JPH0528780B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製造工程における金属ストリツプ等、
移動する物体の表面の欠陥を光学的に検査する方
法に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕

金属ストリツプの表面欠陥の検査を光学的に行
う装置としてはこれをテレビカメラ等の２次元撮
像装置にてその静止画像を撮像し、画像処理技術
を用いて欠陥の存否を検査し、欠陥の存在する場
合にはそれを重要度等に応じて分類するようにし
たものがある。ところがこのような装置は処理デ
ータ数が膨大であり、装置が極めて大掛りなもの
となり高価である。

そこで磁気シート等に静止画像の記録を行い、
その再生画像を目視観察することにより欠陥の分
類を行うようにした装置も開発されているが、多
くの静止画を記録するために大きな録画容量を必
要とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたものであつて、２次元撮像装置で撮像した
物体の静止画像の２単位画面を順次ビデオメモリ
に記憶していく一方、そのビデオ信号で欠陥を検
出し、欠陥を検出するとビデオ記録器を駆動し、
これから１単位画面分遅れてメモリの記憶信号を
ビデオ記録器に記録させるようになして、必要と
する記録容量の低減を図つた表面欠陥検査装置を
提供することを目的とする。

本発明に係る表面欠陥検査装置は、移動する物
体の表面欠陥を光学的に検査する装置において、
前記物体の表面の静止画を撮像すべき２次元撮像
装置と、該２次元撮像装置のビデオ信号を入力し
て欠陥の存否を検出する手段と、少なくとも２単
位画面分の容量を有し、前記ビデオ信号又はそれ
を加工した信号を記憶するビデオメモリと、該ビ
デオメモリ内の信号を記録するためのビデオ記録
器と、前記物体の撮像位置検出器と、欠陥の存在
が検出された場合にビデオ記録器を駆動する手段
と、欠陥の存在が検出された単位画面に該当する
ビデオメモリ内信号と、前記撮像位置検出器が検
出した物体の撮像位置の情報とを重畳する手段
と、重畳した信号をビデオ記録器の駆動開始後１
単位画面相当時間遅れて記録させる手段とを具備
することを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて
詳述する。

第１図は本発明に係る表面欠陥検査装置の全体
構成を示す模式的ブロツク図である。

検査対象であるストリツプ１０はその長手方向
へ移動せしめられており、その移動域の直上に
２：１インターレース方式のテレビカメラ１１
ａ，１１ｂが配設されており、ストリツプ１０の
幅方向を1/2ずつ撮像視野としている。その撮像
画像のビデオ信号はテレビカメラコントロール１
２ａ，１２ｂからスイツチヤー１２を介して画像
処理回路１３へ交番的に入力される。

画像処理回路１３はビデオ信号を微分する回路
を備え、微分信号は本発明装置の撮像記録系の制
御中枢となる制御回路２０へ入力される一方、１
フレーム（２フイールド）の容量を有するビデオ
メモリ１６へ入力される。

制御回路２０は入力されたビデオ信号の微分信
号から、これが所定の閾値を超える場合にその撮
像画像に対応する部分に欠陥が存在すると判断す
る。このような欠陥の存否判定は１フイールド単
位で行われる。

ビデオメモリ１６の記憶内容は後述するように
してビデオテープレコーダ１８によつて記録され
るのであるが、テレビカメラ１１ａ，１１ｂによ
るストリツプ１０の撮像位置、換言すれば欠陥存
在位置を示す文字と重畳して記録媒体、即ちビデ
オテープに記録される。１７はこの文字とビデオ
メモリ１６の記録画像の重畳を行うためのスーパ
ーインポーザである。

ビデオテープレコーダ１８に記録のために入力
されてくる信号はモニタ１９に表示され、またビ
デオテープレコーダ１８による再生画像もモニタ
１９に表示される。

１４は静止画像撮像のためにストリツプ１０の
テレビカメラ１１ａ，１１ｂによる撮像域を照明
すべくその撮像域の斜め上方に設けたストロボ光
源であつて、ストロボ光源１４の印加電圧を調節
することで光量を調節するストロボ電源１５から
給電されるようになつている。

ストリツプ１０の移動域の下側にはパルスジエ
ネレータ２１が配設されており、ストリツプ１０
に転接するタツチローラにて回転され、ストリツ
プ１０の移動量に応じた量のパルスを出力する。
この出力パルスは制御回路２０に入力される。

２２はパーソナルコンピユータシステムを用い
てなる編集集計装置であつて、コンピユータ本体
２２ａ、モニタ２２ｂ、キーボード２２ｃ、プリ
ンタ２２ｄ、フロツピーデイスクドライブ２２ｅ
からなり、オペレータがモニタ３０を監視して欠
陥を評価し、その分類を行う際、該当分類に応じ
た記号をキーボード２２ｃより入力する。

コンピユータ本体２２ａはキーボード２２ｃか
らの入力情報と、制御回路２０から与えられる情
報、つまりビデオテープにおける該当部分の記録
位置情報及びストリツプ１０の撮像位置情報とを
併せてこれをフロツピーデイスクドライブ２２ｅ
内のフロツピーデイスクに記録させ、またその再
生によりモニタ２２ｂに表示させ、或いはプリン
タ２２ｄにて記録させる。

編集集計装置２２はこのような入力情報に基づ
いて欠陥の種類別にその集計をとり、これをモニ
タ２２ｂに表示させ、或いはプリンタ２２ｄに打
出させる。

次に制御回路２０による撮像制御について説明
する。制御回路２０は第２図イに示すように適時
間隔でストロボ電源１５のトリガ信号を発する。
これによつてストロボ光源１４は駆動される。

制御回路２０はこのトリガ信号と同期するよう
にテレビカメラコントロール１２ａに垂直同期信
号を与え、更に１フイールド遅れてテレビカメラ
コントロール１２ｂに垂直同期信号を与える。こ
れによりテレビカメラ１１ａ，１１ｂはストロボ
光源１４の発光による静止画像を撮像することに
なる。ストロボ光源の発光時間は１フレームの撮
像に支障がなく、また発光間隔は移動していくス
トリツプ１０の全面検査に支障がない程度とす
る。

制御回路２０は各テレビカメラコントロール１
２ａ，１２ｂがビデオ信号を出力するフイールド
の間、そのテレビカメラコントロール１２ａ又は
１２ｂを画像処理回路１３に接続すべくスイツチ
ヤー１２を制御する。

画像処理回路１３はテレビカメラコントロール
１２ａ，１２ｂから順次入力される静止撮像画像
のビデオ信号の微分を行う。第２図ロはこの微分
信号を示し、欠陥存在部は大振幅となる。この微
分信号はビデオメモリ１６に記憶せしめられる
〔第２図ハ〕。なお、この微分信号を読出してモニ
タ１９に表示する場合は疵部が強調された画像と
して表示される。

一方、微分信号は制御回路２０へ入力され、１
フイールド分の微分信号中にこれに設定してある
所定閾値を超える部分があるか否かを調べる。そ
して第２図の左側の３つの信号の如く閾値〔第２
図ロに破線で示す〕を超える部分があつた場合に
は該当フイールドと次フイールドとの間にてビデ
オテープレコーダ起動信号VS〔第２図ニ〕を出力
する。ビデオテープレコーダ１８はこれを受けて
２フイールド分動作する。２台のテレビカメラ１
１ａ，１１bnの撮像画像に欠陥が共に存在する
場合は第２図ニのように起動信号VSが２フイー
ルド連続して入力されることになり、従つてビデ
オテープレコーダ１８は実質的に停止することな
く３フイールド分動作する。これに対して一方の
テレビカメラ、例えば１１ａの画像にのみ欠陥が
存在した場合は第２図の中央に示すように２フイ
ールド分動作して停止する。

制御回路２０はビデオメモリ１６の読出アドレ
スのコントロールを行い、ビデオテープレコーダ
１８にその駆動開始後１フイールド相当分の時間
だけ遅れたタイミングからビデオメモリ１６に凍
結されているビデオ信号の微分信号を記録せしめ
る〔第２図ホ〕。つまり欠陥が存在したフイール
ドは合計２フイールド遅れでビデオテープに記録
されることになる。また両テレビカメラ１１ａ，
１１ｂの画像にて欠陥が検出された場合は２フイ
ールドが連続記録され、結局ビデオテープには３
フイールドの記録スペースに２フイールド分が連
続記録されることになる。なお起動直後の１フイ
ールドに記録しないのはテープの走行が安定しな
いためである。

一方制御回路２０にはパルスジエネレータ２１
からストリツプ１０の移動量を表す信号が入力さ
れているから、検査開始時から欠陥を検出した時
点までのストリツプ１０の移動量、換言すれば撮
像位置を制御回路２０は特定できる。

制御回路２０はこの位置情報をスーパインポー
ザ１７へ与えてビデオテープに記録させている。
このようにするとビデオテープには有欠陥画面の
みが記録され、しかも両テレビカメラにて同時的
に欠陥が撮像された場合（実際はこのような場合
が多い）は３フイールド分のテープ長に２フイー
ルドの画像が記録されることになり、記録容量の
節減が図れ、長尺物の検査が容易になる。けだ
し、従来はこのような場合、３フイールド分にて
１台のテレビカメラの１画面（１フレーム）を記
録していたので、合計６フイールド分を要してい
たのである。

そして実施例の如くパーソナルコンピユータシ
ステム２２に欠陥の分類、位置を入力することと
する場合は手入、切除等に必要な情報を即座に加
工して得ることができる。

なお、ビデオテープの再生に際しては、１フイ
ールドの信号を２回再生して１フレームに合成し
て表示させることとして、画質の向上を図つてい
る。

また、上述の実施例ではテレビカメラを２台設
けて上面だけを検査したが、下面をも検査する必
要がある場合は２台のテレビカメラ、光源を下側
にも配することが必要であり、合計４台のテレビ
カメラコントロールを順次切換えればよい。そし
てこの場合において、全カメラにて同時的に欠陥
が存在する画面が撮像されたときは、前述したと
ころから明らかな如く、５フイールド分のテープ
長に４フイールドの画像が記録され、より一層高
密度の記録が可能となる。

更に前述の実施例では２：１インターレース方
式のテレビカメラを用いたがノンインターレース
方式のものであつてもよい。この場合は１フレー
ム＝１フイールドが単位画面となることは言うま
でもない。更にまた前述の実施例は２台のテレビ
カメラを用いたが１台のテレビカメラであつても
よい。これらノンインターレース方式の場合、又
は１台のテレビカメラを用いる場合でも有欠陥の
単位画面をビデオ記録器で記録するという点で本
発明はその記録容量の節減が図れる。

また上述の実施例では欠陥の検出をビデオ信号
のアナログ微分によつたが、これに限るものでは
なく、デイジタル微分、その他の方法によつても
よい。

またビデオメモリ１６に記憶させる信号は上述
の如きビデオ信号の微分信号とせず、ビデオ信号
そのものであつてもよい。いずれにするかは検査
物の表面画像の様子に依存し、再生、目視の際に
欠陥を容易に視認し得る信号を記録するのがよ
い。

また静止面を得るためには前述のストロボ光源
１４によらず、テレビカメラ１１に高速シヤツタ
を設けることとしてもよい。

更に、ビデオメモリの内容を記録する手段とし
てはビデオテープレコーダに限らず、他の磁気的
又は光学的媒体であつてもよい。

〔効果〕

以上の如き本発明による場合は、ビデオ記録器
による記録を有欠陥の単位画面としているので記
録に無駄がない。従つてその記録媒体の実質的な
有効記録密度を高めることができる。またビデオ
信号はビデオ記録器が駆動された後所定時間遅れ
てから記録されるので駆動開始時の記録不良がな
い。更に欠陥が存在する画像が連続する場合はビ
デオ記録器は停止しないからこの場合の不具合も
ない等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の模式的ブロツク図、第２
図はその動作説明のためのタイムチヤートであ
る。 １１ａ，１１ｂ……テレビカメラ、１２……ス
イツチヤー、１２ａ，１２ｂ……テレビカメラコ
ントローラ、１３……画像処理回路、１４……ス
トロボ光源、１６……ビデオメモリ、１８……ビ
デオテープレコーダ、２０……制御回路、２１…
…パルスジエネレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 移動する物体の表面欠陥を光学的に検査する
   装置において、 前記物体の表面の静止画を撮像すべき２次元撮
   像装置と、 該２次元撮像装置のビデオ信号を入力して欠陥
   の存否を検出する手段と、 少なくとも２単位画面分の容量を有し、前記ビ
   デオ信号又はそれを加工した信号を記憶するビデ
   オメモリと、 該ビデオメモリ内の信号を記録するためのビデ
   オ記録器と、 前記物体の撮像位置検出器と、 欠陥の存在が検出された場合にビデオ記録器を
   駆動する手段と、 欠陥の存在が検出された単位画面に該当するビ
   デオメモリ内信号と、前記撮像位置検出器が検出
   した物体の撮像位置の情報とを重畳する手段と、 重畳した信号をビデオ記録器の駆動開始後１単
   位画面相当時間遅れて記録させる手段と を具備することを特徴とする表面欠陥検査装置。 ２ 前記欠陥の存否を検出する手段はビデオ信号
   の微分回路を含む特許請求の範囲第１項記載の表
   面欠陥検査装置。 ３ 前記ビデオメモリはビデオ信号の微分信号を
   記憶する特許請求の範囲第１又は第２項記載の表
   面欠陥検査装置。