[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2020008501A - Surface defect detection device and surface defect detection method - Google Patents

Surface defect detection device and surface defect detection method Download PDF

Info

Publication number
JP2020008501A
JP2020008501A JP2018131840A JP2018131840A JP2020008501A JP 2020008501 A JP2020008501 A JP 2020008501A JP 2018131840 A JP2018131840 A JP 2018131840A JP 2018131840 A JP2018131840 A JP 2018131840A JP 2020008501 A JP2020008501 A JP 2020008501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
light
defect
value
depth image
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2018131840A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7028091B2 (en
Inventor
厚裕 日比
Atsuhiro Hibi
厚裕 日比
今野 雄介
Yusuke Konno
雄介 今野
洸平 大角
Kohei Osumi
洸平 大角
佑史 大嶋
Yuji Oshima
佑史 大嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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 Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2018131840A priority Critical patent/JP7028091B2/en
Publication of JP2020008501A publication Critical patent/JP2020008501A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7028091B2 publication Critical patent/JP7028091B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

To provide a surface defect detection device and surface defect detection method that can readily and accurately detect a surface defect of a measurement object as well.SOLUTION: A surface defect detection device has a computation processing device 11 that irradiates a measurement surface with linear light, photographs a light cutting line along a longitudinal direction as changing a position, and detects a surface defect on the basis of a plurality of light cutting images. The computation device has: a depth image generation unit 22 that identifies an x-direction coordinate position equal to or less than a prescribed pixel value where the light cutting image doest not exist as a missing value pixel for each light cutting image, generates a depth image representing an unevenness state of the measurement surface for each x-direction coordinate position for each light cutting image; a binarization processing unit 23 that generates a binarized depth image on the basis of a prescribed threshold; a defect image generation unit 24 that integrates the missing value image with the binarized depth image for each light cutting image, and generates a defect image representing each x-direction coordinate position by at least any of the binarized depth image and the missing value image is a first prescribed value as the surface detect.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、光切断法を利用して測定対象物の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法に関する。   The present invention relates to a surface defect detection device and a surface defect detection method for detecting a surface defect of an object to be measured using a light cutting method.

光切断法は、移動する測定対象物に照射した線状光の反射光を撮像装置で撮像し、その撮像画像に写る線の曲がり具合から測定対象物の凹凸を測定する手法である。ここで、光切断法を利用して測定対象物の凹凸を測定する測定方法について、図1を用いて簡単に説明する。この場合、光切断法により測定対象物の凹凸を測定する測定装置は、ラインレーザやスリット光等の線状光を照射する線状光源2を備えており、搬送されている測定対象物1の測定面1aに対して線状光を照射する。   The light-section method is a technique in which reflected light of linear light applied to a moving measurement target is imaged by an imaging device, and the unevenness of the measurement target is measured from the degree of bending of a line in the captured image. Here, a measurement method for measuring the unevenness of the measurement object using the light section method will be briefly described with reference to FIG. In this case, the measuring device for measuring the unevenness of the object to be measured by the light cutting method is provided with the linear light source 2 for irradiating linear light such as a line laser or a slit light. The measurement surface 1a is irradiated with linear light.

測定装置は、測定対象物1の測定面1a上に形成された光切断線5を、撮像装置3により撮影し、得られた撮像画像(光切断画像とも呼ぶ)を演算処理装置(図1には図示せず)に出力する。この際、測定面1aが平坦であれば撮像画像には直線状の光切断線5が現れる。しかし、測定面1aに凹凸がある場合には、図1の下段に示す光切断画像6のように、例えば、凹み5aのある光切断線5が得られる。   The measuring device captures a light-section line 5 formed on the measurement surface 1a of the measurement target 1 by the imaging device 3, and obtains a captured image (also referred to as a light-section image) by an arithmetic processing device (see FIG. 1). (Not shown). At this time, if the measurement surface 1a is flat, a linear light cutting line 5 appears in the captured image. However, when the measurement surface 1a has irregularities, for example, a light cutting line 5 having a dent 5a is obtained as in a light cutting image 6 shown in the lower part of FIG.

このように、光切断法では、このようにして得られた光切断画像を測定面1a上の各照射断面において取得し、それを繰り返すことで、測定面1a全体の凹凸状態を表した深さ画像を算出することができる。   As described above, in the light-section method, the light-section image obtained in this manner is acquired at each irradiation section on the measurement surface 1a, and by repeating the process, the depth representing the unevenness state of the entire measurement surface 1a is obtained. An image can be calculated.

ここで、図2Aに示すように、光切断法では、例えば、線状光源2が測定対象物1の測定面1aに対して垂直に線状光を照射し、撮像装置3が測定面1aの法線に対して所定角度θの方向から測定面1aを撮像する。なお、線状光源2と撮像装置3の位置関係は図2Aに限定されず、例えば測定面1aに対して垂直な方向に撮像装置3を配置し、線状光源2を所定角度θの方向に配置するようにしてもよい。こうした光学配置となることで、図2Bに示すように、例えば、表面欠陥が急峻な凹形状の凹部9では、線状光の反射光が凹部9により遮られて撮像装置3にまで到達せず、光切断画像内で凹部9に相当する箇所の画素値が非常に低くなることがある。光切断法では、このような画素値の低い領域は、光切断線5として検出できないため、測定面1aの凹凸状態を表した深さ画像では、このような画素値の低い領域を、画素の画素値が欠値した欠値画素として表示している。   Here, as shown in FIG. 2A, in the light sectioning method, for example, the linear light source 2 irradiates linear light perpendicular to the measurement surface 1a of the measurement target 1, and the imaging device 3 The measurement plane 1a is imaged from a direction at a predetermined angle θ with respect to the normal. Note that the positional relationship between the linear light source 2 and the imaging device 3 is not limited to FIG. 2A. For example, the imaging device 3 is arranged in a direction perpendicular to the measurement surface 1a, and the linear light source 2 is moved in a direction at a predetermined angle θ. It may be arranged. With such an optical arrangement, as shown in FIG. 2B, for example, in a concave portion 9 having a concave shape with a steep surface defect, the reflected light of the linear light is blocked by the concave portion 9 and does not reach the imaging device 3. In some cases, the pixel value of a portion corresponding to the concave portion 9 in the light-section image may be extremely low. In the light sectioning method, such a region having a low pixel value cannot be detected as the light cutting line 5, and therefore, in a depth image showing the unevenness of the measurement surface 1a, such a region having a low pixel value is represented by a pixel. The pixel value is displayed as a missing pixel having a missing value.

例えば、引用文献1には、このような欠値画素を用いてスラブの表面のブローホールや割れなどの表面欠陥を検出することが開示されている。引用文献1では、光切断法により欠値画素を検出し、欠値画素が長手方向に複数連続して存在するとき、当該欠値画素の連続位置を表面欠陥の発生位置として検出している。   For example, Patent Document 1 discloses detecting surface defects such as blowholes and cracks on the surface of a slab using such missing pixels. In the cited document 1, a missing value pixel is detected by a light section method, and when a plurality of missing value pixels exist continuously in the longitudinal direction, a continuous position of the missing value pixel is detected as a surface defect occurrence position.

また、引用文献2では、レーザ投光器及びレーザ受光器を用いて光切断法により算出したスラブ表面長手方向の凹凸変化率と、これら機器と別に設けたハロゲンランプ及びカメラを用いて撮像したスラブ表面の輝度分布画像と、を用い、凹凸変化率が所定値以上で、かつ、輝度分布画像の画素値が低い部分を表面欠陥として検出することが開示されている。   Also, in the cited document 2, the rate of change in the unevenness in the longitudinal direction of the slab surface calculated by the light cutting method using a laser projector and a laser light receiver, and the surface of the slab imaged using a halogen lamp and a camera provided separately from these devices. It discloses that a luminance distribution image is used to detect, as a surface defect, a portion where the concavo-convex change rate is equal to or more than a predetermined value and the pixel value of the luminance distribution image is low.

特許第5396824号公報Japanese Patent No. 5396824 特許第5200872号公報Japanese Patent No. 5200872

しかしながら、特許文献1に開示されている方法では、欠値画素しか表面欠陥として検出できないため、例えば、凹部9の内部の領域であっても、入射角や深さ、凹部9の急峻度の関係で光が反射しない領域については、表面欠陥の一部であるにも係わらず、表面欠陥として検出されない。このように、特許文献1に開示されている方法では、表面欠陥の一部しか検出できないため、凹凸状態を含めて表面欠陥を正確に検出できないという問題があった。   However, according to the method disclosed in Patent Document 1, only the missing value pixel can be detected as a surface defect. Therefore, for example, even in a region inside the concave portion 9, the relationship between the incident angle, the depth, and the steepness of the concave portion 9 is obtained. Are not detected as surface defects, even though they are a part of the surface defects. As described above, in the method disclosed in Patent Literature 1, since only a part of the surface defect can be detected, there is a problem that the surface defect including the unevenness cannot be detected accurately.

また、特許文献2に開示されている方法では、光切断法に使用するレーザ受光器としてカメラを設置している他、これとは別に、輝度分布画像を生成するためのカメラを設置していることから、撮像角度が異なる別々の2つのカメラで得られた2つの画像の撮像領域をマッチングする必要がある。一般的にマッチングには複雑な画像処理を要し、更に、誤ったマッチングを行うと表面欠陥を誤検出する恐れもある。そのため、特許文献2に開示されている方法では、表面欠陥を簡便かつ正確に検出できない恐れがあるという問題があった。   In the method disclosed in Patent Document 2, a camera is installed as a laser light receiver used in the light sectioning method, and a camera for generating a luminance distribution image is separately installed. Therefore, it is necessary to match the imaging regions of two images obtained by two different cameras having different imaging angles. In general, matching requires complicated image processing, and if erroneous matching is performed, a surface defect may be erroneously detected. Therefore, the method disclosed in Patent Document 2 has a problem that surface defects may not be easily and accurately detected.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、測定対象物の表面欠陥を従来よりも簡便かつ正確に検出できる表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an object to provide a surface defect detection device and a surface defect detection method that can more easily and accurately detect a surface defect of an object to be measured than before. I do.

本発明の表面欠陥検出装置は、長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、前記測定面に線状光を照射する線状光源と、前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、x方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像装置と、複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理装置と、を有し、前記演算処理装置は、前記光切断画像毎に、前記光切断線が存在しない所定画素値以下のx方向座標位置を欠値画素とし、前記欠値画素の画素値を第1所定値とした欠値画像を生成する欠値画像生成部と、前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態を前記x方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部と、前記深さ画像に対して2値化処理を行い、前記深さ画像で前記x方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて前記第1所定値又は第2所定値とした2値化深さ画像を生成する2値化処理部と、前記光切断画像毎に前記欠値画像と前記2値化深さ画像とを統合し、前記2値化深さ画像及び前記欠値画像のうち少なくともいずれかで、前記第1所定値である前記x方向座標位置の画素値を前記第1所定値とし、前記2値化深さ画像の前記第2所定値と前記第1所定値とで各前記x方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第1所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出部と、を備える。   The surface defect detection device of the present invention is a surface defect detection device that detects a surface defect of a measurement surface of a measurement object having a longitudinal direction, wherein the linear light source that irradiates the measurement surface with linear light; An imaging device that captures a light-section line on the measurement surface by changing the measurement surface along the longitudinal direction, and generates a plurality of light-section images in which the light-section line extends in the x direction. An arithmetic processing unit that detects the surface defect based on the light-section image, wherein the arithmetic processing unit is configured such that, for each of the light-section images, an x-direction coordinate equal to or less than a predetermined pixel value where the light-section line does not exist. A missing-value image generating unit that generates a missing-value image in which a position is a missing-value pixel and a pixel value of the missing-value pixel is a first predetermined value; Depth image generation that generates depth images expressed for each directional coordinate position Performing a binarization process on the depth image, and calculating the depth indicated for each of the x-direction coordinate positions in the depth image, based on a predetermined threshold, the first predetermined value or the second predetermined value. A binarization processing unit that generates a binarized depth image, and integrates the missing value image and the binarized depth image for each of the light-section images to form the binarized depth image and the binarized depth image. In at least one of the missing value images, a pixel value at the x-direction coordinate position that is the first predetermined value is defined as the first predetermined value, and the second predetermined value of the binarized depth image and the first A defect image generation unit that generates a defect image representing each of the x-direction coordinate positions with a predetermined value, and a pixel value based on the plurality of defect images generated along the longitudinal direction of the measurement target. A defect detection unit that detects the area having the first predetermined value as the surface defect.

本発明の表面欠陥検出装置は、長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、前記測定面に線状光を照射する線状光源と、前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、x方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像装置と、複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理装置と、を有し、前記演算処理装置は、各前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態をx方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部と、前記深さ画像に対して2値化処理を行い、前記深さ画像で前記x方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて第1所定値又は第2所定値とした2値化深さ画像を生成する2値化処理部と、前記2値化深さ画像に基づいて、前記光切断線が存在せずに画素値が検出できなかった各前記x方向座標位置を欠値画素として特定し、前記欠値画素の画素値を前記第1所定値として、前記2値化深さ画像の各前記x方向座標位置を、前記第1所定値と前記第2所定値とで表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第1所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出部と、を備える。   The surface defect detection device of the present invention is a surface defect detection device that detects a surface defect of a measurement surface of a measurement object having a longitudinal direction, wherein the linear light source that irradiates the measurement surface with linear light; An imaging device that captures a light-section line on the measurement surface by changing the measurement surface along the longitudinal direction, and generates a plurality of light-section images in which the light-section line extends in the x direction. An arithmetic processing unit that detects the surface defect based on the light-section image, wherein the arithmetic processing unit displays, for each of the light-section images, the unevenness state of the measurement surface for each x-direction coordinate position. A depth image generating unit that generates a depth image obtained by performing a binarization process on the depth image, and sets the depth indicated for each x-direction coordinate position in the depth image to a predetermined threshold value. Generating a binarized depth image having a first predetermined value or a second predetermined value based on the first predetermined value or the second predetermined value. A binarization processing unit that identifies each x-direction coordinate position where a pixel value cannot be detected due to absence of the light section line as a missing pixel based on the binarized depth image; A defect that generates a defect image in which each x-direction coordinate position of the binarized depth image is represented by the first predetermined value and the second predetermined value, with the pixel value of the value pixel as the first predetermined value. An image generation unit, based on the plurality of defect images generated along the longitudinal direction of the measurement target, a defect detection unit that detects an area where a pixel value is the first predetermined value as the surface defect. , Is provided.

また、本発明の表面欠陥検出方法は、長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、前記測定面に線状光を照射する照射工程と、前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、x方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像工程と、複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理工程と、を有し、前記演算処理工程は、前記光切断画像毎に、前記光切断線が存在しない所定画素値以下のx方向座標位置を欠値画素とし、前記欠値画素の画素値を第1所定値とした欠値画像を生成する欠値画像生成工程と、前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態を前記x方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成工程と、前記深さ画像に対して2値化処理を行い、前記深さ画像で前記x方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて前記第1所定値又は第2所定値とした2値化深さ画像を生成する2値化処理工程と、前記光切断画像毎に前記欠値画像と前記2値化深さ画像とを統合し、前記2値化深さ画像及び前記欠値画像のうち少なくともいずれかで、前記第1所定値である前記x方向座標位置の画素値を前記第1所定値とし、前記2値化深さ画像の前記第2所定値と前記第1所定値とで各前記x方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成工程と、前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第1所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出工程と、を有する。   Further, the surface defect detection method of the present invention is a surface defect detection method for detecting a surface defect of a measurement surface of a measurement object having a longitudinal direction, wherein the irradiation step of irradiating the measurement surface with linear light; An imaging step of imaging a light-section line on the measurement surface by light while changing the measurement surface along the longitudinal direction, and generating a plurality of light-section images in which the light-section line extends in the x direction; An arithmetic processing step of detecting the surface defect based on the light-section image, wherein the arithmetic processing step includes, for each light-section image, an x-direction equal to or less than a predetermined pixel value where the light-section line does not exist. A missing value image generating step of generating a missing value image in which a coordinate position is a missing value pixel and a pixel value of the missing value pixel is a first predetermined value, and for each of the light-section images, Depth for generating depth image expressed for each x-direction coordinate position An image generation step, performing a binarization process on the depth image, and calculating the depth indicated for each of the x-direction coordinate positions in the depth image, based on a predetermined threshold, the first predetermined value or the first (2) a binarization processing step of generating a binarized depth image having a predetermined value, and integrating the missing value image and the binarized depth image for each of the light section images; In at least one of an image and the missing value image, a pixel value at the x-direction coordinate position, which is the first predetermined value, is defined as the first predetermined value, and the second predetermined value of the binarized depth image is determined. A defect image generating step of generating a defect image representing each of the x-direction coordinate positions with the first predetermined value, based on the plurality of defect images generated along the longitudinal direction of the measurement target, A defect detection step of detecting a region where a pixel value is the first predetermined value as the surface defect; To.

本発明の表面欠陥検出方法は、長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、前記測定面に線状光を照射する照射工程と、前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、x方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像工程と、複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理工程と、を有し、前記演算処理工程は、各前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態をx方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成工程と、前記深さ画像に対して2値化処理を行い、前記深さ画像で前記x方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて第1所定値又は第2所定値とした2値化深さ画像を生成する2値化処理工程と、前記2値化深さ画像に基づいて、前記光切断線が存在せずに画素値が検出できなかった各前記x方向座標位置を欠値画素として特定し、前記欠値画素の画素値を前記第1所定値として、前記2値化深さ画像の各前記x方向座標位置を、前記第1所定値と前記第2所定値とで表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第1所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出工程と、を有する。   The surface defect detection method of the present invention is a surface defect detection method for detecting a surface defect of a measurement surface of a measurement object having a longitudinal direction, wherein the irradiation step of irradiating the measurement surface with linear light, An imaging step of imaging the light-section line on the measurement surface while changing the measurement surface along the longitudinal direction, and generating a plurality of light-section images in which the light-section line extends in the x direction, An arithmetic processing step of detecting the surface defect based on the light-section image, and the arithmetic processing step represents, for each of the light-section images, the unevenness state of the measurement surface at each x-direction coordinate position. A depth image generating step of generating a depth image, performing a binarization process on the depth image, and determining a depth indicated for each of the x-direction coordinate positions in the depth image based on a predetermined threshold. To generate a binarized depth image with the first predetermined value or the second predetermined value The binarization processing step, based on the binarized depth image, identifies each of the x-direction coordinate positions where a pixel value could not be detected without the light cutting line as a missing pixel, With the pixel value of the missing pixel as the first predetermined value, a defect image is generated in which each of the x-direction coordinate positions of the binarized depth image is represented by the first predetermined value and the second predetermined value. A defect image generating unit, and a defect detecting step of detecting, as the surface defect, an area having a pixel value of the first predetermined value based on the plurality of defect images generated along the longitudinal direction of the measurement object. And

本発明によれば、欠値画素と、深さ画像を基にした測定面の凹凸状態と、を統合して測定面の表面欠陥を検出できるので、欠値画素のみから、あるいは深さ画像のみからでは検出できなかった表面欠陥についても検出できる。また、1つの撮像装置から得られる光切断画像を基に欠陥画像を生成できることから、従来のように異なる撮像装置により得られた、撮像角度が異なる複数の画像をマッチングさせるマッチング処理が不要となり、マッチング処理による不具合の発生を防止できる。よって、測定対象物の表面欠陥を従来よりも簡便かつ正確に検出できる。   According to the present invention, since the missing pixel and the unevenness state of the measurement surface based on the depth image can be integrated to detect a surface defect on the measurement surface, only the missing pixel or only the depth image can be detected. Surface defects that could not be detected from the surface can also be detected. In addition, since a defect image can be generated based on a light-section image obtained from one imaging device, a matching process of matching a plurality of images having different imaging angles obtained by different imaging devices as in the related art becomes unnecessary, It is possible to prevent the occurrence of a problem due to the matching process. Therefore, the surface defect of the measurement object can be detected more easily and accurately than in the past.

光切断法を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating a light-section method. 図2Aは、光切断法において、表面欠陥内に照射された線状光の反射光がエリアカメラにとどく場合の一例を示す概略断面図であり、図2Bは、表面欠陥内に照射された線状光の反射光がエリアカメラにとどかない場合の一例を示す概略断面図である。FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing an example of a case where reflected light of linear light applied to a surface defect reaches an area camera in the light cutting method, and FIG. 2B is a diagram illustrating a line applied to a surface defect. It is a schematic sectional drawing which shows an example when the reflected light of shape light does not reach an area camera. 本発明の実施形態の表面欠陥検出装置の全体構成を示す概略図である。It is a schematic diagram showing the whole surface defect detection device composition of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の演算処理装置の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an arithmetic processing device according to an embodiment of the present invention. 図5Aは、一部が途切れた光切断線の一例を模式的に示した概略図であり、図5Bは、図5A中のx方向座標を拡大したものであり、図5Cは、図5Aの光切断線を撮像した光切断画像に基づいて生成された欠値画像であり、図5Dは、光切断画像に基づいて生成された深さ画像であり、図5Eは、図5Cの深さ画像を2値化した2値化深さ画像であり、図5Fは、図5Cの欠値画像と図5Eの2値化深さ画像とから生成された欠陥画像である。FIG. 5A is a schematic diagram schematically illustrating an example of a partially cut light section line, FIG. 5B is an enlarged view of the x-direction coordinate in FIG. 5A, and FIG. FIG. 5D is a depth image generated based on the light-section image, which is a missing value image generated based on the light-section image obtained by capturing the light-section line. FIG. 5E is a depth image generated based on the light-section image. 5F is a defect image generated from the missing value image of FIG. 5C and the binarization depth image of FIG. 5E. 本発明の実施形態の演算処理装置の処理手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a processing procedure of the arithmetic processing device according to the embodiment of the present invention. 欠陥画像を生成する処理の手順を示すフローチャートである。9 is a flowchart illustrating a procedure of a process for generating a defect image. 本発明の他の実施形態の演算処理装置の全体構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating an overall configuration of an arithmetic processing device according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態の演算処理装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the arithmetic processing unit of other embodiment of this invention.

以下図面について、本発明の一実施形態を詳述する。以下の説明において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

<本発明の形状測定装置について>
図3は、本発明による表面欠陥検出装置10の全体構成を示す概略図である。表面欠陥検出装置10では、測定対象物1の長手方向yに向けて測定対象物1が搬送されており、搬送されている測定対象物1の測定面1aの表面欠陥を検出する。表面欠陥検出装置10は、測定対象物1の測定面1aに対して所定のx方向(この場合、長手方向yと直交する垂直方向)に線状光を照射する線状光源2と、測定面1aの照射された線状光の反射光を撮像する撮像装置3と、撮像装置3で生成された光切断画像に基づいて測定面1aの表面欠陥を検出する演算処理装置11とを備えている。
<About the shape measuring device of the present invention>
FIG. 3 is a schematic diagram showing the entire configuration of the surface defect detection device 10 according to the present invention. In the surface defect detection device 10, the measurement target 1 is transported in the longitudinal direction y of the measurement target 1, and detects a surface defect of the measurement surface 1a of the transported measurement target 1. The surface defect detection device 10 includes a linear light source 2 that irradiates linear light on a measurement surface 1a of the measurement target 1 in a predetermined x direction (in this case, a vertical direction perpendicular to the longitudinal direction y), An imaging device 3 that captures reflected light of the illuminated linear light of 1a and an arithmetic processing device 11 that detects a surface defect on the measurement surface 1a based on the light-section image generated by the imaging device 3 are provided. .

線状光源2は、レーザやLED等の公知の光源からなる。線状光が照射された測定対象物1の測定面1aには、線状光が反射して線状の明るい部位が形成される。線状光により測定対象物1の測定面1aに形成された反射光は、光切断線5として撮像装置3により撮像される。撮像装置3は、光切断線5が形成された測定面1aの所定領域7を撮像し、光切断線5を含む撮像視野全体の全画素が露光された撮像画像を内部に取得する。その後、撮像装置3は、取得した撮像画像の中から、光切断線5を含んだ一部領域を抽出して光切断画像を生成する。   The linear light source 2 includes a known light source such as a laser or an LED. On the measurement surface 1a of the measuring object 1 irradiated with the linear light, the linear light is reflected to form a linear bright portion. The reflected light formed on the measurement surface 1 a of the measurement target 1 by the linear light is imaged by the imaging device 3 as a light cutting line 5. The imaging device 3 captures an image of a predetermined area 7 of the measurement surface 1a on which the light cutting line 5 is formed, and acquires a captured image in which all pixels of the entire imaging field of view including the light cutting line 5 are exposed. After that, the imaging device 3 extracts a partial area including the light-section line 5 from the acquired captured image to generate a light-section image.

なお、ここで撮像画像とは、ディスプレイに表示される具体的な画像としての形態だけでなく、画像として生成される前の撮像データも含まれる。よって、撮像視野全体の全画素が露光された撮像データを、具体的な画像として形成することなく、取得した撮像データのうちから、光切断線5を含む一部領域を抽出して光切断画像を生成してもよい。   Here, the captured image includes not only a form as a specific image displayed on the display but also imaging data before being generated as an image. Therefore, a partial area including the light-section line 5 is extracted from the acquired image-capture data without forming a specific image from the image-capture data in which all the pixels in the entire field of view are exposed. May be generated.

このように、撮像装置3は、撮像視野全体の全画素が露光された撮像画像の中から、光切断線5周辺だけを光切断画像として抽出することで、撮像画像よりもデータ量が低減された光切断画像を生成する。撮像装置3は、測定対象物1が搬送されていることから、長手方向yに沿って測定面1a上で位置が変わる光切断線5を撮像し、x方向に光切断線5が延びた複数の光切断画像を生成する。撮像装置3は、測定対象物1の長手方向yに沿って所定間隔で取得した光切断画像を、演算処理装置11に順次送出する。   As described above, the imaging device 3 extracts only the periphery of the light section line 5 as a light section image from the captured image in which all the pixels in the entire field of view are exposed, so that the data amount is reduced as compared with the captured image. Generated light section image. Since the measurement object 1 is being conveyed, the imaging device 3 images the light cutting line 5 whose position changes on the measurement surface 1a along the longitudinal direction y, and the plurality of light cutting lines 5 extending in the x direction. To generate a light section image of. The imaging device 3 sequentially transmits the light-section images acquired at predetermined intervals along the longitudinal direction y of the measurement target 1 to the arithmetic processing device 11.

次に、演算処理装置11について説明する。図4に示すように、演算処理装置11は、撮像装置3から光切断画像を受け取る取得部12と、光切断画像に画像処理を施して表面欠陥を検出する画像処理部20と、記憶部14と、表面欠陥の検出結果を表示する表示部15とを備えている。取得部12は、撮像装置3から逐次入力される光切断画像を画像処理部20に送出する。   Next, the arithmetic processing unit 11 will be described. As shown in FIG. 4, the arithmetic processing device 11 includes an acquisition unit 12 that receives a light-section image from the imaging device 3, an image processing unit 20 that performs image processing on the light-section image to detect a surface defect, and a storage unit 14. And a display unit 15 for displaying the detection result of the surface defect. The acquisition unit 12 sends the light-section images sequentially input from the imaging device 3 to the image processing unit 20.

画像処理部20は、欠値画像生成部21と、深さ画像生成部22と、2値化処理部23と、欠陥画像生成部24と、非存在領域検出処理部25と、ノイズ除去処理部26と、欠陥検出部27とを備えている。欠値画像生成部21、深さ画像生成部22、及び、非存在領域検出処理部25は、取得部12と接続されており、取得部12から光切断画像をそれぞれ受け取る。   The image processing unit 20 includes a missing value image generation unit 21, a depth image generation unit 22, a binarization processing unit 23, a defect image generation unit 24, a non-existing area detection processing unit 25, and a noise removal processing unit. 26 and a defect detection unit 27. The missing value image generation unit 21, the depth image generation unit 22, and the non-existing area detection processing unit 25 are connected to the acquisition unit 12, and receive the light section images from the acquisition unit 12, respectively.

欠値画像生成部21は、光切断画像毎に欠値画像生成処理を行い、各光切断画像内で光切断線が途切れた画素を欠値画素として特定した欠値画像を生成する。ここで、欠値画像を生成する欠値画像生成処理について以下で説明する。図5Aは、光切断画像内の光切断線5を示しており、例えば、急峻な凹部9によって一部が途切れた光切断線5の一例を模式的に示した概略図である。   The missing-value image generation unit 21 performs a missing-value image generation process for each light-section image, and generates a missing-value image in which a pixel in which a light-section line is interrupted in each light-section image is specified as a missing-value pixel. Here, the missing value image generation processing for generating the missing value image will be described below. FIG. 5A is a schematic view showing the light cutting line 5 in the light cutting image, for example, schematically showing an example of the light cutting line 5 partially cut off by the steep concave portion 9.

図5Aでは、光切断画像内のx方向に向けて光切断線5が延びており、光切断線5の延伸方向であるx方向に沿ってx方向座標が規定されている。なお、図5Aの1〜9の数値は、便宜的に付した数値であり、x方向座標位置を示す。この1〜9の数値は、光切断画像内のx方向に並ぶ画素単位で付されている。光切断画像では、光切断線が存在する画素の画素値が所定閾値以上となり明るく表示され、光切断線が存在しない画素の画素値が所定閾値未満となり暗く表示される。図5Aでは、光切断画像内における光切断線5を実線で示し、光切断画像内において光切断線5が途切れて、所定閾値未満の画素値となり、画素値が欠値となっている光切断線の箇所を破線で示している。すなわち、破線は、光切断線5により現れない測定面1aの凹部9を示す。   In FIG. 5A, the light-section line 5 extends in the x-direction in the light-section image, and the x-direction coordinates are defined along the x-direction, which is the direction in which the light-section line 5 extends. The numerical values 1 to 9 in FIG. 5A are numerical values added for convenience, and indicate the x-direction coordinate position. The numerical values of 1 to 9 are given in units of pixels arranged in the x direction in the light-section image. In the light-section image, the pixel value of the pixel having the light-section line is equal to or more than the predetermined threshold value, and the pixel is brightly displayed. The pixel value of the pixel without the light-section line is smaller than the predetermined threshold value, and is displayed dark. In FIG. 5A, the light-section line 5 in the light-section image is indicated by a solid line, and the light-section line 5 is interrupted in the light-section image to have a pixel value less than a predetermined threshold, and the pixel value is a missing value. The location of the line is indicated by a broken line. That is, the broken line indicates the concave portion 9 of the measurement surface 1a that does not appear due to the light cutting line 5.

この場合、x方向座標位置1〜3と、x方向座標位置8,9では、測定面1aに凹凸がなく、表面欠陥がない無害な領域であると判定したい範囲を示している。このような無害な領域となるx方向座標位置1〜3,8,9では、光切断線5が直線状に現れる。一方、x方向座標位置4〜7では、測定面1aに凹凸があり、表面欠陥がある有害な領域であると判定したい範囲を示している。有害な領域であるx方向座標位置4〜7のうち、x方向座標位置4,7は、所定閾値以上の画素値の画素が存在しており、光切断線5の深さ(凹凸量)測定が可能な部分となる。一方、有害な領域であるx方向座標位置4〜7のうち、x方向座標位置5,6は、光切断線5が存在しない所定画素値未満の欠値画素となる部分である。   In this case, the x-direction coordinate positions 1 to 3 and the x-direction coordinate positions 8 and 9 indicate ranges in which there is no unevenness on the measurement surface 1a and there is no harmful area with no surface defects. At the x-direction coordinate positions 1 to 3, 8, and 9 which are such harmless areas, the light cutting line 5 appears linearly. On the other hand, at the x-direction coordinate positions 4 to 7, the measurement surface 1a has irregularities and indicates a range to be determined as a harmful region having a surface defect. Among the x-direction coordinate positions 4 to 7 which are harmful areas, the x-direction coordinate positions 4 and 7 have pixels having a pixel value equal to or larger than a predetermined threshold value, and the depth (the amount of unevenness) of the light cutting line 5 is measured. Is a possible part. On the other hand, among the x-direction coordinate positions 4 to 7 which are harmful areas, the x-direction coordinate positions 5 and 6 are portions where missing light pixels smaller than a predetermined pixel value where the light section line 5 does not exist.

欠値画像生成部21は、光切断画像を取得部12から受け取ると、光切断画像のx方向座標毎に、所定閾値未満の欠値画素のみを示した欠値画像を生成する。ここで、図5Bは、図5Aで示したx方向座標を拡大したものである。図5Cは、図5Aの光切断線5を基に、図5Bのx方向座標位置毎に欠値画素を有するか否かを判断した判断結果を示したものであり、欠値画素からなる欠値画像を示す。   Upon receiving the light section image from the acquisition section 12, the missing value image generation section 21 generates a missing value image showing only the missing value pixels less than a predetermined threshold for each x-direction coordinate of the light section image. Here, FIG. 5B is an enlarged view of the x-direction coordinates shown in FIG. 5A. FIG. 5C shows a determination result based on the light section line 5 in FIG. 5A for determining whether or not there is a missing pixel at each x-direction coordinate position in FIG. 5B. 3 shows a value image.

この場合、欠値画像生成部21は、図5Aに示すように、光切断画像内のx方向座標位置1〜9毎に、それぞれ光切断画像内でx方向と直交するy方向に並ぶ画素列中に、画素値が所定閾値以上の画素が存在するか否かを判断する。   In this case, as shown in FIG. 5A, the missing value image generation unit 21 is configured such that, for each of the x-direction coordinate positions 1 to 9 in the light-section image, a pixel column arranged in the y-direction orthogonal to the x-direction in the light-section image It is determined whether or not there is a pixel whose pixel value is equal to or larger than a predetermined threshold.

例えば、図5Aに示すように、光切断画像内の各x方向座標位置5,6には、光切断線5が存在しないことから、y方向の画素列中に所定閾値以上の画素値の画素が存在しない。この場合、欠値画像生成部21は、光切断画像内の各x方向座標位置5,6について、所定閾値以上の画素値の画素が存在せず、光切断法により凹凸状態を算出できない欠値画素であると判断し、各x方向座標位置5,6で、欠値画像の画素値を第1所定値である「1」とする。   For example, as shown in FIG. 5A, since the light section line 5 does not exist at each of the x-direction coordinate positions 5 and 6 in the light-section image, a pixel having a pixel value equal to or larger than a predetermined threshold value is included in the pixel row in the y-direction. Does not exist. In this case, the missing value image generation unit 21 determines that there is no pixel having a pixel value equal to or larger than the predetermined threshold value for each of the x-direction coordinate positions 5 and 6 in the light-section image, and the missing value for which the unevenness state cannot be calculated by the light-section method. It is determined that the pixel is a pixel, and the pixel value of the missing value image is set to the first predetermined value “1” at each of the x-direction coordinate positions 5 and 6.

一方、図5Aに示すように、光切断画像内の各x方向座標位置1〜4,7〜9には、光切断線5が存在していることから、y方向の画素列中に所定閾値以上の画素値の画素が存在する。この場合、欠値画像生成部21は、光切断画像内の各x方向座標位置1〜4,7〜9について、所定閾値以上の画素値の画素が存在しており、光切断法により凹凸状態を算出できると判断し、各x方向座標位置1〜4,7〜9で、欠値画像の画素値を第2所定値である「0」とする。このようにして、欠値画像生成部21は、図5Cに示すように、光切断画像の欠値画素がある各x方向座標位置の画素値を第1所定値とし、欠値画素がない各x方向座標位置の画素値を第2所定値とした欠値画像を生成し、これを欠陥画像生成部24に送出する。   On the other hand, as shown in FIG. 5A, since the light section line 5 exists at each of the x-direction coordinate positions 1 to 4 and 7 to 9 in the light section image, a predetermined threshold value is included in the pixel row in the y direction. There are pixels having the above pixel values. In this case, the missing value image generation unit 21 determines that the pixels having the pixel values equal to or larger than the predetermined threshold value exist at the respective x-direction coordinate positions 1 to 4 and 7 to 9 in the light-section image, Can be calculated, and the pixel value of the missing value image is set to the second predetermined value “0” at each of the x-direction coordinate positions 1 to 4 and 7 to 9. In this way, as shown in FIG. 5C, the missing value image generation unit 21 sets the pixel value at each x-direction coordinate position where the missing pixel of the light-section image is located as the first predetermined value, and A missing value image with the pixel value at the x-direction coordinate position as the second predetermined value is generated, and sent to the defect image generating unit 24.

この際、深さ画像生成部22では、上述した欠値画像生成部21の欠値画像生成処理と並行に、深さ画像生成処理を行い、光切断画像毎に、光切断画像内に存在する光切断線5のy方向座標位置に基づいて、測定対象物1の測定面1aの凹凸状態を表した深さ画像を生成する。例えば、測定面1aに凹形状の表面欠陥(凹部9)がある場合、光切断画像には、測定面1aの凹形状によって生じた曲線部が光切断線5に現れる。当該曲線部の曲がり具合に基づいて光切断画像内で変化するy方向座標位置を基に凹凸状態が算出される。   At this time, the depth image generation unit 22 performs a depth image generation process in parallel with the above-described missing value image generation process of the missing value image generation unit 21 and exists for each light-section image in the light-section image. On the basis of the y-direction coordinate position of the light cutting line 5, a depth image representing the unevenness of the measurement surface 1a of the measurement target 1 is generated. For example, when there is a concave surface defect (recess 9) on the measurement surface 1a, a curved section caused by the concave shape of the measurement surface 1a appears in the light-section line 5 in the light-section image. The unevenness state is calculated based on the y-direction coordinate position that changes in the light-section image based on the degree of bending of the curved portion.

なお、深さ画像生成部22による測定面1aの深さ画像生成処理は、特許第5488953号公報と同じであるため、ここではその詳細な説明は省略するが、例えば、特許第5488953号公報に示すように、深さ画像生成部22は、先ず始めに、光切断画像のx方向座標位置毎に、最大画素値をとる各y方向座標位置を求める。   In addition, since the depth image generation processing of the measurement surface 1a by the depth image generation unit 22 is the same as that of Japanese Patent No. 5488953, a detailed description thereof is omitted here. As shown, the depth image generation unit 22 first obtains each y-direction coordinate position that takes the maximum pixel value for each x-direction coordinate position of the light-section image.

次いで、深さ画像生成部22は、光切断画像において、x方向座標位置毎に求めた光切断線5の位置を示すy方向座標位置の変位量に基づいて、凹凸量を示す深さをx方向位置毎に算出し、図5Dに示すように、算出結果である深さを各x方向座標位置にそれぞれ格納し、深さ画像を生成する。   Next, the depth image generation unit 22 calculates the depth indicating the amount of unevenness in the light-section image based on the displacement amount of the y-direction coordinate position indicating the position of the light-section line 5 obtained for each x-direction coordinate position. The depth is calculated for each direction position, and as shown in FIG. 5D, the depth as the calculation result is stored in each x-direction coordinate position to generate a depth image.

例えば、図5Dでは、図5Aに示した光切断線5を基に生成した深さ画像を示しており、光切断画像のx方向座標位置1〜4,7〜9には光切断線5が存在している。このため、深さ画像生成部22は、x方向座標位置1〜4,7〜9でのy方向における光切断線5の位置を基に、x方向座標位置1〜4,7〜9毎に深さを算出し、算出結果(この場合、「-0.1」や「-0.8」等)を各x方向座標位置1〜4,7〜9にそれぞれ対応付けた深さ画像を生成する。   For example, FIG. 5D shows a depth image generated based on the light cutting line 5 shown in FIG. 5A, and the light cutting line 5 is located at the x-direction coordinate positions 1 to 4 and 7 to 9 of the light cutting image. Existing. For this reason, the depth image generation unit 22 determines, for each x-direction coordinate position 1 to 4, 7 to 9 based on the position of the light cutting line 5 in the y direction at the x-direction coordinate position 1 to 4, 7 to 9 Depth is calculated, and a depth image is generated in which the calculation results (in this case, “−0.1”, “−0.8”, etc.) are associated with the respective x-direction coordinate positions 1 to 4, 7 to 9 I do.

なお、この際、深さ画像生成部22は、所定閾値以上の画素値の画素が存在しないx方向座標位置5,6については深さを算出できないため、各x方向座標位置5,6を不算出値(図5Dでは「?」と表記)とする。   At this time, the depth image generation unit 22 cannot calculate the depth of the x-direction coordinate positions 5 and 6 where there is no pixel having a pixel value equal to or larger than the predetermined threshold value. This is a calculated value (in FIG. 5D, indicated by “?”).

深さ画像生成部22は、深さ画像を2値化処理部23に送出する。また、深さ画像生成部22は、生成した深さ画像を記憶部14に保存する。2値化処理部23は、深さ画像を受け取ると、深さ画像に対して2値化処理を行い、2値化深さ画像を生成する。この場合、2値化処理部23は、深さ画像内のx方向座標位置毎に対応付けられた深さを算出し、この深さを、所定閾値を基準として、2値化深さ画像の対応座標位置毎の画素値を第1所定値の「1」又は第2所定値の「0」とすることで、深さ画像を2値化する。以下では、一般的に表面欠陥となり得る凹部分を第1所定値の「1」と設定する場合で説明する。なお凹側及び凸側のそれぞれに閾値を設定して、凹及び凸のいずれの表面欠陥も検出できるようにしてもよい。また閾値を事前に設定せず、公知の手法により、動的に適切な閾値を探索し、決定するようにしてもよい。   The depth image generation unit 22 sends the depth image to the binarization processing unit 23. Further, the depth image generation unit 22 stores the generated depth image in the storage unit 14. Upon receiving the depth image, the binarization processing unit 23 performs a binarization process on the depth image to generate a binarized depth image. In this case, the binarization processing unit 23 calculates a depth associated with each x-direction coordinate position in the depth image, and uses this depth as a reference for a predetermined threshold value. The depth image is binarized by setting the pixel value at each corresponding coordinate position to the first predetermined value “1” or the second predetermined value “0”. In the following, a description will be given of a case where a concave portion that can be a surface defect is generally set to a first predetermined value “1”. A threshold may be set for each of the concave side and the convex side so that any of the concave and convex surface defects can be detected. Instead of setting a threshold value in advance, an appropriate threshold value may be dynamically searched and determined by a known method.

例えば、所定閾値として「-0.5」が2値化処理部23に設定されている場合には、図5Eに示すように、深さが「-0.5」以下となるx方向座標位置4,7が第1所定値とされ、残りのx方向座標位置1〜3,8,9は、第2所定値とされる。なお、2値化処理部23は、深さ画像において不算出値が対応付けられたx方向座標位置5,6については、2値化せずに不算出値のままとする。2値化処理部23は、2値化処理により深さ画像から生成した2値化深さ画像を欠陥画像生成部24に送出する。   For example, when “−0.5” is set in the binarization processing unit 23 as the predetermined threshold, as shown in FIG. 5E, the x-direction coordinate position where the depth is “−0.5” or less 4, 7 are set to the first predetermined value, and the remaining x-direction coordinate positions 1 to 3, 8, 9 are set to the second predetermined value. Note that the binarization processing unit 23 does not binarize the x-direction coordinate positions 5 and 6 to which the uncalculated values are associated in the depth image, and keeps the uncalculated values. The binarization processing unit 23 sends the binarized depth image generated from the depth image by the binarization process to the defect image generation unit 24.

なお、この場合に、所定閾値より深さが浅い、x方向座標位置3、8は、測定面1aの本来あるべき平坦な表面(「0」の深さに対応)からは凹んではいるが、凹みの程度が小さいため、有害と判定するほどではない範囲を示しており、一方で、所定閾値より深さが深いx方向座標位置4、7は、凹みの程度が大きく、有害と判断しなければならない範囲を示している。   In this case, the x-direction coordinate positions 3 and 8, which are shallower than the predetermined threshold, are recessed from the originally flat surface (corresponding to the depth of “0”) of the measurement surface 1a, Since the degree of the dent is small, it indicates a range that is not enough to determine harmful. On the other hand, the x-direction coordinate positions 4 and 7 whose depth is greater than the predetermined threshold value have a large dent and must be judged harmful. Indicates the range that must be met.

欠陥画像生成部24は、同じ光切断線を基に生成された欠値画像及び2値化深さ画像を受け取ると、欠陥画像生成処理を行い、欠値画像及び2値化深さ画像を統合して欠陥画像を生成する。欠陥画像生成部24は、欠値画像及び2値化深さ画像の同じx方向座標位置を比較してゆき、欠値画像及び2値化深さ画像のうち少なくともいずれかで第1所定値が対応けられているx方向座標位置を特定する。   Upon receiving the missing value image and the binarized depth image generated based on the same light section line, the defect image generating unit 24 performs a defect image generation process and integrates the missing value image and the binarized depth image. To generate a defect image. The defect image generation unit 24 compares the same x-direction coordinate position of the missing value image and the binarized depth image, and determines that the first predetermined value is at least one of the missing value image and the binarized depth image. The corresponding x-direction coordinate position is specified.

欠陥画像生成部24は、欠値画像及び2値化深さ画像のうち少なくともいずれかで第1所定値が対応付けられているx方向座標位置を特定すると、特定したx方向座標値で、欠陥画像の画素値を第1所定値の「1」とする。これにより、図5Eに示すように、2値化深さ画像において不算出値が対応付けられたx方向座標位置5,6は、図5Cに示すように欠値画像にて第1所定値の「1」が対応付けられていることから、第1所定値の「1」が対応付けられる。また、欠陥画像生成部24は、欠値画像及び2値化深さ画像の両方で第2所定値の「0」が対応付けられているx方向座標位置で、欠陥画像の画素値を第2所定値の「0」とすることで、図5Fに示すように、x方向座標位置毎にそれぞれ第1所定値又は第2所定値が対応付けられた欠陥画像を生成する。   When at least one of the missing value image and the binarized depth image specifies the x-direction coordinate position associated with the first predetermined value, the defect image generation unit 24 generates a defect using the specified x-direction coordinate value. The pixel value of the image is set to the first predetermined value “1”. As a result, as shown in FIG. 5E, the x-direction coordinate positions 5, 6 associated with the uncalculated values in the binarized depth image have the first predetermined value in the missing value image as shown in FIG. 5C. Since "1" is associated, "1" of the first predetermined value is associated. Further, the defect image generation unit 24 converts the pixel value of the defect image to the second value at the x-direction coordinate position associated with the second predetermined value “0” in both the missing value image and the binarized depth image. By setting the predetermined value to “0”, as shown in FIG. 5F, a defect image in which the first predetermined value or the second predetermined value is associated with each x-direction coordinate position is generated.

このようにして、欠陥画像生成部24は、深さ画像に基づいて表面欠陥の深さ測定可能なx方向座標位置4,7と、光切断画像内において画素値が欠値となったx方向座標位置5,6とを合わせて、有害な表面欠陥の判定を行える欠陥画像を生成できる。   In this way, the defect image generation unit 24 calculates the x-direction coordinate positions 4 and 7 at which the depth of the surface defect can be measured based on the depth image and the x-direction where the pixel value becomes a missing value in the light-section image. By combining the coordinate positions 5 and 6, it is possible to generate a defect image from which a harmful surface defect can be determined.

ここで、以上説明した欠値画像生成処理及び2値化処理によりそれぞれ得られた欠値画像及び2値化深さ画像のうち、画素値が第1所定値であるx方向座標位置全てをそのまま表面欠陥と判定して出力すると、欠陥画像内において測定対象物1が存在しない、x方向の端部領域についても全て有害と判定されてしまう恐れや、欠陥画像内に微小なノイズが残存してしまい、測定面1aにおける表面欠陥の正確な検出が行えない恐れもある。   Here, of the missing value image and the binarized depth image obtained by the missing value image generation processing and the binarization processing described above, all the x-direction coordinate positions whose pixel values are the first predetermined value are directly used. If the defect is determined to be a surface defect and output, there is a risk that the measurement object 1 does not exist in the defect image, and that all the end regions in the x direction are determined to be harmful, or that minute noise remains in the defect image. As a result, there is a possibility that surface defects on the measurement surface 1a cannot be accurately detected.

そこで、表面欠陥検出装置10は、欠陥画像生成部24で得られた欠陥画像に対して、後述する非存在領域検出処理及びノイズ除去処理を行い、測定対象物1が存在しないx方向の端部領域や、ノイズを欠陥画像から除去する。以下、非存在領域検出処理及びノイズ除去処理について順番に説明する。   Therefore, the surface defect detection device 10 performs a non-existing area detection process and a noise removal process, which will be described later, on the defect image obtained by the defect image generation unit 24, and detects the end portion in the x direction where the measurement target 1 does not exist. Regions and noise are removed from the defective image. Hereinafter, the non-existing area detection processing and the noise removal processing will be described in order.

この場合、欠陥画像生成部24は、生成した欠陥画像を非存在領域検出処理部25に送出する。ここで、欠陥画像の生成に用いる光切断画像は、測定対象物1が存在しない領域も含めて撮像されているため、光切断画像内のx方向の末端領域に光切断線5が撮像されない領域(以下、光切断線非存在領域ともいう。)を有している。そのため、このような光切断画像を基に欠陥画像を生成した場合には、光切断線5が存在しないx方向の末端領域についても各x方向座標位置に第1所定値の「1」が対応付けられる。   In this case, the defect image generation unit 24 sends the generated defect image to the non-existing area detection processing unit 25. Here, since the light-section image used for generating the defect image is captured including the region where the measurement target 1 does not exist, the region where the light-section line 5 is not captured at the end region in the x direction in the light-section image. (Hereinafter, also referred to as a light-section-free area). Therefore, when a defect image is generated based on such a light-section image, the first predetermined value “1” corresponds to each x-direction coordinate position also in the x-direction end region where the light-section line 5 does not exist. Attached.

非存在領域検出処理部25は、このような欠陥画像内の光切断線非存在領域を、表面欠陥の検出対象から除外することにより、後述する表面欠陥の検出処理時に光切断線非存在領域が表面欠陥として誤検出されてしまうことを防止している。この場合、先ず始めに、非存在領域検出処理部25は、光切断線5が撮像されているx方向における光切断線存在領域を、光切断画像の画素値に基づいて検出し、光切断線存在領域から外れたx方向の末端領域を光切断線非存在領域として欠陥画像から除外する。   The non-existing region detection processing unit 25 excludes the light cutting line non-existing region in such a defect image from the surface defect detection target, so that the light cutting line non-existing region is detected during the surface defect detecting process described later. This prevents erroneous detection as a surface defect. In this case, first, the non-existing region detection processing unit 25 detects the light cutting line existing region in the x direction where the light cutting line 5 is imaged based on the pixel value of the light cutting image, The end region in the x direction that deviates from the existing region is excluded from the defect image as a non-existent region of the light cutting line.

本実施形態では、例えば、非存在領域検出処理部25は、光切断画像のx方向の両末端部のx方向座標位置から、それぞれ中央部のx方向座標位置に向けて、x方向に沿って順に、光切断線5の存在を示す画素のx方向座標位置を検出してゆき、光切断線存在領域の開始位置及び終了位置を特定する。開始位置及び終了位置の特定方法としては、例えば、光切断画像の中央部に向かって両端から各x方向座標位置における最大画素値を求め、所定値以上の値を最初に検出したx方向座標位置を光切断線5が存在する両端と特定すればよい。このようにして、非存在領域検出処理部25は、光切断線存在領域から測定対象物1の端部のx方向座標位置を検出し、欠陥画像内で光切断線存在領域から外れたx方向の末端領域を光切断線非存在領域として欠陥画像から除外して、光切断線存在領域からなる欠陥画像を生成する。非存在領域検出処理部25は、非存在領域検出処理を施した欠陥画像をノイズ除去処理部26に送出する。   In the present embodiment, for example, the non-existing region detection processing unit 25 moves along the x direction from the x direction coordinate position of both ends in the x direction of the light-section image toward the x direction coordinate position of the central portion. The x-coordinate position of the pixel indicating the existence of the light-section line 5 is sequentially detected, and the start position and the end position of the light-section line existing area are specified. As a method of specifying the start position and the end position, for example, the maximum pixel value at each x-direction coordinate position is calculated from both ends toward the center of the light-section image, and the x-direction coordinate position where a value equal to or greater than a predetermined value is first detected May be specified as both ends where the light cutting line 5 exists. In this way, the non-existing area detection processing unit 25 detects the x-direction coordinate position of the end of the measurement target 1 from the light-section line existing area, and detects the x-direction deviating from the light-section line existing area in the defect image. Is excluded from the defect image as a light cutting line non-existing region, and a defect image composed of a light cutting line existing region is generated. The non-existing area detection processing unit 25 sends the defect image subjected to the non-existing area detection processing to the noise removal processing unit 26.

なお、他の実施形態として、例えば、非存在領域検出処理部25は、光切断画像内で隣接するx方向座標位置において画素値の最大値を求め、その後、隣接する画素同士の最大画素値の差分を算出し、算出した差分値が大きい座標位置を、光切断線存在領域及び光切断線非存在領域の境界とし、光切断線存在領域からなる欠陥画像を生成するようにしてもよい。   As another embodiment, for example, the non-existing region detection processing unit 25 obtains the maximum pixel value at the adjacent x-direction coordinate position in the light-section image, and then calculates the maximum pixel value of the adjacent pixels. The difference may be calculated, and a coordinate position where the calculated difference value is large may be used as a boundary between the light section line existing area and the light section non-existent area to generate a defect image including the light section line existing area.

ノイズ除去処理部26は、測定対象物1の長手方向yに沿って、光切断線存在領域からなる欠陥画像を所定数受け取ると、これら時系列順に得られた欠陥画像を測定対象物1の長手方向yに沿って並べてゆき、合成欠陥画像を生成する。   When the noise removal processing unit 26 receives a predetermined number of defect images composed of light-section lines existing areas along the longitudinal direction y of the measurement target 1, the noise removal processing unit 26 compares the defect images obtained in chronological order with the longitudinal direction of the measurement target 1. By arranging them along the direction y, a combined defect image is generated.

ノイズ除去処理部26は、合成欠陥画像に対してノイズ除去処理を行い、合成欠陥画像内で第1所定値となっている画素の領域(第1所定値が対応付けられた画素の集合であり、以下、ブロブともいう)の中から、面積が微小な領域をノイズとして除去する。具体的には、ノイズ除去処理部26は、合成欠陥画像に対してブロブを認識するラベリング処理を行い、各ブロブの面積を算出する。   The noise elimination processing unit 26 performs a noise elimination process on the synthesized defect image, and sets a pixel area having a first predetermined value in the synthesized defect image (a set of pixels associated with the first predetermined value. , Hereinafter also referred to as blobs), a region having a small area is removed as noise. Specifically, the noise removal processing unit 26 performs a labeling process for recognizing blobs on the combined defect image, and calculates the area of each blob.

ノイズ除去処理部26は、この算出結果を基にブロブの中から、予め設定した面積以下のブロブを、ノイズとして特定して欠陥画像から除去する。なお、他の実施形態として、ノイズ除去処理部26は、画像処理分野で一般的なモロフォロジー演算処理(Open処理やClose処理など)を合成欠陥画像に対して施し、ラベリングを行うことなくノイズを除去してもよい。この場合、ラベリングは後述する欠陥検出部27において実施すればよい。ノイズ除去処理部26は、ノイズ除去後の合成欠陥画像を欠陥検出部27に送出する。   The noise removal processing unit 26 identifies blobs having a predetermined area or less as noise from the blobs based on the calculation result and removes the blobs from the defect image. As another embodiment, the noise removal processing unit 26 performs a morphological operation process (Open process, Close process, or the like) that is common in the field of image processing on a synthetic defect image to remove noise without performing labeling. May be. In this case, the labeling may be performed in a defect detection unit 27 described later. The noise removal processing unit 26 sends the combined defect image after noise removal to the defect detection unit 27.

欠陥検出部27は、ノイズ除去処理部26からノイズ除去処理後の合成欠陥画像を受け取ると、合成欠陥画像から第1所定値となっている領域(ブロブ)を表面欠陥として検出する。このとき、欠陥検出部27は、記憶部14から深さ画像を読み出し、表面欠陥の深さ(特に、欠値画像で第1所定値となる画素の周囲の深さ)を参照することで、表面欠陥が凹部であるのか凸部であるのか判断することもできる。また、他の実施形態として、例えば、ブロブの特徴を数値化した指標を別途算出し、Support Vector Machineなどの公知のパターン認識手法を用いて、合成欠陥画像で検出された表面欠陥を更に弁別してもよい。このようにすると、パターン認識により、検出した表面欠陥の種類を詳細に分類することができる。   Upon receiving the combined defect image after the noise removal processing from the noise removal processing unit 26, the defect detection unit 27 detects a region (blob) having the first predetermined value from the combined defect image as a surface defect. At this time, the defect detection unit 27 reads the depth image from the storage unit 14 and refers to the depth of the surface defect (particularly, the depth around the pixel having the first predetermined value in the missing value image). It is also possible to determine whether the surface defect is a concave portion or a convex portion. Further, as another embodiment, for example, an index that quantifies the characteristics of a blob is separately calculated, and a known surface recognition method such as Support Vector Machine is used to further discriminate the surface defects detected in the combined defect image. Is also good. In this way, the types of detected surface defects can be classified in detail by pattern recognition.

なお、欠陥検出部27は、表示部15及び記憶部14に接続されており、表示部15及び記憶部14に表面欠陥の検出結果を送出する。これにより、記憶部14は、表面欠陥の検出結果を記憶し、表示部15は、表面欠陥の検出結果を表示して、作業者に検出結果を確認させることができる。   The defect detection unit 27 is connected to the display unit 15 and the storage unit 14 and sends out the detection result of the surface defect to the display unit 15 and the storage unit 14. Thereby, the storage unit 14 stores the detection result of the surface defect, and the display unit 15 displays the detection result of the surface defect, so that the operator can confirm the detection result.

<本発明の表面欠陥検出処理>
次に、表面欠陥検出装置10の演算処理装置11にて実行される、上述した表面欠陥検出処理について、図6に示すフローチャートを用いて簡単に説明する。図6に示すように、演算処理装置11は、開始ステップからステップS1に移る。
<Surface defect detection processing of the present invention>
Next, the above-described surface defect detection processing executed by the arithmetic processing unit 11 of the surface defect detection apparatus 10 will be briefly described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 6, the processing unit 11 proceeds from the start step to step S1.

ステップS1において、表面欠陥検出処理が開始されると、取得部12は、撮像装置3から光切断画像を取得し、欠値画像生成部21と深さ画像生成部22とに光切断画像を送出し、次のステップS2及びステップS3に移る。ステップS2では、深さ画像生成部22が、受け取った光切断画像から、測定面1aの凹凸状態を表した深さ画像を生成し、次のステップS4に移る。   In step S1, when the surface defect detection process is started, the acquisition unit 12 acquires a light section image from the imaging device 3, and sends the light section image to the missing value image generation unit 21 and the depth image generation unit 22. Then, the process proceeds to the next steps S2 and S3. In step S2, the depth image generation unit 22 generates a depth image representing the unevenness of the measurement surface 1a from the received light-section image, and proceeds to the next step S4.

ステップS4において、2値化処理部23は、深さ画像を2値化して2値化深さ画像を生成し、次のステップS5に移る。一方、ステップS3において、欠値画像生成部21は、受け取った光切断画像の画素値が所定閾値以下のx方向座標位置を欠値画素として特定し、欠値画素としたx方向座標位置を第1所定値とし、欠値画素以外の他のx方向座標位置を第2所定値とした欠値画像を生成して、次のステップS5に移る。   In step S4, the binarization processing section 23 binarizes the depth image to generate a binarized depth image, and proceeds to the next step S5. On the other hand, in step S3, the missing-value image generation unit 21 specifies, as a missing-value pixel, an x-direction coordinate position in which the pixel value of the received light-section image is equal to or less than a predetermined threshold, and specifies the x-direction coordinate position as the missing-value pixel. A missing value image is generated in which the predetermined value is set to 1 and the x-direction coordinate position other than the missing value pixel is set to the second predetermined value, and the process proceeds to the next step S5.

ステップS5において、欠陥画像生成部24は、欠陥画像生成処理を行い、欠値画像と2値化深さ画像とを統合して欠陥画像を生成する。ここで、ステップS5の欠陥画像生成処理については、図7に示すフローチャートを用いて以下説明する。図7に示すように、欠陥画像生成部24は、開始ステップからステップS10に移る。ステップS10では、欠陥画像生成部24は、欠値画像及び2値化深さ画像の各x方向座標を示すカウンタiの値を初期化して、例えばカウンタiの値を1に設定し、次のステップS11に移る。   In step S5, the defect image generation unit 24 performs a defect image generation process, and generates a defect image by integrating the missing value image and the binarized depth image. Here, the defect image generation processing in step S5 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 7, the defect image generation unit 24 proceeds from the start step to step S10. In step S10, the defect image generation unit 24 initializes the value of the counter i indicating each x-direction coordinate of the missing value image and the binarized depth image, sets the value of the counter i to 1, for example, Move to step S11.

ステップS11において、欠陥画像生成部24は、欠値画像のx方向座標位置iが欠値画素であるか否かを判断する。具体的には、欠値画像のx方向座標位置iに第1所定値が対応付けられているとき、当該x方向座標位置iが欠値画素であると判断し、次のステップS14に移る。これに対して、欠値画像のx方向座標位置iに第2所定値が対応付けられているとき、当該x方向座標位置iが欠値画素でないと判断し、次のステップS12に移る。   In step S11, the defect image generation unit 24 determines whether or not the x-direction coordinate position i of the missing value image is a missing value pixel. Specifically, when the first predetermined value is associated with the x-direction coordinate position i of the missing value image, it is determined that the x-direction coordinate position i is a missing pixel, and the process proceeds to the next step S14. On the other hand, when the second predetermined value is associated with the x-direction coordinate position i of the missing value image, it is determined that the x-direction coordinate position i is not a missing value pixel, and the process proceeds to the next step S12.

ステップS12において、欠陥画像生成部24は、2値化深さ画像のx方向座標位置iが有害な表面欠陥であるか否かを判定する。具体的には、2値化深さ画像のx方向座標位置iに第1所定値が対応付けられているとき、当該x方向座標位置iが有害な表面欠陥であると判断し、次のステップS14に移る。これに対して、2値化深さ画像のx方向座標位置iに第2所定値が対応付けられているとき、当該x方向座標位置iが有害な表面欠陥ではないと判断し、次のステップS13に移る。   In step S12, the defect image generation unit 24 determines whether the x-direction coordinate position i of the binarized depth image is a harmful surface defect. Specifically, when the first predetermined value is associated with the x-direction coordinate position i of the binarized depth image, it is determined that the x-direction coordinate position i is a harmful surface defect, and the next step is performed. Move to S14. On the other hand, when the second predetermined value is associated with the x-direction coordinate position i of the binarized depth image, it is determined that the x-direction coordinate position i is not a harmful surface defect, and the next step is performed. Move to S13.

ステップS13では、ステップS11及びステップS12でそれぞれ否定結果が得られているため、x方向座標位置iは、欠値画素ではなく、かつ有害な表面欠陥でもないことから、欠陥画像生成部24は、x方向座標位置iの画素値を第2所定値とし、次のステップS15に移る。一方、ステップS14では、ステップS11又はステップS12のいずれかで肯定結果が得られているため、x方向座標位置iは、欠値画素、又は有害な表面欠陥のいずれかであることから、欠陥画像生成部24は、x方向座標位置iの画素値を第1所定値とし、次のステップS15に移る。   In step S13, since negative results are obtained in step S11 and step S12, respectively, the x-direction coordinate position i is not a missing pixel and is not a harmful surface defect. The pixel value at the x-direction coordinate position i is set as the second predetermined value, and the flow advances to the next step S15. On the other hand, in step S14, since a positive result is obtained in either step S11 or step S12, the x-direction coordinate position i is either a missing pixel or a harmful surface defect. The generation unit 24 sets the pixel value at the x-direction coordinate position i as the first predetermined value, and proceeds to the next step S15.

ステップS15において、欠陥画像生成部24は、x方向座標位置を示すカウンタiの値に1を加算し、次のステップS16に移る。ステップS16において、欠陥画像生成部24は、x方向座標位置iの値がnであるかを判断する。ここで、nは、正の整数であり、光切断画像のx方向における末端部のx方向座標位置を示すものである。よって、ステップS16において、肯定結果が得られると、このことはx方向座標位置iの値がnになり、欠値画像及び2値化深さ画像のx方向にある全ての画素に対して上記の処理が終了して欠陥画像が生成されたことを意味するため、欠陥画像生成部24は、上述した処理を終了し、図6のステップS6に移る。   In step S15, the defect image generation unit 24 adds 1 to the value of the counter i indicating the x-direction coordinate position, and proceeds to the next step S16. In step S16, the defect image generation unit 24 determines whether the value of the x-direction coordinate position i is n. Here, n is a positive integer, and indicates the x-direction coordinate position of the end of the light-section image in the x-direction. Therefore, when a positive result is obtained in step S16, this means that the value of the x-direction coordinate position i becomes n, and the above-described processing is performed on all the pixels in the x direction of the missing value image and the binarized depth image. Implies that the defect image has been generated by the completion of the processing of the above, the defect image generating unit 24 ends the above-described processing, and proceeds to step S6 in FIG.

一方、ステップS16において、否定結果が得られると、このことはx方向座標位置iの値がnではないことを表しており、このとき、欠陥画像生成部24は、ステップS16で肯定結果が得られるまで、上述したステップS11〜ステップS15を繰り返す。次に、図6のフローチャートに戻り、ステップS6以降について説明する。   On the other hand, if a negative result is obtained in step S16, this means that the value of the x-direction coordinate position i is not n. At this time, the defect image generating unit 24 obtains a positive result in step S16. Steps S11 to S15 described above are repeated until the operation is completed. Next, returning to the flowchart of FIG. 6, steps S6 and subsequent steps will be described.

ステップS6において、非存在領域検出処理部25は、欠陥画像が得られる毎に、欠陥画像の中から、光切断線が存在している光切断線存在領域を検出して、欠陥画像の中から光切断線非存在領域を特定して、欠陥画像から光切断線非存在領域を除外して次のステップS7に移る。   In step S6, each time a defect image is obtained, the non-existing region detection processing unit 25 detects a light cutting line existing region where a light cutting line exists from the defect image, and The optical cut line non-existing area is specified, the optical cut line non-existent area is excluded from the defect image, and the process proceeds to the next step S7.

ステップS7において、ノイズ除去処理部26は、測定対象物1の長手方向yに沿って順次得られる欠陥画像を、長手方向yに沿って並べて合成欠陥画像を生成し、合成欠陥画像内からノイズを除去し、次のステップS8に移る。   In step S7, the noise removal processing unit 26 generates a combined defect image by arranging the defect images sequentially obtained along the longitudinal direction y of the measurement target 1 along the longitudinal direction y, and removes noise from the combined defect image. Then, the process proceeds to the next step S8.

ステップS8において、欠陥検出部27は、合成欠陥画像内からブロブを表面欠陥として検出し、上述した表面欠陥検出処理が終了する。   In step S8, the defect detection unit 27 detects the blob as a surface defect from the combined defect image, and the above-described surface defect detection processing ends.

<作用及び効果>
以上の構成において、表面欠陥検出装置10は、光切断線が存在しないx方向座標位置の欠値画素の画素値を1(第1所定値)とした欠値画像を生成するようにした。また、表面欠陥検出装置10は、光切断画像に基づいて測定対象物1の測定面1aの凹凸状態を表した深さ画像を生成し、深さ画像に対して2値化処理を行い、深さ画像でx方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて1(第1所定値)又は0(第2所定値)とした2値化深さ画像を生成するようにした。そして、表面欠陥検出装置10は、欠値画像及び2値化深さ画像のうち少なくともいずれかで、第1所定値であるx方向座標位置の画素値を1(第1所定値)とし、欠値画像及び2値化深さ画像のいずれも第1所定値でないx方向座標位置の画素値を0(第2所定値)として、光切断画像毎に、欠値画像と2値化深さ画像とを統合して欠陥画像を生成するようにした。これにより、表面欠陥検出装置10では、測定対象物1の長手方向yに沿って生成された複数の欠陥画像に基づいて、表面欠陥を検出することができる。
<Action and effect>
In the above configuration, the surface defect detection device 10 generates a missing value image in which the pixel value of the missing value pixel at the x-direction coordinate position where no light cutting line exists is 1 (first predetermined value). In addition, the surface defect detection device 10 generates a depth image representing the unevenness of the measurement surface 1a of the measurement target 1 based on the light-section image, performs a binarization process on the depth image, A binarized depth image in which the depth indicated at each x-direction coordinate position in the image is set to 1 (first predetermined value) or 0 (second predetermined value) based on a predetermined threshold value is generated. . Then, the surface defect detection apparatus 10 sets the pixel value at the x-direction coordinate position as the first predetermined value to 1 (first predetermined value) in at least one of the missing value image and the binarized depth image, The pixel value at the x-direction coordinate position other than the first predetermined value is set to 0 (second predetermined value) for both the value image and the binarized depth image, and the missing value image and the binarized depth image are set for each light-section image Is integrated to generate a defect image. Thus, the surface defect detection device 10 can detect a surface defect based on a plurality of defect images generated along the longitudinal direction y of the measurement target 1.

本発明によれば、表面欠陥検出装置10は、欠値画素と、深さ画像を基にした測定面1aの凹凸状態とを統合して測定面1aの表面欠陥を検出できるので、欠値画素のみから、あるいは深さ画像のみからでは一部しか検出できなかった表面欠陥全体についても検出できる。   According to the present invention, the surface defect detection device 10 can detect the surface defect of the measurement surface 1a by integrating the missing pixel and the unevenness state of the measurement surface 1a based on the depth image. Only, or the entire surface defect that could only be partially detected from the depth image.

さらに、表面欠陥検出装置10は、1つの撮像装置から得られる光切断画像を基に欠陥画像を生成できることから、従来のように異なる撮像装置により得られた、撮像角度が異なる複数の画像をマッチングさせるマッチング処理が不要となり、処理が簡便になり、マッチング処理による不具合の発生を防止できる。よって、測定対象物の表面欠陥を従来よりも簡便かつ正確に検出できる。   Furthermore, since the surface defect detection device 10 can generate a defect image based on a light-section image obtained from one imaging device, it matches a plurality of images obtained by different imaging devices with different imaging angles as in the related art. This eliminates the need for a matching process, which simplifies the process and prevents the occurrence of a problem due to the matching process. Therefore, the surface defect of the measurement object can be detected more easily and accurately than in the past.

さらに、例えば図5に示した欠陥を検出しようとする場合において、値が不算出値であるからといって、欠値となった画素を無視する処理をしてしまうと、図5Bのx方向座標位置4、7の深さだけから2つの欠陥が生じていると誤検知してしまう恐れがあるが、表面欠陥検出装置10であれば、欠値画素の範囲と、欠値の周囲にある有害と判定したい範囲とを総合的に欠陥として検出することができるため、誤検知を少なくすることができる。   Further, for example, in a case where the defect shown in FIG. 5 is to be detected, if a process of ignoring a pixel that has become a missing value because the value is an uncalculated value is performed, the x direction in FIG. There is a risk of erroneously detecting that two defects have occurred only from the depths of the coordinate positions 4 and 7. However, in the case of the surface defect detection device 10, the defect is located in the range of the missing pixel and in the vicinity of the missing value. Since the range that is determined to be harmful can be comprehensively detected as a defect, erroneous detection can be reduced.

また、欠値となった画素を機械的に欠陥であるとする処理をしてしまうと、欠値となった画素の凹凸情報が得られなくなるが、表面欠陥検出装置10であれば、有害と判定したい範囲の深さや、有害と判定したい範囲の周囲の深さを考慮(そうした範囲が凹状なら、欠値を含めて欠陥は凹状と判断でき、範囲が凸状なら、欠値を含めて欠陥は凸状だと判断できる)することで、欠陥全体が、凹状の欠陥なのか、凸状の欠陥なのかも併せて判断することができる。   In addition, if the pixel having the missing value is mechanically determined to be defective, the unevenness information of the pixel having the missing value cannot be obtained. Consider the depth of the range you want to judge and the depth around the range you want to judge as harmful (if such a range is concave, you can judge that the defect including the missing value is concave; if the range is convex, you can judge the defect including the missing value Can be determined to be convex), it is possible to determine whether the entire defect is a concave defect or a convex defect.

<他の実施形態>
上記の実施形態では、2値化深さ画像とは別に欠値画像を生成し、欠値画像と2値化深さ画像とを統合して欠陥画像を生成する場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、欠値画像を生成せずに、2値化深さ画像からx方向座標位置の欠値画素を特定し、欠値画素を特定した2値化深さ画像に基づいて欠陥画像を生成するようにしてもよい。
<Other embodiments>
In the above embodiment, a case has been described in which a missing value image is generated separately from a binarized depth image, and the missing image and the binarized depth image are integrated to generate a defect image. Is not limited to this. For example, without generating a missing value image, a missing pixel at an x-direction coordinate position is specified from the binary depth image, and a defect image is generated based on the binary depth image specifying the missing pixel. You may do so.

この場合、例えば、図5Eに示すように、2値化深さ画像において、x方向座標位置5,6では、深さ画像において不算出値が対応付けられているために2値化処理を行うことができず、不算出値(図5E中に「?」と表記)のままとなっている。よって、他の実施形態として、2値化深さ画像に対応付けられた不算出値から、欠値画素のx方向座標位置を特定することができる。かくして、深さ画像とは別に欠値画像を生成しなくても、2値化深さ画像のみから欠陥画像を生成することもできる。   In this case, for example, as illustrated in FIG. 5E, in the binarized depth image, at the x-direction coordinate positions 5 and 6, the binarization process is performed because the uncalculated value is associated with the depth image. And the uncalculated value (represented by “?” In FIG. 5E) remains. Therefore, as another embodiment, the x-direction coordinate position of the missing value pixel can be specified from the uncalculated value associated with the binarized depth image. Thus, it is possible to generate a defect image only from the binarized depth image without generating a missing value image separately from the depth image.

図4と同一構成について同一符号を付して示す図8は、上述した他の実施形態による演算処理装置18の構成を示したブロック図である。図8に示す演算処理装置18は、上述した実施形態の演算処理装置11とは画像処理部28内に設けられた欠陥画像生成部31の構成が相違していることから、ここでは、主に欠陥画像生成部31に着目して以下説明する。   FIG. 8, in which the same components as in FIG. 4 are assigned the same reference numerals, is a block diagram illustrating the configuration of the arithmetic processing device 18 according to the other embodiment described above. The arithmetic processing device 18 illustrated in FIG. 8 is different from the arithmetic processing device 11 of the above-described embodiment in the configuration of the defect image generation unit 31 provided in the image processing unit 28, and is mainly described here. The following description focuses on the defect image generation unit 31.

画像処理部28は、深さ画像生成部22と、2値化処理部23と、欠陥画像生成部31と、非存在領域検出処理部25と、ノイズ除去処理部26と、欠陥検出部27とを備えている。この場合、欠陥画像生成部31は、深さ画像を2値化した2値化深さ画像を2値化処理部23から受け取る。欠陥画像生成部31は、例えば、図5Eに示すような2値化深さ画像を受け取ると、2値化深さ画像内で不算出値が対応付けられているx方向座標位置5,6を特定する。   The image processing unit 28 includes a depth image generation unit 22, a binarization processing unit 23, a defect image generation unit 31, a non-existing area detection processing unit 25, a noise removal processing unit 26, and a defect detection unit 27. It has. In this case, the defect image generation unit 31 receives a binarized depth image obtained by binarizing the depth image from the binarization processing unit 23. Upon receiving the binarized depth image as shown in FIG. 5E, for example, the defect image generating unit 31 determines the x-direction coordinate positions 5 and 6 to which the uncalculated values are associated in the binarized depth image. Identify.

欠陥画像生成部31は、2値化深さ画像で不算出値が対応付けられているx方向座標位置5,6に第1所定値を対応付け、2値化深さ画像のx方向座標位置1〜9が第1所定値又は第2所定値のみで規定された欠陥画像を生成する。これにより、画像処理部28では、2値化深さ画像とは別に欠値画像を生成する欠値画像生成処理が不要となるとともに、欠値画像と2値化深さ画像を統合する統合処理も不要となる分、演算処理負担を軽減できる。   The defect image generation unit 31 associates the first predetermined value with the x-direction coordinate positions 5, 6 to which the uncalculated value is associated in the binarized depth image, and positions the x-directional coordinate position of the binarized depth image. 1 to 9 generate a defect image defined only by the first predetermined value or the second predetermined value. As a result, the image processing unit 28 does not need a missing value image generation process for generating a missing value image separately from the binarized depth image, and integrates the missing value image and the binary depth image. Is unnecessary, so that the calculation processing load can be reduced.

画像処理部28は、欠陥画像生成部31で欠陥画像が生成されると、上述した実施形態と同様に、非存在領域検出処理部25により、光切断線存在領域からなる欠陥画像を生成できる。また、画像処理部28は、上述した実施形態と同様に、ノイズ除去処理部26によって、光切断線存在領域からなる欠陥画像を、測定対象物1の長手方向yに沿って得られる順に配列することで合成欠陥画像を生成してノイズを除去することができる。以上より、他の実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。   When a defect image is generated by the defect image generation unit 31, the image processing unit 28 can generate a defect image including a light section line existing region by the non-existing region detection processing unit 25, as in the above-described embodiment. Further, similarly to the above-described embodiment, the image processing unit 28 arranges, by the noise removal processing unit 26, the defect images formed of the light cutting line existing regions in the order in which the defect images are obtained along the longitudinal direction y of the measurement target 1. As a result, a combined defect image can be generated and noise can be removed. As described above, in the other embodiments, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.

次に、他の実施形態による演算処理装置18での表面欠陥検出処理について、図9に示すフローチャートを用いて簡単に説明する。この場合、ステップS1で、取得部12は、撮像装置3から光切断画像を取得し、深さ画像生成部22に光切断画像を送出し、次のステップS2に移る。   Next, surface defect detection processing in the arithmetic processing unit 18 according to another embodiment will be briefly described with reference to the flowchart shown in FIG. In this case, in step S1, the acquisition unit 12 acquires the light-section image from the imaging device 3, sends the light-section image to the depth image generation unit 22, and proceeds to the next step S2.

ステップS2において、深さ画像生成部22は、光切断画像に基づいて深さ画像を生成し、次のステップS4に移る。ステップS4において、2値化処理部23は、深さ画像を2値化し、2値化深さ画像を生成し、次のステップS30に移る。ステップS30において、欠値画像生成部21は、2値化深さ画像で不算出値となっているx方向座標位置を特定し、特定したx方向座標位置に第1所定値である「1」を対応付けて、2値化深さ画像のx方向座標位置にそれぞれ第1所定値又は第2所定値を対応付けた欠値画像を生成し、次のステップ6に移る。その後の処理は、上記の実施形態における図6のフローチャートと同様に、ステップS6〜ステップS8を実行して上述した処理を終了する。   In step S2, the depth image generation unit 22 generates a depth image based on the light-section image, and proceeds to the next step S4. In step S4, the binarization processing unit 23 binarizes the depth image to generate a binarized depth image, and proceeds to the next step S30. In step S30, the missing value image generation unit 21 specifies an x-direction coordinate position that is an uncalculated value in the binarized depth image, and sets the specified x-direction coordinate position to the first predetermined value “1”. And a missing value image in which the first predetermined value or the second predetermined value is associated with the x-direction coordinate position of the binarized depth image, respectively, and then proceeds to the next step 6. In the subsequent processing, as in the flowchart of FIG. 6 in the above-described embodiment, steps S6 to S8 are executed, and the above-described processing ends.

また、他の実施形態においては、欠陥画像生成部によって、2値化深さ画像から欠値画素を特定して欠値画像を生成した後、欠値画像と、2値化深さ画像とを統合して欠陥画像を生成するようにしてもよい。   Further, in another embodiment, after the missing image is generated by specifying the missing pixel from the binarized depth image by the defect image generating unit, the missing image and the binarized depth image are combined. The defect image may be generated by integration.

上記の実施形態では、欠値画像生成部21と深さ画像生成部22において全x方向座標位置で演算を行ったが、非存在領域検出処理部25の処理を取得部12の内部で行ってもよい。これにより欠値画像生成部21と深さ画像生成部22での演算対象を光切断線存在領域に限定することができ、更なる高速化が可能となる。   In the above embodiment, the calculation was performed at all the x-direction coordinate positions in the missing value image generation unit 21 and the depth image generation unit 22, but the processing of the non-existing area detection processing unit 25 is performed inside the acquisition unit 12. Is also good. As a result, the calculation target of the missing value image generation unit 21 and the depth image generation unit 22 can be limited to the light cutting line existing region, and the speed can be further increased.

上記の実施形態では、ノイズ除去処理部26によって、測定対象物1の長手方向yに沿って欠陥画像を配列させた合成欠陥画像を生成する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、欠陥画像生成部や非存在領域検出部によって、測定対象物1の長手方向yに沿って欠陥画像を配列させた合成欠陥画像を生成するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case has been described in which the noise removal processing unit 26 generates a combined defect image in which defect images are arranged along the longitudinal direction y of the measurement target 1, but the present invention is not limited to this. A combined defect image in which defect images are arranged along the longitudinal direction y of the measurement target 1 may be generated by the defect image generation unit or the non-existing region detection unit.

1 測定対象物
2 線状光源
3 撮像装置
10 表面欠陥検出装置
11 演算処理装置
21 欠値画像生成部
22 深さ画像生成部
23 2値化処理部
24 欠陥画像生成部
27 欠陥検出部
REFERENCE SIGNS LIST 1 measurement object 2 linear light source 3 imaging device 10 surface defect detection device 11 arithmetic processing device 21 missing value image generation unit 22 depth image generation unit 23 binarization processing unit 24 defect image generation unit 27 defect detection unit

Claims (7)

長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、
前記測定面に線状光を照射する線状光源と、
前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、x方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像装置と、
複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理装置と、
を有し、
前記演算処理装置は、
前記光切断画像毎に、前記光切断線が存在しない所定画素値以下のx方向座標位置を欠値画素とし、前記欠値画素の画素値を第1所定値とした欠値画像を生成する欠値画像生成部と、
前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態を前記x方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部と、
前記深さ画像に対して2値化処理を行い、前記深さ画像で前記x方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて前記第1所定値又は第2所定値とした2値化深さ画像を生成する2値化処理部と、
前記光切断画像毎に前記欠値画像と前記2値化深さ画像とを統合し、前記2値化深さ画像及び前記欠値画像のうち少なくともいずれかで、前記第1所定値である前記x方向座標位置の画素値を前記第1所定値とし、前記2値化深さ画像の前記第2所定値と前記第1所定値とで各前記x方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、
前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第1所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出部と、を備える、表面欠陥検出装置。
In a surface defect detection device that detects a surface defect of a measurement surface of a measurement object having a longitudinal direction,
A linear light source that irradiates the measurement surface with linear light,
An imaging apparatus for imaging a light-section line on the measurement surface by the linear light while changing the measurement surface along the longitudinal direction, and generating a plurality of light-section images in which the light-section line extends in the x direction. When,
An arithmetic processing device that detects the surface defect based on the plurality of light-section images,
Has,
The arithmetic processing unit,
For each of the light-section images, a missing-value image in which an x-direction coordinate position equal to or less than a predetermined pixel value where the light-section line does not exist is defined as a missing pixel, and a pixel value of the missing pixel is set to a first predetermined value. A value image generator,
For each light-section image, a depth image generation unit that generates a depth image representing the unevenness state of the measurement surface for each x-direction coordinate position,
A binarization process is performed on the depth image, and the depth indicated for each x-direction coordinate position in the depth image is set to the first predetermined value or the second predetermined value based on a predetermined threshold. A binarization processing unit that generates a binarized depth image;
The missing value image and the binarized depth image are integrated for each of the light section images, and at least one of the binarized depth image and the missing value image is the first predetermined value. A pixel value at an x-direction coordinate position is defined as the first predetermined value, and a defect image representing each of the x-direction coordinate positions is generated by the second predetermined value and the first predetermined value of the binarized depth image. A defect image generation unit;
A defect detection unit configured to detect, as the surface defect, an area in which a pixel value is the first predetermined value, based on the plurality of defect images generated along the longitudinal direction of the measurement target; Defect detection device.
長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置において、
前記測定面に線状光を照射する線状光源と、
前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、x方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像装置と、
複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理装置と、
を有し、
前記演算処理装置は、
各前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態をx方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成部と、
前記深さ画像に対して2値化処理を行い、前記深さ画像で前記x方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて第1所定値又は第2所定値とした2値化深さ画像を生成する2値化処理部と、
前記2値化深さ画像に基づいて、前記光切断線が存在せずに画素値が検出できなかった各前記x方向座標位置を欠値画素として特定し、前記欠値画素の画素値を前記第1所定値として、前記2値化深さ画像の各前記x方向座標位置を、前記第1所定値と前記第2所定値とで表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、
前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第1所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出部と、を備える、表面欠陥検出装置。
In a surface defect detection device that detects a surface defect of a measurement surface of a measurement object having a longitudinal direction,
A linear light source that irradiates the measurement surface with linear light,
An imaging apparatus for imaging a light-section line on the measurement surface by the linear light while changing the measurement surface along the longitudinal direction, and generating a plurality of light-section images in which the light-section line extends in the x direction. When,
An arithmetic processing device that detects the surface defect based on the plurality of light-section images,
Has,
The arithmetic processing unit,
For each of the light-section images, a depth image generation unit that generates a depth image representing the unevenness state of the measurement surface for each x-direction coordinate position,
A binarization process is performed on the depth image, and the depth indicated for each of the x-direction coordinate positions in the depth image is set to a first predetermined value or a second predetermined value based on a predetermined threshold. A binarization processing unit that generates a binarized depth image;
Based on the binarized depth image, identify each of the x-direction coordinate positions where a pixel value could not be detected without the light cutting line as a missing value pixel, and determine a pixel value of the missing value pixel as the missing value pixel. A defect image generating unit that generates a defect image in which each of the x-direction coordinate positions of the binarized depth image is represented by the first predetermined value and the second predetermined value as a first predetermined value;
A defect detection unit configured to detect, as the surface defect, an area in which a pixel value is the first predetermined value, based on the plurality of defect images generated along the longitudinal direction of the measurement target; Defect detection device.
前記演算処理装置は、前記光切断線が撮像されている前記x方向における光切断線存在領域を画素値に基づいて検出し、前記光切断線存在領域から外れた前記x方向の末端領域を光切断線非存在領域として特定し、前記光切断線非存在領域を前記表面欠陥の検出対象から除外させる非存在領域検出処理部を備える、請求項1又は2に記載の表面欠陥検出装置。   The arithmetic processing unit detects a light cutting line existing region in the x direction in which the light cutting line is imaged based on a pixel value, and detects an end region in the x direction deviating from the light cutting line existing region. 3. The surface defect detection device according to claim 1, further comprising a non-existing region detection processing unit that specifies a cutting line non-existing region and excludes the light cutting line non-existing region from the surface defect detection targets. 前記演算処理装置は、前記欠陥画像で、画素値が前記第1所定値である画素の領域の画素数が所定値以下の領域を前記欠陥画像から除去するノイズ除去処理部を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面欠陥検出装置。   2. The arithmetic processing device according to claim 1, further comprising: a noise removal processing unit that removes, from the defect image, an area of the defect image in which a pixel value of a pixel whose pixel value is the first predetermined value is equal to or less than a predetermined value. The surface defect detection device according to any one of claims 1 to 3. 前記欠陥検出部は、前記欠陥画像と前記深さ画像とを用いて前記表面欠陥の凹凸状態を検出する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面欠陥検出装置。   The surface defect detection device according to claim 1, wherein the defect detection unit detects an uneven state of the surface defect using the defect image and the depth image. 長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、
前記測定面に線状光を照射する照射工程と、
前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、x方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像工程と、
複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理工程と、
を有し、
前記演算処理工程は、
前記光切断画像毎に、前記光切断線が存在しない所定画素値以下のx方向座標位置を欠値画素とし、前記欠値画素の画素値を第1所定値とした欠値画像を生成する欠値画像生成工程と、
前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態を前記x方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成工程と、
前記深さ画像に対して2値化処理を行い、前記深さ画像で前記x方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて前記第1所定値又は第2所定値とした2値化深さ画像を生成する2値化処理工程と、
前記光切断画像毎に前記欠値画像と前記2値化深さ画像とを統合し、前記2値化深さ画像及び前記欠値画像のうち少なくともいずれかで、前記第1所定値である前記x方向座標位置の画素値を前記第1所定値とし、前記2値化深さ画像の前記第2所定値と前記第1所定値とで各前記x方向座標位置を表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成工程と、
前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第1所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出工程と、を有する、表面欠陥検出方法。
In a surface defect detection method for detecting a surface defect of a measurement surface of a measurement object having a longitudinal direction,
An irradiation step of irradiating the measurement surface with linear light,
An imaging step of imaging a light-section line on the measurement surface by the linear light while changing the measurement surface along the longitudinal direction, and generating a plurality of light-section images in which the light-section line extends in the x direction. When,
An arithmetic processing step of detecting the surface defect based on the plurality of light-section images,
Has,
The arithmetic processing step includes:
For each of the light-section images, a missing-value image in which an x-direction coordinate position equal to or less than a predetermined pixel value where the light-section line does not exist is defined as a missing pixel, and a pixel value of the missing pixel is set to a first predetermined value. A value image generation step,
For each light-section image, a depth image generating step of generating a depth image representing the unevenness state of the measurement surface for each x-direction coordinate position,
A binarization process is performed on the depth image, and the depth indicated for each x-direction coordinate position in the depth image is set to the first predetermined value or the second predetermined value based on a predetermined threshold. A binarization processing step of generating a binarized depth image;
The missing value image and the binarized depth image are integrated for each of the light section images, and at least one of the binarized depth image and the missing value image is the first predetermined value. A pixel value at an x-direction coordinate position is defined as the first predetermined value, and a defect image representing each of the x-direction coordinate positions is generated by the second predetermined value and the first predetermined value of the binarized depth image. A defect image generation step;
A defect detection step of detecting, as the surface defect, an area having a pixel value of the first predetermined value, based on the plurality of defect images generated along the longitudinal direction of the measurement object. Defect detection method.
長手方向を有する測定対象物の測定面の表面欠陥を検出する表面欠陥検出方法において、
前記測定面に線状光を照射する照射工程と、
前記線状光による前記測定面上の光切断線を、前記長手方向に沿って前記測定面を変えながら撮像し、x方向に前記光切断線が延びた複数の光切断画像を生成する撮像工程と、
複数の前記光切断画像に基づいて前記表面欠陥を検出する演算処理工程と、
を有し、
前記演算処理工程は、
各前記光切断画像毎に、前記測定面の凹凸状態をx方向座標位置毎に表した深さ画像を生成する深さ画像生成工程と、
前記深さ画像に対して2値化処理を行い、前記深さ画像で前記x方向座標位置毎に示された深さを、所定閾値に基づいて第1所定値又は第2所定値とした2値化深さ画像を生成する2値化処理工程と、
前記2値化深さ画像に基づいて、前記光切断線が存在せずに画素値が検出できなかった各前記x方向座標位置を欠値画素として特定し、前記欠値画素の画素値を前記第1所定値として、前記2値化深さ画像の各前記x方向座標位置を、前記第1所定値と前記第2所定値とで表した欠陥画像を生成する欠陥画像生成部と、
前記測定対象物の前記長手方向に沿って生成された複数の前記欠陥画像に基づいて、画素値が前記第1所定値である領域を前記表面欠陥として検出する欠陥検出工程と、を有する、表面欠陥検出方法。
In a surface defect detection method for detecting a surface defect of a measurement surface of a measurement object having a longitudinal direction,
An irradiation step of irradiating the measurement surface with linear light,
An imaging step of imaging a light-section line on the measurement surface by the linear light while changing the measurement surface along the longitudinal direction, and generating a plurality of light-section images in which the light-section line extends in the x direction. When,
An arithmetic processing step of detecting the surface defect based on the plurality of light-section images,
Has,
The arithmetic processing step includes:
For each of the light-section images, a depth image generation step of generating a depth image representing the unevenness state of the measurement surface for each x-direction coordinate position,
A binarization process is performed on the depth image, and the depth indicated for each of the x-direction coordinate positions in the depth image is set to a first predetermined value or a second predetermined value based on a predetermined threshold. A binarization processing step of generating a binarized depth image;
Based on the binarized depth image, identify each of the x-direction coordinate positions where a pixel value could not be detected without the light cutting line as a missing value pixel, and determine a pixel value of the missing value pixel as the missing value pixel. A defect image generating unit that generates a defect image in which each of the x-direction coordinate positions of the binarized depth image is represented by the first predetermined value and the second predetermined value as a first predetermined value;
A defect detection step of detecting, as the surface defect, an area having a pixel value of the first predetermined value, based on the plurality of defect images generated along the longitudinal direction of the measurement object. Defect detection method.
JP2018131840A 2018-07-11 2018-07-11 Surface defect detection device and surface defect detection method Active JP7028091B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018131840A JP7028091B2 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Surface defect detection device and surface defect detection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018131840A JP7028091B2 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Surface defect detection device and surface defect detection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020008501A true JP2020008501A (en) 2020-01-16
JP7028091B2 JP7028091B2 (en) 2022-03-02

Family

ID=69151537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018131840A Active JP7028091B2 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Surface defect detection device and surface defect detection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7028091B2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113160168A (en) * 2021-04-16 2021-07-23 浙江高速信息工程技术有限公司 Noise processing method and system based on fracture image binarization connected region
CN113610797A (en) * 2021-08-02 2021-11-05 逸美德科技股份有限公司 Card slot detection method and device and storage medium
CN113781424A (en) * 2021-09-03 2021-12-10 苏州凌云光工业智能技术有限公司 Surface defect detection method, device and equipment
US20220084190A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-17 Aisin Corporation Abnormality detection device, abnormality detection computer program product, and abnormality detection system
TWI770757B (en) * 2020-08-19 2022-07-11 大陸商上海商湯智能科技有限公司 Defect detection method, electronic equipment and computer-readable storage medium thereof
CN115619767A (en) * 2022-11-09 2023-01-17 南京云创大数据科技股份有限公司 Method and device for detecting surface defects of mirror-like workpiece based on multi-illumination condition
CN115615998A (en) * 2022-12-13 2023-01-17 浙江工业大学 Circular magnetic core side defect detection device and method thereof
CN115953409A (en) * 2023-03-15 2023-04-11 深圳市深奇浩实业有限公司 Injection molding surface defect detection method based on image processing
CN116152237A (en) * 2023-04-18 2023-05-23 中铁四局集团有限公司 Method and system for detecting flaking and falling blocks of steel rail
CN116359243A (en) * 2023-03-16 2023-06-30 深圳市德勤建工集团有限公司 Environment-friendly panel production quality detection method based on computer vision

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001194318A (en) * 2000-01-14 2001-07-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Device and method for flaw detection
US20070008538A1 (en) * 2004-01-22 2007-01-11 Kiraly Christopher M Illumination system for material inspection
JP2010117281A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Jfe Steel Corp Method and device for detecting surface defect of slab
JP2010117280A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Jfe Steel Corp Method and device for detecting surface defect of slab
JP2017083312A (en) * 2015-10-28 2017-05-18 三井造船株式会社 Surface damage detection method and surface damage detection device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001194318A (en) * 2000-01-14 2001-07-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Device and method for flaw detection
US20070008538A1 (en) * 2004-01-22 2007-01-11 Kiraly Christopher M Illumination system for material inspection
JP2010117281A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Jfe Steel Corp Method and device for detecting surface defect of slab
JP2010117280A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Jfe Steel Corp Method and device for detecting surface defect of slab
JP2017083312A (en) * 2015-10-28 2017-05-18 三井造船株式会社 Surface damage detection method and surface damage detection device

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI770757B (en) * 2020-08-19 2022-07-11 大陸商上海商湯智能科技有限公司 Defect detection method, electronic equipment and computer-readable storage medium thereof
US20220084190A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-17 Aisin Corporation Abnormality detection device, abnormality detection computer program product, and abnormality detection system
US12051184B2 (en) 2020-09-15 2024-07-30 Aisin Corporation Abnormality detection device, abnormality detection computer program product, and abnormality detection system
JP7501264B2 (en) 2020-09-15 2024-06-18 株式会社アイシン Anomaly detection device, anomaly detection program, and anomaly detection system
CN113160168A (en) * 2021-04-16 2021-07-23 浙江高速信息工程技术有限公司 Noise processing method and system based on fracture image binarization connected region
CN113610797B (en) * 2021-08-02 2024-02-13 逸美德科技股份有限公司 Card slot detection method, device and storage medium
CN113610797A (en) * 2021-08-02 2021-11-05 逸美德科技股份有限公司 Card slot detection method and device and storage medium
WO2022170743A1 (en) * 2021-08-02 2022-08-18 逸美德科技股份有限公司 Card slot detection method and apparatus, and storage medium
CN113781424A (en) * 2021-09-03 2021-12-10 苏州凌云光工业智能技术有限公司 Surface defect detection method, device and equipment
CN113781424B (en) * 2021-09-03 2024-02-27 苏州凌云光工业智能技术有限公司 Surface defect detection method, device and equipment
CN115619767A (en) * 2022-11-09 2023-01-17 南京云创大数据科技股份有限公司 Method and device for detecting surface defects of mirror-like workpiece based on multi-illumination condition
CN115619767B (en) * 2022-11-09 2023-04-18 南京云创大数据科技股份有限公司 Method and device for detecting surface defects of mirror-like workpiece based on multi-illumination condition
CN115615998B (en) * 2022-12-13 2023-04-07 浙江工业大学 Circular magnetic core side defect detection device and method
CN115615998A (en) * 2022-12-13 2023-01-17 浙江工业大学 Circular magnetic core side defect detection device and method thereof
CN115953409A (en) * 2023-03-15 2023-04-11 深圳市深奇浩实业有限公司 Injection molding surface defect detection method based on image processing
CN116359243A (en) * 2023-03-16 2023-06-30 深圳市德勤建工集团有限公司 Environment-friendly panel production quality detection method based on computer vision
CN116152237B (en) * 2023-04-18 2023-07-04 中铁四局集团有限公司 Method and system for detecting flaking and falling blocks of steel rail
CN116152237A (en) * 2023-04-18 2023-05-23 中铁四局集团有限公司 Method and system for detecting flaking and falling blocks of steel rail

Also Published As

Publication number Publication date
JP7028091B2 (en) 2022-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020008501A (en) Surface defect detection device and surface defect detection method
KR101832081B1 (en) Surface defect detection method and surface defect detection device
CN107735674B (en) Surface defect detection device, surface defect detection method, and steel product manufacturing method
JP6394514B2 (en) Surface defect detection method, surface defect detection apparatus, and steel material manufacturing method
RU2764644C1 (en) Method for detecting surface defects, device for detecting surface defects, method for producing steel materials, method for steel material quality control, steel materials production plant, method for generating models for determining surface defects and a model for determining surface defects
JP6646339B2 (en) Surface defect detection method, surface defect detection device, and steel material manufacturing method
JP6079948B1 (en) Surface defect detection device and surface defect detection method
JP6119663B2 (en) Surface defect detection method and surface defect detection apparatus
JP2018096908A (en) Inspection device and inspection method
JP2002148195A (en) Surface inspection apparatus and surface inspection method
JP2010181328A (en) Device, program and method for inspecting surface of solar battery wafer
US10955354B2 (en) Cylindrical body surface inspection device and cylindrical body surface inspection method
JP6387909B2 (en) Surface defect detection method, surface defect detection apparatus, and steel material manufacturing method
JP2017181136A (en) Surface defect detection method and surface defect detection device
JP4563184B2 (en) Method and apparatus for inspecting mura defect
JP4563183B2 (en) Inspection method and apparatus for streaky unevenness defect
JP2004286708A (en) Defect detection apparatus, method, and program
JP6185539B2 (en) Optical connector ferrule end face inspection device and inspection program
JP6688629B2 (en) Defect detecting device, defect detecting method and program
JP6595800B2 (en) Defect inspection apparatus and defect inspection method
JP7040325B2 (en) Concavo-convex part detection method and uneven part detection device
JP2011058970A (en) Pipe end face inspection device and pipe end face inspection method
JP4720742B2 (en) Material flow rate measuring method and material flow rate measuring device
JP2020046255A (en) Transparent medium inspection device and transparent medium inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210303

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220106

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220131

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7028091

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151