力信号間の演算処理によって、単独の色情報では検
出レベルの低い表面疵についてもS/N比を向上させるこ
とが可能となり、該表面疵をも精度良く検出することが
可能となる。従って、上記各表面疵の検出結果を総合す
ることにより、適切な疵種判定が可能となる。 又、第2発明においては、前記第1発明と同様に模様
等の表面疵を高精度に検出すると共に、被検査体の表面
に、例えばレーザ光を照射し、その反射光の強度情報を
利用することにより、反射光の強度変化による検出が容
易な微小欠陥等の通常欠陥を精度良く検出することが可
能となる。従って、上記各表面疵の検出結果を総合する
ことにより、精度良く広範囲に亘る疵種の判定が可能と
なる。
According to the first aspect, by detecting surface flaws based on output signals (color information) for each wavelength range from a one-dimensional color CCD camera, a single color is detected in the same manner as the surface flaw inspection method of the present inventors. It is possible to accurately detect surface flaws such as patterns and discoloration that are difficult to detect with the base optical information, and to perform arithmetic processing between greening signals in different wavelength ranges to detect some color information. It is possible to detect a low-accuracy flaw type with high accuracy. As described above, since the surface flaw can be detected with high accuracy for each flaw type, the flaw type can be determined. Here, the arithmetic processing includes four arithmetic operations and an averaging process. Further, upon detection, the surface of the object to be inspected is irradiated with a white rod-shaped light source in which a reflector for imparting light condensing property is disposed in the vicinity, and the one-dimensional color CCD camera is placed on the surface. Since the offset position is provided between the reflection position where the optical axis of the camera crosses and the position of the maximum illuminance by the rod-shaped light source, it is possible to appropriately adjust the amount of light incident on the camera. As a result, it becomes possible to accurately detect surface defects (defects) such as fine pattern defects and discoloration defects. FIG. 1 shows the output of each of a red (R) light receiving element and a green (G) light receiving element detected when a color CCD camera was used as a color sensor and a surface of a coated steel sheet where band-shaped baldness was generated was scanned. Diagram showing a voltage scanning waveform (FIG. (A)), and diagram showing a processing waveform obtained by performing addition and multiplication as arithmetic processing between the R and G output signals (FIG. (B)). It is. In the figure, (raw) shows a scanning waveform or a processing waveform of the specific scanning. From this figure, it is shown that, at the site where the surface flaw (band-shaped baldness) occurs, the contrast of the processed waveform is higher than that of the scanning waveform of each of the R and G single signals.
It can be seen that the ratio has been improved. Similarly, FIG. 2 shows a thin film, FIG. 3 shows a base pattern, and FIG. 4 shows a single signal waveform and a processed signal waveform in the case of discoloration as surface flaws, respectively. 2 to 4, it can be seen that the S / N ratio with respect to the surface flaw is improved by performing the arithmetic processing between the single signals. However, FIG. 2 shows the result of addition and multiplication operation processing,
The figure also shows the result of performing an averaging process of performing an average of a plurality of scans. In the figure, AVE indicates that the averaging process has been performed. FIG. 4 shows the results for the R and B output signals. As described above, according to the first aspect, the flaw can be detected with high accuracy by using the single color information, and the surface flaw having a low detection level with the single color information can be calculated by the arithmetic processing between the output signals in different wavelength ranges. It is also possible to improve the S / N ratio, and it is also possible to accurately detect the surface flaw. Therefore, by combining the detection results of the surface flaws described above, appropriate flaw type determination can be performed. Further, in the second invention, similarly to the first invention, a surface flaw such as a pattern is detected with high accuracy, and the surface of the object to be inspected is irradiated with, for example, a laser beam, and intensity information of the reflected light is used. By doing so, it becomes possible to accurately detect a normal defect such as a minute defect that can be easily detected by a change in the intensity of the reflected light. Therefore, by combining the detection results of the surface flaws described above, it is possible to accurately determine a flaw type over a wide range.

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。 第5図は、第1発明による第1実施例の作用を説明す
るためのブロック線図、第6図は本実施例に適用される
カラーセンサ形表面疵検査装置を示す概略構成図であ
る。 上記検査装置は、光学系として、コーティング鋼板
(帯状体)Sに近接した棒状光源である蛍光灯40と、該
コーティング鋼板Sの表面からの反射光を受光する一次
元のカラーCCDカメラ42とを備えている。又、上記検査
装置は、上記CCDカメラ42を駆動制御するための制御回
路44と、該制御回路44を介して入力される上記CCDカメ
ラ42の出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路
46と、該信号処理回路46からの処理信号を編集し、色毎
に欠陥を判別する等の処理を行う編集処理装置(コンピ
ュータ)48とを備えている。そして、上記編集処理装置
48からは、編集処理信号が従来型の表面疵検査装置50に
入力され、表面疵の総合判定が行われるようになされて
いる。 上記検査装置において、棒状光源である蛍光灯40は、
演色AAAクラスの昼白色蛍光灯で、出力100W、点灯周波
数30KHzである。なお、上記蛍光灯としては、自然光に
近く、高周波点灯又は直流点灯であることが好ましい。
又、カラーCCDカメラ42と組合せるため、可視光域のパ
ワースペクトルができるだけ均一であることが好まし
い。 又、前記一次元のカラーCCDカメラ42は、フィルタで
赤(R)、緑(G)及び青(B)の3色の色検出を可能
とした一次元リニアアレイセンサであり、R、G及びB
それぞれ864ビットで形成されたカラーセンサと、焦点
距離f35mm、明るさF3.5のレンズとを備えている。この
カラーCCDカメラ42の分光特性は、第7図に示すよう
に、人間の視感度特性に近いものである。本実施例で
は、上記カラーCCDカメラ42を、2KHzの速度で走査し
た。 上記検査装置の光学系について更に詳述する。 前記蛍光灯40と前記カラーCCDカメラG42とは、第8図
に示す位置関係で配置した。即ち、コーティング鋼板S
の表面から上記CCDカメラ42の受光面までの距離L1を110
0mm、蛍光灯40の中心から最大照度の照射面(点)まで
の距離L2を110mm、CCDカメラ42のレンズ中心を通る光軸
上を入射する垂直反射光(θ=90゜)の反射位置と上
記最大照度の照射面(位置)までの距離であるオフセッ
トΔLを37mm、上記蛍光灯40の中心から上記最大照度の
照射面への照射軸と鋼板Sに対する垂線との為すθ
20゜とした。 なお、上記蛍光灯40の近傍には、鋼板Sの表面に対す
る集光性を与えるために反射板40Aが配設されている。
又、上記距離L1は、疵に対する1bit当りに必要な分解能
から計算し、距離L2は必要な照度を実験的に求めて決定
し、オフセットΔLも実験的に最適値を求めた。又、角
度θはパスライン変動の影響の最も少ない角度とし、
角度θは疵のS/N比が最大となるよう調整した。 上記のように、蛍光灯40の配置に上記オフセットΔL
をもたせることにより、CCDカメラへ入射光量を減らす
ことができる。この入射光量を適切に調整することによ
り、入射光量が大き過ぎて色情報が飛散することを防止
でき、その結果微妙な表面欠陥を精度良く検出すること
が可能となった。 次に、本実施例の作用を、第5図に従って説明する。 まず、前述の本発明者等による表面疵検査方法と同様
に異なる波長域の色増俸をそのまま利用して表面疵の検
出を行う手順について説明する。なお、本実施例では、
青色(B)受光素子の出力信号は使用しない。 矢印方向に走行するコーティング鋼板Sで反射され、
カラーCCDカメラ42に入射された反射光は、R、Gの各
受光素子で電気信号に変換され、R、Gそれぞれに対応
する電気信号毎に以下のような処理が並列に行われる。
以下の説明ではR信号の場合を代表させて説明するが、
G信号についても同様の処理を行う。 R素子の出力である生信号は、ステップ200でR標準
との間で差動処理が行われ、その差信号がステップ202
の2値化処理へ出力される。即ち、前述した第13図に示
した表面疵検査方法の場合と同様に、第14図(A)に示
すR素子からの生信号から、無欠陥試料を用いた場合の
出力信号に相当する同図(B)のR標準信号を差し引い
て同図(C)の差信号を求め、その差信号をステップ20
2へ出力する。 上記差動処理には、以下の大きな特長がある。即ち、
R標準信号は、蛍光灯30の幅方向のパワースペクトルの
差、レンズ収差等をも含めたシステム上の総合レベル信
号をメモリーすることにより作成される。そして、R標
準信号と生信号との差動処理を行うことによりコーティ
ング面からの反射光を受光した際の信号の変化分を、信
号幅、カラーレベル、階調を正確に引出すことができ、
その結果、次のステップ202の2値化処理を確実に行う
ことが可能となる。 従って、従来、一般的に用いられている微分処理やフ
ィルタ処理では不可能であった、微少な表面変化をも高
いS/N比で検出することが可能となる。 上記ステップ202では、前記第13図に示した表面疵検
査方法の場合と同様に、第14図(C)に示した差信号の
各ピークについて、それぞれr1〜r6の2値化レベルを設
定し、これら各ピークについて2値化を行う。 上記2値化処理の結果は、上記レベルr1〜r6に対応す
る±3レベルについて、各レベル毎にレジスタに入力さ
れ、保存される(ステップ204)。 上記レジスタから2値化信号を引き出し、該信号と、
H(長さ)、W(幅)、D(濃度)、S(面積)などの
表面疵の特徴パラメータとを用いてパラメータ演算を行
い(ステップ206)、その演算結果を表面疵情報として
外部へ出力する(ステップ208)。なお、上記ステップ2
02〜ステップ208のそれぞれには、溶接点検出器(WPD)
から溶接点検出信号が、パルスジェネレータ(PLG)か
らは走行距離信号が出力され、表面疵の検出位置が溶接
点位置からの距離として算出されるようになされてい
る。 上述した演算処理を、G信号についても実行し、R、
Gの2色について表面疵情報を作成し、各色毎の表面疵
情報やこれらを組合せて得られる情報から表面疵の検出
を行う。 又、上述した信号処理と同時に、ステップ210におい
て上記R信号及びG信号の間で乗算(ステップ212)及
び加算(ステップ214)の演算処理を実行する。 上記ステップ212で得られた乗算処理信号について
は、ステップ200においてR×G標準との間で差動処理
が行われ、その差信号に対して、前記ステツプ202〜ス
テップ208と同様の信号処理を行う。 又、上記ステップ214で得られた加算処理信号につい
ても、同様にR+G標準との間で差動処理を行い、その
差信号に対して前記ステップ202〜ステップ208の信号処
理を行う。 上述のように、表面疵の検出を、R、Gの色情報に基
づいて行うことができるため、単色の光情報、即ち単一
の光強度変化をベースとした場合には検出できない、模
様、変色等の微妙な表面疵を精度良く検出することが可
能となると同時に、上記R、Gの各信号間の演算処理を
行うことにより、該R、Gの各信号を生信号のまま用い
た場合にはS/N比が低いために検出が難しい疵種につい
ても容易に検出することが可能となる。このように、疵
種毎の検出精度を向上させることができるため、信号処
理によって得られた表面疵に関するパラメータを例えば
疵種を判定するためのニューラルネットワークに入力す
ることにより、疵種を精度良く判別することが可能とな
る。 下記第1表は、本実施例の方法をコーティング鋼板に
実際に適用した結果を示したものである。表中、○は疵
検出に非常に有効、△は疵検出に有効、×は疵検出不能
であることをそれぞれ示している。 上記第1表より、カラー生信号により一般疵の検出が
可能であると共に、従来検出が難しかった模様、変色系
統の疵を精度良く検出することが可能であり、その上カ
ラー演算信号により、変色や錆跡では生信号の場合より
更に検出精度が向上していることが判る。又、上述の如
く、疵種毎に精度良く表面疵を検出することができるた
め、適切な疵種判定ロジックを用いることにより精度の
高い疵種の判定が可能である。 なお、本実施例では、カラーセンサとして一次元カラ
ーCCDカメラを用いることにより、前述の如く棒状光
源、即ち蛍光灯40を光源として用いることが可能とな
り、且つ光源の均一化を計ることができた。 又、同様に、一次元センサを使うことにより被検査体
の移動に伴って連続した二次元画像を得ることが可能と
なった。その結果、二次元センサで必要とされる高価な
画像処理装置が不要となり、装置の簡素化を図ることが
できた。即ち、二次元のカラーセンサ、例えば二次元の
カラーCCDカメラを用いて平面画像を画像メモリに取込
み、汎用の画像処理装置により特徴抽出を行うこともで
きる。しかし、例えば、1.5m×1.5mの大きな面積に均一
な照明を得ることは極めて困難であり、又汎用の画像処
理装置ではリアルタイム処理能力がないため、多数の処
理装置が必要になり、その結果、高価なシステムになっ
てしまう等の不都合がある。 第9図は、第2発明による第2実施例に適用される表
面疵検査装置を示す概略構成図である。 上記検査装置は、図中左側に配されたカラーセンサ形
表面疵検査装置60と、右側に配されたレーザ回折形表面
疵検査装置62とを備え、検査システムとして一体的に形
成されている。これら両検査装置60、62による処理結果
はデータ処理・編集処理装置64に入力され、表面疵の判
定が行われるようになされている。 上記カラーセンサ形表面疵検査装置60は、前記第1実
施例に適用されたものと実質的に同一であり、二点鎖線
で囲んだ部分66は、前記第6図に示した蛍光灯40、一次
元カラーCCDカメラ42及び制御回路44に対応している。
そして、この制御回路44からの出力信号は、信号処理装
置46Aに入力され、該処理装置46Aの出力信号は前記編集
処理装置64へ入力されるようになされている。 又、前記レーザ回折形表面疵検査装置62は、二点鎖線
で囲んだ部分68が、前記第11図に示した装置と実質的に
同一のものに相当しており、該装置に含まれる光電子増
倍管26の出力信号が、制御装置70を介して前記編集処理
装置64へ入力されるようになされている。 上述した構成からなる検査装置を、第9図に示すよう
に、コイル巻取を行う最終ラインに設置し、コイルCに
巻取る直前に位置するコーティング鋼板Sの表面疵検査
を行った。その結果を下記第2表に示す。 測定は、幅800〜1300mmのコーティング鋼板を、200mp
mの速度で走行して行った。又、カラーセンサ型検査装
置60の操作条件は前記第1実施例と同一であり、レーザ
回折形検査装置62は、光源として2mWのHe−Neレーザを
使用した。 上記第2表より、カラーセンサ形検査装置60では、
R、Gのカラー生信号及びカラー演算信号を用いること
により、従来検出が難しかった模様、変色等の欠陥を高
精度で検出でき、又、レーザ回折形検査装置62では、斑
点等の微小欠陥、ヘゲ、スリ疵等の通常欠陥を高精度で
検出できることから、カラー生信号やカラー演算信号に
よっては検出が難しい例えば笹ヘゲのような表面疵はレ
ーザ回折形検査装置62によりモノクロで検出することが
できるため、広い範囲の疵種についてその検出を精度良
く行うことができる。 又、上述の如く、疵種毎に精度良く表面疵を検出する
ことができるため、適切な疵種判定ロジックを用いるこ
とにより精度の高い広範囲にわたる疵種の判定も可能で
ある。 以上、本発明について具体的に説明したが、本発明の
表面疵検査方法は、前記実施例に示したものに限定され
るものでないことはいうまでもない。 例えば、カラーセンサとしては、実施例で示したR、
G、Bの3色に感応する一次元カラーCCDカメラに限ら
れるものでなく、少なくとも異なる2波長域以上の光に
それぞれ感応することができるものであれば特に制限さ
れない(但し、白色光に感応するものは除く)。なお、
ここでいう波長域には一定の広がりを有する場合は勿
論、単一波長の光をも含む。 又、検出に用いるカラー出力信号としてはR、Gに限
られるものでなく、疵種に応じてB等の他の波長域の光
に対する出力信号を用いることもできることはいうまで
もない。又、信号関の演算処理も加算、乗算に限らず、
他の四則演算及び平均化処理を行ってもよい。 更に、光源としては、蛍光灯に限らず、キセノンラン
プ等であってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram for explaining the operation of the first embodiment according to the first invention, and FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a color sensor type surface flaw inspection apparatus applied to this embodiment. The inspection apparatus includes, as an optical system, a fluorescent lamp 40 which is a rod-shaped light source close to a coated steel plate (band) S, and a one-dimensional color CCD camera 42 which receives light reflected from the surface of the coated steel plate S. Have. Further, the inspection apparatus includes a control circuit 44 for driving and controlling the CCD camera 42, and a signal processing circuit for performing a predetermined process on an output signal of the CCD camera 42 input through the control circuit 44.
And an editing processing device (computer) 48 that edits the processing signal from the signal processing circuit 46 and performs processing such as determining a defect for each color. And the editing processing device
From 48, the editing processing signal is input to the conventional surface flaw inspection device 50, and the overall determination of the surface flaw is performed. In the above inspection apparatus, the fluorescent lamp 40, which is a rod-shaped light source,
It is a color rendering AAA class daylight fluorescent lamp with an output of 100W and a lighting frequency of 30KHz. It is preferable that the fluorescent lamp be close to natural light and be high-frequency lighting or DC lighting.
Further, in order to combine with the color CCD camera 42, it is preferable that the power spectrum in the visible light region is as uniform as possible. The one-dimensional color CCD camera 42 is a one-dimensional linear array sensor capable of detecting three colors of red (R), green (G) and blue (B) with a filter. B
It has a color sensor formed of 864 bits each, and a lens with a focal length of f35 mm and brightness of F3.5. As shown in FIG. 7, the spectral characteristics of the color CCD camera 42 are close to human luminosity characteristics. In the present embodiment, the color CCD camera 42 scans at a speed of 2 KHz. The optical system of the inspection device will be described in more detail. The fluorescent lamp 40 and the color CCD camera G42 were arranged in the positional relationship shown in FIG. That is, the coated steel sheet S
The distance L 1 from the surface to the light receiving surface of the CCD camera 42 110
0 mm, the distance L 2 from the center of the fluorescent lamp 40 to the irradiation surface (point) with the maximum illuminance is 110 mm, and the reflection of vertical reflected light (θ 1 = 90 °) incident on the optical axis passing through the lens center of the CCD camera 42 The offset ΔL, which is the distance between the position and the irradiation surface (position) with the maximum illuminance, is 37 mm, and θ 2 between the irradiation axis from the center of the fluorescent lamp 40 to the irradiation surface with the maximum illuminance and the perpendicular to the steel plate S is
20 mm. It should be noted that a reflector 40A is provided near the fluorescent lamp 40 in order to provide light condensing properties to the surface of the steel sheet S.
Further, the distance L 1 is calculated from the resolution required per 1bit against scratches, the distance L 2 determines seeking illuminance required empirically, offset ΔL was also determined experimentally optimum value. Also, the angle θ 1 is an angle that is least affected by the pass line fluctuation,
Angle theta 2 was adjusted so that the S / N ratio of flaw is maximized. As described above, the offset ΔL is added to the arrangement of the fluorescent lamp 40.
, The amount of light incident on the CCD camera can be reduced. By appropriately adjusting the amount of incident light, it is possible to prevent the scattering of color information due to the amount of incident light being too large, and as a result, it becomes possible to accurately detect subtle surface defects. Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. First, a procedure for detecting a surface flaw using a color increase in a different wavelength region as it is in the same manner as the above-described surface flaw inspection method by the present inventors will be described. In this embodiment,
The output signal of the blue (B) light receiving element is not used. Reflected by the coated steel sheet S running in the direction of the arrow,
The reflected light incident on the color CCD camera 42 is converted into electric signals by the R and G light receiving elements, and the following processing is performed in parallel for each of the electric signals corresponding to R and G.
In the following description, the case of the R signal will be described as a representative,
Similar processing is performed for the G signal. The raw signal, which is the output of the R element, is subjected to differential processing with the R standard in step 200, and the difference signal is processed in step 202.
Is output to the binarization process. That is, as in the case of the surface flaw inspection method shown in FIG. 13 described above, the raw signal from the R element shown in FIG. 14A corresponds to the output signal when a defect-free sample is used. The difference signal of FIG. 10C is obtained by subtracting the R standard signal of FIG.
Output to 2. The differential processing has the following major features. That is,
The R standard signal is created by storing a total level signal on the system including the power spectrum difference in the width direction of the fluorescent lamp 30, the lens aberration, and the like. Then, by performing a differential process between the R standard signal and the raw signal, a signal change, a color level, and a gradation when a reflected light from the coating surface is received can be accurately extracted.
As a result, the binarization process in the next step 202 can be reliably performed. Therefore, it is possible to detect even a small surface change at a high S / N ratio, which has not been possible with the conventionally used differential processing or filter processing. At step 202, as in the case of surface flaw inspection method shown in the FIG. 13, for each peak of the difference signal shown in FIG. 14 (C), the binarization level r 1 ~r 6 respectively Then, binarization is performed for each of these peaks. The binarization result of the process, the ± 3 level corresponding to the level r 1 ~r 6, is input to the register for each level is stored (step 204). Extracting a binary signal from the register,
Parameter calculation is performed using surface flaw characteristic parameters such as H (length), W (width), D (density), and S (area) (step 206), and the calculation result is sent to the outside as surface flaw information. Output (Step 208). Step 2 above
From 02 to step 208, weld point detector (WPD)
, A travel distance signal is output from the pulse generator (PLG), and the detected position of the surface flaw is calculated as a distance from the weld point position. The above-described arithmetic processing is also performed on the G signal, and R,
Surface flaw information is created for two colors G, and surface flaws are detected from surface flaw information for each color and information obtained by combining these. At the same time as the above-described signal processing, the arithmetic processing of multiplication (step 212) and addition (step 214) is performed between the R signal and the G signal in step 210. The multiplication signal obtained in step 212 is subjected to differential processing with the R × G standard in step 200, and the difference signal is subjected to the same signal processing as in steps 202 to 208. Do. Similarly, the addition processing signal obtained in step 214 is subjected to differential processing with the R + G standard, and the signal processing in steps 202 to 208 is performed on the difference signal. As described above, since the detection of the surface flaw can be performed based on the color information of R and G, the pattern cannot be detected based on monochromatic light information, that is, a single light intensity change. When it is possible to accurately detect delicate surface flaws such as discoloration, and at the same time, by performing arithmetic processing between the R and G signals, the R and G signals are used as raw signals It is possible to easily detect flaw types that are difficult to detect due to low S / N ratio. As described above, since the detection accuracy for each flaw type can be improved, by inputting parameters relating to surface flaws obtained by signal processing to, for example, a neural network for determining the flaw type, the flaw type can be accurately detected. It is possible to determine. Table 1 below shows the results of actually applying the method of this example to coated steel sheets. In the table, ○ indicates that the flaw detection is very effective, Δ indicates that the flaw detection is effective, and X indicates that the flaw detection is impossible. From the above Table 1, it is possible to detect general flaws by the raw color signal, and it is possible to accurately detect patterns and flaws of the discoloration system, which have been difficult to detect in the past. It can be seen that the detection accuracy of rust traces is further improved than that of raw signals. Further, as described above, since the surface flaw can be detected with high accuracy for each flaw type, highly accurate flaw type determination can be performed by using an appropriate flaw type determination logic. In this embodiment, by using a one-dimensional color CCD camera as the color sensor, the rod-shaped light source, that is, the fluorescent lamp 40, can be used as the light source as described above, and the light source can be made uniform. . Similarly, by using a one-dimensional sensor, it has become possible to obtain a continuous two-dimensional image as the object to be inspected moves. As a result, an expensive image processing device required for the two-dimensional sensor is not required, and the device can be simplified. That is, a two-dimensional color sensor, for example, a two-dimensional color CCD camera, is used to fetch a planar image into an image memory, and to perform feature extraction by a general-purpose image processing device. However, for example, it is extremely difficult to obtain uniform illumination over a large area of 1.5 m × 1.5 m, and since a general-purpose image processing device does not have real-time processing capability, a large number of processing devices are required. However, there are disadvantages such as an expensive system. FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a surface flaw inspection apparatus applied to the second embodiment according to the second invention. The inspection apparatus includes a color sensor type surface flaw inspection apparatus 60 disposed on the left side of the drawing and a laser diffraction type surface flaw inspection apparatus 62 disposed on the right side, and is integrally formed as an inspection system. The processing results of the two inspection devices 60 and 62 are input to the data processing / editing processing device 64, and the surface flaw is determined. The color sensor type surface flaw inspection apparatus 60 is substantially the same as that applied to the first embodiment, and a portion 66 surrounded by a two-dot chain line is the fluorescent lamp 40 shown in FIG. It corresponds to the one-dimensional color CCD camera 42 and the control circuit 44.
The output signal from the control circuit 44 is input to the signal processing device 46A, and the output signal of the processing device 46A is input to the editing processing device 64. Also, in the laser diffraction type surface flaw inspection apparatus 62, a portion 68 surrounded by a two-dot chain line corresponds to substantially the same apparatus as the apparatus shown in FIG. An output signal of the multiplier 26 is input to the editing processing device 64 via the control device 70. As shown in FIG. 9, the inspection apparatus having the above-described configuration was installed in a final line for coil winding, and a surface defect inspection of the coated steel sheet S located immediately before winding on the coil C was performed. The results are shown in Table 2 below. Measurement was performed on a coated steel plate with a width of 800 to 1300 mm, 200 mp
It was run at a speed of m. The operating conditions of the color sensor type inspection device 60 were the same as those of the first embodiment, and the laser diffraction type inspection device 62 used a 2 mW He-Ne laser as a light source. From the above Table 2, in the color sensor type inspection device 60,
By using the R and G color raw signals and the color operation signals, it is possible to detect defects such as patterns and discoloration which were difficult to detect with high accuracy in the past. Since normal defects such as scabs and scratches can be detected with high accuracy, surface flaws such as bamboo scabs, which are difficult to detect with a color raw signal or a color operation signal, are detected in monochrome by a laser diffraction type inspection device 62. Therefore, it is possible to accurately detect a wide range of flaw types. Further, as described above, since a surface flaw can be detected with high accuracy for each flaw type, it is possible to determine a flaw type over a wide range with high accuracy by using an appropriate flaw type determination logic. As described above, the present invention has been specifically described. However, it goes without saying that the surface flaw inspection method of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, as the color sensor, R shown in the embodiment,
The camera is not limited to a one-dimensional color CCD camera that can sense three colors of G and B, and is not particularly limited as long as it can sense light of at least two different wavelength ranges or more. Except those who do). In addition,
The wavelength range referred to here includes light of a single wavelength, as well as a case where it has a certain spread. Also, the color output signal used for detection is not limited to R and G, and it goes without saying that an output signal for light in another wavelength range such as B can be used according to the type of flaw. Also, the signal processing is not limited to addition and multiplication.
Other four arithmetic operations and averaging processing may be performed. Further, the light source is not limited to a fluorescent lamp, but may be a xenon lamp or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図、第2図、第3図及び第4図は、それぞれ本発明
の作用を説明するための線図、 第5図は、第1実施例の作用を説明するためのブロック
線図、 第6図は、第1実施例に適用される表面疵検査装置を示
す概略構成図、 第7図は、上記検査装置のカラーCCDカメラの分光特性
を示す線図、 第8図は、上記検査装置の要部を拡大して示す概略構成
図、 第9図は、第2実施例に適用される表面疵検査装置を示
す概略構成図、 第10図は、従来のレーザ反射形表面疵検査装置を示す概
略斜視図、 第11図は、従来のレーザ回折形表面疵検査装置を示す概
略斜視図、 第12図は、従来の表面疵検査装置による表面疵の検出結
果を示す線図、 第13図は、カラーセンサからのR、G、Bの各出力信号
に基づいて疵検出を行う手順を示すブロック線図、 第14図は、カラーCCDカメラの出力信号に対して行う差
動処理を説明するための線図である。 30、40……蛍光灯、 32、42……カラーCCDカメラ、 S……コーティング鋼板、 R……赤色、 G……緑色、 B……青色。
1, 2, 3, and 4 are diagrams for explaining the operation of the present invention, respectively, FIG. 5 is a block diagram for explaining the operation of the first embodiment, FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a surface flaw inspection apparatus applied to the first embodiment, FIG. 7 is a diagram showing a spectral characteristic of a color CCD camera of the inspection apparatus, and FIG. FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an enlarged main part of the apparatus, FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a surface flaw inspection apparatus applied to the second embodiment, and FIG. 10 is a conventional laser reflection type surface flaw inspection apparatus. FIG. 11 is a schematic perspective view showing a conventional laser diffraction type surface flaw inspection device, FIG. 12 is a diagram showing surface flaw detection results by a conventional surface flaw inspection device, FIG. FIG. 14 is a block diagram showing a procedure for detecting a flaw based on each output signal of R, G, and B from the color sensor. A diagram for explaining a differential process performed on the output signal of the color CCD camera. 30, 40: fluorescent light, 32, 42: color CCD camera, S: coated steel plate, R: red, G: green, B: blue.

フロントページの続き (72)発明者 中山 忠俊 大阪府摂津市鳥飼上3丁目15―3 株式 会社朝日測器内 (56)参考文献 特開 昭63−238540(JP,A) 特開 昭48−101983(JP,A) 特開 昭59−208446(JP,A) 特開 昭52−49856(JP,A) 特開 昭52−11086(JP,A) 特開 昭60−228943(JP,A) 実開 平1−67883(JP,U)Continuation of the front page (72) Inventor Tadatoshi Nakayama 3-15-3 Tokaigami, Settsu-shi, Osaka Asahi Sokki Co., Ltd. (56) References JP-A-63-238540 (JP, A) JP-A-48-101983 (JP, A) JP-A-59-208446 (JP, A) JP-A-52-49856 (JP, A) JP-A-52-11086 (JP, A) JP-A-60-228943 (JP, A) Kaihei 1-67883 (JP, U)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被検査体の表面からの反射光を、複数のそ
れぞれ異なる波長域毎に感応するカラーセンサで受光
し、該センサからの各波長域毎の出力信号に基づいて表
面疵を検出すると共に、 これら異なる波長域の出力信号間で演算処理を行い、そ
の演算結果に基づいて表面疵を検出し、これら各表面疵
の検出結果に基づいて疵種を判定する表面疵検査方法で
あって、 前記カラーセンサにより表面疵を検出する際、前記被検
査体の表面を、該表面に近接設置され、且つ、該表面に
対する集光性を与えるための反射板が近傍に配設された
白色の棒状光源で照射すると共に、 前記カラーセンサとして、前記被検査体の表面上におい
て、光軸が交差する反射位置と、前記棒状光源による最
大照度の照射位置との間にオフセットをもたせて配設さ
れた一次元カラーCCDカメラを使用することを特徴とす
る表面疵検査方法。
1. A method for detecting reflected light from a surface of an object to be inspected by a plurality of color sensors sensitive to a plurality of different wavelength ranges, and detecting surface flaws based on output signals from the sensors for each wavelength range. In addition, a surface flaw inspection method that performs arithmetic processing between output signals of these different wavelength ranges, detects surface flaws based on the calculation results, and determines the flaw type based on the detection results of each of these surface flaws. When detecting a surface flaw by the color sensor, the surface of the object to be inspected is placed in close proximity to the surface, and a white light reflecting plate for providing light condensing property to the surface is disposed in the vicinity. Along with irradiating with the rod-shaped light source, as the color sensor, an offset is provided between the reflection position where the optical axis intersects and the irradiation position of the maximum illuminance by the rod-shaped light source on the surface of the inspection object. Was done Surface defect inspection method, characterized by using a dimension color CCD camera.
【請求項2】被検査体の表面からの反射光を、複数のそ
れぞれ異なる波長域毎に感応するカラーセンサで受光
し、該センサからの各波長域毎の出力信号に基づいて表
面疵を検出すると共に、 これら異なる波長域の出力信号間で演算処理を行い、そ
の演算結果に基づいて表面疵を検出し、 更に、前記被検査体の表面からの反射光の強度を検出
し、その検出結果に基づいて表面疵を検出し、これら各
表面疵の検出結果に基づいて疵種を判定する表面疵検査
方法であって、 前記カラーセンサにより表面疵を検出する際、前記被検
査体の表面を、該表面に近接設置され、且つ、該表面に
対する集光性を与えるための反射板が近傍に配設された
白色の棒状光源で照射すると共に、 前記カラーセンサとして、前記被検査体の表面上におい
て、光軸が交差する反射位置と、前記棒状光源による最
大照度の照射位置との間にオフセットをもたせて配設さ
れた一次元カラーCCDカメラを使用することを特徴とす
る表面疵検査方法。
2. The method according to claim 1, wherein the reflected light from the surface of the inspection object is received by a plurality of color sensors sensitive to each of a plurality of different wavelength ranges, and surface flaws are detected based on output signals from the sensors for each of the wavelength ranges. At the same time, arithmetic processing is performed between the output signals of these different wavelength ranges, a surface flaw is detected based on the arithmetic result, and the intensity of light reflected from the surface of the inspection object is further detected. A surface flaw inspection method for detecting a surface flaw based on the surface flaw and determining a flaw type based on a detection result of each of these surface flaws. Irradiating with a white rod-shaped light source disposed in the vicinity of the surface and providing a light condensing property to the surface in the vicinity thereof, and as a color sensor, on a surface of the inspection object. Optical axes intersect at A surface defect inspection method using a one-dimensional color CCD camera arranged with an offset between a reflection position to be reflected and an irradiation position of the maximum illuminance by the rod-shaped light source.
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