CN110186926A - 外观检查装置以及外观检查装置的照明条件设定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种外观检查装置以及外观检查装置的照明条件设定方法，即便不具备充分的光学知识或经验，也能够在外观检查装置中设定最优照明条件。本外观检查装置具有照明部，将照明光照射于被检查物；摄像部，对被检查物进行拍摄；缺陷检测部，对由摄像部所拍摄的被检查物的图像进行分析，检测被检查物的缺陷；照明条件设定部，设定照射于被检查物的照明光的照明条件；以及最优照明条件导出部，根据利用多个不同的所述照明条件所拍摄的图像对各照明条件进行评分，由此导出最优照明条件，此最优照明条件是最适于缺陷检测部检测被检查物的缺陷的照明条件。

Description

外观检查装置以及外观检查装置的照明条件设定方法
技术领域
本发明涉及一种用于实施制品的外观检查的技术，尤其涉及一种外观检查装置以及外观检查装置的照明条件设定方法。
背景技术
先前以来，根据制品的拍摄图像来检测此制品的擦伤或凹痕、色彩异常等缺陷(包括有无缺陷的判定、缺陷种类的判别)的外观检查装置已为人所知。这些检查装置通常对检查对象物(以下也称为工件、被检查物)照射照明光，利用相机来拍摄所述照明光的反射光和/或透射光，根据所述拍摄图像中出现的与缺陷相应的像素值的特征量，通过设定检测出异常的阈值等方法来进行缺陷的检测。
例如，专利文献1中记载了一种外观检查装置，此外观检查装置对从多个方向照射于检查对象物的照明光的光量及颜色进行调整，由此拍摄消除了检查对象物的光泽不均的图像，适当检测缺陷。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2018-017638号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
此外，为了拍摄所述那样的可适当检测各种缺陷的图像，例如需要根据工件来适当设定(调整)照明条件，此照明条件包含照明光的朝向、照明光的光量(强度)、照明光的颜色(波长)等各要素及它们的值的组合。
但是，为了进行这种照明条件的设定，需要相应的光学知识(或充分的经验)，而存在具备这种技能的操作员未必一定在运用检查装置的现场的问题。
本发明是鉴于所述那样的实际情况而成，其目的在于提供一种即便不具备充分的光学知识或经验，也能够在外观检查装置中设定最优照明条件那样的技术。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，本发明的外观检查装置具有：照明部，将照明光照射于被检查物；摄像部，对所述被检查物进行拍摄；缺陷检测部，对由所述摄像部所拍摄的被检查物的图像进行分析，检测所述被检查物的缺陷；照明条件设定部，设定照射于所述被检查物的所述照明光的照明条件；以及最优照明条件导出部，根据利用多个不同的所述照明条件所拍摄的图像对各照明条件进行评分，由此导出最优照明条件，此最优照明条件是最适于所述缺陷检测部检测所述被检查物的缺陷的照明条件。
此处，所谓“对各照明条件进行评分”，是指以数值的形式求出所述照明条件的适当性。通过具有这种结构，即便是不具备充分的光学知识或经验的操作员，也可在适当的照明条件下实施检查对象物的外观检查。此外，此处所谓的照明条件例如是由照明光的颜色(波长)、强度(亮度)等照明要素及它们的值的组合所定义的条件。
而且，所述外观检查装置包含照射于所述被检查物的照明光的方向、强度、颜色中的至少任一要素作为定义所述照明条件的要素。一般而言，通过这些各要素及其组合来决定检测检查对象物的何种缺陷，理想的是作为定义所述照明条件的要素而包含。
而且，所述最优照明条件导出部进行：第一搜索，从定义所述照明条件的各要素的所有组合中，选定多个固定了规定要素的值的第一搜索用照明条件并进行所述评分，从其中求出得分最好的暂时最优照明条件；以及第二搜索，根据由所述第一搜索所得的暂时最优照明条件，推定真正最优照明条件可能存在的范围，于此范围内在解除了所述规定要素的值为固定的照明条件下，进一步进行所述评分，求出真正最优照明条件，由此而导出所述最优照明条件。而且，所述第二搜索也可使用二分搜索法来进行。
若定义照明条件的要素涉及多个项目，则它们的各值彼此的组合数变得庞大，因而若以它们的所有组合来拍摄工件，则需要大量时间，无法以现实的时间决定最优照明条件。在这方面，根据所述那样的方法，能够锁定实际进行工件拍摄的照明条件，从而可有效率地进行最优照明条件的设定。
而且，所述最优照明条件导出部也可在所述被检查物为两个以上时，将由所述被检查物各自的差异所致的每个被检查物的最优照明条件的差异平准化，导出适于多个所述被检查物的检查的平准最优照明条件。
例如，即便是同一批次的制品，严格来说有时各制品也会在其特性(形状、品质)方面产生差异，因而用于这些制品的检查的最优照明条件也与此相应地不同。这种情况下，若欲设定与各制品相应的最优照明条件，则也可能要对每个制品设定照明条件。
在这方面，若为所述那样的外观检查装置的结构，则通过将在(检查上可允许的)规定的偏差范围内经平准化的照明条件设定为最优照明条件，而能够解决这种问题。
而且，所述照明部也可包括：同轴落射照明部，以与所述摄像部的光轴相同的轴，将第一照明光照射于所述被检查物；以及周向照明部，从以所述轴为中心的同心圆状的周向，将第二照明光照射于所述被检查物。
若为这种结构，则与仅从工件的外周照射照明的情况相比，可获取抑制了由工件表面的形状所致的扩散反射的影响的图像，另一方面，最优照明条件的设定变得复杂，因而适于本发明的应用。
而且，所述外观检查装置可还具有：检查区域确定部，确定由所述缺陷检测部进行缺陷检测的所述被检查物的区域。若并非将整个被检查物作为检查对象，而设定需检查的部位，则通过仅将此部位作为检查对象，而能够锁定最优照明条件的候补。即，只要仅将可于所确定的区域中适当检测缺陷的照明条件设为候补即可，与将整个被检查物作为对象的情况相比，可更有效率地设定最优照明条件。
而且，所述照明条件设定部可对照由所述最优照明条件导出部所导出的最优照明条件，自动设定照明条件。若为这种结构，则能够使照明条件的设定作业有效率。
而且，所述外观检查装置可将具有所述照明光不均匀地反射而产生光泽不均的表面的物品作为所述被检查物。例如，挠性印刷基板、硬质基板等表面具有金属部分的物品、日本纸、无纺布等表面有凹凸的片状物品、画有花纹的物品等被检查物的检查面的反射率不均一时，产生光泽不均，需检测的缺陷混杂在所拍摄的图像的光泽不均中。即，对于具有产生光泽不均的表面的物品而言，难以设定用于检测异常的阈值，但能够通过使照明条件最优化而有效地抑制这种光泽不均，因而适于本发明的应用。
而且，为了解决所述问题，本发明的外观检查装置的设定方法是根据通过一面将照明光照射于被检查物一面对所述被检查物进行拍摄所得的图像来检测所述被检查物的缺陷。此方法包括：第一步骤，从定义所述照明条件的各要素的所有组合中，选定固定了规定要素的值的多个搜索用照明条件；第二步骤，进行由所述第一步骤所设定的搜索用照明条件下的拍摄；第三步骤，根据所述第二步骤中所得的图像对所述各搜索用照明条件进行评分；第四步骤，进行所述第三步骤中经评分的各搜索用照明条件的比对，求出暂时最优照明条件；第五步骤，根据所述第四步骤中求出的暂时最优照明条件，推定真正最优照明条件可能存在的范围，于此范围内在解除了所述规定要素的值为固定的照明条件下，进一步进行所述评分，求出真正最优照明条件；以及第六步骤，将所述第五步骤中求出的真正最优照明条件设定为外观检查的照明条件。
此外，本发明也能够特别指定为包含所述部的至少一部分的外观检查系统。而且，也能够特别指定为所述外观检查装置进行的方法。所述处理或部只要不产生技术上的矛盾，则能够自由组合而实施。
[发明的效果]
根据本发明，能够提供一种即便不具备充分的光学知识或经验，也能够在外观检查装置中设定最优照明条件那样的技术。
附图说明
图1是表示应用例的外观检查装置的概略的框图。
图2是表示应用例的检查装置本体的概略结构的图。
图3是表示实施例的外观检查装置的概略的框图。
图4是表示实施例的检查装置本体的光学部分的概略结构的图。
图5是实施例的检查装置本体的光学部分的说明图。
图6是表示实施例的外观检查装置中进行最优照明条件的导出的处理的流程的流程图。
图7是表示变形例2的外观检查装置的概略的框图。
符号的说明
1、9：外观检查装置
11、91：检查装置本体
12、92：控制部
13：显示部
14、94：输入部
15、95：存储部
93：输出部
111：相机
112、912：第一照明部
112B、113B、114B、115B：蓝色LED
112G、113G、114G、115G：绿色LED
112R、113R、114R、115R：红色LED
113、913：第二照明部
114：第三照明部
115：第四照明部
116：半反射镜
121、921：图像处理部
122、922：缺陷检测部
123、923：照明条件设定部
124、924：最优照明条件导出部
125：检查区域确定部
911：摄像部
912B、912G、912R、913B、913G、913R：LED光源
914：分束器
915：扩散板
S1～S6：步骤
W：工件
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的一例进行说明。
＜应用例＞
图1是表示本应用例的外观检查装置的概略的框图。如图1所示，本应用例的外观检查装置9具备检查装置本体91、控制部92、输出部93、输入部94及存储部95，这些部分经电连接。此外，检查装置本体91具备彩色相机等摄像部911、第一照明部912及第二照明部913。
控制部92是计算机的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)(处理器)，且具备图像处理部921、缺陷检测部922、照明条件设定部923及最优照明条件导出部924作为功能模块。输出部93用于输出界面画面、检查结果、获取图像等，典型而言由显示器装置构成。输入部94用于输入检查所需要的条件或参数等，例如由键盘(keyboard)、鼠标(mouse)、控制器(controller)、触摸屏(touch panel)等各种输入装置构成。存储部95例如由主存储装置(存储器)、辅助存储装置硬盘(hard disk)等构成。这些控制部92、输出部93、输入部94及存储部95既可与检查装置本体91一体地构成，也能以另外的通用计算机的形式构成。
图像处理部921对摄像部911所拍摄的工件的图像数据进行处理，生成缺陷检测用的图像。此外，摄像部911所拍摄的工件的图像数据保存在存储部95中。缺陷检测部922根据由图像处理部921所生成的缺陷检测用图像，检测工件的缺陷。具体而言，基于根据缺陷的种类而预先设定的阈值等，根据构成图像的各像素的亮度值来进行工件有无缺陷的判定、缺陷种类的判别等。
照明条件设定部923控制后述的第一照明部912及第二照明部913，以对工件的照射光成为规定的照明条件的方式进行设定。此处，所谓照明条件，是由照射光的颜色(波长)、强度(亮度)等照明要素及它们的值的组合所定义的条件。最优照明条件导出部924根据预定的算法(algorithm)，为了获取(拍摄)适于检测缺陷的图像而根据工件的特性导出最合适的照明条件。
图2是表示本应用例的检查装置本体91的概略结构的图。如图2所示，本应用例的摄像部911以光轴朝向铅垂方向的方式设于工件W的上方。在此摄像部911的光轴上设有半反射镜(half mirror)等分束器(beam splitter)914，与分束器914相对而在与摄像部911的光轴正交的方向上配置有同轴落射照明用的第一照明部912。此第一照明部912例如由照射红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)各色的光的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)光源912R、发光二极管光源912G、发光二极管光源912B构成。LED光源912R、LED光源912G、LED光源912B分别是将其光轴朝向分束器914而设置，从各光源发出的光一面混合一面经由分束器914向工件W照射。
在分束器914的下方设有倾斜入射照明用的第二照明部913。此第二照明部913采取下述结构，即：将光轴朝向铅垂方向且呈环状而分别排列有多个LED光源913R、LED光源913G、LED光源913B。另外，在第二照明部913与工件W之间配置有扩散板915。由此，R、G、B各色的光一面混合一面经由扩散板915向工件W照射。
接着，对最优照明条件导出部924导出与工件相应的最优照明条件的处理进行说明。处理的概要为对可设定的照明条件进行评分，并将其得分最好的照明条件作为最优照明条件。
此处，照明条件的得分例如是针对在此照明条件下拍摄的各图像数据，将预先设定的目标平均亮度值减去图像上的相当于工件的区域的平均亮度值后，对此值加上相当于工件的区域的亮度值的偏差而算出。即，本示例中，检查区域的平均亮度值越接近目标平均亮度值且偏差越小，则返还越小的值，从而将得分值最小的照明条件作为最优照明条件。
此处，当针对第一照明部912、第二照明部913而仅可切换R、G、B各光源的接通(ON)、断开(OFF)时，照明条件(构成照明条件的要素及它们的值的组合)的总数成为26(2阶段(2方向×3色(RGB)))＝64种。此时，在所有照明条件下进行工件W的拍摄，比较64种的得分而导出最优照明条件即可。
另一方面，当针对第一照明部912、第二照明部913的各LED光源而能以例如256阶段进行光量(照明强度)的调节时，照明条件的总数变得庞大(2566种)，在这些所有照明条件下进行拍摄并算出得分完全不现实。
因此，这种情况下，进行第一次搜索(以下也称为粗略搜索)之后进行第二次搜索(以下也称为详细搜索)，导出最优照明条件，所述第一次搜索从可设定的所有照明条件中，锁定被推定为包含成为最优照明条件的组合的一群照明条件群，所述第二次搜索从所述锁定的照明条件群中，搜索成为真正最优照明条件的组合。
粗略搜索例如针对第一照明部912、第二照明部913的各LED光源，在照明强度相同(即白色照明)、且仅限定于8阶段的各照明条件下进行拍摄并算出得分。此时，只要对64(82)种照明条件进行得分的算出即可。另外，将所算出的得分最小的照明条件作为暂时最优照明条件。
接着，详细搜索中，以所述算出的暂时最优照明条件为基准，在被推定为存在真正最优照明条件的范围内，在解除了照明强度的限定的照明条件下进一步进行(拍摄及)评分。此时，若涵盖性地进行所述范围内的照明条件下的评分，则需要大量时间，因而例如对通过使用二分搜索法而对经限定的所述范围内的照明条件进行评分，求出真正最优照明条件。
如以上那样，最优照明条件导出部924导出与工件相应的最优照明条件，因而即便外观检查装置9的操作员不具备充分的光学知识或经验，也能够设定最优照明条件。
＜实施例＞
以下，对用以实施本发明的实施方式的一例进行更详细说明。但是，此实施例中记载的结构零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要无特别记载，则并非意指将本发明的范围仅限定于这些。
图3是表示本实施例的外观检查装置1的概略的框图。而且，图4是表示本实施例的检查装置本体11的光学部分的概略结构的图。如图3所示，本应用例的外观检查装置1具备检查装置本体11、控制部12、显示部13、输入部14及存储部15，这些部分经电连接。
检查装置本体11具备相机111作为观察光学系统，具备第一照明部112、第二照明部113、第三照明部114及第四照明部115作为照明光学系统。相机111具有将n×m个光接收元件排列成矩阵状而成的摄像元件，能够拍摄彩色图像。检测到光的光接收元件对控制部12输出信号，由此控制部12获取图像数据。此外，摄像元件的各光接收元件与所拍摄的图像的各像素对应。相机111是使光轴朝向铅垂方向，且以将载置有工件W的检查位置限制在摄像区域内的方式配置于工件W的上方。此外，工件W既可为有光泽不均的物品，也可为并无光泽不均的物品。
第一照明部112、第二照明部113、第三照明部114、第四照明部115的各照明部对载置于检查位置的工件W照射照明光。各照明部如后述那样，通过照明条件设定部123的控制而调整照射于检查对象物的照明光的颜色或光量。关于包含照明部的检查装置本体11的光学系统，将于下文中详述。
控制部12是运算处理装置，且具备图像处理部121、缺陷检测部122、照明条件设定部123及最优照明条件导出部124作为功能模块。显示部13例如是液晶显示器装置，输出界面画面、检查结果、获取图像等。输入部14例如是键盘、鼠标、控制器、触摸屏等各种输入装置，用于输入检查所需要的条件或参数等。存储部15例如是主存储装置(存储器)、辅助存储装置硬盘等，保存有用于实现控制部的各功能模块的程序或所获取的图像数据、用于缺陷检测的阈值等各种数据。这些控制部12、显示部13、输入部14及存储部15既可与检查装置本体11一体地构成，也能以另外的通用计算机的形式构成。进而，也可设置于远离检查装置本体11的场所，并通过有线或无线的通信部而连接。
图像处理部121与相机111连接，对相机111所拍摄的工件W的图像数据进行处理，生成缺陷检测用的图像。此外，相机111所拍摄的工件W的图像数据保存在存储部15中。
缺陷检测部122根据由图像处理部121所生成的缺陷检测用图像，检测工件的缺陷。具体而言，基于根据缺陷的种类而预先设定的阈值等，根据构成图像的各像素的亮度值来进行工件有无缺陷的判定、缺陷种类的判别等。此处，所谓缺陷检测部122所检测的缺陷，例如为色彩缺陷及凹凸缺陷。色彩缺陷是在工件W的制造工序时或制造工序后，异物或污垢附着等而产生的缺陷，凹凸缺陷是工件W的制造工序时的成形不良、或制造工序后发生各种碰撞等而产生的擦伤或凹痕。外观检查装置1将缺陷检测部122未检测出缺陷的工件W视为良品，将图像处理单元4检测出缺陷的工件W视为不良品。
照明条件设定部123控制第一照明部112、第二照明部113、第三照明部114、第四照明部115，以对工件的照射光成为规定的照明条件的方式进行调整(设定)。此处，所谓照明条件，是由照射光的方向、颜色(波长)、强度(亮度)等照明要素及它们的值的组合所定义的条件。最优照明条件导出部124根据预定的算法，为了获取(拍摄)适于检测缺陷的图像，而根据工件W的特性导出最合适的照明条件。
接着，基于图4及图5对检查装置本体11的光学系统进行详细说明。图4是相机111的光轴方向的检查装置本体11的截面图，图5是表示俯视检查装置本体11的第二照明部113、第三照明部114及第四照明部115的状态的说明图。检查装置本体11具有覆盖检查位置的圆顶状部分，且具备配置于相机111与检查位置之间的半反射镜116。相机111通过半反射镜116而拍摄检查位置的工件W。而且，检查装置本体11具备将照明光照射于工件W的第一照明部112、第二照明部113、第三照明部114及第四照明部115。
第一照明部112设于与半反射镜116大致相同的高度。此处所谓高度方向是相机111的光轴方向。第一照明部112将发光色为红色的红色LED 112R、发光色为绿色的绿色LED112G、及发光色为蓝色的蓝色LED 112B设为一组发光元件群，具有一组以上的所述发光元件群。红色LED 112R、绿色LED112G、蓝色LED 112B是将发光面朝向半反射镜116而配置。通过使红色LED112R、绿色LED 112G、蓝色LED 112B的至少一个发光而照射的光为第一照明部112的照明光。第一照明部112的照明光借由半反射镜116而从与相机111的光轴一致的方向照射于工件W。即，第一照明部112的照明光是在经检查对象物反射的正反射光被相机111的各光接收元件所接收的方向上照射的同轴落射照明。
红色LED 112R、绿色LED 112G、蓝色LED 112B是通过来自照明条件设定部123的控制而设定发光光量(也包括发光的接通(ON)/断开(OFF))。此外，发光光量可进行256阶段的调节。
如图4及图5所示，第二照明部113、第三照明部114及第四照明部115为以相机111的光轴为中心的俯视环形状的空间，从以相机111的光轴为中心的圆的内周侧向外周侧依次设置。
第二照明部113将发光色为红色的红色LED 113R、发光色为绿色的绿色LED 113G、及发光色为蓝色的蓝色LED 113B设为一组发光元件群，具有多组所述发光元件群。第二照明部113具有经配置成环状的多组发光元件群，红色LED 113R、绿色LED 113G及蓝色LED113B是将发光面朝向下侧(检查位置侧)而安装。
而且，在第二照明部113的下端侧，安装有使第二照明部113的照明光倾斜成照射于检查位置的朝向并进行照射的扩散板。
通过使红色LED 113R、绿色LED 113G、蓝色LED 113B的至少一个发光而照射的光是第二照明部113的照明光。红色LED 113R、绿色LED 113G、蓝色LED 113B是通过来自照明条件设定部123的控制而以256阶段设定发光光量(也包括发光的接通(ON)/断开(OFF))。
此外，关于第三照明部114及第四照明部115，具有与第二照明部113同样的结构，因而省略详细说明。
另外，第二照明部113、第三照明部114及第四照明部115分别由遮光板隔开，以防止邻接照明部的照明光入射至彼此的照明部。
使第二照明部113、第三照明部114及第四照明部115的各色LED的至少一色发光所得的光通过扩散板而照射于工件W。此处，当使两个以上的颜色的LED发光时，光在比扩散板而更靠LED侧经混合后，通过扩散板照射于工件W。此外，各照明部的扩散板相对于相机111的光轴的倾斜角各不相同，因而第二照明部113、第三照明部114及第四照明部115照射于工件W的照明光的照射角度各不相同。
例如，使第二照明部113的红色LED 113R、绿色LED 113G及蓝色LED113B的至少一个发光所得的照明光从与相机111的光轴所成的角度为20°左右的方向照射于工件W。而且，使第三照明部114的红色LED 114R、绿色LED 114G及蓝色LED 114B的至少一个发光所得的照明光从与相机111的光轴所成的角度为37°左右的方向照射于工件W。而且，使第四照明部115的红色LED 115R、绿色LED 115G及蓝色LED 115B的至少一个发光所得的照明光从与相机111的光轴所成的角度为60°左右的方向照射于工件W。此外，图4中，实线箭头表示照明光的照射方向。
接下来，对最优照明条件导出部124导出与工件相应的最优照明条件的处理进行说明。处理的概要为对可设定的照明条件进行评分，并将其得分最好的照明条件作为最优照明条件。评分是根据在各照明条件下所拍摄的工件W的图像数据，例如由以下的数式(1)而求出。
数式(1)中，Va是目标平均亮度值，例如初始设定可设为127(256阶时的中间值)。而且，xi是第i号像素的亮度(设为R、G、B的平均值)。而且，x上线(bar)是平均值，n是检查区域中的像素的总数(未必限于整个工件W)。img是在可设定的照明条件下拍摄的图像的集合。imgu是在照明条件u下拍摄的图像。f(img)是图像img的得分(越小则越无不均，且越接近目标平均亮度值)。
所述式中，将预先设定的目标平均亮度值减去检查对象区域的平均亮度值后，对此值加上相当于工件的区域的亮度值的偏差而算出得分。即，本示例中，检查区域的平均亮度值越接近目标平均亮度值且偏差越小，则返还越小的值，从而得分值最小的照明条件成为最优照明条件。
此处，本实施例的照明条件(照明光的朝向、颜色、强度的值的组合)的总数为25612种(256阶段(4方向×3色(RGB)))，在这些所有照明条件下进行拍摄并算出得分完全不现实。
因此，实际上进行粗略搜索之后进行详细搜索，导出最优照明条件，所述粗略搜索从可设定的所有照明条件中，锁定被推定为包含成为最优照明条件的组合的一群照明条件群，所述详细搜索从所述锁定的照明条件群中搜索成为真正最优照明条件的组合。
具体而言，通过以下那样的流程，以现实可允许的程度的时间来进行最优照明条件的导出。图6表示本实施例中进行最优照明条件的导出的处理的流程。如图6所示，最优照明条件导出部124首先从可设定的所有照明条件中，选定固定了规定要素的值的粗略搜索用照明条件。例如，选定各LED光源的照明强度为3阶段(例如照明强度为0、127、255)且所有LED光源成为相同照明强度(即照明光的颜色仅为白色)的照明条件(步骤S1)。
这样，成为对象的照明条件的组合为3阶段(4方向×1色)而成为81种。接着，在这样选定的照明条件下进行工件W的拍摄(步骤S2)，根据所得的图像数据，利用所述数式1对相应的照明条件进行评分(步骤S3)。进而，对经评分的81种照明条件进行得分的比对，将得分最好的照明条件作为暂时最优照明条件(步骤S4)。到此为止相当于粗略搜索。
接着，进行以步骤S4中求出的暂时最优照明条件为基准而求出真正最优照明条件的处理。具体而言，根据暂时最优照明条件，推定真正最优照明条件可能存在的范围，于此范围内在解除了照明强度的限定的照明条件下进一步进行(工件的拍摄及)评分。此时，若涵盖性地进行所述范围内的照明条件的评分，则需要大量时间，因而例如对使用二分搜索法而进一步经限定的所述范围内的照明条件进行评分，求出真正最优照明条件(步骤S5)。到此为止相当于详细搜索。
然后，将步骤S5中导出的最优照明条件设定为用于外观检查的最优照明条件(步骤S6)，结束处理。
根据以上那样的外观检查装置的结构，即便定义照明条件的要素的组合数为多数，也能够锁定实际进行工件拍摄的照明条件，即便操作员不具备充分的光学知识或经验，也可有效率地进行最优照明条件的设定。
＜变形例1＞
此外，所述实施例中，将单一工件作为对象来进行最优照明条件的设定，但也可进行将多个工件作为对象的(经平准化的)最优照明条件的设定。例如，即便是同一批次的制品，严格来说有时各制品也会在其特性(形状、品质)方面产生差异，因而有时用于这些制品的检查的最优照明条件也与此相应地不同。这种情况下，若欲设定与各制品相应的最优照明条件，则也可能要对每个制品设定照明条件。
在这方面，通过将在(检查上可允许的)规定的偏差范围内经平准化的照明条件设定为对多个工件的最优照明条件，而能够解决所述那样的问题。
具体而言，对多个工件进行上文所示的粗略搜索，对此多个工件保存此时的得分。然后，将这些多个工件中得分最小的照明条件作为最优照明条件。通过下述数式(2)而进行计算。
数式(2)中，w是作为对象的工件的总数，imgu,v是在照明条件u下拍摄的工件v的图像。
＜变形例2＞
而且，外观检查装置1可不将整个工件作为检查对象，而仅将工件的特定区域作为检查对象，并对其导出经最优化的照明条件。图7是表示本变形例的外观检查装置1的概略的框图。如图7所示，本变形例的外观检查装置1与实施例1相比，在还包括检查区域确定部125作为控制部12的功能模块的方面具有特征。
检查区域确定部125将工件的检查面的一定区域(以下也称为检查对象区域)确定为检查对象。此检查对象区域例如可根据检查规格书等根据工件而具体设定，将此信息预先经由输入部14而登记、保持在存储部15中。此外，检查对象区域的信息也可每次由操作员输入。区域的确定可为任何范围，例如既可仅将基板上的特定零件作为检查对象区域，也可仅将一定范围的金属部分作为检查对象区域。
检查区域确定部125获取与当前成为检查对象的工件对应的检查对象区域的信息，由此确定此工件的检查对象区域。这样，确定检查对象区域后，缺陷检测部122仅将此检查对象区域作为对象进行缺陷检测。另外，最优照明条件导出部124仅将此检查对象区域作为对象进行拍摄数据的评分，导出最优照明条件。
根据这种结构，与将整个工件作为对象相比，能够减少评分所需要的处理(运算)，从而能够更有效率地设定最优照明条件。
＜其他＞
所述实施例的说明仅是对本发明进行例示性说明，本发明不限定于所述具体实施方式。本发明可在其技术思想的范围内进行各种变形。例如所述实施例中，决定照明条件的要素是设为照明光的朝向、颜色、照明强度，但未必限定于此，既可将这些要素中的仅一部分作为对象，相反也可包含相机的快门速度等其他要素。
而且，得分的算出方法也不限定于所述示例，例如也可使拍摄工件所得的图像的良品部与缺陷部的亮度值之差成为最大的照明条件成为最好的得分。
本发明的一实施方式是一种外观检查装置1，其具有：照明部112,113,114,115，将照明光照射于被检查物；摄像部111，对所述被检查物进行拍摄；缺陷检测部122，对由所述摄像部所拍摄的被检查物的图像进行分析，检测所述被检查物的缺陷；照明条件设定部123，设定照射于所述被检查物的所述照明光的照明条件；以及最优照明条件导出部124，根据利用多个不同的所述照明条件所拍摄的图像对各照明条件进行评分，由此导出最优照明条件，此最优照明条件为最适于所述缺陷检测部检测所述被检查物的缺陷的照明条件。

Claims (10)

1.一种外观检查装置，其特征在于，包括：
照明部，将照明光照射于被检查物；
摄像部，对所述被检查物进行拍摄；
缺陷检测部，对由所述摄像部所拍摄的所述被检查物的图像进行分析，检测所述被检查物的缺陷；
照明条件设定部，设定照射于所述被检查物的所述照明光的照明条件；以及
最优照明条件导出部，根据利用多个不同的所述照明条件所拍摄的图像对各照明条件进行评分，由此导出最优照明条件，所述最优照明条件为最适于所述缺陷检测部检测所述被检查物的缺陷的照明条件。
2.根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于，包含照射于所述被检查物的照明光的方向、强度、颜色中的至少任一要素作为定义所述照明条件的要素。
3.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，所述最优照明条件导出部部进行：
第一搜索，从定义所述照明条件的各要素的所有组合中，选定多个固定了规定要素的值的第一搜索用照明条件并进行所述评分，从其中求出得分最好的暂时最优照明条件；以及
第二搜索，根据由所述第一搜索所得的暂时最优照明条件，推定真正最优照明条件可能存在的范围，于所述范围内在解除了所述规定要素的值为固定的照明条件下，进一步进行所述评分，求出真正最优照明条件；
由此而导出所述最优照明条件。
4.根据权利要求3所述的外观检查装置，其特征在于，所述第二搜索是使用二分搜索法进行。
5.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，所述最优照明条件导出部在所述被检查物为两个以上时，将由所述被检查物各自的差异所致的每个所述被检查物的最优照明条件的差异平准化，导出适于多个所述被检查物的检查的平准最优照明条件。
6.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，所述照明部包括：同轴落射照明部，以与所述摄像部的光轴相同的轴，将第一照明光照射于所述被检查物；以及周向照明部，从以所述轴为中心的同心圆状的周向，将第二照明光照射于所述被检查物。
7.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，还包括：检查区域确定部，确定由所述缺陷检测部进行缺陷检测的所述被检查物的区域。
8.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，所述照明条件设定部对照由所述最优照明条件导出部所导出的最优照明条件，自动设定照明条件。
9.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，将具有所述照明光不均匀地反射而产生光泽不均的表面的物品作为所述被检查物。
10.一种外观检查装置的照明条件的设定方法，其根据通过一面将照明光照射于被检查物一面对所述被检查物进行拍摄所得的图像来检测所述被检查物的缺陷，其特征在于，包括：
第一步骤，从定义所述照明条件的各要素的所有组合中，选定固定了规定要素的值的多个搜索用照明条件；
第二步骤，进行由所述第一步骤所设定的搜索用照明条件下的拍摄；
第三步骤，根据由所述第二步骤所得的图像对所述各搜索用照明条件进行评分；
第四步骤，进行所述第三步骤中经评分的各搜索用照明条件的比对，求出暂时最优照明条件；
第五步骤，根据所述第四步骤中求出的暂时最优照明条件，推定真正最优照明条件可能存在的范围，于所述范围内在解除了所述规定要素的值为固定的照明条件下，进一步进行所述评分，求出真正最优照明条件；以及
第六步骤，将所述第五步骤中求出的真正最优照明条件设定为外观检查的照明条件。
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