JP2019066314A - Inspection device, method for inspection, and program for inspection device - Google Patents

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浩章 石田
Hiroaki Ishida
浩章 石田
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Abstract

To provide an inspection device, for example, that can detect defects of an inspection targe more accurately.SOLUTION: The present invention relates to an inspection device 10 for inspecting a conveyed sheet-like inspection target (S) on the basis of an image from imaging means (20) with a linear imaging region. The present invention also relates to acquiring an image from imaging means with the imaging region inclined with respect to the conveyance direction (y) and the right-angle direction (x); and detecting a defect of an inspection target from the image according to the angle (θ) of the inclination of the imaging region of the imaging means (S5).SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、検査装置、検査方法、および、検査装置用のプログラムに関する。   The present invention relates to an inspection apparatus, an inspection method, and a program for the inspection apparatus.

光学フィルム等の製造においては、基材となるフィルムに光学的な特性を付与するために、ノズルを用いてインクが塗布される。その際にインクをノズルに送り出すために使用しているポンプの振動等により、フィルムの搬送方向に、塗布したインクの膜厚のムラが生じることがある。一方、光学フィルム等のシート状の製品は一般的に巻き返し機上で、Roll-to-Rollの状態で欠点検査を行うが、その搬送のときの振動や、シート状の製品のばたつきにより、ムラ等の検出の精度に影響がでる。このような振動等によるノイズの影響をなくす方法として、例えば、特許文献1には、被検査物に一定の明度で光を照射する第1の照明部と第2の照明部とを一定速度で交互にオン/オフさせ、第1の照明部及び第2の照明部が照らす被検査物の第1の画像及び第2の画像を取得し、被検査物に振動ノイズが発生した場合、第1の画像を第2の画像に差し替える光学検査システム用振動ノイズ補正装置が開示されている。   In the production of an optical film or the like, an ink is applied using a nozzle in order to impart optical characteristics to a film as a substrate. At this time, due to vibration or the like of a pump used to deliver the ink to the nozzles, unevenness in the film thickness of the applied ink may occur in the film transport direction. On the other hand, sheet-like products such as optical films are generally inspected for defects in a roll-to-roll condition on a rewinder, but unevenness is caused by vibration during transport or by flapping of sheet-like products. It affects the accuracy of detection of As a method of eliminating the influence of noise due to such vibration etc., for example, in Patent Document 1, a first illumination unit and a second illumination unit that irradiate light to an inspection object with a constant brightness at a constant speed Alternately turning on / off to obtain a first image and a second image of the inspection object illuminated by the first illumination unit and the second illumination unit, and when vibration noise is generated in the inspection object; A vibration noise correction device for an optical inspection system is disclosed that replaces the image of the image with a second image.

特開2013−108975号公報JP, 2013-108975, A

しかし、従来技術では、2個の光源のオン/オフを切り替えて撮像する方法では、2個の光源を使い分けることで、検査するフィルムを照らす照明の角度がそれぞれで異なる状態となる。そのため、同一の欠点であっても、画像に写る欠点の明暗の濃さに違いが出る可能性があり、どちらの照明を使用したかで欠点の検出能力に差が出る可能性があった。   However, in the prior art, in the method of switching on / off of two light sources for imaging, by using two light sources properly, the angles of illumination for illuminating the film to be inspected are different from each other. Therefore, even if the defect is the same, there may be differences in the intensity of light and dark of the defect shown in the image, and there may be differences in the ability to detect the defect depending on which illumination is used.

そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、より高精度に検査対象の欠点を検出して検査する検査装置等を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems and the like, and an example of the problem is to provide an inspection device and the like which detects and inspects a defect of an inspection object with higher accuracy. .

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、線状の撮影領域を有する撮影手段からの画像に基づき、搬送されているシート状の検査対象を検査する検査装置において、前記搬送の方向と直角の方向に対して前記撮影領域を傾けて配置された前記撮影手段からの画像を取得する画像取得手段と、前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じて、前記画像から前記検査対象の欠点を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is an inspection apparatus for inspecting a sheet-like inspection object being conveyed based on an image from an imaging unit having a linear imaging area. Image acquisition means for acquiring an image from the imaging means arranged with the imaging area inclined with respect to the direction perpendicular to the direction of conveyance, and the image according to the angle of inclination of the imaging area of the imaging means And detection means for detecting a defect of the inspection object.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の検査装置において、前記撮影手段から取得した画像を、前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じた剪断変形する剪断変形手段を更に備え、前記検出手段が、前記剪断変形された画像から前記検査対象の欠点を検出することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the inspection apparatus according to claim 1, wherein the shear deformation means performs shear deformation of the image acquired from the imaging means in accordance with the angle of inclination of the imaging area of the imaging means. And the detection means detects a defect of the inspection object from the sheared image.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の検査装置において、前記検出手段において前記検査対象の欠点を検出する前の画像に、平均化フィルタ処理を行う平均化フィルタ手段を更に備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein averaging is performed on the image before the defect of the inspection object is detected by the detection means. It is characterized by further comprising filter means.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の検査装置において、前記検査対象の表面の垂直方向に対して、前記撮影手段の撮影の向きと、前記検査対象の表面を照明する照明手段との向きとが同じになるように、前記撮影手段および照明手段が配置されたことを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the direction of photographing of the photographing means with respect to the vertical direction of the surface of the inspection object It is characterized in that the photographing means and the illumination means are arranged such that the direction of the illumination means illuminating the surface of the inspection object is the same.

また、請求項5に記載の発明は、線状の撮影領域を有する撮影手段からの画像に基づき、搬送されているシート状の検査対象を検査する検査方法において、画像取得手段が、前記搬送の方向と直角の方向に対して前記撮影領域を傾けて配置された前記撮影手段からの画像を取得する画像取得ステップと、検出手段が、前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じて、前記画像から前記検査対象の欠点を検出する検出ステップと、を含むことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the inspection method for inspecting the sheet-like inspection object being transported based on the image from the imaging unit having the linear imaging area, wherein the image acquiring unit is An image acquisition step of acquiring an image from the imaging means disposed by tilting the imaging area with respect to a direction perpendicular to the direction, and a detection means corresponding to an angle of inclination of the imaging area of the imaging means; And detecting the defect of the inspection object from the image.

また、請求項6に記載の発明は、線状の撮影領域を有する撮影手段からの画像に基づき、搬送されているシート状の検査対象を検査する検査装置用のプログラムにおいて、コンピュータを、前記搬送の方向と直角の方向に対して前記撮影領域を傾けて配置された前記撮影手段からの画像を取得する画像取得手段、および、前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じて、前記画像から前記検査対象の欠点を検出する検出手段として機能させることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is a program for an inspection apparatus for inspecting a sheet-like inspection object being conveyed based on an image from an imaging unit having a linear imaging area, the computer comprising Image acquisition means for acquiring an image from the image pickup means disposed with the image pickup area inclined with respect to the direction perpendicular to the direction of the image, and the image according to the angle of inclination of the image pickup area of the image pickup means It is characterized by functioning as a detection means which detects the fault of the said test object from this.

本発明によれば、搬送の方向と直角の方向に対して撮影領域を傾けて配置された撮影手段からの画像を取得し、撮影手段の撮影領域の傾きの角度に応じて、画像から検査対象の欠点を検出することにより、振動やばたつき等によるノイズと、検査対象の欠点とが峻別できるので、より高精度に検査対象の欠点を検出できる。   According to the present invention, the image from the imaging means disposed with the imaging area inclined with respect to the direction perpendicular to the transport direction is acquired, and the inspection object is inspected from the image according to the inclination angle of the imaging area of the imaging means. Since the noise due to vibration or rattling can be distinguished from the defect of the inspection object by detecting the defect of B, the defect of the inspection object can be detected with higher accuracy.

本発明の実施形態に係る検査システムの概要構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline | summary structural example of the test | inspection system which concerns on embodiment of this invention. 検査対象のシートに対する照明装置と撮影装置との配置関係の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the arrangement | positioning relationship between the illuminating device with respect to the sheet | seat of test object, and an imaging device. 検査対象のシートに対する撮影装置の配置方向の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the arrangement | positioning direction of the imaging device with respect to the sheet | seat of test object. 図1の検査装置の概要構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a outline | summary structure of the test | inspection apparatus of FIG. 検査装置の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of a test | inspection apparatus. 画像の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of an image. 画像の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of an image. 剪断変形後の画像の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the image after shear deformation. 剪断変形後の画像の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the image after shear deformation. 平滑化フィルタの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a smoothing filter. 角度の異なる様々な線の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the various line from which an angle differs. 図9Aの画像の平滑化処理後の画像の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the image after the smoothing process of the image of FIG. 9A.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、検査システムに対して本発明を適用した場合の実施形態である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is an embodiment when the present invention is applied to an inspection system.

[1.検査システム1の構成および機能概要]
(1.1 検査システム1の構成および機能)
まず、本発明の一実施形態に係る検査システムの構成および概要機能について、図1から図3を用いて説明する。
[1. Configuration and Function of Inspection System 1]
(1.1 Configuration and Function of Inspection System 1)
First, a configuration and an outline function of an inspection system according to an embodiment of the present invention will be described using FIGS. 1 to 3.

図1は、本発明の実施形態に係る検査システムの概要構成例を示す模式図である。図2は、検査対象のシートに対する照明装置と撮影装置との配置関係の一例を示す模式図である。図3は、検査対象のシートに対する撮影装置の配置方向の一例を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of a schematic configuration of an inspection system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the arrangement relationship between the illumination device and the photographing device with respect to the sheet to be inspected. FIG. 3 is a schematic view showing an example of the arrangement direction of the photographing device with respect to the sheet to be inspected.

図1に示すように、検査システム1は、ロールから巻き出されたシートSを搬送する搬送装置3と、シート状の検査対象の一例であるシートSを検査する検査装置10と、シートSの表面を撮影する撮影装置20と、撮影のためシートSを照明する照明装置30と、を備えている。ここで、基材となるフィルムのシートSの表面には、光学的な特性を付与するために、前工程でノズルを用いてインクが塗布されている。なお、巻き出されたシートSにノズル(図示せず)によりインクを塗布した後に、検査装置10が検査を行ってもよい。   As shown in FIG. 1, the inspection system 1 includes a conveyance device 3 for conveying the sheet S unwound from the roll, an inspection device 10 for inspecting the sheet S which is an example of a sheet-like inspection object, and The imaging apparatus 20 which image | photographs the surface, and the illuminating device 30 which illuminates the sheet | seat S for imaging | photography are provided. Here, the ink is applied to the surface of the film sheet S as a base material using a nozzle in the previous step in order to impart optical characteristics. The inspection apparatus 10 may perform inspection after applying the ink to the unwound sheet S by a nozzle (not shown).

搬送装置3は、図2に示すように、シートSを巻き出すロール3a、検査されたシートSを巻き取るロール3bと、巻き出されたシートSをガイドするガイドロール3cとを有する。シートSは、y軸方向に搬送される。   As shown in FIG. 2, the transport device 3 has a roll 3a for unwinding the sheet S, a roll 3b for winding the inspected sheet S, and a guide roll 3c for guiding the unwound sheet S. The sheet S is conveyed in the y-axis direction.

検査装置10は、図2に示すように、搬送装置3、撮影装置20、照明装置30等に接続している。検査装置10は、巻き出されたシートSの位置情報を搬送装置3から取得する。検査装置10は、撮影装置20から画像データを取得する。検査装置10は、照明装置30の照明を制御する。   As shown in FIG. 2, the inspection device 10 is connected to the transport device 3, the photographing device 20, the lighting device 30 and the like. The inspection device 10 acquires positional information of the unwound sheet S from the conveyance device 3. The inspection device 10 acquires image data from the imaging device 20. The inspection device 10 controls the illumination of the illumination device 30.

撮影装置20は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の撮影素子を有するカラーまたは白黒のラインセンサである。撮影装置20は、被写体に対して線状の撮影領域を有する撮影手段の一例である。線状の撮影領域は、線状の方向と直角方向に1画素でもよいし、複数の画素を有してもよい。図3に示すように、搬送の方向(y軸方向)と直角の方向であるシートSの幅方向(x軸方向)に対して、角度θ傾けて配置されている。例えば、角度θ15°〜45°が好ましい。なお、撮影装置20は、シートSの幅方向(x軸方向)をカバーできればよく、1台でも複数台でもよい。なお、撮影装置20の台数が少ないと、ラインの方向が長いラインセンサが必要になる。   The imaging device 20 is, for example, a color or black and white line sensor having an imaging element such as a charge coupled device (CCD) sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor. The imaging device 20 is an example of an imaging unit having a linear imaging region with respect to a subject. The linear imaging region may have one pixel in a direction perpendicular to the linear direction or may have a plurality of pixels. As shown in FIG. 3, the sheet S is disposed so as to be inclined at an angle θ with respect to the width direction (x-axis direction) of the sheet S which is a direction perpendicular to the conveyance direction (y-axis direction). For example, an angle θ of 15 ° to 45 ° is preferable. The photographing device 20 only needs to cover the width direction (x-axis direction) of the sheet S, and may be one or more. When the number of imaging devices 20 is small, a line sensor with a long line direction is required.

撮影装置20は、1次元の撮像素子をもつラインセンサの代わりに、2次元の撮像素子をもつエリアセンサでもよく、この場合、線状の撮影領域を有する撮影手段の一例として、撮影領域が1次元となるように制限することでラインセンサと同様に撮影することが可能となる。エリアセンサの撮影領域のx軸およびy軸のエリアをx軸に対して角度θ傾けてエリアセンサを配置し、x軸に平行な画素に撮影領域が1次元となるように制限してもよい。エリアセンサを傾けず、すなわち、エリアセンサの撮影領域のx軸とシートSの幅方向とを平行になるように配置し、エリアセンサの撮影領域のx軸およびy軸のエリアから、x軸に対して角度θの直線に平行な画素に撮影領域が1次元となるように制限してもよい。   The imaging apparatus 20 may be an area sensor having a two-dimensional imaging element instead of a line sensor having a one-dimensional imaging element. In this case, the imaging area is one as an example of the imaging unit having a linear imaging area. By restricting the dimensions to dimensions, it is possible to shoot as in the line sensor. The area sensor may be arranged with the x-axis and y-axis areas of the imaging area of the area sensor tilted at an angle θ with respect to the x-axis, and the imaging area may be limited to one-dimensional pixels in parallel to the x-axis . The area sensor is not inclined, that is, the x axis of the imaging area of the area sensor is parallel to the width direction of the sheet S, and the x axis and the y axis of the imaging area of the area sensor to the x axis In contrast, the imaging region may be limited to one-dimensional pixels in parallel to the straight line of the angle θ.

検査対象の表面を照明する照明手段の一例である照明装置30は、例えば、蛍光灯、LED(Light Emitting Diode)素子等の線状の発光体である。図1に示すように、照明装置30は、撮影装置20に対して平行に配置される。さらに、図2に示すように、撮影装置20が照明装置30による反射光を受光しやすいように、照明装置30は、シートSに対して、入射角φと反射角φとが同じになるように配置されることが好ましい。   The illumination device 30, which is an example of illumination means for illuminating the surface of the inspection target, is, for example, a linear light emitter such as a fluorescent lamp or a light emitting diode (LED) element. As shown in FIG. 1, the illumination device 30 is disposed parallel to the imaging device 20. Furthermore, as shown in FIG. 2, the lighting device 30 is configured such that the incident angle φ and the reflection angle φ are the same with respect to the sheet S so that the photographing device 20 can easily receive the reflected light by the lighting device 30. It is preferred that the

このように、撮影装置20および照明装置30は、前記検査対象の表面の垂直方向に対して、前記撮影手段の撮影の向きと、前記検査対象の表面を照明する照明手段との向きとが、入射角および反射角の関係で同じになるように配置された撮影手段および照明手段の一例である。   As described above, in the photographing device 20 and the lighting device 30, the photographing direction of the photographing unit and the direction of the lighting unit illuminating the surface of the inspection target with respect to the vertical direction of the surface of the inspection target are It is an example of the imaging | photography means and illumination means arrange | positioned so that it may become the same in the relationship of an incident angle and a reflection angle.

(1.2 検査装置10の構成および機能)
次に、検査装置10の構成および機能について、図4を用いて説明する。
(1.2 Configuration and Function of Inspection Device 10)
Next, the configuration and function of the inspection apparatus 10 will be described with reference to FIG.

図4は、検査装置10の概要構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the inspection apparatus 10.

図2に示すように、コンピュータである検査装置10は、検査装置10を制御する制御部11と、データを記憶する記憶部12と、撮影装置20等と通信する通信部13と、情報を画面表示する出力部14と、入力を受け付ける操作部15と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the inspection apparatus 10, which is a computer, has a control unit 11 that controls the inspection apparatus 10, a storage unit 12 that stores data, a communication unit 13 that communicates with the imaging apparatus 20 and the like, and information An output unit 14 for displaying and an operation unit 15 for receiving an input are provided.

制御部11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)とを有する。制御部11は、CPUが、ROMや、RAMに記憶された各種制御プログラムを読み出して、各種の画像処理を実行する。制御部11が、検査装置10の記憶部12等の各部を制御する。なお、これらのプログラムを記憶した記録媒体等を制御部11が読み出し実行してもよい。   The control unit 11 includes, for example, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), and a random access memory (RAM). In the control unit 11, the CPU reads various control programs stored in the ROM and the RAM, and executes various image processing. The control unit 11 controls each unit such as the storage unit 12 of the inspection device 10. The control unit 11 may read out and execute a recording medium or the like storing these programs.

記憶部12は、例えば、ハードディスクドライブ、シリコンディスク等により構成されている。記憶部12には、撮影した画像データ、画像処理用のフィルタ等が記憶されている。   The storage unit 12 is configured of, for example, a hard disk drive, a silicon disk, or the like. The storage unit 12 stores captured image data, a filter for image processing, and the like.

また、記憶部12には、オペレーティングシステムおよびサーバプログラム等の各種プログラムが記憶されていてもよい。なお、各種プログラムは、例えば、他のサーバ等からネットワークを介して取得されるようにしてもよいし、記録媒体に記録されてドライブ装置を介して読み込まれるようにしてもよい。   The storage unit 12 may also store various programs such as an operating system and a server program. The various programs may be acquired from, for example, another server or the like via a network, or may be recorded on a recording medium and read via a drive device.

通信部13は、搬送装置3、撮影装置20、照明装置30等との通信を制御する。   The communication unit 13 controls communication with the conveyance device 3, the photographing device 20, the lighting device 30, and the like.

出力部14は、例えば、液晶表示素子またはEL(Electro Luminescence)素子等によって構成されている。   The output unit 14 is configured of, for example, a liquid crystal display element or an EL (Electro Luminescence) element.

操作部15は、例えばキーボードおよびマウス等によって構成されている。   The operation unit 15 includes, for example, a keyboard and a mouse.

[2.検査システムの動作]
次に、本発明の1実施形態に係る検査システムの動作について図2から図8を用いて説明する。
[2. Operation of inspection system]
Next, the operation of the inspection system according to an embodiment of the present invention will be described using FIGS. 2 to 8.

(2.1 検査システムの動作例)
まず、検査システム1の動作例について、図5から図9Bを用いて説明する。
(2.1 Operation example of inspection system)
First, an operation example of the inspection system 1 will be described with reference to FIGS. 5 to 9B.

図5は、検査装置の動作例を示すフローチャートである。図6Aおよび図6Bは、画像の一例を示す模式図である。図7Aおよび図7Bは、剪断変形後の画像の一例を示す模式図である。図8は、平滑化フィルタの一例を示す模式図である。図9Aは、角度の異なる様々な線の一例を示す模式図である。図9Bは、図9Aの画像の平滑化処理後の画像の一例を示す模式図である。   FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the inspection apparatus. 6A and 6B are schematic diagrams showing an example of an image. 7A and 7B are schematic views showing an example of an image after shear deformation. FIG. 8 is a schematic view showing an example of the smoothing filter. FIG. 9A is a schematic view showing an example of various lines having different angles. FIG. 9B is a schematic view showing an example of the image after the smoothing processing of the image of FIG. 9A.

検査システム1の搬送装置3は、ロール3aからシートSを所定の量を巻き出す。ロール3aから巻き出されたシートSは、ガイドロール3cを、所定の速度で通過して、ロール3bに巻き取られる。   The transport device 3 of the inspection system 1 unwinds the sheet S from the roll 3a by a predetermined amount. The sheet S unwound from the roll 3a passes through the guide roll 3c at a predetermined speed and is taken up by the roll 3b.

検査装置10は、搬送装置3からロール3aのエンコーダのデータを取得する。   The inspection device 10 acquires data of the encoder of the roll 3 a from the transport device 3.

撮影装置20は、ガイドロール3c間で所定の速度で、搬送されている、照明装置30に照明されたシートSを撮影する。   The photographing device 20 photographs the sheet S illuminated by the lighting device 30 being conveyed at a predetermined speed between the guide rolls 3c.

図5に示すように、検査装置10は、画像を取得する(ステップS1)。具体的には、検査装置10の制御部11は、撮影装置20から、所定の速度で搬送されているシートSの画像データを取得する。制御部11は、撮影装置20の線状の撮影領域を、所定の時間、通過したシートSの画像データを取得し、2次元画像として取得する。なお、制御部11は、撮影装置20にバッファされている画像データを、所定の時間間隔で取得して、2次元画像になるように画像データを取得してもよい。   As shown in FIG. 5, the inspection apparatus 10 acquires an image (step S1). Specifically, the control unit 11 of the inspection device 10 acquires, from the imaging device 20, image data of the sheet S being conveyed at a predetermined speed. The control unit 11 acquires, as a two-dimensional image, image data of the sheet S which has passed through the linear imaging region of the imaging device 20 for a predetermined time. The control unit 11 may acquire the image data buffered in the imaging device 20 at predetermined time intervals and acquire the image data so as to be a two-dimensional image.

インクの塗布ムラが生じていなく、撮影装置20の振動やシートSのばたつきがある場合、図6Aに示すように、x軸方向に明暗のラインL1が黒い帯状に現れる。一方、インクの塗布ムラが生じている場合、図6Bに示すように、x軸に対して、撮影領域の傾きの角度θの明暗のラインL2が黒い帯状に現れる。ラインL2は、ムラ欠点であり、検査対象の欠点の一例である。   In the case where there is no unevenness in the application of ink and there is vibration of the imaging device 20 or fluttering of the sheet S, as shown in FIG. 6A, a bright and dark line L1 appears in a black band in the x-axis direction. On the other hand, when uneven application of ink occurs, as shown in FIG. 6B, a bright and dark line L2 of the angle θ of inclination of the imaging region appears in a black band with respect to the x axis. The line L2 is a nonuniformity defect and is an example of a defect to be inspected.

このように、検査装置10は、前記搬送の方向と直角の方向に対して前記撮影領域を傾けて配置された前記撮影手段からの画像を取得する画像取得手段の一例として機能する。   As described above, the inspection apparatus 10 functions as an example of an image acquisition unit that acquires an image from the imaging unit disposed with the imaging region inclined with respect to the direction perpendicular to the transport direction.

次に、検査装置10は、画像を剪断変形する(ステップS2)。具体的には、制御部11は、シートSの幅方向に角度θ傾けて撮影領域が配置された撮影装置20が撮像した画像に対して、角度θ分戻すように、x軸を角度θ傾ける変換の剪断変形の画像処理を行う。すなわち、制御部11は、x’軸の値に応じて、y方向に画素をずらす処理を行う。   Next, the inspection apparatus 10 shears and deforms the image (step S2). Specifically, the control unit 11 inclines the x-axis by an angle θ so that the image captured by the imaging device 20 in which the imaging region is arranged by inclining the angle θ in the width direction of the sheet S Image processing of transformation shear deformation. That is, the control unit 11 shifts the pixel in the y direction according to the value of the x 'axis.

図7Aに示すように、角度θの剪断変形の画像処理後、明暗のラインL1は、x軸の変換後のx’軸に対して、撮影領域の傾きの角度θ傾く。一方、図7Bに示すように、角度θの剪断変形の画像処理後、明暗のラインL2は、x軸の変換後のx’軸に対して平行になる。   As shown in FIG. 7A, after image processing of shear deformation at an angle θ, the light and dark line L1 is inclined at an inclination angle θ of the imaging region with respect to the x ′ axis after conversion of the x axis. On the other hand, as shown in FIG. 7B, after image processing of shear deformation at an angle θ, the light and dark lines L2 become parallel to the x ′ axis after conversion of the x axis.

このように、検査装置10は、前記撮影手段から取得した画像を、前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じた剪断変形する剪断変形手段の一例として機能する。   As described above, the inspection apparatus 10 functions as an example of a shear deformation unit that shears and deforms the image acquired from the imaging unit according to the angle of inclination of the imaging region of the imaging unit.

次に、検査装置10は、平均化フィルタの処理を行う(ステップS3)。図8に示すように、制御部11は、x’軸方向に対して高いアスペクト比を有するフィルタ(例えば、x’:y=512:15、8:1、16:1、 32:1等)を用いて処理を行う。フィルタで処理を行うと、例えば、図7Aおよび図7Bにおいて、x’軸方向に画像が積算されるため、角度のついたムラが消え、x’軸に平行なムラ欠点のみが画像に残ることになる。   Next, the inspection apparatus 10 performs an averaging filter process (step S3). As shown in FIG. 8, the control unit 11 is a filter having a high aspect ratio with respect to the x ′ axis direction (for example, x ′: y = 512: 15, 8: 1, 16: 1, 32: 1, etc.) Perform processing using When the filter processing is performed, for example, in FIG. 7A and FIG. 7B, since the image is integrated in the x 'axis direction, the angled unevenness disappears, and only the unevenness defect parallel to the x' axis remains in the image become.

剪断変形後の画像ではないが、図9Aに示すように、x軸に対して様々な角度の明暗のラインに対して、平均化フィルタの処理を行うと、図9Bに示すように、x軸に対して平行に近い明暗のラインは、画像中に残るが、x軸の方向から離れる明暗のラインほど、平均化されてぼやける傾向にある。   Although it is not an image after shear deformation, as shown in FIG. 9A, when the averaging filter process is performed on light and dark lines at various angles with respect to the x axis, as shown in FIG. 9B, the x axis Although light and dark lines close to parallel to each other remain in the image, light and dark lines moving away from the direction of the x-axis tend to be averaged and blurred.

図9Bに示すように、角度θが小さ過ぎる場合(0〜10°)は、振動等によるノイズを消しきれないため、角度θは15度以上が好ましい。   As shown in FIG. 9B, when the angle θ is too small (0 to 10 °), noise due to vibration or the like can not be eliminated, so the angle θ is preferably 15 ° or more.

また、角度θを大きくすればするほど、検査範囲はθ=0°のときよりもcosθ倍だけ狭くなり、θ=45°の場合は、約0.71倍となる。検査範囲が狭くなるほど、検査に必要な撮影装置20台数が増加するため、その分装置にかかる費用がかさんでしまうことから、角度θは45度以下が好ましい。   In addition, as the angle θ is increased, the inspection range becomes narrower by cos θ times than when θ = 0 °, and becomes approximately 0.71 times when θ = 45 °. As the number of imaging devices required for the inspection increases as the inspection range narrows, the cost for the device increases accordingly, so the angle θ is preferably 45 degrees or less.

剪断変形後の画像に対して、平均化フィルタを掛けると、x’軸に対して平行のムラ欠点の明暗のラインLは残るが、x’軸に対して角度θ傾いている明暗のラインL1は、ぼやけてy軸方向に薄く広がった帯状になる。   When the averaging filter is applied to the image after shear deformation, the light and dark lines L of the unevenness defects parallel to the x ′ axis remain but the light and dark lines L1 inclined at the angle θ with respect to the x ′ axis Becomes blurry and thinly spread in the y-axis direction.

このように、検査装置10は、前記検出手段において前記検査対象の欠点を検出する前の画像に、平均化フィルタ処理を行う平均化フィルタ手段の一例として機能する。   Thus, the inspection apparatus 10 functions as an example of an averaging filter unit that performs averaging filter processing on an image before the detection unit detects a defect of the inspection target.

次に、検査装置10は、ムラ欠点の候補を抽出する(ステップS4)。具体的には、制御部11は、x軸の変換後のx’軸に対して平行である線分、すなわち、ムラ欠点の候補を抽出する。制御部11が、ムラ欠点の候補として、明暗のラインの暗い部分を抽出する。例えば、平均化処理された画像をネガ画像に変換して、y軸方向に微分処理して、x’軸方向に平行の線分を抽出する。   Next, the inspection apparatus 10 extracts the nonuniform defect candidate (step S4). Specifically, the control unit 11 extracts line segments that are parallel to the x ′ axis after the conversion of the x axis, that is, candidates for unevenness defects. The control unit 11 extracts a dark portion of the bright and dark line as a nonuniformity defect candidate. For example, the averaged image is converted into a negative image and differentiated in the y-axis direction to extract line segments parallel to the x'-axis direction.

次に、検査装置10は、検査対象を判定する(ステップS5)。具体的には、制御部11は、抽出したx’軸方向に平行の線分が、所定の長さ(画像の幅に対して、1/3、2/3等の長さ)以上の線分か否かを判定する。   Next, the inspection apparatus 10 determines an inspection target (step S5). Specifically, the control unit 11 determines that the extracted line segment parallel to the x'-axis direction is a line having a predetermined length (a length of 1/3, 2/3, etc. with respect to the width of the image) Determine whether it is a minute or not.

このように、検査装置10は、前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じて、前記画像から前記検査対象の欠点を検出する検出手段の一例として機能する。また、検査装置10は、前記剪断変形された画像から前記検査対象の欠点を検出する検出手段の一例として機能する。   As described above, the inspection apparatus 10 functions as an example of a detection unit that detects a defect of the inspection target from the image according to the inclination angle of the imaging region of the imaging unit. In addition, the inspection apparatus 10 functions as an example of a detection unit that detects a defect of the inspection object from the sheared image.

所定の長さ以上の場合、制御部11は、y成分の位置の情報はシートSの位置に対応するので、搬送装置3からの巻き出し情報とy成分の位置情報とを組み合わせて、欠点を特定するIDに関連付けて、記憶部12に記憶する。   If the length is longer than the predetermined length, the control unit 11 combines the unrolling information from the transport device 3 with the position information of the y component because the information of the position of the y component corresponds to the position of the sheet S. It is stored in the storage unit 12 in association with the identified ID.

次に、検査装置10は、終了か否かを判定する(ステップS6)。例えば、制御部11は、搬送装置3からのデータに基づき、搬送装置3によるシートSの搬送が終了したか否かを判定する。また、制御部11は、検査装置10の電源や、プログラムの終了を判定してもよい。   Next, the inspection apparatus 10 determines whether or not the process ends (step S6). For example, the control unit 11 determines whether or not the conveyance of the sheet S by the conveyance device 3 has ended based on the data from the conveyance device 3. Further, the control unit 11 may determine the power supply of the inspection apparatus 10 or the end of the program.

終了でない場合(ステップS6;NO)、検査装置10は、ステップS1に戻り、搬送されているシートSの画像を取得する。   If not (step S6; NO), the inspection apparatus 10 returns to step S1 and acquires an image of the sheet S being conveyed.

終了でない場合(ステップS6;YES)、検査装置10は、検査装置10は、検査を終了する。   If not (step S6; YES), the inspection apparatus 10 ends the inspection.

なお、ステップS2の剪断変形の処理をせず、制御部11が、ステップS4で、x軸に対して角度θ傾いた線分を抽出し、ステップS5で、検査対象を判定してもよい。   The control unit 11 may extract a line segment inclined at an angle θ with respect to the x-axis in step S4 without determining the shear deformation process in step S2, and determine the inspection target in step S5.

また、ステップS2の剪断変形の処理をしていない画像に対して、ステップS3の平滑化フィルタ処理を行ってもよい。この場合、撮影装置20の撮影領域の傾きの角度θに合わせて、図6Bにおいて、ラインL2が残り、ラインL1が消えるように、平滑化フィルタ処理が設定される。例えば、ステップS3の平滑化フィルタが剪断変形したようなフィルタである。このように、検査装置10は、前記検出手段において前記検査対象の欠点を検出する前の画像に、平均化フィルタ処理を行う平均化フィルタ手段の一例として機能する。   In addition, the smoothing filter process of step S3 may be performed on an image which has not been subjected to the shear deformation process of step S2. In this case, the smoothing filter process is set so that the line L2 remains and the line L1 disappears in FIG. 6B in accordance with the inclination angle θ of the imaging region of the imaging device 20. For example, the smoothing filter in step S3 is a filter that is sheared. Thus, the inspection apparatus 10 functions as an example of an averaging filter unit that performs averaging filter processing on an image before the detection unit detects a defect of the inspection target.

以上、本実施形態によれば、搬送の方向と直角の方向(x軸方向)に対して撮影領域を傾けて配置された撮影装置20からの画像を取得し、撮影装置20の撮影領域の傾きの角度に応じて、シートS等の検査対象の欠点を画像から検出することにより、撮影装置20や照明装置30の振動やシートSのばたつき等によるノイズと、検査対象の欠点とが、撮影装置20の撮影領域の角度に応じて出現し、峻別できるので、より高精度に検査対象の欠点を検出できる。   As described above, according to the present embodiment, the image from the imaging device 20 disposed with the imaging region inclined with respect to the direction (x-axis direction) perpendicular to the transport direction is acquired, and the imaging region of the imaging device 20 is inclined. Noises due to vibration of the imaging device 20 or the illumination device 30, fluttering of the sheet S, etc. and defects of the inspection object by detecting defects of the inspection object such as the sheet S from the image according to the angle of It appears and can be distinguished according to the angle of the 20 imaging regions, so that the defect of the inspection object can be detected with higher accuracy.

撮影装置20が、搬送の方向と直角の方向(x軸方向)に対して撮影領域を傾けて配置されているため、撮影装置20等の振動やシートSのばたつきによるムラを誤検出が防止されている。   Since the imaging device 20 is disposed with the imaging region inclined with respect to the direction (x-axis direction) perpendicular to the transport direction, erroneous detection of unevenness due to vibration of the imaging device 20 or the like and flapping of the sheet S is prevented. ing.

撮影装置20から取得した画像を、撮影装置20の撮影領域の傾きの角度に応じて剪断変形し、剪断変形された画像からシートSの欠点を検出する場合、所望の方向に、シートSの欠点が現れるようにすることができる。特に、搬送方向に垂直な方向に、シートSの欠点が現れるようにできて、シートSの欠点を検出しやすくなる。   When the image acquired from the imaging device 20 is sheared according to the angle of inclination of the imaging area of the imaging device 20 and a defect of the sheet S is detected from the sheared image, the defect of the sheet S in a desired direction Can be made to appear. In particular, the defect of the sheet S can appear in the direction perpendicular to the transport direction, and the defect of the sheet S can be easily detected.

検査対象の欠点を検出する前の画像に、平均化フィルタ処理を行う場合、撮影装置20や照明装置30の振動やシートSのばたつき等によるノイズと検査対象の欠点との一方が平均化されて消えるようになるため、より峻別しやすくなる。   When the averaging filter process is performed on the image before detecting the defect of the inspection object, one of the noise due to the vibration of the photographing device 20 and the illumination device 30 and the flapping of the sheet S and the defect of the inspection object is averaged. It will be easier to distinguish because it will disappear.

検査対象の一例であるシートSの表面の垂直方向(z軸方向)に対して、撮影装置20の撮影の向きと、検査対象の表面を照明する照明装置30との向きとが同じになるように、撮影装置20および照明装置30が配置された場合、検査対象の正常な表面で反射した光が、撮影装置20に入射しやすくなり、ノイズと欠点の部分との区別が明確になりやすくなり、高精度に欠点を検出しやすくなる。   In the vertical direction (z-axis direction) of the surface of the sheet S, which is an example of the inspection target, the photographing direction of the photographing device 20 and the direction of the illumination device 30 illuminating the surface of the inspection target are the same In the case where the imaging device 20 and the illumination device 30 are arranged, the light reflected by the normal surface to be inspected becomes easy to enter the imaging device 20, and the distinction between the noise and the defect portion becomes easy to be clear. , Makes it easy to detect defects with high accuracy.

1:検査システム
10:検査装置
20:撮影装置(撮影手段)
30:照明装置(照明手段)
S:シート(検査対象)
1: Inspection system 10: Inspection device 20: Imaging device (imaging means)
30: Lighting device (lighting means)
S: Sheet (subject to inspection)

Claims (6)

線状の撮影領域を有する撮影手段からの画像に基づき、搬送されているシート状の検査対象を検査する検査装置において、
前記搬送の方向と直角の方向に対して前記撮影領域を傾けて配置された前記撮影手段からの画像を取得する画像取得手段と、
前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じて、前記画像から前記検査対象の欠点を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする検査装置。
An inspection apparatus for inspecting a sheet-like inspection object being conveyed based on an image from an imaging unit having a linear imaging area,
An image acquisition unit configured to acquire an image from the imaging unit disposed by inclining the imaging region with respect to a direction perpendicular to the transport direction;
Detection means for detecting a defect of the inspection object from the image according to the angle of inclination of the imaging area of the imaging means;
An inspection apparatus comprising:
請求項1に記載の検査装置において、
前記撮影手段から取得した画像を、前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じた剪断変形する剪断変形手段を更に備え、
前記検出手段が、前記剪断変形された画像から前記検査対象の欠点を検出することを特徴とする検査装置。
In the inspection apparatus according to claim 1,
It further comprises shear deformation means for shearing the image acquired from the photographing means in accordance with the angle of inclination of the photographing area of the photographing means.
The inspection apparatus characterized in that the detection means detects a defect of the inspection object from the sheared image.
請求項1または請求項2に記載の検査装置において、
前記検出手段において前記検査対象の欠点を検出する前の画像に、平均化フィルタ処理を行う平均化フィルタ手段を更に備えたことを特徴とする検査装置。
In the inspection apparatus according to claim 1 or 2,
An inspection apparatus further comprising averaging filter means for performing averaging filter processing on an image before the detection means detects a defect of the inspection object.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の検査装置において、
前記検査対象の表面の垂直方向に対して、前記撮影手段の撮影の向きと、前記検査対象の表面を照明する照明手段との向きとが、入射角および反射角の関係で同じになるように、前記撮影手段および照明手段が配置されたことを特徴とする検査装置。
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3.
The direction of photographing of the photographing means and the direction of the illumination means for illuminating the surface of the inspection object are the same in the relation of the incident angle and the reflection angle with respect to the vertical direction of the surface of the inspection object. An inspection apparatus characterized in that the photographing means and the illumination means are disposed.
線状の撮影領域を有する撮影手段からの画像に基づき、搬送されているシート状の検査対象を検査する検査方法において、
画像取得手段が、前記搬送の方向と直角の方向に対して前記撮影領域を傾けて配置された前記撮影手段からの画像を取得する画像取得ステップと、
検出手段が、前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じて、前記画像から前記検査対象の欠点を検出する検出ステップと、
を含むことを特徴とする検査方法。
In an inspection method for inspecting a sheet-like inspection object being conveyed based on an image from an imaging unit having a linear imaging area,
An image acquisition step of acquiring an image from the imaging unit disposed by tilting the imaging area with respect to a direction perpendicular to the direction of conveyance;
A detection step of detecting a defect of the inspection object from the image according to an angle of inclination of the imaging area of the imaging unit;
An inspection method characterized by including.
線状の撮影領域を有する撮影手段からの画像に基づき、搬送されているシート状の検査対象を検査する検査装置用のプログラムにおいて、
コンピュータを、
前記搬送の方向と直角の方向に対して前記撮影領域を傾けて配置された前記撮影手段からの画像を取得する画像取得手段、および、
前記撮影手段の前記撮影領域の傾きの角度に応じて、前記画像から前記検査対象の欠点を検出する検出手段として機能させることを特徴とする検査装置用のプログラム。
In a program for an inspection apparatus for inspecting a sheet-like inspection object being conveyed, based on an image from an imaging unit having a linear imaging area,
Computer,
An image acquisition unit configured to acquire an image from the imaging unit disposed by inclining the imaging region with respect to a direction perpendicular to the transport direction;
A program for an inspection apparatus characterized in that it functions as a detection unit that detects a defect of the inspection object from the image according to an angle of inclination of the imaging region of the imaging unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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