表面検査装置及び表面検査方法
【課題】物体の表面を撮像して生成される画像に基づいてその表面におけるクラックの有無を判定する表面検査装置を提供すること。
【解決手段】匣鉢の表面を検査する表面検査装置１００は、その匣鉢の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成部１０と、その処理対象画像に対して画像処理を施し、その処理対象画像において所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成部１１と、その顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいてその匣鉢の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定部１２と、を備える。
【解決手段】匣鉢の表面を検査する表面検査装置１００は、その匣鉢の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成部１０と、その処理対象画像に対して画像処理を施し、その処理対象画像において所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成部１１と、その顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいてその匣鉢の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定部１２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の表面を検査する装置及びその検査方法に関し、特に、その物体の表面を撮像して生成される処理対象画像に基づいて物体の表面を検査する表面検査装置及び表面検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子工業用の粉体材料を匣鉢と呼ばれる升状の容器に入れ、ローラーコンベア等を用いてその匣鉢をトンネル炉等の連続焼成炉内に搬送し、その匣鉢内の粉体材料を焼成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般的に、匣鉢は、耐熱性に優れた緻密なセラミックスで形成され、その粉体材料の焼成工程を通じて、加熱され或いは冷却されることとなる。また、その加熱及び冷却の過程において、その匣鉢は、その本体内で局所的な温度差（温度勾配）を生じさせ、機械的な或いは熱的な応力差によるクラックをその表面に発生させる場合がある。なお、そのクラックは、その匣鉢の構造（上面が開放された升状の容器構造）に起因して、その側壁の上縁部から鉛直下方又は斜め下方に向かって延びる傾向がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クラックを発生させた匣鉢は、受け容れた粉体材料が焼成される際にそのクラックからその粉体材料を漏出させることとなり、製品製造コストを増大させる結果をもたらすこととなる。そのため、クラックを早期に発見することが求められている。
【０００６】
上述の点に鑑み、本発明は、物体の表面を撮像して生成される画像に基づいてその表面におけるクラックの有無を判定する表面検査装置及び表面検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る表面検査装置は、物体の表面を検査する表面検査装置であって、前記物体の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成部と、前記処理対象画像に対して画像処理を施し、前記処理対象画像において所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成部と、前記顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の実施例に係る表面検査方法は、物体の表面を検査する表面検査方法であって、前記物体の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成ステップ、前記処理対象画像に対して画像処理を施し、前記処理対象画像における所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成ステップ、前記顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定ステップ、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述の手段により、本発明は、物体の表面を撮像して生成される画像に基づいてその表面におけるクラックの有無を判定する表面検査装置及び表面検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る表面検査装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】線状オブジェクトを顕在化させるための画像処理の内容を説明するための図である。
【図３】処理対象画像、４５度線顕在化画像、９０度線顕在化画像、１３５度線顕在化画像、及び線状オブジェクト顕在化画像のそれぞれの違いを示す図である。
【図４】線状オブジェクトとクラック候補との間の関係を説明するための図である。
【図５】表面検査処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係る表面検査装置１００の構成例を示すブロック図であり、表面検査装置１００は、例えば、匣鉢の側壁の外表面を検査するための装置であって、その搬送経路の一部がトンネル炉内を通るローラーコンベアのそのトンネル炉外にある搬送経路の側に設置され、主に、制御部１、画像取得部２、及び出力部３を有する。
【００１２】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、処理対象画像生成部１０、顕在化画像生成部１１、及びクラック有無判定部１２のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶し、各プログラムをＲＡＭ上に展開しながら各プログラムに対応する処理をＣＰＵに実行させる。なお、処理対象画像生成部１０、顕在化画像生成部１１、及びクラック有無判定部１２のそれぞれは、電子回路等のハードウェアで構成されていてもよい。
【００１３】
画像取得部２は、制御部１で処理される画像を取得する装置であり、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像素子を備えたカメラであって、そのカメラの前を通過するようにローラーコンベアによって搬送される匣鉢の側壁の外表面の一部又は全部を撮像し、撮像したその側壁の外表面の画像（以下、「表面画像」とする。）を制御部１に対して出力する。なお、表面画像は、好適には、その匣鉢の側壁の上縁部の画像を含むものとする。
【００１４】
出力部３は、各種情報を出力するための装置であり、例えば、制御部１による匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの検査結果を表示するためのディスプレイやＬＥＤ、又は、その検査結果を音声出力するためのスピーカ等である。
【００１５】
次に、制御部１が有する各機能要素について説明する。
【００１６】
処理対象画像生成部１０は、画像取得部２が取得した表面画像から処理対象画像を生成するための機能要素であり、例えば、その表面画像に対してその輝度に基づくグレースケール化処理を施すようにする。この場合、グレースケール化された表面画像の各画素の輝度は、例えば、２５６階調で表現され、値が大きい程明るいものとする。
【００１７】
更に、処理対象画像生成部１０は、グレースケール化された表面画像にネガポジ反転処理を施して処理対象画像を生成する。その処理対象画像に対するフィルタ処理（後述）の適用を容易にするためである。この場合、処理対象画像の各画素の輝度は、ネガポジ反転処理前の表面画像と同様に２５６階調で表現されるが、値が小さい程明るい状態を表すこととなる（具体的には輝度値０、１、・・・、２５４、２５５のそれぞれが輝度値２５５、２５４、・・・、１、０に変換されることとなる。）。
【００１８】
なお、処理対象画像のサイズは、表面画像の全部に対応するものであってもよく、表面画像の一部に対応するものであってもよいが、その匣鉢の側壁の上縁部の画像を含むものとする。
【００１９】
また、処理対象画像における単位画素のサイズは、その表面画像における単位画素のサイズと同じであってもよく、その表面画像における複数の単位画素（例えば、縦３画素×横３画素の９画素である。）を一纏めにしたサイズであってもよい。例えば、処理対象画像における単位画素のサイズが表面画像における単位画素の９画素分のサイズに相当する場合、その表面画像における９画素のそれぞれの輝度の統計値（例えば、平均値、最大値、最小値、中間値等である。）又はその９画素の中心画素の輝度がその処理対象画像における単位画素の輝度として採用されるものとする。
【００２０】
顕在化画像生成部１１は、処理対象画像に対して画像処理を施し、その処理対象画像において所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた線状オブジェクト顕在化画像を生成する機能要素である。
【００２１】
「線状オブジェクト」は、縦方向、横方向、又は斜め方向に連続する所定数以上の画素によって形成される線状の画素の纏まりであり、直線状のオブジェクト、曲線状のオブジェクト、並びに、直線及び曲線が混在するオブジェクトを含む。
【００２２】
図２は、線状オブジェクトを顕在化させるための画像処理（例えば、フィルタ処理、二回目のネガポジ反転処理及び二値化処理である。）の内容を説明するための図であり、図２（Ａ）が処理対象画像を示し、図２（Ｂ１）〜図２（Ｂ３）がそのフィルタ処理に用いるフィルタを示し、図２（Ｃ１）〜（Ｃ３）がフィルタ処理後の処理対象画像の一部を示し、図２（Ｄ１）〜（Ｄ３）がフィルタ処理及び二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像の一部を示し、図２（Ｅ１）〜（Ｅ３）がフィルタ処理、二回目のネガポジ反転処理、及び二値化処理を施した後の処理対象画像の一部を示す。なお、図２（Ａ）及び図２（Ｃ１）〜（Ｃ３）内の数字は、一回目のネガポジ反転処理を施した後の各画素の輝度（すなわち、値が小さい程明るい）を示すものとし、図２（Ｄ１）〜（Ｄ３）及び図２（Ｅ１）〜（Ｅ３）内の数字は、二回目のネガポジ反転処理を施した後の各画素の輝度（すなわち、値が大きい程明るい）を示すものとする。
【００２３】
図２（Ａ）は、縦９画素、横９画素の大きさの処理対象画像であり、この処理対象画像は、輝度「８」の中心画素（第５行、第５列の画素であり、以下、「画素（５，５）」のように表現される。他の画素も同様に表現されるものとする。）を通って上下方向（９０度の方向）に並ぶ輝度「８」の画素群（５，１）〜（５，９）と、中心画素（５，５）を通って４５度の方向に並ぶ輝度「８」の画素群（１，９）、（２，８）、（３，７）、（４，６）、（６，４）、（７，３）、（８，２）、（９，１）と、中心画素（５，５）を通って１３５度の方向に並ぶ輝度「８」の画素群（１，１）、（２，２）、（３，３）、（４，４）、（５，５）、（６，６）、（７，７）、（８，８）、（９，９）とを含むものとする。
【００２４】
最初に、顕在化画像生成部１１は、図２（Ａ）における灰色で塗り潰された画素（３，３）を注目画素とし、図２（Ｂ１）のフィルタを適用して、その注目画素のフィルタ処理後の輝度を算出する。
【００２５】
図２（Ｂ１）は、４５度の方向に延びる線状オブジェクトを強調するための縦５×横５のフィルタ（行列）であり、中心座標（３，３）の値を「３」とし、その中心座標（３，３）を通って４５度の方向に並ぶ座標群（１，５）、（２，４）、（４，２）、（５，１）のそれぞれの値を「１」とし、これら座標群に平行に４５度の方向に並ぶ座標群（１，３）、（２，２）、（３，１）、（３，５）、（４，４）、（５，３）の値を「−１」とする。以下、このフィルタを「４５度線強調フィルタ」と称する。
【００２６】
ここで、顕在化画像生成部１１は、図２（Ａ）の破線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する処理対象画像の一部を行列Ｍと見立て、その行列Ｍの各成分と４５度線強調フィルタ（行列）の対応する各成分との積のそれぞれを加算した値（（８×０）＋（０×０）＋（０×（−１））＋（０×０）＋（８×１）＋（０×０）＋（８×（−１））＋（０×０）＋（０×１）＋（８×０）＋（０×（−１））＋（０×０）＋（８×３）＋（０×０）＋（８×（−１））＋（０×０）＋（０×１）＋（０×０）＋（８×（−１））＋（８×０）＋（０×１）＋（０×０）＋（０×（−１））＋（０×０）＋（８×０）＝「８」）を、図２（Ａ）の注目画素（３，３）のフィルタ処理後の輝度として算出する。
【００２７】
その後、顕在化画像生成部１１は、注目画素の位置を変えながら処理対象画像における他の画素群のそれぞれのフィルタ処理後の輝度を同様に算出する。
【００２８】
図２（Ｃ１）は、このようにして算出されるフィルタ処理後の輝度で書き換えられた処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。例えば、図２（Ａ）の注目画素（３，３）は、図２（Ｃ１）の左上隅の画素に対応し、図２（Ａ）の画素（７，７）は、図２（Ｃ１）の右下隅の画素に対応する。
【００２９】
また、図２（Ｄ１）は、４５度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像に二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ１）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００３０】
この二回目のネガポジ反転処理は、一回目のネガポジ反転処理とは反対に、例えば、輝度値２５５、２５４、・・・、１、０のそれぞれを輝度値０、１、・・・、２５４、２５５に変換する。なお、この二回目のネガポジ反転処理は、値２５５を超える輝度値を値２５５に制限するものとする（図２（Ｃ１）におけるマイナスの値を値０として扱うことを意味する。）。
【００３１】
また、図２（Ｅ１）は、輝度閾値「２４５」を用いて、二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像を二値化した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ１）及び図２（Ｄ１）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００３２】
このように、図２（Ｂ１）の４５度線強調フィルタは、図２（Ｃ１）で示されるように、４５度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に増大させ（図２（Ｄ１）では４５度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に低減させることとなる。）、また、図２（Ｅ１）で示されるように、適切な輝度閾値（この場合、「２４５」である。）を用いた二値化処理との組み合わせにより、４５度の方向に並ぶ画素群を選択的に顕在化させる機能を果たす。
【００３３】
このようにして、顕在化画像生成部１１は、処理対象画像における４５度の方向に並ぶ画素群で形成された線状オブジェクトを選択的に顕在化させた４５度線顕在化画像を生成することができる。
【００３４】
また、顕在化画像生成部１１は、４５度線強調フィルタ以外の他のフィルタを用いて他の方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させるようにする。
【００３５】
例えば、顕在化画像生成部１１は、図２（Ａ）の処理対象画像に対し、図２（Ｂ２）のフィルタを適用して、その処理対象画像における画素群のそれぞれのフィルタ処理後の輝度を算出する。
【００３６】
図２（Ｂ２）は、１３５度の方向に延びる線状オブジェクトを強調するための縦５×横５のフィルタ（行列）であり、中心座標（３，３）の値を「３」とし、その中心座標（３，３）を通って１３５度の方向に並ぶ座標群（１，１）、（２，２）、（４，４）、（５，５）のそれぞれの値を「１」とし、これら座標群に平行に１３５度の方向に並ぶ座標群（１，３）、（２，４）、（３，１）、（３，５）、（４，２）、（５，３）の値を「−１」とする。以下、このフィルタを「１３５度線強調フィルタ」と称する。
【００３７】
図２（Ｃ２）は、１３５度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００３８】
また、図２（Ｄ２）は、１３５度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像に二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ２）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００３９】
また、図２（Ｅ２）は、輝度閾値「２４５」を用いて、二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像を二値化した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ２）及び図２（Ｄ２）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００４０】
このように、図２（Ｂ２）の１３５度線強調フィルタは、図２（Ｃ２）で示されるように、１３５度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に増大させ（図２（Ｄ２）では１３５度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に低減させることとなる。）、また、図２（Ｅ２）で示されるように、適切な輝度閾値（この場合、「２４５」である。）を用いた二値化処理との組み合わせにより、１３５度の方向に並ぶ画素群を選択的に顕在化させる機能を果たす。
【００４１】
このようにして、顕在化画像生成部１１は、処理対象画像における１３５度の方向に並ぶ画素群で形成された線状オブジェクトを選択的に顕在化させた１３５度線顕在化画像を生成することができる。
【００４２】
更に、顕在化画像生成部１１は、４５度線強調フィルタ及び１３５度線強調フィルタ以外の他のフィルタを用いて他の方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させるようにする。
【００４３】
例えば、顕在化画像生成部１１は、図２（Ａ）の処理対象画像に対して、図２（Ｂ３）のフィルタを適用して、その処理対象画像における画素群のそれぞれのフィルタ処理後の輝度を算出する。
【００４４】
図２（Ｂ３）は、上下方向に延びる線状オブジェクトを強調するための縦５×横５のフィルタ（行列）であり、中心座標（３，３）の値を「３」とし、その中心座標（３，３）を通って上下方向（９０度の方向）に並ぶ座標群（１，３）、（２，３）、（４，３）、（５，３）のそれぞれの値を「１」とし、これら座標群に平行に上下方向に並ぶ座標群（２，２）、（２，４）、（３，２）、（３，４）、（４，２）、（４，４）の値を「−１」とする。以下、このフィルタを「９０度線強調フィルタ」と称する。
【００４５】
図２（Ｃ３）は、９０度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００４６】
また、図２（Ｄ３）は、９０度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像に二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ３）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００４７】
また、図２（Ｅ３）は、輝度閾値「２４５」を用いて、二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像を二値化した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ３）及び図２（Ｄ３）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００４８】
このように、図２（Ｂ３）の９０度線強調フィルタは、図２（Ｃ３）で示されるように、上下方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に増大させ（図２（Ｄ３）では９０度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に低減させることとなる。）、また、図２（Ｅ３）で示されるように、適切な輝度閾値（この場合、「２４５」である。）を用いた二値化処理との組み合わせにより、上下方向に並ぶ画素群を選択的に顕在化させる機能を果たす。
【００４９】
このようにして、顕在化画像生成部１１は、処理対象画像における上下方向に並ぶ画素群で形成された線状オブジェクトを選択的に顕在化させた９０度線顕在化画像を生成することができる。
【００５０】
その後、顕在化画像生成部１１は、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタのそれぞれを用いて生成された４５度線顕在化画像、９０度線顕在化画像、及び１３５度線顕在化画像のそれぞれを重ね合わせて一つの最終的な線状オブジェクト顕在化画像を生成する。
【００５１】
なお、顕在化画像生成部１１は、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタのうちの何れか一つを用いて単一の顕在化画像を生成し、その単一の顕在化画像をそのまま最終的な線状オブジェクト顕在化画像としてもよく、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタのうちの何れか二つを用いて二つの顕在化画像を生成し、それら二つの顕在化画像を重ね合わせて一つの最終的な線状オブジェクト顕在化画像を生成するようにしてもよい。
【００５２】
また、顕在化画像生成部１１は、４５度、９０度及び１３５度以外の他の方向に延びる線状オブジェクトを強調するためのフィルタを用いて顕在化画像を生成するようにしてもよく、四つ以上のフィルタを用いて生成された四つ以上の顕在化画像のそれぞれを重ね合わせて一つの最終的な線状オブジェクト顕在化画像を生成するようにしてもよい。
【００５３】
また、顕在化画像生成部１１は、二値化処理を施した４５度線顕在化画像、１３５度線顕在化画像、及び９０度線顕在化画像を重ね合わせて線状オブジェクト顕在化画像を生成するが、二値化処理を施す前の４５度線顕在化画像、１３５度線顕在化画像、及び９０度線顕在化画像を重ね合わせた後に二値化処理を施して線状オブジェクト顕在化画像を生成するようにしてもよい。
【００５４】
また、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタは、それぞれ、縦５×横５の行列で表現されているが、縦７×横７の行列、縦９×横９の行列、又は、縦１１×横１１の行列等の他の行列で表現されてもよく、また、行列の成分（各座標の値）を、所望の強調度合いに応じて任意に設定できるものとする。
【００５５】
図３は、処理対象画像、４５度線顕在化画像、９０度線顕在化画像、１３５度線顕在化画像、及び線状オブジェクト顕在化画像のそれぞれの違いを示す図であり、図３（Ａ）が処理対象画像を示し、図３（Ｂ）が４５度線顕在化画像を示し、図３（Ｃ）が１３５度線顕在化画像を示し、図３（Ｄ）が９０度線顕在化画像を示し、図３（Ｅ）が線状オブジェクト顕在化画像を示す。
【００５６】
具体的には、図３（Ａ）の処理対象画像は、多くの汚れＣＴが付着した匣鉢の側壁の外表面に二つのクラックＣＲ１、ＣＲ２が発生した状態を示し、その上縁がその匣鉢の側壁の上縁部に対応する。
【００５７】
また、図３（Ｂ）の４５度線顕在化画像は、略４５度の方向に延びるクラックＣＲ２を顕著に顕在化させ、略１１０度の方向に延びるクラックＣＲ１及び汚れＣＴをほぼ消失させた状態を示す。
【００５８】
また、図３（Ｃ）の１３５度線顕在化画像は、略１１０度の方向に延びるクラックＣＲ１を僅かに顕在化させ、略４５度の方向に延びるクラックＣＲ２及び汚れＣＴをほぼ消失させた状態を示す。
【００５９】
また、図３（Ｄ）の９０度線顕在化画像は、略１１０度の方向に延びるクラックＣＲ１を僅かに顕在化させ、略４５度の方向に延びるクラックＣＲ２及び汚れＣＴをほぼ消失させた状態を示す。
【００６０】
また、図３（Ｅ）の線形オブジェクト顕在化画像は、図３（Ｂ）の４５度線顕在化画像、図３（Ｃ）の１３５度線顕在化画像、及び図３（Ｄ）の９０度線顕在化画像を重ね合わせた画像であり、略１１０度の方向に延びるクラックＣＲ１と、略４５度の方向に延びるクラックＣＲ２とを顕在化させ、汚れＣＴをほぼ消失させた状態を示す。
【００６１】
このように、顕在化画像生成部１１は、匣鉢の側壁で発生するクラックがその匣鉢の側壁の上縁部から鉛直下方又は斜め下方に向かって延びるという傾向を利用して（すなわち、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタを利用して）、クラックＣＲ１、ＣＲ２と汚れＣＴとが混在した匣鉢の側壁の外表面を表す処理対象画像から、クラックＣＲ１、ＣＲ２を顕在化させ且つ汚れＣＴをほぼ消失させた線状オブジェクト顕在化画像を生成することができる。
【００６２】
クラック有無判定部１２は、顕在化画像生成部１１が生成した線状オブジェクト顕在化画像における線状オブジェクト（例えば、線状オブジェクト顕在化画像における二値化処理後の輝度「０」の画素によって形成されるオブジェクトである。）によって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を判定する機能要素である。
【００６３】
具体的には、クラック有無判定部１２は、例えば、所定数以上の画素群で形成される線状オブジェクトの最大フェレ径及び最小フェレ径の一方である第一フェレ径と、その第一フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径である第二フェレ径とに基づいてクラック候補を設定する。
【００６４】
「フェレ径」は、線状オブジェクトを二本の平行線で挟んだときのそれら二本の平行線の間の距離であり、「最大フェレ径」は、その線状オブジェクトに関するフェレ径のうち最も値が大きいものを意味し、「最小フェレ径」は、その線状オブジェクトに関するフェレ径のうち最も値が小さいものを意味する。
【００６５】
ここで、図４を参照しながら、線状オブジェクトとクラック候補との間の関係について説明する。
【００６６】
図４は、線状オブジェクト顕在化画像の一部を示す図であり、五つの線状オブジェクトＬＯ１〜ＬＯ５を含む。
【００６７】
クラック有無判定部１２は、それら五つの線状オブジェクトＬＯ１〜ＬＯ５のうち、所定数以上の画素群で形成される線状オブジェクトＬＯ１、ＬＯ２を、フェレ径を導出する対象として抽出する。一定の大きさを有する線状オブジェクトのみをクラックであると判定できるようにするためであり、一定の大きさを持たない線状オブジェクトを判定対象から除外することにより無駄な演算を省略できるようにするためである。但し、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクト顕在化画像における全ての線状オブジェクトを判定対象としてもよい。
【００６８】
その後、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクトＬＯ１の最大フェレ径Ｆ１を導き出し、その最大フェレ径Ｆ１が所定値以上であれば、その最大フェレ径Ｆ１の方向に垂直な方向におけるフェレ径Ｆ２を導き出した上で、フェレ径比（最大フェレ径Ｆ１をフェレ径Ｆ２で除した値である。）を算出し、そのフェレ径比が所定値以上であれば、線状オブジェクトＬＯ１をクラック候補として設定する。一定の細長さを有する線状オブジェクトのみをクラックであると判定できるようにするためである。
【００６９】
同様に、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクトＬＯ２の最大フェレ径Ｆ３を導き出し、その最大フェレ径Ｆ３が所定値以上であれば、その最大フェレ径Ｆ３の方向に垂直な方向におけるフェレ径Ｆ４を導き出した上で、フェレ径比（最大フェレ径Ｆ３をフェレ径Ｆ４で除した値である。）を算出し、そのフェレ径比が所定値以上であれば、線状オブジェクトＬＯ２をクラック候補として設定する。
【００７０】
なお、クラック有無判定部１２は、最大フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径を導出する代わりに最小フェレ径を導出した上で、フェレ径比（最大フェレ径を最小フェレ径で除した値である。）を算出するようにしてもよい。これは、最小フェレ径の方向が最大フェレ径の方向に対してほぼ垂直となる場合が多いという考えに基づくものであり、最大フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径を導出する処理を省略して演算負荷を低減させることができる。
【００７１】
また、クラック有無判定部１２は、最初に線状オブジェクトの最小フェレ径とその最小フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径とを導き出した上で、フェレ径比（その垂直な方向におけるフェレ径を最小フェレ径で除した値である。）を算出し、そのフェレ径比が所定値以上である場合に、その線状オブジェクトをクラック候補として設定するようにしてもよい。
【００７２】
なお、この場合においても、クラック有無判定部１２は、最小フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径を導出する代わりに最大フェレ径を導出した上で、フェレ径比（最大フェレ径を最小フェレ径で除した値である。）を算出するようにしてもよい。
【００７３】
その後、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクト顕在化画像における、その設定したクラック候補（線状オブジェクト）の上端とその匣鉢の側壁の上縁部との間の距離を導き出し、その導き出した距離が所定値（例えば、その匣鉢の側壁の高さの２０％である。）未満の場合に、そのクラック候補がクラックであると判定する。この判定は、匣鉢の側壁の外表面に発生するクラックがその匣鉢の側壁の上縁部から始まるという見解に基づくものである。
【００７４】
なお、線状オブジェクト顕在化画像におけるその匣鉢の側壁の上縁部の位置は、画像取得部２の設置位置を調節することによって、その線状オブジェクト顕在化画像の上縁と一致するように設定されており、クラック候補の上端とその匣鉢の側壁の上縁部との間の距離は、クラック候補の上端からその線状オブジェクト顕在化画像の上縁までの距離に相当するものとする。但し、線状オブジェクト顕在化画像におけるその匣鉢の側壁の上縁部の位置は、各種画像処理によってその都度導き出されるものであってもよい。
【００７５】
その後、クラック有無判定部１２は、その匣鉢の側壁の外表面にクラックが存在すると判定した場合に、出力部３に対して制御信号を送信し、クラックが存在すること、及び、そのクラックに関する情報（例えば、クラックの深さ（匣鉢の側壁の上縁部からそのクラックの下端までの距離）やクラックの長さである。）をディスプレイ上に表示させ或いはスピーカから音声出力させる。
【００７６】
また、クラック有無判定部１２は、所定の位置関係にある二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏めるようにしてもよく、例えば、二つのクラック候補のそれぞれの端点の間の距離が所定値未満であり、且つ、それら二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間の角度が所定値未満である場合に、それら二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏めるようにする。
【００７７】
具体的には、クラック有無判定部１２は、図４で示されるように、既にクラック候補として設定された線状オブジェクトＬＯ１の下端部にある画素と、既にクラック候補として設定された線状オブジェクトＬＯ２の上端部にある画素との間の距離Ｄを導き出し、その距離Ｄが所定値（例えば、１０ミリメートルである。）未満であるか否かを判定する。
【００７８】
その後、クラック有無判定部１２は、その距離Ｄが所定値未満であれば、図４の矢印ＡＲ１で示される線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１の延在方向（最大フェレ径Ｆ１の方向）と、図４の矢印ＡＲ２で示される線状オブジェクトＬＯ２（クラック候補）の延在方向（最大フェレ径Ｆ３の方向）との間に形成される角度αが所定値（例えば、４５度である。）未満であるか否かを判定する。
【００７９】
その後、クラック有無判定部１２は、その角度αが所定値未満であれば、線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１と線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ２とが同じクラックに属するものであると推定して、一つのクラック候補グループに纏めるようにラベリングする。
【００８０】
これにより、クラック有無判定部１２は、そのクラック候補グループに含まれる線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１、ＬＯ２のうち、その匣鉢の側壁の上縁部に最も近い線状オブジェクト（クラック候補）である線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１の上端とその匣鉢の側壁の上縁部との間の距離を導き出し、その導き出した距離が所定値（例えば、その匣鉢の側壁の高さの２０％である。）未満の場合に、そのクラック候補グループに含まれる全ての線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１、ＬＯ２が同じ一つのクラックを構成するものであると判定する。
【００８１】
その結果、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ２の上端とその匣鉢の側壁の上縁部との間の距離の導出を省略することができ、その処理に関する負荷を低減させることができる。
【００８２】
また、クラック有無判定部１２は、途切れ途切れの不連続な状態で撮像された線状オブジェクト顕在化画像におけるクラックを複数のクラック候補に分断された状態で認識している場合であっても、それら複数のクラック候補を一つのクラック候補グループに纏めることができ、その匣鉢の側壁の外表面にあるクラックの本数やそのクラックの深さをより正確に認識することができる。
【００８３】
次に、図５を参照しながら、表面検査装置１００が匣鉢の側壁の外表面にクラックが存在するか否かを検査する処理（以下、「表面検査処理」とする。）の流れについて説明する。なお、図５は、その表面検査処理の流れを示すフローチャートであり、表面検査装置１００は、画像取得部２から表面画像を取得する毎にこの表面検査処理を実行するものとする。
【００８４】
最初に、表面検査装置１００の制御部１は、処理対象画像生成部１０により、画像取得部２が取得した表面画像から処理対象画像を生成する（ステップＳ１）。
【００８５】
その後、制御部１は、顕在化画像生成部１１により、処理対象画像に対し、４５度線強調フィルタ（図２（Ｂ１）参照。）、９０度線強調フィルタ（図２（Ｂ３）参照。）、及び１３５度線強調フィルタ（図２（Ｂ２）参照。）をそれぞれ個別に適用した上で、所定の輝度閾値を用いて二値化し、４５度線顕在化画像（図３（Ｂ）参照。）、９０度線顕在化画像（図３（Ｄ）参照。）、及び１３５度線顕在化画像（図３（Ｃ）参照。）を個別に生成する（ステップＳ２）。
【００８６】
その後、制御部１は、顕在化画像生成部１１により、それら三つの顕在化画像を重ね合わせて合成し、線状オブジェクト顕在化画像（図３（Ｅ）参照。）を生成する（ステップＳ３）。
【００８７】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、その線状オブジェクト顕在化画像における、所定数以上の画素群で形成される線状オブジェクトを、以降の処理の対象として抽出する（ステップＳ４）。
【００８８】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、抽出した複数の線状オブジェクトのうちの一つの最大フェレ径を導き出し（ステップＳ５）、その最大フェレ径が所定値以上であれば、その最大フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径を導き出すようにする（ステップＳ６）。
【００８９】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、フェレ径比（最大フェレ径をその垂直なフェレ径で除した値である。）を算出し、そのフェレ径比と所定の閾値ＴＨ１とを比較する（ステップＳ７）。以下、この比較処理を「クラック候補判定」とする。
【００９０】
そのフェレ径比が閾値ＴＨ１以上である場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、制御部１は、クラック有無判定部１２により、その線状オブジェクトをクラック候補として設定する（ステップＳ８）。
【００９１】
一方、そのフェレ径比が閾値ＴＨ１未満である場合（ステップＳ７のＮＯ）、制御部１は、その線状オブジェクトをクラック候補として設定することなく、ステップＳ９の処理に移行する。
【００９２】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、ステップＳ４で抽出した線状オブジェクトの全てに対してクラック候補判定を行ったか否かを判断し（ステップＳ９）、ステップＳ４で抽出した線状オブジェクトの一部に対して未だクラック候補判定を行っていないと判断した場合には（ステップＳ９のＮＯ）、ステップＳ５〜ステップＳ９の処理を再度実行するようにする。
【００９３】
一方、ステップＳ４で抽出した線状オブジェクトの全てに対してクラック候補判定を行ったと判断した場合（ステップＳ９のＹＥＳ）、制御部１は、クラック有無判定部１２により、ステップＳ８で設定された複数のクラック候補を一又は複数のクラック候補グループにグループ化する（ステップＳ１０）。
【００９４】
具体的には、制御部１は、クラック有無判定部１２により、隣り合う二つのクラック候補（線状オブジェクト）の間の距離が所定値未満であり、且つ、それら二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間に形成される角度が所定値未満であれば、それら二つのクラック候補が同じクラック候補グループに属するものとしてラベリングする。
【００９５】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、ステップＳ８で設定された複数のクラック候補のうちの一つのクラック候補の上端と匣鉢の側壁の上端部との間の距離を、所定の閾値ＴＨ２と比較する（ステップＳ１１）。以下、この比較処理を「クラック判定」とする。
【００９６】
その距離が所定の閾値ＴＨ２未満であると判断した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、制御部１は、クラック有無判定部１２により、そのクラック候補がクラックであると判定する（ステップＳ１２）。
【００９７】
一方、その距離が所定の閾値ＴＨ２以上であると判断した場合（ステップＳ１１のＮＯ）、制御部１は、そのクラック候補がクラック候補でないと判定する（ステップＳ１３）。
【００９８】
なお、その一つのクラック候補がクラック候補グループに属するものである場合、制御部１は、その一つのクラック候補が、そのクラック候補グループに属する全てのクラック候補のうちで最も上部に存在するもの（匣鉢の側壁の上端部に最も近い位置にあるもの）である場合に限り、その一つのクラック候補に対しクラック判定を行うようにし、それ以外の場合には、その一つのクラック候補に対しクラック判定を行うことなく、ステップＳ１３の処理に移行する。
【００９９】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、ステップＳ８で設定したクラック候補の全てに対してクラック判定を行ったか否かを判断し（ステップＳ１３）、ステップＳ８で設定したクラック候補の一部に対して未だクラック判定を行っていないと判断した場合には（ステップＳ１３のＮＯ）、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を再度実行するようにする。
【０１００】
一方、ステップＳ８で設定したクラック候補の全てに対してクラック判定を行ったと判断した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、制御部１は、クラック判定の結果を出力部３に出力して今回の表面検査処理を終了させるようにする。
【０１０１】
なお、制御部１は、クラックがないと判断した場合には、クラックがない旨を表すクラック判定の結果を出力部３に出力することなく、今回の表面検査処理を終了させるようにしてもよい。
【０１０２】
以上の構成により、表面検査装置１００は、匣鉢の側壁で発生するクラックがその匣鉢の側壁の上縁部から鉛直下方又は斜め下方に向かって延びるという傾向を利用して（すなわち、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタを利用して）、クラックと汚れとが混在した匣鉢の側壁の外表面を表す処理対象画像から、クラックを顕在化させ且つ汚れをほぼ消失させた線状オブジェクト顕在化画像を生成した上でクラック候補判定を行うことにより、匣鉢の側壁の外表面に汚れが多く付着している場合であっても、その匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を正確に判定することができる。
【０１０３】
また、表面検査装置１００は、フェレ径比に基づいて、一定の細長さを持つ線状オブジェクトを選択的にクラック候補として設定し、一定の細長さを持たない線状オブジェクトをクラック候補から除外することにより、匣鉢の側壁の外表面に汚れが多く付着している場合であっても、その匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を正確に判定することができる。
【０１０４】
また、表面検査装置１００は、匣鉢の側壁の外表面に発生するクラックがその匣鉢の側壁の上縁部から始まるという見解に基づいてクラック判定を行うことにより、その匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を正確に判定することができる。
【０１０５】
また、表面検査装置１００は、二つのクラック候補間の距離及びそれら二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間に形成される角度が所定条件を満たす場合に、それら二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏めることにより、汚れ等の影響により途切れ途切れの不連続なものとして認識され得るクラックの状態（例えば、本数、深さ、又は長さ等である。）をより正確に認識することができる。
【０１０６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０７】
例えば、上述の実施例において、表面検査装置１００は、匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を判定するが、匣鉢の側壁の内表面若しくは頂面、又は匣鉢の内底面等の他の表面におけるクラックの有無を判定するようにしてもよく、焼成される粉体材料を受け容れ或いは支持する皿状や板状の他の焼成セッターの表面（外表面、内表面、内底面、外頂面等を含む。）におけるクラックの有無を判定するようにしてもよい。なお、その表面の縁部は、鉛直上方にある上縁部である必要はなく、何れの方向にある縁部であってもよい。
【０１０８】
また、上述の実施例において、処理対象画像生成部１０は、表面画像にグレースケール化処理及びネガポジ反転処理を施すことによって処理対象画像を生成するが、グレースケール化処理のみを施すことによって処理対象画像を生成するようにしてもよい。
【０１０９】
この場合、顕在化画像生成部１１は、その処理対象画像にネガポジ反転処理を施した上でフィルタ処理、二回目のネガポジ反転処理、及び二値化処理を施すようにする。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 制御部
２ 画像取得部
３ 出力部
１０ 処理対象画像生成部
１１ 顕在化画像生成部
１２ クラック有無判定部
１００ 表面検査装置
ＣＲ１、ＣＲ２ クラック
ＣＴ 汚れ
Ｆ１、Ｆ３ 最大フェレ径
Ｆ２、Ｆ４ 最小フェレ径
ＬＯ１〜ＬＯ５ 線状オブジェクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の表面を検査する装置及びその検査方法に関し、特に、その物体の表面を撮像して生成される処理対象画像に基づいて物体の表面を検査する表面検査装置及び表面検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子工業用の粉体材料を匣鉢と呼ばれる升状の容器に入れ、ローラーコンベア等を用いてその匣鉢をトンネル炉等の連続焼成炉内に搬送し、その匣鉢内の粉体材料を焼成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般的に、匣鉢は、耐熱性に優れた緻密なセラミックスで形成され、その粉体材料の焼成工程を通じて、加熱され或いは冷却されることとなる。また、その加熱及び冷却の過程において、その匣鉢は、その本体内で局所的な温度差（温度勾配）を生じさせ、機械的な或いは熱的な応力差によるクラックをその表面に発生させる場合がある。なお、そのクラックは、その匣鉢の構造（上面が開放された升状の容器構造）に起因して、その側壁の上縁部から鉛直下方又は斜め下方に向かって延びる傾向がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クラックを発生させた匣鉢は、受け容れた粉体材料が焼成される際にそのクラックからその粉体材料を漏出させることとなり、製品製造コストを増大させる結果をもたらすこととなる。そのため、クラックを早期に発見することが求められている。
【０００６】
上述の点に鑑み、本発明は、物体の表面を撮像して生成される画像に基づいてその表面におけるクラックの有無を判定する表面検査装置及び表面検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る表面検査装置は、物体の表面を検査する表面検査装置であって、前記物体の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成部と、前記処理対象画像に対して画像処理を施し、前記処理対象画像において所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成部と、前記顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の実施例に係る表面検査方法は、物体の表面を検査する表面検査方法であって、前記物体の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成ステップ、前記処理対象画像に対して画像処理を施し、前記処理対象画像における所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成ステップ、前記顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定ステップ、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述の手段により、本発明は、物体の表面を撮像して生成される画像に基づいてその表面におけるクラックの有無を判定する表面検査装置及び表面検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る表面検査装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】線状オブジェクトを顕在化させるための画像処理の内容を説明するための図である。
【図３】処理対象画像、４５度線顕在化画像、９０度線顕在化画像、１３５度線顕在化画像、及び線状オブジェクト顕在化画像のそれぞれの違いを示す図である。
【図４】線状オブジェクトとクラック候補との間の関係を説明するための図である。
【図５】表面検査処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係る表面検査装置１００の構成例を示すブロック図であり、表面検査装置１００は、例えば、匣鉢の側壁の外表面を検査するための装置であって、その搬送経路の一部がトンネル炉内を通るローラーコンベアのそのトンネル炉外にある搬送経路の側に設置され、主に、制御部１、画像取得部２、及び出力部３を有する。
【００１２】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、処理対象画像生成部１０、顕在化画像生成部１１、及びクラック有無判定部１２のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶し、各プログラムをＲＡＭ上に展開しながら各プログラムに対応する処理をＣＰＵに実行させる。なお、処理対象画像生成部１０、顕在化画像生成部１１、及びクラック有無判定部１２のそれぞれは、電子回路等のハードウェアで構成されていてもよい。
【００１３】
画像取得部２は、制御部１で処理される画像を取得する装置であり、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像素子を備えたカメラであって、そのカメラの前を通過するようにローラーコンベアによって搬送される匣鉢の側壁の外表面の一部又は全部を撮像し、撮像したその側壁の外表面の画像（以下、「表面画像」とする。）を制御部１に対して出力する。なお、表面画像は、好適には、その匣鉢の側壁の上縁部の画像を含むものとする。
【００１４】
出力部３は、各種情報を出力するための装置であり、例えば、制御部１による匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの検査結果を表示するためのディスプレイやＬＥＤ、又は、その検査結果を音声出力するためのスピーカ等である。
【００１５】
次に、制御部１が有する各機能要素について説明する。
【００１６】
処理対象画像生成部１０は、画像取得部２が取得した表面画像から処理対象画像を生成するための機能要素であり、例えば、その表面画像に対してその輝度に基づくグレースケール化処理を施すようにする。この場合、グレースケール化された表面画像の各画素の輝度は、例えば、２５６階調で表現され、値が大きい程明るいものとする。
【００１７】
更に、処理対象画像生成部１０は、グレースケール化された表面画像にネガポジ反転処理を施して処理対象画像を生成する。その処理対象画像に対するフィルタ処理（後述）の適用を容易にするためである。この場合、処理対象画像の各画素の輝度は、ネガポジ反転処理前の表面画像と同様に２５６階調で表現されるが、値が小さい程明るい状態を表すこととなる（具体的には輝度値０、１、・・・、２５４、２５５のそれぞれが輝度値２５５、２５４、・・・、１、０に変換されることとなる。）。
【００１８】
なお、処理対象画像のサイズは、表面画像の全部に対応するものであってもよく、表面画像の一部に対応するものであってもよいが、その匣鉢の側壁の上縁部の画像を含むものとする。
【００１９】
また、処理対象画像における単位画素のサイズは、その表面画像における単位画素のサイズと同じであってもよく、その表面画像における複数の単位画素（例えば、縦３画素×横３画素の９画素である。）を一纏めにしたサイズであってもよい。例えば、処理対象画像における単位画素のサイズが表面画像における単位画素の９画素分のサイズに相当する場合、その表面画像における９画素のそれぞれの輝度の統計値（例えば、平均値、最大値、最小値、中間値等である。）又はその９画素の中心画素の輝度がその処理対象画像における単位画素の輝度として採用されるものとする。
【００２０】
顕在化画像生成部１１は、処理対象画像に対して画像処理を施し、その処理対象画像において所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた線状オブジェクト顕在化画像を生成する機能要素である。
【００２１】
「線状オブジェクト」は、縦方向、横方向、又は斜め方向に連続する所定数以上の画素によって形成される線状の画素の纏まりであり、直線状のオブジェクト、曲線状のオブジェクト、並びに、直線及び曲線が混在するオブジェクトを含む。
【００２２】
図２は、線状オブジェクトを顕在化させるための画像処理（例えば、フィルタ処理、二回目のネガポジ反転処理及び二値化処理である。）の内容を説明するための図であり、図２（Ａ）が処理対象画像を示し、図２（Ｂ１）〜図２（Ｂ３）がそのフィルタ処理に用いるフィルタを示し、図２（Ｃ１）〜（Ｃ３）がフィルタ処理後の処理対象画像の一部を示し、図２（Ｄ１）〜（Ｄ３）がフィルタ処理及び二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像の一部を示し、図２（Ｅ１）〜（Ｅ３）がフィルタ処理、二回目のネガポジ反転処理、及び二値化処理を施した後の処理対象画像の一部を示す。なお、図２（Ａ）及び図２（Ｃ１）〜（Ｃ３）内の数字は、一回目のネガポジ反転処理を施した後の各画素の輝度（すなわち、値が小さい程明るい）を示すものとし、図２（Ｄ１）〜（Ｄ３）及び図２（Ｅ１）〜（Ｅ３）内の数字は、二回目のネガポジ反転処理を施した後の各画素の輝度（すなわち、値が大きい程明るい）を示すものとする。
【００２３】
図２（Ａ）は、縦９画素、横９画素の大きさの処理対象画像であり、この処理対象画像は、輝度「８」の中心画素（第５行、第５列の画素であり、以下、「画素（５，５）」のように表現される。他の画素も同様に表現されるものとする。）を通って上下方向（９０度の方向）に並ぶ輝度「８」の画素群（５，１）〜（５，９）と、中心画素（５，５）を通って４５度の方向に並ぶ輝度「８」の画素群（１，９）、（２，８）、（３，７）、（４，６）、（６，４）、（７，３）、（８，２）、（９，１）と、中心画素（５，５）を通って１３５度の方向に並ぶ輝度「８」の画素群（１，１）、（２，２）、（３，３）、（４，４）、（５，５）、（６，６）、（７，７）、（８，８）、（９，９）とを含むものとする。
【００２４】
最初に、顕在化画像生成部１１は、図２（Ａ）における灰色で塗り潰された画素（３，３）を注目画素とし、図２（Ｂ１）のフィルタを適用して、その注目画素のフィルタ処理後の輝度を算出する。
【００２５】
図２（Ｂ１）は、４５度の方向に延びる線状オブジェクトを強調するための縦５×横５のフィルタ（行列）であり、中心座標（３，３）の値を「３」とし、その中心座標（３，３）を通って４５度の方向に並ぶ座標群（１，５）、（２，４）、（４，２）、（５，１）のそれぞれの値を「１」とし、これら座標群に平行に４５度の方向に並ぶ座標群（１，３）、（２，２）、（３，１）、（３，５）、（４，４）、（５，３）の値を「−１」とする。以下、このフィルタを「４５度線強調フィルタ」と称する。
【００２６】
ここで、顕在化画像生成部１１は、図２（Ａ）の破線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する処理対象画像の一部を行列Ｍと見立て、その行列Ｍの各成分と４５度線強調フィルタ（行列）の対応する各成分との積のそれぞれを加算した値（（８×０）＋（０×０）＋（０×（−１））＋（０×０）＋（８×１）＋（０×０）＋（８×（−１））＋（０×０）＋（０×１）＋（８×０）＋（０×（−１））＋（０×０）＋（８×３）＋（０×０）＋（８×（−１））＋（０×０）＋（０×１）＋（０×０）＋（８×（−１））＋（８×０）＋（０×１）＋（０×０）＋（０×（−１））＋（０×０）＋（８×０）＝「８」）を、図２（Ａ）の注目画素（３，３）のフィルタ処理後の輝度として算出する。
【００２７】
その後、顕在化画像生成部１１は、注目画素の位置を変えながら処理対象画像における他の画素群のそれぞれのフィルタ処理後の輝度を同様に算出する。
【００２８】
図２（Ｃ１）は、このようにして算出されるフィルタ処理後の輝度で書き換えられた処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。例えば、図２（Ａ）の注目画素（３，３）は、図２（Ｃ１）の左上隅の画素に対応し、図２（Ａ）の画素（７，７）は、図２（Ｃ１）の右下隅の画素に対応する。
【００２９】
また、図２（Ｄ１）は、４５度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像に二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ１）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００３０】
この二回目のネガポジ反転処理は、一回目のネガポジ反転処理とは反対に、例えば、輝度値２５５、２５４、・・・、１、０のそれぞれを輝度値０、１、・・・、２５４、２５５に変換する。なお、この二回目のネガポジ反転処理は、値２５５を超える輝度値を値２５５に制限するものとする（図２（Ｃ１）におけるマイナスの値を値０として扱うことを意味する。）。
【００３１】
また、図２（Ｅ１）は、輝度閾値「２４５」を用いて、二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像を二値化した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ１）及び図２（Ｄ１）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００３２】
このように、図２（Ｂ１）の４５度線強調フィルタは、図２（Ｃ１）で示されるように、４５度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に増大させ（図２（Ｄ１）では４５度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に低減させることとなる。）、また、図２（Ｅ１）で示されるように、適切な輝度閾値（この場合、「２４５」である。）を用いた二値化処理との組み合わせにより、４５度の方向に並ぶ画素群を選択的に顕在化させる機能を果たす。
【００３３】
このようにして、顕在化画像生成部１１は、処理対象画像における４５度の方向に並ぶ画素群で形成された線状オブジェクトを選択的に顕在化させた４５度線顕在化画像を生成することができる。
【００３４】
また、顕在化画像生成部１１は、４５度線強調フィルタ以外の他のフィルタを用いて他の方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させるようにする。
【００３５】
例えば、顕在化画像生成部１１は、図２（Ａ）の処理対象画像に対し、図２（Ｂ２）のフィルタを適用して、その処理対象画像における画素群のそれぞれのフィルタ処理後の輝度を算出する。
【００３６】
図２（Ｂ２）は、１３５度の方向に延びる線状オブジェクトを強調するための縦５×横５のフィルタ（行列）であり、中心座標（３，３）の値を「３」とし、その中心座標（３，３）を通って１３５度の方向に並ぶ座標群（１，１）、（２，２）、（４，４）、（５，５）のそれぞれの値を「１」とし、これら座標群に平行に１３５度の方向に並ぶ座標群（１，３）、（２，４）、（３，１）、（３，５）、（４，２）、（５，３）の値を「−１」とする。以下、このフィルタを「１３５度線強調フィルタ」と称する。
【００３７】
図２（Ｃ２）は、１３５度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００３８】
また、図２（Ｄ２）は、１３５度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像に二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ２）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００３９】
また、図２（Ｅ２）は、輝度閾値「２４５」を用いて、二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像を二値化した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ２）及び図２（Ｄ２）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００４０】
このように、図２（Ｂ２）の１３５度線強調フィルタは、図２（Ｃ２）で示されるように、１３５度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に増大させ（図２（Ｄ２）では１３５度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に低減させることとなる。）、また、図２（Ｅ２）で示されるように、適切な輝度閾値（この場合、「２４５」である。）を用いた二値化処理との組み合わせにより、１３５度の方向に並ぶ画素群を選択的に顕在化させる機能を果たす。
【００４１】
このようにして、顕在化画像生成部１１は、処理対象画像における１３５度の方向に並ぶ画素群で形成された線状オブジェクトを選択的に顕在化させた１３５度線顕在化画像を生成することができる。
【００４２】
更に、顕在化画像生成部１１は、４５度線強調フィルタ及び１３５度線強調フィルタ以外の他のフィルタを用いて他の方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させるようにする。
【００４３】
例えば、顕在化画像生成部１１は、図２（Ａ）の処理対象画像に対して、図２（Ｂ３）のフィルタを適用して、その処理対象画像における画素群のそれぞれのフィルタ処理後の輝度を算出する。
【００４４】
図２（Ｂ３）は、上下方向に延びる線状オブジェクトを強調するための縦５×横５のフィルタ（行列）であり、中心座標（３，３）の値を「３」とし、その中心座標（３，３）を通って上下方向（９０度の方向）に並ぶ座標群（１，３）、（２，３）、（４，３）、（５，３）のそれぞれの値を「１」とし、これら座標群に平行に上下方向に並ぶ座標群（２，２）、（２，４）、（３，２）、（３，４）、（４，２）、（４，４）の値を「−１」とする。以下、このフィルタを「９０度線強調フィルタ」と称する。
【００４５】
図２（Ｃ３）は、９０度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００４６】
また、図２（Ｄ３）は、９０度線強調フィルタを用いたフィルタ処理後の処理対象画像に二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ３）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００４７】
また、図２（Ｅ３）は、輝度閾値「２４５」を用いて、二回目のネガポジ反転処理を施した後の処理対象画像を二値化した後の処理対象画像の一部（画像部分）を示し、その画像部分は、図２（Ｃ３）及び図２（Ｄ３）で示される画像部分と同様、図２（Ａ）の太線で囲まれた縦５画素、横５画素の大きさを有する画像部分に対応する。
【００４８】
このように、図２（Ｂ３）の９０度線強調フィルタは、図２（Ｃ３）で示されるように、上下方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に増大させ（図２（Ｄ３）では９０度の方向に並ぶ画素群の輝度を選択的に低減させることとなる。）、また、図２（Ｅ３）で示されるように、適切な輝度閾値（この場合、「２４５」である。）を用いた二値化処理との組み合わせにより、上下方向に並ぶ画素群を選択的に顕在化させる機能を果たす。
【００４９】
このようにして、顕在化画像生成部１１は、処理対象画像における上下方向に並ぶ画素群で形成された線状オブジェクトを選択的に顕在化させた９０度線顕在化画像を生成することができる。
【００５０】
その後、顕在化画像生成部１１は、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタのそれぞれを用いて生成された４５度線顕在化画像、９０度線顕在化画像、及び１３５度線顕在化画像のそれぞれを重ね合わせて一つの最終的な線状オブジェクト顕在化画像を生成する。
【００５１】
なお、顕在化画像生成部１１は、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタのうちの何れか一つを用いて単一の顕在化画像を生成し、その単一の顕在化画像をそのまま最終的な線状オブジェクト顕在化画像としてもよく、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタのうちの何れか二つを用いて二つの顕在化画像を生成し、それら二つの顕在化画像を重ね合わせて一つの最終的な線状オブジェクト顕在化画像を生成するようにしてもよい。
【００５２】
また、顕在化画像生成部１１は、４５度、９０度及び１３５度以外の他の方向に延びる線状オブジェクトを強調するためのフィルタを用いて顕在化画像を生成するようにしてもよく、四つ以上のフィルタを用いて生成された四つ以上の顕在化画像のそれぞれを重ね合わせて一つの最終的な線状オブジェクト顕在化画像を生成するようにしてもよい。
【００５３】
また、顕在化画像生成部１１は、二値化処理を施した４５度線顕在化画像、１３５度線顕在化画像、及び９０度線顕在化画像を重ね合わせて線状オブジェクト顕在化画像を生成するが、二値化処理を施す前の４５度線顕在化画像、１３５度線顕在化画像、及び９０度線顕在化画像を重ね合わせた後に二値化処理を施して線状オブジェクト顕在化画像を生成するようにしてもよい。
【００５４】
また、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタは、それぞれ、縦５×横５の行列で表現されているが、縦７×横７の行列、縦９×横９の行列、又は、縦１１×横１１の行列等の他の行列で表現されてもよく、また、行列の成分（各座標の値）を、所望の強調度合いに応じて任意に設定できるものとする。
【００５５】
図３は、処理対象画像、４５度線顕在化画像、９０度線顕在化画像、１３５度線顕在化画像、及び線状オブジェクト顕在化画像のそれぞれの違いを示す図であり、図３（Ａ）が処理対象画像を示し、図３（Ｂ）が４５度線顕在化画像を示し、図３（Ｃ）が１３５度線顕在化画像を示し、図３（Ｄ）が９０度線顕在化画像を示し、図３（Ｅ）が線状オブジェクト顕在化画像を示す。
【００５６】
具体的には、図３（Ａ）の処理対象画像は、多くの汚れＣＴが付着した匣鉢の側壁の外表面に二つのクラックＣＲ１、ＣＲ２が発生した状態を示し、その上縁がその匣鉢の側壁の上縁部に対応する。
【００５７】
また、図３（Ｂ）の４５度線顕在化画像は、略４５度の方向に延びるクラックＣＲ２を顕著に顕在化させ、略１１０度の方向に延びるクラックＣＲ１及び汚れＣＴをほぼ消失させた状態を示す。
【００５８】
また、図３（Ｃ）の１３５度線顕在化画像は、略１１０度の方向に延びるクラックＣＲ１を僅かに顕在化させ、略４５度の方向に延びるクラックＣＲ２及び汚れＣＴをほぼ消失させた状態を示す。
【００５９】
また、図３（Ｄ）の９０度線顕在化画像は、略１１０度の方向に延びるクラックＣＲ１を僅かに顕在化させ、略４５度の方向に延びるクラックＣＲ２及び汚れＣＴをほぼ消失させた状態を示す。
【００６０】
また、図３（Ｅ）の線形オブジェクト顕在化画像は、図３（Ｂ）の４５度線顕在化画像、図３（Ｃ）の１３５度線顕在化画像、及び図３（Ｄ）の９０度線顕在化画像を重ね合わせた画像であり、略１１０度の方向に延びるクラックＣＲ１と、略４５度の方向に延びるクラックＣＲ２とを顕在化させ、汚れＣＴをほぼ消失させた状態を示す。
【００６１】
このように、顕在化画像生成部１１は、匣鉢の側壁で発生するクラックがその匣鉢の側壁の上縁部から鉛直下方又は斜め下方に向かって延びるという傾向を利用して（すなわち、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタを利用して）、クラックＣＲ１、ＣＲ２と汚れＣＴとが混在した匣鉢の側壁の外表面を表す処理対象画像から、クラックＣＲ１、ＣＲ２を顕在化させ且つ汚れＣＴをほぼ消失させた線状オブジェクト顕在化画像を生成することができる。
【００６２】
クラック有無判定部１２は、顕在化画像生成部１１が生成した線状オブジェクト顕在化画像における線状オブジェクト（例えば、線状オブジェクト顕在化画像における二値化処理後の輝度「０」の画素によって形成されるオブジェクトである。）によって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を判定する機能要素である。
【００６３】
具体的には、クラック有無判定部１２は、例えば、所定数以上の画素群で形成される線状オブジェクトの最大フェレ径及び最小フェレ径の一方である第一フェレ径と、その第一フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径である第二フェレ径とに基づいてクラック候補を設定する。
【００６４】
「フェレ径」は、線状オブジェクトを二本の平行線で挟んだときのそれら二本の平行線の間の距離であり、「最大フェレ径」は、その線状オブジェクトに関するフェレ径のうち最も値が大きいものを意味し、「最小フェレ径」は、その線状オブジェクトに関するフェレ径のうち最も値が小さいものを意味する。
【００６５】
ここで、図４を参照しながら、線状オブジェクトとクラック候補との間の関係について説明する。
【００６６】
図４は、線状オブジェクト顕在化画像の一部を示す図であり、五つの線状オブジェクトＬＯ１〜ＬＯ５を含む。
【００６７】
クラック有無判定部１２は、それら五つの線状オブジェクトＬＯ１〜ＬＯ５のうち、所定数以上の画素群で形成される線状オブジェクトＬＯ１、ＬＯ２を、フェレ径を導出する対象として抽出する。一定の大きさを有する線状オブジェクトのみをクラックであると判定できるようにするためであり、一定の大きさを持たない線状オブジェクトを判定対象から除外することにより無駄な演算を省略できるようにするためである。但し、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクト顕在化画像における全ての線状オブジェクトを判定対象としてもよい。
【００６８】
その後、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクトＬＯ１の最大フェレ径Ｆ１を導き出し、その最大フェレ径Ｆ１が所定値以上であれば、その最大フェレ径Ｆ１の方向に垂直な方向におけるフェレ径Ｆ２を導き出した上で、フェレ径比（最大フェレ径Ｆ１をフェレ径Ｆ２で除した値である。）を算出し、そのフェレ径比が所定値以上であれば、線状オブジェクトＬＯ１をクラック候補として設定する。一定の細長さを有する線状オブジェクトのみをクラックであると判定できるようにするためである。
【００６９】
同様に、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクトＬＯ２の最大フェレ径Ｆ３を導き出し、その最大フェレ径Ｆ３が所定値以上であれば、その最大フェレ径Ｆ３の方向に垂直な方向におけるフェレ径Ｆ４を導き出した上で、フェレ径比（最大フェレ径Ｆ３をフェレ径Ｆ４で除した値である。）を算出し、そのフェレ径比が所定値以上であれば、線状オブジェクトＬＯ２をクラック候補として設定する。
【００７０】
なお、クラック有無判定部１２は、最大フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径を導出する代わりに最小フェレ径を導出した上で、フェレ径比（最大フェレ径を最小フェレ径で除した値である。）を算出するようにしてもよい。これは、最小フェレ径の方向が最大フェレ径の方向に対してほぼ垂直となる場合が多いという考えに基づくものであり、最大フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径を導出する処理を省略して演算負荷を低減させることができる。
【００７１】
また、クラック有無判定部１２は、最初に線状オブジェクトの最小フェレ径とその最小フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径とを導き出した上で、フェレ径比（その垂直な方向におけるフェレ径を最小フェレ径で除した値である。）を算出し、そのフェレ径比が所定値以上である場合に、その線状オブジェクトをクラック候補として設定するようにしてもよい。
【００７２】
なお、この場合においても、クラック有無判定部１２は、最小フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径を導出する代わりに最大フェレ径を導出した上で、フェレ径比（最大フェレ径を最小フェレ径で除した値である。）を算出するようにしてもよい。
【００７３】
その後、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクト顕在化画像における、その設定したクラック候補（線状オブジェクト）の上端とその匣鉢の側壁の上縁部との間の距離を導き出し、その導き出した距離が所定値（例えば、その匣鉢の側壁の高さの２０％である。）未満の場合に、そのクラック候補がクラックであると判定する。この判定は、匣鉢の側壁の外表面に発生するクラックがその匣鉢の側壁の上縁部から始まるという見解に基づくものである。
【００７４】
なお、線状オブジェクト顕在化画像におけるその匣鉢の側壁の上縁部の位置は、画像取得部２の設置位置を調節することによって、その線状オブジェクト顕在化画像の上縁と一致するように設定されており、クラック候補の上端とその匣鉢の側壁の上縁部との間の距離は、クラック候補の上端からその線状オブジェクト顕在化画像の上縁までの距離に相当するものとする。但し、線状オブジェクト顕在化画像におけるその匣鉢の側壁の上縁部の位置は、各種画像処理によってその都度導き出されるものであってもよい。
【００７５】
その後、クラック有無判定部１２は、その匣鉢の側壁の外表面にクラックが存在すると判定した場合に、出力部３に対して制御信号を送信し、クラックが存在すること、及び、そのクラックに関する情報（例えば、クラックの深さ（匣鉢の側壁の上縁部からそのクラックの下端までの距離）やクラックの長さである。）をディスプレイ上に表示させ或いはスピーカから音声出力させる。
【００７６】
また、クラック有無判定部１２は、所定の位置関係にある二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏めるようにしてもよく、例えば、二つのクラック候補のそれぞれの端点の間の距離が所定値未満であり、且つ、それら二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間の角度が所定値未満である場合に、それら二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏めるようにする。
【００７７】
具体的には、クラック有無判定部１２は、図４で示されるように、既にクラック候補として設定された線状オブジェクトＬＯ１の下端部にある画素と、既にクラック候補として設定された線状オブジェクトＬＯ２の上端部にある画素との間の距離Ｄを導き出し、その距離Ｄが所定値（例えば、１０ミリメートルである。）未満であるか否かを判定する。
【００７８】
その後、クラック有無判定部１２は、その距離Ｄが所定値未満であれば、図４の矢印ＡＲ１で示される線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１の延在方向（最大フェレ径Ｆ１の方向）と、図４の矢印ＡＲ２で示される線状オブジェクトＬＯ２（クラック候補）の延在方向（最大フェレ径Ｆ３の方向）との間に形成される角度αが所定値（例えば、４５度である。）未満であるか否かを判定する。
【００７９】
その後、クラック有無判定部１２は、その角度αが所定値未満であれば、線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１と線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ２とが同じクラックに属するものであると推定して、一つのクラック候補グループに纏めるようにラベリングする。
【００８０】
これにより、クラック有無判定部１２は、そのクラック候補グループに含まれる線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１、ＬＯ２のうち、その匣鉢の側壁の上縁部に最も近い線状オブジェクト（クラック候補）である線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１の上端とその匣鉢の側壁の上縁部との間の距離を導き出し、その導き出した距離が所定値（例えば、その匣鉢の側壁の高さの２０％である。）未満の場合に、そのクラック候補グループに含まれる全ての線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ１、ＬＯ２が同じ一つのクラックを構成するものであると判定する。
【００８１】
その結果、クラック有無判定部１２は、線状オブジェクト（クラック候補）ＬＯ２の上端とその匣鉢の側壁の上縁部との間の距離の導出を省略することができ、その処理に関する負荷を低減させることができる。
【００８２】
また、クラック有無判定部１２は、途切れ途切れの不連続な状態で撮像された線状オブジェクト顕在化画像におけるクラックを複数のクラック候補に分断された状態で認識している場合であっても、それら複数のクラック候補を一つのクラック候補グループに纏めることができ、その匣鉢の側壁の外表面にあるクラックの本数やそのクラックの深さをより正確に認識することができる。
【００８３】
次に、図５を参照しながら、表面検査装置１００が匣鉢の側壁の外表面にクラックが存在するか否かを検査する処理（以下、「表面検査処理」とする。）の流れについて説明する。なお、図５は、その表面検査処理の流れを示すフローチャートであり、表面検査装置１００は、画像取得部２から表面画像を取得する毎にこの表面検査処理を実行するものとする。
【００８４】
最初に、表面検査装置１００の制御部１は、処理対象画像生成部１０により、画像取得部２が取得した表面画像から処理対象画像を生成する（ステップＳ１）。
【００８５】
その後、制御部１は、顕在化画像生成部１１により、処理対象画像に対し、４５度線強調フィルタ（図２（Ｂ１）参照。）、９０度線強調フィルタ（図２（Ｂ３）参照。）、及び１３５度線強調フィルタ（図２（Ｂ２）参照。）をそれぞれ個別に適用した上で、所定の輝度閾値を用いて二値化し、４５度線顕在化画像（図３（Ｂ）参照。）、９０度線顕在化画像（図３（Ｄ）参照。）、及び１３５度線顕在化画像（図３（Ｃ）参照。）を個別に生成する（ステップＳ２）。
【００８６】
その後、制御部１は、顕在化画像生成部１１により、それら三つの顕在化画像を重ね合わせて合成し、線状オブジェクト顕在化画像（図３（Ｅ）参照。）を生成する（ステップＳ３）。
【００８７】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、その線状オブジェクト顕在化画像における、所定数以上の画素群で形成される線状オブジェクトを、以降の処理の対象として抽出する（ステップＳ４）。
【００８８】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、抽出した複数の線状オブジェクトのうちの一つの最大フェレ径を導き出し（ステップＳ５）、その最大フェレ径が所定値以上であれば、その最大フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径を導き出すようにする（ステップＳ６）。
【００８９】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、フェレ径比（最大フェレ径をその垂直なフェレ径で除した値である。）を算出し、そのフェレ径比と所定の閾値ＴＨ１とを比較する（ステップＳ７）。以下、この比較処理を「クラック候補判定」とする。
【００９０】
そのフェレ径比が閾値ＴＨ１以上である場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、制御部１は、クラック有無判定部１２により、その線状オブジェクトをクラック候補として設定する（ステップＳ８）。
【００９１】
一方、そのフェレ径比が閾値ＴＨ１未満である場合（ステップＳ７のＮＯ）、制御部１は、その線状オブジェクトをクラック候補として設定することなく、ステップＳ９の処理に移行する。
【００９２】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、ステップＳ４で抽出した線状オブジェクトの全てに対してクラック候補判定を行ったか否かを判断し（ステップＳ９）、ステップＳ４で抽出した線状オブジェクトの一部に対して未だクラック候補判定を行っていないと判断した場合には（ステップＳ９のＮＯ）、ステップＳ５〜ステップＳ９の処理を再度実行するようにする。
【００９３】
一方、ステップＳ４で抽出した線状オブジェクトの全てに対してクラック候補判定を行ったと判断した場合（ステップＳ９のＹＥＳ）、制御部１は、クラック有無判定部１２により、ステップＳ８で設定された複数のクラック候補を一又は複数のクラック候補グループにグループ化する（ステップＳ１０）。
【００９４】
具体的には、制御部１は、クラック有無判定部１２により、隣り合う二つのクラック候補（線状オブジェクト）の間の距離が所定値未満であり、且つ、それら二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間に形成される角度が所定値未満であれば、それら二つのクラック候補が同じクラック候補グループに属するものとしてラベリングする。
【００９５】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、ステップＳ８で設定された複数のクラック候補のうちの一つのクラック候補の上端と匣鉢の側壁の上端部との間の距離を、所定の閾値ＴＨ２と比較する（ステップＳ１１）。以下、この比較処理を「クラック判定」とする。
【００９６】
その距離が所定の閾値ＴＨ２未満であると判断した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、制御部１は、クラック有無判定部１２により、そのクラック候補がクラックであると判定する（ステップＳ１２）。
【００９７】
一方、その距離が所定の閾値ＴＨ２以上であると判断した場合（ステップＳ１１のＮＯ）、制御部１は、そのクラック候補がクラック候補でないと判定する（ステップＳ１３）。
【００９８】
なお、その一つのクラック候補がクラック候補グループに属するものである場合、制御部１は、その一つのクラック候補が、そのクラック候補グループに属する全てのクラック候補のうちで最も上部に存在するもの（匣鉢の側壁の上端部に最も近い位置にあるもの）である場合に限り、その一つのクラック候補に対しクラック判定を行うようにし、それ以外の場合には、その一つのクラック候補に対しクラック判定を行うことなく、ステップＳ１３の処理に移行する。
【００９９】
その後、制御部１は、クラック有無判定部１２により、ステップＳ８で設定したクラック候補の全てに対してクラック判定を行ったか否かを判断し（ステップＳ１３）、ステップＳ８で設定したクラック候補の一部に対して未だクラック判定を行っていないと判断した場合には（ステップＳ１３のＮＯ）、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を再度実行するようにする。
【０１００】
一方、ステップＳ８で設定したクラック候補の全てに対してクラック判定を行ったと判断した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、制御部１は、クラック判定の結果を出力部３に出力して今回の表面検査処理を終了させるようにする。
【０１０１】
なお、制御部１は、クラックがないと判断した場合には、クラックがない旨を表すクラック判定の結果を出力部３に出力することなく、今回の表面検査処理を終了させるようにしてもよい。
【０１０２】
以上の構成により、表面検査装置１００は、匣鉢の側壁で発生するクラックがその匣鉢の側壁の上縁部から鉛直下方又は斜め下方に向かって延びるという傾向を利用して（すなわち、４５度線強調フィルタ、９０度線強調フィルタ、及び１３５度線強調フィルタを利用して）、クラックと汚れとが混在した匣鉢の側壁の外表面を表す処理対象画像から、クラックを顕在化させ且つ汚れをほぼ消失させた線状オブジェクト顕在化画像を生成した上でクラック候補判定を行うことにより、匣鉢の側壁の外表面に汚れが多く付着している場合であっても、その匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を正確に判定することができる。
【０１０３】
また、表面検査装置１００は、フェレ径比に基づいて、一定の細長さを持つ線状オブジェクトを選択的にクラック候補として設定し、一定の細長さを持たない線状オブジェクトをクラック候補から除外することにより、匣鉢の側壁の外表面に汚れが多く付着している場合であっても、その匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を正確に判定することができる。
【０１０４】
また、表面検査装置１００は、匣鉢の側壁の外表面に発生するクラックがその匣鉢の側壁の上縁部から始まるという見解に基づいてクラック判定を行うことにより、その匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を正確に判定することができる。
【０１０５】
また、表面検査装置１００は、二つのクラック候補間の距離及びそれら二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間に形成される角度が所定条件を満たす場合に、それら二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏めることにより、汚れ等の影響により途切れ途切れの不連続なものとして認識され得るクラックの状態（例えば、本数、深さ、又は長さ等である。）をより正確に認識することができる。
【０１０６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０７】
例えば、上述の実施例において、表面検査装置１００は、匣鉢の側壁の外表面におけるクラックの有無を判定するが、匣鉢の側壁の内表面若しくは頂面、又は匣鉢の内底面等の他の表面におけるクラックの有無を判定するようにしてもよく、焼成される粉体材料を受け容れ或いは支持する皿状や板状の他の焼成セッターの表面（外表面、内表面、内底面、外頂面等を含む。）におけるクラックの有無を判定するようにしてもよい。なお、その表面の縁部は、鉛直上方にある上縁部である必要はなく、何れの方向にある縁部であってもよい。
【０１０８】
また、上述の実施例において、処理対象画像生成部１０は、表面画像にグレースケール化処理及びネガポジ反転処理を施すことによって処理対象画像を生成するが、グレースケール化処理のみを施すことによって処理対象画像を生成するようにしてもよい。
【０１０９】
この場合、顕在化画像生成部１１は、その処理対象画像にネガポジ反転処理を施した上でフィルタ処理、二回目のネガポジ反転処理、及び二値化処理を施すようにする。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 制御部
２ 画像取得部
３ 出力部
１０ 処理対象画像生成部
１１ 顕在化画像生成部
１２ クラック有無判定部
１００ 表面検査装置
ＣＲ１、ＣＲ２ クラック
ＣＴ 汚れ
Ｆ１、Ｆ３ 最大フェレ径
Ｆ２、Ｆ４ 最小フェレ径
ＬＯ１〜ＬＯ５ 線状オブジェクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面を検査する表面検査装置であって、
前記物体の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成部と、
前記処理対象画像に対して画像処理を施し、前記処理対象画像において所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成部と、
前記顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定部と、
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記処理対象画像生成部は、前記物体の表面の縁部を含む処理対象画像を生成し、
前記顕在化画像生成部は、前記縁部に垂直な第一方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第一顕在化画像と、該第一方向に対して傾斜する第二方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第二顕在化画像と、該第一方向に対して該第二方向とは反対側に傾斜する第三方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第三顕在化画像とを生成し、該第一顕在化画像、該第二顕在化画像、及び該第三顕在化画像を合成して前記顕在化画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記クラック有無判定部は、前記線状オブジェクトの、最大フェレ径及び最小フェレ径の一方である第一フェレ径と、該第一フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径である第二フェレ径とに基づいてクラック候補を設定し、該設定されたクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記処理対象画像生成部は、前記物体の表面の縁部を含む処理対象画像を生成し、
前記クラック有無判定部は、前記クラック候補の端部位置が、前記物体の表面の縁部から所定距離内にあると判断した場合に、前記物体の表面にクラックが存在すると判定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記クラック有無判定部は、二つのクラック候補のそれぞれの端点の間の距離が所定値未満であり、且つ、該二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間の角度が所定値未満である場合に、該二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏め、該クラック候補グループに含まれるクラック候補のうちの最端にあるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の表面検査装置。
【請求項６】
物体の表面を検査する表面検査方法であって、
前記物体の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成ステップ、
前記処理対象画像に対して画像処理を施し、前記処理対象画像における所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成ステップ、
前記顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定ステップ、
を有することを特徴とする表面検査方法。
【請求項７】
前記処理対象画像生成ステップにおいて、前記物体の表面の縁部を含む処理対象画像を生成し、
前記顕在化画像生成ステップにおいて、前記縁部に垂直な第一方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第一顕在化画像と、該第一方向に対して傾斜する第二方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第二顕在化画像と、該第一方向に対して該第二方向とは反対側に傾斜する第三方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第三顕在化画像とを生成し、該第一顕在化画像、該第二顕在化画像、及び該第三顕在化画像を合成して前記顕在化画像を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の表面検査方法。
【請求項８】
前記クラック有無判定ステップにおいて、前記線状オブジェクトの、最大フェレ径及び最小フェレ径の一方である第一フェレ径と、該第一フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径である第二フェレ径とに基づいてクラック候補を設定し、該設定されたクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の表面検査方法。
【請求項９】
前記処理対象画像生成ステップにおいて、前記物体の表面の縁部を含む処理対象画像を生成し、
前記クラック有無判定ステップにおいて、前記クラック候補の端部位置が、前記物体の表面の縁部から所定距離内にあると判断した場合に、前記物体の表面にクラックが存在すると判定する、
ことを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の表面検査方法。
【請求項１０】
前記クラック有無判定ステップにおいて、二つのクラック候補のそれぞれの端点の間の距離が所定値未満であり、且つ、該二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間の角度が所定値未満である場合に、該二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏め、該クラック候補グループに含まれるクラック候補のうちの最端にあるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか一項に記載の表面検査方法。
【請求項１】
物体の表面を検査する表面検査装置であって、
前記物体の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成部と、
前記処理対象画像に対して画像処理を施し、前記処理対象画像において所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成部と、
前記顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定部と、
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記処理対象画像生成部は、前記物体の表面の縁部を含む処理対象画像を生成し、
前記顕在化画像生成部は、前記縁部に垂直な第一方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第一顕在化画像と、該第一方向に対して傾斜する第二方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第二顕在化画像と、該第一方向に対して該第二方向とは反対側に傾斜する第三方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第三顕在化画像とを生成し、該第一顕在化画像、該第二顕在化画像、及び該第三顕在化画像を合成して前記顕在化画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記クラック有無判定部は、前記線状オブジェクトの、最大フェレ径及び最小フェレ径の一方である第一フェレ径と、該第一フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径である第二フェレ径とに基づいてクラック候補を設定し、該設定されたクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記処理対象画像生成部は、前記物体の表面の縁部を含む処理対象画像を生成し、
前記クラック有無判定部は、前記クラック候補の端部位置が、前記物体の表面の縁部から所定距離内にあると判断した場合に、前記物体の表面にクラックが存在すると判定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記クラック有無判定部は、二つのクラック候補のそれぞれの端点の間の距離が所定値未満であり、且つ、該二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間の角度が所定値未満である場合に、該二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏め、該クラック候補グループに含まれるクラック候補のうちの最端にあるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の表面検査装置。
【請求項６】
物体の表面を検査する表面検査方法であって、
前記物体の表面を撮像して処理対象画像を生成する処理対象画像生成ステップ、
前記処理対象画像に対して画像処理を施し、前記処理対象画像における所定方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた顕在化画像を生成する顕在化画像生成ステップ、
前記顕在化画像における線状オブジェクトによって形成されるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定するクラック有無判定ステップ、
を有することを特徴とする表面検査方法。
【請求項７】
前記処理対象画像生成ステップにおいて、前記物体の表面の縁部を含む処理対象画像を生成し、
前記顕在化画像生成ステップにおいて、前記縁部に垂直な第一方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第一顕在化画像と、該第一方向に対して傾斜する第二方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第二顕在化画像と、該第一方向に対して該第二方向とは反対側に傾斜する第三方向に延びる線状オブジェクトを顕在化させた第三顕在化画像とを生成し、該第一顕在化画像、該第二顕在化画像、及び該第三顕在化画像を合成して前記顕在化画像を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の表面検査方法。
【請求項８】
前記クラック有無判定ステップにおいて、前記線状オブジェクトの、最大フェレ径及び最小フェレ径の一方である第一フェレ径と、該第一フェレ径の方向に垂直な方向におけるフェレ径である第二フェレ径とに基づいてクラック候補を設定し、該設定されたクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の表面検査方法。
【請求項９】
前記処理対象画像生成ステップにおいて、前記物体の表面の縁部を含む処理対象画像を生成し、
前記クラック有無判定ステップにおいて、前記クラック候補の端部位置が、前記物体の表面の縁部から所定距離内にあると判断した場合に、前記物体の表面にクラックが存在すると判定する、
ことを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の表面検査方法。
【請求項１０】
前記クラック有無判定ステップにおいて、二つのクラック候補のそれぞれの端点の間の距離が所定値未満であり、且つ、該二つのクラック候補のそれぞれの延在方向の間の角度が所定値未満である場合に、該二つのクラック候補を一つのクラック候補グループに纏め、該クラック候補グループに含まれるクラック候補のうちの最端にあるクラック候補の端部位置に基づいて前記物体の表面におけるクラックの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか一項に記載の表面検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１３７４２４（Ｐ２０１２−１３７４２４Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０９６４（Ｐ２０１０−２９０９６４）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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