(57)【要約】      （修正有）【課題】シート状の被検査物に含まれる異常箇所の検出と異常の種類の判別を可能にする技術を提供する。【解決手段】被検査物２の第１の面に対し光を照射する光源３１と、光源から照射され被検査物を透過した光により被検査物を撮像できるように配置された撮像センサ４と、撮像センサにより得られた被検査物の画像に基づいて、被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部５と、処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部５８と、を有しており、被検査物の配置されていない状態において光源から撮像センサに直接入射する光の輝度が、撮像センサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、光源の光量及び／又は撮像センサのゲインが調整されている。【選択図】図１
2018059772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、
被検査物の第１の面に対し光を照射する光源と、
前記光源から照射され前記被検査物を透過した光により前記被検査物を撮像できるように配置された撮像センサと、
前記撮像センサにより得られた前記被検査物の画像に基づいて、前記被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、
前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、
を有しており、
前記被検査物の配置されていない状態において前記光源から前記撮像センサに直接入射する光の輝度が、前記撮像センサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、前記光源の光量及び／又は前記撮像センサのゲインが調整されている
ことを特徴とするシート検査装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記被検査物の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて大きい場合において、当該注目位置を異常箇所として検出し、
前記異常箇所の輝度が、所定の閾値よりも大きい場合には、前記異常箇所で発生している異常の種類をピンホール欠陥であると判別し、
前記異常箇所の輝度が、所定の閾値よりも小さい場合には、前記異常箇所で発生している異常の種類をピンホール欠陥以外の明欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項１に記載のシート検査装置。
【請求項３】
前記光源が照射する光が短波長の光である
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシート検査装置。
【請求項４】
前記撮像センサは短波長の光のみを受光する
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のシート検査装置。
【請求項５】
シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、
被検査物の第１の面に対し、第１の波長の光を照射する第１の光源と、
被検査物の第１の面に対し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を照射する第２の光源と、
前記第１の波長の光を受光する第１の撮像センサと、前記第２の波長の光を受光する第２の撮像センサを備え、前記各光源から照射され前記被検査物を透過した光により前記被検査物を撮像できるように配置された撮像装置と、
前記第１の撮像センサにより得られた前記被検査物の第１の画像と前記第２の撮像センサにより得られた前記被検査物の第２の画像とに基づいて、前記被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、
前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、
を有し、
前記被検査物の配置されていない状態において前記第１の光源から前記第１の撮像センサに直接入射する光の輝度が、前記第１の撮像センサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、前記第１の光源の光量及び／又は前記第１の撮像センサのゲインが調整されている
ことを特徴とするシート検査装置。
【請求項６】
前記第２の光源の光量及び／又は前記第２の撮像センサのゲインが、前記被検査物に異常がない場合において、前記第２の光源から前記被検査物を透過して前記第２の撮像センサに入射する光の輝度が前記第２の撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、調整されている
ことを特徴とする請求項５に記載のシート検査装置。
【請求項７】
前記第１の波長は、前記第２の波長よりも短い、ことを特徴とする請求項５又は６に記載のシート検査装置。
【請求項８】
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第２の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、かつ異常の種類を暗欠陥であると判別し、
前記注目位置に対応する前記第１及び／又は第２の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて大きい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、該異常箇所に対応する前記第１の画像の輝度が、所定の閾値よりも大きい場合には、異常の種類をピンホール欠陥であると判別し、
該異常箇所に対応する前記第１の画像の輝度が、所定の閾値よりも小さい場合には、異常の種類をピンホール欠陥以外の明欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のシート検査装置。
【請求項９】
シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、
前記被検査物の第１の面に対し、第１の波長の光を照射する第１の光源と、
前記被検査物の第１の面の反対側の第２の面に対し、前記第１の波長とは異なる波長の可視光を照射する第２の光源と、
前記被検査物の第２の面に対し、赤外光を照射する第３の光源と、
前記第１の波長の光を受光する第１の撮像センサと、前記第２の波長の可視光を受光する第２の撮像センサと、赤外光を受光する第３の撮像センサとを備え、前記第１の光源から照射され前記被検査物を透過した透過光と、前記第２、第３の光源から照射され前記被検査物により反射した反射光により、前記被検査物を撮像できるように配置された撮像装置と、
前記第１の撮像センサにより得られた前記被検査物の第１の画像と前記第２の撮像センサにより得られた前記被検査物の第２の画像と、前記第３の撮像センサにより得られた前記被検査物の第３の画像とに基づいて、前記被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、
前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、
を有し、
前記被検査物の配置されていない状態において前記第１の光源から前記第１の撮像センサに直接入射する光の輝度が、前記第１の撮像センサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、前記第１の光源の光量及び／又は前記第１の撮像センサのゲインが調整されている
ことを特徴とするシート検査装置。
【請求項１０】
前記第２及び第３の光源の光量及び／又は前記第２及び第３の撮像センサのゲインが、前記被検査物に異常がない場合において、前記第２及び第３の各光源から前記被検査物で反射して前記第２及び第３の各撮像センサに入射する光の輝度が前記第２及び第３の各撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、調整されている
ことを特徴とする請求項９に記載のシート検査装置。
【請求項１１】
前記第１の波長は、前記第２の波長よりも短い、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のシート検査装置。
【請求項１２】
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第１の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて大きい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、
前記異常箇所に対応する前記第１の画像の輝度が、所定の閾値よりも大きい場合には異常の種類をピンホール欠陥であると判別し、所定の閾値よりも小さい場合には異常の種類をピンホール以外の明欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載のシート検査装置。
【請求項１３】
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第２の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、
前記異常箇所に対応する前記第２の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いと、前記異常箇所に対応する前記第３の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いとが同じである場合には、異常の種類を金属異物であると判別し、
前記異常箇所に対応する前記第２の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いよりも、前記異常箇所に対応する前記第３の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いが小さい場合には、異常の種類を金属異物以外の暗欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載のシート検査装置。
【請求項１４】
前記被検査物の第１の面に対し、前記第１の光源が照射する光よりも波長が長く、前記第２の光源が照射する光よりも波長が短い可視光を照射する第４の光源をさらに有し、
前記撮像装置には、前記第４の光源から照射される波長の光を受光する第４の撮像センサをさらに備え、
前記被検査物に異常がない場合において、前記第４の光源から前記被検査物を透過して前記第４の撮像センサに入射する光の輝度が、前記第４の撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、前記第４の光源の光量及び／又は前記第４の撮像センサのゲインが調整されている
ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項に記載のシート検査装置。
【請求項１５】
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第４の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、かつ異常の種類を暗欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項１４に記載のシート検査装置。
【請求項１６】
前記被検査物の第２の面に対し、第４の波長の光を照射する第４の光源と、
前記被検査物の第１の面に対し、前記第４の波長とは異なる第５の波長の可視光を照射する第５の光源と、
前記被検査物の第１の面に対し、赤外光を照射する第６の光源と、
前記第４の波長の光を受光する第４の撮像センサと、前記第５の波長の可視光を受光する第５の撮像センサと、赤外光を受光する第６の撮像センサとを備え、前記第４の光源から照射され前記被検査物を透過した透過光と、前記第５、第６の光源から照射され前記被検査物により反射した反射光により、前記被検査物を撮像できるように配置された第２の
撮像装置と、
をさらに有しており、
前記処理部は、前記第４の撮像センサにより得られた前記被検査物の第４の画像と、前記第５の撮像センサにより得られた前記被検査物の第５の画像と、前記第６の撮像センサにより得られた前記被検査物の第６の画像にも基づいて、前記被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する
ことを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載のシート検査装置。
【請求項１７】
前記第４の光源の光量及び／又は前記第４の撮像センサのゲインが、前記被検査物に異常がない状態において、前記第４の光源から前記被検査物を透過して前記第４の撮像センサに入射する光の輝度が前記第４の撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように調整されており、
前記被検査物に異常がない場合において、前記第５及び第６の光源から前記被検査物で反射して前記第５及び第６の撮像センサに入射する光の輝度が、該撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、前記第５及び第６の光源の光量及び／又は前記第５および第６の撮像センサのゲインが調整されている
ことを特徴とする請求項１６に記載のシート検査装置。
【請求項１８】
前記第１の波長は前記第５の波長よりも短く、前記第４の波長は前記第２および第５の波長よりも短い
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のシート検査装置。
【請求項１９】
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第４の画像の輝度が、
前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて大きい場合には、当該注目位置を異常箇所として検出し、かつ異常の種類を暗欠陥であると判別し、
前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合には、当該注目位置を異常箇所として検出し、かつ異常の種類を暗欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項１６から１８のいずれか１項に記載のシート検査装置。
【請求項２０】
前記処理部は、
前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第５の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、
前記異常箇所に対応する前記第５の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いと、前記異常箇所に対応する前記第６の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いとが同じである場合には、異常の種類を金属異物であると判別し、
前記異常箇所に対応する前記第５の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いよりも、前記異常箇所に対応する前記第６の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いが小さい場合には、異常の種類を金属異物以外の暗欠陥であると判別する
ことを特徴とする請求項１６から１９のいずれか１項に記載のシート検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状の被検査物の異常箇所を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状物品を製造又は加工するための生産ラインでは、可視光や紫外光をシートに照射しその透過光又は反射光をカメラで撮像することにより得られる画像を用いて、シート上の異常箇所（異物混入、汚れ、シワなど）を検出する検査装置が利用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
従来の検査装置では、シート上の異常箇所の検出はできるものの、検出したものがどのような種類の異常であるかを細かく判別することはできなかった。そのため、従来は、異常箇所が検出されたシートは破棄するか、ランク落ち品とするか、目視による詳細検査にまわすという取扱いをせざるを得ない。しかしながら、実際には、シートに発生し得る異常には様々なものが存在し、製品の種類、用途、材質などによっては、不良（欠陥）としなくてもよいものもある。
【０００４】
例えば、リチウムイオン二次電池のセパレータには微多孔性ポリオレフィンフィルムが一般的に用いられるが、セパレータ自体は人目に触れるものではないため、多少の汚れ等があっても機能性に問題なければ不良品にする必要はない。その一方で、金属の混入又は付着やピンホール（穴）は、短絡のおそれがあるため、絶対に見過ごしてはならない種類の異常といえる。逆に、紙材の場合でいうと、小さなピンホールは許容できるが、見た目に影響のある汚れやシワは不良として検出したいというケースもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８１７４号公報（特許第４９５０９５１号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、シート状の被検査物に含まれる異常箇所の検出と異常の種類の判別を可能にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一態様は、シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、被検査物の第１の面に対し光を照射する光源と、前記光源から照射され前記被検査物を透過した光により前記被検査物を撮像できるように配置された撮像センサと、前記撮像センサにより得られた前記被検査物の画像に基づいて、前記被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、を有しており、前記被検査物の配置されていない状態において前記光源から前記撮像センサに直接入射する光の輝度が、前記撮像センサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、前記光源の光量及び／又は前記撮像センサのゲインが調整されていることを特徴とするシート検査装置である。
【０００８】
ここで、実質的に同じとは、例えば±１０％以内、好ましくは±５％以内をいう。なお、光源により照射される光は、必ずしも可視光領域の波長を含んでいる必要は無く、不可
視光であってもよい。
【０００９】
被検査物上に何らかの異常があると、その異常箇所では他の箇所（つまり異常の無い箇所）に比べて、光の吸収率、反射率、透過率などの特性が変わり得る。しかも、その変化の仕方は光の波長及び異常の種類に依存する。このため、被検査物を透過する光によって被検査物を撮像した場合、撮像された画像に他の部分よりも明るい部分（透過率の高い部分）、或いは他の部分よりも暗い部分（透過率の低い部分）があれば、異常を検出することができる。さらに、その異常部分の輝度の違いを細かく認識することができれば異常の種類の判別を行うことも可能となる。
【００１０】
ところが、撮像センサの感度に対して照射される光が強すぎる、或いは弱すぎると照射光の透過率の違いが撮像された画像に反映されず、異常の有無の検出および／またはその種類の判別ができない。
【００１１】
この点、本発明の構成によれば、撮像センサの感度に対して照射される光が強すぎる、或いは弱すぎるということがないため、透過率の細かな違いを反映した画像に基づいて異常の検出及びその種類の判別を行うことが可能となる。
【００１２】
異常が生じた場合に、撮像された画像の輝度値が、被検査物に異常が無い状態である通常状態に対してどのように増加又は減少するかを、異常の種類ごとに予め類型化することができる。したがって、例えば、前記処理部は、前記被検査物上の特定位置の通常状態に対する変化がいずれの類型に該当するか判断することにより、当該位置で発生している異常の種類を判別することができる。なお、画像の輝度値の変化（増加又は減少）の類型と異常の種類との対応付けは、ルックアップテーブルで定義してもよいし、プログラム内の判定ロジックとして実装してもよい。
【００１３】
なお、前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記被検査物の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて大きい場合において、当該注目位置を明欠陥異常箇所として検出し、前記異常箇所の輝度が、所定の閾値よりも大きい場合には、前記異常箇所で発生している異常の種類をピンホール欠陥であると判別し、前記異常箇所の輝度が、所定の閾値よりも小さい場合には、前記異常箇所で発生している異常の種類をピンホール欠陥以外の明欠陥であると判別するとよい。
【００１４】
ここで、明欠陥とは、例えば、被検査物に穴が空いているピンホール欠陥、油分が付着して透けている状態、水分により被検査物が濡れて透けている状態などの液体汚れ、被検査物にキズがある状態、被検査物であるシートの地合の目が粗くなっている状態などをいう。
【００１５】
上記の構成および判定条件により、ピンホール欠陥とそれ以外の明欠陥を精度よく判別できる。この機能は、二次電池のセパレータのように、ピンホールが重大欠陥の一つである製品の場合に特に有用である。
【００１６】
なお、前記光源は照射する光が短波長の光であってもよい。また、前記撮像センサは短波長の光のみを受光するものであってもよい。一般的に、波長が短い光であるほど透明な物質を透過する際の屈折率は大きくなる。このため、前記被検査物に例えば油汚れなどで透けた部分がある状態では、前記光源から照射された光の波長が短いほど照射光の透過率は減少の度合いが大きくなる。そのため、このような構成にすると、ピンホール欠陥のように透過光が殆ど減衰、屈折しない明欠陥と、油汚れなどのピンホール欠陥以外の明欠陥との判別の精度をより良くすることができる。
【００１７】
本発明の第二態様は、シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、被検査物の第１の面に対し、第１の波長の光を照射する第１の光源と、被検査物の第１の面に対し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を照射する第２の光源と、前記第１の波長の光を受光する第１の撮像センサと、前記第２の波長の光を受光する第２の撮像センサを備え、前記各光源から照射され前記被検査物を透過した光により前記被検査物を撮像できるように配置された撮像装置と、前記第１の撮像センサにより得られた前記被検査物の第１の画像と前記第２の撮像センサにより得られた前記被検査物の第２の画像とに基づいて、前記被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、を有し、前記被検査物の配置されていない状態において前記第１の光源から前記第１の撮像センサに直接入射する光の輝度が、前記第１の撮像センサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、前記第１の光源の光量及び／又は前記第１の撮像センサのゲインが調整されていることを特徴とするシート検査装置である。
【００１８】
このような構成では、前記第１の撮像センサにより取得される前記第１の画像に加えて、前記第２の撮像センサにより取得される前記第２の画像に基づいた異常の検出及びその種類の判別をすることができるため、より精度の高い異常検出及びその種類判別を行うことができる。
【００１９】
また、前記第２の光源の光量及び／又は前記第２の撮像センサのゲインが、前記被検査物に異常がない場合において、前記第２の光源から前記被検査物を透過して前記第２の撮像センサに入射する光の輝度が前記第２の撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、調整されていてもよい。このような構成であれば、異常の有無及びその種類に対応する前記第１の画像と前記第２の画像それぞれの輝度値の変化の仕方が異なるため、この差異に基づいて異常検出及びその種類判別を行うことができる。
【００２０】
また、前記第１の波長は、前記第２の波長よりも短いものであってもよい。これにより、前述したように前記第１の画像に基づいてピンホール欠陥と液体汚れの判別を精度良く行うことができる。
【００２１】
前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第２の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、かつ異常の種類を暗欠陥であると判別し、前記注目位置に対応する前記第１及び／又は２の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて大きい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、該異常箇所に対応する前記第１の画像の輝度が、所定の閾値よりも大きい場合には、異常の種類をピンホール欠陥であると判別し、該異常箇所に対応する前記第１の画像の輝度が、所定の閾値よりも小さい場合には、異常の種類をピンホール欠陥以外の明欠陥であると判別するとよい。
【００２２】
このようにすることで、被検査物のシートが比較的分厚いものであった場合においても、被検査物上の暗欠陥を精度良く検出することができる。
【００２３】
なお、暗欠陥とは、異常の無い状態に比べて光の透過率が減少する状態であり、例えば金属粉、糸くずなどの異物が付着または混入した状態、泥汚れ、着色汚れなどの一般的な汚れ、被検査物であるシートの地合が厚くなっている状態などをいう。
【００２４】
本発明の第三態様は、シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、前記被検査物の第１の面に対し、第１の波長の光を照射する第１の光源と、前記被検査物の第１
の面の反対側の第２の面に対し、前記第１の波長とは異なる波長の可視光を照射する第２の光源と、前記被検査物の第２の面に対し、赤外光を照射する第３の光源と、前記第１の波長の光を受光する第１の撮像センサと、前記第２の波長の可視光を受光する第２の撮像センサと、赤外光を受光する第３の撮像センサとを備え、前記第１の光源から照射され前記被検査物を透過した透過光と、前記第２、第３の光源から照射され前記被検査物により反射した反射光により、前記被検査物を撮像できるように配置された撮像装置と、前記第１の撮像センサにより得られた前記被検査物の第１の画像と前記第２の撮像センサにより得られた前記被検査物の第２の画像と、前記第３の撮像センサにより得られた前記被検査物の第３の画像とに基づいて、前記被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、を有し、前記被検査物の配置されていない状態において前記第１の光源から前記第１の撮像センサに直接入射する光の輝度が、前記第１の撮像センサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、前記第１の光源の光量及び／又は前記第１の撮像センサのゲインが調整されていることを特徴とするシート検査装置である。
【００２５】
このような構成では、被検査物の両側（両面）から光を照射し、それらの透過光ないし反射光を撮像するようにしているため、シートの両面の異常検出を精度良く行うことができる。
【００２６】
また、前記第２及び第３の光源の光量及び／又は前記第２及び第３の撮像センサのゲインが、前記被検査物に異常がない場合において、前記第２及び第３の各光源から前記被検査物で反射して前記第２及び第３の各撮像センサに入射する光の輝度が前記第２及び第３の各撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、調整されていてもよい。このような構成であれば、可視光で撮像された前記第２の画像と赤外光で撮像された前記第３の画像との輝度の相対比較により、より高い精度で異常の検出及びその種類を判別することができる。
【００２７】
また、前記第１の波長は、前記第２の波長よりも短いものであってもよい。さらに、前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第１の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて大きい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、前記異常箇所に対応する前記第１の画像の輝度が、所定の閾値よりも大きい場合には異常の種類をピンホール欠陥であると判別し、所定の閾値よりも小さい場合には異常の種類をピンホール以外の明欠陥であると判別するとよい。このようにすると、明欠陥の検出及び種類判別を精度よく行うことができる。
【００２８】
また、前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第２の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、前記異常箇所に対応する前記第２の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いと、前記異常箇所に対応する前記第３の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いとが同じである場合には、異常の種類を金属異物であると判別し、前記異常箇所に対応する前記第２の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いよりも、前記異常箇所に対応する前記第３の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いが小さい場合には、異常の種類を金属異物以外の暗欠陥であると判別するとよい。
【００２９】
被検査物に異物が存在する場合、その異物が金属であるか否か判別できることは、二次電池のセパレータのように、金属の混入ないし付着が重大欠陥の一つとなる製品の場合には特に有用である。この点、上記のような装置と処理部の判別条件によれば、異物の検出と、該異物が金属異物であるか否の判別を精度よく行うことができる。
【００３０】
さらに、上記第三態様のシート検査装置は、前記被検査物の第１の面に対し、前記第１の光源が照射する光よりも波長が長く、前記第２の光源が照射する光よりも波長が短い可視光を照射する第４の光源をさらに有し、前記撮像装置には、前記第４の光源から照射される波長の光を受光する第４の撮像センサをさらに備え、前記被検査物に異常がない場合において、前記第４の光源から前記被検査物を透過して前記第４の撮像センサに入射する光の輝度が、前記第４の撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、前記第４の光源の光量及び／又は前記第４の撮像センサのゲインが調整されているものであってもよい。
【００３１】
このような構成により、４つの異なる画像が撮像され、これに基づいて前記被検査物の異常の検出及びその種類の判別が行われるため、多様な種類の異常を、より精度良く検出および判別することができる。
【００３２】
さらに、第４の画像を用いる場合の前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第４の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、かつ異常の種類を暗欠陥であると判別するとよい。このようにすると、被検査物の第１の面に汚れ等の異常がある場合においても、当該異常の検出を精度よく行うことが可能になる。
【００３３】
また、上記第三態様のシート検査装置は前記被検査物の第２の面に対し、第４の波長の光を照射する第４の光源と、前記被検査物の第１の面に対し、前記第４の波長とは異なる第５の波長の可視光を照射する第５の光源と、前記被検査物の第１の面に対し、赤外光を照射する第６の光源と、前記第４の波長の光を受光する第４の撮像センサと、前記第５の波長の可視光を受光する第５の撮像センサと、赤外光を受光する第６の撮像センサとを備え、前記第４の光源から照射され前記被検査物を透過した透過光と、前記第５、第６の光源から照射され前記被検査物により反射した反射光により、前記被検査物を撮像できるように配置された第２の撮像装置と、をさらに有しており、前記処理部は、前記第４の撮像センサにより得られた前記被検査物の第４の画像と、前記第５の撮像センサにより得られた前記被検査物の第５の画像と、前記第６の撮像センサにより得られた前記被検査物の第６の画像にも基づいて、前記被検査物に含まれる異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別するものであってもよい。
【００３４】
上記のような構成により、被検査物であるシートの両面に対する異物検出及び金属異物判別を一度に行うことが可能になるため、より多くのバリエーションの異常の検出および判別が可能な検査を効率的に行うことができる。
【００３５】
さらに、前記第４の光源の光量及び／又は前記第４の撮像センサのゲインが、前記被検査物に異常がない状態において、前記第４の光源から前記被検査物を透過して前記第４の撮像センサに入射する光の輝度が前記第４の撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように調整されており、前記被検査物に異常がない場合において、前記第５及び第６の光源から前記被検査物で反射して前記第５及び第６の撮像センサに入射する光の輝度が、該撮像センサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、前記第５及び第６の光源の光量及び／又は前記第５および第６の撮像センサのゲインが調整されていてもよい。また、前記第１の波長は前記第５の波長よりも短く、前記第４の波長は前記第２および第５の波長よりも短いものであってもよい。
【００３６】
このようにすると、前記第４の画像に基づいて、前記被検査物の第２の面における明欠陥、暗欠陥のいずれの異常も検出することができ、可視光で撮像された前記第５の画像と赤外光で撮像された前記第６の画像との輝度の相対比較により、前記被検査物の第１の面の異常の検出及びその種類判別をより高い精度で行うことができる。
【００３７】
また、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第４の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて大きい場合には、当該注目位置を異常箇所として検出し、かつ異常の種類を暗欠陥であると判別し、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合には、当該注目位置を異常箇所として検出し、かつ異常の種類を暗欠陥であると判別するとよい。このようにすると、前記第４の画像に基づいて、被検査物の明欠陥、暗欠陥のいずれの異常も検出することができる。
【００３８】
さらに、前記処理部は、前記被検査物上の任意に選ばれた注目位置に対応する前記第５の画像の輝度が、前記被検査物に異常がない状態である通常状態のときと比べて小さい場合に、当該注目位置を異常箇所として検出し、前記異常箇所に対応する前記第５の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いと、前記異常箇所に対応する前記第６の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いとが同じである場合には、異常の種類を金属異物であると判別し、前記異常箇所に対応する前記第５の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いよりも、前記異常箇所に対応する前記第６の画像の輝度の通常状態からの低下の度合いが小さい場合には、異常の種類を金属異物以外の暗欠陥であると判別するとよい。
【００３９】
このようにすることで、前記被検査物の第１の面における異物の検出と、該異物が金属物であるか否かの判別を、より高い精度で行うことができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記構成の少なくとも一部を有するシート検査装置として捉えることもできるし、上記処理の少なくとも一部を有するシート検査装置の制御方法、シート検査方法、又は、シートの異常種類判別方法として捉えることもできる。また、本発明は、かかる方法をコンピュータに実行させるためのプログラムや、そのようなプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体として捉えることもできる。上記構成および処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、シート状の被検査物に含まれる異常箇所の検出と異常の種類の判別が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１に係るシート検査装置のブロック図。
【図２】図２Ａは被検査物が配置されていない状態で、撮像装置に入射する光の輝度が正しく調節されている場合の例を示す図であり、図２Ｂは撮像装置４に入射する光の輝度が小さすぎる場合の例を示す図であり、図２Ｃは撮像装置４に入射する光の輝度が大きすぎる場合の例を示す図である。
【図３】実施例１に係るシート検査出力部が出力する結果出力画面の一例。
【図４】図４Ａは「ピンホール欠陥」の場合に撮像された画像の輝度値の変化を示す図であり、図４Ｂは「ピンホール欠陥以外の明欠陥」の場合に撮像された画像の輝度値の変化を示す図。
【図５】実施例１に係るシート検査装置による異常検出及び種類判別のフローチャート。
【図６】実施例１に係るシート検査装置の異常の種類判別の詳細フローチャート。
【図７】実施例２に係るシート検査装置のブロック図。
【図８】図８Ａは、異常のない被検査物が配置されている状態で青色イメージセンサにより撮像された画像の輝度値の一例を示す図であり、図８Ｂは同様の状態で緑色イメージセンサにより撮像された画像の輝度値の一例を示す図である。
【図９】図９Ａは、実施例２において「暗欠陥」の場合に青色イメージセンサにより撮像された画像の輝度値の一例を示す図であり、図９Ｂは「暗欠陥」の場合に緑色イメージセンサにより撮像された画像の輝度値の一例を示す図である。
【図１０】実施例２に係るシート検査装置による異常検出及び種類判別のフローチャート。
【図１１】実施例２に係るシート検査装置の異常の種類判別の詳細フローチャート。
【図１２】実施例３に係るシート検査装置のブロック図。
【図１３】図１３Ａは「金属異物」の場合に撮像された第１画像の輝度値の一例を示す図、図１３Ｂは「金属異物」の場合に撮像された第２画像の輝度値の一例を示す図、図１３Ｃは「金属異物」の場合に撮像された第３画像の輝度値の一例を示す図、図１３Ｄは「金属異物」の場合に撮像された第４画像の輝度値の一例を示す図である。
【図１４】図１４Ａは「金属異物」以外の暗欠陥の場合に撮像された第１画像の輝度値の一例を示す図、図１４Ｂは「金属異物」以外の暗欠陥の場合に撮像された第２画像の輝度値の一例を示す図、図１４Ｃは「金属異物」以外の暗欠陥の場合に撮像された第３画像の輝度値の一例を示す図、図１４Ｄは「金属異物」以外の暗欠陥の場合に撮像された第４画像の輝度値の一例を示す図である。
【図１５】実施例３に係るシート検査装置の異常の種類判別の詳細フローチャート。
【図１６】実施例４に係るシート検査装置のブロック図。
【図１７】実施例４に係るシート検査装置による異常検出及び種類判別のフローチャート。
【図１８】実施例４に係るシート検査装置による異常の種類判別の詳細フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４４】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係るシート検査装置１のブロック図である。シート検査装置１は、照明系として、被検査物２の下面（第１の面）に可視光を照射する青色可視光源３１を有する。また、シート検査装置１は、測定系として、撮像装置４を有する。撮像装置４は、青色可視光源３１から照射され被検査物２を直進透過した光により、被検査物２を撮像できるように配置されている。さらにシート検査装置１は、撮像装置４の出力信号に基づいて、被検査物２に含まれる異常箇所の検出と異常の種類判別を行う処理装置５を有している。さらに、シート検査装置１は、調整装置７を有する。調整装置７は、照明系の光量を調節する光量調節部７１と、測定系のゲインを調節するゲイン調節部７２を備えており、照明系から測定系に入射する光の輝度を調節する。
【００４５】
被検査物２は、例えばシート状に形成されており、図１の矢印方向に搬送されている。被検査物２には、紙、フィルム、樹脂、セルロース等を例示できる。また、被検査物２は、二次電池に使用するセパレータ、液晶に使用される光学シート等であってもよい。なお、本実施例においては、照明系及び測定系を固定し、被検査物２を移動させているが、これに代えて、被検査物２を固定し、照明系及び測定系を移動させてもよい。
【００４６】
シート検査装置１は、撮像装置４により得られる画像に基づいて被検査物２に含まれる異常箇所を検出し、検出した異常の種類を判別し、その結果を出力する機能を有する。本実施例では、二次電池のセパレータなどに使用されるオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルムを被検査物２とし、「ピンホール欠陥」、「ピンホール欠陥以外の明欠陥（以下異
常Ａという）」、の２種類の異常を検出及び判別する。
【００４７】
「ピンホール欠陥」はフィルムに空いた穴である。「異常Ａ」は、多孔質フィルムの加工時に生じたムラ（多孔質が粗になっている部分）又は油が付着・浸透した部分であり、正常な状態のフィルムに比べて光の透過率が増した状態になっている異常である。「ピンホール欠陥」は、二次電池のセパレータでは見落としてはならない重大欠陥であるのに対し、「異常Ａ」は異常箇所の面積が小さい場合などは不良（欠陥）としなくてもよい異常である。
【００４８】
照明系には、ＬＥＤ等の波長領域が制限されたものを用いるか、または、波長フィルタを用いて波長領域を制限したものを用いることができる。また、測定系には、例えば４０９６個の受光素子を直列に配置したＣＣＤイメージセンサを備えた撮像装置（カメラ）を用いることができる。夫々の受光素子では、受光量に応じて光が電荷に変換される。各受光素子から出力される電荷は、出力信号（撮像データ）として処理装置５に入力される。
【００４９】
なお、本実施例では、被検査物２の幅全体をカメラで撮像可能なように、被検査物２の幅に合わせて、被検査物２の幅方向に複数のカメラを備えることができる。
【００５０】
調整装置７は、被検査物２の配置されていない状態において青色可視光源３１から撮像装置４に直接入射する光の輝度が、撮像装置４の計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、光源の光量及び／又はセンサのゲインを調節する。例えば、直接入射する光の輝度が計測可能範囲の上限の±１０％以内、好ましくは±５％以内になるように調整するとよい。ここで、光源の光量及び／又はセンサのゲインの調節は、人の手により手動で行ってもよいし、自動で行われるようにしてもよい。図２Ａに撮像装置４に入射する光の輝度が正しく調節されている状態の例を示す。また、図２Ｂは撮像装置４に入射する光の輝度が小さすぎる場合の例、図２Ｃは撮像装置４に入射する光の輝度が大きすぎる場合の例、をそれぞれ示している。なお、図２では、２５５が計測可能範囲の上限となる。
【００５１】
処理装置５は、撮像装置４から出力される撮像データを処理する、信号処理部５０を有する。信号処理部５０は、撮像装置４から出力された１ライン分（４０９６画素）の信号に対しホワイトシェーディング処理を施し、受光素子ごとの出力レベルのばらつきを補正する。例えば、１ライン分の画素の位置毎に定められた補正係数を該当する画素に掛け合わせて、レンズの収差により生じる出力レベルのばらつきを均す処理を行うとよい。
【００５２】
さらに、信号処理部５０は、撮像装置４から出力された画素の輝度値（出力輝度値）に基づき輝度比を計算し、これを輝度値としてもよい。「輝度比」とは、ホワイトシェーディング後の出力輝度値を、被検査物２に異常が無い状態での出力輝度値（通常値）で除算した値である。
【００５３】
上記の輝度比は、出力輝度値（カメラの受光量）の減少度合いが大きいほど小さな値となり、出力輝度値（カメラの受光量）の増加度合いが大きいほど大きな値となり、出力輝度値が変動した度合いと相関関係にある。このため、本実施例では、被検査物２に異常が無い部分（地合とも呼ぶ）における輝度比は、被検査物２の厚みに応じて変動することになる。なお、以後の説明において、出力輝度値と輝度比を特に区別する必要がない場合には単に輝度値と記す。
【００５４】
また、処理装置５は、被検査物２に含まれる異常箇所を検出する異常検出部５６と、異常判定に用いる閾値を記憶する検出閾値記憶部５６Ａと、を備えている。本実施例では、後述するように、撮像装置４から得られる画像の輝度値の変化度合がある程度大きい場合に異常と判定する。そこで、異常と判定すべき輝度値の変化度合の閾値を検出閾値記憶部
５６Ａに保持しておく。この閾値は、被検査物２の種類やユーザが設定した検査基準等によって決まる。
【００５５】
さらに、処理装置５は、異常箇所が検出されたときにその異常の種類を判別する判定部５７と、異常の種類を判別する処理に用いる複数の閾値を記憶する判定閾値記憶部５７Ａを備えている。判定部５７は、撮像装置４から得られる画像の輝度値の変化（増加又は減少）の類型と、前述した２種類の異常との対応関係を予め規定しており、輝度値の変化の仕方がいずれの類型に該当するか判断することにより、異常の種類を判別する。詳しい処理は後述する。
【００５６】
出力部５８は、異常箇所に関する情報を出力する機能である。情報の出力先は、典型的には表示装置であるが、印刷装置に対して情報を出力したり、スピーカからメッセージや警報を出力したり、ユーザの端末に電子メール等でメッセージを送信したり、外部のコンピュータに対して情報を送信したりしてもよい。図３は、出力部５８が表示装置に出力する結果出力画面の一例である。この画面では、検出及び判定された異常の種類を示す情報５８１（図３の例では「ピンホール欠陥」）、撮像装置４で撮像された異常箇所の画像５８２、異常箇所を通るライン５８３における撮像装置４の出力信号（出力輝度値又は輝度比）の変化を示すグラフ５８４などが表示される。このような異常箇所に関する情報を出力することにより、ユーザ（検査者）は発生した異常の内容を具体的に把握することができ、不良（欠陥）とすべき異常かどうかの判断や、生産設備の製造条件や運転条件へのフィードバックなどに役立てることができる。
【００５７】
図４Ａは「ピンホール欠陥」の場合に撮像された画像の輝度値の変化を示す図、図４Ｂは「異常Ａ」の場合に撮像された画像の輝度値の変化を示す図である。このような輝度値の変化（増加又は減少）の類型と、異常の種類との対応関係は、実際に発生し得る異常の種類ごとに実験を実施することで求めることができる。
【００５８】
「ピンホール欠陥」の場合、青色可視光源３１からの照射光はピンホールを通して透過し、ピンホールを通り抜けた光は直接撮像装置４に入射するため、図４Ａに示すように輝度値はダイナミックレンジの上限と同じかその近くの値になる。
【００５９】
また、「異常Ａ」の場合、ムラ又は油が付着・浸透した部分はやや色味を帯びた透明なスポットとなるため、青色可視光減３１からの照射光は該スポットを通じてほとんど上面側に透過する。このため、図４Ｂに示すように輝度値は通常状態に比べて有意に大きくなるが、図４Ａのピンホール欠陥とは異なり、スポットを透過する際の吸収、屈折により、ある程度光は減衰する。
【００６０】
なお、図４Ａ、図４Ｂは二次電池用セパレータなどに利用される多孔質フィルムにおける例を示すものである。輝度値の変化の仕方、類型の分け方、発生し得る異常の種類などは被検査物の材料や物性などに応じて変わるので、図４Ａ、図４Ｂのような対応関係は想定される被検査物ごとに予め用意し、ルックアップテーブル又は判定ロジックとして処理装置５のプログラムに実装しておくとよい。
【００６１】
次に、図５を参照して、シート検査装置１の処理の流れを説明する。図５は、シート検査装置１によって実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ１０１では、被検査物２が配置されていない状態において、青色可視光源３１を点灯させ、撮像装置４により可視光の撮影が行われる。そして、調整装置７によって、撮像装置４に直接入射する光の輝度が、撮像装置４の計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、青色可視光源３１の光量及び／又は撮像装置４のゲインが調整される。
【００６２】
ステップＳ１０２では、被検査物２の撮影が行われ、その出力信号が処理装置５に取り込まれる。そして、信号処理部５０により、撮像装置４から出力された１ライン分（４０９６画素）の信号に対しホワイトシェーディング処理が施され、輝度値が生成される。
【００６３】
ステップＳ１０３では、異常検出部５６による異常の検出が行われる。例えば、異常検出部５６は、取得した画像から、輝度値が所定の閾値（例えば１００）より大きい画素からなる領域（画素群）を検出し、当該領域の面積が所定値を超えていた場合に当該領域を「異常箇所」と判定する。
【００６４】
ステップＳ１０４では、ステップ１０３において異常箇所が検出されたか否かを判定される。ここで、肯定判定が出た場合は、ステップＳ１０５へ進む。一方、否定判定がなされた場合には、異常がないものとして本ルーチンを終了する。
【００６５】
ステップＳ１０５では、判定部５７により異常の種類が判別される。図６に異常種類判別のフローを示す。ステップＳ１１１において、判定部５７は、検出された異常箇所の輝度値が、所定のピンホール欠陥判別閾値（例えば２３０）を超えるか否か判断する。ここで、肯定判定がなされると、異常の種類は「ピンホール欠陥」であると判別される（Ｓ１１２）。一方、否定判定がなされた場合、異常の種類は「異常Ａ」であると判別される（Ｓ１１３）。
【００６６】
以上の判定ロジックにより異常の種類が特定されたら、図５のステップＳ１０６の処理に進む。ステップＳ１０６では、出力部５８が、異常箇所に関する情報を出力する（図３参照）。
【００６７】
従来の検査装置においては、透過光の輝度が飽和状態となるため、明欠陥が検出された場合であっても、その種類の判別ができなかったが、本実施例によれば、シート状の被検査物２の異常を検出し、かつ、検出した異常の種類を、ピンホール欠陥とそれ以外の明欠陥とに判別することができる。
【００６８】
また、従来の検査装置であっても、被検査対象の厚みが分厚いものである場合には、透過光の輝度の差が生じることがあり、その場合には種類判別も可能であったが、被検査対象の厚みが薄い場合には、このような判別は不可能であった。一方、本実施例によれば被検査物の厚みが薄い場合でも、精度良く判別を行うことが可能になる。
【００６９】
以上のことから、一度の検査で製品の品質に影響を与え得る異常か、不良（欠陥）としなくてもよい異常かを峻別できるようになるので、いわゆる検査の見過ぎ（過検出）を抑え、製品の歩留まりを上げることができる。
【００７０】
＜実施例２＞
図７は、実施例２に係るシート検査装置１のブロック図である。本実施例では、実施例１の構成に加えて、緑色可視光源３２が備わる。また、撮像装置４は、図示しない青色イメージセンサと、同じく図示しない緑色イメージセンサを備えている。さらに、処理装置５は青色信号処理部５１と緑色信号処理部５２を備えている。その他の装置等は実施例１と同じため説明を省略する。
【００７１】
本実施例では、「ピンホール欠陥」、「異常Ａ」に加えて、「暗欠陥」の異常を検出する。暗欠陥とは、異常の無い状態に比べて光の透過率が減少する状態であり、例えば金属粉、糸くずなどの異物が付着または混入した状態、泥汚れ、着色汚れなどの一般的な汚れ、被検査物であるシートの地合が厚くなっている状態などをいう。
【００７２】
本実施例の調整装置７は、被検査物２の配置されていない状態において青色可視光源３１から青色イメージセンサに直接入射する光の輝度が、青色イメージセンサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、青色可視光源３１の光量及び／又は青色イメージセンサのゲインを調節する。また、被検査物２に異常がない場合において、緑色可視光源３２から被検査物２を透過して緑色イメージセンサに入射する光の輝度が、緑色イメージセンサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、緑色可視光源３２の光量及び／又は緑色イメージセンサのゲインを調節する。なお、光源の光量及び／又はセンサのゲインの調節は、人の手により手動で行ってもよいし、自動で行われるようにしてもよい。
【００７３】
また、本実施例の青色信号処理部５１及び緑色信号処理部５２は、青色イメージセンサ及び緑色イメージセンサそれぞれから出力された１ライン分（４０９６画素）の信号に対しホワイトシェーディング処理を施し、受光素子ごとの出力レベルのばらつきを補正する。
【００７４】
さらに、各信号処理部５１、５２は、出力輝度値に基づき輝度比を計算し、これを輝度値としてもよい。図８Ａは、異常のない被検査物が配置されている状態で青色イメージセンサにより撮像された画像の輝度値の一例を示す図であり、図８Ｂは同様の状態で緑色イメージセンサにより撮像された画像の輝度値の一例を示す図である。
【００７５】
図９は、「暗欠陥」の場合に撮像された各画像の輝度値の変化を示す図である。被検査物２に、汚れ、異物の付着や混入、多孔質フィルムの加工時に生じたムラ（多孔質が密になっている部分）があると、光の透過率は大きく低下するため、図９が示すように、各画像の示す輝度値は通常値に比べて有意に小さくなる。
【００７６】
次に、図１０を参照して、シート検査装置１の処理の流れを説明する。図１０は、シート検査装置１によって実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ２０１では、被検査物２が配置されていない状態において、青色可視光源３１を点灯させ、撮像装置４により可視光の撮影が行われる。そして、調整装置７によって、青色イメージセンサに直接入射する光の輝度が、青色イメージセンサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、光源の光量及び／又はセンサのゲインが調整される。
【００７７】
ステップＳ２０２では、異常のない被検査物２が配置された状態において、緑色可視光源３２を点灯させ、撮像装置４により可視光の撮影が行われる。そして、緑色可視光源３２から被検査物２を透過して前記第２の撮像センサに入射する光の輝度が、緑色イメージセンサ４１２の計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、調整装置７によって光源の光量及び／又はセンサのゲインが調整される。
【００７８】
ステップＳ２０３では、被検査物２の撮影が行われ、その出力信号が処理装置５に取り込まれる。そして、各信号処理部５１、５２により、各イメージセンサから出力された１ライン分（４０９６画素）の信号に対しホワイトシェーディング処理が施され、出力輝度値が生成される。なお、以後青色イメージセンサにより撮像された画像を第１画像、緑色イメージセンサにより撮像された画像を第２画像という。
【００７９】
ステップＳ２０４では、異常検出部５６による異常の検出が行われる。例えば、異常検出部５６は、取得した各画像から、輝度値が所定の閾値より小さい画素からなる領域、或いは輝度値が所定の閾値よりも大きい画素からなる領域を検出し、当該領域の面積が所定値を超えていた場合に当該領域を「異常箇所」と判定する。
【００８０】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４において異常箇所が検出されたか否かを判定される。ここで、肯定判定が出た場合は、ステップＳ２０６へ進む。一方、否定判定がなされた場合には、異常がないものとして本ルーチンを終了する。
【００８１】
ステップＳ２０６では、判定部５７により異常の種類が判別される。図１１に異常種類判別のフローを示す。ステップＳ２１１において、判定部５７は、検出された異常箇所の第２画像の輝度値が、所定の暗欠陥判別閾値を下回るか否か判断する。ここで、肯定判定がなされると、異常の種類は「暗欠陥」であると判別される（Ｓ２１２）。一方、否定判定がなされた場合はステップＳ２１３の判定に移る。
【００８２】
ステップＳ２１３では、判定部５７は、検出された異常箇所の第１画像の輝度値が、所定のピンホール欠陥判別閾値を超えるか否かを判断する。ここで、肯定判定がなされると、異常の種類は「ピンホール欠陥」であると判別される（Ｓ２１４）。一方、否定判定がなされた場合には、異常の種類は「異常Ａ」であると判別される（Ｓ２１５）。
【００８３】
以上の判定ロジックにより異常の種類が特定されたら、図１０のステップＳ２０７の処理に進む。ステップＳ２０７では、出力部５８が、異常箇所に関する情報を出力する。
【００８４】
以上述べた本実施例によれば、シート状の被検査物２の異常を検出し、かつ、検出した異常を一度の検査で「暗欠陥」、「ピンホール欠陥」、「ピンホール欠陥以外の明欠陥」に高い精度で判別することができる。
【００８５】
＜実施例３＞
図１２は、実施例３に係るシート検査装置１のブロック図である。本実施例のシート検査装置１は、実施例２の構成に加えて、被検査物の上面（第２の面）に照射される赤色可視光源３３、及び赤外光源３４を有する。また、撮像装置４は、被検査物２で反射した反射光を受光する、図示しない赤色イメージセンサと、同じく図示しない赤外線イメージセンサを備えている。また、処理装置５は赤色信号処理部５３と赤外信号処理部５４を備える。その他の装置等は実施例２と同じであるため説明を省略する。その他、実施例２と同じ構成、同じ処理を行う部分については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００８６】
本実施例では、「暗欠陥」の異常を、「金属異物」と、「異常Ｂ」とに判別する。異常Ｂとは、金属異物が付着または混入した状態以外の暗欠陥をいう。
【００８７】
本実施例の調整装置７は、被検査物２に異常がない場合において、赤色可視光源３３から被検査物２で反射して赤色イメージセンサに入射する光の輝度が、赤色イメージセンサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、赤色可視光源３３の光量及び／又は赤色イメージセンサのゲインを調節し、さらに、被検査物２に異常がない場合において、赤外光源３４から被検査物２で反射して赤外線イメージセンサに入射する光の輝度が、赤外線イメージセンサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、赤外光源３４の光量及び／又は赤外イメージセンサのゲインを調節する。なお、光源の光量及び／又はセンサのゲインの調節は、人の手により手動で行ってもよいし、自動で行われるようにしてもよい。
【００８８】
また、本実施例の赤色信号処理部５３及び赤外信号処理部５４は、赤色イメージセンサ及び赤外線イメージセンサそれぞれから出力された１ライン分（４０９６画素）の信号に対しホワイトシェーディング処理を施し、受光素子ごとの出力レベルのばらつきを補正する。さらに、各信号処理部５３、５４は、出力輝度値に基づき輝度比を計算し、これを輝度値としてもよい。
【００８９】
被検査物２に、金属異物が存在する場合、可視光と赤外光がともに金属に吸収されるため、赤色イメージセンサで撮像された画像（以下、第３画像という）、赤外線イメージセンサで撮像された画像（以下第４画像という）のいずれも、該当箇所の輝度値は通常状態に比べて有意に小さくなる。しかも、これらの輝度値の低下の割合は略同程度である。図１３に、「金属異物」の場合に撮像された各画像の輝度値の変化の一例を示す。図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄは、それぞれ第１画像の輝度値、第２画像の輝度値、第３画像の輝度値、第４画像の輝度値を表している。
【００９０】
図１４は、「異常Ｂ」の場合に撮像された各画像の輝度値の変化を示す図である。金属異物の場合とは異なり、赤外光の吸収は少ないため、第４画像の輝度値（図１４Ｄ）の低下の度合いは、第３画像の輝度値（図１４Ｃ）の低下に比べて有意に小さくなる。
【００９１】
次に、図１５を参照して、シート検査装置１の異常種類の判別の流れを説明する。なお、シート検査装置１の検査全体の処理の流れは、実施例２と同様であるため、説明を省略する。
【００９２】
図１５は、異常種類判別のフローチャートである。ステップＳ３１１において、判定部５７は、検出された異常箇所の第２、第３、第４画像の輝度値が、それぞれ所定の暗欠陥判別閾値を下回るか否か判断する。ここでいずれかの画像において肯定判定がなされると、「金属異物」か否かを判断するステップ（Ｓ３１２）に進む。ステップＳ３１２では、第３画像の輝度値が、第４画像の輝度値と同程度の低下具合であるか否かを判断する。例えば、第３画像の輝度値と第４画像の輝度値の差が、所定の金属判別閾値より小さい場合、「同程度の低下具合」とするとよい。ここで、肯定判定がなされると、異常の種類は「金属異物」であると判別される（Ｓ３１３）。一方、否定判定がなされた場合は、異常の種類は「異常Ｂ」であると判別される（Ｓ３１４）。
【００９３】
一方ステップＳ３１１において、否定判定がなされた場合には、異常が「ピンホール欠陥」か否かを判断するステップ（Ｓ３１５）に移る。ステップＳ３１５では、第１画像の輝度値が所定のピンホール閾値を下回るか否かを判断し、肯定判定がなされると、異常の種類は「ピンホール欠陥」であると判別される（Ｓ３１６）。一方否定判定がなされた場合は、異常の種類は「異常Ａ」であると判別される。
【００９４】
以上述べた本実施例によれば、シート状の被検査物２の異常を検出し、かつ、検出した異常を一度の検査で「金属異物」、「金属異物以外の暗欠陥」、「ピンホール欠陥」、「ピンホール欠陥以外の明欠陥」に高い精度で判別することができる。暗欠陥の異常を、「金属異物」と「金属異物以外の暗欠陥」、明欠陥の異常を「ピンホール欠陥」と「ピンホール欠陥以外の明欠陥」に峻別できるため、二次電池のセパレータのように、ピンホール、金属異物が重大欠陥の一つである製品を検査する場合には特に有用である。
【００９５】
＜実施例４＞
図１６は、本実施例に係るシート検査装置１のブロック図である。本実施例に係るシート検査装置１は、被検査物２の下面から透過光を照射する第１青色可視光源３０１と、被検査物２の上面に光を照射する第１赤色可視光源３０２、及び第１赤外光源３０３を有し、さらに、被検査物２の上面から透過光を照射する第２青色可視光源３０４と、被検査物の下面に光を照射する第２赤色可視光源３０５、及び第２赤外光源３０６を有している。また、シート検査装置は３１の透過光および３３、３４の照射光が被検査物２の上面で反射した反射光を受光可能な第１撮像装置４１と、３５の透過光及び３７、３８の反射光を受光可能な第２撮像装置４２を有している。
【００９６】
そして、第１撮像装置４１は、第１青色可視光源３０１からの透過光を受光する第１の青色イメージセンサと、被検査物２の上面で反射した光を受光する第１の赤色イメージセンサと、第１の赤外線イメージセンサを備えており、第２撮像装置４２は第２青色可視光源３０４からの透過光を受光する第２の青色イメージセンサと、被検査物２の下面で反射した光を受光する第２の赤色イメージセンサと、第２の赤外線イメージセンサを備えている。
【００９７】
また、本実施例に係るシート検査装置は、他の実施例と同様に処理装置５及び調整装置７を備えている。
【００９８】
処理装置５は、第１撮像装置４１からの出力信号を処理する第１撮像装置信号処理部５０１と第２撮像装置４２からの出力信号を処理する第二撮像装置信号処理部５０２を備えており、さらにこれらは夫々図示しない青色信号処理部、赤色信号処理部、赤外線信号処理部を備えている。
【００９９】
また、処理装置５は第１撮像装置４１により撮像される画像と、第２撮像装置４２により撮像される画像の位置合わせを行う位置合わせ処理部５５を備えている。第１撮像装置４１と、第２撮像装置４２とは、被検査物２の搬送方向にずれて配置されているため、第１撮像装置４１で撮像された箇所が、第２撮像装置４２で撮像される位置に到達するまでには一定の時間がかかる。第１撮像装置４１と第２撮像装置４２とから得られる同じ箇所の画素値を比較するために、位置合わせ処理部５５は、第１撮像装置４１から得られる１ライン分の画像データと、第２撮像装置４２から得られる１ライン分の画像データとの位置合わせ（時間合わせ）を行う。
【０１００】
ここで、被検査物２の搬送速度と、第１撮像装置４１から第２撮像装置４２までの距離は予め設定されているため、これらの値に基づいて、第１撮像装置４１で撮像された箇所が、第２撮像装置４２で撮像されるまでの時間遅れを算出することができる。すなわち、この時間遅れ分だけデータをずらすことにより、位置合わせを行うことができる。同様に、各イメージセンサ間で撮像位置がずれている場合（各イメージセンサが夫々別の箇所を撮像している場合）には、これらの位置合わせを行う。
【０１０１】
さらに、処理装置５は他の実施例と同様に、異常検出部５６、検出閾値記憶部５６Ａ、判定部５７、判定閾値記憶部５７Ａ、出力部５８を備えている。これらの機能は他の実施例と同様であるため詳細な説明は省略する。
【０１０２】
本実施例の調整装置７は、被検査物２の配置されていない状態において第１青色可視光源３０１から青色イメージセンサに直接入射する光の輝度が、第１の青色イメージセンサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、第１青色可視光源３０１の光量及び／又は第１の青色イメージセンサのゲインを調節する。また、異常がない被検査物２が配置された状態において、第２青色可視光源３０４から被検査物２を透過して第２の青色イメージセンサに入射する光の輝度が、第２の青色イメージセンサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、第２青色可視光源３０４の光量及び／又は第２の青色イメージセンサのゲインを調節する。なお、光源の光量及び／又はセンサのゲインの調節は、人の手により手動で行ってもよいし、自動で行われるようにしてもよい。
【０１０３】
調整装置７はさらに、異常がない被検査物２が配置された状態において、被検査物２で反射して各赤色イメージセンサ及び各赤外線イメージセンサに入射する光の輝度が、各赤色イメージセンサ及び各赤外線イメージセンサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、赤色可視光源３０２、３０５及び赤外光源３０３、３０６の光量及び／又は各赤色イメージセンサ及び各赤外線イメージセンサのゲインを調節する。
【０１０４】
次に、図１７を参照して、シート検査装置１の処理の流れを説明する。図１７は、シート検査装置１によって実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ４０１では、被検査物２が配置されていない状態において、第１青色可視光源３０１を点灯させ、第１撮像装置４１により可視光の撮影が行われる。そして、調整装置７によって、第１の青色イメージセンサに直接入射する光の輝度が、第１の青色イメージセンサの計測可能範囲の上限と同じか実質的に同じになるように、光源の光量及び／又はセンサのゲインが調整される。
【０１０５】
ステップＳ４０２では、異常のない被検査物２が配置された状態において、他の各光源３０２、３０３、３０４、３０５及び３０６を点灯させ、第１撮像装置４１及び第２撮像装置４２により撮影が行われる。そして、他の各イメージセンサに入射する光の輝度が、夫々のイメージセンサの計測可能範囲の中央値と同じか実質的に同じになるように、調整装置７によって各光源の光量及び／又は各センサのゲインが調整される。
【０１０６】
ステップＳ４０３では、被検査物２の撮影が行われ、その出力信号が処理装置５に取り込まれる。そして、第１撮像装置信号処理部５０１、第二撮像装置信号処理部５０２により、各撮像装置のイメージセンサから出力された１ライン分（４０９６画素）の信号に対しホワイトシェーディング処理が施され、出力輝度値が生成される。また、各青色信号処理部、各赤色信号処理部及び各赤外線信号処理部は、出力輝度値に基づき輝度比を生成し、これを輝度値としてもよい。なお、以後、第１の青色イメージセンサにより撮像された画像を第１青色画像、第１の赤色イメージセンサにより撮像された画像を第１赤色画像、第１の赤外線イメージセンサで撮像された画像を第１赤外画像、第２の青色イメージセンサにより撮像された画像を第２青色画像、第２の赤色イメージセンサにより撮像された画像を第２赤色画像、第２の赤外線イメージセンサで撮像された画像を第２赤外画像、という。
【０１０７】
ステップＳ４０４では、位置合わせ処理部５５が、被検査物２の搬送速度、第１撮像装置４１と第２撮像装置４２の距離に基づいて、各画像の位置合わせを行う。
【０１０８】
ステップＳ４０５では、異常検出部５６による異常の検出が行われる。例えば、異常検出部５６は、取得した各画像から、輝度値が所定の閾値より小さい画素からなる領域、或いは輝度値が所定の閾値よりも大きい画素からなる領域を検出し、当該領域の面積が所定値を超えていた場合に当該領域を「異常箇所」と判定する。
【０１０９】
ステップＳ４０６では、ステップＳ４０５において異常箇所が検出されたか否かを判定される。ここで、肯定判定が出た場合は、ステップＳ４０７へ進む。一方、否定判定がなされた場合には、異常がないものとして本ルーチンを終了する。
【０１１０】
ステップＳ４０７では、判定部５７により異常の種類が判別される。図１８に異常種類判別のフローを示す。ステップＳ４１１において、判定部５７は、検出された異常箇所の第１青色画像の輝度値が、所定の明欠陥判別閾値を上回るか否か判断する。ここで、肯定判定がなされるとステップＳ４１２に進んで明欠陥の種別判定を行い、否定判定がなされるとステップＳ４１５に進んで暗欠陥種別判定を行う。
【０１１１】
ステップ４１２では、判定部５７は、第１青色画像の輝度値が所定のピンホール欠陥判別閾値を超えるか否かを判断する。ここで肯定判定がなされると、異常の種類は「ピンホール欠陥」であると判別される（Ｓ４１３）。一方否定判定がなされた場合には、異常の種類は「異常Ａ」であると判別される（Ｓ４１４）。
【０１１２】
ステップＳ４１５では、判定部５７は、検出された異常箇所の第１赤色画像及び／又は第１赤外画像の輝度値が、所定の暗欠陥判別閾値を下回るか否かを判断する。ここで、肯定判定がなされるとステップＳ４１６に進んで、第２面側の暗欠陥の種別判定を行い、否定判定がなされるとステップＳ４１９に進んで、第１面側の暗欠陥の種別判定を行う。
【０１１３】
ステップＳ４１６では、判定部５７は、第１赤色画像と第１赤外画像の輝度値が同程度か否かを判断する。輝度値が同程度か否かは、例えば第１赤外画像の輝度値が、第１赤色画像の輝度値の±１０％以内に収まっているか否かによって求めるとよい。ここで、肯定判定がなされると、異常の種類は「第２面金属異物」であると判別される（Ｓ４１７）。一方、否定判定がなされると、異常の種類は「第２面異常Ｂ」であると判別される（Ｓ４１８）。
【０１１４】
ステップＳ４１９では、判定部５７は、第２赤色画像と第２赤外画像の輝度値が同程度か否かを判断する。輝度値が同程度か否かの判定はステップＳ４１６と同様に行うとよい。ここで、肯定判定がなされると、異常の種類は「第１面金属異物」であると判別される（Ｓ４２０）。一方、否定判定がなされると、異常の種類は「第１面異常Ｂ」であると判別される（Ｓ４２１）。
【０１１５】
以上の判定ロジックにより異常の種類が特定されたら、図１７のステップＳ４０８の処理に進む。ステップＳ４０８では、出力部５８が、異常箇所に関する情報を出力する。
【０１１６】
以上述べた本実施例によれば、一度の検査でシート状の被検査物２の両面に対する異常の検出とその種類の判別が可能になる。これにより、効率性に優れたシート検査装置を提供することができる。
【０１１７】
＜その他＞
上記実施例は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、最初に異常箇所の検出処理を実施し、検出された異常箇所に対してのみ異常の種類判別処理を適用したが、異常の種類判別処理を画像全体に対し適用してもよい。例えば、異常箇所の検出処理と異常の種類判別処理を並列に実行した後、両処理の結果を合わせても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１：シート検査装置、２：被検査物、４：撮像装置、５：処理装置、７：調整装置、
３１：青色可視光源、３２：緑色可視光源、３３：赤色可視光源、３４：赤外光源、
４１：第１撮像装置、４２第２撮像装置、
５０：信号処理部、５１：青色信号処理部、５２：緑色信号処理部、
５３：赤色信号処理部、５４：赤外線信号処理部、５５：位置合わせ処理部、
５６：異常検出部、５６Ａ：検出閾値記憶部、５７：判定部、５７Ａ：判定閾値記憶部、
５８：出力部
７１：光量調節部、７２：ゲイン調節部
【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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