JPH0629862B2 - 検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、紙シートなどのような被検査物を検査する検
査装置に関する。

《発明の概要》 本発明による検査装置は、被検査物を撮影して得られた
生映像信号を前処理、例えばサンプリングホールド処理
して得られた映像信号の高周波ノイズを第１のローパス
フイルタによつて除くときに、前記映像信号の地合成分
を第２のローパスフイルタによつて取り出して、これを
前記第１のローパスフイルタの出力から除き、この第１
のローパスフイルタの出力に含まれる他の信号、例えば
前記被検査物の欠点を示す欠点信号を強調させ、このよ
うな欠点信号の欠点を示す欠点信号の大きさ、幅を変え
ることなく、これを容易に検出し得るようにしたもので
ある。

《従来の技術》 シート状の物を扱う一部門である製紙業などにおいて
は、製造工程中の紙や製造後の紙を検査装置にかけて、
前記紙の品質を常にチエツクしている。

第３図はこのような検査装置の一例を示すブロツク図で
ある。この図に示す検査装置１は、製造工程中の紙２の
質を連続的に検査するものであり、ローラ８ａ，８ｂに
張られた紙２の下に設けられる光源３と、前記紙２の上
に設けられ、前記光源３によつて得られた光によつて下
面側から照明された前記紙２を撮影するイメージセンサ
４と、このイメージセンサ４によつて得られた第４図
（Ａ）に示すような前記紙２の生映像信号Ｓ１を前処
理、例えばサンプリングホールド処理して第４図（Ｂ）
に示すような映像信号Ｓ２を作成する前処理回路５と、
この前処理回路５が出力する前記映像信号Ｓ２をローパ
ス処理、ハイパス処理した後に、レベル弁別してこの映
像信号Ｓ２が、前記紙２に傷などがあることを示す欠点
信号Ｓ３を含むとき、この欠点信号Ｓ３を抽出して第４
図（Ｅ），（Ｆ）に示す欠点検出信号Ｓ６を出力するレ
ベル弁別回路６と、このレベル弁別回路６が前記欠点検
出信号Ｓ６を出力したときに警告ランプを点灯させた
り、紙２を作る製造装置等に制御信号を供給したりする
後処理回路７と、前記映像信号Ｓ２を受けて種々の処理
を行なう判別回路９とを備え、前記紙２を連続して走行
させることにより、この紙２の品質を連続してチエツク
するように構成されている。

《発明が解決しようとする問題点》 ところで、従来の検査装置１では、イメージセンサ４の
出力であるパルス状の生映像信号Ｓ１を前処理回路５の
サンプリングホールド回路（S/H回路）１０によつてサ
ンプリングホールドしてこの生映像信号Ｓ１を連続的な
信号である映像信号Ｓ２に変換し、前記生映像信号Ｓ１
中の直流成分を除去してレベル判別回路７へ供給し、こ
こで前記映像信号Ｓ２をレベル弁別させてこの映像信号
Ｓ２に欠点信号Ｓ３が含まれているとき、これを検出さ
せるようにしているので次に述べるような問題点があ
る。

（Ａ）前記レベル判別回路６に供給される映像信号Ｓ２
には、第４図（Ｂ）に示す如く前処理回路５のサンプリ
ングホールド回路１０でサンプリングホールド処理した
ときに生じる切換ノイズＳ４（高周波ノイズ）と、前記
イメージセンサ４によつて撮影される紙２の不均一さや
光源３による照明むら等によつて生じる地合信号（低周
波ノイズ）Ｓ５とが重畳されているため、レベル判別回
路６のローパスフイルタ１１によつて前記映像信号Ｓ２
をローパス処理して第４図（Ｃ）に示すような信号Ｓ８
にした後、これをハイパスフイルタ１２によつてハイパ
ス処理しなければ、レベル弁別器１３でこの映像信号Ｓ
２中の欠点信号Ｓ３を検出できない。しかもこの場合、
前記紙２の欠陥状態に応じて欠点信号Ｓ３が正方向のパ
ルスになつたり、負方向のパルスになつたりするため、
通常、レベル弁別器１３に２つの弁別レベルＶ_１，Ｖ_２
を設けてこれに対処しているが、この欠点信号Ｓ３の幅
が広い場合には前記映像信号Ｓ２に対応する信号Ｓ８を
ハイパス処理して、その低周波分をカツトしたときに欠
点信号Ｓ３が微分されて第４図（Ｄ）に示すような信号
Ｓ７になつてしまうため、第４図（Ｅ），（Ｆ）に示す
如くレベル弁別器１３から２つの欠点がある場合と同様
な欠点検出信号Ｓ６が出力されてしまうという問題があ
る。

（Ｂ）また、ハイパスフイルタ１２から出力される信号
Ｓ７が微分波形となつているため、この信号Ｓ７をゲー
トにして第４図（Ｇ）に示すような基準クロツクＣＫを
カウントするような方法では、欠点信号Ｓ３の大きさ
（幅）を判別できないという問題がある。

本発明は上記の事情に鑑み、映像信号Ｓ２に含まれる欠
点信号Ｓ３の数とレベル弁別器１３から出力される欠点
検出信号Ｓ６の数とを対応させることができ、また基準
クロツクＣＫを用いて欠点信号Ｓ３の幅（大きさ）を判
別することができる検査装置を提供することを目的とし
ている。

《問題点を解決するための手段》 上記問題点を解決するため本発明による検査装置は、被
検査物を撮影して前記被検査物の映像信号を出力する撮
影部と、前記映像信号から高周波ノイズを除く第１のロ
ーパスフイルタと、前記映像信号から地合成分を抽出す
る第２のローパスフィルタと、前記第１のローパスフィ
ルタの出力から前記第２のローパスフィルタの出力を減
算する演算回路と、前記演算回路の出力を処理して前記
第１のローパスフイルタの出力中の欠点信号を検出する
処理回路とを備えたことを特徴としている。

《実施例》 第１図は本発明による検査装置の一実施例を示すブロツ
ク図、第２図（Ａ）〜（Ｇ）はこの実施例の各波形図で
ある。第１図に示す検査装置２５はローラ２６ａ，２６
ｂに張設された状態で矢印方向へ搬送される紙２７を撮
影して得られた映像信号中の地合信号およびサンプリン
グホールド処理時の切換ノイズを減衰させた後、これを
レベル弁別するものであり、光源２８と、イメージセン
サ２９と、前処理回路３０と、判別回路３１と、レベル
弁別回路３２と、後処理回路３３とを備えて構成されて
いる。

光源２８は前記紙２７の下面に配置されるランプ等から
構成されるものであり、この光源２８によつて前記紙２
７が下方から照光される。

またイメージセンサ（撮影部）２９は、前記紙２７の上
方に設けられ、ＣＣＤ（固体撮像素子）等によつて前記
光源２８によつて下面側から照光されている前記紙２７
を撮影して第２図（Ａ）に示すようなパルス状の生映像
信号Ｓ１０を出力するように構成されており、この映像
信号Ｓ１０は前処理回路３０へ供給される。

前処理回路３０は前記映像信号Ｓ１０をサンプリングホ
ールドしてこれを連続的な映像信号に変換するととも
に、この映像信号を前置増幅したり、リニアライズ（直
線補正）したり、または他の前処理を施したりするもの
であり、ここで前処理して得られた映像信号Ｓ１１は判
別回路３１およびレベル弁別回路３２へ供給される。す
なわち、光源２８、イメージセンサ２９及び前処理回路
３０により、被検査物２７を撮影してこの被検査物の映
像信号を出力する撮影部を構成する。

判別回路３１は前記映像信号Ｓ１１から種々の制御信号
を作成したり、画像処理したりするように構成されてお
り、ここでの処理結果は前記紙２７の製造制御装置や表
示装置等（いずれも図示略）に供給される。

またレベル判別回路３２は前記映像信号Ｓ１１が欠点信
号Ｓ１２を含むとき、これを検出して欠点検出パルス列
信号Ｓ１７を出力するものであり、第１ローパスフイル
タ３４と、第２ローパスフイルタ３５と、レベル弁別器
３６とを備えて構成されている。第２ローパスフイルタ
３５は前記映像信号Ｓ１１を遮断周波数ｆc2でローパス
処理するための抵抗３７，コンデンサ３８と、これら抵
抗３７，コンデンサ３８によつてローパス処理された信
号を非反転増幅する演算増幅器３９と、この演算増幅器
３９の利得を決める抵抗４１，４２とを備えて構成され
たものであり、前記前処理回路３０が第２図（Ｂ）に示
すような映像信号Ｓ１１を出力すれば、この第２ローパ
スフィルタ３５がこの映像信号Ｓ１１をローパス処理し
て、この映像信号Ｓ１１に含まれる地合信号Ｓ１３（第
２図（Ｃ）参照）を抽出してこれを第１ローパスフィル
タ３４へ供給する。第１ローパスフイルタ３４は、抵抗
４３，４４，４５，４６，４７と、コンデンサ４８，４
９，５０と、演算増幅器５１とを備えた遮断周波数ｆc1
(Fc1＞ｆc2）のコントロール・ソース型ローパスフイル
タであり、前記前処理回路３０が第２図（Ｂ）に示すよ
うな映像信号Ｓ１１を出力し、これに対応して前記第２
ローパスフイルタ３５が第２図（Ｃ）に示すような地合
信号Ｓ１３を出力すれば、この第１ローパスフイルタ３
４によって前記映像信号Ｓ１１中の高周波ノイズである
切換ノイズＳ１４が取り除かれるとともに、これに前記
第２ローパスフイルタ３５から抽出された地合成分であ
る地合信号Ｓ１３が反転加算されて前記映像信号Ｓ１１
中の地合信号Ｓ１３が相殺され、この処理結果である信
号Ｓ１４（第２図（Ｄ）参照）がレベル弁別器３６へ供
給される。すなわち、演算増幅器３９の出力を抵抗４７
を介して演算増幅器５１の反転入力とすることにより、
第１のローパスフィルタ３４の出力から第２のローパス
フィルタ３５の出力を減算する演算回路を構成する。レ
ベル弁別器３６は前記信号Ｓ１４の値が第１弁別レベル
Ｖ_１より高いときに第２図（Ｅ）に示すようなゲート開
信号（“１”信号）Ｓ１５を出力する第１比較器５３
と、前記信号Ｓ１４の値が第２弁別レベルＶ_２（Ｖ_２＜
Ｖｎ＜Ｖ_１；ただし、Ｖｎは信号Ｓ１４の定常値であ
り、通常は０Ｖ）より低いときにゲート開信号（“１”
信号）Ｓ１６を出力する第２比較器５４と、前記ゲート
開信号Ｓ１５が出力されたときに第２図（Ｆ）に示すよ
うな基準クロツク信号ＣＫを通過させるアンドゲート５
５と、前記ゲート開信号Ｓ１６が出力されたときに前記
基準クロツク信号ＣＫを通過させるアンドゲート５６と
を備えて構成されたものであり、前記信号Ｓ１４に欠点
信号Ｓ１２が含まれていれば、これを検出して第２図
（Ｇ）に示す欠点検出パルス列信号Ｓ１７を出力して、
これを後処理回路３３に供給し、この後処理回路３３か
ら制御信号等を出力させる。

このようにこの実施例においては、第２ローパスフイル
タ３５によつて前処理回路３０が出力する映像信号Ｓ１
１に重畳された地合信号Ｓ１３を抽出させ、かつ第１ロ
ーパスフイルタ３４で前記映像信号Ｓ１１中の切換ノイ
ズＳ１４をカツトさせるとともに、このカツト結果から
前記第２ローパスフイルタ３５で求めた地合信号Ｓ１３
を減じるようにしているので、生映像信号Ｓ１０に含ま
れる欠点信号Ｓ１２のみを正確にレベル弁別することが
できるとともに、欠点検出パルス列信号Ｓ１７に含まれ
る基準クロツク信号ＣＫの数をカウントすればその大き
さ（幅）も正確に知ることができる。

《発明の効果》 以上説明したように本発明による検査装置では、紙など
の被検査物を撮影して得られた映像信号から前記被検査
物の欠陥を正確に検出することができるとともに、その
欠陥の大きさをも正確に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による検査装置の一実施例を示す回路
図、第２図（Ａ）〜（Ｇ）は各々同実施例を説明するた
めの波形図、第３図は従来の検査装置の一例を示すブロ
ツク図、第４図（Ａ）〜（Ｇ）は各々第３図に示す検査
装置を説明するための波形図である。 ２５…検査装置、２７…被検査物（紙）、２９…撮影部
（イメージセンサ）、３４…第１ローパスフイルタ、３
５…第２ローパスフイルタ、３６…処理回路（レベル弁
別器）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査物を撮影して前記被検査物の映像信
   号を出力する撮影部と、前記映像信号から高周波ノイズ
   を除く第１のローパスフィルタと、前記映像信号から地
   合成分を抽出する第２のローパスフィルタと、前記第１
   のローパスフィルタの出力から前記第２のローパスフィ
   ルタの出力を減算する演算回路と、前記演算回路の出力
   を処理して前記第１のローパスフィルタの出力中の欠点
   信号を検査する処理回路とを備えたことを特徴とする検
   査装置。