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【発明の名称】 瓦表面欠陥検査装置および瓦表面欠陥検査方法
【発明者】 【氏名】長谷川 平
【要約】 【課題】瓦の表面濃度に変動があっても精度よく欠陥を検出する。

【解決手段】照明１３，１４を瓦２に照射したときの瓦２の表面を撮像し画像信号を出力する撮像部１５と、画像信号に基づいて瓦表面の欠陥を検出するためのしきい値を設定するしきい値設定部１７と、このしきい値設定部１７により設定されたしきい値に基づいて画像信号に含まれる不良部分を判定し、その判定した不良部分の面積値を計測する画像処理部１８と、面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う良否判定部１９とを備え、しきい値設定部１７が設定するしきい値は、直前の所定個数の瓦の表面の画像信号の変動に基づいて所定個数ごとに決められる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 瓦へほぼ真上から光を照射する照明と、瓦へほぼ真横から光を照射する照明と、上記２種類の照明を瓦に照射したときの瓦の表面を真上から撮像し画像信号を出力する撮像手段と、前記画像信号に基づいて瓦表面の欠陥を検出するためのしきい値を設定するしきい値設定手段と、このしきい値設定手段により設定されたしきい値に基づいて前記画像信号に含まれる不良部分を判定し、その判定した不良部分の面積値を計測する画像処理手段と、前記面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う良否判定手段とを備え、前記しきい値設定手段が設定するしきい値は、直前の所定個数の瓦の表面の画像信号の変動に基づいて所定個数ごとに決められることを特徴とする瓦表面欠陥検査装置。
【請求項２】 瓦へほぼ真上から光を照射する照明と、瓦へほぼ真横から光を照射する照明と、上記２種類の照明を瓦に照射したときの瓦の表面を真上から撮像し画像信号を出力する撮像手段と、欠陥検出される瓦が養生庫の何段目で養生されたかを認識する段認識手段と、養生庫の段ごとに予め設定されたしきい値を記憶するしきい値記憶手段と、このしきい値記憶手段に記憶されているしきい値に基づいて前記画像信号に含まれる不良部分を判定し、その判定した不良部分の面積値を計測する画像処理手段と、前記面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う良否判定手段とを備え、前記画像処理手段は、前記段認識手段により認識された段に対応するしきい値に基づいて不良部分を判定することを特徴とする瓦表面欠陥検査装置。
【請求項３】 画像処理手段を、ほぼ真横から光を照射したときに得られた瓦表面の濃度分布に対して強調処理を行い得るよう構成したことを特徴とする請求項１または２記載の瓦表面欠陥検査装置。
【請求項４】 瓦のほぼ真上とほぼ真横からそれぞれ光を照射したときの瓦の表面を、瓦の真上に配置された撮像手段によって撮像する工程と、撮像後の画像信号に基づいて瓦表面の欠陥を検出するためのしきい値を設定する工程と、設定したしきい値に基づいて前記画像信号に含まれる不良部分を判定する工程と、判定した不良部分の面積値を計測する工程と、計測した面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う工程とを備え、前記しきい値を設定する工程は、直前の所定個数の瓦の表面の画像信号の変動に基づいて所定個数ごとにしきい値を設定することを特徴とする瓦表面欠陥検査方法。
【請求項５】 瓦のほぼ真上とほぼ真横からそれぞれ光を照射したときの瓦の表面を、瓦の真上に配置された撮像手段によって撮像する工程と、欠陥検出される瓦が養生庫の何段目で養生されたかを認識する工程と、認識された段に基づいて、養生庫の段ごとに予め設定されたしきい値を記憶しているしきい値記憶手段から対応する段のしきい値を決定する工程と、この決定したしきい値に基づいて前記撮像工程で撮像された画像信号に含まれる不良部分を判定する工程と、判定した不良部分の面積値を計測する工程と、計測した面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う工程とを備えたことを特徴とする瓦表面欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、瓦の表面に発生する外観不良を検出する瓦表面欠陥検査装置および瓦表面欠陥検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被検体の検査面の表面に対し真上および真横より光を照射して、欠陥部からの散乱光を受光し、欠陥の特徴量を抽出する手段としては、例えば、特開平２−１９０７０７号公報に示すようなものがある。
【０００３】上記公報のものは、斜方より被検体の検査面を取り囲むように構成された発光部を持ち、検査面に対して周囲から均一に光の照射を行う照射装置と、検査面からの散乱光を検査面に対して垂直な方向から受光して検査面を撮像する撮像装置と、検査面の画像を処理する画像処理装置とで構成されており、直線的な加工キズなど、方向性をもつ欠陥を検出する場合でも安定した散乱光が得られるようにしたものである。
【０００４】この種の検査装置によって被検体を検査すると、被検体に欠陥がない場合には、平坦な映像信号が検出され、被検体の表面に欠陥がある場合には、欠陥部の形状によって受光される散乱光の強度がかわるために、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、映像信号に変調をきたすことになる。そして、この映像信号の変調に対して、予めスライスレベルＶａ、Ｖｂを設定しておき、このスライスレベルＶａ、Ｖｂによって映像信号を２値化し、この２値化された信号から欠陥部の面積や周囲長等を計算して欠陥の検査を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、同様の方法を用いてセメントを主原料とする瓦の欠陥を検出しようとした場合、瓦の表面濃度のばらつきが原因となり、瓦表面の欠陥検出の精度が下がってしまうといった問題があった。
【０００６】すなわち、セメントを主原料とする瓦を生産する場合、その生産工程に、瓦を１００％の蒸気の中に置き、養生する工程が含まれる。この工程に使用される養生庫は、図１７に示すように、所定の段数、例えば１５段に瓦を積み上げられるようになっており、数時間後に養生庫から瓦が排出された直後に表面欠陥の検査を行うようになっている。しかし、その時点で、瓦の表面濃度は養生庫内での高さの影響を受けて、一定の間隔で変動している。すなわち、養生室内の段数が多くなると、上の段に積まれて養生された瓦と下の段に積まれて養生された瓦とで瓦表面に光を照射したときの表面濃度にばらつきが生じ、上の段に積まれた瓦ほどその表面濃度が大きくなる。例えば、表面の濃度を０から２５６の階調に分けて各瓦の表面濃度を測定すると、図１８に示すように、「８５〜１１５」の範囲で変動する。
【０００７】図１９は、上段、中段、下段に積まれて養生された瓦の表面濃度を示している。上段に積まれた瓦は、表面濃度が大きくなることから１１５付近を基準濃度とする濃度分布を示している。中段の瓦は１００、下段の瓦は８５を基準とする濃度分布を示している。各分布図中、急激に濃度が上昇している箇所は瓦表面の欠陥部分である。ここで、例えば、中段に積まれた瓦の欠陥部分を検出するのに適合したしきい値「１４０」によって、一律に全部の瓦表面の欠陥を検出すると、下段の瓦は、欠陥によって大きな濃度変動が表れていてもしきい値以下となり、欠陥が検出されない場合がある。また、逆に、上段の瓦は、欠陥が微少なものであっても、濃度分布の上昇がしきい値を上回ってしまい、欠陥部分として検出されてしまう場合がある。そのため、しきい値を一律に決めてしまうと、欠陥部分があっても欠陥部分として検出されなかったり、欠陥部分でなくても欠陥部分として検出されてしまったりする場合があるといった問題があった。
【０００８】この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、瓦の表面濃度に変動があっても精度よく欠陥を検出することができる瓦表面欠陥検査装置および瓦表面欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、瓦へほぼ真上から光を照射する照明と、瓦へほぼ真横から光を照射する照明と、上記２種類の照明を瓦に照射したときの瓦の表面を真上から撮像し画像信号を出力する撮像手段と、前記画像信号に基づいて瓦表面の欠陥を検出するためのしきい値を設定するしきい値設定手段と、このしきい値設定手段により設定されたしきい値に基づいて前記画像信号に含まれる不良部分を判定し、その判定した不良部分の面積値を計測する画像処理手段と、前記面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う良否判定手段とを備え、前記しきい値設定手段が設定するしきい値は、直前の所定個数の瓦の表面の画像信号の変動に基づいて所定個数ごとに決められることを特徴とする。
【００１０】また、請求項４に記載の発明は、瓦のほぼ真上とほぼ真横からそれぞれ光を照射したときの瓦の表面を、瓦の真上に配置された撮像手段によって撮像する工程と、撮像後の画像信号に基づいて瓦表面の欠陥を検出するためのしきい値を設定する工程と、設定したしきい値に基づいて前記画像信号に含まれる不良部分を判定する工程と、判定した不良部分の面積値を計測する工程と、計測した面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う工程とを備え、前記しきい値を設定する工程は、直前の所定個数の瓦の表面の画像信号の変動に基づいて所定個数ごとにしきい値を設定することを特徴とする。
【００１１】このような特徴を有する請求項１および４に記載の発明によれば、しきい値設定手段が設定するしきい値は、直前の所定個数の瓦の表面の画像信号の変動に基づいて所定個数ごとに決められるので、瓦の表面濃度に変動があっても精度よく欠陥を検出することができる。
【００１２】また、請求項２に記載の発明は、瓦へほぼ真上から光を照射する照明と、瓦へほぼ真横から光を照射する照明と、上記２種類の照明を瓦に照射したときの瓦の表面を真上から撮像し画像信号を出力する撮像手段と、欠陥検出される瓦が養生庫の何段目で養生されたかを認識する段認識手段と、養生庫の段ごとに予め設定されたしきい値を記憶するしきい値記憶手段と、このしきい値記憶手段に記憶されているしきい値に基づいて前記画像信号に含まれる不良部分を判定し、その判定した不良部分の面積値を計測する画像処理手段と、前記面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う良否判定手段とを備え、前記画像処理手段は、前記段認識手段により認識された段に対応するしきい値に基づいて不良部分を判定することを特徴とする。
【００１３】また、請求項５に記載の発明は、瓦のほぼ真上とほぼ真横からそれぞれ光を照射したときの瓦の表面を、瓦の真上に配置された撮像手段によって撮像する工程と、欠陥検出される瓦が養生庫の何段目で養生されたかを認識する工程と、認識された段に基づいて、養生庫の段ごとに予め設定されたしきい値を記憶しているしきい値記憶手段から対応する段のしきい値を決定する工程と、この決定したしきい値に基づいて前記撮像工程で撮像された画像信号に含まれる不良部分を判定する工程と、判定した不良部分の面積値を計測する工程と、計測した面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う工程とを備えたことを特徴とする。
【００１４】このような特徴を有する請求項２および５に記載の発明によれば、しきい値記憶手段に記憶されているしきい値は、瓦の表面濃度に影響を及ぼす養生庫内での高さを考慮した設定となっており、瓦の表面濃度の変動に応じた最適なしきい値を用いることができるので、瓦の表面濃度に変動があっても精度よく欠陥を検出することができる。
【００１５】また、請求項３に記載の発明は、画像処理手段を、ほぼ真横から光を照射したときに得られた瓦表面の濃度分布に対して強調処理を行い得るよう構成したことを特徴とする。このような特徴を有する請求項３に記載の発明によれば、より鮮明な濃度分布を得ることができ、実用上有益である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】図１は、本発明の瓦表面欠陥検査装置１が設置される検査工程を示す図である。
【００１８】図１７に示す養生庫において数時間にわたって養生された瓦は、コンベア３上に順次載せられて、図１中矢符Ｐ方向に搬送される。本発明の瓦表面欠陥検査装置１は、このコンベア３の途中に設けられる。そして、瓦表面欠陥検査装置１によって瓦２の表面に欠陥が検出されれば、排出装置４によってコンベア３外に排出され、欠陥がない場合はそのままコンベア３上を搬送されるようになっている。制御回路５は、この瓦表面欠陥検査装置１および排出装置４を制御するとともに、コンベア３の動力源となっているモータ６の駆動も制御するようになっている。すなわち、制御回路５は、瓦２が瓦表面欠陥検査装置１の検査位置まで搬送されたとき、モータ６を制御してコンベア３の駆動を一時停止させるとともに、瓦表面欠陥検査装置１によって検査が終了すると、コンベア３を再び駆動して瓦２を搬送するように制御している。なお、図中の符号７，８はコンベア３およびモータ６に設けられたプーリ、符号９はこれらプーリ７，８に巻回される無端ベルトであり、モータ６の駆動によってプーリ７，８が回転し、コンベア３が駆動されるようになっている。
【００１９】［実施形態１］図２は、瓦表面欠陥検査装置１の実施形態１を示す機能ブロック図であり、請求項１、３および４に対応している。
【００２０】この瓦表面欠陥検査装置１は、瓦２へほぼ真上から光を照射する照明１３と、瓦２へほぼ真横から光を照射する照明１４と、瓦２の真上に設置され瓦２の表面を撮像するＣＣＤカメラ等の撮像部１５と、撮像部１５からの出力信号をＡ／Ｄ変換し変換画像を出力するＡ／Ｄ変換部１６と、瓦２の表面の欠陥部を検出するのに最適なしきい値を設定するしきい値設定部１７と、Ａ／Ｄ変換された変換画像がしきい値よりも大きくなっている部分の面積値を計測する画像処理部１８と、この画像処理部１８によって計測された面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して良否判定を行う良否判定部１９とを備えている。１３ａは照明１３を発光させる光源ユニット、１４ａは照明１４を発光させる光源ユニットである。２０は瓦が瓦欠陥検査装置１の検査位置に達したことを検知するための光電センサである。
【００２１】図３、図４は瓦２の表面に表れ得る欠陥を示すものであり、図中の符号２１は脱水不良を原因とする欠陥、符号２２は異物が混入していることを原因とする欠陥である。欠陥２１は周囲に比較して明るさに変化があらわれることが特徴であり、照明１３により光を照射することによりこの欠陥２１を検出することができる。しかし、この欠陥２１には起伏がないので、照明１４により光を照射しても欠陥２１で光が散乱せず、欠陥として検出されない。一方、欠陥２２は、起伏を生じていることが特徴であり、照明１４により光を照射すると、欠陥２２の部分で光が散乱し、欠陥２２が検出される。しかし、周囲との明るさの変化はないので、照明１３によって光を照射しても欠陥２２は検出されない。本実施形態１の瓦表面欠陥検査装置１は、照明１３によって脱水不良を原因とする欠陥２１を検出し、照明１４によって異物混入による欠陥２２を検出することができる。
【００２２】次に、この瓦表面欠陥検査装置１による欠陥検査処理動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２３】この瓦表面欠陥検査装置１は、制御回路５の制御によって作動し、瓦表面の欠陥を検査していく。
【００２４】コンベア３上に載せられて搬送されてきた瓦２は、瓦表面欠陥検査装置１の検査位置に達すると、光電センサ２０に検知されることにより、この位置に停止する（Ｓ１）。
【００２５】次に、照明１３により瓦２へほぼ真上から光を照射し（Ｓ２）、撮像部１５が瓦２の表面を撮像する。このときに得られる瓦２の画像は画像信号としてＡ／Ｄ変換部１６に入力される（Ｓ３）。次に、照明１４により瓦２へほぼ真横から光を照射し（Ｓ４）、撮像部１５が瓦２の表面を撮像する。このときに得られた瓦２の画像は画像信号として、Ａ／Ｄ変換部１６に入力される（Ｓ５）。ここでコンベア３を再スタートさせ、次の瓦を瓦表面欠陥検査装置１に搬送する（Ｓ６）。
【００２６】次に、Ａ／Ｄ変換部１６によって、入力された画像信号をＡ／Ｄ変換し（Ｓ７）、瓦の表面のＡ／Ｄ変換画像を出力する（Ｓ８）。
【００２７】図６は、Ｓ３で処理されたＡ／Ｄ変換画像の一例を示したものである。瓦表面に脱水不良に由来する欠陥があると、画像上に周囲との濃度の違いがはっきり分かるほどの濃度変化が現れる。なお、前述のように、異物が混入することによる欠陥は、このときの画面上に現れない。図７は、図６中におけるＡ−Ｂ間のＡ／Ｄ変換画像を示しており、欠陥のある位置での濃度の急激な上昇がみられる。
【００２８】次に、しきい値設定部１７が瓦のＡ／Ｄ変換画像の濃度変動に基づいて最適なしきい値の設定を行う（Ｓ１０）。すなわち、しきい値設定部１７には、瓦の検査を行うごとにＡ／Ｄ変換画像が入力され、このＡ／Ｄ変換画像を平均し、これを瓦の基本濃度として算出する。
【００２９】ここで、検査開始から１０ｎ番目〜（１０ｎ＋９）番目（ｎ＝２，３，．．．）の瓦を検査する際の最適のしきい値（Ｆｎとする）を設定する場合について説明する。まず、１０ｎ番目の瓦の直前の１０個の瓦、すなわち、１０ｎ−１，１０ｎ−２，．．．１０（ｎ−１）番目の瓦の基本濃度の平均値を求める（これをＤn-1 とする）。次に、さらにその前の１０個の瓦、すなわち、１０ｎ−１１，１０ｎ−１２，．．．，１０（ｎ−２）番目の瓦の基本濃度の平均値を求める（これをＤn-2 とする）。そして、各平均値の変動割合Ｓｎ（Ｓｎ＝（Ｄn-1 −DN-2）／Ｄn-2 ）を算出し、変動割合分（１＋Ｓｎ）を１０（ｎ−１）〜（１０ｎ−１）番目の瓦のしきい値Ｆn-1 に掛けることにより、１０ｎ番目〜（１０ｎ＋９）番目の瓦を検出するときの最適のしきい値Ｆｎを求める｛Ｆｎ＝（１＋Ｓｎ）×Ｆn-1 ｝。
【００３０】例えば、直前の１０個の瓦の平均濃度が１１０で（Ｄn-1 ＝１１０）、その前の１０個の瓦の平均濃度が１００で（Ｄn-2 ＝１００）であった場合、その平均濃度の変動割合Ｓｎは、Ｓｎ＝（１１０−１００）／１００＝０．１より、０．１となる。そして、その前のしきい値Ｆn-1 を１４０とすると、次の瓦を検査する際の最適のしきい値Ｆｎは、Ｆｎ＝（１＋Ｓｎ）×Ｆn-1 ＝１．１×１４０＝１５４より、１５４となる。
【００３１】また、検査開始から１１番目から２０番目の瓦を検査する際に用いられるしきい値は、１番目から１０番目の瓦の平均濃度によって判断される。
【００３２】また、検査開始から１０番目以内の瓦のしきい値は、それまでの瓦の平均濃度によって判断される（Ｓ１１）。例えば、５番目の瓦の欠陥検出濃度は４番目までの濃度の平均値に基づいて判断される。
【００３３】図８は、Ｓ５で処理されたＡ／Ｄ変換画像の一例を示したものである。瓦表面に異物混入による欠陥があると、欠陥のある部分で濃度の変化があらわれる。前述のように、脱水不良に由来する欠陥は、このときの画面上には現れない。図９は、図８中におけるＡ−Ｂ間の画像信号を示している。なお、本来ならば、ＡとＢとではＡの方が明るい側であるが、図９では明暗を逆に示している。
【００３４】ここで、画像処理部１８は、この濃度の変化の傾斜を消す補正を行うために、ｘ方向（照射方向）に対して微分処理を行う（Ｓ１２）。微分処理の式は下記の（１）式の通りである。
【００３５】
ｆ（ｉ，ｊ）＝｜ｆ（ｉ＋１，ｊ）−ｆ（ｉ−１，ｊ）｜ ・・・（１）
この微分処理には明から暗、あるいは、暗から明への濃度の変化が急激な部分を強調する作用がある（すなわち、強調処理となる）。図９に対して微分処理を行った画像信号を図１０に示す。
【００３６】なお、この濃度変化の傾斜が充分少ない場合は、この処理はしなくても良い。
【００３７】画像処理部１８は、図７，図１０の画像信号に対して、上記のようにして設定されたしきい値で２値化処理を行い（Ｓ１３）、不良部分の面積測定を行う（Ｓ１４）。
【００３８】良否判定の基準となる面積値（良否判定基準値）は、良否判定部１９に予め登録されており、良否判定部１９が測定された面積値と良否判定基準値とを比較することにより良否判定を行う（Ｓ１５）。図７，図１０のいずれか一方でも不良が有れば、良否判定部１９は欠陥信号を出力する（Ｓ１６）。検出の結果は全て良否判定部１９に保存する（Ｓ１７）。
【００３９】このように本実施形態１によれば、しきい値設定部１７によって、瓦の検査に用いられるしきい値を、瓦の濃度の変動に対応して変動するようにしたので、養生庫内の低い段位で養生された表面濃度の低い瓦を検査しても欠陥の見逃しがなくなり、養生庫内の高い段位で養生された表面濃度の高い瓦を検査しても、表面濃度のノイズを欠陥として検出することがない。そのため、欠陥を検出する精度を上げることができる。
【００４０】また、画像処理部１８により、ほぼ真横から一方向に光を照射したときに得られた変換画像に対し強調処理による補正を行うことができるので、より鮮明な濃度分布を得ることができる。
【００４１】なお、本実施形態１では微分による強調処理を行わせているが、強調処理は微分によるものに限らず、変化量を電気的に増幅するようなものやその他のものとしても良い。
【００４２】［実施形態２］図１１は、瓦表面欠陥検査装置１の実施形態２を示す機能ブロック図であり、請求項２、３および５に対応している。
【００４３】図１１において、１３，１４は照明、１３ａ，１４ａは光源ユニット、１５は撮像部、１６はＡ／Ｄ変換部、１９は良否判定部であり、これらの構成は上記した図２に示す実施形態１の構成と基本的に同じであるので、ここでは同符号を付すこととし、詳細な説明を省略する。
【００４４】本実施形態２の瓦表面欠陥検査装置１は、図２に示す実施形態１の構成からしきい値設定部１７を削除した構成となっており、これに対応して画像処理部１８の構成および処理動作が実施形態１の場合と若干異なっている。また、養生庫の各段に設けられた扉の開動作を検知する光電センサ２１ａ，２１ｂ，・・・，２１ｏを備えている点が、実施形態１の構成と異なるところである。
【００４５】すなわち、養生庫の出口付近は、図１２に示すように、瓦２の出口が養生庫の各段で別々になっており、瓦２が養生庫から搬出されるときには、搬出する段の扉が開くようになっている。光電センサ２１ａ，２１ｂ，・・・，２１ｏは、これら扉に近接して配置されており、扉が開くと、光電センサが扉からの反射光を受光しなくなることで、出てくる瓦が養生庫の何段目で養生された瓦であるかを認識できるようになっている。
【００４６】瓦は、各段でほぼ１０枚ずつ搬出されるようになっている。つまり、１段目で連続して約１０枚搬出された後、続いて２段目より約１０枚連続して搬出される。ただし、瓦が養生庫に入る前の成型機のトラブル等で、各段の瓦が１０枚以下になる場合もある。また、１段目から始まって１５段目で養生された瓦の搬出を終了すると、次は１４段目、１３段目・・・と下がって、順次瓦の搬出を行うようになっている。
【００４７】また、画像処理部１８は、実施形態１とは異なり、養生庫の各段ごとに予め設定されたしいき値を、図示しない内部メモリ（しきい値記憶手段）に記憶している。下表は、内部メモリに記憶されている各段ごとのしきい値を示している。
【００４８】
【表１】

【００４９】この表１からも分かる通り、養生庫上段の瓦は表面濃度が高いためしきい値も高く、養生庫下段の瓦は表面濃度が低いためしきい値も低く設定されている。例えば、図１３に示すように、養生庫の８段目の瓦の平均濃度は１００程度であるため、しきい値は１４０となっている。また、図１４に示すように、養生庫の１３段目の瓦の平均濃度は１１０程度であるため、しきい値は１５５となっている。 次に、この瓦表面欠陥検査装置１による欠陥検査処理動作について、図１５に示すフローチャートを参照して説明する。ただし、処理動作については、多くの部分が実施形態１の処理動作と重複するため、実施形態１の動作説明で用いた図６ないし図１０を本実施形態２の処理動作でも同様に用いて説明を行うものとする。
【００５０】この瓦表面欠陥検査装置１は、制御回路５の制御によって作動し、瓦表面の欠陥を検査していく。
【００５１】養生庫の任意の段から搬出され、コンベア３上に載せられて搬送されてきた瓦２は、瓦表面欠陥検査装置１の検査位置に達すると、光電センサ２０に検知されることにより、この位置に停止する（Ｓ２１）。
【００５２】検査位置に停止すると、次に、照明１３により瓦２へほぼ真上から光を照射し（Ｓ２２）、撮像部１５が瓦２の表面を撮像する。このときに得られる瓦２の画像は画像信号としてＡ／Ｄ変換部１６に入力される（Ｓ２３）。次に、照明１４により瓦２へほぼ真横から光を照射し（Ｓ２４）、撮像部１５が瓦２の表面を撮像する。このときに得られた瓦２の画像は画像信号として、Ａ／Ｄ変換部１６に入力される（Ｓ２５）。ここでコンベア３を再スタートさせ、次の瓦を瓦表面欠陥検査装置１に搬送する（Ｓ２６）。
【００５３】次に、Ａ／Ｄ変換部１６によって、入力された画像信号をＡ／Ｄ変換し（Ｓ２７）、瓦の表面のＡ／Ｄ変換画像を出力する（Ｓ２８）。
【００５４】Ｓ２３で処理されたＡ／Ｄ変換画像の一例は図６に示した通りであり、この図６中におけるＡ−Ｂ間のＡ／Ｄ変換画像は図７に示した通りである。また、Ｓ２５で処理されたＡ／Ｄ変換画像の一例は図８に示した通りであり、この図８中におけるＡ−Ｂ間の画像信号は図９に示した通りである。
【００５５】次に、画像処理部１８は、養生庫の各段の扉の開閉を検知する光電センサ２１ａ，２１ｂ，・・・，２１ｏからの開検知信号に基づき、内部メモリに記憶されているしきい値から、その養生庫の段数に応じたしきい値の決定を行う（Ｓ２９）。例えば、養生庫の８段目である場合には、上記表１よりしきい値を１４０に設定する。また、養生庫の１３段目である場合には、上記表１よりしきい値を１５５に設定する。
【００５６】続いて、画像処理部１８は、照明の方向に起因する図９の明るさ変化の傾斜を消す補正を行うために、ｘ方向（照射方向）に対して微分処理を行う（Ｓ３０）。微分処理の式は前記（１）式と同じである。
【００５７】この微分処理には明から暗、あるいは、暗から明への明るさの急激な変化のある部分を強調する作用がある（すなわち、強調処理となる）。図９に対して微分処理を行った画像信号を図１０に示す。なお、この明るさ変化の傾斜が充分少ない場合は、この処理はしなくても良い。
【００５８】続いて、画像処理部１８は、図７，図１０の画像信号（明るさ分布）に対して、上記のようにＳ２９で設定されたしきい値で２値化処理を行い（Ｓ３１）、不良部分の面積測定を行う（Ｓ３２）。
【００５９】良否判定の基準となる面積値（良否判定基準値）は、良否判定部１９に予め登録されており、良否判定部１９が測定された面積値と良否判定基準値とを比較することにより良否判定を行う（Ｓ３３）。図７，図１０のいずれか一方でも不良が有れば、良否判定部１９は欠陥信号を出力する（Ｓ３４）。検出の結果は全て良否判定部１９に保存する（Ｓ３５）。
【００６０】このように本実施形態２によれば、養生庫の段数によって、瓦の検査に用いられるしきい値を上記表１から選択するようにしたので、養生庫内の低い段位で養生された表面濃度の低い瓦を検査しても欠陥の見逃しがなくなり、養生庫内の高い段位で養生された表面濃度の高い瓦を検査しても、表面濃度のノイズを欠陥として検出することがない。そのため、欠陥を検出する精度を上げることができる。 また、画像処理部１８により、ほぼ真横から一方向に光を照射したときに得られた変換画像に対し強調処理による補正を行うことができるので、より鮮明な濃度分布を得ることができる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１および４の発明によれば、瓦へほぼ真上から光を照射する照明と、瓦へほぼ真横から光を照射する照明と、上記２種類の照明を瓦に照射したときの瓦の表面を真上から撮像し画像信号を出力する撮像装置と、前記画像信号に基づいて瓦表面の欠陥を検出するためのしきい値を設定するしきい値設定装置と、前記画像信号が前記しきい値より大きくなっている部分の面積値を計測する画像処理装置と、前記面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う良否判定装置とを備え、前記しきい値設定装置が設定するしきい値は、直前の所定個数の瓦の表面の画像信号の変動に基づいて所定個数ごとに決められるので、瓦の表面濃度に変動があっても精度よく欠陥を検出することができる。
【００６２】また、請求項２および５の発明によれば、瓦へほぼ真上から光を照射する照明と、瓦へほぼ真横から光を照射する照明と、上記２種類の照明を瓦に照射したときの瓦の表面を真上から撮像し画像信号を出力する撮像手段と、欠陥検出される瓦が養生庫の何段目で養生されたかを認識する段認識手段と、養生庫の段ごとに予め設定されたしきい値を記憶するしきい値記憶手段と、このしきい値記憶手段に記憶されているしきい値に基づいて前記画像信号に含まれる不良部分を判定し、その判定した不良部分の面積値を計測する画像処理手段と、前記面積値と予め設定された良否判定基準値とを比較して瓦の表面の良否判定を行う良否判定手段とを備え、前記画像処理手段は、前記段認識手段により認識された段に対応するしきい値に基づいて不良部分を判定する。すなわち、しきい値記憶手段に記憶されているしきい値は、瓦の表面濃度に影響を及ぼす養生庫内での高さを考慮した設定となっており、瓦の表面濃度の変動に応じた最適なしきい値を用いることができるので、瓦の表面濃度に変動があっても精度よく欠陥を検出することができる。
【００６３】請求項３の発明によれば、画像処理部を、ほぼ真横から光を照射したときに得られた瓦表面の濃度分布に対して強調処理を行い得るよう構成したので、より鮮明な濃度分布を得ることができ、実用上有益である。
【出願人】 【識別番号】０００００２１７４
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
【出願日】 平成１２年１月１４日（２０００．１．１４）
【代理人】
【公開番号】 特開２００１−１４１４３５（Ｐ２００１−１４１４３５Ａ）
【公開日】 平成１３年５月２５日（２００１．５．２５）
【出願番号】 特願２０００−６７１６（Ｐ２０００−６７１６）