(57)【要約】【課題】帯状被検査体に開口を設けたり、溶接線を利用したりして検査性能を診断する場合の不具合を避け、ラインを停止させることなく安定的に検査性能を診断できるようにする。【解決手段】搬送される鋼板１０２の表面に光を照射する光源１０３と、鋼板１０２からの反射光を受光して撮像するカメラ１０４と、鋼板１０２の表面にレーザー光を照射するレーザーポインタ１０５とを備える。レーザーポインタ１０５の点灯時間及び点灯強度の制御パターンを変えることにより、点状、線状、点線状のように照射パターンの形状、輝度を変えることができるので、診断部１１１において、レーザー光の照射による画像が輝度の適正な点状、線状、点線状であると正しく判定できたとき、表面検査システムの検査性能が正常であると判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される帯状被検査体の表面に光を照射する光源と、前記帯状被検査体からの反射光を受光して撮像する撮像装置とを備えた表面検査システムであって、
当該表面検査システムの検査性能を診断するときに、前記帯状被検査体の表面に、前記光源の光とは輝度が異なる光をスポット照射するスポット照射装置を備えたことを特徴とする表面検査システム。
【請求項２】
前記帯状被検査体の搬送速度に応じて前記スポット照射装置の点灯時間を制御する点灯時間制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表面検査システム。
【請求項３】
前記帯状被検査体に照射する前記スポット照射装置の点灯強度を制御する点灯強度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の表面検査システム。
【請求項４】
撮像画像に現れるスポット照射による画像形状及び画像輝度のいずれか一方又は両方を判定することによって、当該表面検査システムの検査性能を診断する診断手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の表面検査システム。
【請求項５】
前記点灯時間制御手段は、前記スポット照射装置の点灯時間を複数のパターンで制御することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の表面検査システム。
【請求項６】
前記スポット照射装置によるスポット照射の位置を前記帯状被検査体の幅方向に移動させることができることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表面検査システム。
【請求項７】
前記帯状被検査体の幅方向に複数台の撮像装置が配置されており、前記各撮像装置の撮像範囲に同時にスポット照射可能としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の表面検査システム。
【請求項８】
前記スポット照射装置のスポット照射の形状が前記帯状被検査体の搬送方向に対して斜めの直線状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の表面検査システム。
【請求項９】
前記撮像装置は複数であって、前記帯状被検査体の表面上の同一のスポット照射を撮像し、
前記スポット照射装置のスポット照射の形状が前記帯状被検査体の搬送方向に対して斜めの直線状であり、
前記診断手段は、前記撮像装置それぞれの撮像画像における、スポット照射の画像の位置の差異から、前記撮像装置の設置状態のずれを検出することを特徴とする請求項４に記載の表面検査システム。
【請求項１０】
前記スポット照射装置はレーザーポインタであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の表面検査システム。
【請求項１１】
搬送される帯状被検査体の表面に光を照射する光源と、前記帯状被検査体からの反射光を受光して撮像する撮像装置とを備えた表面検査システムの検査性能の診断方法であって、
前記帯状被検査体の表面に、前記光源の光とは輝度が異なる光をスポット照射し、前記撮像装置により得られる撮像画像に基づいて、前記表面検査システムの検査性能を診断することを特徴とする表面検査システムの検査性能の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される帯状被検査体の表面に光を照射する光源と、帯状被検査体からの反射光を受光して撮像する撮像装置とを備えた表面検査システム、及び表面検査システムの検査性能の診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板や非鉄金属板、紙あるいは不織布等の搬送ラインにおいては、これら薄板状の帯状被検査体の表面に対して表面検査装置により光学的な検査を施し、疵検出等を行うことがなされている。
【０００３】
表面検査装置としては、例えばレーザー等の点状光源を帯状被検査体の搬送方向と垂直な方向（幅方向）に移動させながら帯状被検査体の表面を走査し、その反射光を光電子倍増管等の光学素子で受光するものが知られている。また、帯状光源を帯状被検査体の表面の幅方向に照射し、その反射光をＣＣＤアレイセンサ等の撮像素子で受光するものが知られている。この結果得られた信号に各種信号処理を施して、帯状被検査体の表面の疵を検出し、さらには疵の種別や程度を判定する。
【０００４】
ところで、表面検査システムの検査性能は、光源や受光器又は光路上に存在するレンズ、ミラー等の位置ずれや汚れ、光源の投光窓や受光器の受光窓の汚れ、光源の経時劣化による光量減少等により低下することが避けられない。さらには、受光器の信号を信号処理部に取り込む際の変換・入力部の特性変化や故障、信号処理部での特性変化や設定不良、故障等の種々の要因により変化してしまう。
【０００５】
また、正反射と乱反射とを複数の撮像装置で別々に検出する複眼方式の撮像系では、板厚変動や機械的なずれに起因して正反射と乱反射で検査している位置がずれると、正しい検査を行うことができない。
【０００６】
一方、表面検査システムは、人間の目視検査では対応できないような高速ラインにおける微小欠陥の検出が可能であり、それゆえに表面検査システムに感度変化等の異常が発生しても検査員がすぐには気付くことができず、大量の欠陥が流出したり、誤検出によってラインの作業能率が著しく低下したりするおそれがある。
【０００７】
これまでは、光学系から信号処理に至るまでの検査性能の診断を、定修と呼ばれる６〜１２回/年のタイミングでラインを停止させたときに定期的に行うことが一般的であった。
【０００８】
一方、表面検査システムの検査性能を診断するための技術として、特許文献１には、帯状被検査体（鋼板）に貫通する開口を設け、この開口における反射光強度の大きさに基づいて表面検査装置の光学系の校正を行うことが開示されている。
【０００９】
また、特許文献２には、自己診断装置が、薄鋼板の溶接線が表面疵検出部に検出されたときの信号を受け、それが規定のパターンになっているかどうかを検出し、規定のパターンどおりのパターンが得られる場合には、表面疵検査装置が正常であると判断することが開示されている。
【００１０】
また、特許文献３には、帯状被検査体の特定の位置に特定の大きさの人工欠陥を設け、検出された人工欠陥の大きさと、既知の値とを比較することによって、表面検査装置を検査することが開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１３２９６７号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５８６７号公報
【特許文献３】特開２００２−９０３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示された手法では、以下のような問題点があった。
（１）帯状被検査体（鋼板）に貫通する開口を設けなければならず、そのための設備や作業が必要となるため、コスト的に大きな負担となってしまう。
（２）一般的な製造ラインにおいては多種多様な表面肌の製品が製造されることが多いこと、照明光源は経時的に劣化していくものが多いことから、通常帯状被検査体の平均受光レベルが一定となるよう受光感度が自動的に調整されるのが一般的である。したがって、測定対象の絶対的な信号強度を測定するだけでは装置の感度変化を知ることはできず、また感度が自動調整される前の信号強度を計測したのでは光源の劣化の度合いが大きく影響するため、光源の劣化度が調整可能な許容範囲であっても、異常と認識されてしまう。
（３）特許文献１においては表面検査装置の分解能が明記されていないが、例えば分解能が開口部の寸法より十分小さい場合、その反射光強度は０であり、それ以外の場合は開口部周辺の地肌や、開口部の加工面の粗さ等により反射光強度は変化するため感度を安定的に計測することはできない。
（４）また、特許文献１には前項（３）の問題を解決するため帯状被検査体と反射率の異なる支持材にて帯状被検査体を支持する技術が提案されているが、ここで提案されているような支持材では経年変化あるいは汚れ等により反射率が変わるため、やはり感度を安定的に計測することはできない。また、このような設備を設置することはコスト的にも大きな負担となる。
【００１３】
また、特許文献２に開示された手法では、以下のような問題点があった。
（１）溶接線（溶接痕）は常に一定の形状とはならない。そのため、溶接痕は正常であるが、表面検査装置が正常に動作していないために溶接痕による規定のパターンが出力されないのか、表面検査装置が正常に動作しているが、溶接痕が異常であるために溶接痕による規定のパターンが出力されないのかを判断することができない。
【００１４】
また、特許文献３に開示された手法では、特許文献１のように反射光強度に大きさに基づく場合の不具合を避けることができるが、以下のような問題点があった。
（１）人工欠陥として、線状疵を設けたり、ポンチ等を用いて点状の欠陥を設けたりする場合には、そのための設備や作業が必要となるため、コスト的に大きな負担となってしまう。
（２）特定の大きさの人工欠陥を設けるため、大きさや形状が様々な疵に対する検査性能を保証することができない。
（３）特定の位置に人工欠陥を設けるため、帯状被検査体の幅方向の任意の位置での検査性能を保証することができない。
【００１５】
また、例えば、帯状被検査体である鋼板（コイル）が複数の種類であるなどで板厚が変動するとき、帯状被検査体表面の欠陥の板厚方向の位置が変動する。そのために、正反射と乱反射を別々に撮像する複眼方式の撮像系においては、正反射と乱反射で撮像画像における検査位置ずれが発生する。このずれを校正するために、製造ラインを管理する上位のコンピュータ等の上位装置から製造予定コイルの板厚の情報（上位情報）を受信し、当該板厚に基づきプリセットした位置変化分だけ撮像画像内の座標をずらすことによる校正を行って、正反射と乱反射それぞれの撮像画像における位置の対応関係を保つことが一般的である。しかしながら、コイル毎に伝送される上位情報は製造予定の板厚であることから精度が低く、また上位装置の不具合に起因する板厚のコイル番号ずれや伝送ミスにより、上位情報の板厚が「ゼロ」になる等の異常が生じることがある。複雑なシステムであれば、毎コイルの上記の校正を適切かつ柔軟に行うことは難しく、帯状被検査体の表面検査システムにおいて板厚が変動するときでも、検査性能を精度よく、柔軟に、且つ安定して行うことが困難であった。
【００１６】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、帯状被検査体に開口を設けたり、溶接線を利用したりして検査性能を診断する場合の不具合を避け、ラインを停止させることなく安定的に検査性能を診断できるようにすることを第１の目的とする。また、大きさや形状が様々な疵に対する検査性能や帯状被検査体の幅方向の任意の位置での検査性能を保証できるようにすることを第２の目的とする。さらに、帯状被検査体の板厚が変動するときでも、表面検査システムの検査性能を柔軟に診断することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明による表面検査システムは、搬送される帯状被検査体の表面に光を照射する光源と、前記帯状被検査体からの反射光を受光して撮像する撮像装置とを備えた表面検査システムであって、当該表面検査システムの検査性能を診断するときに、前記帯状被検査体の表面に、前記光源の光とは輝度が異なる光をスポット照射するスポット照射装置を備えた点に特徴を有する。
また、本発明の表面検査システムの他の特徴は、さらに、前記帯状被検査体の搬送速度に応じて前記スポット照射装置の点灯時間を制御する点灯時間制御手段を備えた点にある。
また、本発明の表面検査システムの他の特徴は、さらに、前記帯状被検査体に照射する前記スポット照射装置の点灯強度を制御する点灯強度制御手段を備えた点にある。
また、本発明の表面検査システムの他の特徴は、さらに、撮像画像に現れるスポット照射による画像形状を判定することによって、当該表面検査システムの検査性能を診断する診断手段を備えた点にある。
また、本発明の表面検査システムの他の特徴は、さらに、前記スポット照射装置によるスポット照射の位置を前記帯状被検査体の幅方向に移動させることができる点にある。
また、本発明の表面検査システムの他の特徴は、さらに、前記スポット照射装置のスポット照射の形状が前記帯状被検査体の搬送方向に対して斜めの直線状である点にある。
また、本発明の表面検査システムの他の特徴は、さらに、前記撮像装置は複数であって、前記帯状被検査体の表面上の同一のスポット照射を撮像し、前記スポット照射装置のスポット照射の形状が前記帯状被検査体の搬送方向に対して斜めの直線状であり、前記診断手段は、前記撮像装置それぞれの撮像画像における、スポット照射の画像の位置の差異から、前記撮像装置の設置状態のずれを検出する点にある。
本発明による表面検査システムの検査性能の診断方法は、搬送される帯状被検査体の表面に光を照射する光源と、前記帯状被検査体からの反射光を受光して撮像する撮像装置とを備えた表面検査システムの検査性能の診断方法であって、前記帯状被検査体の表面に、前記光源の光とは輝度が異なる光をスポット照射し、前記撮像装置により得られる撮像画像に基づいて、前記表面検査システムの検査性能を診断する点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、表面検査システムの検査性能を診断するときに、帯状被検査体の表面にスポット照射するようにしたので、帯状被検査体に開口を設けたり、溶接線を利用したりして検査性能を診断する場合の不具合を避け、ラインを停止させることなく安定的に検査性能を診断することができる。
【００１９】
さらに、スポット照射の位置を鋼板の幅方向に移動させるようにすれば、幅方向の任意の位置での検査性能を保証することができる。また、スポット照射装置の点灯時間の制御パターンを変えるようにすれば、スポット照射パターンを変えることができるので、大きさや形状が様々な疵に対する検査性能を保証することができる。
【００２０】
さらに、スポット照射装置のスポット照射の形状を鋼板の搬送方向に対して斜めの直線状とすることにより、正反射と乱反射とを複数の撮像装置で移動する帯状被検査体の同一箇所の画像を撮像するとき、各撮像装置の撮像位置即ち検査位置のずれの有無及びずれの大きさを検出して、表面検査システムの検査性能を診断することができる。
【００２１】
以上のようにして本発明は、帯状被検査体の板厚が変動するときでも、表面検査システムの検査性能を柔軟に診断するのに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１に、第１の実施形態に係る表面検査システムの概略構成を示す。本実施形態は、鋼板の連続製造ラインに表面検査システムを設置した例である。鋼板の連続製造ラインでは、連続して処理する各ロット（コイル）の鋼板の先端、後端をそれぞれラインの入側で溶接し、これを高速で搬送しつつ圧延、酸洗、めっき、焼鈍等の処理を行い、ラインの出側で溶接部を切断することによってロット毎にコイル状に巻き取る。鋼板の表面検査は、ライン内で発生する異常を検査するために、製造ラインの出側で行われることになる。
【００２３】
図１に示すように、表面検査システムは、ロール１０１上を搬送される鋼板１０２の表面に光を照射する光源１０３を備える。光源１０３としては、例えば蛍光灯やハロゲンランプ等が用いられる。
【００２４】
また、鋼板１０２からの反射光を受光して撮像するカメラ１０４を備える。本実施形態では、２台のカメラ１０４が鋼板１０２の幅方向に配置されている。カメラ１０４としては、例えば鋼板１０２からの反射光を受光してＣＣＤで光電変換することにより撮像画像を得るラインセンサカメラが用いられる。
【００２５】
さらに、鋼板１０２の表面に適宜な角度でレーザー光を照射するスポット照射装置としてのレーザーポインタ１０５を備える。レーザーポインタ１０５は、鋼板１０２の表面に、光源１０３の光よりも輝度の高い光をスポット照射する。本実施形態では、レーザーポインタ１０５が各カメラ１０４の上方に計２台配置されている。レーザーポインタ１０５としては、安価で、点灯時間を制御しやすいという点で半導体レーザーが好ましいが、ヘリウムネオンレーザー等を用いてもかまわない。この場合には、ヘリウムネオンレーザー等の前にレーザビームの透過を制御するシャターを配設するとよい。
【００２６】
各レーザーポインタ１０５は、具体的には図示しないが、鋼板１０２の幅方向にスライド移動可能となっており、レーザー光の照射位置を鋼板１０２の幅方向に移動させることができる。なお、各レーザーポインタ１０５を首振りさせることによって、レーザー光の照射位置を鋼板１０２の幅方向に移動させるようにしてもよい。
【００２７】
本実施形態では、カメラ１０４の台数に対応させて同数のレーザーポインタ１０５を配置したが、例えば１台のレーザーポインタから照射するレーザー光をハーフミラーを介して分岐させることによって、各カメラ１０４の視野（撮像範囲）に同時にレーザー光を照射するようにしてもよい。
【００２８】
画像処理回路１０６は、カメラ１０４から入力される信号に対してシェーディング補正等の各種補正処理等を施す前処理部、前処理部により処理された画像から疵候補を抽出する抽出部等を含む。なお、カメラ１０４がアナログ出力の場合は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器も含むものとする。
【００２９】
特徴量算出部１０７は、各画像処理回路１０６により抽出された疵候補の長さ、幅、面積、輝度等の特徴量を算出する。
【００３０】
疵判定部１０８は、各画像処理回路１０６により抽出された疵候補について、特徴量算出部１０７により算出された特徴量に基づいて所定のアルゴリズムに従って種別や程度を判定する。疵判定部１０８により判定された疵の種別や程度は、表示装置１０９に出力される。
【００３１】
点灯制御部１１０は、鋼板１０２の搬送速度、具体的にはロール１０１から取得するＰＬＧパルス信号に応じて各レーザーポインタ１０５の点灯時間を制御する。また、点灯制御部１１０は、各レーザーポインタ１０５の点灯強度を制御するようにしても良い。
【００３２】
診断部１１１は、撮像画像に現れるレーザー光の照射による画像形状及び／又は画像輝度を判定することによって、表面検査システムの検査性能を診断する。診断部１１１により診断された結果は、表示装置１０９に出力される。
【００３３】
以下、図２Ａ〜図２Ｄ、図３を参照して、表面検査システムの検査性能の診断について詳細に説明する。この例では、レーザーポインタ１０５から鋼板１０２の表面に照射されるレーザー光の幅が０．５ｍｍ（２ピクセル相当）となっている。また、ＰＬＧパルス信号の１周期で鋼板１０２が０．２５ｍｍだけ搬送される。
【００３４】
図２Ａ（ａ）に示すように、点灯制御部１１０により、ＰＬＧパルス信号の２周期の時間だけレーザーポインタ１０５を点灯させると、鋼板１０２の表面には、レーザー光が幅０．５ｍｍ×長さ０．５ｍｍの正方形の点状に照射されることになる。
【００３５】
この場合、表面検査システムの検査性能が正常であれば、図２Ａ（ｂ）、（ｃ）に示すように、各画像処理回路１０６を経て得られる撮像画像に、レーザー光の照射による画像が幅０．５ｍｍ×長さ０．５ｍｍの点状に現れる。したがって、診断部１１１では、レーザー光の照射による画像が点状であると正しく判定できたとき、表面検査システムの検査性能が正常であると判定する。それに対して、レーザー光の照射による画像が点状であると正しく判定できなかったり、レーザー光の照射による画像そのものが検出されなかったりしたときは、検出性能が異常であると判定する。
【００３６】
また、図２Ｂ（ａ）に示すように、点灯制御部１１０により、ＰＬＧパルス信号の２００周期の時間だけレーザーポインタ１０５を点灯させると、鋼板１０２の表面には、レーザー光が幅０．５ｍｍ×長さ５０ｍｍの線状に照射されることになる。
【００３７】
この場合、表面検査システムの検査性能が正常であれば、図２Ｂ（ｂ）、（ｃ）に示すように、各画像処理回路１０６を経て得られる撮像画像に、レーザー光の照射による画像が幅０．５ｍｍ×長さ５０ｍｍの線状に現れる。したがって、診断部１１１では、レーザー光の照射による画像が線状であると正しく判定できたとき、表面検査システムの検査性能が正常であると判定する。それに対して、レーザー光の照射による画像が線状であると正しく判定できなかったり、レーザー光の照射による画像そのものが検出されなかったりしたときは、検出性能が異常であると判定する。
【００３８】
また、図２Ｃ（ａ）に示すように、点灯制御部１１０により、ＰＬＧパルス信号の４周期の時間レーザーポインタ１０５を点灯させ、その後の４周期の時間レーザーポインタ１０５を消灯させることを繰り返すと、鋼板１０２の表面には、レーザー光が幅０．５ｍｍ×長さ１ｍｍの点線状に照射されることになる。
【００３９】
この場合、表面検査システムの検査性能が正常であれば、図２Ｃ（ｂ）、（ｃ）に示すように、各画像処理回路１０６を経て得られる撮像画像に、レーザー光の照射による画像が幅０．５ｍｍ×長さ１ｍｍの点線状に現れる。したがって、診断部１１１では、レーザー光の照射による画像が点線状であると正しく判定できたとき、表面検査システムの検査性能が正常であると判定する。それに対して、レーザー光の照射による画像が点線状であると正しく判定できなかったり、レーザー光の照射による画像そのものが検出されなかったりしたときは、検出性能が異常であると判定する。
【００４０】
また、図２Ｄ（ａ）に示すように、点灯制御部１１０により、ＰＬＧパルス信号の４周期の時間レーザーポインタ１０５を点灯させ、その後の４周期の時間レーザーポインタ１０５を消灯させることを繰り返し、また、レーザー強度を段階的に制御すると、鋼板１０２の表面には、幅０．５ｍｍ×長さ１ｍｍの点線状で段階的に輝度が強くなるレーザー光が照射されることになる。
【００４１】
なお、図２Ａ〜２Ｄにおいて、レーザー光の照射による画像（点、線、点線）を黒色で示したが、実際には輝度が高いので白く現れる。また、２台のレーザーポインタ１０５で同じ照射パターンとした例を図示したが、互いに異なる照射パターンとしてもかまわない。
【００４２】
以上説明した表面検査システムの検査性能の診断を行う際には、製造ラインを停止することなく、例えば各コイルの鋼板１０２の先端あるいは尾端にレーザー光を照射することにより、コイル毎にリアルタイムで検査性能を診断することができる。したがって、検査性能に異常が発見された場合には、すぐに表面検査システムの調査、修理等を行うことができ、また、異常発生の直前コイルと現在流れているコイルの途中までを再検査すればよい。
【００４３】
この場合に、図３に示すように、例えばコイル毎にレーザー光の照射位置を鋼板１０２の幅方向に移動させることによって、幅方向の任意の位置での検査性能を保証することができる。図示例では、１本目のコイルでは視野の左側、２本目のコイルでは視野の中央、３本目のコイルでは視野の右側、・・・というように、コイル毎にレーザー光の照射位置を移動させている。
【００４４】
また、例えばコイル毎にレーザーポインタ１０５の点灯時間の制御パターンを変えることにより、点状、線状、点線状のように照射パターンを変えることができるので、大きさや形状が様々な疵に対する検査性能を保証することができる。
【００４５】
以上述べたように、表面検査システムの検査性能を診断するときに、鋼板１０２の表面にレーザーポインタ１０５によりレーザー光を照射するようにしたので、鋼板に開口を設けたり、溶接線を利用したりして検査性能を診断する場合の不具合を避け、ラインを停止させることなく安定的に検査性能を診断することができる。即ち、鋼板に貫通する開口を設ける必要がないので、そのための設備や作業は不要であり、安価なレーザーポインタ１０５を設置するだけの簡易な構成とすることができる。また、溶接痕とは異なり、レーザー光を一定の形状（例えば点状、線状、点線状）として安定的に照射することができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、図４に示すように、光源１０３による鋼板１０２からの反射光の正反射方向に設置された正反射用カメラ１０４ａと、乱反射方向に設置された乱反射用カメラ１０４ｂとを備えた例である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明し、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
本実施形態では、レーザーポインタ１０５が、正反射用カメラ１０４ａと乱反射用カメラ１０４ｂとの間に配置される。なお、正反射用カメラ１０４ａ及び乱反射用カメラ１０４ｂはいずれも、第１の実施形態と同様に、鋼板１０２の幅方向（図４の紙面に垂直な方向）に２台配置されているものとする。
【００４８】
このように一対の正反射用カメラ１０４ａと乱反射用カメラ１０４ｂとを用いることにより、異なる角度で同一箇所の画像を撮像する。正反射用カメラ１０４ａと乱反射用カメラ１０４ｂの画像から特徴量を抽出し、重ね合わせ、あるいは差分をとることより高精度の疵判定を行うことが可能である。さらには、正反射用カメラ１０４ａと乱反射用カメラ１０４ｂの画像を直接重ね合わせ、あるいは差分をとることより高精度の疵判定を行うことも可能である。即ち、一対の正反射用カメラ１０４ａと乱反射用カメラ１０４ｂとは、鋼板１０２の表面の同一地点を撮像するようにセッティングされる。
【００４９】
本発明を適用することにより、一対の正反射用カメラ１０４ａと乱反射用カメラ１０４ｂとによる撮像地点のずれを補正することもできる。即ち、図５に示すように、レーザーポインタ１０５によりレーザー光を照射し、正反射用カメラ１０４ａにより得られる撮像画像（図５（ａ）を参照）と、乱反射用カメラ１０４ｂにより得られる撮像画像（図５（ｂ）を参照）とを作成する。
【００５０】
診断部１１１では、正反射画像、乱反射画像において、レーザー光の照射による画像が双方に現れる場合、これらカメラ１０４ａ、１０４ｂによる撮像地点のずれはないと判定する。それに対して、レーザー光の照射による画像が、正反射あるいは乱反射のどちらかに１つだけ現れる場合、これらカメラ１０４ａ、１０４ｂによる撮像地点にずれがあると判定する。図５の例では、カメラ１に関しては正反射画像及び乱反射画像ともにスポットが現れているのでＯＫ（ずれはない）であるのに対して、カメラ２に関しては乱反射画像にスポットが現れていないのでＮＧ（ずれがある）となる。
【００５１】
次に、スポット照射の形状を線状に変更し、図６に示すように鋼板１０２上に、鋼板１０２の搬送向に対して角度θ（度）をなす斜めの直線状にレーザー光を照射する。例えば、ＰＬＧパルス信号の２００周期の時間だけレーザーポインタ１０５を点灯させると、図７に示すごとく、正反射画像（図７（ａ）を参照）と乱反射画像（図７（ｂ）を参照）でスポット照射の画像位置に差異が現れて、図７（ｃ）のＯＲ画像に示すようなΔピクセル
ずれた長さ５０ｍｍの線が撮影される。
【００５２】
ここで、
Ｓ＝Δｔａｎ（９０−θ）
であるから、有限値のカメラのずれ量Ｓを計算し、撮像画像の分解能や所望の検査精度から設定した管理値と比較する等して、カメラ設置状態が異常と判断することができる。さらには、当該ずれ量Ｓに基づいて、カメラ設置位置や光軸等の撮像装置の設置状態を修正することができる。
【００５３】
さらに、鋼板１０２上に、鋼板１０２の搬送向に対して角度θ（度）をなす斜めの直線状にレーザー光とともに、角度−θ（度）をなす斜めの直線状にレーザー光を照射することで、有限値のカメラの搬送方向のずれ量Ｓとともに、搬送方向と垂直な方向へのカメラのずれ量も計算できる。その結果、カメラ設置状態が異常と判断することができる。さらには、当該ずれ量Ｓに基づいて、カメラ設置位置や光軸等の撮像装置の設置状態を修正することができる。
【００５４】
診断部１１１において、カメラ１０４ａ、１０４ｂによる撮像地点にずれがあると判定された場合、図７（ｄ）に示すように、ＯＲ画像においてレーザー光の照射線による画像が１つになるように正反射用カメラ１０４ａ及び乱反射用カメラ１０４ｂのうち少なくともいずれか一方の画像をずらすことによって、これらカメラ１０４ａ、１０４ｂによる撮像地点のずれを補正することができる。
【００５５】
撮影する鋼板の板圧変動に起因する正反射と乱反射での検査位置ずれに対しても、スポット照射の形状を線状に変更し、鋼板１０２上に、搬送方向に角度θをなす斜線を照射することで、上記のごとく、カメラのずれ量Ｓを計算して、撮像地点のずれを補正することができる。
【００５６】
上記２つの実施形態において画像に問題がある場合は撮像部あるいは画像処理回路１０６の異常であることが決定され、画像が正常であるにもかかわらず、疵検査装置の判定に問題がある場合は、特徴量算出部１０７あるいは疵判定部１０８の異常であることが決定できるので、故障箇所の特定が可能となる。
【００５７】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えばカメラ１０４やレーザーポインタ１０５の台数等については実施形態のものに限られない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施形態に係る表面検査システムの概略構成を示す図である。
【図２Ａ】レーザー光の照射パターンを説明するための図である。
【図２Ｂ】レーザー光の照射パターンを説明するための図である。
【図２Ｃ】レーザー光の照射パターンを説明するための図である。
【図２Ｄ】レーザー光の照射パターンを説明するための図である。
【図３】コイル毎にレーザー光の照射位置を鋼板の幅方向に移動させる状態を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る表面検査システムの概略構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態における表面検査システムの検査性能の診断について説明するための図である。
【図６】第２の実施形態に係るレーザー光の照射パターンを説明するための図である。
【図７】第２の実施形態における表面検査システムの検査性能の診断について説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１    ロール
１０２    鋼板
１０３    光源
１０４    カメラ
１０５    レーザーポインタ
１０６    画像処理回路
１０７    特徴量算出部
１０８    疵判定部
１０９    表示装置
１１０    点灯制御部（時間又は強度）
１１１    診断部
【図１】
2007333732.tif 000003
【図２Ａ】
2007333732.tif 000004
【図２Ｂ】
2007333732.tif 000005
【図２Ｃ】
2007333732.tif 000006
【図２Ｄ】
2007333732.tif 000007
【図３】
2007333732.tif 000008
【図４】
2007333732.tif 000009
【図５】
2007333732.tif 000010
【図６】
2007333732.tif 000011
【図７】
2007333732.tif 000012