金属体的形状检查装置和金属体的形状检查方法与流程

本发明涉及一种金属体的形状检查装置和金属体的形状检查方法。

背景技术：

对测定对象物的表面形状进行测定的方法之一存在如下一种方法：使用利用了荧光灯、发光二极管(lightemittingdiode：led)、或者激光等的照明光，通过对照明光从测定对象物反射的反射光进行拍摄，来对测定对象物的表面形状进行测定。

例如在下述的专利文献1中公开了如下一种方法：利用线光和摄像机，通过所谓的光切割法来测定轮胎表面的形状。

另外，在下述的专利文献2中公开了如下一种技术：利用被周期性地调制得到的线状激光作为照明光，通过延迟积分型的摄像装置对该线状激光的反射光进行拍摄，由此根据所得到的条纹图像来对测定对象物的形状进行测定。

专利文献1：日本特开2012-225795号公报

专利文献2：日本特开2004-3930号公报

专利文献3：中国专利申请公开第102830123号说明书

非专利文献1：p.beckmann,a.spizzichino,“thescatteringofelectromagneticwavesfromroughsurfaces”,artechhouse,1987.

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，通过如上述专利文献1中公开的光切割法，从一张摄像图像只能获得一个截面形状，因此难以高速地对测定对象物的整体形状进行测定。

另外，通过如上述专利文献2中公开的利用延迟积分型的摄像装置的方法，构成条纹图像的每一个条纹只能获得一个截面的形状，因此难以进行高密度的形状测定。

因此，本发明人针对能够更高速且更高密度地检查金属体的形状的方法专心进行了研究。在研究时，本发明人还研究了将如上述专利文献3所公开那样的检查方法应用于金属体的形状测定，该检查方法虽然不是与金属体的形状检查相关的技术，但是对钢板等金属体的表面照射红色线状光和蓝色线状光，用彩色线摄像机对来自金属体的反射光进行拍摄，由此检查存在于金属体的表面的微小缺陷。

然而，本发明人研究的结果显而易见的是，将上述专利文献3中公开的检查方法应用于例如冷轧钢板等那样表面粗糙度比较粗糙的金属体的检查，在对所述金属体的表面形状进行检查的情况下，无法获得足够的检查精度。

因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种不管金属体的表面粗糙度如何都能够更高速、更高密度且准确地检查金属体的形状的金属体的形状检查装置和金属体的形状检查方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，根据本发明的某个观点，提供一种金属体的形状检查装置，具备：测定装置，其对金属体照射至少两种照明光，将来自所述金属体的两种所述照明光的反射光相互区分开来进行测定；以及运算处理装置，其根据所述测定装置对所述反射光的亮度值的测定结果，计算在所述金属体的形状检查中使用的信息，其中，所述测定装置具有：第一照明光源和第二照明光源，所述第一照明光源和所述第二照明光源分别对所述金属体照射峰值波长相互不同的带状的照明光；以及彩色线传感器摄像机，其将从所述第一照明光源照射的第一照明光的反射光和从所述第二照明光源照射的第二照明光的反射光相互区分开来进行测定，其中，所述第一照明光源和所述第二照明光源被配置为所述彩色线传感器摄像机的光轴的在所述金属体的表面的镜面反射方向与所述第一照明光源的光轴所形成的角同该镜面反射方向与所述第二照明光源的光轴所形成的角大致相等，所述第一照明光的峰值波长与所述第二照明光的峰值波长的波长差为5nm以上且90nm以下，所述运算处理装置使用所述第一照明光的反射光的亮度值与所述第二照明光的反射光的亮度值的差，计算所述金属体的表面的倾斜度来作为所述信息。

也可以为，所述金属体的表面温度为570℃以下。

优选的是，所述彩色线传感器摄像机的光轴与所述金属体的表面的法线方向所形成的角度为5度以下，优选的是，所述镜面反射方向与所述第一照明光源的光轴所形成的角以及所述镜面反射方向与所述第二照明光源的光轴所形成的角为30度以上。

也可以为，所述测定装置在所述镜面反射方向附近还具有能够照射第三照明光的第三照明光源，该第三照明光的峰值波长与所述第一照明光及所述第二照明光各自的峰值波长相差5nm以上，所述彩色线传感器摄像机还对来自所述金属体的该第三照明光的反射光进行测定，也可以为，所述运算处理装置使用所述差和所述第三照明光的反射光的亮度值计算所述金属体的表面的倾斜度。

也可以为，所述第一照明光的峰值波长为450nm以上，且所述第二照明光的峰值波长为540nm以下。

也可以为，所述第三照明光的峰值波长为600nm以上且700nm以下。

优选的是，预先对所述差进行校正，使得在对表面平坦的所述金属体进行了测定的情况下来自该表面平坦的金属体的两种所述反射光的亮度值的差为零，所述运算处理装置根据所述差的正负来确定所述倾斜度的方向，并且根据所述差的绝对值来确定所述倾斜度的大小。

也可以为，所述运算处理装置还沿着所述彩色线传感器摄像机与所述金属体的相对移动方向对计算出的所述金属体的表面的倾斜度进行积分，来计算所述金属体的表面的高度作为所述信息。

也可以为，所述运算处理装置通过将计算出的所述金属体的表面的倾斜度与规定的阈值进行比较，来检查所述金属体的形状。

另外，为了解决上述问题，根据本发明的另一观点，提供一种金属体的形状检查方法，其中，通过测定装置对金属体至少照射第一照明光和第二照明光，并将来自所述金属体的所述照明光的反射光相互区分开来进行测定，所述测定装置具有：第一照明光源和第二照明光源，所述第一照明光源和所述第二照明光源分别对所述金属体照射峰值波长相互不同的带状的照明光；以及彩色线传感器摄像机，其将从所述第一照明光源照射的所述第一照明光的反射光和从所述第二照明光源照射的所述第二照明光的反射光相互区分开来进行测定，其中，所述第一照明光源和所述第二照明光源被配置为所述彩色线传感器摄像机的光轴的在所述金属体的表面的镜面反射方向与所述第一照明光源的光轴所形成的角同该镜面反射方向与所述第二照明光源的光轴所形成的角大致相等，所述第一照明光的峰值波长与所述第二照明光的峰值波长的波长差为5nm以上且90nm以下，通过用于根据所述测定装置对所述反射光的亮度值的测定结果计算用于检查所述金属体的形状的信息的运算处理装置，使用所述第一照明光的反射光的亮度值与所述第二照明光的反射光的亮度值的差计算所述金属体的表面的倾斜度来作为所述信息。

也可以为，所述金属体的表面温度为570℃以下。

优选的是，所述彩色线传感器摄像机的光轴与所述金属体的表面的法线方向所形成的角度被设定为5度以下，优选的是，所述镜面反射方向与所述第一照明光源的光轴所形成的角以及所述镜面反射方向与所述第二照明光源的光轴所形成的角被设定为30度以上。

也可以为，所述测定装置在所述镜面反射方向附近还具有能够照射第三照明光的第三照明光源，该第三照明光的峰值波长与所述第一照明光及所述第二照明光各自的峰值波长相差5nm以上，所述彩色线传感器摄像机还对来自所述金属体的该第三照明光的反射光进行测定，也可以为，在所述运算处理装置对所述表面的倾斜度的计算处理中，使用所述差和所述第三照明光的反射光的亮度值计算所述金属体的表面的倾斜度。

也可以为，将所述第一照明光的峰值波长设定为450nm以上，并且将所述第二照明光的峰值波长设定为540nm以下。

也可以为，将所述第三照明光的峰值波长设定为600nm以上且700nm以下。

优选的是，预先对所述差进行校正，使得在对表面平坦的所述金属体进行了测定的情况下来自该表面平坦的金属体的两种所述反射光的亮度值的差为零，在所述运算处理装置对所述表面的倾斜度的计算处理中，根据所述差的正负来确定所述倾斜度的方向，并且根据所述差的绝对值来确定所述倾斜度的大小。

在所述金属体的形状检查方法中，也可以为，通过所述运算处理装置还沿着所述彩色线传感器摄像机与所述金属体的相对移动方向对计算出的所述金属体的表面的倾斜度进行积分，来计算所述金属体的表面的高度作为所述信息。

在所述金属体的形状检查方法中，也可以为，将计算出的所述金属体的表面的倾斜度与规定的阈值进行比较，来检查所述金属体的形状。

发明的效果

如以上说明的那样，根据本发明，能够不管金属体的表面粗糙度如何都能够更高速、更高密度且准确地检查金属体的形状。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的形状检查装置的一例的说明图。

图2a是示意性地表示该实施方式所涉及的形状检查装置所具备的测定装置的一例的说明图。

图2b是示意性地表示该实施方式所涉及的形状检查装置所具备的测定装置的一例的说明图。

图2c是示意性地表示该实施方式所涉及的形状检查装置所具备的测定装置的一例的说明图。

图3是示意性地表示该实施方式所涉及的形状检查装置所具备的测定装置的一例的说明图。

图4是示意性地表示该实施方式所涉及的形状检查装置所具备的测定装置的一例的说明图。

图5是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图6是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图7是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图8是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图9是示意性地表示该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的反射角与表面的倾斜角的关系的说明图。

图10是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图11是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图12是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图13是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图14是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图15是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图16是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图17是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图18是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图19是用于说明该实施方式所涉及的测定装置中的照明光的波长的说明图。

图20是表示第一照明光和第二照明光的反射光的亮度差与金属体表面的倾斜角的关系的一例的曲线图。

图21是示意性地表示该实施方式所涉及的形状检查装置所具备的测定装置的另一例的说明图。

图22是示意性地表示该实施方式所涉及的形状检查装置所具备的测定装置的另一例的说明图。

图23是表示第三照明光的反射光的亮度值与金属体表面的倾斜角的关系的一例的说明图。

图24是表示该实施方式所涉及的形状检查装置所具备的运算处理装置的结构的一例的框图。

图25是表示该实施方式所涉及的运算处理装置所具备的数据处理部的结构的一例的框图。

图26是表示该实施方式所涉及的运算处理装置所具备的数据处理部的结构的另一例的框图。

图27是表示该实施方式所涉及的形状检查方法的流程的一例的流程图。

图28是表示该实施方式所涉及的形状检查方法的流程的另一例的流程图。

图29是表示本发明的实施方式所涉及的运算处理装置的硬件结构的一例的框图。

图30是用于说明实施例1的说明图。

图31是用于说明实施例1的说明图。

图32是用于说明实施例1的说明图。

图33是用于说明实施例1的说明图。

图34是用于说明实施例1的说明图。

图35是用于说明实施例1的说明图。

图36是用于说明实施例1的说明图。

具体实施方式

以下，参照添附附图详细地说明本发明的优选的实施方式。此外，在本说明书和附图中，关于具有实质相同的功能结构的结构要素附加相同的附图标记，由此省略重复说明。

(关于形状检查装置的结构)

首先，参照图1说明本发明的实施方式所涉及的金属体的形状检查装置(以下还简称为“形状检查装置”。)10的整体结构。图1是表示本实施方式所涉及的形状检查装置10的一个结构例的说明图。

本实施方式所涉及的形状检查装置10是对被载置于规定的场所的钢板、在规定的输送线上输送的钢板等各种金属体s的形状(例如表面形状)进行检查的装置。

在此，形状检查装置10和金属体只要彼此相对地进行运动即可，可以如上述那样将形状检查装置10的测定装置100相对于输送线而言进行固定，并且在输送线上输送金属体，也可以相对于静止的金属体来移动测定装置100。

金属体s的宏观上的形状不特别地进行限定，例如可以是板坯、钢坯之类的板状的形状，也可以是带状的形状。

另外，金属体s的成分也不特别地进行限定，可以是以铁元素为主要成分的各种钢，也可以是铁与其它金属元素的各种合金，还可以是各种非铁金属。

此外，金属体s通常在热轧工序之后，经过酸洗工序和冷轧工序，再经过电镀工序等后成为产品，但是在热轧工序中的570℃以上的灼热状态下，有可能金属体s自身的热辐射成为后述的测定装置100中的摄像的误差因素。

一般地，被实施热轧处理后的钢板在表面生成被称为氧化皮的氧化膜，虽然表面粗糙度的不均小，但是氧化膜与铁素体之间的界面不平坦，是不均匀的。因此，在去除氧化皮的酸洗工序中，出现铁素体表面而成为粗糙面。另外，由于在冷轧处理中有意地对产品施加表面粗糙度，因此冷轧后的钢板的表面粗糙度的不均变大。因此，在对冷轧后的钢板使用了如上述专利文献3中公开的技术的情况下，难以准确地进行表面形状的测定。然而，以下说明的本实施方式所涉及的形状检查装置10即使是如被实施冷轧处理后的钢板那样表面粗糙度的不均变大的金属体s，也能够高精度地进行表面形状的检查。

以下，金属体s设为在未图示的输送线上沿着金属体s的长度方向被输送，设为将金属体s的长度方向也称为输送方向。

如图1所示，所述的形状检查装置10主要具备测定装置100和运算处理装置200。

测定装置100是如下一种装置：在运算处理装置200的控制下，对金属体s(更详细地说，金属体s的表面)照射至少两种照明光，并且将来自金属体s(更详细地说，金属体s的表面)的该照明光的反射光相互区分开来进行测定，生成与反射光的亮度值相关的数据。测定装置100对运算处理装置200输出所生成的与反射光的亮度值相关的数据。

运算处理装置200控制测定装置100对金属体s的测定处理。另外，运算处理装置200获取由测定装置100生成的与反射光的亮度值相关的数据，对获取到的与亮度值相关的数据进行以下详细记述的数据处理，由此计算为了检查金属体s的形状(更详细地说，表面形状)而使用的各种信息。以下，设为将在形状检查中使用的各种信息统称为“检查用信息”。作为由运算处理装置200计算的检查用信息，如以下详细记述的那样，能够列举例如根据两种照明光的反射光的亮度值之差计算的与金属体s的表面的倾斜度相关的信息以及通过对所述的表面的倾斜度进行积分所得到的与金属体s的表面的高度相关的信息等。换言之，这些与金属体s的表面的倾斜度相关的信息和与表面的高度相关的信息为表示金属体s的形状的信息。

测定装置100对金属体s的测定处理和运算处理装置200对检查用信息的计算处理能够配合金属体s的输送地实时地实施。形状检查装置10的使用者通过关注从形状检查装置10(更详细地说，运算处理装置200)输出的检查结果，能够实时地掌握金属体s的形状以对金属体s进行检查。

下面，对于这些测定装置100和运算处理装置200分别进行详细记述。

<关于测定装置100>

首先，参照图2a～图23详细地说明本实施方式所涉及的测定装置100。

图2a～图4是示意性地表示本实施方式所涉及的形状检查装置10所具备的测定装置的一例的说明图。图5～图8和图10～图19是用于说明本实施方式所涉及的测定装置100中的照明光的波长的说明图。图9是示意性地表示本实施方式所涉及的测定装置中的照明光的反射角与表面的倾斜角的关系的说明图。图20是表示第一照明光和第二照明光的反射光的亮度差与金属体表面的倾斜角的关系的一例的曲线图。图21和图22是示意性地表示本实施方式所涉及的形状检查装置所具备的测定装置的另一例的说明图。图23是表示第三照明光的反射光的亮度值与金属体表面的倾斜角的关系的一例的说明图。

图2a是从金属体s的侧面观察测定装置100时的示意图，图2b和图2c是从金属体s的上方观察测定装置100时的示意图。

如图2a和图2b所示，本实施方式所涉及的测定装置100至少具有彩色线传感器摄像机101、第一照明光源(以下也称为“第一照明光源”。)103以及第二照明光源(以下也称为“第二照明光源”。)105。通过公知的方法将彩色线传感器摄像机101、第一照明光源103以及第二照明光源105进行固定使得它们的设定位置不变。

在图2a中，彩色线传感器摄像机101以其光轴与金属体s的表面(以下也称为“金属体表面”。)垂直的方式配置在金属体s的上方(z轴正方向侧)。此外，与金属体表面垂直是指彩色线传感器摄像机101的光轴与金属体s的在所述光轴与金属体表面的交点处的切面所形成的角为直角。彩色线传感器摄像机101将从第一照明光源103照射的第一照明光(以下也称为“第一照明光”。)和从第二照明光源105照射的第二照明光(以下也称为“第二照明光”。)在金属体表面反射的反射光相互区分开来进行测定。由此，彩色线传感器摄像机101能够确定表示第一照明光和第二照明光在金属体表面反射的反射光的强度的数据(即，表示反射光的亮度值的数据)。将金属体s每输送例如固定距离时用彩色线传感器摄像机101进行拍摄的结果为，彩色线传感器摄像机101能够确定第一照明光在金属体表面反射的反射光的在输送方向和宽度方向上(图1的xy平面内)的分布、第二照明光在金属体表面反射的反射光的在输送方向和宽度方向上(图1的xy平面内)的分布。

第一照明光源103和第二照明光源105是照射led或激光、或者使来自白色光源的白色光透过带通滤波器后的视为准单色的光的光源，所照射的光的峰值波长相互不同。另外，彩色线传感器摄像机101具有至少两个线传感器，在各个线传感器上形成有滤色器，该滤色器具有针对某一种照明光的峰值波长的透射率高于针对其它照明光的峰值波长的透射率那样的透射波长范围。通过将所述滤色器形成在各个线传感器上，彩色线传感器摄像机101能够将第一照明光的反射光和第二照明光的反射光相互区分开来进行测定。

作为彩色线传感器摄像机101，能够使用公知的彩色线传感器摄像机。由此，能够相互独立地同时测定第一照明光和第二照明光的反射光中含有的各种波长成分(例如r成分、g成分、b成分)的大小。

在此，上述的r成分(红色成分)例如是指与峰值波长600nm～700nm的光对应的成分，g成分(绿色成分)例如是指与峰值波长500nm～560nm的光对应的成分，b成分(蓝色成分)例如是指与峰值波长430nm～500nm的光对应的成分。

彩色线传感器摄像机101当将第一照明光和第二照明光的反射光的亮度值相互区分开来进行测定时，生成与得到的测定结果对应的数据(与反射光的亮度值相关的数据)并输出到后述的运算处理装置200。

第一照明光源103和第二照明光源105分别对金属体s的表面照射第一照明光和第二照明光。第一照明光和第二照明光是峰值波长相互不同的光。此外，第一照明光源103和第二照明光源105的发光光谱分布只要峰值波长各不相同，则可以发生重叠。

例如在以上说明那样的方法中，通过将第一照明光和第二照明光区分开，能够容易地确定由彩色线传感器摄像机101测定出的反射光的亮度值的分布是对应第一照明光和第二照明光中的哪一个照明光的分布。

在此，第一照明光源103和第二照明光源105例如图2b所示那样只要是能够对金属体s的宽度方向上的大致整个区域照射照明光，则能够利用任意的光源。作为这样的光源，例如也能够利用棒状的led照明，还能够利用将激光通过杆状透镜等扩展为线状的光源等。另外，作为利用于第一照明光源103和第二照明光源105的可见光光源，可以使用单波长的激光、发光波长范围窄的led那样的光源，也可以是在氙气灯那样的具有连续光谱的光源中组合滤色器而使用的光源。

此外，关于第一照明光源103和第二照明光源105的峰值波长的选择方法，在下面详细记述。

设将彩色线传感器摄像机101的镜面反射方向(图2a的情况为金属体表面的法线方向)与第一照明光源103的光轴所形成的角表示为θ1，设将该镜面反射方向与第二照明光源105的光轴所形成的角表示为θ2。在该情况下，第一照明光源103和第二照明光源105以使θ1与θ2大致相等的方式配置在金属体s的上方(z轴正方向侧)。

在此，θ1与θ2大致相等是指不只包含θ1与θ2相等的情况还包含如下的情况：在由第一照明光源103和第二照明光源105对不存在凹凸的平面进行拍摄的情况下，不存在凹凸的平面具有包含由于存在于所述平面的污物等所致的亮度的变化在内的能看成彼此相同的范围的角度差。这样的θ1与θ2的角度差|θ1-θ2|例如优选为10度以内，更优选为5度以内。只要是这种范围的角度差，则在通过各个照明光拍摄不存在凹凸的平面的情况下，两个摄像图像为能看成彼此相同的图像。

另外，θ1与θ2各自的大小优选为在不存在光源的设置上的制约的范围内设为尽可能大的角度。由此，能够通过彩色线传感器摄像机101来测定各个照明光的漫反射。例如，θ1和θ2的大小均优选设为30度以上。通过将θ1和θ2的大小分别设为30度以上，能够进一步增大由彩色线传感器摄像机101测定的亮度值相对于角度变化的相对变化。

如图2a和图2b所示，通过配置彩色线传感器摄像机101、第一照明光源103以及第二照明光源105，在测定了不存在凹凸的平面的情况下，第一照明光的反射光的亮度值与第二照明光的反射光的亮度值大致相等。另一方面，在金属体表面存在凹凸的情况下，表面的倾斜度由于凹凸而发生变化，第一照明光和第二照明光的向摄像机方向反射的反射光强度产生差，因此第一照明光的反射光的亮度值与第二照明光的反射光的亮度值产生差。

此外，在图2a和图2b所示的例子中，设置为第一照明光源103和第二照明光源105的长度方向与金属体s的宽度方向大致平行。在该情况下，不因与输送方向平行的倾斜度(更准确地说，围绕与输送方向平行的轴旋转的情况下的倾斜度)而产生亮度值的差。因此，为了检测这样的倾斜度，也可以如图2c所示那样以第一照明光源103和第二照明光源105的长度方向相对于金属体s的宽度方向倾斜的方式配置各个光源。通过如图2c所示那样倾斜地配置各照明光源，即使在金属体s的表面存在凹凸并与输送方向平行地产生了由所述凹凸引起的倾斜度的情况下，也能够通过两种反射光的亮度值的差来检测倾斜度。

图3是从金属体s的侧面观察测定装置100的情况下的示意图。在图2a所示的例子中，输出了彩色线传感器摄像机101的光轴与金属体s的表面垂直地配置的情况，但是彩色线传感器摄像机101的光轴也可以如图3所示那样相对于金属体表面的法线方向(即，金属体的在彩色线传感器摄像机101的光轴与金属体表面的交点处的切面的法线方向)倾斜。在该情况下，彩色线传感器摄像机101的光轴与金属体表面的法线所形成的角的大小例如优选设为5度以内。通过在这样的角度差的范围内对彩色线传感器摄像机101进行设置，由此不存在凹凸的平面上的第一照明光的反射光的亮度值与第二照明光的反射光的亮度值为彼此大致相等的值。

图4是从金属体s的侧面观察测定装置100的情况下的示意图。在图2a～图3中，示出了在彩色线传感器摄像机101的输送方向的上游侧和下游侧均等地配置第一照明光源103和第二照明光源105的情况。然而，也能够如图4所示那样，将彩色线传感器摄像机101相对于表面较大倾斜地进行配置，将第一照明光源103和第二照明光源105分别与彩色线传感器摄像机101相向地统一配置在彩色线传感器摄像机101的下游侧(如图4所示，将彩色线传感器摄像机101设置在上游侧的情况)或上游侧(将彩色线传感器摄像机101设置在下游侧的情况)。在该情况下，也优选使图中所示的角度θ1和θ2大致相等，各角度的大小优选设为尽可能大的值。

以上参照图2a～图4详细地说明了本实施方式所涉及的测定装置100的结构。

此外，在图2a～图3中，图示了在输送方向的上游侧配置第一照明光源103并在输送方向的下游侧配置第二照明光源105的情况，但是也可以在输送方向的上游侧配置第二照明光源105并在下游侧配置第一照明光源103。

[关于照明光的波长的选择方法]

接着，参照图5～图23详细地说明本实施方式所涉及的测定装置100中的照明光的波长的选择方法。

○关于两种照明光的峰值波长的差的上限值

对光在金属粗糙面的反射进行模拟的模型之一存在上述非专利文献1中公开那样的kirchhoff-beckmann-spizzichino模型(以下简记为“kbs模型”。)。在kbs模型中，将光在某表面的反射率表示为取决于光在表面的入射角和反射角、表面粗糙度以及表面形状的相关长度的函数。

当针对四种表面粗糙度计算将正关注的表面的表面粗糙度的相关长度设为15μm、将入射角设为45度、将向包含入射光和法线的面内反射的反射光的反射角设为45度的情况下的kbs模型的表面反射率时，成为图5所示那样。在此，所关注的表面粗糙度是均方根粗糙度rq为1μm、2μm、4μm、10μm四种。另外，在图5中，纵轴为反射率，横轴为向表面入射的光的波长。此外，rq＝1μm时的结果以极其接近零的值推移，在图5中几乎与横轴重叠。

从图5显然可知，在上述设定角度时，在各个表面粗糙度下，如果光的波长变大，则反射率变大。另外，所得到的反射率与表面粗糙度相应地变动。

例如在考虑钢板作为金属体s的情况下，表面粗糙度由于在冷轧时施加于轧辊的粗糙度不均、在酸洗工序后的钢板中由于冷却时的氧化皮生成的不同所致的铁素体界面的变化、镀钢板的表面的合金化不均等而产生变动。因此，在如本实施方式所涉及的测定装置100那样使用具有两种波长的照明光的情况下，使用的各照明光的反射率发生变动。在不是镜面精加工的金属表面的情况下，钢板通常具有1μm～3μm左右的粗糙度，通常操作可能产生的粗糙度的变化为±10％左右。

另外，如以下详细记述的那样，在本实施方式所涉及的运算处理装置200中，利用两种照明光的反射光的亮度值计算这两个亮度值的差，基于得到的亮度差计算金属体s的表面的倾斜度。在此，如举kbs模型为例说明的那样，如果向金属体s的表面入射的光的波长不同，则如图5所示那样导致在表面的反射率根据波长而变动。其结果，在由彩色线传感器摄像机针对已知为平坦的表面测定两种反射光的亮度值并计算所得到的亮度值的差的情况下，本应为零的亮度差具有零以外的值。

示意性地表现所述现象则如图6所示那样。如图6示意性地表示的那样，在某表面的表面粗糙度为a(μm)的情况下，来自表面的反射光的亮度值在颜色1和颜色2之间变化。如以下说明的那样，在本实施方式所涉及的运算处理装置200中，例如以进行了(颜色1的亮度值)-(颜色2的亮度值)的运算的结果、得到的亮度差的符号来判定表面的倾斜度的方向(即，是倾斜度增加的方向还是倾斜度减少的方向)，并且以亮度差的绝对值来决定倾斜角的大小。因而，如果根据如图6所示那样的状况导致本应为零的差的运算中产生了零以外的值，则成为测定误差的因素。

因此，在本实施方式所涉及的运算处理装置200中，如以下详细记述的那样，预先实验性地设定校正常数使得在对已知为平坦的表面(即，倾斜度为零的表面)进行了测定的情况下用以下的式101表示的差计算式为零。

亮度差＝(颜色1的亮度值)-(颜色2的亮度值)+校正常数···(式101)

在此，图5所示的反射率曲线根据被测定材的表面粗糙度的不同而不同，因此上述式101的校正常数的值也为根据被测定材料的表面粗糙度的不同而不同的值。因而，在如冷轧材料等那样有意地施加粗糙度的情况下，期望事先求出与制造的产品的表面粗糙度对应的校正常数的值，并事先使表面粗糙度和校正常数对应地保存。

在此，考虑金属体s的表面的粗糙度变动的情况。如果在各波长下亮度值变化相同的量(换言之，如果图7所示那样的亮度曲线只是平行移动)，则适当地决定了校正常数的上述式101的值保持为零。然而，实际上，亮度值的变化如图7示意性地所示的那样根据波长的不同而不同，因此导致产生了伪倾斜度。在图7所示的例子中，即使在粗糙度a时预先适当决定了颜色2时的校正常数的情况下，也当在形状检查中粗糙度变为b(>a)时，仅通过预先适当决定的校正常数无法完全校正亮度值的变化，未校正完的亮度差被识别为伪倾斜度。

因而，在本实施方式所涉及的测定装置100中使用的两种照明光的峰值波长优选为尽可能接近的值。因此，在本实施方式所涉及的测定装置100中，基于以下说明的那样的理由来规定两种照明光的峰值波长的差的上限值。

将照射峰值波长530nm的照明光的照明光源和照射峰值波长460nm的照明光的照明光源相对于彩色线传感器摄像机101以图2a所示的角度|θ1|＝|θ2|＝45度进行了设置。此时，当根据kbs模型而设为均方根粗糙度rq＝1.5μm、相关长度15μm、入射角＝45度来计算成像于彩色线传感器摄像机101的反射光的强度时，如图8所示那样。在此，图8所示的横轴为表面的倾斜角φ，纵轴为反射光的亮度值。此外，表面的倾斜角φ如图9示意性地所示的那样与照明光的反射角θ1、θ2不同。另外，在所述模拟中，均方根粗糙度rq＝1.5μm、相关长度15μm这样的表面粗糙度的设定作为表示以钢板为首的一般的金属体s的表面的模型而言是适当的值。

在本实施方式所涉及的运算处理装置200中，如果得到图8所示那样的反射光的亮度值的测定数据，则利用适当地决定了校正常数的式101，生成如图10所示那样的亮度差的数据。在此，在图10所示那样的亮度差的数据中，横轴是表示正关注的金属体的表面的倾斜程度的倾斜角φ，纵轴为亮度差。

在本实施方式所涉及的测定装置100中，如图2a等所示，将彩色线传感器摄像机101的光轴与第一照明光源103及第二照明光源105的光轴设置(固定)成为规定的角度|θ1|≈|θ2|。设将该角度称为光源角度θ。在本实施方式中，将第一照明光源103的光源角度和第二照明光源105的光源角度设置为大致相等。因此，在拍摄维持水平的平面的情况下，在由彩色线传感器摄像机101检测的反射光的测定亮度中，第一照明光的反射光的测定亮度与第二照明光的反射光的测定亮度的亮度差除去波长的不同所引起的校正常数量的较小的差后能够认为是零。在此，当维持水平的平面产生金属体s的长度方向的倾斜度tanφ时，各照明光的反射程度发生变化而各反射光的亮度差发生变化。

由图10所示那样的亮度差的数据可知，倾斜角φ与亮度差之间具有相关性。因此，在本实施方式所涉及的运算处理装置200中，基于例如图10所示的倾斜角与亮度差的关系，将由于粗糙度变化所引起的亮度差的变动换算为倾斜角。更详细地说，基于图10中的原点附近、即倾斜角φ为0度时的曲线的倾斜度来决定将亮度差换算为角度的换算系数。该换算系数由于也根据设置于彩色线传感器摄像机101的透镜的光圈等不同而变化，因此使用在实际的测定中使用的光学系统来预先实验性地决定。

在通过上述那样的运算将亮度差变换为倾斜角时，在本实施方式所涉及的形状检查装置10中，以针对10％的粗糙度变化而表面倾斜度的计算误差为1度以下的方式对两种照明光的峰值波长的差的上限值进行规定。下面，详细地说明该上限值的决定方法。

着眼于设为照明光的入射角＝45度并与表面法线方向垂直地设置彩色线传感器摄像机101的情况(即，在图2a中，设为|θ1|＝|θ2|＝45度的情况)。在所述情况下，计算出在设为表面粗糙度＝1.5μm±10％、表面粗糙度的相关长度＝15μm的情况下的kbs模型的反射强度。得到的结果如图11所示那样。从图11显然可知，(1)即使表面粗糙度相同，如果入射光的波长变化则得到的反射强度也变化，(2)如果表面粗糙度变化，则即使是相同的入射光的波长，反射强度也变化。

在此，作为第一照明光的峰值波长，考虑属于蓝色范围的波长(460nm)、属于绿色范围的波长(530nm)、属于红色范围的波长(640nm)三种。此时，当将第一照明光的峰值波长固定为上述三种波长中的某一种并计算第二照明光的峰值波长与角度误差的关系时，如图12～图14所示那样。

首先，着眼于图12。图12是在选择峰值波长460nm的蓝色光作为第一照明光的情况下，在基准粗糙度＝1.5μm、基准粗糙度+10％、基准粗糙度-10％这三种表面粗糙度下，对第二照明光的峰值波长与角度误差的关系进行模拟得到的。如图12所示，通过在基准粗糙度＝1.5μm时，针对第二照明光的峰值波长分别适当地设定上述式101所示的校正常数，由此不依据第二照明光的峰值波长，而成为角度误差＝0度。然而，在表面粗糙度变为基准粗糙度+10％或基准粗糙度-10％的情况下，利用在基准粗糙度下决定的校正常数也不能完全校正变化，从而产生如图7所示的伪倾斜度，其结果产生了角度误差。

从图12所示的模拟结果可知，在第二照明光的峰值波长(横轴的值)处于第一照明光的峰值波长(＝460nm)+90nm的范围内的情况下，角度误差收敛为±1度以内。

接着，着眼于图13。图13是在选择峰值波长530nm的绿色光作为第一照明光的情况下，在基准粗糙度＝1.5μm、基准粗糙度+10％、基准粗糙度-10％这三种表面粗糙度下，对第二照明光的峰值波长与角度误差的关系进行模拟得到的。在图13所示的情况下，也通过在基准粗糙度＝1.5μm时，针对第二照明光的峰值波长分别适当地设定上述式101所示的校正常数，由此不管第二照明光的峰值波长如何都成为角度误差＝0度。然而，在表面粗糙度变为基准粗糙度+10％或基准粗糙度-10％的情况下，利用在基准粗糙度下决定的校正常数也不能完全校正变化，从而产生如图7所示的伪倾斜度，其结果产生了角度误差。

在此，当尝试观察在通过着眼于图12得到的从第一照明光的峰值波长起的90nm的范围这样的区域内图13中的角度误差如何时，可知在440nm～620nm频带的范围内，角度误差收敛为1度以内。

同样地，着眼于图14。图14是在选择峰值波长640nm的红色光作为第一照明光的情况下，在基准粗糙度＝1.5μm、基准粗糙度+10％、基准粗糙度-10％这三种表面粗糙度下，对第二照明光的峰值波长与角度误差的关系进行模拟得到的。在图14所示的情况下，也通过在基准粗糙度＝1.5μm时，针对第二照明光的峰值波长分别适当地设定上述式101所示的校正常数，由此不管第二照明光的峰值波长如何都成为角度误差＝0度。然而，在表面粗糙度变为基准粗糙度+10％或基准粗糙度-10％的情况下，即使利用在基准粗糙度下决定的校正常数也不能完全校正变化，从而产生如图7所示的伪倾斜度，其结果产生角度误差。

在此，当在图14中也尝试观察从第一照明光的峰值波长起的90nm的范围这样的区域内角度误差如何时，可知在550nm～640nm频带的范围内，角度误差收敛为1度以内。

因而，从基于图12～图14的见解来看，通过将第一照明光的峰值波长与第二照明光的峰值波长的差设为90nm以下，能够针对10％的粗糙度变化而将表面的倾斜度的计算误差设为1度以下。因此，在本实施方式所涉及的测定装置100中，将第一照明光的峰值波长与第二照明光的峰值波长的差的上限值设为90nm。此外，在选择第一照明光的峰值波长和第二照明光的峰值波长的情况下，只要以峰值波长的差为90nm以下且峰值波长相互不同的方式选择两个波长即可。

以上，参照图5～图14详细地说明了两种照明光的峰值波长的差的上限值。

此外，在上述说明中，如式101那样对两种照明光的亮度差进行了规定，但是也可以如以下的式103那样规定亮度差，这是不言而喻的。

亮度差＝(颜色2的亮度值)-(颜色1的亮度值)-校正常数···(式103)

○关于两种照明光的峰值波长的差的下限值

接着，参照图15～图19详细地说明两种照明光的峰值波长的差的下限值。

在如本实施方式所涉及的形状检查装置10中所关注的利用两种颜色光的形状检查中，考虑彩色线传感器摄像机101的灵敏度特性、在两种照明光的发光光谱中产生了重叠的情况。在所述情况下，来自彩色线传感器摄像机101的两种颜色的输出值为产生混色的结果、例如图15所示那样在被仅点亮第一照明光来改变强度的情况下的直线(例如图15中仅点亮b的情况下的直线)和仅点亮第二照明光来改变强度的情况下的直线(例如图15中仅点亮g的情况下的直线)所夹持的区域存在的值。在以下的说明中，设为将图15所示那样的仅点亮一方的照明光的情况下的两条直线所形成的角称为夹角。

在照明光的发光光谱的重叠大的情况下，混色的程度变大，结果，图15所示的夹角为小角度。相反地，在照明光的发光光谱的重叠小的情况下，混色的程度不那么大，结果，图15所示的夹角趋近于90度。

对由于金属体s的表面的倾斜度所引起的强度变化进行线性近似，并且假定为两种照明色的变化量相互相等。在所述假定成立的情况下，由设置于彩色线传感器摄像机101的摄像元件的颜色1的输出值的增加量和颜色2的输出值的减少量为相互相同的值。因而，如图16所示，在平坦表面中的来自摄像元件的输出值在通过颜色1-颜色2＝0(在图16的例子中，g-b＝0)的原点且倾斜度45度的直线上变化。在图16中，在平坦的表面中输出输出值a的情况下，由于表面倾斜而b成分设为从点a到点a’为止在与“仅点亮b的情况下的直线”相同的倾斜度的直线上增加。在该情况下，g成分的输出的减少量等于b成分的输出的增加量，因此g成分从点a’到点b为止在与“仅点亮g的情况下的直线”相同的倾斜度的直线上减少。其结果，来自彩色线传感器摄像机101的输出值为图16中的点b的值。在该情况下，与倾斜度对应的亮度差如图16所示那样相当于通过点b且倾斜度为45度的直线的y截距与原点的差。

另外，在两种照明光的混色大的情况下，如图17所示那样夹角变小，其结果为，与图16所示那样的混色小的情况相比，亮度差较小。

另一方面，在来自设置于彩色线传感器摄像机101的摄像元件的输出中叠加有摄像机噪声，所述摄像机噪声就像素成分(r成分、b成分、g成分)而言是相互独立的。当摄像机噪声遵照高斯分布时，在图18所示的b-g平面那样的像素成分平面中，摄像机噪声成为二维高斯函数，在像素成分平面中，如图18所示那样成为圆形的分布。

为了不使第一照明光和第二照明光的输出埋藏在摄像机噪声中，需要使夹角大于如图18所示的高斯噪声的直径。

摄像元件中的表示混色程度的混色矩阵m能够表示为以下的式105。在此，将积分变量设为波长λ，而矩阵成分mij成为用以下的式表示的值。

[数1]

mij＝∫(照明i的发光光谱)×(颜色j的光谱灵敏度)dλ

当对将两种照明光各自单独点亮的情况下的混色程度(即，矩阵成分m12、m21)以同色侧的强度为1的方式进行标准化时，混色矩阵mnorm如以下的式105’那样。其结果、图18所示那样的像素成分平面表示为图19那样。在此，在图19中，两条直线对应式105’中的m21/m11和m12/m22。

[数2]

将照明光的发光光谱的半值全宽(fwhm)设为一般作为照明光源的led的一般的半值全宽即20nm，以一般的滤色器的最窄频带的值作为参考而将彩色线传感器摄像机的光谱灵敏度的宽度设为50nm，将高斯噪声的半径假定为摄像元件的最大输出的2％。在该情况下，一边改变两种照明光的峰值波长的差一边对如图19所示的两条直线(与m21/m11对应的直线和与m12/m22对应的直线)所形成的夹角与高斯噪声的半径的位置关系进行模拟。其结果显而易见的是，在两种照明光的峰值波长的差小于5nm的情况下，相当于高斯噪声的圆超出两条直线所夹持的区域。

基于这样的见解，在本实施方式所涉及的测定装置100中，将第一照明光的峰值波长与第二照明光的峰值波长的差的下限值设为5nm。

以上，参照图15～图19详细地说明了两种照明光的峰值波长的差的下限值。

根据如以上说明的与上限值和下限值相关的见解，在本实施方式所涉及的测定装置100中，以第一照明光的峰值波长与第二照明光的峰值波长的波长差为5nm以上且90nm以下并且峰值波长相互不同的方式选择两种照明光的峰值波长。

实际选择的两种照明光的峰值波长只要满足如上所述的关系，就能够选择任意的波长，但是例如优选的是，从450nm～470nm的波长范围选择第一照明光的峰值波长，从510nm～540nm的波长范围选择第二照明光的峰值波长。通过从所述波长范围各自选择一个峰值波长，由此第一照明光为蓝色光，第二照明光为绿色光。

此外，也可以准备如以下那样的两种带通滤波器，将各带通滤波器还设置在对应的照明光源与金属体s之间的光轴上。即，事先准备使第一照明光透射的第一带通滤波器和使第二照明光透射的第二带通滤波器，使第一带通滤波器的透射范围的峰值波长与第二带通滤波器的透射范围的峰值波长的波长差为5nm以上且90nm以下的值。而且，将第一带通滤波器配置在第一照明光源103与金属体s之间的光轴上，并且将第二带通滤波器配置在第二照明光源105与金属体s之间的光轴上。由此，能够更可靠地实现如上所述的第一照明光的峰值波长与第二照明光的峰值波长的波长差。

[测定装置100的变形例]

在此，也可能产生设为对象的金属体s的表面的镜面性高且表面粗糙度例如均方根粗糙度rq＝1μm等那样为较小的值的情况。在所述的情况下，也由图5可知，在两种照明光源中均导致成像于彩色线传感器摄像机101的反射光的亮度值为较小的值。

当前设为将照射峰值波长530nm的照明光的照明光源和照射峰值波长460nm的照明光的照明光源相对于彩色线传感器摄像机101以图2a所示的角度|θ1|＝|θ2|＝45度进行了设置。此时，当基于kbs模型，设为均方根粗糙度rq＝1.0μm、相关长度15μm、入射角＝45度，计算成像于彩色线传感器摄像机101的反射光的强度，并计算两种反射光的亮度差时，成为图20所示那样。

参照图20可知，在所述亮度差的曲线图中，在作为虚线包围的区域示出的倾斜角φ＝0度附近，由于倾斜度几乎为零，因此倾斜度的变化量很少。所述的状态意味着在倾斜角φ＝0度附近，即使在倾斜角发生变化的情况下亮度差也几乎不产生变化，导致将亮度差换算为倾斜角时的误差变大。因此，即使在金属体s的镜面性高的情况下，为了更准确地进行金属体s的形状检查，也可以如图21、图22所示那样，在彩色线传感器摄像机101的光轴的在金属体s的表面的镜面反射方向附近设置第三照明光源(以下也称为“第三照明光源”。)151，该第三照明光源151照射峰值波长与第一照明光及第二照明光各自的峰值波长相差5nm以上的第三照明光。

关于所述的第三照明光源151，也可以准备透射范围的峰值波长与第一带通滤波器及第二带通滤波器各自的透射范围的峰值波长相差5nm以上的第三带通滤波器，在第三照明光源151与金属体s之间的光轴上配置所述第三带通滤波器。由此，能够更可靠地实现“第三照明光的峰值波长与第一照明光及第二照明光各自的峰值波长相差5nm以上”的关系。

在此，彩色线传感器摄像机101的镜面反射方向附近是指如图22所示那样不只是在彩色线传感器摄像机101的镜面反射方向上，还包含如图21所示那样从镜面反射方向离开规定角度θ3的位置。在此，相对于镜面反射方向的离开角度θ3优选设定在彩色线传感器摄像机101能够测定第三照明光在金属带表面的镜面反射的范围内。这样的角度θ3更优选设为例如5度以内。

此外，根据上述那样的峰值波长的基准，在将第一照明光的峰值波长设为蓝色光的范围且将第二照明光的峰值波长设为绿色光的范围的情况下，第三照明光的峰值波长也可以设为红色光的范围(波长600nm～700nm的范围)。

图23是根据kbs模型设为均方根粗糙度rq＝1.0μm、相关长度15μm、入射角＝5度(即，大致为镜面反射的角度)来计算成像于彩色线传感器摄像机101的反射光的强度的结果。由图23可知，通过在彩色线传感器摄像机101的镜面反射方向附近设置第三照明光源151，能够在倾斜角＝0度附近设定某倾斜度的直线(例如，亮度差的曲线的原点处的切线)。通过利用所述直线，即使在表面粗糙度rq为1μm这样的极小的情况下，也能够更准确地计算表面的倾斜度。

以上，参照图20～图23说明了本实施方式所涉及的测定装置100的变形例。

<关于运算处理装置200>

接着，参照图24详细地说明本实施方式所涉及的形状检查装置10所具备的运算处理装置200的结构。此外，以下对于测定装置100具有第一照明光源103、第二照明光源105以及第三照明光源151的情况进行说明。此外，在测定装置100不具有第三照明光源151的情况下，不实施以下说明中的与第三照明光源151相关的处理，这是不言而喻的。图24是表示本实施方式所涉及的运算处理装置200的整体结构的一例的框图。

本实施方式所涉及的运算处理装置200是根据由测定装置100得到的反射光的亮度值来计算在金属体s的形状检查中使用的检查用信息的装置。在运算处理装置200中，作为所述的检查用信息，至少计算与金属体s的表面的倾斜度相关的信息，还可以计算与金属体s的表面形状相关的信息。

如图24所示，该运算处理装置200主要具备数据获取部201、测定控制部203、数据处理部205、显示控制部207以及存储部209。

数据获取部201例如通过cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)、rom(readonlymemory：只读存储器)、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)、通信装置等来实现。数据获取部201获取由测定装置100生成并从测定装置100输出的与反射光的亮度值相关的数据，将该数据传送到后述的数据处理部205。另外，数据获取部201也可以将获取到的与反射光的亮度值相关的数据同与获取到该数据的日期和时间等相关的时刻信息进行关联并作为历史记录信息保存到后述的存储部209中。

测定控制部203由cpu、rom、ram、通信装置等来实现。测定控制部203实施本实施方式所涉及的测定装置100对金属体s的测定控制。更详细地说，测定控制部203在开始金属体s的测定的情况下，对第一照明光源103、第二照明光源105、第三照明光源151分别发送用于使各照明光的照射开始的控制信号。

另外，当第一照明光源103、第二照明光源105、第三照明光源151开始对金属体s的表面照射各照明光时，测定控制部203根据从用于改变金属体s与测定装置100之间的相对位置的驱动机构等定期发送的plg信号(例如，金属体s每移动1mm时等输出的plg信号)，来对彩色线传感器摄像机101发送用于开始测定的触发信号。

由此，测定装置100能够生成金属体s的输送方向上的各位置处的测定数据(与反射光的亮度值相关的数据)。

数据处理部205例如由cpu、rom、ram、通信装置等来实现。数据处理部205使用由测定装置100生成的与反射光的亮度值相关的数据，对与各反射光的亮度值相关的数据进行如以下说明那样的数据处理，计算在金属体s的形状检查中使用的检查用信息。数据处理部205当结束检查用信息的计算处理时，将所得到的处理结果所相关的信息传送到显示控制部207。

此外，下面详细记述该数据处理部205。

显示控制部207例如由cpu、rom、ram、输出装置等来实现。显示控制部207进行将从数据处理部205传送的包含与金属体s相关的检查用信息的计算结果的各种处理结果显示于运算处理装置200所具备的显示器等输出装置、设置在运算处理装置200的外部的输出装置等时的显示控制。由此，形状检查装置10的利用者能够当场掌握关于金属体s的检查用信息等之类的各种处理结果。

存储部209例如由本实施方式所涉及的运算处理装置200所具备的ram、存储装置等来实现。在存储部209中适当地记录本实施方式所涉及的运算处理装置200在进行某些处理时需要保存的各种参数、处理的中途经过等、或者各种数据库、程序等。数据获取部201、测定控制部203、数据处理部205、显示控制部207等能够对该存储部209自由地进行数据的读/写处理。

[关于数据处理部205]

接着，参照图25和图26详细地说明本实施方式所涉及的运算处理装置200所具备的数据处理部205的结构。图25和图26是表示本实施方式所涉及的数据处理部205的结构的一例的框图。

首先，参照图25说明利用从设置有第一照明光源103和第二照明光源105的测定装置100输出的亮度值数据进行的数据处理的详细内容。

本实施方式所涉及的数据处理部205根据第一照明光的反射光的亮度值与第二照明光的反射光的亮度值的差(即，亮度差)，来计算至少包含与金属体s的表面的倾斜度相关的信息的检查用信息。如图25所示，该数据处理部205具备差数据生成部221、倾斜度计算部223、高度计算部225以及结果输出部227。

差数据生成部221例如由cpu、rom、ram等来实现。差数据生成部221对数据获取部201获取到的与第一照明光的反射光的亮度值相关的数据(以下简称为“第一照明光的测定数据”。)和与第二照明光的反射光的亮度值相关的数据(以下简称为“第二照明光的测定数据”。)实施如以下说明的差数据的生成处理(即，亮度差数据的生成处理)。

以下说明差数据生成部221实施的差数据的生成处理。

差数据生成部221使用第一照明光的测定数据和第二照明光的测定数据，根据以下的式111或式112来生成由第一照明光的测定数据与第二照明光的测定数据的差构成的差数据(即，亮度差数据)。

亮度值的差＝(第一照明光的反射光的亮度值)-(第二照明光的反射光的亮度值)+校正常数···(式111)

亮度值的差＝(第二照明光的反射光的亮度值)-(第一照明光的反射光的亮度值)-校正常数···(式113)

在此，上述式111和式113中的校正常数如之前说明的那样使用没有倾斜度的平面(即，已知为平坦的平面)，实际测定第一照明光的测定数据和第二照明光的测定数据，并预先设定为式111或式113的右边的值为零。

与预先设定的校正常数的值相关的信息例如保存在存储部209等中，差数据生成部221在实施差数据的生成处理时从存储部209获取与校正常数相关的信息，来实施差数据的生成处理。

另外，差数据生成部221可以使用上述式111和式113中的任一个，只要正在实施金属体s的形状检查处理时不变更使用的公式即可。

通过进行以上那样的差运算处理，差数据生成部221能够得到关于金属体s的表面整体的差值的数据群(换言之，与差值相关的映射数据)。通过这样得到的差值的数据群为在检查金属体s的形状(更详细地说，表面形状)时使用的检查用信息。另外，也能够通过将所述检查用信息中包含的差值替换为亮度值的高低、浓淡来使检查用信息图像化。还能够通过使所生成的与亮度差相关的映射数据图像化而形成差图像来进行基于差图像的形状检查。

通过差数据生成部221进行如以上那样的差数据的生成处理，能够从测定数据中去除伴随照明不均、成形图案、反射率的不同、污物等所产生的影响，从而能够高精度地检测微小的形状。

差数据生成部221将通过以上那样生成的差数据(亮度差的数据)输出到倾斜度计算部223。另外，差数据生成部221也可以将所生成的差数据本身输出到结果输出部227。

倾斜度计算部223例如由cpu、rom、ram等来实现。倾斜度计算部223使用从差数据生成部221输出的差数据(亮度差的数据)，根据亮度差与倾斜度的关系性来计算金属体s的表面的倾斜度的方向和大小。如之前参照图10说明的那样，基于倾斜角φ＝0度附近的亮度差的曲线的倾斜度，能够预先确定将亮度差向角度变换的变换系数。

由图10可知，当将原点附近的曲线的倾斜度(即，变换系数)表示为α时，亮度差δl与倾斜角φ能够表示为δl＝α×φ这样的关系。因此，倾斜度计算部223通过利用与从差数据生成部221输出的δl相关的数据群和变换系数α，能够将各亮度差δl变换为表面的倾斜角φ。关注的金属体s的表面的倾斜度对应从亮度差换算得到的倾斜角φ的正切(tangent)。因此，倾斜度计算部223通过计算所计算出的倾斜角φ的正切即tanφ，能够计算所关注的金属体s的表面的倾斜度。如此计算出的倾斜度的正负表示倾斜度的方向，绝对值表示倾斜度的具体的大小。

此外，将预先确定的与变换系数相关的信息保存在例如存储部209等中，倾斜度计算部223在实施倾斜度的计算处理时，从存储部209获取与变换系数相关的信息，并将亮度差变换为倾斜角。

倾斜度计算部223通过对亮度差的数据的所有要素实施如以上说明的处理，能够得到关于金属体s的表面整体的倾斜度的值的数据群(换言之，与倾斜度的值相关的映射数据)。通过这样得到的倾斜度的值的数据群为在检查金属体s的形状(更详细地说，表面形状)时使用的检查用信息。另外，也能够通过将所述检查用信息中包含的倾斜度的值替换为亮度值的高低、浓淡来使检查用信息图像化。还能够通过使所生成的与倾斜度相关的映射数据图像化而形成倾斜度图像来进行基于倾斜度图像的形状检查。

另外，倾斜度计算部223也能够通过将计算出的倾斜度与规定的阈值进行比较来进行金属体s的表面的形状的检查。即，根据过去的操作数据等来实施公知的统计处理等，由此预先确定在金属体s的表面存在异常部分的情况下的表面的倾斜度阈值，并事先保存到存储部209等中。而且，倾斜度计算部223通过确定所计算出的倾斜度的值与阈值的大小关系，能够检查所关注的金属体s的表面是否存在异常部分。

倾斜度计算部223将如以上那样生成的与金属体s的表面的倾斜度相关的数据输出到高度计算部225。另外，倾斜度计算部223也可以将所生成的与金属体s的表面的倾斜度相关的数据本身、金属体s的表面的检查结果等输出到结果输出部227。

高度计算部225例如由cpu、rom、ram等来实现。高度计算部225使用由倾斜度计算部223计算出的金属体s的表面的倾斜度来计算所关注的金属体s的表面的高度。具体地说，高度计算部225通过沿着彩色线传感器摄像机101与金属体s的相对移动方向即金属体s的长度方向(换言之，彩色线传感器摄像机101的扫描方向)对由倾斜度计算部223计算出的金属体s的表面的倾斜度tanφ进行积分，来计算金属体s的表面的高度。

高度计算部225通过对与表面的倾斜度相关的数据的所有要素实施如以上说明的积分处理，能够得到关于金属体s的表面整体的与表面的高度相关的数据群(换言之，与表面的高度相关的映射数据)。通过这样得到的与表面的高度相关的数据群为在检查金属体s的形状(更详细地说，表面形状)时使用的检查用信息。另外，也能够通过将所述检查用信息中包含的与表面的高度相关的值替换为亮度值的高低、浓淡来使检查用信息图像化。还能够通过使所生成的与表面的高度相关的映射数据图像化而形成为高度图像来进行基于高度图像的形状检查。

高度计算部225将如以上那样生成的与金属体s的表面的高度相关的数据输出到结果输出部227。

结果输出部227例如由cpu、rom、ram等来实现。结果输出部227向显示控制部207输出由差数据生成部221生成的与亮度差相关的数据、由倾斜度计算部223计算出的与金属体s的表面的倾斜度、检查结果相关的数据以及由高度计算部225计算出的与金属体s的表面的高度相关的数据等与金属体的形状检查结果相关的各种信息。由此，将与金属体s的形状检查结果相关的各种信息输出到显示部(未图示。)。另外，结果输出部227也可以将得到的形状检查结果输出到制造管理用程序控制器等外部装置，还可以利用得到的形状检查结果生成与产品相关的各种表单。另外，结果输出部227也可以将与金属体s的形状检查结果相关的信息同与计算出该信息的日期和时间等相关的时刻信息相关联而作为历史记录信息保存到存储部209等中。

以上参照图25详细地说明了利用第一照明光的测定数据和第二照明光的测定数据进行金属体s的形状检查的情况下的数据处理部205的结构。

此外，如图21、图22所示，在对测定装置100设置有第三照明光源151的情况下，除了第一照明光和第二照明光的测定数据以外，还能够使用与第三照明光的反射光的亮度值相关的数据(以下简称为“第三照明光的测定数据”。)。因此，以下参照图26简单地说明使用第一照明光～第三照明光的测定数据进行金属体s的形状检查的情况下的数据处理部205的结构。

如图26所示，进行这样的处理的数据处理部205具备差数据生成部221、倾斜度计算部251、高度计算部225以及结果输出部227。

在此，数据获取部201获取到的第一照明光和第二照明光的测定数据如图26所示那样被输出到差数据生成部221，数据获取部201获取到的第三照明光的测定数据被输出到倾斜度计算部251。

由图26所示的差数据生成部221实施的差数据生成处理与图25所示的差数据生成处理相同，因此下面省略详细的说明。

倾斜度计算部251例如由cpu、rom、ram等实现。倾斜度计算部251使用从差数据生成部221输出的差数据(亮度差的数据)和从数据获取部201输出的第三照明光的测定数据本身，来根据亮度差与倾斜度的关系性及亮度值与倾斜度的关系性计算金属体s的表面的倾斜度的方向和大小。

更详细地说，倾斜度计算部251与图25所示的倾斜度计算部223中的倾斜度计算处理同样地，使用亮度差的数据来计算所关注的金属体s的表面的倾斜角φ。另外，倾斜度计算部251在设为处理对象的亮度差的数据为规定的阈值以下的情况下，不是利用亮度差的数据，而是利用第三照明光的测定数据来计算该数据位置处的表面的倾斜角φ。

在此，例如图23所示，关于利用设置于彩色线传感器摄像机101的镜面反射位置附近的第三照明光源151得到的亮度值的测定数据，通过着眼于倾斜角φ＝0度附近的亮度值的曲线的切线等，也能够决定用于将亮度值向倾斜度变换的变换系数。因此，预先确定用于将亮度值向倾斜度变换的变换系数，并将与所述的变换系数相关的信息事先保存到例如存储部209等中。倾斜度计算部251在实施利用第三照明光的测定数据的对倾斜度的计算处理时，从存储部209获取与变换系数相关的信息，来将亮度值变换为倾斜角。

而且，倾斜度计算部251将正关注的数据位置处的倾斜度的数据设为基于从亮度值变换得到的倾斜角计算的倾斜度的数据，而不是通过从亮度差变换而得到的倾斜度的数据。通过这样，即使是在使用亮度差的情况下有可能包含很多误差的数据位置，也能够通过利用第三照明光的测定数据来准确地得到表面的倾斜度。

另外，倾斜度计算部251与图25所示的倾斜度计算部223同样地，通过将计算出的倾斜度与规定的阈值进行比较，也能够进行金属体s的表面的形状的检查。

倾斜度计算部251将通过以上那样生成的与金属体s的表面的倾斜度相关的数据输出到高度计算部225。另外，倾斜度计算部251也可以将所生成的与金属体s的表面的倾斜度相关的数据本身、金属体s的表面的检查结果等输出到结果输出部227。

由图26所示的高度计算部225和结果输出部227实施的处理与由图25所示的高度计算部225和结果输出部227实施的处理相同，因此下面省略详细的说明。

以上示出了本实施方式所涉及的运算处理装置200的功能的一例。上述的各结构要素可以使用通用的构件、电路构成，也可以通过专用于各结构要素的功能的硬件构成。另外，也可以将各结构要素的功能全部由cpu等来进行。因而，能够根据实施本实施方式的时时的技术水平来适当地变更利用的结构。

此外，能够制作如上述那样的用于实现本实施方式所涉及的运算处理装置的各功能的计算机程序并安装于个人计算机等。另外，也能够提供保存有这样的计算机程序的可由计算机读取的记录介质。记录介质例如是磁盘、光盘、磁光盘、快闪存储器等。另外，上述计算机程序也可以不使用记录介质而例如经由网络来传送。

(关于形状检查方法的流程)

接着，参照图27和图28简单地说明由本实施方式所涉及的形状检查装置10实施的形状检查方法的流程的一例。图27和图28是表示本实施方式所涉及的形状检查方法的流程的一例的流程图。

首先，参照图27简单地说明由具有图25所示那样的数据处理部205的形状检查装置10实施的形状检查方法的流程的一例。

形状检查装置10的测定装置100在运算处理装置200的测定控制部203的控制下，利用第一照明光和第二照明光对金属体s的表面的规定区域进行测定，生成与各种照明光相关的测定数据(步骤s101)。之后，测定装置100将所生成的测定数据输出到运算处理装置200。

运算处理装置200的数据获取部201当获取到从测定装置100输出的测定数据时，将获取到的测定数据输出到数据处理部205的差数据生成部221。

数据处理部205的差数据生成部221利用第一照明光的测定数据和第二照明光的测定数据，通过如之前说明的处理来生成差数据(即，与亮度差相关的数据)(步骤s103)。之后，差数据生成部221将所生成的与亮度差相关的数据输出到倾斜度计算部223。

倾斜度计算部223利用从差数据生成部221输出的差数据(与亮度差相关的数据)，来计算与关注的金属体s的表面的倾斜度相关的数据(即，测定区域的倾斜度)(步骤s105)。之后，倾斜度计算部223将计算出的与倾斜度相关的数据输出到高度计算部225。

之后，高度计算部225通过对从倾斜度计算部223输出的与倾斜度相关的数据中所保存的倾斜度进行积分，来计算金属体的表面的高度(步骤s107)。高度计算部225将得到的与金属体的表面的高度相关的数据输出到结果输出部227。

结果输出部227当被输入在金属体s的表面检查中使用的各种检查用信息时，将得到的结果输出给用户或设置于外部的各种设备(步骤s109)。由此，用户能够掌握与金属体s的形状相关的检查结果。

接着，参照图28简单地说明由具有如图26所示那样的数据处理部205的形状检查装置10实施的形状检查方法的流程的一例。

首先，形状检查装置10的测定装置100在运算处理装置200的测定控制部203的控制下，利用第一照明光～第三照明光测定金属体s的表面的规定区域，生成与各个照明光相关的测定数据(步骤s151)。之后，测定装置100将所生成的测定数据输出到运算处理装置200。

运算处理装置200的数据获取部201当获取到从测定装置100输出的测定数据时，将获取到的测定数据中的与第一照明光和第二照明光相关的测定数据输出到数据处理部205的差数据生成部221。另外，数据获取部201将获取到的测定数据中的与第三照明光相关的测定数据输出到倾斜度计算部251。

数据处理部205的差数据生成部221使用第一照明光的测定数据和第二照明光的测定数据，通过如之前说明的处理来生成差数据(即，与亮度差相关的数据)(步骤s153)。之后，差数据生成部221将所生成的与亮度差相关的数据输出到倾斜度计算部251。

倾斜度计算部251使用从差数据生成部221输出的差数据(与亮度差相关的数据)和第三照明光的测定数据，通过如之前说明的处理来计算与关注的金属体s的表面的倾斜度相关的数据(即，测定区域的倾斜度)(步骤s155)。之后，倾斜度计算部251将计算出的与倾斜度相关的数据输出到高度计算部225。

之后，高度计算部225对从倾斜度计算部223输出的与倾斜度相关的数据中保存的倾斜度进行积分，来计算金属体的表面的高度(步骤s157)。高度计算部225将得到的与金属体的表面的高度相关的数据输出到结果输出部227。

结果输出部227当被输入在金属体s的表面检查中使用的各种检查用信息时，将得到的结果输出到设置于用户或外部的各种设备(步骤s159)。由此，用户能够掌握与金属体s的形状相关的检查结果。

以上，参照图27和图28简单说明了由本实施方式所涉及的形状检查装置10实施的形状检查方法的一例。

(关于硬件结构)

接着，参照图29详细说明本发明的实施方式所涉及的运算处理装置200的硬件结构。图29是用于说明本发明的实施方式所涉及的运算处理装置200的硬件结构的框图。

运算处理装置200主要具备cpu901、rom903以及ram905。另外，运算处理装置200还具备总线907、输入装置909、输出装置911、存储装置913、驱动器915、连接端口917以及通信装置919。

cpu901作为中心的处理装置和控制装置发挥功能，按照记录在rom903、ram905、存储装置913、或可移动记录介质921中的各种程序，来控制运算处理装置200内的全部动作或一部分动作。rom903存储cpu901使用的程序和运算参数等。ram905一次性存储cpu901使用的程序和在程序的执行中适当变化的参数等。它们通过由cpu总线等内部总线构成的总线907相互连接。

总线907经由桥连接于pci(peripheralcomponentinterconnect/interface：外围组件互连/接口)总线等外部总线。

输入装置909例如是鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关以及杆等由用户操作的操作单元。另外，输入装置909例如也可以是利用红外线、其它电波的远程控制单元(所谓的遥控器)，还可以是支持运算处理装置200的操作的pda等外部连接设备923。并且，输入装置909例如由根据用户使用上述操作单元输入的信息来生成输入信号并输出到cpu901的输入控制电路等构成。用户通过对该输入装置909进行操作，能够对形状检查装置10输入各种数据或指示处理动作。

输出装置911由能够可视地或可听地对用户通知获取到的信息的装置构成。作为这样的装置，有crt显示器装置、液晶显示器装置、等离子显示器装置、el显示器装置以及灯等显示装置、扬声器以及头戴式耳机等声音输出装置、打印机装置、移动电话、传真机等。输出装置911例如输出通过由运算处理装置200进行的各种处理而得到的结果。具体地说，显示装置通过文本或图像来显示通过由运算处理装置200进行的各种处理而得到的结果。另一方面，声音输出装置将被再现出的由声音数据、声波数据等构成的音频信号变换为模拟信号后输出。

存储装置913是被构成为运算处理装置200的存储部的一例的数据保存用的装置。存储装置913例如由hdd(harddiskdrive：硬盘驱动器)等磁存储部设备、半导体存储设备、光存储设备、或磁光存储设备等构成。该存储装置913保存由cpu901执行的程序、各种数据以及从外部获取到的各种数据等。

驱动器915是记录介质用读写器，被内置或外置于运算处理装置200。驱动器915读出存储在所安装的磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器等可移动记录介质921中的信息并输出到ram905。另外，驱动器915也能够向所安装的磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器等可移动记录介质921写入记录。可移动记录介质921例如是cd介质、dvd介质、blu-ray介质等。另外，可移动记录介质921也可以是小型快闪存(注册商标)(compactflash：cf)、快闪存储器、或sd存储卡(securedigitalmemorycard：安全数据存储卡)等。另外，可移动记录介质921例如也可以是搭载有非接触型ic芯片的ic卡(integratedcircuitcard：集成电路卡)或电子设备等。

连接端口917是用于将设备与运算处理装置200直接连接的端口。作为连接端口917的一例，有usb(universalserialbus：通用串行总线)端口、ieee1394端口、scsi(smallcomputersysteminterface：小型计算机系统接口)端口、rs-232c端口等。通过在该连接端口917连接外部连接设备923，运算处理装置200从外部连接设备923直接获取各种数据、或者向外部连接设备923提供各种数据。

通信装置919例如是由用于与通信网925连接的通信设备等构成的通信接口。通信装置919例如也可以是有线或无线lan(localareanetwork：局域网)、bluetooth(注册商标)、或者wusb(wirelessusb：无线usb)用的通信卡等。另外，通信装置919还可以是光通信用的路由器、adsl(asymmetricdigitalsubscriberline：非对称数字用户线路)用的路由器、或各种通信用的调制解调器等。该通信装置919例如能够遵照例如tcp/ip等规定的协议来与因特网、其它通信设备之间发送和接收信号等。另外，与通信装置919连接的通信网925由通过有线或无线连接的网络等构成，例如可以是因特网、家庭内lan、红外线通信、射频通信或卫星通信等。

以上示出了能够实现本发明的实施方式所涉及的运算处理装置200的功能的硬件结构的一例。上述的各结构要素可以使用通用的构件构成，也可以由专用于各结构要素的功能的硬件构成。因而，能够根据实施本实施方式的时时的技术水平来适当地变更利用的硬件结构。

(总结)

如以上说明的那样，在本发明的实施方式所涉及的金属体的形状检查装置和形状检查方法中，通过适当地选择形状检查中使用的照明光源的波长，能够正确地检查金属体的表面的形状。另外，在本发明的实施方式所涉及的金属体的形状检查装置和形状检查方法中，由于能够得到由线传感器摄像机拍摄到的摄像图像的每一个像素的检查用信息，因此能够进行非常高密度的形状检查。并且，在本发明的实施方式所涉及的金属体的形状检查装置和形状检查方法中，由于能够通过如上述那样的简单的运算来计算检查用信息，因此能够进行非常高速的形状检查。

实施例

接着，示出具体例具体地说明本发明所涉及的形状检查装置10。在此，以下所示的实施例只是本发明所涉及的形状检查装置和形状检查方法的一例，本发明所涉及的形状检查装置和形状检查方法不限定于以下所示的实施例。

(实施例1)

图30～图33是用于说明实施例1的说明图。如图30所示，在本实施例中，利用钢板作为金属体s，在所述钢板的表面有意地形成如图30所示的凹槽和v槽这两种凹凸性形状，尝试对这两种凹凸性形状进行检测。在此，凹槽和v槽的宽度设为3mm，槽的深度d设为50μm、100μm、200μ、300μm四种。另外，在所述钢板上，在钢板的宽度方向右半部分形成有v槽，在宽度方向左半部分形成有凹槽。并且，在所述钢板上，在钢板的长度方向上形成有四种深度的槽。

作为本发明所涉及的形状检查装置10，使用了具有图2a和图2b所示的测定装置100的形状检查装置10。在本实施例中，利用峰值波长460nm的蓝色光作为第一照明光，利用峰值波长530nm的绿色光作为第二照明光。另外，彩色线传感器摄像机101与钢板表面垂直地设置，图2a所示的θ1和θ2分别设为45度。在本实施例中利用的彩色线传感器摄像机101具有0.125mm的分辨率。

使用如上述那样的形状检查装置10进行了利用上述式113的凹凸性形状的检测处理。在此，上述式111中的校正常数和用于将亮度差向角度变换的变换系数使用了预先适当决定的值。

此外，作为比较例，使用如上述专利文献1所公开的一般使用的利用光切割法的形状检查装置，对上述的形成有凹凸性形状的钢板进行了检查。在所述光切割法中，也将摄像分辨率设为0.125mm，将激光线状光源的设置角度设为45度，将区域摄像机的设置角度设为0度。

图31～图33中示出得到的结果。在图31的右侧和左侧的图中示出了通过将高度0mm设为128、将-400μm至400μm的范围对应为0～255的8bit图像而得到的高度图像，图的左右对应钢板的宽度方向，图的上下对应钢板的长度方向。另外，图31的中央的图是通过将-10度至10度的倾斜度对应为0～255的8bit图像而得到的倾斜度图像。在图31的中央所示的由本发明的实施方式所涉及的形状检查装置10对倾斜度的计算结果中，与槽的深度无关地，关于凹槽和v槽的各个槽，槽部与正常部的边界的对比度是清晰的。在表示对该倾斜度进行积分得到的表面的高度的图31左侧的图像中，对比度也是清晰的。另一方面，在图31右侧所示的比较例中可知，随着槽的深度变浅，槽部与正常部的边界的对比度变得不鲜明。

图32～图34是表示形成有图31所示的高度图像的凹槽的局部的截面轮廓的曲线图，纵轴表示图像的亮度值，横轴表示图像的长度方向位置。图32是本发明的实施方式所涉及的形状检查装置10的结果中的表面的倾斜度的轮廓，图33是通过对图32所示的表面的倾斜度进行积分得到的表面的高度的轮廓(换言之，截面轮廓)。图34是比较例中的截面轮廓。从图32和图33也显然可知，在本发明的实施方式所涉及的形状检查装置10中，与槽的深度无关地，在槽部与正常部的边界处清晰地检测出边缘。另一方面，在图34所示的比较例的结果中可知，随着槽的深度变浅，在槽部与正常部的边界处，边缘变得不鲜明。

从该结果显然可知，在本发明的实施方式所涉及的形状检查装置10中，能够良好地检测槽的深度50μm这样微小的凹凸性形状。

接着，使用同样的形状检查装置10，由于氧化皮产生的不均而在表面产生了粗糙度变化，但是将没有该表面的粗糙度以外的凹凸的平坦的热轧钢板设为处理对象。在此，改变测定装置100中的照明光的峰值波长的组合，对同一热轧钢板生成了三个不同的差图像。

所使用的照明光的峰值波长的组合为(a)第一照明光＝峰值波长460nm的蓝色光、第二照明光＝峰值波长640nm的红色光、(b)第一照明光＝峰值波长530nm的绿色光、第二照明光＝峰值波长640nm的红色光、(c)第一照明光＝峰值波长460nm的蓝色光、第二照明光＝峰值波长530nm的绿色光三种。

图35中示出得到的结果。在此，在图35所示的差图像中，另外确认出颜色浓的部分的均方根粗糙度rq＝2.7μm，颜色淡的部分的均方根粗糙度rq＝2.1μm。

如图35所示，在上述事例(a)的情况下，亮度值的标准偏差为3.50，与此相对地，在事例(b)的情况下，亮度值的标准偏差为3.09，在事例(c)的情况下，亮度值的标准偏差为2.06。另外，反映上述亮度值的标准偏差的状况，而在事例(a)中角度误差为1.6度，在事例(b)中角度误差为1.4度，在事例(c)中角度误差为0.9度。

在进行使用两种颜色光作为照明光的形状检查处理时，通常为了避免两种照明光的混色，而往往选择例如上述事例(a)那样的峰值波长尽可能远离的两种颜色光。然而，从上述结果显然可知，峰值波长的差比事例(a)的峰值波长的差小的事例(b)与事例(a)相比能够得到更良好的结果，在峰值波长的差为90nm以下的事例(c)中，与事例(b)相比能够得到更良好的结果。

另外，图36示出了在如上述那样的测定装置100的镜面反射位置附近(图21中的θ3＝5度)的位置处设置照射峰值波长640nm的红色光的第三照明光源151并观察钢板上存在的凹凸量10μm×直径3mm的凸部得到的结果。由图36可知，通过在镜面反射位置附近设置第三照明光源151，对来自钢板的镜面反射进行测定，由此也能够检测凹凸量10μm这样微小的形状。

以上，参照添附附图详细地说明了本发明的优选实施方式，但是本发明不限定于所述的例子。只要是具有本发明所属的技术领域中的通常的知识的人，显然能够在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例，应了解这些当然也属于本发明的保护范围。

附图标记说明

10：形状检查装置；100：测定装置；101：彩色线传感器摄像机；103：第一照明光源；105：第二照明光源；151：第三照明光源；200：运算处理装置；201：数据获取部；203：测定控制部；205：数据处理部；207：显示控制部；209：存储部；221：差数据生成部；223、251：倾斜度计算部；225：高度计算部；227：结果输出部。