JPS61107143A - 光学的表面検査装置 - Google Patents
光学的表面検査装置Info
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- JPS61107143A JPS61107143A JP22840884A JP22840884A JPS61107143A JP S61107143 A JPS61107143 A JP S61107143A JP 22840884 A JP22840884 A JP 22840884A JP 22840884 A JP22840884 A JP 22840884A JP S61107143 A JPS61107143 A JP S61107143A
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- defects
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/93—Detection standards; Calibrating baseline adjustment, drift correction
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は例えばパイプ表面のピンホールを検出する光
学的表面検査装置に係り、特にシェーディングのついた
入力信号から欠陥を検出可能とする光学的表面検査装置
の改良に関するものである。
学的表面検査装置に係り、特にシェーディングのついた
入力信号から欠陥を検出可能とする光学的表面検査装置
の改良に関するものである。
第４図（、）は例えばオートメーション第２ａ巻第１１
号に示された従来の光学的表面検査装置の１０ツク図、
第４図６）は主なタイミング波形であり。
号に示された従来の光学的表面検査装置の１０ツク図、
第４図６）は主なタイミング波形であり。
図において（１）は被検査材、（２）はピンホール等の
欠陥、（３）は−次元のイメージセンサ、（４）はセン
サが見込む視野、（５）はスレッショールドを設定する
スレッショールド設定器、（６）はイメージセンサ（３
）からのアナログ信号を２値化する為のコンパレータ。
欠陥、（３）は−次元のイメージセンサ、（４）はセン
サが見込む視野、（５）はスレッショールドを設定する
スレッショールド設定器、（６）はイメージセンサ（３
）からのアナログ信号を２値化する為のコンパレータ。
（７）はシフトレジスタ、（８）は欠陥（２］に対応し
た欠陥信号である。
た欠陥信号である。
従来の光学的表面検査装置は上記のように構成され、テ
ープ状の金属箔１紙、布等の平面状の被検材（１）にお
けるピンホールやシミ等の欠陥（２）を人が目視検査を
する代りに光学により自動的に欠陥（２）を検出するも
のである。
ープ状の金属箔１紙、布等の平面状の被検材（１）にお
けるピンホールやシミ等の欠陥（２）を人が目視検査を
する代りに光学により自動的に欠陥（２）を検出するも
のである。
被検材（１）が図中の矢印の方向に移動し、イメージセ
ンサ（３）の視野（４）は被検材＋１１の移動方向と直
角に設置される。
ンサ（３）の視野（４）は被検材＋１１の移動方向と直
角に設置される。
欠陥（１１が移動して視野（４）の中に入るとイメージ
センサ（３）は欠ａｔ検出して、第４図の波形ａのよう
なビデオ信号が得られる。この時欠陥信号（８）が欠陥
（２）に対応している。
センサ（３）は欠ａｔ検出して、第４図の波形ａのよう
なビデオ信号が得られる。この時欠陥信号（８）が欠陥
（２）に対応している。
コンパレータ（６）はイメージセンサ（３）からのビデ
オ信号を２値化してドライバー回路（７）へ供給され。
オ信号を２値化してドライバー回路（７）へ供給され。
ここでは制御機器１表示器、警報器等の外部機器を駆動
するためのタイミングを作成すると共にパワーを外部へ
供給する。
するためのタイミングを作成すると共にパワーを外部へ
供給する。
スレッショールド（９）はスレッショールド設定器（５
）により調整され、コンパレータ（６）は２つの入力が
比較されて第４図の波形すのような２値化された出力が
得られる。
）により調整され、コンパレータ（６）は２つの入力が
比較されて第４図の波形すのような２値化された出力が
得られる。
上記のように従来の光学的表面検査装置では。
被検材（１）の形状が平面であ夛、欠陥（２）が存在し
ない部分からの光の反射量が一定で第４図波形ａのよう
に欠陥信号（８）の以外の部分が平担なビデオ信号が得
られる場合にはスレッショールド（９）によりコンバレ
ートして２値化すると欠陥（２）に対応した信号のみが
第４図波形すのように得ることができる。ところが、被
検材＋１１の形状が例えばパイプ等においては周辺にお
いては反射光の量が少なくなシ欠陥信号（８）よ）レベ
ルの低い背景部分が出てくるので、固定のスレッショー
ルド（９）では欠陥のみを切り出せなくなる。又、欠陥
（２）が金属の溶接部等に発生するピンホール等の場合
には、ピンホール以外の溶接表面から欠陥（２）に類似
した微小信号が多数発生し、その類似欠陥の様相は溶接
方法や被検材（１）の材質等によ〕種々雑多であるのセ
、従来方法では区別出来ない等の問題点があった。
ない部分からの光の反射量が一定で第４図波形ａのよう
に欠陥信号（８）の以外の部分が平担なビデオ信号が得
られる場合にはスレッショールド（９）によりコンバレ
ートして２値化すると欠陥（２）に対応した信号のみが
第４図波形すのように得ることができる。ところが、被
検材＋１１の形状が例えばパイプ等においては周辺にお
いては反射光の量が少なくなシ欠陥信号（８）よ）レベ
ルの低い背景部分が出てくるので、固定のスレッショー
ルド（９）では欠陥のみを切り出せなくなる。又、欠陥
（２）が金属の溶接部等に発生するピンホール等の場合
には、ピンホール以外の溶接表面から欠陥（２）に類似
した微小信号が多数発生し、その類似欠陥の様相は溶接
方法や被検材（１）の材質等によ〕種々雑多であるのセ
、従来方法では区別出来ない等の問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、背景レベルが平担でないシェーディングのついた
ビデオ信号しか得られない被検材や欠陥に類似した微小
なノイズに混在した欠陥を検出することを目的とする。
ので、背景レベルが平担でないシェーディングのついた
ビデオ信号しか得られない被検材や欠陥に類似した微小
なノイズに混在した欠陥を検出することを目的とする。
この発明に係る光学的表面検査装置は、シェーディング
のついた背景の中から欠陥信号のみを切り出すために、
イメージセンサの視野の中から欠陥が発生し得る領域の
みを有効に処理するためのゲート金発生できる手段を持
つことにした。そして、このゲートは位置と大きさをデ
ィジタルスイッチにより被検材の種類に応じて設定でき
るようにし次。
のついた背景の中から欠陥信号のみを切り出すために、
イメージセンサの視野の中から欠陥が発生し得る領域の
みを有効に処理するためのゲート金発生できる手段を持
つことにした。そして、このゲートは位置と大きさをデ
ィジタルスイッチにより被検材の種類に応じて設定でき
るようにし次。
又、欠陥以外の溶接面等からの微小反射光等の類似欠陥
を取シ除くために、欠陥として判定する為の最小サイズ
をＸ方向とｙ方向の二次元においてディジタルスイッチ
により設定できるようにしたものである。
を取シ除くために、欠陥として判定する為の最小サイズ
をＸ方向とｙ方向の二次元においてディジタルスイッチ
により設定できるようにしたものである。
この発明においては、パイプ溶接部内のピンホール検出
等のように、シェーディングのついた背景を取シ除くた
めに、ゲートの位置と大きさを最適に設定することによ
り、シェーディングの影響を受けずに欠陥を検出するこ
とができ、溶接表面等からの類似微小欠陥に混在した欠
陥を欠陥サイズの判定値をディジタルスイッチにより最
適に設定することにより、類似微小欠陥を取シ除き、真
に取シ出したい欠陥のみを検出できる。
等のように、シェーディングのついた背景を取シ除くた
めに、ゲートの位置と大きさを最適に設定することによ
り、シェーディングの影響を受けずに欠陥を検出するこ
とができ、溶接表面等からの類似微小欠陥に混在した欠
陥を欠陥サイズの判定値をディジタルスイッチにより最
適に設定することにより、類似微小欠陥を取シ除き、真
に取シ出したい欠陥のみを検出できる。
第」図はこの発明の一実施例を示すブロック図。
第２図は各部の主な波形であシ、（１）〜（９）は上記
従来装置と全く同一のものである。顛はゲート発生回路
、αυはディジタルスイッチ、ａｚはアンドゲート、ａ
３は類似微小欠陥を取り除くためのフィルタ回路、（Ｉ
４は各部へタイミングを供給するためのタイミング発生
回路、αＳはシェーディングのついたビデオ信号、（１
ｅは欠陥信号（８）に対応した２値化後の欠陥信号、鰭
はシェーディングによる不要信号である。
従来装置と全く同一のものである。顛はゲート発生回路
、αυはディジタルスイッチ、ａｚはアンドゲート、ａ
３は類似微小欠陥を取り除くためのフィルタ回路、（Ｉ
４は各部へタイミングを供給するためのタイミング発生
回路、αＳはシェーディングのついたビデオ信号、（１
ｅは欠陥信号（８）に対応した２値化後の欠陥信号、鰭
はシェーディングによる不要信号である。
上記のように構成された光学的表面検査装置においては
、コンパレータ（６）は従来装置と同様にイメージセン
サ（３１からのビデオ信号をスレッショールド（９）で
比較して２値化した信号をアンドゲート（ａへ供給する
。ディジタルスイッチ（１１ａ） Ｋ ヨ’）ゲート位
＆Ｔｈ設定するためのデータとディジタルスイッチ（１
１ｂ）によフゲートの大きさを設定するためのデータが
ゲート発生回路ａ〔に入力された後ゲートが作成されて
アンドグー）（１３へ供給される。
、コンパレータ（６）は従来装置と同様にイメージセン
サ（３１からのビデオ信号をスレッショールド（９）で
比較して２値化した信号をアンドゲート（ａへ供給する
。ディジタルスイッチ（１１ａ） Ｋ ヨ’）ゲート位
＆Ｔｈ設定するためのデータとディジタルスイッチ（１
１ｂ）によフゲートの大きさを設定するためのデータが
ゲート発生回路ａ〔に入力された後ゲートが作成されて
アンドグー）（１３へ供給される。
アンドゲートα２ではゲート発生回路（Ｉ［ｌで発生さ
れたゲート内の２値化ビデオ信号のみを有効とじてＸ方
向のフィルタ回路（１３ａ）へ供給し、ディジタルスイ
ッチ（１１ｃ）で設定されたＸ方向の検出サイズ以上の
欠陥のみを通過させて、ｙ方向のフィルタ回路（１３ｂ
）へ供給する。
れたゲート内の２値化ビデオ信号のみを有効とじてＸ方
向のフィルタ回路（１３ａ）へ供給し、ディジタルスイ
ッチ（１１ｃ）で設定されたＸ方向の検出サイズ以上の
欠陥のみを通過させて、ｙ方向のフィルタ回路（１３ｂ
）へ供給する。
、方向のフィルタ回路（１５ｂ）もＸ方向と同様にディ
ジタルスイッチ（１１ｄ）で設定された検出以上の欠陥
のみを通過させて、ドライバ回路（７）へ供給する。タ
イミング発生回路α養はイメージセンサの各素子に対応
したクロックをゲート発生回路（１ＧとＸ方向フィルタ
回路（１３ａ）へ供給すると共に、Ｘ方向の走査周期に
対応したクロックｋｙ方向フィルタ回路（１ｓｂ）へ供
給する。
ジタルスイッチ（１１ｄ）で設定された検出以上の欠陥
のみを通過させて、ドライバ回路（７）へ供給する。タ
イミング発生回路α養はイメージセンサの各素子に対応
したクロックをゲート発生回路（１ＧとＸ方向フィルタ
回路（１３ａ）へ供給すると共に、Ｘ方向の走査周期に
対応したクロックｋｙ方向フィルタ回路（１ｓｂ）へ供
給する。
次に各部の主な信号の波形を第２図により説明する。
波形ａはイメージセンサ（３）からのアナログビデオ信
号であフ、欠陥信号（８）以外の背景レベルが平担でな
くシェーディングがついてお９両サイドでは欠陥信号（
８）よシ低くなっているので、スレッショールド（９）
で２値化すると、コンパレータ（６）の出力は波形すの
ように２値化後の欠陥信号ａｅ以外にも両サイドに不要
信号（１７ａ）と（１７ｂ）が出てくる。
号であフ、欠陥信号（８）以外の背景レベルが平担でな
くシェーディングがついてお９両サイドでは欠陥信号（
８）よシ低くなっているので、スレッショールド（９）
で２値化すると、コンパレータ（６）の出力は波形すの
ように２値化後の欠陥信号ａｅ以外にも両サイドに不要
信号（１７ａ）と（１７ｂ）が出てくる。
そこでゲート発生回路ａｌにおいて波形Ｃのようなゲー
トを発生させるが、Ｔ１とＴ２ の時間はディジタル
スイッチ（１１ａ）と（１１ｂ）により設定されるもの
である。
トを発生させるが、Ｔ１とＴ２ の時間はディジタル
スイッチ（１１ａ）と（１１ｂ）により設定されるもの
である。
アンドゲートｑ３の入力波形が波形すと波形Ｃであ）、
その出力が波形ｄである。よって、アンドゲート（Ｌり
の出力として、シェーディングのついたビデオ信号α９
から欠陥信号のみを取シ出すことができる。
その出力が波形ｄである。よって、アンドゲート（Ｌり
の出力として、シェーディングのついたビデオ信号α９
から欠陥信号のみを取シ出すことができる。
次にフィルタ回路０のアルゴリズム及び回路としては種
々のものが考えられるが具体的な一例を図により説明す
る。
々のものが考えられるが具体的な一例を図により説明す
る。
第３図（、）は具体的な回路の例、第３図（ｂ）はフィ
ルタを通る前の欠陥の断面を示す図、第３図（Ｃ）はＸ
方向のフィルタを通過した後の欠陥の断面を示す図であ
シ、舖はシフトレジスタ、ａっけ読み出し専用のメモリ
である。
ルタを通る前の欠陥の断面を示す図、第３図（Ｃ）はＸ
方向のフィルタを通過した後の欠陥の断面を示す図であ
シ、舖はシフトレジスタ、ａっけ読み出し専用のメモリ
である。
Ｘ方向のフィルタ回路（１３ａ）もｙ方向のフィルタ回
路（１３ｂ）も参醒飄匹は同様であシ、第３図ａのブロ
ック図で示される。シフトレジスタ（１８は２値化され
たビデオ信号をパラレルデータに変換してメモリ０へ供
給する。メモリａｌはパラレルに変換されたビデオ信号
とディジタルスイッチからのデータを受は取シ、ディジ
タルスイッチで設定された大きさ以上のビデオ信号の場
合にのみ信号を出力するようにメモリ０の内容が書き込
まれている。
路（１３ｂ）も参醒飄匹は同様であシ、第３図ａのブロ
ック図で示される。シフトレジスタ（１８は２値化され
たビデオ信号をパラレルデータに変換してメモリ０へ供
給する。メモリａｌはパラレルに変換されたビデオ信号
とディジタルスイッチからのデータを受は取シ、ディジ
タルスイッチで設定された大きさ以上のビデオ信号の場
合にのみ信号を出力するようにメモリ０の内容が書き込
まれている。
第、３図（ｂ）はフィルタを通過する前の欠陥の断面を
示す図であシ、実線が欠陥の上’ｒ：ｘ方向にビームが
スキャンしたことを示し、６本の走査線で表現されてい
る。この欠陥をディジタルスイッチ（１１ｃ）によＦ）
Ｘ方向のフィルタ段数を２と設定した場合に、Ｘ方向に
２ピクセル以上の実線部分のみを通過させるのでＸ方向
のフィルタ回路（１３ａ）を通過する欠陥の断面は第３
図（Ｃ）の実線で表示され、４本の実線で表示された走
査線が通過する。
示す図であシ、実線が欠陥の上’ｒ：ｘ方向にビームが
スキャンしたことを示し、６本の走査線で表現されてい
る。この欠陥をディジタルスイッチ（１１ｃ）によＦ）
Ｘ方向のフィルタ段数を２と設定した場合に、Ｘ方向に
２ピクセル以上の実線部分のみを通過させるのでＸ方向
のフィルタ回路（１３ａ）を通過する欠陥の断面は第３
図（Ｃ）の実線で表示され、４本の実線で表示された走
査線が通過する。
仮シに、ｙ方向のフィルタ段数を４以下に設定した場合
にはｙ方向のフィルタ回路（１３ｂ）の出力は現われて
欠陥が存在すると判断されるが、フィルタ段数を５以上
に設定した場合には欠陥が存在しないと判断される。
にはｙ方向のフィルタ回路（１３ｂ）の出力は現われて
欠陥が存在すると判断されるが、フィルタ段数を５以上
に設定した場合には欠陥が存在しないと判断される。
ところで上記説明ではゲートの位置や大きさ及びフィル
タの段数はディジタルスイッチによって設定されていた
が、この設定手段についてはこの限りではなく、キーボ
ードや外部制御装置等の各種の設定方法が考えられる。
タの段数はディジタルスイッチによって設定されていた
が、この設定手段についてはこの限りではなく、キーボ
ードや外部制御装置等の各種の設定方法が考えられる。
又、２値化を行う為のスレッショールドについても、ボ
リュームによる設定を行うよう説明しているが、これは
あくまでも説明の便宜上であり。
リュームによる設定を行うよう説明しているが、これは
あくまでも説明の便宜上であり。
ゲート内の平均レベルを用いてアダプティブにスレッシ
ョールドを可変することも可能である。
ョールドを可変することも可能である。
この発明は以上説明したとおシ２位置と大きさを可変可
能なゲートと二次元的に欠陥の検出サイズを設定可能な
フィルタを使用することにより。
能なゲートと二次元的に欠陥の検出サイズを設定可能な
フィルタを使用することにより。
シェーディングのついた背景の中の類似微小欠陥に混在
した欠陥のみを検出することが可能になるという効果が
ある。
した欠陥のみを検出することが可能になるという効果が
ある。
よって、パイプ溶接部内に発生するビンホール等のよう
に従来装置では検出困難な欠陥も検出可能になるという
効果がある・
に従来装置では検出困難な欠陥も検出可能になるという
効果がある・
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図。
第２図は第１図の各部の主な波形を説明するための図、
第３図はこの発明のフィルタ回路の一実施例を説明する
図、第４図は従来の表面検査装置を説明する図である。 図において、（１）は被検査材、（２）は欠陥、（３）
はイメージセンサ、（４）は視野、（５）はスレッショ
ールド設定器、 ＋６１はコンパレータ、（７）はドラ
イバー回路。 （８）は欠陥信号、（９）はスレッショールド、 （Ｉ
ｌはゲート発生回路、αυはデジタルスイッチ、 ａａ
はアントゲ−）、（１３はフィルタ回路、（Ｌ４はタイ
ミング発生回路、ａｓ＋ｈシェーディングのついたビデ
オ信号。 ａｅは２値化後の欠陥信号、αｎは不要信号、αυはシ
フトレジスタ、 （ＩＩはメモリである。
第３図はこの発明のフィルタ回路の一実施例を説明する
図、第４図は従来の表面検査装置を説明する図である。 図において、（１）は被検査材、（２）は欠陥、（３）
はイメージセンサ、（４）は視野、（５）はスレッショ
ールド設定器、 ＋６１はコンパレータ、（７）はドラ
イバー回路。 （８）は欠陥信号、（９）はスレッショールド、 （Ｉ
ｌはゲート発生回路、αυはデジタルスイッチ、 ａａ
はアントゲ−）、（１３はフィルタ回路、（Ｌ４はタイ
ミング発生回路、ａｓ＋ｈシェーディングのついたビデ
オ信号。 ａｅは２値化後の欠陥信号、αｎは不要信号、αυはシ
フトレジスタ、 （ＩＩはメモリである。
Claims (1)
- 被検材の移動方向とセンサの視野が直角になるように設
置された一次元イメージセンサで反射法により被検材の
欠陥を検出する光学的表面検査装置において、センサの
スキャン開始点からのゲートの位置とその大きさを可変
可能なゲートを発生する第１の手段と、前記第１の手段
で発生したゲート内における欠陥信号の中から欠陥と見
なす最小値を二次元的に設定可能とする第２の手段とを
備えたことを特徴とする光学的表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22840884A JPS61107143A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 光学的表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22840884A JPS61107143A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 光学的表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61107143A true JPS61107143A (ja) | 1986-05-26 |
| JPH0469331B2 JPH0469331B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=16875998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22840884A Granted JPS61107143A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 光学的表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61107143A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014092407A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 溶接検査装置及び溶接検査方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5187092A (ja) * | 1975-01-28 | 1976-07-30 | Canon Kk | Hyomenkensasochi |
| JPS541082A (en) * | 1977-06-03 | 1979-01-06 | Omron Tateisi Electronics Co | Defect detector |
| JPS5571937A (en) * | 1978-11-24 | 1980-05-30 | Kanebo Ltd | Method of and device for inspecting surface |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP22840884A patent/JPS61107143A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5187092A (ja) * | 1975-01-28 | 1976-07-30 | Canon Kk | Hyomenkensasochi |
| JPS541082A (en) * | 1977-06-03 | 1979-01-06 | Omron Tateisi Electronics Co | Defect detector |
| JPS5571937A (en) * | 1978-11-24 | 1980-05-30 | Kanebo Ltd | Method of and device for inspecting surface |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014092407A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 溶接検査装置及び溶接検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469331B2 (ja) | 1992-11-05 |
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