本發(fā)明涉及一種缺陷檢查裝置以及生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已知一種噴涂技術(shù)(噴涂孔)，其在搭載于汽車等的氣缸體的缸孔內(nèi)表面噴涂金屬或陶瓷而形成涂層(噴涂層)，通過(guò)隨后的珩磨加工而形成平滑的滑動(dòng)面。

噴涂層是將熔滴層疊多層而形成的，因此通常成為含有較多氣孔、氧化鐵等的細(xì)微缺陷的多孔構(gòu)造。因此，在進(jìn)行噴涂后的珩磨等后加工時(shí)，存在噴涂層的表層脫落而產(chǎn)生微小的表面缺陷的問(wèn)題。另外，在缸孔內(nèi)表面存在鑄造孔的情況下，也產(chǎn)生表面缺陷而未正常地形成噴涂層。這些表面缺陷作為機(jī)油積存處起作用，有利于提高與活塞的潤(rùn)滑性，但另一方面，如果體積過(guò)大則機(jī)油消耗量惡化。因此，優(yōu)選對(duì)缸孔內(nèi)表面的表面缺陷進(jìn)行檢查，并規(guī)定表面缺陷的體積的上限。

作為缸孔內(nèi)表面的表面缺陷的檢查方法，通常的方法是利用CCD照相機(jī)等對(duì)缸孔內(nèi)表面進(jìn)行拍攝而獲取二維圖像，根據(jù)二維圖像對(duì)表面缺陷的數(shù)量、尺寸進(jìn)行檢測(cè)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11－23477號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在專利文獻(xiàn)1中，根據(jù)二維圖像對(duì)表面缺陷的數(shù)量、尺寸進(jìn)行檢測(cè)，但未檢測(cè)與缺陷的深度相關(guān)的信息。因此，難以高精度地測(cè)定缸孔內(nèi)表面的表面缺陷的體積。

本發(fā)明就是鑒于上述課題而提出的，其目的在于提供一種能夠高精度地測(cè)定表面缺陷的體積的缺陷檢查裝置以及生產(chǎn)系統(tǒng)。

本發(fā)明的一個(gè)方式涉及的缺陷檢查裝置以及生產(chǎn)系統(tǒng)的特征在于，對(duì)檢查對(duì)象的圖像進(jìn)行拍攝，針對(duì)圖像利用互不相同的第1以及第2二值化閾值而進(jìn)行第1以及第2二值化處理，由此針對(duì)圖像中的同一缺陷而計(jì)算出第1以及第2尺寸，對(duì)第2尺寸相對(duì)于第1尺寸的第1比率進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)第1比率而判定缺陷的深度。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的氣缸體的一個(gè)例子的概略圖。

圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的加工裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概略圖。

圖4是表示缸孔內(nèi)表面的包含表面缺陷在內(nèi)的噴涂層的一個(gè)例子的剖面圖。

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的拍攝裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概略圖。

圖6是表示像素的光量與缺陷的深度之間的關(guān)系的一個(gè)例子的圖表。

圖7是表示二值化閾值與檢測(cè)出的缺陷的長(zhǎng)度之間的關(guān)系的一個(gè)例子的圖表。

圖8是表示二值化閾值與檢測(cè)出的彼此深度不同的缺陷的長(zhǎng)度之間的關(guān)系的一個(gè)例子的圖表。

圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的表面缺陷檢查方法的一個(gè)例子的流程圖。

圖10(a)是表示第1變形例涉及的二值化閾值與缺陷的尺寸之間的關(guān)系的圖表。圖10(b)是表示第1變形例涉及的缺陷的深度的判定結(jié)果的圖表。

圖11是表示第1變形例涉及的表面缺陷檢查方法的一個(gè)例子的流程圖。

圖12(a)是表示第2變形例涉及的二值化閾值與缺陷的尺寸之間的關(guān)系的圖表。圖12(b)是表示第2變形例涉及的缺陷的深度的判定結(jié)果的圖表。

圖13是表示第2變形例涉及的表面缺陷檢查方法的一個(gè)例子的流程圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在附圖的記載中，對(duì)相同部分標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。

[生產(chǎn)系統(tǒng)以及缺陷檢查裝置]

如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的生產(chǎn)系統(tǒng)具備缺陷檢查裝置1以及加工裝置4。缺陷檢查裝置1具備控制裝置2以及拍攝裝置3。

作為本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的缺陷檢查裝置1的檢查對(duì)象的一個(gè)例子，對(duì)汽車等的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，氣缸體101具有用于對(duì)活塞進(jìn)行收容的圓筒形孔即多個(gè)缸孔102。

作為加工裝置4，例如可以使用等離子噴涂裝置。如圖3所示，加工裝置(等離子噴涂裝置)4具備：噴槍主體41；以及噴槍42，其在噴槍主體41的下方凸出地設(shè)置。在噴涂孔中，噴槍主體41沿著箭頭A方向移動(dòng)而進(jìn)入至氣缸體101的缸孔102的圓筒內(nèi)，沿圓周方向B進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，從噴槍42的前端部分將金屬或者陶瓷的噴流噴射至氣缸體101的缸孔102的內(nèi)表面，形成噴涂層。此外，作為加工裝置4，可以是珩磨加工機(jī)等能夠?qū)娡繉拥谋砻嫒毕菔┘佑绊懙募庸ぱb置，也可以具有多種加工裝置。作為加工裝置4，能夠根據(jù)檢查對(duì)象而適當(dāng)使用對(duì)表面缺陷施加影響的裝置。

噴涂層是將熔滴層疊多層而形成的，因此通常成為含有較多氣孔、氧化鐵等的細(xì)微缺陷的多孔構(gòu)造。因此，在進(jìn)行噴涂后的珩磨等后加工時(shí)，如圖4示意性所示，噴涂層103的表層的一部分脫落，產(chǎn)生相對(duì)于表面103a而凹陷的微小的表面缺陷(凹坑)104。另外，在缸孔102的內(nèi)表面存在鑄造孔的情況下，也不會(huì)在鑄造孔的表面正常地形成噴涂層，而是產(chǎn)生相對(duì)于表面103a而凹陷的表面缺陷(氣孔)。這些表面缺陷作為機(jī)油積存處起作用，有利于提高與活塞的潤(rùn)滑性，但另一方面，如果體積過(guò)大則機(jī)油消耗量惡化。因此，優(yōu)選對(duì)噴涂層的表面缺陷進(jìn)行檢查，并針對(duì)表面缺陷的體積的總和而規(guī)定上限。

作為噴涂層的表面缺陷，如上所述，主要列舉因后加工引起的凹坑和因鑄造孔引起的氣孔。通常，氣孔的直徑(最大長(zhǎng)度)呈現(xiàn)與凹坑的直徑(最大長(zhǎng)度)等同或者大于或等于凹坑的直徑的傾向，氣孔的深度呈現(xiàn)比凹坑的深度深5倍～10倍左右的傾向。此外，作為噴涂層103的表面缺陷，并不限定于凹坑以及氣孔，包含相對(duì)于表面103a凹陷的部分。

圖1所示的拍攝裝置3對(duì)檢查對(duì)象的表面進(jìn)行拍攝，獲取二維圖像(濃淡圖像)。拍攝裝置3例如如圖5所示，具有驅(qū)動(dòng)部30、安裝于驅(qū)動(dòng)部30的光源31和反射鏡32、以及在驅(qū)動(dòng)部30的上方固定的拍攝部33。驅(qū)動(dòng)部30進(jìn)入至作為檢查對(duì)象的缸孔102的圓筒內(nèi)，沿圓周方向C進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。光源31將光向缸孔102的內(nèi)表面照射。反射鏡32對(duì)來(lái)自檢查對(duì)象的反射光進(jìn)行反射并向拍攝部33引導(dǎo)。拍攝部33是CCD照相機(jī)等，通過(guò)接收來(lái)自反射鏡32的反射光而對(duì)檢查對(duì)象的表面進(jìn)行拍攝，獲取二維圖像。此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，示出能夠?qū)Ω卓?02等圓筒狀部件的內(nèi)表面進(jìn)行拍攝的拍攝裝置3的一個(gè)例子，但拍攝裝置3的結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)檢查對(duì)象而適當(dāng)變更。

由拍攝裝置3得到的二維圖像例如是8位的灰度圖像，以從黑(0)至白(255)的光量而規(guī)定各像素。圖6表示噴涂層的表面缺陷的深度與像素的光量之間的關(guān)系的一個(gè)例子。如圖6所示，在檢查對(duì)象的不存在表面缺陷的正常的部位，來(lái)自檢查對(duì)象的反射光相對(duì)變亮，圖像中的像素的光量變多。另一方面，在檢查對(duì)象的表面缺陷的部位，來(lái)自檢查對(duì)象的反射光相對(duì)變暗，圖像中的像素的光量變少。另外，表面缺陷越深，則圖像中的像素的光量越小。

圖1所示的控制裝置2由中央處理裝置(CPU)、RAM、ROM、硬盤等構(gòu)成?？刂蒲b置2從功能上具有二值化處理部11、比率計(jì)算部12、深度判定部13、體積計(jì)算部14以及是否合格判定部15。

二值化處理部11針對(duì)由拍攝部33拍攝的二維圖像進(jìn)行二值化處理。二值化處理是利用二值化閾值將二維圖像中的具有灰度圖像的光量的各像素變換為白或者黑這2個(gè)灰階的處理。如圖6所示，在像素的光量大于或等于規(guī)定的二值化閾值Th的情況下將像素變換為白。另一方面，在像素的光量小于二值化閾值的情況下，將像素變換為黑。因此，二值化閾值Th越大，則黑的區(qū)域越增大。

圖7表示在使二值化閾值發(fā)生變化時(shí)檢測(cè)出的噴涂層的表面缺陷的尺寸(長(zhǎng)度)的變化的一個(gè)例子。如圖7所示，二值化閾值越大，則圖像中的與黑的區(qū)域的集合體相當(dāng)?shù)娜毕莸某叽鐧z測(cè)為越大。在圖7中，還示意性示出使用了互不相同的二值化閾值的二值化處理后的圖像I1～I(xiàn)3?？芍毕莸某叽缫詧D像I1、I2、I3的順序變小。另外，在圖7的一個(gè)例子中，二值化閾值與表面缺陷的尺寸之間的變化作為整體為非線性的，如果減小二值化閾值，則在超過(guò)拐點(diǎn)P之前表面缺陷的尺寸也大致成正比地緩慢變小，但如果超過(guò)拐點(diǎn)P則表面缺陷的尺寸急劇變小。

這里，二值化處理部11針對(duì)由拍攝部33拍攝的二維圖像而分別使用互不相同的第1以及第2二值化閾值Th1、Th2進(jìn)行2次(第1以及第2)二值化處理。第1以及第2二值化閾值Th1、Th2可以根據(jù)產(chǎn)品、缺陷的種類等而適當(dāng)設(shè)定。第1二值化閾值Th1例如設(shè)定為100。第2二值化閾值Th2比第1二值化閾值Th1小，例如設(shè)定為50。第1以及第2二值化閾值Th1、Th2例如預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置2的存儲(chǔ)器，并被適當(dāng)讀出。

二值化處理部11根據(jù)第1二值化處理后的圖像以及第2二值化處理后的圖像而分別檢測(cè)出與黑的區(qū)域的集合體相當(dāng)?shù)娜毕?，針?duì)同一缺陷而分別計(jì)算出缺陷的尺寸。這里，缺陷的尺寸包含缺陷的面積或者長(zhǎng)度中的至少一者。作為缺陷的長(zhǎng)度，例如對(duì)缺陷的最大長(zhǎng)度(長(zhǎng)直徑)進(jìn)行計(jì)算。作為缺陷的面積，例如對(duì)缺陷的最大長(zhǎng)度(長(zhǎng)直徑)的外接圓的面積進(jìn)行計(jì)算。第1二值化處理后的圖像中的缺陷和第2二值化處理后的圖像中的缺陷能夠利用位置坐標(biāo)而將同一缺陷關(guān)聯(lián)。此外，由于第1二值化閾值Th1比第2二值化閾值Th2大，因此通過(guò)利用了第1二值化閾值Th1的第1次二值化處理而得到的缺陷的尺寸大于或等于通過(guò)利用了第2二值化閾值Th2的第2次二值化處理而得到的缺陷的尺寸。

例如，如圖8所示，對(duì)存在相對(duì)較深的缺陷A(例如，氣孔)和相對(duì)較淺的缺陷B(例如，凹坑)的情況進(jìn)行說(shuō)明。如圖8所示，二值化閾值越小，則檢測(cè)出的缺陷A、B的長(zhǎng)度越小，如果超過(guò)某個(gè)拐點(diǎn)P1、P2，則變化變大。二值化處理部11針對(duì)缺陷A利用第1二值化閾值Th1而進(jìn)行二值化處理，對(duì)缺陷A的長(zhǎng)度XA1進(jìn)行檢測(cè)。并且，二值化處理部11利用第2二值化閾值Th2而進(jìn)行二值化處理，對(duì)缺陷A的長(zhǎng)度XA2進(jìn)行檢測(cè)。另一方面，二值化處理部11針對(duì)缺陷B利用第1二值化閾值Th1而進(jìn)行二值化處理，對(duì)缺陷B的長(zhǎng)度XB1進(jìn)行檢測(cè)。并且，二值化處理部11利用第2二值化閾值Th2而進(jìn)行二值化處理，對(duì)缺陷B的長(zhǎng)度XB2進(jìn)行檢測(cè)。

比率計(jì)算部12例如以缺陷A為一個(gè)例子，對(duì)在第2次二值化處理中所得到的尺寸XA2相對(duì)于在第1次二值化處理中所得到的尺寸XA1的比率Y＝XA2/XA1進(jìn)行計(jì)算。在第2次二值化處理中未檢測(cè)出在第1次二值化處理中所檢測(cè)出的缺陷的情況下，尺寸XA2為0，比率Y計(jì)算為0。由于在第1次二值化處理中所得到的尺寸XA1大于或等于在第2次二值化處理中所得到的尺寸XA2，因此比率Y處于大于或等于0且小于或等于1的范圍。

深度判定部13基于比率Y對(duì)表面缺陷的相對(duì)深度(是深還是淺)進(jìn)行判定(判別)。深度判定部13在比率Y小于或等于閾值N的情況下，判定為表面缺陷淺，在比率Y比閾值N大的情況下，判定為表面缺陷深。閾值N在大于0且小于1的范圍內(nèi)可根據(jù)產(chǎn)品、缺陷的種類等而適當(dāng)設(shè)定，例如設(shè)定為0.5。閾值N例如預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置2的存儲(chǔ)器，并被適當(dāng)讀出。例如缺陷A的比率Y為0.8，比閾值N的0.5大，因此深度判定部13將缺陷A判定為深。另外，例如缺陷B的比率Y為0.4，小于或等于閾值N的0.5，因此深度判定部13將缺陷B判定為淺。

體積計(jì)算部14根據(jù)通過(guò)深度判定部13得到的深度的判定結(jié)果而設(shè)定缺陷的深度。例如，在由深度判定部13判定為深的缺陷的情況下，體積計(jì)算部14將缺陷的深度設(shè)定為100μm。另一方面，在由深度判定部13判定為淺的缺陷的情況下，體積計(jì)算部14將缺陷的深度設(shè)定為10μm。與通過(guò)深度判定部13得到的深度的判定結(jié)果相對(duì)應(yīng)的缺陷的深度的設(shè)定值能夠根據(jù)產(chǎn)品、缺陷的種類等而適當(dāng)設(shè)定。缺陷的深度的設(shè)定值例如預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置2的存儲(chǔ)器，并被適當(dāng)讀出。

體積計(jì)算部14還基于所設(shè)定的缺陷的深度、和缺陷的尺寸對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。用于計(jì)算體積的缺陷的尺寸可以使用在第1次二值化處理中得到的缺陷的尺寸，還可以使用在第2次二值化處理中得到的缺陷的尺寸，還可以使用它們的平均值等。例如，如果缺陷的尺寸(面積)為20mm²、缺陷的深度為100μm，則體積被計(jì)算為2mm³。體積計(jì)算部14對(duì)圖像中所包含的所有的缺陷的深度以及體積進(jìn)行計(jì)算。體積計(jì)算部14還將各缺陷的體積進(jìn)行合計(jì)而計(jì)算出缺陷的體積的總和。

是否合格判定部15對(duì)由體積計(jì)算部14計(jì)算出的缺陷的體積的總和是否小于或等于容許值(閾值)進(jìn)行判定。是否合格判定部15在缺陷的體積的總和小于或等于容許值的情況下，將檢查對(duì)象判定為合格品，在比容許值大的情況下，將檢查對(duì)象判定為不合格品。容許值能夠根據(jù)機(jī)油消耗的容許值等而適當(dāng)設(shè)定。容許值例如預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置2的存儲(chǔ)器，并被適當(dāng)讀出。

另外，由體積計(jì)算部14計(jì)算出的缺陷的體積的總和以及通過(guò)是否合格判定部15得到的是否合格判定結(jié)果被反饋至加工裝置4。加工裝置4基于由體積計(jì)算部14計(jì)算出的缺陷體積的總和以及其容許值而對(duì)加工條件進(jìn)行調(diào)整，以使得缺陷的體積的總和小于或等于容許值。此外，可以代替對(duì)加工裝置4的加工條件進(jìn)行調(diào)整，或者對(duì)加工裝置4的加工條件進(jìn)行調(diào)整，并且還對(duì)通過(guò)加工裝置4進(jìn)行的等離子噴涂后的珩磨等加工工藝的加工條件進(jìn)行調(diào)整。

[缺陷檢查方法]

下面，參照?qǐng)D9的流程圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的表面缺陷檢查方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。

在步驟S101中，拍攝裝置3對(duì)檢查對(duì)象的表面進(jìn)行拍攝，獲取二維圖像。在步驟S102中，二值化處理部11針對(duì)由拍攝裝置3獲取的二維圖像，利用第1二值化閾值Th1而進(jìn)行第1次二值化處理。并且，二值化處理部11從第1次二值化處理后的圖像中對(duì)缺陷進(jìn)行提取，計(jì)算出缺陷的尺寸X1。

在步驟S103中，是否合格判定部15對(duì)第1次二值化處理后的缺陷的尺寸X1是否小于或等于容許值(閾值)進(jìn)行判定。容許值能夠根據(jù)產(chǎn)品、缺陷的種類等而適當(dāng)設(shè)定，例如設(shè)定為1.5mm。在包含比容許值大的缺陷的情況下，轉(zhuǎn)入步驟S112，判定為不合格品。另一方面，在步驟S103中判定為所有的缺陷的尺寸X1小于或等于容許值的情況下，轉(zhuǎn)入步驟S104。

在步驟S104中，二值化處理部11針對(duì)由拍攝裝置3獲取的二維圖像，利用第2二值化閾值Th2而進(jìn)行第2次二值化處理。并且，二值化處理部11從第2次二值化處理后的圖像中對(duì)缺陷進(jìn)行提取，計(jì)算出缺陷的尺寸X2。

在步驟S105中，比率計(jì)算部12針對(duì)同一缺陷，對(duì)在第2次二值化處理中所得到的缺陷的尺寸X2相對(duì)于在第1次二值化處理中所得到的缺陷的尺寸X1的比率Y＝X2/X1進(jìn)行計(jì)算。

在步驟S106中，深度判定部13通過(guò)判定由比率計(jì)算部12計(jì)算出的比率Y是否小于或等于閾值N，從而對(duì)缺陷的相對(duì)深度進(jìn)行判定。在比率Y小于或等于閾值N的情況下，判定為淺的缺陷(例如，凹坑)，轉(zhuǎn)入步驟S107。在步驟S107中，體積計(jì)算部14對(duì)淺的缺陷的深度D1進(jìn)行設(shè)定。并且，體積計(jì)算部14根據(jù)淺的缺陷的深度D1以及缺陷的尺寸X1等對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。

另一方面，在步驟S106中，深度判定部13在比率Y比閾值N大的情況下，判定為深的缺陷(例如，氣孔)，轉(zhuǎn)入步驟S108。在步驟S108中，體積計(jì)算部14將判定為深的缺陷的深度D2設(shè)定為比深度D1深的值。并且，體積計(jì)算部14根據(jù)缺陷的深度D2以及缺陷的尺寸X1等對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。

在步驟S109中，體積計(jì)算部14將在步驟S107以及步驟S108中計(jì)算出的所有的缺陷的體積進(jìn)行合計(jì)，計(jì)算出缺陷的體積的總和。在步驟S110中，是否合格判定部15對(duì)由體積計(jì)算部14計(jì)算出的缺陷的體積的總和是否小于或等于容許值進(jìn)行判定。在缺陷的體積的總和小于或等于容許值的情況下，轉(zhuǎn)入步驟S111，是否合格判定部15判定為檢查對(duì)象是合格品、能夠出貨。另一方面，在步驟S110中判定為缺陷的體積的總和比容許值大的情況下，轉(zhuǎn)入步驟S112，是否合格判定部15判定為檢查對(duì)象是不合格品。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠針對(duì)二維圖像利用互不相同的二值化閾值而進(jìn)行2次二值化處理，針對(duì)各缺陷而檢測(cè)出2個(gè)尺寸X1、X2，計(jì)算出2個(gè)尺寸X1、X2的比率Y＝X2/X1，根據(jù)比率Y而判別缺陷的深度。因此，與如以往那樣僅以缺陷的尺寸進(jìn)行評(píng)價(jià)、或者將缺陷的深度一律以預(yù)想的最大值進(jìn)行設(shè)定的情況相比，能夠高精度地判別缺陷的深度，能夠高精度地對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。

另外，根據(jù)缺陷的深度的判別結(jié)果對(duì)所有的缺陷的體積進(jìn)行合計(jì)，判定缺陷的體積的總和是否小于或等于容許值，由此能夠高精度地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行是否合格的判定。

另外，將發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體101作為檢查對(duì)象，由此能夠高精度地判別作為發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體101的主要表面缺陷的相對(duì)較深的氣孔和相對(duì)較淺的凹坑。

另外，將由體積計(jì)算部14計(jì)算出的缺陷的體積的總和反饋至噴涂或其后的加工，逐次變更加工條件以使缺陷的體積的總和恒定、或者小于或等于容許值，由此能夠預(yù)先抑制缺陷的產(chǎn)生。

(第1變形例)

在本發(fā)明的實(shí)施方式中對(duì)進(jìn)行2次二值化處理的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但作為第1變形例，對(duì)進(jìn)行3次二值化處理并以3個(gè)階段來(lái)判定缺陷的相對(duì)深度的情況進(jìn)行說(shuō)明。

二值化處理部11利用彼此尺寸不同的第1～第3二值化閾值而進(jìn)行3次(第1～第3)二值化處理，由此針對(duì)同一缺陷而計(jì)算出第1～第3尺寸。例如如圖10(a)所示，對(duì)存在缺陷A、B、C的情況進(jìn)行說(shuō)明。如圖10(a)所示，對(duì)于缺陷A、B、C的長(zhǎng)度，隔著拐點(diǎn)PA、PB、PC而二值化閾值越小其線性地越小，在比拐點(diǎn)PA、PB、PC小的那一側(cè)其變化幅度大。

二值化處理部11針對(duì)缺陷A、B、C而分別利用第1～第3二值化閾值Th1、Th2、Th3進(jìn)行3次二值化處理，由此計(jì)算出缺陷A的尺寸XA1、XA2、XA3、缺陷B的尺寸XB1、XB2、XB3、缺陷C的尺寸XC1、XC2。在第3次二值化處理時(shí)未檢測(cè)出缺陷C，將缺陷C的尺寸作為0而進(jìn)行計(jì)算。

以缺陷A作為一個(gè)例子，比率計(jì)算部12對(duì)第2尺寸XA2相對(duì)于第1尺寸XA1的第1比率Y1＝XA2/XA1進(jìn)行計(jì)算。比率計(jì)算部12還對(duì)第3尺寸XA3相對(duì)于第1尺寸XA1的第2比率Y2＝XA3/XA1進(jìn)行計(jì)算。比率計(jì)算部12針對(duì)缺陷B、C也與缺陷A相同地對(duì)第1以及第2比率進(jìn)行計(jì)算。

深度判定部13基于第1以及第2比率Y1、Y2而以3個(gè)階段判定缺陷的相對(duì)深度。更具體而言，深度判定部13分別將第1以及第2的比率Y1、Y2與閾值N進(jìn)行比較，對(duì)缺陷的深度進(jìn)行2次判定。在2次判定中使用的閾值N可以彼此相同，也可以互不相同。深度判定部13基于2次的判定結(jié)果而綜合地判定缺陷的深度。

深度判定部13例如針對(duì)A、B、C，在第1次判定中判定第1比率Y1是否小于或等于閾值N，在第2次判定中判定第2比率Y2是否小于或等于閾值N。如圖10(b)所示，針對(duì)缺陷A，由于2次的深度的判定結(jié)果均為深，因此綜合判定為最深。對(duì)于缺陷B，由于2次的深度的判定結(jié)果的一者為深、另一者為淺，因此綜合判定為中等深度。對(duì)于缺陷C，由于2次的深度的判定結(jié)果均為淺，因此綜合判定為最淺。

體積計(jì)算部14根據(jù)通過(guò)深度判定部13得到的判定結(jié)果而以3個(gè)階段對(duì)缺陷的深度進(jìn)行設(shè)定。體積計(jì)算部14例如將判定為最深的缺陷A的深度D1設(shè)定為10μm，將判定為中等深度的缺陷B的深度D1設(shè)定為50μm，將判定為最淺的缺陷C的深度D3設(shè)定為100μm。

其他結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上相同，因此省略重復(fù)的說(shuō)明。

下面，參照?qǐng)D11的流程圖對(duì)第1變形例涉及的表面缺陷檢查方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。

步驟S201～S205的流程與圖9的步驟S101～S105相同，因此省略重復(fù)的說(shuō)明。在步驟S206中，深度判定部13判定第1比率Y1是否小于或等于閾值N。在判定為第1比率Y1小于或等于閾值N的情況下，將缺陷的深度判定為在3個(gè)階段之中最淺，轉(zhuǎn)入步驟S207而不進(jìn)行第3次二值化處理。在步驟S207中，體積計(jì)算部14對(duì)判定為最淺的缺陷的深度D1進(jìn)行設(shè)定，利用深度D1對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。

另一方面，在步驟S206中判定為第2比率Y2比閾值N大的情況下，轉(zhuǎn)入步驟S208。在步驟S208中，二值化處理部11利用第3二值化閾值Th3而進(jìn)行第3次二值化處理，計(jì)算出缺陷的尺寸X3。在步驟S209中，比率計(jì)算部12對(duì)在第3次二值化處理中得到的尺寸X3相對(duì)于在第1次二值化處理中得到的尺寸X1的第2比率Y2＝X3/X1進(jìn)行計(jì)算。

在步驟S210中，判定第2比率Y2是否小于或等于閾值N。在判定為第2比率Y2小于或等于閾值N的情況下，判定為中等深度，轉(zhuǎn)入步驟S211。在步驟S211中，體積計(jì)算部14對(duì)判定為中等深度的缺陷的深度D2(＞D1)進(jìn)行設(shè)定，利用深度D2對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。另一方面，在步驟S210中判定為第2比率Y2比閾值N大的情況下，判定為最深的缺陷，轉(zhuǎn)入步驟S212。在步驟S212中，體積計(jì)算部14對(duì)最深的缺陷的深度D3(＞D2)進(jìn)行設(shè)定，利用深度D3對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。

在步驟S213中，對(duì)在步驟S207、S211、S212中得到的缺陷的體積的總和進(jìn)行計(jì)算。步驟S214～S216的流程與圖9的步驟S110～S112的流程實(shí)質(zhì)上相同，因此省略重復(fù)的說(shuō)明。

根據(jù)第1變形例，利用互不相同的3個(gè)二值化閾值而進(jìn)行3次二值化處理，由此能夠以3個(gè)階段對(duì)缺陷的深度進(jìn)行判別，因此能夠更高精度地對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。此外，在第1變形例中，對(duì)進(jìn)行3次二值化處理的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以利用互不相同的大于或等于4個(gè)的二值化閾值而進(jìn)行大于或等于4次的二值化處理，以4個(gè)階段對(duì)缺陷的深度進(jìn)行判定。

(第2變形例)

下面，作為第2變形例，對(duì)二值化處理仍為2次、且多次判定缺陷的深度的情況進(jìn)行說(shuō)明。

例如如圖12(a)所示，針對(duì)缺陷A、B、C而分別利用2個(gè)二值化閾值Th1、Th2來(lái)進(jìn)行2次二值化處理，由此計(jì)算出缺陷A的尺寸XA1、XA2、缺陷B的尺寸XB1、XB2、缺陷C的尺寸XC1、XC2。比率計(jì)算部12針對(duì)缺陷A，對(duì)第2尺寸XA2相對(duì)于第1尺寸XA1的比率Y＝XA2/XA1進(jìn)行計(jì)算。比率計(jì)算部12針對(duì)缺陷B、C也與缺陷A相同地對(duì)比率進(jìn)行計(jì)算。

深度判定部13將由比率計(jì)算部12計(jì)算出的比率Y與彼此尺寸不同的多個(gè)(2個(gè))閾值N1、N2進(jìn)行比較，多次(2次)判定缺陷的深度。閾值N1、N2能夠根據(jù)產(chǎn)品、缺陷的種類等而適當(dāng)設(shè)定。閾值N1例如設(shè)定為0.5，閾值N2比閾值N1大，例如設(shè)定為0.7。

深度判定部13針對(duì)各缺陷A、B、C，在第1次判定中判定比率Y是否小于或等于閾值N1，在第2次判定中判定比率Y是否小于或等于閾值N2。深度判定部13基于2次判定結(jié)果而判定綜合的缺陷的深度。

如圖12(b)所示，對(duì)于缺陷A，由于在第1次判定中比率Y小于或等于閾值N1，且在第2次判定中比率Y小于或等于閾值N2，因此作為綜合判定而判定為最深。對(duì)于缺陷B，由于在第1次判定中比率Y比閾值N1大，且在第2次判定中比率Y小于或等于閾值N2，因此作為綜合判定而判定為中等深度。對(duì)于缺陷C，由于在第1次判定中比率Y比閾值N1大，且在第2次判定中也是比率Y比閾值N2大，因此作為綜合判定而判定為最淺。

體積計(jì)算部14根據(jù)通過(guò)深度判定部13得到的判定結(jié)果而以3個(gè)階段對(duì)缺陷的深度進(jìn)行設(shè)定。例如，體積計(jì)算部14將判定為最深的缺陷A的深度D1設(shè)定為10μm，將判定為中等深度的缺陷B的深度D2設(shè)定為50μm，將判定為最淺的缺陷C的深度D3設(shè)定為100μm。

其他結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上相同，因此省略重復(fù)的說(shuō)明。

下面，參照?qǐng)D13的流程圖對(duì)第2變形例涉及的表面缺陷檢查方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。

步驟S301～S305的流程與圖9的步驟S101～S105相同，因此省略重復(fù)的說(shuō)明。在步驟S306中，深度判定部13判定比率Y是否小于或等于閾值N1。在判定為比率Y小于或等于閾值N1的情況下，判定為缺陷的深度最淺，轉(zhuǎn)入步驟S307。在步驟S307中，體積計(jì)算部14對(duì)判定為最淺的缺陷的深度D1進(jìn)行設(shè)定，利用深度D1對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。

另一方面，在步驟S306中判定為比率Y比閾值N1大的情況下，轉(zhuǎn)入步驟S308。在步驟S308中，深度判定部13判定比率Y是否小于或等于比閾值N1大的閾值N2。在判定為比率Y小于或等于閾值N2的情況下，判定為中等深度，轉(zhuǎn)入步驟S309。在步驟S309中，體積計(jì)算部14對(duì)中等深度的缺陷的深度D2(＞D1)進(jìn)行設(shè)定，利用深度D2對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。

另一方面，在步驟S308中判定為比率Y比閾值N2大的情況下，判定為最深，轉(zhuǎn)入步驟S310。在步驟S310中，體積計(jì)算部14對(duì)判定為最深的缺陷的深度D3(＞D2)進(jìn)行設(shè)定，利用深度D3對(duì)缺陷的體積進(jìn)行計(jì)算。

在步驟S311中，對(duì)在步驟S307、S309、S310中得到的缺陷的體積的總和進(jìn)行計(jì)算。步驟S312～S314的流程與圖9的步驟S110～S112的流程實(shí)質(zhì)上相同，因此省略重復(fù)的說(shuō)明。

根據(jù)第2變形例，利用不同的閾值N1、N2對(duì)缺陷的深度進(jìn)行2次判定，由此能夠以3個(gè)階段對(duì)缺陷的深度進(jìn)行判定，因此能夠更高精度地求出缺陷的深度以及體積。此外，在第2變形例中，利用2個(gè)閾值N1、N2對(duì)缺陷的深度進(jìn)行2次判定，以3個(gè)階段綜合地進(jìn)行判定，但并不限定于此。即，深度判定部13還可以利用大于或等于3個(gè)的閾值而以2個(gè)階段對(duì)缺陷的深度進(jìn)行大于或等于3次判定，以大于或等于4階段綜合地對(duì)缺陷的深度進(jìn)行判別。

(其他實(shí)施方式)

如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了記載，但不應(yīng)當(dāng)理解為構(gòu)成本公開的一部分的論述及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。根據(jù)本公開，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，各種各樣的替代實(shí)施方式、實(shí)施例以及運(yùn)用技術(shù)是顯而易見的。

例如，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，作為缺陷檢查裝置1的檢查對(duì)象的一個(gè)例子，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體101的缸孔102的內(nèi)表面進(jìn)行了說(shuō)明，但檢查對(duì)象并不特別地限定于此。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的缺陷檢查裝置1可以應(yīng)用于可能具有表面缺陷的各種產(chǎn)品。另外，缺陷的種類也不特別地限定，例如相對(duì)于二值化閾值所檢測(cè)的缺陷的尺寸也可以線性地變化。

標(biāo)號(hào)的說(shuō)明

1 缺陷檢查裝置

2 控制裝置

3 拍攝裝置

4 加工裝置

11 二值化處理部

12 比率計(jì)算部

13 深度判定部

14 體積計(jì)算部

15 是否合格判定部

30 驅(qū)動(dòng)部

31 光源

32 反射鏡

33 拍攝部

41 噴槍主體

42 噴槍

101 氣缸體

102 缸孔