(57)【要約】【課題】２次元撮像手段を使用して、同一の検出角度で金属帯の表面欠陥を検査できるようにする。【解決手段】長尺方向に搬送される鋼板Ｓから、２次元ＣＣＤカメラ１０により検査画像を入力し、該画像に基づいて表面欠陥を検査する際、前記２次元ＣＣＤカメラ１０を、画素列の走査方向が、前記鋼板Ｓの幅方向に実質的に一致するように、該金鋼板Ｓに対向配置すると共に、経時的に異なる時刻で走査して入力された、ｍ列目の特定画素列に対応する単位画像を、前記鋼板Ｓの長尺方向に合成して、検査画像を作成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の金属帯を撮像手段により撮像した画像に基づいて該金属帯の表面欠陥を検査する光学式欠陥検査方法において、
前記撮像手段を、画素列の走査方向が、前記金属帯の長尺方向に直交する成分を有するように、該金属帯に対向配置すると共に、
経時的に異なる時刻で走査して得た、１列又は２列以上の特定画素列に対応する単位画像を、前記金属帯の長尺方向に合成して、検査画像を作成することを特徴とする金属帯の光学式欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属帯表面にハロゲンランプ等の光源から照明光を照射し、その照射面をＣＣＤ（Ｃharge  Ｃoupled  Ｄevice）カメラ等の撮像手段により撮像して表面欠陥を検出する光学式表面欠陥検査方法に係り、特に薄板鋼板、めっき鋼板等の長尺の金属帯を、搬送設備の途中又は出側でリアルタイムに表面欠陥を検出して、該金属帯の品質を保証する際に適用して好適な、金属帯の光学式欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、薄板鋼板やめっき鋼板等の金属帯を製造する場合、搬送設備の出側に設置されているコイラにより、順次搬送される金属帯を巻き取ることが行なわれている。
【０００３】
このように巻き取った金属帯を、例えば製品として出荷する場合には、その品質を保証する必要がある。そのため、金属帯をコイラに巻き取る前に、搬送設備（製造設備を含む）の途中又は出側において、その表面を光学的に検査することが行なわれている。
【０００４】
金属帯の表面欠陥を、光学的に検出する方法としては、例えば特許文献１に２次元撮像器を使用する技術が開示されている。
【０００５】
この技術は、所定の走行方向に走行する被検査材表面の所定の被検査領域を、その被検査領域内の照度が走行方向に交わる幅方向と比べ走行方向に均一な照度で照明し、被検査領域からの反射光を二次元撮像器により受光し被検査領域の二次元画像の各画素を表す二次元画像データを生成し、二次元撮像器により得られた二次元画像データを被検査材の走行方向に積算して走行方向積算データを生成し、生成された走行方向積算データに含まれる、被検査領域の幅方向の照度むらによって生じたデータの歪みを補正し、歪みが補正されたデータから被検査材の走行方向に沿って筋状に延びた表面欠陥を検出する技術であり、検査対象のエリアを均一に照明できる面光源を用いて、１回の走査で２次元画像を入力できるため、金属帯の長尺方向に伸びた筋状の欠陥を特別な画像処理を伴わずに欠陥の形態とともに検出できる。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１４５６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記２次元ＣＣＤカメラ等の２次元撮像手段により欠陥検出を行なう場合には、撮像される範囲の検査対象エリアでは、原理上、同じエリア内でも場所によって検出角度が異なるために、点状の欠陥に対しては、同一角度の検査条件を得ることができず、結果的に欠陥の検出精度が、エリア上の場所によって異なるという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ＣＣＤカメラ等の撮像手段を使用して、同一の検出角度で金属帯の表面欠陥を検出することができる金属帯の光学式欠陥検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、長尺の金属帯を撮像手段により撮像した画像に基づいて該金属帯の表面欠陥を検査する光学式欠陥検査方法において、前記撮像手段を、画素列の走査方向を、前記金属帯の長尺方向に直交する成分を有するように、該金属帯に対向配置すると共に、経時的に異なる時刻で走査して得た、１列又は２列以上の特定画素列に対応する単位画像を、前記金属帯の長尺方向に合成し、検査画像を作成することにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＣＣＤカメラ等の撮像手段を使用して、同一の検出角度で金属帯の表面欠陥を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１には、本発明に係る第１実施形態の金属帯の光学式欠陥検査方法により、金属帯の長尺方向である矢印方向に連続的に搬送される鋼板を検査している様子を模式的に示す。
【００１３】
本実施形態では、鋼板（金属帯）Ｓが搬送される搬送設備（製造設備を含む）又はその出側、即ち搬送ラインの所定位置に設置されている２次元ＣＣＤカメラ（撮像手段）１０により、面光源１２により均一に照明されている鋼板Ｓの検査対象エリアを撮像可能になっていると共に、撮像入力された画像データを、画像処理部１４により処理して検査画像を作成することが可能になっている。
【００１４】
上記２次元ＣＣＤカメラ１０の受光部は、図示は省略するが、多数のＣＣＤ素子を１次元配列した画素列がｎ（任意の複数）本配列された２次元の受光部であり、該受光部のｎ本の画素列は、走査方向を鋼板Ｓの幅方向に一致するように対向配置されている（図２参照）。
【００１５】
ところで、上記２次元ＣＣＤカメラ１０が鋼板Ｓの搬送ラインの所定位置に固定されているため、前記受光部のｍ列目の画素列には、面光源１２による照明角度αのｍ列目走査位置に到達している鋼板Ｓの表面から、常に一定の入射角度βで１走査線分の画像が入射することになる。
【００１６】
そこで、本実施形態では、所定速度で搬送される前記鋼板Ｓに対して、ｍ列目の特定画素列を、異なる検出時刻で順次走査して、画素列を単位に入力される単位画像をそれぞれ取得し、検出時刻（走査時刻）に対応する各単位画像を、鋼板Ｓの長手方向に並べて合成し、検査画像を作成する。
【００１７】
図３（Ａ）には、ｍ列目の画素列により単位画像が走査入力される鋼板Ｓ上の位置を、搬送（移動）方向を上方に、時間軸を右方向にして、各走査時刻：ｔ，ｔ＋１，ｔ＋２に対応させて模式的に示す。
【００１８】
例えばパルスジェネレータから出力される単位時間当りのパルス数から得られる鋼板Ｓの搬送速度と、走査時刻の間隔とを同期させることにより、順次走査入力される単位画像を、同図（Ｂ）に模式的に示すように、検出時刻毎に順次並べて合成するだけで、ｍ列目の走査線に対応する単位画像のみが長手方向に合成された連続した検査画像Ｇを作成することができる。
【００１９】
即ち、２次元ＣＣＤカメラ１０を使用して、照明角度α、検出角度βの一定条件下で撮像した検査画像を、鋼板Ｓの長手方向全体について取得できる。従って、取得された検査画像を、例えばモニタ画面に表示して目視検査を行なうことができる。
【００２０】
また、設定されている鋼板Ｓの搬送速度と走査時刻の間隔との関係から、取得された隣接する単位画像間に間隔（隙間）ができた場合には、不足している画像データを補間したり、重なりが生じた場合には、両データを平均したりして、必要に応じて適宜演算により補完するようにしてもよい。
【００２１】
さらに、また、前記実施形態では、特定画素列として１つの画素列の例を示したが、これらに限定されず、実質的に同一の検出角度と見なせる範囲であれば２列以上の、特に隣接した２列以上の画素列を単位としてもよい。この場合は、合成回数を減らすことができる。
【００２２】
なお、本実施形態では撮像手段を固定して金属帯を搬送する例を示したが、金属帯を固定して撮像手段を移動させてもよい。また、例示のように画素列の走査方向は金属帯の長尺方向に実質的に直交させてもよいが、金属帯の長尺方向に直交する成分があれば本発明を実施することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上説明したとおり、本発明によれば、現在広く用いられているＣＣＤカメラ等の２次元撮像手段を使用して、同一の検出角度で金属帯の表面欠陥を検査することができる。従って、２次元撮像手段を、本来の使い方をすると共に、１次元撮像手段として利用することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る一実施形態の金属帯の光学式欠陥検査方法に適用される検査装置を模式的に示す側面図と斜視図
【図２】鋼板と２次元ＣＣＤカメラの走査方向の関係を示す説明図
【図３】本発明による検査画像の合成方法の特徴を模式的に示す説明図
【符号の説明】
【００２５】
１０…２次元ＣＣＤカメラ
１０Ａ…受光部
１２…面光源
１４…画像処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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