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(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】P2024113525
(43)【公開日】2024-08-22
(54)【発明の名称】表面粗さ評価方法、及び表面粗さ評価装置
(51)【国際特許分類】
G01N 21/17 20060101AFI20240815BHJP
G01N 21/954 20060101ALI20240815BHJP
【ＦＩ】
G01N21/17 A
G01N21/954 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】40
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023018577
(22)【出願日】2023-02-09
(71)【出願人】
【識別番号】000001258
【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100116012
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】前田 哲次
(72)【発明者】
【氏名】原田 淳司
(72)【発明者】
【氏名】古川 久明
【テーマコード（参考）】
2G051
2G059
【Ｆターム（参考）】
2G051AA07
2G051AB20
2G051BA01
2G051BA20
2G051CA04
2G051CB01
2G051CB05
2G059AA05
2G059BB08
2G059EE02
2G059FF01
2G059GG01
2G059GG02
2G059GG03
2G059HH02
2G059KK03
2G059KK04
2G059MM01
2G059MM03
2G059MM05
2G059MM09
2G059MM10
(57)【要約】
【課題】評価する金属面の表面粗さが目標表面粗さか否かを、より確実に評価可能とする。
【解決手段】評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、照明装置１０で評価する金属面に照明光を照射し、上記照明装置の照射軸と交わる位置を含む領域を明部領域ＡＲＡ－１とし、上記明部領域ＡＲＡ－１に隣接し当該明部領域ＡＲＡ－１よりも相対的に輝度が低い領域を暗部領域ＡＲＡ－２とし、上記明部領域ＡＲＡ－１における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、上記暗部領域ＡＲＡ－２の平均輝度を暗部輝度として求め、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が上記目標表面粗さと評価する。
【選択図】 図１３
【解決手段】評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、照明装置１０で評価する金属面に照明光を照射し、上記照明装置の照射軸と交わる位置を含む領域を明部領域ＡＲＡ－１とし、上記明部領域ＡＲＡ－１に隣接し当該明部領域ＡＲＡ－１よりも相対的に輝度が低い領域を暗部領域ＡＲＡ－２とし、上記明部領域ＡＲＡ－１における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、上記暗部領域ＡＲＡ－２の平均輝度を暗部輝度として求め、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が上記目標表面粗さと評価する。
【選択図】 図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、
照明装置で評価する金属面に照明光を照射し、
上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、
撮像した画像における、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域とをそれぞれ定め、
上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする表面粗さ評価方法。
照明装置で評価する金属面に照明光を照射し、
上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、
撮像した画像における、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域とをそれぞれ定め、
上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする表面粗さ評価方法。
【請求項2】
上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求め、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合、上記評価する金属面が目標表面粗さであると評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載した表面粗さ評価方法。
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合、上記評価する金属面が目標表面粗さであると評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項3】
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載した表面粗さ評価方法。
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項4】
上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項３に記載した表面粗さ評価方法。
ことを特徴とする請求項３に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項5】
上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である、
ことを特徴とする請求項４に記載した表面粗さ評価方法。
ことを特徴とする請求項４に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項6】
上記撮像した画像における、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記輝度割合と暗部輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする請求項３に記載した表面粗さ評価方法。
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記輝度割合と暗部輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする請求項３に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項7】
上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項６に記載した表面粗さ評価方法。
ことを特徴とする請求項６に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項8】
上記第２の閾値は、上記明部領域の全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である、
ことを特徴とする請求項７に記載した表面粗さ評価方法。
ことを特徴とする請求項７に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項9】
上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求め、
上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合、上記評価する金属面が上記目標表面粗さとの評価を、目標表面粗さよりも表面粗さが小さいと評価を変更する、
ことを特徴とする請求項７に記載した表面粗さ評価方法。
上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合、上記評価する金属面が上記目標表面粗さとの評価を、目標表面粗さよりも表面粗さが小さいと評価を変更する、
ことを特徴とする請求項７に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項10】
面形状が予め設定した凹凸形状となっている領域を有する金属面を評価対象とし、その金属面の表面粗さが目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、
照明装置で上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射し、
上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、
撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を定め、
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする表面粗さ評価方法。
照明装置で上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射し、
上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、
撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を定め、
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする表面粗さ評価方法。
【請求項11】
上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項１０に記載した表面粗さ評価方法。
ことを特徴とする請求項１０に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項12】
上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である、
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載した表面粗さ評価方法。
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項13】
上記撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載した表面粗さ評価方法。
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項14】
上記第２の閾値は、上記明部領域全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である、
ことを特徴とする請求項１３に記載した表面粗さ評価方法。
ことを特徴とする請求項１３に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項15】
上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求め、
上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きく、更に、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項１３に記載した表面粗さ評価方法。
上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きく、更に、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項１３に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項16】
予め設定された凹凸形状がねじ形状である、
請求項１０又は請求項１１に記載した表面粗さ評価方法。
請求項１０又は請求項１１に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項17】
上記評価する金属面は、表面処理で表面を粗くした金属面である、
請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載した表面粗さ評価方法。
請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項18】
上記明部領域は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に、ハレーションが発生する部分を含む領域とする、
請求項１７に記載した表面粗さ評価方法。
請求項１７に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項19】
上記予め設定した輝度は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に発生したハレーションの位置の輝度、若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である、
ことを特徴とする請求項１８に記載した表面粗さ評価方法。
ことを特徴とする請求項１８に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項20】
上記評価する金属面が、油井管の管端ねじ部であり、
管端を撮像した画像の画像処理によって、管端位置を検出し、
検出した管端位置によって、画像における管端部の水平方向位置を補正する、
ことを特徴とする請求項１６に記載した表面粗さ評価方法。
管端を撮像した画像の画像処理によって、管端位置を検出し、
検出した管端位置によって、画像における管端部の水平方向位置を補正する、
ことを特徴とする請求項１６に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項21】
管に周方向に沿ったレーザー光を照射し、そのレーザー光を照射した管を撮像し、
撮像した画像中のレーザー光の位置によって、管の上下位置を検出し、
検出した管の上下位置から、画像における管端部の上下方向位置を補正する、
ことを特徴とする請求項１６に記載した表面粗さ評価方法。
撮像した画像中のレーザー光の位置によって、管の上下位置を検出し、
検出した管の上下位置から、画像における管端部の上下方向位置を補正する、
ことを特徴とする請求項１６に記載した表面粗さ評価方法。
【請求項22】
評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価装置であって、
評価する金属面に照明光を照射する照明装置と、
上記照明光が当たる領域である照明領域を撮像する撮像装置と、
撮像した画像内における上記照明領域内から選択した領域であって、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域をそれぞれ設定する設定部と、
上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する評価部と、
を備えることを特徴とする表面粗さ評価装置。
評価する金属面に照明光を照射する照明装置と、
上記照明光が当たる領域である照明領域を撮像する撮像装置と、
撮像した画像内における上記照明領域内から選択した領域であって、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域をそれぞれ設定する設定部と、
上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する評価部と、
を備えることを特徴とする表面粗さ評価装置。
【請求項23】
上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求める明部輝度算出部と、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部と、を備え、
上記評価部は、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合、上記評価する金属面が目標表面粗さであると評価する、
ことを特徴とする請求項２２に記載した表面粗さ評価装置。
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部と、を備え、
上記評価部は、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合、上記評価する金属面が目標表面粗さであると評価する、
ことを特徴とする請求項２２に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項24】
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求める輝度割合算出部を備え、
上記評価部は、上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
を備えることを特徴とする請求項２２に記載した表面粗さ評価装置。
上記評価部は、上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
を備えることを特徴とする請求項２２に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項25】
上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項２４に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項２４に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項26】
上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である、
ことを特徴とする請求項２５に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項２５に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項27】
上記設定部は、上記撮像した画像における、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を設定し、
更に、上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部を有し、
上記評価部は、上記輝度割合と暗部輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする請求項２４に記載した表面粗さ評価装置。
更に、上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部を有し、
上記評価部は、上記輝度割合と暗部輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする請求項２４に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項28】
上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項２７に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項２７に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項29】
上記第２の閾値は、上記明部領域の全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である、
ことを特徴とする請求項２８に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項２８に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項30】
上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求める明部輝度算出部を備え、
上記評価部は、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合、上記評価する金属面が目標表面粗さとの評価を、目標表面粗さよりも小さい表面粗さであると評価を変更する、
ことを特徴とする請求項２７に記載した表面粗さ評価装置。
上記評価部は、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合、上記評価する金属面が目標表面粗さとの評価を、目標表面粗さよりも小さい表面粗さであると評価を変更する、
ことを特徴とする請求項２７に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項31】
面形状が予め設定した凹凸形状となっている領域を有する金属面を評価対象とし、その金属面の表面粗さが、目標とする表面粗さである目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価装置であって、
上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射する照明装置と、
上記照明光が当たる領域である照明領域を撮像する撮像装置と、
撮像した画像内における上記照明領域内から選択した領域であって、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を設定する設定部と、
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求める輝度割合算出部と、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する評価部と、
を備えることを特徴とする表面粗さ評価装置。
上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射する照明装置と、
上記照明光が当たる領域である照明領域を撮像する撮像装置と、
撮像した画像内における上記照明領域内から選択した領域であって、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を設定する設定部と、
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求める輝度割合算出部と、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する評価部と、
を備えることを特徴とする表面粗さ評価装置。
【請求項32】
上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が上記目標表面粗さと評価する、
を備えることを特徴とする請求項３１に記載した表面粗さ評価装置。
を備えることを特徴とする請求項３１に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項33】
上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である、
ことを特徴とする請求項３２に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項３２に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項34】
上記設定部は、上記撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
更に、上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部を有し、
上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項３１に記載した表面粗さ評価装置。
更に、上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部を有し、
上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項３１に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項35】
上記第２の閾値は、上記明部領域全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である、
ことを特徴とする請求項３４に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項３４に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項36】
上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求める明部輝度算出部を備え、
上記評価部は、上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きく、更に、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項３４に記載した表面粗さ評価装置。
上記評価部は、上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きく、更に、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する、
ことを特徴とする請求項３４に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項37】
予め設定された凹凸形状がねじ形状である、
ことを特徴とする請求項３１～請求項３６のいずれか１項に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項３１～請求項３６のいずれか１項に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項38】
上記評価する金属面は、表面処理で表面を粗くした金属面である、
ことを特徴とする請求項２２～請求項３６のいずれか１項に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項２２～請求項３６のいずれか１項に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項39】
上記明部領域は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に、ハレーションが発生する部分を含む領域とする、
ことを特徴とする請求項３８に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項３８に記載した表面粗さ評価装置。
【請求項40】
上記予め設定した輝度は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に発生したハレーションの位置の輝度、若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である、
ことを特徴とする請求項３８に記載した表面粗さ評価装置。
ことを特徴とする請求項３８に記載した表面粗さ評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、評価する金属面が、目標とする表面粗さを有するかどうかを評価する、表面粗さの評価技術に関する。本発明は、例えば、表面処理を施して面を粗くした金属面の表面粗さの評価、つまり施した表面処理の評価に好適な技術である。
なお、本発明は、表面処理が施されていない金属面にも適用可能な技術である。
なお、本発明は、表面処理が施されていない金属面にも適用可能な技術である。
【背景技術】
【0002】
最終製品形状として、金属面に所定の表面粗さを付与する場合、その金属面にショットブラストその他の表面処理が施される場合がある。
例えば、油井管の管端に形成される管端ねじ部は、ＮＣねじ切り機により切削されることで形成される。この管端ねじ部１は、図１に示すように、ねじ部（以下、ねじ部本体１Ａとも記載する）、シール部１Ｂ、ショルダー部１Ｃ、内面部１Ｄで構成される。なお、一般に、ねじ部本体１Ａとシール部１Ｂを合わせて、外面部１Ｅと呼称される。また、管の管端ねじ部１のねじ形状としては、例えば、丸山ねじ、台形ねじ、フックねじが存在する。
例えば、油井管の管端に形成される管端ねじ部は、ＮＣねじ切り機により切削されることで形成される。この管端ねじ部１は、図１に示すように、ねじ部（以下、ねじ部本体１Ａとも記載する）、シール部１Ｂ、ショルダー部１Ｃ、内面部１Ｄで構成される。なお、一般に、ねじ部本体１Ａとシール部１Ｂを合わせて、外面部１Ｅと呼称される。また、管の管端ねじ部１のねじ形状としては、例えば、丸山ねじ、台形ねじ、フックねじが存在する。
【0003】
上記のように作製された管端ねじ部は、通常、その金属面に対しブラスト処理（表面処理）を施すことで、ねじ部表面を粗くしている。
ここで、油井管と油井管との連結は、例えば、上述した管端ねじ部にコンパウンドを塗布し、継手を締め込むことで実行される。このとき、ねじ部が未ブラスト状態であると、締め込む際に焼付きが発生する可能性がある。これを防止する目的で、管端ねじ部全体にブラストメディアを一定の圧力で吹き付け、ねじ部表面を粗くしている。
ここで、油井管と油井管との連結は、例えば、上述した管端ねじ部にコンパウンドを塗布し、継手を締め込むことで実行される。このとき、ねじ部が未ブラスト状態であると、締め込む際に焼付きが発生する可能性がある。これを防止する目的で、管端ねじ部全体にブラストメディアを一定の圧力で吹き付け、ねじ部表面を粗くしている。
【0004】
そのブラスト処理は、例えば、図２のような装置で、上記管端ねじ部１に対し、ＳＵＳビーズ・アルミナなどのブラストメディア４を噴射して実行する。例えば、図２に示すように、油井管２の軸直方向Ｈから、互いに反対方向に、油井管２の軸方向側に傾けた２つのノズル５Ａ，５Ｂからブラストメディア４を噴射する。そして、油井管２を軸回転させつつ管軸方向（長手方向）に移動することで、管端ねじ部１の金属面全面にブラスト処理を行う。
そして、従来、その粗くした表面を目視により確認し、表面処理の良否判断を行っていた。しかし、管の１本１本を目視による確認する方法は、油井管製造の生産性を阻害するという課題があった。
そして、従来、その粗くした表面を目視により確認し、表面処理の良否判断を行っていた。しかし、管の１本１本を目視による確認する方法は、油井管製造の生産性を阻害するという課題があった。
【0005】
ここで、対象が油井管ではないが、目視確認が不要な、表面処理を施した金属面の評価方法としては、例えば特許文献１に記載の方法がある。
特許文献１には、金属板の表面欠陥（外観異常）を検出する表面欠陥検査方法が記載されている。その方法は、金属板の表面上にある撮像対象部位に照明光を照射し、撮像対象部位からの反射光を撮像する。そして、その方法は、撮像画像を２値化し、その２値化のうちの明部分となる領域について、所定の判定ルールに基づいて、評価する金属板の表面欠陥を検出する、というものである。
特許文献１には、金属板の表面欠陥（外観異常）を検出する表面欠陥検査方法が記載されている。その方法は、金属板の表面上にある撮像対象部位に照明光を照射し、撮像対象部位からの反射光を撮像する。そして、その方法は、撮像画像を２値化し、その２値化のうちの明部分となる領域について、所定の判定ルールに基づいて、評価する金属板の表面欠陥を検出する、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１９－１８４５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１は、金属板表面に照明を当てて撮像することで得られる明部分のみで、金属板表面内に存在する疵状態について、画像判定ができると記載されている。
しかし、発明者が確認したところ、油井管の管端ねじ部のねじ形状のような凹凸が形成されている金属面に表面処理を施した場合、特許文献１に記載の画像判定では精度が悪いとの知見を得た。すなわち、ねじ部のような面形状を有する金属面では、金属面が有する凹凸による陰影や反射の影響で明部分の輝度がバラつく。
このため、特許文献１に記載の方法では、面の凹凸の影響が不可避な管端ねじ部のような金属面を被検体としたとき、全体として、未ブラスト状態かブラスト済であるかのどちらかを明確に評価することが出来なかった。
しかし、発明者が確認したところ、油井管の管端ねじ部のねじ形状のような凹凸が形成されている金属面に表面処理を施した場合、特許文献１に記載の画像判定では精度が悪いとの知見を得た。すなわち、ねじ部のような面形状を有する金属面では、金属面が有する凹凸による陰影や反射の影響で明部分の輝度がバラつく。
このため、特許文献１に記載の方法では、面の凹凸の影響が不可避な管端ねじ部のような金属面を被検体としたとき、全体として、未ブラスト状態かブラスト済であるかのどちらかを明確に評価することが出来なかった。
【0008】
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、評価する金属面の表面粗さが目標表面粗さか否かを、より確実に評価可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
ここで、本発明の一態様は、表面処理を施した金属面の領域から、表面欠陥の部分を部分的（ピンポイント）に検出することを主な目的としたものでは無い。本発明の一態様は、評価する金属面が、全体として、所定の目標表面粗さとなっているか否かを評価することを第１の目的としている。
【0010】
そして、課題解決のために、本発明の一態様は、評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、照明装置で評価する金属面に照明光を照射し、上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、撮像した画像における、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域とをそれぞれ定め、上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
【0011】
また、本発明の他の態様は、面形状が予め設定した凹凸形状となっている領域を有する金属面を評価対象とし、その金属面の表面粗さが目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、照明装置で上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射し、上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を定め、上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の態様によれば、評価する金属面が目標表面粗さとなっているか否かを評価することが可能となる。
また、本発明の態様によれば、予め設定した凹凸形状（ねじ形状など）が形成されているような金属面を対象としても、表面粗さをより確実に評価することが可能となる。
また、本発明の態様によれば、予め設定した凹凸形状（ねじ形状など）が形成されているような金属面を対象としても、表面粗さをより確実に評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】管端ねじ部の構成を説明する断面図である。
【図2】管端ねじ部にブラスト処理を行う装置例を示す模式図である。
【図3】正常にブラスト処理が実行される場合の管とノズルの関係を示す模式図である。
【図4】ノズル５Ａが詰まった場合のねじへのブラスト処理例を説明する図である。
【図5】ノズル５Ｂが詰まった場合のねじへのブラスト処理例を説明する図である。
【図6】ブラスト処理の実行の際に、ノズル５Ｂが目詰まりした場合の管とノズルの関係を示す模式図である。
【図7】本発明に基づく実施形態に係る表面粗さ評価装置の構成例を示す図である。
【図8】カメラ１１Ａと照明装置１０Ａの配置関係を示す図である。
【図9】演算処理部の構成を説明する図である。
【図10】未ブラスト時のねじ部を撮像した画像を示す図である。
【図11】ブラスト処理済みの外面部（ねじ部本体とシール部）を撮像した画像を示す図である。
【図12】ブラストが薄い場合の外面部（ねじ部本体とシール部）を撮像した画像を示す図である。
【図13】評価する外面部（ねじ部本体とシール部）を撮像した画像の例であって、明部領域及び暗部領域を例示した図である。
【図14】評価演算部の構成を説明する図である。
【図15】第１の評価部の処理フロー例を示す図である。
【図16】第２の評価部の処理フロー例を示す図である。
【図17】表面粗さによる反射光の違いを説明する図である。（ａ）は表面粗さが小さくて正反射が多い場合を、（ｂ）は、表面粗さが大きく、拡散反射光が多い場合をそれぞれ示す。
【図18】装置などの設定条件例を示す図である。
【図19】未ブラストによる、内面部でのハレーション発生を示す画像の図である。
【図20】水平方向（横方向）の位置補正の方法を説明する図である。
【図21】垂直方向（上下方向）の位置補正の方法を説明する図である。
【図22】管端ねじ部でのブラスト不良と評価方法の例を示す図である。
【図23】実施例における評価テスト結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、本発明に基づく実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、評価する金属面として、表面処理が施されて面が粗くなった金属面を例に挙げて説明する。すなわち、表面処理の評価としての表面粗さの評価を例に挙げて説明する。ただし、本開示は、表面処理が施されていない金属面であっても適用可能である。
本実施形態では、評価する金属面として、表面処理が施されて面が粗くなった金属面を例に挙げて説明する。すなわち、表面処理の評価としての表面粗さの評価を例に挙げて説明する。ただし、本開示は、表面処理が施されていない金属面であっても適用可能である。
【0015】
（表面処理について）
本実施形態では、金属面の表面粗さを大きくする（粗くする）表面処理の方法として、ブラスト処理を例示する。しかし、本開示が適用可能な表面を粗くする表面処理方法は、ブラスト処理に限定されず、化学処理など他の方法でもよい。
また、以下の説明では、評価する金属面が、油井管の管端ねじ部１の面である場合を例に挙げて説明する。
本実施形態では、金属面の表面粗さを大きくする（粗くする）表面処理の方法として、ブラスト処理を例示する。しかし、本開示が適用可能な表面を粗くする表面処理方法は、ブラスト処理に限定されず、化学処理など他の方法でもよい。
また、以下の説明では、評価する金属面が、油井管の管端ねじ部１の面である場合を例に挙げて説明する。
【0016】
（管端ねじ部１について）
上述のように、油井管の管端に形成される管端ねじ部１は、ＮＣねじ切り機により切削されることで形成される。この状態では、管端ねじ部１が有する金属面は、表面粗さが例えばＲａ：１．７μｍ以下の状態となっている。
評価する管端ねじ部１の面は、図１に示すように、ねじ部本体１Ａ、シール部１Ｂ、ショルダー部１Ｃ、内面部１Ｄ（管端面近傍の内径面）で構成される。一般に、ねじ部本体１Ａとシール部１Ｂを合わせて、外面部１Ｅと呼称される。
ねじ部本体１Ａは、予め設定した凹凸形状としてのねじ形状（ねじの山や谷）が形成された、凹凸形状となっている領域である。評価対象の金属面の凹凸形状が予め分かっていれば本開示の対象となる。本開示は、陰影が生じる複雑な面形状で特に効果を奏する。本開示は、評価される金属面に、凹凸形状が予め設定されたパターンで形成されている場合に適用可能であるが、凹凸形状が不定形に形成されている場合であっても適用可能である。ただし、凹凸形状が予め設定されたパターンで形成されている金属面を対象とする場合の方が汎用性が高い。
上述のように、油井管の管端に形成される管端ねじ部１は、ＮＣねじ切り機により切削されることで形成される。この状態では、管端ねじ部１が有する金属面は、表面粗さが例えばＲａ：１．７μｍ以下の状態となっている。
評価する管端ねじ部１の面は、図１に示すように、ねじ部本体１Ａ、シール部１Ｂ、ショルダー部１Ｃ、内面部１Ｄ（管端面近傍の内径面）で構成される。一般に、ねじ部本体１Ａとシール部１Ｂを合わせて、外面部１Ｅと呼称される。
ねじ部本体１Ａは、予め設定した凹凸形状としてのねじ形状（ねじの山や谷）が形成された、凹凸形状となっている領域である。評価対象の金属面の凹凸形状が予め分かっていれば本開示の対象となる。本開示は、陰影が生じる複雑な面形状で特に効果を奏する。本開示は、評価される金属面に、凹凸形状が予め設定されたパターンで形成されている場合に適用可能であるが、凹凸形状が不定形に形成されている場合であっても適用可能である。ただし、凹凸形状が予め設定されたパターンで形成されている金属面を対象とする場合の方が汎用性が高い。
【0017】
（ブラスト処理）
本実施形態では、上記のように形成された管端ねじ部１の金属面に対し、ブラスト処理（表面処理）が施される。
図２に、ブラスト処理に使用されるブラスト装置３における、ブラスト噴射部周りの構成を示す。このブラスト装置３は、閉空間内（ボックス内）で、管端ねじ部１に対し、ＳＵＳビーズ・アルミナなどのブラストメディア４を噴射してブラスト処理を行う構成となっている。ブラストメディア４を噴射するノズルとして、ノズル５Ａ及びノズル５Ｂの２種類のノズルを有する。そのノズル５Ａ及びノズル５Ｂの噴射軸は、図２に示すように、油井管の軸直方向Ｈ（法線方向）から、互いに反対方向に向けて軸が傾けられて配置されている。これによって、ねじ部の底面に対して、確実にブラスト処理が実行可能に構成されている。図２中、符号６は、油井管２の内部へのブラストメディア４の侵入を阻止する中栓である。
また、ブラスト装置３は、油井管２を軸回転させる回転駆動部（不図示）と、油井管２を軸方向（長手方向）に進退させる進退機構（不図示）を備える。
本実施形態では、上記のように形成された管端ねじ部１の金属面に対し、ブラスト処理（表面処理）が施される。
図２に、ブラスト処理に使用されるブラスト装置３における、ブラスト噴射部周りの構成を示す。このブラスト装置３は、閉空間内（ボックス内）で、管端ねじ部１に対し、ＳＵＳビーズ・アルミナなどのブラストメディア４を噴射してブラスト処理を行う構成となっている。ブラストメディア４を噴射するノズルとして、ノズル５Ａ及びノズル５Ｂの２種類のノズルを有する。そのノズル５Ａ及びノズル５Ｂの噴射軸は、図２に示すように、油井管の軸直方向Ｈ（法線方向）から、互いに反対方向に向けて軸が傾けられて配置されている。これによって、ねじ部の底面に対して、確実にブラスト処理が実行可能に構成されている。図２中、符号６は、油井管２の内部へのブラストメディア４の侵入を阻止する中栓である。
また、ブラスト装置３は、油井管２を軸回転させる回転駆動部（不図示）と、油井管２を軸方向（長手方向）に進退させる進退機構（不図示）を備える。
【0018】
そして、油井管２を軸回転させつつ、図３に示すように、管軸方向（長手方向）に移動しながら、２つのノズル５Ａ，５Ｂからブラストメディア４を管端ねじ部１に噴射する。これによって、管端ねじ部１を構成する、ねじ部本体１Ａ、シール部１Ｂ、ショルダー部１Ｃ、内面部１Ｄ（管端の内径面）がブラストされる。すなわち、鋼管の内面以外の管端ねじ部１の金属面全面の表面粗さを大きくする処理が行われる。
なお、内面部１Ｄは面を粗くする必要はないが、ショルダー部１Ｃを粗くする際に、管端近傍の内径面も同様に粗くなる。
なお、内面部１Ｄは面を粗くする必要はないが、ショルダー部１Ｃを粗くする際に、管端近傍の内径面も同様に粗くなる。
【0019】
ここで、ノズル５Ａが目詰まりしてブラストメディア４を噴射出来ない場合、ねじ部本体１Ａのねじ形状によっては、図４のように、ねじ底角部Ｂがブラストされない場合がある。ただし、この場合、ノズル５Ｂからの噴射によって、平坦部１Ｆであるシール部１Ｂ及びショルダー部１Ｃはブラストされる（図３参照）。このようなことから、平坦部１Ｆがブラストされていれば、図４の符号Ａがブラストされていると判断することができる。
【0020】
ブラスト処理においては、図４のＡやＢで示すような被加工面の向きが異なる部分があるとき、同じ向きのノズルを用いて被加工面全体のブラスト処理が困難な場合がある。このような複雑な金属面の形状の場合、次のリスクがある。すなわち、ノズルが詰まってメディアが十分当たらなかったり、２方向からのメディアが互いに衝突する影響によって、メディアの衝突圧が低下したりして、所定の粗さに至らないリスクがある。これは、油井管の管端ねじ部に限らず被検査体において、面の向きが大きく異なる検査において生じ得る問題であって本実施形態の効果が大きい。
【0021】
一方、ノズル５Ｂが目詰まりしてブラストメディア４を噴射出来ない場合、ねじ形状によっては、図５のように、ねじ底角部Ａがブラストされない場合がある。この場合、図５から分かるように、ショルダー部１Ｃは未ブラスト状態のため、管は、ブラスト不良品となる。
【0022】
（表面粗さ評価装置）
本実施形態の表面粗さ評価装置は、金属面の表面粗さを評価する装置である。本実施形態の表面粗さ評価装置は、管端ねじ部１のように、複数の凹凸が形成された面形状の領域も対象とする。本開示は、複数の凹凸で複数の陰影が形成された領域の面の表面粗さを大きくする処理をした場合に、その処理の有効性を評価する場合に、大きな効果を奏する。本実施形態の表面粗さ評価装置は、具体的には、ブラスト処理などによって、目的とする表面粗さである目標表面粗さの金属面となっているか否かを評価する装置である。つまり、本実施形態の表面粗さ評価装置は、ブラスト処理が正常に処理されたかを評価するために、金属面の表面粗さを評価する装置である。
本実施形態の表面粗さ評価装置は、金属面の表面粗さを評価する装置である。本実施形態の表面粗さ評価装置は、管端ねじ部１のように、複数の凹凸が形成された面形状の領域も対象とする。本開示は、複数の凹凸で複数の陰影が形成された領域の面の表面粗さを大きくする処理をした場合に、その処理の有効性を評価する場合に、大きな効果を奏する。本実施形態の表面粗さ評価装置は、具体的には、ブラスト処理などによって、目的とする表面粗さである目標表面粗さの金属面となっているか否かを評価する装置である。つまり、本実施形態の表面粗さ評価装置は、ブラスト処理が正常に処理されたかを評価するために、金属面の表面粗さを評価する装置である。
【0023】
＜評価する金属面（領域）＞
本実施形態では、評価する金属面が、第１の金属面領域ＭＴ１と、第２の金属面領域ＭＴ２との二つの領域に区分される（図１参照）。そして、各領域ＭＴ１，ＭＴ２毎に個別に、各表面の表面粗さ（単に、粗さと記載する）を評価する構成となっている。
本実施形態では、評価する金属面が、第１の金属面領域ＭＴ１と、第２の金属面領域ＭＴ２との二つの領域に区分される（図１参照）。そして、各領域ＭＴ１，ＭＴ２毎に個別に、各表面の表面粗さ（単に、粗さと記載する）を評価する構成となっている。
【0024】
第１の金属面領域ＭＴ１は、管端ねじ部１の外径面を構成する、ねじ部本体１Ａとシール部１Ｂとからなる外面部１Ｅが構成する金属面の領域である。ねじ部本体１Ａとシール部１Ｂとを別の領域として、それぞれを個別に評価してもよい。この第１の金属面領域ＭＴ１は、主としてねじ部本体１Ａの金属面を評価するものである。ねじ部本体１Ａは、予め設定した凹凸形状が形成されている金属面を構成する。
【0025】
第２の金属面領域ＭＴ２は、ショルダー部１Ｃと内面部１Ｄ（管端面近傍の内径面）とからなる平坦部１Ｆが構成する金属面の領域である。本実施形態では、ブラスト装置３との干渉を考慮して、内面部１Ｄで評価する。内面部１Ｄがブラストされていれば、ショルダー部１Ｃがブラストされていると見なせるからである。なお、油井管２の軸方向外方位置から画像を取得することで、ショルダー部１Ｃを直接評価可能である。内面部１Ｄは、平坦な金属面からなる。なお、本実施形態は、ブラスト装置３の設備の一部として表面粗さ評価装置を設けた例である。
【0026】
【0027】
＜照明装置１０＞
照明装置１０は、図４に示すように、第１の金属面領域ＭＴ１用の照明装置１０Ａと、第２の金属面領域ＭＴ２用の照明装置１０Ｂとを備える。
照明装置１０Ａは、例えば、ねじ部本体１Ａ及びシール部１Ｂを上方（例えば軸直方向）から管端ねじ部１に照明光を照射する構成となっている。例えば、照明装置１０Ａは、光源としてＬＥＤが例示され、管軸方向に並んだ複数のＬＥＤで構成する。すなわち、照明装置１０Ａは、管端ねじ部１の外面部を均等に照明可能に構成されている。この場合、照明装置１０Ａの照明軸１０Ｐとして、管軸方向に沿って一直線に並ぶように複数の照明軸１０Ｐが設定される。
照明装置１０Ｂは、管端近傍の内径面の周方向下側部分に照明光を照射するように構成されている。
なお、照明装置１０の各光源について特に制限はない。
照明装置１０は、図４に示すように、第１の金属面領域ＭＴ１用の照明装置１０Ａと、第２の金属面領域ＭＴ２用の照明装置１０Ｂとを備える。
照明装置１０Ａは、例えば、ねじ部本体１Ａ及びシール部１Ｂを上方（例えば軸直方向）から管端ねじ部１に照明光を照射する構成となっている。例えば、照明装置１０Ａは、光源としてＬＥＤが例示され、管軸方向に並んだ複数のＬＥＤで構成する。すなわち、照明装置１０Ａは、管端ねじ部１の外面部を均等に照明可能に構成されている。この場合、照明装置１０Ａの照明軸１０Ｐとして、管軸方向に沿って一直線に並ぶように複数の照明軸１０Ｐが設定される。
照明装置１０Ｂは、管端近傍の内径面の周方向下側部分に照明光を照射するように構成されている。
なお、照明装置１０の各光源について特に制限はない。
【0028】
＜撮像装置＞
撮像装置は、カメラ１１からなる。カメラ１１は、第１の金属面領域ＭＴ１用のカメラ１１Ａと、第２の金属面領域ＭＴ２用のカメラ１１Ｂとを備える。
カメラ１１Ａは、例えば軸方向に並ぶ複数の照明軸１０Ｐのうちの並びの中央辺りの照明軸１０Ｐに撮像軸１１Ｐを向けて配置され（図８参照）、照明装置１０Ａが照明光を照射した照明領域を撮像可能となっている。
なお、カメラ１１Ａは、管軸方向において、後述のレーザー光が当たっている領域も撮像可能に配置されている。
カメラ１１Ｂは、照明装置１０Ｂが照明光を照射した管端内径面部分を含む領域を撮像する。
取得する画像は、モノクロ画像でもカラー画像でもよい。
なお、照明及び撮像は、周囲を暗くして実行するものとする。すなわち、閉空間を構成する暗室（暗幕）内で画像の取得処理を実行する。
撮像装置は、カメラ１１からなる。カメラ１１は、第１の金属面領域ＭＴ１用のカメラ１１Ａと、第２の金属面領域ＭＴ２用のカメラ１１Ｂとを備える。
カメラ１１Ａは、例えば軸方向に並ぶ複数の照明軸１０Ｐのうちの並びの中央辺りの照明軸１０Ｐに撮像軸１１Ｐを向けて配置され（図８参照）、照明装置１０Ａが照明光を照射した照明領域を撮像可能となっている。
なお、カメラ１１Ａは、管軸方向において、後述のレーザー光が当たっている領域も撮像可能に配置されている。
カメラ１１Ｂは、照明装置１０Ｂが照明光を照射した管端内径面部分を含む領域を撮像する。
取得する画像は、モノクロ画像でもカラー画像でもよい。
なお、照明及び撮像は、周囲を暗くして実行するものとする。すなわち、閉空間を構成する暗室（暗幕）内で画像の取得処理を実行する。
【0029】
＜位置補正部＞
位置補正部は、レーザー光照射装置１３と、補正処理部２１とを備える。補正処理部２１は、図９に示すように、水平方向補正処理部２１Ａと、垂直方向位置補正部２１Ｂとを備える。
レーザー光照射装置１３は、管端側における、ねじ部本体１Ａ近傍の管外径面に対し、管の軸直方向と推定される方向から周方向に沿ったレーザー光を当てる。照射位置は、カメラ１１Ａでの撮像範囲とする。
位置補正部は、レーザー光照射装置１３と、補正処理部２１とを備える。補正処理部２１は、図９に示すように、水平方向補正処理部２１Ａと、垂直方向位置補正部２１Ｂとを備える。
レーザー光照射装置１３は、管端側における、ねじ部本体１Ａ近傍の管外径面に対し、管の軸直方向と推定される方向から周方向に沿ったレーザー光を当てる。照射位置は、カメラ１１Ａでの撮像範囲とする。
【0030】
水平方向補正処理部２１Ａは、管端ねじ部１を撮像した画像に、２値化処理などの画像処理を施して、画像内における管の端面位置を検出する。そして、検出した管の端面位置（の横方向中央位置）に基づき、画像における、管端ねじ部１の水平方向（横方向）の位置補正を行う。例えば、画像自体、若しくは明部領域などの各領域の枠位置を、基準とする管軸位置と、画像内の実際の管端ねじ部１の中央軸とが一致するように補正する。
垂直方向位置補正部２１Ｂは、カメラ１１Ａが撮像したレーザー光を含む画像に基づき、レーザー光の濃淡の変化を根拠に、画像中の管の上下端部位置をそれぞれ検出して、垂直方向の位置補正を行う。
垂直方向位置補正部２１Ｂは、カメラ１１Ａが撮像したレーザー光を含む画像に基づき、レーザー光の濃淡の変化を根拠に、画像中の管の上下端部位置をそれぞれ検出して、垂直方向の位置補正を行う。
【0031】
ここで、カメラ１１Ａは、図８のように、管の斜め上方から撮像している。このため、管端ねじ部１が水平方向や上下方向に変位していると、画像中における、仮想した管の軸（基準軸）から変位した位置に実際の管端ねじ部１が撮像されている。補正処理部２１は、この変位を検出して、実際の管端ねじ部１の軸が基準軸と一致するように画像を補正する。若しくは基準軸の位置を、実際の管端ねじ部１の軸に補正する。
なお、カメラ１１Ａを真上から撮像した場合には、上下方向の変位による影響は小さい。しかし、カメラ１１Ｂは、斜め上方から、管端面近傍の周方向下部位置を撮像するため、上下方向に変位が発生すると、目的の撮像領域を撮像することができないおそれがある。このためにも、水平方向及び垂直方向の補正が必要である。
ここで、基準軸の位置に基づき、明部領域ＡＲＡ－１や暗部領域ＡＲＡ－２などの位置が規定される。
なお、カメラ１１Ａを真上から撮像した場合には、上下方向の変位による影響は小さい。しかし、カメラ１１Ｂは、斜め上方から、管端面近傍の周方向下部位置を撮像するため、上下方向に変位が発生すると、目的の撮像領域を撮像することができないおそれがある。このためにも、水平方向及び垂直方向の補正が必要である。
ここで、基準軸の位置に基づき、明部領域ＡＲＡ－１や暗部領域ＡＲＡ－２などの位置が規定される。
【0032】
＜設定部２２＞
設定部２２は、画像に対する、明部領域ＡＲＡ－１と、暗部領域ＡＲＡ－２を設定するための規定値を得る。
「明部と暗部の設定について」
一般に表面粗度（粗さ）と輝度（撮影された画像の明るさ）は、粗度が小さい場合には明るく、粗度が大きい場合には暗くなる。また、照明の光源に近く照明が被検査体に垂直に近い角度で照射される場合、すなわち照射軸に垂直な場合には明るくハレーションが生じやすく、当該ポイントが光源から遠く照射角度が垂直よりもより浅い場合に暗くなる。表面処理加工においては、バフなどの研磨工程では粗度が小さく、ショットブラストなど粗面化の加工では、加工後に粗度が大きくなる方向に変化する。
設定部２２は、画像に対する、明部領域ＡＲＡ－１と、暗部領域ＡＲＡ－２を設定するための規定値を得る。
「明部と暗部の設定について」
一般に表面粗度（粗さ）と輝度（撮影された画像の明るさ）は、粗度が小さい場合には明るく、粗度が大きい場合には暗くなる。また、照明の光源に近く照明が被検査体に垂直に近い角度で照射される場合、すなわち照射軸に垂直な場合には明るくハレーションが生じやすく、当該ポイントが光源から遠く照射角度が垂直よりもより浅い場合に暗くなる。表面処理加工においては、バフなどの研磨工程では粗度が小さく、ショットブラストなど粗面化の加工では、加工後に粗度が大きくなる方向に変化する。
【0033】
本実施形態は、表面粗さの各部における測定が可能で予め適正な表面粗さになった供試体を用いて、明部、暗部の満足すべき輝度等の画像情報の範囲を決めることが出来れば、当該製品の生産時には画像情報のみによって、所定の表面粗さになっていることが判定可能である。
面の形状が複雑に変化する油井管のねじ部品のような場合、照明、カメラなどを複数用いると、それぞれの面のいずれにおいても所定の表面粗さを得ることが出来るので、その効果が大きい。
面の形状が複雑に変化する油井管のねじ部品のような場合、照明、カメラなどを複数用いると、それぞれの面のいずれにおいても所定の表面粗さを得ることが出来るので、その効果が大きい。
【0034】
ここで、照明装置１０から照明光が当たる領域を照明領域と規定する。例えば照明装置１０Ａは上方から管端ねじ部１の外面部１Ｅに照射するため、例えば、管の周方向における約上半周分の部分が照明領域となる（図８参照）。
【0035】
明部領域ＡＲＡ－１は、照明領域内から選択した領域であって、相対的に明るい領域である。本実施形態では、明部領域ＡＲＡ－１は、照明装置の照射軸と交わる位置を含む領域から選択した。
本実施形態では、明部領域ＡＲＡ－１は、例えば、表面処理前の面において、照明光でハレーションが発生する領域の全てを含む領域として設定する。
本実施形態では、明部領域ＡＲＡ－１は、例えば、表面処理前の面において、照明光でハレーションが発生する領域の全てを含む領域として設定する。
【0036】
ここで、表面処理を施す前の管端ねじ部１の外面部１Ｅの金属面に照明光を照明した場合、図１０に示すように、照射軸と交わる位置及びその近傍すなわち、照明光が強く当たる位置で、ハレーションＨＡが発生する。そして、そのハレーションＨＡが発生している部分の最大幅ＨＨ（管の周方向の幅）を求めて予め記憶する。この最大幅ＨＨは、油井管２の径がほぼ同じであれば、同じ値を適用可能である。最大幅ＨＨの代わりに、ハレーションＨＡ位置の軸方向に沿って検出した平均値の幅などでもよい。ただし、後述の暗部領域にハレーションが発生している部分ができるだけ含まれないように設定する。
【0037】
そして、設定部２２は、図１３のように、照明装置の照射軸と交わる位置を中心として、記憶した上記最大幅ＨＨで管周方向の幅位置を規定し、且つ長手方向に沿って、シール部１Ｂとねじ部本体１Ａの全体が入る矩形の領域を明部領域ＡＲＡ－１とする。なお、明部領域ＡＲＡ－１の大半をねじ本体が占める。ここで、図１３では、明部領域ＡＲＡ－１の幅方向中央位置に沿って、複数の照明軸１０Ｐと交わる位置が有る。
なお、本実施形態では、明部領域ＡＲＡ－１のうち、照射軸と交わる位置を中心にしたまま、周方向の幅を若干狭めた領域を、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａとしている。
なお、本実施形態では、明部領域ＡＲＡ－１のうち、照射軸と交わる位置を中心にしたまま、周方向の幅を若干狭めた領域を、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａとしている。
【0038】
また、設定部２２は、明部領域ＡＲＡ－１に管周方向で隣接し、当該明部領域ＡＲＡ－１よりも相対的に輝度が低い領域を暗部領域ＡＲＡ－２として設定する（図１３参照）。暗部領域ＡＲＡ－２も明部領域ＡＲＡ－１と同じ管長手方向の長さを有する長方形形状の領域として設定する。互いに長さが異なっていても良い。本実施形態では、明部領域ＡＲＡ－１よりも幅が狭い領域とする。明部領域ＡＲＡ－１と暗部領域ＡＲＡ－２との領域の大きさが形状は同じである必要は無い。粗度を評価する明るさの指標として輝度等の情報を、評価範囲全体に対する特定の輝度以上の領域の面積の割合に変換したり、特定の領域の輝度の平均値で求めているためである。
【0039】
ここで、予め上記最大幅ＨＨを求めること無く、例えば管の直径の１／３を、明部領域ＡＲＡ－１の幅として設定してもよい。直径の１／３程度であれば、上記ハレーションが発生する領域を含むと推定可能である。また、暗部領域ＡＲＡ－２は、例えば、管の直径の１／４を幅として設定する。
【0040】
また、設定部２２は、例えば、上記ハレーションが発生している部分の輝度、若しくはそのハレーションの輝度から安全代分だけ小さくした輝度を、ハレーション輝度として記憶する。
ここで、上記説明は、外面部１Ｅ（第１の金属面領域ＭＴ１）についての設定について説明している。平坦部１Ｆ（第２の金属面領域ＭＴ２）での設定についても、上記説明と同様な考えで設定すれば良い。
ここで、上記説明は、外面部１Ｅ（第１の金属面領域ＭＴ１）についての設定について説明している。平坦部１Ｆ（第２の金属面領域ＭＴ２）での設定についても、上記説明と同様な考えで設定すれば良い。
【0041】
各評価で使用する組を成す明部領域ＡＲＡ－１と暗部領域ＡＲＡ－２とは、同様な金属面形状となっている領域の中から選択して設定する。平坦部分の表面粗さを評価する場合には、表面処理が施された平坦部の領域から、組を成す明部領域ＡＲＡ－１と暗部領域ＡＲＡ－２を選択して設定する。また、ねじ部本体では、ねじ形状（凹凸形状）が形成された領域中から、組を成す明部領域ＡＲＡ－１と暗部領域ＡＲＡ－２とを選択した設定する。組を成す明部領域ＡＲＡ－１と暗部領域ＡＲＡ－２は、表面処理を施す前の金属面の面形状の条件（凹凸の条件など）が同じ若しくは近似した条件となる部分から選択して設定することが好ましい。
【0042】
＜評価演算部２０＞
評価演算部２０は、図１４に示すように、画像領域確認部２０Ａ、輝度割合算出部２０Ｂ、暗部輝度算出部２０Ｃ、明部輝度算出部２０Ｄ、比較輝度算出部２０Ｅ、画像明度確認部２０Ｆ、及び評価部２０Ｇを備える。
評価演算部２０は、図１４に示すように、画像領域確認部２０Ａ、輝度割合算出部２０Ｂ、暗部輝度算出部２０Ｃ、明部輝度算出部２０Ｄ、比較輝度算出部２０Ｅ、画像明度確認部２０Ｆ、及び評価部２０Ｇを備える。
【0043】
［画像領域確認部２０Ａ］
画像領域確認部２０Ａは設定部の処理の一部を構成する。
画像領域確認部２０Ａは、照明装置１０Ａの照明軸１０Ｐと交わる位置と、設定部２２で設定された明部領域ＡＲＡ－１、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａ、暗部領域ＡＲＡ－２を規定する各規定値とに基づき、カメラ１１Ａが撮像した画像に対し、明部領域ＡＲＡ－１、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａ、暗部領域ＡＲＡ－２の枠を検出し、設定する（図１３参照）。
画像領域確認部２０Ａは、第２の金属面領域ＭＴ２についても同様の処理を行う。すなわち、照明装置１０Ｂの照明軸１０Ｐと交わる位置及びその近傍を明部領域ＡＲＡ－１として設定し、その外周から選択した領域を暗部領域ＡＲＡ－２とする。第２の金属面領域ＭＴ２には、予め設定した凹凸形状がある金属面でないため、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａを別に設定しなくても良い。以下、第１の金属面領域ＭＴ１側を例に挙げて説明する。
画像領域確認部２０Ａは設定部の処理の一部を構成する。
画像領域確認部２０Ａは、照明装置１０Ａの照明軸１０Ｐと交わる位置と、設定部２２で設定された明部領域ＡＲＡ－１、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａ、暗部領域ＡＲＡ－２を規定する各規定値とに基づき、カメラ１１Ａが撮像した画像に対し、明部領域ＡＲＡ－１、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａ、暗部領域ＡＲＡ－２の枠を検出し、設定する（図１３参照）。
画像領域確認部２０Ａは、第２の金属面領域ＭＴ２についても同様の処理を行う。すなわち、照明装置１０Ｂの照明軸１０Ｐと交わる位置及びその近傍を明部領域ＡＲＡ－１として設定し、その外周から選択した領域を暗部領域ＡＲＡ－２とする。第２の金属面領域ＭＴ２には、予め設定した凹凸形状がある金属面でないため、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａを別に設定しなくても良い。以下、第１の金属面領域ＭＴ１側を例に挙げて説明する。
【0044】
画像領域確認部２０Ａは、例えば、照明軸１０Ｐと交わる位置を幅方向中心位置として、最大幅ＨＨに基づき、明部領域ＡＲＡ－１、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａを検出する。また、明部領域ＡＲＡ－１に対し、管周方向で隣接する位置に暗部領域ＡＲＡ－２の枠を設定する。
ここで、撮像した画像は、補正処理部２１の処理によって、画像中の管端ねじ部の位置が、基準とする管の軸（基準軸）と一致するように補正されているとする。
ここで、撮像した画像は、補正処理部２１の処理によって、画像中の管端ねじ部の位置が、基準とする管の軸（基準軸）と一致するように補正されているとする。
【0045】
［輝度割合算出部２０Ｂ］
輝度割合算出部２０Ｂは、明部領域ＡＲＡ－１内における、予め設定した輝度（ハレーション輝度）以上の領域の割合である輝度割合を求める。
ここで、上述のように、ハレーション輝度は、ブラスト未処理の金属面でのハレーションの位置の輝度である。安全を考え、ハレーション輝度として、ハレーションの輝度よりも若干低めの輝度を設定しても良い。なお、ハレーション輝度として、照明の光量が一定であれば、同種の材質からなる金属面の粗度が低い面状態の場合に測定したハレーションの輝度を採用してもよい、
輝度割合は、例えば、画像における、明部領域ＡＲＡ－１内の全画素数に対する、ハレーション輝度以上の画素数の割合で求める。
輝度割合算出部２０Ｂは、明部領域ＡＲＡ－１内における、予め設定した輝度（ハレーション輝度）以上の領域の割合である輝度割合を求める。
ここで、上述のように、ハレーション輝度は、ブラスト未処理の金属面でのハレーションの位置の輝度である。安全を考え、ハレーション輝度として、ハレーションの輝度よりも若干低めの輝度を設定しても良い。なお、ハレーション輝度として、照明の光量が一定であれば、同種の材質からなる金属面の粗度が低い面状態の場合に測定したハレーションの輝度を採用してもよい、
輝度割合は、例えば、画像における、明部領域ＡＲＡ－１内の全画素数に対する、ハレーション輝度以上の画素数の割合で求める。
【0046】
［暗部輝度算出部２０Ｃ］
暗部輝度算出部２０Ｃは、暗部領域ＡＲＡ－２の平均輝度を暗部輝度として求める。
［明部輝度算出部２０Ｄ］
明部輝度算出部２０Ｄは、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａの平均輝度を明部輝度として求める。
明部輝度算出部２０Ｄは、明部領域ＡＲＡ－１の平均輝度を明部輝度として求めてもよい。本実施形態では、より明部の輝度を明瞭とするために、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａの平均輝度を求めている。第２の金属面領域ＭＴ２では、明部領域ＡＲＡ－１の平均輝度を明部輝度として求めるとする。
［比較輝度算出部２０Ｅ］
比較輝度算出部２０Ｅは、上記求めた明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差を輝度差として求める。
暗部輝度算出部２０Ｃは、暗部領域ＡＲＡ－２の平均輝度を暗部輝度として求める。
［明部輝度算出部２０Ｄ］
明部輝度算出部２０Ｄは、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａの平均輝度を明部輝度として求める。
明部輝度算出部２０Ｄは、明部領域ＡＲＡ－１の平均輝度を明部輝度として求めてもよい。本実施形態では、より明部の輝度を明瞭とするために、明部本体領域ＡＲＡ－１Ａの平均輝度を求めている。第２の金属面領域ＭＴ２では、明部領域ＡＲＡ－１の平均輝度を明部輝度として求めるとする。
［比較輝度算出部２０Ｅ］
比較輝度算出部２０Ｅは、上記求めた明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差を輝度差として求める。
【0047】
［画像明度確認部２０Ｆ］
画像明度確認部２０Ｆは、明部輝度が、予め設定した下限閾値以下か否かを評価する。
画像明度確認部２０Ｆは、明部輝度が下限閾値Ｃ以下と評価した場合、装置の整備不良と評価して、処理を中断する。
上記装置不良は、例えば、照明装置１０の光量が低下していたり、カメラ１１のレンズが汚れたりして、輝度が低下しているという、装置の不良検出である。
上記下限閾値Ｃは、実験その他によって設定すれば良い。
［評価部２０Ｇ］
評価部２０Ｇは、評価する金属面が目標表面粗さかどうかの評価処理を実行する。
評価部２０Ｇは、第１の金属面領域ＭＴ１用の第１の評価部２０Ｇ１と、第２の金属面領域ＭＴ２用の第２の評価部２０Ｇ２とを備える。
画像明度確認部２０Ｆは、明部輝度が、予め設定した下限閾値以下か否かを評価する。
画像明度確認部２０Ｆは、明部輝度が下限閾値Ｃ以下と評価した場合、装置の整備不良と評価して、処理を中断する。
上記装置不良は、例えば、照明装置１０の光量が低下していたり、カメラ１１のレンズが汚れたりして、輝度が低下しているという、装置の不良検出である。
上記下限閾値Ｃは、実験その他によって設定すれば良い。
［評価部２０Ｇ］
評価部２０Ｇは、評価する金属面が目標表面粗さかどうかの評価処理を実行する。
評価部２０Ｇは、第１の金属面領域ＭＴ１用の第１の評価部２０Ｇ１と、第２の金属面領域ＭＴ２用の第２の評価部２０Ｇ２とを備える。
【0048】
［第１の評価部２０Ｇ１］
第１の評価部２０Ｇ１の処理を、図１５のフローに沿って説明する。
第１の評価部２０Ｇ１では、ステップＳ１０にて、輝度割合が第１の閾値（上限閾値）未満であるか評価する。輝度割合が第１の閾値（上限閾値）未満である場合には、ステップＳ２０に移行する。
一方、輝度割合が第１の閾値（上限閾値）以上である場合には、輝度の割合が多すぎるとして、ブラスト処理異常（不良）と評価する。例えば、ブラスト処理が実行されていない場合の異常である。また、ブラスト処理が薄く、表面粗さが目標表面粗さよりも小さい場合の異常である。
ステップＳ２０では、暗部輝度が、予め設定した第２の閾値（下限輝度）より大きいか否かを評価する。暗部輝度が、予め設定した第２の閾値（下限輝度）より大きい場合には、ステップＳ３０に移行する。
第１の評価部２０Ｇ１の処理を、図１５のフローに沿って説明する。
第１の評価部２０Ｇ１では、ステップＳ１０にて、輝度割合が第１の閾値（上限閾値）未満であるか評価する。輝度割合が第１の閾値（上限閾値）未満である場合には、ステップＳ２０に移行する。
一方、輝度割合が第１の閾値（上限閾値）以上である場合には、輝度の割合が多すぎるとして、ブラスト処理異常（不良）と評価する。例えば、ブラスト処理が実行されていない場合の異常である。また、ブラスト処理が薄く、表面粗さが目標表面粗さよりも小さい場合の異常である。
ステップＳ２０では、暗部輝度が、予め設定した第２の閾値（下限輝度）より大きいか否かを評価する。暗部輝度が、予め設定した第２の閾値（下限輝度）より大きい場合には、ステップＳ３０に移行する。
【0049】
一方、暗部輝度が、予め設定した第２の閾値（下限輝度Ｂ）以下の場合には、ブラスト処理異常と評価する。例えば、評価する管端ねじ部１が設置されていない場合などで発生する異常である。
ここで、ステップＳ１０の評価だけでも、評価する金属面が上記目標表面粗さと評価可能であるが、より評価精度を上げる目的でステップＳ２０の評価を実行している。
ここで、ステップＳ１０の評価だけでも、評価する金属面が上記目標表面粗さと評価可能であるが、より評価精度を上げる目的でステップＳ２０の評価を実行している。
【0050】
図１０は、未ブラスト状態の一例であり、図１１は、ブラスト済み状態の一例である。また、図１２は、ブラストが薄い状態の一例である。この図１０～図１２のように、暗部輝度は、未ブラスト状態に比べ、ブラスト済み状態の方が高いことが分かる。従って、第２の閾値を、未ブラスト状態の暗部輝度よりも高い値に設定すればよい。より好ましくは、第２の閾値を、例えば、ブラスト済み状態で計測した暗部輝度から安全代分だけ小さな輝度に設定するとよい。または、第２の閾値として、例えば、未ブラスト時の輝度とブラスト済みでの輝度の中間値を設定してもよい。すなわち、第２の閾値は、実験その他によって求めれば良い。
【0051】
そして、ステップＳ３０に移行する場合、評価する金属面が上記目標表面粗さと評価できる。
ステップＳ３０では、明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超えるか否かを評価する。明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合は、評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さよりも小さいと評価を変更し、ブラスト処理異常と評価する。
ステップＳ３０では、明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超えるか否かを評価する。明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合は、評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さよりも小さいと評価を変更し、ブラスト処理異常と評価する。
【0052】
明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合には、目標表面粗さと評価して、ブラスト処理を合格と評価する。
ここで、未ブラストの図１０では、輝度の差が１６２であった。ブラスト済みの図１１では、輝度の差は７６であった。また、ブラストが薄い図１２では、輝度の差は１４１であった。この場合、第３の閾値を、バラツキ（安全代）を考え、例えば、７６よりも大きい９０に設定する。
ここで、未ブラストの図１０では、輝度の差が１６２であった。ブラスト済みの図１１では、輝度の差は７６であった。また、ブラストが薄い図１２では、輝度の差は１４１であった。この場合、第３の閾値を、バラツキ（安全代）を考え、例えば、７６よりも大きい９０に設定する。
【0053】
上記例においては、図２２に示すような観点から、１台目のカメラで（２）以外の項目を評価し、２台目のカメラで（２）の部分の評価を行うこととし、判定には３条件の閾値を用いる例を紹介した。
以上から、対象とする金属面の面形状に応じて、各閾値の条件の数がその値を、実験などによって予め設定することが可能である。
以上から、対象とする金属面の面形状に応じて、各閾値の条件の数がその値を、実験などによって予め設定することが可能である。
【0054】
［第２の評価部２０Ｇ２］
第２の評価部２０Ｇ２の処理を、図１６のフローに沿って説明する。
第２の評価部２０Ｇ２では、ステップＳ１００にて、輝度割合が第１の閾値（上限閾値）未満で且つ暗部輝度が、予め設定した第２の閾値（下限輝度）より大きいか否かを評価する。
条件を満足する場合は、ステップＳ１１０に移行する。
一方、条件を満足しない場合には、ブラスト処理異常と評価する。例えば、処理する管端ねじ部１が配置されていないとか、ブラスト処理が不十分などの異常である。
第２の評価部２０Ｇ２の処理を、図１６のフローに沿って説明する。
第２の評価部２０Ｇ２では、ステップＳ１００にて、輝度割合が第１の閾値（上限閾値）未満で且つ暗部輝度が、予め設定した第２の閾値（下限輝度）より大きいか否かを評価する。
条件を満足する場合は、ステップＳ１１０に移行する。
一方、条件を満足しない場合には、ブラスト処理異常と評価する。例えば、処理する管端ねじ部１が配置されていないとか、ブラスト処理が不十分などの異常である。
【0055】
ステップＳ１１０では、明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超えるか否かを評価する。明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合は、評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さよりも小さいと評価を変更し、ブラスト処理異常と評価する。
このことは、明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、評価する金属面の表面粗さが目標表面粗さと評価することが可能である。この評価だけで、評価する金属面の表面粗さを評価してもよい。
このことは、明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、評価する金属面の表面粗さが目標表面粗さと評価することが可能である。この評価だけで、評価する金属面の表面粗さを評価してもよい。
【0056】
明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合には、目標表面粗さと評価して、ブラスト処理を合格と評価する。
ここで、以上の各閾値は、実験などによって決定すれば良い。また、第１の評価部２０Ｇ１と第２の評価部２０Ｇ２とで同様な評価用の閾値の値を互いに違う値、つまり、それぞれ個別に設定しても良い。
そして、第１の評価部２０Ｇ１で合格評価となり、且つ第２の評価部２０Ｇ２で合格評価となった場合に、管端ねじ部１全体として、ブラスト処理が合格と評価する。
ここで、以上の各閾値は、実験などによって決定すれば良い。また、第１の評価部２０Ｇ１と第２の評価部２０Ｇ２とで同様な評価用の閾値の値を互いに違う値、つまり、それぞれ個別に設定しても良い。
そして、第１の評価部２０Ｇ１で合格評価となり、且つ第２の評価部２０Ｇ２で合格評価となった場合に、管端ねじ部１全体として、ブラスト処理が合格と評価する。
【0057】
（動作その他）
発明者が、種々の検討をしたところ、ねじ部本体１Ａのブラスト状態の評価に関しては、画像処理によって、明るい領域の平均輝度（明部輝度）や、照射軸から離れた領域での平均輝度（暗部輝度）だけでは、ブラスト処理の良否を明確に評価することが不可能である、との知見を得た。なお、明部輝度と暗部輝度の和、つまり、照明領域全体の平均輝度を求めた場合、未ブラストもブラスト済も同様の値になってしまい、明確に評価することは不可能である。
本実施形態において、明部領域ＡＲＡ－１での輝度割合を使用する理由は、次の通りである。
発明者が、種々の検討をしたところ、ねじ部本体１Ａのブラスト状態の評価に関しては、画像処理によって、明るい領域の平均輝度（明部輝度）や、照射軸から離れた領域での平均輝度（暗部輝度）だけでは、ブラスト処理の良否を明確に評価することが不可能である、との知見を得た。なお、明部輝度と暗部輝度の和、つまり、照明領域全体の平均輝度を求めた場合、未ブラストもブラスト済も同様の値になってしまい、明確に評価することは不可能である。
本実施形態において、明部領域ＡＲＡ－１での輝度割合を使用する理由は、次の通りである。
【0058】
なお、輝度割合は、ブラスト処理前にハレーション発生位置を含む領域として設定した明部領域ＡＲＡ－１での平均輝度を用いた評価とは異なる。輝度割合は、明部領域ＡＲＡ－１において、所定以上の輝度（明るく見える輝度）がどの程度減少したかを評価している。輝度割合は、例えば、どの程度ハレーションが減少したかを評価している。特に、凹凸形状がある金属面では、明部領域ＡＲＡ－１内でも明暗が明確にあり、その割合から、ハレーションが発生する面積が明瞭に評価できる。
上記明暗の割合は、予め設定した凹凸形状によって影響するため、例えば、正常にブラスト処理が実行された金属面での輝度割合に基づき、ハレーション輝度を設定すればよい。
上記明暗の割合は、予め設定した凹凸形状によって影響するため、例えば、正常にブラスト処理が実行された金属面での輝度割合に基づき、ハレーション輝度を設定すればよい。
【0059】
ここで、ブラスト処理において、２つのブラスト噴射ノズル５Ａ，５Ｂのうちの一方のブラスト噴射ノズルが詰まった場合を考える。この場合、ねじ底の微小な角部が未ブラスト状態となるおそれがある（図４，図５参照）。この場合に、明部輝度、暗部輝度、及び明部輝度と暗部輝度の差は、それぞれ少し変化するが、変化が微小であるため、明確に評価することは困難である。これに対し、輝度割合は、このような不良に対し、相対的に変化が大きい。このため、輝度割合が第１の閾値未満か否かで、部分的な未ブラスト状態かどうかが評価可能となる。
【0060】
ただし、第２の金属面領域ＭＴ２などのように、ねじ形状のような凹凸形状が無い平坦な面では、輝度割合が第１の閾値未満か否かだけでは精度が落ちると推定される。このため、本実施形態では、暗部輝度が第２の閾値以上か否かを評価して、評価精度を高くしている。
【0061】
次に、暗部輝度が第２の閾値以上か否かの評価を行っている理由を説明する。
まず、ブラスト処理が行われていない金属面について説明する。そのような金属面は、粗度が低い状態となっており、照明を当てた場合、照明軸１０Ｐと交差する位置及びその近傍（明部領域ＡＲＡ－１相当の光が強く当たる領域）では、ハレーションが発生して明るい。しかし、照明光が当たっている領域でも、照明軸１０Ｐと交差する位置から離れた領域（暗部領域ＡＲＡ－２）では、大幅に暗くなっており輝度が低い。すなわち、図１７（ａ）に示すように、凹凸が少ない（表面粗さが小さい）表面に対して、照明を当てた時、正反射光のみがカメラ１１に取り込まれる。それが影響し、正反射光があたった部分（明部領域）のみがハレーションし、ハレーション部以外の周辺部では非常に暗く撮像される。
まず、ブラスト処理が行われていない金属面について説明する。そのような金属面は、粗度が低い状態となっており、照明を当てた場合、照明軸１０Ｐと交差する位置及びその近傍（明部領域ＡＲＡ－１相当の光が強く当たる領域）では、ハレーションが発生して明るい。しかし、照明光が当たっている領域でも、照明軸１０Ｐと交差する位置から離れた領域（暗部領域ＡＲＡ－２）では、大幅に暗くなっており輝度が低い。すなわち、図１７（ａ）に示すように、凹凸が少ない（表面粗さが小さい）表面に対して、照明を当てた時、正反射光のみがカメラ１１に取り込まれる。それが影響し、正反射光があたった部分（明部領域）のみがハレーションし、ハレーション部以外の周辺部では非常に暗く撮像される。
【0062】
一方、表面処理が施された後では、金属面は表面粗さが大きい。このため、そのような表面に対し照明を当てた場合、表面が粗くなっているため、図１７（ｂ）に示すように、多方向から少量の拡散反射光がカメラ１１に取り込まれることになる。それが影響し、照明が直接当たる部分の明るさが減ることで、照明軸１０Ｐが交わる位置から離れた周辺部（暗部領域ＡＲＡ－２）は、相対的に明るく撮像される。
このように、暗部輝度が第２の閾値以上の場合に、ブラスト処理が実行されていることが評価できる。
このように、暗部輝度が第２の閾値以上の場合に、ブラスト処理が実行されていることが評価できる。
【0063】
特に、管端ねじ部のような曲面において、その傾向が強く生じる。
すなわち、未ブラスト状態の図１０から分かるように、未ブラストの場合にはねじ部表面の粗さが低いため、照明装置からの照明光を、照明軸１０Ｐ近傍でのみ強く反射する。一方、ブラスト済のねじ部表面は粗さが高いため、図１１のように、照明装置からの光を拡散反射し、管端全体を明るく撮像できる。なお、ブラストが薄い図１２では、図１１に比べ、暗部領域ＡＲＡ－２の平均輝度が低い。このように、暗部輝度が第２の閾値以上か否かで、表面粗さを評価することが可能である。
すなわち、未ブラスト状態の図１０から分かるように、未ブラストの場合にはねじ部表面の粗さが低いため、照明装置からの照明光を、照明軸１０Ｐ近傍でのみ強く反射する。一方、ブラスト済のねじ部表面は粗さが高いため、図１１のように、照明装置からの光を拡散反射し、管端全体を明るく撮像できる。なお、ブラストが薄い図１２では、図１１に比べ、暗部領域ＡＲＡ－２の平均輝度が低い。このように、暗部輝度が第２の閾値以上か否かで、表面粗さを評価することが可能である。
【0064】
また、油井管２は長尺であることから、油井管２の曲がりによって、管端ねじ部１が、管の軸に対し、横方向（水平方向）や縦方向（垂直方向）に変位している場合がある。変位している場合、画像を用いた上記評価に悪影響があるため、本実施形態では、画像中の管端ねじ部１の位置に補正を施している。本実施形態の補正は、例えば、画像自体に処理を施して、油井管の軸（基準軸）に、実際の管端ねじ部１の軸が一致するように画像処理を施す。
【0065】
以上のようなことから、本実施形態は、油井管２の管端ねじ部１など、仮にねじ形状などの予め決まった凹凸形状がある金属面であっても適用可能となる。そして、ブラスト等の表面処理の良否評価において、目視による評価ではなく、装置での自動評価が可能となる。この結果、本実施形態では、生産性が向上し、また、ブラスト不良による管の大量不良を防止することが可能となる。
【0066】
ここで、本実施形態では、管端ねじ部１における、外面部１Ｅの全周に対する、上部側に位置する外面部１Ｅ部分（ねじ部本体１Ａの上部、及びシール部１Ｂの上部）を部分的にサンプリングして評価している。つまり、その部分的な評価で、管端ねじ部１全体のブラスト処理を評価している。
また、本実施形態の主目的は、評価する金属面から表面処理の欠陥部分を検出するものではく、評価する金属面全体として、目的とする目標表面粗さとなっているかを評価するものである。
また、本実施形態の主目的は、評価する金属面から表面処理の欠陥部分を検出するものではく、評価する金属面全体として、目的とする目標表面粗さとなっているかを評価するものである。
【0067】
「油井管の管端ねじ部への適用について」
以下、本実施形態の装置及び方法を、管端ねじ部１へ適用する場合について、更に、設定条件等の例を説明する。
（装置構成や処理の一例）
以下、本実施形態の装置構成の条件や処理の一例について補足説明する。
ここで、本実施形態で使用する、カメラ１１Ａ、カメラ１１Ｂ、レーザー光照射装置１３の条件の一例を、図１８に示す。（ａ）は、カメラ１１Ａの条件を、（ｂ）はカメラ１１Ｂの条件を、（ｃ）はレーザー光照射装置１３の各条件の一例を示している。
以下、本実施形態の装置及び方法を、管端ねじ部１へ適用する場合について、更に、設定条件等の例を説明する。
（装置構成や処理の一例）
以下、本実施形態の装置構成の条件や処理の一例について補足説明する。
ここで、本実施形態で使用する、カメラ１１Ａ、カメラ１１Ｂ、レーザー光照射装置１３の条件の一例を、図１８に示す。（ａ）は、カメラ１１Ａの条件を、（ｂ）はカメラ１１Ｂの条件を、（ｃ）はレーザー光照射装置１３の各条件の一例を示している。
【0068】
＜撮像の好適条件について＞
・管端ねじ部１については、幅（ｘ軸方向の長さ）が、例えば３０ｍｍ～３００ｍｍが好ましい。
・照明装置１０Ａ、照明装置１０Ｂは、例えば、１６～４６Ｗの消費電力で白色光を照射する。相関色温度は、例えば５６００Ｋである。
・カメラ１１仕様の一例を次に示す（図１８（ａ））。
種類：２Ｍグレー
撮像素子：インターライン方式、１／１．８型 ＣＣＤ 固定撮像素子
画素数：水平１６００画素×垂直１２００画素
画素サイズ：４．４μｍ×４．４μｍ、
フレームレート：最大３０フレーム／秒
・管端ねじ部１については、幅（ｘ軸方向の長さ）が、例えば３０ｍｍ～３００ｍｍが好ましい。
・照明装置１０Ａ、照明装置１０Ｂは、例えば、１６～４６Ｗの消費電力で白色光を照射する。相関色温度は、例えば５６００Ｋである。
・カメラ１１仕様の一例を次に示す（図１８（ａ））。
種類：２Ｍグレー
撮像素子：インターライン方式、１／１．８型 ＣＣＤ 固定撮像素子
画素数：水平１６００画素×垂直１２００画素
画素サイズ：４．４μｍ×４．４μｍ、
フレームレート：最大３０フレーム／秒
【0069】
ここで、各画像の取得、つまり撮像は、例えば、次のように実行する。
カメラ１１Ａでの撮像が開始されてから０．５ｍｓｅｃ後に、照明装置１０Ａにて照明光を１ｍｓｅｃ照射する。カメラ１１Ａの露光時間（シャッタースピード）は例えば２０ｍｓｅｃである。その後、余裕時間を例えば８０ｍｓｅｃを設ける。余裕時間を設ける理由は、照明装置１０Ａで照射された光が、次に撮像する撮像カメラ１１Ｂ内に取り込まれないようにするためである。
余裕時間を設けた後、カメラ１１Ｂで撮像する。カメラ１１Ｂでの撮像が開始されてから０．５ｍｓｅｃ後に、照明装置１０Ｂにて光を１ｍｓｅｃ照射する。カメラ１１Ｂの露光時間（シャッタースピード）は例えば１０ｍｓｅｃである。
カメラ１１Ａでの撮像が開始されてから０．５ｍｓｅｃ後に、照明装置１０Ａにて照明光を１ｍｓｅｃ照射する。カメラ１１Ａの露光時間（シャッタースピード）は例えば２０ｍｓｅｃである。その後、余裕時間を例えば８０ｍｓｅｃを設ける。余裕時間を設ける理由は、照明装置１０Ａで照射された光が、次に撮像する撮像カメラ１１Ｂ内に取り込まれないようにするためである。
余裕時間を設けた後、カメラ１１Ｂで撮像する。カメラ１１Ｂでの撮像が開始されてから０．５ｍｓｅｃ後に、照明装置１０Ｂにて光を１ｍｓｅｃ照射する。カメラ１１Ｂの露光時間（シャッタースピード）は例えば１０ｍｓｅｃである。
【0070】
カメラ１１Ａの露光時間（シャッタースピード）２０ｍｓｅｃが、カメラ１１Ｂの露光時間（シャッタースピード）１０ｍｓｅｃよりも長くしている理由は、次の通りである。すなわち、油井管２の管端曲がり垂直方向位置補正用のレーザー光照射装置１３から発せられるレーザー光の照射位置ＲＲをはっきりと画像上に取り込むためである。
なお、管端曲がり垂直方向位置補正用のレーザー光照射装置１３から発せられるレーザー光は、常時、点灯させておいてもよいし、撮像時のみ点灯させてもよい。
なお、管端曲がり垂直方向位置補正用のレーザー光照射装置１３から発せられるレーザー光は、常時、点灯させておいてもよいし、撮像時のみ点灯させてもよい。
【0071】
＜「明部輝度」の閾値を決定する方法の一例＞
明部輝度の閾値は、照明装置１０Ａの光量低下発見のために設定する。
「未ブラスト状態の明部輝度の下限値」と、「ブラスト状態の明部輝度の下限値」を比較した場合、光の拡散反射によって、必ず、ブラスト済状態の明部輝度が低くなる。
このことから、明部輝度の閾値は、例えば、予め求めたブラスト済での明部輝度の下限値に係数Ｔ（０．５≦Ｔ≦０．９）を掛けた値とする。係数Ｔは、安全代を付与する安全係数である。これによって、正常に評価可能となる。係数Ｔは、好ましくは、０．７≦Ｔ≦０．８である。０．９＜Ｔの場合は、誤検知が多くなる。Ｔ＜０．５の場合は、照明装置１０Ａの光量低下の発見が遅れるおそれがある。
明部輝度の閾値は、照明装置１０Ａの光量低下発見のために設定する。
「未ブラスト状態の明部輝度の下限値」と、「ブラスト状態の明部輝度の下限値」を比較した場合、光の拡散反射によって、必ず、ブラスト済状態の明部輝度が低くなる。
このことから、明部輝度の閾値は、例えば、予め求めたブラスト済での明部輝度の下限値に係数Ｔ（０．５≦Ｔ≦０．９）を掛けた値とする。係数Ｔは、安全代を付与する安全係数である。これによって、正常に評価可能となる。係数Ｔは、好ましくは、０．７≦Ｔ≦０．８である。０．９＜Ｔの場合は、誤検知が多くなる。Ｔ＜０．５の場合は、照明装置１０Ａの光量低下の発見が遅れるおそれがある。
【0072】
＜「暗部輝度」の閾値（第２の閾値）を決定する方法の一例＞
暗部輝度の閾値は、主に、ブラスト処理が薄い場合や管端ねじ部１が設置されていない状態を検出するためである。
「合格となるブラスト時のエアー圧でブラスト処理した時の暗部輝度」と、「ブラスト時のエアー圧を故意に低下させて、不合格となるエアー圧でブラスト処理した時の暗部輝度」とを求める。そして、暗部輝度の閾値として、例えば、両者の暗部輝度の中間値を設定する。
暗部輝度の閾値は、主に、ブラスト処理が薄い場合や管端ねじ部１が設置されていない状態を検出するためである。
「合格となるブラスト時のエアー圧でブラスト処理した時の暗部輝度」と、「ブラスト時のエアー圧を故意に低下させて、不合格となるエアー圧でブラスト処理した時の暗部輝度」とを求める。そして、暗部輝度の閾値として、例えば、両者の暗部輝度の中間値を設定する。
【0073】
実際に行ったところ、エアー圧０．２４Ｍｐａでブラスト処理した時は合格、エアー圧０．２３Ｍｐａでブラスト処理した時は不合格であった。エアー圧０．２４Ｍｐａでブラスト処理した合格品の暗部輝度は２５で、エアー圧０．２３Ｍｐａでブラスト処理した不合格品の暗部輝度は１１であった。そして、例えば、暗部輝度の閾値として、２５と１１の中間値である１８を設定する、上限閾値が必要な場合には、例えば、２５５を上限閾値とすることで正常に良否評価可能となる。
【0074】
＜「明部輝度－暗部輝度」の閾値（第３の閾値）を決定する方法の一例＞
「明部輝度－暗部輝度」の閾値は、主としてブラスト処理が薄い場合を検出することを目的とする。
「合格となるエアー圧でブラスト処理した時の「明部輝度－暗部輝度」と、「ブラスト時のエアー圧を故意に低下させ、不合格となるエアー圧でブラスト処理した時の「明部輝度－暗部輝度」」を求める。そして、両者の中間値を、例えば、「明部輝度－暗部輝度」の閾値（第３の閾値）として設定する。
「明部輝度－暗部輝度」の閾値は、主としてブラスト処理が薄い場合を検出することを目的とする。
「合格となるエアー圧でブラスト処理した時の「明部輝度－暗部輝度」と、「ブラスト時のエアー圧を故意に低下させ、不合格となるエアー圧でブラスト処理した時の「明部輝度－暗部輝度」」を求める。そして、両者の中間値を、例えば、「明部輝度－暗部輝度」の閾値（第３の閾値）として設定する。
【0075】
実際に行ったところ、エアー圧０．２４Ｍｐａはブラスト処理合格、エアー圧０．２３Ｍｐａはブラスト処理不合格であった。エアー圧０．２４Ｍｐａでブラスト処理した合格品の「明部輝度－暗部輝度」は５２で、エアー圧０．２３Ｍｐａでブラスト処理した不合格品の「明部輝度－暗部輝度」は８２であった。そして、例えば、５２と８２の中間値である６７を、第３の閾値として設定する。「明部輝度－暗部輝度」の閾値の下限閾値が必要な場合には、例えば、０を下限閾値とすることで正常に良否評価可能となる。
なお、各閾値について、上記のように設定した閾値を用いた評価と、オペレーターの判断に相違がある場合は、その都度、設定閾値を微調整することで評価精度を向上させることができる。
なお、各閾値について、上記のように設定した閾値を用いた評価と、オペレーターの判断に相違がある場合は、その都度、設定閾値を微調整することで評価精度を向上させることができる。
【0076】
＜カメラ１１Ａ：外面部１Ｅでの輝度割合によるブラスト良否評価について＞
未ブラストでは、ねじ部表面の粗さが低く、照明装置１０Ａから放たれた光が直接あたった部分がハレーションする。そのハレーションが撮像された画素数が、設定した閾値以上であれば、ハレーションした画素数が多いとして検知できる。この場合は、「ハレーションが発生しているため、ブラスト処理不合格である」と、オペレーターによって判断される。
未ブラストでは、ねじ部表面の粗さが低く、照明装置１０Ａから放たれた光が直接あたった部分がハレーションする。そのハレーションが撮像された画素数が、設定した閾値以上であれば、ハレーションした画素数が多いとして検知できる。この場合は、「ハレーションが発生しているため、ブラスト処理不合格である」と、オペレーターによって判断される。
【0077】
逆に、ハレーションが撮像された画素数が設定した閾値未満であれば、ハレーションしていない画素数が多いとして検知できる。この場合、「ハレーションは発生していないため、ブラスト処理合格である」と、オペレーターによって判断される。
そして、「ハレーションが発生しているため、ブラスト処理不合格である」と判断された画素数の割合が、未ブラスト時の輝度割合より小さい輝度割合であればブラスト済みと評価可能である。すなわち、輝度割合で、未ブラストであるかブラスト済であるかを評価できる。
そして、「ハレーションが発生しているため、ブラスト処理不合格である」と判断された画素数の割合が、未ブラスト時の輝度割合より小さい輝度割合であればブラスト済みと評価可能である。すなわち、輝度割合で、未ブラストであるかブラスト済であるかを評価できる。
【0078】
ここで、油井管２の管端ねじ部１の外面部１Ｅに対して、照明装置１０Ａを用いて照明をあてたとき、ねじ山のねじ山頂部、ねじ底部、ねじ側面部、管外面の黒皮部、シール部１Ｂの部位を個別に評価していない。しかし、その評価は、行う必要はない。
【0079】
ねじ山のねじ山頂部、ねじ底部の表面粗さ（ブラスト処理の良否）を評価する方法として、シール部１Ｂでの表面粗さを測定（評価）し、ブラスト処理の良否を評価する方法がある。これは、シール部１Ｂの表面粗さを、ねじ山のねじ山頂部、ねじ底部の表面粗さと同等とみなしての評価である。つまり、ブラスト処理は、図２に示すように、油井管２を回転させながら、油井管２の管端に対して、一定の圧力で全体に行われるため、１回のブラスト処理において、シール部１Ｂ以外の表面粗さは、シール部１Ｂの表面粗さと同等とみなして問題ない。
【0080】
＜「外面部１Ｅでの輝度割合の閾値を決定する方法の一例＞
「外面部１Ｅでの輝度割合の閾値は、主に、フック部ねじ底角部が未ブラストの場合、黒皮を含むねじ部が未ブラストの場合、ブラスト処理なしの場合を発見することができる。
「外面部１Ｅでの輝度割合の閾値は、主に、フック部ねじ底角部が未ブラストの場合、黒皮を含むねじ部が未ブラストの場合、ブラスト処理なしの場合を発見することができる。
【0081】
［フック部ねじ底角部Ｂが未ブラスト（図４）の場合］
ノズル５Ａが詰まっている時は、図４に示す通り、ねじ底角部Ｂが未ブラストとなるおそれがある。このため、ハレーションが検知され、ハレーション面積の割合（ハレーションが発生している画素数の割合）として検知される。これに基づき、例えば、ハレーション面積の割合と、ブラスト済合格品のハレーション面積の割合との中間値を、輝度割合の閾値として設定する。
ノズル５Ａが詰まっている時は、図４に示す通り、ねじ底角部Ｂが未ブラストとなるおそれがある。このため、ハレーションが検知され、ハレーション面積の割合（ハレーションが発生している画素数の割合）として検知される。これに基づき、例えば、ハレーション面積の割合と、ブラスト済合格品のハレーション面積の割合との中間値を、輝度割合の閾値として設定する。
【0082】
実際に実施したところ、ノズル５Ａが詰まっている時は、図４の場合には、ねじ底角部Ｂが未ブラストとなるため、ハレーション面積を検知すると、８２であった。なお、面積値の単位は画素数である（以下、同様）。そのハレーション面積値８２と、ブラスト済合格品のハレーション面積０との中間値４１を閾値とする。閾値の下限値が必要であれば、０を下限閾値として設定することで正常に良否評価可能となる。
【0083】
［非フック部ねじ底角部Ａが未ブラスト（図５）の場合］
ノズル５Ｂが詰まっている時は、図５に示す場合には、ねじ底角部Ａが未ブラストとなる。このため、ハレーションが検知され、ハレーション面積の割合（画素数の割合）として検知される。このため、例えば、そのハレーション面積の割合と、ブラスト済合格品のハレーション面積の割合との中間値を閾値（上限閾値）として設定する。
ノズル５Ｂが詰まっている時は、図５に示す場合には、ねじ底角部Ａが未ブラストとなる。このため、ハレーションが検知され、ハレーション面積の割合（画素数の割合）として検知される。このため、例えば、そのハレーション面積の割合と、ブラスト済合格品のハレーション面積の割合との中間値を閾値（上限閾値）として設定する。
【0084】
実際に行ったところ、ノズル５Ｂが詰まっている時は、図７の場合には、ねじ底角部Ａが未ブラストとなるため、ハレーション面積が検知され９４であった。例えば、そのハレーション面積値９４と、ブラスト済合格品のハレーション面積０との中間値４７を、閾値（上限閾値）とすれがよい。閾値の下限値が必要な場合には、０を下限閾値として設定することで正常に良否評価可能となる。
なお、上記のように設定した各閾値を用いた評価と、オペレーターの判断に相違がある場合は、その都度、設定閾値を微調整することで評価精度を向上させることができる。
なお、上記のように設定した各閾値を用いた評価と、オペレーターの判断に相違がある場合は、その都度、設定閾値を微調整することで評価精度を向上させることができる。
【0085】
＜内面部１Ｄでの輝度割合によるブラスト良否評価の例＞
図６（ｂ）から分かるように、上記と同様にノズル５Ｂが詰まった場合は、必ず、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが未ブラストになる。この場合、内面部１Ｄの表面粗さが低くなるため、照明装置１０Ｂから放たれた光があたった内面部１Ｄがハレーションする（図１９参照）。なお、図１９の符号ＨＡがハレーションが発生している位置である。
図６（ｂ）から分かるように、上記と同様にノズル５Ｂが詰まった場合は、必ず、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが未ブラストになる。この場合、内面部１Ｄの表面粗さが低くなるため、照明装置１０Ｂから放たれた光があたった内面部１Ｄがハレーションする（図１９参照）。なお、図１９の符号ＨＡがハレーションが発生している位置である。
【0086】
画像における、そのハレーションが撮像された画素数が、設定した閾値以上であれば、ハレーションした画素数が多いとして検知する。この場合は、「ハレーションが発生しているため、ブラスト処理不合格である」と、オペレーターによって判断される。
逆に、ハレーションが撮像された画素数が設定した閾値未満であれば、ハレーションしていない画素数が多いとして検知される。この場合、「ハレーションは発生していないため、ブラスト処理合格である」と、オペレーターによって判断される。
逆に、ハレーションが撮像された画素数が設定した閾値未満であれば、ハレーションしていない画素数が多いとして検知される。この場合、「ハレーションは発生していないため、ブラスト処理合格である」と、オペレーターによって判断される。
【0087】
そして、「ハレーションが発生しているため、ブラスト処理不合格である」と判断された画素数の割合である輝度割合よりも低い輝度割合を閾値として設定することで、未ブラストであるかブラスト済であるかを評価できる。この評価は、ねじ底角部Ａ・ショルダー部１Ｃの未ブラスト検出に代替することができる（図４、図５参照）。
ここで、本実施形態では、斜め上方からの照明では、ショルダー部１Ｃは、管の端面であるため、反射光を検知できない。そのため、内面部１Ｄでの表面粗さで評価している。
ここで、本実施形態では、斜め上方からの照明では、ショルダー部１Ｃは、管の端面であるため、反射光を検知できない。そのため、内面部１Ｄでの表面粗さで評価している。
【0088】
＜「内面部１Ｄの輝度割合の閾値を決定する方法の例＞
内面部１Ｄでの輝度割合の閾値は、主に非フック部ねじ底角部が未ブラストの場合を検出することが可能である。
ノズル５Ｂが詰まっている時は、図６に示す通り、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが必ず未ブラストとなる。このため、内面部１Ｄでハレーションが検知され、そのハレーション面積の割合である輝度割合で、その状態を検知できる。そして、例えば、そのハレーション面積の割合と、ブラスト済合格品のハレーション面積の割合との中間値を、閾値として設定する。
内面部１Ｄでの輝度割合の閾値は、主に非フック部ねじ底角部が未ブラストの場合を検出することが可能である。
ノズル５Ｂが詰まっている時は、図６に示す通り、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが必ず未ブラストとなる。このため、内面部１Ｄでハレーションが検知され、そのハレーション面積の割合である輝度割合で、その状態を検知できる。そして、例えば、そのハレーション面積の割合と、ブラスト済合格品のハレーション面積の割合との中間値を、閾値として設定する。
【0089】
実際に行ったところ、ノズル５Ｂが詰まっている時は、図６の場合には、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが必ず未ブラストとなる。そして、この場合、内面部１Ｄにおけるハレーション面積を検知すると、５２であった。そして、例えば、そのハレーション面積値５２と、ブラスト済合格品のハレーション面積０との中間値２６を閾値を設定する。閾値の下限値が必要な場合には、０を下限閾値として設定することで正常に良否評価可能となる。
なお、上記のように設定した閾値を用いた評価と、オペレーターの判断に相違がある場合は、その都度、設定閾値を微調整することで評価精度を向上させることができる。
なお、上記のように設定した閾値を用いた評価と、オペレーターの判断に相違がある場合は、その都度、設定閾値を微調整することで評価精度を向上させることができる。
【0090】
＜管端ねじ部１の位置補正（水平方向・垂直方向）の一例＞
長軸の管を搬送して処理を行うため、管の軸に対し、水平方向の管端位置の微小なズレが発生する。このため、管毎に水平方向（横方向）の位置補正を行う必要がある。
また、管毎に管の曲がりが違う影響で、管毎に垂直方向の管端ねじ部１の位置が基準位置から変位する。そのため、管毎に、水平方向や垂直方向の位置補正を行う必要がある。
長軸の管を搬送して処理を行うため、管の軸に対し、水平方向の管端位置の微小なズレが発生する。このため、管毎に水平方向（横方向）の位置補正を行う必要がある。
また、管毎に管の曲がりが違う影響で、管毎に垂直方向の管端ねじ部１の位置が基準位置から変位する。そのため、管毎に、水平方向や垂直方向の位置補正を行う必要がある。
【0091】
［水平方向］
水平方向の位置補正は、画像処理によって行う。水平方向の管端位置の微小なズレを補正する方法は、次の通りである。図２０のような評価枠内において、右から左に向けて、つまり管端から離れた側から管端に向けて検知していき、黒から白への濃淡の変わり目を、画像処理で検出し、管端を認識する。そして、認識した管端位置（の幅方向中央位置）に基づき、管端ねじ部１の水平方向（横方向）の位置について補正する。
水平方向の位置補正は、画像処理によって行う。水平方向の管端位置の微小なズレを補正する方法は、次の通りである。図２０のような評価枠内において、右から左に向けて、つまり管端から離れた側から管端に向けて検知していき、黒から白への濃淡の変わり目を、画像処理で検出し、管端を認識する。そして、認識した管端位置（の幅方向中央位置）に基づき、管端ねじ部１の水平方向（横方向）の位置について補正する。
【0092】
［垂直方向］
垂直方向の位置補正は、レーザー光照射装置１３によるレーザー光を用い、画像処理を行うことで実行する。
管の曲がりによって、管端ねじ部１では垂直方向の位置が変化する。例えば、外径７３．１ｍｍ未満の小径油井管では、油井管２の管端の曲がりが大きく、最大４ｍｍ／３００ｍｍ変化する。
そのため、垂直方向の位置補正対策として、レーザー照射を実行している。
垂直方向の位置補正は、レーザー光照射装置１３によるレーザー光を用い、画像処理を行うことで実行する。
管の曲がりによって、管端ねじ部１では垂直方向の位置が変化する。例えば、外径７３．１ｍｍ未満の小径油井管では、油井管２の管端の曲がりが大きく、最大４ｍｍ／３００ｍｍ変化する。
そのため、垂直方向の位置補正対策として、レーザー照射を実行している。
【0093】
図２１に示すように、油井管２の管端ねじ部１から少し離れた管軸方向位置に向けて、斜め上方からレーザー光を照射する。レーザー光は、管側面に対し上下方向に向けた光として照射する。そして、レーザー光の照射位置ＲＲを含む画像の画像処理にて、評価枠内において、レーザー光がとぎれた黒と白の濃淡の境目を管端ねじ部１での上下の各エッジＥｇ１，Ｅｇ２と認識する。このように管端ねじ部の上下のエッジＥｇ１，Ｅｇ２を認識することで、管端ねじ部１で上下方向に曲がりがあったとしても、曲がりに追従して、正確に、実際の管端ねじ部１の軸を認識することが可能である。そして、認識した上下のエッジＥｇ１，Ｅｇ２に基づき、上下方向の位置補正を行う。
なお、小径サイズを超える油井管２（７３．１ｍｍ以上）では、管の剛性が高くなり、位置ズレは少なくなる傾向にある。しかし、微小なズレは発生するため、垂直方向の位置補正用レーザー照射による補正は、実行することが好ましい。
なお、小径サイズを超える油井管２（７３．１ｍｍ以上）では、管の剛性が高くなり、位置ズレは少なくなる傾向にある。しかし、微小なズレは発生するため、垂直方向の位置補正用レーザー照射による補正は、実行することが好ましい。
【0094】
＜ブラスト不良パターンと評価方法の一例＞
油井管２の管端ねじ部１で発生する不良パターンの例を、図２２に示す。
この管端ねじ部１において発生しうるブラスト不良名称・それらの不良原因・不良発生箇所・評価方法の例について、纏めて説明する。
油井管２の管端ねじ部１で発生する不良パターンの例を、図２２に示す。
この管端ねじ部１において発生しうるブラスト不良名称・それらの不良原因・不良発生箇所・評価方法の例について、纏めて説明する。
【0095】
（１）「ブラストが薄い」場合
不良原因は「ブラスト時のエアー圧低下（ホース継手穴あき、ノズル噴射孔摩耗など）」である。ブラスト不良発生箇所は、「外面部１Ｅ（ねじ部、シール部１Ｂ）、ショルダー部１Ｃ」である。
その評価方法は、例えば、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、暗部輝度が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。又は、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、明部輝度と暗部輝度の差が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
不良原因は「ブラスト時のエアー圧低下（ホース継手穴あき、ノズル噴射孔摩耗など）」である。ブラスト不良発生箇所は、「外面部１Ｅ（ねじ部、シール部１Ｂ）、ショルダー部１Ｃ」である。
その評価方法は、例えば、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、暗部輝度が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。又は、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、明部輝度と暗部輝度の差が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
【0096】
（２）「非フック部ねじ底角部が未ブラスト」の場合
不良原因は「ノズル５Ｂ 詰まり」である。ブラスト不良発生箇所は、「外面部１Ｅ（非フック部ねじ底角部）、ショルダー部１Ｃ」である。
その評価方法は、例えば、内面部１Ｄをカメラ１１Ｂで撮像後、ハレーション部を２値化し、そのハレーションの合計値（ハレーション面積の割合：輝度割合）が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
不良原因は「ノズル５Ｂ 詰まり」である。ブラスト不良発生箇所は、「外面部１Ｅ（非フック部ねじ底角部）、ショルダー部１Ｃ」である。
その評価方法は、例えば、内面部１Ｄをカメラ１１Ｂで撮像後、ハレーション部を２値化し、そのハレーションの合計値（ハレーション面積の割合：輝度割合）が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
【0097】
（３）「フック部ねじ底角部が未ブラスト」の場合
であるが、不良原因は「ノズル５Ａ詰まり」である。ブラスト不良発生箇所は、「外面部１Ｅ（フック部ねじ底角部）」である。
その評価方法は、例えば、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、ハレーション部を２値化し、そのハレーションの合計値（ハレーション面積の割合：輝度割合）が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
であるが、不良原因は「ノズル５Ａ詰まり」である。ブラスト不良発生箇所は、「外面部１Ｅ（フック部ねじ底角部）」である。
その評価方法は、例えば、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、ハレーション部を２値化し、そのハレーションの合計値（ハレーション面積の割合：輝度割合）が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
【0098】
（４）「黒皮を含むねじ部が未ブラスト」の場合
不良原因は「ノズル固定治具がずれ、ノズル角度が大幅にずれる（サイズ替え時のみ発生）」である。
その評価方法は、例えば外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、ハレーション部を２値化し、そのハレーションの合計値（ハレーション面積の割合：輝度割合）が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
不良原因は「ノズル固定治具がずれ、ノズル角度が大幅にずれる（サイズ替え時のみ発生）」である。
その評価方法は、例えば外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、ハレーション部を２値化し、そのハレーションの合計値（ハレーション面積の割合：輝度割合）が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
【0099】
（５）「ブラストなし」の場合
不良原因は「エアー圧が大幅に下がる（ホース継手穴あき、ノズル噴射孔摩耗など）」である。
その評価方法は、例えば、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、暗部輝度が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。また、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、明部輝度と暗部輝度の差が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。また、「外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、ハレーション部を２値化し、そのハレーションの合計値（ハレーション面積の割合：輝度割合）が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
不良原因は「エアー圧が大幅に下がる（ホース継手穴あき、ノズル噴射孔摩耗など）」である。
その評価方法は、例えば、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、暗部輝度が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。また、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、明部輝度と暗部輝度の差が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。また、「外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、ハレーション部を２値化し、そのハレーションの合計値（ハレーション面積の割合：輝度割合）が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
【0100】
（６）「撮像対象材なし」の場合
不良原因は「管が押されて視野外になる（例えば、サイズ替え時の内栓の取付けサイズ間違いにより発生）」である。
その評価方法は、例えば、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、暗部輝度が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。また、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、明部輝度と暗部輝度の差が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
さらに、照明装置１０の光量低下については、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、明部輝度が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価可能である。
不良原因は「管が押されて視野外になる（例えば、サイズ替え時の内栓の取付けサイズ間違いにより発生）」である。
その評価方法は、例えば、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、暗部輝度が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。また、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、明部輝度と暗部輝度の差が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価する。
さらに、照明装置１０の光量低下については、外面部１Ｅをカメラ１１Ａで撮像後、明部輝度が設定した閾値の範囲から外れているかどうかで評価可能である。
【0101】
以上のように評価処理を行うことで、本実施形態の装置にて、油井管２の管端ねじ部１を対象として、表面粗さに基づき、全てのブラスト不良を検出可能となる。
これによって、例えば、油井管２の管端ねじ部１のブラスト良否の自動評価が可能となる。
これによって、例えば、油井管２の管端ねじ部１のブラスト良否の自動評価が可能となる。
【0102】
（変形例）
以上の説明では、金属面に対するブラスト処理などの表面処理によって、加工前に対し加工後の粗度が高くなる場合における、加工後の金属面の表面粗さの評価を例にして説明した。
本開示は、金属面に対するバフ研磨処理などの表面処理によって、加工前に対し加工後の粗度が低くなる場合における、加工後の金属面の表面粗さの評価にも適用可能である。この場合には、上述の説明の考え方に基づき、例えば、明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合に、評価する金属面が目標表面粗さであると評価する。第３の閾値は、目標とする表面粗さに応じた実験や、表面処理が正常となった金属面の計測などを行うことで求めれば良い。
以上の説明では、金属面に対するブラスト処理などの表面処理によって、加工前に対し加工後の粗度が高くなる場合における、加工後の金属面の表面粗さの評価を例にして説明した。
本開示は、金属面に対するバフ研磨処理などの表面処理によって、加工前に対し加工後の粗度が低くなる場合における、加工後の金属面の表面粗さの評価にも適用可能である。この場合には、上述の説明の考え方に基づき、例えば、明部輝度と暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合に、評価する金属面が目標表面粗さであると評価する。第３の閾値は、目標とする表面粗さに応じた実験や、表面処理が正常となった金属面の計測などを行うことで求めれば良い。
【0103】
（その他）
本開示は、次の構成も取り得る。
（１）評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、
照明装置で評価する金属面に照明光を照射し、
上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、
撮像した画像における、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域とをそれぞれ定め、
上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする表面粗さ評価方法。
本開示は、次の構成も取り得る。
（１）評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、
照明装置で評価する金属面に照明光を照射し、
上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、
撮像した画像における、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域とをそれぞれ定め、
上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする表面粗さ評価方法。
【0104】
（２）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求め、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合、上記評価する金属面が目標表面粗さであると評価する。
（３）上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合、上記評価する金属面が目標表面粗さであると評価する。
（３）上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
【0105】
（４）上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（５）上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（６）上記撮像した画像における、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記輝度割合と暗部輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
（５）上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（６）上記撮像した画像における、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記輝度割合と暗部輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
【0106】
（７）上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（８）上記第２の閾値は、上記明部領域の全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である。
（９）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求め、
上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合、上記評価する金属面が上記目標表面粗さとの評価を、目標表面粗さよりも表面粗さが小さいと評価を変更する。
（８）上記第２の閾値は、上記明部領域の全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である。
（９）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求め、
上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合、上記評価する金属面が上記目標表面粗さとの評価を、目標表面粗さよりも表面粗さが小さいと評価を変更する。
【0107】
（１０）面形状が予め設定した凹凸形状となっている領域を有する金属面を評価対象とし、その金属面の表面粗さが目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価方法であって、
照明装置で上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射し、
上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、
撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を定め、
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする表面粗さ評価方法。
照明装置で上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射し、
上記照明光が当たる上記評価する金属面を撮像し、
撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を定め、
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求め、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する、
ことを特徴とする表面粗さ評価方法。
【0108】
（１１）上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（１２）上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（１３）上記撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（１２）上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（１３）上記撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求め、
上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
【0109】
（１４）上記第２の閾値は、上記明部領域全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である。
（１５）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求め、
上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きく、更に、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（１６）予め設定された凹凸形状がねじ形状である。
（１７）上記評価する金属面は、表面処理で表面を粗くした金属面である。
（１８）上記明部領域は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に、ハレーションが発生する部分を含む領域とする。
（１９）上記予め設定した輝度は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に発生したハレーションの位置の輝度、若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（１５）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求め、
上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きく、更に、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（１６）予め設定された凹凸形状がねじ形状である。
（１７）上記評価する金属面は、表面処理で表面を粗くした金属面である。
（１８）上記明部領域は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に、ハレーションが発生する部分を含む領域とする。
（１９）上記予め設定した輝度は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に発生したハレーションの位置の輝度、若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
【0110】
（２０）上記評価する金属面が、油井管の管端ねじ部であり、
管端を撮像した画像の画像処理によって、管端位置を検出し、
検出した管端位置によって、画像における管端部の水平方向位置を補正する。
（２１）管に周方向に沿ったレーザー光を照射し、そのレーザー光を照射した管を撮像し、
撮像した画像中のレーザー光の位置によって、管の上下位置を検出し、
検出した管の上下位置から、画像における管端部の上下方向位置を補正する。
管端を撮像した画像の画像処理によって、管端位置を検出し、
検出した管端位置によって、画像における管端部の水平方向位置を補正する。
（２１）管に周方向に沿ったレーザー光を照射し、そのレーザー光を照射した管を撮像し、
撮像した画像中のレーザー光の位置によって、管の上下位置を検出し、
検出した管の上下位置から、画像における管端部の上下方向位置を補正する。
【0111】
（２２）評価する金属面の表面粗さが、目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価装置であって、
評価する金属面に照明光を照射する照明装置と、
上記照明光が当たる領域である照明領域を撮像する撮像装置と、
撮像した画像内における上記照明領域内から選択した領域であって、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域をそれぞれ設定する設定部と、
上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する評価部と、
を備えることを特徴とする表面粗さ評価装置。
評価する金属面に照明光を照射する照明装置と、
上記照明光が当たる領域である照明領域を撮像する撮像装置と、
撮像した画像内における上記照明領域内から選択した領域であって、輝度が明るい領域である明部領域と、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域をそれぞれ設定する設定部と、
上記明部領域の輝度と上記暗部領域の輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する評価部と、
を備えることを特徴とする表面粗さ評価装置。
【0112】
（２３）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求める明部輝度算出部と、
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部と、を備え、
上記評価部は、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合、上記評価する金属面が目標表面粗さであると評価する。
（２４）上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求める輝度割合算出部を備え、
上記評価部は、上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
（２５）上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部と、を備え、
上記評価部は、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合、上記評価する金属面が目標表面粗さであると評価する。
（２４）上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求める輝度割合算出部を備え、
上記評価部は、上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
（２５）上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
【0113】
（２６）上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（２７）上記設定部は、上記撮像した画像における、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を設定し、
更に、上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部を有し、
上記評価部は、上記輝度割合と暗部輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
（２７）上記設定部は、上記撮像した画像における、上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を設定し、
更に、上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部を有し、
上記評価部は、上記輝度割合と暗部輝度に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する。
【0114】
（２８）上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（２９）上記第２の閾値は、上記明部領域の全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である。
（３０）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求める明部輝度算出部を備え、
上記評価部は、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合、上記評価する金属面が目標表面粗さとの評価を、目標表面粗さよりも小さい表面粗さであると評価を変更する。
（２９）上記第２の閾値は、上記明部領域の全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である。
（３０）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求める明部輝度算出部を備え、
上記評価部は、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値を超える場合、上記評価する金属面が目標表面粗さとの評価を、目標表面粗さよりも小さい表面粗さであると評価を変更する。
【0115】
（３１）面形状が予め設定した凹凸形状となっている領域を有する金属面を評価対象とし、その金属面の表面粗さが、目標とする表面粗さである目標表面粗さであるかどうかを評価する表面粗さ評価装置であって、
上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射する照明装置と、
上記照明光が当たる領域である照明領域を撮像する撮像装置と、
撮像した画像内における上記照明領域内から選択した領域であって、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を設定する設定部と、
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求める輝度割合算出部と、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する評価部と、
を備えることを特徴とする表面粗さ評価装置。
上記凹凸形状となっている領域の金属面に照明光を照射する照明装置と、
上記照明光が当たる領域である照明領域を撮像する撮像装置と、
撮像した画像内における上記照明領域内から選択した領域であって、上記凹凸形状となっている領域のうちの輝度が明るい領域である明部領域を設定する設定部と、
上記明部領域における、予め設定した輝度以上の領域の割合である輝度割合を求める輝度割合算出部と、
上記輝度割合に基づき、上記評価する金属面の表面粗さを評価する評価部と、
を備えることを特徴とする表面粗さ評価装置。
【0116】
（３２）上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満の場合に、上記評価する金属面が上記目標表面粗さと評価する。
（３３）上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（３４）上記設定部は、上記撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
更に、上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部を有し、
上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（３３）上記予め設定した輝度は、上記評価する金属面でハレーションが発生した場合における当該ハレーションが発生している部分の輝度若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（３４）上記設定部は、上記撮像した画像における、上記凹凸形状となっている領域のうちの上記明部領域よりも輝度が低い暗部領域を定め、
更に、上記暗部領域の平均輝度を暗部輝度として求める暗部輝度算出部を有し、
上記評価部は、上記輝度割合が予め設定した第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きい場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
【0117】
（３５）上記第２の閾値は、上記明部領域全域でハレーションが発生した場合における、上記暗部領域の平均輝度よりも大きな輝度である。
（３６）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求める明部輝度算出部を備え、
上記評価部は、上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きく、更に、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（３７）予め設定された凹凸形状がねじ形状である。
（３８）上記評価する金属面は、表面処理で表面を粗くした金属面である。
（３９）上記明部領域は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に、ハレーションが発生する部分を含む領域とする。
（４０）上記予め設定した輝度は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に発生したハレーションの位置の輝度、若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
（３６）上記明部領域の平均輝度を明部輝度として求める明部輝度算出部を備え、
上記評価部は、上記輝度割合が上記第１の閾値未満で、且つ、上記暗部輝度が予め設定した第２の閾値より大きく、更に、上記明部輝度と上記暗部輝度との輝度の差が、予め設定した第３の閾値以下の場合に、上記評価する金属面が目標表面粗さと評価する。
（３７）予め設定された凹凸形状がねじ形状である。
（３８）上記評価する金属面は、表面処理で表面を粗くした金属面である。
（３９）上記明部領域は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に、ハレーションが発生する部分を含む領域とする。
（４０）上記予め設定した輝度は、上記表面処理を施す前の金属面に上記照明光を照明した場合に発生したハレーションの位置の輝度、若しくはその輝度から安全代分だけ小さくした輝度である。
【実施例0118】
油井管２の管端ねじ部１に対する、画像処理による、未ブラストであるかブラスト済であるかの自動評価を行った。装置として、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製の画像処理装置ＰＶ２００、竹中オプトニック社製のレーザー光照射装置ＬＤＵ２０５１５ＬＺ３－Ａを使用している。
ここで、表面の状態、表面粗さ（以下、Ｒａと記載する）、良否評価については、図２３の通りである。
なお、未ブラスト時では、Ｒａは１．７μ以下である。また、目標表面粗さを、２．１μ以上、３．８μｍ以下に設定した。
ここで、表面の状態、表面粗さ（以下、Ｒａと記載する）、良否評価については、図２３の通りである。
なお、未ブラスト時では、Ｒａは１．７μ以下である。また、目標表面粗さを、２．１μ以上、３．８μｍ以下に設定した。
【0119】
まず、図２２に示したような発生し得るパターンを想定し、カメラ１１Ａのみでの評価テストを実施した。
ブラスト処理での正常噴射圧Ｐは０．２４Ｍｐａ≦Ｐ≦０．４４Ｍｐａ、好ましくは０．２９Ｍｐａ≦Ｐ≦０．３９Ｍｐａであった。
ブラスト処理での正常噴射圧Ｐは０．２４Ｍｐａ≦Ｐ≦０．４４Ｍｐａ、好ましくは０．２９Ｍｐａ≦Ｐ≦０．３９Ｍｐａであった。
【0120】
Ｐ＜０．２４Ｍｐａの場合、未ブラスト状態と同等である。未ブラストであると、継手を締め込んだ際にねじ部・継手間で焼付が発生するため、ブラスト不良品となった。
また、０．４４Ｍｐａ＜Ｐの場合、管端ねじ部１に対して、過剰に表面を粗くしてしまうことになり、摩擦係数が上昇する。その結果、継手を締め込んだ際にねじ部・継手間で焼付が発生するため、不合格品となった。これは、目標表面粗さに範囲を設定することで検知可能である。
また、０．４４Ｍｐａ＜Ｐの場合、管端ねじ部１に対して、過剰に表面を粗くしてしまうことになり、摩擦係数が上昇する。その結果、継手を締め込んだ際にねじ部・継手間で焼付が発生するため、不合格品となった。これは、目標表面粗さに範囲を設定することで検知可能である。
【0121】
上記の評価テストの結果を図２３に示す。
当初は、水準Ｄにおいて、カメラ１１Ａのみで外面部１Ｅを正面から撮像し、全てのねじ種でシール部１Ｂ・ねじ部本体１Ａのハレーションを得られると考えていた。しかし、図４，図５に記載の角度θ１の値によって、ねじ底角部Ａのブラスト状態が未ブラストにもブラスト済にもなることが分かった。
当初は、水準Ｄにおいて、カメラ１１Ａのみで外面部１Ｅを正面から撮像し、全てのねじ種でシール部１Ｂ・ねじ部本体１Ａのハレーションを得られると考えていた。しかし、図４，図５に記載の角度θ１の値によって、ねじ底角部Ａのブラスト状態が未ブラストにもブラスト済にもなることが分かった。
【0122】
＜前提条件＞
管端ねじ部のネジ形状の前提条件を記載する（図４，図５参照）。
θ３＝４０°（ノズルは４０°固定が一般的）
θ４＝４０°（４０°が一般的）
θ５＝θ４÷２ →θ５＝４０°÷２＝２０°
θ６＝θ３－θ５ →θ６＝４０°－２０°＝２０°
錯角により、θ１＝θ６
θ１＞２０°、好ましくはθ１＞２２°の場合、ブラストされ、拡散反射光を撮像することになる。
θ１≦２０°の場合、ねじ底角部Ａがブラストされず、未ブラスト状態となる。
管端ねじ部のネジ形状の前提条件を記載する（図４，図５参照）。
θ３＝４０°（ノズルは４０°固定が一般的）
θ４＝４０°（４０°が一般的）
θ５＝θ４÷２ →θ５＝４０°÷２＝２０°
θ６＝θ３－θ５ →θ６＝４０°－２０°＝２０°
錯角により、θ１＝θ６
θ１＞２０°、好ましくはθ１＞２２°の場合、ブラストされ、拡散反射光を撮像することになる。
θ１≦２０°の場合、ねじ底角部Ａがブラストされず、未ブラスト状態となる。
【0123】
＜実施例＞
Ｘねじθ１＝１５° → ねじ底角部Ａがブラストされず、未ブラスト状態となる。
Ｙねじθ１＝２５° → ねじ底角部Ａがブラストされ、ブラスト済状態となる。
また、水準Ｄにおいて、ノズル５Ｂが詰まっている状況では、必ずショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが未ブラストとなり（図６（ｂ））、ブラスト不良品となる。この場合と、ねじ底角部Ａがブラスト済である場合とが重なると、カメラ１１Ａ・照明装置１０Ａのみの良否評価では不合格品を次工程に送ってしまうことになる。
すなわち、カメラ１１Ａ・照明装置１０Ａのみでは、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄのブラスト状態の良否が不明であることが分かった。
Ｘねじθ１＝１５° → ねじ底角部Ａがブラストされず、未ブラスト状態となる。
Ｙねじθ１＝２５° → ねじ底角部Ａがブラストされ、ブラスト済状態となる。
また、水準Ｄにおいて、ノズル５Ｂが詰まっている状況では、必ずショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが未ブラストとなり（図６（ｂ））、ブラスト不良品となる。この場合と、ねじ底角部Ａがブラスト済である場合とが重なると、カメラ１１Ａ・照明装置１０Ａのみの良否評価では不合格品を次工程に送ってしまうことになる。
すなわち、カメラ１１Ａ・照明装置１０Ａのみでは、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄのブラスト状態の良否が不明であることが分かった。
【0124】
次に、内面部１Ｄを撮像できるカメラ１１Ｂ、照明装置１０Ｂを追加した。そして、カメラ１１Ａ、照明装置１０Ａ、カメラ１１Ｂ、照明装置１０Ｂでの評価テストを試みた。この場合、水準Ｄのショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが未ブラスト時において、内面部１Ｄのハレーションを確認できた。
すなわち、水準Ｄにおいて、ノズル５Ｂが詰まっている影響から、次のことを考える。すなわち、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが未ブラストである場合と、ねじ底角部Ａがブラスト済である図６の場合とが重なった場合を考える。この場合でも、カメラ１１Ｂにて、内面部１Ｄのハレーションを確認でき、その管がブラスト不良品であると評価できた。
すなわち、水準Ｄにおいて、ノズル５Ｂが詰まっている影響から、次のことを考える。すなわち、ショルダー部１Ｃや内面部１Ｄが未ブラストである場合と、ねじ底角部Ａがブラスト済である図６の場合とが重なった場合を考える。この場合でも、カメラ１１Ｂにて、内面部１Ｄのハレーションを確認でき、その管がブラスト不良品であると評価できた。
【0125】
また、小径油井管（外径７３．１ｍｍ未満）では、油井管２の管端の曲がりが大きく、その際は、垂直方向の位置が最大４．０ｍｍ／３００ｍｍ変化する。
このため、垂直方向の位置補正用にレーザー光照射装置１３を導入した。管端ねじ部１近傍の管側面にレーザー光を照射し、レーザー光が途切れた箇所を濃淡差による画像処理評価で管の上下エッジと認識させる原理を用いた。
このため、垂直方向の位置補正用にレーザー光照射装置１３を導入した。管端ねじ部１近傍の管側面にレーザー光を照射し、レーザー光が途切れた箇所を濃淡差による画像処理評価で管の上下エッジと認識させる原理を用いた。
【0126】
なお、小径サイズを超える油井管２（７３．１ｍｍ以上）では、位置ズレは少なくなる傾向にあるが、微小なズレは発生するため、垂直方向の位置補正用レーザー光照射装置１３は必要である。
以上のことから、カメラ１１Ａ、照明装置１０Ａ、カメラ１１Ｂ、照明装置１０Ｂ、レーザー光照射装置１３を組み合わせることで、油井管２の管端ねじ部１のブラスト良否を自動で評価可能となった。
以上のことから、カメラ１１Ａ、照明装置１０Ａ、カメラ１１Ｂ、照明装置１０Ｂ、レーザー光照射装置１３を組み合わせることで、油井管２の管端ねじ部１のブラスト良否を自動で評価可能となった。
【符号の説明】
【0127】
１ 管端ねじ部
１Ａ ねじ部本体
１Ｂ シール部
１Ｃ ショルダー部
１Ｄ 内面部
１Ｅ 外面部
１Ｆ 平坦部
２ 油井管
５Ａ，５Ｂ ブラスト噴射ノズル
１０，１０Ａ１０Ｂ 照明装置
１０Ｐ 照明軸
１１，１１Ａ、１１Ｂ カメラ（撮像装置）
１１Ｐ 撮像軸
１２ 演算処理部
１３ レーザー光照射装置
２０ 評価演算部
２０Ａ 画像領域確認部
２０Ｂ 輝度割合算出部
２０Ｃ 暗部輝度算出部
２０Ｄ 明部輝度算出部
２０Ｅ 比較輝度算出部
２０Ｆ 画像明度確認部
２０Ｇ 評価部
２０Ｇ１ 第１の評価部
２０Ｇ２ 第２の評価部
２１ 補正処理部
２１Ａ 水平方向位置補正部
２１Ｂ 垂直方向位置補正部
２２ 設定部
ＡＲＡ－１ 明部領域
ＡＲＡ－１Ａ 明部本体領域（明部領域）
ＡＲＡ－２ 暗部領域
ＨＡ ハレーション
ＨＨ 最大幅
ＭＴ１ 第１の金属面領域
ＭＴ２ 第２の金属面領域
１Ａ ねじ部本体
１Ｂ シール部
１Ｃ ショルダー部
１Ｄ 内面部
１Ｅ 外面部
１Ｆ 平坦部
２ 油井管
５Ａ，５Ｂ ブラスト噴射ノズル
１０，１０Ａ１０Ｂ 照明装置
１０Ｐ 照明軸
１１，１１Ａ、１１Ｂ カメラ（撮像装置）
１１Ｐ 撮像軸
１２ 演算処理部
１３ レーザー光照射装置
２０ 評価演算部
２０Ａ 画像領域確認部
２０Ｂ 輝度割合算出部
２０Ｃ 暗部輝度算出部
２０Ｄ 明部輝度算出部
２０Ｅ 比較輝度算出部
２０Ｆ 画像明度確認部
２０Ｇ 評価部
２０Ｇ１ 第１の評価部
２０Ｇ２ 第２の評価部
２１ 補正処理部
２１Ａ 水平方向位置補正部
２１Ｂ 垂直方向位置補正部
２２ 設定部
ＡＲＡ－１ 明部領域
ＡＲＡ－１Ａ 明部本体領域（明部領域）
ＡＲＡ－２ 暗部領域
ＨＡ ハレーション
ＨＨ 最大幅
ＭＴ１ 第１の金属面領域
ＭＴ２ 第２の金属面領域
【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】