(57)【要約】  ハニカム構造体の端面に存在する欠陥を確実かつ効率的な検出と、通常の表面凹凸の誤検出抑制とを実現する。撮像部の周囲において、低角度、中角度、および高角度照明部の各々が、相異なる照明角度となる態様に有する、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、前記撮像領域の撮像を行い、判定用画像生成部は、各照明部の照射角度に対応した３種類の撮像データの最大輝度画像データおよび最小輝度画像データの少なくとも１つに基づいて検査除外領域を特定したうえで、最小輝度画像データに基づいて撮像領域のうち検査除外領域以外を対象に欠陥の有無を判定するための判定用画像データを生成し、欠陥判定部が、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。
2019216031.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を撮像領域として前記検査対象面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撮像領域に対して斜めに照明光を照射する４以上の複数の単位照明を各々に有する、低角度照明部、中角度照明部、および高角度照明部と、
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撮像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欠陥の有無を判定する欠陥判定部と、
を備え、
前記低角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ０は５°〜３０°であり、
前記中角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ１は３０°〜６０°であり、
前記高角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ２は６０°〜８５°であり、
θ０、θ１、およびθ２の値は相異なっており、
前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々において、前記複数の単位照明は、順次に点灯および消灯されるようになっており、
前記撮像部は、前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々の前記複数の単位照明が点灯される都度、前記撮像領域の撮像を行うことにより、複数の低角度照明時撮像データ、複数の中角度照明時撮像データ、および、複数の高角度照明時撮像データを生成し、
前記判定用画像生成部は、
前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データを各々、各画素位置についての最大輝度値が当該画素位置についての輝度値となるように合成することにより、低角度最大輝度画像データ、中角度最大輝度画像データ、および高角度最大輝度画像データを生成するとともに、各画素位置についての最小輝度値が当該画素位置についての輝度値となるように合成することにより、低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、および高角度最小輝度画像データを生成する、最大／最小輝度画像生成部と、
前記低角度最大輝度画像データ、前記中角度最大輝度画像データ、前記高角度最大輝度画像データ、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データの少なくとも１つに基づき、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データのそれぞれによって表される像における除外対象画素領域を特定する、除外領域特定部と、
を備えており、
前記除外対象画素領域は前記撮像領域に含まれる検査対象外の領域に相当し、
前記除外対象画素領域について不能化した前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データに基づいて、前記判定用画像データとして、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それぞれに生成し、
前記欠陥判定部は、前記低角度判定用画像データ、前記中角度判定用画像データ、および前記高角度判定用画像データに基づいて、前記除外対象画素領域以外の前記撮像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２】
請求項１に記載のセラミックス体の欠陥検査装置であって、
前記セラミックス体がハニカム構造体であり、前記検査対象面が前記ハニカム構造体の端面であり、
前記除外領域特定部は、
前記撮像領域に含まれる、前記ハニカム構造体の前記端面におけるセル開口部の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する開口部特定処理部と、
前記撮像領域に含まれる、前記ハニカム構造体の前記端面におけるハニカムセグメントの接合部の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する接合部特定処理部と、
前記撮像領域に含まれる前記ハニカム構造体の外部部分の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する外部特定処理部と、
の少なくとも１つ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３】
請求項２に記載のセラミックス体の欠陥検査装置であって、
前記除外領域特定部が前記開口部特定処理部を備えており、
前記開口部特定処理部は、前記低角度最大輝度画像データまたは前記中角度最大輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記セル開口部に相当する前記判定用画像データにおける画素領域を前記除外対象画素領域として特定する、
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４】
請求項２に記載のセラミックス体の欠陥検査装置であって、
前記除外領域特定部が前記接合部特定処理部を備えており、
前記接合部特定処理部は、前記中角度最大輝度画像データまたは前記高角度最大輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記接合部の前記判定用画像データにおける画素領域を前記除外対象画素領域として特定する、
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２に記載のセラミックス体の欠陥検査装置であって、
前記除外領域特定部が前記外部特定処理部を備えており、
前記外部特定処理部は、前記低角度最小輝度画像データまたは前記中角度最小輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記ハニカム構造体の外部部分の前記判定用画像データにおける画素領域を前記除外対象画素領域として特定する、
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ないし請求項５のいずれかに記載のセラミックス体の欠陥検査装置であって、
前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データの輝度を補正する輝度補正処理部、
をさらに備え、
前記最大／最小輝度画像生成部は、前記輝度補正処理部による輝度補正済みの前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データに基づいて、前記低角度最大輝度画像データ、前記中角度最大輝度画像データ、前記高角度最大輝度画像データ、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小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７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のセラミックス体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に所定の閾値以上の画素数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セラミックス体の欠陥検査装置であって、
前記低角度照明部、前記中角度照明、および前記高角度照明部のうち少なくとも１つの前記複数の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９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のセラミックス体の欠陥検査装置であって、
前記低角度照明部、前記中角度照明、および前記高角度照明部の各々の前記複数の単位照明が一の支持体に支持されており、
前記低角度照明部の前記複数の単位照明と、前記中角度照明部の前記複数の単位照明と、前記高角度照明部の前記複数の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１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のセラミックス体の欠陥検査装置であって、
前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々の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１１】
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を撮像領域として前記検査対象面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、
前記撮像工程において取得された撮像データに基づいて、前記撮像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、それぞれが、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前記撮像領域に対して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低角度照明部、中角度照明部、および高角度照明部を、
前記低角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ０が５°〜３０°であり、
前記中角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ１が３０°〜６０°であり、
前記高角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ２が６０°〜８５°であり、
かつ、θ０、θ１、およびθ２の値は相異なるように、配置した状態で、
前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々の前記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が点灯される都度、前記撮像手段によって前記撮像領域の撮像を行うことにより、複数の低角度照明時撮像データ、複数の中角度照明時撮像データ、および、複数の高角度照明時撮像データを生成し、
前記判定用画像生成工程は、
前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データを各々、各画素位置についての最大輝度値が当該画素位置についての輝度値となるように合成することにより、低角度最大輝度画像データ、中角度最大輝度画像データ、および高角度最大輝度画像データを生成するとともに、各画素位置についての最小輝度値が当該画素位置についての輝度値となるように合成することにより、低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、および高角度最小輝度画像データを生成する、最大／最小輝度画像生成工程と、
前記低角度最大輝度画像データ、前記中角度最大輝度画像データ、前記高角度最大輝度画像データ、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データの少なくとも１つに基づき、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データのそれぞれによって表される像における除外対象画素領域を特定する、除外領域特定工程と、
前記除外対象画素領域について不能化した前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データに基づいて、前記判定用画像データとして、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それぞれに生成する生成工程と、
を備え、
前記除外対象画素領域は前記撮像領域に含まれる検査対象外の領域に相当し、
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、前記中角度判定用画像データ、および前記高角度判定用画像データに基づいて、前記除外対象画素領域以外の前記撮像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１２】
請求項１１に記載のセラミックス体の欠陥検査方法であって、
前記セラミックス体がハニカム構造体であり、前記検査対象面が前記ハニカム構造体の端面であり、
前記除外領域特定工程が、
前記撮像領域に含まれる、前記ハニカム構造体の前記端面におけるセル開口部の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する開口部特定処理工程と、
前記撮像領域に含まれる、前記ハニカム構造体の前記端面におけるハニカムセグメントの接合部の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する接合部特定処理工程と、
前記撮像領域に含まれる前記ハニカム構造体の外部部分の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する外部特定処理工程と、
の少なくとも１つを備え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１３】
請求項１２に記載のセラミックス体の欠陥検査方法であって、
前記除外領域特定工程が前記開口部特定処理工程を備えており、
前記開口部特定処理工程においては、前記低角度最大輝度画像データまたは前記中角度最大輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記セル開口部の前記判定用画像データにおける画素位置を特定する、
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１４】
請求項１２に記載のセラミックス体の欠陥検査方法であって、
前記除外領域特定工程が前記接合部特定処理工程を備えており、
前記接合部特定処理工程においては、前記中角度最大輝度画像データまたは前記高角度最大輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記接合部の前記判定用画像データにおける画素位置を特定する、
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１５】
請求項１２に記載のセラミックス体の欠陥検査方法であって、
前記除外領域特定工程が前記外部特定処理工程を備えており、
前記外部特定処理工程においては、前記低角度最小輝度画像データまたは前記中角度最小輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記ハニカム構造体の外部部分の前記判定用画像データにおける画素位置を特定する、
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１６】
請求項１１ないし請求項１５のいずれかに記載のセラミックス体の欠陥検査方法であって、
前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データの輝度を補正する輝度補正処理工程、
をさらに備え、
前記最大／最小輝度画像生成工程においては、前記輝度補正処理工程における輝度補正済みの前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データに基づいて、前記低角度最大輝度画像データ、前記中角度最大輝度画像データ、前記高角度最大輝度画像データ、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小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１７】
請求項１１ないし請求項１６のいずれかに記載のセラミックス体の欠陥検査方法であって、
前記生成工程においては、前記判定用画像データが二値化データとして生成され、
前記欠陥判定工程においては、前記判定用画像データに所定の閾値以上の画素数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される、
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１１ないし請求項１７のいずれかに記載のセラミックス体の欠陥検査方法であって、
前記低角度照明部、前記中角度照明、および前記高角度照明部のうち少なくとも１つの前記複数の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、前記複数の中角度単位照明、および前記複数の高角度単位照明の少なくとも１つ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１９】
請求項１１ないし請求項１８のいずれかに記載のセラミックス体の欠陥検査方法であって、
前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々の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の検査に好適な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ることも可能である。【０００５】
また、セラミックス製のハニカム構造体には、それぞれが複数のセルを有する複数のハニカムセグメントを接合することにより構成されているものもある。このようなセラミックス製のハニカム構造体は、上述の場合と同様に押出成形法によって複数のハニカムセグメントの成形体を作成し、それら成形体を接合することで得られるハニカム成形体（ハニカムセグメント集合体）を焼成することにより、製造することができる。【０００６】
以上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。【０００７】
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。【０００８】
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）。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
また、多数のハニカム構造体の欠陥検査を画像処理により行う場合、検査効率という観点からは、検査対象領域のうち、欠陥検査の対象とする必要がないことがあらかじめわかっている部分について、検査対象から除外することが好ましい。そうした場合、画像処理のための演算時間の短縮や、誤検出の抑制につながるからである。例えば、特許文献１に開示されている技術のように、ハニカム構造体の撮像画像に基づき欠陥検査を行う場合であれば、開口部に対し欠陥検査を行う必要はないので、開口部部分の画像情報は不要である。また、撮像箇所によっては、ハニカム構造体の外側についても撮像画像に写り込むが、このような部分の画像情報も欠陥検査には不要である。さらには、ハニカム構造体が複数のハニカムセグメントを接合してなるものである場合には、当該接合部の画像情報も欠陥検査には不要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【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】
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、セラミックス体の端面、特にハニカム構造体の端面に存在する欠陥を確実かつ効率的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。
【００１４】
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を撮像領域として前記検査対象面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撮像領域に対して斜めに照明光を照射する４以上の複数の単位照明を各々に有する、低角度照明部、中角度照明部、および高角度照明部と、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撮像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欠陥の有無を判定する欠陥判定部と、を備え、前記低角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ０は５°〜３０°であり、前記中角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ１は３０°〜６０°であり、前記高角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ２は６０°〜８５°であり、θ０、θ１、およびθ２の値は相異なっており、前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々において、前記複数の単位照明は、順次に点灯および消灯されるようになっており、前記撮像部は、前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々の前記複数の単位照明が点灯される都度、前記撮像領域を撮像することにより、複数の低角度照明時撮像データ、複数の中角度照明時撮像データ、および、複数の高角度照明時撮像データを生成し、前記判定用画像生成部は、前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データを各々、各画素位置についての最大輝度値が当該画素位置についての輝度値となるように合成することにより、低角度最大輝度画像データ、中角度最大輝度画像データ、および高角度最大輝度画像データを生成するとともに、各画素位置についての最小輝度値が当該画素位置についての輝度値となるように合成することにより、低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、および高角度最小輝度画像データを生成する、最大／最小輝度画像生成部と、前記低角度最大輝度画像データ、前記中角度最大輝度画像データ、前記高角度最大輝度画像データ、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データの少なくとも１つに基づき、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データのそれぞれによって表される像における除外対象画素領域を特定する、除外領域特定部と、を備えており、前記除外対象画素領域は前記撮像領域に含まれる検査対象外の領域に相当し、前記除外対象画素領域について不能化した前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データに基づいて、前記判定用画像データとして、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それぞれに生成し、前記欠陥判定部は、前記低角度判定用画像データ、前記中角度判定用画像データ、および前記高角度判定用画像データに基づいて、前記除外対象画素領域以外の前記撮像領域における欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係るセラミックス体の欠陥検査装置であって、前記セラミックス体がハニカム構造体であり、前記検査対象面が前記ハニカム構造体の端面であり、前記除外領域特定部は、前記撮像領域に含まれる、前記ハニカム構造体の前記端面におけるセル開口部の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する開口部特定処理部と、前記撮像領域に含まれる、前記ハニカム構造体の前記端面におけるハニカムセグメントの接合部の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する接合部特定処理部と、前記撮像領域に含まれる前記ハニカム構造体の外部部分の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する外部特定処理部と、の少なくとも１つを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第３の態様は、第２の態様に係るセラミックス体の欠陥検査装置であって、前記除外領域特定部が前記開口部特定処理部を備えており、前記開口部特定処理部は、前記低角度最大輝度画像データまたは前記中角度最大輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記セル開口部に相当する前記判定用画像データにおける画素領域を前記除外対象画素領域として特定する、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第４の態様は、第２の態様に係るセラミックス体の欠陥検査装置であって、前記除外領域特定部が前記接合部特定処理部を備えており、前記接合部特定処理部は、前記中角度最大輝度画像データまたは前記高角度最大輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記接合部の前記判定用画像データにおける画素領域を前記除外対象画素領域として特定する、ことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第５の態様は、第２の態様に係るセラミックス体の欠陥検査装置であって、前記除外領域特定部が前記外部特定処理部を備えており、前記外部特定処理部は、前記低角度最小輝度画像データまたは前記中角度最小輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記ハニカム構造体の外部部分の前記判定用画像データにおける画素領域を前記除外対象画素領域として特定する、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第６の態様は、第１ないし第５の態様のいずれかに係るセラミックス体の欠陥検査装置であって、前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データの輝度を補正する輝度補正処理部、をさらに備え、前記最大／最小輝度画像生成部は、前記輝度補正処理部による輝度補正済みの前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データに基づいて、前記低角度最大輝度画像データ、前記中角度最大輝度画像データ、前記高角度最大輝度画像データ、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データを生成する、ことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第７の態様は、第１ないし第６の態様のいずれかに係るセラミックス体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に所定の閾値以上の画素数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する、ことを特徴とする。
【００２１】
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セラミックス体の欠陥検査装置であって、前記低角度照明部、前記中角度照明、および前記高角度照明部のうち少なくとも１つの前記複数の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。
【００２２】
本発明の第９の態様は、第１ないし第８の態様のいずれかに係るセラミックス体の欠陥検査装置であって、前記低角度照明部、前記中角度照明、および前記高角度照明部の各々の前記複数の単位照明が一の支持体に支持されており、前記低角度照明部の前記複数の単位照明と、前記中角度照明部の前記複数の単位照明と、前記高角度照明部の前記複数の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。
【００２３】
本発明の第１０の態様は、第１ないし第９の態様のいずれかに係るセラミックス体の欠陥検査装置であって、前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々の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。
【００２４】
本発明の第１１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を撮像領域として前記検査対象面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、前記撮像工程において取得された撮像データに基づいて、前記撮像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、それぞれが、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前記撮像領域に対して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低角度照明部、中角度照明部、および高角度照明部を、前記低角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ０が５°〜３０°であり、前記中角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ１が３０°〜６０°であり、前記高角度照明部が有する前記複数の単位照明の照射角度θ２が６０°〜８５°であり、かつ、θ０、θ１、およびθ２の値は相異なるように、配置した状態で、前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々の前記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が点灯される都度、前記撮像手段によって前記撮像領域の撮像を行うことにより、複数の低角度照明時撮像データ、複数の中角度照明時撮像データ、および、複数の高角度照明時撮像データを生成し、前記判定用画像生成工程は、前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データを各々、各画素位置についての最大輝度値が当該画素位置についての輝度値となるように合成することにより、低角度最大輝度画像データ、中角度最大輝度画像データ、および高角度最大輝度画像データを生成するとともに、各画素位置についての最小輝度値が当該画素位置についての輝度値となるように合成することにより、低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、および高角度最小輝度画像データを生成する、最大／最小輝度画像生成工程と、前記低角度最大輝度画像データ、前記中角度最大輝度画像データ、前記高角度最大輝度画像データ、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データの少なくとも１つに基づき、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データのそれぞれによって表される像における除外対象画素領域を特定する、除外領域特定工程と、前記除外対象画素領域について不能化した前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データに基づいて、前記判定用画像データとして、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それぞれに生成する生成工程と、を備え、前記除外対象画素領域は前記撮像領域に含まれる検査対象外の領域に相当し、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、前記中角度判定用画像データ、および前記高角度判定用画像データに基づいて、前記除外対象画素領域以外の前記撮像領域における欠陥の有無を判定する、ことを特徴とする。
【００２５】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様に係るセラミックス体の欠陥検査方法であって、前記セラミックス体がハニカム構造体であり、前記検査対象面が前記ハニカム構造体の端面であり、前記除外領域特定工程が、前記撮像領域に含まれる、前記ハニカム構造体の前記端面におけるセル開口部の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する開口部特定処理工程と、前記撮像領域に含まれる、前記ハニカム構造体の前記端面におけるハニカムセグメントの接合部の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する接合部特定処理工程と、前記撮像領域に含まれる前記ハニカム構造体の外部部分の、前記判定用画像データにおける画素位置を特定する外部特定処理工程と、の少なくとも１つを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の第１３の態様は、第１２の態様に係るセラミックス体の欠陥検査方法であって、前記除外領域特定工程が前記開口部特定処理工程を備えており、前記開口部特定処理工程においては、前記低角度最大輝度画像データまたは前記中角度最大輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記セル開口部の前記判定用画像データにおける画素位置を特定する、ことを特徴とする。
【００２７】
本発明の第１４の態様は、第１２の態様に係るセラミックス体の欠陥検査方法であって、前記除外領域特定工程が前記接合部特定処理工程を備えており、前記接合部特定処理工程においては、前記中角度最大輝度画像データまたは前記高角度最大輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記接合部の前記判定用画像データにおける画素位置を特定する、ことを特徴とする。
【００２８】
本発明の第１５の態様は、第１２の態様に係るセラミックス体の欠陥検査方法であって、前記除外領域特定工程が前記外部特定処理工程を備えており、前記外部特定処理工程においては、前記低角度最小輝度画像データまたは前記中角度最小輝度画像データに基づいて、前記撮像領域に含まれる前記ハニカム構造体の外部部分の前記判定用画像データにおける画素位置を特定する、ことを特徴とする。
【００２９】
本発明の第１６の態様は、第１１ないし第１５の態様のいずれかに係るセラミックス体の欠陥検査方法であって、前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データの輝度を補正する輝度補正処理工程、をさらに備え、前記最大／最小輝度画像生成工程においては、前記輝度補正処理工程における輝度補正済みの前記複数の低角度照明時撮像データ、前記複数の中角度照明時撮像データ、および、前記複数の高角度照明時撮像データに基づいて、前記低角度最大輝度画像データ、前記中角度最大輝度画像データ、前記高角度最大輝度画像データ、前記低角度最小輝度画像データ、前記中角度最小輝度画像データ、および前記高角度最小輝度画像データを生成する、ことを特徴とする。
【００３０】
本発明の第１７の態様は、第１１ないし第１６の態様のいずれかに係るセラミックス体の欠陥検査方法であって、前記生成工程においては、前記判定用画像データが二値化データとして生成され、前記欠陥判定工程においては、前記判定用画像データに所定の閾値以上の画素数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される、ことを特徴とする。
【００３１】
本発明の第１８の態様は、第１１ないし第１７の態様のいずれかに係るセラミックス体の欠陥検査方法であって、前記低角度照明部、前記中角度照明、および前記高角度照明部のうち少なくとも１つの前記複数の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、前記複数の中角度単位照明、および前記複数の高角度単位照明の少なくとも１つ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。
【００３２】
本発明の第１９の態様は、第１１ないし第１８の態様のいずれかに係るセラミックス体の欠陥検査方法であって、前記低角度照明部、前記中角度照明部、および前記高角度照明部の各々の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。
【００３３】
本発明の第１ないし第１９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、本来検出すべき欠陥を確実に検出することができ、かつ、判定用画像データの生成に際し検査対象とする必要のない領域を除外することで、欠陥検査をより効率的に行うことが出来る。
【００３４】
特に、第２ないし第５および第１２ないし１５の態様によれば、ハニカム構造体の端面の検査において、判定用画像データの生成に際し、当該端面に存在するあるいは存在することがある、セル開口部、ハニカムセグメントの接合部分、およびハニカム構造体の外部部分の少なくとも１つを検査対象からあらかじめ除外するので、欠陥検査をより効率的に行うことが出来る。
【００３５】
特に、第３および第１３の態様によれば、撮像領域に含まれるセル開口部を精度よく検査対象から除外することが出来る。
【００３６】
特に、第４および第１４の態様によれば、撮像領域に含まれるハニカムセグメントの接合部を精度よく検査対象から除外することが出来る。
【００３７】
特に、第５および第１５の態様によれば、撮像領域に含まれるハニカム構造体の外部部分を精度よく検査対象から除外することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】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。
【図４】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。
【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】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】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１１】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１２】欠陥検査装置１０００において行われる欠陥検査処理の概略的な手順を示す図である。
【図１３】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１４】撮像処理における具体的な手順を示す図である。
【図１５】欠陥検査装置１０００を用いた欠陥検査において輝度補正処理部２３１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１６】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１７】ハニカム構造体１の端面１ａにおいて開口する第１セル３ａを検査対象から除外する場合を例とした、マスク処理を説明するための図である。
【図１８】ハニカム構造体１の端面１ａにおいて開口する第１セル３ａを検査対象から除外する場合を例とした、マスク処理を説明するための図である。
【図１９】輝度値の採用の仕方が異なる合成画像データによって表される像の、第１セル３ａの開口部を含む部分の拡大像を例示する図である。
【図２０】照明の仕方が異なる合成画像データによって表される像の、第１セル３ａを含む部分の拡大像を例示する図である。
【図２１】輝度値の採用の仕方が異なる合成画像データによって表される像の、接合部２ｂを含む部分の拡大像を例示する図である。
【図２２】照明の仕方が異なる合成画像データによって表される像の、接合部２ｂを含む部分の拡大像を例示する図である。
【図２３】ハニカム構造体１の外壁１ｗおよび外部を含む部分についての、輝度値の採用の仕方が異なる合成画像データによって表される像を例示する図である。
【図２４】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２５】欠陥判定部２４０において行われる判定処理の内容について、より具体的に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
＜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。
【００４０】
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１ｗに囲繞された内部に、複数のハニカムセグメント２ａを格子状に配置してなるものである。隣り合うハニカムセグメント２ａ同士は、接合部２ｂによって接合されてなる。また、それぞれのハニカムセグメント２ａは、四角柱状の（断面視四角形状の）複数のセル３を有する。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、それぞれのハニカムセグメント２ａにおいて、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。
【００４１】
例えば、外壁１ｗの厚みは１００μｍ〜１５００μｍ程度であり、接合部２ｂの厚みは５００μｍ〜２０００μｍ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、ハニカム構造体１の軸方向の長さは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。
【００４２】
より詳細には、セル３としては、端面１ａにおいて開口する第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。それぞれのハニカムセグメント２ａにおいて、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。
【００４３】
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の作製は概略、以下のように行われる。
【００４４】
まず、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ハニカムセグメントの形状に成形することにより、ハニカムセグメント２ａの成形体を得る。このようにして得られる複数のハニカムセグメント成形体を所定の接合材料により接合してハニカム成形体（ハニカムセグメント集合体）を得る。接合材料としては、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、ＳｉＣ粒子等の充填材に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤、水等を加えて混練したスラリーなどが例示される。
【００４５】
そして、係るハニカム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。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。
【００４６】
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５が周りと区別して視認されることもあれば、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こともある。
【００４７】
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。なお、端面１ａには接合部２ｂも含まれるが、以降において端面１ａの欠陥あるいは端面１ａに対する欠陥検査について議論するにあたっては、ハニカム構造体としての機能に寄与しない部位である接合部２ｂは除外するものとする。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。
【００４８】
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において開口する第１セル３ａ（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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
＜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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、部分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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
＜欠陥検査装置＞
図７は、本実施の形態において欠陥検査を行う欠陥検査装置１０００の構成を示すブロック図である。本実施の形態に欠陥検査装置１０００は、上述した基本的考え方に基づく欠陥検査を好適に行えることに加えて、係る欠陥検査の対象から除外すべき領域を迅速かつ確実に特定することができるようになっている点で特徴的である。
【００７３】
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。
【００７４】
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低角度照明部１１５、中角度照明部１２０、および高角度照明部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。
【００７５】
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９においては図示の都合上、Ａ１−Ａ１’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。
【００７６】
加えて、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
また、本実施の形態に係る欠陥検査装置１０００においては、互いに相異なる照射角度にて照明光を照射する低角度照明部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。また、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。
【００８１】
より具体的には、低角度照明部１１５は、それぞれの照射角度（照射方向Ｄ０と水平面とのなす角度）が全てθ０（好ましくはθ０＝５°〜３０°、例えば１５°）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た構成を有する。図８および図９においては、ｍ０＝８の場合を例示している。すなわち、８つの低角度単位照明１１６（１１６ａ〜１１６ｈ）が設けられた場合を例示している。それぞれの低角度単位照明１１６は、図９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、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、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。
【００８２】
また、中角度照明部１２０は、それぞれの照射角度（照射方向Ｄ１と水平面とのなす角度）が全てθ１（好ましくはθ１＝３０°〜６０°、例えば４５°）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８および図９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。それぞれの中角度照明部１２０は、図９において中角度単位照明１２１ａおよび１２１ｅによって例示されるように、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。
【００８３】
さらに、高角度照明部１３０は、それぞれの照射角度（照射方向Ｄ２と水平面とのなす角度）が全てθ２（好ましくはθ２＝６０°〜８５°、例えば７５°）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８および図９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。それぞれの高角度照明部１３０は、図９において高角度単位照明１３１ａおよび１３１ｅによって例示されるように、傾斜姿勢にて支持体１０１に付設されている。
【００８４】
このように図８および図９においてはｍ０＝ｍ１＝ｍ２＝８であるが、ｍ０＝ｍ１＝ｍ２であることは必須ではなく、ｍ０≠ｍ１、ｍ０≠ｍ２、ｍ１≠ｍ２の少なくとも１つが成り立っていてもよい。また、図８においては水平面内でのカメラ１１０周りの方向（周方向）における個々の低角度単位照明１１６および中角度単位照明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、周方向における個々の低角度単位照明１１６および中角度単位照明１２１の配置位置と個々の高角度単位照明１３１の配置位置とは一致していてもよい。
【００８５】
また、図８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、ｍ０＝ｍ１の場合であっても、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。
【００８６】
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、低角度照明部１１５に備わる複数の低角度単位照明１１６と中角度照明部１２０に備わる複数の中角度単位照明１２１と高角度照明部１３０に備わる複数の高角度単位照明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、複数の低角度単位照明１１６と複数の中角度単位照明１２１と複数の高角度単位照明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。
【００８７】
また、より詳細には、本実施の形態に係る欠陥検査装置１０００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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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ことが好ましく、逆に照明から交点Ｐまでの距離が短い場合は、指向半値角が広いことが好ましい。
【００９１】
図１０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１０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。
【００９２】
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１０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１０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。
【００９３】
一方、図１０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。
【００９４】
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。
【００９５】
本実施の形態に係る欠陥検査装置１０００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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
移動機構１４０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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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、低角度照明部１１５、中角度照明部１２０、および高角度照明部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画像処理部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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、低角度照明部１１５に備わるｍ０個の低角度単位照明１１６、中角度照明部１２０に備わるｍ１個の中角度単位照明１２１、および高角度照明部１３０に備わるｍ２個の高角度単位照明１３１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。
【０１０４】
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、ｍ０個の低角度単位照明１１６、ｍ１個の中角度単位照明１２１、およびｍ２個の高角度単位照明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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
画像処理部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、所定の処理を施し、最終的に判定用画像データを生成する。画像処理部２３０は、撮像画像データに基づく判定用画像データの生成を担う機能的構成要素として、輝度補正処理部２３１と、最大／最小輝度画像生成部２３２と、判定用画像生成部２３３と、を備える。
【０１０７】
上述のように、低角度照明部１１５にはｍ０個（例えば８個）の低角度単位照明１１６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（低角度照明時撮像データ、以下、単に低角度撮像データと称する）が得られる。また、中角度照明部１２０にはｍ１個（例えば８個）の中角度単位照明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カメラ１１０による撮像がなされることで、ｍ１個の撮像データ（中角度照明時撮像データ、以下、単に中角度撮像データと称する）が得られる。同様に、高角度照明部１３０にはｍ２個（例えば８個）の高角度単位照明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カメラ１１０による撮像がなされることで、ｍ２個の撮像データ（高角度照明時撮像データ、以下、単に高角度撮像データと称する）が得られる。
【０１０８】
それら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は、前処理として輝度補正処理部２３１による輝度補正を施されたうえで、最大／最小輝度画像生成部２３２における最大輝度画像および最小輝度画像の生成に供される。
【０１０９】
輝度補正処理部２３１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。
【０１１０】
輝度補正処理部２３１における輝度補正処理は、概略、後段の処理における照明（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２ｂ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。
【０１１１】
図１１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。
【０１１２】
図１１（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１１（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。また、端面１ａにおいて接合部２ｂは省略している。
【０１１３】
加えて、図１１（ｂ）と図１１（ｃ）はそれぞれ、端部ｆｖ１に含まれる欠陥（エグレ）ｄｆ６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。
【０１１４】
照明光Ｌｎが照射された場合、図１１（ｂ）に示すように、端面１ａのうち欠陥ｄｆ６のない部分と欠陥ｄｆ６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ｄｆ６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１１（ｃ）に示すように、端面１ａのうち欠陥ｄｆ６のない部分と欠陥ｄｆ６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ｄｆ６の斜面の一部は影領域ＲＥ１２ｂとなる。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。輝度補正処理部２３１における輝度補正処理は、このような不具合の発生を抑制するために行われる。
【０１１７】
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。
【０１１８】
本実施の形態に係る欠陥検査装置１０００においては、この輝度補正処理部２３１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、最大／最小輝度画像生成部２３２における最大輝度画像データ（低角度最大輝度画像データ、中角度最大輝度画像データ、高角度最大輝度画像データ）および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。
【０１１９】
輝度補正処理部２３１における輝度補正処理の詳細については後述する。
【０１２０】
最大／最小輝度画像生成部２３２は、ｍ０個の低角度補正済み撮像データから一の低角度最大輝度画像データと一の低角度最小輝度画像データとを生成し、ｍ１個の中角度補正済み撮像データから一の中角度最大輝度画像データと一の中角度最小輝度画像データとを生成し、ｍ２個の高角度補正済み撮像データから一の高角度最大輝度画像データと一の高角度最小輝度画像データとを生成する合成処理を担う。
【０１２１】
低角度最大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個目の低角度補正済み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）＝Ｍａｘ｛Ｂ１（ｘ，ｙ）１，Ｂ１（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ１（ｘ，ｙ）ｍ０｝  ・・・（１）
なる式で表される画像データである。
【０１２２】
すなわち、低角度最大輝度画像データは、ｍ０個の低角度補正済み撮像データを、それぞれの画素（ｘ，ｙ）における輝度値の最大値Ｍａｘ｛Ｂ１（ｘ，ｙ）１，Ｂ１（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ１（ｘ，ｙ）ｍ０｝を画素（ｘ，ｙ）についての輝度値とする態様にて合成した、合成画像データである。
【０１２３】
同様に、中角度最大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、ｉ個目の中角度補正済み撮像データの個々の画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ２（ｘ，ｙ）ｉとするときに、Ｂ２（ｘ，ｙ）が、
Ｂ２（ｘ，ｙ）＝Ｍａｘ｛Ｂ２（ｘ，ｙ）１，Ｂ２（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ２（ｘ，ｙ）ｍ１｝  ・・・（２）
なる式で表される画像データである。
【０１２４】
同様に、高角度最大輝度画像データとは、その画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ３（ｘ，ｙ）とし、ｉ個目の高角度補正済み撮像データの個々の画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ３（ｘ，ｙ）ｉとするときに、Ｂ３（ｘ，ｙ）が、
Ｂ３（ｘ，ｙ）＝Ｍａｘ｛Ｂ３（ｘ，ｙ）１，Ｂ３（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ３（ｘ，ｙ）ｍ２｝  ・・・（３）
なる式で表される画像データである。
【０１２５】
一方、低角度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Ｂ４（ｘ，ｙ）とし、ｊ個目の低角度補正済み撮像データの個々の画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ４（ｘ，ｙ）ｊとするときに、Ｂ４（ｘ，ｙ）が、
Ｂ４（ｘ，ｙ）＝Ｍｉｎ｛Ｂ４（ｘ，ｙ）１，Ｂ４（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ４（ｘ，ｙ）ｍ０｝  ・・・（４）
なる式で表される画像データである。
【０１２６】
すなわち、低角度最小輝度画像データは、ｍ０個の低角度補正済み撮像データを、それぞれの画素（ｘ，ｙ）における輝度値の最小値Ｍｉｎ｛Ｂ４（ｘ，ｙ）１，Ｂ４（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ４（ｘ，ｙ）ｍ０｝を画素（ｘ，ｙ）についての輝度値とする態様にて合成した、合成画像データである。
【０１２７】
同様に、中角度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Ｂ５（ｘ，ｙ）とし、ｊ個目の中角度補正済み撮像データの個々の画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ５（ｘ，ｙ）ｊとするときに、Ｂ５（ｘ，ｙ）が、
Ｂ５（ｘ，ｙ）＝Ｍｉｎ｛Ｂ５（ｘ，ｙ）１，Ｂ５（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ５（ｘ，ｙ）ｍ１｝  ・・・（５）
なる式で表される画像データである。
【０１２８】
同様に、高角度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Ｂ６（ｘ，ｙ）とし、ｊ個目の高角度補正済み撮像データの個々の画素（ｘ，ｙ）における輝度値をＢ６（ｘ，ｙ）ｊとするときに、Ｂ６（ｘ，ｙ）が、
Ｂ６（ｘ，ｙ）＝Ｍｉｎ｛Ｂ６（ｘ，ｙ）１，Ｂ６（ｘ，ｙ）２，・・・Ｂ６（ｘ，ｙ）ｍ２｝  ・・・（６）
なる式で表される画像データである。
【０１２９】
このように、最大／最小輝度画像生成部２３２は、撮像時の照明の仕方と、画素値の扱い方の組み合わせとが異なる、全６種類の合成画像データを生成する。欠陥検査装置１０００においては、最大／最小輝度画像生成部２３２において生成されたそれら６種類の合成画像データが、判定用画像生成部２３３における判定用画像データの生成に供される。
【０１３０】
判定用画像生成部２３３は、それら６種類の合成画像データに基づき、欠陥判定部２４０における判定処理に用いられる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。判定用画像生成部２３３は、開口部特定処理部２３３ａと、接合部特定処理部２３３ｂと、外部特定処理部２３３ｃと、フィルタ処理部２３３ｄとを備える。
【０１３１】
概略的にいえば、低角度（；中角度；高角度）判定用画像データは、低角度（；中角度；高角度）最小輝度画像データによって表される低角度（；中角度；高角度）最小輝度画像から、検査対象とする必要のない部分に相当する画素領域を除外した画像の（階調）画像データを、所定のフィルタ処理によって二値化することにより、生成される。なお、本実施の形態において、「Ａ１（；Ｂ１；Ｃ１）〜はＡ２（；Ｂ２；Ｃ２）・・・である。」なる記載およびこれに準ずる記載は、本来であればＡ１、Ａ２の箇所をそれぞれＢ１、Ｂ２およびＣ１、Ｃ２と読み替えた記載を実際に並列的に行うべきところ、冗長性を鑑みてまとめたものである。
【０１３２】
検査対象とする必要のない部分とは、端面１ａにおいて開口している第１セル３ａと、撮像画像の取得位置（撮像領域の位置）によっては撮像領域に含まれることのある、接合部２ｂおよび／またはハニカム構造体１の外部の部分である。これら第１セル３ａ、接合部２ｂ、およびハニカム構造体１の外部に検査対象たるセラミックスが存在しないことは明らかであるので、本実施の形態においては、欠陥検査の効率化という観点から、それら第１セル３ａ、接合部２ｂ、およびハニカム構造体１の外部に相当する画素領域について、検査対象外の（検査対象から除外される）領域とする。それぞれの画素領域（除外対象画素領域）の特定は、開口部特定処理部２３３ａ、接合部特定処理部２３３ｂ、および外部特定処理部２３３ｃによって行われる。これら開口部特定処理部２３３ａ、接合部特定処理部２３３ｂ、および外部特定処理部２３３ｃは、除外領域特定部とも総称される。そして、除外対象画素領域の検査対象からの除外は、フィルタ処理部２３３ｄが、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に対し当該画素領域をマスクとして作用させるマスク処理を行うことによって、実現される。
【０１３３】
なお、同一の撮像領域を対象に撮像された画像に基づいて生成された６種類の合成画像データであれば、それぞれが表す画像における第１セル３ａ（より詳細にはその開口部）、接合部２ｂ、およびハニカム構造体１の外部の位置は同じであるので、いずれかの合成画像データに基づいてそれらに相当する画素領域が特定できれば、他の５種類の画像データの表す像の同じ画素領域にも、開口部、接合部２ｂ、およびハニカム構造体１の外部が存在していることになる。
【０１３４】
フィルタ処理部２３３ｄはまた、除外対象画素領域のマスク処理が施された低角度（；中角度；高角度）最小輝度画像データに対し、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である、低角度（；中角度；高角度）判定用画像データを生成する処理も担う。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。
【０１３５】
概略的には、フィルタ処理部２３３ｄは、マスクされた画素領域以外に属する画素が階調値を有する低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、および高角度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、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。
【０１３６】
判定用画像生成部２３３の各部（開口部特定処理部２３３ａ、接合部特定処理部２３３ｂ、外部特定処理部２３３ｃ、およびフィルタ処理部２３３ｄ）における処理の詳細は後述する。
【０１３７】
欠陥判定部２４０は、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に基づいて、欠陥の有無を判定する。概略的には、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のそれぞれによって表さ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。
【０１３８】
低角度判定用画像データおよび中角度判定用画像データは、主として欠け、エグレなどの欠陥の検出に用いられる。一方、高角度判定用画像データは、主としてクラックの検出に用いられる。
【０１３９】
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が欠陥に相当する影領域（輝度値の低い領域）を含む場合、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、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においては、欠陥に由来する影領域が強調されているということを意味する。
【０１４０】
その一方で、ある方向から照射された、低角度単位照明、中角度単位照明、もしくは高角度単位照明のもとで撮像が行われることにより得られた低角度撮像データ、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低角度単位照明、中角度単位照明、もしくは高角度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、クラックが強調される。そもそも、照射角度が大きい高角度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。
【０１４１】
欠陥検査装置１０００においては、このような特性を有する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。
【０１４２】
なお、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はいずれも最小輝度画像データに由来するものであるが、欠陥判定部２４０は、クラックの検出に関しては、過剰検出を低減するという観点から、高角度最大輝度画像データについても補完的に利用する。
【０１４３】
欠陥判定部２４０における判定処理の詳細は後述する。
【０１４４】
＜欠陥検査処理＞
以降においては、上述した構成を有する欠陥検査装置１０００において行われる欠陥検査のための処理について説明する。図１２は、欠陥検査装置１０００において行われる欠陥検査処理の概略的な手順を示す図である。
【０１４５】
欠陥検査装置１０００における欠陥検査処理においては、はじめに、低角度照明部１１５、中角度照明部１２０、および高角度照明部１３０のそれぞれに含まれる個々の単位照明を順次に点灯および消灯させつつ、それぞれの点灯時にハニカム構造体１の端面１ａをカメラ１１０によって撮像する撮像処理（ステップＳａ）が行われる。係る撮像処理により、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が生成される。
【０１４６】
続いて、輝度補正処理部２３１において、それらの撮像データに対し、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を補正する輝度補正処理（ステップＳｂ）が行われる。係る輝度補正処理により、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、およびｍ２個の高角度補正済み撮像データが生成される。
【０１４７】
次いで、最大／最小輝度画像生成部２３２が、それらの補正済み撮像データを式（１）ないし式（６）に基づき合成することにより、６個の合成画像データを生成する合成処理（ステップＳｃ）を行う。具体的には、式（１）ないし式（３）のそれぞれに基づいて低角度最大輝度画像データ、中角度最大輝度画像データ、および高角度最大輝度画像データがそれぞれ生成され、式（４）ないし式（６）のそれぞれに基づいて低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、および高角度最小輝度画像データがそれぞれ生成される。
【０１４８】
これらの合成画像データが生成されると、判定用画像生成部２３３の開口部特定処理部２３３ａ、接合部特定処理部２３３ｂ、および外部特定処理部２３３ｃにおいて、それぞれの合成画像データによって表される画像における除外対象画素領域を特定する除外領域特定処理（ステップＳｄ）が行われる。続いて、フィルタ処理部２３３ｄにより、当該除外対象画素領域を用いたマスク処理（ステップＳｅ）さらにはフィルタ処理（ステップＳｆ）がなされることで、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が生成される。
【０１４９】
そして、それらの判定用画像データに基づいて、欠陥判定部２４０による判定処理（ステップＳｇ）が行われる。判定処理の結果は、表示部２０２に表示される（ステップＳｈ）。
【０１５０】
[撮像処理]
図１３は、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１３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。
【０１５１】
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撮像箇所となる。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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Ｓ３）、中角度照明部１２０を使用した撮像（ステップＳ４）、および高角度照明部を使用した撮像（ステップＳ５）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。
【０１５５】
図１４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。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Ｓ１１）、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。
【０１５６】
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Ｓ１２）、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Ｓ１３）。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２３１へと転送され（ステップＳ１４）、後述する判定用画像データの生成に供される。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Ｓ１５）。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）を最大／最小輝度画像生成部２３２へと転送する態様であってもよい。
【０１５７】
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Ｓ１６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Ｓ１７）、ステップＳ１２以降を繰り返す。
【０１５８】
一方、全ての単位照明が使用された場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、当該照明部を用いた撮像処理は終了する。
【０１５９】
［輝度補正処理］
図１５は、欠陥検査装置１０００を用いた欠陥検査において輝度補正処理部２３１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１６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。
【０１６０】
いま、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）が図１６（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ＲＥ４１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ＲＥ４２が、接合部２ｂの像を表し、周囲よりも輝度値が若干小さい画素領域ＲＥ４３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ＲＥ４１、ＲＥ４２、およびＲＥ４３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２ｂは存在しない場合もある。
【０１６１】
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Ｓ２１）。図１６（ａ）においては係る平均輝度値Ａｖｒを破線にて示している。
【０１６２】
平均輝度値Ａｖｒが得られると、矢印ＡＲ１およびＡＲ２にて示すように、画素領域ＲＥ４１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ＲＥ４２のような接合部２ｂの輝度値を、平均輝度値Ａｖｒで置換する（ステップＳ２２）。図１６（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２ｂの設計上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および範囲は概ね特定可能であるので、係る置換は容易に行える。あるいは、平均輝度値Ａｖｒとの差分値が所定の閾値以上に大きい輝度値の画素について、係る置換を行うことでも、同様の結果が得られる。
【０１６３】
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Ｓ２３）。平滑化処理には公知の手法を適用可能である。図１６（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。
【０１６４】
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２ｂ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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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Ｓ２４）。図１６（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。
【０１６７】
図１６（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１６（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ＲＥ４１と、接合部２ｂに相当する画素領域ＲＥ４２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ＲＥ４３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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
［合成処理］
輝度補正処理部２３１において生成された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、およびｍ２個の高角度補正済み撮像データは、最大／最小輝度画像生成部２３２に供される。最大／最小輝度画像生成部２３２においては、式（１）ないし式（６）に基づいて全６種類の合成画像データが生成される。具体的には、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）から、低角度（；中角度；高角度）最大輝度画像データと低角度（；中角度；高角度）最小輝度画像データが生成される。
【０１７１】
［除外領域特定処理およびマスク処理］
最大／最小輝度画像生成部２３２において生成された６種類の合成画像データは、判定用画像生成部２３３に供される。判定用画像生成部２３３においては、開口部特定処理部２３３ａ、接合部特定処理部２３３ｂ、および外部特定処理部２３３ｃのそれぞれによる、除外対象画素領域を特定する処理と、フィルタ処理部２３３ｄによる、当該除外領域を用いたマスク処理とが行われる。
【０１７２】
図１７および図１８は、ハニカム構造体１の端面１ａにおいて開口する第１セル３ａを検査対象から除外する場合を例とした、マスク処理を説明するための図である。図１７（ａ）は、ある低角度最小輝度画像データによって表現される画像ＩＭ１を例示している。係る画像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。なお、図１７および図１８においては、暗部ＳＤとして視認される部分にクロスハッチングを付している。
【０１７３】
図１７（ａ）に示す画像ＩＭ１に存在する暗部ＳＤのうち、正方形状の６個の暗部ＳＤ０は、第１セル３ａに対応する。一方、暗部ＳＤ１、ＳＤ２においては、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に対応する暗部が連続しており、暗部ＳＤ３は、エグレｄｆ３に対応する。なお、図１７（ａ）においては図示の都合上、暗部ＳＤ以外の部分が一様な明るさであるように視認されるが、実際には、セラミックス面６に存在する微細な凹凸等に起因して、暗部ＳＤ以外の部分にも多少の濃淡があってもよい。
【０１７４】
一方、図１７（ｂ）には、画像ＩＭ１の元になっている画像の撮像と相前後するタイミングで同じセラミックス面６を撮像して得られた他の画像に基づく画像ＩＭ２を例示している。説明の簡単のため、当該画像ＩＭ２においては、図１７（ａ）に示す画像ＩＭ１とは異なり、第１セル３ａの開口部に相当する正方形状の暗部ＳＤ４のみが視認されるものとする。このような画像ＩＭ２は通常、高角度最大輝度画像データあるいは中角度最大輝度画像データなどから得ることができる。
【０１７５】
当該暗部ＳＤ４の位置が、図１７（ａ）に示す画像ＩＭ１において正方形状をなす暗部ＳＤ０ならびに暗部ＳＤ１およびＳＤ２の一部の位置と略同一である場合、画像ＩＭ２を与える画像データが得られたなら、そのデータ内容から暗部ＳＤ４を与える画素の範囲（画素領域）を特定し、図１７（ａ）に示す画像ＩＭ１を与える低角度最小輝度画像データにおいて当該画素領域の画素情報を不能化すれば、係る不能化後の画像データによって表される像は、画像ＩＭ１において存在していた正方形状の暗部をマスクしたものとなる。
【０１７６】
図１８は、このような不能化がなされた低角度最小輝度画像データによって表現される画像ＩＭ３を示している。画像ＩＭ３においては、画像ＩＭ１において正方形状の暗部が存在していた画素領域に相当する領域を、マスクＭＳとして示している。第１セル３ａの開口部に相当する部分にマスクＭＳが位置しているので、画像ＩＭ３においても暗部ＳＤとして残るのは、クラックｄｆ１に相当する暗部ＳＤ１ａと、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。このような画像ＩＭ３を与える低角度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すれば、第１セル３ａの開口部に相当する画素領域については、あらかじめ欠陥検査の対象から除外されることになる。
【０１７７】
なお、不能化を実現する手法としては、対象となる画素領域の画素情報に係る記述を実際に最小輝度画像データから削除する態様や、以降の判定用画像データの生成および欠陥判定に際して当該画素領域の画素情報を無視するよう、最小輝度画像データに記述する態様などが考えられる。
【０１７８】
接合部２ｂやハニカム構造体１の外部部分に対するマスク処理も、係る開口部の場合と同様、接合部２ｂやハニカム構造体１の外部部分を与える画素領域を特定し、判定用画像の生成に供される最小輝度画像データにおいてそれらの画素領域に係る記述内容を不能化することで実現される。
【０１７９】
当然ながら、これらのマスク処理を好適に行うためには、第１セル３ａ、接合部２ｂ、およびハニカム構造体１の外部部分に該当する除外対象画素領域の特定を、精度よく行うことが求められる。本実施の形態に係る欠陥検査装置１０００において、開口部特定処理部２３３ａ、接合部特定処理部２３３ｂ、および外部特定処理部２３３ｃのそれぞれによりなされる除外対象画素領域の特定は、この点を踏まえたものとなっている。より詳細には、開口部特定処理部２３３ａ、接合部特定処理部２３３ｂ、および外部特定処理部２３３ｃの各部においては、最大／最小輝度画像生成部２３２において生成された６種類の合成画像データのうち、対象とされる除外対象画素領域の種類に応じた合成画像データが用いられる。
【０１８０】
開口部特定処理部２３３ａは、低角度最大輝度画像データに基づいて、第１セル３ａ（より詳細にはその開口部）に相当する画素領域を除外対象画素領域として特定する。あるいは、中角度最大輝度画像データを用いる態様であってもよい。具体的な特定の仕方としては、低角度最大輝度画像データにおいて輝度値が所定の閾値以下である画素領域を特定するという態様が例示される。
【０１８１】
図１９は、輝度値の採用の仕方が異なる合成画像データによって表される像の、第１セル３ａの開口部を含む部分の拡大像を例示する図である。図１９（ａ）は、低角度最大輝度画像データによる像ＩＭ４であり、図１９（ｂ）は、低角度最小輝度画像データによる像ＩＭ５である。
【０１８２】
両者を対比すると、まず、図１９（ａ）に示す像ＩＭ４においては、破線にて示すように、左端部を除き明確に区画された正方領域ＲＥ２１が見出せる。左端部はわずかに暗部領域ＲＥ２２が連続している。なお、この暗部領域ＲＥ２２は、第１セル３ａの開口部に欠陥の一種である欠けがあることに起因したものである。これに対し、図１９（ｂ）に示す像ＩＭ５においては、正方領域ＲＥ２１と同じ位置に示した正方領域ＲＥ２３の周囲も連続する暗部となっており、特に、左側には、欠陥の存在に起因して、大きな暗部領域ＲＥ２４が、正方領域ＲＥ２３に連続する態様にて広がっている。
【０１８３】
図１９は、最小輝度画像データを用いた場合、開口部が実際よりも広く認識されてしまうおそれがあることを示唆している。特に、図１９（ｂ）に示す像ＩＭ５のように、第１セル３ａの開口部に欠陥が存在するような場合、最小輝度画像データを用いて第１セル３ａの存在する画素領域を特定しようとすると、実際の第１セル３ａのみならず、これに連続する欠陥部分までが開口部と誤認識されてしまい、判定用画像において欠陥部分が除外されてしまうおそれがあり、好ましくない。
【０１８４】
一方、図２０は、照明の仕方が異なる合成画像データによって表される像の、第１セル３ａを含む部分の拡大像を例示する図である。なお、対象となっている第１セル３ａの位置は、図１９の場合とは異なっている。図２０（ａ）は、図１９（ａ）の場合と同様、低角度最大輝度画像データによる像ＩＭ６であり、図２０（ｂ）は、高角度最大輝度画像データによる像ＩＭ７である。
【０１８５】
両者を対比すると、図２０（ａ）に示す像ＩＭ６においては、破線にて示すように、明確に区画された正方領域ＲＥ２５が見出せるのに対し、図２０（ｂ）に示す像ＩＭ５においては、楕円にて示す、正方領域ＲＥ２５と同じ位置に示した正方領域ＲＥ２６の左側部分において、第１セル３ａの内部の壁面に相当する像が確認される。
【０１８６】
図２０は、高角度最大輝度画像データを用いた場合、領域ＲＥ２７の範囲が開口部より輝度値が大きいために、実際の第１セル３ａよりも狭い範囲が開口部と誤認識されてしまう可能性がある。
【０１８７】
こうした図１９および図２０に示した像を踏まえ、開口部特定処理部２３３ａにおける第１セル３ａの特定は、低角度最大輝度画像データに基づき行われる。これにより、第１セル３ａの開口部の画素領域を精度よく特定することが出来る。
【０１８８】
なお、図１９に関していえば、低角度最大輝度画像データを用いたとしても、欠陥を反映した暗部領域ＲＥ２２までが開口部と特定されてしまうおそれがある。しかしながら、仮にそのような特定がなされ、暗部領域ＲＥ２２までがマスクされてしまったとしても、図１９（ｂ）に示す低角度最小輝度画像データによる像ＩＭ５における暗部領域ＲＥ２２のように、さらに大きな暗部の情報を含む合成画像データが存在することから、そのような合成画像データに基づく判定用画像によって、当該欠陥は検出される。
【０１８９】
また、接合部特定処理部２３３ｂは、中角度最大輝度画像データまたは高角度最大輝度画像データに基づいて、接合部２ｂに相当する画素領域を除外対象画素領域として特定する。具体的な特定の仕方としては、中角度最大輝度画像データまたは高角度最大輝度画像データにおいて輝度値が所定の閾値以上である画素領域を特定するという態様が例示される。
【０１９０】
図２１は、輝度値の採用の仕方が異なる合成画像データによって表される像の、接合部２ｂを含む部分の拡大像を例示する図である。図２１（ａ）は、高角度最大輝度画像データによる像ＩＭ８であり、図２１（ｂ）は、高角度最小輝度画像データによる像ＩＭ９である。
【０１９１】
両者を対比すると、まず、図２１（ａ）に示す像ＩＭ８と図２１（ｂ）に示す像ＩＭ９のそれぞれにおいて、破線に挟まれた領域ＲＥ３１および領域ＲＥ３３が、接合部２ｂに該当する。これらの領域ＲＥ３１とＲＥ３３はともに、略同一の幅を有していることから、一見すると、いずれの画像データを用いたとしても、接合部２ｂは好適に特定されるようにも見受けられる。しかしながら、像ＩＭ８の領域ＲＥ３１は概ね一様な輝度を有しているのに対し、像ＩＭ９の領域ＲＥ３３には接合部２ｂの凹凸に起因した細かな濃淡が確認される。
【０１９２】
加えて、領域ＲＥ３２およびＲＥ３４に示すように、係る接合部２ｂには凹部に相当するとみられる暗部が存在するところ、後者の方が、暗部の面積が大きい。このことは、高角度最小輝度画像データを用いて接合部２ｂを特定した場合、高角度最大輝度画像データを用いる場合に比して、接合部２ｂの形状を誤認識する恐れが高いことを示唆している。
【０１９３】
一方、図２２は、照明の仕方が異なる合成画像データによって表される像の、接合部２ｂを含む部分の拡大像を例示する図である。図２２（ａ）は、図２１（ａ）に示したものと同じ、高角度最大輝度画像データによる像ＩＭ８であり、図２２（ｂ）は、低角度最大輝度画像データによる像ＩＭ９である。
【０１９４】
両者を対比すると、図２１の場合と同様、図２２（ａ）に示す像ＩＭ８と図２２（ｂ）に示す像ＩＭ１０のそれぞれにおいて、破線に挟まれた領域ＲＥ３１および領域ＲＥ３５が、接合部２ｂに該当する。係る場合も、一見すると、いずれの画像データを用いたとしても、接合部２ｂは好適に特定されるようにも見受けられる。しかしながら、像ＩＭ８の領域ＲＥ３１は概ね一様な輝度を有しているのに対し、像ＩＭ１０の領域ＲＥ３５には接合部２ｂの凹凸に起因した細かな濃淡が確認される。
【０１９５】
加えて、領域ＲＥ３２およびＲＥ３６として示される、接合部２ｂに存在する凹部に相当するとみられる暗部を比較すると、後者の方が面積が大きい。このことは、低角度最大輝度画像データを用いて接合部２ｂを特定した場合、高角度最大輝度画像データを用いる場合に比して、接合部２ｂの形状を誤認識する恐れが高いことを示唆している。
【０１９６】
なお、図示は省略するが、中角度最大輝度画像データと中角度最小輝度画像データとが示す像を対比した場合や、中角度最大輝度画像データと低角度最大輝度画像データとが示す像を対比した場合にも、同様の結果が得られることが、本発明の発明者によって確認されている。
【０１９７】
以上を踏まえ、接合部特定処理部２３３ｂにおける接合部２ｂの特定は、高角度最大輝度画像データまたは中角度最大輝度画像データに基づき行われる。これにより、接合部２ｂの画素領域を精度よく特定することが出来る。なお、両者は、ハニカム構造体１を構成するセラミックス材料の種類などに応じて、適宜に使い分けられてよい。
【０１９８】
さらには、外部特定処理部２３３ｃは、低角度最小輝度画像データまたは中角度最小輝度画像データに基づいて、ハニカム構造体１の外側部分を除外対象画素領域として特定する。具体的な特定の仕方としては、低角度最小輝度画像データまたは中角度最小輝度画像データにおいて輝度値が所定の閾値以下であり、かつ、第１セル３ａの開口面積に比して十分に大きい画素領域を特定する、という態様が例示される。
【０１９９】
図２３は、ハニカム構造体１の外壁１ｗおよび外部を含む部分についての、輝度値の採用の仕方が異なる合成画像データによって表される像を例示する図である。図２３（ａ）は、低角度最小輝度画像データによる像ＩＭ１１であり、図２３（ｂ）は、低角度最大輝度画像データによる像ＩＭ１２である。
【０２００】
図２３（ａ）に示す像ＩＭ１１においては、矢印ＡＲ１にて示すように、ハニカム構造体１の外壁１ｗと、一様な暗部として視認されるハニカム構造体１の外部との境界部分が明確に特定される。一方、図２３（ｂ）に示す像ＩＭ１２においては、矢印ＡＲ２にて示すように、ハニカム構造体１の外壁１ｗの近傍部分が帯状の明部となり、かつ、ハニカム構造体１の外部との境界部分はぼやけてしまって、明確に特定することが困難な状況である。
【０２０１】
なお、図示は省略するが、中角度最小輝度画像データと中角度最大輝度画像データとが示す像を対比した場合にも、同様の結果が得られることが、本発明の発明者によって確認されている。
【０２０２】
以上を踏まえ、外部特定処理部２３３ｃにおけるハニカム構造体１の外部部分の特定は、低角度最小輝度画像データまたは中角度最小輝度画像データに基づき行われる。これにより、ハニカム構造体１の外部部分の画素領域を精度よく特定することが出来る。
【０２０３】
このような態様にて、開口部特定処理部２３３ａ、接合部特定処理部２３３ｂ、および外部特定処理部２３３ｃによる除外対象画素領域の特定がなされると、フィルタ処理部２３３ｄは、低角度最小輝度画像データ、中角度最小輝度画像データ、および高角度最小輝度画像データに対し、除外対象画素領域によるマスク処理を施す。具体的には、それらの最小輝度画像データにおいて除外対象画素領域に属する画素の画素情報を不能化する。
【０２０４】
［フィルタ処理］
続いてフィルタ処理部２３３ｄは、除外対象画素領域をマスクした低角度（；中角度；高角度）最小輝度画像データに対し、種々のフィルタ処理を施し、低角度（；中角度；高角度）判定用画像データを生成する。
【０２０５】
具体的には、まず、画素（ｘ，ｙ）における輝度値Ｂ４（ｘ，ｙ）（；Ｂ５（ｘ，ｙ）；Ｂ６（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Ｂ４（ｘ，ｙ）（；Ｂ５（ｘ，ｙ）；Ｂ６（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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
以上のフィルタ処理によって得られる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が、欠陥判定部２４０による判定に供される。
【０２１０】
［判定処理］
図２４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２４に示すように、本実施の形態に係る欠陥検査装置１０００においては、判定用画像生成部２３３のフィルタ処理部２３３ｄ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Ｓ３１〜Ｓ３３）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。
【０２１１】
そして、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Ｓ３４）。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。
【０２１２】
概略的には、低角度（；中角度；高角度）判定処理においては、検査対象である低角度（；中角度；高角度）判定用画像データとあらかじめ定められた判定用閾値とが照合され、低角度（；中角度；高角度）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、判定用閾値以上の面積（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。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に判定用閾値以上の面積を有する暗部ＳＤが存在しない場合、欠陥は検出されなかったということになる。一方、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のいずれかにでもそのような暗部ＳＤが存在する場合、何らかの欠陥が存在するものと判定される。
【０２１３】
図２５は、欠陥判定部２４０において行われる判定処理の内容について、より具体的に説明するための図である。図２５には、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、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している。ただし、欠け（カケ）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２５においては代表してエグレについての判定例を示している。より詳細には、エグレｄｆ３に関しては、浅いエグレｄｆ３ａと深いエグレｄｆ３ｂの２通りについての判定例を示しているが、「浅い」および「深い」とはあくまで相対的なものであり、特定の形状的特徴に基づいて明確に峻別されるものではない。
【０２１４】
また、図２５において判定欄の「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。ただし、判定欄の「（ＯＫ）」なる記載は、本来的には欠陥として検出されるべきところ、判定基準に従えば欠陥がないと誤判定される場合を示している。
【０２１５】
より詳細には、図２５の「低角度判定処理」なる欄には、ある一の低角度単位照明１１６（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ｄｆ３ａ、ｄｆ３ｂの様子と、ｍ０個の低角度撮像データに基づいて生成される低角度判定用画像データが表す低角度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ｄｆ３ａ、ｄｆ３ｂ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。低角度判定処理における判定は、低角度判定用画像に現れた暗部領域のサイズと低角度判定処理における判定用閾値に相当する閾値領域ＴＨ０のサイズとの対比によりなされる。
【０２１６】
同様に、「中角度判定処理」なる欄には、ある一の中角度単位照明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ｄｆ３ａ、ｄｆ３ｂの様子と、ｍ１個の中角度撮像データに基づいて生成される中角度判定用画像データが表す中角度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ｄｆ３ａ、ｄｆ３ｂ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。中角度判定処理における判定は、中角度判定用画像に現れた暗部領域のサイズと中角度判定処理における判定用閾値に相当する閾値領域ＴＨ１のサイズとの対比によりなされる。
【０２１７】
さらには、「高角度判定処理」なる欄には、ある一の高角度単位照明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ｄｆ３ａ、ｄｆ３ｂの様子と、ｍ２個の高角度撮像データに基づいて生成される高角度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ｄｆ３ａ、ｄｆ３ｂ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。高角度判定処理における判定は、高角度判定用画像に現れた暗部領域のサイズと高角度判定処理における判定用閾値に相当する閾値領域ＴＨ２のサイズとの対比によりなされる。
【０２１８】
係る場合において、低角度判定処理および中角度判定処理における判定用閾値（閾値領域ＴＨ０、ＴＨ１のサイズ）は、正常な表面凹凸を欠陥として誤検出することなく、相対的に深さが小さくかつ幅が大きい欠陥であるエグレや欠けが確実に検出できるような値に設定される。なお、低角度判定処理は、中角度判定処理では十分に検出しきれない、相対的に浅いエグレや欠けを確実に検出することを意図して行われる。
【０２１９】
これに対し、高角度判定処理における判定用閾値（閾値領域ＴＨ２のサイズ）は主として、相対的に深さが大きくかつ幅が小さい欠陥であるクラックを検出できるような値に設定される。具体的には、低角度判定処理および中角度判定処理における判定用閾値よりも小さな値に設定される。高角度判定処理に用いる高角度判定用画像データは、高角度照明部１３０を照明光源とする撮像により得られた高角度撮像データに由来することから、高角度判定用画像に正常な表面凹凸やエグレおよび欠けに起因する暗部ＳＤが存在することはまれである。それゆえ、上述のように判定用閾値を定めたとしても、高角度判定処理においては、正常な表面凹凸を欠陥であるとする誤判定は生じにくい。
【０２２０】
以上を踏まえ、図２５における各形状についての判定の内容を確認する。
【０２２１】
まず、通常の表面凹凸ｎｓの場合、個々の低角度単位照明１１６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、低角度判定用画像において影領域Ａ’が形成されるとする。中角度判定用画像においても、同様の影領域Ａ’が形成されることがある。しかしながら、係る影領域Ａ’は通常、低角度判定処理における閾値領域ＴＨ０および中角度判定処理における閾値領域ＴＨ１よりも小さいので（より詳細には、そのような関係をみたすように判定用閾値を定めているので）、欠陥としては検出されない。
【０２２２】
また、中角度単位照明１２１の照射方向Ｄ１が水平面となす角度θ１よりも高角度単位照明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、高角度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高角度判定処理における閾値領域ＴＨ２よりも小さい。
【０２２３】
よって、低角度判定処理、中角度判定処理、および高角度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（誤判定）されることはない。
【０２２４】
次に、クラックｄｆ１の場合、個々の低角度単位照明１１６、中角度単位照明１２１、および高角度単位照明１３１のそれぞれが順次に点灯した際にいずれも影部分Ｂが生じ、係る影部分Ｂが合成されることにより、低角度判定用画像、中角度判定用画像、および高角度判定用画像において影領域Ｂ’が形成されるとする。
【０２２５】
このうち、低角度判定用画像および中角度判定用画像において形成される影領域Ｂ’のサイズは、表面凹凸ｎｓの誤検出を避けるべく定められてなる低角度判定処理における閾値領域ＴＨ０および中角度判定処理における閾値領域ＴＨ１のサイズよりも小さいことがある。この場合、クラックｄｆ１は、低角度判定処理および中角度判定処理においては欠陥としては検出されないことになる。このことはすなわち、これら低角度判定処理および中角度判定処理の判定結果のみを参照した場合、クラックｄｆ１に関し誤判定が生じることを意味する。
【０２２６】
しかしながら、係るクラック由来の影領域Ｂ’のサイズは、高角度判定用画像においては閾値領域ＴＨ２のサイズよりも大きいので（より詳細には、そのような関係をみたすように判定用閾値を定めているので）、たとえ低角度判定処理および中角度判定処理においてクラックｄｆ１が欠陥として検出されなかったとしても、高角度判定処理においては欠陥として検出されることになる。
【０２２７】
すなわち、クラックについては、たとえ低角度判定処理および中角度判定処理において欠陥として検出されないとしても、少なくとも高角度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、低角度判定処理および中角度判定処理に際してクラックの影領域Ｂ’が閾値領域ＴＨ０または閾値領域ＴＨ１よりも大きい場合には、低角度判定処理および中角度判定処理の時点で欠陥として検出されることになる。
【０２２８】
より詳細には、高角度判定処理においてクラックと思しき欠陥が検出された場合、確認的に、高角度最大輝度画像データにおける当該検出領域の輝度値が参照される。仮に、参照された輝度値が、暗部における値として認められない程度に十分大きい場合、当該検出領域には欠陥はなかったものと判定される。
【０２２９】
また、エグレｄｆ３（ｄｆ３ａ、ｄｆ３ｂ）の場合、その深さと照明光の照射角度によって、判定用画像における影領域の形成のされ方に違いが生じ得る。
【０２３０】
まず、幅が比較的大きい一方でクラックｄｆ１に比して浅いために、浅いエグレｄｆ３ａと深いエグレｄｆ３ｂの双方ともに、高角度判定用画像において影領域は形成されにくい。それゆえ、高角度判定用画像に基づいてエグレｄｆ３を検出することは難しい。換言すれば、高角度判定用処理においては、エグレは存在しないと誤判定される。
【０２３１】
一方、低角度判定用画像および中角度判定用画像では影領域が形成される。いま、図２５に示すように、個々の低角度単位照明１１６および中角度単位照明１２１のそれぞれが順次に点灯した際にいずれも、浅いエグレｄｆ３ａに対応して影部分Ｃが生じ、エグレｄｆ３ｂに対応して影部分Ｄが生じることとする。そして、これらの影部分Ｃおよび影部分Ｄが合成されることにより、低角度判定用画像および中角度判定用画像において、影領域Ｃ’および影領域Ｄ’が形成されるとする。
【０２３２】
このとき、撮像時の照明光の照射角度が小さい低角度判定用画像においては、影領域Ｃ’および影領域Ｄ’がそれぞれ、元々のエグレｄｆ３ａ、ｄｆ３ｂに相当する範囲全般に渡って形成されるのに対し、中角度判定画像においては、影領域Ｄ’については元々のエグレｄｆ３ｂに相当する範囲に形成されるものの、影領域Ｃ’については、元々のエグレｄｆ３ａの端部（周縁部）のみに形成されるに留まることがある。
【０２３３】
それゆえ、少なくとも深いエグレｄｆ３ｂについては、中角度判定処理における閾値領域ＴＨ１を好適に定めることで、検出が可能であるものの、浅いエグレｄｆ３ａを確実に検出するという観点からは、低角度判定処理が有効である。
【０２３４】
なお、図２５に示す例のみによれば一見、エグレ・欠けについては低角度判定処理のみで対応が可能であるようにみられるが、実用上は、種々の形状のエグレや欠けを確実に検出するという観点から、低角度判定処理と中角度判定処理とが併用される。
【０２３５】
欠陥判定部２４０においては、このような低角度判定処理、中角度判定処理および高角度判定処理における判定結果に基づいて、欠陥の有無が総合的に判定される。具体的には、いずれかの判定処理においてＮＧと判定がなされた場合には、検査対象たるハニカム構造体１の端面１ａに、何らかの欠陥が存在することになる。
【０２３６】
上述したように、閾値領域ＴＨ０、ＴＨ１、およびＴＨ２を与える判定用閾値を、検出したいエグレ・欠けやクラックに応じて好適に定めることで、図２５に示すように、エグレ・欠けについては高角度判定処理によって検出されないとしても低角度判定処理および／または中角度判定処理によって検出される。また、クラックについては低角度判定処理および中角度判定処理によっては検出されないものの高角度判定処理によって検出される。それゆえ「総合判定」欄には、これらについていずれも「ＮＧ」と記載されている。
【０２３７】
これらに対し、通常の表面凹凸については、いずれの判定処理においても欠陥であるとして誤検出されないので、「総合判定」欄には、「ＯＫ」と記載されている。
【０２３８】
以上のような判定の結果は適宜、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。統括制御部２１０は、欠陥判定部２４０から与えられた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、後述するラベリング処理の結果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。
【０２３９】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、セラミックス製のハニカム構造体の端面における欠陥の有無を検査するにあたって、照明光の照射方向をそれぞれに違えて得られた複数の撮像データに基づいて判定用画像データを生成することを、照明光の照射角度を３段階に違えつつ行い、得られた３種類の判定用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。
【０２４０】
しかも、それぞれの判定用画像データの生成に先立ち、撮像領域内に存在するセル開口部、ハニカムセグメントの接合部、およびハニカム構造体の外部部分といった、欠陥検査の対象とする必要がない部分に相当する画素領域を、複数の撮像データの最大輝度または最小輝度に基づいて生成される合成画像データのうち、それぞれの部分の特定に適した画像データに基づいてあらかじめ特定し、当該画素領域を除外対象画素領域として検査対象から除外する態様にて判定用画像データを生成するので、欠陥検査をより効率的に行うことが出来る。
【０２４１】
＜変形例＞
上述の実施の形態においては、欠陥検査装置１０００が、照射角度θ０が好ましくは５°〜３０°である低角度照明部１１５と、照射角度θ１が好ましくは３０°〜６０°である中角度照明部１２０と、照射角度θ２が好ましくは６０°〜８５°である高角度照明部１３０という３つの照明部を備えており、それぞれの照明部により照明光を照射した撮像が順次になされるようになっているが、それらの照明部の少なくとも１つが照明角度を違えて多段に設けられることで、全体として４以上の照明部が備わる態様であってもよい。換言すれば、低角度照明部１１５、中角度照明部１２０、および高角度照明部１３０の少なくとも１つが、照明角度の相異なる２以上の照明部により構成されていてもよい。係る場合、照明部の数に応じた合成画像データさらには判定用画像データが生成され、照明部の数に応じた段階での判定処理が行われることになる。
【０２４２】
上述の実施の形態では、図１３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、対応する判定処理の順序についても、入れ替わってよい。
【０２４３】
また、ハニカム構造体１のサイズがカメラ１１０の撮像範囲に比して小さい場合、検査の精度が確保されるのであれば、欠陥検査装置１０００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。
【０２４４】
また、上述の実施の形態は、欠陥検査装置１０００が接合部２ｂを有さないハニカム構造体１を検査対象とすることを、妨げるものではない。係る場合、接合部特定処理部２３３ｂによって接合部２ｂが特定されることがないものの、欠陥検査自体は上述の実施の形態と同様に行われる。あるいは、接合部２ｂを有さないハニカム構造体１が欠陥検査の対象となることがあらかじめわかっている場合、接合部特定処理部２３３ｂの機能が停止させられていてもよい。
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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