(57)【要約】      （修正有）【課題】シート材の表面欠陥を高精度に検出する欠陥検査装置及び方法を提供する。【解決手段】ローラ２によって搬送されるシート材Ａの表面欠陥を検出するため、シート材Ａの表面を撮像するラインセンサカメラを備える。また、ローラ２の端部には、適度の平均明度を有するダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４を備える。更に、ラインセンサカメラの出力データから欠陥の有無や種別を検出する欠陥検出処理部を備える。欠陥検出処理部は、ラインセンサカメラの画像データからダーク側基準明度検出部材３の平均明度、ライト側基準明度検出部材４の平均明度及びシート材Ａの明度変化を求め、求められたダーク側基準明度検出部材３の平均明度及びライト側基準明度検出部材４の平均明度に基づいて、シート材Ａの明度変化のレンジを拡張する。【選択図】図２
2017129427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物であるシート材を搬送するローラと、
前記ローラに取り付けられたダーク側基準明度検出部材及びライト側基準明度検出部材と、
前記ローラにより搬送される前記シート材、前記ダーク側基準明度検出部材及び前記ライト側基準明度検出部材を１スキャン毎に撮像するラインセンサカメラと、
前記ラインセンサカメラから出力される画像データを画像処理して、前記シート材の表面における欠陥の有無を検出する欠陥検出処理部と、
を備え、
前記欠陥検出処理部は、前記画像データから前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度、前記ライト側基準明度検出部材の平均明度及び前記ラインセンサカメラのスキャン方向における前記シート材の明度変化を求め、求められた前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度及び前記ライト側基準明度検出部材の平均明度に基づいて前記シート材の明度変化のレンジを拡張し、前記レンジを拡張した後の前記シート材の明度変化に基づいて前記シート材の表面欠陥を検出することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記欠陥検出処理部は、前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度を前記欠陥検出処理部が取り扱う信号のダイナミックレンジの最小値に置き換えると共に、前記ライト側基準明度検出部材の平均明度を前記欠陥検出処理部が取り扱う信号のダイナミックレンジの最大値に置き換えることにより、前記シート材の明度変化のレンジを拡張することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記欠陥検出処理部は、前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度と前記ライト側基準明度検出部材の平均明度とを線形に結んでガンマ変換テーブルを作成し、入力値が前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度以下である場合には、出力値を前記欠陥検出処理部が取り扱う信号のダイナミックレンジの最小値とし、入力値が前記ライト側基準明度検出部材の平均明度以上である場合には、出力値を前記欠陥検出処理部が取り扱う信号のダイナミックレンジの最大値とすることにより、前記シート材の明度変化のレンジを拡張することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記ダーク側基準明度検出部材は、検査対象物である各種の前記シート材のうちの最も暗いものよりも予め設定されたマージン値だけ平均明度が低いものを用い、前記ライト側基準明度検出部材は、検査対象物である各種の前記シート材のうちの最も明るいものよりも予め設定されたマージン値だけ平均明度が高いものを用いることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記ダーク側基準明度検出部材及び前記ライト側基準明度検出部材は、前記ローラに着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の欠陥検査装置。
【請求項６】
前記ダーク側基準明度検出部材の直径、前記ライト側基準明度検出部材の直径及び前記ローラの直径を同一としたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記ラインセンサカメラは、前記シート材の表面の前記ローラと接する部分を撮像することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記ローラにより搬送される前記シート材及び前記ダーク側基準明度検出部材を撮像する第１のラインセンサカメラと、前記ローラにより搬送される前記シート材及び前記ライト側基準明度検出部材を撮像する第２のラインセンサカメラとを少なくとも含む複数の前記ラインセンサカメラを備え、
前記欠陥検出処理部は、前記第１のラインセンサカメラから出力される画像データから前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度及び前記ダーク側ラインセンサカメラのスキャン方向における前記シート材の明度変化を求めると共に、前記第２のラインセンサカメラから出力される画像データから前記ライト側基準明度検出部材の平均明度及び前記第２のラインセンサカメラのスキャン方向における前記シート材の明度変化を求め、求められた前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度及び前記ライト側基準明度検出部材の平均明度に基づいて前記シート材の明度変化のレンジを拡張し、前記レンジを拡張した後の前記シート材の明度変化に基づいて前記シート材の表面欠陥を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の欠陥検査装置。
【請求項９】
検査対象物であるシート材を搬送するローラと、前記ローラに取り付けられたダーク側基準明度検出部材及びライト側基準明度検出部材と、前記ローラにより搬送される前記シート材、前記ダーク側基準明度検出部材及び前記ライト側基準明度検出部材を１スキャン毎に撮像するラインセンサカメラと、前記ラインセンサカメラから出力される画像データを画像処理して、前記シート材の表面における欠陥の有無を検出する欠陥検出処理部と、を備えた欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法であって、
前記欠陥検出処理部が、前記画像データから前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度、前記ライト側基準明度検出部材の平均明度及び前記ラインセンサカメラのスキャン方向における前記シート材の明度変化を求めるステップと、先に求められた前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度及び前記ライト側基準明度検出部材の平均明度に基づいて前記シート材の明度変化のレンジを拡張するステップと、前記レンジを拡張した後の前記シート材の明度変化に基づいて前記シート材の表面欠陥を検出するステップとを実行することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１０】
検査対象物であるシート材を搬送するローラと、前記ローラに取り付けられたダーク側基準明度検出部材及びライト側基準明度検出部材と、前記ローラにより搬送される前記シート材、前記ダーク側基準明度検出部材及び前記ライト側基準明度検出部材を１スキャン毎に撮像するラインセンサカメラと、前記ラインセンサカメラから出力される画像データを画像処理して、前記シート材の表面における欠陥の有無を検出する欠陥検出処理部と、を備えた欠陥検査装置に、
前記画像データから前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度、前記ライト側基準明度検出部材の平均明度及び前記ラインセンサカメラのスキャン方向における前記シート材の明度変化を求めるステップと、先に求められた前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度及び前記ライト側基準明度検出部材の平均明度に基づいて前記シート材の明度変化のレンジを拡張するステップと、前記レンジを拡張した後の前記シート材の明度変化に基づいて前記シート材の表面欠陥を検出するステップと、を実行させることを特徴とする欠陥検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥検査装置、欠陥検査方法及び欠陥検査プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート材の表面状況、シート材の表面に印刷された模様や文字等の印刷状況、シート材の表面に施された焼き付けや塗装の状況等を検査する欠陥検査装置として、カラーラインセンサカメラを用いてシート材の表面を撮像し、得られた画像を処理することにより光学的に欠陥を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の欠陥検査装置は、シート材の表面並びに基準板の白領域及び黒領域を３板型ＣＣＤラインセンサカメラで撮像し、検査対象であるシート材表面の画像データから得られる各色成分信号を、基準板の白領域及び黒領域の画像データから算出されるホワイトバランスパラメータに基づいてホワイトバランス補正を行うというものである。これにより、特許文献１に記載の欠陥検査装置は、検査環境の変化があった場合にも、リアルタイムでそのときに最適なホワイトバランスを補正することができる。
【０００４】
なお、特許文献１に記載の欠陥検査装置は、ホワイトバランス補正処理がなされた各色成分信号をＨ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｉ（明度）の信号に変換し、以後の処理をこのＨＳＩ信号を使用して行う。これにより、カラー印刷されたシート材の欠陥を高精度に検出することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術は、カラー印刷されたシート材の欠陥検査には有効であるとしても、欠陥がある部分と欠陥がない部分との明度の差が小さい無地のシート材表面の欠陥を高精度に検出することができないという問題がある。
【０００６】
即ち、無地のシート材の表面欠陥には、傷、へこみ、異物の混入、染み、素材の不均一等があるが、この種の欠陥がある部分と欠陥がない部分との明度の差は一般的に小さいので、ホワイトバランスを最適に補正しただけでは欠陥を高精度に検出することは困難である。従って、無地のシート材の表面欠陥を高精度に検出するためには、欠陥がある部分と欠陥がない部分との明度差を拡張することが不可欠である。
【０００７】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、シート材の表面欠陥を高精度に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、検査対象物であるシート材を搬送するローラと、前記ローラに取り付けられたダーク側基準明度検出部材及びライト側基準明度検出部材と、前記ローラにより搬送される前記シート材、前記ダーク側基準明度検出部材及び前記ライト側基準明度検出部材を１スキャン毎に撮像するラインセンサカメラと、前記ラインセンサカメラから出力される画像データを画像処理して、前記シート材の表面における欠陥の有無を検出する欠陥検出処理部と、を備え、前記欠陥検出処理部は、前記画像データから前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度、前記ライト側基準明度検出部材の平均明度及び前記ラインセンサカメラのスキャン方向における前記シート材の明度変化を求め、求められた前記ダーク側基準明度検出部材の平均明度及び前記ライト側基準明度検出部材の平均明度に基づいて前記シート材の明度変化のレンジを拡張し、前記レンジを拡張した後の前記シート材の明度変化に基づいて前記シート材の表面欠陥を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シート材の表面欠陥を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る欠陥検査装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る欠陥検査装置に備えられるローラ並びにダーク側基準明度検出部材及びライト側基準明度検出部材の構成と、ラインセンサカメラの撮像幅とを示す図である。
【図３】実施形態に係る欠陥検査装置のハードウェア構成を示す図である。
【図４】実施形態に係る欠陥検査装置に備えられたラインセンサカメラの撮像画像を示す図である。
【図５】実施形態に係る欠陥検査装置が実行する欠陥検査処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】実施形態に係る欠陥検査装置が実行する明度レンジ拡張処理の第１例を示すグラフ図である。
【図７】実施形態に係る欠陥検査装置が実行する明度レンジ拡張処理の第２例を示すグラフ図である。
【図８】実施形態に係る欠陥検査装置が明度レンジ拡張処理を実行した後のラインセンサカメラの撮像画像を示す図である。
【図９】実施形態に係る欠陥検査装置に備えられるローラ並びにダーク側基準明度検出部材及びライト側基準明度検出部材の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る欠陥検査装置、欠陥検査方法及び欠陥検査プログラムの実施形態を、図を参照しながら説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る欠陥検査装置１は、検査対象物であるシート材Ａを搬送する複数本のローラ２と、これら複数本のローラ２から選択された１本のローラ２の一端寄りに取り付けられたダーク側基準明度検出部材３と、ローラ２の他端寄りに取り付けられたライト側基準明度検出部材４と、ローラ２により搬送されるシート材Ａ、ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４を一連に照明する照明装置５と、照明装置５の照明部分を１スキャン毎に撮像するラインセンサカメラ６と、ラインセンサカメラ６から出力される画像データを画像処理して、シート材Ａの表面における欠陥の有無を検出する欠陥検出処理部７とから主に構成されている。
【００１３】
本実施形態に係る欠陥検査装置１は、シート材Ａの製造工程又はシート材Ａを原材料として用いる部材の製造工程にインライン検査装置として組み込むこともできるし、シート材Ａを単独で検査するオフライン検査装置として使用することもできる。
【００１４】
シート材Ａは、ロール状に巻回されたものでも良いし、所定の寸法にカットされたものでも良い。検査対象となるシート材Ａは、プラスチックフィルムやサーマルシートなどがあるが、ここで特に制限するものではない。要は、ローラ２を用いて安定に搬送できるものであれば良い。
【００１５】
ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４は、ラインセンサカメラ６から出力されるシート材Ａの画像データの明度についてキャリブレーションを実施するために用いられるものである。
【００１６】
即ち、複数のローラ２を用いてシート材Ａを搬送すると、シート材Ａは波打つような状態で搬送方向に搬送され、シート材Ａの表面は上下方向に変動する。一方、ラインセンサカメラ６から出力されるシート材Ａの画像データの明度は、撮像タイミングにおけるラインセンサカメラ６からシート材Ａまでの距離によって変動する。従って、キャリブレーションを実施しない場合には、１スキャン毎にラインセンサカメラ６から出力されるシート材Ａの画像データの明度が変動し、欠陥の検出が著しく困難なものになる。
【００１７】
これに対して、本実施形態に係る欠陥検査装置１は、シート材Ａの画像データの明度を、同一スキャン中にラインセンサカメラ６から出力されるダーク側基準明度検出部材３の画像データの明度及びライト側基準明度検出部材４の画像データの明度に基づいてキャリブレーションを実施するので、シート材Ａの表面の上下動に起因するシート材Ａの画像データの明度変化をキャンセルできて、欠陥の検出を容易なものにできる。
【００１８】
なお、ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４を備えず、キャリブレーション用の明度データを欠陥検出処理部７に記憶しておくことも可能であるが、この場合には、照明装置５が経時的に劣化する等の検査環境が変化した場合に正確なキャリブレーションを実施できなくなる。これに対して、本実施形態に係る欠陥検査装置１は、ローラ２にダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４を備えるので、照明装置５が経時的に劣化する等の検査環境が変化した場合にも、正確なキャリブレーションを実施できる。
【００１９】
ダーク側基準明度検出部材３は、検査対象物である各種のシート材Ａのうちの最も暗いものよりも予め設定されたマージン値だけ平均明度が低いものを用いる。また、ライト側基準明度検出部材４は、検査対象物である各種のシート材Ａのうちの最も明るいものよりも予め設定されたマージン値だけ平均明度が高いものを用いる。このように、本実施形態に係る欠陥検査装置１は、ダーク側基準明度検出部材３の平均明度及びライト側基準明度検出部材４の平均明度についてマージン値を考慮しているので、検査環境の変化の影響を受けにくく、安定した欠陥検査結果を得ることができる。
【００２０】
ローラ２の外径、ダーク側基準明度検出部材３の外径及びライト側基準明度検出部材４の外径は、１スキャン毎にラインセンサカメラ６から出力されるシート材Ａの画像データの明度、ダーク側基準明度検出部材３の画像データの明度及びライト側基準明度検出部材４の画像データの明度を揃えるために同一径とすることが望ましい。
【００２１】
照明装置５は、図１に示すように、シート材Ａを介してローラ２の上方に配置される。また、照明装置５は、図２に示すように、シート材Ａの搬送方向と直交する方向に配置されており、ローラ２により搬送されるシート材Ａ、ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４を一連のライン状に照明可能な長さを有する。照明装置５の光源としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）、蛍光灯等を挙げることができる。
【００２２】
ラインセンサカメラ６は、ローラ２により搬送されるシート材Ａの表面、ダーク側基準明度検出部材３の表面及びライト側基準明度検出部材４の表面を１スキャンで撮像し、撮像画像に対応する画像データを出力する。本実施形態に係る欠陥検査装置に適用されるラインセンサカメラ６は、カラーラインセンサカメラでもモノクロラインセンサカメラでも良い。本実施形態に係る欠陥検査装置に適用されるラインセンサカメラ６としては、比較的安価で高い信頼性を有することからＣＣＤラインセンサカメラが好適に用いられる。
【００２３】
照明装置５の照明位置及びラインセンサカメラ６の撮像位置は、ローラ２の回転駆動に伴うシート材Ａの上下動が少なく、スキャン毎の画像データの明度変化を少なくできることから、図１に示すように、ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４が備えられたローラ２の頂辺部分とすることが望ましい。
【００２４】
欠陥検出処理部７は、図３に示すようなハードウェア構成を有するコンピュータにより実現される。この図から明らかなように、本実施形態に係る欠陥検出処理部７は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）１１、メモリ１２、ハードディスク１３、汎用外部機器インタフェース１４、カメラインタフェース１５及びグラフィックボード１６を含んで構成されている。汎用外部機器インタフェース１４には、キーボード２１、マウス２２及びＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）２３が接続される。また、カメラインタフェース１５には、ラインセンサカメラ６が接続される。更に、グラフィックボード１６には、液晶表示装置等の表示装置２４が接続される。
【００２５】
ＣＰＵ１１は演算手段であり、欠陥検査装置１全体の動作を制御する。
【００２６】
メモリ１２は、図示しないＲＡＭ及びＲＯＭを含んで構成されている。ＲＡＭは、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭは、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムや欠陥検査装置１が欠陥検査処理を実行する際に必要な各種のデータを一時保持している。ハードディスク１３は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（基本ソフト）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。
【００２７】
欠陥検査装置１が欠陥検査処理を実行する際に必要なデータとしては、シート材Ａ、ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４の領域データ、明度拡張を実行する際の基準となる欠陥検査装置１が取り扱う信号のダイナミックレンジの最小値及び最大値を挙げることができる。また、他のデータとしては、欠陥の種類を特定するための欠陥の幅、面積、外接四角形の辺の長さ、重心点座標等に関するデータ、欠陥検査装置１が要求するシート材Ａの欠陥基準を挙げることができる。領域データは、シート材Ａの両端部の座標、ダーク側基準明度検出部材３の両端部の座標、ライト側基準明度検出部材４の両端部の座標で特定できる。
【００２８】
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ及びハードディクス１３などから必要なプログラム、データ及び設定情報等をＲＡＭ上に読み出し、処理を実行することで、欠陥検査装置１全体の制御や機能を実現する。
【００２９】
図４に、ラインセンサカメラ６から出力される画像データに基づいて生成される画像の一例を示す。この画像は、ローラ２を回転駆動してシート材Ａを一定速度で搬送しながら、照明装置５及びラインセンサカメラ６を駆動して、ダーク側基準明度検出部材３の外端部からライト側基準明度検出部材４の外端部までを所定のシャッタタイミングで繰り返しスキャンし、１スキャン毎に得られる線状の画像をシート材Ａの搬送方向に連続的に並べて平面画像化したものである。
【００３０】
図４の平面画像において、明度が最も低い（暗い）部分は、ダーク側基準明度検出部材３の画像であり、その明度はダーク側基準明度検出部材３の平均明度に対応している。また、明度が最も高い（明るい）部分は、ライト側基準明度検出部材４の画像であり、その明度はライト側基準明度検出部材４の平均明度に対応している。更に、中間の明度を有する部分は、シート材Ａの画像であり、その明度はラインセンサカメラ６のスキャン方向における明度変化に対応している。
【００３１】
シート材Ａの画像の明度は、シート材Ａの表面に欠陥が全くない場合には画像の全面に亘って均一になり、シート材Ａの表面に欠陥がある場合にはラインセンサカメラ６のスキャン方向及びシート材Ａの搬送方向に関して不均一な部分を生じる。従って、欠陥検査装置１は、シート材Ａの画像の明度変化を監視することによって、シート材Ａの表面に欠陥が生じているか否かを検出できる。図４の例では、シート材Ａの画像の明度変化から、シート材Ａの表面に１つの線状欠陥Ｄ１と、３つの点状欠陥Ｄ２と、１つのシミ状欠陥Ｄ３とがあることが判る。
【００３２】
しかしながら、図４から明らかなように、ラインセンサカメラ６から出力される画像データに基づいて生成される平面画像は、明度が最も低い部分と明度が最も高い部分との明度差が小さいので、欠陥の検出を高精度に行うことが難しい。このような不都合は、無地のシート材Ａの表面に発生する欠陥を検出する際に特に顕著になる。
【００３３】
そこで、本実施形態に係る欠陥検査装置１は、ダーク側基準明度検出部材３の平均明度及びライト側基準明度検出部材４の平均明度に基づいてシート材Ａの明度変化のレンジを拡張し、このレンジを拡張した後のシート材Ａの明度変化に基づいてシート材Ａの表面欠陥を検出する。
【００３４】
図５に、本実施形態に係る欠陥検査装置１で行われる欠陥検査の処理手順を示す。
【００３５】
ＣＰＵ１１は、欠陥検査装置１及びローラ２を起動した状態で、照明装置５及びラインセンサカメラ６の駆動を開始し、ダーク側基準明度検出部材３の外端部からライト側基準明度検出部材４の外端部までの画像を所定のシャッタタイミングで繰り返し撮像する（ステップＳ１）。
【００３６】
次いで、ＣＰＵ１１は、ラインセンサカメラから出力される画像データを、カメラインタフェース１５及びＣＰＵ１１を介してメモリ１２に格納する（ステップＳ２）。
【００３７】
次いで、ＣＰＵ１１は、メモリ１２に予め記憶された領域データに基づいてラインセンサカメラから出力される画像データの領域を判定し（ステップＳ３）、ラインセンサカメラから出力される画像データの領域をシート部分、ダーク基準部分及びライト基準部分に切り分ける。なお、画像データの領域判定は、メモリ１２に予め記憶されたダーク側基準明度検出部材３の両端部の座標、ライト側基準明度検出部材４の両端部の座標、並びに、シート材Ａの両端部の座標に基づいて行われる。
【００３８】
ステップＳ３でダーク基準部分であると判定された領域については、ステップＳ４に移行して、ダーク側基準明度検出部材３の平均明度を求め、この求められたダーク側基準明度検出部材３の平均明度をダーク側基準値として設定する（ステップＳ５）。設定されたダーク側基準値は、メモリ１２に記憶される。
【００３９】
一方、ステップＳ３でライト基準部分であると判定された領域については、ステップＳ６に移行して、ライト側基準明度検出部材４の平均明度を求め、この求められたライト側基準明度検出部材４の平均明度をライト側基準値として設定する（ステップＳ７）。設定されたライト側基準値は、メモリ１２に記憶される。
【００４０】
次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ８に移行して、ステップＳ３で判定されたシート部分、ダーク基準部分及びライト基準部分の明度を比較し、ステップＳ５で設定されたダーク側基準値及びステップＳ７で設定されたライト側基準値を用いて、シート材Ａの画像に対し、明度比較をより高精度に行うための明度拡張処理を行う。明度拡張処理の具体的な手法については、後に図６及び図７を用いて説明する。
【００４１】
次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ９に移行して、明度が拡張されたシート材Ａの画像に対する２値化処理を行い、明度の差を２値化する。これにより、地の部分に比べて明度が変化している部分を欠陥として検出できる。なお、欠陥の種類によっては、地の部分よりも明度が高くなったり低くなったりする場合には、２値化処理に代えて３値化処理を行うことが望ましい。
【００４２】
次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０に移行して、２値化又は３値化されたシート材Ａの画像に対するラベリング処理を行う。ラベリング処理は、2値化又は３値化により欠陥部分と判定された個々の画素の隣接するつながりを検出し、孤立した欠陥の塊を見出して番号（ラベル）を付け、欠陥部分として定義する処理である。次いで、ＣＰＵ１１は、ラベル付けした各々の欠陥に対して、その長さ、幅、面積、外接四角形の辺の長さ、重心点座標などを算出し、各々の欠陥の特性としてリストする。
【００４３】
次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１１に移行して、各々の欠陥ラベルの各種特性について要求に応じた基準と比較し、排除すべき欠陥か見逃すべき欠陥かを判定する欠陥判定処理を行う。
【００４４】
次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１２に移行して、各々の欠陥ラベルの各種特性について、メモリ１２に記憶されたシート材Ａの欠陥基準と比較し、排除すべき欠陥か見逃すべき欠陥かを判定するための欠陥判定処理を行う。この欠陥判定処理の結果は、メモリ１２に記憶され、後工程での最終処理（廃棄、切除、修復等）に利用される。
【００４５】
なお、２値化（３値化）処理、ラベリング処理及び欠陥種判定処理の具体的な手法については特に制限があるものではなく、公知に属する任意の手法をもって実行することができる。
【００４６】
次に、ステップＳ８で行われる明度拡張処理の具体的な手法について説明する。
【００４７】
図６は、明度拡張処理の第１例を示している。図６（ａ）は、ラインセンサカメラ６にて撮像されたダーク側基準明度検出部材３の外端部からライト側基準明度検出部材４の外端部までの１スキャン分の画像データの明度変化を示している。この図から明らかなように、１スキャン分の画像データの明度変化は、ダーク側基準明度検出部材３の明度が最も低く、ライト側基準明度検出部材４の明度が最も高い。また、シート材Ａの明度はその中間であって、スキャン方向に明度が高い部分と低い部分が連続的に表れている。これらの明度が高い部分と低い部分は、欠陥を検出したものである可能性がある。
【００４８】
図６（ａ）において、明度変化の全域は、ラインセンサカメラ６の明度のダイナミックレンジであり、例えば人間の目に映る真っ黒と真っ白がその全域のダイナミックレンジとなる。図６（ａ）から分かるように、明度拡張処理を行わない状態では、シート材Ａの欠陥を含んだ明度の分布が、ダイナミックレンジ全域に比べて小さいものとなっており、欠陥の検出を高精度に行うことが困難である。
【００４９】
図６（ｂ）は、明度拡張処理を行った後の１スキャン分の画像データの明度変化を示している。明度拡張処理を行った後は、図６（ｂ）に示すように、縦軸がラインセンサカメラ６のダイナミックレンジではなく、欠陥検出処理部７が取り扱うデータ範囲のダイナミックレンジとなっている。例えば、欠陥検出処理部７のデータ入力レンジが8ビットの場合、ダイナミックレンジの最小値は“０”、最大値は“２５５”となる。
【００５０】
そこで、図６（ａ）に示したダーク側基準明度検出部材３の明度を欠陥検出処理部７のダイナミックレンジの最小値である“０”に設定すると共に、ライト側基準明度検出部材４の明度を欠陥検出処理部７のダイナミックレンジの最大値である“２５５”に設定する。そして、シート材Ａの明度をそれに応じた形で線形あるいは非線形に拡張変換する。これにより、シート材Ａの明度のレンジが拡張される。
【００５１】
図７は、明度拡張処理の第２例を示している。明度拡張処理の第２例は、明度拡張処理をガンマ変換を用いた手法で行うことを特徴とする。ここで言うガンマ変換とは、広義のガンマ変換であり、いわゆる、入力値に対する出力値を線形あるいは非線形に1対１変換することを指している。
【００５２】
図７の横軸は入力値（画素データの画素値）であり、縦軸は入力値に応じた出力値である。図７の例では、ダーク側基準明度検出部材３の明度とライト側基準明度検出部材４の明度とを直線で結び、その間で出力のダイナミックレンジ全域をリニアにマッピングしている。
【００５３】
即ち、本例においては、“０”からダーク側基準明度検出部材３の明度までの入力については、出力が“０”に変換される。また、ライト側基準明度検出部材４の明度から“２５５”までの入力については、出力が“２５５”に変換される。そして、その間の入力値は、ライト側基準明度検出部材４の明度からダーク側基準明度検出部材３の明度までの範囲が“０”から“２５５”までの範囲にリニアに対応付けられる。これにより、シート材Ａの明度のレンジが拡張される。
【００５４】
上記のようにしてシート材Ａの明度のレンジを拡張処理すると、図８に示すように、シート材Ａの画像のコントラストが強調されるので、欠陥の有無や欠陥の大きさ等を判定しやすくなる。また、より小さな欠陥の検出も可能になる。
【００５５】
なお、ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４は、図９に示すように、ローラ２に対して着脱できるように構成することもできる。
【００５６】
即ち、検査対象であるシート材Ａの明度は、シート材Ａの種類やロットの変更に応じて、その明度分布の最低値と最大値が変化する場合がある。従って、ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４をローラ２に対して着脱できるように構成すると、ダーク側基準明度検出部材３及びライト側基準明度検出部材４を、シート材Ａの明度分布に応じた明度を有するものに適宜交換できるので、シート材Ａの明度の拡張処理をより適切に行うことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１    欠陥検査装置
２    ローラ
３    ダーク側基準明度検出部材
４    ライト側基準明度検出部材
５    照明装置
６    ラインセンサカメラ
７    欠陥検出処理部
１１    ＣＰＵ
１２    メモリ
１３    ハードディスク
１４    汎用外部機器インタフェース
１５    カメラインタフェース
１６    グラフィックボード
２１    キーボード
２２    マウス
２３    ＬＡＮ
２４    表示装置
Ａ    シート材（検査対象物）
Ｄ１〜Ｄ３    欠陥
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特許第４０２８６５４号公報
【図１】
2017129427.tif 000003
【図２】
2017129427.tif 000004
【図３】
2017129427.tif 000005
【図４】
2017129427.tif 000006
【図５】
2017129427.tif 000007
【図６】
2017129427.tif 000008
【図７】
2017129427.tif 000009
【図８】
2017129427.tif 000010
【図９】
2017129427.tif 000011