(57)【要約】  検査対象領域をその法線方向から撮像する撮像部の周囲において、互いに等角度間隔な相異なる照射方向からそれぞれが検査対象領域に対して同じ照射角度で斜めに照明光を照射する複数の単位照明を順次に点灯および消灯し、撮像部は、複数の単位照明のそれぞれの点灯の都度、検査対象領域を撮像して複数の撮像データを生成し、判定用画像生成部は、複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする最小輝度画像データを生成したうえで、最小輝度画像データに基づいて判定用画像データを生成し、欠陥判定部は判定用画像データに基づいて欠陥の有無を判定する、ようにした。
2018088552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス体の外面における欠陥の有無を検査する装置であって、
検査対象たるセラミックス体が載置されるテーブルと、
前記テーブルに載置された前記セラミックス体の検査対象面の少なくとも一部である検査対象領域を前記検査対象領域の法線方向から撮像する撮像部と、
前記撮像部の周囲において互いに等角度間隔な相異なる照射方向からそれぞれが前記検査対象領域に対して同じ照射角度で斜めに照明光を照射する４以上の複数の単位照明を有する、少なくとも１つの照明部と、
前記撮像部によって取得された撮像データに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定するための判定用画像データを生成する判定用画像生成部と、
前記判定用画像データに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する欠陥判定部と、
を備え、
前記複数の単位照明は順次に点灯および消灯され、
前記撮像部は、前記複数の単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することによって、複数の撮像データを生成し、
前記判定用画像生成部は、
前記複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする最小輝度画像データを生成したうえで、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成するか、
または、
前記複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする最大輝度画像データを生成したうえで、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の欠陥検査装置であって、
前記判定用画像生成部が、前記複数の撮像データのそれぞれにおけるあらかじめ定められた基準部分の輝度が、前記複数の撮像データ同士において同水準となるように、前記複数の撮像データにおける輝度値を補正する輝度補正処理部をさらに備え、
前記輝度補正処理部によって輝度値が補正された補正済みの前記複数の撮像データに基づいて、前記最小輝度画像データまたは前記最大輝度画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の欠陥検査装置であって、
前記少なくとも１つの照明部として、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して３０°以上６０°以下の第１の照射角度で照明光を照射する複数の第１単位照明を備える第１照明部と、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して６０°以上８５°以下の第２の照射角度で照明光を照射する複数の第２単位照明を備える第２照明部と、
を備えることを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の欠陥検査装置であって、
前記撮像部は、前記複数の第１単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の第１単位照明の全てについて行うことによって、複数の第１撮像データを生成し、かつ、前記複数の第２単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の第２単位照明の全てについて行うことによって、複数の第２撮像データを生成し、
前記複数の第１撮像データと前記複数の第２撮像データが相異なる前記複数の撮像データであり、
前記判定用画像生成部は、
前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の第１撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１最小輝度画像データと、前記複数の第２撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第２最小輝度画像データとを生成し、前記第１最小輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最小輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の第１撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１最大輝度画像データと、前記複数の第２撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第２最大輝度画像データとを生成し、前記第１最大輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最大輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記欠陥判定部は、前記第１判定用画像データと前記第２判定用画像データの双方に基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項５】
請求項３に記載の欠陥検査装置であって、
前記複数の第１単位照明と前記複数の第２単位照明とは同数であり、かつ、一の前記第１単位照明の照射方向が含まれる鉛直面には必ず一の前記第２単位照明の照射方向が含まれるようにそれぞれが配置されており、
前記複数の第１単位照明からは第１の波長帯域に属する照明光が照射され、前記複数の第２単位照明からは前記第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域に属する照明光が照射され、
照射方向が同じ鉛直面に含まれる前記第１単位照明と前記第２単位照明の組が同時に点灯および消灯され、
前記撮像部は、相異なる前記第１単位照明と前記第２単位照明の組が点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することによって、前記複数の撮像データを生成し、
前記複数の撮像データのそれぞれを前記第１の波長帯域と前記第２の波長帯域とに基づいて色分解することによって複数の第１分解画像データと複数の第２分解画像データを生成する分解画像生成部、
をさらに備え、
前記判定用画像生成部は、
前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の第１分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１最小輝度画像データと、前記複数の第２分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第２最小輝度画像データとを生成し、前記第１最小輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最小輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の第１分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１最大輝度画像データと、前記複数の第２分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第２最大輝度画像データとを生成し、前記第１最大輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最大輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記欠陥判定部は、前記第１判定用画像データと前記第２判定用画像データの双方に基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の欠陥検査装置であって、
前記少なくとも１つの照明部として、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して５°以上３０°以下の照射角度で照明光を照射する複数の低角度単位照明を備える低角度照明部と、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して３０°以上６０°以下の照射角度で照明光を照射する複数の中角度単位照明を備える中角度照明部と、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して６０°以上８５°以下の照射角度で照明光を照射する複数の高角度単位照明を備える高角度照明部と、
を備えることを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の欠陥検査装置であって、
前記撮像部は、前記複数の低角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の低角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の低角度撮像データを生成し、前記複数の中角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の中角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の中角度撮像データを生成し、かつ、前記複数の高角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の高角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の高角度撮像データを生成し、
前記複数の低角度撮像データと前記複数の中角度撮像データと前記複数の高角度撮像データが相異なる前記複数の撮像データであり、
前記判定用画像生成部は、
前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の低角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする低角度最小輝度画像データと、前記複数の中角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする中角度最小輝度画像データと、前記複数の高角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする高角度最小輝度画像データとを生成し、前記低角度最小輝度画像データに基づいて低角度判定用画像データを生成し、前記中角度最小輝度画像データに基づいて中角度判定用画像データを生成し、前記高角度最小輝度画像データに基づいて高角度判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の低角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする低角度最大輝度画像データと、前記複数の中角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする中角度最大輝度画像データと、前記複数の高角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする高角度最大輝度画像データとを生成し、前記低角度最大輝度画像データに基づいて低角度判定用画像データを生成し、前記中角度最大輝度画像データに基づいて中角度判定用画像データを生成し、前記高角度最大輝度画像データに基づいて高角度判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記欠陥判定部は、前記低角度判定用画像データと前記中角度判定用画像データと前記高角度判定用画像データとの全てに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の欠陥検査装置であって、
前記判定用画像生成部は、前記判定用画像データを二値化データとして生成し、
前記欠陥判定部は、
前記判定用画像データが前記最小輝度画像データに基づいて生成される場合、前記判定用画像データに所定の第１の暗部用閾値以上の面積で暗部が存在する場合に前記検査対象領域に欠陥があると判定し、
前記判定用画像データが前記最大輝度画像データに基づいて生成される場合、前記判定用画像データに所定の明部用閾値以上の面積で明部が存在する場合に前記検査対象領域に欠陥があると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項９】
請求項８に記載の欠陥検査装置であって、
前記セラミックス体が目封止ハニカム構造体であり、前記検査対象面が前記目封止ハニカム構造体の端面である場合、
前記判定用画像生成部は、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成し、
前記欠陥判定部はさらに、前記検査対象領域に存在する開口部に相当する暗部を除外し、存在する場合には接合部に相当する明部および前記セラミックス体外部に相当する暗部をさらに除外した前記判定用画像データにおいて、所定の第２の暗部用閾値以上の面積で暗部が存在する場合にも、前記検査対象領域に欠陥があると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項１０】
請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の欠陥検査装置であって、
前記複数の第１単位照明と前記複数の第２単位照明とが一の支持体に支持されており、
前記複数の第１単位照明が一の平面内に配置され、前記複数の第２単位照明が異なる一の平面内に配置されている、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項１１】
請求項６または請求項７に記載の欠陥検査装置であって、
前記複数の低角度単位照明のそれぞれが、個別に調光可能な少なくとも２つの調光単位から構成されてなる、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の欠陥検査装置であって、
前記複数の低角度単位照明と前記複数の中角度単位照明と前記複数の高角度単位照明とが一の支持体に支持されており、
前記複数の低角度単位照明と、前記複数の中角度単位照明と、前記複数の高角度単位照明とがそれぞれ、互いに異なる一の平面内に配置されている、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の欠陥検査装置であって、
一の前記照明部が有する前記複数の単位照明が８個の単位照明である、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査装置。
【請求項１４】
セラミックス体の外面における欠陥の有無を検査する方法であって、
検査対象たるセラミックス体を所定のテーブルに載置する載置工程と、
前記テーブルに載置された前記セラミックス体の検査対象面の少なくとも一部である検査対象領域を前記検査対象領域の法線方向から所定の撮像手段によって撮像することによって複数の撮像データを生成する撮像工程と、
前記複数の撮像データに基づいて、前記検査対象領域における欠陥の有無を判定するための判定用画像データを生成する判定用画像生成工程と、
前記判定用画像データに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する欠陥判定工程と、
を備え、
前記撮像工程においては、少なくとも１つの照明部に備わる、前記撮像手段の周囲において互いに等角度間隔な相異なる照射方向からそれぞれが同じ照射角度で斜めに照明光を照射する４以上の複数の単位照明を順次に点灯および消灯させつつ、前記複数の単位照明のそれぞれの点灯時に、前記検査対象領域を撮像することで、前記複数の撮像データを生成し、
前記判定用画像生成工程においては、
前記複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする最小輝度画像データを生成したうえで、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成するか、
または、
前記複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする最大輝度画像データを生成したうえで、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の欠陥検査方法であって、
前記判定用画像生成工程が、前記複数の撮像データのそれぞれにおけるあらかじめ定められた基準部分の輝度が、前記複数の撮像データ同士において同水準となるように、前記複数の撮像データにおける輝度値を補正する輝度補正処理工程をさらに備え、
前記輝度補正処理工程において輝度値が補正された補正済みの前記複数の撮像データに基づいて、前記最小輝度画像データまたは前記最大輝度画像データを生成する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の欠陥検査方法であって、
前記少なくとも１つの照明部が、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して３０°以上６０°以下の第１の照射角度で照明光を照射する複数の第１単位照明を備える第１照明部と、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して６０°以上８５°以下の第２の照射角度で照明光を照射する複数の第２単位照明を備える第２照明部と、
であることを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の欠陥検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記複数の第１単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の第１単位照明の全てについて行うことによって、複数の第１撮像データを生成し、かつ、前記複数の第２単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の第２単位照明の全てについて行うことによって、複数の第２撮像データを生成し、
前記複数の第１撮像データと前記複数の第２撮像データが相異なる前記複数の撮像データであり、
前記判定用画像生成工程においては、
前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の第１撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１最小輝度画像データと、前記複数の第２撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第２最小輝度画像データとを生成し、前記第１最小輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最小輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の第１撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１最大輝度画像データと、前記複数の第２撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第２最大輝度画像データとを生成し、前記第１最大輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最大輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記欠陥判定工程においては、前記第１判定用画像データと前記第２判定用画像データの双方に基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の欠陥検査方法であって、
前記複数の第１単位照明と前記複数の第２単位照明とを同数とし、かつ、一の前記第１単位照明の照射方向が含まれる鉛直面には必ず一の前記第２単位照明の照射方向が含まれるようにそれぞれを配置したうえで、前記複数の第１単位照明から第１の波長帯域に属する照明光を照射させるとともに、前記複数の第２単位照明から前記第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域に属する照明光を照射させ、
照射方向が同じ鉛直面に含まれる前記第１単位照明と前記第２単位照明の組を同時に点灯および消灯し、
前記撮像工程においては、相異なる前記第１単位照明と前記第２単位照明の組が点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することによって、前記複数の撮像データを生成し、
前記複数の撮像データのそれぞれを前記第１の波長帯域と前記第２の波長帯域とに基づいて色分解することによって複数の第１分解画像データと複数の第２分解画像データを生成する分解画像生成工程、
をさらに備え、
前記判定用画像生成工程においては、
前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の第１分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１最小輝度画像データと、前記複数の第２分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第２最小輝度画像データとを生成し、前記第１最小輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最小輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の第１分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１最大輝度画像データと、前記複数の第２分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第２最大輝度画像データとを生成し、前記第１最大輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最大輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記欠陥判定工程においては、前記第１判定用画像データと前記第２判定用画像データの双方に基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項１９】
請求項１４または請求項１５に記載の欠陥検査方法であって、
前記少なくとも１つの照明部が、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して５°以上３０°以下の照射角度で照明光を照射する複数の低角度単位照明を備える低角度照明部と、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して３０°以上６０°以下の照射角度で照明光を照射する複数の中角度単位照明を備える中角度照明部と、
前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して６０°以上８５°以下の照射角度で照明光を照射する複数の高角度単位照明を備える高角度照明部と、
であることを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の欠陥検査方法であって、
前記撮像工程においては、前記複数の低角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の低角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の低角度撮像データを生成し、前記複数の中角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の中角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の中角度撮像データを生成し、前記複数の高角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の高角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の高角度撮像データを生成し、
前記複数の低角度撮像データと前記複数の中角度撮像データと前記複数の高角度撮像データが相異なる前記複数の撮像データであり、
前記判定用画像生成工程においては、
前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の低角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする低角度最小輝度画像データと、前記複数の中角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする中角度最小輝度画像データと、前記複数の高角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする高角度最小輝度画像データとを生成し、前記低角度最小輝度画像データに基づいて低角度判定用画像データを生成し、前記中角度最小輝度画像データに基づいて中角度判定用画像データを生成し、前記高角度最小輝度画像データに基づいて高角度判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の低角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする低角度最大輝度画像データと、前記複数の中角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする中角度最大輝度画像データと、前記複数の高角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする高角度最大輝度画像データとを生成し、前記低角度最大輝度画像データに基づいて低角度判定用画像データを生成し、前記中角度最大輝度画像データに基づいて中角度判定用画像データを生成し、前記高角度最大輝度画像データに基づいて高角度判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、
前記欠陥判定工程においては、前記低角度判定用画像データと前記中角度判定用画像データと前記高角度判定用画像データとの全てに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項２１】
請求項１４ないし請求項２０のいずれかに記載の欠陥検査方法であって、
前記判定用画像生成工程においては、前記判定用画像データを二値化データとして生成し、
前記欠陥判定工程においては、
前記判定用画像データが前記最小輝度画像データに基づいて生成される場合、前記判定用画像データに所定の第１の暗部用閾値以上の面積で暗部が存在する場合に前記検査対象領域に欠陥があると判定し、
前記判定用画像データが前記最大輝度画像データに基づいて生成される場合、前記判定用画像データに所定の明部用閾値以上の面積で明部が存在する場合に前記検査対象領域に欠陥があると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の欠陥検査方法であって、
前記セラミックス体が目封止ハニカム構造体であり、前記検査対象面が前記目封止ハニカム構造体の端面である場合、
前記判定用画像生成工程においては、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データが生成され、
前記欠陥判定工程においては、前記検査対象領域に存在する開口部に相当する暗部を除外し、存在する場合には接合部に相当する明部および前記セラミックス体外部に相当する暗部をさらに除外した前記判定用画像データにおいて、所定の第２の暗部用閾値以上の面積で暗部が存在する場合にも、前記検査対象領域に欠陥があると判定する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項２３】
請求項１９または請求項２０に記載の欠陥検査方法であって、
前記複数の低角度単位照明のそれぞれを、個別に調光可能な少なくとも２つの調光単位にて構成し、
前記撮像工程における前記所定の撮像手段による撮像に先立ってあらかじめ、前記少なくとも２つの調光単位について個別に調光することにより、前記撮像手段による撮像範囲内での前記複数の低角度単位照明からの距離差に応じた輝度差を抑制する、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【請求項２４】
請求項１４ないし請求項２３のいずれかに記載の欠陥検査方法であって、
一の前記照明部に備わる前記複数の単位照明を８個の単位照明とする、
ことを特徴とするセラミックス体の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス体の外面における欠陥の有無を検査する装置および方法に関し、特にハニカム構造体の端面を検査する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、ボイラー等からの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタや、排ガス浄化用触媒の触媒担体として、セラミックス製の多孔体（セラミックス体）であるハニカム構造体が広く用いられている。ハニカム構造体は、筒状をなす外面（外壁）に囲繞された内部に、隔壁によって区画された、それぞれが該構造体の軸方向に沿う複数のセルを有するものである。セラミックス製のハニカム構造体は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐酸化性といった点で優れていることから、上述の用途その他に、広く使用されている。【０００３】
こうしたハニカム構造体のなかには、両端面のセル開口部を交互に（市松模様状に）目封止（目封じともいう）したもの（目封止ハニカム構造体）がある。目封止ハニカム構造体は、例えばＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）に使用されている。【０００４】
セラミックス製のハニカム構造体は、一般に、その構成材料となるセラミック（例えば、コージェライト、ＳｉＣ、アルミナなど）の粉体を有機バインダ、水等とともに混練することにより得られる粘土状の坏土を押出成形法によって成形し、これによって得られるハニカム成形体を焼成することにより製造される。また、目封止を施す場合には、例えば、目封止を行わないセルをあらかじめマスキングしたハニカム焼成体の端部をスラリー状の充填材に浸漬することによって、開口しているセルに充填材を充填させた後、ハニカム焼成体を再度焼成するようにすればよい（例えば、特許文献１参照）。あるいは、目封止のないハニカム成形体に対し上述のように充填材を充填したうえで焼成することで、目封止ハニカム構造体を得られることも可能である。【０００５】
このような手法にて製造されるハニカム構造体は、その側面や開口部を有する端面、さらには内部の隔壁において、クラックや欠け、エグレなどの欠陥がないことが検査によって確認されたうえで、製品として出荷される。【０００６】
特許文献１には、目封止ハニカム構造体の目封止部分の検査方法として、一方端面側からセル内に光を入射させつつ他方端面側において撮像を行い、得られた撮像画像を画像処理することにより表現される光の明暗（輝度）に基づいて目封止部の欠陥を検出する手法が開示されている。【０００７】
また、ハニカム構造体の一方端部側においてハニカム構造体の軸線方向に対して所定角度傾斜した方向にテレセントリック光学系および当該光学系と光軸を一致させたカメラとを配置し、隔壁に対して斜めに入射した光による像の明暗を識別することにより、隔壁におけるクラックの検出を行う手法もすでに公知である（例えば、特許文献２参照）。【０００８】
上述のような、撮像画像に現れる明暗を利用した欠陥検査を、ハニカム構造体の端面を対象に行う場合、セル開口部の周縁に生じているクラック、欠け、エグレ等の欠陥を、セル開口部そのものと確実に識別することが求められる。その一方で、特に目封止ハニカム構造体の場合、目封止部やリブ部に存在する通常の凹凸（製品規格上問題の無い凹凸）をクラック、欠け、エグレ等と誤検出しないことも求められる。【０００９】
例えば、特許文献２に開示されているような斜光照明を欠陥検査に用いると、欠け、エグレ等の欠陥部分が暗部（影）となりやすいことが知られているが、その一方で、通常の凹凸部分にも影が生じやすくなるため、暗部の存在の有無に基づく欠陥の検出に際して、通常の凹凸部分が欠陥であると誤検出されてしまう可能性が高くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２４９７９８号公報
【特許文献２】特開２００８−１３９０５２号公報
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、例えばハニカム構造体の端面のようなセラミックス体の外面に存在する欠陥を確実に検出するとともに通常の表面凹凸を欠陥と誤検出することが確実に抑制される検査方法および装置を提供することを目的とする。
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、セラミックス体の外面における欠陥の有無を検査する装置が、検査対象たるセラミックス体が載置されるテーブルと、前記テーブルに載置された前記セラミックス体の検査対象面の少なくとも一部である検査対象領域を前記検査対象領域の法線方向から撮像する撮像部と、前記撮像部の周囲において互いに等角度間隔な相異なる照射方向からそれぞれが前記検査対象領域に対して同じ照射角度で斜めに照明光を照射する４以上の複数の単位照明を有する、少なくとも１つの照明部と、前記撮像部によって取得された撮像データに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定するための判定用画像データを生成する判定用画像生成部と、前記判定用画像データに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する欠陥判定部と、を備え、前記複数の単位照明は順次に点灯および消灯され、前記撮像部は、前記複数の単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することによって、複数の撮像データを生成し、前記判定用画像生成部は、前記複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする最小輝度画像データを生成したうえで、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成するか、または、前記複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする最大輝度画像データを生成したうえで、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する、ようにした。
【００１３】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る欠陥検査装置において、前記判定用画像生成部が、前記複数の撮像データのそれぞれにおけるあらかじめ定められた基準部分の輝度が、前記複数の撮像データ同士において同水準となるように、前記複数の撮像データにおける輝度値を補正する輝度補正処理部をさらに備え、前記輝度補正処理部によって輝度値が補正された補正済みの前記複数の撮像データに基づいて、前記最小輝度画像データまたは前記最大輝度画像データを生成する、ようにした。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第１または第２に係る欠陥検査装置において、前記少なくとも１つの照明部として、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して３０°以上６０°以下の第１の照射角度で照明光を照射する複数の第１単位照明を備える第１照明部と、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して６０°以上８５°以下の第２の照射角度で照明光を照射する複数の第２単位照明を備える第２照明部と、を備えるようにした。
【００１５】
本発明の第４の態様は、第３の態様に係る欠陥検査装置において、前記撮像部は、前記複数の第１単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の第１単位照明の全てについて行うことによって、複数の第１撮像データを生成し、かつ、前記複数の第２単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の第２単位照明の全てについて行うことによって、複数の第２撮像データを生成し、前記複数の第１撮像データと前記複数の第２撮像データが相異なる前記複数の撮像データであり、前記判定用画像生成部は、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の第１撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１最小輝度画像データと、前記複数の第２撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第２最小輝度画像データとを生成し、前記第１最小輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最小輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の第１撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１最大輝度画像データと、前記複数の第２撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第２最大輝度画像データとを生成し、前記第１最大輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最大輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記欠陥判定部は、前記第１判定用画像データと前記第２判定用画像データの双方に基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、ようにした。
【００１６】
本発明の第５の態様は、第３の態様に係る欠陥検査装置において、前記複数の第１単位照明と前記複数の第２単位照明とは同数であり、かつ、一の前記第１単位照明の照射方向が含まれる鉛直面には必ず一の前記第２単位照明の照射方向が含まれるようにそれぞれが配置されており、前記複数の第１単位照明からは第１の波長帯域に属する照明光が照射され、前記複数の第２単位照明からは前記第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域に属する照明光が照射され、照射方向が同じ鉛直面に含まれる前記第１単位照明と前記第２単位照明の組が同時に点灯および消灯され、前記撮像部は、相異なる前記第１単位照明と前記第２単位照明の組が点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することによって、前記複数の撮像データを生成し、前記複数の撮像データのそれぞれを前記第１の波長帯域と前記第２の波長帯域とに基づいて色分解することによって複数の第１分解画像データと複数の第２分解画像データを生成する分解画像生成部、をさらに備え、前記判定用画像生成部は、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の第１分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１最小輝度画像データと、前記複数の第２分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第２最小輝度画像データとを生成し、前記第１最小輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最小輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の第１分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１最大輝度画像データと、前記複数の第２分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第２最大輝度画像データとを生成し、前記第１最大輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最大輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記欠陥判定部は、前記第１判定用画像データと前記第２判定用画像データの双方に基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、ようにした。
【００１７】
本発明の第６の態様は、第１または第２の態様に係る欠陥検査装置において、前記少なくとも１つの照明部として、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して５°以上３０°以下の照射角度で照明光を照射する複数の低角度単位照明を備える低角度照明部と、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して３０°以上６０°以下の照射角度で照明光を照射する複数の中角度単位照明を備える中角度照明部と、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して６０°以上８５°以下の照射角度で照明光を照射する複数の高角度単位照明を備える高角度照明部と、を備えるようにした。
【００１８】
本発明の第７の態様は、第６の態様に係る欠陥検査装置において、前記撮像部は、前記複数の低角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の低角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の低角度撮像データを生成し、前記複数の中角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の中角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の中角度撮像データを生成し、かつ、前記複数の高角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の高角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の高角度撮像データを生成し、前記複数の低角度撮像データと前記複数の中角度撮像データと前記複数の高角度撮像データが相異なる前記複数の撮像データであり、前記判定用画像生成部は、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の低角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする低角度最小輝度画像データと、前記複数の中角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする中角度最小輝度画像データと、前記複数の高角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする高角度最小輝度画像データとを生成し、前記低角度最小輝度画像データに基づいて低角度判定用画像データを生成し、前記中角度最小輝度画像データに基づいて中角度判定用画像データを生成し、前記高角度最小輝度画像データに基づいて高角度判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の低角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする低角度最大輝度画像データと、前記複数の中角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする中角度最大輝度画像データと、前記複数の高角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする高角度最大輝度画像データとを生成し、前記低角度最大輝度画像データに基づいて低角度判定用画像データを生成し、前記中角度最大輝度画像データに基づいて中角度判定用画像データを生成し、前記高角度最大輝度画像データに基づいて高角度判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記欠陥判定部は、前記低角度判定用画像データと前記中角度判定用画像データと前記高角度判定用画像データとの全てに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、ようにした。
【００１９】
本発明の第８の態様は、第１ないし第７の態様のいずれかに係る欠陥検査装置において、前記判定用画像生成部は、前記判定用画像データを二値化データとして生成し、前記欠陥判定部は、前記判定用画像データが前記最小輝度画像データに基づいて生成される場合、前記判定用画像データに所定の第１の暗部用閾値以上の面積で暗部が存在する場合に前記検査対象領域に欠陥があると判定し、前記判定用画像データが前記最大輝度画像データに基づいて生成される場合、前記判定用画像データに所定の明部用閾値以上の面積で明部が存在する場合に前記検査対象領域に欠陥があると判定する、ようにした。
【００２０】
本発明の第９の態様は、第８の態様に係る欠陥検査装置において、前記セラミックス体が目封止ハニカム構造体であり、前記検査対象面が前記目封止ハニカム構造体の端面である場合、前記判定用画像生成部は、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成し、前記欠陥判定部はさらに、前記検査対象領域に存在する開口部に相当する暗部を除外し、存在する場合には接合部に相当する明部および前記セラミックス体外部に相当する暗部をさらに除外した前記判定用画像データにおいて、所定の第２の暗部用閾値以上の面積で暗部が存在する場合にも、前記検査対象領域に欠陥があると判定する、ようにした。
【００２１】
本発明の第１０の態様は、第３ないし第５の態様のいずれかに係る欠陥検査装置において、前記複数の第１単位照明と前記複数の第２単位照明とが一の支持体に支持されており、前記複数の第１単位照明が一の平面内に配置され、前記複数の第２単位照明が異なる一の平面内に配置されている、ようにした。
【００２２】
本発明の第１１の態様は、第６または第７の態様に係る欠陥検査装置において、前記複数の低角度単位照明のそれぞれが、個別に調光可能な少なくとも２つの調光単位から構成されてなる、ようにした。
【００２３】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様に係る欠陥検査装置において、前記複数の低角度単位照明と前記複数の中角度単位照明と前記複数の高角度単位照明とが一の支持体に支持されており、前記複数の低角度単位照明と、前記複数の中角度単位照明と、前記複数の高角度単位照明とがそれぞれ、互いに異なる一の平面内に配置されている、ようにした。
【００２４】
本発明の第１３の態様は、第１ないし第１２の態様のいずれかに係る欠陥検査装置において、一の前記照明部が有する前記複数の単位照明が８個の単位照明である、ようにした。
【００２５】
本発明の第１４の態様は、セラミックス体の外面における欠陥の有無を検査する方法が、検査対象たるセラミックス体を所定のテーブルに載置する載置工程と、前記テーブルに載置された前記セラミックス体の検査対象面の少なくとも一部である検査対象領域を前記検査対象領域の法線方向から所定の撮像手段によって撮像することによって複数の撮像データを生成する撮像工程と、前記複数の撮像データに基づいて、前記検査対象領域における欠陥の有無を判定するための判定用画像データを生成する判定用画像生成工程と、前記判定用画像データに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する欠陥判定工程と、を備え、前記撮像工程においては、少なくとも１つの照明部に備わる、前記撮像手段の周囲において互いに等角度間隔な相異なる照射方向からそれぞれが同じ照射角度で斜めに照明光を照射する４以上の複数の単位照明を順次に点灯および消灯させつつ、前記複数の単位照明のそれぞれの点灯時に、前記検査対象領域を撮像することで、前記複数の撮像データを生成し、前記判定用画像生成工程においては、前記複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする最小輝度画像データを生成したうえで、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成するか、または、前記複数の撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする最大輝度画像データを生成したうえで、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する、ようにした。
【００２６】
本発明の第１５の態様は、第１４の態様に係る欠陥検査方法において、前記判定用画像生成工程が、前記複数の撮像データのそれぞれにおけるあらかじめ定められた基準部分の輝度が、前記複数の撮像データ同士において同水準となるように、前記複数の撮像データにおける輝度値を補正する輝度補正処理工程をさらに備え、前記輝度補正処理工程において輝度値が補正された補正済みの前記複数の撮像データに基づいて、前記最小輝度画像データまたは前記最大輝度画像データを生成する、ようにした。
【００２７】
本発明の第１６の態様は、第１４または第１５の態様に係る欠陥検査方法において、前記少なくとも１つの照明部が、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して３０°以上６０°以下の第１の照射角度で照明光を照射する複数の第１単位照明を備える第１照明部と、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して６０°以上８５°以下の第２の照射角度で照明光を照射する複数の第２単位照明を備える第２照明部と、であるようにした。
【００２８】
本発明の第１７の態様は、第１６の態様に係る欠陥検査方法において、前記撮像工程においては、前記複数の第１単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の第１単位照明の全てについて行うことによって、複数の第１撮像データを生成し、かつ、前記複数の第２単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の第２単位照明の全てについて行うことによって、複数の第２撮像データを生成し、前記複数の第１撮像データと前記複数の第２撮像データが相異なる前記複数の撮像データであり、前記判定用画像生成工程においては、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の第１撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１最小輝度画像データと、前記複数の第２撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第２最小輝度画像データとを生成し、前記第１最小輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最小輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の第１撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１最大輝度画像データと、前記複数の第２撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第２最大輝度画像データとを生成し、前記第１最大輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最大輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記欠陥判定工程においては、前記第１判定用画像データと前記第２判定用画像データの双方に基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、ようにした。
【００２９】
本発明の第１８は、第１６の態様に係る欠陥検査方法において、前記複数の第１単位照明と前記複数の第２単位照明とを同数とし、かつ、一の前記第１単位照明の照射方向が含まれる鉛直面には必ず一の前記第２単位照明の照射方向が含まれるようにそれぞれを配置したうえで、前記複数の第１単位照明から第１の波長帯域に属する照明光を照射させるとともに、前記複数の第２単位照明から前記第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域に属する照明光を照射させ、照射方向が同じ鉛直面に含まれる前記第１単位照明と前記第２単位照明の組を同時に点灯および消灯し、前記撮像工程においては、相異なる前記第１単位照明と前記第２単位照明の組が点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することによって、前記複数の撮像データを生成し、前記複数の撮像データのそれぞれを前記第１の波長帯域と前記第２の波長帯域とに基づいて色分解することによって複数の第１分解画像データと複数の第２分解画像データを生成する分解画像生成工程、をさらに備え、前記判定用画像生成工程においては、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の第１分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１最小輝度画像データと、前記複数の第２分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第２最小輝度画像データとを生成し、前記第１最小輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最小輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の第１分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１最大輝度画像データと、前記複数の第２分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第２最大輝度画像データとを生成し、前記第１最大輝度画像データに基づいて第１判定用画像データを生成するとともに、前記第２最大輝度画像データに基づいて第２判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記欠陥判定工程においては、前記第１判定用画像データと前記第２判定用画像データの双方に基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、ようにした。
【００３０】
本発明の第１９の態様は、第１４または第１５の態様に係る欠陥検査方法において、前記少なくとも１つの照明部が、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して５°以上３０°以下の照射角度で照明光を照射する複数の低角度単位照明を備える低角度照明部と、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して３０°以上６０°以下の照射角度で照明光を照射する複数の中角度単位照明を備える中角度照明部と、前記複数の単位照明として、それぞれが前記検査対象領域に対して６０°以上８５°以下の照射角度で照明光を照射する複数の高角度単位照明を備える高角度照明部と、であるようにした。
【００３１】
本発明の第２０の態様は、第１９の態様に係る欠陥検査方法において、前記撮像工程においては、前記複数の低角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の低角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の低角度撮像データを生成し、前記複数の中角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の中角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の中角度撮像データを生成し、前記複数の高角度単位照明のそれぞれが点灯される都度、前記検査対象領域を撮像することを、前記複数の高角度単位照明の全てについて行うことによって、複数の高角度撮像データを生成し、前記複数の低角度撮像データと前記複数の中角度撮像データと前記複数の高角度撮像データが相異なる前記複数の撮像データであり、前記判定用画像生成工程においては、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最小輝度画像データとして、前記複数の低角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする低角度最小輝度画像データと、前記複数の中角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする中角度最小輝度画像データと、前記複数の高角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする高角度最小輝度画像データとを生成し、前記低角度最小輝度画像データに基づいて低角度判定用画像データを生成し、前記中角度最小輝度画像データに基づいて中角度判定用画像データを生成し、前記高角度最小輝度画像データに基づいて高角度判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記最大輝度画像データに基づいて前記判定用画像データを生成する場合、前記最大輝度画像データとして、前記複数の低角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする低角度最大輝度画像データと、前記複数の中角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする中角度最大輝度画像データと、前記複数の高角度撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする高角度最大輝度画像データとを生成し、前記低角度最大輝度画像データに基づいて低角度判定用画像データを生成し、前記中角度最大輝度画像データに基づいて中角度判定用画像データを生成し、前記高角度最大輝度画像データに基づいて高角度判定用画像データを生成することによって、前記判定用画像データを生成し、前記欠陥判定工程においては、前記低角度判定用画像データと前記中角度判定用画像データと前記高角度判定用画像データとの全てに基づいて前記検査対象領域における欠陥の有無を判定する、ようにした。
【００３２】
本発明の第２１の態様は、第１４ないし第２０の態様のいずれかに係る欠陥検査方法において、前記判定用画像生成工程においては、前記判定用画像データを二値化データとして生成し、前記欠陥判定工程においては、前記判定用画像データが前記最小輝度画像データに基づいて生成される場合、前記判定用画像データに所定の第１の暗部用閾値以上の面積で暗部が存在する場合に前記検査対象領域に欠陥があると判定し、前記判定用画像データが前記最大輝度画像データに基づいて生成される場合、前記判定用画像データに所定の明部用閾値以上の面積で明部が存在する場合に前記検査対象領域に欠陥があると判定する、ようにした。
【００３３】
本発明の第２２の態様は、第２１の態様に係る欠陥検査方法において、前記セラミックス体が目封止ハニカム構造体であり、前記検査対象面が前記目封止ハニカム構造体の端面である場合、前記判定用画像生成工程においては、前記最小輝度画像データに基づいて前記判定用画像データが生成され、前記欠陥判定工程においては、前記検査対象領域に存在する開口部に相当する暗部を除外し、存在する場合には接合部に相当する明部および前記セラミックス体外部に相当する暗部をさらに除外した前記判定用画像データにおいて、所定の第２の暗部用閾値以上の面積で暗部が存在する場合にも、前記検査対象領域に欠陥があると判定する、ようにした。
【００３４】
本発明の第２３の態様は、第１９または第２０の態様に係る欠陥検査方法において、前記複数の低角度単位照明のそれぞれを、個別に調光可能な少なくとも２つの調光単位にて構成し、前記撮像工程における前記所定の撮像手段による撮像に先立ってあらかじめ、前記少なくとも２つの調光単位について個別に調光することにより、前記撮像手段による撮像範囲内での前記複数の低角度単位照明からの距離差に応じた輝度差を抑制する、ようにした。
【００３５】
本発明の第２４の態様は、第１４ないし第２３の態様のいずれかに係る欠陥検査方法において、一の前記照明部に備わる前記複数の単位照明を８個の単位照明とする、ようにした。
【００３６】
本発明の第１ないし２４の態様によれば、正常なセラミックス面の凹凸を欠陥と誤検出することなく、セラミックス体の外面に存在する本来検出すべき欠陥を確実に検出することができる。
【００３７】
特に、第５および第１８の態様によれば、複数の第１単位照明と複数の第２単位照明とを順次に点灯させながら撮像を行う場合に比して、撮像時間を短縮することができる。
【００３８】
特に、第６、第７、第１１、第１２、第１９、第２０、および第２３の態様によれば、照明部が２つの場合に比して、検査対象領域がより広い場合であっても精度よく検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ハニカム構造体１の外観斜視図である。
【図２】ハニカム構造体１の一方の端面１ａの部分拡大模式図である。
【図３】端面１ａに生じる可能性のある欠陥と、正常なセラミックス面６に存在する製品規格上問題の無い通常の表面凹凸ｎｓとを模式的に示す斜視図である。
【図４】欠陥がセラミックス面６に形成された様子を例示する上面図である。
【図５】ハニカム構造体１の端面１ａに対していくつかの方向から照明光を照射した場合の様子を模式的に示す図である。
【図６】照明光の照射角度の違いが欠陥の検出に与える影響を説明するための図である。
【図７】第１の構成態様に係る欠陥検査装置１０００の構成を示すブロック図である。
【図８】撮像実行部１００の要部の下面図である。
【図９】図８のＡ１−Ａ１’断面図である。
【図１０】欠陥検査装置１０００において欠陥検査のために行われる撮像処理の手順を示す図である。
【図１１】第１判定処理の手順を示す図である。
【図１２】第１判定処理の前段部分について説明するための図である。
【図１３】第１判定処理の後段部分について説明するための図である。
【図１４】第２判定処理の手順を示す図である。
【図１５】セラミックス面６の通常の表面凹凸ｎｓと、クラックｄｆ１と、エグレｄｆ３についての、第１判定処理および第２判定処理における判定例と、それらを踏まえた総合的な判定内容を一覧にして示す図である。
【図１６】あるハニカム構造体１の端面１ａを検査対象とする欠陥検査の過程で生成された種々の画像を、例示する図である。
【図１７】あるハニカム構造体１の端面１ａを検査対象とする欠陥検査の過程で生成された種々の画像を、例示する図である。
【図１８】あるハニカム構造体１の端面１ａを検査対象とする欠陥検査の過程で生成された種々の画像を、例示する図である。
【図１９】第２の構成態様に係る欠陥検査装置２０００の構成を示すブロック図である。
【図２０】欠陥検査装置２０００において欠陥検査のために行われる撮像処理の手順を示す図である。
【図２１】色分解・再構成処理の手順を示す図である。
【図２２】第１照明部１２０および第２照明部１３０の配置および構成に係る変形例を示す図である。
【図２３】第１照明部１２０および第２照明部１３０の配置および構成に係る変形例を示す図である。
【図２４】ハニカム構造体１の端面１ａに対して所定の角度で斜め方向から照明光Ｌｓを照射した場合の、ハニカム構造体１の外壁２の近傍における撮像画像ＩＭ７を示す図である。
【図２５】単位照明から被照射位置までの距離が異なることの影響について説明するための図である。
【図２６】照明光の照射角度と画角の関係が撮像画像に与える影響を説明するための図である。
【図２７】第２の実施の形態に係る欠陥検査装置３０００の構成を示すブロック図である。
【図２８】撮像実行部１００の要部の下面図である。
【図２９】図２８のＡ４−Ａ４’断面図である。
【図３０】低角度照明部１１５から出射される照明光と画角の関係を説明するための図である。
【図３１】調光単位ごとの調光の効果について説明するための図である。
【図３２】欠陥検査装置３０００を用いた欠陥検査において行われる撮像処理の概略的な手順を示す図である。
【図３３】撮像処理における具体的な手順を示す図である。
【図３４】欠陥検査装置３０００を用いた欠陥検査において輝度補正処理３３４により行われる輝度補正処理の概略的な手順を示す図である。
【図３５】輝度補正処理における処理の内容を例示する図である。
【図３６】欠陥判定部２４０において行われる判定処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
＜第１の実施の形態＞
＜ハニカム構造体＞
まず、本実施の形態において端面が欠陥検査の対象とされるハニカム構造体について説明する。図１は、ハニカム構造体１の外観斜視図である。図２はハニカム構造体１の一方の端面１ａの部分拡大模式図である。
【００４１】
ハニカム構造体１は、内部にいわゆるハニカム構造を有する円筒状のセラミックス製の構造体（セラミックス体）である。ハニカム構造体１は、円筒状をなす外壁２に囲繞された内部に、四角柱状の（断面視正方形状の）複数のセル３を有するものである。それぞれのセル３は、隔壁４（図２（ａ）参照）によって区画されてなり、ハニカム構造体１の中心軸の方向（軸方向）に沿っている。ただし、セル３は、その長手方向がハニカム構造体１の中心軸に対して傾斜している斜角柱状をなしていてもよい。いずれの場合も、セル３はハニカム構造体１の端面１ａにおいて二次元正方格子状に配置されている。なお、特に断らない限り、本明細書において、ハニカム構造体１およびセル３の断面とは、ハニカム構造体１の中心軸に垂直な断面を指し示すものとする。
【００４２】
例えば、外壁２の厚みは１００μｍ〜１５００μｍ程度であり、隔壁４の厚みは１５０μｍ〜４００μｍ程度であり、セル３のサイズを規定することとなる隔壁４のピッチは１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ程度である。また、軸方向の長さは１００ｍｍ〜３００ｍｍ程度であり、軸方向に垂直な断面における半径（断面半径）は１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度である。
【００４３】
より詳細には、セル３としては、端面１ａに開口部を有する第１セル３ａと、端面１ａにおいて目封止５が施された（目封止５によって元々存在した開口部が塞がれた）第２セル３ｂとが存在する。第１セル３ａと第２セル３ｂとは、交互に（市松模様に）配置されている。なお、他方の端面１ｂにおいては、第１セル３ａに目封止が施されており、第２セル３ｂが開口している。なお、以降においては、第１セル３ａの端面１ａにおける開口部を単に、第１セル３ａと称することがある。
【００４４】
ハニカム構造体１は、セラミック（例えば、コージェライト、ＳｉＣ、アルミナなど）の焼成体である。ハニカム構造体１は概略、その構成材料となるセラミックの粉体を有機バインダ、水等とともに混練することにより得られる粘土状の坏土を押出成形法によって成形し、これによって得られるハニカム成形体（セラミックス成形体）を焼成することでいったん目封止のないハニカム焼成体を作製した後、該ハニカム焼成体に対し目封止処理を施して対象となるセル３に目封止５を形成することで得られる。係る目封止５は例えば、目封止５を設けない（第１セル３ａとする）セル３の端部をマスキングした後、ハニカム焼成体の端部を該ハニカム焼成体の形成に用いたものと同じセラミックス粉体を含有するスラリー状の充填材に浸漬することによって、開口しているセルに該充填材を充填し、続いてハニカム焼成体を再度焼成することで、形成される。
【００４５】
なお、図１および図２（ａ）においては理解の助けのために、端面１ａにおいてセラミックスからなる部分に斜線を付す一方で目封止されている第２セル３ｂを（より詳細には第２セル３ｂを区画する隔壁４を）波線にて示しているが、実際の（欠陥のない）端面１ａにおいては、目封止された第２セル３ｂは外から視認されない。実際の端面１ａは、図２（ｂ）に示すように、図面において斜線にて示すセラミックス面６に第１セル３ａが正方格子状に配置されているように視認される。
【００４６】
図３および図４は、以上のような形態をなしているハニカム構造体１の端面１ａに生じる可能性のある欠陥について説明するための図である。ハニカム構造体１の端面１ａに生じる可能性のある欠陥としては、いずれも端面１ａに対して凹部となる、クラックｄｆ１や、欠けｄｆ２、エグレｄｆ３が、例示される。図３は、これらの欠陥と、正常な（欠陥のない）セラミックス面６に存在する製品規格上問題の無い通常の表面凹凸ｎｓとを模式的に示す斜視図であり、図４は、これらの欠陥がセラミックス面６に形成された様子を例示する上面図である。
【００４７】
図３（ａ）に示すクラックｄｆ１は、例えば焼成時のハニカム焼成体の収縮に伴ってセラミックス面６に形成される亀裂（凹部）である。クラックｄｆ１は、おおよそ１００μｍ〜３００μｍ程度の幅および１６０μｍ〜１０００μｍ程度の深さにて形成される。なお、クラックｄｆ１は、図４に示すように、セラミックス面６における第１セル３ａの開口部（換言すれば隔壁４の端部）を起点として形成されやすく、ある一の第１セル３ａから他の第１セル３ａに渡って形成されることもある。
【００４８】
図３（ｂ）に示す欠けｄｆ２は、例えば焼成時あるいは焼成後にセラミックス面６の一部が欠落（脱落）することによって形成される凹部である。欠けｄｆ２は、おおよそ３８０μｍ〜５００μｍ程度の幅および２００μｍ〜１０００μｍ程度の深さにて形成される。
【００４９】
また、図３（ｃ）に示すエグレｄｆ３は、例えば焼成時にセラミックス面６において局所的に変形異常が生じるなどの要因によって形成される凹部である。エグレｄｆ３は、おおよそ７００μｍ〜１５００μｍ程度の幅および３５０μｍ〜２０００μｍ程度の深さにて形成される。
【００５０】
なお、図４においては端面１ａにおいて欠けｄｆ２が第１セル３ａに連続して形成され、エグレｄｆ３がセラミックス面６の第１セル３ａから離隔した部分（目封止５が施されている部分）に形成されている場合を例示しているが、実際の欠けｄｆ２およびエグレｄｆ３の形成態様はこれに限られるものではない。例えば、エグレｄｆ３が第１セル３ａに連続して形成されることもある。
【００５１】
概略的にいえば、クラックｄｆ１、欠けｄｆ２、エグレｄｆ３はいずれも凹部であるが、クラックｄｆ１には、欠けｄｆ２やエグレｄｆ３に比して、幅に対する深さの比率が大きいという特徴がある。一方、欠けｄｆ２とエグレｄｆ３とは形成要因において違いはあるが、サイズは同程度となることがあり、後述する欠陥検査の際にそれらを区別する必要はない。むしろ重要であるのは、正常な（欠陥のない）セラミックス面６が５０μｍ〜５００μｍ程度の凸部間隔および４０μｍ〜３００μｍ程度の深さで図３（ｄ）に示すような表面凹凸ｎｓを有するところ、そのような製品規格上問題の無い通常の表面凹凸ｎｓを欠けｄｆ２やエグレｄｆ３と誤検出しないことである。
【００５２】
以降、このような、端面１ａに生じ得る欠陥の検査に関する詳細について、説明する。
【００５３】
＜欠陥検査の基本的考え方＞
まず、本実施の形態において行う欠陥検査の基本的な考え方について説明する。本実施の形態において行う欠陥検査は、上述のような構成を有するハニカム構造体１の端面１ａを対象に行うものであり、概略的には、端面１ａに対し斜め方向から照明光を照射したときに、当該端面１ａに欠陥が存在していればその存在位置に影領域（周囲に比して輝度の小さい領域）が形成されることを利用して、欠陥の有無を検査するというものであるが、その照明光の照射の仕方および判定用の画像の生成の仕方に特徴を有するものとなっている。
【００５４】
図５は、ハニカム構造体１の端面１ａに対していくつかの方向から照明光を照射した場合の様子を模式的に示す図である。
【００５５】
図５（ａ）は、端面１ａが略水平になるようにハニカム構造体１を配置した状態において、端面１ａに対し斜め方向から照明光Ｌａを照射した場合の概略上面図であり、図５（ｂ）は照明光Ｌａの照射方向を含む断面についての概略断面図である。係る場合において、端面１ａに図５（ｂ）に示すような欠陥（凹部）ｄｆ４が存在すると、欠陥ｄｆ４の形状（幅、深さ）および照明光Ｌａの照射角度（照射方向が水平面となす角）によっては、端面１ａおよび欠陥ｄｆ４の大部分は照明光Ｌａの被照射領域ＲＥ１ａとなる一方で、欠陥ｄｆ４のうち左側の斜面近傍は照明光Ｌａの当たらない影領域ＲＥ２ａとなる。
【００５６】
同様に、ハニカム構造体１の配置を図５（ａ）、（ｂ）の場合と同じにした状態で、ハニカム構造体１の端面１ａに対して照明光Ｌｂを照射した場合の概略上面図および照明光Ｌｂの照射方向を含む概略断面図がそれぞれ図５（ｃ）、（ｄ）であり、照明光Ｌｃを照射した場合の概略上面図および照明光Ｌｃの照射方向を含む概略断面図がそれぞれ図５（ｅ）、（ｆ）であり、照明光Ｌｄを照射した場合の概略上面図および照明光Ｌｄの照射方向を含む概略断面図がそれぞれ図５（ｇ）、（ｈ）である。ただし、照明光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの照射角度は全て同じであり、照明光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの照射方向は水平面内において互いに９０°ずつ離隔しており、かつ、照明光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの照射範囲は同一であるとする。
【００５７】
照明光Ｌａを照射した場合と同様、照明光Ｌｂを照射した場合には、端面１ａおよび欠陥ｄｆ４の大部分は照明光Ｌｂの被照射領域ＲＥ１ｂとなる一方で、欠陥ｄｆ４のうち図面上は明示的には現れていない図面視奥側の部分には照明光Ｌｂの当たらない影領域ＲＥ２ｂが存在することになる。
【００５８】
また、照明光Ｌｃを照射した場合には、端面１ａおよび欠陥ｄｆ４の大部分は照明光Ｌｃの被照射領域ＲＥ１ｃとなる一方で、欠陥ｄｆ４のうち図面視右側の斜面近傍は照明光Ｌｃの当たらない影領域ＲＥ２ｃとなる。
【００５９】
さらには、照明光Ｌｄを照射した場合には、端面１ａおよび欠陥ｄｆ４の大部分は照明光Ｌｄの被照射領域ＲＥ１ｄとなる一方で、欠陥ｄｆ４のうち図面上は明示的には現れていない図面視手前側の斜面近傍は照明光Ｌｄの当たらない影領域が存在することになる。
【００６０】
このように、欠陥ｄｆ４が存在する端面１ａに対し相異なる方向から斜め方向に照明光を照射した場合、それぞれにおいて欠陥ｄｆ４に対応して形成される影領域の位置および形状は互いに異なっており、しかも、いずれの場合も欠陥ｄｆ４の全体に対応するわけではない。
【００６１】
ただし、それぞれの影領域の位置および形状が異なるということは、別の見方をすれば、それぞれの影領域が、欠陥ｄｆ４の相異なる部分の情報を与えているということでもある。この点を鑑みて、図５（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）の場合に形成された影領域を仮想的に重畳させたものが図５（ｉ）である。この場合、被照射領域ＲＥ１は欠陥ｄｆ４以外の部分のみであり、欠陥ｄｆ４は全体として影領域ＲＥ２となっている。換言すれば、欠陥の実際のサイズに近いサイズで影領域ＲＥ２が形成されているということになる。
【００６２】
このことは、図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）に示すように相異なる方向から斜めに照明光を照射しつつ端面１ａを逐次に撮像し、それぞれの場合に得られる撮像画像を影領域が重畳するように合成して合成画像を生成し、該合成画像に基づいて欠陥の有無を判定するようにすれば、単に斜め方向の照明光を照射した状態で得られる像を用いて判定を行う場合に比して、判定の確度が高められることを意味している。
【００６３】
なお、図５においては、水平面内において互いに９０°ずつ離隔した４つの方向から照明光を照射する態様を例示しているが、これは例示であって、さらに多くの方向から照明光を照射する態様であってもよい。
【００６４】
確認的にいえば、相異なる方向から複数の照明光を同時に照射する態様、例えば、例えば互いに対向する位置にて照射される照明光Ｌａと照明光Ｌｃとを同時に照射する態様は、一方のみの照射によって影領域となるところに他方が照射されることによって影領域が形成されなくするものであることから、当該態様が影領域に基づく欠陥判定の確実性を高めるという作用効果を奏することはない。すなわち、本実施の形態においてはあくまで、相異なる複数の方向から個別に照明光を照射してそれぞれに像を得ることに技術的な意義を有する。
【００６５】
次に、図６は、照明光の照射角度の違いが欠陥の検出に与える影響を説明するための図である。一般に、ある凹凸が存在する領域に対して斜めに照明光を照射する場合、その照射角度が大きいほど、かつ、凹凸の深さが小さいほど、影領域は形成されにくくなる。
【００６６】
例えば図６（ａ）に示すように、ある比較的小さい照射角度の照明光Ｌｌがセラミックス面６に存在する通常の凹凸部分である表面凹凸ｎｓに対して照射される場合に、その一部である部分ａが影領域となる場合であっても、図６（ｂ）に示すように、照明光Ｌｌよりも照射角度が大きい照明光Ｌｈが図６（ａ）と同じ表面凹凸ｎｓに照射される場合には影領域が形成されないことがある。
【００６７】
これに対し、図６（ｃ）、（ｄ）においてはそれぞれ、セラミックス面６に存在する表面凹凸ｎｓにおける凸部間隔と同程度の幅を有しつつも表面凹凸ｎｓの凹凸深さよりも大きな深さを有するクラックｄｆ５の存在する部分に対し、照明光Ｌｌおよび照明光Ｌｈが照射された場合の様子を示している。
【００６８】
係る場合、図６（ｃ）に示すように、照明光Ｌｌの照射によってクラックｄｆ５の一部である部分ｂが影領域となるのみならず、図６（ｄ）に示すような照明光Ｌｈの照射によっても、領域ｂよりは狭くはなるものの、クラックｄｆ５の一部である部分ｃが影領域となることがある。
【００６９】
仮に、照明光Ｌｌを照射することで得られる端面１ａの像に基づいて欠陥判定を行うと、通常の表面凹凸ｎｓに形成される影領域の位置に欠陥が存在すると誤判定してしまう恐れがある。それゆえ、クラックｄｆ５のみを確実に検出し表面凹凸ｎｓを欠陥として誤検出しないためには、照明光Ｌｈのような比較的大きな照射角度の照明光の照射が好ましいということになる。
【００７０】
ただし、クラックに比して深さが小さく幅が大きい欠陥である欠けやエグレの場合も、照射角度が大きいと検出されにくくなる傾向がある。それゆえ、本実施の形態においては、照明光の照射角度を使い分け、それぞれの場合における端面１ａの像に現れる暗部の特徴に応じてあらかじめ定めた閾値に基づいて、欠陥の有無を判定することで、確実な判定を実現するようにしている。
【００７１】
＜欠陥検査装置および欠陥検査のための処理＞
次に、上述の考え方に基づいて実際に欠陥の検査を行う欠陥検査装置、および、該欠陥検査装置において行われる欠陥検査のための処理の具体的な手順について説明する。なお、本実施の形態に係る欠陥検査装置には大別して２通りの構成態様があり、欠陥検査のための処理の内容も欠陥検査装置の構成態様に応じて異なるものとなっている。以下においてはそれぞれについて順に説明する。
【００７２】
（第１の構成態様）
[欠陥検査装置]
図７は、本実施の形態の第１の構成態様に係る欠陥検査装置１０００の構成を示すブロック図である。欠陥検査装置１０００は、検査対象たるハニカム構造体１が載置されるテーブルＴと、該テーブルＴに載置されたハニカム構造体１に対して照明光を照射しつつ撮像を行う撮像実行部１００と、係る撮像実行部１００の制御と撮像実行部１００において得られた撮像画像に基づく欠陥判定とを行う制御手段２００とを主として備える。
【００７３】
撮像実行部１００は、テーブルＴに載置されたハニカム構造体１を撮像するカメラ（例えばＣＣＤカメラ）１１０と、カメラ１１０における撮像を制御する制御部（カメラドライバー）である撮像制御部１１１と、それぞれにハニカム構造体１に対して照明光を照射する第１照明部１２０および第２照明部１３０と、撮像実行部１００をテーブルＴに載置されたハニカム構造体１に対して移動させるための移動機構１４０とを主として備える。
【００７４】
図８は、撮像実行部１００の要部の下面図（鉛直下方から撮像実行部１００を見上げた図）であり、図９は、図８のＡ１−Ａ１’断面図である。ここで、図８のＡ１−Ａ１’断面とは、カメラ１１０の光軸ＣＸを含む鉛直断面であって、かつ、後述する第１単位照明１２１ａ、第１単位照明１２１ｅ、第２単位照明１３１ａ、および第２単位照明１３１ｅのそれぞれの対称面でもある。
【００７５】
ただし、図９においては、理解の容易のため、図９において図示を省略するテーブルＴの上に載置されたハニカム構造体１についても併せて示している。また、図８および図９には、鉛直方向をｚ軸方向とする右手系のｘｙｚ座標を付しており、図８の図面視左右方向をｘ軸方向とし、図面視上下方向をｙ軸方向としている。これにより、図８のＡ１−Ａ１’断面である図９は、ｚｘ断面図ともなっている。
【００７６】
検査の際、ハニカム構造体１は、図９に示すように検査対象面たる端面１ａが水平な上面となるように、テーブルＴ（図示省略）上に載置される。一方、撮像実行部１００においては、カメラ１１０が、鉛直下方を撮像対象とするべく、レンズが鉛直下向きとなる姿勢にて、かつ、その光軸ＣＸを鉛直方向に一致させる態様にて、備わっている。それゆえ、該光軸ＣＸと端面１ａとの交点Ｐを中心とする所定の範囲が、カメラ１１０によって撮像可能となっている。
【００７７】
なお端面１ａが水平な上面であり、かつ、カメラ１１０の光軸ＣＸが鉛直方向に一致しているということはすなわち、カメラ１１０が検査対象面たる端面１ａをその法線方向から撮像するということを意味する。
【００７８】
カメラ１１０には撮像制御部１１１が付随しており、カメラ１１０に対して撮像指示を与えるとともに、カメラ１１０による撮像により生成される撮像データを制御手段２００に転送する役割を、担っている。
【００７９】
また、図８に示すように、撮像実行部１００においては、係る態様にて配置されたカメラ１１０の周囲を取り囲むように、第１照明部１２０と第２照明部１３０とが設けられている。第１照明部１２０と第２照明部１３０とはいずれも、撮像実行部１００を構成する支持体１０１の下面に配設されてなり、カメラ１１０は少なくともその撮像時、支持体１０１に設けられた開口部１０２に挿入されるようになっている。
【００８０】
より具体的には、第１照明部１２０は図８に示すように８個の第１単位照明１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ、１２１ｆ、１２１ｇ、および１２１ｈ）から構成される。これら８個の第１単位照明１２１は、それぞれが水平方向に長手方向を有する態様にて、水平面内において４５°ずつ離隔させて設けられてなり、かつ、図９において第１単位照明１２１ａおよび１２１ｅによって例示されるように、それぞれが傾斜姿勢にて支持体１０１に付設されている。より詳細には、それぞれの第１単位照明１２１の照射方向Ｄ１が水平面と所定の角度θ１をなしており、その光軸Ｌ１と端面１ａとの交点は、カメラ１１０の光軸ＣＸと端面１ａとの交点Ｐと一致するようになっている。これにより、８個の第１単位照明１２１は、交点Ｐを中心とする略同一の領域に対し、水平面内において互いに４５°ずつ離隔した相異なる方向から同じ照射角度θ１にて照明光を照射できるようになっている。
【００８１】
図９においては、８個の第１単位照明１２１のうち互いに対向配置されている２つである第１単位照明１２１ａと１２１ｅについて、それぞれの照射方向Ｄ１（Ｄ１ａ、Ｄ１ｅ）が水平面と所定の角度θ１をなしており、それぞれの光軸Ｌ１（Ｌ１ａ、Ｌ１ｅ）と端面１ａとの交点がカメラ１１０と端面１ａとの交点Ｐと一致する様子を例示している。
【００８２】
また、第２照明部１３０は図８に示すように８個の第２単位照明１３１（１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄ、１３１ｅ、１３１ｆ、１３１ｇ、および１３１ｈ）から構成される。これら８個の第２単位照明１３１は、それぞれが水平方向に長手方向を有する態様にて、水平面内において４５°ずつ離隔させて設けられてなり、かつ、図９において第２単位照明１３１ａおよび１３１ｅによって例示されるように、それぞれが傾斜姿勢にて支持体１０１に付設されている。より詳細には、それぞれの第２単位照明１３１の照射方向Ｄ２が水平面と角度θ１より大きい所定の角度θ２をなしており、その光軸Ｌ２と端面１ａとの交点も、カメラ１１０と端面１ａとの交点Ｐと一致するようになっている。これにより、８個の第２単位照明１３１も、交点Ｐを中心とする略同一の領域に対し、水平面内において互いに４５°ずつ離隔した相異なる方向から同じ照射角度θ２にて照明光を照射できるようになっている。
【００８３】
図９においては、８個の第２単位照明１３１のうち互いに対向配置されている２つである第２単位照明１３１ａと１３１ｅについて、それぞれの照射方向Ｄ２（Ｄ２ａ、Ｄ２ｅ）が水平面と所定の角度θ２をなしており、それぞれの光軸Ｌ２（Ｌ２ａ、Ｌ２ｅ）と端面１ａとの交点がカメラ１１０と端面１ａとの交点Ｐと一致する様子を例示している。
【００８４】
第１単位照明１２１の照射角度θ１は、３０°〜６０°であることが好ましく、例えば４５°である。一方、第２単位照明１３１の照射角度θ２は、６０°〜８５°であることが好ましく、例えば７５°である。なお、第１単位照明１２１の照射角度θ１を３０°未満とすると、セラミックス面６の通常の表面凹凸ｎｓに生じる影領域が増大し、係る表面凹凸ｎｓを欠陥と誤検出する可能性が高くなるため好ましくない。一方、第２単位照明１３１の照射角度θ２を８５°より大きくすることは、欠陥部分において影領域が形成されにくくなり、欠陥を検出できなくなる可能性が高くなるため好ましくない。また、形状の異なる種々の欠陥をより確実に検出するという観点からはθ１とθ２の差は最低でも１５°であることが好ましい。
【００８５】
第１単位照明１２１および第２単位照明１３１としては、多数のＬＥＤ素子が矩形状に配列されたバー照明を用いるのが好適である。また、それぞれの照明光の波長には特に制限はなく、白色光あるいは単色光のいずれが用いられる態様であってもよく、第１単位照明１２１と第２単位照明１３１とで照明光の波長が異なっていてもよい。ＬＥＤ素子としては、指向角半値幅が５°〜３０°程度のものを用いればよい。
【００８６】
ただし、第１照明部１２０に備わる第１単位照明１２１の個数は８個に限定されるものではなく、一般には、それぞれの照射角度が全てθ１であるｍ個（ｍ≧４）の同一性能の第１単位照明１２１が、水平面内においてカメラ１１０の周りに等角度間隔で設けられていればよい。
【００８７】
同様に、第２照明部１３０に備わる第２単位照明１３１の個数は８個に限定されるものではなく、一般には、それぞれの照射角度が全てθ２であるｎ個（ｎ≧４）の同一性能の第２単位照明１３１が、水平面内においてカメラ１１０の周りに等角度間隔で設けられていればよい。また、本構成態様においては、ｍ≠ｎであってもよい。
【００８８】
なお、検査対象面たる端面１ａが水平となる姿勢にてハニカム構造体１がテーブルＴに載置されている一方で、第１照明部１２０に備わる複数の第１単位照明１２１と第２照明部１３０に備わる複数の第２単位照明１３１とがそれぞれ水平面内おいて互いに離隔して設けられているということは、複数の第１単位照明１２１と複数の第２単位照明１３１とがそれぞれ、検査対象面たる端面１ａに平行な異なる平面内において互いに離隔して配置されているということを意味する。
【００８９】
移動機構１４０は、カメラ１１０と第１照明部１２０および第２照明部１３０が付設された支持体１０１とを移動させるために備わる。カメラ１１０の解像度等の理由からカメラ１１０の撮像範囲がハニカム構造体１の端面１ａの面積よりも小さい場合は、ある撮像箇所における撮像が終了する都度、移動機構１４０がカメラ１１０および支持体１０１を次の撮像箇所にまで移動させる。
【００９０】
なお、カメラ１１０と支持体１０１とが固定的に設けられ、テーブルＴが移動するように、欠陥検査装置１０００が構成されていてもよい。
【００９１】
制御手段２００は、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどのコンピュータによって実現されるものである。制御手段２００は、例えばマウスやキーボードなどからなり、作業者による欠陥検査の実行指示や条件設定のための入力がなされる入力操作部２０１と、欠陥検査のためのメニュー表示や検査結果の表示などが行われるディスプレイなどの表示部２０２を備える。
【００９２】
加えて、制御手段２００は、当該コンピュータに備わるハードディスク等の図示しない記憶部に記憶された動作プログラムが、同じく当該コンピュータに備わるＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる図示しない制御部において実行されることで実現される機能的構成要素として、欠陥検査装置１０００全体の動作を統括的に制御する統括制御部２１０と、第１照明部１２０および第２照明部１３０における照明の点灯／消灯（ＯＮ／ＯＦＦ）の切替動作を制御する照明制御部２２０と、カメラ１１０による撮像によって生成された撮像画像データに基づいて欠陥の有無の判定に用いられる判定用画像データを生成する判定用画像生成部２３０と、判定用画像データに基づいて欠陥の有無を判定する欠陥判定部２４０とを備える。
【００９３】
統括制御部２１０は、入力操作部２０１からの検査実行指示に応答して、照明制御部２２０と撮像実行部１００に備わる撮像制御部１１１とを同期的に制御し、端面１ａに対し照明光を照射した状態での欠陥検査用の画像データの撮像を実行させる。
【００９４】
具体的には、統括制御部２１０から照明制御部２２０に対して所定の制御信号が与えられると、照明制御部２２０はこれに応答して、第１照明部１２０に備わるｍ個の第１単位照明および第２照明部１３０に備わるｎ個の第２単位照明を所定のタイミングおよび点灯時間にて順次に点灯／消灯させる。
【００９５】
一方、統括制御部２１０から撮像制御部１１１に対しては、カメラ１１０による撮像を、ｍ個の第１単位照明１２１およびｎ個の第２単位照明１３１の順次の点灯に同期させて逐次に行わせるための制御信号が与えられる。撮像制御部１１１は、係る制御信号に応答して、所定のタイミングでカメラ１１０に撮像を行わせる。
【００９６】
また、統括制御部２１０は、ある撮像箇所における撮像が終了すると、次の撮像箇所へと撮像実行部１００を移動させるための指示も行う。加えて、欠陥判定部２４０において生成された判定結果データを表示部２０２に表示させるための処理も担っている。
【００９７】
判定用画像生成部２３０は、カメラ１１０による撮像によって生成された撮像画像データを撮像制御部１１１から直接にまたは間接に（統括制御部２１０を介して）取得して、判定用画像データを生成する。判定用画像生成部２３０は、係る判定用画像データの生成を担う機能的構成要素として、最小輝度画像生成部２３１と、フィルタ処理部２３２とを備える。
【００９８】
上述のように、第１照明部１２０にはｍ個（例えば８個）の第１単位照明１２１が備わっており、それらが順次に点灯されるたびに逐次に撮像がなされる。それゆえ、照射角度θ１にてハニカム構造体１の端面１ａに対して照射された照明に対しては、ｍ個の撮像データ（第１撮像データ）が得られる。同様に、第２照明部１３０にはｎ個（例えば８個）の第２単位照明１３１が備わっており、それらが順次に点灯されるたびに逐次に撮像がなされる。それゆえ、照射角度θ２にてハニカム構造体１の端面１ａに対して照射された照明に対しても、ｎ個の撮像データ（第２撮像データ）が得られる。
【００９９】
それらｍ個の第１撮像データおよびｎ個の第２撮像データは、前処理として輝度補正を施されたうえで、最小輝度画像生成部２３１における最小輝度画像の生成に供される。この輝度補正には種々の手法が適用されてよく、例えば、後述する第２の実施の形態において行われる輝度補正処理が適用されてもよい。輝度補正処理は、当該処理の機能が備わっているのであれば、カメラ１１０、撮像制御部１１１、最小輝度画像生成部２３１のいずれにおいて行われてもよい。あるいは、後述する第２の実施の形態に係る欠陥検査装置３０００のように、輝度補正処理を担う処理部が設けられてもよい。
【０１００】
最小輝度画像生成部２３１は、ｍ個の第１撮像データから第１最小輝度画像データを生成し、ｎ個の第２撮像データから第２最小輝度画像データを生成する処理を担う。
【０１０１】
ここで、第１最小輝度画像データとは、その画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ１（ｘ，ｙ）とし、ｉ個目の第１撮像データの個々の画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ１（ｘ，ｙ）ｉとするときに、Ｂ１（ｘ，ｙ）が、
Ｂ１（ｘ，ｙ）＝Ｍｉｎ｛Ｂ１（ｘ，ｙ）１，Ｂ１（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ１（ｘ，ｙ）ｍ｝  ・・・（１）
なる式で表される画像データである。
【０１０２】
すなわち、第１最小輝度画像データは、ｍ個の第１撮像データのそれぞれの画素（ｘ，ｙ）における輝度値の最小値Ｍｉｎ｛Ｂ１（ｘ，ｙ）１，Ｂ１（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ１（ｘ，ｙ）ｍ｝を画素（ｘ，ｙ）についての輝度値とする画像データである。
【０１０３】
同様に、第２最小輝度画像データとは、その画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ２（ｘ，ｙ）とし、ｊ個目の第２撮像データの個々の画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ２（ｘ，ｙ）ｊとするときに、Ｂ２（ｘ，ｙ）が、
Ｂ２（ｘ，ｙ）＝Ｍｉｎ｛Ｂ２（ｘ，ｙ）１，Ｂ２（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ２（ｘ，ｙ）ｎ｝  ・・・（２）
なる式で表される画像データである。
【０１０４】
すなわち、第２最小輝度画像データは、ｎ個の第２撮像データのそれぞれの画素（ｘ，ｙ）における輝度値の最小値Ｍｉｎ｛Ｂ２（ｘ，ｙ）１，Ｂ２（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ２（ｘ，ｙ）ｎ｝を画素（ｘ，ｙ）についての輝度値とする画像データである。
【０１０５】
ｍ個の第１撮像データおよびｎ個の第２撮像データが欠陥に相当する影領域を含む場合、これら第１最小輝度画像データおよび第２最小輝度画像データが表すのは、図５において概念的に例示したような、それぞれの撮像データにおける影領域を仮想的に重畳させた画像である。このことは、第１最小輝度画像データおよび第２最小輝度画像データにおいては、欠陥に由来する影領域（輝度値の低い領域）が強調されているということを意味する。
【０１０６】
その一方で、ある方向から照射された第１単位照明もしくは第２単位照明のもとで撮像が行われることにより得られた第１撮像データまたは第２撮像データにおいて、セラミックス面６に存在する通常の表面凹凸ｎｓに起因する影領域があったとしても、当該表面凹凸ｎｓの面積は比較的小さいことから、同一箇所に対し異なる方向から第１単位照明もしくは第２単位照明を照射しつつ撮像が行われることにより得られた第１撮像データまたは第２撮像データにおいては、当該表面凹凸ｎｓに対応する影領域よりも、欠け、エグレが強調される。そもそも、照射角度が大きい第２単位照明のもとでは、表面凹凸ｎｓに対応する影領域は形成されにくい。
【０１０７】
欠陥検査装置１０００においては、このような特性を有する第１最小輝度画像データおよび第２最小輝度画像データを欠陥の有無の判定に利用することで、ハニカム構造体１の端面１ａにおける欠陥の検出の確実さが高められている。
【０１０８】
フィルタ処理部２３２は、最小輝度画像生成部２３１において生成された第１最小輝度画像データおよび第２最小輝度画像データに対して種々のフィルタ処理を施し、欠陥の有無の判定により適したデータとする処理を担う。フィルタ処理としては、いずれも公知の画像処理技術である二値化処理、クロージング処理（膨張収縮処理）、ラベリング処理が含まれる。
【０１０９】
フィルタ処理部２３２は、第１最小輝度画像データに対しフィルタ処理を施すことで第１判定用画像データを生成し、第２最小輝度画像データに対しフィルタ処理を施すことで第２判定用画像データを生成する。
【０１１０】
フィルタ処理部２３２は、概略的には、各画素が階調値を有する第１最小輝度画像データおよび第２最小輝度画像データのそれぞれに対し所定の輝度閾値に基づいて二値化処理を施し、その結果、輝度０の暗画素となった画素領域（暗画素が連続する領域）に対しクロージング処理を施すことでノイズ成分となる微小な暗画素領域を排除し、残った暗画素領域に対しラベリング処理によってラベリングを行うことで、第１判定用画像データおよび第２判定用画像データを生成する。
【０１１１】
加えて、フィルタ処理部２３２は、第１判定用画像データおよび第２判定用画像データによって表現される画像において必ず影領域となる、第１セル３ａを欠陥判定の対象から除外するための開口部マスク処理も担う。
【０１１２】
欠陥判定部２４０は、第１判定用画像データおよび第２判定用画像データに基づいて欠陥の有無を判定する。概略的には、第１判定用画像データおよび第２判定用画像データのそれぞれによって表される判定用画像において、あるいはそれら第１判定用画像データおよび第２判定用画像データに対して開口部マスク処理を施すことで得られる判定用画像において、所定の閾値以上の面積にて暗画素領域が存在する場合、欠陥判定部２４０は、当該暗画素領域の存在位置に欠陥が存在していると判定する。
【０１１３】
[撮像処理]
図１０は、以上のような構成を有する欠陥検査装置１０００において欠陥検査のために行われる撮像処理の手順を示す図である。なお、図１０およびこれに関連する説明においては、欠陥検査の対象とされるハニカム構造体１を「ワーク」とも称し、そのハニカム構造体１において検査対象面とされる端面１ａを「ワークの端面」とも称することがある。
【０１１４】
まず、作業者によって、あるいは所定の搬送手段（載置手段）によって、ワークがその端面を上面とする姿勢にてテーブルＴに載置される（ステップＳ１）。係るワークの載置後、入力操作部２０１を通じて欠陥検査の実行指示が与えられると、移動機構１４０が駆動されることによって、撮像実行部１００が（より具体的にはカメラ１１０と第１照明部１２０および第２照明部１３０を支持する支持体１０１が）撮像箇所へと移動させられる（ステップＳ２）。カメラ１１０の撮像範囲がワークの端面１ａの面積よりも小さい場合は、複数回に分けて検査を行うことになるため、端面１ａの所定の一部分が一の検査処理における検査対象領域つまりは撮像箇所となる。
【０１１５】
係る場合においては、矩形状に規定されるカメラ１１０の撮像範囲における縦横の軸方向に沿ってワークのセル３が（外見上は第１セル３ａが）配列するように、ワークがテーブルＴに載置される際に位置決めがなされるか、もしくは、カメラ１１０の水平面内における姿勢が調整されてもよい。ただし、セル３の配列方向がカメラ１１０の撮像範囲における縦横の軸方向から多少傾斜していたとしても、判定処理の際に必要に応じて係る傾斜を考慮した補正を行うことで、判定処理は問題なく行うことができる。
【０１１６】
なお、テーブルＴにワークが載置されたことを検知するセンサが設けられており、係るセンサからの検知信号に応答して、統括制御部２１０が欠陥検査装置１０００の各部に対し撮像処理およびその後の判定処理を順次に実行させるための所定の制御信号を発する態様であってもよい。
【０１１７】
撮像実行部１００が撮像箇所に配置された状態が実現されると、ｉ＝１を初期値として（ステップＳ３）、第１照明部１２０に属するｍ個の第１単位照明１２１を順次に点灯させながらのカメラ１１０による逐次の撮像が行われる。
【０１１８】
具体的には、第１照明部１２０に属するｉ番目の第１単位照明１２１が点灯され（ステップＳ４）、係る点灯状態のもとでカメラ１１０がワークを撮像する（ステップＳ５）。係る撮像により得られたｉ個目の第１撮像データは、撮像制御部１１１から最小輝度画像生成部２３１へと転送され（ステップＳ６）、後述する判定処理に供される。係る撮像および転送が完了すると、それまで点灯していたｉ番目の第１単位照明１２１は消灯される（ステップＳ７）。あるいは、撮像の完了後、直ちにｉ番目の第１単位照明１２１が消灯される態様であってもよい。また、ｍ番目の第１単位照明１２１を点灯した状態での撮像が完了した時点で、全ての第１撮像データを最小輝度画像生成部２３１へと転送する態様であってもよい。
【０１１９】
この時点でｉ＝ｍをみたさない場合（ステップＳ８でＮＯ）、つまりは、まだ点灯させていない第１単位照明１２１が存在する場合、ｉ＝ｉ＋１として（ステップＳ９）、ステップＳ４以降を繰り返す。
【０１２０】
一方、ｉ＝ｍをみたす場合（ステップＳ８でＹＥＳ）、つまりは、ｍ個全ての第１単位照明１２１を順次に点灯させて、それぞれの点灯状態のもとでカメラ１１０による撮像を逐次に行った場合、続いて、ｊ＝１を初期値として（ステップＳ１０）、第２照明部１３０に属するｎ個の第２単位照明１３１を順次に点灯させながらのカメラ１１０による逐次の撮像が行われる。
【０１２１】
具体的には、第２照明部１３０に属するｊ番目の第２単位照明１３１が点灯され（ステップＳ１１）、係る点灯状態のもとでカメラ１１０がワークを撮像する（ステップＳ１２）。係る撮像により得られたｊ個目の第２撮像データは、撮像制御部１１１から最小輝度画像生成部２３１へと転送され（ステップＳ１３）、後述する判定処理に供される。係る撮像および転送が完了すると、それまで点灯していたｊ番目の第２単位照明１３１は消灯される（ステップＳ１４）。あるいは、撮像の完了後、直ちにｊ番目の第２単位照明１３１が消灯される態様であってもよい。
【０１２２】
この時点でｊ＝ｎをみたさない場合（ステップＳ１５でＮＯ）、つまりは、まだ点灯させていない第２単位照明が存在する場合、ｊ＝ｊ＋１として（ステップＳ１６）、ステップＳ１１以降を繰り返す。
【０１２３】
一方、ｊ＝ｎをみたす場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、つまりは、ｎ個全ての第２単位照明１３１を順次に点灯させて、それぞれの点灯状態のもとでカメラ１１０による撮像を逐次に行った場合は、撮像処理は終了となる。
【０１２４】
なお、カメラ１１０の撮像範囲がワークの端面の面積よりも小さい場合は、撮像実行部１００が次の撮像箇所へと移動させられて、ステップＳ３以降の処理が繰り返される。
【０１２５】
[判定処理]
次に、欠陥検査装置１０００において行う欠陥の有無の判定処理について説明する。欠陥検査装置１０００においては、ｍ個の第１撮像データに基づく第１判定処理と、ｎ個の第２撮像データに基づく第２判定処理とを行う。なお、本構成態様においては、第１判定処理および第２判定処理をともに撮像処理の完了後に行う必要はなく、撮像処理において全ての第１撮像データが生成されたタイミングで第１判定処理を行い、全ての第２撮像データが生成されたタイミングで第２判定処理を行う態様であってもよい。
【０１２６】
図１１は、第１判定処理の手順を示す図である。第１判定処理においては、まず、最小輝度画像生成部２３１において、撮像制御部１１１から転送されてきたｍ個の第１撮像データから、上述の式（１）に基づいて第１最小輝度画像データが生成される（ステップＳ２１）。
【０１２７】
最小輝度画像生成部２３１において生成された第１最小輝度画像データは、フィルタ処理部２３２におけるフィルタ処理に供される（ステップＳ２２）。
【０１２８】
具体的には、まず、画素（ｘ，ｙ）における輝度値Ｂ１（ｘ，ｙ）が所定の輝度閾値以上であれば当該画素（ｘ，ｙ）を輝度１の明画素とし、輝度値Ｂ１（ｘ，ｙ）が所定の輝度閾値未満であれば当該画素（ｘ，ｙ）を輝度０の暗画素とする公知の二値化処理を行う。この時点で、明画素とされた画素は、以降の判定処理の対象からは除外されることになる。以下、暗画素の連続部分によって構成される領域を暗部もしくは暗領域とも称する。
【０１２９】
続いて、暗部を対象に公知のクロージング処理（膨張収縮処理）を行い、二値化処理後の画像データにおいて離散的に存在しノイズ成分となっている領域面積の小さい（構成画素数の小さい）暗部を以降の判定処理の対象から除外する。
【０１３０】
なお、上述したように、処理対象たる画像データには、セラミックス面６に存在する製品規格上問題の無い通常の表面凹凸ｎｓに起因した暗部が存在する場合がある、そうした暗部は比較的領域面積が小さいため、クロージング処理を行うことにより判定処理の対象から相当程度除外されることが見込まれる。
【０１３１】
最後に、クロージング処理後に残った暗部を識別するために、全ての暗部に対しそれぞれを一意に識別するための識別情報を関連付ける公知のラベリング処理を行う。
【０１３２】
以上のフィルタ処理によって得られる第１判定用画像データが、欠陥判定部２４０による判定に供される。図１２は、第１判定処理の前段部分について説明するための図である。図１３は、第１判定処理の後段部分について説明するための図である。
【０１３３】
図１２（ａ）は、第１判定用画像データによって表現される第１判定用画像ＩＭ１を例示している。図１２（ａ）に示す第１判定用画像ＩＭ１は、図４に例示したセラミックス面６に対応するものである。図１２においては、暗部ＳＤにクロスハッチングを付している。
【０１３４】
図１２（ａ）に示す、第１判定用画像ＩＭ１に存在する暗部ＳＤには、いくつかの種類がある。具体的には、正方形状の６個の暗部ＳＤ０と、正方形状の暗部に対し図４に例示したクラックｄｆ１や欠けｄｆ２に由来する暗部が連続している暗部ＳＤ１、ＳＤ２と、正方形状の暗部とは独立に存在する図４に例示したエグレｄｆ３に由来するＳＤ３との、全９個の暗部ＳＤが存在する。これら９個の暗部ＳＤには、ラベリング処理によってあらかじめ識別情報が関連付けられている。
【０１３５】
なお、第１判定用画像ＩＭ１に暗部ＳＤ０が存在するのは、第１判定用画像データがそもそも、端面１ａにおいて開口している第１セル３ａを撮像範囲に含んで撮像されたｍ個の第１撮像データに由来するデータであることによる。従って、欠陥が全く存在しないセラミックス面６を対象とする第１判定用画像データにおいても、暗部ＳＤ０は格子状に存在することになる。
【０１３６】
第１判定用画像データが生成されると、欠陥判定部２４０は係る第１判定用画像データを対象に、欠陥の有無を判定する処理を行う。
【０１３７】
具体的にはまず、第１判定用画像データとあらかじめ定められた第１閾値（第１の暗部用閾値）とが照合され、第１判定用画像データに含まれる、ラベリングされた暗部ＳＤに、第１閾値以上の面積（より詳細には当該面積に相当する構成画素数）を占めるものが存在するか否かが、判定される（ステップＳ２３）。この第１閾値に基づく判定は、図４に例示した、クラックｄｆ１や欠けｄｆ２のように、第１セル３ａに連続する態様にて存在する欠陥を検出するべく行われる。
【０１３８】
それゆえ、第１閾値としては、第１セル３ａの開口部の面積（画素数）よりもわずかに大きな値が定められる。これにより、開口部に欠陥が連続しない正常な第１セル３ａに由来する正常な暗部ＳＤ０を欠陥の存在箇所と誤判定することを防ぎつつ、開口部に連続する欠陥が存在する第１セル３ａに由来する暗部ＳＤを、確実に抽出することができる。
【０１３９】
例えば、図１２（ａ）においては、理解の容易のために、係る第１閾値に相当する面積を有する第１閾値領域ＴＨ１を、正方形領域として波線にて付している。ただし、当然ながら、第１閾値領域ＴＨ１は正方形領域に限られるものではない。また、図１２（ｂ）は、第１判定用画像ＩＭ１から、第１閾値以上の面積を有する暗部ＳＤのみを抽出した像である抽出画像ＩＭ２を例示している。
【０１４０】
図１２（ｂ）に示す抽出画像ＩＭ２に存在するのは、第１セル３ａに連続する欠陥が存在していたことに起因して第１閾値領域ＴＨ１よりも（当然ながら暗部ＳＤ０よりも）面積が大きくなっている暗部ＳＤ１、ＳＤ２のみであり、暗部ＳＤ０は除外されている。なお、抽出画像ＩＭ２においてはエグレｄｆ３に対応する暗部ＳＤ３も除外されているが、これは、暗部ＳＤ３の面積が、第１閾値領域ＴＨ１よりも面積が小さいためである。
【０１４１】
また、仮にセラミックス面６に存在する通常の表面凹凸ｎｓに起因した暗部がこの段階まで残っていたとしても、それらは第１閾値よりも小さいために確実に抽出対象外とされるので、そのような表面凹凸ｎｓが欠陥と誤検出されることもない。
【０１４２】
第１閾値以上の面積を有する（例えば暗部ＳＤ１、ＳＤ２のような）暗部ＳＤが存在しない場合（ステップＳ２３でＮＯ）、少なくとも第１セル３ａに連続する態様にて存在する欠陥は検出されなかったということになる（ステップＳ２４）。一方、そのような暗部ＳＤが存在する場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、セラミックス面６に係る態様の欠陥が存在するものと判定される（ステップＳ２５）。
【０１４３】
第１閾値との照合の結果、欠陥が検出されなかった第１判定用画像データは、フィルタ処理部２３２による開口部マスク処理に供される（ステップＳ２６）。一方、第１判定用画像データにおいて欠陥が検出された場合、検査対象たるセラミックス面６に欠陥が存在することは確定しているので、そのまま第１判定処理を終了してもよいが、この場合においても、第１判定用画像データを以降の欠陥判定処理の対象としてもよく、その場合には、欠陥が検出されなかった場合と同様、第１判定用画像データは、フィルタ処理部２３２による開口部マスク処理に供される。
【０１４４】
ここで、開口部マスク処理とは、第１判定用画像データにおいて第１セル３ａに対応して存在する全ての矩形状の暗部を判定処理の対象から除外する処理である。ハニカム構造体１の端面１ａに存在する第１セル３ａの配置位置（配置間隔）およびサイズは（外壁２近傍の第１セル３ａについては形状も）既知である。フィルタ処理部２３２は、あらかじめ入力されたそれらの情報に基づいて、パターンマッチングや、セル領域の膨張収縮処理や最大輝度値画像を用いた二値化処理などを行い、その結果、端面１ａにおいて第１セル３ａと同じ形状と判断された暗部を、判定処理の対象から除外する。これはいわば、矩形状の暗部に仮想的にマスクを施す処理に相当する。
【０１４５】
図１３（ａ）は、第１判定用画像データによって表現される第１判定用画像ＩＭ１に存在する矩形状の領域に対して、仮想的にマスクＭＳを施したマスク処理済み画像ＩＭ３を示している。開口部マスク処理においては、第１判定用画像ＩＭ１に存在する全ての矩形状の暗部ＳＤに対し、第１セル３ａに連続する欠陥に対応する部分が連続しているか否かによらず、仮想的にマスクＭＳが施される。それゆえ、マスク処理済み画像ＩＭ３においても暗部ＳＤとして残るのは、第１判定用画像ＩＭ１における暗部ＳＤ１の一部であって図４に例示したクラックｄｆ１に相当する暗部ＳＤ１ａと、同様に暗部ＳＤ２の一部であって欠けｄｆ２に相当する暗部ＳＤ２ａと、エグレｄｆ３に相当する暗部ＳＤ３のみである。
【０１４６】
そして、係る開口部マスク処理後の第１判定用画像データとあらかじめ定められた第２閾値（第２の暗部用閾値）とが照合され、開口部マスク処理後に残っている暗部ＳＤに、第２閾値以上の面積（より詳細には当該面積に相当する構成画素数）を占めるものが存在するか否かが、判定される（ステップＳ２７）。この第２閾値に基づく判定は、上述した第１閾値に基づく判定では検出されなかった、第１セル３ａとは独立に存在する欠陥を主に検出するべく行われる。それゆえ、第２閾値は、第１閾値に比して十分に小さな値に設定される。例えば、セラミックス面６の通常の表面凹凸ｎｓの凸部間隔よりも多少大きい程度に設定されるのが好適である。ただし、矩形状の暗部をマスクする関係上、第１セル３ａに連続する欠陥に対応する、矩形状の暗部に連続して存在していた暗部についても、検出の対象となる。それらの欠陥については上述のように第１閾値に基づく判定によって先に検出されてはいるが、重複した検出がなされることについて、特段の不具合はない。
【０１４７】
例えば、図１３（ｂ）においては、理解の容易のために、係る第２閾値に相当する面積を有する第２閾値領域ＴＨ２を波線にて付している。より具体的には、形状の相異なる３通りの第２閾値領域ＴＨ２（ＴＨ２ａ、ＴＨ２ｂ、ＴＨ２ｃ）を付している。
【０１４８】
開口部マスク処理後の第１判定用画像データにおいて第２閾値以上の面積を有する暗部ＳＤが存在しない場合（ステップＳ２７でＮＯ）、第１セル３ａと独立に存在する欠陥は検出されなかったということになる（ステップＳ２８）。一方、そのような暗部ＳＤが存在する場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）、何らかの欠陥が存在するものと判定される（ステップＳ２９）。より詳細には、第１閾値との関係において欠陥は検出されず、第２閾値との関係において欠陥が検出された場合、それは第１セル３ａと独立に存在する欠陥が存在することを指し示している。一方、第１閾値との関係において欠陥は検出され、かつ、第２閾値との関係において欠陥が検出された場合には、第１セル３ａと独立に存在する欠陥が存在するかは必ずしも特定されない。
【０１４９】
図１４は、第１判定処理に続いて行う第２判定処理の手順を示す図である。第２判定処理においては、第１判定処理と同様、ｎ個の第２撮像データから、上述の式（２）に基づいて第２最小輝度画像データが生成され（ステップＳ３１）、係る第２最小輝度画像データが、フィルタ処理部２３２におけるフィルタ処理に供される（ステップＳ３２）ことで得られた第２判定用画像データが、欠陥判定部２４０による判定に供されるようになっている。また、欠陥判定部２４０における具体的な処理内容（ステップＳ３３〜Ｓ３９）も、第１閾値に代えて第３閾値を第１の暗部用閾値として用い、第２閾値に代えて第４閾値を第２の暗部用閾値として用いるようにしたほかは、第１判定処理における処理内容（ステップＳ２３〜Ｓ２９）と同様である。それゆえ、第２判定処理に関する詳細な説明は省略する。
【０１５０】
なお、第２判定処理において用いられる第２撮像データは、第１判定処理において用いられた第１撮像データに比して照射角度の大きな照明光のもとで得られている。それゆえ、その撮像画像においてセラミックス面６の通常の表面凹凸ｎｓに起因する影領域は第１撮像データよりも生じにくくなっている。そのため、（２）式に基づいて生成される第２最小輝度画像データさらにはこれをフィルタ処理して得られる第２判定用画像データにおいては、表面凹凸ｎｓに相当する暗部は第１判定用画像データよりもさらに存在する可能性が小さくなっている。それゆえ、第２判定処理においては、第１判定処理よりもさらに、正常な表面凹凸ｎｓの誤検出が抑制されている。
【０１５１】
その一方で、例えばクラックｄｆ１のような幅が小さい一方で深さが大きい欠陥に対する暗部は、（２）式に基づく第２最小輝度画像データの生成によっても形成されやすいままである（図６参照）。しかしながら、第１判定処理において検出された欠陥を第２判定処理において再び検出する必要性は小さく、第２判定処理はむしろ、第１判定処理において検出されなかった欠陥を検出することに意義があることから、第３閾値および第４閾値はそれぞれ、第１閾値および第２閾値に比して小さい値が設定される。よって、仮にクラックｄｆ１のような幅が小さい一方で深さが大きい欠陥が第１判定処理において検出されなかったとしても、第２判定処理を行うことで、そのような欠陥を確実に検出できるようになっている。
【０１５２】
第１判定処理および第２判定処理における判定処理の結果は適宜、判定結果データとして欠陥判定部２４０から統括制御部２１０へと与えられる。統括制御部２１０は、係る判定結果データの記述内容に基づいて、表示部２０２に欠陥判定の結果を表示させる。その表示形式には種々の態様が採用可能である。例えば、検査対象領域における欠陥の有無のみが表示される態様であってもよいし、ラベリング情報に基づいて欠陥の位置が表示される態様であってもよい。あるいはさらに、暗部の面積（画素数）に基づいて欠陥のサイズが表示される態様であってもよい。
【０１５３】
図１５は、以上の説明内容を踏まえた、セラミックス面６の通常の表面凹凸ｎｓと、クラックｄｆ１と、エグレｄｆ３（いずれも、図３等参照）についての、第１判定処理および第２判定処理における判定例と、それらを踏まえた総合的な判定内容を一覧にして示す図である。なお、欠けについてはエグレと同様の態様にて判定がなされることから、図１５においては代表してエグレについて示している。なお、図１５において「ＯＫ」とは欠陥として検出されないことを意味しており、「ＮＧ」とは欠陥として検出されることを意味している。
【０１５４】
より詳細には、図１５においては、第１判定処理に関し、ある一の第１単位照明１２１（照射方向Ｄ１）が点灯している状態における通常の表面凹凸ｎｓと、クラックｄｆ１と、エグレｄｆ３の様子と、ｍ個の第１撮像データに基づいて生成される第１判定用画像データが表す判定用画像における通常の表面凹凸ｎｓと、クラックｄｆ１と、エグレｄｆ３の様子と、それらの様子に基づく判定結果とが示されている。
【０１５５】
同様に、第２判定処理に関しても、ある一の第２単位照明１３１（照射方向Ｄ２）が点灯している状態における通常の表面凹凸ｎｓと、クラックｄｆ１と、エグレｄｆ３の様子と、ｎ個の第２撮像データに基づいて生成される第２判定用画像データが表す判定用画像における通常の表面凹凸ｎｓと、クラックｄｆ１と、エグレｄｆ３の様子と、それらの様子に基づく判定結果とが示している。
【０１５６】
さらには、第１判定処理と第２判定処理との結果に基づく総合的な（最終的な）判定の結果についても示されている。
【０１５７】
まず、通常の表面凹凸ｎｓの場合、個々の第１単位照明１２１が順次に点灯した際に生じる影部分Ａが合成されることにより、第１判定用画像において影領域Ａ’が形成されたとしても、係る影領域Ａ’は通常、第２閾値に相当する閾値領域ＴＨａよりも小さい（当然ながら第１閾値に相当する領域よりも小さい）ので、欠陥としては検出されない。
【０１５８】
また、第１単位照明１２１の照射方向Ｄ１が水平面となす角度θ１よりも第２単位照明１３１の照射方向Ｄ２が水平面となす角度θ２の方が大きいことから、第２判定用画像においては通常、表面凹凸ｎｓに影領域は形成されない。あるいは形成されたとしても第４閾値に相当する閾値領域ＴＨｂよりも小さい（当然ながら第３閾値に相当する領域よりも小さい）。
【０１５９】
よって、第１判定処理および第２判定処理のいずれにおいても、通常の表面凹凸が欠陥として誤検出されることはない。
【０１６０】
これに対し、クラックｄｆ１の場合、個々の第１単位照明１２１が順次に点灯した際に生じる影部分Ｂが合成されることにより、第１判定用画像において影領域Ｂ’が形成されるが、係る影領域Ｂ’のサイズが小さい場合、閾値領域ＴＨａよりも小さくなることがある。この場合、クラックｄｆ１は第１判定処理においては欠陥としては検出されない。
【０１６１】
しかしながら、クラックｄｆ１の場合、個々の第２単位照明１３１が順次に点灯した際にも影部分Ｄが生じ、それゆえ第２判定用画像においても影領域Ｄ’が形成される。従って、そのような影領域Ｄ’が欠陥として検出されるよう、閾値領域ＴＨｂを定めておくことで、たとえ第１判定処理において欠陥として検出されなかったとしても、第２判定処理においては欠陥として検出されることになる。
【０１６２】
すなわち、クラックについては、たとえ第１判定処理において欠陥として検出されないとしても、少なくとも第２判定処理においては欠陥として検出される。なお、当然ながら、第１判定処理に際してクラックの影領域Ｂ’が閾値領域ＴＨａよりも大きい場合には、第１判定処理の時点で欠陥として検出されることになる。
【０１６３】
また、エグレｄｆ３の場合は、個々の第１単位照明１２１が順次に点灯した際に生じる影部分Ｃが合成されることにより、第１判定用画像において影領域Ｃ’が形成される。そのような影領域Ｃ’が欠陥として検出されるよう、閾値領域ＴＨａを定めておくことで、エグレｄｆ３は第１判定処理において欠陥として検出されることになる。
【０１６４】
なお、エグレｄｆ３の場合、幅が比較的大きいために、第２判定用画像において影領域は形成されにくい。それゆえ、第２判定処理においては欠陥としては検出されにくいが、第１判定処理において欠陥として検出されることから、最終的には、問題なく欠陥として検出がなされる。なお、このことは、欠けについても同様である。
【０１６５】
よって、本構成態様によれば、エグレ・欠けについては第１判定処理によって検出が可能であり、クラックについては、たとえ第１判定処理によって検出がなされない場合であっても、第２判定処理によって検出が可能である。しかも、通常の表面凹凸が欠陥であるとして誤検出されることはない。すなわち、本構成態様によれば、精度の高い欠陥検出が実現される。
【０１６６】
[画像例および最小輝度画像データ使用の効果]
図１６ないし図１８は、図８に示すような第１単位照明１２１と第２単位照明とをそれぞれ８個ずつ備える欠陥検査装置１０００を用いて行った、あるハニカム構造体１の端面１ａを検査対象とする欠陥検査の過程で生成された種々の画像を、例示する図である。なお、図１６ないし図１８に含まれる撮像画像は全て、照射角度θ１を４５°とした第１単位照明１２１を照射した状態で撮像されたものである。
【０１６７】
まず、図１６の画像ＩＭ４ａ、ＩＭ４ｃ、ＩＭ４ｅ、およびＩＭ４ｇはそれぞれ、一の第１セル３ａ近傍について、第１単位照明１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅ、および１２１ｇを点灯させた状態で得られた第１撮像画像データによる撮像画像である。そして、それら４つの第１撮像画像データと、残りの第１単位照明１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆ、および１２１ｈをそれぞれ点灯させた状態で得られた図１６において図示しない４つの第１撮像画像データとに基づいて生成された第１最小輝度画像データによって表されるのが、最小輝度画像ＩＭ４である。
【０１６８】
また、図１７の画像ＩＭ５ａ、ＩＭ５ｃ、ＩＭ５ｅ、およびＩＭ５ｇはそれぞれ、端面１ａのセラミックス面６の一部について、図１６の４つの撮像画像と同様の態様にて得られた第１撮像画像データによる撮像画像である。そして、それら４つの第１撮像画像データと、残りの第１単位照明１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆ、および１２１ｈをそれぞれ点灯させた状態で得られた図１７において図示しない４つの第１撮像画像データとに基づいて生成された第１最小輝度画像データによって表されるのが、最小輝度画像ＩＭ５である。
【０１６９】
さらに、図１８の画像ＩＭ６ａ、ＩＭ６ｃ、ＩＭ６ｅ、およびＩＭ６ｇはそれぞれ、欠陥を有さず通常の表面凹凸のみを有するセラミックス面６について、図１６の４つの撮像画像と同様の態様にて得られた第１撮像画像データによる撮像画像である。そして、それら４つの第２撮像画像データと、残りの第１単位照明１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆ、および１２１ｈをそれぞれ点灯させた状態で得られた図１８において図示しない４つの第１撮像画像データとに基づいて生成された第１最小輝度画像データによって表されるのが、最小輝度画像ＩＭ６である。
【０１７０】
図１６の最小輝度画像ＩＭ４においては、第１セル３ａに連続する態様にて存在する欠陥（エグレ）ｄｆ６に相当する暗部が確認される。なお、係る欠陥ｄｆ６に相当する暗部は、ＩＭ４ｇにおいては確認されない一方で、画像ＩＭ４ｃにおいては最小輝度画像ＩＭ４と同様の位置に確認され、画像ＩＭ４ａおよびＩＭ４ｅにおいても部分的に確認される。しかしながら、画像ＩＭ４ｃよりも最小輝度画像ＩＭ４の方が暗部の面積が大きくなっている。
【０１７１】
また、図１７の最小輝度画像ＩＭ５においては、一の第１セル３ａから他の第１セル３ａに至る態様にて存在する欠陥（クラック）ｄｆ７に相当する暗部が確認される。なお、係る欠陥ｄｆ７に相当する暗部は、画像ＩＭ５ａおよびＩＭ５ｅにおいては確認されるが、画像ＩＭ５ｃおよびＩＭ５ｇにおいては不明瞭である。
【０１７２】
これに対し、図１８の最小輝度画像ＩＭ６においては、像の四端に存在する第１セル３ａに相当する暗部を除き、顕著な暗部は形成されていない。
【０１７３】
図１６および図１７の最小輝度画像ＩＭ４、ＩＭ５と図１８の最小輝度画像ＩＭ６とを対比すると、端面１ａに欠陥が存在する場合には、最小輝度画像において当該欠陥に対応する暗部が明瞭に形成される一方で、欠陥が存在せず通常の表面凹凸ｎｓが形成されているに過ぎないセラミックス面６についての最小輝度画像の様子には、顕著な差異が生じていないことがわかる。
【０１７４】
その一方で、例えば図１６の画像ＩＭ５ｃや画像ＩＭ５ｇは、欠陥ｄｆ７が存在している領域についての撮像画像であるにも関わらず、図１８の最小輝度画像ＩＭ６とあまり差異が生じていない。
【０１７５】
これらのことは、一の照射方向から照明光を照射した状態で得られたに過ぎない撮像データを用いて欠陥の有無を判定する場合、照明光の照射方向によっては欠陥を検出できない可能性がある一方で、相異なる照射方向から照明光を照射した状態で得られた複数の撮像データから生成される最小輝度画像データを用いて欠陥の有無を判定する場合には、欠陥を確実に検出できることを、意味している。
【０１７６】
以上、説明したように、本構成態様によれば、それぞれを得る際の照明光の照射方向が違えられた複数の撮像データから生成される最小輝度画像データを用いて欠陥の有無を判定することで、正常なセラミックス面の凹凸を欠陥と誤検出することなく、本来検出すべき欠陥を確実に検出することができる。
【０１７７】
（第２の構成態様）
図１９は、本実施の形態の第２の構成態様に係る欠陥検査装置２０００の構成を示すブロック図である。欠陥検査装置２０００の構成要素の大部分は第１の構成態様に係る欠陥検査装置１０００の構成要素と同様であるので、共通する部分には同じ符号を付してその詳細な説明は省略し、以下においては欠陥検査装置１０００との差異点を中心に説明を行うものとする。
【０１７８】
欠陥検査装置２０００も欠陥検査装置１０００と同様、検査対象面たる端面１ａが水平となる姿勢にてハニカム構造体１が載置されるテーブルＴと、該テーブルＴに載置されたハニカム構造体１の端面１ａに対し照明光を照射しつつ該端面１ａの撮像を行う撮像実行部１００と、係る撮像実行部１００の制御と撮像実行部１００において得られた撮像画像に基づく欠陥判定とを行う制御手段２００とを主として備える。
【０１７９】
撮像実行部１００に含まれる、カメラ１１０の構成および配置態様と、第１照明部１２０および第２照明部１３０の構成および配置態様は、ｍ＝８かつｎ＝８の場合について図８および図９に例示した、第１の構成態様における構成および配置態様と概ね同様である。すなわち、カメラ１１０は、鉛直下方を撮像対象とするべく、レンズが鉛直下向きとなる姿勢にて、かつ、その光軸ＣＸを鉛直方向に一致させる態様にて備わっている。また、複数の第１単位照明１２１および複数の第２単位照明はそれぞれ、照射角度θ１、θ２にて、水平面内においてカメラ１１０の周りに等角度間隔にて、配置されている。
【０１８０】
ただし、欠陥検査装置２０００においては、ｎ＝ｍであり、かつ、ある一の第１単位照明１２１の照射方向Ｄ１が含まれる鉛直面には必ず、ある一の第２単位照明１３１の照射方向Ｄ２が含まれるようになっている。
【０１８１】
また、第１単位照明１２１から照射される照明光の波長が属する波長帯域（第１の波長帯域）と、第２単位照明１３１から照射される照明光の波長が属する波長帯域（第２の波長帯域）とは、異なるように定められている。これは例えば、第１単位照明１２１に赤色光を発するものを用い、第２単位照明１３１に青色光を発するものを用いる態様や、その逆の態様などによって実現される。ここで、赤色光とは、発光波長が６００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域に属する光であるとし、青色光とは、発光波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に属する光であるとする。あるいは、第１単位照明１２１に白色光を発するものを用い、第２単位照明１３１に紫外光を発するもの用いる態様や、その逆の態様などによっても実現される。ここで、白色光とは、発光波長が３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域に属する光であるとし、紫外光とは、発光波長が１００ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯域に属する光であるとする。
【０１８２】
なお、これに対応して、カメラ１１０としては、第１単位照明１２１が発する照明光の波長が属する第１の波長帯域と第２単位照明１３１が発する照明光の波長が属する第２の波長帯域に対して良好な感度を有するものを用いる。
【０１８３】
そして、本構成態様に係る欠陥検査装置２０００においては、それぞれの照射方向Ｄ１、Ｄ２が同じ鉛直面に含まれる第１単位照明１２１と第２単位照明１３１との組が、カメラ１１０の光軸ＣＸと端面１ａとの交点Ｐ（図９参照）の周りにおいて、同じ方向から異なる照射角度θ１、θ２にて同時に、照明光を照射するようになっている。これはすなわち、本構成態様に係る欠陥検査装置２０００においては、異なる波長帯域に属する波長の照明が同じ方向から重畳的に照射されることを意味する。換言すれば、本構成態様に係る欠陥検査装置２０００は、ｍ個（例えば８個）の第１単位照明１２１と第２単位照明１３１の組を備えているものと捉えることができる。カメラ１１０もこれに対応して、そのような２つの照明光が重畳的に照射された状態において、撮像を行うようになっている。
【０１８４】
一方、制御手段２００についていえば、判定用画像生成部２３０に分解画像生成部２３３がさらに備わる点が、欠陥検査装置１０００の制御手段２００と相違する。
【０１８５】
分解画像生成部２３３は、カメラ１１０による撮像によって生成された撮像データを取得し、該撮像データを、第１の波長帯域に属する色成分を主に含む第１分解画像データと第２の波長帯域に属する色成分を主に含む第２分解画像データとを生成する画像分解処理を担う。
【０１８６】
なお、第１分解画像データは主として第１単位照明１２１が照射する照明光によって形成される像についての画像データとして生成されることが意図されており、第２分解画像データは主として第２単位照明１３１が照射する照明光によって形成される像についての画像データとして生成されることが意図されているものとする。換言すれば、第１分解画像データは第１の構成態様における第１撮像データに相当するデータとして生成されることが意図されたデータであり、第２分解画像データは第２撮像データに相当するデータとして生成されることが意図されたデータである。
【０１８７】
例えば、第１単位照明１２１として赤色光を発する照明が用いられ、第２単位照明１３１に青色光を発する照明が用いられた場合には、第１分解画像データはＲ成分を主に含むデータとして生成され、第２分解画像データはＢ成分を主に含むデータとして生成される。なお、係る場合、カメラ１１０はＲＧＢ形式の撮像データを生成することが好ましい。
【０１８８】
ただし、欠陥判定部２４０における欠陥の有無の判定の支障とならない程度において、例えば外光などの他の光による成分がそれぞれの分解画像データに含まれることは、許容される。
【０１８９】
図２０は、本構成態様に係る欠陥検査装置２０００において欠陥検査のために行われる撮像処理の手順を示す図である。なお、図２０およびこれに関連する説明においても、上述した図１０に関する説明と同様、欠陥検査の対象とされるハニカム構造体１を「ワーク」とも称し、そのハニカム構造体１において検査対象面とされる端面１ａを「ワークの端面」とも称することがある。
【０１９０】
まず、ワークがテーブルＴに載置され（ステップＳ４１）、続いて、撮像実行部１００が撮像箇所へと移動させられる（ステップＳ４２）点については、欠陥検査装置１０００における手順と同様であるので、その詳細は省略する。
【０１９１】
撮像実行部１００が撮像箇所に配置された状態が実現されると、ｋ＝１を初期値として（ステップＳ４３）、第１照明部１２０に属するｋ番目の第１単位照明１２１と、第２照明部１３０に属するｋ番目の第２単位照明１３１とが同時に点灯される（ステップＳ４４）。ただし、それら同時に点灯される第１単位照明１２１と第２単位照明１３１の照射方向は、同じ鉛直面に属している。そして、係る点灯状態のもとでカメラ１１０がワークを撮像する（ステップＳ４５）。これにより、例えばＲＧＢ形式にて表される一の画像データである撮像データが生成される。
【０１９２】
係る撮像により得られたｋ個目の撮像データは、撮像制御部１１１から分解画像生成部２３３へと転送される（ステップＳ４６）。係る撮像および転送が完了すると、それまで点灯していたｋ番目の第１単位照明１２１および第２単位照明１３１は消灯される（ステップＳ４７）。あるいは、撮像の完了が直ちにｋ番目の第１単位照明１２１および第２単位照明１３１が消灯される態様であってもよい。また、ｍ番目の第１単位照明１２１および第２単位照明１３１を点灯した状態での撮像が完了した時点で、全ての撮像データを分解画像生成部２３３へと転送する態様であってもよい。
【０１９３】
この時点でｋ＝ｍをみたさない場合（ステップＳ４８でＮＯ）、つまりは、まだ点灯させていない第１単位照明１２１および第２単位照明１３１が存在する場合、ｋ＝ｋ＋１として（ステップＳ４９）、ステップＳ４４以降を繰り返す。
【０１９４】
一方、ｋ＝ｍをみたす場合（ステップＳ４８でＹＥＳ）、つまりは、ｍ個全ての第１単位照明１２１および第２単位照明１３１を順次に点灯させて、それぞれの点灯状態のもとでカメラ１１０による撮像を逐次に行った場合は、撮像処理は終了となる。
【０１９５】
結果として、第１単位照明１２１と第２単位照明１３１の組が順次に点灯されるたびに逐次にカメラ１１０による撮像がなされ、ｍ個の撮像データが得られることになる。
【０１９６】
また、図２１は、本構成態様に係る欠陥検査装置２０００において欠陥判定処理に先立って行われる色分解・再構成処理の手順を示す図である。
【０１９７】
上述したように、本構成態様ではｍ個の撮像データが得られるが、それらはいずれも、波長および照射角度の相異なる２つの照明光を重畳的に照射させた状態で得られたものである。色分解・再構成処理は、それらｍ個の撮像データに基づいて、第１の構成態様と同様の第１最小輝度画像データと第２最小輝度画像データを生成する処理である。
【０１９８】
まず、分解画像生成部２３３において、撮像制御部１１１から転送されてきたｍ個の撮像データを順次色分解して、２つの分解画像データを生成する（ステップＳ５１）。
【０１９９】
例えば、第１単位照明１２１が赤色光を照射し、第２単位照明１３１が青色光を照射し、撮像データがＲＧＢ形式にて記述される場合であれば、撮像データからそのＲ成分のみを抽出した画像データ（Ｒ画像データ）を生成し、該Ｒ画像データを輝度データに変換することによって第１分解画像データを生成するとともに、撮像データからそのＢ成分のみを抽出した画像データ（Ｂ画像データ）を生成し、該Ｂ画像データを輝度データに変換することによって第２分解画像データを生成するのが好適な一例である。
【０２００】
ただし、欠陥判定部２４０における判定の支障とならない範囲であれば、例えば、画素値が所定のしきい値以下の範囲であれば、第１分解画像データの生成に用いる画像データがＲ成分以外の色成分を含んでいてもよく、第２分解画像データの生成に用いる画像データがＢ成分以外の色成分を含んでいてもよい。また、外光に起因した成分が重畳していてもよい。
【０２０１】
分解画像生成部２３３において生成される第１分解画像データと第２分解画像データはそれぞれ、一の第１単位照明１２１のみが点灯している状態においてカメラ１１０による撮像を行うことによって得られる第１撮像データと、一の第２単位照明１３１のみが点灯している状態においてカメラ１１０による撮像を行うことによって得られる第２撮像データとに、実質的に相当するものである。
【０２０２】
このような分解画像生成部２３３における色分解の結果として、ｍ個の第１分解画像データとｍ個の第２分解画像データが生成されると、最小輝度画像生成部２３１は、前者から（１）式に基づいて第１最小輝度画像データを生成し（ステップＳ５２）、後者から（２）式に基づいて第２最小輝度画像データを生成する（ステップＳ５３）。
【０２０３】
これら第１最小輝度画像データと第２最小輝度画像データとが得られた後の処理、具体的には、フィルタ処理および欠陥判定処理は、第１の構成態様と同様に行われる。
【０２０４】
よって、本構成態様においても、第１の構成態様と同様、それぞれを得る際の照明光の照射方向が違えられた複数の撮像データから生成される最小輝度画像データを用いて欠陥の有無を判定することで、正常なセラミックス面の凹凸を欠陥と誤検出することなく、本来検出すべき欠陥を確実に検出することができる。
【０２０５】
しかも、本構成態様の場合、第１の構成態様においては別々に照射していた第１単位照明による照明光と第２単位照明による照明光とを同時に照射するので、第１の構成態様に比して、撮像に要する時間が短縮される。
【０２０６】
＜第１の実施の形態の変形例＞
図２２および図２３は、第１照明部１２０および第２照明部１３０の配置および構成に係る変形例を示す図である。
【０２０７】
図８においては、ｍ＝ｎ＝８であって、Ａ１−Ａ１’断面が第１単位照明１２１ａ、第１単位照明１２１ｅ、第２単位照明１３１ａ、および第２単位照明１３１ｅのそれぞれの対称面となっている場合を示しているが、第１の構成態様に係る欠陥検査装置１０００の場合、これは必須の態様ではない。例えば、図２２に示すように、第１単位照明１２１ａと第１単位照明１２１ｅのそれぞれの対称面であるＡ２−Ａ２’断面と第２単位照明１３１ａと第２単位照明１３１ｅのそれぞれの対称面であるＡ３−Ａ３’断面とが所定の角度δをなすように、第１照明部１２０における第１単位照明１２１の配置と第２照明部１３０における第２単位照明１３１の配置が定められている態様であってもよい。
【０２０８】
また、図８においては、第１照明部１２０および第２照明部１３０においてそれぞれ、第１単位照明１２１および第２単位照明１３１が離散的に配置されているが、これも必須の態様ではない。例えば、図２３に示すように、第１照明部１２０および第２照明部１３０がそれぞれカメラ１１０の周りにリング状に配置され、それぞれをｍ等分あるいはｎ等分（図２３においてはｍ＝ｎ＝８の場合を例示）した領域が第１単位照明１２１および第２単位照明１３１として用いられる態様であってもよい。
【０２０９】
あるいは、第１照明部１２０または第２照明部１３０の一方においては図８に例示するように第１単位照明１２１または第２単位照明１３１が離散的に配置され、他方においては図２３に例示するようにリング状の構成が採用される態様であってもよい。
【０２１０】
また、図８に例示した構成では、第１単位照明１２１と第２単位照明１３１がそれぞれ一の平面内に配置されていたが、照射方向が等角度間隔であり、照射角度および撮像箇所における個々の第１単位照明１２１および第２単位照明１３１による照明光の照度が同じであるならば、第１単位照明１２１および第２単位照明１３１はそれぞれ、同じ平面内になくてもよい。
【０２１１】
第１の構成態様では、第１単位照明１２１を点灯しての撮像の後に、第２単位照明１３１を点灯しての撮像を行っているが、この順序は反対でもよい。その場合、第１判定処理よりも先に第２判定処理が行われてよい。
【０２１２】
また、ハニカム構造体１の構造によっては、接合部と称される端面１ａにおいて格子状の部分が存在し、ハニカム構造体１の材質によっては（例えばＳｉＣから構成される場合などは）、判定用画像において係る接合部に相当する明部（画像において白く視認される部分）が存在することがある。ここで、接合部は、ハニカム構造体１がハニカムセグメントと称される複数の部分（単位体）から構成される場合において、ハニカムセグメント同士を接合してなる部位である。
【０２１３】
上述の実施の形態では、判定用画像において第１セル３ａに対応して存在する矩形状の暗部を開口部マスク処理によって判定処理の対象から除外するようにしているが、判定用画像に当該明部が存在する場合には、開口部マスク処理による暗部の除外に加えて、当該明部についても同様のマスク処理によって判定処理の対象から除外するようにしてもよい。すなわち、端面１ａに存在する接合部の配置位置やサイズは既知であることから、フィルタ処理部２３２は、開口部マスク処理を行う場合と同様、あらかじめ入力されたそれらの情報に基づいて、パターンマッチングや、セル領域の膨張収縮処理や最大輝度値画像を用いた二値化処理などを行い、接合部に対応する明部を判定用画像から除外することができる。
【０２１４】
また、上述の実施の形態においては、ハニカム構造体１の端面１ａに凹部として存在する欠陥を検出の対象としているが、上述の実施の形態において示した欠陥検査の手法は、ハニカム構造体１の端面１ａに凸部として存在する欠陥（例えば突起など）を検出の対象とする場合に応用することができる。
【０２１５】
具体的にいえば、上述の実施の形態においては、判定用画像生成部２３０は、複数の第１（第２）撮像データもしくは複数の第１（第２）分解画像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする第１（第２）最小輝度画像データを生成し、該第１（第２）最小輝度画像データに基づいて第１（第２）判定用画像データを生成しているが、これに代えて、複数の第１（第２）撮像データもしくは複数の第１（第２）分解画像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする第１（第２）最大輝度画像データを生成したうえで、該第１（第２）最大輝度画像データに基づいて第１（第２）判定用画像データを生成するようにする。この場合、第１（第２）最大輝度画像データは、それぞれの第１（第２）撮像データにおける輝度値の高い領域を仮想的に重畳させた画像である。このことは、第１（第２）最大輝度画像データは、凸状の欠陥に由来する輝度値の高い領域が強調されたデータとなっている。
【０２１６】
そして、欠陥判定部２４０は、第１判定用画像データと第２判定用画像データのそれぞれが表す判定用画像において、所定の明部用閾値以上の面積にて明画素領域が存在する場合、当該明画素領域の存在位置に凸状の欠陥が存在していると判定する。これにより、正常なセラミックス面の凹凸を欠陥と誤検出することなく、セラミックス体の外面に存在する本来検出すべき凸状の欠陥を確実に検出することができる。
【０２１７】
また、上述の実施の形態における欠陥検出の手法では、相異なる照射方向に照明光を照射する複数の単位照明のそれぞれが点灯される都度、撮像を行うことにより、影領域の形成のされ方が異なる複数の撮像データが取得され、係る複数の撮像データに基づいて最小輝度画像データが生成されるようになっている。それゆえ、一の最小輝度画像データを得るためには複数回の撮像が必須となっているが、第１照明部１２０および第２照明部１３０の構成によっては、一の最小輝度画像データを得るための撮像を一回とすることも可能である。
【０２１８】
例えば、ｍ個の第１単位照明１２１から照射される照明光の波長帯域をそれぞれに違えるとともに、ｎ個の第２単位照明１３１から照射される照明光の波長帯域をそれぞれに違え、ｍ個の第１単位照明１２１を同時に点灯した状態で一度目の撮像を行い、続いて、ｎ個の第２の単位照明１３１を同時に点灯した状態で２度目の撮像を行うようにする。それぞれの撮像は、複数の照明光が重畳的に照射された状態でなされているものの、それぞれの照明光は波長帯域および照射方向はともに異なるので、得られた２つの撮像データをそれぞれ、照明光の波長帯域毎に（ｍ個またはｎ個に）色分解すれば、それぞれに生成される複数の分解画像データは実質的に、第１の構成態様における複数の撮像データや、第２の構成態様における複数の分解画像データに相当するものとなる。すなわち、生成された複数の分解画像データは、上述の第１の構成態様と同様のフィルタ処理および欠陥判定処理に供することができる。係る場合、２回の撮像のみで欠陥の有無を判定することが可能となる。
【０２１９】
あるいはさらに、第２の構成態様のようにｎ＝ｍとし、ｍ個の第１単位照明１２１およびｍ個第２単位照明１３１から照射される照明光の波長帯域を違えるようにした場合には、全ての第１単位照明１２１および全ての第２単位照明１３１を同時に点灯した状態で、１回の撮像を行いさえすれば、係る撮像によって得られる撮像データを全ての照明光の波長帯域毎に、つまりは全部で２ｍ個の分解画像データに色分解することで、欠陥の有無を判定することも可能である。
【０２２０】
＜第２の実施の形態＞
＜検査対象領域拡大への対応＞
第１の実施の形態において説明した欠陥検査装置１０００または２０００を用いた欠陥検査の手法には、原理上、検査対象となるハニカム構造体１のサイズについて限定はない。すなわち、欠陥検査装置１０００または２０００の撮像実行部１００（特に第１照明部１２０および第２照明部１３０）がハニカム構造体１のサイズに見合うように構成されていさえすれば、どのようなサイズのハニカム構造体１であろうと、第１の実施の形態の手法による欠陥検査を行うことが可能なはずである。あるいは、検査対象領域がハニカム構造体１の端面１ａのサイズに比して小さい場合であっても、検査対象領域を移動させながら複数回の欠陥検査を繰り返す事で、端面１ａ全面の欠陥検査は可能である。
【０２２１】
係る場合、検査対象領域が大きいほど、具体的には、カメラ１１０の画角（撮像範囲）を広げるほど、一のハニカム構造体１に対する検査の繰り返し回数が少なくてすみ、検査時間は短縮される。しかしながら、実際には、検査対象領域を拡大しつつ第１の実施の形態の手法によって欠陥検査を行うようにした場合、以下に示すような問題点が顕著となる。
【０２２２】
[単位照明と被照射位置との距離に起因する問題]
図２４は、ハニカム構造体１の端面１ａに対して所定の角度で斜め方向から（図面視左側から）照明光Ｌｓを照射した場合の、ハニカム構造体１の外壁２の近傍における撮像画像ＩＭ７を示す図である。なお、係るハニカム構造体１には接合部７が存在し、端面１ａにおいて格子状をなしているものとする。そして、図２４に示す場合においては、照明光Ｌｓの入射方向（光軸方向）のうち端面１ａに平行な成分（水平成分）と、ある一の接合部７の端面１ａにおける延在方向とが、一致しているものとする。
【０２２３】
撮像画像ＩＭ７においては、左側に行くほど照明光源の近くが写されており、右側に行くほど照明光源に遠いところが写されていることになる。照明光の照度は光源からの距離の２乗に反比例するので、撮像画像ＩＭ７において照明光からの距離が異なる２つの箇所における輝度には、両箇所の表面状態に相違がなくとも、相違が生じることになる。
【０２２４】
例えば、図２４に示す、照明光Ｌｓの水平成分に沿って互いに離隔する２つの点Ｐ１とＰ２は、いずれも接合部７上の点であるので、両点の間においては輝度が一定であることが期待されるが、実際には、前者の輝度ｂ１と後者の輝度ｂ２との間には輝度差Δｂ＝ｂ２−ｂ１が生じる。
【０２２５】
検査の繰り返し回数を減らし、検査時間を短縮するために、検査対象領域（撮像範囲）を大きくすると、係る輝度差が欠陥検査処理に与える影響を無視できなくなる。すなわち、検査対象領域を拡大する場合、この点に対する方策が必要となる。
【０２２６】
また、第１の実施の形態において用いられる欠陥検査装置１０００または２０００のように、各単位照明の光軸Ｌ１と端面１ａとの交点がカメラ１１０の光軸ＣＸと端面１ａとの交点Ｐと一致する場合（図９参照）、係る交点Ｐの近傍部分においては、各単位照明までの距離は実質的に同一とみなすことができる。すなわち、当該近傍部分においては、各単位照明の照度は同じであるとみなされる。それゆえ、ハニカム構造体１のサイズがさほど大きくなく、端面１ａが当該近傍部分に収まるような場合には、各単位照明までの距離の相違に起因した撮像画像間の輝度の相違は、実質的に無視することができる。
【０２２７】
しかしながら、検査対象領域を拡大するべくカメラ１１０の画角（撮像範囲）を広げると（具体的には、カメラ１１０のレンズをより広角なものとすると）、当該カメラ１１０による撮像画像のうち、カメラ１１０の画角の端部近傍部分においては、各単位照明から被照射位置までの距離の相違が当該被照射位置における輝度に対して与える影響が、顕著となる。
【０２２８】
図２５は、単位照明から被照射位置までの距離が異なることの影響について説明するための図である。
【０２２９】
図２５（ａ）は、ハニカム構造体１の端面１ａの法線方向（図面手前から奥に向かう方向）に対して互いに対称な方向から、２つの照明光Ｌｎと照明光Ｌｆが端面１ａに対し斜めに照射される様子を示している。ここで、照明光Ｌｎは、カメラ１１０の画角（撮像範囲）におけるある任意の端部近傍部分（以下、単に端部と称する）ｆｖ１から近い単位照明から照射されており、照明光Ｌｆは、当該端部ｆｖ１から遠い単位照明から照射されているものとする。なお、図２５（ａ）においては説明のために２つの照明光を併せて図示しているが、実際には両者は同時に照射されるわけではない。
【０２３０】
また、図２５（ｂ）と図２５（ｃ）はそれぞれ、端部ｆｖ１に含まれる欠陥（エグレ）ｄｆ８近傍に対し、照明光Ｌｎと照明光Ｌｆとが照射された際の様子を模式的に示す断面図である。
【０２３１】
照明光Ｌｎが照射された場合、図２５（ｂ）に示すように、端面１ａのうち欠陥ｄｆ８のない部分と欠陥ｄｆ８の大部分とは係る照明光Ｌｎの被照射領域ＲＥ１１ａとなるが、欠陥ｄｆ８の斜面の一部は影領域ＲＥ１２ａとなる。同様に、照明光Ｌｆが照射された場合、図２５（ｃ）に示すように、端面１ａのうち欠陥ｄｆ８のない部分と欠陥ｄｆ８の大部分とは係る照明光Ｌｆの被照射領域ＲＥ１１ｂとなるが、欠陥ｄｆ８の斜面の一部は影領域ＲＥ１２ｂとなる。
【０２３２】
仮に、端部ｆｖ１における照明光Ｌｎと照明光Ｌｆの照度が同じであれば、それぞれの照明光を照射した状態でカメラ１１０による撮像を行うことにより得られる２つの撮像画像データにおいて２つの被照射領域ＲＥ１１ａとＲＥ１１ｂにおける輝度は同じであり、２つの影領域ＲＥ１２ａとＲＥ１２ｂにおける輝度も同じとなるはずである。あるいはさらに、第１の実施の形態における欠陥検査手法においては、少なくとも２つの被照射領域ＲＥ１１ａとＲＥ１１ｂにおける輝度は同じであることが、前提となっているともいえる。
【０２３３】
しかしながら、光源までの距離の相違に起因して、端部ｆｖ１における照明光Ｌｎと照明光Ｌｆの間に照度の相違がある場合、被照射領域ＲＥ１１ａとＲＥ１１ｂの輝度は同じとはならず、影領域ＲＥ１２ａとＲＥ１２ｂの輝度も同じとはならない。場合によっては、光源までの距離が近い照明光Ｌｎにより形成される影領域ＲＥ１２ａの輝度値の方が、光源までの距離が遠い照明光Ｌｆにより形成される被照射領域ＲＥ１１ｂの輝度値よりも大きいようなことも起こり得る。例えば、影領域ＲＥ１２が判定用画像に反映されない場合もあり得る。このような場合、欠陥検査を精度よく行うことは難しい。欠陥検査の精度を確保するには例えば、被照射領域ＲＥ１１ａとＲＥ１１ｂの輝度レベルを揃えるなどの対応が必要となる。それゆえ、検査対象領域を拡大する場合、この点に対しても方策が必要である。
【０２３４】
[照明光の照射角度と画角の関係に起因する問題]
検査対象領域の拡大のためにカメラ１１０の画角（撮像範囲）を広げることの影響は、照明光の照射角度と画角の関係においても現れる。図２６は、照明光の照射角度と画角の関係が撮像画像に与える影響を説明するための図である。
【０２３５】
図２６（ａ）は、ハニカム構造体１の端面１ａに対し照明光Ｌαが水平面との間に所定の角度（照射角度）θαをなして斜めに照射された状態で、カメラ１１０による撮像を行う場合を示している。係る場合においては、カメラ１１０の画角ｆｖ２の中央部ｐｏｓ１の直下に矩形状の開口部を有する第１セル３ａ（以下、中央部セル３ａ１とも称する）が存在し、画角ｆｖ２の端部ｐｏｓ２の直下にも同様に第１セル３ａ（以下、端部セル３ａ２とも称する）が存在しているものとする。また、説明の簡単のため、画角ｆｖ２内において照明光Ｌαの照度は一定であるとする。
【０２３６】
係る態様にて照明光Ｌαが照射されると、端面１ａのうち第１セル３ａ（３ａ１、３ａ２）がない部分が当該照明光Ｌαの被照射領域ＲＥ１３ａ、ＲＥ１４ａとなるのは当然のこと、第１セル３ａ（３ａ１、３ａ２）の壁面８のうち、端面１ａの近傍部分の一部も、係る被照射領域ＲＥ１３ａ、ＲＥ１４ａに含まれる。ここで、被照射領域ＲＥ１３ａ、ＲＥ１４ａに含まれる壁面８の範囲は、照明光Ｌαの照射角度θαが大きいほど大きくなる。
【０２３７】
一方、壁面８の他の部分および第１セル３ａ（３ａ１、３ａ２）の奥部には、照明光Ｌαは届かないため、それらの部分は影領域ＲＥ１３ｂ、ＲＥ１４ｂとなる。
【０２３８】
すなわち、中央部セル３ａ１と端部セル３ａ２における照明光Ｌαの照射状態は同じである。
【０２３９】
しかしながら、このような照射状態においてカメラ１１０による撮像が行われた場合における、得られた撮像画像での像の形成のされ方には、中央部セル３ａ１と端部セル３ａ２において以下に示すような相違が生じる。
【０２４０】
まず、中央部セル３ａ１の像は、輝度値がほぼ０である矩形状の暗部ＳＤ１３となる。
【０２４１】
一方、端部セル３ａ２の像は、その大部分は暗部ＳＤ１３と同様に輝度値がほぼ０である暗部ＳＤ１４ａとなるものの、係る暗部ＳＤ１４ａよりもやや輝度が大きい（わずかに明るく視認される）弱暗部ＳＤ１４ｂも所定の幅を有して存在する。これは、壁面８のうち、被照射領域ＲＥ１４ａに含まれた部分が写り込んだものである。係る写り込みは、照射角度θαが大きいほど顕著となる。
【０２４２】
すなわち、中央部セル３ａ１の像と端部セル３ａ２の像とでは、暗部の面積に相違が生じる。そのため、このような写り込みを含む撮像画像（撮像データ）に基づき判定用画像（判定用画像データ）が生成された場合、本来は暗部ＳＤ１４ａと弱暗部ＳＤ１４ｂとを併せた全暗部ＳＤ１４が第１セル３ａに由来するセル領域として認識されるべきところ、正しい認識が行われなくなってしまうという不具合が生じてしまう可能性がある。図２６（ｂ）は、このような判定用画像ＩＭ８を例示する図である。判定用画像ＩＭ８においては、部分Ｅに壁面８が写り込んだ弱暗部が存在している。
【０２４３】
係る不具合は、検査対象領域を拡大するべく画角ｆｖ２を大きくする場合に顕著となる。それゆえ、検査対象領域を拡大する場合、この点に対しても方策が必要である。
【０２４４】
＜欠陥検査装置＞
図２７は、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００の構成を示すブロック図である。欠陥検査装置３０００の構成要素の大部分は第１の実施の形態に係る欠陥検査装置１０００の構成要素と同様であるので、共通する部分には同じ符号を付してその詳細な説明は省略し、以下においては欠陥検査装置１０００との差異点を中心に説明を行うものとする。
【０２４５】
図２７に示すように、欠陥検査装置３０００も欠陥検査装置１０００と同様、検査対象面たる端面１ａが水平となる姿勢にてハニカム構造体１が載置されるテーブルＴと、該テーブルＴに載置されたハニカム構造体１の端面１ａに対し照明光を照射しつつ、カメラ１１０にて該端面１ａの撮像を行う撮像実行部１００と、係る撮像実行部１００の制御と撮像実行部１００において得られた撮像画像に基づく欠陥判定とを行う制御手段２００とを主として備える。
【０２４６】
ただし、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００は、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置１０００を用いる場合に比べ、より広い検査対象領域において精度よく欠陥検査を行えることを意図したものである。なお、本実施の形態において、検査装置３０００の検査対象領域が第１の実施の形態に係る検査装置１０００よりも検査対象領域が広いとは、両装置におけるカメラ１１０から検査対象面であるハニカム構造体１の端面１ａまでの距離（カメラ距離）を略同一であるか、あるいは、検査装置３０００の方が検査装置１０００よりも当該カメラ距離が小さいとした場合の比較を想定している。これは、第１の実施の形態に係る検査装置１０００においてもカメラ距離を大きくするほど撮像対象範囲は拡大されるものの、そのような場合、検査装置１０００が大型化してしまうことや、画像解像度の低下などの問題が生じるため、好ましくないからである。
【０２４７】
このような検査対象領域の拡大に対応すべく、カメラ１１０としては、欠陥検査装置１０００において用いられるカメラ１１０よりも広角な範囲を撮像可能なレンズスペックを有するものが用いられる。実際のカメラ１１０のレンズスペックは、検査条件（一の検査での検査領域のサイズなど）を鑑みて定められればよい。
【０２４８】
図２８は、撮像実行部１００の要部の下面図（鉛直下方から撮像実行部１００を見上げた図）であり、図２９は、図２８のＡ４−Ａ４’断面図である。ここで、図２８のＡ４−Ａ４’断面とは、カメラ１１０の光軸ＣＸを含む鉛直断面であって、かつ、後述する低角度単位照明１１６ａ、低角度単位照明１１６ｅ、中角度単位照明１２１ａ、および中角度単位照明１２１ｅのそれぞれの対称面でもあり、さらには、高角度単位照明１３１ａと高角度単位照明１３１ｂの間を通る面かつ高角度単位照明１３１ｅと高角度単位照明１３１ｆの間を通る面である。ただし、図２９においては図示の都合上、Ａ４−Ａ４’断面が高角度単位照明１３１ａと高角度単位照明１３１ｅとを通るものとしている。
【０２４９】
加えて、図２９においては、理解の容易のため、図２９において図示を省略するテーブルＴの上に載置されたハニカム構造体１についても併せて示している。また、図２８および図９には、鉛直方向をｚ軸方向とする右手系のｘｙｚ座標を付しており、図２８の図面視左右方向をｘ軸方向とし、図面視上下方向をｙ軸方向としている。これにより、図２８のＡ４−Ａ４’断面である図２９は、ｚｘ断面図ともなっている。
【０２５０】
本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００におけるテーブルＴおよびカメラ１１０の構成および配置態様は、図８および図９に例示した、欠陥検査装置１０００における構成および配置態様と概ね同様である。すなわち、検査の際、ハニカム構造体１は、図２９に示すように検査対象面たる端面１ａが水平な上面となるように、テーブルＴ（図示省略）上に載置される。一方、撮像実行部１００においては、カメラ１１０が、鉛直下方を撮像対象とするべく、レンズが鉛直下向きとなる姿勢にて、かつ、その光軸ＣＸを鉛直方向に一致させる態様にて、備わっている。それゆえ、該光軸ＣＸと端面１ａとの交点Ｐを中心とする所定の範囲が、カメラ１１０によって撮像可能となっている。
【０２５１】
また、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置１０００の撮像実行部１００においては、カメラ１１０の周囲を取り囲むように、第１照明部１２０と第２照明部１３０との２つの照明部が設けられていたが、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００においては、低角度照明部１１５と中角度照明部１２０と高角度照明部１３０との３つの照明部が、カメラ１１０の周囲を取り囲むように、撮像実行部１００を構成する支持体１０１の下面に図示を省略する適宜の配設手段にて配設されてなる。なお、カメラ１１０が少なくともその撮像時、支持体１０１に設けられた開口部１０２に挿入されるようになっている点、および、移動機構１４０によってカメラ１１０および各照明部が配設されてなる支持体１０１が移動可能とさせられてなる点は、欠陥検査装置１０００と同様である。
【０２５２】
より具体的には、中角度照明部１２０と高角度照明部１３０はそれぞれ、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置１０００の第１照明部１２０と第２照明部１３０に相当する。以降の説明においては、理解の容易のため、中角度照明部１２０と高角度照明部１３０の構成要素に、第１照明部１２０と第２照明部１３０の対応する構成要素の符号と同一の符号を付している。
【０２５３】
すなわち、中角度照明部１２０は、それぞれの照射角度が全てθ１（好ましくはθ１＝３０°〜６０°）であるｍ１個（ｍ１≧４）の同一性能の中角度単位照明１２１が、水平面内においてカメラ１１０の周りに等角度間隔で設けられた構成を有する。図２８および図２９においては、ｍ１＝８の場合を例示している。すなわち、８つの中角度単位照明１２１（１２１ａ〜１２１ｈ）が設けられた場合を例示している。また、それぞれの中角度単位照明１２１としては、多数のＬＥＤ素子が矩形状に配列されたバー照明を例示している。
【０２５４】
また、高角度照明部１３０は、それぞれの照射角度が全てθ２（好ましくはθ２＝６０°〜８５°）であるｍ２個（ｍ２≧４）の同一性能の高角度単位照明１３１が、水平面内においてカメラ１１０の周りに等角度間隔で設けられた構成を有する。ただし、より詳細には、図２８および図２９においては、ｍ２＝８であって、高角度照明部１３０が、多数のＬＥＤ素子を同心円状に配列させることによって図２３に示す第１の実施の形態の変形例のようにリング状に配置されたリング照明として設けられ、係るリング照明を８等分した領域がそれぞれの高角度単位照明１３１（１３１ａ〜１３１ｈ）として用いられる場合を例示している。
【０２５５】
このように図２８および図２９においてはｍ１＝ｍ２＝８であるが、ｍ１＝ｍ２であることは必須ではなく、ｍ１≠ｍ２であってもよい。また、図２８においては水平面内でのカメラ１１０周りの方向（周方向）における個々の中角度単位照明１２１の配置位置と個々の高角度単位照明１３１の配置位置とが２２．５°ずつずれているが、これも必須の態様ではなく、図８のように周方向における個々の中角度単位照明１２１の配置位置と個々の高角度単位照明１３１の配置位置とが一致していてもよい。
【０２５６】
そして、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００は上述のように、これら中角度照明部１２０および高角度照明部１３０に加え、低角度照明部１１５を備えている。
【０２５７】
図２８および図２９に示す場合においては、低角度照明部１１５が８個の低角度単位照明１１６（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅ、１１６ｆ、１１６ｇ、および１１６ｈ）から構成される場合を例示している。係る場合において、これら８個の低角度単位照明１１６は、それぞれが水平方向に長手方向を有する態様にて、水平面内において４５°ずつ離隔させて設けられてなり、かつ、図２９において低角度単位照明１１６ａおよび１１６ｅによって例示されるように、それぞれが傾斜姿勢にて支持体１０１に付設されている。また、それぞれの低角度単位照明１１６としては、中角度単位照明１２１と同様、多数のＬＥＤ素子が矩形状に配列されたバー照明を例示している。
【０２５８】
より詳細には、それぞれの低角度単位照明１１６の照射方向Ｄ０が水平面と角度θ１よりも小さい所定の角度θ０をなしており、その光軸Ｌ０と端面１ａとの交点は、中角度単位照明１２１の光軸Ｌ１および高角度単位照明の光軸Ｌ２と同様、カメラ１１０の光軸ＣＸと端面１ａとの交点Ｐと一致するようになっている。これにより、８個の低角度単位照明１１６は、交点Ｐを中心とする略同一の領域に対し、水平面内において互いに４５°ずつ離隔した相異なる方向から同じ照射角度θ０にて照明光を照射できるようになっている。
【０２５９】
また、複数の低角度単位照明１１６と、複数の中角度単位照明（第１単位照明）１２１と、複数の高角度単位照明（第２単位照明）１３１とは、検査対象面たる端面１ａに平行な異なる平面内において互いに離隔して配置されている。
【０２６０】
低角度単位照明１１６の照射角度θ０は、５°〜３０°であることが好ましく、例えば１５°である。
【０２６１】
なお、第１の実施の形態においては、第１単位照明１２１の照射角度θ１を３０°未満とすることは、セラミックス面６の通常の表面凹凸ｎｓに生じる影領域が増大し、係る表面凹凸ｎｓを欠陥と誤検出する可能性が高くなるため好ましくないとしていた。これに対し、本実施の形態においては、検査対象領域を拡大するにあたって、第１単位照明１２１に相当する中角度単位照明１２１については照射角度θ１を維持しつつ、係る中角度照明部１２０とは別個に照射角度θ０がθ１よりも小さい低角度照明部１１５を設けている。そして、後述するように、係る低角度照明部１１５を用いた撮像により得られる撮像データに由来する判定用画像データを用いた判定処理に際しては、中角度照明部１２０を用いた撮像により得られる撮像データに由来する判定用画像データを用いた判定処理とは異なる閾値を採用するようにしている。それゆえ、上述のような誤検出の問題は生じない。
【０２６２】
低角度照明部１１５に備わる低角度単位照明１１６の個数は８個に限定されるものではなく、一般には、それぞれの照射角度が全てθ０であるｍ０個（ｍ０≧４）の同一性能の低角度単位照明１１６が、水平面内においてカメラ１１０の周りに等角度間隔で設けられていればよい。
【０２６３】
また、図２８においては水平面内での周方向における個々の低角度単位照明１１６の配置位置と個々の中角度単位照明１２１の配置位置とが一致しているが、これも必須の態様ではなく、中角度単位照明１２１の配置位置と高角度単位照明１３１の配置位置との関係のように、両者の配置位置はずれていてもよい。
【０２６４】
第１の実施形態に係る欠陥検査装置１０００と同様、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００においても、低角度照明部１１５に備わるｍ０個（例えば８個）の低角度単位照明１１６が順次に点灯されるたびに逐次にカメラ１１０による撮像がなされることで、ｍ０個の撮像データ（低角度撮像データ）が得られる。同様に、中角度照明部１２０に備わるｍ１個（例えば８個）の中角度単位照明１２１が順次に点灯されるたびに逐次に撮像がなされることで、ｍ１個の撮像データ（中角度撮像データ）が得られる。さらに、高角度照明部１３０に備わるｍ２個（例えば８個）の高角度単位照明１３１が順次に点灯されるたびに逐次に撮像がなされることで、ｍ２個の撮像データ（高角度撮像データ）が得られる。
【０２６５】
欠陥検査装置３０００における低角度照明部１１５の具備は、上述のような、検査対象領域の拡大に起因する、撮像画像に第１セル３ａの壁面８が写り込むことに伴う不具合を防ぐことを目的の一つとしている。図３０は、低角度照明部１１５から出射される照明光と画角の関係を説明するための図である。
【０２６６】
図３０は、ハニカム構造体１の端面１ａに対しある低角度単位照明１１６から照明光Ｌβが水平面との間に所定の角度（照射角度）θ０＝θβ（＜θα）をなして斜めに照射された状態で、カメラ１１０による撮像を行う場合を示している。係る場合における、カメラ１１０の画角ｆｖ２と、中央部セル３ａ１および端部セル３ａ２の配置位置とは、図２６（ａ）に示した場合と同じであるとする。
【０２６７】
係る態様にて照明光Ｌβが照射された場合も、端面１ａのうち第１セル３ａ（３ａ１、３ａ２）がない部分が当該照明光Ｌβの被照射領域ＲＥ１５ａ、ＲＥ１６ａとなるほか、第１セル３ａ（３ａ１、３ａ２）の壁面８のうち、端面１ａの近傍部分の一部も、係る被照射領域ＲＥ１５ａ、ＲＥ１６ａに含まれる。一方、当然ながら、壁面８の他の部分および第１セル３ａ（３ａ１、３ａ２）の奥部は影領域ＲＥ１５ｂ、ＲＥ１６ｂとなる。
【０２６８】
ただし、図２６（ａ）の場合の照明光Ｌαの照射角度θαに比して、照明光Ｌβの照射角度θβは小さいため、被照射領域ＲＥ１３ａ、ＲＥ１４ａに含まれる壁面８の範囲は、照明光Ｌαが照射される場合に比して小さくなる。
【０２６９】
そして、このような照射状態においてカメラ１１０による撮像が行われた場合における、得られた撮像画像での中央部セル３ａ１と端部セル３ａ２像の形成のされ方を、図２６（ａ）の場合と対比すると、以下のようになる。
【０２７０】
まず、中央部セル３ａ１の像は、図２６（ａ）の場合と同様、輝度値がほぼ０である矩形状の暗部ＳＤ１５となる。
【０２７１】
一方、端部セル３ａ２の像も、その大部分は暗部ＳＤ１５と同様に輝度値がほぼ０である暗部ＳＤ１６ａとなる。なお、図２６（ａ）の場合と同様、壁面８の写り込みに起因する弱暗部ＳＤ１６ｂも形成され得るが、その形成範囲は暗部ＳＤ１６ａに比して十分に小さくなり、検査の精度を鑑みると、実質的に無視できるほどとなる。
【０２７２】
このことはつまり、低角度照明部１１５を用いた撮像を行うことで、セル領域を正しく認識することが可能な判定用画像データが得られることを意味する。
【０２７３】
さらに、このような低角度照明部１１５の具備に加えて、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００は、撮像実行部１００に備わる各照明部のそれぞれの単位照明が、各々の上半分と下半分とを個別に調光可能にも構成されている。
【０２７４】
具体的には、それぞれの低角度単位照明１１６はその上半分と下半分とがそれぞれ、個別に調光可能な調光単位１１６Ｕと調光単位１１６Ｌになっている。すなわち、調光単位１１６Ｕと調光単位１１６Ｌは、その光量を個別に調整可能とされてなる。同様に、それぞれの中角度単位照明１２１においても、その上半分の調光単位１２１Ｕと下半分の調光単位１２１Ｌとが互いに個別に調光可能とされている。さらには、それぞれの高角度単位照明１３１においても、その上半分の調光単位１３１Ｕと下半分の調光単位１３１Ｌとが互いに個別に調光可能とされている。
【０２７５】
それゆえ、低角度単位照明１１６（１１６ａ〜１１６ｈ）、中角度単位照明１２１（１２１ａ〜１２１ｈ）、および高角度単位照明１３１（１３１ａ〜１３１ｈ）はいずれも、全体としては、それぞれの光軸Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２がカメラ１１０の光軸ＣＸとハニカム構造体１の端面１ａとの交点Ｐを通るように配置されているが、各調光単位についてみれば、その光軸は当該交点Ｐからずれていることになる。具体的には、調光単位１１６Ｌ、１２１Ｌ、１３１Ｌの光軸は交点Ｐよりも手前側を通り、調光単位１１６Ｕ、１２１Ｕ、１３１Ｕの光軸は交点Ｐよりも奥側を通っている。
【０２７６】
なお、各調光単位の調光は、照明制御部２２０の制御のもとで行われる。また、個別調光を好適に行うという観点からは、ＬＥＤ素子として、指向角半値幅が５°〜３０°程度（各単位照明から交点Ｐまでの距離が１８０ｍｍ程度の場合で例えば１２°）のものを用いるのが好ましい。但し、照明から交点Ｐまでの距離が長い場合は、照明光が検査対象物に到達するまでに広がるために指向半値角が狭い事が好ましく、逆に照明から交点Ｐまでの距離が短い場合は、指向半値角が広い事が好ましい。
【０２７７】
図３１は、調光単位ごとの調光（個別調光）の効果について説明するための図である。具体的には、図３１は、ある一様な平坦面に対して一の低角度単位照明１１６から照明光を斜め方向から照射した状態で当該平坦面を撮像したときの、照明（光源）からの水平距離と輝度との関係（輝度分布）を示す図である。
【０２７８】
上述したように、照明光の照度は光源からの距離の２乗に反比例する。それゆえ、調光単位１１６Ｌおよび１１６Ｕごとの個別調光を行わない場合、図３１において「調光なし」として示すように、照明（光源）からの水平距離が遠くなるほど、輝度は単調に低下する。図３１の「調光なし」の場合、撮像範囲（画角）の両端で輝度差Δｂ１が生じている。これは、一の単位照明が全体を一括して調光可能とされているに過ぎず、個別調光を行い得ない場合も同様である。
【０２７９】
一方、図３１において「調光あり」として示しているのは、調光単位１１６Ｌおよび１１６Ｕにおいて個別調光を行うことにより、照明に近い側の輝度を「調光なし」の場合と同程度に保ちつつ、照明から遠い側の輝度についても「調光なし」の場合に比して増大させた例である。具体的には低角度単位照明１１６のうち上半分の調光単位１１６Ｕの光量を下半分の調光単位１１６Ｌの光量に比して相対的に大きくする態様での調光を行っている。
【０２８０】
係る場合、撮像範囲のうち照明に近い側から中ほどまでの輝度は概ね一定か、むしろ中ほど近くの方がやや大きくなっており、撮像範囲の両端での輝度差Δｂ２も、「調光なし」の場合の輝度差Δｂ１に比して小さくなっている。
【０２８１】
本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００においては、全ての低角度単位照明１１６、中角度単位照明１２１、および高角度単位照明１３１について、検査に先立ってあらかじめこのような個別調光を行うことで、撮像範囲内での各単位照明からの距離差に応じた輝度差を、抑制できるようになっている。
【０２８２】
個別調光の具体的な手法および要件は特に限定されないが、例えば、最低輝度や輝度差Δｂ２についてある基準が設けられ、当該基準をみたすように調光が行われる態様などが例示される。
【０２８３】
なお、撮像画像における輝度分布に基づく調光に代わり、撮像範囲内における照度を所定の計測手段にて直接に測定し、その分布（照度分布）に基づいて個別調光を行う態様であってもよい。
【０２８４】
次に、制御手段２００について説明する。本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００においても、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置１０００と同様、制御手段２００は、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどのコンピュータによって実現されるものである。すなわち、入力操作部２０１と、表示部２０２とを主として備えるほか、当該コンピュータに備わるハードディスク等の図示しない記憶部に記憶された動作プログラムが、同じく当該コンピュータに備わるＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる図示しない制御部において実行されることで実現される、機能的構成要素を備える。
【０２８５】
ただし、図７と図２７との対比から明らかなように、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００の制御手段２００は、判定用画像生成部２３０に輝度補正処理部２３４がさらに備わる点が、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置１０００の制御手段２００と相違する。
【０２８６】
輝度補正処理部２３４は、カメラ１１０による撮像によって生成された撮像データ（低角度撮像データ、中角度撮像データ、高角度撮像データ）を取得し、該撮像データの輝度分布を補正する輝度補正処理を担う。
【０２８７】
輝度補正処理部２３４における輝度補正処理は、概略、判定用画像データ（低角度判定用画像データ、中角度判定用画像データ、および高角度判定用画像データ）を生成するべくｍ０個の低角度撮像データ、ｍ１個の中角度撮像データ、およびｍ２個の高角度撮像データのそれぞれから最小輝度画像データ（ｍ０個の低角度最小輝度画像データ、ｍ１個の中角度最小輝度画像データ、およびｍ２個の高角度最小輝度画像データ）を得るに先立って、図２５に基づいて説明したような、照明（光源）からの遠近の相違に起因する不具合の発生を抑制するべく、低角度撮像データ同士、中角度画像データ同士、および高角度画像データ同士での、ハニカム構造体１の端面１ａの輝度レベルを揃えることを、目的とする処理である。概略的には、端面１ａのうち開口している第１セル３ａや接合部７や、欠陥などが存在しない正常部分を基準部分（ベース部分）とし、当該基準部分の輝度が、各撮像データ同士で同水準となるようにする処理である。
【０２８８】
また、係る輝度補正処理は、上述した調光単位ごとの個別調光によってもなお残り得る、画角内での照明光からの距離の相違に起因した輝度差の解消にも、効果を有する。
【０２８９】
本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００においては、この輝度補正処理部２３４における輝度補正処理によって各撮像データに基づき生成された補正済み撮像データ（ｍ０個の低角度補正済み撮像データ、ｍ１個の中角度補正済み撮像データ、ｍ２個の高角度補正済み撮像データ）が、最小輝度画像生成部２３１における最小輝度画像データ（低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、高角度最小輝度画像データ）の生成に供される。
【０２９０】
輝度補正処理部２３４における輝度補正処理の詳細については後述する。
【０２９１】
＜欠陥検査処理＞
以降においては、欠陥検査装置３０００において行われる欠陥検査処理について、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置１０００との相違点を中心に説明する。
【０２９２】
[撮像処理]
図３２は、欠陥検査装置３０００を用いた欠陥検査において行われる撮像処理の概略的な手順を示す図である。
【０２９３】
撮像処理においては、まず、第１の実施の形態と同様に、ワーク（欠陥検査の対象とされるハニカム構造体１）がその端面を上面とする姿勢にてテーブルＴに載置され（ステップＳ６１）、係る載置の後、入力操作部２０１を通じて欠陥検査の実行指示が与えられると、移動機構１４０が駆動されることによって、撮像実行部１００が（より具体的にはカメラ１１０と低角度照明部１１５、中角度照明部１２０、および高角度照明部１３０を支持する支持体１０１が）撮像箇所へと移動させられる（ステップＳ６２）。
【０２９４】
係る場合においては、第１の実施の形態と同様、矩形状に規定されるカメラ１１０の撮像範囲における縦横の軸方向に沿ってワークのセル３が（外見上は第１セル３ａが）配列するように、ワークがテーブルＴに載置される際に位置決めがなされるか、もしくは、カメラ１１０の水平面内における姿勢が調整されてもよい。ただし、セル３の配列方向がカメラ１１０の撮像範囲における縦横の軸方向から多少傾斜していたとしても、判定処理の際に必要に応じて係る傾斜を考慮した補正を行うことで、判定処理は問題なく行うことができる。
【０２９５】
また、やはり第１の実施の形態と同様、テーブルＴにワークが載置されたことを検知するセンサが設けられており、係るセンサからの検知信号に応答して、統括制御部２１０が欠陥検査装置３０００の各部に対し撮像処理およびその後の判定処理を順次に実行させるための所定の制御信号を発する態様であってもよい。
【０２９６】
撮像実行部１００が撮像箇所に配置された状態が実現されると、低角度照明部１１５を使用した撮像（ステップＳ６３）、中角度照明部１２０を使用した撮像（ステップＳ６４）、および高角度照明部を使用した撮像（ステップＳ１３０）が順次に行われる。上述のように、係る撮像は、撮像範囲内での輝度差が低減されるよう、各単位照明があらかじめ個別調光されたうえで行われる。
【０２９７】
図３３は、これらの撮像処理における具体的な手順を示す図である。それぞれの撮像処理の手順は、図１０において個別に示している、第１の実施の形態における第１照明部１２０を使用した撮像処理と第２照明部１３０を使用した撮像処理の手順と同様である。
【０２９８】
すなわち、いずれの撮像処理においても、ｐ＝１を初期値として（ステップＳ７１）、全ての単位照明を順次に点灯させながらのカメラ１１０による逐次の撮像が行われる。
【０２９９】
具体的には、それぞれの照明部（低角度照明部１１５、中角度照明部１２０、または高角度照明部１３０）に属するｐ番目の単位照明（低角度単位照明１１６、中角度単位照明１２１、または高角度単位照明１３１）が点灯され（ステップＳ７２）、係る点灯状態のもとでカメラ１１０がワークを撮像する（ステップＳ７３）。係る撮像により得られたｐ個目の撮像データ（低角度撮像データ、中角度撮像データ、または高角度撮像データ）は、撮像制御部１１１から輝度補正処理部２３４へと転送され（ステップＳ７４）、後述する判定処理に供される。係る撮像および転送が完了すると、それまで点灯していたｐ番目の単位照明（低角度単位照明１１６、中角度単位照明１２１、または高角度単位照明１３１）は消灯される（ステップＳ７５）。あるいは、撮像の完了後、直ちにｐ番目の単位照明が消灯される態様であってもよい。また、それぞれの照明部について、全ての単位照明が撮像に使用され最後の撮像が完了した時点で、全ての撮像データ（低角度撮像データ、中角度撮像データ、または高角度撮像データ）を最小輝度画像生成部２３１へと転送する態様であってもよい。
【０３００】
この時点で全ての単位照明が使用されていない場合（ステップＳ７６でＮＯ）、つまりは、まだ点灯させていない単位照明が存在する場合、ｐ＝ｐ＋１として（ステップＳ７７）、ステップＳ７２以降を繰り返す。
【０３０１】
一方、全ての単位照明が使用された場合（ステップＳ７６でＹＥＳ）、当該照明部を用いた撮像処理は終了する。
【０３０２】
［輝度補正処理］
図３４は、欠陥検査装置３０００を用いた欠陥検査において輝度補正処理３３４により行われる輝度補正処理（低角度補正処理、中角度補正処理、および高角度補正処理）の概略的な手順を示す図である。また、図３５は、輝度補正処理における処理の内容を例示する図である。
【０３０３】
いま、撮像データが図３５（ａ）に示すような輝度分布ｐｆ１を有しているものとする。具体的には、周囲よりも輝度値が顕著に小さい画素領域ＲＥ２１が、開口部である第１セル３ａの像を表し、周囲よりも輝度値が顕著に大きい画素領域ＲＥ２２が、接合部７の像を表し、周囲よりも輝度値が若干に小さい画素領域ＲＥ２３が、端面１ａに形成された欠陥（典型的にはエグレ）の像を表しているとする。以降、これらの画素領域ＲＥ２１、ＲＥ２２、およびＲＥ２３以外の部分をベース部分と称することとする。このベース部分を初めとして輝度分布ｐｆ１が全体的に図面視右下がりとなっているのは、個別調光を行ったものの解消しきれなかった輝度差を示したものである。なお、検査対象たるハニカム構造体１の構成によっては、接合部７は存在しない場合もある。
【０３０４】
輝度補正処理においてはまず、このような輝度分布ｐｆ１を与える撮像データについて、各画素における輝度値の平均値（平均輝度値）Ａｖｒを算出する（ステップＳ８１）。図３５（ａ）においては係る平均輝度値Ａｖｒを破線にて示している。
【０３０５】
平均輝度値Ａｖｒが得られると、画素領域ＲＥ２１のような第１セル３ａの輝度値や、存在する場合には画素領域ＲＥ２２のような接合部７の輝度値を、平均輝度値Ａｖｒで置換する（ステップＳ８２）。図３５（ｂ）には、係る置換後の画像データ（置換後データ）による輝度分布ｐｆ２を示すとともに、当初の輝度分布ｐｆ１についても破線にて示している。第１セル３ａや接合部７の配置位置やサイズは既知であり、それゆえ、それらの像を構成する画素の位置は特定可能であるので、係る置換は容易に行える。
【０３０６】
係る置換がなされると、次に、置換後データを平滑化処理し、平滑化データを生成する（ステップＳ８３）。平滑化処理には公知の手法を適用可能である。図３５（ｃ）には、得られた平滑化データによる輝度分布ｐｆ３を示している。
【０３０７】
平滑化データによって与えられる輝度分布ｐｆ３は、輝度補正処理に供された撮像データが与える輝度分布ｐｆ１と同様、図面視右下がりとなっている。これはすなわち、いったん置換後データを生成し、係る置換後データを平滑化の対象とすることで得られた平滑化データが与える輝度分布ｐｆ３が、第１セル３ａや接合部７といった、もとの輝度分布ｐｆ１においてはいわば既知の特異点ともいえるような部分を除く他の部分についての、大まかな輝度の分布傾向を示すものであることを意味する。
【０３０８】
また、撮像に使用した単位照明からの距離が近い撮像データに由来する平滑化データにおける輝度値の方が、当該単位照明からの距離が遠い撮像データに由来する平滑化データにおける輝度値よりも、全体として大きくなる傾向がある。
【０３０９】
平滑化データが得られると、輝度分布ｐｆ１を与える当初の撮像データと平滑化データとの差分を生成し、これを補正済み撮像データとする（ステップＳ８４）。図３５（ｄ）には、得られた補正済み撮像データによる輝度分布ｐｆ４を示している。より具体的には、補正済み撮像データは、撮像データと平滑化データの同じ画素位置についての輝度値の差分を全ての画素位置において演算することで得られる。
【０３１０】
図３５（ｄ）に示すように、補正済み撮像データによって表される輝度分布ｐｆ４は、図３５（ａ）に示す当初の撮像データと同様、第１セル３ａに相当する画素領域ＲＥ２１と、接合部７に相当する画素領域ＲＥ２２と、端面１ａに形成された欠陥（典型的にはエグレ）に相当する画素領域ＲＥ２３とを有する。その一方で、これらの画素領域以外のベース部分における輝度値は、概ね一定となっている。これは、当初の撮像データと同様に図面視右下がりの傾向を有する平滑化データの輝度値を、当初の撮像データから差し引いたことの効果である。
【０３１１】
このようにベース部分の輝度値が概ね一定となっていることで、補正済み撮像データにおいては、撮像に用いた単位照明からの距離に起因した輝度値の相違が、解消されたものとなっている。
【０３１２】
しかも、単位照明からの距離に応じた輝度値の平滑化データが当初の撮像データから差し引かれるので、低角度照明部１１５、中角度照明部１２０、および高角度照明部１３０のそれぞれにおいて、全ての単位照明が同じように照射される端面１ａの正常な（欠陥のない）部分であるベース部分の輝度は、各低角度補正済み撮像データ同士、各中角度補正済み撮像データ同士、および各高角度補正済み撮像データ同士で、同水準（略同一）とみなし得る値となる。これにより、相異なる単位照明からの距離の相違に起因した輝度値の相違についても、解消されてなる。
【０３１３】
［判定処理］
本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００においては、以上のような輝度補正処理により得られたｍ０個の低角度補正済み撮像データに基づく低角度判定処理と、ｍ１個の中角度補正済み撮像データに基づく低角度判定処理と、ｍ２個の中角度補正済み撮像データに基づく低角度判定処理とを行う。
【０３１４】
まず、それぞれの補正済み撮像データ（低角度補正済み撮像データ、中角度補正済み撮像データ、および高角度補正済み撮像データ）が、最小輝度画像生成部２３１に供されて、最小輝度画像データ（低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、高角度最小輝度画像データ）の生成に用いられる（図２７参照）。これらの補正済み撮像データの生成は、図１１に示した第１判定処理のステップＳ２１における第１最小輝度画像データの生成や、図１４に示した第２判定処理のステップＳ３１における第２最小輝度画像データの生成と同様の内容にて行われる。
【０３１５】
そして、最小輝度画像生成部２３１において生成された最小輝度画像データは、フィルタ処理部２３２におけるフィルタ処理に供される。係るフィルタ処理により、判定用画像データ（低角度判定用画像データ、中角度判定用画像データ、高角度判定用画像データ）が生成される（図２７参照）。係るフィルタ処理は、図１１に示した第１判定処理のステップＳ２２や、図１４に示した第２判定処理のステップＳ３２におけるフィルタ処理と同様の内容にて行われる。
【０３１６】
そして、得られた判定用画像データを用いて、欠陥判定部２４０における欠陥の有無の判定処理が行われる（図２７参照）。
【０３１７】
図３６は、欠陥判定部２４０において行われる判定処理の流れを示す図である。図３６に示すように、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００においては、フィルタ処理部２３２においてそれぞれに生成された、低角度判定用画像データと、中角度判定用画像データと、高角度判定用画像データに基づく判定（ステップＳ９１〜Ｓ９３）が、順次に行われる。それぞれの判定処理を低角度判定処理、中角度判定処理、高角度判定処理と称する。
【０３１８】
なお、判定用画像が接合部７に相当する明部が存在する場合、上述した第１の実施の形態の変形例と同様、開口部マスク処理を行う際には、当該明部についてもマスク処理を行うようにする。
【０３１９】
また、図２４の撮像画像ＩＭ７に示されるような、ハニカム構造体１の外壁２の近傍が検査対象となる場合、検査用の撮像画像においてはハニカム構造体１の外部空間（ワーク背景）ＥＸに対応する部分の像も暗部となるので、開口部マスク処理を行う際には、係る外部空間ＥＸに対応する暗部についても、マスク処理を行うようにする。これは、第１の実施の形態においてこのような外部空間に相当する暗部を含む撮像画像が検査に供される場合も同様である。
【０３２０】
なお、図２６（ａ）と図３０との対比からも明らかであるが、照明光の照射角度が小さい場合、画角内のどの位置であっても、撮像画像において第１セル３ａに相当する矩形状の暗部（セル領域）の像が実際の第１セル３ａの配置位置およびサイズと合致しやすくなる。このことを利用し、開口部マスク処理におけるマスクパターンとして、低角度最小輝度画像データに記述された、第１セル３ａに相当する暗部のパターンを用いるようにしてもよい。
【０３２１】
それぞれの判定処理の具体的な処理の流れは、図１１のステップＳ２３以降の処理、および、図１４のステップＳ２３以降の処理と同様である。特に、中角度判定処理の内容は、図１１に示した第１判定処理と同一であり、高角度判定処理の内容は、図１４に示した第２判定処理と同一である。
【０３２２】
また、これらに先立って行われる低角度判定処理についても、実施手順は第１判定処理（つまりは中角度判定処理）および第２判定処理（高角度判定処理）と同じである。ただし、低角度判定処理において、ステップＳ２３およびステップＳ３３に相当する判定に用いる閾値（第１の暗部用閾値）は、第１判定処理（中角度判定処理）における第１閾値よりも大きな値とされ、ステップＳ２７およびステップＳ３７に相当する判定に用いる閾値（第２の暗部用閾値）も、第１判定処理（中角度判定処理）における第２閾値よりも大きな値とされる。
【０３２３】
これは、検査対象領域を拡大するべくカメラ１１０の画角が拡大されることに伴うものである。具体的には、中角度照明部１２０を用いて得られた中角度撮像データに基づく中角度判定処理では、これと同一の判定処理である第１の実施の形態の第１判定処理において意図していたエグレ・欠けの検出が、十分に行えない可能性があることを考慮したものである。
【０３２４】
これはすなわち、本実施の形態に係る欠陥検査装置３０００においては、比較的大きなハニカム構造体１を検査するに際して、比較的深さが小さいエグレや欠けと行った欠陥については低角度判定処理にて検出し、深さが大きいクラックについては高角度判定処理にて検出し、両者の中間程度の欠陥については中角度判定処理にて検出するようになっているということでもある。
【０３２５】
第１の実施の形態と同様、低角度判定処理、中角度判定処理および高角度判定処理における判定処理の結果に基づいて、欠陥の有無が総合的に判定される（ステップＳ９４）。判定の結果は適宜、判定結果データとして欠陥判定部２４０から統括制御部２１０へと与えられる。欠陥判定部２４０は、検査対象領域につき、低角度判定処理、中角度判定処理または高角度判定処理の少なくとも１つにおいていずれかの箇所に欠陥があると判定された場合、当該検査対象領域に欠陥があると判定する。
【０３２６】
統括制御部２１０は、係る判定結果データの記述内容に基づいて、表示部２０２に欠陥判定の結果を表示させる。その表示形式には種々の態様が採用可能である。例えば、検査対象領域における欠陥の有無のみが表示される態様であってもよいし、ラベリング情報に基づいて欠陥の位置が表示される態様であってもよい。あるいはさらに、暗部の面積（画素数）に基づいて欠陥のサイズが表示される態様であってもよい。
【０３２７】
以上、説明したように、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様、それぞれを得る際の照明光の照射方向が違えられた複数の撮像データから生成される最小輝度画像データを用いて欠陥の有無を判定することで、正常なセラミックス面の凹凸を欠陥と誤検出することなく、本来検出すべき欠陥を確実に検出することができる。
【０３２８】
特に、本実施の形態に係る欠陥検査装置においては、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置における第１照明部および第２照明部に相当する中角度照明部と高角度照明部に加え、照明光の照射角度が第１照明部における照射角度よりもさらに小さい低角度照明部を設け、第１の実施の形態における第１判定処理および第２判定処理に相当する中角度照明部および高角度照明部を用いた判定処理に加えて、当該低角度照明部を使用した撮像により得られる低角度撮像データに基づく判定処理をも行うようにすることで、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置に比して、より広い検査対象領域について精度よく検査を行うことができる。
【０３２９】
それゆえ、本実施の形態に係る欠陥検査装置によれば、カメラからハニカム構造体の端面までの距離が略同一である場合の比較で、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置の検査対象領域に比して数十倍程度の面積の検査対象領域について、好適な検査が可能となる場合もある。係る場合、欠陥検査装置を大型化せずとも、非常に大きな検査対象領域について精度よく検査を行えることになる。例えば、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置の検査対象領域が１０ｍｍ×１０ｍｍ＝１００ｍｍ２の正方領域であり、本実施の形態に係る欠陥検査装置の検査対象領域が６０ｍｍ×６０ｍｍ＝３６００ｍｍ２の正方領域である場合であれば、後者の検査対象領域は前者の３６倍である。
【０３３０】
＜第２の実施の形態の変形例＞
上述の第２の実施の形態では、図３２に示すように、低角度照明部１１５を使用した撮像、中角度照明部１２０を使用した撮像、および高角度照明部１３０を使用した撮像を、この順に行っているが、この順序は入れ替わってもよい。その場合、図３６に示した、対応する判定処理の順序についても、入れ替わってよい。
【０３３１】
また、ハニカム構造体１のサイズが比較的小さい場合、検査の精度が確保されるのであれば、欠陥検査装置３０００を使用した欠陥検査に際し、低角度照明部１１５を使用した撮像と、これにより得られる低角度撮像データに基づくその後の低角度判定処理に至るまでの一連の処理を省略する態様であってもよい。換言すれば、欠陥検査装置３０００を、第１の実施の形態に係る欠陥検査装置１０００として用いる態様であってもよい。
【０３３２】
また、第２の実施の形態の検査手法も、第１の実施の形態の検査手法と同様、ハニカム構造体１の端面１ａに凸部として存在する欠陥（例えば突起など）を検出の対象とする場合に応用することができる。
【０３３３】
具体的にいえば、上述の第２の実施の形態の場合、判定用画像生成部２３０は、複数の低角度（中角度、高角度）補正済み撮像データの同一画素位置での輝度値の最小値を当該画素位置における輝度値とする低角度（中角度、高角度）最小輝度画像データを生成し、該低角度（中角度、高角度）最小輝度画像データに基づいて低角度（中角度、高角度）判定用画像データを生成しているが、これに代えて、複数の低角度（中角度、高角度）補正済み撮像データの同一画素位置での輝度値の最大値を当該画素位置における輝度値とする低角度（中角度、高角度）最大輝度画像データを生成したうえで、該低角度（中角度、高角度）最大輝度画像データに基づいて低角度（中角度、高角度）判定用画像データを生成するようにする。この場合、低角度（中角度、高角度）最大輝度画像データは、それぞれの低角度（中角度、高角度）撮像データにおける輝度値の高い領域を仮想的に重畳させた画像である。このことは、低角度（中角度、高角度）最大輝度画像データは、凸状の欠陥に由来する輝度値の高い領域が強調されたデータとなっている。
【０３３４】
そして、欠陥判定部２４０は、低角度判定用画像データと中角度判定用画像データと高角度判定用画像データのそれぞれが表す判定用画像において、所定の明部用閾値以上の面積にて明画素領域が存在する場合、当該明画素領域の存在位置に凸状の欠陥が存在していると判定する。これにより、正常なセラミックス面の凹凸を欠陥と誤検出することなく、セラミックス体の外面に存在する本来検出すべき凸状の欠陥を確実に検出することができる。
【０３３５】
また、上述の第２の実施の形態においては、低角度単位照明１１６、中角度単位照明１２１、および高角度単位照明１３１のそれぞれが調光単位ごとに個別調光が可能とされているが、高角度単位照明１３１について、あるいはさらに、中角度単位照明１２１についても、個別調光の機能が省略される態様であってもよい。これは、輝度の距離依存性が最も顕著となるのが低角度単位照明１１６であり、中角度単位照明１２１さらには高角度単位照明１３１と、照射角度が大きくなるほど、個別調光を行わずとも画角内において略一定の輝度が得られやすいということによる。
【０３３６】
また、上述の第２の実施の形態においては、低角度単位照明１１６、中角度単位照明１２１、および高角度単位照明１３１のそれぞれが２つの調光単位から構成されているが、これに代わり、さらに多くの調光単位から構成され、それぞれの調光単位が個別に調光可能とされる態様であってもよい。
【０３３７】
＜その他の変形例＞
また、上述の実施の形態においては、ハニカム構造体１の端面１ａを検査の対象としているが、欠陥検査装置１０００および２０００による検査は、微細な凹凸を有するもののマクロには水平なセラミックス面（セラミックス体の表面）であれば、上述した態様と同様の態様にて適用可能である。
【０３３８】
上述の実施の形態では、四角柱状の（断面視正方形状の）セルを有するハニカム構造体を検査対象として例示しているが、六角柱状の（断面視正六角形状の）セルを有するハニカム構造体が検査対象とされてもよく、あるいはさらに、五角柱状や八角柱状その他、種々の形状のセルを有するハニカム構造体が検査対象とされてもよい。
【図１】
2018088552.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
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