JP2016148520A - Faulty scratch checkup device, and faulty scratch checkup method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルムなどのシートに発生する全ての方向のキズ欠点を一定基準で検出するための検査装置、及び前記シートに発生する前記欠点を一定基準で検出する検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus for detecting scratch defects in all directions generated on a sheet such as a film with a constant reference, and an inspection method for detecting the defects generated on the sheet with a fixed reference.
フィルムなどのシートを連続的に製造する工程において、シートにキズ欠点が発生する場合があり問題となっている。 In the process of continuously producing sheets such as films, scratch defects may occur in the sheets, which is a problem.
このキズ欠点の発生メカニズムとして、搬送ロールに異物が付着し、フィルム表面に異物が押し付けられることによりキズ欠点が発生する場合と、フィルムにかかる張力やフィルムの搬送速度が一定ではなく、フィルムと搬送ロールが擦れることによりキズ欠点が発生する場合が考えられる。 As a mechanism for the generation of this scratch defect, when a foreign object adheres to the transport roll and the foreign object is pressed against the film surface, the scratch defect occurs, and the tension applied to the film and the film transport speed are not constant, and the film is transported. There may be a case where a scratch defect is generated by rubbing the roll.
そのため、キズ欠点の形状として、前者の場合は、点状あるいはフィルム搬送方向に長い形状であるのに対し、後者の場合は、フィルムと搬送ロールが擦れる方向により、フィルムの搬送方向に対して、あらゆる方向に長い形状のキズ欠点が発生する。 Therefore, as the shape of the scratch defect, in the former case, it is a dot shape or a shape that is long in the film conveyance direction, whereas in the latter case, the film and the conveyance roll are rubbed with respect to the film conveyance direction, Scratches with long shapes occur in all directions.
このように、キズ欠点はフィルムの搬送状態により、あらゆる角度に発生することが知られている。 As described above, it is known that scratch defects occur at all angles depending on the film conveyance state.
このキズ欠点はユーザーの加工工程で問題となるために、キズ欠点を持つフィルムが製品として出荷されることを避けなければならない。 Since this scratch defect becomes a problem in the user's processing process, it must be avoided that a film having a scratch defect is shipped as a product.
従来、このようなキズ欠点の検査を行う場合、搬送しているフィルムに対して、照明装置で光を照射し、フィルムにキズ欠点が存在する場合には、キズ欠点によって乱反射される散乱光をＣＣＤカメラ等で撮像し、撮像された画像を画像処理することによって、キズ欠点を検出していた。 Conventionally, when such a defect is inspected, the film being conveyed is irradiated with light by an illuminating device, and when there is a defect on the film, scattered light that is irregularly reflected by the defect is detected. A flaw defect has been detected by capturing an image with a CCD camera or the like and processing the captured image.
ここで、特許文献１にはフィルムに発生するキズ欠点をＣＣＤカメラにて自動で検査する装置が開示されている。 Here, Patent Document 1 discloses an apparatus for automatically inspecting a scratch defect generated on a film with a CCD camera.
特許文献１の欠点検査装置は、図２に示すように、フィルム１１の表面に照明光Ｌ１を照射する照明光源１４と、前記フィルム１１の表面に照射された照明光Ｌ１による反射光を検出するＣＣＤカメラ１５とから構成されており、前記照明光源１４の照明光Ｌ１は前記フィルム１１の表面に対して入射角度１５°〜４５°で照射され、前記ＣＣＤカメラ１５は前記フィルム１１での反射光Ｌ２のうち、前記フィルム１１に対して垂直方向に反射する反射光Ｌ３のみを検出することによって、前記フィルム１１に発生するキズ欠点１２を高感度に検出することができる。 As shown in FIG. 2, the defect inspection apparatus of Patent Document 1 detects an illumination light source 14 that irradiates the surface of the film 11 with illumination light L <b> 1 and reflected light from the illumination light L <b> 1 that is irradiated on the surface of the film 11. The illumination light L1 of the illumination light source 14 is irradiated at an incident angle of 15 ° to 45 ° with respect to the surface of the film 11, and the CCD camera 15 reflects the light reflected by the film 11. By detecting only the reflected light L3 that reflects in the direction perpendicular to the film 11 out of L2, the flaw defect 12 generated in the film 11 can be detected with high sensitivity.
特許文献２には、連続的に走行するシートに発生するキズ欠点を角度によらず高精度に検査できる検査装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses an inspection apparatus that can inspect a scratch defect generated in a continuously traveling sheet with high accuracy regardless of an angle.
特許文献２の欠点検査装置は、図３に示すように、ライン状光線を連続走行するシート１に対して照射する光照射手段２と、前記シート１で反射したライン状光線を受光する受光手段３と、前記受光手段３で受光した信号に応じて前記シート１のキズ欠点を検出する画像処理手段４と、前記光照射手段２と前記受光手段３との相対的位置を保ったまま同時に回転させる回転手段６とから構成されており、周期的に発生するキズ欠点について、前記光照射手段２と前記受光手段３の角度を回転手段６によって順次変更することにより、全方向のキズ欠点を高感度に検出することができる。 As shown in FIG. 3, the defect inspection apparatus of Patent Document 2 includes a light irradiating unit 2 that irradiates a sheet 1 that continuously travels a linear light beam, and a light receiving unit that receives the linear light beam reflected by the sheet 1. 3 and image processing means 4 for detecting a scratch defect of the sheet 1 in accordance with a signal received by the light receiving means 3, and the light irradiation means 2 and the light receiving means 3 are simultaneously rotated while maintaining the relative positions. Rotating means 6 for rotating, and for the flaw defects that occur periodically, the angle of the light irradiating means 2 and the light receiving means 3 is sequentially changed by the rotating means 6, thereby increasing the flaw defects in all directions. Sensitivity can be detected.
しかしながら、特許文献１の技術は照明光源１４の長手方向に対して平行な方向に発生したキズ欠点に対しては高感度な検出が可能だが、それ以外の方向のキズ欠点に関しては、検出感度が低下する。 However, although the technique of Patent Document 1 can detect defects with high sensitivity for defects generated in a direction parallel to the longitudinal direction of the illumination light source 14, the detection sensitivity for defects with defects in other directions is high. descend.
つまり、キズ欠点における照明光源１４から照射させた光の散乱光は、キズ欠点の何れの角度の場合も同じ強度の散乱光が発生するが、ＣＣＤカメラ１４が受光する散乱光はキズ欠点の角度によって異なり、キズ欠点の角度が照明光源１４の長手方向と直角の方向に近づくほど少なくなる。 In other words, the scattered light of the light emitted from the illumination light source 14 in the scratch defect generates the same scattered light at any angle of the scratch defect, but the scattered light received by the CCD camera 14 is the angle of the scratch defect. The angle of the scratch defect becomes smaller as it approaches the direction perpendicular to the longitudinal direction of the illumination light source 14.
このように、特許文献１の方法は、キズ欠点の発生角度によって検出感度が異なるという課題を有していた。 As described above, the method of Patent Document 1 has a problem that the detection sensitivity differs depending on the angle at which a scratch defect occurs.
また、特許文献２の技術は、光照射手段２と受光手段３の相対的位置を保ったまま回転させることにより、全方向の周期的に発生するキズ欠点を高感度に検出することが可能であるが、連続走行するシート１を継続的に一定感度で検出することができず、周期的に発生するキズ欠点以外を正しく検査できないという課題があった。 In addition, the technique of Patent Document 2 can detect a flaw defect generated periodically in all directions with high sensitivity by rotating the light irradiation means 2 and the light receiving means 3 while maintaining the relative positions thereof. However, there is a problem in that the continuously traveling sheet 1 cannot be detected continuously with a constant sensitivity, and it is impossible to correctly inspect other than defects that occur periodically.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、連続走行するシート表面に発生する全ての方向のキズ欠点を一定基準で検出するための検査装置、検査方法を提供する。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an inspection apparatus and an inspection method for detecting scratch defects in all directions generated on the surface of a continuously traveling sheet on a constant basis.
上記課題を解決する本発明のキズ欠点検査装置は以下のとおりである。
連続搬送されるシートのキズ欠点を検査するシートのキズ欠点検査装置であって、前記シートの一方の面側から光線を照射する光照射手段と、前記シートの前記光照射手段が設置された面側に設置され、光照射手段から照射されてシートで反射された光を受光する受光手段、もしくは前記シートの前記光照射手段が設置された面側とは反対の面側に設置され、光照射手段から照射されてシートを透過した光を受光する受光手段と、前記受光手段が受光した光の強度に応じた信号値からシートの表面に発生したキズ欠点部分を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段で検出された前記キズ欠点部分のシート搬送方向に対する角度を抽出し、この角度に基づいて補正値を算出し、前記キズ欠点部の信号値にこの補正値を加算し、この補正値が加算されたキズ欠点部の信号値とあらかじめ設定されたランク判定基準値とを対比して、前記キズ欠点部のランクを判定するランク判定手段と、を備えたシートのキズ欠点検査装置。
The scratch defect inspection apparatus of the present invention that solves the above problems is as follows.
A scratch defect inspection apparatus for a sheet for inspecting a scratch defect of a continuously conveyed sheet, a light irradiation means for irradiating light from one surface side of the sheet, and a surface on which the light irradiation means of the sheet is installed A light receiving means for receiving the light irradiated from the light irradiating means and reflected by the sheet, or installed on the surface side opposite to the surface side of the sheet on which the light irradiating means is installed. A light receiving means for receiving light irradiated from the means and transmitted through the sheet, an image processing means for detecting a scratch defect portion generated on the surface of the sheet from a signal value corresponding to the intensity of the light received by the light receiving means, and An angle with respect to the sheet conveyance direction of the flaw defect portion detected by the image processing means is extracted, a correction value is calculated based on the angle, and the correction value is added to the signal value of the flaw defect portion. But By comparing the signal value of the calculated been flaw defect portion and the preset rank determination reference value, the sheet flaw defect inspection device provided with a, and determines the rank determination unit ranks of the flaw defect portion.
また、上記課題を解決する本発明の別のキズ欠点検査装置は以下のとおりである。
連続搬送されるシートのキズ欠点を検査するシートのキズ欠点検査装置であって、前記シートの一方の面側から光線を照射する光照射手段と、前記シートの前記光照射手段が設置された面側に設置され、光照射手段から照射されてシートで反射された光を受光する受光手段、もしくは前記シートの前記光照射手段が設置された面側とは反対の面側に設置され、光照射手段から照射されてシートを透過した光を受光する受光手段と、前記受光手段が受光した光の強度に応じた信号値からシートの表面に発生したキズ欠点部分を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段で検出された前記キズ欠点部分のシート搬送方向に対する角度を抽出し、この角度に基づいて補正値を算出し、あらかじめ設定されたランク判定基準値からこの補正値を減算し、前記キズ欠点部分の信号値とこの補正値が減算されたランク判定基準値とを対比して、前記キズ欠点のランクを判定するランク判定手段と、を備えたシートのキズ欠点検査装置。
Another scratch defect inspection apparatus of the present invention that solves the above problems is as follows.
A scratch defect inspection apparatus for a sheet for inspecting a scratch defect of a continuously conveyed sheet, a light irradiation means for irradiating light from one surface side of the sheet, and a surface on which the light irradiation means of the sheet is installed A light receiving means for receiving the light irradiated from the light irradiating means and reflected by the sheet, or installed on the surface side opposite to the surface side of the sheet on which the light irradiating means is installed. A light receiving means for receiving light irradiated from the means and transmitted through the sheet, an image processing means for detecting a scratch defect portion generated on the surface of the sheet from a signal value corresponding to the intensity of the light received by the light receiving means, and The angle with respect to the sheet conveyance direction of the flaw defect portion detected by the image processing means is extracted, a correction value is calculated based on this angle, and the correction value is subtracted from a preset rank determination reference value The flaw by comparing the signal value with the rank criterion value the correction value is subtracted the defect portion, and rank determining means for determining a rank of the flaw defect, the sheet flaw defect inspection device provided with a.
本発明のシートのキズ欠点検出装置は、
光照射手段がシートの幅方向と平行なライン状の光線を照射することが好ましく、
補正値がα（cos2θ+1）から算出される値であることが好ましく（ただし、α：定数、θ：前記画像処理手段で検出された前記キズ欠点部分のシート搬送方向に対する角度）、
定数αがシートの幅方向の同一位置で発生する複数のキズ欠点の角度と強度を用いた回帰分析により算出された値であることが好ましい。
The scratch defect detection apparatus for a sheet of the present invention is:
It is preferable that the light irradiation means irradiates a linear light beam parallel to the width direction of the sheet,
The correction value is preferably a value calculated from α (cos2θ + 1) (where α: constant, θ: angle of the scratch defect portion detected by the image processing means with respect to the sheet conveyance direction),
The constant α is preferably a value calculated by regression analysis using angles and intensities of a plurality of scratch defects occurring at the same position in the sheet width direction.
本発明のシートのキズ欠点検査方法は、本発明のシートのキズ欠点検査装置を用いてシートを検査する方法である。 The sheet defect inspection method of the present invention is a method for inspecting a sheet using the sheet defect inspection apparatus of the present invention.
本発明の検査装置および検査方法では、連続走行するシート表面に発生する全ての方向のキズ欠点を一定基準で検出することができる。 In the inspection apparatus and the inspection method of the present invention, it is possible to detect scratch defects in all directions generated on the surface of a continuously traveling sheet on a constant basis.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明はこの実施の形態によって限定はされない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by this embodiment.
（第１の実施の形態）
図１は本発明の実施の形態を示す図である。図１において、１は被検査体である連続走行するシート、２は光照射手段、３は受光手段、４は画像処理手段、５は画像処理手段４で抽出された欠点画像からキズ欠点を一定基準で判定するランク判定手段である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a continuously running sheet, which is an object to be inspected, 2 is a light irradiation means, 3 is a light receiving means, 4 is an image processing means, and 5 is a scratch defect fixed from a defect image extracted by the image processing means 4. It is a rank determination means to determine by reference.
シート１としては、連続的に搬送され、光を透過もしくは反射するフィルム等であれば特に限定されない。例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルムなどのような無色透明なフィルムが好適に用いられる。 The sheet 1 is not particularly limited as long as it is a film that is continuously conveyed and transmits or reflects light. For example, a colorless and transparent film such as a polyester film such as a polyethylene terephthalate film is preferably used.
光照射手段２はシート１の一方の面側に配設され、シート１に対して光を照射する。可視光領域の波長を照射する光照射手段としては、ＬＥＤや蛍光灯、ハロゲンやメタルハライド照明を伝送ロッドや光ファイバから照射するものなどを用いることができる。また、光照射手段２の光照射部の形状は、後述する受光手段３の受光範囲が線状の形態が好適であるため、それにあわせて線状にすることが好ましく、受光手段３の視野幅方向と光照射手段３の長手方向が平行になるように光照射手段３を配置することが好ましい。 The light irradiation means 2 is disposed on one side of the sheet 1 and irradiates the sheet 1 with light. As a light irradiation means for irradiating a wavelength in the visible light region, an LED, a fluorescent lamp, a device that irradiates a halogen or metal halide illumination from a transmission rod or an optical fiber, or the like can be used. In addition, the light irradiation part of the light irradiation means 2 preferably has a linear shape corresponding to the light receiving range of the light receiving means 3 to be described later. It is preferable to arrange the light irradiation means 3 so that the direction of the light irradiation means 3 is parallel to the longitudinal direction.
受光手段３は、シート１に対して光照射手段２の同じ面側で、光照射手段２から照射されてシート１で反射した光を受光するように配設されている。受光手段３は、シート１に対して光照射手段２と反対の面側で、光照射手段２から照射されてシート１を透過した光を受光するように配設されていてもよい。受光手段３は、シート１に発生したキズ欠点による散乱光を受光するように配設されることが好ましいのであり、光照射手段２から照射されフィルム１で正反射、もしくは直接透過された光を受光することは好ましくない。ここで、フィルム１に発生したキズ欠点によって散乱された光を受光するためには、光照射手段２と受光手段３の位置関係が重要である。本位置関係について図４を用いて説明する。図４は、キズ欠点での散乱反射光を受光するための光照射手段２と受光手段３の位置関係を示す図である。図４に示すように、受光手段３は、光照射手段２で照射され、シート１で正反射された光を受光しないよう配設することが重要であり、シート１で正反射された光の光軸から角度φずらすことで実現できる。ここで、角度φは５°から３０°の範囲が好ましい。受光手段３は、受光素子が１次元に配列されたラインセンサカメラや、受光素子を２次元に配列したエリアセンサカメラを用いることができ、受光手段３の視野幅方向が、光照射手段２の長手方向と平行になるように配設されている。連続搬送されるシート１を検査する場合、ラインセンサカメラを用いることが好ましい。受光手段３には、モノクロやカラーのカメラを用いることができる。 The light receiving means 3 is disposed on the same surface side of the light irradiating means 2 with respect to the sheet 1 so as to receive light irradiated from the light irradiating means 2 and reflected by the sheet 1. The light receiving means 3 may be disposed on the surface opposite to the light irradiating means 2 with respect to the sheet 1 so as to receive light irradiated from the light irradiating means 2 and transmitted through the sheet 1. The light receiving means 3 is preferably arranged so as to receive scattered light due to scratch defects generated in the sheet 1, and the light irradiated from the light irradiating means 2 and regularly reflected or directly transmitted by the film 1 is received. It is not preferable to receive light. Here, in order to receive the light scattered by the flaw defect generated in the film 1, the positional relationship between the light irradiation means 2 and the light receiving means 3 is important. This positional relationship will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the light irradiating means 2 and the light receiving means 3 for receiving scattered reflected light due to scratch defects. As shown in FIG. 4, it is important that the light receiving means 3 is arranged so as not to receive the light irradiated by the light irradiation means 2 and regularly reflected by the sheet 1. This can be realized by shifting the angle φ from the optical axis. Here, the angle φ is preferably in the range of 5 ° to 30 °. The light receiving means 3 can be a line sensor camera in which light receiving elements are arranged one-dimensionally or an area sensor camera in which light receiving elements are arranged two-dimensionally. It is arrange | positioned so that it may become parallel to a longitudinal direction. When inspecting continuously conveyed sheets 1, it is preferable to use a line sensor camera. The light receiving means 3 can be a monochrome or color camera.
画像処理手段４は受光手段３の出力信号を受信し、受光手段３が受光した光量の変化を検出することで、シート表面のキズ欠点の有無を検査する。受光手段３からは、受光手段３が受光した光量に応じたアナログまたはデジタル信号が出力され、アナログ信号が出力される場合は、画像処理手段４内でデジタル信号に変換される。画像処理手段４はデジタル信号を検出して画像処理し、画像処理結果に基づいてシート１の表面のキズ欠点を抽出する。このキズ欠点の抽出は画像処理ボードなどのハードで実行するものと、パソコンなどのソフトで実行するものがあるが、ハードでの処理のほうが高速で処理できるため、好ましい。 The image processing unit 4 receives the output signal of the light receiving unit 3 and detects a change in the amount of light received by the light receiving unit 3 to inspect for the presence of a flaw defect on the sheet surface. An analog or digital signal corresponding to the amount of light received by the light receiving means 3 is output from the light receiving means 3, and when an analog signal is output, it is converted into a digital signal in the image processing means 4. The image processing means 4 detects the digital signal and performs image processing, and extracts a scratch defect on the surface of the sheet 1 based on the image processing result. This defect defect extraction can be performed by hardware such as an image processing board or by software such as a personal computer. However, hardware processing is preferable because it can be processed at high speed.
ランク判定手段５は、画像処理手段４からの出力信号を受信し、画像処理手段４で抽出されたキズ欠点画像の形状を解析することで、シート１の搬送方向からのキズ欠点の角度を特徴量として出力できる。このキズ欠点の角度の特徴量に基づいて補正値を算出し、キズ欠点部の信号値に補正値を加算し、この加算された値とあらかじめ設定されたランク判定基準値を対比して、キズ欠点の強度を一定基準で判定し、分類することができる。 The rank determination unit 5 receives the output signal from the image processing unit 4 and analyzes the shape of the defect defect image extracted by the image processing unit 4 to thereby characterize the angle of the defect defect from the conveyance direction of the sheet 1. Can be output as a quantity. A correction value is calculated on the basis of the feature value of the angle of the scratch defect, the correction value is added to the signal value of the scratch defect portion, and the added value is compared with a preset rank criterion value so as to be scratched. The strength of the defect can be determined and classified based on a certain standard.
この補正値は、キズ欠点の角度に応じてあらかじめ決められた値を適用するやり方と、シート１の搬送方向からのキズ欠点の角度に応じて、
α（ｃｏｓ２θ＋１）
α：定数
θ：シートの搬送方向からのキズ欠点の角度
で算出するやり方があるが、数度の微小な角度変化でもその都度計算で求めることができるため、後者が好ましい。
This correction value depends on the method of applying a predetermined value according to the angle of the scratch defect and the angle of the scratch defect from the conveyance direction of the sheet 1.
α (cos 2θ + 1)
α: Constant θ: There is a method of calculating by the angle of the scratch defect from the sheet conveyance direction, but the latter is preferable because even a slight angle change of several degrees can be obtained by calculation each time.
また、定数αは、あらかじめ設定された値を適用するやり方と、同じ系列で周期的に発生するキズ欠点のそれぞれの角度θと信号値Ｙから回帰分析として、
ΣＹ＝−α・Σ（ｃｏｓ２θ）＋β
で算出するやり方があるが、キズ欠点の系列ごとに定数αの値は微小に変化するため、その都度計算で求めることができるため、後者が好ましい。
In addition, the constant α is a regression analysis based on the method of applying a preset value and the angle θ and the signal value Y of each scratch defect periodically generated in the same series,
ΣY = −α · Σ (cos 2θ) + β
However, since the value of the constant α slightly changes for each defect defect series, the latter can be obtained by calculation each time.
次に、本発明によってシート１の同じ幅方向位置に周期的に発生するキズ欠点を検出する原理について説明する。 Next, the principle of detecting flaw defects periodically generated at the same position in the width direction of the sheet 1 according to the present invention will be described.
光照射手段２が照射する光をシート１に照射させ、シート１を透過もしくは反射した光のうち、受光手段３は直接透過光もしくは正反射光を受光せず、キズ欠点による散乱光のみを受光することにより、キズ欠点部の光量は正常部より多くなり、画像処理手段４では明部となる。そして、この明部を２値化することにより、明欠点として検出される。 Of the light transmitted through or reflected by the sheet 1, the light receiving means 3 does not receive the directly transmitted light or specularly reflected light, but only the scattered light due to the scratch defect. As a result, the amount of light at the scratch defect portion is larger than that at the normal portion, and the image processing means 4 becomes a bright portion. Then, by binarizing this bright part, it is detected as a bright defect.
また、キズ欠点は、その発生原因のほとんどが搬送ロールであるため、搬送ロールの一部に異物が付着した際に、搬送ロールに付着した異物の幅方向位置と、同じ位置にキズ欠点が発生し、搬送ロールが回転していることにより、搬送ロール周期で継続的に発生するという特徴がある。また、シート１が延伸される工程やシート１の搬送の蛇行によって、様々な角度のキズ欠点が発生するという特徴がある。 Also, scratch defects are mostly caused by the transport roll, so when a foreign object adheres to a part of the transport roll, the scratch defect occurs at the same position as the width direction position of the foreign object attached to the transport roll. However, since the transport roll is rotating, it is generated continuously in the transport roll cycle. In addition, there is a feature that scratch defects at various angles occur due to the process of stretching the sheet 1 and the meandering of the conveyance of the sheet 1.
ここで、キズ欠点の角度による検出感度の違いについて図５を用いて説明する。 Here, the difference in detection sensitivity depending on the angle of the scratch defect will be described with reference to FIG.
図５はシート１の搬送方向に対するキズ欠点の角度が０°と９０°の時の受光手段３に受光される散乱光量の違いを示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing the difference in the amount of scattered light received by the light receiving means 3 when the angle of the scratch defect with respect to the conveying direction of the sheet 1 is 0 ° and 90 °.
キズ欠点による散乱光は、シート１面において、キズ欠点の長手方向に対して垂直な方向に散乱光が多く発生する。 Scattered light due to a flaw defect generates a lot of scattered light on the surface of the sheet 1 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the flaw defect.
そのため、図５（Ａ）に示すシート１の搬送方向に対するキズ欠点の角度が０°の場合、受光手段３の受光軸はキズ欠点による散乱光と直角の角度となるため、受光手段３で受光される光量は最も小さくなる。 Therefore, when the angle of the scratch defect with respect to the conveyance direction of the sheet 1 shown in FIG. 5A is 0 °, the light receiving axis of the light receiving means 3 is an angle perpendicular to the scattered light due to the scratch defect. The amount of light emitted is the smallest.
また、図５（Ｂ）に示すシート１の搬送方向に対するキズ欠点の角度が９０°の場合、受光手段３の受光軸はキズ欠点による散乱光と平行の角度となるため、受光手段３で受光される光量は最も大きくなる。 Further, when the angle of the scratch defect with respect to the conveyance direction of the sheet 1 shown in FIG. 5B is 90 °, the light receiving axis of the light receiving unit 3 is parallel to the scattered light due to the scratch defect. The amount of light emitted is the largest.
このように、フィルム１の搬送方向に対するキズ欠点の角度によって、検出感度は大きく異なる。 As described above, the detection sensitivity varies greatly depending on the angle of the scratch defect with respect to the conveyance direction of the film 1.
そのため、本装置では、前記のように、ランク判定手段５によりキズ欠点の角度θを算出し、角度θに応じて補正値を算出し、キズ欠点の信号値に加算してキズ欠点のランク判定をすることで、キズ欠点の角度によらず一定の基準でランク分類することができる。 Therefore, in the present apparatus, as described above, the defect determination angle θ is calculated by the rank determination means 5, the correction value is calculated according to the angle θ, and added to the signal value of the defect defect to determine the defect defect rank. By doing so, rank classification can be performed on a constant basis regardless of the angle of the scratch defect.
この方法について図６を用いて説明する。 This method will be described with reference to FIG.
図６は画像処理手段４で検出されたキズ欠点のランクを角度によらず一定基準で判定するためのランク判定手段５の詳細を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the details of the rank determination means 5 for determining the rank of the defect defect detected by the image processing means 4 on a constant basis regardless of the angle.
図６に示すように、ランク判定手段５は、まず画像処理手段４で検出されたキズ欠点の領域を受け取り、その領域の角度と信号値を算出する。ここで算出されるキズ欠点の角度は、シート１の搬送方向を０°として算出する。 As shown in FIG. 6, the rank determination unit 5 first receives a scratch defect region detected by the image processing unit 4 and calculates an angle and a signal value of the region. The angle of the flaw defect calculated here is calculated with the conveyance direction of the sheet 1 being 0 °.
次に算出したキズ欠点の角度θに応じて補正値を算出し、キズ欠点の信号値に補正値を加算する。この補正値はキズ欠点の角度に応じて異なり、シートの搬送方向に対してキズ欠点の角度が０°の場合に最も大きくなり、９０°の場合に最も小さくなる。 Next, a correction value is calculated according to the calculated defect angle θ, and the correction value is added to the signal value of the defect. This correction value varies depending on the angle of the scratch defect, and is the largest when the angle of the scratch defect is 0 ° with respect to the sheet conveyance direction, and the smallest when the angle is 90 °.
その後、キズ欠点の信号値に補正値を加算した値とあらかじめ決められたランク判定閾値を比較して、キズ欠点の良否を判定することができる。 Thereafter, the value obtained by adding the correction value to the signal value of the scratch defect can be compared with a predetermined rank determination threshold to determine whether the scratch defect is good or bad.
このように、この第１の実施の形態では、キズ欠点の角度に応じて、キズ欠点の信号値に補正値を加算することで、キズ欠点の角度によらず一定基準でランク判定をすることができる。 As described above, in the first embodiment, by adding a correction value to the signal value of the scratch defect according to the angle of the scratch defect, the rank is determined based on a constant reference regardless of the angle of the scratch defect. Can do.
（第２の実施の形態）
ランク判定手段５は図６に示すように、キズ欠点の信号値に補正値を加算することで、キズ欠点の角度によらず一定基準でランク判定することの他に、キズ欠点の信号値はそのままの値を用い、キズ欠点のランクを判定する閾値から角度に応じた補正値を減算することでも、キズ欠点の角度によらず一定基準でランクを判定することができる。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 6, the rank determination means 5 adds a correction value to the signal value of the scratch defect, so that the rank determination unit 5 determines the rank based on a constant reference regardless of the angle of the scratch defect. By using the value as it is and subtracting the correction value corresponding to the angle from the threshold value for determining the rank of the scratch defect, the rank can be determined on a constant basis regardless of the angle of the scratch defect.
図７に示すように、ランク判定手段５は、まず画像処理手段４で検出されたキズ欠点の領域を受け取り、その領域の角度と信号値を算出する。 As shown in FIG. 7, the rank determination unit 5 first receives a scratch defect region detected by the image processing unit 4 and calculates an angle and a signal value of the region.
次に算出したキズ欠点の角度θに応じて補正値を算出し、キズ欠点のランク判定閾値からキズ欠点の角度に応じた補正値を減算する。その後、キズ欠点の信号値とあらかじめ決められたランク判定閾値からキズ欠点の角度に応じた補正値を減算した値を比較することで、キズ欠点の良否を判定することができる。 Next, a correction value is calculated according to the calculated scratch defect angle θ, and a correction value corresponding to the scratch defect angle is subtracted from the scratch defect rank determination threshold. Then, the quality of the scratch defect can be determined by comparing the signal value of the scratch defect with a value obtained by subtracting the correction value corresponding to the angle of the scratch defect from a predetermined rank determination threshold.
このように、この第２の実施の形態では、キズ欠点の角度に応じて、ランク判定閾値から補正値を減算することで、キズ欠点の角度によらず一定基準でランク判定をすることができる。 As described above, in the second embodiment, by subtracting the correction value from the rank determination threshold according to the angle of the scratch defect, the rank can be determined based on a constant reference regardless of the angle of the scratch defect. .
図１の配置に従った装置を用いてキズ欠点の検査を実施した。フィルムとして、幅１０００ｍｍ、厚み５０μｍのＰＥＴフィルムを用い、１０ｍ／ｍｉｎでフィルムを走行させた。さらに、光照射手段として、白色の光を照射する直線型ＬＥＤ照明を用い、フィルム面とＬＥＤ照明の光軸の為す角度が８０°、フィルム面とＬＥＤ照明との距離を１５０ｍｍに設置した。 Scratch defects were inspected using an apparatus according to the arrangement of FIG. A PET film having a width of 1000 mm and a thickness of 50 μm was used as the film, and the film was run at 10 m / min. Furthermore, as the light irradiating means, linear LED illumination that irradiates white light was used, and the angle formed by the film surface and the optical axis of the LED illumination was set to 80 °, and the distance between the film surface and the LED illumination was set to 150 mm.
また、受光手段として、モノクロラインセンサカメラを用い、フィルム面で発生したキズ欠点による散乱光を受光するように配設した。このとき、フィルム面とモノクロラインセンサカメラの受光軸の為す角度を７５°とし、フィルム面とラインセンサカメラとの距離を２００ｍｍに設置した。 In addition, a monochrome line sensor camera was used as the light receiving means, and was arranged so as to receive scattered light due to scratch defects generated on the film surface. At this time, the angle between the film surface and the light receiving axis of the monochrome line sensor camera was set to 75 °, and the distance between the film surface and the line sensor camera was set to 200 mm.
画像処理手段では、ラインセンサカメラが受光した明欠点であるキズ欠点を２系列検出し、その情報をランク判定手段へ転送した。これら検出したキズ欠点について表１、キズ欠点の画像を図８に示す。 In the image processing means, two series of scratch defects, which are bright defects received by the line sensor camera, are detected, and the information is transferred to the rank determining means. Table 1 shows an image of the detected defect and FIG. 8 shows an image of the defect.
ランク判定手段では、それぞれのキズ欠点について角度と信号値を算出した。キズ欠点の角度はフィルムの搬送方向を０°として算出し、キズ欠点の信号値は、キズ欠点領域部の平均輝度をフィルム表面の地合で除算して算出した。 The rank determination means calculates the angle and signal value for each scratch defect. The angle of the scratch defect was calculated with the film transport direction as 0 °, and the signal value of the scratch defect was calculated by dividing the average brightness of the scratch defect area by the texture of the film surface.
さらに、同じフィルム幅方向位置で発生しているキズ欠点の各角度と信号値を用いて回帰分析によりキズ欠点の角度による補正値の定数αを算出し、その定数αを用いて、補正値を算出した。またこの補正値をキズ欠点の信号値に加算した。 Furthermore, a constant α of the correction value based on the angle of the scratch defect is calculated by regression analysis using each angle and the signal value of the scratch defect occurring at the same film width direction position, and the correction value is calculated using the constant α. Calculated. Further, this correction value was added to the signal value of the scratch defect.
キズ欠点の合格／不合格の閾値が１．４である場合、補正前のキズ欠点強度からの判定では、キズ欠点（１）は「不合格」、キズ欠点（２）は「合格」と判定されていたが、補正後のキズ欠点強度からの判定では、どちらのキズ欠点も「不合格」と判定された。 When the pass / fail threshold value of the scratch defect is 1.4, it is determined that the scratch defect (1) is “fail” and the scratch defect (2) is “pass” in the determination from the scratch defect strength before correction. However, in the determination based on the defect defect strength after correction, both defect defects were determined to be “failed”.
実際のキズ欠点をサンプリングし目視確認した結果、どちらのキズ欠点も問題となるキズ欠点であり、キズ欠点を正しくランク判定できることが確認できた。 As a result of sampling and visual confirmation of actual scratch defects, it was confirmed that both scratch defects are problematic scratch defects and that the rank of the scratch defect can be correctly determined.
１ ：連続走行するシート
２ ：光照射手段
３ ：受光手段
４ ：画像処理手段
５ ：ランク判定手段
６ ：回転手段
７ ：正反射光軸
８ ：散乱反射光軸
９ ：キズ欠点による散乱光
１１：フィルム
１２：キズ欠点
１３：検査台
１４：照明光源
１５：ＣＣＤカメラ
Ｌ１：照明光
Ｌ２：反射光
Ｌ３：垂直反射光
α ：定数
θ ：キズ欠点の角度
φ ：光照射手段の光軸と受光手段の受光軸の為す角度
1: Continuously traveling sheet 2: Light irradiating means 3: Light receiving means 4: Image processing means 5: Rank determining means 6: Rotating means 7: Regular reflection optical axis 8: Scattered reflection optical axis 9: Scattered light due to flaws 11: Film 12: Scratch defect 13: Inspection table 14: Illumination light source 15: CCD camera L1: Illumination light L2: Reflection light L3: Vertical reflection light α: Constant θ: Scratch defect angle φ: Optical axis of light irradiation means and light reception means Angle formed by the light receiving axis
Claims (6)
前記シートの一方の面側から光線を照射する光照射手段と、
前記シートの前記光照射手段が設置された面側に設置され、光照射手段から照射されてシートで反射された光を受光する受光手段、もしくは前記シートの前記光照射手段が設置された面側とは反対の面側に設置され、光照射手段から照射されてシートを透過した光を受光する受光手段と、
前記受光手段が受光した光の強度に応じた信号値からシートの表面に発生したキズ欠点部分を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段で検出された前記キズ欠点部分のシート搬送方向に対する角度を抽出し、この角度に基づいて補正値を算出し、前記キズ欠点部の信号値にこの補正値を加算し、この補正値が加算されたキズ欠点部の信号値とあらかじめ設定されたランク判定基準値とを対比して、前記キズ欠点部のランクを判定するランク判定手段と、を備えたシートのキズ欠点検査装置。 It is a sheet defect inspection apparatus for inspecting a defect defect of a continuously conveyed sheet,
Light irradiation means for irradiating light from one side of the sheet;
A light receiving means for receiving the light irradiated from the light irradiating means and reflected by the sheet, or the surface side of the sheet on which the light irradiating means is installed. A light receiving means for receiving the light irradiated from the light irradiating means and transmitted through the sheet;
Image processing means for detecting a scratch defect portion generated on the surface of the sheet from a signal value corresponding to the intensity of light received by the light receiving means;
The angle with respect to the sheet conveyance direction of the flaw defect portion detected by the image processing means is extracted, a correction value is calculated based on this angle, the correction value is added to the signal value of the flaw defect portion, and this correction is performed. A scratch defect inspection apparatus for a sheet, comprising: rank determination means for comparing the signal value of the defect defect portion to which the value has been added and a predetermined rank determination reference value to determine the rank of the defect defect portion.
前記シートの一方の面側から光線を照射する光照射手段と、
前記シートの前記光照射手段が設置された面側に設置され、光照射手段から照射されてシートで反射された光を受光する受光手段、もしくは前記シートの前記光照射手段が設置された面側とは反対の面側に設置され、光照射手段から照射されてシートを透過した光を受光する受光手段と、
前記受光手段が受光した光の強度に応じた信号値からシートの表面に発生したキズ欠点部分を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段で検出された前記キズ欠点部分のシート搬送方向に対する角度を抽出し、この角度に基づいて補正値を算出し、あらかじめ設定されたランク判定基準値からこの補正値を減算し、前記キズ欠点部分の信号値とこの補正値が減算されたランク判定基準値とを対比して、前記キズ欠点のランクを判定するランク判定手段と、を備えたシートのキズ欠点検査装置。 It is a sheet defect inspection apparatus for inspecting a defect defect of a continuously conveyed sheet,
Light irradiation means for irradiating light from one side of the sheet;
A light receiving means for receiving the light irradiated from the light irradiating means and reflected by the sheet, or the surface side of the sheet on which the light irradiating means is installed. A light receiving means for receiving the light irradiated from the light irradiating means and transmitted through the sheet;
Image processing means for detecting a scratch defect portion generated on the surface of the sheet from a signal value corresponding to the intensity of light received by the light receiving means;
The angle of the scratch defect detected by the image processing unit with respect to the sheet conveyance direction is extracted, a correction value is calculated based on the angle, and the correction value is subtracted from a preset rank determination reference value. A scratch defect inspection apparatus for a sheet, comprising: rank determination means for comparing the signal value of the defect defect portion with a rank determination reference value obtained by subtracting the correction value to determine the rank of the defect defect.
ただし、α：定数
θ：画像処理手段で検出されたキズ欠点部分のシート搬送方向に対する角度 The scratch defect inspection apparatus for a sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the correction value is a value calculated from α (cos2θ + 1).
Where α: constant θ: angle of the flaw defect detected by the image processing means with respect to the sheet conveyance direction
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