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表面状态检查装置

阅读：134发布：2020-05-08

专利汇可以提供表面状态检查装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种表面状态检查装置，基于简易的原理由廉价设备构成。该表面检查装置包括第一光源，将第一色调的光照射至被检查物表面的检查区域；第二光源，将与第一色调不同的第二色调的光照射至所述检查区域；彩色相机，光接收来自所述被检查物表面的反射光；以及分析器，将从所述彩色相机输出的光接收信号作为输入，对来自所述检查区域的所述反射光的色调分布进行分析，其中，所述第一光源的照射方向与所述第二光源的照射方向不同。，下面是表面状态检查装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种表面状态检查装置，其特征在于，包括
第一光源，将第一色调的光照射至被检查物表面的检查区域；
第二光源，将与第一色调不同的第二色调的光照射至所述检查区域；
彩色相机，光接收来自所述被检查物表面的反射光；以及
分析器，将从所述彩色相机输出的光接收信号作为输入，对来自所述检查区域的所述反射光的色调分布进行分析，
其中，所述第一光源的照射方向与所述第二光源的照射方向不同。
2.根据权利要求1所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述分析器以如下方式构成：检测对应于所述检查区域的图像的像素的每个色调，所述第一色调的像素连续的区域或者所述第二色调的像素连续的区域存在时，判断为存在凹凸。
3.根据权利要求2所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述像素的连续为二像素的连续。
4.根据权利要求1～3任一项所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述被检查物具有一个沿轴向延伸的表面，
将所述轴向设为Z方向、将检查区域的中心作为原点而所述表面的法线方向为X方向、与X方向及Z方向垂直的方向设为Y方向时，
所述第一光源及所述第二光源分别在X-Z平面内，所述第一光源配置于Z值为正的区域，所述第二光源配置于Z值为负的区域，
所述彩色相机配置于X-Y平面上。
5.根据权利要求4所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述被检查物具有在所述Z方向具有中心轴的圆筒状的表面，
所述第一光源及所述第二光源为圆环状，朝向圆环的轴照射光，在平行于X-Y平面的各个不同的面中以Z轴为中心配置，
多个所述彩色相机在X-Y平面上围绕所述圆筒状的表面配置。
6.根据权利要求5所述的表面状态检查装置，其特征在于，
具有多个所述第一光源，多个所述第一光源在同一平面上同心配置，
具有多个所述第二光源，多个所述第二光源在同一平面上同心配置。
7.根据权利要求1所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述分析器以如下方式构成：检测对应于所述检查区域的图像的每个像素的色调，判断第一色调组的像素连续的区域或者第二色调组的像素连续的区域存在的像素所对应的所述检查区域中存在凹凸，
判断所述第一色调组和所述第二色调组中间的中间色调组的像素存在的所述检查区域中不存在凹凸，
所述第一色调组结合所述第一色调及该色调相近的色调，所述第二色调组结合所述第二色调及该色调相近的色调。
8.根据权利要求1～3任一项所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述第一色调为蓝色，所述第二色调为红色。
9.根据权利要求4所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述第一色调为蓝色，所述第二色调为红色。
10.根据权利要求5所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述第一色调为蓝色，所述第二色调为红色。
11.根据权利要求6所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述第一色调为蓝色，所述第二色调为红色。
12.根据权利要求7所述的表面状态检查装置，其特征在于，
所述第一色调为蓝色，所述第二色调为红色。
13.根据权利要求5所述的表面状态检查装置，其特征在于，
多个所述彩色相机为8台彩色相机。

说明书全文

表面状态检查装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及表面状态检查装置。

背景技术

[0002] 目前得知向金属板、轮胎等对象物照射多种颜色的光，分别识别其反射光的亮度或强度，由此检测对象物的表面状态的装置。

[0003] 例如，在专利文献1中，通过2个光源向被检查物即金属体照射波长不同的光，对每个波长通过准备好的光接收相机接收反射光，检测亮度。根据被检查物的凹凸，利用两个波长的光产生亮度差来检测金属体即被检查物的表面状态。在专利文献2中，从2个光源照射向轮胎的侧壁部的表面照射波长不同的光，检测反射光的强度。根据被检查物的凹凸，利用两个波长的光产生强度差来检测金属体的被检查物的表面状态。

[0004] 专利文献1：日本特许第6061059号公报

[0005] 专利文献2：日本特开2010-249700号公报实用新型内容

[0006] 然而，向被检物照射波长不同的两道光，以不同的照相机对每个波长采集其反射光，取得强度或亮度的数据，进行运算分析，为此，需要高额且复杂的装置。特别是，当将电缆等长尺寸物作为被检查物时，很多时候不仅仅是长度方向，还需要周向的检查，很多时候需要比检查平板状的物体更高价的装置。

[0007] 例如，在专利文献1中，提出了通过使用黑白生产线传感器摄像机而不是彩色生产线传感器摄像机而廉价化的例子，但是对于每个波长而言需要光接收器。

[0008] 例如，在专利文献2中，提出了从同一方向照射不同波长的光，通过生产线传感器摄像机接收反射光的例子。可利用的数据仅为从光源到被检查物的检查位置的距离，因此，对每个波长取强度数据，根据其相对关系推测表面状态。各波长的强度数据分别具有偏差，因此，有两个得到的数据的情况比一个的情况数据处理更加复杂。

[0009] 本公开的目的在于提供一种以简易的动作原理、使用更廉价的设备检查表面状态的装置。

[0010] 根据本实施方式的一个观点，提供一种表面状态检查装置，包括[0011] 第一光源，将第一色调的光照射至被检查物表面的检查区域；

[0012] 第二光源，将与第一色调不同的第二色调的光照射至所述检查区域；

[0013] 彩色相机，光接收来自所述被检查物表面的反射光；以及

[0014] 分析器，将从所述彩色相机输出的光接收信号作为输入，对来自所述检查区域的所述反射光的色调分布进行分析，

[0015] 其中，所述第一光源的照射方向与所述第二光源的照射方向不同。

[0016] 根据本公开，能够提供一种以简易的动作原理、使用更廉价的设备检查表面状态的装置。附图说明

[0017] 图1是说明本申请的检查装置的基本结构的图。

[0018] 图2A是说明本申请的检查装置的检测原理的图。

[0019] 图2B是说明本申请的检查装置的检测原理的图。

[0020] 图2C是说明本申请的检查装置的检测原理的图。

[0021] 图3是示意性地描述色调环的图。

[0022] 图4是说明本申请的检查装置的色调与异常检测的关系的图。

[0023] 图5是表示将线状体作为被检查对象时的光源与彩色相机的配置例的图。

[0024] 图6是表示图5的配置例中彩色相机的配置例的图。

[0025] 图7是说明图5的配置例中光源的光的照射范围的图。

[0026] 图8是说明本申请的检查装置的代表性检测逻辑的流程图。

[0027] 图9A是示意性地表示通过本申请的检查装置检测异常位置的情况的图。

[0028] 图9B是示意性地表示通过本申请的检查装置检测异常位置的情况的图。

[0029] 图9C是示意性地表示通过本申请的检查装置检测异常位置的情况的图。

[0030] 图9D是示意性地表示通过本申请的检查装置检测异常位置的情况的图。

[0031] 图10A是表示在将线状体作为被检查物时的已设检查装置的光源与光接收器的配置例的图。

[0032] 图10B是表示在将线状体作为被检查物时的已设检查装置的光源与光接收器的配置例的图。

[0033] 图11A是通过本申请的检查装置对具有凹凸不良部和凹凸良好部的被检查物进行检查，以凹凸高度总结出结果的图。

[0034] 图11B是通过已有的检查装置对具有凹凸不良部和凹凸良好部的被检查物进行检查，以凹凸高度总结出结果的图。

[0035] 图12是使用已有的检查装置及本申请的检查装置检测表面的凹凸的实验例，以凹凸高度和长度总结出结果的图。

[0036] 符号说明

[0037] 10 第一光源

[0038] 11 第一照射光

[0039] 20 第二光源

[0040] 21 第二照射光

[0041] 30 彩色相机

[0042] 40 分析器

[0043] 50 输出装置

[0044] 60 被检查物

[0045] 61 表面

[0046] 62 凸部

[0047] 63 凹部

[0048] 71、72 异常反射光

[0049] 73 正常反射光

[0050] 101 第一色调

[0051] 102 第二色调

[0052] 103、104 异常色调

[0053] 105 正常色调

[0054] 80 线状体

[0055] 81、82、83、84 环状光源

[0056] 811、821 第一色调的照射光

[0057] 831、841 第二色调的照射光

[0058] 85 彩色相机

[0059] 86 透镜

[0060] W1 视野范围

[0061] W2 检查范围

[0062] 90 线状体

[0063] 91 光源

[0064] 92 光接收器

具体实施方式

[0065] [本公开的实施方式的说明]

[0066] 首先列出本公开的实施方式而进行说明。

[0067] (1)本公开的一个方式的表面状态检查装置，包括第一光源，将第一色调的光照射至被检查物表面的检查区域；第二光源，将与第一色调不同的第二色调的光照射至所述检查区域；彩色相机，光接收来自所述被检查物表面的所述第一色调的光及所述第二色调的光的反射光；以及分析器，将从所述彩色相机输出的光接收信号作为输入，对来自所述检查区域的所述反射光的色调分布进行分析；其中，所述第一光源的照射方向与所述第二光源的照射方向不同。

[0068] 工业制品中，即使是作为同样的表面而制造的产品，其表面不同，而在每个位置表面形状存在差异。被识别为伤痕、凹凸等外观不良的表面状态需要辨别排除。本发明的发明人发现，如果从配置于不同位置的两个光源同时向被检查物的检查区域照射不同的色调的光，则反射光根据被检查物的表面形状的不同即表面状态成为不同的色调。然后，通过彩色相机接收该反射光，作为基于从彩色相机输出的光接收信号检测上述表面状态的表面状态检查装置而完成了。

[0069] 对于表面状态相同的被检查物，从两个光源向被检查物的检查区域照射不同色调的光时，被检查物的任何位置都有规定的反射，得到规定的中间色调的反射光。

[0070] 另一方面，在由于损伤、膨胀等而在表面具有凸部、凹部的被检查物中，从各个的光源照射的光的反射根据被检查物的表面状态变化。特别是在阴暗处变得没有反射，得到与表面状态一样的被检查物的情况不同色调的反射光。如果上述两个光源配置成从不同方向照射被检查物，根据被检查物的表面状态，照射光的色调减弱或增强，因此，反射光的色调不是规定的中间色调，而是得到光源的色调或接近该色调的色调。

[0071] 在此，定义组合了第一色调及接近该色调的色调的第一色调组、组合了第二色调及接近该色调的色调的第二色调组、第一色调组和第二色调组中间的中间色调组这三个色调组。然后，当被检查物的反射光的色调在第一色调组或第二色调组时，推测被检查物的表面状态存在异常。另一方面，在中间色调组时推测被检查物没有异常。在此，异常是指，主要由表面的损伤、膨胀等引起的凹凸，即作为该产品被判断为不良。如果设置成使用已知表面的凹凸状态的样品，预先在装置中登记第一色调组、第二色调组、中间色调组，输出反射光是第一色调组或第二色调组时异常、中间色色调组时无异常的判断，则检查装置能够判断表面状态。

[0072] (2)优选地，所述分析器以如下方式构成：检测对应于所述检查区域的图像的像素的每个色调，所述第一色调的像素连续或者所述第二色调的像素连续的区域存在时，判断为存在凹凸。

[0073] 通过对每个像素进行色调的判断，能够检测出非常细小的表面状态的变化。但是，在过细的分析容易受到噪声的影响。此外，作为对象的产品中异常的判断基准大多包含凹凸的大小。因此，通过将色调变化作为区域的大小判断，能够排除噪声并仅检测规定的不良，能够进一步提高作为检查装置的精度。

[0074] (3)优选地，所述像素的连续是二像素的连续。

[0075] 通过进行连续像素的阈值判定，能够进行微小的无害的物的排除，能够使检查装置更实用。

[0076] (4)优选地，上述被检查物具有一个沿轴向延伸的表面，将所述轴向设为Z方向、将检查区域的中心作为原点而所述表面的法线方向为X方向、与X方向及Z方向垂直的方向设为Y方向时，所述第一光源及所述第二光源分别在X-Z平面内，所述第一光源配置于Z值为正的区域，所述第二光源配置于Z值为负的区域，所述彩色相机配置于X-Y平面上。

[0077] 将两个光源夹持作为检测器的彩色相机而分别置于相反的方向，由此，在作为检查对象的表面的反射的程度上容易产生显著的差异，提高检测的精度。

[0078] (5)优选地，所述被检查物具有在所述Z方向具有中心轴的圆筒状的表面，[0079] 所述第一光源及所述第二光源为圆环状，朝向圆环的轴照射光，在平行于X-Y平面的各个不同的面中以Z轴为中心配置，

[0080] 多个所述彩色相机在X-Y平面上围绕所述圆筒状的表面配置。

[0081] 被检查物具有电缆、杆这样的线状或棒状的形状时，检查对象的表面存在于以长度方向为轴的整周范围内。为了平均地同时进行整周的检查，优选配置多个彩色相机，以通过圆环状光源同时照射整周，同时检测来自表面的反射光。

[0082] (6)优选地，具有多个所述第一光源，多个所述第一光源在同一平面上同心配置，具有多个所述第二光源，多个所述第二光源在同一平面上同心配置。

[0083] 通过像这样设置多个光源，能够增加平均的照射范围，因此能够提高检查的效率。

[0084] (7)优选地，所述分析器以如下方式构成：检测对应于所述检查区域的图像的每个像素的色调，判断第一色调组的像素连续的区域或者第二色调组的像素连续的区域存在的像素所对应的所述检查区域中存在凹凸，判断所述第一色调组和所述第二色调组中间的中间色调组的像素存在的所述检查区域中不存在凹凸，所述第一色调组结合所述第一色调及该色调相近的色调，所述第二色调组结合所述第二色调及该色调相近的色调。

[0085] 根据该结构，能够提供以简易的动作原理，使用更廉价的设备来检查表面状态的装置。

[0086] (8)优选地，所述多个彩色相机是8台彩色相机。

[0087] 通过像这样使用8台彩色相机，能够提供以简易的动作原理检查表面状态的装置。

[0088] (9)优选地，所述第一色调是蓝色，所述第二色调是红色。

[0089] 优选地，第一色调和第二色调是色调环中位于分离位置的色调。这是因为，容易区分色调，容易辨别中间色调。优选从被称为光的三原色的红、蓝、绿中选择。从获得光源的容易程度等出发，特别进一步优选选择红色和蓝色。通过像这样将色调设为蓝色和红色，能够提供以简易的动作原理、使用更廉价的设备来检查表面状态的装置。

[0090] [本公开的实施方式的细节]

[0091] 下面参照附图对本公开的实施方式(以下记为“本实施方式”)的表面状态检查装置的具体例进行说明。在下面的说明中，对相同或对应的要素标记相同的符号，对它们不重复相同的说明。另外，本发明不限于这些示例，旨在由权利要求的范围表示，包括与权利要求书的范围相等的意义及权利要求书范围内的所有改变。

[0092] 如图1所示，本实施方式的表面状态检查装置的基本结构包括第一光源10、第二光源20、彩色相机30、分析器40、输出装置50。第一光源10向被检查物60的表面61照射第一色调的光11。第二光源20向被检查物60的表面61照射第二色调的光21。从被照射了第一色调的光11和第二色调的光21两者的表面61产生正常反射光73或异常反射光71、72作为反射光，彩色相机30接收该反射光。在本例中，例示出在被检查物60的表面61存在表面膨胀的部分即凸部62的情况。

[0093] 这里，首先说明本检查装置内的分析器40的色调检查。图3是示意性地描绘了色调环的图。

[0094] 如图3所示，色调以光的3原色红(R)、绿(G)、蓝(B)为基准形成色调环。在本发明中使用的分析器，使用能够对色调环进行均分设定的分析器。进而，使用能够将被分割的色调中指定的区域的色调组作为异常，将指定外的区域作为为正常而设定的分析器。

[0095] 图4是说明本申请的检查装置中的色调与异常检测的关系的图，表示图3的色调环的一部分。由于本发明使用两个色调的光源，如图4所示，能够分为第一色调101、接近第一色调的异常色调103(组合两者而设为第一色调组)、第二色调102、接近第二色调的异常色调104(组合两者而设为第二色调组)及中间色调即正常色调105(设为中间色调组)。使用预先知道表面状态的样品，在分析器内预先设定第一色调组、第二色调组、中间色调组的范围。进行分析器的设定，使得将相当于第一色调组及第二色调组的色调的反射光判断为异常，输出至输出装置50，由此，能够进行色调检查。

[0096] 使用图1说明表面状态检查装置的处理。

[0097] 若将具有第一色调的照射光11和具有不同于照射光11的第二色调的照射光21同时照射至被检查物60的表面61，反射光中产生具有中间色调组的正常反射光73或者，具有第一色调组或第二色调组的色调的异常反射光71、72。通过彩色相机30拍摄反射光。将每个拍摄的像素的数据输入分析器40。分析器40是包含能够判别每个像素的色调的功能的装置，将包含表面状态的好坏判断和判断为异常的结果的信息输出至输出装置50。输出装置50是包括灯等的警报盘、液晶监视器等的显示装置、蜂鸣器等的声音输出装置等任意的输出装置，将检查结果传达给作业者等。

[0098] 分析器40是包含专用构成的装置或预先编程的计算机的装置，检测与检查区域对应的图像的每个像素的色调。另外，也可以按如下方式构成，当第一色调组的像素连续的区域或第二色调组的像素连续的区域存在时，判断存在凹凸。

[0099] 接下来，参照图2A至图2C，对表面的凹凸与反射光的色调的关系进行说明。各图中被检查物60的表面状态不同，其他结构与图1相同。

[0100] 在图2A所示的被检查物60中，表面61不存在被认为是异常的凹凸。此时，照射有光的表面61的任何部分都是相同的反射状态，彩色相机仅拍摄具有中间色调组的色调的正常反射光73。因为拍摄到的图像由正常反射光73构成，所以在分析器40中判断为正常。

[0101] 图2B所示的被检查物60的表面61具有凸部62。此时，第一色调的照射光在凸部62的右侧反射，但在左侧成为阴影而不被反射。同样，第二照射光在凸部62的右侧成为阴影而不被反射，但在左侧反射。其结果，凸部62的右侧的反射光成为具有第一色调组的色调的异常反射光71，左侧的反射光成为具有第二色调组的色调的异常反射光72。不仅仅是正常反射光73，异常反射光71、72也被彩色相机拍摄，所以分析器40判断为异常，向主力装置50进行异常的输出。

[0102] 图2C所示的被检查物60的表面61具有凹部63。此时，第一色调的照射光在凹部63的左侧反射，但在右侧成为阴影而不被反射。同样，第二照射光在凹部63的左侧成为阴影而不被反射，但在右侧反射。其结果，凹部63的右侧的反射光成为具有第二色调组的色调的异常反射光72，左侧的反射光成为具有第一色调组的色调的异常反射光71。不仅仅是正常反射光73，异常反射光71、72也被彩色照相机拍摄，所以从分析器40向主力装置50进行异常的输出。

[0103] 由于对每个像素进行色调异常的判断，仅仅对每个像素判断是正常还是异常，就有可能将小的灰尘、无害的微小的凹凸判断为不正常。此外，也容易受电噪声和光噪声的影响。为了将这样的微小的无害物从异常中排除，也可以附加如下处理：计算异常像素的连续面积，仅对预先设定的阈值以上的面积进行异常输出。

[0104] 图9A、图9B、图9C、图9D是示意性地表示在作为连续像素的阈值而设定了二像素的情况下检测出异常位置的情况的图。被检查物的拍摄区域表示为图9A的a1、图9B的b1、图9C的a2、图9D的b2。区域a1、a2、b1内的小正方形区域X表示通过色调判定而判定为异常判定的像素。在每个像素的色调判定中，都判定为异常。基于作为连续面积的阈值，对区域a1进行再判定的结果是区域b1、对区域a2进行再判定的结果是区域b2。在该示例中，在具有连续的二像素的情况下设为连续的阈值。区域b1因为留有连续区域Y而输出异常，但是区域b2因为色调异常被消除而不进行异常的输出。通过进行连续像素的阈值判定，能够进行微小的无害物的排除，能够使检查装置更加实用。另外，连续像素的阈值不限于二像素，也可以在实际的运用中适当地进行调整。进而，根据被检查物的特性，除了连续的像素数以外，还能够将是否线状连续、圆形连续等的连续形态作为异常判断的基准而设定。

[0105] 也可以是，被检查物具有在Z轴方向延伸的表面，表面状态检查装置的第一光源及第二光源分别在X-Z平面内，上述第一光源在Z为正的区域配置，上述第二光源在Z为负的区域配置，上述彩色相机配置在X-Y平面。

[0106] 为了通过表面状态检查装置判定以板或线为主的、具有在Z轴方向延伸的表面的物体的表面异常，需要能够可靠地将反射光的色调区分成第一色调组、第二色调组、中间色调组。能够通过沿Z方向排列光源，使被检查部的Z方向位置在光源和光源之间来达成目的。

[0107] 当被检查物具有以Z轴为中心的圆筒状表面时，表面状态检查装置的第一光源和第二光源分别配置成在与X-Y平面平行的面上形成以Z轴为中心的圆环，多个上述彩色相机也可以配置成在X-Y平面上围绕上述圆筒状的表面。

[0108] 此外，表面状态检查装置具有多个第一光源，多个第一光源同心地配置在同一平面上，具有多个第二光源，多个第二光源也可以同心地配置在同一平面上。

[0109] 接下来，对被检查物设置成圆筒状的情况进行记述，为了简化表现，作为具有在Z轴方向延伸的表面的物体的例子，使用包覆电线、电缆、金属线、金属或树脂制的管子或棒等的长条的线形状即线状体进行说明。另外，包含圆截面以外的异形截面，具有截面的长条物均能够适用，适用说明的对象物不限于圆筒状。

[0110] 在线状体的情况下，仅仅将两个光源和彩色相机配置在Z轴方向，就会产生照射光照射不到的面。为了进行整周检查，需要将光源和彩色相机配置成圆周状，消除不能检查的区域。

[0111] 在对线状体进行全长范围而不仅仅是全周的检查的情况下，优选在X-Y平面上，在配置在同心圆上的光源以及配置在同心圆上的相机的中心通过线状体，使线状体或检查装置沿Z方向移动。为了高效地检查，希望提高该Z方向的移动速度，需要提高拍摄效率。作为廉价的方法，可以使一张拍摄图像面积增大，也可以根据移动速度使Z方向的长度增大。因为照射光在整个检查区域范围中稳定是很重要的，所以优选使用多个光源可扩大能够照射的Z方向的长度。

[0112] 接下来，使用图5、图6、图7表示具体的实施方式的例子。

[0113] 图5是表示将线状体作为被检查对象时的光源和彩色相机的配置例的图。参照图5，环状光源81、82、83、84被配置为围绕被检查物即线状体80。环状光源81和环状光源82被用作第一光源，均将第一色调的光向线状体80的表面照射。环状光源81和环状光源82环状半径不同，被配置为对线状体的光的照射范围不同。环状光源83和环状光源84被用作第二光源，均向线状体80的表面照射第二色调的光。环状光源83和环状光源84的环状半径不同，被配置为对线状体的光的照射范围不同。

[0114] 彩色相机85包括透镜86，被配置为拍摄环状光源81、82和环状光源83、84之间的作为检查对象的表面。在上述说明中，将线状体80的延伸的方向设为Z方向，与之垂直的平面设为X-Y平面。当彩色相机85配置于Z＝0的X-Y平面时，环状光源81、82配置于Z为正的平行于X-Y的平面内，环状光源83、84配置于Z为负的平行于X-Y的平面内。

[0115] 图6是表示图5的配置例中的彩色相机的配置例在X-Y平面上的图。

[0116] 参照图6，环状光源81(83)、82(84)被配置为围绕被检查物即线状体80。同样地，彩色相机85在将透镜86设置于内侧的状态下配置，以包围被检查物即线状体。通过将光源81(83)、82(84)及彩色相机85以这样的环状配置，能够照射被检查物的全周，接收来自全周的反射光。另外，在本例示中，光接收相机86的设置数设为8台，但也可以根据检查的状况进行变更，设置数量没有特别限定。

[0117] 图7是将来自图5的配置例中的光源的光的照射范围在X-Z平面上表示的图。参照图7，W1表示彩色相机86的Z方向的视野范围。第一色调的照射光811的照射范围可以设置成大于W1，但是不能在整个Z方向范围以相同的亮度照射。照射范围的中心和端部产生亮度差。照射光831也一样。其结果，有时，尽管被检查物80没有凹凸等异常，但是来自照射范围的端部的反射光成为第一色调组的色调、或者成为第二色调组的色调，分析器发生判定为异常的误动作。为了防止误动作，优选在视野范围W1内设置进行检查判定的检查范围W2。

[0118] 为了进行高效的检查，优选检查范围W2接近彩色相机的视野范围W1。因此，将第一色调的光源设置成环状光源81、82为双层，扩大第一色调的照射光的亮度稳定的范围，同样将第二色调的光源设置成环状光源83、84为双层，扩大第二色调的照射光的亮度稳定的范围。由于第一色调的照射光的亮度、第二色调的照射光的亮度、稳定的范围扩大，所以检查范围W2变大，能够进行更实用的检查。

[0119] 也可以是，通过圆筒状的第一光源81和第二光源83，对线状体80照射光，将彩色相机85配置在光源间同心圆上，使得能够无遗漏地接收全周的反射光。此外，也可以是，为了对应高速移动，在圆筒状的第一光源81的内周配置圆筒状的第一光源82，并且，在圆筒状的第二光源83的外周配置圆筒状的第二光源84，由此将Z方向的照射光稳定的距离从W2扩大到W1。通过配置双层圆筒状光源，照射光稳定，能用照相机拍摄的面积变大，Z方向的移动变为高速也能稳定地检查。

[0120] (实施例)

[0121] 使用本检查装置，对进行了直径8mm的覆盖电缆的表面状态检查的实施例进行记述。

[0122] 选择了红色和蓝色作为光源的色调。分析器在通过能够直接分析色调的市售的图像处理装置将色调环等分成255色调的条件下使用，实施了异常色调的异常判定。通过使用市面上相对廉价且是光的三原色内的两种颜色，即红和蓝的光源，将反射光分割为包括中间色调在内的86个色调，进行了精度高的判定。照相机和透镜为了使视野范围达到40mm，组合了市售商品。此外，分别设置两组红和蓝的照明均在圆周上配置的方式，在同一平面上双层环状配置使用。结果，确保了接近照相机视野范围的30mm的检查范围。

[0123] 图8是说明本申请的检查装置的代表性检测逻辑的流程图。参照图8说明实施例的检测。通过彩色相机拍摄包含被检查物的检查范围的范围(S01)，将拍摄完的数据输入分析器(S02)。在分析器中，对拍摄范围的每个像素判定色调(S03)，根据色调组进行了二值化处理，该色调组预先设定了对每个像素判定的色调是否是异常色调(S04)。接着，判定异常色调连续的像素数是否超过预先设定的阈值(S05)，将判定为阈值以上的区域作为异常输出(S06)。

[0124] 作为比较，使用了由光源和光接收传感器构成的现有的检查装置。在图10A和图10B中以示意图示出装置的结构。参照图10A和图10B，对现有的检查装置进行说明。图10A是说明从检查对象物即线状体90的长度方向侧面观看的配置的图。图10B是说明从与线状体
90的长度方向垂直的方向观看同一现有的检查装置的配置的图。现有的检查装置由4个白色光源91和4个光接收传感器92构成。四个光源91和传感器92分别以等角度配置在线状体
90的周围。在现有的检查装置中，将因表面状态的差异产生的反射的差异作为光的强度的变化而捕捉，在强度高的情况下判断为不良。但是，除了凹凸以外，因表面的污垢和微小的表面粗糙等表面状态的差异产生的反射的差异也容易作为光的强度的变化而捕捉，因此，不良和应当的凹凸以外，也容易作为强度的大的反射检测。

[0125] (检测测试1)

[0126] 准备了有意设置了作为不良部分的凹凸的检查对象物，比较了本实施方式的检查装置的检验结果和现有的检查装置的检查结果。各个装置在原本的检查过程中，根据测定结果仅检测超过规定阈值的不良部分，但在此次的比较实验中，将检测出的数据原样作为输出而记录。根据预先作为不良部而故意设置的凹凸部的高度与检测数据的对比，将检测数据换算为凹凸高度，将其检测频率图表化，结果表示在图11A及图11B中。根据图11中填充的柱形图，图11A表示本实施方式的装置的检测结果，图11B表示现有检查装置的检测结果。由于检测数据的频率非常高，在图表上看不到作为不良部设置的凹凸的频率。因此，在图
11A和图11B中，在检测的数据中，仅将符合作为故意设置的不良部的凹凸的部分通过将纵轴扩大2000倍而改变了阴影的柱形表示。

[0127] 根据图11A得知，在本实施方式的装置中，能够分离检测作为不良部的凹凸和除此之外的良好部。良好部作为相当于小于0.1mm高度的凹凸部分而被检测。而且，将不良判断的阈值设定为相当于0.1mm高度的值，由此，能够将0.1mm高度以上的凹凸作为不良检测。即，可以知道，极少将良好的部分作为不良部分进行过量检测。另一方面，根据图11B的现有的检查装置的数据，即使在原本没有被认为是不良的凹凸的良好部，由于其它的原因，检测的数值也会变大，因此，在约0.4mm高度以下，作为不良部故意设置的凹凸的输出被埋没于良好部中而无法区别。如果将不良判断的阈值设定为约0.4mm的高度，则大致能够判别其以上为不良部，但即使如此，还知道至0.6mm高的程度过量地检测出不良部。根据以上所述，在本实施方式的装置中，与现有的装置相比，确认了将原本良好的部分作为不良部检测的过量检测极少，能够将更小的凹凸作为不良部检测。

[0128] (检测测试2)

[0129] 作为另一检测测试，图12示出了准备了改变凹凸高度(最大高低差)和长度(线状体的轴向的长度)而故意设置的不良部的结果。在本实施方式的装置和已有的检查装置中，设定阈值以使得能够区别于良好部，尝试检测。

[0130] 图12表示图示了有意设置的凹凸是否作为不良部检测到的结果。这样，在本实施方式的装置中，确认了即使是0.2mm高度以下的小凹凸也能够进行不良检测。

[0131] 【产业上的利用可能性】

[0132] 本申请的表面状态检查装置特别有利地适用于需要表面检查的长条物。

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表面状态检查装置

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