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WO2018221005A1 - 表面欠陥検査装置および該方法 - Google Patents

表面欠陥検査装置および該方法 Download PDF

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Publication number
WO2018221005A1
WO2018221005A1 PCT/JP2018/014682 JP2018014682W WO2018221005A1 WO 2018221005 A1 WO2018221005 A1 WO 2018221005A1 JP 2018014682 W JP2018014682 W JP 2018014682W WO 2018221005 A1 WO2018221005 A1 WO 2018221005A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
defect
width
unit
bright
visibility
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/014682
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝仁 原田
将人 柏原
泰三 脇村
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタ株式会社 filed Critical コニカミノルタ株式会社
Priority to JP2019521989A priority Critical patent/JP7021666B2/ja
Publication of WO2018221005A1 publication Critical patent/WO2018221005A1/ja

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Classifications

    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a surface defect inspection apparatus and a surface defect inspection method for detecting surface defects.
  • a surface defect inspection apparatus for detecting defects on a painted surface in a vehicle body by image processing is known, and is disclosed in, for example, Patent Document 1 and the like.
  • the defect is, for example, unevenness or the like on the painted surface referred to as so-called “bump”, “sag”, “repellency” or the like.
  • the surface defect inspection apparatus disclosed in Patent Document 1 irradiates a surface to be inspected with light of a bright and dark pattern, creates a light reception image based on reflected light from the surface to be inspected, and this light reception image Is a device for inspecting a defect on a surface to be inspected based on the above.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a surface defect inspection apparatus and a surface defect inspection method capable of improving efficiency while maintaining at least the accuracy of defect detection. That is.
  • a surface defect inspection apparatus and a surface defect inspection method reflecting one aspect of the present invention are images obtained by irradiating an inspection surface of an inspection object with illumination light and imaging the inspection surface.
  • An apparatus and method for detecting a defect on the surface to be inspected based on the above, forming at least one set of a bright area and a dark area and irradiating the illumination light, and determining the visibility of a predetermined defect The width of the bright area is adjusted according to the degree.
  • the surface defect inspection apparatus in the present embodiment is an apparatus that detects defects on the inspection surface based on an image obtained by irradiating the inspection surface of the inspection object Ob with illumination light and imaging the inspection surface, An illumination unit that irradiates the illumination light by forming at least one set of a bright region and a dark region, and a bright region adjustment unit that adjusts the width of the bright region according to a predetermined degree of defect visibility With.
  • Such a surface defect inspection apparatus and the surface defect inspection method mounted thereon adjust the width of the bright area in the illumination light in accordance with the degree of visibility of the defect defined in advance, so that the accuracy of defect detection is at least While maintaining, efficiency can be achieved.
  • a surface defect inspection apparatus and a surface defect inspection method mounted thereon will be described more specifically.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a surface defect inspection apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic external view schematically showing the configuration of the surface defect inspection apparatus.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the illumination unit of the first aspect and the illumination pattern thereof in the surface defect inspection apparatus.
  • FIG. 3A shows the illumination unit 1a-1 (1a-2) that emits illumination light in the first illumination pattern
  • FIG. 3B shows the illumination unit 1a-1 that emits illumination light in the second illumination pattern. (1a-2) is shown.
  • FIG. 4 is a view showing a correspondence information table of the first aspect stored in the surface defect inspection apparatus.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the degree of defect visibility and the width of the bright region.
  • FIG. 5A shows a case where the width of the bright region is appropriate for the degree of defect visibility
  • FIG. 5B shows a case where the width of the bright region is inappropriate for the degree of defect visibility.
  • the surface defect inspection apparatus D in the embodiment includes, for example, an illumination unit 1a, an imaging unit 2, and an apparatus main body PC.
  • the apparatus main body PC includes a control processing unit 3, an input unit 4, an output unit 5, an interface unit (IF unit) 6, and a storage unit 7.
  • the illumination unit 1a is a device that is connected to the control processing unit 3 of the apparatus main body PC, and irradiates illumination light by forming at least one set of a bright region and a dark region under the control of the control processing unit 3.
  • the illumination unit 1a includes two first and second illumination units 1a-1 and 1a-2 that are juxtaposed with each other with the imaging unit 2 interposed therebetween, as shown in FIG.
  • Each of the first and second illumination units 1a-1, 1a-2 is emitted from the light source unit, for example, by forming at least one set of a light source unit that emits light and a bright region and a dark region.
  • a light / dark region forming unit that illuminates light as the illumination light. As shown in FIG.
  • each of the first and second illuminating units 1a-1 and 1a-2 has a high luminance display such as a high luminance liquid crystal display device.
  • the illumination unit 1a is a high-brightness liquid crystal display device
  • the backlight that emits light corresponds to an example of the light source unit, and is disposed in front of the light emission surface of the backlight.
  • the liquid crystal panel which controls whether to transmit or block light for each pixel, corresponds to an example of the bright / dark region forming unit.
  • the imaging unit 2 is an apparatus that is connected to the control processing unit 3 of the apparatus main body PC and generates an image by imaging the surface to be inspected Ob under the control of the control processing unit 3.
  • the imaging unit 2 may be configured to include a camera that generates an image in color, for example, and generates an image in monochrome. It may be configured with a camera.
  • the input unit 4 is connected to the control processing unit 3 of the apparatus main body PC, and is necessary for performing the inspection such as various commands such as a command for instructing the start of inspection and the degree of visibility of defects, for example.
  • An apparatus for inputting various data to the surface defect inspection apparatus D such as a plurality of input switches, a keyboard and a mouse assigned with predetermined functions.
  • the output unit 5 is connected to the control processing unit 3 of the apparatus main body PC, and according to the control of the control processing unit 3, commands and data input from the input unit 4 and the detection results obtained by the surface defect inspection apparatus D
  • display devices such as CRT displays, LCDs (liquid crystal display devices) and organic EL displays, and printing devices such as printers.
  • a touch panel may be configured from the input unit 4 and the output unit 5.
  • the input unit 4 is a position input device that detects and inputs an operation position such as a resistive film method or a capacitance method
  • the output unit 5 is a display device.
  • a position input device is provided on the display surface of the display device, one or more input content candidates that can be input to the display device are displayed, and the user touches the display position where the input content to be input is displayed. Then, the position is detected by the position input device, and the display content displayed at the detected position is input to the surface defect inspection device D as the operation input content of the user.
  • the surface defect inspection apparatus D that is easy for the user to handle is provided.
  • the IF unit 6 is a circuit that is connected to the control processing unit 3 of the apparatus main body PC and inputs / outputs data to / from an external device according to the control of the control processing unit 3.
  • the RS- 232C interface circuit interface circuit using Bluetooth (registered trademark) standard, interface circuit for infrared communication such as IrDA (Infrared Data Association) standard, interface circuit using USB (Universal Serial Bus) standard, etc.
  • the IF unit 6 is a circuit that performs communication with an external device.
  • the IF unit 6 may be a data communication card, a communication interface circuit according to the IEEE 802.11 standard, or the like.
  • the storage unit 7 is a circuit that is connected to the control processing unit 3 of the apparatus main body PC and stores various predetermined programs and various predetermined data under the control of the control processing unit 3.
  • the various predetermined programs include a control program, a bright area adjustment program, a defect detection program, and the like.
  • the control program is a program for controlling each part 1a, 2, 4 to 7 of the surface defect inspection apparatus D according to the function of each part.
  • the bright area adjustment program is a program for adjusting the width of the bright area in accordance with a degree of visibility of a defect defined in advance.
  • the defect detection program is a program for detecting a defect generated on the inspection surface of the inspection object Ob based on the image generated by the imaging unit 2.
  • each program is executed such as correspondence information, an image generated by the imaging unit 2, and various intermediate images generated by image processing for detecting defects as described later. Data necessary for the above is included.
  • the storage unit 7 includes, for example, a ROM (Read Only Memory) that is a nonvolatile storage element, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) that is a rewritable nonvolatile storage element, and the like.
  • the storage unit 7 includes a RAM (Random Access Memory) serving as a working memory of the so-called control processing unit 3 that stores data generated during the execution of the predetermined program.
  • storage part 5 is equipped with the correspondence information storage part 71 functionally in order to memorize
  • the correspondence relationship information storage unit 71 stores information representing the width of the bright region in accordance with the degree of visibility of the defect defined in advance, and in the present embodiment, the width of the bright region is set as the width of the defect. It is stored as correspondence information in association with the degree of visibility.
  • the degree of visibility of the defect is the degree of visibility of the defect, and the degree of visibility of the defect is represented by, for example, an appropriately set grade level. , Grade II, grade III,... Sequentially increase the degree of visibility of the defect.
  • a defect is detected from an image obtained by capturing an image of an inspection surface illuminated with light.
  • a detection method for example, as shown in FIG. 5A, if there is no defect DE on the surface to be inspected of Ob, the reflected light toward the camera is different from the direction toward the camera due to the defect DE. Since it is reflected, the defect DE appears dark as a defect image PDE on the image SP1. For this reason, a dark portion in the image SP1 is extracted by image processing, and the defect DE can be detected.
  • the viewpoint of efficiency for example, as shown in FIG. 5B, when the surface to be inspected is illuminated with light having a relatively wide width LAb, the defect DE actually occurs.
  • the incident angle of the light incident on the defect DE is more varied than when the light having a relatively narrow width LAa is illuminated on the defect DE, the reflected light from the defect DE toward the camera increases. Therefore, it becomes difficult to see with the camera, the defect DE does not appear dark on the image SP2, and the defect DE is difficult to detect.
  • the degree of visibility of the defect DE and the width LA of the illumination light (bright area) have a correlation, and the appropriate width LA of the illumination light (bright area) according to the degree of visibility of the defect DE.
  • a bright image PLAa in the image SP1 is an image of a portion of the surface to be inspected that is illuminated by an illumination unit having a bright area with a width LAa, and dark images PDAa-1 and PDAa- in the image SP1.
  • 2 is an image of the remaining portion of the surface to be inspected except for the portion illuminated by the illuminating unit
  • the black dot PDE is an image of the defect DE reflected in the image SP1
  • the image SP2 The bright image PLAb in FIG. 2 is an image of a portion of the surface to be inspected that is illuminated by an illumination unit having a bright area having a width LAb wider than the width LAa.
  • the dark images PDAb-1 and PDAb-2 in the image SP2 are It is an image of the remaining part except the part illuminated by the said illumination part of the to-be-inspected surface.
  • the degree of visibility of the defect DE is the size (area) of the defect DE, the height of the convex portion in the defect DE based on the surface to be inspected, the depth of the concave portion in the defect DE, or the defect DE. According to the height difference of the uneven part and the color of the layer in which the defect DE occurs (the uneven defect DE generated in the transparent layer is not noticeable, but the uneven defect DE generated in the colored layer is easily noticeable) Different. For example, as the size (area) of the defect DE is larger (wider), the degree of visibility of the defect DE becomes higher, and the width LA of the illumination light (bright region) can be made wider accordingly.
  • the degree of visibility of the defect DE is lower, and the width LA of the illumination light (bright region) is accordingly increased accordingly. It needs to be narrowed. Further, for example, the greater the height, depth, or height difference of the defect DE, the higher the degree of visibility of the defect DE, and accordingly, the width LA of the illumination light (bright area) can be made wider. . On the other hand, as the height, depth, or height difference of the defect DE is smaller (narrower), the degree of visibility of the defect DE becomes lower, and the width LA of the illumination light (bright area) is accordingly reduced. Need to be narrower.
  • the uneven defect DE generated in the colored layer is conspicuous, and accordingly, the width LA of the illumination light (bright area) can be made wider.
  • the width LA of the illumination light (bright region) needs to be narrowed accordingly.
  • the degree of visibility of the defect DE is appropriately classified into a plurality of grades (graded), and each width LA of illumination light (bright region) corresponding to each of the plurality of grades is, for example, It sets suitably from the result using a plurality of samples.
  • correspondence information representing the correspondence between the degree of visibility of the defect and the width of the bright area is stored in the correspondence information storage unit 71 in a table format.
  • the correspondence information table TBa for registering the correspondence information is registered in a visibility level field 711 for registering a grade representing the degree of visibility of the defect and a visibility level field 711, for example, as shown in FIG.
  • the degree of visibility of the defect is grade I
  • the bright area width is 50 mm
  • the bright area width is When the degree of visibility of the defect is grade III, the bright area width is associated with 90 mm.
  • control processing unit 3 controls each part 1a, 2, 4 to 7 of the surface defect inspection apparatus D according to the function of each part, and controls the inspection object Ob on the surface to be inspected. It is a circuit for detecting a defect.
  • the control processing unit 3 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and its peripheral circuits.
  • the control processing unit 3 functionally includes a control unit 31, a bright area adjustment unit 32, and a defect detection unit 33 by executing the control processing program.
  • the control unit 31 controls each part 1a, 2, 4 to 7 of the surface defect inspection apparatus D according to the function of each part, and controls the entire surface defect inspection apparatus D.
  • the bright area adjusting unit 32 adjusts the width of the bright area in accordance with a predetermined degree of visibility of the defect. More specifically, the bright area adjustment unit 32 determines the degree of visibility of the defect received by the input unit 4 from the correspondence information stored in the correspondence information storage unit 71 of the storage unit 7 (in the present embodiment). The width of the bright area corresponding to grade) is determined, and the width of the determined bright area is adjusted.
  • the illumination unit 1a when configured to include a light source unit and a bright / dark region forming unit, the bright region adjustment unit 32 has a width of a bright region corresponding to the degree of visibility of the defect,
  • the bright and dark area forming unit is controlled so that
  • the illumination unit 1a is a high-brightness display such as a high-brightness liquid crystal display device, and the bright region adjustment unit 32 has a bright region width corresponding to the degree of visibility of the defect.
  • the high brightness display is controlled so that
  • the illumination unit 1a is a high-brightness liquid crystal display device
  • the bright region adjustment unit 32 has a liquid crystal in the high-brightness liquid crystal display device so as to have a width of a bright region corresponding to the degree of visibility of the defect. Control each pixel of the panel.
  • the defect detection unit 33 detects a defect based on an image generated by imaging the inspection object Ob illuminated by the illumination unit 1a by the imaging unit 2, and stores the detected detection result.
  • the data is stored in the unit 7 and output to the output unit 5.
  • a defect detection method a known method may be used, but the method of this embodiment will be described later.
  • the apparatus main body PC including the control processing unit 3, the input unit 4, the output unit 5, the IF unit 6, and the storage unit 7 can be configured by, for example, a desktop type or node type computer.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the surface defect inspection apparatus.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the defect detection processing in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the defect candidate detection processing shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the expansion and reduction processing shown in FIG.
  • FIG. 9A shows the binarized image I (BN) before the expansion process as an example
  • FIG. 9B shows the binarized image I (BN) after the expansion process as an example.
  • the surface defect inspection apparatus D having such a configuration, when its power is turned on, executes necessary initialization of each part and starts its operation.
  • the control processing unit 3 is functionally configured with a control unit 31, a bright area adjustment unit 32, and a defect detection unit 33.
  • the surface defect inspection apparatus D is first configured to display the defect from the output unit 5 by the bright region adjustment unit 32 of the control processing unit 3.
  • a message prompting the user to input the degree of grade (grade value) (for example, “Please enter the grade of defect”) is output, and the input of the degree of visibility of the defect (grade value) is received from the input unit 4 ( S1).
  • the user is prompted by the message and inputs the degree of visibility (grade value) of the defect.
  • the surface defect inspection apparatus D is input by the bright region adjustment unit 32 in the process S1.
  • the width of the bright area is determined based on the degree of visibility of the defect (grade value) (S2). More specifically, the bright area adjustment unit 32 reads the width of the bright area corresponding to the degree of visibility (grade value) of the defect input in the processing S1 from the correspondence information storage unit 71 of the storage unit 7. To get. More specifically, the bright area adjustment unit 32 reads the degree of visibility of the defect input in step S1 from the correspondence information table TBa stored in the correspondence information storage unit 71 into its visibility field 711. A record for registering (grade value) is selected (searched), and the width of the bright area registered in the bright area width field 712 in the selected record is extracted.
  • the surface defect inspection apparatus D adjusts and illuminates the certification unit 1a by the bright region adjustment unit 32 so as to have the width of the bright region acquired in the processing S2 (S3). More specifically, as described above, when the illumination unit 1a includes the light source unit and the bright / dark region forming unit, the bright region adjustment unit 32 has the width of the bright region acquired in the process S2. Thus, the bright and dark area forming unit is controlled. More specifically, the illumination unit 1a is a high-brightness liquid crystal display device, and the bright region adjustment unit 32 is configured so that each of the liquid crystal panels in the high-brightness liquid crystal display device has the width of the bright region acquired in the process S2. Control the pixels.
  • the width of the bright area is adjusted according to the degree of visibility of the defect defined in advance, and the illumination light that forms at least one set of the bright area and the dark area is applied to the inspection surface of the inspection object Ob. Irradiated.
  • the degree of visibility is relatively high, and thus the bright area adjustment unit 32 performs the first and first in the illumination unit 1a.
  • each of the two illuminators 1a-1 and 1a-2 has a relatively wide rectangular shape (band shape or stripe shape) of the first bright region LA-1 and the first bright region LA-1.
  • Control is performed so that a rectangular dark area DA having a width narrower than the width and a rectangular second bright area LA-2 having the same width as the first bright area LA-1 are sequentially juxtaposed.
  • rectangular first and second bright areas LA-1 and LA-2 having a relatively wide width capable of detecting a defect DE having a relatively high degree of visibility, and preferably having the maximum width in the grade III.
  • the inspection surface of the inspection object Ob can be illuminated.
  • a relatively low grade value such as grade I is input in process S1
  • the degree of visibility is relatively low, and thus the bright area adjustment unit 32 is connected to the illumination unit 1a. As shown in FIG.
  • each of the first and second illuminators 1a-1, 1a-2 includes four first to fourth bright areas LA-1 to LA-4 having a relatively narrow rectangular shape, Also, a bright / dark illumination pattern in which three rectangular first to third dark areas DA-1 to DA-3 having the same width as those of the first to fourth bright areas LA-1 to LA-4 are alternately arranged. Control so that Thus, the rectangular first to fourth bright areas LA-1, LA-2, LA- having a width that can detect a defect DE having a relatively low degree of visibility, and preferably the maximum width of the grade I, are provided. 3.
  • the surface to be inspected of the inspection object Ob is illuminated by LA-4.
  • the illumination unit 1a irradiates illumination light by forming a plurality of sets of bright areas LA and dark areas DA. As a result, the surface to be inspected can be inspected in a wider range.
  • the surface defect inspection apparatus D has a control processing unit. 3
  • the surface to be inspected of the object Ob illuminated by the illumination unit 1 a as described above is imaged by the imaging unit 2, and the image is generated and acquired by the imaging unit 2 (S ⁇ b> 4). ).
  • the defect detection unit 33 detects a defect based on the image generated by the imaging unit 2, and stores the detected detection result in the storage unit 7 (S5).
  • the defect is detected by the following method.
  • the defect detection unit 33 for the image I (O) acquired in the process S ⁇ b> 4, an image (bright image) by the bright area LA of illumination light and an image (dark image) by the dark area DA in the illumination light.
  • smoothing processing for edge preservation is performed using a predetermined image filter.
  • the reference image I (B) is generated from the image I (O) acquired in the process S4 (S51).
  • the defect detection unit 33 performs a defect preliminary detection process S52 for preliminary detection of defects and a mask generation process S53 for generating a mask for extracting defects existing in the bright image from the preliminary detected defects in parallel with each other.
  • the defect preliminary detection process S52 and the mask generation process S53 are sequentially performed in this order, or the mask generation process S53 and the defect preliminary detection process S52 are sequentially performed in this order.
  • the defect detection unit 33 detects the steep drop indicating the defect in the curve ⁇ shown in FIG. For B), while moving the target pixel, for example, a moving average process is performed in which the target pixel is averaged in a predetermined range such as 3 ⁇ 3 or 4 ⁇ 4 to obtain the pixel value of the target pixel.
  • a smoothed image I (S) is generated from the reference image I (B) (S521). That is, the smoothing image I (S) is created to generate the difference between the curve ⁇ and the curve ⁇ shown in FIG. 8 in order to detect the steep drop indicating the defect.
  • the defect detection unit 33 calculates the difference between the smoothed image I (S) generated in the process S521 and the reference image I (B) generated in the process S51, and more specifically, generates the process in the process S521.
  • a difference image I (Sub) is generated by subtracting the reference image I (B) generated in step S51 from the smoothed image I (S) (S522).
  • the smoothed image pixel value curve ⁇ composed of the pixel values of each pixel in the smoothed image I (S) and the reference image I (B).
  • the difference image I (Sub) is generated by obtaining the difference between the smoothing image I (S) generated in the process S521 and the reference image I (B) generated in the process S51.
  • the ratio image I (Div) may be generated by obtaining the ratio between the smoothed image I (S) generated in the process S521 and the reference image I (B) generated in the process S51.
  • the defect detection unit 33 compares the difference image I (Sub) obtained in step S522 with a predetermined threshold value (first binarization threshold value) set in advance for each pixel. It is converted into a value, thereby detecting a defect candidate, and generating a defect candidate image I (RD) (S523). That is, when the pixel value is expressed by 8 bits from 0 to 255, if the pixel value of the pixel (difference value in step S522) is less than the first binarization threshold, the pixel When the pixel value of the pixel is 0 and the pixel value of the pixel (the difference value in step S522) is equal to or greater than the second binarization threshold, the pixel value of the pixel is 255.
  • the first binarization threshold is appropriately set in advance from a plurality of samples.
  • the defect detection unit 33 deletes, from the defect candidate image I (RD) generated in the process S523, a portion where the pixel values 255 gather in a small area on the image as noise.
  • the defect detection threshold is appropriately set in advance from a plurality of samples.
  • the defect detection unit 33 extracts each of the pixels from the reference image I (B) generated in the process S51 in order to extract a bright image and a dark image. Is binarized by comparing with a predetermined threshold value (second binarization threshold value) set in advance, and a binarized image I (BN) is generated (S531). That is, when the pixel value is expressed by 8 bits from 0 to 255, when the pixel value of the pixel is less than the second binarization threshold, the pixel value of the pixel is set to 0, If the pixel value of the pixel is greater than or equal to the second binarization threshold, the pixel value of the pixel is set to 255.
  • the second binarization threshold is appropriately set in advance from a plurality of samples.
  • the defect detection unit 33 then performs the binarized image I generated in the process S531.
  • the binarized image I generated in the process S531 For (BN), as shown in FIG. 9B, an expansion process is performed to expand the dark image at the boundary between the bright image and the dark image to the bright image side, and the original size is reduced by the number of expansions. Then, the expanded / reduced image I (EX) is generated (S532).
  • the defect detection unit 33 brightens the boundary between the dark image in the bright image and the expanded / reduced image I (EX). By retreating to the image side, a mask image I (M) is generated (S533). More specifically, the defect detection unit 33 cuts the bright image side by a preset number of pixels from the boundary between the bright image and the dark image. That is, the defect detection unit 33 changes the pixels on the bright image side to the dark image by the preset number of pixels from the boundary between the bright image and the dark image.
  • the defect detection unit 33 calculates an AND between the defect image I (D) generated in the process S524 in the defect preliminary detection process S52 and the mask image I (M) generated in the process S533 in the mask generation process S53.
  • the defect of the defect image I (D) generated in the portion corresponding to the bright image in the mask image I (M) is extracted as a final defect (S54), and the defect detection process S5 is terminated.
  • the defect detection unit 33 After the defect detection process S5, the defect detection unit 33 outputs the detection result obtained in the process S5 to the output unit 5.
  • the defect detection part 33 may output the detection result calculated
  • the defect detection unit 33 determines whether or not this process is finished (S7). As a result of this determination, for example, when the user accepts the end of the process by the input unit 4, it is determined that the process is completed (Yes), and the defect detection unit 33 ends the process, If it is not the end of this process (No), the defect detection unit 33 returns the process to the process S4 in order to execute the next inspection. For example, when the next inspection object Ob or the next inspection surface of the inspection object Ob is inspected without changing the grade value indicating the degree of visibility of the defect, the inspection object Ob or the inspection object The surface is changed to the next inspection object Ob or the next inspection surface and the process is returned to the process S4. On the other hand, when the inspection itself is finished or the grade value indicating the degree of visibility of the defect is changed. When the next inspection object Ob or the next inspection surface is inspected, this processing is terminated.
  • the surface defect inspection apparatus D and the surface defect inspection method mounted thereon according to the present embodiment are adjusted to the width of the bright area LA according to the degree of visibility of the defects defined in advance. Illumination light is irradiated to the surface to be inspected of the inspection object Ob. Therefore, since the surface defect inspection apparatus and the surface defect inspection method can maximize the width of the bright area LA according to the degree of visibility of the defect, the efficiency can be improved while maintaining at least the accuracy of defect detection. Can do.
  • the surface defect inspection apparatus and the surface defect inspection method store correspondence information (corresponding relationship information table TBa in a table format in the present embodiment) in the correspondence information storage unit 71, by referring to the correspondence information.
  • correspondence information corresponding relationship information table TBa in a table format in the present embodiment
  • the width of the bright region can be easily determined from the degree of visibility of the defect.
  • the illumination unit 1a is configured to include a high-brightness display such as a high-brightness liquid crystal display device.
  • a high-brightness display such as a high-brightness liquid crystal display device.
  • the illumination unit 1a is not limited to this and can be changed as appropriate. it can.
  • FIG. 10 is a view for explaining an example of the illumination part of the second aspect and the illumination pattern thereof in the surface defect inspection apparatus.
  • FIG. 10A shows the illumination unit 1b-1 (1b-2) that emits illumination light in the first illumination pattern
  • FIG. 10B shows the illumination unit 1b-1 that emits illumination light in the second illumination pattern. (1b-2) is shown.
  • an illumination unit 1b including first and second illumination units 1b-1 and 1b-2 shown in FIG. 10 may be used.
  • each of the first and second illumination units 1b-1 and 1b-2 includes a plurality of linear illumination units 11 arranged in series.
  • FIG. 10 is a view for explaining an example of the illumination part of the second aspect and the illumination pattern thereof in the surface defect inspection apparatus.
  • FIG. 10A shows the illumination unit 1b-1 (1b-2) that emits illumination light in the first illumination pattern
  • FIG. 10B shows the illumination unit 1b-1 that emits illumination light in the second illumination pattern. (1b-2) is shown.
  • the plurality of straight illumination units 11 includes eight first to eighth straight illumination units 11-1 to 11-8.
  • Each of the first to eighth straight illumination units 11-1 to 11-8 has a rectangular shape (for example, a straight fluorescent lamp or a plurality of high-intensity LEDs arranged in a straight line, etc. with a thin light irradiation surface (
  • the bright area adjustment part 32 makes the said several linear illumination unit 11 into the width
  • each of the first and second illumination units 1b-1 and 1b-2 in the illumination unit 1b has a relatively wide rectangular first bright region LA-1 and first bright region as shown in FIG. 10A.
  • the bright area adjustment unit 32 lights the first to third straight illumination units 11-1 to 11-3 and the sixth to third straight illumination units 11-6 to 11-8. Then, the fourth and sixth straight illumination units 11-4 and 11-5 are turned off.
  • rectangular first and second bright areas LA-1 and LA-2 having a relatively wide width capable of detecting a defect DE having a relatively high degree of visibility, and preferably having the maximum width in the grade III.
  • the inspection surface of the inspection object Ob can be illuminated.
  • a relatively low grade value such as grade I is input in process S1
  • the degree of visibility is relatively low. Therefore, in the above-described processes S2 and S3, the bright region As shown in FIG.
  • the adjusting unit 32 includes four first to fourth bright pixels having a relatively narrow width, as shown in FIG. 10B, for each of the first and second illumination units 1b-1, 1b-2 in the illumination unit 1b.
  • the areas LA-1 to LA-4 and the four rectangular first to fourth dark areas DA-1 to DA- having the same width as the first to fourth bright areas LA-1 to LA-4 Control is performed so as to obtain a bright and dark illumination pattern in which 4 are alternately arranged. That is, in the above-described process S3, the bright area adjustment unit 32 lights the first, third, fifth, and seventh straight illumination units 11-1, 11-3, 11-5, 11-7, The second, fourth, sixth and eighth straight illumination units 11-2, 11-4, 11-6, 11-8 are turned off.
  • the rectangular first to fourth bright areas LA-1, LA-2, LA- having a width that can detect a defect DE having a relatively low degree of visibility, and preferably the maximum width of the grade I, are provided. 3.
  • the surface to be inspected of the inspection object Ob is illuminated by LA-4.
  • the correspondence relationship information storage unit 71 and the width of the bright area are stored as correspondence relationship information in association with the degree of visibility of the defect.
  • the width of the region may be further associated with the type of the inspection object Ob and stored as the correspondence information.
  • the input unit 4 further accepts an input of the type of the inspection object Ob
  • the bright area adjustment unit 32 receives the input from the correspondence information stored in the correspondence information storage unit 71 by the input unit 4.
  • the width of the bright region corresponding to the degree of visibility of the defect and the type of the object to be inspected Ob is determined and adjusted to the determined width of the bright region.
  • the allowable degree of defects varies depending on the type of the inspection object Ob.
  • a defect that is not permitted in a higher-class vehicle type may be permitted in a lower-class vehicle type.
  • the width of the bright region is associated not only with the degree of visibility of the defect but also with the type of the inspection object Ob, the degree of visibility of the defect
  • the width of the bright area can be determined by considering not only the type of the object Ob.
  • FIG. 11 is a diagram showing a correspondence information table of the second aspect stored in the surface defect inspection apparatus.
  • the type of the inspection object Ob is classified by at least one of the vehicle class, the destination of the vehicle, and the part of the vehicle. ing.
  • the type of the inspection object Ob includes the class of the vehicle, the destination of the vehicle, and the part of the vehicle, and the correspondence information storage unit 71 sets the width of the bright area to the degree of visibility of the defect.
  • correspondence information is stored in association with the class of the vehicle, the destination of the vehicle, and the part of the vehicle.
  • Such correspondence information is stored in the correspondence information storage unit 71 in a table format, for example, as shown in FIG.
  • the correspondence information table TBb shown in FIG. 11 includes a visibility level field 711 for registering a grade indicating the visibility level of the defect and a bright area width field 712 for registering the width of the bright area.
  • a visibility level field 711 for registering a grade indicating the visibility level of the defect
  • a bright area width field 712 for registering the width of the bright area.
  • a class field 713 for registering the class of the vehicle, such as S class or A class
  • a destination field 714 for registering the destination of the vehicle, such as for Japan or the United States
  • a part field 715 for registering a part of the vehicle such as a bonnet or a roof is further provided.
  • a visibility degree field 711, a class field 713, a destination field 714, and a part field 715 are registered.
  • the width of the bright area is registered to, grade, with a record vehicle classes, each destination and site combination of the vehicle.
  • the correspondence relationship information table TBb may include a record for each combination for all combinations of grades, vehicle classes, vehicle destinations, and parts, but some combinations of all the combinations described above. On the other hand, a record may be provided for each combination.
  • Such a surface defect inspection apparatus D and surface defect inspection method when the type of the inspection object Ob includes the vehicle class, considers not only the degree of visibility of the defect but also the vehicle class.
  • the width of the bright area can be determined and the type of the inspection object Ob includes the destination of the vehicle, not only the degree of visibility of the defect but also the destination of the vehicle is taken into consideration.
  • the width of the bright region can be determined by taking into account not only the degree of visibility of the defect but also the location of the vehicle when the type of the inspection object Ob includes the location of the vehicle. it can.
  • a surface defect inspection apparatus is a surface defect inspection apparatus that detects defects on the inspection surface based on an image obtained by irradiating an inspection surface of an inspection object with illumination light and imaging the inspection surface.
  • An illumination unit that irradiates the illumination light by forming at least one set of a bright region and a dark region, and a bright region that is adjusted to a width of the bright region according to a degree of visibility of a predetermined defect And an adjustment unit.
  • the illuminating unit forms at least one set of a light source unit that emits light and a bright region and a dark region, and illuminates the light emitted from the light source unit.
  • the illumination unit is a high luminance display such as a high luminance liquid crystal display device, and the bright region adjustment unit is a bright region according to the degree of visibility of the defect.
  • the high-intensity display is controlled so as to have a width.
  • the illumination unit includes a plurality of straight illumination units arranged side by side, and the bright region adjustment unit has a bright region according to the degree of visibility of the defect.
  • the plurality of straight illumination units are turned on so as to have a width.
  • the illumination unit irradiates the illumination light by forming a plurality of sets of bright regions and dark regions.
  • Such a surface defect inspection apparatus irradiates the inspection surface of the inspection object with illumination light by adjusting the width of the bright region in accordance with a predetermined degree of defect visibility. Therefore, the surface defect inspection apparatus can maximize the width of the bright region in accordance with the degree of visibility of the defect, so that efficiency can be improved while maintaining at least the accuracy of defect detection.
  • a correspondence information storage unit that stores the width of the bright region as correspondence information in association with the degree of visibility of the defect, and the visibility of the defect
  • An input unit that accepts an input of the degree, and the bright area adjustment unit corresponds to the degree of visibility of the defect accepted by the input unit from the correspondence information stored in the correspondence information storage unit
  • the width of the bright area to be determined is determined and adjusted to the determined width of the bright area.
  • the correspondence information storage unit further stores the width of the bright region as the correspondence information in association with the type of the inspection object
  • the input unit Further receives an input of the type of the object to be inspected
  • the bright area adjustment unit determines the degree of visibility of the defect received by the input unit from the correspondence information stored in the correspondence information storage unit. And determining the width of the bright area corresponding to the type of the object to be inspected, and adjusting the determined width of the bright area.
  • the level of defects allowed varies depending on the type of inspection object. For example, a defect that is not permitted in a higher-class vehicle type may be permitted in a lower-class vehicle type.
  • the width of the bright region is associated not only with the degree of visibility of the defect but also with the type of the inspection object, not only the degree of visibility of the defect but also the coverage.
  • the width of the bright area can be determined by taking into account the type of inspection object.
  • the inspection object is an exterior-coated vehicle
  • the type of the inspection object includes the vehicle class, the destination of the vehicle, and the vehicle Classified by at least one of the sites.
  • the width of the bright region is determined by considering not only the visibility of the defect but also the vehicle class.
  • the width of the bright area can be determined by considering not only the degree of visibility of the defect but also the destination of the vehicle.
  • the width of the bright region can be determined by considering not only the degree of visibility of the defect but also the part of the vehicle.
  • a surface defect inspection method for detecting defects on the surface to be inspected based on an image obtained by irradiating the surface to be inspected with illumination light and imaging the surface to be inspected.
  • a bright area adjustment step for adjusting the width of the bright area according to a predetermined degree of defect visibility, and a set of a bright area and a dark area having a width adjusted in the bright area adjustment step.
  • Such a surface defect inspection method irradiates the inspection surface of the inspection object with illumination light by adjusting the width of the bright region in accordance with the degree of visibility of the defect defined in advance. Therefore, the surface defect inspection method can maximize the width of the bright region in accordance with the degree of visibility of the defect, so that efficiency can be improved while maintaining at least the accuracy of defect detection.
  • a surface defect inspection device and a surface defect inspection method for detecting surface defects can be provided.

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Abstract

本発明の表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法は、被検査物の被検査面に照明光を照射して前記被検査面を撮像した画像に基づいて前記被検査面の欠陥を検出する装置および方法であって、明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記照明光を照射し、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整する。

Description

表面欠陥検査装置および該方法
　本発明は、表面の欠陥を検出する表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法に関する。
　従来、車両のボディーにおける塗装表面の欠陥を画像処理によって検出する表面欠陥検査装置が知られており、例えば、特許文献１等に開示されている。前記欠陥は、例えばいわゆる「ブツ」、「ダレ」および「ハジキ」等と呼称される塗装面における凹凸等である。
　この特許文献１に開示された表面欠陥検査装置は、被検査体の被検査面に明暗パターンの光を照射し、前記被検査面からの反射光に基づいて受光画像を作成し、この受光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検査する装置である。
　前記特許文献１のように、光が照明された被検査面を撮像することによって得られた画像から欠陥を検出する場合、前記欠陥が無ければ撮像部へ向かう反射光が前記欠陥によって撮像部へ向かう方向とは異なる方向に反射されるため、前記欠陥は、画像上では、暗く写る。このため、画像処理によって前記画像における暗い部分が抽出され、前記欠陥が検出される。一方、効率化の観点から、一度に検査する面積を広げることが望まれる。このため、幅の広い光で被検査面が照明されることになる。このような幅の広い光で被検査面が照明されると、実際には欠陥が生じているにもかかわらず、前記欠陥が画像上で暗く写らず、前記欠陥が検出し難くなる場合がある。これは、前記欠陥に入射される光の入射角が、相対的に幅の狭い光が前記欠陥に照明される場合に較べて多様となるため、前記欠陥から撮像部へ向かう反射光が増加するためである。
特開平９－１８４７１３号公報
　本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、欠陥検出の精度を少なくとも維持しつつ、効率化を図ることができる表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法を提供することである。
　上述した目的を実現するために、本発明の一側面を反映した表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法は、被検査物の被検査面に照明光を照射して前記被検査面を撮像した画像に基づいて前記被検査面の欠陥を検出する装置および方法であって、明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記照明光を照射し、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整する。
　発明の１または複数の実施形態により与えられる利点および特徴は、以下に与えられる詳細な説明および添付図面から十分に理解される。これら詳細な説明及び添付図面は、例としてのみ与えられるものであり本発明の限定の定義として意図されるものではない。
実施形態における表面欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。 前記表面欠陥検査装置の構成を示す概略外観模式図である。 前記表面欠陥検査装置における第１態様の照明部およびその照明パターンの一例を説明するための図である。 前記表面欠陥検査装置に記憶される第１態様の対応関係情報テーブルを示す図である。 欠陥の視認性の程度と明領域の幅との関係を説明するための図である。 前記表面欠陥検査装置の動作を示すフローチャートである。 図６に示すフローチャートにおける欠陥の検出処理を説明するための図である。 図７に示す欠陥候補の検出処理を説明するための図である。 図７に示す膨張、縮小の処理を説明するための図である。 前記表面欠陥検査装置における第２態様の照明部およびその照明パターンの一例を説明するための図である。 前記表面欠陥検査装置に記憶される第２態様の対応関係情報テーブルを示す図である。
　以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
　本実施形態における表面欠陥検査装置は、被検査物Ｏｂの被検査面に照明光を照射して前記被検査面を撮像した画像に基づいて前記被検査面の欠陥を検出する装置であって、明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記照明光を照射する照明部と、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整する明領域調整部とを備える。このような表面欠陥検査装置およびこれに実装された表面欠陥検査方法は、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて照明光における明領域の幅に調整するので、欠陥検出の精度を少なくとも維持しつつ、効率化を図ることができる。以下、このような表面欠陥検査装置およびこれに実装された表面欠陥検査方法について、より具体的に説明する。
　図１は、実施形態における表面欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。図２は、前記表面欠陥検査装置の構成を示す概略外観模式図である。図３は、前記表面欠陥検査装置における第１態様の照明部およびその照明パターンの一例を説明するための図である。図３Ａは、第１照明パターンで照明光を放射している照明部１ａ－１（１ａ－２）を示し、図３Ｂは、第２照明パターンで照明光を放射している照明部１ａ－１（１ａ－２）を示す。図４は、前記表面欠陥検査装置に記憶される第１態様の対応関係情報テーブルを示す図である。図５は、欠陥の視認性の程度と明領域の幅との関係を説明するための図である。図５Ａは、欠陥の視認性の程度に対し明領域の幅が適当な場合を示し、図５Ｂは、欠陥の視認性の程度に対し明領域の幅が不適当な場合を示す。
　実施形態における表面欠陥検査装置Ｄは、図１および図２に示すように、例えば、照明部１ａと、撮像部２と、装置本体ＰＣとを備える。装置本体ＰＣは、制御処理部３と、入力部４と、出力部５と、インターフェース部（ＩＦ部）６と、記憶部７とを備える。
　照明部１ａは、装置本体ＰＣの制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して照明光を照射する装置である。本実施形態では、照明部１ａは、図２に示すように、撮像部２を挟んで互いに並置された２個の第１および第２照明部１ａ－１、１ａ－２を備える。第１および第２照明部１ａ－１、１ａ－２は、それぞれ、例えば、光を放射する光源部と、明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記光源部から放射された光を前記照明光として照明する明暗領域形成部とを備えて構成される。このような第１および第２照明部１ａ－１、１ａ－２は、それぞれ、図３に示すように、例えば、高輝度液晶表示装置等の高輝度ディスプレイを備えて構成される。照明部１ａが高輝度液晶表示装置である場合では、光を放射する、そのバックライトが、前記光源部の一例に相当し、前記バックライトにおける光放射面の前方に配置され、バックライトからの光を透過させるか遮光するかを画素ごとに制御する、その液晶パネルが前記明暗領域形成部の一例に相当する。
　撮像部２は、装置本体ＰＣの制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、被検査物Ｏｂの被検査面を撮像し、画像を生成する装置である。欠陥は、後述するように、画像を画素値で画像処理することによって検出するので、撮像部２は、例えば、カラーで画像を生成するカメラを備えて構成されて良く、モノクロで画像を生成するカメラを備えて構成されて良い。
　入力部４は、装置本体ＰＣの制御処理部３に接続され、例えば、検査の開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば欠陥の視認性の程度等の前記検査を行う上で必要な各種データを表面欠陥検査装置Ｄに入力する装置であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ、キーボードおよびマウス等である。出力部５は、装置本体ＰＣの制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、入力部４から入力されたコマンドやデータ、および、当該表面欠陥検査装置Ｄによって求められた検出結果を出力する装置であり、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ（液晶表示装置）および有機ＥＬディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
　なお、入力部４および出力部５からタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部４は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置であり、出力部５は、表示装置である。このタッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な１または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として表面欠陥検査装置Ｄに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い表面欠陥検査装置Ｄが提供される。
　ＩＦ部６は、装置本体ＰＣの制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ－２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。ＩＦ部６は、外部機器との間で通信を行う回路であり、例えば、データ通信カードや、ＩＥＥＥ８０２．１１規格等に従った通信インターフェース回路等であっても良い。
　記憶部７は、装置本体ＰＣの制御処理部３に接続され、制御処理部３の制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。
　前記各種の所定のプログラムには、制御プログラム、明領域調整プログラムおよび欠陥検出プログラム等が含まれる。前記制御プログラムは、表面欠陥検査装置Ｄの各部１ａ、２、４～７を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するプログラムである。前記明領域調整プログラムは、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整するプログラムである。前記欠陥検出プログラムは、撮像部２によって生成された画像に基づいて被検査物Ｏｂの被検査面に生じている欠陥を検出するプログラムである。前記各種の所定のデータには、例えば、対応関係情報、撮像部２で生成された画像、後述のように欠陥を検出する画像処理で生成される各種の中間画像等の、各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。
　記憶部７は、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。記憶部７は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部３のワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。そして、記憶部５は、前記対応関係情報を記憶するために、対応関係情報記憶部７１を機能的に備える。
　対応関係情報記憶部７１は、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じた前記明領域の幅を表す情報を記憶するものであり、本実施形態では、前記明領域の幅を前記欠陥の視認性の程度に対応付けて対応関係情報として記憶する。前記欠陥の視認性の程度とは、欠陥の見え易さの度合いであり、前記欠陥の視認性の程度は、例えば、予め適宜に設定されたグレードレベルで表され、本実施形態では、グレードＩ、グレードＩＩ、グレードＩＩＩ、・・・の順で順次に前記欠陥の視認性の程度が高くなる。
　本実施形態では、光が照明された被検査面を撮像することによって得られた画像から欠陥が検出される。このような検出手法では、例えば、図５Ａに示すように、被検査物Ｏｂの被検査面に欠陥ＤＥが無ければカメラへ向かう反射光が前記欠陥ＤＥによって前記カメラへ向かう方向とは異なる方向に反射されるため、前記欠陥ＤＥは、画像ＳＰ１上では、欠陥画像ＰＤＥとして暗く写る。このため、画像処理によって前記画像ＳＰ１における暗い部分が抽出され、前記欠陥ＤＥが検出できる。ところが、効率化の観点から、例えば、図５Ｂに示すように、相対的に幅ＬＡｂの広い光で前記被検査面が照明されると、実際には前記欠陥ＤＥが生じているにもかかわらず、前記欠陥ＤＥに入射される光の入射角が、相対的に幅ＬＡａの狭い光が前記欠陥ＤＥに照明される場合に較べて多様となるので、前記欠陥ＤＥからカメラへ向かう反射光が増加するため、カメラで見え難くなり、前記欠陥ＤＥが画像ＳＰ２上で暗く写らず、前記欠陥ＤＥが検出し難くなる。このように欠陥ＤＥの視認性の程度と照明光（明領域）の幅ＬＡとは、相関関係があり、前記欠陥ＤＥの視認性の程度に応じた適当な照明光（明領域）の幅ＬＡが存在する。
　なお、図５Ａにおいて、画像ＳＰ１における明画像ＰＬＡａは、前記被検査面の、幅ＬＡａの明領域を持つ照明部によって照明された部分の画像であり、画像ＳＰ１における暗画像ＰＤＡａ－１、ＰＤＡａ－２は、前記被検査面の、前記照明部によって照明された部分を除く残余の部分の画像であり、黒点ＰＤＥは、画像ＳＰ１に写り込んだ欠陥ＤＥの画像であり、図５Ｂにおいて、画像ＳＰ２における明画像ＰＬＡｂは、前記被検査面の、幅ＬＡａより広い幅ＬＡｂの明領域を持つ照明部によって照明された部分の画像であり、画像ＳＰ２における暗画像ＰＤＡｂ－１、ＰＤＡｂ－２は、前記被検査面の、前記照明部によって照明された部分を除く残余の部分の画像である。
　前記欠陥ＤＥの視認性の程度は、前記欠陥ＤＥの大きさ（面積）、前記被検査面を基準に前記欠陥ＤＥにおける凸部の高さ、前記欠陥ＤＥにおける凹部の深さまたは前記欠陥ＤＥにおける凹凸部の高低差、および、前記欠陥ＤＥが生じている層の色（透明層に生じた凹凸の欠陥ＤＥは目立ち難いが、有色層に生じた凹凸の欠陥ＤＥは目立ち易い）等に応じて異なる。例えば、前記欠陥ＤＥの大きさ（面積）が大きい（広い）ほど、前記欠陥ＤＥの視認性の程度は、高くなり、これに応じて照明光（明領域）の幅ＬＡは、より広くできる。一方、逆に、前記欠陥ＤＥの大きさ（面積）が小さい（狭い）ほど、前記欠陥ＤＥの視認性の程度は、低くなり、これに応じて照明光（明領域）の幅ＬＡは、より狭くする必要がある。また例えば、前記欠陥ＤＥの高さ、深さまたは高低差が大きいほど、前記欠陥ＤＥの視認性の程度は、高くなり、これに応じて照明光（明領域）の幅ＬＡは、より広くできる。一方、逆に、前記欠陥ＤＥの高さ、深さまたは高低差が小さい（狭い）ほど、前記欠陥ＤＥの視認性の程度は、低くなり、これに応じて照明光（明領域）の幅ＬＡは、より狭くする必要がある。また例えば、有色層に生じた凹凸の欠陥ＤＥは、目立ち易いので、これに応じて照明光（明領域）の幅ＬＡは、より広くできる。一方、透明層に生じた凹凸の欠陥ＤＥは、目立ち難いので、これに応じて照明光（明領域）の幅ＬＡは、より狭くする必要がある。このような観点から、前記欠陥ＤＥの視認性の程度は、複数のグレードに適宜に分類され（グレード分けされ）、これら複数のグレードそれぞれに応じた照明光（明領域）の各幅ＬＡが例えば複数のサンプルを用いた結果から適宜に設定される。
　このような前記欠陥の視認性の程度と前記明領域の幅との対応関係を表す対応関係情報は、本実施形態では、テーブル形式で対応関係情報記憶部７１に記憶されている。この対応関係情報を登録する対応関係情報テーブルＴＢａは、例えば、図４に示すように、前記欠陥の視認性の程度を表すグレードを登録する視認性程度フィールド７１１と、視認性程度フィールド７１１に登録されたグレードに対応する前記明領域の幅を登録する明領域幅フィールド７１２とを備え、各グレードごと（視認性の各程度ごと）にレコードを持つ。図４に示す例では、前記欠陥の視認性の程度がグレードＩである場合には明領域幅は、５０ｍｍに、前記欠陥の視認性の程度がグレードＩＩである場合には明領域幅は、７０ｍｍに、そして、前記欠陥の視認性の程度がグレードＩＩＩである場合には明領域幅は、９０ｍｍに、それぞれ、対応付けられている。
　図１および図２に戻って、制御処理部３は、表面欠陥検査装置Ｄの各部１ａ、２、４～７を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、被検査物Ｏｂの被検査面における欠陥を検出するための回路である。制御処理部３は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部３は、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部３１、明領域調整部３２および欠陥検出部３３を機能的に備える。
　制御部３１は、表面欠陥検査装置Ｄの各部１ａ、２、４～７を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、表面欠陥検査装置Ｄ全体の制御を司るものである。
　明領域調整部３２は、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整するものである。より具体的には、明領域調整部３２は、記憶部７の対応関係情報記憶部７１に記憶された対応関係情報から、入力部４で受け付けた前記欠陥の視認性の程度（本実施形態ではグレード）に対応する前記明領域の幅を決定し、この決定した前記明領域の幅に調整する。より詳しくは、上述したように、照明部１ａが光源部および明暗領域形成部を備えて構成される場合、明領域調整部３２は、前記欠陥の視認性の程度に応じた明領域の幅となるように、前記明暗領域形成部を制御する。本実施形態では、上述したように、照明部１ａは、例えば高輝度液晶表示装置等の高輝度ディスプレイであり、明領域調整部３２は、前記欠陥の視認性の程度に応じた明領域の幅となるように、前記高輝度ディスプレイを制御する。例えば、照明部１ａが高輝度液晶表示装置である場合では、明領域調整部３２は、前記欠陥の視認性の程度に応じた明領域の幅となるように、前記高輝度液晶表示装置における液晶パネルの各画素を制御する。
　欠陥検出部３３は、照明部１ａで照明された被検査物Ｏｂの被検査面を、撮像部２で撮像することによって生成された画像に基づいて欠陥を検出し、この検出した検出結果を記憶部７に記憶し、そして、出力部５に出力するものである。欠陥の検出手法は、公知の手法が用いられて良いが、本実施形態の手法については、後述する。
　なお、このような制御処理部３、入力部４、出力部５、ＩＦ部６および記憶部７を備える装置本体ＰＣは、例えば、デスクトップ型やノード型等のコンピュータによって構成可能である。
　次に、本実施形態の動作について説明する。図６は、前記表面欠陥検査装置の動作を示すフローチャートである。図７は、図６に示すフローチャートにおける欠陥の検出処理を説明するための図である。図８は、図７に示す欠陥候補の検出処理を説明するための図である。図９は、図７に示す膨張、縮小の処理を説明するための図である。図９Ａは、一例として、膨張処理前の二値化画像Ｉ（ＢＮ）を示し、図９Ｂは、一例として、膨張処理後の二値化画像Ｉ（ＢＮ）を示す。
　このような構成の表面欠陥検査装置Ｄは、その電源が投入されると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。その制御処理プログラムの実行によって、制御処理部３には、制御部３１、明領域調整部３２および欠陥検出部３３が機能的に構成される。
　そして、被検査物Ｏｂの被検査面における欠陥の検出にあたって、図６において、表面欠陥検査装置Ｄは、まず、制御処理部３の明領域調整部３２によって、出力部５から前記欠陥の視認性の程度（グレードの値）の入力を促すメッセージ（例えば「欠陥のグレードを入力ください。」等）を出力し、入力部４から前記欠陥の視認性の程度（グレードの値）の入力を受け付ける（Ｓ１）。
　ユーザ（オペレータ）は、前記メッセージに促されて前記欠陥の視認性の程度（グレードの値）を入力する。
　次に、処理Ｓ１で前記欠陥の視認性の程度（グレードの値）の入力を入力部４で受け付けると、表面欠陥検査装置Ｄは、明領域調整部３２によって、この処理Ｓ１で入力された前記欠陥の視認性の程度（グレードの値）に基づいて明領域の幅を決定する（Ｓ２）。より具体的には、明領域調整部３２は、記憶部７の対応関係情報記憶部７１から、処理Ｓ１で入力された前記欠陥の視認性の程度（グレードの値）に対応する明領域の幅を取得する。より詳しくは、明領域調整部３２は、対応関係情報記憶部７１に記憶されている対応関係情報テーブルＴＢａから、その視認性程度フィールド７１１に、処理Ｓ１で入力された前記欠陥の視認性の程度（グレードの値）を登録するレコードを選定（検索）し、この選定したレコードにおける明領域幅フィールド７１２に登録されている明領域の幅を取り出す。
　次に、表面欠陥検査装置Ｄは、明領域調整部３２によって、この処理Ｓ２で取得した明領域の幅となるように証明部１ａを調整し、照明する（Ｓ３）。より具体的には、上述したように、照明部１ａが光源部および明暗領域形成部を備えて構成される場合では、明領域調整部３２は、前記処理Ｓ２で取得した明領域の幅となるように、前記明暗領域形成部を制御する。より詳しくは、照明部１ａは、高輝度液晶表示装置であり、明領域調整部３２は、前記処理Ｓ２で取得した明領域の幅となるように、前記高輝度液晶表示装置における液晶パネルの各画素を制御する。これによって、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて明領域の幅が調整され、明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成した照明光が被検査物Ｏｂの被検査面に照射される。一例の具体例では、処理Ｓ１でグレードＩＩＩのように比較的高いグレード値が入力されると、視認性の程度が比較的高いため、明領域調整部３２は、照明部１ａにおける第１および第２照明部１ａ－１、１ａ－２それぞれを、図３Ａに示すように、比較的幅の広い矩形状（帯状、ストライプ状）の第１明領域ＬＡ－１、第１明領域ＬＡ－１の幅より狭い幅を持つ矩形状の暗領域ＤＡ、および、第１明領域ＬＡ－１と同幅を持つ矩形状の第２明領域ＬＡ－２を順次に並置した照明パターンとなるように、制御する。これによって視認性の程度が比較的高い欠陥ＤＥを検知できる比較的広い幅を持つ、好ましくは前記グレードＩＩＩでの最大幅を持つ矩形状の第１および第２明領域ＬＡ－１、ＬＡ－２で被検査物Ｏｂの被検査面が照明できる。また、他の一例の具体例では、処理Ｓ１でグレードＩのように比較的低いグレード値が入力されると、視認性の程度が比較的低いため、明領域調整部３２は、照明部１ａにおける第１および第２照明部１ａ－１、１ａ－２それぞれを、図３Ｂに示すように、比較的幅の狭い矩形状の４個の第１ないし第４明領域ＬＡ－１～ＬＡ－４、および、これら第１ないし第４明領域ＬＡ－１～ＬＡ－４と同幅を持つ矩形状の３個の第１ないし第３暗領域ＤＡ－１～ＤＡ－３を交互に並置した明暗照明パターンとなるように、制御する。これによって視認性の程度が比較的低い欠陥ＤＥを検知できる幅を持つ、好ましくは前記グレードＩでの最大幅を持つ矩形状の第１ないし第４明領域ＬＡ－１、ＬＡ－２、ＬＡ－３、ＬＡ－４で被検査物Ｏｂの被検査面が照明される。このような例では、照明部１ａは、明領域ＬＡと暗領域ＤＡとの組を複数形成して照明光を照射する。これによってより広範囲で被検査面が検査できる。
　次に、このように処理Ｓ３で前記欠陥の視認性の程度に応じた明領域の幅を持つ照明光で被検査物Ｏｂの被検査面を照明すると、表面欠陥検査装置Ｄは、制御処理部３の欠陥検出部３３によって、照明部１ａで上述のように照明された被検査物Ｏｂの被検査面を、撮像部２で撮像させ、撮像部２でその画像を生成して取得する（Ｓ４）。
　次に、表面欠陥検査装置Ｄは、欠陥検出部３３によって、この撮像部２で生成した画像に基づいて欠陥を検出し、この検出した検出結果を記憶部７に記憶する（Ｓ５）。
　欠陥の検出手法は、上述したように、公知の手法が用いられて良いが、本実施形態では、次のような手法で、欠陥が検出されている。
　図７において、欠陥検出部３３は、処理Ｓ４で取得された画像Ｉ（Ｏ）に対し、照明光の明領域ＬＡよる画像（明画像）と、前記照明光における暗領域ＤＡによる画像（暗画像）との境界を残しながら、いわゆる画像のごま塩ノイズを消すために、所定の画像フィルタを用いてエッジ保存の平滑化処理を実行する。これによって処理Ｓ４で取得された画像Ｉ（Ｏ）から基準画像Ｉ（Ｂ）が生成される（Ｓ５１）。
　次に、欠陥検出部３３は、欠陥を予備検出する欠陥予備検出処理Ｓ５２および予備検出された欠陥から明画像に存在する欠陥を抽出するためのマスクを生成するマスク生成処理Ｓ５３を、互いに並列に、あるいは、欠陥予備検出処理Ｓ５２およびマスク生成処理Ｓ５３の順に順次に、あるいは、マスク生成処理Ｓ５３および欠陥予備検出処理Ｓ５２の順に順次に、実行する。
　この欠陥予備検出処理Ｓ５２では、より具体的には、まず、図８に示す曲線αにおける欠陥を示す急峻な落ち込みを検出するために、欠陥検出部３３は、処理Ｓ５１で生成した基準画像Ｉ（Ｂ）に対し、対象画素を移動させながら、例えば当該対象画素を中央に３×３や４×４等の所定の範囲で平均を求めて当該対象画素の画素値とする移動平均処理を実行することによって、前記基準画像Ｉ（Ｂ）からスムージング画像Ｉ（Ｓ）を生成する（Ｓ５２１）。つまり、スムージング画像Ｉ（Ｓ）は、欠陥を示す前記急峻な落ち込みを検出するため、図８に示す曲線αと曲線βの差異を発生させるために作成される。
　次に、欠陥検出部３３は、処理Ｓ５２１で生成したスムージング画像Ｉ（Ｓ）と処理Ｓ５１で生成した基準画像Ｉ（Ｂ）との差分を求めることによって、より具体的には処理Ｓ５２１で生成したスムージング画像Ｉ（Ｓ）から処理Ｓ５１で生成した基準画像Ｉ（Ｂ）を減算することによって、差分画像Ｉ（Ｓｕｂ）を生成する（Ｓ５２２）。この処理によって、例えば、図８に示すように、１つのライン（行）において、スムージング画像Ｉ（Ｓ）における各画素の各画素値からなるスムージング画像画素値曲線βと基準画像Ｉ（Ｂ）における各画素の各画素値からなる基準画像画素値曲線αとの差分を求めると、画像上では暗く写る欠陥部分では、その差が大きくなる。
　なお、上述では、処理Ｓ５２１で生成したスムージング画像Ｉ（Ｓ）と処理Ｓ５１で生成した基準画像Ｉ（Ｂ）との差分を求めることによって差分画像Ｉ（Ｓｕｂ）が生成されたが、差分画像Ｉ（Ｓｕｂ）に代え、処理Ｓ５２１で生成したスムージング画像Ｉ（Ｓ）と処理Ｓ５１で生成した基準画像Ｉ（Ｂ）との比を求めることによって比画像Ｉ（Ｄｉｖ）が生成されてもよい。
　次に、欠陥検出部３３は、処理Ｓ５２２で求めた差分画像Ｉ（Ｓｕｂ）に対し、各画素それぞれについて、予め設定された所定の閾値（第１の二値化閾値）と比較することによって二値化し、これによって欠陥候補を検出し、欠陥候補画像Ｉ（ＲＤ）を生成する（Ｓ５２３）。すなわち、画素値が０から２５５までの８ビットで表現される場合において、当該画素の画素値（処理Ｓ５２２での差分値）が前記第１の二値化閾値未満である場合には、当該画素の画素値が０とされ、当該画素の画素値（処理Ｓ５２２での差分値）が前記第２の二値化閾値以上である場合には、当該画素の画素値が２５５とされる。前記第１の二値化閾値は、複数のサンプルから予め適宜に設定される。
　次に、欠陥検出部３３は、処理Ｓ５２３で生成した欠陥候補画像Ｉ（ＲＤ）から、画像上で画素値２５５が小面積で集合する部分をノイズとして消去するために、予め設定された所定の閾値（欠陥検出閾値）以上の面積で集合する部分を欠陥としてラベル（例えばシリアル番号）を付して抽出した欠陥画像Ｉ（Ｄ）を生成する（Ｓ５２４）。前記欠陥検出閾値は、複数のサンプルから予め適宜に設定される。
　このように欠陥予備検出処理Ｓ５２が実行される。
　一方、マスク生成処理Ｓ５３では、より具体的には、まず、欠陥検出部３３は、明画像および暗画像を抽出するために、処理Ｓ５１で生成した基準画像Ｉ（Ｂ）に対し、各画素それぞれについて、予め設定された所定の閾値（第２の二値化閾値）と比較することによって二値化し、二値化画像Ｉ（ＢＮ）を生成する（Ｓ５３１）。すなわち、画素値が０から２５５までの８ビットで表現される場合において、当該画素の画素値が前記第２の二値化閾値未満である場合には、当該画素の画素値が０とされ、当該画素の画素値が前記第２の二値化閾値以上である場合には、当該画素の画素値が２５５とされる。前記第２の二値化閾値は、複数のサンプルから予め適宜に設定される。
　例えば、図９Ａに示すように、処理Ｓ５３１で生成した二値化画像Ｉ（ＢＮ）が所々抜けた画像になるため、次に、欠陥検出部３３は、処理Ｓ５３１で生成した二値化画像Ｉ（ＢＮ）に対し、図９Ｂに示すように、明画像と暗画像との境界における暗画像を明画像側へ膨張してくっつける膨張処理を実行し、膨張した回数だけ縮小して元の大きさに戻し、膨張縮小画像Ｉ（ＥＸ）を生成する（Ｓ５３２）。
　明領域と暗領域との境界部分において画像上に出る、いわゆるゆず肌を除去するために、欠陥検出部３３は、膨張縮小画像Ｉ（ＥＸ）に対し、明画像における暗画像との境界を明画像側へ後退させることによって、マスク画像Ｉ（Ｍ）を生成する（Ｓ５３３）。より具体的には、欠陥検出部３３は、明画像と暗画像との境界から、予め設定された画素数だけ、明画像側を削る。すなわち、欠陥検出部３３は、明画像と暗画像との境界から、予め設定された画素数だけ、明画像側の画素を暗画像に変える。
　このように欠陥予備検出処理Ｓ５２が実行される。
　次に、欠陥検出部３３は、欠陥予備検出処理Ｓ５２における処理Ｓ５２４で生成した欠陥画像Ｉ（Ｄ）と、マスク生成処理Ｓ５３における処理Ｓ５３３で生成したマスク画像Ｉ（Ｍ）とのＡＮＤを演算し、これによってマスク画像Ｉ（Ｍ）における明画像に当たる部分に生じている、欠陥画像Ｉ（Ｄ）の欠陥を、最終的な欠陥として抽出し（Ｓ５４）、本欠陥の検出処理Ｓ５を終了する。
　欠陥の検出処理Ｓ５の次に、欠陥検出部３３は、処理Ｓ５で求めた検出結果を出力部５に出力する。なお、必要に応じて、欠陥検出部３３は、処理Ｓ５で求めた検出結果をＩＦ部６から出力しても良い。
　次に、欠陥検出部３３は、本処理が終了か否かを判定する（Ｓ７）。この判定の結果、例えばユーザにより入力部４で本処理の終了を受け付けるなどしている場合には、本処理の終了と判定し（Ｙｅｓ）、欠陥検出部３３は、本処理を終了し、一方、本処理の終了ではない場合（Ｎｏ）には、次の検査を実行するために、欠陥検出部３３は、処理を処理Ｓ４に戻す。例えば、前記欠陥の視認性の程度を表すグレード値を変えずに、次の被検査物Ｏｂや被検査物Ｏｂにおける次の被検査面が検査される場合には、被検査物Ｏｂや被検査面が次の被検査物Ｏｂや次の被検査面に変えられて処理が処理Ｓ４に戻され、一方、検査自体が終了される場合や前記欠陥の視認性の程度を表すグレード値を変えて次の被検査物Ｏｂや次の被検査面が検査される場合には、本処理が終了される。
　以上説明したように、本実施形態における表面欠陥検査装置Ｄおよびこれに実装された表面欠陥検査方法は、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて明領域ＬＡの幅に調整して被検査物Ｏｂの被検査面に照明光を照射する。したがって、上記表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法は、前記欠陥の視認性の程度に応じて明領域ＬＡの幅を最大化できるので、欠陥検出の精度を少なくとも維持しつつ、効率化を図ることができる。
　上記表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法は、対応関係情報記憶部７１に対応関係情報（本実施形態ではテーブル形式の対応関係情報テーブルＴＢａ）を記憶するので、前記対応関係情報を参照することで、前記欠陥の視認性の程度から前記明領域の幅を容易に決定できる。
　なお、上述の実施形態では、照明部１ａは、例えば高輝度液晶表示装置等の高輝度ディスプレイを備えて構成されたが、照明部１ａは、これに限定されるものではなく、適宜に、変更できる。
　図１０は、前記表面欠陥検査装置における第２態様の照明部およびその照明パターンの一例を説明するための図である。図１０Ａは、第１照明パターンで照明光を放射している照明部１ｂ－１（１ｂ－２）を示し、図１０Ｂは、第２照明パターンで照明光を放射している照明部１ｂ－１（１ｂ－２）を示す。例えば、上述の照明部１ａに換え、図１０に示す第１および第２照明部１ｂ－１、１ｂ－２を備える照明部１ｂが用いられても良い。これら第１および第２照明部１ｂ－１、１ｂ－２それぞれは、図１０に示すように、順次に並置された複数の直状照明ユニット１１を備えて構成される。この図１０に示す例では、複数の直状照明ユニット１１は、８個の第１ないし第８直状照明ユニット１１－１～１１－８を備えて構成されている。これら第１ないし第８直状照明ユニット１１－１～１１－８は、それぞれ、例えば直状蛍光灯や直線状に配置された複数の高輝度ＬＥＤ等の、光照射面が細長な矩形状（帯状、ストライプ状）を呈した直状の直状光源部と、前記直状光源部の前方に配置された矩形状の拡散板等を備え、前記直状光源部から前記拡散板を介して照明光を放射する。そして、このような照明部１ｂが用いられる場合では、明領域調整部３２は、前記欠陥の視認性の程度に応じた明領域ＬＡの幅となるように、前記複数の直状照明ユニット１１を点灯する。一例の具体例では、上述の処理Ｓ１でグレードＩＩＩのように比較的高いグレード値が入力されると、視認性の程度が比較的高いため、上述の処理Ｓ２および処理Ｓ３において、明領域調整部３２は、照明部１ｂにおける第１および第２照明部１ｂ－１、１ｂ－２それぞれを、図１０Ａに示すように、比較的幅の広い矩形状の第１明領域ＬＡ－１、第１明領域ＬＡ－１の幅より狭い幅を持つ矩形状の暗領域ＤＡ、および、第１明領域ＬＡ－１と同幅を持つ矩形状の第２明領域ＬＡ－２を順次に並置した照明パターンとなるように、制御する。すなわち、上述の処理Ｓ３において、明領域調整部３２は、第１ないし第３直状照明ユニット１１－１～１１－３および第６ないし第３直状照明ユニット１１－６～１１－８を点灯し、第４および第６直状照明ユニット１１－４、１１－５を消灯する。これによって視認性の程度が比較的高い欠陥ＤＥを検知できる比較的広い幅を持つ、好ましくは前記グレードＩＩＩでの最大幅を持つ矩形状の第１および第２明領域ＬＡ－１、ＬＡ－２で被検査物Ｏｂの被検査面が照明できる。また、他の一例の具体例では、処理Ｓ１でグレードＩのように比較的低いグレード値が入力されると、視認性の程度が比較的低いため、上述の処理Ｓ２および処理Ｓ３において、明領域調整部３２は、照明部１ｂにおける第１および第２照明部１ｂ－１、１ｂ－２それぞれを、図１０Ｂに示すように、比較的幅の狭い矩形状の４個の第１ないし第４明領域ＬＡ－１～ＬＡ－４、および、これら第１ないし第４明領域ＬＡ－１～ＬＡ－４と同幅を持つ矩形状の４個の第１ないし第４暗領域ＤＡ－１～ＤＡ－４を交互に並置した明暗照明パターンとなるように、制御する。すなわち、上述の処理Ｓ３において、明領域調整部３２は、第１、第３、第５および第７直状照明ユニット１１－１、１１－３、１１－５、１１－７を点灯し、第２、第４、第６および第８直状照明ユニット１１－２、１１－４、１１－６、１１－８を消灯する。これによって視認性の程度が比較的低い欠陥ＤＥを検知できる幅を持つ、好ましくは前記グレードＩでの最大幅を持つ矩形状の第１ないし第４明領域ＬＡ－１、ＬＡ－２、ＬＡ－３、ＬＡ－４で被検査物Ｏｂの被検査面が照明される。
　また、上述の実施形態では、対応関係情報記憶部７１と、明領域の幅を前記欠陥の視認性の程度に対応付けて対応関係情報として記憶したが、対応関係情報記憶部７１は、前記明領域の幅を前記被検査物Ｏｂの種類にさらに対応付けて前記対応関係情報として記憶しても良い。この場合では、入力部４は、被検査物Ｏｂの種類の入力をさらに受け付け、明領域調整部３２は、対応関係情報記憶部７１に記憶された対応関係情報から、入力部４で受け付けた前記欠陥の視認性の程度および被検査物Ｏｂの種類に対応する前記明領域の幅を決定し、この決定した前記明領域の幅に調整する。被検査物Ｏｂの種類によって許容される欠陥の程度が異なる。例えば、上級クラスの車種では、許容されない欠陥でも、低級クラスの車種では、許容される場合が有り得る。上記表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法は、前記明領域の幅を前記欠陥の視認性の程度だけでなく被検査物Ｏｂの種類にも対応付けられているので、前記欠陥の視認性の程度だけでなく被検査物Ｏｂの種類も勘案することによって、前記明領域の幅を決定できる。
　図１１は、前記表面欠陥検査装置に記憶される第２態様の対応関係情報テーブルを示す図である。このような被検査物Ｏｂの種類は、例えば被検査物Ｏｂが外装塗装された車両である場合、前記車両のクラス、前記車両の仕向地および前記車両の部位のうちの少なくとも１つで分類されている。例えば、前記被検査物Ｏｂの種類は、前記車両のクラス、前記車両の仕向地および前記車両の部位を含み、対応関係情報記憶部７１は、前記明領域の幅を前記欠陥の視認性の程度、前記車両のクラス、前記車両の仕向地および前記車両の部位に対応付けて対応関係情報として記憶する。このような対応関係情報は、例えば図１１に示すように、テーブル形式で対応関係情報記憶部７１に記憶されている。この図１１に示す対応関係情報テーブルＴＢｂは、上述の、前記欠陥の視認性の程度を表すグレードを登録する視認性程度フィールド７１１、および、前記明領域の幅を登録する明領域幅フィールド７１２を備えるだけでなく、例えばＳクラスやＡクラス等の、前記車両のクラスを登録するクラスフィールド７１３、例えば日本向けや米国向け等の、前記車両の仕向地を登録する仕向地フィールド７１４および例えばドアやボンネットやルーフ等の、前記車両の部位を登録する部位フィールド７１５をさらに備え、前記明領域幅フィールド７１２には、視認性程度フィールド７１１、クラスフィールド７１３、仕向地フィールド７１４および部位フィールド７１５それぞれに登録されたグレード、車両のクラス、車両の仕向地および部位に対応する前記明領域の幅が登録され、グレード、車両のクラス、車両の仕向地および部位の組み合わせごとにレコードを持つ。なお、対応関係情報テーブルＴＢｂは、グレード、車両のクラス、車両の仕向地および部位のすべての組み合わせに対し、各組み合わせごとにレコードを備えても良いが、前記すべての組み合わせの一部の組み合わせに対し、各組み合わせごとにレコードを備えても良い。
　このような表面欠陥検査装置Ｄおよび表面欠陥検査方法は、被検査物Ｏｂの種類が前記車両のクラスを含む場合では、前記欠陥の視認性の程度だけでなく前記車両のクラスも勘案することによって、前記明領域の幅を決定でき、被検査物Ｏｂの種類が前記車両の仕向地を含む場合では、前記欠陥の視認性の程度だけでなく前記車両の仕向地も勘案することによって、前記明領域の幅を決定でき、被検査物Ｏｂの種類が前記車両の部位を含む場合では、前記欠陥の視認性の程度だけでなく前記車両の部位も勘案することによって、前記明領域の幅を決定できる。
　本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
　一態様にかかる表面欠陥検査装置は、被検査物の被検査面に照明光を照射して前記被検査面を撮像した画像に基づいて前記被検査面の欠陥を検出する表面欠陥検査装置であって、明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記照明光を照射する照明部と、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整する明領域調整部とを備える。好ましくは、上述の表面欠陥検査装置において、前記照明部は、光を放射する光源部と、明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記光源部から放射された光を前記照明光として照明する明暗領域形成部とを備え、前記明領域調整部は、前記欠陥の視認性の程度に応じた明領域の幅となるように、前記明暗領域形成部を制御する。好ましくは、上述の表面欠陥検査装置において、前記照明部は、例えば高輝度液晶表示装置等の高輝度ディスプレイであり、前記明領域調整部は、前記欠陥の視認性の程度に応じた明領域の幅となるように、前記高輝度ディスプレイを制御する。好ましくは、上述の表面欠陥検査装置において、前記照明部は、順次に並置された複数の直状照明ユニットを備え、前記明領域調整部は、前記欠陥の視認性の程度に応じた明領域の幅となるように、前記複数の直状照明ユニットを点灯する。好ましくは、上述の表面欠陥検査装置において、前記照明部は、明領域と暗領域との組を複数形成して前記照明光を照射する。
　このような表面欠陥検査装置は、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整して被検査物の被検査面に照明光を照射する。したがって、上記表面欠陥検査装置は、前記欠陥の視認性の程度に応じて明領域の幅を最大化できるので、欠陥検出の精度を少なくとも維持しつつ、効率化を図ることができる。
　他の一態様では、上述の表面欠陥検査装置において、前記明領域の幅を前記欠陥の視認性の程度に対応付けて対応関係情報として記憶する対応関係情報記憶部と、前記欠陥の視認性の程度の入力を受け付ける入力部とをさらに備え、前記明領域調整部は、前記対応関係情報記憶部に記憶された前記対応関係情報から、前記入力部で受け付けた前記欠陥の視認性の程度に対応する前記明領域の幅を決定し、前記決定した前記明領域の幅に調整する。
　このような表面欠陥検査装置は、前記対応関係情報を記憶するので、前記対応関係情報を参照することで、前記欠陥の視認性の程度から前記明領域の幅を容易に決定できる。
　他の一態様では、上述の表面欠陥検査装置において、前記対応関係情報記憶部は、前記明領域の幅を前記被検査物の種類にさらに対応付けて前記対応関係情報として記憶し、前記入力部は、前記被検査物の種類の入力をさらに受け付け、前記明領域調整部は、前記対応関係情報記憶部に記憶された前記対応関係情報から、前記入力部で受け付けた前記欠陥の視認性の程度および前記被検査物の種類に対応する前記明領域の幅を決定し、前記決定した前記明領域の幅に調整する。
　被検査物の種類によって許容される欠陥の程度が異なる。例えば、上級クラスの車種では、許容されない欠陥でも、低級クラスの車種では、許容される場合が有り得る。上記表面欠陥検査装置は、前記明領域の幅を前記欠陥の視認性の程度だけでなく前記被検査物の種類にも対応付けられているので、前記欠陥の視認性の程度だけでなく前記被検査物の種類も勘案することによって、前記明領域の幅を決定できる。
　他の一態様では、上述の表面欠陥検査装置において、前記被検査物は、外装塗装された車両であり、前記被検査物の種類は、前記車両のクラス、前記車両の仕向地および前記車両の部位のうちの少なくとも１つで分類されている。
　このような表面欠陥検査装置は、前記被検査物の種類が前記車両のクラスを含む場合では、前記欠陥の視認性の程度だけでなく前記車両のクラスも勘案することによって、前記明領域の幅を決定でき、前記被検査物の種類が前記車両の仕向地を含む場合では、前記欠陥の視認性の程度だけでなく前記車両の仕向地も勘案することによって、前記明領域の幅を決定でき、前記被検査物の種類が前記車両の部位を含む場合では、前記欠陥の視認性の程度だけでなく前記車両の部位も勘案することによって、前記明領域の幅を決定できる。
　他の一態様にかかる表面欠陥検査方法は、被検査物の被検査面に照明光を照射して前記被検査面を撮像した画像に基づいて前記被検査面の欠陥を検出する表面欠陥検査方法であって、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて明領域の幅に調整する明領域調整工程と、前記明領域調整工程で調整された幅の明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記照明光を照射する照明工程とを備える。
　このような表面欠陥検査方法は、予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整して被検査物の被検査面に照明光を照射する。したがって、上記表面欠陥検査方法は、前記欠陥の視認性の程度に応じて明領域の幅を最大化できるので、欠陥検出の精度を少なくとも維持しつつ、効率化を図ることができる。
　この出願は、２０１７年５月２９日に出願された日本国特許出願特願２０１７－１０５５１５を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
　本発明の実施形態が詳細に図示され、かつ、説明されたが、それは単なる図例及び実例であって限定ではない。本発明の範囲は、添付されたクレームの文言によって解釈されるべきである。
　本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
　本発明によれば、表面の欠陥を検出する表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法が提供できる。

Claims (5)

  1. 　被検査物の被検査面に照明光を照射して前記被検査面を撮像した画像に基づいて前記被検査面の欠陥を検出する表面欠陥検査装置であって、
    　明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記照明光を照射する照明部と、
    　予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて前記明領域の幅に調整する明領域調整部とを備える、
    　表面欠陥検査装置。
  2. 　前記明領域の幅を前記欠陥の視認性の程度に対応付けて対応関係情報として記憶する対応関係情報記憶部と、
    　前記欠陥の視認性の程度の入力を受け付ける入力部とをさらに備え、
    　前記明領域調整部は、前記対応関係情報記憶部に記憶された前記対応関係情報から、前記入力部で受け付けた前記欠陥の視認性の程度に対応する前記明領域の幅を決定し、前記決定した前記明領域の幅に調整する、
    　請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
  3. 　前記対応関係情報記憶部は、前記明領域の幅を前記被検査物の種類にさらに対応付けて前記対応関係情報として記憶し、
    　前記入力部は、前記被検査物の種類の入力をさらに受け付け、
    　前記明領域調整部は、前記対応関係情報記憶部に記憶された前記対応関係情報から、前記入力部で受け付けた前記欠陥の視認性の程度および前記被検査物の種類に対応する前記明領域の幅を決定し、前記決定した前記明領域の幅に調整する、
    　請求項２に記載の表面欠陥検査装置。
  4. 　前記被検査物は、外装塗装された車両であり、
    　前記被検査物の種類は、前記車両のクラス、前記車両の仕向地および前記車両の部位のうちの少なくとも１つで分類されている、
    　請求項３に記載の表面欠陥検査装置。
  5. 　被検査物の被検査面に照明光を照射して前記被検査面を撮像した画像に基づいて前記被検査面の欠陥を検出する表面欠陥検査方法であって、
    　予め定義された欠陥の視認性の程度に応じて明領域の幅に調整する明領域調整工程と、
    　前記明領域調整工程で調整された幅の明領域と暗領域との組を少なくとも１つ形成して前記照明光を照射する照明工程とを備える、
    　表面欠陥検査方法。
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