JP2004191325A

JP2004191325A - 欠陥検査方法

Info

Publication number: JP2004191325A
Application number: JP2002362712A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nakayama; 攻中山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP4216062B2

Abstract

【課題】被検査物の位置ズレの影響を受けずに欠陥の検出感度を一定に維持
し、簡単な構成で高精度な欠陥検出を実現する。
【解決手段】ライン状照明手段とラインセンサとを備え、ライン状照明手段
およびラインセンサに対して相対的に移動する被検査物の表面にライン状照明手段によりライン状の光を照射し、その反射光を被検査物の移動に同期してラインセンサにより順次撮像し、被検査物表面の２次元画像データとして入力し、その２次元画像データを処理することにより被検査物上の欠陥部の特徴量を算出し被検査物の良否を判定する欠陥検査方法において、被検査物上におけるラインセンサの撮像位置を測定し、予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の画像を撮像し、得られた画像データを処理することにより製品を検査する検査技術に関し、例えば複写機やレーザープリンタなどに使用される感光体ドラムの自動外観検査等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ラインセンサを用いて微小な凹凸などの欠陥を検出する方法として「表面層欠陥検出装置」がある（特許文献１参照。）。これは、ラインセンサの視野をライン状光源による輝線の境界部にするものである。
また、他の「表面欠陥検出装置」もある（特許文献２参照。）。これはラインセンサを移動させることにより被検査物とラインセンサの相対位置を一定に維持するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７１２９４０号公報
【特許文献２】
特開平１０−１２２８４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者は、実際の検査では回転振れや被検査物の初期位置により視野が変化してしまい検出感度を一定に保つことができないという課題があった。
また、後者は、ラインセンサの移動機構が必要となり機構が複雑になってしまうという課題があった。
【０００５】
そこで前記課題を解決するために、請求項１の発明では、被検査物上におけるラインセンサの撮像位置を測定し、予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することで被検査物の位置ズレの影響を受けずに欠陥の検出感度を一定に維持し、簡単な構成で高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【０００６】
請求項２の発明では、撮像位置をポイントで測定する手段を備え、被検査物の移動と同期して１次元の撮像位置データを測定し、２次元画像データを処理することにより算出した被検査物上の欠陥部の特徴量をその欠陥部の副走査方向の位置に対応した撮像位置を基に良否判定の特徴量を補正することで被検査物全体の位置ズレの影響を受けずに欠陥の検出感度を一定に維持し、簡単な構成で高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【０００７】
請求項３の発明では、撮像位置をポイントで測定する手段が変位計により被検査物の表面の変位を計測し、測定された被検査物表面の変位データをもって撮像位置とすることで簡単な構成で高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【０００８】
請求項４の発明では、撮像位置をポイントで測定する手段として画像入力用のラインセンサと直交する位置に撮像位置測定用のラインセンサを備え、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のラインセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置を算出することで被検査物全体の位置ズレに起因する反射光分布の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【０００９】
請求項５の発明では、撮像位置測定用のラインセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の中心をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の中心を求める方法が反射光の輝度分布の最大値あるいは重心を算出する方法であることで被検査物全体の位置ズレに起因する反射光分布、特に正反射光成分の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１０】
請求項６の発明では、撮像位置測定用のラインセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の端部をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の端部を求める方法が反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置とする方法であることで被検査物全体の位置ズレに起因する反射光分布、特に正反射光成分境界部の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１１】
請求項７の発明では、複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物の画像データ上の領域ごとに対応する撮像位置データを基に良否判定のための特徴量を補正することで領域ごとに適切に特徴量を補正する高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１２】
請求項８の発明では、複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物の画像データ上の欠陥部の座標を算出し、複数の撮像位置データより欠陥部の撮像位置を算出し、算出された欠陥部の撮像位置を基に良否判定のための特徴量を補正することで欠陥の位置に対応して適切に特徴量を補正する高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１３】
請求項９の発明では、撮像位置をライン状に測定する手段を備え、被検査物の移動と同期して２次元の撮像位置データを測定し、２次元画像データを処理することにより算出した被検査物上の欠陥部の特徴量をその欠陥部の位置に対応した撮像位置データを基に良否判定の特徴量を補正することで欠陥の位置に対応して適切に特徴量を補正する高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１４】
請求項１０の発明では、撮像位置をライン状に測定する手段が撮像位置測定用のエリアセンサであり、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のエリアセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置をライン状に算出することで被検査物の位置ズレに起因する反射光分布の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１５】
請求項１１の発明では、撮像位置測定用のエリアセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の中心をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の中心を求める方法が反射光の輝度分布の最大値あるいは重心を算出する方法であることで被検査物の位置ズレに起因する反射光分布、特に正反射光成分境界部の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１６】
請求項１２の発明では、撮像位置測定用のエリアセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の端部をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の端部を求める方法が反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置とする方法であることで被検査物の位置ズレに起因する反射光分布、特に正反射光成分境界部の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１７】
請求項１３の発明では、撮像位置をライン状に測定する手段が被検査物の画像データより撮像位置を算出する方法であることで特に撮像位置を測定するための入力装置などを必要としない簡易な方法で高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１８】
請求項１４の発明では、測定された撮像位置データに低周波通過フィルタ処理し、低周波通過処理後の撮像位置データをもとに良否判定の特徴量を補正することで画像入力時のノイズや被検査物状の欠陥部の影響を受けずに高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００１９】
請求項１５の発明では、検出する欠陥が濃淡欠陥であることで被検査物の位置ズレに起因する反射光量の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００２０】
請求項１６の発明では、検出する欠陥が凹凸欠陥であることで被検査物の位置ズレに起因するラインセンサが検出する正反射成分と散乱光成分の比率の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００２１】
請求項１７の発明では、欠陥の種類を判定する欠陥識別手段を備え、検出された欠陥部の種類を欠陥識別手段により判定し、欠陥識別手段により出力された欠陥の種類ごとに予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することで欠陥の種類に対応した高精度な欠陥検出を実現することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１の発明は、被検査物にライン状の参照光を照射するライン状照明手段と、被検査物表面の反射光を入力するラインセンサとを備え、ライン状照明手段およびラインセンサに対して相対的に移動する被検査物の表面にライン状照明手段によりライン状の光を照射し、その反射光を被検査物の移動に同期してラインセンサにより順次撮像し、被検査物表面の２次元画像データとして入力し、その２次元画像データを処理することにより被検査物上の欠陥部の特徴量を算出し被検査物の良否を判定する欠陥検査方法において、被検査物上におけるラインセンサの撮像位置を測定し、予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することを特徴とする。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、撮像位置をポイントで測定する手段を備え、被検査物の移動と同期して１次元の撮像位置データを測定し、２次元画像データを処理することにより算出した被検査物上の欠陥部の特徴量をその欠陥部の副走査方向の位置に対応した撮像位置を基に良否判定の特徴量を補正することを特徴とする。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、撮像位置をポイントで測定する手段が変位計により被検査物の表面の変位を計測し、測定された被検査物表面の変位データをもって撮像位置とすることを特徴とする。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、撮像位置をポイントで測定する手段として画像入力用のラインセンサと直交する位置に撮像位置測定用のラインセンサを備え、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のラインセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置を算出する方法であることを特徴とする。
【００２６】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、撮像位置測定用のラインセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の中心をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の中心を求める方法が反射光の輝度分布の最大値あるいは重心を算出する方法であることを特徴とする。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項４の発明において、撮像位置測定用のラインセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の端部をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の端部を求める方法が反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置とする方法であることを特徴とする。
【００２８】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかの発明において、複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物の画像データ上の領域ごとに対応する撮像位置データを基に良否判定のための特徴量を補正することを特徴とする。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項１乃至６のいずれかの発明において、複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物の画像データ上の欠陥部の座標を算出し、複数の撮像位置データより欠陥部の撮像位置を算出し、算出された欠陥部の撮像位置を基に良否判定のための特徴量を補正することを特徴とする。
【００３０】
請求項９の発明は、請求項１の発明において、撮像位置をライン状に測定する手段を備え、被検査物の移動と同期して２次元の撮像位置データを測定し、２次元画像データを処理することにより算出した被検査物上の欠陥部の特徴量をその欠陥部の位置に対応した撮像位置データを基に良否判定の特徴量を補正することを特徴とする。
【００３１】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、撮像位置をライン状に測定する手段として撮像位置測定用のエリアセンサを備え、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のエリアセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置をライン状に算出することを特徴とする。
【００３２】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、撮像位置測定用のエリアセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の中心をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の中心を求める方法が反射光の輝度分布の最大値あるいは重心を算出する方法であることを特徴とする。
【００３３】
請求項１２の発明は、請求項１０の発明において、撮像位置測定用のエリアセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の端部をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の端部を求める方法が反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置とする方法であることを特徴とする。
【００３４】
請求項１３の発明は、請求項９の発明において、撮像位置をライン状に測定する手段が被検査物の画像データより撮像位置を算出する方法であることを特徴とする。
【００３５】
請求項１４の発明は、請求項９乃至１３のいずれかの発明において、測定された撮像位置データに低周波通過フィルタ処理し、低周波通過処理後の撮像位置データをもとに良否判定の特徴量を補正することを特徴とする。
【００３６】
請求項１５の発明は、請求項１乃至１４のいずれかの発明において、検出する欠陥が濃淡欠陥であることを特徴とする。
【００３７】
請求項１６の発明は、請求項１乃至１４のいずれかの発明において、検出する欠陥が凹凸欠陥であることを特徴とする。
【００３８】
請求項１７の発明は、請求項１乃至１４のいずれかの発明において、欠陥の種類を判定する欠陥識別手段を備え、検出された欠陥部の種類を欠陥識別手段により判定し、欠陥識別手段により出力された欠陥の種類ごとに予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施例の構成を図１に示し、その処理の流れを図２に示す。
本実施例は回転駆動系により駆動される円筒状被検査物（１−１）、被検査物（１−１）を照明するライン状光源（１−２）、ライン状光源（１−２）の円筒状被検査物（１−１）表面での反射光を検査画像データとして撮像するラインセンサカメラ（１−３）、被検査物（１−１）の回転ブレを計測する変位計（１−４）および入力され検査画像データを処理し、欠陥の良否を判定する画像処理部により構成される。
【００４０】
本来、回転ブレの無い理想的な状態では被検査物（１−１）、ライン状光源（１−２）およびラインセンサカメラ（１−３）の相対的な位置関係は変化せず欠陥検出の感度を一定に維持することができる。しかし、実際には被検査物（１−１）の精度のばらつきや被検査物（１−１）を保持する保持機構や被検査物（１−１）を回転させる駆動系などの精度上の問題により回転ブレは発生してしまう。また、このような光学系で微小突起など極めて小さい凹凸を検出するためにラインセンサカメラ（１−３）の撮像位置は被検査物（１−１）をライン状光源（１−２）で照明した反射光の正反射成分と散乱光成分の境界部に設定するが、この境界部は反射光量の変化が大きく、回転ブレが発生すると期待する検出感度を得ることができない。つまり、本実施例の場合では変位計（１−４）の示す被検査物（１−１）の変位により検出感度が変化してしまう。
【００４１】
そこで、予め図３に示すような欠陥の特徴量と撮像位置の関係を測定しておくことにより、被検査物（１−１）において回転ブレが発生した場合でも図３に示す関係から欠陥の特徴量を補正し検出感度を一定に保つことができる。具体的な流れとしては円筒状の被検査物（１−１）はライン状光源（１−２）に照明され、被検査物（１−１）を軸を中心に回転させ、その回転と同期して、被検査物（１−１）表面の反射光をラインセンサカメラ（１−３）により逐次入力することにより被検査物の表面の状態を示す検査画像データとして取り込むとともに、被検査物（１−１）の回転ブレを変位計（１−４）により撮像位置データとして取り込む。次に画像処理部により欠陥の位置および特徴量を算出し、欠陥の位置より該当する変位データより欠陥部の撮像位置を求める。次に図３に示す欠陥の特徴量と撮像位置の関係より特徴量を補正後、欠陥の良否を判定する。
【００４２】
また、本実施例は撮像位置をポイントで計測している請求項２に示す実施例であり、ポイントで撮像位置を得る手段として変位計を使用する請求項３に示す実施例である。ここで撮像位置をポイントで得る手段として図４に示すように撮像位置をポイントで測定する手段が画像入力用のラインセンサと直交する位置に撮像位置測定用のラインセンサ（４−３）を備え、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のラインセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置を算出することもできる（請求項４）。
【００４３】
ここで被検査物表面における反射光の分布から撮像位置を算出するには図５に示すように正反射光成分の中心（５−ａ）を求める方法（請求項５）や正反射光成分と散乱光成分の境界部（５−ｂ）を求める方法（請求項６）がある。反射光成分の重心や最大値などにより正反射光成分の中心（５−ａ）を求めることができ、検査の基準位置を正反射光成分とした凹凸検査などに有効である。反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置を求めることにより正反射光成分と散乱光成分の境界部（５−ｂ）を求めることができ、基準位置を正反射光成分と散乱光成分の境界部とした濃淡欠陥と凹凸欠陥を同時に検査する場合に有効である。
【００４４】
また本実施例では撮像位置のポイント計測用に変位計をひとつ使用しているが被検査物（１−１）の軸方向に複数の変位計を設置し、被検査物（１−１）の倒れなどを考慮し撮像位置測定を高精度にすることも可能である。この場合、複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物（１−１）の検査画像データ上の領域ごとに対応する撮像位置データを基に良否判定のための特徴量を補正する方法（請求項７）や被検査物の画像データ上の欠陥部の座標を算出し、複数の撮像位置データより欠陥部の座標における撮像位置を算出し、算出された欠陥部の撮像位置を基に良否判定のための特徴量を補正する方法（請求項８）がある。
【００４５】
本発明の第２の実施例の構成を図６に処理の流れを図７に示す。
本実施例は回転駆動系により駆動される円筒状被検査物（６−１）、被検査物（６−１）を照明するライン状光源（６−２）、ライン状光源（６−２）の円筒状被検査物（６−１）表面での反射光を検査画像データとして撮像するラインセンサカメラ（６−３）、被検査物（６−１）上の反射光の分布を撮像する撮像位置計測用のエリアセンサカメラ（６−４）および入力され検査画像データを処理し、欠陥の良否を判定する画像処理部により構成される。
【００４６】
具体的な流れとしては円筒状の被検査物（６−１）はライン状光源（６−２）に照明され、被検査物（６−１）を軸を中心に回転させ、その回転と同期して、被検査物（６−１）表面の反射光をラインセンサカメラ（６−３）により逐次入力することにより被検査物の表面の状態を示す検査画像データとして取り込むとともに、被被検査物（６−１）上の反射光の分布を撮像する撮像位置計測用のエリアセンサカメラ（６−４）の出力から撮像位置を算出する。次に画像処理部により欠陥の周方向および軸方向の位置および特徴量を算出するとともに、撮像位置計測用のエリアセンサカメラ（６−４）の出力から該当する欠陥座標の撮像位置データを求める。ここで実施例１の場合と同様に次に図３に示す欠陥の特徴量と撮像位置の関係より特徴量を補正後、欠陥の良否を判定する。ここで撮像位置計測用のエリアセンサカメラ（６−４）の出力から撮像位置を求める方法としては実施例１のポイントで測定する手段が画像入力用のラインセンサと直交する位置の撮像位置測定用ラインセンサ（４−３）である場合と同様に、被検査物表面における反射光の分布から撮像位置を算出するには図５に示すように周方向の正反射光成分の中心（５−ａ）を求める方法（請求項１１）や正反射光成分と散乱光成分の境界部（５−ｂ）を求める方法（請求項１２）がある。
【００４７】
また、先の実施例では撮像位置計測のために特別に変位計やエリアセンサカメラなどを設置したが、被検査物の検査画像データより撮像位置を算出する方法（請求項１３）もある。ここで検査画像データより撮像位置を求める方法としては該当する座標あるいはその周辺の画像輝度から撮像位置を求めることが可能である。また、撮像位置を求める手段としてどの方法を採用した場合においても、測定された撮像位置データに低周波通過フィルタ処理し、低周波通過処理後の撮像位置データをもとに良否判定の特徴量を補正することで画像入力時のノイズや被検査物状の欠陥部の影響を受けずに高精度に欠陥を検出することが可能となる（請求項１４）。
【００４８】
また、本発明では検出する欠陥が濃淡欠陥の場合には特に被検査物の位置ズレに起因する平均の輝度の変化の影響を受けずに高精度な欠陥検出が可能となる（請求項１５）。一方、凹凸欠陥である場合は、被検査物の位置ズレに起因するラインセンサが検出する正反射成分と散乱光成分の比率の変動の影響を受けずに高精度な欠陥検出が可能となる（請求項１６）。また、濃淡欠陥や凹凸欠陥など複数の種類の欠陥を検出する場合には、欠陥の種類を判別する欠陥識別手段を備え、検出された欠陥部の種類を欠陥識別手段により判定し、欠陥識別手段により出力された欠陥の種類ごとに予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することで欠陥の種類に対応した高精度な欠陥検査が可能となる（請求項１７）。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１の発明によれば、被検査物上におけるラインセンサの撮像位置を測定し、予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することで被検査物の位置ズレの影響を受けずに欠陥の検出感度を一定に維持し、簡単な構成で高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５０】
請求項２の発明によれば、撮像位置をポイントで測定する手段を備え、被検査物の移動と同期して１次元の撮像位置データを測定し、２次元画像データを処理することにより算出した被検査物上の欠陥部の特徴量をその欠陥部の副走査方向の位置に対応した撮像位置を基に良否判定の特徴量を補正することで被検査物全体の位置ズレの影響を受けずに欠陥の検出感度を一定に維持し、簡単な構成で高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５１】
請求項３の発明によれば、撮像位置をポイントで測定する手段が変位計により被検査物の表面の変位を計測し、測定された被検査物表面の変位データをもって撮像位置とすることで簡単な構成で高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５２】
請求項４の発明によれば、撮像位置をポイントで測定する手段として画像入力用のラインセンサと直交する位置に撮像位置測定用のラインセンサを備え、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のラインセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置を算出することで被検査物全体の位置ズレに起因する反射光分布の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５３】
請求項５の発明によれば、撮像位置測定用のラインセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の中心をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の中心を求める方法が反射光の輝度分布の最大値あるいは重心を算出する方法であることで被検査物全体の位置ズレに起因する反射光分布、特に正反射光成分の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５４】
請求項６の発明によれば、撮像位置測定用のラインセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の端部をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の端部を求める方法が反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置とする方法であることで被検査物全体の位置ズレに起因する反射光分布、特に正反射光成分境界部の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５５】
請求項７の発明によれば、複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物の画像データ上の領域ごとに対応する撮像位置データを基に良否判定のための特徴量を補正することで領域ごとに適切に特徴量を補正する高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５６】
請求項８の発明によれば、複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物の画像データ上の欠陥部の座標を算出し、複数の撮像位置データより欠陥部の撮像位置を算出し、算出された欠陥部の撮像位置を基に良否判定のための特徴量を補正することで欠陥の位置に対応して適切に特徴量を補正する高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５７】
請求項９の発明によれば、撮像位置をライン状に測定する手段を備え、被検査物の移動と同期して２次元の撮像位置データを測定し、２次元画像データを処理することにより算出した被検査物上の欠陥部の特徴量をその欠陥部の位置に対応した撮像位置データを基に良否判定の特徴量を補正することで欠陥の位置に対応して適切に特徴量を補正する高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５８】
請求項１０の発明によれば、撮像位置をライン状に測定する手段が撮像位置測定用のエリアセンサであり、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のエリアセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置をライン状に算出することで被検査物の位置ズレに起因する反射光分布の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００５９】
請求項１１の発明によれば、撮像位置測定用のエリアセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の中心をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の中心を求める方法が反射光の輝度分布の最大値あるいは重心を算出する方法であることで被検査物の位置ズレに起因する反射光分布、特に正反射光成分境界部の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００６０】
請求項１２の発明によれば、撮像位置測定用のエリアセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の端部をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の端部を求める方法が反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置とする方法であることで被検査物の位置ズレに起因する反射光分布、特に正反射光成分境界部の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００６１】
請求項１３の発明によれば、撮像位置をライン状に測定する手段が被検査物の画像データより撮像位置を算出する方法であることで特に撮像位置を測定するための入力装置などを必要としない簡易な方法で高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００６２】
請求項１４の発明によれば、測定された撮像位置データに低周波通過フィルタ処理し、低周波通過処理後の撮像位置データをもとに良否判定の特徴量を補正することで画像入力時のノイズや被検査物状の欠陥部の影響を受けずに高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００６３】
請求項１５の発明によれば、検出する欠陥が濃淡欠陥であることで被検査物の位置ズレに起因する反射光量の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００６４】
請求項１６の発明によれば、検出する欠陥が凹凸欠陥であることで被検査物の位置ズレに起因するラインセンサが検出する正反射成分と散乱光成分の比率の変動の影響を受けない高精度な欠陥検出を実現することができる。
【００６５】
請求項１７の発明によれば、欠陥の種類を判定する欠陥識別手段を備え、検出された欠陥部の種類を欠陥識別手段により判定し、欠陥識別手段により出力された欠陥の種類ごとに予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することで欠陥の種類に対応した高精度な欠陥検出を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。
【図２】第１の実施例の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】第１の実施例における撮像位置と欠陥の特徴量の関係を示すグラフである。
【図４】第１の実施例における被検査物と光源とラインセンサカメラの配置を示す図である。
【図５】第１の実施例における周方向の座標と画像輝度の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。
【図７】第２の実施例の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
（１−１）円筒状被検査物
（１−２）ライン状光源
（１−３）ラインセンサカメラ
（１−４）変位計
（４−３）撮像位置測定用ラインセンサ
（５−ａ）正反射光成分の中心
（５−ｂ）正反射光成分と散乱光成分の境界部
（６−１）円筒状被検査物
（６−２）ライン状光源
（６−３）ラインセンサカメラ
（６−４）撮像位置計測用のエリアセンサカメラ

Claims

被検査物にライン状の参照光を照射するライン状照明手段と、被検査物表面の反射光を入力するラインセンサとを備え、ライン状照明手段およびラインセンサに対して相対的に移動する被検査物の表面にライン状照明手段によりライン状の光を照射し、その反射光を被検査物の移動に同期してラインセンサにより順次撮像し、被検査物表面の２次元画像データとして入力し、その２次元画像データを処理することにより被検査物上の欠陥部の特徴量を算出し被検査物の良否を判定する欠陥検査方法において、
被検査物上におけるラインセンサの撮像位置を測定し、予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１記載の欠陥検査方法において、
撮像位置をポイントで測定する手段を備え、被検査物の移動と同期して１次元の撮像位置データを測定し、２次元画像データを処理することにより算出した被検査物上の欠陥部の特徴量をその欠陥部の副走査方向の位置に対応した撮像位置を基に良否判定の特徴量を補正することを特徴とする欠陥検査方法。
請求項２記載の欠陥検査方法において、
撮像位置をポイントで測定する手段が変位計により被検査物の表面の変位を計測し、測定された被検査物表面の変位データをもって撮像位置とすることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項２記載の欠陥検査方法において、
撮像位置をポイントで測定する手段として画像入力用のラインセンサと直交する位置に撮像位置測定用のラインセンサを備え、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のラインセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置を算出する方法であることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項４記載の欠陥検査方法において、
撮像位置測定用のラインセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の中心をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の中心を求める方法が反射光の輝度分布の最大値あるいは重心を算出する方法であることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項４記載の欠陥検査方法において、
撮像位置測定用のラインセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の端部をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の端部を求める方法が反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置とする方法であることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１乃至６のいずれかに記載の欠陥検査方法において、
複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物の画像データ上の領域ごとに対応する撮像位置データを基に良否判定のための特徴量を補正することを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１乃至６のいずれかに記載の欠陥検査方法において、
複数の箇所で撮像位置を測定し、被検査物の画像データ上の欠陥部の座標を算出し、複数の撮像位置データより欠陥部の撮像位置を算出し、算出された欠陥部の撮像位置を基に良否判定のための特徴量を補正することを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１記載の欠陥検査方法において、
撮像位置をライン状に測定する手段を備え、被検査物の移動と同期して２次元の撮像位置データを測定し、２次元画像データを処理することにより算出した被検査物上の欠陥部の特徴量をその欠陥部の位置に対応した撮像位置データを基に良否判定の特徴量を補正することを特徴とする欠陥検査方法。
請求項９記載の欠陥検査方法において、
撮像位置をライン状に測定する手段として撮像位置測定用のエリアセンサを備え、被検査物表面における反射光の分布を撮像位置測定用のエリアセンサにより入力し、入力された被検査物表面における反射光の分布から撮像位置をライン状に算出することを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１０記載の欠陥検査方法において、
撮像位置測定用のエリアセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の中心をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の中心を求める方法が反射光の輝度分布の最大値あるいは重心を算出する方法であることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１０記載の欠陥検査方法において、
撮像位置測定用のエリアセンサより入力された被検査物表面の反射光の分布における正反射光成分の端部をもって撮像位置データとし、その反射光分布における正反射光成分の端部を求める方法が反射光の輝度が所定の輝度である位置あるいは反射光の輝度が所定の変化率となる位置とする方法であることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項９記載の欠陥検査方法において、
撮像位置をライン状に測定する手段が被検査物の画像データより撮像位置を算出する方法であることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項９乃至１３のいずれかに記載の欠陥検査方法において、
測定された撮像位置データに低周波通過フィルタ処理し、低周波通過処理後の撮像位置データをもとに良否判定の特徴量を補正することを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１乃至１４のいずれかに記載の欠陥検査方法において、
検出する欠陥が濃淡欠陥であることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１乃至１４のいずれかに記載の欠陥検査方法において、
検出する欠陥が凹凸欠陥であることを特徴とする欠陥検査方法。
請求項１乃至１４のいずれかに記載の欠陥検査方法において、
欠陥の種類を判定する欠陥識別手段を備え、検出された欠陥部の種類を欠陥識別手段により判定し、欠陥識別手段により出力された欠陥の種類ごとに予め実験により求められた撮像位置と欠陥の特徴量の関係を基に欠陥の良否判定のための特徴量を補正することを特徴とする欠陥検査方法。