JP2002350357A - カメラ位置設定方法、疵検査対象物の表面画像生成装置 - Google Patents

カメラ位置設定方法、疵検査対象物の表面画像生成装置

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JP2002350357A
JP2002350357A JP2001160683A JP2001160683A JP2002350357A JP 2002350357 A JP2002350357 A JP 2002350357A JP 2001160683 A JP2001160683 A JP 2001160683A JP 2001160683 A JP2001160683 A JP 2001160683A JP 2002350357 A JP2002350357 A JP 2002350357A
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JP
Japan
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inspection object
flaw inspection
camera
luminance
envelope
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JP2001160683A
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English (en)
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Takanori Kajiya
孝則 加治屋
Shuji Naito
修治 内藤
Takahiro Tasaka
隆弘 田坂
Toshiyuki Taya
利之 田谷
Shuntaro Saito
俊太郎 齊藤
Hajime Hashimoto
肇 橋本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 疵検査対象物の表面画像を生成するためのカ
メラを設置する際に、疵検査対象物の状態に起因する輝
度変化の少ない角度にカメラを設置するために行う調整
作業を不要にするとともに、良好な表面画像を撮影でき
るようにする。 【解決手段】 疵検査対象物11を照明するための照明
装置13を任意の位置に設置して、表面が鏡面状態の疵
検査対象物11に照明した状態において種々の角度から
輝度を測定して、第1の輝度ベクトルの包絡線15を作
成するとともに、表面が粗面状態の疵検査対象物に照明
した状態において種々の角度から輝度を測定して、第2
の輝度ベクトルの包絡線16を作成し、これら2つの輝
度ベクトル包絡線の交点18と、上記照明装置13が上
記疵検査対象物11を照明している照明位置10とを結
ぶ線上をカメラの設置方向として決定するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカメラ位置設定方
法、疵検査対象物の表面画像生成装置に関し、特に、疵
検査対象物の表面を照明装置により照明して、上記疵検
査対象物の表面で反射した光をカメラにより捉えて表面
画像を生成し、疵検査対象物の疵検査を行うために用い
て好適な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来は、疵検査対象物の一部を切り出し
たもの(以下、「サンプル板」と称する)を何種類か採
取し、これを実験室に持ち込み、実験室において照明及
びカメラの角度の最適値を探索し、当該照明及びカメラ
の角度の最適値を実ラインのカメラ及び照明設置架台に
設定して、現地に持ち込んで設置した後に照明及びカメ
ラを架台上に設定して、実ラインを通板する対象検査材
を当該照明で照明し、カメラで対象検査材の表面画像を
捉えて、実験室で決定した照明及びカメラ角度が妥当で
あるかを検証するという手順を踏んでいた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実験室
で決定した照明及びカメラ角度で実ラインを通板する検
査対象材の画像を捉えると満足の行かない場合が多々あ
る。なぜなら、実験室に持ち込んだサンプル板は、実ラ
インを通板する検査対象材の典型的なものである場合が
多く、実際にはサンプル板より汚れた検査対象材や高熱
なために自発光の量が多い疵検査対象物もある。
【0004】特に、高熱を有する疵検査対象物は、実験
室に持ち込むことが不可能であるので、このような疵検
査対象物に正確にフィットできる照明位置及びカメラの
据付角度を実験室で正確に決定することは困難であっ
た。
【0005】したがって、実ラインを通板する疵検査対
象物にフィットする照明及びカメラ角度を決定する場合
には、(イ)疵検査対象物が高温による自発光、(ロ)
温度むらによる自発光のむら、(ハ)スケールの量(厚
み及び疵検査対象物を覆う面積)、(ニ)鋼板の形状等
の状態を見ながら据付現場において微調整する必要があ
った。
【0006】本発明は上述の問題点にかんがみ、疵検査
対象物の表面画像を生成するためのカメラを設置する際
に、疵検査対象物の状態に起因する輝度変化の少ない角
度にカメラを設置するために行う調整作業をするととも
に、良好な表面画像を撮影できるようにすることを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のカメラ位置設定
方法は、疵検査対象物を照明するための照明装置を所定
の位置に設置する第1のステップと、上記所定の位置に
設置した照明装置から、表面が鏡面状態の疵検査対象物
に照明した状態において種々の角度から輝度を測定し
て、第1の輝度ベクトルの包絡線を作成する第2のステ
ップと、上記所定の位置に設置した照明装置から、表面
が粗面状態の疵検査対象物に照明した状態において種々
の角度から輝度を測定して、第2の輝度ベクトルの包絡
線を作成する第3のステップと、上記第2のステップで
作成した第1の輝度ベクトルの包絡線と、上記第3のス
テップで作成した第2の輝度ベクトルの包絡線との交点
と、上記照明装置が上記疵検査対象物を照明している照
明位置とを結ぶ線上をカメラの設置方向として決定する
第4のステップとを行うことを特徴としている。また、
本発明の他の特徴とするところは、上記2つの包絡線の
交点が2個以上ある場合には上記疵検査対象物の温度を
考慮して、上記疵検査対象物から遠い位置にカメラを設
置することを特徴としている。
【0008】本発明の疵検査対象物の表面画像生成装置
は、所定の位置に設置した照明装置から疵検査対象物に
照明した状態で鏡面状態の疵検査対象物の輝度を種々の
方向から輝度を測定して作成した第1の輝度ベクトルの
包絡線と、粗面状態の疵検査対象物における輝度を種々
の方向から輝度を測定して作成した第2の輝度ベクトル
の包絡線との交点と、上記照明装置が上記疵検査対象物
を照明している照明位置とを結ぶ線上の方向にカメラが
設置されていることを特徴としている。また、本発明の
他の特徴とするところは、上記2つの包絡線の交点が2
個以上ある場合には上記疵検査対象物の温度を考慮し
て、上記疵検査対象物から遠い位置にカメラが設置され
ていることを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、図1に基づいて、本発明の
カメラ位置設定方法、疵検査対象物の表面画像生成装置
の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態
を示し、照明装置及びカメラを配置する配置を説明する
図である。
【0010】図1は、疵検査対象物が通板する方向に流
れていくところを横から見た図である。図1において、
11は疵検査対象物であり、12は疵検査対象物11に
対する法線であり、13は照明であり、14は疵検査対
象物11の表面を撮像するカメラである。
【0011】上記カメラ14は、上記照明装置13によ
って照明されている疵検査対象物11を撮像して表面画
像を生成するためのものであり、本実施の形態において
は、図2のフローチャートに示したような手順でその設
置位置を決定している。
【0012】すなわち、図2に示したように、最初のス
テップS21において、例えば鋼板等の疵検査対象物1
1を照明するための照明装置13を設置する。上記照明
装置13を、本実施の形態においては、照明位置10に
立てた法線12に対して30度前後の角度に設定してい
る。
【0013】次に、ステップS22に進んで、表面が鏡
面状態の疵検査対象物11の輝度を種々の方向から測定
して、上記表面が鏡面状態の場合における疵検査対象物
11の輝度ベクトルの包絡線、すなわち、第1の輝度ベ
クトルの包絡線15を作成する。
【0014】次に、ステップS23に進み、上記照明装
置13から疵検査対象物11に照明した状態で、表面が
粗面状態の疵検査対象物11の輝度を種々の方向から測
定して、表面が粗面状態の場合における疵検査対象物1
1の輝度ベクトルの包絡線、すなわち、第2の輝度ベク
トルの包絡線16を作成する。
【0015】次に、ステップS24において、上記ステ
ップS22で作成した上記第1の輝度ベクトルの包絡線
15と、上記ステップS23で作成した第2の輝度ベク
トルの包絡線16との交点を求める。
【0016】図1の例では、1つの大きな輝度ベクトル
17が突出して大きいことにより、第1の交点18及び
第2の交点19が発生している。そこで、本実施の形態
においては、上記第1の交点18と上記照明装置13が
上記疵検査対象物11を照明している照明位置10とを
結ぶ線上にカメラ14の設置方向として決定するように
している。
【0017】これは、上記2つの交点18及び19のう
ち、第2の交点19は高温である疵検査対象物11に近
い位置にあるので、上記疵検査対象物11の高温からカ
メラ14を保護するためである。なお、複眼の場合には
上記第2の交点19の線上にもカメラを設置する。
【0018】図3は、上述のようにして照明装置13及
びカメラ14を設置してなる疵検査対象物の表面画像生
成装置の一例を示すブロック図である。図3に示すよう
に、カメラ14により生成された映像信号は、画像処理
手段20の表面画像生成手段21に与えられる。
【0019】そして、上記表面画像生成手段21におい
て所定の画像処理された疵検査対象物11の表面画像が
表面疵検出手段22に与えられ、輝度及び所定の大きさ
等の諸条件に基づいた疵検出が行われる。
【0020】図4は、上記画像処理手段20を構成可能
なコンピュータシステムの一例を示すブロック図であ
る。図4において、400はコンピュータPCである。
PC400は、CPU401を備え、ROM402また
はハードディスク(HD)411に記憶された、あるい
はフレキシブルディスクドライブ(FD)412より供
給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システム
バス404に接続される各デバイスを総括的に制御す
る。
【0021】上記PC400のCPU401、ROM4
02またはハードディスク(HD)411に記憶された
プログラムにより、上記表面画像生成手段21及び表面
疵検出手段22等の各機能手段が構成される。
【0022】403はRAMで、CPU401の主メモ
リ、ワークエリア等として機能する。407はディスク
コントローラ(DKC)で、ブートプログラム(起動プ
ログラム:パソコンのハードやソフトの実行(動作)を
開始するプログラム)、複数のアプリケーション、編集
ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プロ
グラム等を記憶するハードディスク(HD)411、及
びフレキシブルディスク(FD)412とのアクセスを
制御する。
【0023】405はキーボードコントローラ(KB
C)で、キーボード409とのアクセスを制御する。ま
た、406はCRTととのアクセスを制御するコントロ
ーラである。
【0024】408はネットワークインタフエースカー
ド(NIC)で、LAN420を介して、ネットワーク
プリンタ、他のネットワーク機器、あるいは他のPCと
双方向のデータのやり取りを行う。
【0025】(本発明の他の実施の形態)本発明は複数
の機器から構成されるシステムに適用しても1つの機器
からなる装置に適用しても良い。
【0026】また、上述した実施の形態の機能を実現す
るように各種のデバイスを動作させるように、上記各種
デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピ
ュータに対し、記憶媒体から、またはインターネット等
の伝送媒体を介して上記実施の形態の機能を実現するた
めのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシ
ステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはM
PU)に格納されたプログラムに従って上記各種デバイ
スを動作させることによって実施したものも、本発明の
範疇に含まれる。
【0027】また、この場合、上記ソフトウェアのプロ
グラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現す
ることになり、そのプログラムコード自体、およびその
プログラムコードをコンピュータに供給するための手
段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体
は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶す
る記憶媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハ
ードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−R
OM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等
を用いることができる。
【0028】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムコードを実行することにより、上述の実施の形態で説
明した機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコ
ードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソ
フト等と共同して上述の実施の形態で示した機能が実現
される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施
の形態に含まれることは言うまでもない。
【0029】さらに、供給されたプログラムコードがコ
ンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続され
た機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そ
のプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボー
ドや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の
一部または全部を行い、その処理によって上述した実施
の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【0030】
【発明の効果】本発明は上述したように、本発明によれ
ば、疵検査対象物を照明するための照明装置を所定の位
置に設置するとともに、表面が鏡面状態の疵検査対象物
に照明した状態において種々の角度から輝度を測定し
て、第1の輝度ベクトルの包絡線、及び表面が粗面状態
の疵検査対象物に照明した状態において種々の角度から
輝度を測定して、第2の輝度ベクトルの包絡線を作成
し、これら2つの輝度ベクトルの包絡線の交点と、上記
照明装置が上記疵検査対象物を照明している照明位置と
を結ぶ線上をカメラの設置方向として決定するようにし
たので、輝度変化が1番少ない位置に照明装置及びカメ
ラを設定するように決定する作業を短時間に行うことが
できる。これにより、輝度変化が1番少ない位置に配置
したカメラによって撮像した画像により疵検出実行する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示し、輝度ベクトルに基
づいて照明装置及びカメラを設置する位置を決定する様
子を示す図である。
【図2】輝度ベクトルに基づいて照明装置及びカメラを
設置する位置を決定する様子を示すフローチャートであ
る。
【図3】疵検査対象物の表面画像生成装置の一例を示す
ブロック図である。
【図4】実施の形態の画像処理手段を構成可能なコンピ
ュータシステムの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 照明位置 11 疵検査対象物 12 法線 13 照明装置 14 カメラ 15 第1の輝度ベクトルの抱らく線 16 第2の輝度ベクトルの抱らく線 17 大きな輝度ベクトル 18 2つの包絡線の交点 19 2つの包絡線の交点 20 画像処理手段 21 表面画像生成手段 22 表面疵検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田坂 隆弘 大分市大字西ノ洲1番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 (72)発明者 田谷 利之 大分市大字西ノ洲1番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 (72)発明者 齊藤 俊太郎 大分市大字西ノ洲1番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 (72)発明者 橋本 肇 大分市大字西ノ洲1番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 Fターム(参考) 2F065 AA49 DD06 FF04 HH12 JJ19 2G051 AA37 AB07 CA04 CA06 CB01 DA06 EA11 EA12 EA14 EB01 FA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 疵検査対象物を照明するための照明装置
    を所定の位置に設置する第1のステップと、 上記所定の位置に設置した照明装置から、表面が鏡面状
    態の疵検査対象物に照明した状態において種々の角度か
    ら輝度を測定して、第1の輝度ベクトルの包絡線を作成
    する第2のステップと、 上記所定の位置に設置した照明装置から、表面が粗面状
    態の疵検査対象物に照明した状態において種々の角度か
    ら輝度を測定して、第2の輝度ベクトルの包絡線を作成
    する第3のステップと、 上記第2のステップで作成した第1の輝度ベクトルの包
    絡線と、上記第3のステップで作成した第2の輝度ベク
    トルの包絡線との交点と、上記照明装置が上記疵検査対
    象物を照明している照明位置とを結ぶ線上をカメラの設
    置方向として決定する第4のステップとを行うことを特
    徴とするカメラ位置設定方法。
  2. 【請求項2】 上記2つの包絡線の交点が2個以上ある
    場合には上記疵検査対象物の温度を考慮して、上記疵検
    査対象物から遠い位置にカメラを設置することを特徴と
    する請求項1に記載のカメラ位置設定方法。
  3. 【請求項3】 所定の位置に設置した照明装置から疵検
    査対象物に照明した状態で鏡面状態の疵検査対象物の輝
    度を種々の方向から輝度を測定して作成した第1の輝度
    ベクトルの包絡線と、粗面状態の疵検査対象物における
    輝度を種々の方向から輝度を測定して作成した第2の輝
    度ベクトルの包絡線との交点と、上記照明装置が上記疵
    検査対象物を照明している照明位置とを結ぶ線上の方向
    にカメラが設置されていることを特徴とする疵検査対象
    物の表面画像生成装置。
  4. 【請求項4】 上記2つの包絡線の交点が2個以上ある
    場合には上記疵検査対象物の温度を考慮して、上記疵検
    査対象物から遠い位置にカメラが設置されていることを
    特徴とする請求項3に記載の疵検査対象物の表面画像生
    成装置。
JP2001160683A 2001-05-29 2001-05-29 カメラ位置設定方法、疵検査対象物の表面画像生成装置 Withdrawn JP2002350357A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107735674A (zh) * 2015-06-25 2018-02-23 杰富意钢铁株式会社 表面缺陷检测装置、表面缺陷检测方法及钢材的制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107735674A (zh) * 2015-06-25 2018-02-23 杰富意钢铁株式会社 表面缺陷检测装置、表面缺陷检测方法及钢材的制造方法
CN107735674B (zh) * 2015-06-25 2021-09-17 杰富意钢铁株式会社 表面缺陷检测装置、表面缺陷检测方法及钢材的制造方法

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