特許 6797092 観察装置、画像解析処理制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6797092

(24)【登録日】2020年11月19日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】観察装置、画像解析処理制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/954 20060101AFI20201130BHJP

   G01N 21/88 20060101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/954 A

   G01N21/88 J

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-193351(P2017-193351)

(22)【出願日】2017年10月3日

(65)【公開番号】特開2019-66371(P2019-66371A)

(43)【公開日】2019年4月25日

【審査請求日】2019年3月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】豊田 千恵

(72)【発明者】

【氏名】木村 博志

(72)【発明者】

【氏名】金光 正樹

【審査官】 蔵田 真彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０２００００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７５２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２３６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００８０５８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０４０８５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象の検査面を照明する照明手段と、
前記検査面を撮像する撮像手段と、
前記検査対象又は前記照明手段の少なくとも一方を移動しながら、前記撮像手段により前記検査面を複数回に分けて撮像すると共に、各回の撮像画像領域の暗視野領域内で固定的に設定された検査領域であって、前記検査対象の検査面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該検査面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所の検査領域、に位置する同一回の撮影時期の画像をそれぞれ切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した、それぞれの前記検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段で生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する解析手段と、
を有する観察装置。

【請求項2】

検査対象の検査面を照明する照明手段と、
前記検査面を撮像する撮像手段と、
前記検査対象を弧状に移動しながら、前記撮像手段により前記検査面を複数回に分けて撮像すると共に、各回の撮像画像領域の暗視野領域内で固定的に設定された検査領域であって、前記検査対象の検査面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該検査面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所の検査領域、に位置する同一回の撮影時期の画像をそれぞれ切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した、前記入射角度が同一のそれぞれの前記検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段で生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する解析手段と、
を有する観察装置。

【請求項3】

円筒体の外部から内周面に向けて、固定された光軸で照明する照明手段と、
前記照明手段の照明の反射光を用いて、暗視野照明による画像を撮像する撮像手段と、
前記円筒体を軸周りに回転させながら、前記撮像手段により前記内周面を覗き込むように前記内周面の全周を複数回に分けて撮像すると共に、各回の撮像画像領域の暗視野領域内で固定的に設定された検査領域であって、前記内周面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該内周面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所の検査領域、に位置する同一回の撮影時期の画像をそれぞれ切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した、前記入射角度が同一のそれぞれの前記検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段で生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する解析手段と、
を有する観察装置。

【請求項4】

前記画像生成手段が、前記検査領域の画像を連結することで、前記円筒体の内周面の全周を検査領域とする、入射角の異なる複数の検査領域を生成することを特徴とする請求項３記載の観察装置。

【請求項5】

コンピュータを、
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の観察装置の切り出し手段、画像生成手段、及び解析手段として動作させる、
画像解析処理制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査対象へ照射する光の反射光を用いて、当該検査対象の表面の状態を検査する画像を生成する観察装置、画像解析処理制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、金属に代表される光沢面に存在する微小な異常部の検査では、一般的に明視野照明よりも暗視野照明による検査の方向が感度が高い。しかし、その一方で、異常部の形状と照明（光源）及びカメラの少なくとも一方の位置、並びに互いの相対位置関係によっては、異常部からの反射光がカメラの方向に向かわずに、異常部を見落とす場合がある。

【0003】

特許文献１には、検査対象物の表面を照明し、その反射光を撮像した画像を処理して、表面の凹凸異常部を検査する装置で、照明手段として異なる位置から光を照射する複数の光源を持ち、それらを交互に切り替えて照明することで、１台のカメラで複数の異なる光源の照明により撮影された画像を得ることが記載されている。

【0004】

また、特許文献１には、以下の構成バリエーションが記載されている。

【0005】

（１）「明視野となる方向」と「暗視野となる方向」という組み合わせで設置する。この場合、暗視野で見えやすい異常部（キズ等）と、明視野で見えやすい異常部（汚れ等）を両方検出することができ、写り具合の比較から異常部の種類を識別することができる。

【0006】

（２）共に、「暗視野となる方向」で異なる角度から照射、という組み合わせで設置する。この場合、対象物にヘアラインと呼ばれる一定方向の微小凹凸があって異常部認識に支障をきたすような状況で、その方向が検査対象の個体ごとにランダムであるとしても、どちらか都合のよいほうの照明による画像を検査に使うことができる。

【0007】

（３）共に、「明視野となる方向」で異なる角度から照射、という組み合わせで設置する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０００−１６２１４６号公報（特許第４１９０６３６号）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１は、複数の照明が必要であり、それぞれの照明による画像を得るために複数回の撮像が必要となり、検査時間が冗長する。

【0010】

なお、特許文献１のように、検査対象が平面であればエリアカメラ等で検査対象領域を１回で撮像できるが、例えば、円筒部材の内壁面が検査対象面であり、当該円筒部材の内方に光学系が挿入できない場合がある。

【0011】

この場合、円筒部材を回転させながら、内壁面を部分的に撮像し１周分の画像を得るといった連続撮像する必要があり、複数の照明を切り替えて撮像すると、さらに、検査時間の冗長を招くことになる。

【0012】

本発明は上記事実を考慮し、検査時間の冗長を招くことなく、入射光の角度が異なる状態で撮像した画像を生成することができる観察装置、画像解析処理制御プログラムを得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、検査対象の検査面を照明する照明手段と、前記検査面を撮像する撮像手段と、前記検査対象又は前記照明手段の少なくとも一方を移動しながら、前記撮像手段により前記検査面を複数回に分けて撮像すると共に、各回の撮像画像領域の暗視野領域内で固定的に設定された検査領域であって、前記検査対象の検査面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該検査面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所の検査領域、に位置する同一回の撮影時期の画像をそれぞれ切り出す切り出し手段と、前記切り出し手段で切り出した、それぞれの前記検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段で生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する解析手段と、を有している。

【0014】

本発明によれば、検査対象の検査面を照明する照明手段と、前記検査面を撮像する撮像手段とを備える。

【0015】

画像解析処理として、切り出し手段は、検査対象又は前記照明手段の少なくとも一方を移動しながら、撮像手段により検査面を複数回に分けて撮像する。また、切り出し手段は、検査領域に位置する画像をそれぞれ切り出す。

【0016】

検査領域は、各回の撮像画像領域内で固定的に設定され、検査対象の検査面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該検査面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所に存在する。

【0017】

画像生成手段は、切り出した、入射角が同一のそれぞれの検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する。

【0018】

解析手段は、生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する。

【0019】

検査対象の検査面の法線と照明手段の光軸の入射角とが異なる複数箇所の検査領域を切り出すことができるため、例えば、検査状態（例えば、傷等の検出）の精度を高めることができる。

【0020】

本発明は、検査対象の検査面を照明する照明手段と、前記検査面を撮像する撮像手段と、前記検査対象を弧状に移動しながら、前記撮像手段により前記検査面を複数回に分けて撮像すると共に、各回の撮像画像領域の暗視野領域内で固定的に設定された検査領域であって、前記検査対象の検査面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該検査面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所の検査領域、に位置する同一回の撮影時期の画像をそれぞれ切り出す切り出し手段と、前記切り出し手段で切り出した、前記入射角度が同一のそれぞれの前記検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段で生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する解析手段と、を有している。

【0021】

本発明によれば、検査対象の検査面を照明する照明手段と、前記検査面を撮像する撮像手段とを備える。

【0022】

画像解析処理として、切り出し手段は、検査対象又は前記照明手段の少なくとも一方を移動しながら、撮像手段により検査面を複数回に分けて撮像する。また、切り出し手段は、検査領域に位置する画像をそれぞれ切り出す。

【0023】

検査領域は、各回の撮像画像領域内で固定的に設定され、検査対象の検査面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該検査面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所に存在する。

【0024】

画像生成手段は、切り出した、入射角が同一のそれぞれの前記検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する。

【0025】

解析手段は、生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する。

【0026】

検査対象の検査面の法線と照明手段の光軸の入射角とが異なる複数箇所の検査領域を切り出すことができるため、例えば、検査状態（例えば、傷等の検出）の精度を高めることができる。

【0027】

本発明は、円筒体の外部から内周面に向けて、固定された光軸で照明する照明手段と、前記照明手段の照明の反射光を用いて、暗視野照明による画像を撮像する撮像手段と、前記円筒体を軸周りに回転させながら、前記撮像手段により前記内周面を覗き込むように前記内周面の全周を複数回に分けて撮像すると共に、各回の撮像画像領域の暗視野領域内で固定的に設定された検査領域であって、前記内周面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該内周面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所の検査領域、に位置する同一回の撮影時期の画像をそれぞれ切り出す切り出し手段と、前記切り出し手段で切り出した、前記入射角度が同一のそれぞれの前記検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段で生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する解析手段と、を有している。

【0028】

本発明によれば、円筒体の内周面に向けて、固定された光軸で照明する照明手段と、前記照明手段の照明の反射光を用いて、暗視野照明による画像を撮像する撮像手段とを備える。

【0029】

画像解析処理として、切り出し手段は、円筒体を軸周りに回転させながら、前記撮像手段により前記内周面を覗き込むように前記内周面の全周を複数回に分けて撮像する。また、切り出し手段は、検査領域に位置する画像をそれぞれ切り出す。

【0030】

検査領域は、各回の撮像画像領域内で固定的に設定され、内周面の法線の方向と前記照明手段が照射した光が当該内周面に入射する方向とがなす角度である入射角度が異なる複数箇所に存在する。

【0031】

画像生成手段は、切り出した、入射角が同一のそれぞれの前記検査領域の画像を撮像順に連結し、入射角度条件が異なる複数種の検査画像を生成する。

【0032】

解析手段は、生成した複数種の検査画像に基づいて検査面の状態を解析する。

【0033】

内周面の法線と照明手段の光軸の入射角とが異なる複数箇所の検査領域を切り出すことができるため、例えば、検査状態（例えば、傷等の検出）の精度を高めることができる。

【0034】

本発明において、前記画像生成手段が、前記検査領域の画像を連結することで、前記円筒体の内周面の全周を検査領域とする、入射角の異なる複数の検査領域を生成することを特徴としている。

【0035】

検査領域を連結することで、円筒体の内周面の全周を検査領域とすることができる。

【0036】

本発明は、コンピュータを、観察装置の切り出し手段、画像生成手段、及び解析手段として動作させる、

【0037】

画像解析処理制御プログラムである。

【発明の効果】

【0038】

以上説明した如く本発明では、検査時間の冗長を招くことなく、入射光の角度が異なる状態で撮像した画像を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】第１の実施の形態に係る位置決め装置と画像処理装置とを含む観察装置の概略図である。

【図2】（Ａ）は第１の実施の形態に係る位置決め装置の平面図、（Ｂ）は第１の実施の形態に係る位置決め装置の正面図である。

【図3】第１の実施の形態に係る位置決め装置の回転テーブルに検査対象の円筒体が位置決めされた状態を示す斜視図である。

【図4】（Ａ）は第１の実施の形態に係る円筒体の軸方向断面図、（Ｂ）は円筒体の内周面の側面断面図、（Ｃ）は円筒体の内周面から切り出した検査領域の正面図、（Ｄ）は検査領域を連結した場合の正面図である。

【図5】第１の実施の形態に係る観察装置１０における、円筒体２０の内周面２０Ａの傷検査工程の流れを示すメインルーチンのフローチャートである。

【図6】図５のステップ１１４で実行される画像解析処理の流れを示す画像解析処理サブルーチンのフローチャートである。

【図7】第１の実施の形態の実施例に係る円筒体の軸方向断面図である。

【図8】第１の実施の形態の実施例に係り、（Ａ）は撮像画像領域から検査領域を切り出す過程を示す正面図、（Ｂ）は切り出した検査領域を円筒体の内周の全周に亘り連結した展開図、（Ｃ）は図８（Ｂ）の展開図から異常を検出した場合の正面図である。

【図9】（Ａ）は第２の実施の形態に係る位置決め装置の平面図、（Ｂ）は第２の実施の形態に係る位置決め装置の正面図である。

【図10】（Ａ）は第２の実施の形態に係る円筒体の軸方向断面図、（Ｂ）は各検査領域における円筒体の内周面の側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

［第１の実施の形態］

【0041】

図１には、第１の実施の形態に係る観察装置１０が示されている。観察装置１０は、位置決め装置１２と、画像処理装置１４とを備えている。

【0042】

図２に示される如く、位置決め装置１２は、回転テーブル１６の検査台１８に、検査対象である円筒体２０が位置決めされている。

【0043】

回転テーブル１６は、回転軸１６Ａがパルスモータ２２（図１参照）に連結されており、このパルスモータ２２の駆動で回転軸１６Ａを中心に回転（間欠回転）するようになっている。

【0044】

図３に示される如く、検査台１８に位置決めされた円筒体２０は、回転軸１６Ａと同軸となるように位置決めされており、回転テーブル１６の回転に伴って、円筒体２０が軸回転する。この場合、パルスモータ２２を駆動させるパルス数に基づき、回転テーブル１６を間欠に回転させる。なお、パルスモータ２２は、理論的にパルス信号に基づいて、常に間欠に回転（以下、間欠回転という）するものであるが、ここでの「間欠に回転」とは、予め定めたパルス毎に回転及び停止を繰り返すことを言う。一例として、後述する実施例（図７参照）における、２．８８°毎の回転及び停止の繰り返しを間欠回転という。

【0045】

図２に示される如く、回転テーブル１６の上方には、撮像手段としてのカメラ２４と、照明手段としての１個の光源２６が配置されている。

【0046】

カメラ２４の撮像光軸は、撮像する領域の一部が、円筒体２０の上端開口から内周面２０Ａを覗き込んで撮像可能となるように設定されている。

【0047】

また、光源２６は、カメラ２４で撮像可能な円筒体２０の内周面２０Ａを含む領域を照明する。なお、光源２６から照射される光は、拡散光であることが望ましい。或いは、拡散光の光束の光軸周りのごく一部で、カメラ２４で撮像可能な円筒体２０の内周面２０Ａを含む領域を照明するようにしてもよい。

【0048】

パルスモータ２２の駆動、及び光源２６の点灯は、画像処理装置１４（図１参照）によって制御される。

【0049】

図１に示される如く、画像処理装置１４は、マイクロコンピュータ２８を備えている。

【0050】

マイクロコンピュータ２８は、ＣＰＵ２８Ａ、ＲＡＭ２８Ｂ、ＲＯＭ２８Ｃ、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）２８Ｄ、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス２８Ｅを備える。

【0051】

Ｉ／Ｏ２８Ｄには、照明制御部３０を介して光源２６が接続され、また、駆動制御部３２を介してパルスモータ２２が接続されている。さらに、Ｉ／Ｏ２８Ｄには、カメラ２４及びハードディスク３４が接続されている。

【0052】

画像処理装置１４では、回転テーブル１６（図２参照）の検査台１８に円筒体２０が位置決めされると、照明制御部３０の制御により光源２６を点灯させた状態で、駆動制御部３２の制御によりパルスモータ２２を所定パルス単位で間欠回転させる。この間欠回転の静止状態で、カメラ２４による撮像を実行する。間欠回転は、１周（３６０°）を整数分割された角度毎が好ましい。なお、カメラ２４の解像度、シャッタースピード等に依存するが、回転テーブル１６を連続回転させて動画として撮像し、必要な画像コマを選択するようにしてもよい。

【0053】

カメラ２４で撮像した間欠回転の静止状態毎の画像データは、画像処理装置１４のハードディスク３４に一時的に格納される。なお、画像データの記憶先は、ハードディスク３４に限定されず、ＳＤカードに代表されるＩＣメモリであってもよい。

【0054】

また、画像処理装置１４では、回転テーブル１６の１周（３６０°）分の複数の画像データが揃うまで回転すると、ＣＰＵ２８Ａで実行される画像処理制御プログラムによって、ハードディスク３４に格納した画像データを読み出して、画像処理（画像解析処理）が実行される。

【0055】

画像解析処理は、各画像データから暗視野領域を特定する第１工程、特定した暗視野領域から検査領域を切り出す第２工程、撮像順に検査領域を連結する第３工程、連結した画像に対して背景差分処理等の画質を調整する第４工程、連結した検査領域の画像の濃度（輝度）に基づき傷等の有無及び位置を抽出する第５工程、及び検査結果に関する情報を外部へ出力する第６工程を含む。

【0056】

第１工程は、図４（Ａ）に示される撮像画像領域３６の中から、点線矩形枠で示される複数の暗視野領域３８Ａ、３８Ｂを特定する工程である。暗視野領域３８Ａ、３８Ｂは、カメラ２４で撮像した画像において、正常な表面ではカメラ２４に光が届かない領域であり、逆に傷等があると光が届き、傷等の検査が可能となる（図４（Ｂ）参照）。但し、暗視野領域３８Ａ、３８Ｂであっても、傷等の形状と光の入射角度条件によっては、光がカメラ２４に届かない場合がある。光の入射角度条件が同じとみなせる領域は、特定した暗視野領域３８Ａ、３８Ｂよりも一般的に狭い。

【0057】

第２工程は、図４(Ａ）に示される暗視野領域３８Ａ、３８Ｂのそれぞれから、実線矩形枠で示される検査領域４０Ａ、４０Ｂを切り出す工程である。検査領域４０Ａ、４０Ｂは、暗視野領域３８Ａ、３８Ｂの中で、光の入射角度条件が同じとみなせる領域であり、円筒体２０の回転（間欠回転）により、順次周方向の異なる内周面２０Ａが配置され、この同一の検査領域４０Ａ、４０Ｂ内の画像を切り出していく。ここで、検査領域４０Ａ、４０Ｂにおいては、光の入射角度条件が異ならせることが必須である。

【0058】

以下、本明細書では、暗視野領域３８Ａ、３８Ｂを含む複数の暗視野領域を総称する場合、「暗視野領域３８という。また、検査領域４０Ａ、４０Ｂを含む複数の検査領域を総称する場合、「検査領域４０」という。

【0059】

図４（Ａ）では、１つの暗視野領域３８Ａ（又は３８Ｂ）から１つの検査領域４０Ａ（又は４０Ｂ）を切り出しているが、例えば、１つの暗視野領域３８Ａから複数の検査領域４０Ａ、４０Ｂを切り出してもよい。

【0060】

複数のそれぞれの検査領域４０は、円筒体２０の内周面２０Ａの円弧面であることで、それぞれ光源２６からの光の入射角度が異なることになり、条件の異なる検査領域４０ということができる。

【0061】

すなわち、第１の実施の形態では、１回（１周）のカメラ２４による撮像、かつ１個の光源による照明で、同じ円筒体２０の内周面２０Ａを、異なる条件（光の入射角が異なる条件）で、ｉ種類の検査領域（ｉは切り出し数に相当）を切り出すことができる。

【0062】

第３工程は、図４（Ｃ）に示される如く、前記第２工程で切り出した条件の異なる複数種の検査領域４０毎に、同一種類の検査領域４０の画像を撮像順に連結する工程である。なお、図４（Ｃ）では同一条件の２個の検査領域４０Ａを連結する状態を示している。このとき、検査領域４０Ａの幅と間欠回転とのステップ角（Δθ）に相当する移動量と一致させ、双方（図４（Ｃ）に示す画像１及び画像２参照）から切り出した画像（検査領域４０Ａ）を並べると、うまく連結できる。

【0063】

この連結を円筒体２０の１周分実行することで、円筒体２０の内周面２０Ａの全周を検査領域４０Ａとすることができる。この第３工程を条件の異なるｉ種類の検査領域４０で実行し、ｉ種類の全周の検査領域４０を生成する。

【0064】

第４工程は、第３工程で連結した、円筒体２０の内周面２０Ａの全周分の検査領域４０の傷等の検査が明瞭となるような画質調整（例えば、背景差分処理等）を実行する工程である。

【0065】

第５工程は、画質調整後の円筒体２０の内周面２０Ａの全周分の検査領域４０の濃度（輝度）に基づき、傷等の有無を抽出すると共に、検出した傷等の位置を特定する工程である。

【0066】

第６工程は、検査結果に関する情報を、外部の出力デバイス（モニタ、プリンタ、ランプ、スピーカ等）へ出力し、検査結果を報知する工程である。

【0067】

以下に、第１の実施の形態の作用を、図５及び図６のフローチャートに従い説明する。

【0068】

図５は、第１の実施の形態に係る観察装置１０における、円筒体２０の内周面２０Ａの傷検査工程の流れを示すメインルーチンである。

【0069】

ステップ１００では、検査台１８の円筒体２０への位置決めが完了し、検査開始の指示があったか否かを判断する。このステップ１００で否定判定された場合は、このルーチンは終了する。また、ステップ１００で肯定判定されると、ステップ１０２へ移行して光源２６を点灯し、次いでステップ１０４へ移行して画像（静止画）を撮像して、ステップ１０６へ移行する。

【0070】

ステップ１０６では、撮像した画像データをハードディスク３４等に一時的に格納し、次いでステップ１０８へ移行して、パルスモータ２２を駆動して、回転テーブル１６を所定角度回転させる。回転テーブル１６の回転に伴って、検査台１８に位置決めされている円筒体２０も同軸で回転する。

【0071】

次のステップ１１０では、回転テーブル１６（及び円筒体２０）が１周したか否かを判断し、否定判定された場合は、次の回転角度位置での撮像を実行するべく、ステップ１０４へ戻り、上記工程を繰り返す。

【0072】

また、ステップ１１０で肯定判定されると、円筒体２０の１周分の画像を撮像し終えたと判断し、ステップ１１２へ移行して、光源を消灯し、ステップ１１４へ移行する。

【0073】

ステップ１１４では、画像解析処理（図６参照）が実行される。

【0074】

図６は、図５のステップ１１４で実行される画像解析処理の流れを示す画像解析処理サブルーチンである。

【0075】

ステップ１２０では、ハードディスク３４等に一時的に格納した画像データを読み出し、次いで、ステップ１２２へ移行して、各画像データ（撮像画像領域３６）から暗視野領域３８を特定する（第１工程）。

【0076】

次のステップ１２４では、複数の暗視野領域３８の各々から検査領域４０を切り出すことにより、条件の異なる（入射角度が異なる）複数種の検査領域４０を取得し（第２工程）、ステップ１２６へ移行する。

【0077】

ステップ１２６では、同一種類の検査領域４０（例えば、４０Ａ，４０Ｂ毎）を撮像順に連結して円筒体２０の内周面２０Ａの全周にわたるｉ種類の検査領域４０を生成し（第３工程）、次いで、ステップ１２８へ移行して、ステップ１２６で生成したｉ種類の全周分の検査領域４０を対象に、傷等の検査が明瞭となるような画質調整（例えば、背景差分処理等）を実行する（第４工程）。

【0078】

次のステップ１３０では、円筒体２０の内周面２０Ａの検査を実行する（第５工程）。すなわち、画質調整後の円筒体２０の内周面２０Ａの全周分の検査領域４０の濃度（輝度）に基づき、異常部位である傷等の有無を抽出すると共に、検出した傷等の異常部位の位置を特定する。

【0079】

次のステップ１３２では、ステップ１３０で実行した検査の結果を予め定めた出力デバイスへ出力して（第６工程）、このルーチンは終了する。なお、出力デバイスとしては、モニタ、プリンタ等が代表的であるが、傷等の異常があった場合に、色や点灯状態で報知するランプや、音で報知するスピーカであってもよい。

【0080】

（実施例）

【0081】

図７及び図８は、第１の実施の形態において、円筒体２０の内周面２０Ａから全周にわたり切り出した検査領域４０を連結する実施例である。

【0082】

この実施例では、円筒体２０の内周面２０Ａ（全周３６０°）を１２５分割し、１２５個の検査領域４０を連結する。

【0083】

すなわち、パルスモータ２２の駆動を制御して、回転テーブル１６を２．８８°毎に間欠に回転し、停止時に撮像する。この撮像によって、ハードディスク３４等には、１２５枚の画像データが記憶される。

【0084】

図８（Ａ）に示される如く、ハードディスク３４等に記憶された画像データを読み出し、１２５種類の撮像画像領域３６の暗視野領域３８の中から検査領域４０を切り出す。

【0085】

切り出した１２５種類の暗視野領域３８は、撮像順に連結し、背景差分処理等の画質調整を行う（図８（Ｂ）参照）。

【0086】

図８（Ｃ）に示される如く、傷等の異常部分の濃度（輝度）が強調されることで、確実に円筒体２０の内周面２０Ａの傷等の異常を検出することができる。

【0087】

［第２の実施の形態］

【0088】

以下に本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一構成部分については、同一の符号を付して、その構成の説明を省略する。

【0089】

第２の実施の形態の特徴は、照明手段として、複数の光源２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂを設置した点にある。複数の光源２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂを適用した第２の実施の形態は、１個の光源２６を適用した第１の実施の形態に比べて、円筒体２０の内周面２０Ａへ入射する光の入射角の種類を増加することができる。

【0090】

図９に示される如く、回転テーブル１６の上方には、撮像手段としてのカメラ２４と、照明手段としての３個の光源２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂが配置されている。

【0091】

カメラ２４の撮像光軸は、撮像する領域の一部が、円筒体２０の上端開口から内周面２０Ａを覗き込んで撮像可能となるように設定されている。

【0092】

また、光源２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂは、カメラ２４で撮像可能な円筒体２０の内周面２０Ａを含む領域を照明する。なお、光源２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂから照射される光は、拡散光であることが望ましい。或いは、拡散光の光束の光軸周りのごく一部で、カメラ２４で撮像可能な円筒体２０の内周面２０Ａを含む領域を照明するようにしてもよい。

【0093】

図９に示される如く、光源２６Ｒ及び光源２６Ｂは、カメラ２４を間に挟むように配置され、それぞれ、異なる角度の光軸で円筒体２０の内周面２０Ａを照射するようになっている。

【0094】

また、光源２６Ｇは、円筒体２０の上方に配置され、光源２６Ｇの光軸は、当該円筒体２０の軸線と平行とされている。光源２６Ｇは、例えば、円筒体２０の内周面２０Ａに設けられた段差部の上面を照射するのに適している。

【0095】

第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に第１工程から第６工程を実行する。

【0096】

図１０（Ａ）に示される如く、第２の実施の形態では、第１工程における撮像画像領域５６からの暗視野領域５８の特定、及び、第２工程の暗視野領域５８からの検査領域６０Ａ〜６０Ｄの切り出しにおいて、３個の光源２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂのそれぞれから照射された光を用いる。例えば、光源２６Ｒ（赤照明）による光を用いた検査領域６０Ａ、６０Ｂ、及び光源２６Ｂ（青照明）による光を用いた検査領域６０Ｃ、６０Ｄを切り出すことができる（図１０（Ｂ）参照）。

【0097】

なお、光源２６Ｇ（緑照明）に関しては、円筒体２０の内周面２０Ａの段差部に特化して利用されるものであり、第１の実施の形態における１個の光源２６と同一の画像解析処理工程を実行すればよい。

【0098】

なお、第２の実施の形態では、照明手段として光源２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂを用いたが、特に、色分けする必要はなく、カメラ２４で受ける光の円筒体２０の内周面２０Ａへの入射角度が異なっていればよい。従って、複数の同一色（例えば、白色）の光源であってもよい。また、色分けした場合、カメラ２４側の画像解析で色分解して、色別に傷等の異常を検査するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0099】

１０ 観察装置
１２ 位置決め装置
１４ 画像処理装置
１６ 回転テーブル
１８ 検査台
２０ 円筒体
１６Ａ 回転軸
２２ パルスモータ
２４ カメラ
２６ 光源
２０Ａ 内周面
２８ マイクロコンピュータ
２８Ａ ＣＰＵ
２８Ｂ ＲＡＭ
２８Ｃ ＲＯＭ
２８Ｄ 入出力ポート（Ｉ／Ｏ）
２８Ｅ バス
３０ 照明制御部
３２ 駆動制御部
３４ ハードディスク
３６ 撮像画像領域
３８（３８Ａ、３８Ｂ・・・） 暗視野領域
４０（４０Ａ、４０Ｂ・・・） 検査領域
（第２の実施の形態）
２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂ 光源
５８ 暗視野領域
６０Ａ、６０Ｂ 検査領域
６０Ｃ、６０Ｄ 検査領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】