(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022187662
(43)【公開日】2022-12-20
(54)【発明の名称】表面検査装置及びプログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/88 20060101AFI20221213BHJP
【ＦＩ】
G01N21/88 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021095767
(22)【出願日】2021-06-08
(71)【出願人】
【識別番号】000005496
【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(72)【発明者】
【氏名】平松 崇
(72)【発明者】
【氏名】田崎 海渡
(72)【発明者】
【氏名】相川 清史
(72)【発明者】
【氏名】宇野 美穂
(72)【発明者】
【氏名】市川 裕一
(72)【発明者】
【氏名】桑田 良隆
【テーマコード（参考）】
2G051
【Ｆターム（参考）】
2G051AA90
2G051AB07
2G051BA08
2G051BB01
2G051CA03
2G051CA04
2G051CB01
2G051EC02
2G051ED21
(57)【要約】
【課題】表面の品質を表す数値の算出に使用する範囲の形状が固定である場合に比して、ユーザが注目する部分以外の影響が少ない数値の算出を可能にする。
【解決手段】表面検査装置は、検査の対象とする物体の表面を撮像する撮像デバイスと、撮像デバイスにより撮像された画像を処理して表面の品質を表す数値を算出するプロセッサとを有し、プロセッサに、画像内の指標により示される数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける機能を設ける。
【選択図】図１０
【解決手段】表面検査装置は、検査の対象とする物体の表面を撮像する撮像デバイスと、撮像デバイスにより撮像された画像を処理して表面の品質を表す数値を算出するプロセッサとを有し、プロセッサに、画像内の指標により示される数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける機能を設ける。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査の対象とする物体の表面を撮像する撮像デバイスと、
前記撮像デバイスにより撮像された画像を処理して前記表面の品質を表す数値を算出するプロセッサと、を有し、
前記プロセッサは、前記画像内の指標により示される前記数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける、
表面検査装置。
前記撮像デバイスにより撮像された画像を処理して前記表面の品質を表す数値を算出するプロセッサと、を有し、
前記プロセッサは、前記画像内の指標により示される前記数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける、
表面検査装置。
【請求項2】
前記プロセッサは、前記画像内に、変更を受け付ける前の前記範囲を示す第１の指標と、変更を受け付けた後の前記範囲を示す第２の指標を表示する、
請求項１に記載の表面検査装置。
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項3】
前記第１の指標は、前記範囲の変更中も表示される、
請求項２に記載の表面検査装置。
請求項２に記載の表面検査装置。
【請求項4】
前記第２の指標は、前記第１の指標の位置の変更の操作を受け付けた後に表示される、
請求項２又は３に記載の表面検査装置。
請求項２又は３に記載の表面検査装置。
【請求項5】
前記第２の指標は、曲線による描画が可能である、
請求項４に記載の表面検査装置。
請求項４に記載の表面検査装置。
【請求項6】
前記プロセッサは、変更後の前記範囲の面積が変更前に比して小さくなる変更を受け付ける、
請求項１に記載の表面検査装置。
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項7】
前記プロセッサは、変更後の前記範囲の全体が変更前の当該範囲に含まれる変更を受け付ける、
請求項６に記載の表面検査装置。
請求項６に記載の表面検査装置。
【請求項8】
前記プロセッサは、前記範囲の変更を受け付けた場合、変更後の当該範囲について前記数値を計算する、
請求項１に記載の表面検査装置。
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項9】
前記プロセッサは、前記数値の算出後に前記範囲の変更を受け付けた場合、変更後の当該範囲について前記数値を再計算する、
請求項８に記載の表面検査装置。
請求項８に記載の表面検査装置。
【請求項10】
前記プロセッサは、前記範囲の変更を受け付けた場合、前記数値が基準の範囲とは異なる条件で算出されることを画面上に表示させる、
請求項１に記載の表面検査装置。
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項11】
前記プロセッサは、変更後の前記範囲の減少が閾値を超えた場合、算出される数値の精度の低下を警告する、
請求項１に記載の表面検査装置。
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項12】
前記プロセッサは、変更後の前記範囲の外縁と前記画像の外縁との距離が予め定めた閾値より短くなった場合、算出される数値の精度の低下を警告する、
請求項１に記載の表面検査装置。
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項13】
前記範囲の形状の変更を受け付けるための専用の操作子を更に有する、
請求項１に記載の表面検査装置。
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項14】
前記操作子は、前記数値の算出の開始の指示に用いる第２の操作子とは別に設けられる、
請求項１３に記載の表面検査装置。
請求項１３に記載の表面検査装置。
【請求項15】
前記操作子は、前記画像の撮像に用いる第３の操作子とは別に設けられる、
請求項１３又は１４に記載の表面検査装置。
請求項１３又は１４に記載の表面検査装置。
【請求項16】
装置本体の携帯が可能であることを特徴とする、請求項１～１５のいずれか１項に記載の表面検査装置。
【請求項17】
撮像デバイスにより撮像された画像を処理して、検査の対象である物体の表面の品質を表す数値を算出するコンピュータに、
前記画像内の指標により示される前記数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける機能、
を実現させるためのプログラム。
前記画像内の指標により示される前記数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける機能、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面検査装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
今日、様々な製品において、合成樹脂を成形した部品（以下「成形品」という）が用いられている。一方で、成形品の表面には、視覚的に観察が可能な不良が現れることがある。この種の不良には、意図せず形成される凹みである「ヒケ」、溶融した樹脂が合流する部分に形成される「ウェルド」等がある。また、表面に意図的に凹凸を形成するシボ加工の場合にも、想定する質感との違いが現れることがある。質感は、色、光沢、凹凸の複合的な要因により変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許５９６６２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
物体の表面の品質を検査する装置（以下「表面検査装置」ともいう）には、撮像された画像のうち品質を表す数値を算出する範囲を規定する基準線を表示する機能が設けられている。この範囲の形状は、表面検査装置により固定的に与えられ、範囲の変更は想定されていない。
しかし、物体の表面に現れる不良の形状や大きさは様々である。このため、表面検査装置が決定した範囲が、ユーザの着目する不良の大きさよりも広くなり過ぎることが起こり得る。この場合、算出される数値には、注目する不良よりもノイズの影響を受け易くなる。
また、特定の部分の質感を確認したい場合にも、表面検査装置が決定した範囲内に構造上の凹凸や他の不良が含まれることが起こり得る。この場合も、算出される数値には、注目する部分以外の情報が影響する。
しかし、物体の表面に現れる不良の形状や大きさは様々である。このため、表面検査装置が決定した範囲が、ユーザの着目する不良の大きさよりも広くなり過ぎることが起こり得る。この場合、算出される数値には、注目する不良よりもノイズの影響を受け易くなる。
また、特定の部分の質感を確認したい場合にも、表面検査装置が決定した範囲内に構造上の凹凸や他の不良が含まれることが起こり得る。この場合も、算出される数値には、注目する部分以外の情報が影響する。
【0005】
本発明は、表面の品質を表す数値の算出に使用する範囲の形状が固定である場合に比して、ユーザが注目する部分以外の影響が少ない数値の算出を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１に記載の発明は、検査の対象とする物体の表面を撮像する撮像デバイスと、前記撮像デバイスにより撮像された画像を処理して前記表面の品質を表す数値を算出するプロセッサと、を有し、前記プロセッサは、前記画像内の指標により示される前記数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける、表面検査装置である。
請求項２に記載の発明は、前記プロセッサは、前記画像内に、変更を受け付ける前の前記範囲を示す第１の指標と、変更を受け付けた後の前記範囲を示す第２の指標を表示する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項３に記載の発明は、前記第１の指標は、前記範囲の変更中も表示される、請求項２に記載の表面検査装置である。
請求項４に記載の発明は、前記第２の指標は、前記第１の指標の位置の変更の操作を受け付けた後に表示される、請求項２又は３に記載の表面検査装置である。
請求項５に記載の発明は、前記第２の指標は、曲線による描画が可能である、請求項４に記載の表面検査装置である。
請求項６に記載の発明は、前記プロセッサは、変更後の前記範囲の面積が変更前に比して小さくなる変更を受け付ける、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項７に記載の発明は、前記プロセッサは、変更後の前記範囲の全体が変更前の当該範囲に含まれる変更を受け付ける、請求項６に記載の表面検査装置である。
請求項８に記載の発明は、前記プロセッサは、前記範囲の変更を受け付けた場合、変更後の当該範囲について前記数値を計算する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項９に記載の発明は、前記プロセッサは、前記数値の算出後に前記範囲の変更を受け付けた場合、変更後の当該範囲について前記数値を再計算する、請求項８に記載の表面検査装置である。
請求項１０に記載の発明は、前記プロセッサは、前記範囲の変更を受け付けた場合、前記数値が基準の範囲とは異なる条件で算出されることを画面上に表示させる、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項１１に記載の発明は、前記プロセッサは、変更後の前記範囲の減少が閾値を超えた場合、算出される数値の精度の低下を警告する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項１２に記載の発明は、前記プロセッサは、変更後の前記範囲の外縁と前記画像の外縁との距離が予め定めた閾値より短くなった場合、算出される数値の精度の低下を警告する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項１３に記載の発明は、前記範囲の形状の変更を受け付けるための専用の操作子を更に有する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項１４に記載の発明は、前記操作子は、前記数値の算出の開始の指示に用いる第２の操作子とは別に設けられる、請求項１３に記載の表面検査装置である。
請求項１５に記載の発明は、前記操作子は、前記画像の撮像に用いる第３の操作子とは別に設けられる、請求項１３又は１４に記載の表面検査装置である。
請求項１６に記載の発明は、装置本体の携帯が可能であることを特徴とする、請求項１～１５のいずれか１項に記載の表面検査装置である。
請求項１７に記載の発明は、撮像デバイスにより撮像された画像を処理して、検査の対象である物体の表面の品質を表す数値を算出するコンピュータに、前記画像内の指標により示される前記数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける機能、を実現させるためのプログラムである。
請求項２に記載の発明は、前記プロセッサは、前記画像内に、変更を受け付ける前の前記範囲を示す第１の指標と、変更を受け付けた後の前記範囲を示す第２の指標を表示する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項３に記載の発明は、前記第１の指標は、前記範囲の変更中も表示される、請求項２に記載の表面検査装置である。
請求項４に記載の発明は、前記第２の指標は、前記第１の指標の位置の変更の操作を受け付けた後に表示される、請求項２又は３に記載の表面検査装置である。
請求項５に記載の発明は、前記第２の指標は、曲線による描画が可能である、請求項４に記載の表面検査装置である。
請求項６に記載の発明は、前記プロセッサは、変更後の前記範囲の面積が変更前に比して小さくなる変更を受け付ける、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項７に記載の発明は、前記プロセッサは、変更後の前記範囲の全体が変更前の当該範囲に含まれる変更を受け付ける、請求項６に記載の表面検査装置である。
請求項８に記載の発明は、前記プロセッサは、前記範囲の変更を受け付けた場合、変更後の当該範囲について前記数値を計算する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項９に記載の発明は、前記プロセッサは、前記数値の算出後に前記範囲の変更を受け付けた場合、変更後の当該範囲について前記数値を再計算する、請求項８に記載の表面検査装置である。
請求項１０に記載の発明は、前記プロセッサは、前記範囲の変更を受け付けた場合、前記数値が基準の範囲とは異なる条件で算出されることを画面上に表示させる、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項１１に記載の発明は、前記プロセッサは、変更後の前記範囲の減少が閾値を超えた場合、算出される数値の精度の低下を警告する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項１２に記載の発明は、前記プロセッサは、変更後の前記範囲の外縁と前記画像の外縁との距離が予め定めた閾値より短くなった場合、算出される数値の精度の低下を警告する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項１３に記載の発明は、前記範囲の形状の変更を受け付けるための専用の操作子を更に有する、請求項１に記載の表面検査装置である。
請求項１４に記載の発明は、前記操作子は、前記数値の算出の開始の指示に用いる第２の操作子とは別に設けられる、請求項１３に記載の表面検査装置である。
請求項１５に記載の発明は、前記操作子は、前記画像の撮像に用いる第３の操作子とは別に設けられる、請求項１３又は１４に記載の表面検査装置である。
請求項１６に記載の発明は、装置本体の携帯が可能であることを特徴とする、請求項１～１５のいずれか１項に記載の表面検査装置である。
請求項１７に記載の発明は、撮像デバイスにより撮像された画像を処理して、検査の対象である物体の表面の品質を表す数値を算出するコンピュータに、前記画像内の指標により示される前記数値の算出に用いる範囲の変更を受け付ける機能、を実現させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0007】
請求項１記載の発明によれば、表面の品質を表す数値の算出に使用する範囲の形状が固定である場合に比して、ユーザが注目する部分以外の影響が少ない数値の算出を可能にできる。
請求項２記載の発明によれば、変更の前後の範囲の違いを比較できる。
請求項３記載の発明によれば、基準となる範囲を確認しながら範囲を変更できる。
請求項４記載の発明によれば、ユーザによる画像の視認性を向上できる。
請求項５記載の発明によれば、注目する部分だけを指定して数値を算出させることができる。
請求項６記載の発明によれば、注目する部分の品質をより正確に表した数値を算出できる。
請求項７記載の発明によれば、注目する部分の品質をより正確に表した数値を算出できる。
請求項８記載の発明によれば、注目する部分の品質をより正確に表した数値を算出できる。
請求項９記載の発明によれば、既に数値が算出されていても、範囲の変更を数値に反映できる。
請求項１０記載の発明によれば、算出される数値が標準的な算出とは異なる値になることをユーザに報知できる。
請求項１１記載の発明によれば、算出される数値が標準的な算出とは異なる値になることをユーザに報知できる。
請求項１２記載の発明によれば、算出される数値の精度が基準を満たさない可能性をユーザに報知できる。
請求項１３記載の発明によれば、数値の算出に用いる範囲を変更する場合の操作性を向上できる。
請求項１４記載の発明によれば、数値の算出と範囲の変更の混同を回避できる。
請求項１５記載の発明によれば、数値の算出と画像の撮像との混同を回避できる。
請求項１６記載の発明によれば、検査の対象とする物体の表面と表面検査装置が撮像する範囲が不定でも、表面の品質の検査の精度を高めることができる。
請求項１７記載の発明によれば、表面の品質を表す数値の算出に使用する範囲の形状が固定である場合に比して、ユーザが注目する部分以外の影響が少ない数値の算出を可能にできる。
請求項２記載の発明によれば、変更の前後の範囲の違いを比較できる。
請求項３記載の発明によれば、基準となる範囲を確認しながら範囲を変更できる。
請求項４記載の発明によれば、ユーザによる画像の視認性を向上できる。
請求項５記載の発明によれば、注目する部分だけを指定して数値を算出させることができる。
請求項６記載の発明によれば、注目する部分の品質をより正確に表した数値を算出できる。
請求項７記載の発明によれば、注目する部分の品質をより正確に表した数値を算出できる。
請求項８記載の発明によれば、注目する部分の品質をより正確に表した数値を算出できる。
請求項９記載の発明によれば、既に数値が算出されていても、範囲の変更を数値に反映できる。
請求項１０記載の発明によれば、算出される数値が標準的な算出とは異なる値になることをユーザに報知できる。
請求項１１記載の発明によれば、算出される数値が標準的な算出とは異なる値になることをユーザに報知できる。
請求項１２記載の発明によれば、算出される数値の精度が基準を満たさない可能性をユーザに報知できる。
請求項１３記載の発明によれば、数値の算出に用いる範囲を変更する場合の操作性を向上できる。
請求項１４記載の発明によれば、数値の算出と範囲の変更の混同を回避できる。
請求項１５記載の発明によれば、数値の算出と画像の撮像との混同を回避できる。
請求項１６記載の発明によれば、検査の対象とする物体の表面と表面検査装置が撮像する範囲が不定でも、表面の品質の検査の精度を高めることができる。
請求項１７記載の発明によれば、表面の品質を表す数値の算出に使用する範囲の形状が固定である場合に比して、ユーザが注目する部分以外の影響が少ない数値の算出を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１で想定する表面検査装置の使用例を説明する図である。
【図2】検査対象の表面に現れる欠陥の例を説明する図である。（Ａ）はヒケの例を示し、（Ｂ）はウェルドの例を示す。
【図3】実施の形態１で使用する表面検査装置のハードウェア構成の一例を説明する図である。
【図4】実施の形態１における表面検査装置の光学系の構造例を説明する図である。（Ａ）は表面検査装置の筐体の内部構造を概略的に示し、（Ｂ）は検査の際に検査対象の表面に押し当てられる開口部の構造を示す。
【図5】実施の形態１で使用する表面検査装置による検査動作の一例を説明するフローチャートである。
【図6】ディスプレイに表示される操作画面の一例を説明する図である。
【図7】スコアの算出の原理を説明する図である。（Ａ）は検査の対象として取得された画像例を示し、（Ｂ）はＹ軸方向に形成された凹みのＸ方向の断面例を示し、（Ｃ）は画像の輝度プロファイルを示す。
【図8】検査範囲を変更する機能を用意する理由を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を変更する前の輝度プロファイルを示し、（Ｂ）は検査範囲を変更した後の輝度プロファイルを示す。
【図9】検査範囲の変更に伴い実行される処理動作の一例を説明するフローチャートである。
【図10】検査範囲の変更に伴う操作画面の変化を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を規定する４本の基準線のうち左側の基準線が指定された時点の画面例を示し、（Ｂ）は変更線の移動中の画面例を示す。
【図11】検査範囲の左辺の位置の変更が終了した時点における操作画面を説明する図である。
【図12】検査範囲を追加で変更する場合における操作画面の変化を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を規定する４本の基準線のうち右側の基準線が指定された時点の画面例を示し、（Ｂ）は変更線の移動中の画面例を示す。
【図13】検査範囲の右辺の位置の変更が終了した時点における操作画面を説明する図である。
【図14】変更後の検査範囲が基準範囲の半分以下となる場合における操作画面を説明する図である。（Ａ）は基準範囲の右辺を与える変更線の移動中の画面例を示し、（Ｂ）は基準範囲の変更が終了した時点の画面例を示す。
【図15】基準範囲の他の変更例を説明する図である。
【図16】検査範囲の下辺を与える変更線が撮像画像欄の下辺に設定された例を説明する図である。
【図17】検査範囲の変更に伴い実行される処理動作の他の例を説明するフローチャートである。
【図18】検査範囲の変更に伴う操作画面の変化を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を規定する４本の基準線のうち左側の基準線が指定された時点の画面例を示し、（Ｂ）は変更線の移動中の画面例を示す。
【図19】検査範囲の左辺の位置の変更が終了した時点における操作画面を説明する図である。
【図20】実施の形態３で使用する表面検査装置による検査動作の一例を説明するフローチャートである。
【図21】検査範囲の変更を受け付ける専用のボタンを操作画面に配置する例を説明する図である。
【図22】実施の形態５における表面検査装置の光学系の構造例を説明する図である。
【図23】実施の形態３で想定する表面検査装置の使用例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
＜実施の形態１＞
＜表面検査装置の使用例＞
図１は、実施の形態１で想定する表面検査装置１の使用例を説明する図である。
実施の形態１で使用する表面検査装置１の撮像部は、いわゆるエリアカメラであり、撮像する範囲（以下「撮像範囲」という）が面で規定される。不図示の照明は、撮像範囲全体に対して、正反射条件となる成分を含むように構成する。
＜実施の形態１＞
＜表面検査装置の使用例＞
図１は、実施の形態１で想定する表面検査装置１の使用例を説明する図である。
実施の形態１で使用する表面検査装置１の撮像部は、いわゆるエリアカメラであり、撮像する範囲（以下「撮像範囲」という）が面で規定される。不図示の照明は、撮像範囲全体に対して、正反射条件となる成分を含むように構成する。
【0010】
図１の場合、撮像範囲は、検査の対象とする物体（以下「検査対象」ともいう）１０の全体を含んでいる。もっとも、撮像範囲は、検査対象１０のうち注目する一部分のみを含んでもよい。本実施の形態における検査対象１０には、成形品を想定する。
エリアカメラによる検査の場合、表面検査装置１と検査対象１０による検査は、静止した状態で実行される。換言すると、表面検査装置１と検査対象１０が相対的に移動しない状態で、検査対象１０の表面の検査が実行される。
エリアカメラによる検査の場合、表面検査装置１と検査対象１０による検査は、静止した状態で実行される。換言すると、表面検査装置１と検査対象１０が相対的に移動しない状態で、検査対象１０の表面の検査が実行される。
【0011】
図１の場合、検査対象１０は板状であるが、検査対象１０の形状は任意である。例えば検査対象１０は、例えば多面体の他、球体や円柱等の曲面を有する形状でもよい。
実際の検査対象１０には、穴、切り欠き、突起、段差等が存在することがある。
また、検査対象１０の表面の仕上げの種類には、無処理、鏡面仕上げ、準鏡面仕上げ、シボ加工等がある。
実際の検査対象１０には、穴、切り欠き、突起、段差等が存在することがある。
また、検査対象１０の表面の仕上げの種類には、無処理、鏡面仕上げ、準鏡面仕上げ、シボ加工等がある。
【0012】
表面検査装置１は、検査対象１０の表面の欠陥や質感を検査する。
欠陥には、例えばヒケ、ウェルドがある。ヒケは、肉厚部分やリブ部に発生する表面の凹みであり、ウェルドは、溶融した樹脂の先端が金型内で合流する部分に発生する筋をいう。なお、欠陥には、物がぶつかることで生じる傷や打痕も含まれる。
質感は、視覚や触覚の印象であり、物体の表面の色、光沢、凹凸が影響する。表面の凹凸には、金型を切削する際に生じた筋も含まれる。この種の筋は、欠陥とは異なる。
欠陥には、例えばヒケ、ウェルドがある。ヒケは、肉厚部分やリブ部に発生する表面の凹みであり、ウェルドは、溶融した樹脂の先端が金型内で合流する部分に発生する筋をいう。なお、欠陥には、物がぶつかることで生じる傷や打痕も含まれる。
質感は、視覚や触覚の印象であり、物体の表面の色、光沢、凹凸が影響する。表面の凹凸には、金型を切削する際に生じた筋も含まれる。この種の筋は、欠陥とは異なる。
【0013】
図２は、検査対象１０の表面に現れる欠陥の例を説明する図である。（Ａ）はヒケの例を示し、（Ｂ）はウェルドの例を示す。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）では、欠陥の箇所を破線で囲んで示している。図２（Ａ）には４つのヒケがある。
本実施の形態における表面検査装置１は、欠陥と質感の検査に限らず、表面の汚れの検査にも使用される。
本実施の形態における表面検査装置１は、欠陥と質感の検査に限らず、表面の汚れの検査にも使用される。
【0014】
表面検査装置１は、検査対象１０の表面の欠陥を強調した画像を生成すると共に、質感を評価した結果を定量化して出力する。
ここでの欠陥は、本来は平坦であるべきに部分に出現している凹凸や筋、すなわちヒケやウェルドである。質感は、数値（以下「スコア」ともいう）により評価される。スコアは、検査対象１０の表面の品質を表す数値の一例である。
ここでの欠陥は、本来は平坦であるべきに部分に出現している凹凸や筋、すなわちヒケやウェルドである。質感は、数値（以下「スコア」ともいう）により評価される。スコアは、検査対象１０の表面の品質を表す数値の一例である。
【0015】
スコアの算出には、例えば多変量解析を使用する。多変量解析では、例えば輝度分布に現れる特徴が解析される。特徴の例には、例えばヒケの方向に沿って延びる筋状のパターンがある。
この他、スコアの算出には、人工知能を用いる方法もある。例えば欠陥を撮像した画像とスコアの関係を深層機械学習等した学習モデルにカメラで撮像された画像を与えることで、検査範囲内の部分領域のスコアが算出される。
この他、スコアの算出には、人工知能を用いる方法もある。例えば欠陥を撮像した画像とスコアの関係を深層機械学習等した学習モデルにカメラで撮像された画像を与えることで、検査範囲内の部分領域のスコアが算出される。
【0016】
図１に示す検査対象１０は、Ｘ軸とＹ軸で規定される面に対して平行に設置されている。この場合、検査対象１０の表面の法線はＺ軸と平行になる。
一方、表面検査装置１は、検査対象１０の鉛直上方に配置される。換言すると、表面検査装置１が検査対象１０の撮像に使用する光学系の光軸は、検査対象１０の表面の法線に対して概略平行に設定される。以下、この光軸について要求される条件を「撮像条件」ともいう。
一方、表面検査装置１は、検査対象１０の鉛直上方に配置される。換言すると、表面検査装置１が検査対象１０の撮像に使用する光学系の光軸は、検査対象１０の表面の法線に対して概略平行に設定される。以下、この光軸について要求される条件を「撮像条件」ともいう。
【0017】
このとき、表面検査装置１は、撮像条件を満たす位置に設置される。表面検査装置１の設置は、特定の部材への固定により行ってもよいし、特定の部材に対して取り外し可能に行われてもよい。
もっとも、表面検査装置１は、携帯型の装置でもよい。携帯が可能である場合、作業者は、例えば手に表面検査装置１を持ち、受光面を検査対象１０に向けることで、任意の表面を検査する。
図１では、表面検査装置１と検査対象１０の位置関係の説明を目的とするため、表面検査装置１の外観を簡略化して略直方体として表している。
もっとも、表面検査装置１は、携帯型の装置でもよい。携帯が可能である場合、作業者は、例えば手に表面検査装置１を持ち、受光面を検査対象１０に向けることで、任意の表面を検査する。
図１では、表面検査装置１と検査対象１０の位置関係の説明を目的とするため、表面検査装置１の外観を簡略化して略直方体として表している。
【0018】
＜表面検査装置の構成＞
図３は、実施の形態１で使用する表面検査装置１のハードウェア構成の一例を説明する図である。
図３に示す表面検査装置１は、装置全体の動作を制御するプロセッサ１０１と、ＢＩＯＳ（＝Basic Input Output System）等が記憶されたＲＯＭ（＝Read Only Memory）１０２と、プロセッサ１０１のワークエリアとして用いられるＲＡＭ（＝Random Access Memory）１０３と、プログラムや画像データを記憶する補助記憶装置１０４と、検査対象１０の表面を撮像した画像や操作に関する情報が表示されるディスプレイ１０５と、作業者の操作を受け付ける操作受付装置１０６と、検査対象１０の表面を撮像するカメラ１０７と、検査対象１０の表面を照明する光源１０８と、外部との通信に用いられる通信ＩＦ（＝InterFace）１０９と、を有している。なお、プロセッサ１０１と各部は、バス等の信号線１１０を通じて接続されている。
図３は、実施の形態１で使用する表面検査装置１のハードウェア構成の一例を説明する図である。
図３に示す表面検査装置１は、装置全体の動作を制御するプロセッサ１０１と、ＢＩＯＳ（＝Basic Input Output System）等が記憶されたＲＯＭ（＝Read Only Memory）１０２と、プロセッサ１０１のワークエリアとして用いられるＲＡＭ（＝Random Access Memory）１０３と、プログラムや画像データを記憶する補助記憶装置１０４と、検査対象１０の表面を撮像した画像や操作に関する情報が表示されるディスプレイ１０５と、作業者の操作を受け付ける操作受付装置１０６と、検査対象１０の表面を撮像するカメラ１０７と、検査対象１０の表面を照明する光源１０８と、外部との通信に用いられる通信ＩＦ（＝InterFace）１０９と、を有している。なお、プロセッサ１０１と各部は、バス等の信号線１１０を通じて接続されている。
【0019】
プロセッサ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３は、いわゆるコンピュータとして機能する。
プロセッサ１０１は、プログラムの実行を通じて各種の機能を実現する。例えばプロセッサ１０１は、プログラムの実行を通じ、撮像された検査対象１０の表面の質感を評価したスコアの算出等を実行する。
検査対象１０の表面を撮像した画像データは、補助記憶装置１０４に記憶される。補助記憶装置１０４には、例えば半導体メモリ、ハードディスク装置を使用する。補助記憶装置１０４には、ファームウェアやアプリケーションプログラムも記憶される。以下では、ファームウェアやアプリケーションプログラムを総称して「プログラム」という。
なお、本実施の形態及び後述する他の実施の形態等で説明する機能を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
プロセッサ１０１は、プログラムの実行を通じて各種の機能を実現する。例えばプロセッサ１０１は、プログラムの実行を通じ、撮像された検査対象１０の表面の質感を評価したスコアの算出等を実行する。
検査対象１０の表面を撮像した画像データは、補助記憶装置１０４に記憶される。補助記憶装置１０４には、例えば半導体メモリ、ハードディスク装置を使用する。補助記憶装置１０４には、ファームウェアやアプリケーションプログラムも記憶される。以下では、ファームウェアやアプリケーションプログラムを総称して「プログラム」という。
なお、本実施の形態及び後述する他の実施の形態等で説明する機能を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
【0020】
ディスプレイ１０５は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイであり、検査対象１０の全体や検査対象１０の特定の部位の画像等を表示する。ディスプレイ１０５は、検査対象１０に対する撮像範囲の位置決めにも使用される。
本実施の形態の場合、ディスプレイ１０５は、装置本体に一体的に設けられているが、通信ＩＦ１０９を通じて接続される外部の装置でもよいし、通信ＩＦ１０９を通じて接続される他の装置の一部でもよい。例えばディスプレイ１０５は、通信ＩＦ１０９を通じて接続された他のコンピュータのディスプレイでもよい。
本実施の形態の場合、ディスプレイ１０５は、装置本体に一体的に設けられているが、通信ＩＦ１０９を通じて接続される外部の装置でもよいし、通信ＩＦ１０９を通じて接続される他の装置の一部でもよい。例えばディスプレイ１０５は、通信ＩＦ１０９を通じて接続された他のコンピュータのディスプレイでもよい。
【0021】
操作受付装置１０６は、ディスプレイ１０５に配置されるタッチセンサや筐体に配置される物理的なスイッチ、ボタン等で構成される。
本実施の形態の場合、物理的なボタンの一例として電源ボタンや撮像ボタンが設けられている。電源ボタンが操作されると、例えば光源１０８が点灯し、カメラ１０７による撮像が開始される。また、撮像ボタンが操作されると、操作時にカメラ１０７が撮像していた特定の画像が、検査用の画像として取得される。ここでの撮像ボタンは、第３の操作子の一例である。
本実施の形態の場合、物理的なボタンの一例として電源ボタンや撮像ボタンが設けられている。電源ボタンが操作されると、例えば光源１０８が点灯し、カメラ１０７による撮像が開始される。また、撮像ボタンが操作されると、操作時にカメラ１０７が撮像していた特定の画像が、検査用の画像として取得される。ここでの撮像ボタンは、第３の操作子の一例である。
【0022】
ディスプレイ１０５と操作受付装置１０６を一体化したデバイスは、タッチパネルと呼ばれる。タッチパネルは、ソフトウェア的に表示されたキー（以下「ソフトキー」とも呼ぶ）に対するユーザの操作の受け付けに使用される。
【0023】
本実施の形態の場合、カメラ１０７には、カラーカメラを使用する。カメラ１０７の撮像素子には、例えばＣＣＤ（＝Charge Coupled Device）イメージングセンサ素子やＣＭＯＳ（＝Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージング素子を使用する。
カメラ１０７としてカラーカメラを使用するので、検査対象１０の表面の輝度だけでなく色調の観察も原理的には可能である。カメラ１０７は、撮像デバイスの一例である。
カメラ１０７としてカラーカメラを使用するので、検査対象１０の表面の輝度だけでなく色調の観察も原理的には可能である。カメラ１０７は、撮像デバイスの一例である。
【0024】
本実施の形態の場合、光源１０８には白色光源を使用する。白色光源は、可視光帯域の光が均等に混在された光を発生する。
本実施の形態の場合、光源１０８には平行光源を使用する。また、カメラ１０７の光軸上にテレセントリックレンズを配置する。
本実施の形態の場合、光源１０８には平行光源を使用する。また、カメラ１０７の光軸上にテレセントリックレンズを配置する。
【0025】
本実施の形態における光源１０８は、検査対象１０の表面で鏡面反射された光成分が主にカメラ１０７に入射する角度に配置される。
通信ＩＦ１０９は、有線や無線による通信規格に準拠したモジュールで構成される。通信ＩＦ１０９には、例えばイーサネット（登録商標）モジュール、ＵＳＢ（＝Universal Serial Bus）、無線ＬＡＮその他を使用する。
通信ＩＦ１０９は、有線や無線による通信規格に準拠したモジュールで構成される。通信ＩＦ１０９には、例えばイーサネット（登録商標）モジュール、ＵＳＢ（＝Universal Serial Bus）、無線ＬＡＮその他を使用する。
【0026】
＜光学系の構造＞
図４は、実施の形態１における表面検査装置１の光学系の構造例を説明する図である。（Ａ）は表面検査装置１の筐体１００の内部構造を概略的に示し、（Ｂ）は検査の際に検査対象１０の表面に押し当てられる開口部１１１の構造を示す。
開口部１１１には、検査対象１０の表面を照明する照明光と検査対象１０の表面で反射した反射光が入出力される開口１１１Ａと、その外縁を取り囲む鍔部１１１Ｂとが設けられている。
図４は、実施の形態１における表面検査装置１の光学系の構造例を説明する図である。（Ａ）は表面検査装置１の筐体１００の内部構造を概略的に示し、（Ｂ）は検査の際に検査対象１０の表面に押し当てられる開口部１１１の構造を示す。
開口部１１１には、検査対象１０の表面を照明する照明光と検査対象１０の表面で反射した反射光が入出力される開口１１１Ａと、その外縁を取り囲む鍔部１１１Ｂとが設けられている。
【0027】
図４の場合、開口１１１Ａと鍔部１１１Ｂは、いずれも円形状である。もっとも、開口１１１Ａと鍔部１１１Ｂは、他の形状でもよい。例えば矩形でもよい。
なお、開口１１１Ａと鍔部１１１Ｂは相似形状である必要はなく、開口１１１Ａは円形状で、鍔部１１１Ｂは矩形でもよい。
なお、開口１１１Ａと鍔部１１１Ｂは相似形状である必要はなく、開口１１１Ａは円形状で、鍔部１１１Ｂは矩形でもよい。
【0028】
鍔部１１１Ｂは、検査対象１０の表面に対する表面検査装置１の撮像方向の位置決めに使用される。換言すると、鍔部１１１Ｂは、検査の対象である表面に対するカメラ１０７と光源１０８の位置決めに用いられる。鍔部１１１Ｂには、開口１１１Ａへの外光又は環境光の入射を防止する又は低減する役割もある。
【0029】
図４（Ａ）に示す筐体１００は、概略筒状の２つの部材を結合した構造を有し、一方の部材側に光源１０８が取り付けられ、他方の部材側にカメラ１０７やプロセッサ１０１が取り付けられている。
また、カメラ１０７が取り付けられている側の筐体１００の側面には、ディスプレイ１０５と操作受付装置１０６が取り付けられている。
また、カメラ１０７が取り付けられている側の筐体１００の側面には、ディスプレイ１０５と操作受付装置１０６が取り付けられている。
【0030】
カメラ１０７の視野内のＭＴＦ（＝Modulation Transfer Function）は概ね均一である。このため、視野内の位置の違いによるコントラストのばらつきは小さく、検査対象１０の表面の忠実な撮像が可能である。
【0031】
図４（Ａ）の場合、平板状の検査対象１０のうち検査対象１０の表面の法線をＮ０で示す。また、図４（Ａ）では、光源１０８から出力される照明光の光軸をＬ１で示し、検査対象１０の表面で鏡面反射された反射光の光軸をＬ２で示す。ここでの光軸Ｌ２は、カメラ１０７の光軸と一致する。
【0032】
なお、現実の検査対象１０の表面は、構造上又はデザイン上の凹凸、曲面、段差、つなぎ目、成形の過程等で形成された微細な凹凸等を有している。
従って、検査対象１０の法線Ｎ０として、検査対象１０のうち注目する領域ＡＲの法線Ｎ０の平均値や注目する特定の位置Ｐの法線Ｎ０を使用してもよい。
従って、検査対象１０の法線Ｎ０として、検査対象１０のうち注目する領域ＡＲの法線Ｎ０の平均値や注目する特定の位置Ｐの法線Ｎ０を使用してもよい。
【0033】
また、検査対象１０の法線Ｎ０として、検査対象１０の平均的な仮想の表面や代表的な部分の法線Ｎ０を使用してもよい。
図４（Ａ）の場合、光源１０８から出力される照明光の光軸Ｌ１とカメラ１０７の光軸Ｌ２は、いずれも法線Ｎ０に対して角度θで取り付けられる。角度θには、例えば概略３０°や概略４５°を使用する。
図４（Ａ）の場合、光源１０８から出力される照明光の光軸Ｌ１とカメラ１０７の光軸Ｌ２は、いずれも法線Ｎ０に対して角度θで取り付けられる。角度θには、例えば概略３０°や概略４５°を使用する。
【0034】
＜検査動作＞
＜基本動作＞
図５は、実施の形態１で使用する表面検査装置１による検査動作の一例を説明するフローチャートである。図中に示す記号のＳは、ステップを意味する。
図５に示す処理は、プロセッサ１０１（図４参照）によるプログラムの実行を通じて実現される。
本実施の形態における表面検査装置１は、電源ボタンの操作により光源１０８（図４参照）が点灯し、カメラ１０７（図４参照）による撮像が開始される。撮像された画像はディスプレイ１０５（図４参照）に表示される。
＜基本動作＞
図５は、実施の形態１で使用する表面検査装置１による検査動作の一例を説明するフローチャートである。図中に示す記号のＳは、ステップを意味する。
図５に示す処理は、プロセッサ１０１（図４参照）によるプログラムの実行を通じて実現される。
本実施の形態における表面検査装置１は、電源ボタンの操作により光源１０８（図４参照）が点灯し、カメラ１０７（図４参照）による撮像が開始される。撮像された画像はディスプレイ１０５（図４参照）に表示される。
【0035】
図６は、ディスプレイ１０５に表示される操作画面１２０の一例を説明する図である。図６に示す操作画面１２０には、カメラ１０７で撮像された画像の表示欄（以下「撮像画像欄」という）１２１と、スコア欄１２２と、スコアの算出に寄与した部分領域の特徴を強調した画像の表示欄（以下「強調画像欄」という）１２３と、凡例１２４が配置されている。
撮像画像欄１２１には、輝度値の分布、すなわちグレースケール画像が表示される。図６の場合、スコアの計算に使用する検査範囲の外縁を与える基準線１２１Ａが表示されている。基準線１２１Ａは、変更前の検査範囲を示す第１の指標の一例である。
撮像画像欄１２１には、輝度値の分布、すなわちグレースケール画像が表示される。図６の場合、スコアの計算に使用する検査範囲の外縁を与える基準線１２１Ａが表示されている。基準線１２１Ａは、変更前の検査範囲を示す第１の指標の一例である。
【0036】
図６の例では４本の基準線１２１Ａで囲まれた範囲が検査範囲である。検査範囲内の画像について、表面の品質を表すスコアが算出される。
なお、撮像画像欄１２１の右隣には、凡例１２４が示されている。図６の場合、撮像画像欄１２１の濃淡は、階調値の「２０５」から「２５３」に対応する。
図６に示す操作画面１２０の場合、スコアの算出前であるので、スコア欄１２２は空白であり、強調画像欄１２３にも画像が表示されていない。
なお、撮像画像欄１２１の右隣には、凡例１２４が示されている。図６の場合、撮像画像欄１２１の濃淡は、階調値の「２０５」から「２５３」に対応する。
図６に示す操作画面１２０の場合、スコアの算出前であるので、スコア欄１２２は空白であり、強調画像欄１２３にも画像が表示されていない。
【0037】
図５の説明に戻る。
本実施の形態では、ディスプレイ１０５に表示されている画像を確認している作業者が撮像ボタンを操作すると、表面の品質の評価に使用する画像が確定される。
そこで、電源ボタンの操作により検査動作を開始したプロセッサ１０１は、撮像ボタンの操作を受け付けたか否かを判定する（ステップ１）。操作ボタンの操作は、検査の開始を指示する操作の一例である。
ステップ１で否定結果が得られている間、プロセッサ１０１は、ステップ１の判定を繰り返す。
本実施の形態では、ディスプレイ１０５に表示されている画像を確認している作業者が撮像ボタンを操作すると、表面の品質の評価に使用する画像が確定される。
そこで、電源ボタンの操作により検査動作を開始したプロセッサ１０１は、撮像ボタンの操作を受け付けたか否かを判定する（ステップ１）。操作ボタンの操作は、検査の開始を指示する操作の一例である。
ステップ１で否定結果が得られている間、プロセッサ１０１は、ステップ１の判定を繰り返す。
【0038】
ステップ１で肯定結果が得られると、プロセッサ１０１は、検査に使用する画像を取得する（ステップ２）。具体的には、撮像ボタンが操作された時点にディスプレイ１０５に表示されていた画像が取得される。
本実施の形態の場合、撮像ボタンが操作されると、カメラ１０７による撮像が継続していても、撮像画像欄１２１（図６参照）に表示される画像の更新は停止される。
次に、プロセッサ１０１は、検査範囲内の輝度プロファイルを用いてスコアを算出する（ステップ３）。すなわち、撮像画像欄１２１に表示された４本の基準線１２１Ａで囲まれた範囲内の画像を対象に、スコアが算出される。
本実施の形態の場合、撮像ボタンが操作されると、カメラ１０７による撮像が継続していても、撮像画像欄１２１（図６参照）に表示される画像の更新は停止される。
次に、プロセッサ１０１は、検査範囲内の輝度プロファイルを用いてスコアを算出する（ステップ３）。すなわち、撮像画像欄１２１に表示された４本の基準線１２１Ａで囲まれた範囲内の画像を対象に、スコアが算出される。
【0039】
図７は、スコアの算出の原理を説明する図である。（Ａ）は検査の対象として取得された画像例を示し、（Ｂ）はＹ軸方向に形成された凹みのＸ方向の断面例を示し、（Ｃ）は画像の輝度プロファイルＳを示す。
図７（Ｂ）に示す凹みは、例えばヒケを表している。図７（Ｂ）では、説明上の都合により、断面の形状が二等辺三角形の場合を表しているが、勿論、この形状は一例である。
図７（Ｂ）に示す凹みは、例えばヒケを表している。図７（Ｂ）では、説明上の都合により、断面の形状が二等辺三角形の場合を表しているが、勿論、この形状は一例である。
【0040】
この場合、図７（Ｃ）に示す輝度プロファイルＳは、Ｘ軸方向の各座標を代表する輝度値（以下「代表輝度値」という）の変化として与えられる。
ここでの代表輝度値は、Ｘ座標が同じ各画素の輝度値の積分値で与えられる。輝度プロファイルＳの凸波形は周囲に比べて明るい領域を示し、凹波形は周囲に比べて暗い領域を示す。
ここでの代表輝度値は、Ｘ座標が同じ各画素の輝度値の積分値で与えられる。輝度プロファイルＳの凸波形は周囲に比べて明るい領域を示し、凹波形は周囲に比べて暗い領域を示す。
【0041】
スコアは、例えば輝度プロファイルＳの最大値と最小値の差（すなわち波高）として算出される。
スコアは、表面に形成された凹凸の幅、高さ、深さ、数等に依存する。例えば凸部の高さや凹部の深さが同じでも、より長い幅を有する凸部や凹部が形成されている部分領域のスコアが高くなる。
スコアは、表面に形成された凹凸の幅、高さ、深さ、数等に依存する。例えば凸部の高さや凹部の深さが同じでも、より長い幅を有する凸部や凹部が形成されている部分領域のスコアが高くなる。
【0042】
また、凸部や凹部の幅が同じでも、より高い凸部やより深い凹部が形成されている部分領域のスコアが高くなる。本実施の形態の場合、スコアが高いことは、品質が悪いことを意味する。
本実施の形態では、スコアの算出に寄与する部分領域を、図７（Ｃ）に示す輝度プロファイルＳの凸波形の開始点と凹波形の終了点の間と規定する。
本実施の形態では、スコアの算出に寄与する部分領域を、図７（Ｃ）に示す輝度プロファイルＳの凸波形の開始点と凹波形の終了点の間と規定する。
【0043】
図５の説明に戻る。
スコアが算出されると、プロセッサ１０１は、スコアが高い部分領域の特徴を強調した画像（以下「強調画像」という）を生成して別表示する（ステップ４）。
本実施の形態では、プロセッサ１０１は、抽出された部分領域から特定の方向に現れる特定の周期成分を抽出し、抽出された周期成分の逆変換により特徴画像を元画像に重ねることで強調画像を生成する。
スコアが算出されると、プロセッサ１０１は、スコアが高い部分領域の特徴を強調した画像（以下「強調画像」という）を生成して別表示する（ステップ４）。
本実施の形態では、プロセッサ１０１は、抽出された部分領域から特定の方向に現れる特定の周期成分を抽出し、抽出された周期成分の逆変換により特徴画像を元画像に重ねることで強調画像を生成する。
【0044】
周期成分の抽出には、例えば２次元ＤＣＴ（＝Discrete Cosine Transform）、ＤＳＴ（＝Discrete Sine Transform）、ＦＦＴ（＝Fast Fourier Transform）等を使用する。
なお、特徴画像への逆変換の際には、各画素の強度成分（すなわち輝度値）を最大値で正規化し、特徴画像の階調の範囲を拡張する。また、特徴画像の強度成分には色成分をマッピングすることで、グレースケールで表現される元画像部分との区別を可能にする。
なお、特徴画像への逆変換の際には、各画素の強度成分（すなわち輝度値）を最大値で正規化し、特徴画像の階調の範囲を拡張する。また、特徴画像の強度成分には色成分をマッピングすることで、グレースケールで表現される元画像部分との区別を可能にする。
【0045】
強調画像を表示することで、スコアが算出された部分領域の表面を撮像したグレースケール画像では微小な構造の目視が困難な場合でも、表面状態の確認が可能になる。
本実施の形態の場合、生成された強調画像は、カメラ１０７で撮像したグレースケール画像と同じ操作画面内に並べて表示される。
この他、プロセッサ１０１は、対応するスコアを操作画面１２０（図６参照）に表示する（ステップ５）。
本実施の形態の場合、生成された強調画像は、カメラ１０７で撮像したグレースケール画像と同じ操作画面内に並べて表示される。
この他、プロセッサ１０１は、対応するスコアを操作画面１２０（図６参照）に表示する（ステップ５）。
【0046】
＜検査範囲の変更＞
本実施の形態における表面検査装置１には、作業者による検査範囲の変更が認められている。
図８は、検査範囲を変更する機能を用意する理由を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を変更する前の輝度プロファイルを示し、（Ｂ）は検査範囲を変更した後の輝度プロファイルを示す。
本実施の形態における表面検査装置１には、作業者による検査範囲の変更が認められている。
図８は、検査範囲を変更する機能を用意する理由を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を変更する前の輝度プロファイルを示し、（Ｂ）は検査範囲を変更した後の輝度プロファイルを示す。
【0047】
図８（Ａ）及び（Ｂ）に示す画像は、撮像画像欄１２１（図６参照）に表示される画像のうち４本の基準線１２１Ａ（図６参照）で囲まれる検査範囲の画像を表している。
図８の場合、Ｙ軸方向の各座標値の輝度プロファイルは、Ｘ軸方向の各座標値における輝度値の平均値として与えられる。
図８（Ａ）に示す変更前の検査範囲の場合、検査範囲のＸ軸方向の幅に対してヒケの寸法が狭い。このため、輝度値の平均値で与えられる輝度プロファイの波高が小さくなる。すなわち、実際の欠陥よりもスコアが小さい値として計算される可能性がある。
図８の場合、Ｙ軸方向の各座標値の輝度プロファイルは、Ｘ軸方向の各座標値における輝度値の平均値として与えられる。
図８（Ａ）に示す変更前の検査範囲の場合、検査範囲のＸ軸方向の幅に対してヒケの寸法が狭い。このため、輝度値の平均値で与えられる輝度プロファイの波高が小さくなる。すなわち、実際の欠陥よりもスコアが小さい値として計算される可能性がある。
【0048】
図８（Ｂ）に示す変更後の検査範囲の場合、Ｘ軸方向の幅が変更前に比して狭くなる。このため、輝度値の平均値で与えられる輝度プロファイルの波高は、変更前に比して大きくなる。その結果、検査範囲を変更する前よりもスコアの値は高くなり、作業者が注目するヒケ等の欠陥の状態をより反映したスコアの算出が可能になる。
また、注目する欠陥等の周囲に構造上の凹凸や注目していない他の欠陥がある場合にも、それらの影響を避け、特定の欠陥についてのスコアの算出が可能になる。
また、欠陥を除く表面の品質を検査したい場合にも、欠陥の影響を除いたスコアの算出が可能になる。
また、注目する欠陥等の周囲に構造上の凹凸や注目していない他の欠陥がある場合にも、それらの影響を避け、特定の欠陥についてのスコアの算出が可能になる。
また、欠陥を除く表面の品質を検査したい場合にも、欠陥の影響を除いたスコアの算出が可能になる。
【0049】
＜検査範囲の変更時の動作＞
図９は、検査範囲の変更に伴い実行される処理動作の一例を説明するフローチャートである。
図９に示す処理も、プロセッサ１０１によるプログラムの実行を通じて実現される。なお、図９に示す処理動作は、図５で説明した処理動作とは独立に実行される。
図９は、検査範囲の変更に伴い実行される処理動作の一例を説明するフローチャートである。
図９に示す処理も、プロセッサ１０１によるプログラムの実行を通じて実現される。なお、図９に示す処理動作は、図５で説明した処理動作とは独立に実行される。
【0050】
まず、プロセッサ１０１は、検査範囲を変更する操作の受付か否かを判定する（ステップ１１）。
本実施の形態の場合、プロセッサ１０１は、４本の基準線１２１Ａのうちの１本が選択されたことを、検知範囲を変更する操作の受付とみなす。基準線１２１Ａの選択は、例えば作業者による特定の基準線１２１Ａのタップ、ダブルタップ、ロングタップにより実行される。なお、タップは、表示面を指先で１回叩くこと、ダブルタップは、表示面を指先で２回叩くこと、ロングタップは、表示面を指先で長く押すことをいう。換言すると、ロングタップは、指先が予め定めた時間以上、同じ場所にとどまることをいう。
本実施の形態の場合、プロセッサ１０１は、４本の基準線１２１Ａのうちの１本が選択されたことを、検知範囲を変更する操作の受付とみなす。基準線１２１Ａの選択は、例えば作業者による特定の基準線１２１Ａのタップ、ダブルタップ、ロングタップにより実行される。なお、タップは、表示面を指先で１回叩くこと、ダブルタップは、表示面を指先で２回叩くこと、ロングタップは、表示面を指先で長く押すことをいう。換言すると、ロングタップは、指先が予め定めた時間以上、同じ場所にとどまることをいう。
【0051】
ステップ１１で否定結果が得られている間、プロセッサ１０１は、ステップ１１の判定を繰り返す。
一方、ステップ１１で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、操作の対象である基準線１２１Ａ（図６参照）とは別に変更線を表示する（ステップ１２）。ここでの変更線は、基準線１２１Ａとの区別が可能な形態で表示する。例えば基準線１２１Ａを黄色で表示する場合、変更線は赤色で表示する。もちろん、色の組み合わせは一例である。
一方、ステップ１１で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、操作の対象である基準線１２１Ａ（図６参照）とは別に変更線を表示する（ステップ１２）。ここでの変更線は、基準線１２１Ａとの区別が可能な形態で表示する。例えば基準線１２１Ａを黄色で表示する場合、変更線は赤色で表示する。もちろん、色の組み合わせは一例である。
【0052】
次に、プロセッサ１０１は、操作量に応じて変更線を移動させる（ステップ１３）。本実施の形態の場合、変更線の移動が可能な方向は、選択した基準線１２１Ａ毎に決まっている。基本的には、変更線と直交する方向に移動が可能である。例えば基準線１２１Ａが縦線の場合には水平方向にのみ移動が可能であり、基準線１２１Ａが横線の場合には上下方向にのみ移動が可能である。
続いて、プロセッサ１０１は、操作の終了か否かを判定する（ステップ１４）。例えば指先が画面から離れた場合、又は、指先の移動が停止した場合、又は、指先の停止が予め定めた時間以上継続した場合、プロセッサ１０１は、操作の終了と判定する。
続いて、プロセッサ１０１は、操作の終了か否かを判定する（ステップ１４）。例えば指先が画面から離れた場合、又は、指先の移動が停止した場合、又は、指先の停止が予め定めた時間以上継続した場合、プロセッサ１０１は、操作の終了と判定する。
【0053】
ステップ１４で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、ステップ１３に戻る。
一方、ステップ１４で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲と画像の外縁との距離は閾値以下か否かを判定する（ステップ１５）。
本実施の形態では、算出されるスコアの精度の低下を避けるため、撮像画像欄１２１（図６参照）の外縁付近の画像を含めない運用を採用する。
一方、ステップ１４で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲と画像の外縁との距離は閾値以下か否かを判定する（ステップ１５）。
本実施の形態では、算出されるスコアの精度の低下を避けるため、撮像画像欄１２１（図６参照）の外縁付近の画像を含めない運用を採用する。
【0054】
ステップ１５で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、スコアの精度の低下の恐れを表示して処理を終了する（ステップ１６）。本実施の形態の場合、検査範囲の変更の操作が終了しているので、検査範囲の再設定を促す表示を行う。なお、ステップ１３とステップ１４の間でステップ１５の判定を実行する場合には、肯定結果を得てステップ１６の表示の後にステップ１３に戻ってもよい。
【0055】
ステップ１５で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲内の輝度プロファイルを用いてスコアを更新する（ステップ１７）。
その後、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲は、基準範囲の半分以下か否かを判定する（ステップ１８）。基準範囲は、４本の基準線１２１Ａで囲まれた検査範囲のことである。また、変更後の検査範囲は、撮像画像欄１２１に表示されている変更線と変更の対象になっていない基準線１２１Ａとで囲まれた範囲をいう。
その後、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲は、基準範囲の半分以下か否かを判定する（ステップ１８）。基準範囲は、４本の基準線１２１Ａで囲まれた検査範囲のことである。また、変更後の検査範囲は、撮像画像欄１２１に表示されている変更線と変更の対象になっていない基準線１２１Ａとで囲まれた範囲をいう。
【0056】
本実施の形態の場合、変更後の検査範囲の面積が基準範囲の面積の半分以下になった場合、ステップ１８で肯定結果が得られる。
ステップ１８で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、スコアの精度の低下の恐れを表示する（ステップ１６）。
一方、ステップ１８で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、算出条件の変更を表示する（ステップ１９）。
ステップ１８で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、スコアの精度の低下の恐れを表示する（ステップ１６）。
一方、ステップ１８で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、算出条件の変更を表示する（ステップ１９）。
【0057】
＜操作画面例＞
以下では、表面検査装置１による検査対象１０の検査時に表示される画面例について説明する。
以下では、表面検査装置１による検査対象１０の検査時に表示される画面例について説明する。
【0058】
＜画面例１＞
図１０は、検査範囲の変更に伴う操作画面１２０の変化を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を規定する４本の基準線１２１Ａのうち左側の基準線１２１Ａが指定された時点の画面例を示し、（Ｂ）は変更線１２１Ｂの移動中の画面例を示す。なお、図１０には、図６との対応部分に対応する符号を付して示している。変更線１２１Ｂは、変更後の検査範囲を示す第２の指標の一例である。
図１０は、検査範囲の変更に伴う操作画面１２０の変化を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を規定する４本の基準線１２１Ａのうち左側の基準線１２１Ａが指定された時点の画面例を示し、（Ｂ）は変更線１２１Ｂの移動中の画面例を示す。なお、図１０には、図６との対応部分に対応する符号を付して示している。変更線１２１Ｂは、変更後の検査範囲を示す第２の指標の一例である。
【0059】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示す撮像画像欄１２１には、ヒケに対応する概略円形の１つのパターンが含まれる。なお、操作画面１２０のスコア欄１２２には、この部分領域について算出されたスコアとして「３．１」の数値が表示されている。
図１０（Ａ）では、左側の基準線１２１Ａが指先で選択されている。この選択は、検査範囲を変更する操作として受け付けられる。
操作の受付に伴い、基準線１２１Ａの表示色は、変更線１２１Ｂの表示色に切り替わる。表示色が切り替わることで、作業者は、検査範囲の変更が可能になったことを知る。なお、図１０（Ａ）及び（Ｂ）では、表示色の違いを線種の違いで表現する。
図１０（Ａ）では、左側の基準線１２１Ａが指先で選択されている。この選択は、検査範囲を変更する操作として受け付けられる。
操作の受付に伴い、基準線１２１Ａの表示色は、変更線１２１Ｂの表示色に切り替わる。表示色が切り替わることで、作業者は、検査範囲の変更が可能になったことを知る。なお、図１０（Ａ）及び（Ｂ）では、表示色の違いを線種の違いで表現する。
【0060】
この後、指先の移動に伴い、変更線１２１Ｂは右方向に移動する。なお、変更線１２１Ｂの移動後は、移動の対象に選択された基準線１２１Ａが最初の位置に表示される。これにより、作業者は、変更線１２１Ｂの移動量を目視により観察することが可能になる。
本実施の形態の場合、スコアの算出は、変更線１２１Ｂの移動が終了した時点で実行される。このため、図１０（Ｂ）のスコア欄１２２のスコアは「３．１」のままである。
本実施の形態の場合、スコアの算出は、変更線１２１Ｂの移動が終了した時点で実行される。このため、図１０（Ｂ）のスコア欄１２２のスコアは「３．１」のままである。
【0061】
図１１は、検査範囲の左辺の位置の変更が終了した時点における操作画面１２０を説明する図である。図１１には、図１０との対応部分に対応する符号を付して示している。
図１１の場合、変更線１２１Ｂは、対応する基準線１２１Ａよりも右側であって、概略円形のパターンの左端よりも左側に位置する。
図１１の場合、スコア欄１２２のスコアは「３．５」に更新されている。ここでのスコアは、左辺を与える変更線１２１Ｂと、上辺を与える基準線１２１Ａと、右辺を与える基準線１２１Ａと、下辺を与える基準線１２１Ａで囲まれた範囲について算出される。
図１１の場合、変更線１２１Ｂは、対応する基準線１２１Ａよりも右側であって、概略円形のパターンの左端よりも左側に位置する。
図１１の場合、スコア欄１２２のスコアは「３．５」に更新されている。ここでのスコアは、左辺を与える変更線１２１Ｂと、上辺を与える基準線１２１Ａと、右辺を与える基準線１２１Ａと、下辺を与える基準線１２１Ａで囲まれた範囲について算出される。
【0062】
また、操作画面１２０の下部には「スコアの算出条件が変更されました。」等の注意文１２５が追加的に表示される。
注意文１２５の表示により、作業者は、検査範囲の変更により、スコアの算出条件が変更されたことに気づくことが可能である。
なお、操作画面１２０の強調画像欄１２３に表示される強調画像は、検査範囲の変更の前後で同じである。
注意文１２５の表示により、作業者は、検査範囲の変更により、スコアの算出条件が変更されたことに気づくことが可能である。
なお、操作画面１２０の強調画像欄１２３に表示される強調画像は、検査範囲の変更の前後で同じである。
【0063】
図１２は、検査範囲を追加で変更する場合における操作画面１２０の変化を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を規定する４本の基準線１２１Ａのうち右側の基準線１２１Ａが指定された時点の画面例を示し、（Ｂ）は変更線１２１Ｂの移動中の画面例を示す。なお、図１２には、図１１との対応部分に対応する符号を付して示している。
すなわち、図１２に示す操作画面１２０は、図１１に示す操作画面１２０と同じである。このため、スコア欄１２２のスコアは「３．５」である。また、検査範囲は、初期状態から変更されているので、操作画面１２０の下部には、注意文１２５が表示されたままとなる。
すなわち、図１２に示す操作画面１２０は、図１１に示す操作画面１２０と同じである。このため、スコア欄１２２のスコアは「３．５」である。また、検査範囲は、初期状態から変更されているので、操作画面１２０の下部には、注意文１２５が表示されたままとなる。
【0064】
図１２（Ａ）では、右側の基準線１２１Ａが指先で選択されている。この選択は、検査範囲を変更する操作として受け付けられる。
操作の受付に伴い、基準線１２１Ａの表示色は、変更線１２１Ｂの表示色に切り替わる。表示色が切り替わることで、作業者は、検査範囲の変更が可能になったことを知る。図１２（Ａ）及び（Ｂ）でも、表示色の違いを線種の違いで表現する。
操作の受付に伴い、基準線１２１Ａの表示色は、変更線１２１Ｂの表示色に切り替わる。表示色が切り替わることで、作業者は、検査範囲の変更が可能になったことを知る。図１２（Ａ）及び（Ｂ）でも、表示色の違いを線種の違いで表現する。
【0065】
この後、指先の移動に伴い、変更線１２１Ｂは左方向に移動する。なお、変更線１２１Ｂの移動後は、移動の対象に選択された基準線１２１Ａが最初の位置に表示される。これにより、作業者は、変更線１２１Ｂの移動量を目視により観察することが可能になる。
本実施の形態の場合、スコアの算出は、変更線１２１Ｂの移動が終了した時点で実行される。このため、図１２（Ｂ）のスコア欄１２２のスコアは「３．５」のままである。
本実施の形態の場合、スコアの算出は、変更線１２１Ｂの移動が終了した時点で実行される。このため、図１２（Ｂ）のスコア欄１２２のスコアは「３．５」のままである。
【0066】
図１３は、検査範囲の右辺の位置の変更が終了した時点における操作画面１２０を説明する図である。図１３には、図１２との対応部分に対応する符号を付して示している。
図１３の場合、変更線１２１Ｂは、対応する基準線１２１Ａよりも左側であって、概略円形のパターンの右端よりも右側に位置する。
図１３の場合、スコア欄１２２のスコアは「４」に更新されている。
図１３の場合、変更線１２１Ｂは、対応する基準線１２１Ａよりも左側であって、概略円形のパターンの右端よりも右側に位置する。
図１３の場合、スコア欄１２２のスコアは「４」に更新されている。
【0067】
ここでのスコアは、左辺を与える変更線１２１Ｂと、上辺を与える基準線１２１Ａと、右辺を与える変更線１２１Ｂと、下辺を与える基準線１２１Ａで囲まれた範囲について算出される。検査範囲のＸ軸方向の幅が狭まったことにより、スコアの数値は、円形のヒケの状態をより正確に与える。
なお、操作画面１２０の強調画像欄１２３に表示される強調画像は、検査範囲の変更の前後で同じである。
なお、操作画面１２０の強調画像欄１２３に表示される強調画像は、検査範囲の変更の前後で同じである。
【0068】
＜画面例２＞
図１４は、変更後の検査範囲が基準範囲の半分以下となる場合における操作画面１２０を説明する図である。（Ａ）は基準範囲の右辺を与える変更線１２１Ｂの移動中の画面例を示し、（Ｂ）は基準範囲の変更が終了した時点の画面例を示す。図１４には、図１２との対応部分に対応する符号を付して示している。
図１４（Ａ）の場合、基準範囲の左辺を与える変更線１２１Ｂは、ヒケの左端に位置する。
一方、図１４（Ｂ）の場合、基準範囲の右辺を与える変更線１２１Ｂは、ヒケの右端に位置している。
図１４は、変更後の検査範囲が基準範囲の半分以下となる場合における操作画面１２０を説明する図である。（Ａ）は基準範囲の右辺を与える変更線１２１Ｂの移動中の画面例を示し、（Ｂ）は基準範囲の変更が終了した時点の画面例を示す。図１４には、図１２との対応部分に対応する符号を付して示している。
図１４（Ａ）の場合、基準範囲の左辺を与える変更線１２１Ｂは、ヒケの左端に位置する。
一方、図１４（Ｂ）の場合、基準範囲の右辺を与える変更線１２１Ｂは、ヒケの右端に位置している。
【0069】
ただし、左右の変更線１２１Ｂの間の距離は、左右の基準線１２１Ａの間の距離の半分以下である。換言すると、変更後の検査範囲は、基準範囲に対する減少が閾値を超えている。ここでの閾値は、例えば基準範囲の半分である。
この場合、図１４（Ｂ）に示す操作画面１２０の下部には、「範囲が狭すぎるため、精度が低下する可能性があります。」等の注意文１２６が表示され、作業者の注意を喚起する。この注意文１２６の表示は、警告の一種である。
なお、スコア欄１２２には、指定された検査範囲について算出されたスコアとして「４．５」が表示されている。ただし、このスコアは、信頼性が担保されない。
この場合、図１４（Ｂ）に示す操作画面１２０の下部には、「範囲が狭すぎるため、精度が低下する可能性があります。」等の注意文１２６が表示され、作業者の注意を喚起する。この注意文１２６の表示は、警告の一種である。
なお、スコア欄１２２には、指定された検査範囲について算出されたスコアとして「４．５」が表示されている。ただし、このスコアは、信頼性が担保されない。
【0070】
＜画面例３＞
図１５は、基準範囲の他の変更例を説明する図である。図１５には、図１１との対応部分に対応する符号を付して示している。
図１５の場合、撮像画像欄１２１の上端付近に検査対象１０（図１参照）の構造上の外縁とその背景が写っている。この種の画像は、検査対象１０が小さい場合や平面部が小さい場合に撮像される。なお、図１５に示す撮像画像欄１２１の下端側には、高輝度と低輝度が隣り合う筋状のパターンが含まれている。
図１５は、基準範囲の他の変更例を説明する図である。図１５には、図１１との対応部分に対応する符号を付して示している。
図１５の場合、撮像画像欄１２１の上端付近に検査対象１０（図１参照）の構造上の外縁とその背景が写っている。この種の画像は、検査対象１０が小さい場合や平面部が小さい場合に撮像される。なお、図１５に示す撮像画像欄１２１の下端側には、高輝度と低輝度が隣り合う筋状のパターンが含まれている。
【0071】
この場合、作業者は、検査対象１０の表面上の欠陥や質感に影響を与える筋状のパターンに着目する。しかし、スコア欄１２２には、検査範囲内の複数箇所について算出されるスコアのうち最も大きい数値が表示される。
このため、構造上の外縁とその背景との輝度差に対応する輝度プロファイルのスコアが、検査対象１０の表面のヒケ等に対応する輝度プロファイルのスコアよりも大きくなる可能性がある。
このため、構造上の外縁とその背景との輝度差に対応する輝度プロファイルのスコアが、検査対象１０の表面のヒケ等に対応する輝度プロファイルのスコアよりも大きくなる可能性がある。
【0072】
実際、強調画像欄１２３には、撮像画像欄１２１の上部の特徴を強調した強調画像が表示されている。
ただし、作業者が知りたいのは、検査対象１０の表面のヒケ等に対応するスコアである。
このため、図１５に示す操作画面１２０では、検査範囲の上辺が、基準線１２１Ａから変更線１２１Ｂに変更されている。この例では、スコア欄１２２のスコアは「３．８」である。
ただし、検査範囲が変更されたので、操作画面１２０の下部には「スコアの算出条件が変更されました。」等の注意文１２５が追加的に表示されている。
ただし、作業者が知りたいのは、検査対象１０の表面のヒケ等に対応するスコアである。
このため、図１５に示す操作画面１２０では、検査範囲の上辺が、基準線１２１Ａから変更線１２１Ｂに変更されている。この例では、スコア欄１２２のスコアは「３．８」である。
ただし、検査範囲が変更されたので、操作画面１２０の下部には「スコアの算出条件が変更されました。」等の注意文１２５が追加的に表示されている。
【0073】
図１６は、検査範囲の下辺を与える変更線１２１Ｂが撮像画像欄１２１の下辺に設定された例を説明する図である。図１６には、図１５との対応部分に対応する符号を付して示している。
図１６の場合、検査範囲の下辺を与える変更線１２１Ｂが、基準線１２１Ａよりも下方に位置している。具体的には、変更線１２１Ｂが、撮像画像欄１２１の下端に位置している。本実施の形態の場合、検査範囲の外縁と撮像画像欄１２１の外縁との距離は、いずれの辺についても閾値より長いことが要求される。
図１６の場合、検査範囲の下辺を与える変更線１２１Ｂが、基準線１２１Ａよりも下方に位置している。具体的には、変更線１２１Ｂが、撮像画像欄１２１の下端に位置している。本実施の形態の場合、検査範囲の外縁と撮像画像欄１２１の外縁との距離は、いずれの辺についても閾値より長いことが要求される。
【0074】
しかし、図１６の場合、検査範囲の下辺を与える変更線１２１Ｂは、撮像画像欄１２１の下端と一致しており、要求される規則を満たしていない。
この場合、操作画面１２０の下部には、「変更後の検査範囲の下辺が画像の外縁に近すぎます。精度が低下する可能性があります。」等の注意文１２６Ａが表示され、作業者の注意を喚起する。この注意文１２６Ａの表示も、警告の一種である。
注意文１２６Ａの表示により、作業者は、検査範囲の再調整等が必要であることを知る。なお、図１６の場合、スコア欄１２２にはスコアとして「４」が表示されている。
この場合、操作画面１２０の下部には、「変更後の検査範囲の下辺が画像の外縁に近すぎます。精度が低下する可能性があります。」等の注意文１２６Ａが表示され、作業者の注意を喚起する。この注意文１２６Ａの表示も、警告の一種である。
注意文１２６Ａの表示により、作業者は、検査範囲の再調整等が必要であることを知る。なお、図１６の場合、スコア欄１２２にはスコアとして「４」が表示されている。
【0075】
＜実施の形態２＞
本実施の形態では、検査範囲を変更する際の他の操作画面１２０について説明する。
なお、本実施の形態における表面検査装置１の外観構成等は、実施の形態１で説明した表面検査装置１と同じである。
図１７は、検査範囲の変更に伴い実行される処理動作の他の例を説明するフローチャートである。図１７には、図９との対応部分に対応する符号を付して示している。
まず、プロセッサ１０１は、検査範囲を変更する操作の受付か否かを判定する（ステップ１１）。
本実施の形態では、検査範囲を変更する際の他の操作画面１２０について説明する。
なお、本実施の形態における表面検査装置１の外観構成等は、実施の形態１で説明した表面検査装置１と同じである。
図１７は、検査範囲の変更に伴い実行される処理動作の他の例を説明するフローチャートである。図１７には、図９との対応部分に対応する符号を付して示している。
まず、プロセッサ１０１は、検査範囲を変更する操作の受付か否かを判定する（ステップ１１）。
【0076】
ステップ１１で否定結果が得られている間、プロセッサ１０１は、ステップ１１の判定を繰り返す。
一方、ステップ１１で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、操作の対象である基準線１２１Ａ（図６参照）の色を変更線１２１Ｂ（図１０参照）の色に変更する（ステップ２１）。
次に、プロセッサ１０１は、操作量に応じて変更線１２１Ｂを移動させる（ステップ１３）。本実施の形態の場合、変更線１２１Ｂの移動中、対応する基準線１２１Ａは表示されない。
一方、ステップ１１で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、操作の対象である基準線１２１Ａ（図６参照）の色を変更線１２１Ｂ（図１０参照）の色に変更する（ステップ２１）。
次に、プロセッサ１０１は、操作量に応じて変更線１２１Ｂを移動させる（ステップ１３）。本実施の形態の場合、変更線１２１Ｂの移動中、対応する基準線１２１Ａは表示されない。
【0077】
続いて、プロセッサ１０１は、操作の終了か否かを判定する（ステップ１４）。
ステップ１４で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、ステップ１３に戻る。
一方、ステップ１４で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、変更線１２１Ｂの表示はそのままに、変更前の基準線１２１Ａを再表示する（ステップ２２）。対応する基準線１２１Ａが再表示されることで、変更線１２１Ｂの移動量の確認が容易になる。
ステップ１４で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、ステップ１３に戻る。
一方、ステップ１４で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、変更線１２１Ｂの表示はそのままに、変更前の基準線１２１Ａを再表示する（ステップ２２）。対応する基準線１２１Ａが再表示されることで、変更線１２１Ｂの移動量の確認が容易になる。
【0078】
次に、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲と画像の外縁との距離は閾値以下か否かを判定する（ステップ１５）。
ステップ１５で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、スコアの精度の低下の恐れを表示する（ステップ１６）。なお、ステップ１３とステップ１４の間でステップ１５の判定を実行する場合には、肯定結果を得てステップ１６の表示の後にステップ１３に戻ってもよい。
ステップ１５で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、スコアの精度の低下の恐れを表示する（ステップ１６）。なお、ステップ１３とステップ１４の間でステップ１５の判定を実行する場合には、肯定結果を得てステップ１６の表示の後にステップ１３に戻ってもよい。
【0079】
ステップ１５で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲内の輝度プロファイルを用いてスコアを更新する（ステップ１７）。
その後、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲は、基準範囲の半分以下か否かを判定する（ステップ１８）。
ステップ１８で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、スコアの精度の低下の恐れを表示して処理を終了する（ステップ１６）。
一方、ステップ１８で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、算出条件の変更を表示する（ステップ１９）。
その後、プロセッサ１０１は、変更後の検査範囲は、基準範囲の半分以下か否かを判定する（ステップ１８）。
ステップ１８で肯定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、スコアの精度の低下の恐れを表示して処理を終了する（ステップ１６）。
一方、ステップ１８で否定結果が得られた場合、プロセッサ１０１は、算出条件の変更を表示する（ステップ１９）。
【0080】
＜操作画面例＞
以下では、表面検査装置１による検査対象１０の検査時に表示される画面例について説明する。
以下では、表面検査装置１による検査対象１０の検査時に表示される画面例について説明する。
【0081】
図１８は、検査範囲の変更に伴う操作画面１２０の変化を説明する図である。（Ａ）は検査範囲を規定する４本の基準線１２１Ａのうち左側の基準線１２１Ａが指定された時点の画面例を示し、（Ｂ）は変更線１２１Ｂの移動中の画面例を示す。なお、図１８には、図１０との対応部分に対応する符号を付して示している。
【0082】
図１８（Ａ）の場合、検査範囲の左辺を規定する基準線１２１Ａが指先で選択されている。このため、検査範囲の左辺の表示色は、変更線１２１Ｂの表示色に変更されている。表示色が切り替わることで、作業者は、検査範囲の変更が可能になったことを知る。なお、図１８（Ａ）及び（Ｂ）では、表示色の違いを線種の違いで表現している。
【0083】
この後、指先の移動に伴い、変更線１２１Ｂは右方向に移動する。なお、変更線１２１Ｂの移動を開始しても、対応する基準線１２１Ａは表示されない。この点が、実施の形態１との違いの１つである。換言すると、本実施の形態では、指先による指定により、選択された基準線１２１Ａは変更線１２１Ｂに変化し、そのまま指先により移動される。
【0084】
図１９は、検査範囲の左辺の位置の変更が終了した時点における操作画面１２０を説明する図である。図１９には、図１１との対応部分に対応する符号を付して示している。
図１９の場合、検査範囲の変更が終了したので、変更線１２１Ｂに対応する基準線１２１Ａが再び表示されている。このため、作業者は、変更線１２１Ｂの移動量の確認が容易である。
なお、変更前の基準線１２１Ａを表示しない表示も可能である。
図１９の場合、検査範囲の変更が終了したので、変更線１２１Ｂに対応する基準線１２１Ａが再び表示されている。このため、作業者は、変更線１２１Ｂの移動量の確認が容易である。
なお、変更前の基準線１２１Ａを表示しない表示も可能である。
【0085】
＜実施の形態３＞
本実施の形態の場合、スコアの算出に際し、撮像ボタンの操作が不要な表面検査装置１（図１参照）について説明する。
なお、本実施の形態における表面検査装置１の外観構成等は、実施の形態１で説明した表面検査装置１と同じである。
本実施の形態の場合、スコアの算出に際し、撮像ボタンの操作が不要な表面検査装置１（図１参照）について説明する。
なお、本実施の形態における表面検査装置１の外観構成等は、実施の形態１で説明した表面検査装置１と同じである。
【0086】
図２０は、実施の形態３で使用する表面検査装置１による検査動作の一例を説明するフローチャートである。図２０には、図５との対応部分に対応する符号を付して示している。
図２０の場合、プロセッサ１０１（図４参照）は、電源ボタンの操作により光源１０８（図４参照）が点灯し、カメラ１０７（図４参照）による撮像を開始すると同時にスコアの算出等が実行される。
図２０の場合、プロセッサ１０１（図４参照）は、電源ボタンの操作により光源１０８（図４参照）が点灯し、カメラ１０７（図４参照）による撮像を開始すると同時にスコアの算出等が実行される。
【0087】
このため、プロセッサ１０１は、カメラ１０７による撮像中の画像を取得する（ステップ２１）と、検査範囲内の輝度プロファイルを用いてスコアを算出する（ステップ３）。
以下、プロセッサ１０１は、スコアが高い部分領域の特徴を強調した画像を生成して別表示し（ステップ４）、対応するスコアを操作画面１２０に表示する（ステップ５）。
以下、プロセッサ１０１は、スコアが高い部分領域の特徴を強調した画像を生成して別表示し（ステップ４）、対応するスコアを操作画面１２０に表示する（ステップ５）。
【0088】
なお、ステップ５の終了後、プロセッサ１０１は、ステップ２１に戻り、一連の処理を繰り返し実行する。この一連の処理の繰り返しにより、操作画面１２０（図６参照）に表示されるスコアは、カメラ１０７が撮像する画像の変化に応じて更新され続けることになる。
すなわち、カメラ１０７が撮像している位置が変化するとスコア欄１２２に表示されるスコアも変化する。
すなわち、カメラ１０７が撮像している位置が変化するとスコア欄１２２に表示されるスコアも変化する。
【0089】
＜実施の形態４＞
図２１は、検査範囲の変更を受け付ける専用のボタン１２７を操作画面１２０に配置する例を説明する図である。図２１には、図６との対応部分に対応する符号を付して示している。
ボタン１２７は、選択された基準線１２１Ａの上方向への移動を指示するための移動ボタン１２７Ａと、選択された基準線１２１Ａの下方向への移動を指示するための移動ボタン１２７Ｂと、選択された基準線１２１Ａの右方向への移動を指示するための移動ボタン１２７Ｃと、選択された基準線１２１Ａの左方向への移動を指示するための移動ボタン１２７Ｄとで構成される。
図２１は、検査範囲の変更を受け付ける専用のボタン１２７を操作画面１２０に配置する例を説明する図である。図２１には、図６との対応部分に対応する符号を付して示している。
ボタン１２７は、選択された基準線１２１Ａの上方向への移動を指示するための移動ボタン１２７Ａと、選択された基準線１２１Ａの下方向への移動を指示するための移動ボタン１２７Ｂと、選択された基準線１２１Ａの右方向への移動を指示するための移動ボタン１２７Ｃと、選択された基準線１２１Ａの左方向への移動を指示するための移動ボタン１２７Ｄとで構成される。
【0090】
例えば検査範囲の上辺を規定する基準線１２１Ａ又は下辺を規定する基準線１２１Ａの選択後、移動ボタン１２７Ａを操作すると、変更線１２１Ｂ（図１０参照）が上方向に移動する。
例えば検査範囲の左辺を規定する基準線１２１Ａ又は右辺を規定する基準線１２１Ａの選択後、移動ボタン１２７Ｃを操作すると、変更線１２１Ｂが右方向に移動する。
ここでのボタン１２７は、撮像ボタンとは別の操作子である。
例えば検査範囲の左辺を規定する基準線１２１Ａ又は右辺を規定する基準線１２１Ａの選択後、移動ボタン１２７Ｃを操作すると、変更線１２１Ｂが右方向に移動する。
ここでのボタン１２７は、撮像ボタンとは別の操作子である。
【0091】
本実施の形態の場合、移動ボタン１２７Ａ、１２７Ｂ、１２７Ｃ、又は１２７Ｄが操作されている間、選択された基準線１２１Ａに対応する変更線１２１Ｂが各ボタンに対応する方向に移動し続ける。
なお、移動ボタン１２７Ａ、１２７Ｂ、１２７Ｃ、又は１２７Ｄがタップされた場合、予め定めた移動量だけ、各ボタンに対応する方向に変更線１２１Ｂが移動する。
なお、移動ボタン１２７Ａ、１２７Ｂ、１２７Ｃ、又は１２７Ｄがタップされた場合、予め定めた移動量だけ、各ボタンに対応する方向に変更線１２１Ｂが移動する。
【0092】
また、図２１に示す操作画面１２０には、スコアの算出の開始を指示するためのボタン１２８が配置されている。
このため、実施の形態１のように撮像ボタンの操作によってスコアが算出されることはない。また、実施の形態２のように電源ボタンの操作によってスコアが算出されることもない。
本実施の形態の場合、ボタン１２８が操作されると、検査範囲を対象としたスコアの算出が開始され、スコア欄１２２にスコアが表示される。ボタン１２８は、第２の操作子の一例である。検査範囲の変更後のスコアの算出についても、ボタン１２８の操作により実行される。
このため、実施の形態１のように撮像ボタンの操作によってスコアが算出されることはない。また、実施の形態２のように電源ボタンの操作によってスコアが算出されることもない。
本実施の形態の場合、ボタン１２８が操作されると、検査範囲を対象としたスコアの算出が開始され、スコア欄１２２にスコアが表示される。ボタン１２８は、第２の操作子の一例である。検査範囲の変更後のスコアの算出についても、ボタン１２８の操作により実行される。
【0093】
＜実施の形態５＞
本実施の形態では、検査範囲の変更用の物理的な操作子を筐体１００（図４参照）に配置する例について説明する。
図２２は、実施の形態５における表面検査装置１の光学系の構造例を説明する図である。図２２には、図４との対応部分に対応する符号を付して示している。
図２２の場合、筐体１００の側面には、撮像ボタン１０６Ａと検査範囲の変更を指示する操作ボタン１０６Ｂとが配置されている。
本実施の形態では、検査範囲の変更用の物理的な操作子を筐体１００（図４参照）に配置する例について説明する。
図２２は、実施の形態５における表面検査装置１の光学系の構造例を説明する図である。図２２には、図４との対応部分に対応する符号を付して示している。
図２２の場合、筐体１００の側面には、撮像ボタン１０６Ａと検査範囲の変更を指示する操作ボタン１０６Ｂとが配置されている。
【0094】
ここでの操作ボタン１０６Ｂは、検査範囲の変更を受け付けるための専用のボタンの一例である。
操作ボタン１０６Ｂには、例えばダイヤル式のボタンを使用する。ダイヤル式のボタンの場合、回転方向により移動の方向が決まり、回転量により移動量が決まる。ダイヤル式のボタンには、例えばジョグダイヤルやアングルノブを使用する。ジョグダイヤルには、円筒の回転軸が筐体面と平行である取り付け方式と、円筒の回転軸が筐体面に垂直である取り付け方式がある。
操作ボタン１０６Ｂには、例えばダイヤル式のボタンを使用する。ダイヤル式のボタンの場合、回転方向により移動の方向が決まり、回転量により移動量が決まる。ダイヤル式のボタンには、例えばジョグダイヤルやアングルノブを使用する。ジョグダイヤルには、円筒の回転軸が筐体面と平行である取り付け方式と、円筒の回転軸が筐体面に垂直である取り付け方式がある。
【0095】
例えば検査範囲の上辺又は下辺を規定する基準線１２１Ａが選択された状態で操作ボタン１０６Ｂが時計回りに回転されると変更線１２１Ｂは上方向に移動し、反時計回りに回転されると変更線１２１Ｂは下方向に移動する。
一方、検査範囲の左辺又は右辺を規定する基準線１２１Ａが選択された状態で操作ボタン１０６Ｂが時計回りに回転されると変更線１２１Ｂは右方向に移動し、反時計回りに回転されると変更線１２１Ｂは左方向に移動する。移動量は、ダイヤル式のボタンの回転量により決まる。
一方、検査範囲の左辺又は右辺を規定する基準線１２１Ａが選択された状態で操作ボタン１０６Ｂが時計回りに回転されると変更線１２１Ｂは右方向に移動し、反時計回りに回転されると変更線１２１Ｂは左方向に移動する。移動量は、ダイヤル式のボタンの回転量により決まる。
【0096】
また、操作ボタン１０６Ｂは、図２１に示すボタン１２７を構成する４つの移動ボタン１２７Ａ、１２７Ｂ、１２７Ｃ及び１２７Ｄに対応する物理的なボタンで構成してもよい。
また、操作ボタン１０６Ｂは、上下方向への移動の指示に使用するシーソー型のスイッチと、左右方向への移動の指示に使用するシーソー型のスイッチとで構成してもよい。
また、操作ボタン１０６Ｂは、上下方向への移動の指示に使用するシーソー型のスイッチと、左右方向への移動の指示に使用するシーソー型のスイッチとで構成してもよい。
【0097】
＜実施の形態６＞
図２３は、実施の形態３で想定する表面検査装置１Ａの使用例を説明する図である。図２３には、図１との対応部分に対応する符号を付して示している。
本実施の形態で使用する表面検査装置１Ａの撮像部には、いわゆるラインカメラを使用する。このため、撮像範囲は線状である。
図２３は、実施の形態３で想定する表面検査装置１Ａの使用例を説明する図である。図２３には、図１との対応部分に対応する符号を付して示している。
本実施の形態で使用する表面検査装置１Ａの撮像部には、いわゆるラインカメラを使用する。このため、撮像範囲は線状である。
【0098】
本実施の形態の場合、検査の際、検査対象１０は、１軸ステージ２０の上に設置された状態で矢印の方向に移動される。１軸ステージ２０が一方向に移動することにより、検査対象１０の全体が撮像される。
なお、カメラ１０７（図４参照）としてラインカメラを用いる以外、カメラ１０７（図４参照）と光源１０８（図４参照）の位置関係等は、実施の形態１と同じである。
なお、カメラ１０７（図４参照）としてラインカメラを用いる以外、カメラ１０７（図４参照）と光源１０８（図４参照）の位置関係等は、実施の形態１と同じである。
【0099】
＜他の実施の形態＞
（１）以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
（１）以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0100】
（２）前述の実施の形態においては、カメラ１０７（図４参照）としてカラーカメラを用いたが、モノクロカメラを用いてもよい。また、カラーカメラのうち緑（Ｇ）成分だけを使用して、検査対象１０（図１参照）の表面を検査してもよい。
【0101】
（３）前述の実施の形態においては、光源１０８（図４参照）として白色光源を使用したが、照明光の色は任意でよい。
また、照明光は、可視光に限らず、赤外光や紫外光等でもよい。
また、照明光は、可視光に限らず、赤外光や紫外光等でもよい。
【0102】
（４）前述の実施の形態では、光源１０８（図４参照）を１つ使用する表面検査装置１（図１参照）について説明したが、複数の光源を用いて検査対象１０の表面を照明してもよい。
例えば２つの光源を使用してもよい。その場合、一方の光源は鏡面反射された光成分が主にカメラ１０７（図４参照）に入射する角度に配置し、他方の光源は拡散反射された光成分が主にカメラ１０７に入射する角度に配置してもよい。この場合、２つの光源は、カメラ１０７の光軸を挟んで両側に配置してもよいし、カメラ１０７の光軸に対して一方の側に並べて配置してもよい。
例えば２つの光源を使用してもよい。その場合、一方の光源は鏡面反射された光成分が主にカメラ１０７（図４参照）に入射する角度に配置し、他方の光源は拡散反射された光成分が主にカメラ１０７に入射する角度に配置してもよい。この場合、２つの光源は、カメラ１０７の光軸を挟んで両側に配置してもよいし、カメラ１０７の光軸に対して一方の側に並べて配置してもよい。
【0103】
（５）前述の実施の形態では、光源１０８（図４参照）として平行光源を使用したが、非平行光源である点光源や面光源を使用してもよい。また、カメラ１０７（図４参照）の光軸上に非テレセントリックレンズを使用してもよい。テレセントリックレンズや平行光を使用しない場合、実施の形態で説明した表面検査装置１（図１参照）に比して装置の小型化が可能になり、コストも安価に済む。
【0104】
（６）前述の実施の形態では、検査対象１０（図１参照）を撮像する表面検査装置１（図１参照）のプロセッサ１０１（図３参照）がスコアの算出や検査範囲の変更を受け付ける機能を実現しているが、表面検査装置１から画像データを取得する外部のコンピュータやサーバのプロセッサにより同等の機能を実現してもよい。
【0105】
（７）前述の実施の形態では、検査範囲の外縁を規定する１辺の位置を変更しているが、２本の基準線１２１Ａが交差する点を対角方向にドラッグすることにより、検査範囲の外縁を規定する２辺の位置を一度に変更してもよい。また、検査範囲の外縁を規定する４つの角部のうちの２つの角部の変更後の位置をタップ等により指定することにより、検査範囲を変更してもよい。
【0106】
（８）前述の実施の形態では、検査範囲を矩形形状により規定しているが、少なくとも変更後の検査範囲の外縁の一部には曲線を含んでもよい。この場合、変更後の検査範囲は、作業者がフリーハンドで撮像画像欄１２１上に描画してもよい。例えば変更後の検査範囲を、円や楕円、円弧、閉自由曲線で規定してもよい。
【0107】
（９）前述した各実施の形態におけるプロセッサは、広義的な意味でのプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばＣＰＵ等）の他、専用的なプロセッサ（例えばＧＰＵ（＝Graphical Processing Unit）、ＡＳＩＣ（＝Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（＝Field Programmable Gate Array）、プログラム論理デバイス等）を含む。
また、前述した各実施の形態におけるプロセッサの動作は、１つのプロセッサが単独で実行してもよいが、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して実行してもよい。また、プロセッサにおける各動作の実行の順番は、前述した各実施の形態に記載した順番のみに限定されるものでなく、個別に変更してもよい。
また、前述した各実施の形態におけるプロセッサの動作は、１つのプロセッサが単独で実行してもよいが、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して実行してもよい。また、プロセッサにおける各動作の実行の順番は、前述した各実施の形態に記載した順番のみに限定されるものでなく、個別に変更してもよい。
【符号の説明】
【0108】
１、１Ａ…表面検査装置、１０…検査対象、２０…１軸ステージ、１０１…プロセッサ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０４…補助記憶装置、１０５…ディスプレイ、１０６…操作受付装置、１０６Ａ…撮像ボタン、１０６Ｂ…操作ボタン、１０７…カメラ、１０８…光源、１１０…信号線、１１１…開口部、１１１Ａ…開口、１１１Ｂ…鍔部、１２０…操作画面、１２１Ａ…基準線、１２１Ｂ…変更線、１２２…スコア欄、１２５、１２６、１２６Ａ…注意文、１２７…ボタン、１２７Ａ、１２７Ｂ、１２７Ｃ、１２７Ｄ…移動ボタン、１２８…ボタン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
