CN109074647A - 物品的外观检查装置及利用其的物品的外观检查方法 - Google Patents

Abstract

物品的外观检查装置包括：图像获得部，其获得对物品外观的至少一部分的拍摄图像；及处理部，其利用物品的拍摄图像，判定物品的外观是否不良。处理部获得关于包括拍摄图像至少一部分在内的检查区域的第一影像数据，获得追踪基于检查区域内位置的第一影像数据的等级变迁的数学式，基于数学式与第一影像数据的等级之间的相对等级而获得第二影像数据。因此，即使在物品的外观不具有平面形状的情况下，也可以更容易、更准确地判定物品的外观是否不良。

Description

物品的外观检查装置及利用其的物品的外观检查方法

技术领域

本发明涉及物品的外观检查装置及利用其的物品的外观检查方法，更详细而言，涉及一种判断物品的外观是否不良的物品的外观检查装置及利用其的物品的外观检查方法。

背景技术

一般而言，根据多样的加工方法而生产的各种物品，既会在其功能性方面存在不良，也会因加工工序上的问题或外部因素而在外观方面存在不良。

当在这种外观上存在不良时，还会引起功能性问题，即使在功能上没有瑕疵，也会在设计方面引起问题。因此，最近要求检查在物品的制造过程中发生的中间物品或最终成品的外观的过程。

以往，这种检查过程全部借助于手工作业，或是针对成为检查对象的物品拍摄影像，采用通过手工作业来确认拍摄的影像的过程。

但是，这种方式使检查的费用大幅增加，由于操作者的熟练度、疲劳度、劳动环境等多样的外部因素而难以确保品质的可靠性及稳定性，执行检查所需的时间大幅增加，因而存在物品的生产率低下的问题。

为了解决这种问题，当要利用针对成为检查对象的物品所拍摄的影像来自动执行外观检查时，当是具有多样形状、包括多处折弯部分的物品时，难以保障检查的准确性。

因此，要求开发一种即使在物品的外观具有多样形状、包括折弯部分等而不具有平面形状的情况下，也能够容易准确地判定物品外观是否不良的外观检查装置及检查方法。

发明内容

解决的技术问题

因此，本发明要解决的问题是提供一种物品的外观检查装置，在代表对检查区域的第一数据分布的数学式中获得相对的第二数据，以此为基础，判定物品的外观是否不良，从而即使在物品的外观具有多样形状、包括折弯部分等而不具有平坦(flat)的平面形状的情况下，也可以容易而准确地判定物品的外观是否不良，将所述检查区域与平面对应时应用的平面检查基准，直接应用于所述第二数据，可以容易地判定所述物品的外观是否不良，同时，为了测量二维平面图像或三维形状，利用获得的数据而容易地获得所述第一数据，执行曲线拟合，从而可以简单地获得所述数学式，作为遮蔽区域而获得在所述物品上形成的孔等并使之排除在外，从而可以获得更准确的检查结果，同时，从所述检查区域去除噪声区域，修订所述数学式，从而可以获得更准确的数学式，对所述第二数据执行各种数据处理或影像处理，从而可以获得准确的检查结果。

本发明要解决的另一问题是提供一种利用所述物品的外观检查装置的物品的外观检查方法。

技术方案

本发明一个示例性实施例的物品的外观检查装置包括：图像获得部，其获得对物品外观的至少一部分的拍摄图像；及处理部，其利用所述物品的拍摄图像，判定所述物品的外观是否不良。所述处理部获得包括所述拍摄图像至少一部分在内的检查区域相关第一影像数据，获得追踪基于所述检查区域内位置的所述第一影像数据的等级变迁的数学式，基于所述数学式与所述第一影像数据的等级之间的相对等级，获得第二影像数据。

作为一个实施例，所述第二影像数据可以针对所述检查区域内的各位置，从所述第一影像数据与由所述数学式决定的值之间的距离获得。

所述处理部可以以所述第二影像数据为基础，判定所述物品的外观是否不良。所述处理部可以将平面检查基准应用于所述第二影像数据，判定所述物品的外观是否不良。此时，所述平面检查基准是所述检查区域与平面对应时应用的检查基准。

作为一个实施例，所述外观检查装置可以还包括提供非图案照明的第一照明部及提供图案照明的第二照明部中至少一种，所述第一影像数据可以包括借助于所述第一照明部而获得的亮度数据及借助于所述第二照明部而获得的高度数据中至少一种。

例如，所述检查区域的至少一部分可以与折弯的部分对应，所述处理部可以将所述检查区域为平面时应用的平面检查基准，应用于所述第二影像数据，判定所述物品的外观是否不良。

例如，所述检查区域可以为一维区域或二维区域，追踪所述第一影像数据的等级变迁的数学式可以是关于与所述检查区域的维度相同维度的区域的数学式。即，作为一个实施例，所述检查区域可以为一维区域，追踪所述第一影像数据的等级变迁的数学式可以是关于所述一维区域的数学式。作为另一实施例，所述检查区域可以为二维区域，追踪所述第一影像数据的等级变迁的数学式可以是关于所述二维区域的数学式。

另外，所述检查区域可以为二维区域，所述处理部可以获得关于形成所述二维检查区域的一维区域的数学式，以所述关于一维区域的数学式为基础，获得关于所述二维检查区域的数学式。

作为一个实施例，所述处理部可以针对所述检查区域内的各位置，从所述第一影像数据减去由所述数学式决定的值，按所述各位置，获得所述第二影像数据。

所述处理部可以在所述拍摄图像中设置对象区域，获得将从所述对象区域内排除在外的遮蔽(masking)区域，借助于使所述遮蔽区域从所述对象区域排除在外而设置所述检查区域。此时，所述处理部作为所述遮蔽区域而可以获得所述第一影像数据超出预定范围的区域。

作为一个实施例，所述处理部在获得所述数学式时，针对所述检查区域，一次获得所述数学式，以一次获得的所述数学式为基础提取噪声区域并去除，借助于此，可以修订所述检查区域，以所述修订的检查区域为基础，修订所述数学式。

作为一个实施例，所述处理部可以对所述第二影像数据进行二进制处理，生成第三影像数据，利用所述第三影像数据，判定所述物品的外观是否不良。

本发明一个示例性实施例的物品的外观检查方法，作为利用了物品的外观检查装置的物品的外观检查方法，包括：所述外观检查装置获得关于检查区域的第一影像数据的步骤，其中所述检查区域包括对物品外观至少一部分的拍摄图像的至少一部分；获得追踪基于所述检查区域内的位置的所述第一影像数据的等级变迁的数学式的步骤；及基于所述数学式与所述第一影像数据的等级之间的相对等级而获得第二影像数据的步骤。

例如，所述第二影像数据可以针对所述检查区域内的各位置，从所述第一影像数据与由所述数学式决定的值之间的距离获得。

作为一个实施例，所述物品的外观检查方法在基于所述数学式与所述第一影像数据的等级之间的相对等级而获得第二影像数据的步骤之后，可以还包括以所述第二影像数据为基础判断所述物品的外观是否不良的步骤。在以所述第二影像数据为基础判定所述物品的外观是否不良的步骤中，可以将平面检查基准应用于所述第二影像数据，判定所述物品的外观是否不良。此时，所述平面检查基准是所述检查区域与平面对应时应用的检查基准。

例如，所述第一影像数据可以包括亮度数据及高度数据中至少一种。

作为一个实施例，获得关于检查区域的第一影像数据的步骤可以包括：在所述拍摄图像中设置对象区域的步骤；获得将从所述对象区域内排除在外的遮蔽区域的步骤；及使所述遮蔽区域从所述对象区域排除在外而设置所述检查区域的步骤，其中所述检查区域包括对物品外观至少一部分的拍摄图像的至少一部分。

作为一个实施例，获得追踪基于所述检查区域内的位置的所述第一影像数据的等级变迁的数学式的步骤可以包括：将所述检查区域设置为有效区域，针对所述有效区域，一次获得所述数学式的步骤；以一次获得的所述数学式为基础，提取噪声区域并去除，借助于此，修订所述有效区域的步骤；及以所述修订的有效区域为基础而修订所述数学式的步骤。

根据本发明一个实施例，可以提供记录了体现所述物品的外观检查方法的计算机软件的记录介质。

发明效果

根据本发明，在追踪对检查区域的第一影像数据的等级变迁的数学式中获得相对的第二影像数据，以此为基础，判定物品的外观是否不良，从而即使在物品的外观不具有平坦(flat)的平面形状的情况下，也可以更容易、更准确地判定物品的外观是否不良，将所述检查区域为平面时应用的平面检查基准，直接应用于所述第二影像数据，可以容易地判定所述物品的外观是否不良。

另外，当所述检查区域与折弯的部分对应时，利用二次以上的曲线方程式或曲面方程式执行曲线拟合，从而可以简单地获得所述数学式。

另外，当将亮度数据用作所述第一影像数据时，可以从拍摄的二维平面图像容易地获得所述第一影像数据，当将高度数据用作所述第一数据时，可以从为了测量三维形状而获得的数据，容易地获得所述第一影像数据。

另外，当在所述物品上形成有孔等时，作为遮蔽区域而获得所述孔等并使之排除在外，从而可以获得更准确的检查结果。

另外，在获得所述数学式的过程中，从所述检查区域去除噪声区域并修订有效区域后，修订所述数学式，从而可以获得更准确的数学式，因此，可以获得更准确的检查结果。

另外，针对所述第二影像数据进行二进制、各种过滤、形态学处理等数据处理或影像处理，从而可以获得更准确的检查结果。

附图说明

图1是显示本发明一个实施例的物品的外观检查装置的概念图。

图2是显示本发明一个实施例的物品的外观检查方法的流程图。

图3是显示为了图2的物品的外观检查方法而设置的检查区域示例的俯视图。

图4是沿图3的I-I'方向截断的剖面图。

图5是显示图2的物品的外观检查方法的获得第一数据的过程的一个示例的流程图。

图6是用于说明获得图5的第一数据的过程的一个示例的俯视图。

图7是显示在获得图2的数学式的过程中的第一数据分布及基于此的数学式的一个示例的图表。

图8是显示获得图2的物品的外观检查方法的数学式的过程的一个示例的流程图。

图9是用折线显示从图7的图表提取的各位置的第二数据分布的图表。

图10至图13是根据本发明一个实施例的物品的外观检查方法而显示的基于各种数据的图像示例。

具体实施方式

本发明可以施加多样的变更，可以具有多种形态，将在附图中示例性列举特定实施例并在正文中详细说明。但是，这并非要将本发明限定于特定的公开形态，应理解为包括本发明的思想及技术范围内包含的所有变更、等同物以及替代物。

第一、第二等术语可以用于说明多样的构成要素，但所述构成要素不得由所述术语所限定。所述术语只用于把一种构成要素区别于另一构成要素的目的。例如，在不超出本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可以命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以命名为第一构成要素。

本申请中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用的，并非要限定本发明之意。只要在文理上未明确表示不同，单数的表现包括复数的表现。在本申请中，“包括”或“具有”等术语应理解为是要指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们组合的存在，不预先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们组合的存在或附加可能性。

只要未不同地定义，包括技术性或科学性术语在内，在此使用的所有术语具有与本发明所属技术领域的技术人员一般理解的内容相同的意义。

与一般使用的字典中定义的内容相同的术语，应解释为具有与相关技术的文理上所具有的意义一致的意义，只要在本申请中未明确定义，不得解释为理想性地，过于形式上的意义。

本发明可以举出在适宜的计算环境下体现的示例。另外，本发明的多样方法可以以记录了体现其的计算机软件的记录介质形式提供。

所述记录介质包括通常多样的计算机可读介质，可以以计算机可访问的任意可利用的介质形式提供。另外，所述记录介质可以包括易失性(volatile)或非易失性(non-volatile)介质、可移动(removable)或非可移动(non-removable)介质等。例如，所述记录介质可以全部包括计算机可读命令、数据结构、程序模块或此外以用于诸如数据的信息存储的任意方法或技术体现的介质。所述记录介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、快闪存储器或此外的存储器技术，CD-ROM、DVD或此外的光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或此外的磁存储装置，或可用于存储所需信息的计算机可访问的任意其他介质等，但不限定于此。

下面参照附图，更详细地说明本发明的优选实施例。

图1是显示本发明一个实施例的物品的外观检查装置的概念图。

如果参照图1，本发明一个实施例的物品的外观检查装置100包括图像获得部及处理部130。

所述图像获得部获得关于成为检查对象的物品PD的外观至少一部分的拍摄图像。例如，所述图像获得部既可以直接拍摄所述物品PD而获得所述拍摄图像，也可以从外部接受输入所述物品PD的拍摄图像而获得所述拍摄图像。所述拍摄图像可以包括后面叙述的关于所述物品PD至少一部分的二维平面图像、关于所述物品PD至少一部分的图案图像等，可以包括包含关于所述物品PD的二维形状或三维形状的信息和颜色、明度、彩度等各种属性相关信息的图像。

作为一个实施例，所述图像获得部可以包括照明部110及拍摄部120。

所述照明部110向所述物品PD提供光。

所述物品PD可以包括手机，例如，所述物品PD可以包括手机的本体、外壳、盖等。作为一个实施例，当所述物品PD是在后面罩住诸如电路基板的手机本体进行配置的后壳时，所述手机的后壳大致可以形成有多样的凸出部、凹陷部、孔(hole)、开口部等，所述后壳可以具有在至少一部分包括折弯部分(rounded portion)的长方体形状。

所述物品PD可以包括此外的多样形状的制品或加工品，可以是在表面具有多样形状特征，例如具有凸出部、凹陷部、孔、开口部等的物品。

作为一个实施例，所述照明部110可以包括第一照明部112及第二照明部114中至少一种。

所述第一照明部112可以提供非图案照明。所述非图案照明，例如可以是用于获得关于所述物品PD二维形状的平面图像的照明。所述平面图像可以包括所述物品PD的颜色、明度或亮度、彩度中至少一种的信息。

作为一个实施例，所述第一照明部112在平面中观察时，可以包括以作为测量对象物的所述物品PD为基准配置成圆形并照射光L的多个照明单元。例如，所述第一照明部112可以包括照射白色光或既定颜色的单色光的光源，还可以按互不相同的倾斜角照射红色、绿色、蓝色等互不相同的多个彩色光，可以由多个LED分别具有环形状地连续配置。

所述第二照明部114可以提供图案照明。所述图案照明例如可以是用于获得能够提取所述物品PD三维形状的图案图像所需的照明。作为一个实施例，所述第二照明部114可以包括多个图案照明单元，所述多个图案照明单元配置得朝向所述物品PD，在互不相同的方向倾斜地照射格子图案光PL。例如，所述第二照明部114可以以垂直于所述物品PD平面的法线为基准，倾斜地照射形成用于获得多个所述物品PD三维形状信息所需的格子图案的格子图案光PL。另外，所述第二照明部114可以以所述物品PD为中心，沿圆周方向相互隔开地配置，或以所述物品PD为中心，配置于多边形的各顶点，可以在分割圆周的位置，分别交互地隔开等间隔进行配置。所述第二照明部114的图案照明单元可以具备M个(M为2以上的自然数)，例如，可以配备2个、4个或8个等多样个数。

作为一个实施例，所述第二照明部114的各图案照明单元可以朝向所述物品PD照射N次格子图案光PL(N为2以上的自然数)，为了照射经相移的格子图案光，可以利用采用了基于数码微镜装置(digital micro-mirror display、DMD)的数字光源处理(digitallight processing、DLP)方式的图案影像，或利用液晶显示装置的图案影像，移送N次格子图案，可以利用多样显示方式的图案影像来移送格子图案。不同于此，也可以利用格子移送器具，将格子图案以物理方式移送N次。

作为一个实施例，所述第二照明部114的各图案照明单元可以包括光源114a、格子114b、格子移送器具114c及投影透镜部114d。

所述光源114a朝向所述物品PD照射光。所述格子114b使所述光源114a照射的光变换成格子图案光PL。所述格子114b为了发生经相移的格子图案光PL，通过例如压电致动器(piezo actuator、PZT)的格子移送器具114c，按2π/N，移送N次(N为2以上的自然数)。所述投影透镜部114d使借助于所述格子114b而生成的格子图案光PL投影于所述物品PD。所述投影透镜部114d例如可以以多个透镜组合形成，对通过所述格子114b形成的格子图案光PL进行聚焦并投影于所述物品PD。因此，各个图案照明单元110使所述格子114b移送N次，每次移送时，向所述物品PD照射格子图案光PL。

所述拍摄部120以所述提供的光为基础，拍摄所述物品PD外观的至少一部分，获得拍摄图像。

作为一个实施例，所述拍摄部120可以以所述第一照明部112的非图案照明为基础，获得所述物品PD的二维平面图像，可以以所述第二照明部114的图案照明为基础，获得关于所述物品PD的图案图像。具体而言，所述拍摄部120可以接受从所述第一照明部112向所述物品PD照射并被所述物品PD反射的光，获得所述物品PD的二维平面图像，可以接受从所述第二照明部114向所述物品PD照射并被所述物品PD反射的图案光，获得所述物品PD的图案图像。

作为一个实施例，所述拍摄部120可以包括照相机122及成像透镜124。例如，所述照相机122可以采用CCD或CMOS照相机。所述物品PD反射的光或图案光可以借助于所述成像透镜124而成像，被所述照相机122拍摄。

作为一个实施例，所述拍摄部120可以安装一个或多个。所述拍摄部120可以配置于所述物品PD上，多个拍摄部可以以所述物品PD为中心，沿圆周方向相互隔开地配置，或以所述物品PD为中心，配置于多边形的各顶点，可以在分割圆周的位置，分别交互地等间隔隔开进行配置。

另一方面，当所述拍摄部120安装多个时，也可以根据公知的立体方式，获得所述物品PD的三维形状，此时，所述第二照明部114既可以采用，也可以省略。

所述处理部130利用所述物品PD的拍摄图像，判断所述物品的外观是否不良。

所述处理部130获得与所述物品PD外观的至少一部分对应的检查区域相关的第一数据，获得代表基于所述检查区域内位置的所述第一数据分布的数学式，基于所述数学式与所述第一数据之间的相对关系，获得第二数据，以所述第二数据为基础，判断所述物品PD的外观是否不良。

另一方面，所述物品的外观检查装置100可以还包括固定、支撑所述物品PD的平台140，所述处理部130或另外的移送控制装置(图中未示出)可以执行用于所述平台140移动及所述物品PD检查面设置的控制动作。例如，当所述物品PD为手机的后壳时，可以针对定义所述手机后壳的背面和四个侧面等，执行外观检查，因此，所述处理部130或另外的移送控制装置为了在所述平台140上自动设置所述检查面，可以控制移送及旋转动作。

下面，以附图为参照，更详细地说明所述处理部130的外观是否不良的判定过程。

图2是显示本发明一个实施例的物品的外观检查方法的流程图。

如果参照图1及图2，根据本发明的一个实施例，为了检查所述物品PD的外观，首先，所述处理部130获得与所述物品PD的外观至少一部分对应的检查区域相关的第一数据(S110)。

例如，所述检查区域的至少一部分可以与所述物品PD的折弯部分对应。所述检查区域可以一维地设置，以便按一个方向检查所述物品PD，可以二维地设置，以便以平面方式检查所述物品PD。

另一方面，所述检查区域的至少一部分也可以与所述物品PD的倾斜部分对应。即，所述检查区域可以包括除不倾斜的平坦平面之外的多样部分，除前面说明的折弯部分、倾斜部分之外，还可以包括形成所述物品PD形状的多样部分。

所述检查区域为了检查所述物品PD外观而可以设置为多样形态。所述检查区域可以设置为矩形形态，此外，也可以设置为多边形形态。另外，既可以设置为包括曲线的图形形态，也可以根据所述物品PD的形状，以等高线形态形成。

图3是显示为了图2的物品的外观检查方法而设置的检查区域示例的俯视图，图4是沿图3的I-I'方向截断的剖面图。

如果参照图3及图4，图3所示的第一检查区域IR1显示出所述检查区域一维地设置的示例，第二检查区域IR2显示出所述检查区域二维地设置的示例，如图4所示，所述第一及第二检查区域IR1、IR2可以与所述物品PD的折弯部分(rounded portion)RP对应。

作为一个实施例，所述物品PD为手机后壳，所述后壳的侧面一部分显示于图3及图4中。所述后壳的侧面如图4所示，可以包括折弯的部分RP而形成。

作为一个实施例，所述第一数据可以包括亮度数据及高度数据中至少一种。不同于此，所述第一数据可以包括可从所述平面图像获得的多样数据，例如，可以包括颜色、明度、彩度等。另外，所述第一数据可以包括与所述物品PD形状相关的多样数据，例如，可以包括三维空间坐标、曲率、曲率半径等。

所述亮度数据可以从基于所述第一照明部112而获得的数据或二维平面图像获得，所述高度数据可以从基于所述第二照明部114而获得的数据或三维形状获得。

即，当将所述亮度数据用作所述第一数据时，可以从拍摄的二维平面图像容易地获得所述第一数据，当将所述高度数据用作所述第一数据时，可以从为了测量三维形状而获得的数据容易地获得所述第一数据。

另一方面，在所述检查区域包括将排除在检查之外的区域的情况下，在获得所述第一数据的过程(S110)，可以使所述将除外的区域排除在外。

图5是显示图2的物品的外观检查方法的获得第一数据的过程的一个示例的流程图，图6是用于说明获得图5的第一数据的过程的一个示例的俯视图。

如果参照图5及图6，作为一个实施例，为了获得与所述物品PD的外观至少一部分对应的检查区域相关的第一数据(S110)，首先设置与所述物品PD的外观至少一部分对应的对象区域TR(S112)。

所述对象区域TR例如如图6所示，可以为二维矩形形状的区域。

接着，获得将从所述对象区域TR内排除在外的遮蔽(masking)区域MR、(S114)。

所述遮蔽区域MR可以是不与所述物品PD相应而需排除在外的部分。例如，当所述物品PD为手机后壳时，所述遮蔽区域MR可以包括诸如在手机本体形成的按钮露出外部所需的孔(hole)、与手机本体的麦克风或扬声器对应形成的孔、用于向手机本体进行输入输出连接的端子露出外部所需的孔、照相机拍摄所需的孔、与电池加装位置对应的空间等为了实现手机功能而形成的多个孔及开口部。

例如，所述处理部130作为所述遮蔽区域而可以获得所述第一数据超出既定范围的区域。

作为一个实施例，当所述第一数据包括亮度数据时，为了获得将从所述对象区域TR内排除在外的遮蔽区域MR，可以从所述亮度数据超出预先设置的基准亮度范围的区域，获得所述遮蔽区域MR。

作为一个实施例，当所述第一数据包括高度数据时，为了获得将从所述对象区域TR内排除在外的遮蔽区域MR，可以从所述高度数据超出预先设置的基准高度范围的区域，获得所述遮蔽区域MR。

不同于此，当包括与事先登记的形状对应的形状时，可以包括作为所述遮蔽区域MR而获得与所述登记的形状对应的区域的步骤。

然后，使所述遮蔽区域MR从所述对象区域TR排除在外，设置所述检查区域IR(S116)。

例如，在图6中，所述检查区域IR成为将所述小矩形形状的遮蔽区域MR从所述大矩形形状的对象区域TR排除在外的剩余区域。

如上所述，当在所述物品PD上形成有孔等时，作为遮蔽区域而获得所述孔等并使之排除在外，从而可以获得更准确的检查结果。

如果再次参照图1及图2，接着，所述处理部130获得代表基于所述检查区域内位置的所述第一数据分布的数学式(S120)。

作为一个实施例，所述检查区域可以为一维区域，例如图3所示的第一检查区域IR1。此时，代表所述第一数据分布的数学式可以为关于所述一维区域的数学式，作为一个示例，可以为至少二次以上的曲线方程式。例如，所述曲线方程式可以对所述第一数据分布进行曲线拟合(curve fitting)而获得。

图7是显示在获得图2的数学式的过程中的第一数据分布及基于此的数学式的一个示例的图表。

如果参照图7，可以根据所述第一检查区域IR1的D1-方向的位置，将获得的各位置的亮度数据的灰度(gray level)表现为二维图表，所述图表的X轴代表D-方向的位置，Y轴代表相应位置的灰度。

如图7的图表所示，所述灰度变迁可以假定大致追踪二次以上的曲线方程式，因而可以将代表所述第一数据分布的数学式曲线拟合成二次曲线方程式而获得。其中，所谓“追踪”(follow)等级变迁，可以是与代表(represent)或近似(approximate)或表现(show)等级变迁等相同的概念，可以包括其他均等的概念。

例如，所述数学式可以如数学式1进行模型化。

[数式1]

f(x)＝ax²+b

作为另一实施例，所述检查区域可以是二维区域，例如图3所示的第二检查区域IR2。此时，代表所述第一数据分布的数学式可以是关于所述二维区域的数学式，作为一个示例，可以是至少二次以上的曲面方程式。例如，所述曲面方程式可以对所述第一数据的分布进行曲线拟合而获得。

虽然图中未示出，根据所述第二检查区域IR2的D1-方向及D2-方向的位置，可以将获得的各位置的亮度数据的灰度(gray level)表现为三维图表，所述图表的X轴可以代表基于D1-方向的位置，Y轴可以代表基于D2-方向的位置，Z轴可以代表相应位置的灰度。

所述灰度变迁可以假定大致追踪二次以上曲面方程式，因此，可以将代表所述第一数据分布的数学式曲线拟合成二次曲面方程式而获得。例如，所述数学式可以如数学式2所示进行模型化。

[数式2]

f(x，y)＝ax²+by²+cxy+dx+ey+f

如图4所示，当所述检查区域与折弯部分RP对应时，如上所述，利用二次以上的曲线方程式或曲面方程式执行曲线拟合，从而可以简单地获得所述数学式。

另一方面，当所述检查区域为二维区域时，首先获得对形成所述二维检查区域的一维区域的数学式后，接着以对所述一维区域的数学式为基础，也可以获得对所述二维检查区域的数学式。即，可以将所述二维检查区域分割成一维区域，获得对分割的所述一维区域的数学式后，将对所述一维区域的数学式配置于空间上，导出对二维检查区域的数学式。

另一方面，在所述第一数据中可以包括噪声，此时，所述数学式难以代表准确的第一数据变迁。因此，在获得代表基于所述检查区域内位置的所述第一数据变化的数学式的过程(S120)中，可以通过去除噪声而获得更准确的数学式。

图8是显示获得图2的物品的外观检查方法的数学式的过程的一个示例的流程图。

如果参照图8，作为一个实施例，为了获得代表基于所述检查区域内位置的所述第一数据变化的数学式(S120)，首先将所述检查区域设置为有效区域，针对所述有效区域，一次获得所述数学式获得(S122)，接着，以一次获得的所述数学式为基础，提取噪声区域(S124)并去除，借助于此，修订所述有效区域(S126)，然后，可以以所述修订的有效区域为基础，修订所述数学式(S122)。

例如，首先将所述检查区域设置为有效区域，所述有效区域是为了获得所述数学式而有效的区域，针对所述有效区域，一次获得数学式后，由于一次获得的所述数学式中超出预先设置的基准值的值无法视为有效的值，因而判定为噪声，使与相应值对应的区域从所述有效区域排除在外，从而修订所述有效区域。所述噪声在后述判断所述物品PD外观是否不良时，也可以是与不良相应的斑痕或划痕等。与这种不良相应的区域也可以在本过程中，从所述有效区域排除在外。

以如此修订的有效区域为基础，重新获得数学式，从而可以修订一次获得的数学式。该过程可以反复执行1次或1次以上。

如上所述，在获得所述数学式的过程中，提取噪声区域并修订有效区域后，修订所述数学式，从而可以获得更准确的数学式，因此，可以获得更准确的检查结果。

如果再次参照图1及图2，然后，所述处理部130基于所述数学式与所述第一数据之间的相对关系而获得第二数据(S130)。

作为一个实施例，所述第二数据可以针对所述检查区域内的各位置，从所述第一数据与由所述数学式决定的值之间的距离而获得。例如，为了获得所述第二数据，所述处理部130可以针对所述检查区域内的各位置，从所述第一数据减去由所述数学式决定的值，按所述各位置，获得所述第二数据。即，可以按位置，在相应位置获得与相对于所述数学式的所述第一数据值相应的第二数据，可以单纯从所述第一数据中减去数学式1或数学式2而获得。

图9是用折线显示从图7的图表提取的各位置的第二数据分布的图表。

如果参照图9，可以根据所述第一检查区域IR1的D1-方向的位置，将获得的各位置的亮度数据和相应位置中的减去数学式1值的第二数据的灰度表现为二维图表，所述图表的X轴代表基于D1-方向的位置，Y轴代表相应位置的相对灰度。

如图9的图表所示，可知所述灰度变迁以灰度值是0的地点为基准，上下隔开配置。因此，可以更容易地判定后述的所述物品PD的外观是否不良。

具体而言，可知图9所示的所述第二数据的灰度变迁，从追踪二次曲线方程式，修订为追踪常数值(与0相应)。所述第一数据的灰度变迁取代追踪常数值而追踪二次以上的曲线方程式的原因，可视为这是因为所述检查区域与折弯的部分RP(参照图4)对应。相反，所述第二数据的灰度变迁追踪常数值，因而可视为具有与无折弯部分的平面的灰度相同的变迁。因此，所述处理部130可以将平面检查基准应用于所述第二数据，判定所述物品PD的外观是否不良。所述平面检查基准作为所述检查区域与平面对应时应用的检查基准，例如为了判断由平坦的平面构成的物品的外观不良，例如为了判断异物质附着、划痕、表面斑痕等而可以应用的亮度、颜色、高度等是否均一分布的预定检查基准等，也可以包括于所述平面检查基准。

以如上所述获得的所述第二数据为基础，如后所述，所述处理部130可以直接判定所述物品PD的外观是否不良。不同于此，既可以由独立提供的判定装置以所述第二数据为基础，判定所述物品PD的外观是否不良，也可以由操作者以所述第二数据为基础，判定所述物品PD的外观是否不良。

如果再次参照图1及图2，作为一个实施例，所述处理部130以所述第二数据为基础，判定所述物品PD的外观是否不良(S140)。

所述物品PD的外观不良会因多样原因而发生，会表现为多样结果。例如，所述物品PD的外观不良可以包括异物质附着、划痕及表面斑痕中至少一种。具体而言，所述物品PD会在制造工序时附着粘着性异物质或发生划痕，在阳极氧化(anodizing)过程时会发生斑痕，因此会发生如上所述的外观不良。

为了判定如上所述的外观不良，可以在检查区域内核对是否存在具有与周边不同的亮度分布和/或高度分布的区域。

作为一个实施例，为了以所述第二数据为基础判定所述物品PD的外观是否不良(S140)，可以对所述第二数据进行二进制处理，生成第三数据，利用生成的所述第三数据，判定所述物品PD的外观是否不良。

例如，可以将所述第二数据与预定阀值进行比较，当大时，分配1，当小时，分配0，执行二进制处理，可以生成所述第三数据。因此，所述第三数据可以只使具有与周边不同分布的区域极端明亮地显示，因此，可以容易地判定所述物品PD的外观是否不良。

此时，对所述第二数据进行二进制处理而生成第三数据后，可以对所述第三数据进行形态学(morphology)处理。此时，也可以在所述第三数据中提取一部分并进行形态学处理。

所述形态学处理可以包括相应区域变窄的侵蚀演算(erode)、相应区域变宽的膨胀演算(dilate)、从相应区域去除细部区域的开放演算(open)、在相应区域填充空隙的关闭演算(close)等，在所述检查区域内执行使相应区域变化得更宽或更窄等的影像处理，从而使得可以容易地提取具有与周边不同分布的区域。

另一方面，在对所述第二数据进行二进制处理而生成第三数据之前，可以执行对所述第二数据进行伽柏小波(garbor wavelet)过滤(filtering)的处理。

借助于所述过滤处理，所述第二数据可以修订得更强调线性。因此，当利用所述第三数据来判定所述物品PD的外观是否不良时，可以更容易地判定所述物品PD的划痕不良，借助于所述形态学处理，可以防止划痕不良无法真实显露的问题。

这种伽柏小波过滤过程可以主要用于使划痕不良更容易掌握，因而可以选择性地采用，在全部应用采用该过程的情形与未采用的情形后，综合两者的结果，也可以判定最终外观是否不良。

另外，为了更准确、更有效的数据处理，还可以追加执行公知的各种过滤操作。

如上所述，针对所述第二数据，执行二进制、各种过滤、形态学处理等数据处理或影像处理，从而可以获得更准确的检查结果。

图10至图13是根据本发明一个实施例的物品的外观检查方法而显示出的基于各种数据的图像示例。作为一个示例，所述图像显示形成有手机外壳的按钮孔的侧面的示例，如图4所示，是包括折弯部分而形成的示例。

图10作为与根据图2的步骤S110而获得的所述第一数据对应的图像，是所述物品PD的实际拍摄图像，图11是与代表根据图2的步骤S120而获得的所述第一数据分布的曲面方程式对应的图像。图12是与根据图2的步骤S130而获得的所述第二数据对应的图像，图13是根据图2的步骤S140为了判定是否不良而获得的二进制的图像。

如果参照图10至图13，可知在所述物品PD的实际拍摄图像中显示的斑痕经过所述过程，明确地显示为可判定为外观不良的部分。

如图10所示，在与所述第一数据对应的所述物品PD的实际拍摄图像中，在所述物品PD上存在目视即可确认的第一斑痕ST1和孔HL。

为了针对所述第一斑痕ST1，利用所述物品的外观检查装置100(参照图1)判定是否不良，可以将所述孔HL排除在外，获得作为代表所述第一数据分布的数学式的曲面方程式，如图11所示显示基于此的图像。

在图10中显示的与第一数据对应的图像中，减去基于图11所示曲面方程式的图像，如图12所示，获得基于所述第二数据的图像。在图12中，所述第一斑痕ST1显示为第二斑痕ST2，由折弯部分引起的整体渐变(gradation)可以大部分去除并显示。

对所述第二数据进行二进制处理，选择性地执行其他各种影像处理，如图13所示获得用于判定外观是否不良的最终图像。在图13中，所述第二斑痕ST2鲜明突出地显示为第三斑痕ST3，由折弯部分引起的整体渐变(gradation)几乎可以去除并显示。

根据如上所述的物品的外观检查装置及物品的外观检查方法，在代表对检查区域的第一数据分布的数学式中获得相对的第二数据，以此为基础，判定物品的外观是否不良，从而即使在物品外观不具有平坦(flat)的平面形状的情况下，也可以更容易、更准确地判定物品的外观是否不良，将所述检查区域为平面时应用的平面检查基准，直接应用于所述第二数据，可以容易地判定所述物品的外观是否不良。

在前面说明的本发明的详细说明中，参照本发明的优选实施例进行了说明，但只要是相应技术领域的熟练从业人员或相应技术领域的技术人员，便能够在不超出后述权利要求书记载的本发明的思想及技术领域的范围内，多样地修改及变更本发明。因此，前述的说明及下面的附图应解释为并非限定本发明的技术思想，而是对本发明的举例。

Claims (15)

1.一种物品的外观检查装置，其中，包括：

图像获得部，其获得对物品外观的至少一部分的拍摄图像；及

处理部，其利用所述物品的拍摄图像，判定所述物品的外观是否不良；

所述处理部获得包括所述拍摄图像至少一部分在内的检查区域相关第一影像数据，获得追踪基于所述检查区域内位置的所述第一影像数据的等级变迁的数学式，基于所述数学式与所述第一影像数据的等级之间的相对等级，获得第二影像数据。

2.根据权利要求1所述的物品的外观检查装置，其中，

所述第二影像数据针对所述检查区域内的各位置，从所述第一影像数据与由所述数学式决定的值之间的距离获得。

3.根据权利要求1所述的物品的外观检查装置，其中，

所述处理部以所述第二影像数据为基础，判定所述物品的外观是否不良。

4.根据权利要求3所述的物品的外观检查装置，其中，

所述处理部将平面检查基准应用于所述第二影像数据，判定所述物品的外观是否不良，

所述平面检查基准是所述检查区域与平面对应时应用的检查基准。

5.根据权利要求1所述的物品的外观检查装置，其中，

还包括提供非图案照明的第一照明部及提供图案照明的第二照明部中至少一种，

所述第一影像数据包括借助于所述第一照明部而获得的亮度数据及借助于所述第二照明部而获得的高度数据中至少一种。

6.根据权利要求1所述的物品的外观检查装置，其中，

所述检查区域为一维区域或二维区域，

追踪所述第一影像数据的等级变迁的数学式是关于与所述检查区域的维度相同维度的区域的数学式。

7.根据权利要求1所述的物品的外观检查装置，其中，

所述检查区域为二维区域，

所述处理部获得关于形成所述二维检查区域的一维区域的数学式，以关于所述一维区域的数学式为基础，获得关于所述二维检查区域的数学式。

8.根据权利要求1所述的物品的外观检查装置，其中，

所述处理部在所述拍摄图像中设置对象区域，获得将从所述对象区域内排除在外的遮蔽(masking)区域，借助于使所述遮蔽区域从所述对象区域排除在外而设置所述检查区域。

9.根据权利要求1所述的物品的外观检查装置，其中，

所述处理部在获得所述数学式时，将所述检查区域设置为有效区域，针对所述有效区域，一次获得所述数学式，

以一次获得的所述数学式为基础，提取噪声区域并去除，借助于此，修订所述有效区域，

以所述修订的有效区域为基础，修订所述数学式。

10.根据权利要求1所述的物品的外观检查装置，其中，

所述处理部对所述第二影像数据进行二进制处理而生成第三影像数据，

利用所述第三影像数据，判定所述物品的外观是否不良。

11.一种物品的外观检查方法，作为利用了物品的外观检查装置的物品的外观检查方法，其中，包括：

所述外观检查装置

获得关于检查区域的第一影像数据的步骤，其中所述检查区域包括对物品外观至少一部分的拍摄图像的至少一部分；

获得追踪基于所述检查区域内的位置的所述第一影像数据的等级变迁的数学式的步骤；及

基于所述数学式与所述第一影像数据的等级之间的相对等级而获得第二影像数据的步骤。

12.根据权利要求11所述的物品的外观检查方法，其中，

在基于所述数学式与所述第一影像数据的等级之间的相对等级而获得第二影像数据的步骤之后，

还包括以所述第二影像数据为基础判断所述物品的外观是否不良的步骤。

13.根据权利要求12所述的物品的外观检查方法，其中，

在以所述第二影像数据为基础判定所述物品的外观是否不良的步骤中，将平面检查基准应用于所述第二影像数据，判定所述物品的外观是否不良，

所述平面检查基准是所述检查区域与平面对应时应用的检查基准。

14.根据权利要求11所述的物品的外观检查方法，其中，

获得关于检查区域的第一影像数据的步骤包括：

在所述拍摄图像中设置对象区域的步骤；

获得将从所述对象区域内排除在外的遮蔽区域的步骤；及

使所述遮蔽区域从所述对象区域排除在外而设置所述检查区域的步骤，

所述检查区域包括对物品外观至少一部分的拍摄图像的至少一部分。

15.根据权利要求11所述的物品的外观检查方法，其中，

获得追踪基于所述检查区域内的位置的所述第一影像数据的等级变迁的数学式的步骤包括：

将所述检查区域设置为有效区域，针对所述有效区域，一次获得所述数学式的步骤；

以一次获得的所述数学式为基础，提取噪声区域并去除，借助于此，修订所述有效区域的步骤；及

以所述修订的有效区域为基础而修订所述数学式的步骤。