中空糸膜モジュールの検査方法および検査装置

【課題】
本発明は、中空糸膜モジュールの不通糸欠陥の有無およびその発生の程度を中空糸膜モジュールを劣化させることなく非接触の方法によって判断することが可能であり、良否の判定を従来の方法よりも正確に行うことができる方法およびその装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
中空糸膜モジュールのポッティング端面に光源による光を照射し、前記端面からの反射光を撮像し、前記撮像によって得られた画像と予め定めるモデル画像との相関をとって中空部分が空洞になっている中空糸膜を検出し、前記中空部分が空洞になっている中空糸膜をマスクし、前記撮像画像について前記中空部分が閉塞している中空糸膜部分と樹脂部分との２値化処理を行い、前記２値化処理画像から中空部分が閉塞している中空糸膜を検出し、前記中空部分が閉塞している中空糸膜の本数が予め定める閾値を上回る場合は中空糸膜モジュールを不良品と判定する検査方法およびかかる手段を有する装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工透析器、下排水処理装置、浄水器等に用いることができる中空糸膜モジュール検査装置および中空糸膜モジュールの検査方法、もしくは中空糸膜モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜モジュールは、よく知られているように、たとえば、両端または片端が開放された容器に両端が開放された中空糸膜（中空の半透膜）の糸束を収容し、糸束の両端部において容器と中空糸膜との隙間を樹脂で封止したものである。樹脂による封止は、容器と糸束との間の空間に樹脂を流し込み（ポッティング）、ポッティング樹脂をケース内における各中空糸膜の周りの空間に浸透させることによって行うが、その際、中空糸膜の内部にポッティング樹脂が入り込んだり、中空糸膜がその他何らかの理由でつぶれたりして、閉塞されることがある。閉塞された中空糸膜は、いわゆる不通糸となるが、そのような不通糸が存在すると、たとえば人工透析器の場合、中空糸膜内に流入した血液が中空糸膜内に残留し、透析性能が低下して、著しい場合には十分な人工透析が行えなくなってしまう。そのため、不通糸が一定数以上存在するような中空糸膜モジュールは、不良品として製造ラインから除去する必要がある。
【０００３】
さて、従来、不通糸の発生が関わる中空糸膜モジュールの良否の判定は、中空糸膜モジュールの両端または片端のポッティング樹脂端面（以下、ポッティング端面という。）に入射光を照射し、前記端面での散乱光をＣＣＤカメラで撮像し、撮像した画像から中空糸膜の中空部分の輝度の平均値を求め、その輝度平均値が予め定める閾値より高ければ、不通糸有りと判定することで検査を行う方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、ポッティング端面が反りもしくは傾きを有し、反射光の角度が変化する場合（図４の右側参照）には、照射光の光源として通常の光を使用すると、反射光の角度が変化し、撮像装置で受光することができなくなることがあり、精度よく不通糸を判定することが不可能である。そこで、特許文献１においては、照射光として紫外線を用いることによって、ポッティング端面が反りもしくは傾きを有し、反射光の角度が変化する場合（図４の右側参照）であっても、散乱光を撮像することで精度よく不通糸の判定を行うことが可能である旨が開示されている。
【０００５】
しかし、紫外線を照射された中空糸膜モジュールは、良く知られている紫外線による光化学反応により黄変劣化するため、中空糸膜モジュールを劣化させることなく検査する事ができず、また、散乱光を受光した場合でも、不通糸を見逃したり正常な中空糸膜を不通糸と判定したりと判定の精度は低い、という種々の問題点があったため、特許文献２においては、平面型光源を用いて中空糸膜モジュール端面に発生する欠陥を検出する旨が開示されている。
【０００６】
しかしながら、上記従来技術においては、いずれも、欠陥の判定方法は前記端面における樹脂部領域の平均輝度値あるいは輝度標準偏差値に基づいて異常を判定することを特徴とするものであったため、中空糸膜モジュールに発生する不通糸欠陥を１本単位で高精度に検出することはできなかった。
【特許文献１】特開２００４−１１３８９４号公報
【特許文献２】特開２００６−０９１００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、中空糸膜モジュールの不通糸欠陥の有無およびその発生の程度を中空糸膜モジュールを劣化させることなく非接触の方法によって判断することが可能であり、良否の判定を従来の方法よりも正確に行うことができる方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、中空糸膜モジュールのポッティング端面に光源による光を照射し、前記端面からの反射光を撮像し、前記撮像によって得られた画像と予め定めるモデル画像との相関をとって中空部分が空洞になっている中空糸膜を検出し、前記中空部分が空洞になっている中空糸膜をマスクし、前記撮像画像を前記中空部分が閉塞している中空糸膜部分と樹脂部分とで２値化処理し、前記２値化処理画像の前記マスク群以外の領域から中空部分が閉塞している中空糸膜を検出し、前記中空部分が閉塞している中空糸膜の本数が予め定める閾値を上回る場合は、中空糸膜モジュールを不良品と判定することを特徴とする中空糸膜モジュールの検査方法およびかかる検査方法を用いることを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法を提供する。ここで、本発明において、中空部分について「空洞である」もしくは「空洞状態である」とは、樹脂による閉塞がどの程度の状態であるかという具体的な基準はなく、本発明の検査方法によって予め定めるモデル画像との関係によって定まる、言い換えれば任意に設定するものである。ここで、ポッティング端面に光を照射する光源は平面型光源であることが好ましい。
【０００９】
また、この際、前記モデル画像が中空部分が空洞状態の中空糸膜によるモデル画像であり、かかるモデル画像の画素群と前記撮像によって得られた画像の各画素を中心とした前記モデル画像に対応する領域を有する前記画像内の画素群との正規化相関によって算出された相関度が、予め定める相関度閾値より高い場合に、中空部分が空洞状態の中空糸膜として検出することが好ましい。
【００１０】
また、前記マスクが、検出位置を中心とした予め定める領域をマークし、前記マーク群に対して予め定める距離で膨張収縮処理を行ったものであることが好ましい。
【００１１】
また、前記２値化処理画像が、マスク部分を樹脂部分と同じ明るさで塗りつぶし、フィルタ処理により中空糸膜部分を強調し、中空糸膜部分と樹脂部分とで２値化したものであることが好ましい。
【００１２】
また、２値化処理画像からの中空部分が閉塞している中空糸膜の検出方法が、独立した背景領域を検出するものであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、上記目的を達成するために、中空糸膜モジュールのポッティング端面に平面型光源による光を照射する手段と、前記端面からの反射光を撮像する手段と、前記撮像によって得られた画像と予め定めるモデル画像との相関をとって中空部分が空洞になっている中空糸膜を検出する手段と、前記検出位置をマスクする手段と、前記撮像画像を中空部分が閉塞している中空糸膜部分と樹脂部分とで２値化処理する手段と、前記２値化処理画像の前記マスク群の領域外から中空部分が閉塞している中空糸膜を検出する手段と、前記中空部分が閉塞している中空糸膜の本数が予め定める閾値を上回る場合は、中空糸膜モジュールを不良品と判定する手段とを備えていることを特徴とする中空糸膜モジュールの検査装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る中空糸膜モジュール検査装置および中空糸膜モジュールの検査方法、または中空糸膜モジュールの製造方法によれば、次のような種々の効果が得られる。
（１）予め定めるモデル画像との相関をとって中空部分が空洞になっている中空糸膜を検出し、前記中空部分が空洞になっている中空糸膜をマスクすることで、正常な中空糸膜領域を検査範囲から除外することができるので誤検出なく不通糸欠陥を検出することができる。
（２）撮像画像とモデル画像との比較の手段として正規化相関を用いることによって、照明から照射される光の光量の変動などの影響を受けることなく、正常な中空糸膜を高精度に検出することができる。
（３）中空部分が空洞になっている中空糸膜の検出位置を中心とした予め定める領域をマークし、前記マーク群に対して予め定める距離の膨張収縮処理を行うことによって検査範囲を絞り込み、正常な中空糸膜群に囲まれた、形状および面積が樹脂で閉塞した中空糸膜の中空部分に似た樹脂領域による誤検出を減らすことができる。
（４）前記２値化処理画像が、マスク部分を樹脂部分と同じ明るさで塗りつぶし、フィルタ処理により中空糸膜部分を強調し、中空糸膜部分と樹脂部分とで２値化することで、中空糸膜部分を精度良く認識することができる。
（５）前記２値化処理画像から独立した背景領域を検出することで、中空部分の空洞が樹脂で閉塞した不通糸を検出することができる。
（６）前記２値化処理画像からの前景領域を検出することで、中空糸膜がつぶれて閉塞状態となった不通糸を検出することができる。
（７）判定結果に基づいて中空糸膜モジュールの選別を行うので、不良品流出の防止と、生産性の向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態における中空糸膜モジュール検査装置の全体構成を示している。図１において、Ｍは中空糸膜モジュール、１はモジュール移載装置、２はモジュール支持装置、３は光照射装置、４は撮像装置、５は中空糸膜検出装置、６は欠陥判定装置、７は操作指令装置、８は表示装置、９はモジュール排出装置をそれぞれ示している。なお、中空糸膜モジュールＭはこの形態では１本ずつ検査する構成となっているが、複数を同時に載置・検査する構成でもよい。
以下、これら各部の構成をその作用と共に詳細に説明する。
＜モジュール移載装置＞
モジュール移載装置１は前工程から移送されてくる中空糸膜モジュールＭを後述するモジュール支持装置２上に載置するものである。
＜モジュール支持装置＞
モジュール支持装置２は前記移載装置１により載置された中空糸膜モジュールＭを支持するものである。なお、中空糸膜モジュールＭのポッティング端面と後述する撮像装置４間との距離を一定に保つために当て止め治具によりポッティング端面の位置を調整してもよい。また、測長器を設置してポッティング端面と測長器間の距離を測定し、後述する撮像装置４の下部に設けたスライダを光軸方向に前後させてポッティング端面と撮像装置４間とを一定距離に保つ方法でもよい。なお、この実施形態においては後述する撮像装置４にラインセンサカメラを用いていることから、モジュール支持機構２ａ上に載置した中空糸膜モジュールＭをモジュール走査機構２ｂにより所定の速度で水平方向に移動させることができるようにしている。
＜光照射装置＞
光照射装置３は光源３ａと電源３ｂとを備えており、本発明においては、特に限定されるものではないが、図４に示す如く、光源３ａは平面型光源であることが好ましい。この実施形態においては、光源３ａにはハロゲンランプによる白色光を照射する平面型光源を用いる。ここで平面型光源とは、平面光源ともいい、一般的に平面型光源、平面光源とされる光源を含むものであり、発光面がＬＥＤや電球などの点状の点光源や棒状蛍光灯などの１次元的広がりを持つ線状の線光源とは異なる、２次元的広がりを持つ平面型の形状を有した光源を含むものである。ただし、光源自体の形状が平面型ではなく、点状、線状であったとしても、例えば拡散板等の手段によって光が平面状に照射される様な構造を有したものも含むものである。より具体的には、測定対象である中空糸膜モジュールのポッティング端面全体の反射光が撮像され得る程度の大きさに光を平面状に照射し得るものであればよい。光の拡散手段を有するものが一般的に好ましく、また、１辺の長さあるいは直径がポッティング端面の一辺の長さあるいは直径の２〜３倍程度、具体的にはポッティング端面の一辺の長さあるいは直径が４５ｍｍの場合、９０〜１３５ｍｍ程度の形状を有する光源であることがより好ましい。光の拡散手段としては、シート状物に照射した光を透過させることにより拡散光を得る手段や、シート状物に照射した光を反射させることにより拡散光を得る手段が好ましい。そして前記光源３ａからの入射光のモジュールＭのポッティング端面に対する入射角θｉと後述する撮像装置４に対するモジュールＭのポッティング端面からの反射光の反射角θｏとが等しくなるようにしてポッティング端面からの正反射光を得る。なお、中空糸膜モジュールＭのポッティング端面に角度θの反りもしくは傾きがあるとすると（角度θについては、図４を参照）、正反射光の向きはθｉ−２θの角度を有する方向となるため、前記した１次元的広がりを持つ光源を使用した場合、図４の左側に示すように、正反射光を後述する撮像装置４で受光することができなくなることがある。このような箇所は暗い状態で撮像されるため、後述する中空糸膜検出装置による誤検出や見逃しの要因となる。
【００１６】
しかし、２次元的広がりを持つ平面型光源を用いた実施形態とすると、図４の右側に示すように、前記角度θの反りもしくは傾きを有するポッティング端面に対してθｉ＋２θの角度を有する入斜光を照射することが可能となるため、前記反射角θｏで設置した後述する撮像装置４による正反射光の受光が可能となる。この際、平面型光源の寸法が縦、横ともにＨ、平面型光源の光軸中心位置と中空糸膜モジュールのポッティング端面との距離がＤであった場合、受光可能な反りもしくは傾きによる角度θの範囲は図４に示す数式１にて求められる。
【００１７】
この実施の形態においては、θは±１０（°）であるが、Ｈは９０（ｍｍ）、Ｄは１１０（ｍｍ）であるので、θの許容範囲は−１０（°）から１０（°）となり、中空糸膜モジュールＭにポッティング端面に反りもしくは傾きがあった場合でも、光源３ａからの照射光を後述する撮像装置４により受光することが可能で、見逃しや誤検出を防止することができる。
【００１８】
電源３ｂは、後述する操作指令装置７からの指令によって光源３ａのオン・オフおよび光量の調節を行う。
＜撮像装置＞
撮像装置４は、モジュール支持装置２上の中空糸膜モジュールＭのポッティング端面を撮像して画像を得るためのもので、この実施形態では２０４８画素のラインセンサカメラを用いている。
【００１９】
また、この実施形態においては、図３に示す、中空糸膜モジュールＭのポッティング端面は、平坦な樹脂部分１０は高輝度に、中空糸膜部分１１や空洞となっている正常な中空糸膜の中空糸中空部分１２は低輝度に撮像される。なお、不通糸欠陥は、中空糸中空部分１２に樹脂が詰まっているため、前記樹脂部分１０と同じように高輝度で撮像される。
＜中空糸膜検出装置＞
中空糸膜検出装置５は、前記撮像装置４によって得られた撮像画像と予め定めるモデル画像との相関をとって中空糸中空部分１２が空洞になっている中空糸膜を検出し、前記中空部分が空洞になっている中空糸膜をマスクすることで中空部分が空洞になっている中空糸膜を欠陥検査対象から除外し、前記撮像画像について中空部分が閉塞している中空糸膜部分と樹脂部分との２値化処理を行うことで中空部分が閉塞している中空糸膜部分を前景、樹脂部分を背景として分類し、前記２値化処理画像から中空部分が閉塞している中空糸膜を検出し、その本数を測定する。この中空糸膜検出装置５の処理の流れは、図５に示すようになっている。ここでいうマスクとは、画像の一部を一様な輝度値で塗りつぶして隠すことであり、塗りつぶして隠した領域を検査範囲としないことを意味するものである。
【００２０】
図５において、前記撮像装置４によって得られた画像と予め定めるモデル画像との相関をとる方法は、中空部分が空洞になっている中空糸膜をモデルにして予め作成したモデル画像の画素群と、撮像によって得られた画像の各画素を中心とした前記モデル画像に対応する領域を有する前記撮像画像内の画素群との正規化相関によって算出された相関度Ｒが、予め定める相関度閾値Ｒｔより高い場合は中空部分が空洞になっている中空糸膜として検出するものである。ここで正規化相関とは、入力する画像の輝度値の大きさで相関度を正規化したものである。モデル画像の画素群をｆ、前記撮像画像の画素群をｇとしたとき、相関度Ｒは図７に示す数式２にて求められる。なお、相関をとる方法には、相関法、ベクトル相関法などがあるが、光源３ａから照射される光の光量の変動などによる前記撮像画像の輝度変化を吸収でき、かつ雑音に対する耐性の高い正規化相関法が望ましい。
【００２１】
図５において選出された画素群に対してマスクを実施する方法は、選出された画素郡の各座標を中心とする、あらかじめ定められた領域、この実施形態の例では直径が中空糸膜の外径設計値Ｔｄである円形のマーク領域を一様な輝度値で塗りつぶすものである。
【００２２】
なお、前記マーク領域で囲まれた独立した樹脂領域が、樹脂で閉塞した中空糸膜の中空部分に形状が似ている場合、前記樹脂領域を樹脂で閉塞した中空糸膜の中空部分と誤検出することがある。これを中空部分が閉塞している中空糸膜本数に加算すると、実際よりも中空糸膜の本数を多く数えるため、実際は良品である中空糸膜モジュールＭを欠陥品と誤判定する可能性がある。図８に示すように中空部分が空洞で正常な中空糸膜１３に囲まれた領域１４において、正常な中空糸膜間の距離Ｄｏと中空糸膜外径設計値Ｔｄとで以下の関係
Ｄｏ＜Ｔｄ
が成立すれば、正常な中空糸膜１３に囲まれた領域には中空部分が樹脂で閉塞した中空糸膜１５が存在しえない。そのため、図９に示すように正常な中空糸膜間の距離Ｄｏと中空糸膜外径設計値Ｔｄとで以下の関係
Ｄｏ≧Ｔｄ
が成立する場合のみ、正常な中空糸膜１３に囲まれた領域１４には中空部分が樹脂で閉塞した中空糸膜１５が存在する可能性がある。そのため、前記マーク領域に対して下記に定義する距離Ｄｍ
Ｄｍ＝Ｔｄ／２
で膨張・収縮処理を実施すると、正常な中空糸膜間の距離Ｄｏが中空糸膜外径設計値Ｔｄよりも小さい領域は、隣り合うまたは向かい合うマークが正常な中空糸膜に囲まれた領域で結合してマークの一部となるため、前記独立した樹脂領域を中空部分が閉塞した中空糸膜として誤検出しない。
【００２３】
また、前記マスクを一様な輝度値で塗りつぶす際、塗りつぶす輝度値を樹脂部分と同じ明るさ、この実施形態においては撮像画像のポッティング端面領域のうち前記マークと重ならない領域での輝度の最頻値、すなわち樹脂部分の輝度の最頻値とすることで、前記マーク領域と前記マーク領域で囲まれた独立した樹脂領域の境界で輝度差がなくなるため、前記独立した樹脂領域を不通糸として誤検出しなくなる。
【００２４】
図５において、２値化処理を実施する方法は、中空部分が閉塞している中空糸膜部分を前景もしくは明領域に、樹脂部分を背景もしくは暗領域に分類するものである。この際、樹脂部分に輝度ムラなどが存在すると、一様な閾値による２値化処理を実施しても、中空部分が閉塞している中空糸膜部分と樹脂部分とを正確に分類できない場合がある。そこで、中空糸膜の膜厚部分のみを強調するバンドバスフィルタをかけることにより、中空糸膜の膜厚と比較して低周波成分である輝度ムラを除去することができるので、この画像に対して２値化処理を実施すると、中空糸膜の膜厚部分を前景領域もしくは明領域に、樹脂部分を背景もしくは暗領域に分類できる。
【００２５】
図５において、中空部分が樹脂で閉塞した状態の中空糸膜の検出は、膜厚部分が前景領域もおしくは明領域、中空部分が背景領域もしくは暗領域に分類されていることから、中空部分に相当する面積を有する、背景領域もしくは暗領域を中空糸膜として検出する。
【００２６】
図５において、中空糸膜がつぶれることによって閉塞している中空糸膜の検出は、中空糸膜の膜厚部分に相当する、前景領域もしくは明領域を中空糸膜として検出する。
＜欠陥判定装置＞
欠陥判定装置６は、前記中空糸膜検出装置５により得られた中空糸膜本数Ｎと予め定める中空糸膜本数閾値Ｎｔとを比較し、中空糸膜本数Ｎが前記閾値Ｎｔを上回れば前記中空糸膜モジュールＭを欠陥品と判定する。この欠陥判定装置６の処理の流れは、図１０に示すようになっている。
＜操作指令装置＞
操作指令装置７は、測定する中空糸膜モジュールＭの外径、中空糸膜の外径および内径、モジュールの組み立て方法等の違いに対応し、中空糸膜検出装置５および欠陥判定装置６に指令を送り、中空糸膜モジュールＭに適したモデル画像や相関度閾値Ｒｔ、マスクの直径Ｔｄ、マスクの膨張収縮距離Ｄｍ、などを設定するとともに、光照射装置の電源３ｂに指令を送り、光源３ａのオン・オフや光量の調節を行う。また、中空糸膜モジュールＭの移動が撮像装置４による撮像に適した速度で行われるようにモジュール支持装置２に指令を送る。
＜表示装置＞
表示装置８は検査結果の表示、また不通糸部分にマーク１５をプロットした画像の表示に用いられる。
＜モジュール排出装置＞
モジュール排出装置９は、前記欠陥判定装置６での判定に従い、良品の中空糸膜モジュールＭのみを次工程へ排出する。
【００２７】
本発明における中空糸モジュールの製造方法は、上記検査装置および方法を用いて端面の検査を行う工程を有するものであり、上記検査による不良品排除により、生産効率に優れたものである。また、本発明における中空糸モジュールは、かかる製造方法によって製造された、品質に優れたことを特徴とするものである。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２９】
図２は光源（ここではモリテックス社製光ファイバライトガイドＭＰＰ９０−１５００Ｓ−２）と電源（ここではモリテックス社製ハロゲンランプ光源ＭＨＡＢ−１５０Ｗ−Ｄ−１００Ｖ）から構成される光源照射装置３により中空糸膜モジュールＭのポッティング端面に対して照射された光を撮像装置４（ここではＮＥＤ社製ラインセンサカメラＮＳＵＦ２０１４）によって８ビットモノクロ画像で撮影した、中空糸膜モジュールＭのポッティング端面で、中空糸膜の本数はおよそ１００００本である。この画像について、中空糸膜検出装置５にて図６に示すモデル画像により正規化相関処理を行うと、相関度Ｒが相関度閾値Ｒｔ（この例では０．５）を上回る中空糸膜候補の画素の座標情報が得られた。この座標群に対してそれぞれの座標を中心とする直径Ｔｄ（ここでは１４画素）の円を描画した図１１に示すマーカ群画像を生成し、このマーカ群画像に対し、図１２に示すようにあらかじめ定める距離Ｄｍ（ここでは中空糸膜直径の半分に相当する７画素）だけ膨張・収縮処理を実施した。そして、前記撮像画像のマーカに対応する部分を一様な輝度値（ここでは撮像画像から求められた輝度最頻値である１６２）で塗りつぶした図１３の塗りつぶし画像を生成し、膜厚部分の太さ（ここでは２画素）を最も強調するように設定されたバンドパスフィルタにより中空糸膜の膜厚部分を強調し、２値化処理（ここでは閾値１）を実施すると、図１４の２値化画像が得られる。この２値化画像から、図１５に示すように独立した暗領域を中空部分が樹脂で閉塞した中空糸膜として検出し、図１６に示すように独立した明領域を中空部分がつぶれた中空糸膜として検出し、その総数を検出本数Ｎとして測定した。この実施例では中空糸膜検出本数Ｎは１２本であった。
【００３０】
最後に、この中空糸膜検出本数Ｎと、中空糸膜モジュールＭの中空糸膜本数閾値Ｎｔ（この例では１１本）とを比較した結果、前記中空糸膜検出本数Ｎがかかる閾値Ｎｔを上回ったため、表示装置８に中空糸膜検出結果をマーキングした図１７、図１８に示す画像が表示される（図１８に示す画像は、図１７に示す画像の拡大図である。）と共に、モジュールＭは欠陥品と判定され、製造工程から除外された。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態における装置の全体構成図である。
【図２】図１によって示した装置で撮像した画像である。
【図３】図２に示す画像の一部を拡大したものである。
【図４】図１に示した装置において、種々の光源３ａからの光の入射およびポッティング端面の反りもしくは傾きがある場合の正反射の状態を示すための模式図である。
【図５】図１に示した中空糸膜検出装置５における処理の流れである。
【図６】図４に示した正規化相関処理において使用する正常糸のモデル画像である。
【図７】正規化相関による相関度Ｒの算出式を示したものである。
【図８】図４に示したマスク処理において中空部分が空洞の正常な中空糸膜に囲まれた領域に、中空部分が閉塞した中空糸膜が存在していないケースをモデル化した例である。
【図９】図４に示したマスク処理において中空部分が空洞の正常な中空糸膜に囲まれた領域に、中空部分が閉塞した中空糸膜が存在しているケースをモデル化した例である。
【図１０】図１に示した欠陥判定装置６における処理の流れである。
【図１１】図３に示した画像について正規化相関により検出した中空部分が空洞の正常な中空糸膜の検出位置に直径Ｔｄの円を描画したマーカ群画像である。
【図１２】図１１に示したマーカ群画像に対して距離Ｄｍの膨張・収縮処理を実施した結果である。
【図１３】図３に示した画像に対し、図１２に示した膨張・収縮画像に対応する領域を輝度最頻値で塗りつぶした画像である。
【図１４】図１３に示した画像に対し、バンドパスフィルタをかけた後に２値化処理を実施した画像である。
【図１５】図１４に示した画像から中空部分が樹脂で閉塞した中空糸膜として、独立した暗領域を検出した画像である。
【図１６】図１４に示した画像から、つぶれた中空糸膜として、独立した明領域を検出した画像である。
【図１７】中空糸膜検出装置５による中空糸膜検出結果を、図２に示した画像に対してマーキングして表示した画像である。
【図１８】図１７に示す検出結果画像の一部を拡大したものである。
【符号の説明】
【００３２】
Ｍ：中空糸膜モジュール
１：モジュール移載装置
２：モジュール支持装置
２ａ：モジュール支持機構
２ｂ：モジュール走査機構
３：光照射装置
３ａ：光源
３ｂ：電源
４：撮像装置
５：中空糸膜検出装置
６：欠陥判定装置
７：操作指令装置
８：表示装置
９：モジュール排出装置
１０：樹脂部分
１１：中空糸膜部分
１２：中空糸中空部分
１３：中空部分が空洞の正常な中空糸膜
１４：中空部分が空洞の正常な中空糸膜に囲まれた独立した樹脂領域
１５：中空部分が樹脂で閉塞した中空糸膜
Ｒ：正規化相関による相関度
Ｒｔ：相関度閾値
θ：ポッティング端面の反り、傾きの角度
θｉ：光源３ａからポッティング端面への照射光の入射角
θｏ：ポッティング端面から撮像装置４への正反射光の出射角
Ｄ：光源３ａに用いる平面型光源の光軸中心と中空糸膜モジュールＭのポッティング端面との間の距離
Ｔｄ：中空糸膜の外径設計値
Ｄｏ：中空部分が空洞の正常な中空糸膜間の距離
Ｄｍ：マーカの膨張収縮距離
Ｎ：中空糸膜検出本数
Ｎｔ：中空糸膜本数閾値

【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜モジュールのポッティング端面に光源による光を照射し、前記端面からの反射光を撮像し、前記撮像によって得られた画像と中空部分が空洞状態の中空糸膜によるモデル画像との相関をとって中空部分が空洞になっている中空糸膜を検出し、前記中空部分が空洞になっている中空糸膜をマスクし、前記撮像画像について中空部分が閉塞している中空糸膜部分と樹脂部分との２値化処理を行い、前記２値化処理画像から前記中空部分が閉塞している中空糸膜を検出し、前記中空部分が閉塞している中空糸膜の本数が予め定める閾値を上回る場合は中空糸膜モジュールを不良品と判定することを特徴とする中空糸膜モジュールの検査方法。
【請求項２】
前記光源が平面型光源であることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュールの検査方法。
【請求項３】
前記モデル画像の画素群と前記撮像によって得られた画像の各画素を中心とした前記モデル画像に対応する領域を有する前記画像内の画素群との正規化相関によって算出された相関度が、予め定める相関度閾値より高い場合に、中空部分が空洞状態の中空糸膜として検出することを特徴とする請求項１または２に記載の中空糸膜モジュールの検査方法。
【請求項４】
前記マスクにおいて、中空部分が空洞になっている中空糸膜の検出位置を中心とした予め定める領域をマークし、前記マーク群に対して予め定める距離の膨張収縮処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの検査方法。
【請求項５】
前記２値化処理画像が、マスク部分に対応する領域を樹脂部分と同じ輝度値で塗りつぶし、フィルタ処理により中空糸膜部分を強調し、中空糸膜部分と樹脂部分との２値化処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの検査方法。
【請求項６】
前記２値化処理画像から中空部分が閉塞した中空糸膜を検出する検査において、独立した背景領域もしくは暗領域を該中空部分の空洞が樹脂で閉塞した中空糸膜として検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの検査方法。
【請求項７】
前記２値化処理画像から中空部分が閉塞した中空糸膜を検出する検査において、前景領域もしくは明領域を中空糸膜がつぶれて閉塞状態となった中空糸膜として検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの検査方法。
【請求項８】
中空糸膜モジュールのポッティング端面に平面型光源による光を照射する手段と、前記端面からの反射光を撮像する手段と、前記撮像によって得られた画像と予め定めるモデル画像との相関をとって中空部分が空洞になっている中空糸膜を検出する手段と、前記中空部分が空洞になっている中空糸膜をマスクする手段と、前記撮像画像について中空部分が閉塞している中空糸膜部分と樹脂部分との２値化処理を行う手段と、前記２値化処理画像から前記中空部分が閉塞している中空糸膜を検出する手段と、前記中空部分が閉塞している中空糸膜の本数が予め定める閾値を上回る場合は中空糸膜モジュールを不良品と判定する手段とを備えていることを特徴とする中空糸膜モジュールの検査装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかに記載の検査方法を用いて不良品を除外することを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法を用いて製造された中空糸膜モジュール。

【図１】