(57)【要約】      （修正有）【課題】測定対象物の表面欠陥をも簡便かつ正確に検出できる表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法を提供する。【解決手段】測定面に線状光を照射し、光切断線を長手方向に沿って位置を変えながら撮像し、複数の光切断画像に基づいて表面欠陥を検出する演算処理装置１１を有し、光切断画像毎に、光切断線が存在しない所定画素値以下のｘ方向座標位置を欠値画素とし、光切断画像毎に測定面の凹凸状態をｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部２２と、所定閾値に基づいて２値化深さ画像を生成する２値化処理部２３と、光切断画像毎に欠値画像と２値化深さ画像とを統合し、２値化深さ画像及び欠値画像のうち少なくともいずれかで、各ｘ方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部２４と、測定対象物の長手方向に沿って生成された複数の欠陥画像に基づいて、画素値が第１所定値である領域を表面欠陥として検出する。【選択図】図４
2020008501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、
前記測定面に線状光を照射する線状光源と、
前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、ｘ方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像装置と、
複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理装置と、
を有し、
前記演算処理装置は、
前記光切断画像毎に、前記光切断線が存在しない所定画素値以下のｘ方向座標位置を欠値画素とし、前記欠値画素の画素値を第１所定値とした欠値画像を生成する欠値画像生成部と、
前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態を前記ｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部と、
前記深さ画像に対して２値化処理を行い、前記深さ画像で前記ｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて前記第１所定値又は第２所定値とした２値化深さ画像を生成する２値化処理部と、
前記光切断画像毎に前記欠値画像と前記２値化深さ画像とを統合し、前記２値化深さ画像及び前記欠値画像のうち少なくともいずれかで、前記第１所定値である前記ｘ方向座標位置の画素値を前記第１所定値とし、前記２値化深さ画像の前記第２所定値と前記第１所定値とで各前記ｘ方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、
前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第１所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出部と、を備える、表面欠陥検出装置。
【請求項２】
長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、
前記測定面に線状光を照射する線状光源と、
前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、ｘ方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像装置と、
複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理装置と、
を有し、
前記演算処理装置は、
各前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態をｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部と、
前記深さ画像に対して２値化処理を行い、前記深さ画像で前記ｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて第１所定値又は第２所定値とした２値化深さ画像を生成する２値化処理部と、
前記２値化深さ画像に基づいて、前記光切断線が存在せずに画素値が検出できなかった各前記ｘ方向座標位置を欠値画素として特定し、前記欠値画素の画素値を前記第１所定値として、前記２値化深さ画像の各前記ｘ方向座標位置を、前記第１所定値と前記第２所定値とで表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、
前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第１所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出部と、を備える、表面欠陥検出装置。
【請求項３】
前記演算処理装置は、前記光切断線が撮像されている前記ｘ方向における光切断線存在領域を画素値に基づいて検出し、前記光切断線存在領域から外れた前記ｘ方向の末端領域を光切断線非存在領域として特定し、前記光切断線非存在領域を前記表面欠陥の検出対象から除外させる非存在領域検出処理部を備える、請求項１又は２に記載の表面欠陥検出装置。
【請求項４】
前記演算処理装置は、前記欠陥画像で、画素値が前記第１所定値である画素の領域の画素数が所定値以下の領域を前記欠陥画像から除去するノイズ除去処理部を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表面欠陥検出装置。
【請求項５】
前記欠陥検出部は、前記欠陥画像と前記深さ画像とを用いて前記表面欠陥の凹凸状態を検出する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面欠陥検出装置。
【請求項６】
長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、
前記測定面に線状光を照射する照射工程と、
前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、ｘ方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像工程と、
複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理工程と、
を有し、
前記演算処理工程は、
前記光切断画像毎に、前記光切断線が存在しない所定画素値以下のｘ方向座標位置を欠値画素とし、前記欠値画素の画素値を第１所定値とした欠値画像を生成する欠値画像生成工程と、
前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態を前記ｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成工程と、
前記深さ画像に対して２値化処理を行い、前記深さ画像で前記ｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて前記第１所定値又は第２所定値とした２値化深さ画像を生成する２値化処理工程と、
前記光切断画像毎に前記欠値画像と前記２値化深さ画像とを統合し、前記２値化深さ画像及び前記欠値画像のうち少なくともいずれかで、前記第１所定値である前記ｘ方向座標位置の画素値を前記第１所定値とし、前記２値化深さ画像の前記第２所定値と前記第１所定値とで各前記ｘ方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成工程と、
前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第１所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出工程と、を有する、表面欠陥検出方法。
【請求項７】
長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、
前記測定面に線状光を照射する照射工程と、
前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、ｘ方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像工程と、
複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理工程と、
を有し、
前記演算処理工程は、
各前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態をｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成工程と、
前記深さ画像に対して２値化処理を行い、前記深さ画像で前記ｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて第１所定値又は第２所定値とした２値化深さ画像を生成する２値化処理工程と、
前記２値化深さ画像に基づいて、前記光切断線が存在せずに画素値が検出できなかった各前記ｘ方向座標位置を欠値画素として特定し、前記欠値画素の画素値を前記第１所定値として、前記２値化深さ画像の各前記ｘ方向座標位置を、前記第１所定値と前記第２所定値とで表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、
前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第１所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出工程と、を有する、表面欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光切断法を利用して測定対象物の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光切断法は、移動する測定対象物に照射した線状光の反射光を撮像装置で撮像し、その撮像画像に写る線の曲がり具合から測定対象物の凹凸を測定する手法である。ここで、光切断法を利用して測定対象物の凹凸を測定する測定方法について、図１を用いて簡単に説明する。この場合、光切断法により測定対象物の凹凸を測定する測定装置は、ラインレーザやスリット光等の線状光を照射する線状光源２を備えており、搬送されている測定対象物１の測定面１ａに対して線状光を照射する。
【０００３】
測定装置は、測定対象物１の測定面１ａ上に形成された光切断線５を、撮像装置３により撮影し、得られた撮像画像（光切断画像とも呼ぶ）を演算処理装置（図１には図示せず）に出力する。この際、測定面１ａが平坦であれば撮像画像には直線状の光切断線５が現れる。しかし、測定面１ａに凹凸がある場合には、図１の下段に示す光切断画像６のように、例えば、凹み５ａのある光切断線５が得られる。
【０００４】
このように、光切断法では、このようにして得られた光切断画像を測定面１ａ上の各照射断面において取得し、それを繰り返すことで、測定面１a全体の凹凸状態を表した深さ画像を算出することができる。
【０００５】
ここで、図２Ａに示すように、光切断法では、例えば、線状光源２が測定対象物１の測定面１ａに対して垂直に線状光を照射し、撮像装置３が測定面１ａの法線に対して所定角度θの方向から測定面１ａを撮像する。なお、線状光源２と撮像装置３の位置関係は図２Ａに限定されず、例えば測定面１ａに対して垂直な方向に撮像装置３を配置し、線状光源２を所定角度θの方向に配置するようにしてもよい。こうした光学配置となることで、図２Ｂに示すように、例えば、表面欠陥が急峻な凹形状の凹部９では、線状光の反射光が凹部９により遮られて撮像装置３にまで到達せず、光切断画像内で凹部９に相当する箇所の画素値が非常に低くなることがある。光切断法では、このような画素値の低い領域は、光切断線５として検出できないため、測定面１ａの凹凸状態を表した深さ画像では、このような画素値の低い領域を、画素の画素値が欠値した欠値画素として表示している。
【０００６】
例えば、引用文献１には、このような欠値画素を用いてスラブの表面のブローホールや割れなどの表面欠陥を検出することが開示されている。引用文献１では、光切断法により欠値画素を検出し、欠値画素が長手方向に複数連続して存在するとき、当該欠値画素の連続位置を表面欠陥の発生位置として検出している。
【０００７】
また、引用文献２では、レーザ投光器及びレーザ受光器を用いて光切断法により算出したスラブ表面長手方向の凹凸変化率と、これら機器と別に設けたハロゲンランプ及びカメラを用いて撮像したスラブ表面の輝度分布画像と、を用い、凹凸変化率が所定値以上で、かつ、輝度分布画像の画素値が低い部分を表面欠陥として検出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５３９６８２４号公報
【特許文献２】特許第５２００８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、欠値画素しか表面欠陥として検出できないため、例えば、凹部９の内部の領域であっても、入射角や深さ、凹部９の急峻度の関係で光が反射しない領域については、表面欠陥の一部であるにも係わらず、表面欠陥として検出されない。このように、特許文献１に開示されている方法では、表面欠陥の一部しか検出できないため、凹凸状態を含めて表面欠陥を正確に検出できないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に開示されている方法では、光切断法に使用するレーザ受光器としてカメラを設置している他、これとは別に、輝度分布画像を生成するためのカメラを設置していることから、撮像角度が異なる別々の２つのカメラで得られた２つの画像の撮像領域をマッチングする必要がある。一般的にマッチングには複雑な画像処理を要し、更に、誤ったマッチングを行うと表面欠陥を誤検出する恐れもある。そのため、特許文献２に開示されている方法では、表面欠陥を簡便かつ正確に検出できない恐れがあるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、測定対象物の表面欠陥を従来よりも簡便かつ正確に検出できる表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の表面欠陥検出装置は、長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、前記測定面に線状光を照射する線状光源と、前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、ｘ方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像装置と、複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理装置と、を有し、前記演算処理装置は、前記光切断画像毎に、前記光切断線が存在しない所定画素値以下のｘ方向座標位置を欠値画素とし、前記欠値画素の画素値を第１所定値とした欠値画像を生成する欠値画像生成部と、前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態を前記ｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部と、前記深さ画像に対して２値化処理を行い、前記深さ画像で前記ｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて前記第１所定値又は第２所定値とした２値化深さ画像を生成する２値化処理部と、前記光切断画像毎に前記欠値画像と前記２値化深さ画像とを統合し、前記２値化深さ画像及び前記欠値画像のうち少なくともいずれかで、前記第１所定値である前記ｘ方向座標位置の画素値を前記第１所定値とし、前記２値化深さ画像の前記第２所定値と前記第１所定値とで各前記ｘ方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第１所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出部と、を備える。
【００１３】
本発明の表面欠陥検出装置は、長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、前記測定面に線状光を照射する線状光源と、前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、ｘ方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像装置と、複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理装置と、を有し、前記演算処理装置は、各前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態をｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部と、前記深さ画像に対して２値化処理を行い、前記深さ画像で前記ｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて第１所定値又は第２所定値とした２値化深さ画像を生成する２値化処理部と、前記２値化深さ画像に基づいて、前記光切断線が存在せずに画素値が検出できなかった各前記ｘ方向座標位置を欠値画素として特定し、前記欠値画素の画素値を前記第１所定値として、前記２値化深さ画像の各前記ｘ方向座標位置を、前記第１所定値と前記第２所定値とで表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第１所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出部と、を備える。
【００１４】
また、本発明の表面欠陥検出方法は、長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、前記測定面に線状光を照射する照射工程と、前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、ｘ方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像工程と、複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理工程と、を有し、前記演算処理工程は、前記光切断画像毎に、前記光切断線が存在しない所定画素値以下のｘ方向座標位置を欠値画素とし、前記欠値画素の画素値を第１所定値とした欠値画像を生成する欠値画像生成工程と、前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態を前記ｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成工程と、前記深さ画像に対して２値化処理を行い、前記深さ画像で前記ｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて前記第１所定値又は第２所定値とした２値化深さ画像を生成する２値化処理工程と、前記光切断画像毎に前記欠値画像と前記２値化深さ画像とを統合し、前記２値化深さ画像及び前記欠値画像のうち少なくともいずれかで、前記第１所定値である前記ｘ方向座標位置の画素値を前記第１所定値とし、前記２値化深さ画像の前記第２所定値と前記第１所定値とで各前記ｘ方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成工程と、前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第１所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出工程と、を有する。
【００１５】
本発明の表面欠陥検出方法は、長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、前記測定面に線状光を照射する照射工程と、前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、ｘ方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像工程と、複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理工程と、を有し、前記演算処理工程は、各前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態をｘ方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成工程と、前記深さ画像に対して２値化処理を行い、前記深さ画像で前記ｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて第１所定値又は第２所定値とした２値化深さ画像を生成する２値化処理工程と、前記２値化深さ画像に基づいて、前記光切断線が存在せずに画素値が検出できなかった各前記ｘ方向座標位置を欠値画素として特定し、前記欠値画素の画素値を前記第１所定値として、前記２値化深さ画像の各前記ｘ方向座標位置を、前記第１所定値と前記第２所定値とで表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第１所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、欠値画素と、深さ画像を基にした測定面の凹凸状態と、を統合して測定面の表面欠陥を検出できるので、欠値画素のみから、あるいは深さ画像のみからでは検出できなかった表面欠陥についても検出できる。また、１つの撮像装置から得られる光切断画像を基に欠陥画像を生成できることから、従来のように異なる撮像装置により得られた、撮像角度が異なる複数の画像をマッチングさせるマッチング処理が不要となり、マッチング処理による不具合の発生を防止できる。よって、測定対象物の表面欠陥を従来よりも簡便かつ正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】光切断法を説明するための概略図である。
【図２】図２Ａは、光切断法において、表面欠陥内に照射された線状光の反射光がエリアカメラにとどく場合の一例を示す概略断面図であり、図２Ｂは、表面欠陥内に照射された線状光の反射光がエリアカメラにとどかない場合の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態の表面欠陥検出装置の全体構成を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態の演算処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図５】図５Ａは、一部が途切れた光切断線の一例を模式的に示した概略図であり、図５Ｂは、図５Ａ中のｘ方向座標を拡大したものであり、図５Ｃは、図５Ａの光切断線を撮像した光切断画像に基づいて生成された欠値画像であり、図５Ｄは、光切断画像に基づいて生成された深さ画像であり、図５Ｅは、図５Ｃの深さ画像を２値化した２値化深さ画像であり、図５Ｆは、図５Ｃの欠値画像と図５Ｅの２値化深さ画像とから生成された欠陥画像である。
【図６】本発明の実施形態の演算処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】欠陥画像を生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態の演算処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の他の実施形態の演算処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面について、本発明の一実施形態を詳述する。以下の説明において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
＜本発明の形状測定装置について＞
図３は、本発明による表面欠陥検出装置１０の全体構成を示す概略図である。表面欠陥検出装置１０では、測定対象物１の長手方向ｙに向けて測定対象物１が搬送されており、搬送されている測定対象物１の測定面１ａの表面欠陥を検出する。表面欠陥検出装置１０は、測定対象物１の測定面１ａに対して所定のｘ方向（この場合、長手方向ｙと直交する垂直方向）に線状光を照射する線状光源２と、測定面１ａの照射された線状光の反射光を撮像する撮像装置３と、撮像装置３で生成された光切断画像に基づいて測定面１ａの表面欠陥を検出する演算処理装置１１とを備えている。
【００２０】
線状光源２は、レーザやＬＥＤ等の公知の光源からなる。線状光が照射された測定対象物１の測定面１ａには、線状光が反射して線状の明るい部位が形成される。線状光により測定対象物１の測定面１ａに形成された反射光は、光切断線５として撮像装置３により撮像される。撮像装置３は、光切断線５が形成された測定面１ａの所定領域７を撮像し、光切断線５を含む撮像視野全体の全画素が露光された撮像画像を内部に取得する。その後、撮像装置３は、取得した撮像画像の中から、光切断線５を含んだ一部領域を抽出して光切断画像を生成する。
【００２１】
なお、ここで撮像画像とは、ディスプレイに表示される具体的な画像としての形態だけでなく、画像として生成される前の撮像データも含まれる。よって、撮像視野全体の全画素が露光された撮像データを、具体的な画像として形成することなく、取得した撮像データのうちから、光切断線５を含む一部領域を抽出して光切断画像を生成してもよい。
【００２２】
このように、撮像装置３は、撮像視野全体の全画素が露光された撮像画像の中から、光切断線５周辺だけを光切断画像として抽出することで、撮像画像よりもデータ量が低減された光切断画像を生成する。撮像装置３は、測定対象物１が搬送されていることから、長手方向ｙに沿って測定面１ａ上で位置が変わる光切断線５を撮像し、ｘ方向に光切断線５が延びた複数の光切断画像を生成する。撮像装置３は、測定対象物１の長手方向ｙに沿って所定間隔で取得した光切断画像を、演算処理装置１１に順次送出する。
【００２３】
次に、演算処理装置１１について説明する。図４に示すように、演算処理装置１１は、撮像装置３から光切断画像を受け取る取得部１２と、光切断画像に画像処理を施して表面欠陥を検出する画像処理部２０と、記憶部１４と、表面欠陥の検出結果を表示する表示部１５とを備えている。取得部１２は、撮像装置３から逐次入力される光切断画像を画像処理部２０に送出する。
【００２４】
画像処理部２０は、欠値画像生成部２１と、深さ画像生成部２２と、２値化処理部２３と、欠陥画像生成部２４と、非存在領域検出処理部２５と、ノイズ除去処理部２６と、欠陥検出部２７とを備えている。欠値画像生成部２１、深さ画像生成部２２、及び、非存在領域検出処理部２５は、取得部１２と接続されており、取得部１２から光切断画像をそれぞれ受け取る。
【００２５】
欠値画像生成部２１は、光切断画像毎に欠値画像生成処理を行い、各光切断画像内で光切断線が途切れた画素を欠値画素として特定した欠値画像を生成する。ここで、欠値画像を生成する欠値画像生成処理について以下で説明する。図５Ａは、光切断画像内の光切断線５を示しており、例えば、急峻な凹部９によって一部が途切れた光切断線５の一例を模式的に示した概略図である。
【００２６】
図５Ａでは、光切断画像内のｘ方向に向けて光切断線５が延びており、光切断線５の延伸方向であるｘ方向に沿ってｘ方向座標が規定されている。なお、図５Ａの１〜９の数値は、便宜的に付した数値であり、ｘ方向座標位置を示す。この１〜９の数値は、光切断画像内のｘ方向に並ぶ画素単位で付されている。光切断画像では、光切断線が存在する画素の画素値が所定閾値以上となり明るく表示され、光切断線が存在しない画素の画素値が所定閾値未満となり暗く表示される。図５Ａでは、光切断画像内における光切断線５を実線で示し、光切断画像内において光切断線５が途切れて、所定閾値未満の画素値となり、画素値が欠値となっている光切断線の箇所を破線で示している。すなわち、破線は、光切断線５により現れない測定面１aの凹部９を示す。
【００２７】
この場合、ｘ方向座標位置１〜３と、ｘ方向座標位置８，９では、測定面１ａに凹凸がなく、表面欠陥がない無害な領域であると判定したい範囲を示している。このような無害な領域となるｘ方向座標位置１〜３，８，９では、光切断線５が直線状に現れる。一方、ｘ方向座標位置４〜７では、測定面１ａに凹凸があり、表面欠陥がある有害な領域であると判定したい範囲を示している。有害な領域であるｘ方向座標位置４〜７のうち、ｘ方向座標位置４，７は、所定閾値以上の画素値の画素が存在しており、光切断線５の深さ（凹凸量）測定が可能な部分となる。一方、有害な領域であるｘ方向座標位置４〜７のうち、ｘ方向座標位置５，６は、光切断線５が存在しない所定画素値未満の欠値画素となる部分である。
【００２８】
欠値画像生成部２１は、光切断画像を取得部１２から受け取ると、光切断画像のｘ方向座標毎に、所定閾値未満の欠値画素のみを示した欠値画像を生成する。ここで、図５Ｂは、図５Ａで示したｘ方向座標を拡大したものである。図５Ｃは、図５Ａの光切断線５を基に、図５Ｂのｘ方向座標位置毎に欠値画素を有するか否かを判断した判断結果を示したものであり、欠値画素からなる欠値画像を示す。
【００２９】
この場合、欠値画像生成部２１は、図５Ａに示すように、光切断画像内のｘ方向座標位置１〜９毎に、それぞれ光切断画像内でｘ方向と直交するｙ方向に並ぶ画素列中に、画素値が所定閾値以上の画素が存在するか否かを判断する。
【００３０】
例えば、図５Ａに示すように、光切断画像内の各ｘ方向座標位置５，６には、光切断線５が存在しないことから、ｙ方向の画素列中に所定閾値以上の画素値の画素が存在しない。この場合、欠値画像生成部２１は、光切断画像内の各ｘ方向座標位置５，６について、所定閾値以上の画素値の画素が存在せず、光切断法により凹凸状態を算出できない欠値画素であると判断し、各ｘ方向座標位置５，６で、欠値画像の画素値を第１所定値である「１」とする。
【００３１】
一方、図５Ａに示すように、光切断画像内の各ｘ方向座標位置１〜４，７〜９には、光切断線５が存在していることから、ｙ方向の画素列中に所定閾値以上の画素値の画素が存在する。この場合、欠値画像生成部２１は、光切断画像内の各ｘ方向座標位置１〜４，７〜９について、所定閾値以上の画素値の画素が存在しており、光切断法により凹凸状態を算出できると判断し、各ｘ方向座標位置１〜４，７〜９で、欠値画像の画素値を第２所定値である「０」とする。このようにして、欠値画像生成部２１は、図５Ｃに示すように、光切断画像の欠値画素がある各ｘ方向座標位置の画素値を第１所定値とし、欠値画素がない各ｘ方向座標位置の画素値を第２所定値とした欠値画像を生成し、これを欠陥画像生成部２４に送出する。
【００３２】
この際、深さ画像生成部２２では、上述した欠値画像生成部２１の欠値画像生成処理と並行に、深さ画像生成処理を行い、光切断画像毎に、光切断画像内に存在する光切断線５のｙ方向座標位置に基づいて、測定対象物１の測定面１ａの凹凸状態を表した深さ画像を生成する。例えば、測定面１ａに凹形状の表面欠陥（凹部９）がある場合、光切断画像には、測定面１ａの凹形状によって生じた曲線部が光切断線５に現れる。当該曲線部の曲がり具合に基づいて光切断画像内で変化するｙ方向座標位置を基に凹凸状態が算出される。
【００３３】
なお、深さ画像生成部２２による測定面１ａの深さ画像生成処理は、特許第５４８８９５３号公報と同じであるため、ここではその詳細な説明は省略するが、例えば、特許第５４８８９５３号公報に示すように、深さ画像生成部２２は、先ず始めに、光切断画像のｘ方向座標位置毎に、最大画素値をとる各ｙ方向座標位置を求める。
【００３４】
次いで、深さ画像生成部２２は、光切断画像において、ｘ方向座標位置毎に求めた光切断線５の位置を示すｙ方向座標位置の変位量に基づいて、凹凸量を示す深さをｘ方向位置毎に算出し、図５Ｄに示すように、算出結果である深さを各ｘ方向座標位置にそれぞれ格納し、深さ画像を生成する。
【００３５】
例えば、図５Ｄでは、図５Ａに示した光切断線５を基に生成した深さ画像を示しており、光切断画像のｘ方向座標位置１〜４，７〜９には光切断線５が存在している。このため、深さ画像生成部２２は、ｘ方向座標位置１〜４，７〜９でのｙ方向における光切断線５の位置を基に、ｘ方向座標位置１〜４，７〜９毎に深さを算出し、算出結果（この場合、「-０．１」や「-０．８」等）を各ｘ方向座標位置１〜４，７〜９にそれぞれ対応付けた深さ画像を生成する。
【００３６】
なお、この際、深さ画像生成部２２は、所定閾値以上の画素値の画素が存在しないｘ方向座標位置５，６については深さを算出できないため、各ｘ方向座標位置５，６を不算出値（図５Ｄでは「？」と表記）とする。
【００３７】
深さ画像生成部２２は、深さ画像を２値化処理部２３に送出する。また、深さ画像生成部２２は、生成した深さ画像を記憶部１４に保存する。２値化処理部２３は、深さ画像を受け取ると、深さ画像に対して２値化処理を行い、２値化深さ画像を生成する。この場合、２値化処理部２３は、深さ画像内のｘ方向座標位置毎に対応付けられた深さを算出し、この深さを、所定閾値を基準として、２値化深さ画像の対応座標位置毎の画素値を第１所定値の「１」又は第２所定値の「０」とすることで、深さ画像を２値化する。以下では、一般的に表面欠陥となり得る凹部分を第１所定値の「１」と設定する場合で説明する。なお凹側及び凸側のそれぞれに閾値を設定して、凹及び凸のいずれの表面欠陥も検出できるようにしてもよい。また閾値を事前に設定せず、公知の手法により、動的に適切な閾値を探索し、決定するようにしてもよい。
【００３８】
例えば、所定閾値として「-０．５」が２値化処理部２３に設定されている場合には、図５Ｅに示すように、深さが「-０．５」以下となるｘ方向座標位置４，７が第１所定値とされ、残りのｘ方向座標位置１〜３，８，９は、第２所定値とされる。なお、２値化処理部２３は、深さ画像において不算出値が対応付けられたｘ方向座標位置５，６については、２値化せずに不算出値のままとする。２値化処理部２３は、２値化処理により深さ画像から生成した２値化深さ画像を欠陥画像生成部２４に送出する。
【００３９】
なお、この場合に、所定閾値より深さが浅い、ｘ方向座標位置３、８は、測定面１ａの本来あるべき平坦な表面（「０」の深さに対応）からは凹んではいるが、凹みの程度が小さいため、有害と判定するほどではない範囲を示しており、一方で、所定閾値より深さが深いｘ方向座標位置４、７は、凹みの程度が大きく、有害と判断しなければならない範囲を示している。
【００４０】
欠陥画像生成部２４は、同じ光切断線を基に生成された欠値画像及び２値化深さ画像を受け取ると、欠陥画像生成処理を行い、欠値画像及び２値化深さ画像を統合して欠陥画像を生成する。欠陥画像生成部２４は、欠値画像及び２値化深さ画像の同じｘ方向座標位置を比較してゆき、欠値画像及び２値化深さ画像のうち少なくともいずれかで第１所定値が対応けられているｘ方向座標位置を特定する。
【００４１】
欠陥画像生成部２４は、欠値画像及び２値化深さ画像のうち少なくともいずれかで第１所定値が対応付けられているｘ方向座標位置を特定すると、特定したｘ方向座標値で、欠陥画像の画素値を第１所定値の「１」とする。これにより、図５Ｅに示すように、２値化深さ画像において不算出値が対応付けられたｘ方向座標位置５，６は、図５Ｃに示すように欠値画像にて第１所定値の「１」が対応付けられていることから、第１所定値の「１」が対応付けられる。また、欠陥画像生成部２４は、欠値画像及び２値化深さ画像の両方で第２所定値の「０」が対応付けられているｘ方向座標位置で、欠陥画像の画素値を第２所定値の「０」とすることで、図５Ｆに示すように、ｘ方向座標位置毎にそれぞれ第１所定値又は第２所定値が対応付けられた欠陥画像を生成する。
【００４２】
このようにして、欠陥画像生成部２４は、深さ画像に基づいて表面欠陥の深さ測定可能なｘ方向座標位置４，７と、光切断画像内において画素値が欠値となったｘ方向座標位置５，６とを合わせて、有害な表面欠陥の判定を行える欠陥画像を生成できる。
【００４３】
ここで、以上説明した欠値画像生成処理及び２値化処理によりそれぞれ得られた欠値画像及び２値化深さ画像のうち、画素値が第１所定値であるｘ方向座標位置全てをそのまま表面欠陥と判定して出力すると、欠陥画像内において測定対象物１が存在しない、ｘ方向の端部領域についても全て有害と判定されてしまう恐れや、欠陥画像内に微小なノイズが残存してしまい、測定面１ａにおける表面欠陥の正確な検出が行えない恐れもある。
【００４４】
そこで、表面欠陥検出装置１０は、欠陥画像生成部２４で得られた欠陥画像に対して、後述する非存在領域検出処理及びノイズ除去処理を行い、測定対象物１が存在しないｘ方向の端部領域や、ノイズを欠陥画像から除去する。以下、非存在領域検出処理及びノイズ除去処理について順番に説明する。
【００４５】
この場合、欠陥画像生成部２４は、生成した欠陥画像を非存在領域検出処理部２５に送出する。ここで、欠陥画像の生成に用いる光切断画像は、測定対象物１が存在しない領域も含めて撮像されているため、光切断画像内のｘ方向の末端領域に光切断線５が撮像されない領域（以下、光切断線非存在領域ともいう。）を有している。そのため、このような光切断画像を基に欠陥画像を生成した場合には、光切断線５が存在しないｘ方向の末端領域についても各ｘ方向座標位置に第１所定値の「１」が対応付けられる。
【００４６】
非存在領域検出処理部２５は、このような欠陥画像内の光切断線非存在領域を、表面欠陥の検出対象から除外することにより、後述する表面欠陥の検出処理時に光切断線非存在領域が表面欠陥として誤検出されてしまうことを防止している。この場合、先ず始めに、非存在領域検出処理部２５は、光切断線５が撮像されているｘ方向における光切断線存在領域を、光切断画像の画素値に基づいて検出し、光切断線存在領域から外れたｘ方向の末端領域を光切断線非存在領域として欠陥画像から除外する。
【００４７】
本実施形態では、例えば、非存在領域検出処理部２５は、光切断画像のｘ方向の両末端部のｘ方向座標位置から、それぞれ中央部のｘ方向座標位置に向けて、ｘ方向に沿って順に、光切断線５の存在を示す画素のｘ方向座標位置を検出してゆき、光切断線存在領域の開始位置及び終了位置を特定する。開始位置及び終了位置の特定方法としては、例えば、光切断画像の中央部に向かって両端から各ｘ方向座標位置における最大画素値を求め、所定値以上の値を最初に検出したｘ方向座標位置を光切断線５が存在する両端と特定すればよい。このようにして、非存在領域検出処理部２５は、光切断線存在領域から測定対象物１の端部のｘ方向座標位置を検出し、欠陥画像内で光切断線存在領域から外れたｘ方向の末端領域を光切断線非存在領域として欠陥画像から除外して、光切断線存在領域からなる欠陥画像を生成する。非存在領域検出処理部２５は、非存在領域検出処理を施した欠陥画像をノイズ除去処理部２６に送出する。
【００４８】
なお、他の実施形態として、例えば、非存在領域検出処理部２５は、光切断画像内で隣接するｘ方向座標位置において画素値の最大値を求め、その後、隣接する画素同士の最大画素値の差分を算出し、算出した差分値が大きい座標位置を、光切断線存在領域及び光切断線非存在領域の境界とし、光切断線存在領域からなる欠陥画像を生成するようにしてもよい。
【００４９】
ノイズ除去処理部２６は、測定対象物１の長手方向ｙに沿って、光切断線存在領域からなる欠陥画像を所定数受け取ると、これら時系列順に得られた欠陥画像を測定対象物１の長手方向ｙに沿って並べてゆき、合成欠陥画像を生成する。
【００５０】
ノイズ除去処理部２６は、合成欠陥画像に対してノイズ除去処理を行い、合成欠陥画像内で第１所定値となっている画素の領域（第１所定値が対応付けられた画素の集合であり、以下、ブロブともいう）の中から、面積が微小な領域をノイズとして除去する。具体的には、ノイズ除去処理部２６は、合成欠陥画像に対してブロブを認識するラベリング処理を行い、各ブロブの面積を算出する。
【００５１】
ノイズ除去処理部２６は、この算出結果を基にブロブの中から、予め設定した面積以下のブロブを、ノイズとして特定して欠陥画像から除去する。なお、他の実施形態として、ノイズ除去処理部２６は、画像処理分野で一般的なモロフォロジー演算処理（Ｏｐｅｎ処理やＣｌｏｓｅ処理など）を合成欠陥画像に対して施し、ラベリングを行うことなくノイズを除去してもよい。この場合、ラベリングは後述する欠陥検出部２７において実施すればよい。ノイズ除去処理部２６は、ノイズ除去後の合成欠陥画像を欠陥検出部２７に送出する。
【００５２】
欠陥検出部２７は、ノイズ除去処理部２６からノイズ除去処理後の合成欠陥画像を受け取ると、合成欠陥画像から第１所定値となっている領域（ブロブ）を表面欠陥として検出する。このとき、欠陥検出部２７は、記憶部１４から深さ画像を読み出し、表面欠陥の深さ（特に、欠値画像で第１所定値となる画素の周囲の深さ）を参照することで、表面欠陥が凹部であるのか凸部であるのか判断することもできる。また、他の実施形態として、例えば、ブロブの特徴を数値化した指標を別途算出し、Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅなどの公知のパターン認識手法を用いて、合成欠陥画像で検出された表面欠陥を更に弁別してもよい。このようにすると、パターン認識により、検出した表面欠陥の種類を詳細に分類することができる。
【００５３】
なお、欠陥検出部２７は、表示部１５及び記憶部１４に接続されており、表示部１５及び記憶部１４に表面欠陥の検出結果を送出する。これにより、記憶部１４は、表面欠陥の検出結果を記憶し、表示部１５は、表面欠陥の検出結果を表示して、作業者に検出結果を確認させることができる。
【００５４】
＜本発明の表面欠陥検出処理＞
次に、表面欠陥検出装置１０の演算処理装置１１にて実行される、上述した表面欠陥検出処理について、図６に示すフローチャートを用いて簡単に説明する。図６に示すように、演算処理装置１１は、開始ステップからステップＳ１に移る。
【００５５】
ステップＳ１において、表面欠陥検出処理が開始されると、取得部１２は、撮像装置３から光切断画像を取得し、欠値画像生成部２１と深さ画像生成部２２とに光切断画像を送出し、次のステップＳ２及びステップＳ３に移る。ステップＳ２では、深さ画像生成部２２が、受け取った光切断画像から、測定面１ａの凹凸状態を表した深さ画像を生成し、次のステップＳ４に移る。
【００５６】
ステップＳ４において、２値化処理部２３は、深さ画像を２値化して２値化深さ画像を生成し、次のステップＳ５に移る。一方、ステップＳ３において、欠値画像生成部２１は、受け取った光切断画像の画素値が所定閾値以下のｘ方向座標位置を欠値画素として特定し、欠値画素としたｘ方向座標位置を第１所定値とし、欠値画素以外の他のｘ方向座標位置を第２所定値とした欠値画像を生成して、次のステップＳ５に移る。
【００５７】
ステップＳ５において、欠陥画像生成部２４は、欠陥画像生成処理を行い、欠値画像と２値化深さ画像とを統合して欠陥画像を生成する。ここで、ステップＳ５の欠陥画像生成処理については、図７に示すフローチャートを用いて以下説明する。図７に示すように、欠陥画像生成部２４は、開始ステップからステップＳ１０に移る。ステップＳ１０では、欠陥画像生成部２４は、欠値画像及び２値化深さ画像の各ｘ方向座標を示すカウンタｉの値を初期化して、例えばカウンタｉの値を１に設定し、次のステップＳ１１に移る。
【００５８】
ステップＳ１１において、欠陥画像生成部２４は、欠値画像のｘ方向座標位置ｉが欠値画素であるか否かを判断する。具体的には、欠値画像のｘ方向座標位置ｉに第１所定値が対応付けられているとき、当該ｘ方向座標位置ｉが欠値画素であると判断し、次のステップＳ１４に移る。これに対して、欠値画像のｘ方向座標位置ｉに第２所定値が対応付けられているとき、当該ｘ方向座標位置ｉが欠値画素でないと判断し、次のステップＳ１２に移る。
【００５９】
ステップＳ１２において、欠陥画像生成部２４は、２値化深さ画像のｘ方向座標位置ｉが有害な表面欠陥であるか否かを判定する。具体的には、２値化深さ画像のｘ方向座標位置ｉに第１所定値が対応付けられているとき、当該ｘ方向座標位置ｉが有害な表面欠陥であると判断し、次のステップＳ１４に移る。これに対して、２値化深さ画像のｘ方向座標位置ｉに第２所定値が対応付けられているとき、当該ｘ方向座標位置ｉが有害な表面欠陥ではないと判断し、次のステップＳ１３に移る。
【００６０】
ステップＳ１３では、ステップＳ１１及びステップＳ１２でそれぞれ否定結果が得られているため、ｘ方向座標位置ｉは、欠値画素ではなく、かつ有害な表面欠陥でもないことから、欠陥画像生成部２４は、ｘ方向座標位置ｉの画素値を第２所定値とし、次のステップＳ１５に移る。一方、ステップＳ１４では、ステップＳ１１又はステップＳ１２のいずれかで肯定結果が得られているため、ｘ方向座標位置ｉは、欠値画素、又は有害な表面欠陥のいずれかであることから、欠陥画像生成部２４は、ｘ方向座標位置ｉの画素値を第１所定値とし、次のステップＳ１５に移る。
【００６１】
ステップＳ１５において、欠陥画像生成部２４は、ｘ方向座標位置を示すカウンタｉの値に１を加算し、次のステップＳ１６に移る。ステップＳ１６において、欠陥画像生成部２４は、ｘ方向座標位置ｉの値がｎであるかを判断する。ここで、ｎは、正の整数であり、光切断画像のｘ方向における末端部のｘ方向座標位置を示すものである。よって、ステップＳ１６において、肯定結果が得られると、このことはｘ方向座標位置ｉの値がｎになり、欠値画像及び２値化深さ画像のｘ方向にある全ての画素に対して上記の処理が終了して欠陥画像が生成されたことを意味するため、欠陥画像生成部２４は、上述した処理を終了し、図６のステップＳ６に移る。
【００６２】
一方、ステップＳ１６において、否定結果が得られると、このことはｘ方向座標位置ｉの値がｎではないことを表しており、このとき、欠陥画像生成部２４は、ステップＳ１６で肯定結果が得られるまで、上述したステップＳ１１〜ステップＳ１５を繰り返す。次に、図６のフローチャートに戻り、ステップＳ６以降について説明する。
【００６３】
ステップＳ６において、非存在領域検出処理部２５は、欠陥画像が得られる毎に、欠陥画像の中から、光切断線が存在している光切断線存在領域を検出して、欠陥画像の中から光切断線非存在領域を特定して、欠陥画像から光切断線非存在領域を除外して次のステップＳ７に移る。
【００６４】
ステップＳ７において、ノイズ除去処理部２６は、測定対象物１の長手方向ｙに沿って順次得られる欠陥画像を、長手方向ｙに沿って並べて合成欠陥画像を生成し、合成欠陥画像内からノイズを除去し、次のステップＳ８に移る。
【００６５】
ステップＳ８において、欠陥検出部２７は、合成欠陥画像内からブロブを表面欠陥として検出し、上述した表面欠陥検出処理が終了する。
【００６６】
＜作用及び効果＞
以上の構成において、表面欠陥検出装置１０は、光切断線が存在しないｘ方向座標位置の欠値画素の画素値を１（第１所定値）とした欠値画像を生成するようにした。また、表面欠陥検出装置１０は、光切断画像に基づいて測定対象物１の測定面１ａの凹凸状態を表した深さ画像を生成し、深さ画像に対して２値化処理を行い、深さ画像でｘ方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて１（第１所定値）又は０（第２所定値）とした２値化深さ画像を生成するようにした。そして、表面欠陥検出装置１０は、欠値画像及び２値化深さ画像のうち少なくともいずれかで、第１所定値であるｘ方向座標位置の画素値を１（第１所定値）とし、欠値画像及び２値化深さ画像のいずれも第１所定値でないｘ方向座標位置の画素値を０（第２所定値）として、光切断画像毎に、欠値画像と２値化深さ画像とを統合して欠陥画像を生成するようにした。これにより、表面欠陥検出装置１０では、測定対象物１の長手方向ｙに沿って生成された複数の欠陥画像に基づいて、表面欠陥を検出することができる。
【００６７】
本発明によれば、表面欠陥検出装置１０は、欠値画素と、深さ画像を基にした測定面１ａの凹凸状態とを統合して測定面１ａの表面欠陥を検出できるので、欠値画素のみから、あるいは深さ画像のみからでは一部しか検出できなかった表面欠陥全体についても検出できる。
【００６８】
さらに、表面欠陥検出装置１０は、１つの撮像装置から得られる光切断画像を基に欠陥画像を生成できることから、従来のように異なる撮像装置により得られた、撮像角度が異なる複数の画像をマッチングさせるマッチング処理が不要となり、処理が簡便になり、マッチング処理による不具合の発生を防止できる。よって、測定対象物の表面欠陥を従来よりも簡便かつ正確に検出できる。
【００６９】
さらに、例えば図５に示した欠陥を検出しようとする場合において、値が不算出値であるからといって、欠値となった画素を無視する処理をしてしまうと、図５Ｂのｘ方向座標位置４、７の深さだけから２つの欠陥が生じていると誤検知してしまう恐れがあるが、表面欠陥検出装置１０であれば、欠値画素の範囲と、欠値の周囲にある有害と判定したい範囲とを総合的に欠陥として検出することができるため、誤検知を少なくすることができる。
【００７０】
また、欠値となった画素を機械的に欠陥であるとする処理をしてしまうと、欠値となった画素の凹凸情報が得られなくなるが、表面欠陥検出装置１０であれば、有害と判定したい範囲の深さや、有害と判定したい範囲の周囲の深さを考慮（そうした範囲が凹状なら、欠値を含めて欠陥は凹状と判断でき、範囲が凸状なら、欠値を含めて欠陥は凸状だと判断できる）することで、欠陥全体が、凹状の欠陥なのか、凸状の欠陥なのかも併せて判断することができる。
【００７１】
＜他の実施形態＞
上記の実施形態では、２値化深さ画像とは別に欠値画像を生成し、欠値画像と２値化深さ画像とを統合して欠陥画像を生成する場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、欠値画像を生成せずに、２値化深さ画像からｘ方向座標位置の欠値画素を特定し、欠値画素を特定した２値化深さ画像に基づいて欠陥画像を生成するようにしてもよい。
【００７２】
この場合、例えば、図５Ｅに示すように、２値化深さ画像において、ｘ方向座標位置５，６では、深さ画像において不算出値が対応付けられているために２値化処理を行うことができず、不算出値（図５Ｅ中に「？」と表記）のままとなっている。よって、他の実施形態として、２値化深さ画像に対応付けられた不算出値から、欠値画素のｘ方向座標位置を特定することができる。かくして、深さ画像とは別に欠値画像を生成しなくても、２値化深さ画像のみから欠陥画像を生成することもできる。
【００７３】
図４と同一構成について同一符号を付して示す図８は、上述した他の実施形態による演算処理装置１８の構成を示したブロック図である。図８に示す演算処理装置１８は、上述した実施形態の演算処理装置１１とは画像処理部２８内に設けられた欠陥画像生成部３１の構成が相違していることから、ここでは、主に欠陥画像生成部３１に着目して以下説明する。
【００７４】
画像処理部２８は、深さ画像生成部２２と、２値化処理部２３と、欠陥画像生成部３１と、非存在領域検出処理部２５と、ノイズ除去処理部２６と、欠陥検出部２７とを備えている。この場合、欠陥画像生成部３１は、深さ画像を２値化した２値化深さ画像を２値化処理部２３から受け取る。欠陥画像生成部３１は、例えば、図５Ｅに示すような２値化深さ画像を受け取ると、２値化深さ画像内で不算出値が対応付けられているｘ方向座標位置５，６を特定する。
【００７５】
欠陥画像生成部３１は、２値化深さ画像で不算出値が対応付けられているｘ方向座標位置５，６に第１所定値を対応付け、２値化深さ画像のｘ方向座標位置１〜９が第１所定値又は第２所定値のみで規定された欠陥画像を生成する。これにより、画像処理部２８では、２値化深さ画像とは別に欠値画像を生成する欠値画像生成処理が不要となるとともに、欠値画像と２値化深さ画像を統合する統合処理も不要となる分、演算処理負担を軽減できる。
【００７６】
画像処理部２８は、欠陥画像生成部３１で欠陥画像が生成されると、上述した実施形態と同様に、非存在領域検出処理部２５により、光切断線存在領域からなる欠陥画像を生成できる。また、画像処理部２８は、上述した実施形態と同様に、ノイズ除去処理部２６によって、光切断線存在領域からなる欠陥画像を、測定対象物１の長手方向ｙに沿って得られる順に配列することで合成欠陥画像を生成してノイズを除去することができる。以上より、他の実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
次に、他の実施形態による演算処理装置１８での表面欠陥検出処理について、図９に示すフローチャートを用いて簡単に説明する。この場合、ステップＳ１で、取得部１２は、撮像装置３から光切断画像を取得し、深さ画像生成部２２に光切断画像を送出し、次のステップＳ２に移る。
【００７８】
ステップＳ２において、深さ画像生成部２２は、光切断画像に基づいて深さ画像を生成し、次のステップＳ４に移る。ステップＳ４において、２値化処理部２３は、深さ画像を２値化し、２値化深さ画像を生成し、次のステップＳ３０に移る。ステップＳ３０において、欠値画像生成部２１は、２値化深さ画像で不算出値となっているｘ方向座標位置を特定し、特定したｘ方向座標位置に第１所定値である「１」を対応付けて、２値化深さ画像のｘ方向座標位置にそれぞれ第１所定値又は第２所定値を対応付けた欠値画像を生成し、次のステップ６に移る。その後の処理は、上記の実施形態における図６のフローチャートと同様に、ステップＳ６〜ステップＳ８を実行して上述した処理を終了する。
【００７９】
また、他の実施形態においては、欠陥画像生成部によって、２値化深さ画像から欠値画素を特定して欠値画像を生成した後、欠値画像と、２値化深さ画像とを統合して欠陥画像を生成するようにしてもよい。
【００８０】
上記の実施形態では、欠値画像生成部２１と深さ画像生成部２２において全ｘ方向座標位置で演算を行ったが、非存在領域検出処理部２５の処理を取得部１２の内部で行ってもよい。これにより欠値画像生成部２１と深さ画像生成部２２での演算対象を光切断線存在領域に限定することができ、更なる高速化が可能となる。
【００８１】
上記の実施形態では、ノイズ除去処理部２６によって、測定対象物１の長手方向ｙに沿って欠陥画像を配列させた合成欠陥画像を生成する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、欠陥画像生成部や非存在領域検出部によって、測定対象物１の長手方向ｙに沿って欠陥画像を配列させた合成欠陥画像を生成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１  測定対象物
２  線状光源
３  撮像装置
１０  表面欠陥検出装置
１１  演算処理装置
２１  欠値画像生成部
２２  深さ画像生成部
２３  ２値化処理部
２４  欠陥画像生成部
２７  欠陥検出部
【図１】
2020008501.tif 000003
【図２】
2020008501.tif 000004
【図３】
2020008501.tif 000005
【図４】
2020008501.tif 000006
【図５】
2020008501.tif 000007
【図６】
2020008501.tif 000008
【図７】
2020008501.tif 000009
【図８】
2020008501.tif 000010
【図９】
2020008501.tif 000011