JP2016166813A - シート検査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
、金属か非金属かの判定機能は極めて有用である。
図1は、本実施例に係るシート検査装置1のブロック図である。このシート検査装置1は、シート状物品の製造や加工を行う生産ラインにおいて、シート状物品の異常や欠陥を自動で検出するために利用されるシステムである。
距離と、は既知であるため、これらの値に基づいて、第1撮像センサ41で撮像された箇所が、第2撮像センサ42で撮像されるまでの時間遅れを算出することができる。すなわち、この時間遅れ分だけデータをずらすことにより、位置合わせを行うことができる。
異物(淡)の場合に最も小さく、表面異物(淡)及び裏面異物(濃)の場合はその中間となる。一方、透過光の値の低下の度合いは、異物の濃度によって決まり、異物が表面と裏面のどちらにあるかに依存しない。したがって、表面異物(濃)及び裏面異物(濃)の場合に透過光の値の低下の度合いが相対的に大きく、表面異物(淡)及び裏面異物(淡)の場合は透過光の値の低下の度合いが相対的に小さくなる。
TH1’=128−TH1
のように判定閾値TH1’を定義すれば、ステップS201での判定処理:
透過光の低下度合い(=128−透過光の規格化画素値)>TH1
と、以下の判定処理:
透過光の規格化画素値≦TH1’(=128−TH1)
とは等価である。したがって、判定閾値として、TH1’、TH2’(=128−TH2)、TH3’(=128−TH3)を予め用意し、図6のステップS201〜S203の判定処理を、図14のステップS201’〜S203’の判定処理に置き換えてもよい。図14の判定処理によれば、低下度合いの値を明に計算しなくてよいため、処理がシンプルとなる。
次に実施例2に係るシート検査装置について説明する。実施例2は、実施例1の構成に
対し赤外光を用いた反射光測定系を追加することで、表面異物が金属か非金属かを判別できるようにした点に特徴を有する。
図10(a)は、実施例3に係るシート検査装置1の照明系及び測定系の構成を示している。実施例3では、1台の撮像装置4で、第1光源31の反射可視光と第2光源32の透過可視光と第3光源33の反射赤外光を撮像する。撮像装置4としては、図10(b)に示すように、第1撮像センサ41、第2撮像センサ42、第3撮像センサ43の3本のラインセンサを搬送方向にずらして配置した3ラインカメラを用いる。
図10(c)に実施例4に係るシート検査装置1で用いる撮像装置4の構成を示す。照明系及び測定系の配置は実施例3(図10(a)参照)と同じであるが、実施例3では3ラインカメラを用いたのに対し、実施例4では3板式カメラを用いる点が異なる。すなわち、本実施例の撮像装置4は、図10(c)に示すように、光路を分割する分光素子40を用いて被検査物2からの入射光を反射可視光、透過可視光、反射赤外光の3つに分光し、それぞれの光を対応する撮像センサ41、42、43へと導く。
図11は、実施例5に係るシート検査装置1の照明系及び測定系の構成を示している。実施例5は、第2撮像センサ42を被検査物2の裏面側(第2面側)に配置し、反射可視光用の第1光源と透過可視光用の第2光源を1つの共通光源35で構成した点と、被検査物2の裏面側に第4光源34を配置し、ピンホール欠陥の判別を可能とした点に特徴を有する。
。なお、本実施例では反射可視光用の第1光源を共通光源35として用いたが、第3光源33を共通光源として用いることも可能である。その場合は、赤外光に感度をもつ第2撮像センサ42を、第3光源33と対向する位置に配置すればよい。
ので、R,B,赤外光のいずれの値も通常値に比べて有意に増加する。なお、第4光源34の光は、被検査物2をほとんど透過せず、第1撮像センサ41には受光されない。
図13は、実施例6に係るシート検査装置1の照明系及び測定系の構成を示している。実施例6は、4板式カメラを用いることで撮像装置4を1台にした点と、透過可視光用の第2光源とピンホール判別用の第4光源とを1つの共通光源36で構成した点に特徴を有する。
上記実施例は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例で挙げた色成分(波長)は一例であり、異常の判別が可能であれば、他の波長の光を用いてもよい。また上記実施例では、最初に異常箇所の検出処理を実施し、検出された異常箇所に対してのみ異常の種類判別処理を適用したが、異常の種類判別処理を画像全体に対し適用してもよい。例えば、異常箇所の検出処理と異常の種類判別処理を並列に実行した後、両処理の結果を合わせても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
31:第1光源、32:第2光源、33:第3光源、34:第4光源、35:共通光源、36:共通光源
41:第1撮像センサ、42:第2撮像センサ、43:第3撮像センサ
51:第1信号処理部、52:第2信号処理部、53:第3信号処理部、55:位置合わせ処理部、56:異常検出部、56A:検出閾値記憶部、57:判定部、57A:判定閾値記憶部、58:出力部
Claims (14)
- シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、
第1光源から照射され被検査物の第1面で反射した光を撮像する第1撮像センサと、
第2光源から照射され前記被検査物を透過した光を撮像する第2撮像センサと、
前記第1撮像センサにより得られた前記被検査物の第1画像と前記第2撮像センサにより得られた前記被検査物の第2画像を用いて、前記被検査物上の異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、
前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、を有し、
前記異常箇所において、前記第1画像の画素値及び前記第2画像の画素値がともに、前記被検査物上に異常が無いときの通常値に比べて低下している場合に、
前記処理部は、前記第1画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いと前記第2画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに基づいて、前記異常箇所で発生している異常が、前記被検査物の第1面側へ異物が付着又は混入した第1面異物であるか、前記第1面とは反対側の第2面側へ異物が付着又は混入した第2面異物であるかを判別する
ことを特徴とするシート検査装置。 - 前記処理部は、前記第1画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いが閾値に比べて大きい場合に第1面異物と判定し、それ以外の場合に第2面異物と判定するものであり、
前記処理部は、前記第2画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに応じて、異なる前記閾値を用いる
ことを特徴とする請求項1に記載のシート検査装置。 - 第3光源から照射され前記被検査物で反射した光を撮像する第3撮像センサをさらに有し、
前記第3撮像センサは、前記被検査物の第1面側に配置されており、
前記第1光源から照射される光は可視光であり、
前記第3光源から照射される光は赤外光であり、
前記処理部は、前記異常箇所で発生している異常が第1面異物である場合に、前記第3撮像センサにより得られた前記被検査物の第3画像を用いて、当該第1面異物が金属か非金属かを判定する
ことを特徴とする請求項2に記載のシート検査装置。 - 前記処理部は、前記第1画像の画素値の通常値に対する低下の度合いと、前記第3画像の画素値の通常値に対する低下の度合いとが略同じである場合に、前記第1面異物が金属であると判定する
ことを特徴とする請求項3に記載のシート検査装置。 - 前記被検査物を挟んで前記第1撮像センサの反対側から光を照射する第4光源をさらに有し、
前記第1光源から照射される光と前記第4光源から照射される光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、
前記第1画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、
前記異常箇所において、前記第1画像のいずれかの色成分の画素値又は2つ以上の色成分の画素値を総合する値が通常値に比べて増加している場合に、
前記処理部は、前記異常箇所における前記第1画像の色成分のバランスに基づいて、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のシート検査装置。 - 前記処理部は、前記異常箇所における前記第1画像の色成分のバランスが前記第4光源から照射される光における色成分のバランスと略同じである場合に、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であると判定する
ことを特徴とする請求項5に記載のシート検査装置。 - 一つの撮像装置内に、前記第1光源の光を受光するように構成された前記第1撮像センサと、前記第2光源の光を受光するように構成された前記第2撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられている
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のシート検査装置。 - 前記撮像装置が、一つの光路を分割して、前記第1撮像センサと前記第2撮像センサと前記第3撮像センサのそれぞれに光を導く分光素子を有する
ことを特徴とする請求項7に記載のシート検査装置。 - 前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、
前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、
前記第2光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されていることを特徴とする請求項7又は8に記載のシート検査装置。 - 一つの撮像装置内に、前記第1光源の光及び前記第4光源の光を受光するように構成された前記第1撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられ、
前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、
前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、
前記第4光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、
前記第1光源が前記第2光源を兼ねており、
前記第2撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第1光源と対向するように配置されている
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のシート検査装置。 - 一つの撮像装置内に、前記第1光源の光及び前記第4光源の光を受光するように構成された前記第1撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられ、
前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、
前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、
前記第4光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、
前記第3光源が前記第2光源を兼ねており、
前記第2撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第3光源と対向するように配置されている
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のシート検査装置。 - 一つの撮像装置内に、前記第1光源の光及び前記第4光源の光を受光するように構成された前記第1撮像センサと、前記第2光源の光を受光するように構成された前記第2撮像センサと、前記第3光源の光を受光するように構成された前記第3撮像センサと、が設けられ、
前記撮像装置が、前記被検査物の第1面側に配置され、
前記第1光源及び前記第3光源が、前記被検査物の第1面側に光を照射するように配置され、
前記第2光源と前記第4光源を兼ねた共通光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されている
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のシート検査装置。 - 前記第2光源から照射される光は青色の波長の光を含む
ことを特徴とする請求項1〜12のうちいずれか1項に記載のシート検査装置。 - 前記第1光源から照射される光は赤色の波長の光を含む
ことを特徴とする請求項1〜13のうちいずれか1項に記載のシート検査装置。
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