(57)【要約】【課題】微小点状欠陥の検出を精度良く行うことができる。【解決手段】リング状の光出射部３Ａと、光出射部３Ａと鋼板２との間に、光出射部３Ａと同心円状で、かつ、光出射部３Ａの内径より径の小さい光学的な開口部を有する遮光板３Ｂとを有したリング照明装置３と、遮光板３Ｂの開口部の中心線Ｃ上に配置され、該開口部を介して鋼板２の表面を撮像する撮像部４と、を備え、撮像部４が撮像する鋼板２表面上の撮像領域Ａには、光出射部３Ａから照射された光のうち遮光板３Ｂの開口部縁部で回折した光のみが照射され、光出射部３Ａと鋼板２表面との間の距離Ｈは、撮像領域Ａ内の平均輝度レベルが所定レベル以上で、かつ、撮像領域Ａ内の輝度レベル差が所定範囲内となるように設定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の光出射部と、該光出射部と検査対象物との間に、該光出射部と同心円状で、かつ、該光出射部の内径より径の小さい光学的な開口部を有する遮光板とを有したリング照明装置と、
前記遮光板の開口部の中心線上に配置され、該開口部を介して前記検査対象物の表面を撮像する撮像部と、
を備え、
前記撮像部が撮像する前記検査対象物表面上の撮像領域には、前記光出射部から照射された光のうち前記遮光板の開口部縁部で回折した光のみが照射され、前記光出射部と前記検査対象物表面との間の距離は、前記対象物表面上の撮像領域内の平均輝度レベルが所定レベル以上で、かつ、該撮像領域内の輝度レベル差が所定範囲内となるように設定されることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記検査対象物は長手方向に沿って搬送される帯状材料であり、
前記帯状材料固有に設定された連続性欠陥の連続発生長の最低長さ以下の一定長さを有する区間が搬送される間に、前記リング照明装置および前記撮像部を、前記帯状材料の全幅を少なくとも一往復させ、かつ、前記一定長さを有する区間が搬送される毎に同じ動作を繰り返すトラバース部を備え、
該帯状材料表面に発生する連続性欠陥を検査することを特徴とする請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記帯状材料の搬送距離を検出する搬送距離検出部と、
前記搬送距離検出部で検出した搬送距離情報に基づいた前記トラバース部の往復動作と、前記撮像部が前記帯状材料を実質的に全幅に亘って撮像するように撮像タイミングを制御する撮像タイミング制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記帯状材料の長手方向に沿って互いに平行をなすように互いに隣接し、かつ、前記撮像部の幅方向視野とほぼ同じ長さの幅を持つ、複数の細長いトラック領域を設定した場合に、前記撮像部は、それぞれの前記トラック領域に属する互いに隣接する部分領域または前記長手方向に互いに離間する前記部分領域を撮像することを特徴とする請求項２または３に記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記撮像部で撮像した各画像内における欠陥有害度を数値データとして抽出する画像処理部と、
前記画像処理部で抽出された前記各画像の欠陥数値データとその撮像位置に基づいて帯状材料表面の２次元欠陥発生状況を算出する欠陥分布算出部と、
を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の表面検査装置。
【請求項６】
欠陥分布算出部で算出された欠陥分布状況を前記帯状材料表面の２次元展開図上に表示する欠陥マップ表示部をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の表面検査装置。
【請求項７】
前記欠陥マップ表示部は、前記帯状材料表面を矩形のメッシュに分割し、各メッシュの欠陥有害度を表示色あるいは表示マークを変えて表示することを特徴とする請求項６に記載の表面検査装置。
【請求項８】
前記検査対象物は、鋼板であり、該鋼板上の撮像領域内の微小点状欠陥を検査することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の表面検査装置。
【請求項９】
前記帯状材料は酸洗鋼板であり、前記連続性欠陥がスケール残りであることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載の表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の表面欠陥を検査する装置に関するものであり、特に鋼板などの表面に発生する微小点状欠陥を検査するのに好適な表面検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検査対象物の表面を検査あるいは観測するときに用いる照明として、検査対象物表面を均一に照射するために、リング照明が広く用いられている。しかしながら、リング照明を用いて検査対象物を照射すると、特に対象物表面の鏡面性が高い場合には、リング照明の光出射部が対象物表面に映り込んで輝度の不均一が生じ、微小点状欠陥が見えにくくなるという問題があった。
【０００３】
この対策として、たとえば、特許文献１には、リング照明における光照射部と検査対象物との間に、光拡散板を挿入する技術が開示されている。また、特許文献２には、光出射部から出射される光を円周外向きに所定の角度を付けて配置し、内面を拡散反射面とした拡散反射フードをリング照明端面部に設ける技術が開示されている。
【０００４】
具体的には、図１８に示すようなリング照明装置１００がある。このリング照明装置１００では、ハレーションを回避するとともに輝度の不均一の発生を抑制するため、光出射部１０１の前方に光拡散板１０２を配置し、光出射部１０１から出た光を拡散させて検査対象物１０３表面に照射させていた。光出射部１０１から出た光は、拡散板１０２で拡散されて検査対象物１０３に照射され、その反射光１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、…がレンズ１０４を通してエリアセンサカメラ１０５に結像されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５７４２１号公報
【特許文献２】特開平６−２３５８２１号公報
【特許文献３】特許第３５８５２１４号公報
【特許文献４】特開２００７−３２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１８に示した光拡散板１０２を備えた従来のリング照明装置１００を用いると、金属のような微細凹凸構造を有する表面では明暗点の輝度パターンが発生してしまい、これが地合ノイズとなって欠陥検出のＳＮ比を低下させる要因となる。その理由は、この反射光の中には、正反射光１０１ａや、前方拡散反射光１０１ｂ、および後方拡散反射光１０１ｃなどが含まれるからである。図１９は、鋼板のような粗面１０３に光２０１を入射したときの光反射強度分布２０３を模式的に示した図である。光反射強度は正反射方向２０２で最大になる。図１９からわかるように、正反射光１０１ａや正反射近傍の反射光は、わずかな角度変動によって反射強度が大きく変動するため、検査対象物１０３が金属のような微細凹凸構造を有する表面では明暗点の輝度パターンが発生してしまい、これが地合ノイズとなって欠陥検出のＳＮ比を低下させる要因となる。したがって、拡散されて照射される光の一部が正反射光成分となってエリアセンサカメラ１０５に入り、鋼板表面の微細凹凸に起因する地合ノイズ強度が高くなり、この地合ノイズ内に微小点状欠陥が埋もれ、地合ノイズと微小点状欠陥との分離が困難になる。
【０００７】
すなわち、上記特許文献１および特許文献２に開示された技術では、ハレーションを抑止する効果はあるものの、検査対象物の表面状態あるいは検査対象物の材質によっては、微小点状欠陥がない場合であっても、地合ノイズによって微小点状欠陥があるという誤検出を発生させてしまう場合があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、微小点状欠陥を精度良く検査できる表面検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる表面検査装置は、リング状の光出射部と、該光出射部と検査対象物との間に、該光出射部と同心円状で、かつ、該光出射部の内径より径の小さい光学的な開口部を有する遮光板とを有したリング照明装置と、前記遮光板の開口部の中心線上に配置され、該開口部を介して前記検査対象物の表面を撮像する撮像部と、を備え、前記撮像部が撮像する前記検査対象物表面上の撮像領域には、前記光出射部から照射された光のうち前記遮光板の開口部縁部で回折した光のみが照射され、前記光出射部と前記検査対象物表面との間の距離は、前記対象物表面上の撮像領域内の平均輝度レベルが所定レベル以上で，かつ、該撮像領域内の輝度レベル差が所定範囲内となるように設定されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる表面検査装置は、上記の発明において、前記検査対象物は長手方向に沿って搬送される帯状材料であり、前記帯状材料固有に設定された連続性欠陥の連続発生長の最低長さ以下の一定長さを有する区間が搬送される間に、前記リング照明装置および前記撮像部を、前記帯状材料の全幅を少なくとも一往復させ、かつ、前記一定長さを有する区間が搬送される毎に同じ動作を繰り返すトラバース部を備え、前記帯状材料表面に発生する連続性欠陥を検査することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる表面検査装置は、上記の発明において、前記帯状材料の搬送距離を検出する搬送距離検出部と、  前記搬送距離検出部で検出した搬送距離情報に基づいた前記トラバース部の往復動作と、前記撮像部が前記帯状材料を実質的に全幅に亘って撮像するように撮像タイミングを制御する撮像タイミング制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる表面検査装置は、上記の発明において、前記帯状材料の長手方向に沿って互いに平行をなすように互いに隣接し、かつ、前記撮像部の幅方向視野とほぼ同じ長さの幅を持つ、複数の細長いトラック領域を設定した場合に、前記撮像部は、それぞれの前記トラック領域に属する互いに隣接する部分領域または前記長手方向に互いに離間する前記部分領域を撮像することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる表面検査装置は、上記の発明において、前記撮像部で撮像した各画像内における欠陥有害度を数値データとして抽出する画像処理部と、前記画像処理部で抽出された前記各画像の欠陥数値データとその撮像位置に基づいて帯状材料表面の２次元欠陥発生状況を算出する欠陥分布算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる表面検査装置は、上記の発明において、欠陥分布算出部で算出された欠陥分布状況を前記帯状材料表面の２次元展開図上に表示する欠陥マップ表示部をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる表面検査装置は、上記の発明において、前記欠陥マップ表示部は、前記帯状材料表面を矩形のメッシュに分割し、各メッシュの欠陥有害度を表示色あるいは表示マークを変えて表示することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる表面検査装置は、上記の発明において、前記検査対象物は鋼板であり、鋼板上の撮像領域内の微小点状欠陥を検査することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる表面検査装置は、上記の発明において、前記帯状材料は酸洗鋼板であり、前記連続性欠陥がスケール残りであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、リング状の光出射部と、該光出射部と検出対象物との間に、該光出射部と同心円状で、かつ、該光出射部の内径より径の小さい光学的な開口部を有する遮光板とを有したリング照明装置と、前記遮光板の開口部の中心線上に配置され、該開口部を介して前記検査対象物の表面を撮像する撮像部と、を備え、前記撮像部が撮像する前記検査対象物表面上の撮像領域には、前記光出射部から照射された光のうち前記遮光板の開口部縁部で回折した光のみが照射され、前記光出射部と前記検査対象物表面との間の距離は、前記検査対象物表面上の撮像領域内の平均輝度レベルが所定レベル以上で、かつ、検査撮像領域内の輝度レベル差が所定範囲内となるように設定されるため、撮像領域内の輝度が平坦化され、かつ、地合ノイズが抑制され、微小点状欠陥を精度よく検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、この発明の実施の形態１である表面検査装置の概要構成を示す断面模式図である。
【図２】図２は、検査対象物である鋼板表面の照明光の分布と撮像部による撮像領域とを説明する説明図である。
【図３】図３は、リング照明装置の幾何学的配置を説明する説明図である。
【図４】図４は、鋼板の表面と光出射部との距離を説明する説明図である。
【図５】図５は、鋼板の表面と光出射部との距離による、撮像領域内の輝度分布の変化を示す図である。
【図６】図６は、この発明の実施の形態２に係る表面検査装置の概略構成を示す模式図である。
【図７】図７は、この発明の実施の形態２に係る表面検査装置の一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、この発明の実施の形態２にかかる表面検査装置におけるトラバース部と帯状鋼板との関係を示し、トラバース方向で帯状鋼板を切断した状態を示す断面図である。
【図９】図９は、帯状鋼板の表面に発生する連続性欠陥の発生形態の一例を示す平面図である。
【図１０】図１０は、搬送速度が低速に変化した領域で帯状鋼板表面の検査頻度が増加する状況を説明する平面図である。
【図１１】図１１は、帯状鋼板が所定距離ΔＬだけ移動する間に撮像部の幅方向移動を完了させる場合を示し、搬送速度が低速に変化した領域で帯状鋼板表面の検査頻度が増加しないことを説明する帯状鋼板の平面図である。
【図１２】図１２は、図１１の破線部分およびその近傍を拡大して、撮像領域を示した帯状鋼板の平面図である。
【図１３】図１３は、帯状鋼板が所定距離ΔＬだけ移動する間に、撮像部を幅方向に移動させながら撮像を行い、且つ幅方向に撮像しないで復帰させる実施の形態を示す平面図である。
【図１４】図１４は、鋼板が所定距離ΔＬだけ移動する間に、撮像部を幅方向に移動させながら撮像を行い、且つ幅方向に撮像しないで復帰させる実施の形態において各トラック領域内を撮像する撮像領域同士が連続しない例を示す平面図である。
【図１５】図１５は、本実施の形態２に係る表面検査装置によって算出した欠陥の発生分布状況を２次元マップ上に表示した例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、この発明の実施例で用いたトラバース部の例であり、２つの検出ヘッドを幅方向に所定距離隔てて設置した例のトラバース方向で帯状鋼板を切断した状態を示す断面図である。
【図１７】図１７は、この発明の実施例によって算出した欠陥パラメータの大きさに応じて３段階に分けて欠陥マップのメッシュの濃淡を変えて表示した例を示す図である。
【図１８】図１８は、従来の光拡散板を備えたリング照明を使用した場合の説明図である。
【図１９】図１９は、鋼板のような粗面における光反射強度分布パターンを示す説明図であり、正反射光や正反射近傍の反射光がわずかな角度変動によって反射強度が大きく変動することを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態である表面検査装置について説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
この実施の形態１では、回折光の発生メカニズムを用いて検査対象物表面の微小点状欠陥を高精度で検査できるようにしている。図１は、この発明の実施の形態１である表面検査装置１の概要構成を示す断面模式図である。また、図２は、検出対象物である鋼板２の表面上の照明光の分布と撮像部４による撮像領域Ａとを説明する説明図である。さらに、図３は、リング照明装置の幾何学的配置を説明する説明図である。
【００２２】
図１に示すように、この表面検査装置１は、リング照明装置３と撮像部４と画像処理装置５とを有する。画像処理装置５は撮像部４に接続される。リング照明装置３は、リング状の光出射部３Ａと遮光板３Ｂとを備える。また、撮像部４は、エリアセンサカメラ４Ａとレンズ４Ｂとを備える。なお、遮光板３Ｂは、光出射部３Ａと鋼板２との間に配置される。この光出射部３Ａと遮光板３Ｂとは一体構成されたリング照明装置３としてもよい。さらに、リング照明装置３と撮像部４とは一体構成されてもよい。
【００２３】
撮像部４は、その光軸Ｃ４が光出射部３Ａの開口部の中心軸と一致するように、光出射部３Ａの上方に配置されている。また、撮像部４のエリアセンサカメラ４Ａは、鋼板２の表面で反射した回折光の反射光をレンズ４Ｂで結像するように設定されている。
【００２４】
遮光板３Ｂは、光出射部３Ａの開口部の内径寸法より小さい径寸法の、円状の光学的な開口部を有する。遮光板３Ｂの開口部とリング状の光出射部３Ａは、同心円状であり、同一の中心軸Ｃを有する。また、中心軸Ｃは、撮像部４の光軸Ｃ４と一致する。この遮光板３Ｂの材質としては、光学的に不透明なものであれば種類を問わないが、例えば表面を黒アルマイト処理したアルミ材などを用いることができる。
【００２５】
図３に示すように、光出射部３Ａから出た照明光は、所定の拡がり角をもって鋼板２表面に向けて照射されるが、その一部が遮光板３Ｂによって遮られる。遮光板３Ｂの設置条件としては、光出射部３Ａから出た拡がりをもった光が、鋼板２の表面上の撮像領域Ａ内に直接照射されないようにする。そして、遮光板３Ｂの内側縁部で回折した光が撮像領域Ａに照射されるようにする。
【００２６】
すなわち、図３において、次式を満たすように配置する。
Ｈ・tanθ−Ｒ＞ｒ
【００２７】
ここで、Ｒは、光出射部３Ａの中心軸Ｃから光出射部３Ａの光出射位置までの距離である。また、ｒは、光出射部３Ａの中心軸Ｃから撮像領域Ａの縁部までの距離である。Ｈは、光出射部３Ａの光出射位置から鋼板２の表面までの距離を表す。θは、遮光板３Ｂによって遮られた直接光の光路方向と中心軸Ｃとのなす角である。
【００２８】
次に、リング照明および遮光板３Ｂを用いる理由について述べる。照明としてリング状の照明を用いるのは、鋼板２の表面を全方位から対称的に照射することによって、鋼板２表面の微細な凹凸に起因する陰影を相殺するためである。特に酸洗鋼板のような表面性状の悪い検査対象物表面で微小な欠陥を検査する場合、地合ノイズを抑制する効果がある。また、遮光板３Ｂを設けるのは、図１および図２に示すように、リング照明装置３から出射される直接光の一部に含まれる正反射光成分が，鋼板２表面上の撮像領域Ａ内に入らないようにするためである。すなわち、遮光板３Ｂに遮られずに鋼板２表面に照射される直接光照射領域Ｂ（図２のハッチング部）には、正反射成分が含まれるが、撮像領域Ａを直接光照射領域Ｂの内側になるように設定することにより、撮像領域Ａ内には遮光板３Ｂでの回折光のみが照射される。
【００２９】
この結果、遮光板３Ｂを設けたリング照明装置３を用いると、撮像部４は、撮像領域Ａを撮像し、撮像部４が受光するのは、遮光板３Ｂで遮られた部分に生ずる回折光からの反射光だけになって、正反射光が撮像部４に結像されなくなる。したがって、鋼板２のような表面性状の悪い粗面であっても、地合ノイズを抑制して微小点状欠陥を高ＳＮ比で検出できるようになる。
【００３０】
ここで、図４および図５に示すように、撮像部４の光軸Ｃ４を中心とする撮像領域Ａ内の輝度分布は、光出射部３Ａから検査対象物２の表面までの距離Ｈによって変化する。図５（ａ）に示すように、距離Ｈが適正な所定値Ｄｔｈよりも小さい場合、撮像領域Ａの周辺に光出射部３Ａからの直接光が映り込み、この周辺部分の輝度が極めて高くなる。一方、光軸Ｃ４近傍の輝度は低くなる。この結果、撮像領域Ａ内の輝度差が大きくなって、輝度が不均一となり、精度の高い欠陥検査を行うことができない。
【００３１】
一方、図５（ｃ）に示すように、距離Ｈが適正な所定値Ｄｔｈよりも大きい場合、撮像領域Ａ内の輝度は均一となるが、撮像領域Ａ内への回折光の強度が弱くなり、撮像領域Ａ内の平均輝度レベルが低くなる。この結果、特に高光沢の鋼板表面などを検査する場合、極めて高輝度の照明が必要となり、検査装置の導入コストおよびランニングコストがともに高価となる。
【００３２】
そこで、図５（ｂ）に示すように、距離Ｈを適正な所定値Ｄｔｈとすることによって、輝度を高く維持しつつ、平坦な輝度分布を得ることができ、精度の高い表面検査を行うことができる。ここで、適正な所定値Ｄｔｈは、リング照明装置３の寸法や出射指向性、さらには検査対象物表面の光反射特性によって変化するため、検査対象物に応じて予め所定値Ｄｔｈを決定しておくことが好ましい。また、所定値Ｄｔｈは、撮像領域Ａ内の平均輝度レベルが所定レベル以上で、かつ、撮像領域Ａ内の輝度レベル差が所定範囲内、たとえば±１０％以内になるときの値として設定するのが好ましい。
【００３３】
なお、画像処理装置５での処理内容は、公知のものを使用することができる。たとえば、シェーディング補正などの前処理後に、２値化あるいは多値化処理により、所定しきい値レベルを超える画素を抽出し、画素連結処理、孤立点除去、ラベリング処理後、画像特徴量を計算して欠陥を抽出・判定すればよい。
【００３４】
また、ライン搬送される帯状材料の鋼板２を検査対象物とする場合、光出射部３Ａの光源としては、帯状の鋼板２をブレなく撮像するため、キセノン・ストロボ光源などを用いることが好ましい。さらに、光出射部３Ａとしては、ＬＥＤをドーナッツ状に配置したもの、あるいは、照明光源に連結した光ファイバー束をドーナッツ状に分配して構成したものなどを用いることができる。
【００３５】
この実施の形態１では、撮像領域Ａに、光出射部３Ａから照射された光のうち遮光板３Ｂの開口部縁部で回折した光のみが照射され、しかも光出射部３Ａと検査対象物表面との間の距離Ｈは、撮像領域Ａ内の平均輝度レベルが所定輝度レベル以上で、かつ、撮像領域Ａ内の輝度レベル差が所定範囲内、たとえば±１０％以内となるようして輝度分布を平坦化しているので、撮像領域Ａ内で輝度の不均一がなくなり、微小点状欠陥を高精度で検査することができる。
【００３６】
（実施の形態２）
この実施の形態では、上述したリング照明装置３および撮像部４を用いて、ライン搬送される帯状の鋼板（帯状鋼板）２表面上の搬送方向に連絡的に発生する微小欠陥を簡易な構成で検査する表面検査装置について説明する。
【００３７】
ところで、搬送ラインで搬送される帯状鋼板２ａの表面に発生する連続性欠陥を検査する例としては、例えば、酸洗した鋼板の表面に発生するスケール残り欠陥を検査する工程がある。酸洗を行うラインでは、硫酸などの強酸を入れた液槽中に帯状鋼板２ａを通過させて表面のスケール（ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３など）を除去している。このラインでは、鋼板の搬送速度が速過ぎる場合、あるいは、鋼板表面に所謂肌荒れが生じ、この肌荒れ部分にスケールが喰い込んだりする場合に表面にスケールが残ることが稀にある。
【００３８】
このようなスケール残り欠陥は、直径０．０５〜０．３ｍｍ程度の微小点状欠陥が密集して形成されるものであり、帯状鋼板２ａの搬送中に目視で認識することが困難である。このため、スケール残りの発生を表面検査装置によって自動検査することは、酸洗鋼板の表面品質保証上、極めて重要である。
【００３９】
スケール残り欠陥の発生形態の特徴として、同一幅方向位置に、鋼板の搬送方向に沿って所定長さ以上連続的に発生するということがある。またスケール残り欠陥に限らず、帯状材料の表面に発生する連続性欠陥は、その製造ラインに固有な連続発生長の範囲が経験的に分かっていることが多い。本実施の形態２ではこのような連続性欠陥の検査に好適な検査装置に関するものである。
【００４０】
従来の酸洗鋼板の製造ラインにおける表面検査装置としては、鋼板の幅方向（搬送方向と直交する方向）に沿って線状照明が配置され、鋼板に対向する位置に鋼板の幅方向に沿って全幅を隈なく検査できるように、数台から十数台のラインセンサカメラを鋼板の全幅に亘って設置した装置がよく知られている。この表面検査装置では、それぞれのラインセンサカメラで得られたカメラ出力信号を鋼板の搬送方向に連結し、画像処理によって表面欠陥部分を抽出している。
【００４１】
しかしながら、高速で搬送される酸洗鋼板表面上に発生する上記のような微小点状欠陥を検査する場合、ラインセンサカメラを用いた表面検査装置では、搬送方向のカメラ分解能が不足して、十分な欠陥検査性能が得られないという問題がある。例えば、直径０．０５ｍｍの点状欠陥を検出するには、カメラ分解能を概略０．０２５ｍｍ以下にする必要がある。しかし、通常使用される４０９６素子を用いたビデオレート４０ＭＨｚのラインセンサカメラでは、搬送速度２ｍ／秒の酸洗ラインでの搬送方向のカメラ分解能は約０．２ｍｍに過ぎず、必要分解能に約１桁も不足する。
【００４２】
一方、搬送方向のカメラ分解能を向上させる手段としては、ストロボ照明などを用いて、高精細のエリアセンサカメラによって鋼板表面を静止画として撮像する装置が考えられる。しかし、このようなストロボ照明を用いた装置を搬送する帯状材料の検査に適用する場合、搬送方向の撮像タイミングをどのように制御するかが問題となる。例えば、特許文献３には、検査対象を一定速度で搬送し、等時間間隔でカメラ撮像を行うことにより、カメラの撮像視野が検査対象表面の搬送方向で一定になるようにした表面検査装置が開示されている。また、特許文献４には、等時間間隔でカメラ撮像を行うとともに、検査対象の搬送距離を常時計測して、各画像の撮像タイミング間に移動した搬送距離を求めると共に、各画像内でこの搬送距離に対応した一部分のみを有効領域とし、この領域のみの画像処理を行うようにした表面検査装置が開示されている。
【００４３】
上記の特許文献３に開示された検査装置は、酸洗鋼板製造ラインのように搬送速度が絶えず変動するラインには適用できないものである。また、特許文献４に開示された装置では、各画像内で搬送速度に応じて画像処理する範囲を変化させるため、画像処理が複雑になって処理時間が長くなり、高速搬送ラインでリアルタイムの処理が困難である。また、特許文献３，４に開示された装置を含む従来の検査装置でスケール残り欠陥を検査する場合の課題としては、以下の（１）および（２）に説明するようなものがある。
【００４４】
（１）帯状材料の幅方向のカメラ分解能を微細な点状欠陥サイズの半分以下とする必要があるため、幅方向に多数のカメラを設置しなければならず、検査装置が非常に高価となり、またカメラの調整や保守に多大の労力を要する。
【００４５】
（２）微小な点状欠陥が群生して形成されるスケール残り欠陥の場合、個々の点状欠陥の寸法、輝度、形状などの特徴量を逐一計算して処理すると、画像処理に莫大な負荷がかかり、リアルタイムの処理が困難になる。
【００４６】
そこで、この実施の形態２では、微小点状欠陥を精度良く検査することができ、微小点状欠陥が群生して形成されるスケール残り欠陥のような検査対象でも、搬送方向に連続的に発生するという特徴を利用して、簡易な構成で、かつリアルタイムで処理可能な表面検査装置を得るようにしている。
【００４７】
図６は、この発明の実施の形態２に係る表面検査装置の概略構成を示す模式図である。また、図７は、この表面検査装置の一例を示すブロック図である。この実施の形態２は、酸洗鋼板の製造ラインで搬送される帯状鋼板２ａに対する表面検査装置として説明する。
【００４８】
［表面検査装置の概略構成］
図６に示すように、表面検査装置１１は、搬送される帯状鋼板２ａの表面を、実施の形態１で説明した、遮光板を装備したリング照明装置３および撮像部４によって撮像する。リング照明装置３および撮像部４は検出ヘッド１ａの中に固定して配置されている。また、表面検査装置１１は、この検出ヘッド１aを帯状鋼板２ａの幅方向に移動させるトラバース部６と、画像処理部７と、搬送距離検出部８と、撮像タイミング制御部９と、欠陥分布算出部１０と、欠陥マップ表示部１２と、を備える。
【００４９】
［検出ヘッド］
検出ヘッド１aは、実施の形態１に示したリング照明３と撮像部４を搭載するものである。なお、撮像部４は、高精細なエリアセンサカメラを用いることにより、酸洗鋼板のスケール残り検査のように、高速搬送ラインにおいても微小点状欠陥を検出することが可能となる。撮像部４は、検査対象とする欠陥の最小サイズのおよそ半分以下の分解能を有するものを用いることが好ましい。
【００５０】
この撮像部４は、帯状鋼板２ａにおける鋼板固有に設定された連続性欠陥の連続発生長の最低長さ以下の一定長さを有する区間が搬送される間に、帯状鋼板２ａの全幅を少なくとも一往復すると共に、その間に帯状鋼板２ａを実質的に全幅に亘って撮像するように設定されている。
【００５１】
［トラバース部］
図８に示すように、トラバース部６は、検出ヘッド１ａに設けられたリング照明装置３および撮像部４を帯状鋼板２ａの幅方向（トラバース方向）Ｙに沿って往復移動させる機能を持つ。具体的には、トラバース部６は、帯状鋼板２ａを搬送するラインを幅方向Ｙに跨ぐように架設されたガイドレール６１と、このガイドレール６１を走行する検出ヘッド１ａを帯状鋼板２ａの幅方向Ｙに往復駆動させる油圧シリンダ６２と、を備えて構成されている。
【００５２】
図６に示すように、トラバース部６では、撮像タイミング制御部９からの制御信号により駆動を行う。そして、図８に示すように、トラバース部６は、撮像部４の光軸（破線で示す）が帯状鋼板２ａを完全に横断するように、帯状鋼板２ａの幅寸法ｗよりも長い検査範囲寸法Ｗのストロークで検出ヘッド１ａを往復駆動するようになっている。なお、この検査範囲寸法Ｗは、ライン搬送される帯状鋼板２ａの蛇行代も含むことが好ましい。
【００５３】
このトラバース部６は、帯状鋼板２ａに固有に設定された連続性欠陥Ｄの連続発生長ＤＬの最低長さｄ（図９参照）以下の一定長さを有する区間が搬送される間に、検出ヘッド１ａを、ストロークＷ分だけ一往復させ、且つ一定長さを有する区間が搬送される毎に同じ動作を繰り返すように設定されている。
【００５４】
［搬送距離検出部］
搬送距離検出部８は、帯状鋼板２ａの搬送距離を検知するものであり、帯状鋼板２ａの搬送距離情報を撮像タイミング制御部９に出力する。搬送距離検出部８としては、公知のロータリーエンコーダなどを用いることができる。
【００５５】
［撮像タイミング制御部］
図７に示すように、撮像タイミング制御部９は、搬送方向撮像タイミング制御部９１と、幅方向タイミング制御部９２と、撮像位置記憶部９３を備えている。
【００５６】
撮像タイミング制御部９全体としては、搬送距離検出部８から帯状鋼板２ａの搬送距離情報が搬送方向撮像タイミング制御部９１に入力され、またトラバース部６から撮像部４の幅方向位置情報が幅方向撮像タイミング制御部９２にそれぞれ入力される。この撮像タイミング制御部９は、これらの入力に同期して、搬送距離およびトラバース（幅方向Ｙの横断）距離に同期した撮像トリガ信号を撮像部４に出力する。この詳細については後述する。また撮像位置記憶部９３は、各画像の帯状鋼板２ａ上での撮像位置を記憶し、欠陥分布算出部１０に出力する。
【００５７】
［画像処理部］
図７に示すように、画像処理部７は、撮像部４から画像データが入力される画像入力部７１と、画像データ記憶部７２と、欠陥抽出部７３と、欠陥パラメータ算出部７４と、を備えている。
【００５８】
具体的には、画像処理部７では、撮像部４から撮像画像データが画像入力部７１に入力される。画像入力部７１に入力された撮像画像データは、画像データ記憶部７２に記憶される。欠陥抽出部７３では、画像データ記憶部７２に記憶された撮像画像データの画像内から欠陥を抽出し、欠陥パラメータ算出部７４で欠陥有害度を反映した欠陥パラメータを算出して、欠陥分布算出部１０に出力する。
【００５９】
ここで、欠陥の抽出は、周知の方法、すなわち、例えばシェーディング補正などの前処理を行った後、所定のしきい値を超える画素を欠陥部として抽出する方法などを用いることができる。欠陥パラメータの算出は、各画像毎に欠陥の有害度を数値データとして表すためのものである。この数値データとしては、例えば、画像内の平均輝度、しきい値を超えた画素数、あるいはしきい値を超えた画素を画像輝度で重み付けした画素数などの中から、欠陥の有害度と相関の高いものを選択するようにする。なお、リアルタイムで、あるいは事後で画像を確認できるように、画像処理手段７には画像データ記憶部７２を設け、撮像した全画像、あるいはその中の欠陥のある画像を記憶できるようにするのが好ましい。
【００６０】
この実施の形態２では、個々の欠陥ではなく、各画像に対してその有害度を数値パラメータとして評価するようにしたことにより、特にスケール残りのように微小な点状欠陥が群生して形成される連続性欠陥の有害度の評価には極めて有効である。また、スケール残りのような連続性欠陥に対して、従来装置のように個々の点状欠陥の特徴量を評価しようとすると、画像処理部に膨大な負荷がかかり検査装置を安定して稼動することができなくなる。また、スケール残りでは、微小な点状欠陥の発生密集度が高いほど有害度が増すため、個々の欠陥に対して評価するよりも、画像全体に対して面で評価するようにした方が的確な欠陥有害度の評価が可能になる。
【００６１】
［欠陥分布算出部］
図６および図７に示すように、欠陥分布算出部１０には、採取した各画像に対して、欠陥有害度を表す欠陥パラメータを画像処理部７から、また画像を採取した鋼板２上の搬送方向Ｘおよび幅方向Ｙ位置を撮像タイミング制御部９からそれぞれ入力される。欠陥分布算出部１０は、これらの情報から、帯状鋼板２ａ表面の２次元欠陥発生状況を算出する。
【００６２】
［欠陥マップ表示部］
欠陥マップ表示部１２は、欠陥分布算出部１０で算出された欠陥分布状況を、帯状鋼板２ａ表面の２次元展開図上に表示する。
【００６３】
［撮像部の撮像タイミング］
次に、撮像部４の撮像タイミングについて説明する。スケール残りなどの連続性欠陥Ｄは、（１）幅方向の発生位置は局所的になる場合や全幅に亘る場合があること、（２）図９に示すように、搬送方向の発生位置は、帯状鋼板２ａの搬送方向に所定長さｄ以上、すなわち帯状鋼板２ａ固有に設定された連続性欠陥の連続発生長ＤＬの最低長さ以上、連続的に発生するという特性を有する。
【００６４】
この発明は、この知見に基づいて、連続性欠陥Ｄの最低長さｄ以下のピッチで、帯状鋼板２ａ表面の実質的に全幅方向を隈なく検査すれば、搬送方向で検査が途切れても、実質上、帯状鋼板２ａの全長全幅に亘ってスケール残り（連続性欠陥Ｄ）の検査ができることに着目した。しかも、この発明は、撮像部４を幅方向に横断（トラバース）する装置構成にしたことによって、カメラの台数の削減を図ったものである。
【００６５】
すなわち、帯状鋼板２ａにおける、連続性欠陥Ｄの連続発生長ＤＬの最低長さｄ以下の一定長さを有する区間が搬送される間に、撮像部４を、一定長さを有する区間内で撮像された部分領域全体が、実質的に帯状鋼板２ａの全幅に亘り、一定長さを有する区間同士は、相対的に撮像位置が一定長さのピッチで対応するようにする。
【００６６】
なお、例えば撮像部４を一定速度で幅方向に横断させて検査すると、図１０に示すように、搬送速度が低速に変化した領域（搬送速度低下部分Ｅ）で、搬送方向Ｘの検査頻度が増加する。この結果、この低速部分では、必要以上に過剰な画像採取を行うことになり、検査装置に無用な負荷をかけ、画像メモリを浪費することになる。また、搬送方向Ｘの検査頻度が搬送速度に応じて変化するので、鋼板２全体のスケール残り発生分布を搬送方向Ｘに均一に評価することが困難となる。
【００６７】
さらに、操業の異常などによって、帯状鋼板２ａの搬送速度が極めて遅くなったり、帯状鋼板２ａが一時的に停止したりした場合、帯状鋼板２ａ表面の同一箇所を重複して検査することになり、同一の欠陥を重複してカウントする不具合が発生する。
【００６８】
そこで、図１１に示すように、帯状鋼板２ａが所定距離ΔＬだけ移動する度に撮像部４の幅方向の横断を開始し、帯状鋼板２ａ全幅を１回だけ検査するようにした。この結果、搬送速度が低速になったり、停止したりした場合でも、搬送方向の検査頻度を一定に保つことが可能になる。なお、図１１に示す例では、撮像部４を帯状鋼板２ａの幅方向の一方側から他方側へ実質的に全幅に亘って撮像するように移動させ、且つ幅方向の他方側から一方側へ撮像するように移動させて一方側へ復帰する往復動作を、連続性欠陥Ｄの最低長さｄの搬送長さの間に３回行うようにした例である。
【００６９】
この実施の形態２では、帯状鋼板２ａの連続性欠陥Ｄの連続発生長ＤＬの最低長さｄ以下の一定長さ搬送される間に、撮像部４を、帯状鋼板２ａを実質的に全幅に亘って撮像するように移動させ、少なくとも一往復させればよい。このような動作を繰り返すことで、連続性欠陥Ｄの連続発生長ＤＬの最低長さｄ以下の搬送ピッチで検査が行われるため、最低長さｄ以上の連続性欠陥Ｄは実質的に全幅の検査でいずれかの撮像領域で確実に検出できるようになっている。
【００７０】
図１２は、図１１の破線部分を拡大したものである。図中の四角は撮像部４の撮像領域（部分領域）Ａを示している。撮像タイミング制御部９は、搬送距離検出部８から帯状鋼板２ａが距離ΔＬだけ搬送される毎に信号を受信し、トラバース部６に撮像部４のトラバースの開始信号を出力する。トラバース部６は、この信号を受けると、撮像部４の幅方向Ｙトラバースを開始するとともに、所定距離ΔＷだけトラバースする毎に、撮像部４に撮像開始信号を出力する。なお、図１２に示すｔ１〜ｔＮは、帯状鋼板２ａの搬送方向Ｘに沿って互いに平行をなすように互いに隣接し、且つ撮像部４の幅方向視野とほぼ同じ長さの幅ΔＷを持つ、複数の細長いトラック領域を便宜的に設定している。図１２に示す例では、これらトラック領域ｔ１〜ｔＮ内の部分領域Ａは、互いに幅方向に連続している。
【００７１】
そして、トラバース部６は、撮像部４による画像採取が帯状鋼板２ａ全幅を撮像し終えたら、トラバースを停止し、撮像タイミング制御部９から次のトラバース開始信号が来るまで待機する。この間、撮像部４は帯状鋼板２ａの全幅に亘る画像Ｇ１１、Ｇ１２、・・・、Ｇ１Ｎを採取する。トラバース部６は、次のトラバース開始信号が来たら、再びトラバースを開始し、トラバース距離に応じて撮像部４に撮像開始信号を出力する。この結果、撮像部４は画像Ｇ２Ｎ、Ｇ２Ｎ−１、・・・、Ｇ２１を採取する。
【００７２】
以上、撮像部４でトラバースの往路および復路に各１回全幅を検査する場合を説明したが、図１３に示すように、往路で検査後、復路のトラバース中は非検査（非撮像）とするような構成にしてもよい。さらに、トラバース速度がほぼ一定とみなせる場合には、幅方向へ距離Δｗだけトラバースする時間に相当する時間間隔で、撮像部４を連続撮像するようにして、各画像採取の撮像開始信号を省略するようにしてもよい。
【００７３】
トラバース速度の上限値は、幅方向に検査洩れが生じないような速度になるが、これは、撮像部４の幅方向視野長さと撮像部４の最大許容繰り返し撮像レートによって決定される。なお、図１２に示すように、部分領域Ａが幅方向で隣接するトラック領域とわずかに重なることが好ましい。また、トラバース速度の下限値は、トラバースのストロークと最大搬送速度、および検査対象とする連続性欠陥Ｄの連続発生長ＤＬの最小長さｄによって決定される。すなわち、例えば図１１の場合は、３往復の動作を撮像部４が行い、６・ΔＬ≦ｄとなるように設定されている。また、図１３に示したようなストロークを行う場合には、ΔＬ≦ｄとなるように設定してもよい。換言すれば、帯状鋼板２ａが、帯状鋼板２ａに固有に設定された連続性欠陥Ｄの連続発生長ＤＬの最低長さｄより短い距離搬送される間に、撮像部４を少なくとも１回、帯状鋼板２ａの全幅に亘って移動するように設定すればよい。
【００７４】
なお、図１２および図１３に示した例では、部分領域Ａが連続する例であるが、図１４に示すように、互いに隣接するトラック領域ｔ同士の部分領域Ａが搬送方向（長手方向）に連続していなくてもよい。この場合も、隣接するそれぞれのトラック領域ｔ内に一回は部分領域Ａが位置するため、実質的に全幅に亘って撮像を行うことができ、連続性欠陥Ｄを確実に検出することができる。なお、図１４に示すΔＬｔは、撮像部４が帯状鋼板２ａの一方側から他方側へトラバースする間に帯状鋼板２ａが進む距離であり、ΔＬｒは撮像部４が他方側から一方側へ復帰するまでに帯状鋼板２ａが進む距離である。このΔＬｔとΔＬｒとを加えたΔＬを連続性欠陥Ｄの最低長さｄ以下の長さ設定すればよい。
【００７５】
なお、トラバースのストローク長さは、無駄な画像採取を削減するため、検査対象となる帯状鋼板２ａの板幅変化に応じて可変とすることができるが、簡易的には、帯状鋼板２ａの板幅に依らずに一定長さとしてもよい。この場合、ストローク長さは想定される帯状鋼板２ａ板幅の最大値に蛇行代を加えた長さとする。
【００７６】
上記のように撮像タイミングを制御することによって、画像処理部７は各画像に対して同じルーチン処理を施せばよいので、画像処理が単純になり、高速搬送ラインにおいても検査システムに過大な負荷がかからないため、安定した信頼性の高い検査を行えるようになる。
【００７７】
［欠陥分布算出と欠陥マップの具体例］
次に、欠陥分布算出と欠陥マップ表示の具体例について述べる。欠陥分布算出部１０は、図１２に示す画像Ｇ１１、Ｇ１２、・・・、Ｇ１Ｎ；Ｇ２Ｎ、Ｇ２Ｎ−１、・・・、Ｇ２１；Ｇ３１、Ｇ３２、・・・、Ｇ３Ｎ；・・・のそれぞれに対し、１つの欠陥パラメータを算出して割り当てる。この結果、帯状鋼板２ａ表面上の幅方向Ｙおよび搬送方向Ｘの欠陥発生分布が、欠陥パラメータの数値の大小として定量的に把握可能となる。欠陥マップ表示部１２は、この発生分布状況を図１５に示す表示例のように、２次元マップ上に表示する。
【００７８】
図１５の表示例では、実際には帯状鋼板２ａ表面上をジグザグ走査して得られた画像の座標位置を見やすいように碁盤目状に表示してある。一番左の列は画像Ｇ１ｉ（ｉ=１、２、…Ｎ）の、また２番目の列は画像Ｇ２ｉ（ｉ=１、２、…Ｎ）の欠陥情報を示しており、黒く塗りつぶしたメッシュは欠陥パラメータが所定のしきい値Ｔｈ１より大きいこと、斜線を引いたメッシュは欠陥パラメータが所定のしきい値Ｔｈ２（Ｔｈ２＜Ｔｈ１）より大きく、Ｔｈ１より小さいことを示している。
【００７９】
このように帯状鋼板２ａの表面を矩形のメッシュに区切り、各メッシュの色やパターンを欠陥パラメータの範囲に応じて塗り分けることにより、連続性欠陥Ｄの発生分布が一目瞭然に把握できるようになる。マップの表示にあたっては、グレイスケールの濃淡や、カラーの色での塗り分け、あるいは表示マークによって示すようにしてもよい。表示マークで示す場合は、例えば、非常に有害なメッシュを「×」、中程度に有害なメッシュを「△」、軽度に有害なメッシュを「○」、無害なメッシュは空欄にするなどの表記を行えばよい。
【００８０】
上記したメッシュの寸法は、必ずしも画像のサイズ（カメラ視野のサイズ）に一致させる必要はなく、例えば、搬送方向２画像分と幅方向３画像分を一緒にして１つのメッシュに割り当てるようにしてもよい。この場合、図１５のメッシュサイズは、ΔＸ＝２ΔＬ、ΔＹ＝３ΔＷとなる。複数の画像を１つのメッシュに割り当てる処理は、欠陥分布算出部１０によって行う。この場合、たとえば、該当する複数画像の欠陥パラメータの平均値あるいは最大値などをメッシュの欠陥有害度として算出するようにする。
【００８１】
以上、この発明の実施の形態２について説明したが、この実施の形態２によれば、搬送距離検出部８で検出した搬送距離情報および撮像部４の幅方向位置情報に基づいて撮像部４が帯状鋼板２ａに対して実質的に全幅に亘って部分領域を撮像するように撮像タイミングを制御するようにしたため、搬送速度が変化しても帯状鋼板２ａ表面を一定の距離間隔で検査でき、搬送方向に連続発生する連続性欠陥Ｄを洩れなく検査することが可能である。この際、複雑な画像処理が不要であると共に、過分な領域を撮像する必要がないため、画像処理に負荷がかからず、高速搬送ラインにおいてもリアルタイムで信頼性の高い検査を行えるようになる。
【００８２】
また、この実施の形態２では、トラバース部６で高精細な撮像部４を帯状鋼板２ａの幅方向Ｙに移動させることにより、使用カメラ台数を削減することができる。上記の実施の形態２では、撮像部４を１台にすることができる。
【００８３】
また、上記の実施の形態２に係る表面検査装置１１によれば、個々の欠陥ではなく、各撮像画像から抽出した数値パラメータによって欠陥の有害度を判定するようにしたので、微小欠陥が群生して形成されるような連続性欠陥を検査する場合、画像処理の負荷が少なくてすみ、高速で安定した画像処理が可能になる。
【００８４】
さらに、上記の実施の形態２に係る表面検査装置１１によれば、遮光部３Ｂによって生成される回折光の、帯状鋼板２ａの撮像領域内での反射光が撮像部４に入射するように設定されたリング照明装置３を備えることにより、検査対象物表面からの明暗点の輝度パターンの発生を防止でき、地合ノイズを抑止して微小点状欠陥を精度よく検査できる。なお検査対象によっては、検出ヘッド１aは、実施の形態１に示した回折光を用いるものに限らず、通常の拡散照明光を照射するものとすることもできる。
【００８５】
なお、リング照明装置３は、図８に示したように、撮像部４と一体化させてトラバースするため、軽量な小型照明を用いることが望ましい。
【００８６】
（その他の実施の形態）
以上、この発明の実施の形態１，２について説明したが、上記の実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００８７】
例えば、上記の実施の形態では、本発明を酸洗鋼板のスケール残り欠陥の検査に適用する場合について述べたが、本発明の検査対象はこれに限定されるものではなく、冷延鋼板や表面処理鋼板などの他の鋼板、あるいはアルミなどの非鉄金属や紙、フィルム、プラスチックなどの製造ラインにも適用することができる。また、スリ疵や周期性疵など、搬送方向に連続的に発生する特性をもつ他の表面欠陥の検査にも適用することができる。
【００８８】
また、上記の実施の形態では、帯状鋼板２ａにおける、連続性欠陥Ｄの連続発生長ＤＬの最低長ｄさ以下の一定長さを有する区間が、搬送される間に、撮像部４が、幅方向の一方側から他方側へまたは他方側から一方側へトラバースする際に撮像を連続的に行う構成としたが、例えば往路で幅方向の半分を撮像し、復路で他の半分を撮像して、撮像された部分領域全体で実質的に全幅に亘って撮像されていればよい。
【００８９】
また、上記の実施の形態では、リング照明装置３の光源としてキセノン・ストロボ光源などを用いたが、この他に、光出射部３ＡとしてＬＥＤを用いてもよい。
【００９０】
さらに、上記の実施の形態では、トラバース部６がガイドレール６１と油圧シリンダ６２を備え、油圧シリンダで検出ヘッド１ａを幅方向に駆動するようにしたが、実質的に撮像部４およびリング照明装置３を同期して幅方向に移動させる構成であれば、これに限定されるものではない。
【００９１】
（実施例）
以下、本発明を酸洗鋼板のスケール残り検査に適用した実施例について述べる。この実施例では、分解能０．０３ｍｍのエリアセンサカメラ４とリング照明装置３を検出ヘッド１ａに固定し、図１６に示すように、２つの検出ヘッド１ａを幅方向８４０ｍｍ隔てて設置した装置を用いた。ガイドレール６１により、２つの検出ヘッド１ａを同時に幅方向に８４０ｍｍトラバースするようにした。これにより、最大板幅１６００ｍｍの酸洗鋼板である帯状鋼板２ａの全幅を検査できるようにした。リング照明装置３の光出射部（図示省略する）の前面には光出射部よりわずかに径の小さな開口部を有するリング状の遮光板（図示省略する）を設置した。図３に示した幾何学的な配置条件としては、Ｒ＝３８ｍｍ、ｒ＝２１ｍｍ、Ｈ＝１００ｍｍ、θ＝３５°である。
【００９２】
搬送距離検出部８としては、ロータリーエンコーダを用いた、画像処理部７、欠陥分布算出部１０、撮像タイミング制御部９はすべて、画像キャプチャーボード、ディジタル入出力ボード、エンコーダボードを搭載したパソコンで行った。欠陥マップ表示部１２としては大型液晶モニターを用いた。
【００９３】
帯状鋼板２ａが１０ｍ搬送される毎に、撮像部４を１回トラバースするようにした。これはスケール残り欠陥Ｄが搬送方向に３０ｍ以上連続して発生する知見に基づいている。
【００９４】
検査結果は、欠陥パラメータの大きさに応じて３段階に分けて欠陥マップのメッシュの濃淡を変えて表示するようにした。本実施例による検査結果例を図１７に示す。図１７により、搬送方向Ｘおよび幅方向Ｙのスケール残りの発生分布が明瞭にわかることが確認された。
【００９５】
このように、帯状鋼板２ａ表面の２次元マップ上に数値パラメータに対応した色あるいはマークで表示するようにしたので、材料表面の欠陥発生分布が一目で定量的に把握できるようになり、欠陥発生時の対処が迅速かつ的確に行えるようになる。
【符号の説明】
【００９６】
１，１１  表面検査装置
１ａ  検出ヘッド
２  鋼板
２ａ  帯状鋼板
３  リング照明装置
３Ａ  光出射部
３Ｂ  遮光板
４  撮像部
４Ａ  エリアセンサカメラ
４Ｂ  レンズ
６  トラバース部
７  画像処理部
８  搬送距離検出部
９  撮像タイミング制御部
１０  欠陥分布算出部
１２  欠陥マップ表示部
６１  ガイドレール
６２  油圧シリンダ
７１  画像入力部
７２  画像データ記憶部
７３  欠陥抽出部
７４  欠陥パラメータ算出部
９１  搬送方向撮像タイミング制御部
９２  幅方向撮像タイミング制御部
９３  撮像位置記憶部
Ａ  撮像領域（部分領域）
Ｂ  直接光照射領域
Ｃ  リング照明装置の中心軸
Ｃ４  撮像部の光軸
Ｄ  連続性欠陥
Ｈ  距離
【図１】
2011209274.tif 000003
【図２】
2011209274.tif 000004
【図３】
2011209274.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011209274.tif 000009
【図８】
2011209274.tif 000010
【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】
2011209274.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2011209274.tif 000017
【図１６】
2011209274.tif 000018
【図１７】
2011209274.tif 000019
【図１８】
2011209274.tif 000020
【図１９】
2011209274.tif 000021