專利名稱：表面檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對檢查對象物的表面缺陷進(jìn)行檢查的裝置，特別是涉及一種適于對在鋼板等的表面上產(chǎn)生的微小點(diǎn)狀缺陷進(jìn)行檢查的表面檢查裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為在對檢查對象物的表面進(jìn)行檢查或觀測時使用的照明，為了均勻地照射檢查對象物表面，廣泛使用環(huán)形照明。但是，若使用環(huán)形照明照射檢查對象物，則存在如下問題，特別是在對象物表面的鏡面度高的情況下，環(huán)形照明的光射出部映入(映U込對象物表面而產(chǎn)生亮度不均，很難看見微小點(diǎn)狀缺陷。作為對策，例如在專利文獻(xiàn)I中公開有在環(huán)形照明的光照射部與檢查對象物之間 插入光擴(kuò)散板的技術(shù)。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開有如下技術(shù)，將從光射出部射出的光向圓周外側(cè)方向以規(guī)定的角度配置，并將以內(nèi)面作為擴(kuò)散反射面的擴(kuò)散反射罩設(shè)置于環(huán)形照明端面部。具體而言，是如圖18所示的環(huán)形照明裝置100。在該環(huán)形照明裝置100中，為了避免光暈并且抑制亮度不均的產(chǎn)生，在光射出部101的前方配置有光擴(kuò)散板102，使從光射出部101射出的光擴(kuò)散并照射到檢查對象物103表面。從光射出部101射出的光通過擴(kuò)散板102擴(kuò)散并照射到檢查對象物103，其反射光101a、101b、101c、…通過透鏡104在面積傳感器攝像機(jī)(工'J 7七 > 寸力^ 9 ) 105成像。專利文獻(xiàn)I :(日本)特開2007 - 57421號公報專利文獻(xiàn)2 :(日本)特開平6 - 235821號公報專利文獻(xiàn)3 :(日本)專利第3585214號公報專利文獻(xiàn)4 :(日本)特開2007 - 3243號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題但是，若使用圖18所示的具備光擴(kuò)散板102的現(xiàn)有的環(huán)形照明裝置100，則會在具有如金屬那樣的細(xì)微凹凸構(gòu)造的表面產(chǎn)生明暗點(diǎn)的亮度圖案，這是成為表面干擾(地合)^ X)而降低缺陷檢測的SN比的主要原因。其理由是因?yàn)?，在該反射光中包含正反射?01a、前方擴(kuò)散反射光101b、后方擴(kuò)散反射光IOlc等。圖19是不意性表不向如鋼板那樣的粗糙面103入射光201時的光反射強(qiáng)度分布203的圖。光反射強(qiáng)度在正反射方向202最大。由圖19可知，由于正反射光IOla及正反射附近的反射光因略微的角度變動而反射強(qiáng)度會變動很大，因此，檢查對象物103在具有如金屬那樣的微細(xì)凹凸構(gòu)造的表面會產(chǎn)生明暗點(diǎn)的亮度圖案，這是成為表面干擾而降低缺陷檢測的SN比的主要原因。因此，被擴(kuò)散照射的光的一部分成為正反射光成分進(jìn)入面積傳感器攝像機(jī)105，因鋼板表面的微細(xì)凹凸而引起表面干擾強(qiáng)度提高，在該表面干擾內(nèi)埋藏有微小點(diǎn)狀缺陷，很難將表面干擾和微小點(diǎn)狀缺陷分離。
S卩，在上述專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)中，雖然具有抑制光暈的效果，但是也存在如下情況由于檢查對象物的表面狀態(tài)或檢查對象物的材質(zhì)不同，即使在沒有微小點(diǎn)狀缺陷的情況下，也會產(chǎn)生因表面干擾而誤檢測出存在微小點(diǎn)狀缺陷之類的錯誤檢測。本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于提供一種表面檢查裝置，其能夠精度良好地檢測微小點(diǎn)狀缺陷。用于解決技術(shù)問題的技術(shù)手段為了解決上述問題實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的表面檢查裝置的特征在于，具備環(huán)形照明裝置，其具有環(huán)狀的光射出部、在該光射出部與檢查對象物之間具有與該光射出部為同心圓狀且內(nèi)徑比該光射出部的內(nèi)徑小的光學(xué)開口部的遮光板；攝像部，其配置在所述遮光板的開口部的中心線上，并且經(jīng)由該開口部對所述檢查對象物的表面進(jìn)行攝像；在所述攝像部攝像的所述檢查對象物表面上的攝像區(qū)域，僅照射從所述光射出部照射出的光中的被所述遮光板的開口部邊緣部衍射的光，設(shè)定所述光射出部與所述檢查對象物表面之間的距離，以使所述對象物表面上的攝像區(qū)域內(nèi)的平均亮度級別在規(guī)定等級以上，且使該攝像區(qū)域內(nèi)的亮度級別差在規(guī)定范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明的表面檢查裝置在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述表面檢查裝置具備橫動部，該橫動部在輸送具有規(guī)定長度的區(qū)間的期間內(nèi)，使所述環(huán)形照明裝置及所述攝像部在所述帶狀材料的整個寬度至少往復(fù)一次，并且在每輸送具有所述規(guī)定長度的區(qū)間時都反復(fù)相同的動作，所述規(guī)定長度為所述帶狀材料固有設(shè)定的連續(xù)性缺陷的連續(xù)產(chǎn)生長度的最低長度以下，對在該帶狀材料表面產(chǎn)生的連續(xù)性缺陷進(jìn)行檢查。另外，本發(fā)明的表面檢查裝置在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，具備輸送距離檢測部，其檢測所述帶狀材料的輸送距離；攝像定時控制部，其對基于由所述輸送距離檢測部檢測出的輸送距離信息的所述橫動部的往復(fù)動作和攝像定時進(jìn)行控制，以使所述攝像部實(shí)際上遍及整個寬度地對所述帶狀材料進(jìn)行攝像。另外，本發(fā)明的表面檢查裝置在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，在設(shè)置有以沿所述帶狀材料的長度方向相互平行的方式彼此鄰接且具有與所述攝像部的寬度方向視野大致相同長度的寬度的多個細(xì)長的軌道區(qū)域的情況下，所述攝像部對屬于各自所述軌道區(qū)域的彼此鄰接的部分區(qū)域或在所述長度方向互相分開的所述部分區(qū)域進(jìn)行攝像。另外，本發(fā)明的表面檢查裝置在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，具備圖像處理 部，其提取由所述攝像部攝像的各圖像內(nèi)的缺陷有害度作為數(shù)值數(shù)據(jù)；缺陷分布計算部，其基于由所述圖像處理部提取的所述各圖像的缺陷數(shù)值數(shù)據(jù)和其攝像位置計算出帶狀材料表面的二維缺陷產(chǎn)生狀況。另外，本發(fā)明的表面檢查裝置在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，還具備缺陷圖顯示部，該缺陷圖顯示部在所述帶狀材料表面的二維展開圖上顯示由缺陷分布計算部計算出的缺陷分布狀況。另外，本發(fā)明的表面檢查裝置在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述缺陷圖顯示部將所述帶狀材料表面分割為矩形網(wǎng)格，通過改變顯示色或顯示標(biāo)志來表示各網(wǎng)格的缺陷
有害度。 另外，本發(fā)明的表面檢查裝置在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述檢查對象物為鋼板，對該鋼板上的攝像區(qū)域內(nèi)的微小點(diǎn)狀缺陷進(jìn)行檢查。另外，本發(fā)明的表面檢查裝置在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述帶狀材料為酸洗鋼板，所述連續(xù)性缺陷為氧化皮殘留。根據(jù)本發(fā)明，其具備環(huán)形照明裝置，其具有環(huán)狀的光射出部、在該光射出部與檢查對象物之間具有與該光射出部為同心圓狀且內(nèi)徑比該光射出部的內(nèi)徑小的光學(xué)開口部的遮光板；攝像部，其配置在所述遮光板的開 口部的中心線上，并且經(jīng)由該開口部對所述檢查對象物的表面進(jìn)行攝像；在所述攝像部攝像的所述檢查對象物表面上的攝像區(qū)域，僅照射從所述光射出部照射出的光中的被所述遮光板的開口部邊緣部衍射的光，設(shè)定所述光射出部與所述檢查對象物表面之間的距離，以使所述對象物表面上的攝像區(qū)域內(nèi)的平均亮度級別在規(guī)定等級以上，并且使檢查攝像區(qū)域內(nèi)的亮度級別差在規(guī)定范圍內(nèi)，因此，能夠使攝像區(qū)域內(nèi)的亮度平穩(wěn)，并且抑制表面干擾，精度良好地檢查微小點(diǎn)狀缺陷。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式一的表面檢查裝置的簡要結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖2是對檢查對象物即鋼板表面的照明光的分布和攝像部的攝像區(qū)域進(jìn)行說明的說明圖；圖3是對環(huán)形照明裝置的幾何學(xué)配置進(jìn)行說明的說明圖；圖4是對鋼板的表面與光射出部之間的距離進(jìn)行說明的說明圖；圖5是表示因鋼板的表面與光射出部之間的距離的不同，攝像區(qū)域內(nèi)的亮度分布的變化的圖；圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式二的表面檢查裝置的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式二的表面檢查裝置的一個例子的框圖；圖8表示本發(fā)明的實(shí)施方式二的表面檢查裝置的橫動部與帶狀鋼板的關(guān)系，是表示在橫動方向切斷帶狀鋼板的狀態(tài)的剖面圖；圖9是表示在帶狀鋼板的表面產(chǎn)生的連續(xù)性缺陷的產(chǎn)生形態(tài)的一個例子的平面圖；圖10是對在輸送速度變?yōu)榈退俚膮^(qū)域內(nèi)帶狀鋼板表面的檢查頻率增加的狀況進(jìn)行說明的平面圖；圖11表示在帶狀鋼板移動規(guī)定距離AL期間結(jié)束攝像部的寬度方向移動的情況，是對在輸送速度變?yōu)榈退俚膮^(qū)域內(nèi)帶狀鋼板表面的檢查頻率不增加的狀況進(jìn)行說明的帶狀鋼板的平面圖；圖12是放大圖11的虛線部分及其附近來表示攝像區(qū)域的帶狀鋼板的平面圖；圖13是表示在帶狀鋼板移動規(guī)定距離Λ L的期間，一邊使攝像部向?qū)挾确较蛞苿右贿呥M(jìn)行攝像，且不沿寬度方向攝像地返回的實(shí)施方式的平面圖；圖14是表示在鋼板移動規(guī)定距離Λ L的期間，一邊使攝像部向?qū)挾确较蛞苿右贿呥M(jìn)行攝像，且不沿寬度方向攝像地返回的實(shí)施方式中，對各軌道區(qū)域內(nèi)進(jìn)行攝像的攝像區(qū)域彼此不連續(xù)的例子的平面圖；圖15是表示在二維圖上顯示通過本實(shí)施方式二的表面檢查裝置計算出的缺陷的產(chǎn)生分布狀況的例子的平面圖16是本發(fā)明的實(shí)施例中使用的橫動部的例子，是表示在將兩個檢測頭沿寬度方向間隔規(guī)定距離設(shè)置的例子的橫動方向切斷帶狀鋼板的狀態(tài)的剖面圖；圖17是表示通過根據(jù)由本發(fā)明的實(shí)施例計算出的缺陷參數(shù)的大小分為三個階段而改變?nèi)毕輬D的網(wǎng)格的深淺來進(jìn)行顯示的例子的圖；圖18是使用現(xiàn)有的具備光擴(kuò)散板的環(huán)形照明的情況的說明圖；圖19是表示如鋼板那樣的粗糙面的光反射強(qiáng)度分布圖案的說明圖，是表示正反射光及正反射附近的反射光因略微的角度變動而使反射強(qiáng)度變動很大的說明圖。標(biāo)記說明 I、11表面檢查裝置Ia檢測頭2 鋼板2a帶狀鋼板3環(huán)形照明裝置3A光射出部3B遮光板4攝像部4A面積傳感器攝像機(jī)4B 透鏡6橫動部7圖像處理部8輸送距離檢測部9攝像定時控制部10缺陷分布計算部12缺陷圖顯示部61 導(dǎo)軌62液壓缸71圖像輸入部72圖像數(shù)據(jù)存儲部73缺陷提取部74缺陷參數(shù)計算部91輸送方向攝像定時控制部92寬度方向攝像定時控制部93攝像位置存儲部A攝像區(qū)域(部分區(qū)域)B直接光照射區(qū)域C環(huán)形照明裝置的中心軸C4攝像部的光軸D連續(xù)性缺陷H 距離
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式的表面檢查裝置進(jìn)行說明。(實(shí)施方式一)在該實(shí)施方式一中，能夠使用衍射光的產(chǎn)生機(jī)制高精度地對檢查對象物表面的微小點(diǎn)狀缺陷進(jìn)行檢查。圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式一的表面檢查裝置I的簡要結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。另外，圖2是對檢測對象物即鋼板2的表面上的照明光的分布和攝像部4的攝像區(qū)域A進(jìn)行說明的說明圖。而且，圖3是對環(huán)形照明裝置的幾何學(xué)配置進(jìn)行說明的說明圖。如圖I所示，該表面檢查裝置I具有環(huán)形照明裝置3、攝像部4、圖像處理裝置5。圖像處理裝置5與攝像部4連接。環(huán)形照明裝置3具備環(huán)狀的光射出部3A和遮光板3B。另外，攝像部4具備面積傳感器攝像機(jī)4A和透鏡4B。另外，遮光板3B配置在光射出部3A與鋼板2之間。該光射出部3A和遮光板3B也可以是一體構(gòu)成的環(huán)形照明裝置3。而且，環(huán)形照明裝置3和攝像部4也可以一體構(gòu)成。 攝像部4配置于光射出部3A的上方，并且使其光軸C4與光射出部3A的開口部的中心軸一致。另外，設(shè)定攝像部4的面積傳感器攝像機(jī)4A，以使被鋼板2的表面反射的衍射光的反射光通過透鏡4B而進(jìn)行成像。遮光板3B具有比光射出部3A的開口部的內(nèi)徑尺寸小的直徑尺寸的圓形光學(xué)開口部。遮光板3B的開口部與環(huán)狀的光射出部3A為同心圓狀，并且具有相同的中心軸C。另夕卜，中心軸C與攝像部4的光軸C4 一致。作為該遮光板3B的材質(zhì)，只要是光學(xué)性不透明的材質(zhì)即可，不限定種類，但是，例如能夠使用對表面進(jìn)行黑色陽極化(黒K卜)處理的招材等。如圖3所示，從光射出部3A射出的照明光以規(guī)定的擴(kuò)散角向鋼板2表面照射，但其一部分被遮光板3B遮擋。遮光板3B的設(shè)置條件為，不使從光射出部3A射出且具有擴(kuò)散角的光直接向鋼板2的表面上的攝像區(qū)域A內(nèi)照射。被遮光板3B的內(nèi)側(cè)緣部折射的光向攝像區(qū)域A照射。S卩，在圖3中，滿足以下公式地進(jìn)行配置。H · tan Θ — R > r在此，R為從光射出部3A的中心軸C到光射出部3A的光射出位置的距離。另外，r為從光射出部3A的中心軸C到攝像區(qū)域A的邊緣部的距離。H表示從光射出部3A的光射出位置到鋼板2的表面的距離。Θ為由遮光板3B遮擋的直接光的光路方向與中心軸C所構(gòu)成的角。接著，對使用環(huán)形照明及遮光板3B的理由進(jìn)行說明。使用環(huán)狀照明作為照明是因?yàn)?，通過從全方位對稱地照射鋼板2的表面來抵消因鋼板2表面的微細(xì)的凹凸而產(chǎn)生的陰影。特別是在對于如酸洗鋼板那樣的表面性狀差的檢查對象物表面檢查微小的缺陷的情況下，具有抑制表面干擾的效果。另外，設(shè)置遮光板3B是因?yàn)?，如圖I及圖2所示，不使從環(huán)形照明裝置3射出的直接光的一部分中包含的正反射光成分進(jìn)入鋼板2表面上的攝像區(qū)域A內(nèi)。即，在沒有被遮光板3B遮擋而向鋼板2表面照射的直接光照射區(qū)域B (圖2的陰影部)，雖然包含正反射成分，但是由于將攝像區(qū)域A設(shè)置在直接光照射區(qū)域B的內(nèi)側(cè)，因此僅向攝像區(qū)域A內(nèi)照射遮光板3B的衍射光。其結(jié)果是，若使用設(shè)有遮光板3B的環(huán)形照明裝置3，則攝像部4對攝像區(qū)域A進(jìn)行攝像，攝像部4接收的光僅為來自于被遮光板3B遮擋的部分所產(chǎn)生的衍射光的反射光，正反射光沒有在攝像部4成像。因此，即使是如鋼板2那樣的表面性狀差的粗糙面，也能夠抑制表面干擾而以高SN比檢測微小點(diǎn)狀缺陷。在此，如圖4及圖5所示，以攝像部4的光軸C4為中心的攝像區(qū)域A內(nèi)的亮度分布根據(jù)從光射出部3A到檢查對象物2的表面的距離H而發(fā)生變化。如圖5 (a)所示，在距離H比適當(dāng)?shù)囊?guī)定值Dth小的情況下，在攝像區(qū)域A的周邊映入來自光射出部3A的直接光，該周邊部分的亮度變得極高。另一方面，光軸C4附近的亮度變低。其結(jié)果是，攝像區(qū)域A內(nèi)的亮度差增大，亮度變得不均勻，不能進(jìn)行高精度的缺陷檢查。另一方面，如圖5 (C)所示，在距離H比適當(dāng)?shù)囊?guī)定值Dth大的情況下，攝像區(qū)域A 內(nèi)的亮度均勻，但向攝像區(qū)域A內(nèi)的衍射光的強(qiáng)度減弱，攝像區(qū)域A內(nèi)的平均亮度級別(輝度 > 降低。其結(jié)果是，特別是在對高光澤度的鋼板表面等進(jìn)行檢查的情況下，需要極高亮度的照明，檢查裝置的導(dǎo)入成本及運(yùn)營成本均提高。因此，如圖5 (b)所示，通過將距離H設(shè)為適當(dāng)?shù)囊?guī)定值Dth，能夠維持高的亮度，并且能夠獲得平穩(wěn)的亮度分布，能夠進(jìn)行高精度的表面檢查。在此，由于適當(dāng)?shù)囊?guī)定值Dth因環(huán)形照明裝置3的尺寸及射出指向性，還有檢查對象物表面的光反射特性而發(fā)生變化，因此，優(yōu)選根據(jù)檢查對象物預(yù)先確定規(guī)定值Dth。另外，規(guī)定值Dth優(yōu)選設(shè)定為，攝像區(qū)域A內(nèi)的平均亮度級別在規(guī)定等級以上且攝像區(qū)域A內(nèi)的亮度級別差在規(guī)定范圍內(nèi)，例如在±10%以內(nèi)時的值。另外，圖像處理裝置5的處理內(nèi)容能夠使用公知的技術(shù)。例如，在遮光修正('> 二一〒^ y補(bǔ)正)等預(yù)處理后，通過二值化或多值化(多値化)處理，提取超過規(guī)定閾值等級的像素，也可以在進(jìn)行像素連結(jié)處理、孤立點(diǎn)除去、貼標(biāo)處理后，通過計算圖像特征量提取、判定缺陷。在此，上述的規(guī)定值Dth也可以以圖像處理裝置5的圖像處理結(jié)果為基礎(chǔ)自動設(shè)定。即，也可以具備能夠使環(huán)形照明裝置3向沿中心軸C的方向移動的驅(qū)動部；以圖像處理裝置5的圖像處理結(jié)果為基礎(chǔ)，對驅(qū)動部進(jìn)行驅(qū)動控制以使距離H為規(guī)定值Dth的控制部。由此，能夠容易且精度良好地將光射出部3A和檢查對象物2之間的距離H設(shè)定為適當(dāng)?shù)囊?guī)定值Dth。另外，在將生產(chǎn)線輸送來的帶狀材料的鋼板2作為檢查對象物的情況下，作為光射出部3A的光源，為了清晰地對帶狀的鋼板2進(jìn)行攝像，優(yōu)選使用氙氣閃光燈光源等。而且，作為光射出部3A，能夠使用將LED配置為圓環(huán)狀或者將與照明光源連結(jié)的光纖束分配成圓環(huán)狀而構(gòu)成的光射出部等。在該實(shí)施方式一中，僅向攝像區(qū)域A照射從光射出部3A照射的光中的通過遮光板3B的開口部邊緣部衍射的光，而且，光射出部3A與檢查對象物表面之間的距離H使攝像區(qū)域A內(nèi)的平均亮度級別在規(guī)定亮度級別以上且攝像區(qū)域A內(nèi)的亮度級別差在規(guī)定范圍內(nèi)，例如±10%以內(nèi)，從而使亮度分布變得平穩(wěn)，因此，在攝像區(qū)域A內(nèi)不會出現(xiàn)亮度不均，能夠高精度地對微小點(diǎn)狀缺陷進(jìn)行檢查。(實(shí)施方式二)
在該實(shí)施方式中，對使用上述環(huán)形照明裝置3及攝像部4，用簡單的構(gòu)成對生產(chǎn)線輸送來的帶狀的鋼板(帶狀鋼板)2表面上的輸送方向上連續(xù)(連絡(luò))產(chǎn)生的微小缺陷進(jìn)行檢查的表面檢查裝置進(jìn)行說明。但是，作為檢查通過輸送生產(chǎn)線輸送來的帶狀鋼板2a的表面所產(chǎn)生的連續(xù)性缺陷的例子，例如存在對酸洗的鋼板的表面所產(chǎn)生的氧化皮殘留缺陷進(jìn)行檢查的工序。在進(jìn)行酸洗的生產(chǎn)線中，使帶狀鋼板2a通過注入有硫酸等強(qiáng)酸的液槽中來除去表面的氧化皮(FeO^Fe3O4,Fe2O3等)。在該生產(chǎn)線中，在鋼板的輸送速度過快的情況下，或者在鋼板表面產(chǎn)生所謂的粗糙表面且氧化皮侵入該粗糙表面部分的情況下，氧化皮殘留在表面的情況變得稀少。這種氧化皮殘留缺陷由直徑O. 05 O. 3mm左右的微小點(diǎn)狀缺陷密集地形成，在帶狀鋼板2a的輸送過程中很難通過目視識別。因此，通過表面檢查裝置自動檢查氧化皮殘留的產(chǎn)生，在保證酸洗鋼板的表面質(zhì)量方面極為重要。作為氧化皮殘留缺陷的產(chǎn)生形態(tài)的特征，存在在同一寬度方向位置沿鋼板的輸送 方向連續(xù)產(chǎn)生規(guī)定長度以上的情況。另外，不限于氧化皮殘留缺陷，在帶狀材料的表面產(chǎn)生的連續(xù)性缺陷在其制造生產(chǎn)線上固有的連續(xù)產(chǎn)生長度的范圍多由經(jīng)驗(yàn)可知。在本實(shí)施方式二中，涉及一種適合這種連續(xù)性缺陷的檢查的檢查裝置。作為現(xiàn)有的酸洗鋼板的制造生產(chǎn)線的表面檢查裝置，公知有沿鋼板的寬度方向(與輸送方向正交的方向)配置線狀照明，遍及鋼板的整個寬度設(shè)置幾臺至幾十臺生產(chǎn)線感應(yīng)照相機(jī)，從而能夠在與鋼板相對的位置沿鋼板的寬度方向毫無遺漏地對整個寬度進(jìn)行檢查的裝置。在該表面檢查裝置中，將由各個生產(chǎn)線感應(yīng)照相機(jī)獲得的照相機(jī)輸出信號在鋼板的輸送方向連結(jié)，通過圖像處理提取表面缺陷部分。但是，在對以高速輸送的酸洗鋼板表面上產(chǎn)生的上述微小點(diǎn)狀缺陷進(jìn)行檢查的情況下，在使用生產(chǎn)線感應(yīng)照相機(jī)的表面檢查裝置中存在如下問題輸送方向的照相機(jī)分辨率不足，不能獲得充分的缺陷檢查性能。例如，檢測直徑O. 05mm的點(diǎn)狀缺陷需要將照相機(jī)分辨率設(shè)為大致O. 025mm以下。但是，在利用通常使用的4096像素(4096素子)的視頻碼率(才一卜)40MHz的生產(chǎn)線感應(yīng)照相機(jī)中，輸送速度2m/秒的酸洗生產(chǎn)線的輸送方向的照相機(jī)分辨率不超過大約O. 2mm，所需分辨率也不足大約I位數(shù)。另一方面，作為提高輸送方向的照相機(jī)分辨率的裝置，考慮使用閃光燈照明等，通過高清晰的面積傳感器攝像機(jī)將鋼板表面作為靜止圖像進(jìn)行攝像的裝置。但是，在將使用這種閃光燈照明的裝置用于對帶狀材料進(jìn)行檢查的情況下，存在如何控制輸送方向的攝像定時的問題。例如，在專利文獻(xiàn)3中公開有，以一定速度輸送檢查對象，以等時間間隔進(jìn)行照相機(jī)攝像，從而使照相機(jī)的攝像視野在檢查對象表面的輸送方向?yàn)橐欢ǖ谋砻鏅z查裝置。另外，在專利文獻(xiàn)4中公開有，以等時間間隔進(jìn)行照相機(jī)攝像，并且始終測量檢查對象的輸送距離，從而求出在各圖像的攝像定時之間移動的輸送距離，并且僅將在各圖像內(nèi)與該輸送距離對應(yīng)的一部分設(shè)為有效區(qū)域，僅進(jìn)行該區(qū)域的圖像處理。上述專利文獻(xiàn)3所公開的檢查裝置不能適用于如酸洗鋼板制造生產(chǎn)線那樣地輸送速度不斷變動的生產(chǎn)線。另外，在專利文獻(xiàn)4所公開的裝置中，由于進(jìn)行圖像處理的范圍根據(jù)輸送速度在各圖像內(nèi)變化，因此，圖像處理變得復(fù)雜，處理時間增長，很難在高速輸送生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時的處理。另外，在包含專利文獻(xiàn)3、4所公開的裝置的現(xiàn)有的檢查裝置中，作為對氧化皮殘留缺陷進(jìn)行檢查的情況的課題，存在以下(I)及(2)中說明的情況。(I)由于需要將帶狀材料的寬度方向上的照相機(jī)分辨率設(shè)為微小的點(diǎn)狀缺陷尺寸的一半以下，因此，必須在寬度方向上設(shè)置多臺照相機(jī)，檢查裝置變得非常昂貴，另外，照相機(jī)的調(diào)整及維護(hù)需要耗費(fèi)很大力氣。(2)在由微小的點(diǎn)狀缺陷聚集而形成的氧化皮殘留缺陷的情況下，若對各個點(diǎn)狀缺陷的尺寸、亮度、形狀等特征量逐一進(jìn)行計算處理，則對圖像處理施加巨大的負(fù)荷，很難進(jìn)行實(shí)時的處理。因此，在該實(shí)施方式二中，能夠精度良好地檢查微小點(diǎn)狀缺陷，即使是由微小點(diǎn)狀缺陷聚集而形成的氧化皮殘留缺陷那樣的檢查對象，也利用在輸送方向連續(xù)產(chǎn)生的特征，獲得結(jié)構(gòu)簡單且能夠?qū)崟r地進(jìn)行處理的表面檢查裝置。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式二的表面檢查裝置的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。另外，圖7是表示該表面檢查裝置的一個例子的框圖。該實(shí)施方式二作為相對于由酸洗鋼板的制造生產(chǎn)線輸送來的帶狀鋼板2a的表面檢查裝置而進(jìn)行說明。[表面檢查裝置的簡要結(jié)構(gòu)]如圖6所示，表面檢查裝置11通過在實(shí)施方式一中說明的裝備有遮光板的環(huán)形照明裝置3及攝像部4對輸送來的帶狀鋼板2a的表面進(jìn)行攝像。環(huán)形照明裝置3及攝像部4固定配置于檢測頭Ia中。另外，表面檢查裝置11具備使該檢測頭Ia沿帶狀鋼板2a的寬度方向移動的橫動部6、圖像處理部7、輸送距離檢測部8、攝像定時控制部9、缺陷分布計算部10、缺陷圖顯示部12。[檢測頭]檢測頭Ia為搭載有實(shí)施方式一所示的環(huán)形照明3和攝像部4的部件。另外，通過使用高清晰度的面積傳感器攝像機(jī)，攝像部4能夠如酸洗鋼板的氧化皮殘留檢查那樣，即使在高速輸送生產(chǎn)線中也能夠?qū)ξ⑿↑c(diǎn)狀缺陷進(jìn)行檢測。攝像部4優(yōu)選使用具有作為檢查對象的缺陷的最小尺寸的大約一半以下的分辨率的部件。該攝像部4被設(shè)定為，在輸送帶狀鋼板2a的具有規(guī)定長度的區(qū)間的期間內(nèi)，至少往復(fù)一次帶狀鋼板2a的整個寬度，并且在該期間內(nèi)，實(shí)際上橫跨整個寬度對帶狀鋼板2a進(jìn)行攝像，該規(guī)定長度為鋼板固有設(shè)定的連續(xù)性缺陷的連續(xù)產(chǎn)生長度的最低長度以下。[橫動部]如圖8所示，橫動部6具有使設(shè)于檢測頭Ia的環(huán)形照明裝置3及攝像部4沿帶狀鋼板2a的寬度方向(橫動方向)Y往復(fù)移動的功能。具體而言，橫動部6構(gòu)成為具備導(dǎo)軌61，其被架設(shè)為沿寬度方向Y橫跨輸送帶狀鋼板2a的生產(chǎn)線；液壓缸62，其沿帶狀鋼板2a的寬度方向Y往復(fù)驅(qū)動在該導(dǎo)軌61行進(jìn)的檢測頭la。如圖6所示，通過來自攝像定時控制部9的控制信號對橫動部6進(jìn)行驅(qū)動。如圖8所示，橫動部6使攝像部4的光軸(虛線所示)完全橫穿帶狀鋼板2a，并且驅(qū)動檢測頭Ia在比帶狀鋼板2a的寬度尺寸w長的檢查范圍尺寸W的行程內(nèi)往復(fù)。另外，該檢查范圍尺寸W優(yōu)選為還包含生、產(chǎn)線輸送來的帶狀鋼板2a的彎曲進(jìn)行余量(蛇行代)。該橫動部6被設(shè)定為，在輸送具有規(guī)定長度的區(qū)間的期間內(nèi)，使檢測頭Ia僅往復(fù)一次行程W的量，并且在每次輸送具有規(guī)定長度的區(qū)間時都重復(fù)相同的動作，該規(guī)定長度為帶狀鋼板2a固有設(shè)定的連續(xù)性缺陷D的連續(xù)產(chǎn)生長度DL的最低長度d (參照圖9)以下。[輸送距離檢測部]輸送距離檢測部8對帶狀鋼板2a的輸送距離進(jìn)行檢測，將帶狀鋼板2a的輸送距離信息向攝像定時控制部9輸出。作為輸送距離檢測部8，能夠使用公知的旋轉(zhuǎn)編碼器(口
一夕^!一工> 2 一夕')等。[攝像定時控制部]如圖7所示，攝像定時控制部9具備輸送方向攝像定時控制部91、寬度方向定時控制部92及攝像位置存儲部93。作為攝像定時控制部9整體，將帶狀鋼板2a的輸送距離信息從輸送距離檢測部8向輸送方向攝像定時控制部91輸入，另外，將攝像部4的寬度方向位置信息從橫動部6向 寬度方向攝像定時控制部92輸入。該攝像定時控制部9與這些輸入同步地將與輸送距離及橫動(寬度方向Y的橫穿)距離同步的攝像觸發(fā)信號向攝像部4輸出。在后面對該詳情進(jìn)行說明。另外，攝像位置存儲部93存儲各圖像的帶狀鋼板2a上的攝像位置，并向缺陷分布計算部10輸出。[圖像處理部]如圖7所示，圖像處理部7具備從攝像部4被輸入圖像數(shù)據(jù)的圖像輸入部71、圖像數(shù)據(jù)存儲部72、缺陷提取部73及缺陷參數(shù)計算部74。具體而言，在圖像處理部7中，將攝像圖像數(shù)據(jù)從攝像部4輸入圖像輸入部71。輸入圖像輸入部71的攝像圖像數(shù)據(jù)被存儲于圖像數(shù)據(jù)存儲部72。在缺陷提取部73中，從存儲于圖像數(shù)據(jù)存儲部72的攝像圖像數(shù)據(jù)的圖像內(nèi)提取缺陷，在缺陷參數(shù)計算部74計算出反映缺陷有害度的缺陷參數(shù)，并向缺陷分布計算部10輸出。在此，缺陷的提取能夠使用公知的方法，S卩，例如在進(jìn)行遮光修正等預(yù)處理后，提取超過規(guī)定的閾值的像素作為缺陷部的方法等。缺陷參數(shù)的計算是用于對各圖像將缺陷的有害度表示為數(shù)值數(shù)據(jù)的計算。作為該數(shù)值數(shù)據(jù)，例如從圖像內(nèi)的平均亮度、超過閾值的像素數(shù)、或?qū)⒊^閾值的像素以圖像亮度加權(quán)的像素數(shù)等中選擇與缺陷的有害度相關(guān)性較高的數(shù)據(jù)。另外，優(yōu)選的是，在圖像處理裝置7設(shè)置有圖像數(shù)據(jù)存儲部72，能夠存儲攝像的全部圖像或其中的有缺陷的圖像，從而在實(shí)時或事后能夠確認(rèn)圖像。在該實(shí)施方式二中，不是對各個缺陷，而是對各圖像將其有害度作為數(shù)值參數(shù)來進(jìn)行評價，從而特別是對如氧化皮殘留那樣得由微小的點(diǎn)狀缺陷聚集而形成的連續(xù)性缺陷的有害度的評價極為有效。另外，相對于如氧化皮殘留那樣的連續(xù)性缺陷，若要如現(xiàn)有裝置那樣對各個點(diǎn)狀缺陷的特征量進(jìn)行評價，則會對圖像處理部施加巨大的負(fù)荷，不能使檢查裝置穩(wěn)定地工作。另外，在氧化皮殘留中，由于微小的點(diǎn)狀缺陷的產(chǎn)生密集度越高有害度越大，所以與對各個缺陷進(jìn)行評價相比，對整個圖像用面進(jìn)行評價才能切實(shí)進(jìn)行缺陷有害度的評價。[缺陷分布計算部]如圖6及圖7所示，相對于獲取的各圖像，將表示缺陷有害度的缺陷參數(shù)從圖像處理部7輸入缺陷分布計算部10，另外，從攝像定時控制部9輸入獲取了圖像的鋼板2上的輸送方向X及寬度方向Y的位置。缺陷分布計算部10從這些信息計算出帶狀鋼板2a表面的二維缺陷產(chǎn)生狀況。
[缺陷圖顯示部]缺陷圖顯示部12將由缺陷分布計算部10計算出的缺陷分布狀況在帶狀鋼板2a表面的二維展開圖上顯示。[攝像部的攝像定時]接著，對攝像部4的攝像定時進(jìn)行說明。氧化皮殘留等連續(xù)性缺陷D具有如下特性(1)寬度方向的產(chǎn)生位置存在局部性的情況及遍及整個寬度的情況，(2)如圖9所示，輸送方向的產(chǎn)生位置在帶狀鋼板2a的輸送方向，連續(xù)地產(chǎn)生規(guī)定長度d以上，S卩，固有設(shè)定于帶狀鋼板2a的連續(xù)性缺陷的連續(xù)產(chǎn)生長度DL的最低長度以上。該發(fā)明基于該見解，著眼于如果以連續(xù)性缺陷D的最低長度d以下的間距毫無遺漏地檢查帶狀鋼板2a表面的實(shí)際的整個寬度方向，即使在輸送方向中斷檢查，實(shí)際上也能夠遍及帶狀鋼板2a的整個長度整個寬度進(jìn)行氧化皮殘留(連續(xù)性缺陷D)的檢查。而且，該 發(fā)明是使攝像部4沿寬度方向橫穿(橫動)的裝置結(jié)構(gòu)，從而謀求降低照相機(jī)臺數(shù)。S卩，在輸送具有規(guī)定長度的區(qū)間的期間內(nèi)，設(shè)定攝像部4，以使得在具有規(guī)定長度的區(qū)間內(nèi)被攝像的部分區(qū)域就整體而言，實(shí)際上遍及帶狀鋼板2a的整個寬度，具有規(guī)定長度的區(qū)間彼此的相對的攝像位置以規(guī)定長度的間距相對應(yīng)，所述規(guī)定長度為帶狀鋼板2a的連續(xù)性缺陷D的連續(xù)產(chǎn)生長度DL的最低長度d以下。另外，例如若使攝像部4以一定速度沿寬度方向橫穿進(jìn)行檢查，則如圖10所示，在輸送速度向低速變化的區(qū)域(輸送速度降低部分E)，輸送方向X的檢查頻率增加。其結(jié)果是，在該低速部分，進(jìn)行不需要的過多的圖像獲取，對檢查裝置施加無用的負(fù)荷，浪費(fèi)圖像存儲空間。另外，由于輸送方向X的檢查頻率根據(jù)輸送速度變化，因此，較難將鋼板2整體的氧化皮殘留產(chǎn)生分布沿輸送方向X均勻地進(jìn)行評價。而且，由于操作的異常等，在帶狀鋼板2a的輸送速度極為緩慢，或帶狀鋼板2a暫時停止的情況下，產(chǎn)生重復(fù)檢查帶狀鋼板2a表面的同一部位，對同一缺陷重復(fù)計數(shù)的不良情況。因此，如圖11所示，帶狀鋼板2a每移動規(guī)定距離Λ L，就開始攝像部4在寬度方向上的橫穿，僅檢查一次帶狀鋼板2a的整個寬度。其結(jié)果是，即使在輸送速度為低速或者停止的情況下，也能夠?qū)⑤斔头较虻臋z查頻率保持為一定。另外，在圖11所示的例子中，列舉如下例子移動攝像部4，以使得其從帶狀鋼板2a的寬度方向的一側(cè)向另一側(cè)實(shí)際上遍及整個寬度地進(jìn)行攝像，并且以從寬度方向的另一側(cè)向一側(cè)攝像的方式移動而向一側(cè)返回的往復(fù)動作在連續(xù)性缺陷D的最低長度d的輸送長度期間進(jìn)行三次。在該實(shí)施方式二中，在輸送帶狀鋼板2a的連續(xù)性缺陷D的連續(xù)產(chǎn)生長度DL的最低長度d以下的規(guī)定長度的期間內(nèi)，移動攝像部4，以使得實(shí)際上遍及整個寬度地對帶狀鋼板2a進(jìn)行攝像，并且至少往復(fù)一次即可。通過反復(fù)上述動作，以連續(xù)性缺陷D的連續(xù)產(chǎn)生長度DL的最低長度d以下的輸送間距進(jìn)行檢查，因此，通過實(shí)際上整個寬度的檢查能夠在任何攝像區(qū)域內(nèi)切實(shí)地檢測出最低長度d以上的連續(xù)性缺陷D。圖12是放大圖11的虛線部分的圖。圖中的四邊形表示攝像部4的攝像區(qū)域(部分區(qū)域)A。每當(dāng)帶狀鋼板2a輸送距離Λ L時，攝像定時控制部9都從輸送距離檢測部8接收信號，向橫動部6輸出攝像部4的橫動開始信號。橫動部6如果接收該信號，就開始攝像部4的寬度方向Y的橫動，并且每橫動規(guī)定距離Λ W，就向攝像部4輸出攝像開始信號。另夕卜，圖12所示的tl tN以沿帶狀鋼板2a的輸送方向X互為平行的方式彼此鄰接，并且具有與攝像部4的寬度方向視野大致相同長度的寬度AW，方便地設(shè)定多個細(xì)長的軌道區(qū)域。在圖12所示的例子中，這些軌道區(qū)域tl tN內(nèi)的部分區(qū)域A彼此沿寬度方向連續(xù)。在攝像部4對帶狀鋼板2a整個寬度進(jìn)行攝像結(jié)束圖像獲取后，則橫動部6停止橫動，并待機(jī)，直至從攝像定時控制部9接收下一次橫動開始信號。在這期間，攝像部4獲取遍及帶狀鋼板2a的整個寬度的圖像Gil、G12、· · ·、G1N。若接收到下一次橫動開始信號，則橫動部6再次開始橫動，根據(jù)橫動距離向攝像部4輸出攝像開始信號。其結(jié)果是，攝像部4 獲取圖像 G2N、G2N — I、· · .、G21。以上，對利用攝像部4對橫動的去路及回路各檢查一次整個寬度的情況進(jìn)行說明，但如圖13所示，也可以構(gòu)成為在去路進(jìn)行檢查后，在回路的橫動中不檢查(不攝像)。而且，在將橫動速度看做大致固定的情況下，也可以以與向?qū)挾确较驒M動距離△ w的時間相當(dāng)?shù)臅r間間隔，使攝像部4進(jìn)行連續(xù)攝像，從而省略各圖像獲取的攝像開始信號。橫動速度的上限值為在寬度方向不產(chǎn)生漏檢那樣的速度，但是，其由攝像部4的寬度方向視野長度和攝像部4的最大允許反復(fù)攝像速率(撮像 > 一卜)決定。另外，如圖12所示，優(yōu)選部分區(qū)域A與在寬度方向鄰接的軌道區(qū)域稍微重疊。另外，橫動速度的下限值由橫動的行程、最大輸送速度及作為檢查對象的連續(xù)性缺陷D的連續(xù)產(chǎn)生長度DL的最小長度d決定。即，例如在圖11的情況下，攝像部4進(jìn)行三次往復(fù)的動作，按照6 · AL^d的方式進(jìn)行設(shè)定。另外，在進(jìn)行如圖13所示的行程的情況下，也可以按照ALSd的方式進(jìn)行設(shè)定。換言之，帶狀鋼板2a可以被設(shè)定為，在輸送比固有設(shè)定于帶狀鋼板2a的連續(xù)性缺陷D的連續(xù)產(chǎn)生長度DL的最低長度d短的距離的期間內(nèi)，移動攝像部4，以使其至少遍及帶狀鋼板2a的整個寬度一次。另外，在如圖12及圖13所示的例子中，例舉部分區(qū)域A連續(xù)的例子，但如圖14所示，也可以使彼此鄰接的軌道區(qū)域t彼此的部分區(qū)域A不在輸送方向(長度方向)上連續(xù)。在該情況下，由于部分區(qū)域A位于鄰接的各個軌道區(qū)域t內(nèi)一次，因此，能夠?qū)嶋H上遍及整個寬度地進(jìn)行攝像，能夠切實(shí)地檢測連續(xù)性缺陷D。另外，圖14所示的ALt是在攝像部4從帶狀鋼板2a的一側(cè)向另一側(cè)橫動的期間內(nèi)帶狀鋼板2a前進(jìn)的距離，Λ Lr是在攝像部4從另一側(cè)返回到一側(cè)的期間內(nèi)帶狀鋼板2a前進(jìn)的距離?？梢詫⒃揂Lt和ALr相加得到的ΛL設(shè)定為連續(xù)性缺陷D的最低長度d以下的長度。另外，為了減少無用的圖像獲取，橫動的行程長度能夠根據(jù)作為檢查對象的帶狀鋼板2a的板寬變化而可以變化，但為了簡便，也可以不依賴帶狀鋼板2a的板寬而設(shè)為規(guī)定長度。在該情況下，行程長度被設(shè)為假定的帶狀鋼板2a板寬的最大值加上彎曲進(jìn)行余量的長度。通過如上所述地對攝像定時進(jìn)行控制，圖像處理部7可以相對于各圖像實(shí)施相同的常規(guī)處理即可，因此，圖像處理變得簡單，即使在高速輸送生產(chǎn)線中也不會對檢查系統(tǒng)施加過大的負(fù)荷，所以能夠進(jìn)行穩(wěn)定的可靠性高的檢查。[缺陷分布計算和缺陷圖的具體例]接著，對缺陷分布計算和缺陷圖顯示的具體例進(jìn)行說明。缺陷分布計算部10計算出一個缺陷參數(shù)并分配給圖12所示的各圖像G11、G12、· · ·、G1N;G2N、G2N— I、· · ·、G21 ;G31、G32、· · *、G3N; · · ·。其結(jié)果是，帶狀鋼板2a表面上的寬度方向Y及輸送方向X的缺陷產(chǎn)生分布能夠作為缺陷參數(shù)的數(shù)值的大小而定量地把握。缺陷圖顯示部12將該產(chǎn)生分布狀況如圖15所示的顯示例那樣顯示在二維圖上。在圖15的顯示例中，表示為圍棋棋盤格狀，以使得容易看見實(shí)際上對帶狀鋼板2a表面上進(jìn)行鋸齒形掃描而獲得的圖像的坐標(biāo)位置。最左邊的列顯示圖像Gli (i=l，2，…N)的缺陷信息，另外，第二列顯示圖像G2i (1=1,2,…N)的缺陷信息，涂黑的網(wǎng)格表示缺陷參數(shù)比規(guī)定的閾值Thl大，畫斜線的網(wǎng)格表示缺陷參數(shù)比規(guī)定的閾值Th2 (Th2 < Thl)大，比Thl 小。如上所述地將帶狀鋼板2a的表面分割為矩形的網(wǎng)格，將各網(wǎng)格的顏色及圖案根據(jù)缺陷參數(shù)的范圍進(jìn)行分涂，從而能夠一目了然地把握連續(xù)性缺陷D的產(chǎn)生分布。在圖的顯示中，也可以通過用亮度色標(biāo)(々'' > ^ 7的深淺、彩色的顏色的分涂，或者顯示標(biāo)志進(jìn)行表示。在用顯示標(biāo)志表示的情況下，例如，可以將非常有害的網(wǎng)格標(biāo)記為“ X ”、將中程度有害的網(wǎng)格標(biāo)記為“Λ”、將輕度有害的網(wǎng)格標(biāo)記為“O”、將無害的網(wǎng)格標(biāo)記為空欄等。上述網(wǎng)格的尺寸未必需要與圖像的尺寸(照相機(jī)視野的尺寸)一致，例如，也可以 將輸送方向的兩個圖像部分和寬度方向的三個圖像部分一起分配為一個網(wǎng)格。在該情況下，將圖15的網(wǎng)格尺寸設(shè)為AX = 2AL、AY = 3AW。利用缺陷分布計算部10進(jìn)行將多個圖像分配為一個網(wǎng)格的處理。在該情況下，例如計算該多個圖像的缺陷參數(shù)的平均值或最大值等作為網(wǎng)格的缺陷有害度。以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式二進(jìn)行了說明，但是根據(jù)該實(shí)施方式二，控制攝像定時，以使得基于由輸送距離檢測部8檢測出的輸送距離信息及攝像部4的寬度方向位置信息，使攝像部4按照實(shí)際上相對于帶狀鋼板2a遍及整個寬度地對部分區(qū)域進(jìn)行攝像，因此，即使輸送速度變化也能夠以固定的距離間隔對帶狀鋼板2a表面進(jìn)行檢查，能夠?qū)υ谳斔头较蛏线B續(xù)產(chǎn)生的連續(xù)性缺陷D毫無遺漏地進(jìn)行檢查。此時，無需復(fù)雜的圖像處理，并且無需對過多的區(qū)域進(jìn)行攝像，因此，不會對圖像處理施加負(fù)荷，即使在高速輸送生產(chǎn)線上也能夠?qū)崟r地進(jìn)行可靠性高的檢查。另外，在該實(shí)施方式二中，通過利用橫動部6使高清晰度的攝像部4向帶狀鋼板2a的寬度方向Y移動，能夠減少使用的照相機(jī)臺數(shù)。在上述的實(shí)施方式二中，能夠?qū)z像部4設(shè)為I臺。另外，根據(jù)上述的實(shí)施方式二的表面檢查裝置11，不是通過各個缺陷，而是通過從各攝像圖像提取的數(shù)值參數(shù)對缺陷的有害度進(jìn)行判定，因此，在對如微小缺陷聚集而形成的連續(xù)性缺陷進(jìn)行檢查的情況下，圖像處理的負(fù)荷減少，能夠進(jìn)行高速且穩(wěn)定的圖像處理。而且，根據(jù)上述實(shí)施方式二的表面檢查裝置11，由于具備環(huán)形照明裝置3，所以能夠防止來自檢查對象物表面的明暗點(diǎn)的亮度圖案的產(chǎn)生，并且能夠抑制表面干擾而精度良好地檢查微小點(diǎn)狀缺陷，該環(huán)形照明裝置3被設(shè)定為，將由遮光部3B生成的衍射光的在帶狀鋼板2a的攝像區(qū)域內(nèi)的反射光入射到攝像部4。另外，根據(jù)檢查對象的不同，檢測頭Ia不限于使用實(shí)施方式一所示的衍射光，也可以照射通常的擴(kuò)散照明光。另外，如圖8所示，由于使環(huán)形照明裝置3與攝像部4 一體地橫動，所以希望使用輕量的小型照明。(其它實(shí)施方式)以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式一、二進(jìn)行了說明，但是不應(yīng)理解為作為上述實(shí)施方式公開的一部分的論述及附圖對該發(fā)明起限定作用。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，從該公開可知各種代替實(shí)施方式、實(shí)施例及運(yùn)用技術(shù)。例如，在上述實(shí)施方式中，對將本發(fā)明適用于酸洗鋼板的氧化皮殘留缺陷的檢查的情況進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明的檢查對象不限定于此，也能夠適用于冷軋鋼板及表面處理鋼板等其它的鋼板、或者鋁等非鐵金屬及紙、薄膜、塑料等的制造生產(chǎn)線。另外，也能夠適用于擦傷傷痕及周期性傷痕等具有在輸送方向上連續(xù)產(chǎn)生缺陷的特性的其它表面缺陷的檢查。另外，在上述實(shí)施方式中，在輸送具有規(guī)定長度的區(qū)間的期間內(nèi)，攝像部4構(gòu)成為在從寬度方向的一側(cè)向另一側(cè)或從另一側(cè)向一側(cè)橫動時連續(xù)地進(jìn)行攝像，該規(guī)定長度為帶狀鋼板2a的連續(xù)性缺陷D的連續(xù)產(chǎn)生長度DL的最低長度d以下，但是，例如也可以在去路對寬度方向的一半進(jìn)行攝像，在回路對另一半進(jìn)行攝像，從而在整個被攝像的部分區(qū)域?qū)?際上遍及整個寬度地進(jìn)行攝像。另外，在上述實(shí)施方式中，使用氙氣閃光燈光源等作為環(huán)形照明裝置3的光源，但是，另外也可以使用LED作為光射出部3A。而且,在上述實(shí)施方式中，橫動部6具備導(dǎo)軌61和液壓缸62,通過液壓缸沿寬度方向驅(qū)動檢測頭la，但是，如果是實(shí)際上使攝像部4及環(huán)形照明裝置3同步沿寬度方向移動的結(jié)構(gòu)，則不限定于此。(實(shí)施例)以下，對將本發(fā)明適用于酸洗鋼板的氧化皮殘留檢查的實(shí)施例進(jìn)行說明。在該實(shí)施例中，將分辨率O. 03mm的面積傳感器攝像機(jī)4和環(huán)形照明裝置3固定于檢測頭la，如圖16所示,使用將兩個檢測頭Ia沿寬度方向間隔840mm設(shè)置的裝置。利用導(dǎo)軌61，使兩個檢測頭Ia同時沿寬度方向橫動840_。由此,能夠?qū)ψ畲蟀鍖挒?600_的酸洗鋼板即帶狀鋼板2a的整個寬度進(jìn)行檢查。在環(huán)形照明裝置3的光射出部(省略圖示)的前表面設(shè)置有環(huán)狀遮光板(省略圖示)，該環(huán)狀遮光板具有直徑比光射出部的直徑稍小的開口部。作為圖3所示的幾何學(xué)配置條件，R = 38mm、r = 21mm、H = 100mm、Θ =35°。使用旋轉(zhuǎn)編碼器作為輸送距離檢測部8，圖像處理部7、缺陷分布計算部10、攝像定時控制部9均通過搭載有圖像采集板、數(shù)字輸入輸出板、編碼器板的個人計算機(jī)而進(jìn)行。使用大型液晶監(jiān)控器作為缺陷圖顯示部12。帶狀鋼板2a每輸送10m，就使攝像部4橫動一次。這是基于氧化皮殘留缺陷D沿輸送方向連續(xù)產(chǎn)生30m以上的見解。檢查結(jié)果是通過根據(jù)缺陷參數(shù)的大小分為三個階段而改變?nèi)毕輬D的網(wǎng)格的深淺來進(jìn)行顯示的。圖17表示本實(shí)施例的檢查結(jié)果。通過圖17確認(rèn)輸送方向X及寬度方向Y的氧化皮殘留的產(chǎn)生分布一目了然。這樣，在帶狀鋼板2a表面的二維圖上，利用與數(shù)值參數(shù)對應(yīng)的顏色或標(biāo)志進(jìn)行顯示，因此，一看就能夠定量地把握材料表面的缺陷產(chǎn)生分布，能夠迅速且準(zhǔn)確地進(jìn)行缺陷產(chǎn)生時的應(yīng)對。
權(quán)利要求
1.一種表面檢查裝置，其特征在于，具備 環(huán)形照明裝置，其具有環(huán)狀的光射出部、在該光射出部與檢查對象物之間具有與該光射出部為同心圓狀且內(nèi)徑比該光射出部的內(nèi)徑小的光學(xué)開口部的遮光板； 攝像部，其配置在所述遮光板的開口部的中心線上，并且經(jīng)由該開口部對所述檢查對象物的表面進(jìn)行攝像； 在所述攝像部攝像的所述檢查對象物表面上的攝像區(qū)域，僅照射從所述光射出部照射出的光中的被所述遮光板的開口部邊緣部衍射的光，設(shè)定所述光射出部與所述檢查對象物表面之間的距離，以使所述對象物表面上的攝像區(qū)域內(nèi)的平均亮度級別在規(guī)定等級以上，且使該攝像區(qū)域內(nèi)的亮度級別差在規(guī)定范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的表面檢查裝置，其特征在于，所述檢查對象物是沿長度方向被輸送的帶狀材料，所述表面檢查裝置具備橫動部，該橫動部在輸送具有規(guī)定長度的區(qū)間的期間內(nèi)，使所述環(huán)形照明裝置及所述攝像部在所述帶狀材料的整個寬度至少往復(fù)一次，并且在每輸送具有所述規(guī)定長度的區(qū)間時都反復(fù)相同的動作，所述規(guī)定長度為所述帶狀材料固有設(shè)定的連續(xù)性缺陷的連續(xù)產(chǎn)生長度的最低長度以下，對在該帶狀材料表面產(chǎn)生的連續(xù)性缺陷進(jìn)行檢查。
3.如權(quán)利要求2所述的表面檢查裝置，其特征在于，具備 輸送距離檢測部，其檢測所述帶狀材料的輸送距離； 攝像定時控制部，其對基于由所述輸送距離檢測部檢測出的輸送距離信息的所述橫動部的往復(fù)動作和攝像定時進(jìn)行控制，以使所述攝像部實(shí)際上遍及整個寬度地對所述帶狀材料進(jìn)行攝像。
4.如權(quán)利要求2或3所述的表面檢查裝置，其特征在于，在設(shè)置有以沿所述帶狀材料的長度方向相互平行的方式彼此鄰接且具有與所述攝像部的寬度方向視野大致相同長度的寬度的多個細(xì)長的軌道區(qū)域的情況下，所述攝像部對屬于各自所述軌道區(qū)域的彼此鄰接的部分區(qū)域或在所述長度方向互相分開的所述部分區(qū)域進(jìn)行攝像。
5.如權(quán)利要求2或3所述的表面檢查裝置，其特征在于，具備 圖像處理部，其提取由所述攝像部攝像的各圖像內(nèi)的缺陷有害度作為數(shù)值數(shù)據(jù)； 缺陷分布計算部，其基于由所述圖像處理部提取的所述各圖像的缺陷數(shù)值數(shù)據(jù)和其攝像位置計算出帶狀材料表面的二維缺陷產(chǎn)生狀況。
6.如權(quán)利要求5所述的表面檢查裝置，其特征在于，還具備缺陷圖顯示部，該缺陷圖顯示部在所述帶狀材料表面的二維展開圖上顯示由缺陷分布計算部計算出的缺陷分布狀況。
7.如權(quán)利要求6所述的表面檢查裝置，其特征在于，所述缺陷圖顯示部將所述帶狀材料表面分割為矩形網(wǎng)格，通過改變顯示色或顯示標(biāo)志來表示各網(wǎng)格的缺陷有害度。
8.如權(quán)利要求I 7中任一項(xiàng)所述的表面檢查裝置，其特征在于，所述檢查對象物為鋼板，對該鋼板上的攝像區(qū)域內(nèi)的微小點(diǎn)狀缺陷進(jìn)行檢查。
9.如權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的表面檢查裝置，其特征在于，所述帶狀材料為酸洗鋼板，所述連續(xù)性缺陷為氧化皮殘留。
全文摘要
本發(fā)明提供一種表面檢查裝置，其具備環(huán)形照明裝置(3)，其具有環(huán)狀的光射出部(3A)、在該光射出部與鋼板(2)之間具有與光射出部為同心圓狀并且內(nèi)徑比該光射出部的內(nèi)徑小的光學(xué)開口部的遮光板(3B)；攝像部(4)，其配置于遮光板的開口部的中心線(C)上，并且經(jīng)由該開口部對鋼板(2)的表面進(jìn)行攝像；在攝像部(4)攝像的鋼板表面上的攝像區(qū)域(A)，僅照射從光射出部照射出的光中的被遮光板(3B)的開口部邊緣部衍射的光，設(shè)定光射出部與鋼板(2)表面之間的距離(H)，使攝像區(qū)域(A)內(nèi)的平均亮度級別在規(guī)定等級以上，且使該攝像區(qū)域(A)內(nèi)的亮度級別差在規(guī)定范圍內(nèi)。由此，能夠精度良好地進(jìn)行微小點(diǎn)狀缺陷的檢測。
文檔編號G01N21/892GK102792155SQ20118001310
公開日2012年11月21日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者奧野真, 村田宰一, 高田英紀(jì) 申請人:杰富意鋼鐵株式會社