JPH0771285B2 - 濃淡画像処理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、被検査物の外観検査に用いる濃淡画像処理方
式に関するものである。

（背景技術） 従来、被検査物の表面に対して斜方向から光を照射する
光源と、前記光源による照明下で被検査物の濃淡画像を
撮影するテレビカメラとを設け、得られた濃淡画像を微
分して検査領域内に発生した低コントラストな欠陥を判
定する画像処理方式が提案されている。しかしながら、
低コントラストな欠陥を含む濃淡画像を微分しても、欠
陥部とその周辺の正常部との微分値の差は余り無いの
で、欠陥部の正確なエッジを認識することは困難であ
り、誤判定する場合が多かった。

また、被検査物の表面を分割して得られる複数の比較的
広い領域（数十画像×数十画素）のそれぞれについて明
るさのモード値（最頻値）と最小値の差を求めることに
より外観検査を行う装置が特開昭61-187637号公報に開
示されているが、被検査物の表面を分割して得られる複
数の比較的広い領域のそれぞれについて明るさのモード
値と最小値を求める必要があり、モード値や最小値の計
算回数が多くなるという問題があった。また、モード値
や最小値は前記領域内では一定値となるので、斜照明を
用いた場合には、各領域内の光源に近い部分と光源から
遠い部分とで明るさのモード値が必ずしもその部分の平
均的明るさを代表する値とはならないという問題があっ
た。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、斜照明を受ける被検査物の表
面の明るさのモード値を簡単な計算により精度良く求め
て検査領域内に発生する低コントラストな欠陥を正確に
識別できるようにして検出精度を高めた濃淡画像処理方
式を提供するにある。

（発明の開示） 本発明に係る濃淡画像処理方式にあっては、上記の目的
を達成するために、添付図面に示すように、被検査物２
の表面に対して斜方向から光を照射する光源１と、前記
光源１による照明下で被検査物２の濃淡画像を撮影する
テレビカメラ３とを設け、前記テレビカメラ３にて得ら
れた濃淡画像について検査領域を設定すると共に、該検
査領域内に光の照射方向とは直角な複数のラインb₁〜b_m
を設定し、光源１に一番近いラインb₁についての光量の
モード値Ｍ（b₁）を最大値、一番遠いラインb_mについて
の光量のモード値Ｍ（b_m）を最小値として検査領域内の
光量の傾きｋを算出し、該光量の傾きｋを用いて最大値
のラインb₁と最小値のラインb_mとの間に存在するライン
b_jについての光量の推定モード値Ｍ（b_j）を直接補間に
より求めて、各ラインの推定モード値Ｍ（b_j）と検査領
域内に設定された各ドット（a_i，b_j）の光量Ｌとの差を
算出し、その差が所定のスライス値WSL,BSLを越えるド
ットの総数の大小により被検査物２の良否判定を行うこ
とを特徴とするものである。

第１図は本発明の濃淡画像処理方式を用いた物体外観検
査装置の概略構成図である。光源１は、被検査物２をそ
の表面に対して斜方向から照明し、検査領域内に発生す
る低コントラストな欠陥を検出するための照明を行う。
テレビカメラ３は前記光源１による照明下で被検査物２
を撮影する。画像メモリー４はテレビカメラ１で画像化
しデジタル信号に変換した画像データを記憶するメモリ
ーである。CPU5は被検査物２の検査領域を設定したり、
被検査物の欠陥の認識や良否判断を行うものである。

以下、本実施例の動作について説明する。斜照明を行う
光源１とテレビカメラ３とを用いて被検査物２の濃淡画
像を撮影する。テレビカメラ３により得られたアナログ
信号よりなる濃淡画像をA/D変換して、デジタル化され
た画像データを画像メモリー４に記憶する。CPU5では、
この画像データに基づいて、検査領域内の欠陥の認識と
良否判定を下す。

第２図（ａ）はテレビカメラ３により得られた濃淡画像
６に検査領域７を設定すると共に、検査領域７内に光量
測定のための複数のドットをある一定間隔で設定した様
子を示している。同図において、斜線を施した部分は低
コントラストな欠陥がある部分を示している。第２図
（ｂ）は同図（ａ）に示す濃淡画像６におけるＡ−Ａ′
線上の明るさの変化を示す図である。この図に示すよう
に、斜照明を行うことにより、Ａ−Ａ′線上の光量は傾
斜を持っている。

第３図は、検査領域内に光を照射方向に垂直な方向に設
定されたラインb₁〜b_mを示している。光源から最も近い
ラインb₁と最も遠いラインb_mについて光量のモード値
（最頻値）を求め、それぞれをモード値の最大値Ｍ
（b₁）及び最小値Ｍ（b_m）とする。ここで、モード値と
は、被検査物２の検査領域内で光の照射方向に垂直に設
定されたラインb_j上で、各ドット（a_i，b_j）の光量デー
タのうち、度数が最も多いデータを意味する。また、各
ドットの光量データとは検査領域内に設定されたドット
の存在する画素についての光量データを意味する。これ
らの最大値Ｍ（b₁）と最小値Ｍ（b_m）とから、検査領域
内でのモード値の変化率 を求める。さらに、第３図（ｂ）に示すように、最大値
Ｍ（b₁）と最小値Ｍ（b_m）とを結ぶ補間直線上で、各ラ
インｊ（ｊ＝2,…,m−１）についての推定モード値 Ｍ（b_j）＝Ｍ（b₁）−（ｊ−１）・ｋ を求める。

第４図は１ライン上のドットの存在する位置での光量の
変化を表している。同図において、Ｌは座標（a_i，b_j）
のドットの光量を示している。また、スライス値WSL,BS
Lは、先に求めたモード値Ｍ（b_j）とライン上のドット
の光量との差が所定の巾を越えているか否かを調べるた
めの値である。明るい側のスライス値をWSL、暗い側の
スライス値をBSLとする。先に求めた各ラインの推定モ
ード値Ｍ（b_j）を用いて各ドットの光量が、 （ａ） Ｍ（b_j）よりも明るい場合には、 スライス値WSLよりも明るいドットの数 （ｂ） Ｍ（b_j）よりも暗い場合には、 スライス値BSLよりも暗いドットの数 をそれぞれ合計する。その総数の大小により良否判定を
行う。すなわち、推定モード値Ｍ（b_j）からの光量差が
スライス値WSL又はBSLを越えるドットの総数が所定値よ
りも多い場合には、低コントラストの欠陥が存在してい
るということであり、被検査物は不良と判定される。

（発明の効果） 本発明は上述のように、被検査物の表面に対して斜方向
から光を照射して、テレビカメラにより被検査物の濃淡
画像を撮影し、この濃淡画像について検査領域内での光
量の変化を推定して、その推定値と実際の光量とのずれ
が大きいドットの総数を求めるようにしたから、検査領
域内に発生する低コントラストな欠陥を正確に識別する
ことができ、欠陥検出の信頼性と精度を向上させること
ができるという効果がある。

また、検査領域内での光量の変化を推定するために、該
検査領域内に光の照射方向とは直角な複数のラインを設
定し、光源に一番近いラインについての光量のモード値
を最大値、一番遠いラインについての光量のモード値を
最小値として検査領域内の光量の傾きを算出しているの
で、斜照明を受ける被検査物の表面の光量分布の特性を
うまく利用して、検査領域内での光量の最大値や最小値
を計算する必要を無くすことができ、また、前記光量の
傾きを用いて最大値のラインと最小値のラインとの間に
存在するラインについての光量の推定モード値を直線補
間により求めるようにしたので、被検査物の表面を分割
して得られる複数の比較的広い領域内でモード値を一定
値とする従来技術に比べると、比較的簡単な計算で精度
良く検査領域内の光量のモード値を求めることができ、
したがって、斜照明を用いた場合における被検査物の外
観検査の精度を高めることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の濃淡画像処理方式を用いた物体外観検
査装置の概略構成図、第２図（ａ）は同上に用いるテレ
ビカメラの撮影画面の一例を示す図、同図（ｂ）は同上
の撮影画面におけるＡ−Ａ′線上の明るさの変化を示す
図、第３図（ａ）（ｂ）及び第４図は本発明の動作説明
図である。 １は光源、２は被検査物、３はテレビカメラである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査物の表面に対して斜方向から光を照
   射する光源と、前記光源による照明下で被検査物の濃淡
   画像を撮影するテレビカメラとを設け、前記テレビカメ
   ラにて得られた濃淡画像について検査領域を設定すると
   共に、該検査領域内に光の照射方向とは直角な複数のラ
   インを設定し、光源に一番近いラインについての光量の
   モード値を最大値、一番遠いラインについての光量のモ
   ード値を最小値として検査領域内の光量の傾きを算出
   し、該光量の傾きを用いて最大値のラインと最小値のラ
   インとの間に存在するラインについての光量の推定モー
   ド値を直線補間により求めて、各ラインの推定モード値
   と検査領域内に設定された各ドットの光量との差を算出
   し、その差が所定のスライス値を越えるドットの総数の
   大小により被検査物の良否判定を行うことを特徴とする
   濃淡画像処理方式。