JP2000105833A - Method and system for surface inspection - Google Patents

Method and system for surface inspection

Info

Publication number
JP2000105833A
JP2000105833A JP11172877A JP17287799A JP2000105833A JP 2000105833 A JP2000105833 A JP 2000105833A JP 11172877 A JP11172877 A JP 11172877A JP 17287799 A JP17287799 A JP 17287799A JP 2000105833 A JP2000105833 A JP 2000105833A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
inspection
scanning direction
main scanning
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11172877A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3739965B2 (en
Inventor
Yoshiro Yamada
吉郎 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP17287799A priority Critical patent/JP3739965B2/en
Publication of JP2000105833A publication Critical patent/JP2000105833A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3739965B2 publication Critical patent/JP3739965B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely perform the inspection of a surface state such as defect inspection on an object to be inspected by removing the influence of variance of elements of a linear image sensor constituting a camera. SOLUTION: Digital image data obtained by scanning the object 10 which moves relatively in a vertical scanning direction along a space axis (horizontal scanning direction) by a digital camera having a linear image sensor 13 are inputted to an arithmetic processor 16, which performs an arithmetic process in the direction of the time base (vertical horizontal scanning direction) by using an N-line memory 17 and a correlator 18 to obtain the surface state of the object 10 through a decision unit 19.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージセンサを
有するカメラを用いて成形物その他の種々の検査対象物
の傷や汚れといった欠陥などの検査を行う場合に、イメ
ージセンサの素子ばらつきの影響を除去して高精度の検
査を可能とした表面検査方法およびシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera having an image sensor for inspecting molded articles and other various objects to be inspected for defects such as scratches and dirt. The present invention relates to a surface inspection method and system which can be removed to enable high-precision inspection.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、押し出し成形物、引き抜き成形
物やロール成形物などの検査対象物の表面欠陥などを検
査する場合、従来より光電変換素子を一次元に配列して
構成される一次元イメージセンサ(ラインイメージセン
サ)を用いたCCDカメラなどのカメラによって検査対
象物上を一次元走査し、これにより得られた画像データ
に演算処理を施す方法がとられている。
2. Description of the Related Art For example, when inspecting a surface defect of an object to be inspected such as an extruded product, a drawn molded product, a roll molded product, etc., a one-dimensional image formed by arranging photoelectric conversion elements one-dimensionally is conventionally used. 2. Description of the Related Art A method has been adopted in which a test object is one-dimensionally scanned by a camera such as a CCD camera using a sensor (line image sensor), and arithmetic processing is performed on image data obtained thereby.

【0003】ビデオカメラなどに使用される二次元イメ
ージセンサでは通常、撮像画素が視野幅方向に数百画素
しかないのに対して、ラインイメージセンサは視野幅方
向に数千画素もの撮像画素を集積化することが可能であ
るため、ラインイメージセンサを用いることにより、二
次元イメージセンサでは不可能な幅の広い鉄鋼、紙、フ
ィルムなどの検査対象物の表面検査を行うことが可能で
ある。
A two-dimensional image sensor used for a video camera or the like usually has only a few hundred pixels in the viewing width direction, whereas a line image sensor integrates thousands of imaging pixels in the viewing width direction. Therefore, by using a line image sensor, it is possible to perform a surface inspection of an inspection object such as steel, paper, or a film having a wide width that cannot be achieved by a two-dimensional image sensor.

【0004】このようなカメラにおいては、イメージセ
ンサによる明度の読み取り精度に光電変換素子によって
ばらつきがある。この素子ばらつきはイメージセンサを
構成する個々の光電変換素子の感度の差などの原因によ
るものであり、素子ばらつきと呼ばれ、通常3%程度の
値をとる。上述した従来の表面検査システムでは、この
素子ばらつきの範囲を越えた明度変化がないと微細な欠
陥などの検出を行うことができない。目視による明暗検
知精度は1/1500〜1/2000と言われているの
で、ラインイメージセンサを用いた表面検査システムは
目視の1/60の精度しかないことになり、目視検査の
代替は不可能とされてきた。
In such a camera, the reading accuracy of the brightness by the image sensor varies depending on the photoelectric conversion element. This element variation is caused by a difference in sensitivity between the individual photoelectric conversion elements constituting the image sensor, and is called element variation, and usually takes a value of about 3%. In the above-described conventional surface inspection system, it is not possible to detect a minute defect or the like unless there is a brightness change exceeding the range of the element variation. It is said that the accuracy of visual light / dark detection is 1/1500 to 1/2000, so a surface inspection system using a line image sensor has only 1 / 60th the accuracy of visual inspection, and it is impossible to substitute visual inspection. And has been.

【0005】イメージセンサの素子ばらつきを補償する
方法として、電子複写機のような分野では、スキャナの
イメージセンサの素子ばらつきを予め求めてRAMに記
憶しておき、これを基に素子ばらつきを補正する方法も
考えられている。素子ばらつきは、全面が白のような一
様な原稿をイメージセンサで読み取ったときの画像デー
タのばらつきを基に求められる。
In a field such as an electronic copying machine, as a method of compensating for device variations of an image sensor, device variations of a scanner image sensor are obtained in advance and stored in a RAM, and based on this, the device variations are corrected. Methods are also being considered. The element variation is determined based on the variation in image data when a uniform original whose entire surface is white is read by the image sensor.

【0006】しかし、この方法は対象物が原稿のように
下地の明るさや色が限られている場合には、比較的容易
に素子ばらつきを求めることができるが、表面検査にお
いては検査対象物は明るさや色、形状などが多種類にわ
たり、また照明光の明るさも種々変化するため、これら
の全てに対応して素子ばらつきを求めることは極めて困
難であった。
However, according to this method, when the brightness or color of the background is limited, such as a document, the element variation can be obtained relatively easily. Since there are many types of brightness, color, shape, and the like, and the brightness of illumination light also changes in various ways, it has been extremely difficult to obtain element variations corresponding to all of these.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のイメージセンサからなるカメラを用いた表面検査にお
いては、光電変換素子の素子ばらつきの影響を除去する
ことが難しく、検査精度の向上に限界があった。
As described above, in the surface inspection using a camera including a conventional image sensor, it is difficult to remove the influence of the element variation of the photoelectric conversion element, and the improvement of the inspection accuracy is limited. was there.

【0008】本発明は、カメラを構成するイメージセン
サの素子ばらつきの影響を除去して検査対象物上の欠陥
検知などの表面状態の検査を精度よく行うことができる
検査方法および検査システムを提供することを目的とす
る。
The present invention provides an inspection method and an inspection system capable of accurately inspecting a surface state such as detecting a defect on an inspection object by removing the influence of element variation of an image sensor constituting a camera. The purpose is to:

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る表面検査方法は、イメージセンサを有
するカメラにより検査対象物上を空間軸の方向に走査し
て得られた画像データに対し、時間軸方向に演算処理を
施すことによって、検査対象物の表面状態を検査するこ
とを基本的な特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a surface inspection method according to the present invention provides image data obtained by scanning an object to be inspected in the direction of a spatial axis by a camera having an image sensor. In contrast, a fundamental feature is that the surface state of the inspection object is inspected by performing arithmetic processing in the time axis direction.

【0010】より具体的には、本発明に係る表面検査方
法は複数の光電変換素子を少なくとも主走査方向に配列
して構成されるイメージセンサを有するカメラに対し
て、検査対象物を主走査方向と直交する副走査方向に相
対的に移動させつつ、カメラから出力される画像データ
に対し、副走査方向に演算処理を施すことによって、検
査対象物の表面状態を検査することを特徴とする。
[0010] More specifically, the surface inspection method according to the present invention relates to a camera having an image sensor configured by arranging a plurality of photoelectric conversion elements at least in the main scanning direction. The surface state of the inspection object is inspected by performing arithmetic processing on the image data output from the camera in the sub-scanning direction while relatively moving in the sub-scanning direction orthogonal to the vertical direction.

【0011】本発明に係る表面検査システムは、複数の
光電変換素子を少なくとも主走査方向に配列して構成さ
れるイメージセンサを有し、該主走査方向と直交する副
走査方向に相対的に移動する検査対象物上を該主走査方
向に走査して画像データを出力するカメラと、このカメ
ラから出力される画像データに対し副走査方向に演算処
理を施して検査対象物の表面状態を求める演算処理装置
とを備えたことを特徴とする。
A surface inspection system according to the present invention has an image sensor configured by arranging a plurality of photoelectric conversion elements at least in a main scanning direction, and relatively moves in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. A camera that scans the object to be inspected in the main scanning direction and outputs image data, and performs an arithmetic operation on the image data output from the camera in the sub-scanning direction to obtain a surface state of the inspection object And a processing device.

【0012】このように本発明においては、イメージセ
ンサを有するカメラから出力される画像データに対し、
時間軸方向(副走査方向)に演算処理を施すことで検査
対象物の表面状態を求めることにより、イメージセンサ
の素子ばらつきの影響を排除した高精度の表面検査が可
能となる。すなわち、イメージセンサの個々の素子に対
応する画像データは、時間軸上では素子ばらつきの影響
を受けることがなく、基本的には検査対象物の表面状態
のみに依存して変化するので、本発明のように時間軸方
向に演算処理を行うようにすると、画像データの量子化
精度が十分に高ければ、欠陥の有無などの表面状態の検
査をより正確に行うことができる。
As described above, according to the present invention, image data output from a camera having an image sensor is
By calculating the surface state of the inspection object by performing arithmetic processing in the time axis direction (sub-scanning direction), it is possible to perform a high-precision surface inspection that eliminates the influence of element variations of the image sensor. That is, the image data corresponding to the individual elements of the image sensor is not affected by the element variation on the time axis, and basically changes only depending on the surface state of the inspection object. When the arithmetic processing is performed in the time axis direction as described above, if the quantization accuracy of the image data is sufficiently high, the inspection of the surface state such as the presence or absence of a defect can be performed more accurately.

【0013】本発明の一つの態様によると、演算処理装
置はカメラから出力される連続したN主走査ライン分
(Nは1以上の任意の整数)の画像データを記憶するN
ラインメモリと、このNラインメモリの入出力の画像デ
ータ間の相関値を求める相関器と、この相関器から出力
される相関値の大きさを判定して検査対象物の表面状態
の検査結果を得る判定器とを有する。判定器は、例えば
コンパレータにより構成される。
According to one aspect of the present invention, the arithmetic processing unit stores N consecutive main scanning lines (N is an integer of 1 or more) of image data output from the camera.
A line memory, a correlator for calculating a correlation value between input and output image data of the N-line memory, and a magnitude of the correlation value output from the correlator to determine a surface state inspection result of the inspection object. And a determiner for obtaining. The determiner is composed of, for example, a comparator.

【0014】このように構成すると、検査対象物上で副
走査方向にN主走査ライン離れた二つの位置の表面状態
の相関を求めることになるので、例えばこれら二つの位
置の一方に欠陥があれば相関値が大きくなることで、欠
陥が検知される。
With this configuration, the correlation between the surface states of two positions separated from each other by N main scanning lines in the sub-scanning direction on the inspection object is obtained. For example, if one of these two positions has a defect, If the correlation value increases, a defect is detected.

【0015】本発明の他の態様による演算処理装置は、
カメラから出力される連続したN主走査ライン分(Nは
1以上の任意の整数)の画像データを記憶するNライン
メモリと、このNラインメモリの入出力の画像データ間
の相関値を求める相関器と、この相関器から出力される
相関値の大きさを判定して検査対象物の表面状態の検査
結果を得る判定器とをそれぞれ有し、かつNの値をN
1,N2,N3,…のように互いに異ならせた複数の演
算処理ユニットによって構成される。
According to another aspect of the present invention, there is provided an arithmetic processing device comprising:
An N-line memory for storing image data of N consecutive main scanning lines (N is an integer of 1 or more) output from the camera, and a correlation for obtaining a correlation value between input and output image data of the N-line memory And a determiner that determines the magnitude of the correlation value output from the correlator and obtains an inspection result of the surface state of the inspection object, and sets the value of N to N
., N2, N3,... And a plurality of different arithmetic processing units.

【0016】このようにすると、それぞれの演算処理ユ
ニットにおいては、検査対象物上ので副走査方向にN1
主走査ライン、N2主走査ライン、N3主走査ライン…
のように異なる距離ずつ離れた二つの位置の表面状態の
相関をそれぞれ求めることになるので、N1,N2,N
3,…の値に応じた大きさの欠陥が検知される。しか
も、これらの大きさの異なる欠陥の検知は、同時並行的
に行われる。
With this arrangement, each of the arithmetic processing units has N1 on the inspection object in the sub-scanning direction.
Main scanning line, N2 main scanning line, N3 main scanning line ...
, The correlation between the surface states at two positions separated by different distances is obtained, respectively, so that N1, N2, N
A defect having a size corresponding to the value of 3,... Is detected. Moreover, the detection of the defects having different sizes is performed simultaneously and in parallel.

【0017】本発明の別の態様による演算処理装置は、
カメラから出力される連続した複数の主走査ライン分の
画像データを記憶する複数のラインメモリと、カメラか
ら出力される画像データおよび前記複数のラインメモリ
から出力される画像データを加算する加算器と、この加
算器から出力される加算値の大きさを判定して検査対象
物の表面状態の検査結果を得る判定器とを有する。
An arithmetic processing unit according to another aspect of the present invention comprises:
A plurality of line memories that store image data for a plurality of continuous main scanning lines output from the camera, and an adder that adds the image data output from the camera and the image data output from the plurality of line memories. And a determiner for determining the magnitude of the added value output from the adder to obtain an inspection result of the surface state of the inspection object.

【0018】この構成によると、イメージセンサの同の
一素子に対応して得られる画像データが加算されるの
で、素子ばらつきの影響を受けることなく、判定器に入
力する画像データ(加算値)を大きくとることができ、
一次元イメージセンサの出力の段階では画像信号レベル
の非常に小さい低コントラストの欠陥でも容易に検知さ
れる。
According to this configuration, the image data obtained corresponding to the same element of the image sensor is added, so that the image data (added value) input to the determiner can be input without being affected by the element variation. Can be large,
In the output stage of the one-dimensional image sensor, even a low-contrast defect having a very small image signal level can be easily detected.

【0019】本発明のもう一つの態様による演算処理装
置は、カメラから出力される連続した複数の主走査ライ
ン分の画像データを記憶するラインメモリ群と、このラ
インメモリ群から選択された第1グループの複数のライ
ンメモリから出力される画像データを加算する第1の加
算器と、ラインメモリ群から選択された第2グループの
複数のラインメモリから出力される画像データを加算す
る第2の加算器と、これら第1および第2の加算器から
出力される加算値間の相関値を求める相関器と、この相
関器から出力される相関値の大きさを判定して検査対象
物の表面状態の検査結果を得る判定器とを有する。
According to another aspect of the present invention, there is provided an arithmetic processing apparatus comprising: a line memory group for storing image data for a plurality of continuous main scanning lines output from a camera; and a first memory selected from the line memory group. A first adder for adding image data output from a plurality of line memories in a group, and a second addition for adding image data output from a plurality of line memories in a second group selected from the line memory group A correlator for obtaining a correlation value between the added values output from the first and second adders; and a surface state of the inspection object by determining the magnitude of the correlation value output from the correlator. And a determiner for obtaining the inspection result of

【0020】このような構成によれば、イメージセンサ
の熱擾乱ノイズや検査対象物の照明光源のリップルなど
の影響によって、二つの加算器にそれぞれ入力される画
像データの基準レベルが異なっている場合でも、相関器
による相関演算の過程でこの基準レベルの相違はキャン
セルされ、より正確に欠陥を検知することが可能とな
る。
According to such a configuration, when the reference levels of the image data respectively input to the two adders are different due to the effects of thermal disturbance noise of the image sensor and ripples of the illumination light source of the inspection object. However, the difference in the reference level is canceled in the course of the correlation calculation by the correlator, and the defect can be detected more accurately.

【0021】本発明のさらに別の態様による演算処理装
置は、カメラから出力される画像データに対し副走査方
向に演算処理を施して検査対象物の表面状態を求める第
1の検査モードと、画像データに対し主走査方向および
副走査方向に対して斜めの方向に演算処理を施すことに
より検査対象物の表面状態を求める第2の検査モードを
有することを特徴とする。
An arithmetic processing device according to still another aspect of the present invention includes a first inspection mode for performing arithmetic processing on image data output from a camera in a sub-scanning direction to obtain a surface state of an inspection object; A second inspection mode is provided in which arithmetic processing is performed on the data in a direction oblique to the main scanning direction and the sub-scanning direction to obtain the surface state of the inspection object.

【0022】この演算処理装置は、例えばカメラから出
力される連続した複数の主走査ライン分の画像データを
記憶する二次元メモリアレイを有し、この二次元メモリ
アレイから第1および第2の検査モードに応じた読み出
しパターンで画像データを読み出し、この読み出した画
像データに対して演算処理を施すように構成される。
This arithmetic processing unit has a two-dimensional memory array for storing image data for a plurality of continuous main scanning lines output from a camera, for example, and performs first and second inspections from the two-dimensional memory array. The image data is read in a read pattern corresponding to the mode, and an arithmetic process is performed on the read image data.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係る表面検査システムの構成を示す図である。同図にお
いて、検査対象物10は例えば押し出し成形物、引き抜
き成形物やロール成形物などであり、表面検査時には矢
印Yで示す方向(副走査方向)に移動する。この検査対
象物10に対向して、ディジタルカメラ11が設置され
ている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a surface inspection system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an inspection object 10 is, for example, an extruded product, a drawn product, a roll product, or the like, and moves in a direction indicated by an arrow Y (sub-scanning direction) during surface inspection. A digital camera 11 is installed facing the inspection object 10.

【0024】ディジタルカメラ11は、結像レンズ1
2、CCDラインイメージセンサのような一次元イメー
ジセンサ13、増幅器14およびA/Dコンバータ15
により構成され、検査対象物10の表面の画像が結像レ
ンズ12を介して一次元イメージセンサ13上に結像さ
れる。一次元イメージセンサ13による検査対象物10
上の読み取り幅を1とすると、結像レンズ12が標準レ
ンズの場合、カメラ11から検査対象物10までの距離
(対物距離)は約1.5に設定される。
The digital camera 11 includes the imaging lens 1
2. One-dimensional image sensor 13, such as CCD line image sensor, amplifier 14, and A / D converter 15
The image of the surface of the inspection object 10 is formed on the one-dimensional image sensor 13 via the imaging lens 12. Inspection object 10 by one-dimensional image sensor 13
Assuming that the upper reading width is 1, when the imaging lens 12 is a standard lens, the distance (object distance) from the camera 11 to the inspection object 10 is set to about 1.5.

【0025】一次元イメージセンサ13は、複数個(例
えば、5120個)の光電変換素子を矢印Xで示す方向
(主走査方向)に配列して構成されており、この主走査
方向と直交する方向(副走査方向)に相対的に移動する
検査対象物10上を主走査方向に走査して検査対象物1
0の表面状態を読み取り、画像信号を出力する。この一
次元イメージセンサ13から出力される画像信号は増幅
器14で増幅され、さらにA/Dコンバータ15により
例えば8ビットパラレルのディジタルデータに変換され
て、ディジタルカメラ11から画像データとして出力さ
れる。
The one-dimensional image sensor 13 is configured by arranging a plurality of (for example, 5120) photoelectric conversion elements in a direction indicated by an arrow X (main scanning direction), and a direction orthogonal to the main scanning direction. The inspection object 1 that moves relatively in the (sub-scanning direction) is scanned in the main scanning direction on the inspection object 10.
The surface state of 0 is read and an image signal is output. The image signal output from the one-dimensional image sensor 13 is amplified by an amplifier 14, further converted into 8-bit parallel digital data by an A / D converter 15, and output from the digital camera 11 as image data.

【0026】ディジタルカメラ11から出力される画像
データは、演算処理装置16に入力される。演算処理装
置16は、入力される画像データに対しY方向に演算処
理を施すことにより検査対象物10の表面状態の検査結
果を出力するものであり、この例ではNラインメモリ1
7と相関器18および判定器19により構成される。こ
こで、Nは1以上の任意の整数である。
Image data output from the digital camera 11 is input to the arithmetic processing unit 16. The arithmetic processing device 16 outputs an inspection result of the surface state of the inspection object 10 by performing arithmetic processing on the input image data in the Y direction. In this example, the N line memory 1
7, a correlator 18 and a determiner 19. Here, N is an arbitrary integer of 1 or more.

【0027】Nラインメモリ17は、ディジタルカメラ
11から入力されるN主走査ライン分の画像データを記
憶するメモリであり、一次元イメージセンサ13におけ
る光電変換素子の素子数(例えば、5120素子)のN
倍の段数のシフトレジスタまたはFIFO(先入れ・先
出し)メモリにより構成される。
The N-line memory 17 is a memory for storing image data for N main scanning lines inputted from the digital camera 11, and stores the number of photoelectric conversion elements (for example, 5120 elements) in the one-dimensional image sensor 13. N
It is composed of a double-stage shift register or FIFO (first-in first-out) memory.

【0028】ラインメモリ17の入出力の画像データ、
すなわちディジタルカメラ11から入力される画像デー
タとラインメモリ17から出力される画像データは、相
関器18の入力Aと入力Bに入力される。相関器18
は、入力Aと入力Bに与えられるラインメモリ18の入
出力の画像データ間の相関演算を行って両画像データの
相関値を求める回路であり、具体的には減算器または除
算器で構成される。
Image data input / output to / from the line memory 17;
That is, the image data input from the digital camera 11 and the image data output from the line memory 17 are input to the inputs A and B of the correlator 18. Correlator 18
Is a circuit for performing a correlation operation between input and output image data of the line memory 18 given to the input A and the input B to obtain a correlation value between the two image data, and is specifically constituted by a subtractor or a divider. You.

【0029】ここで、相関器18の入力AおよびBにそ
れぞれ入力される画像データは、一次元イメージセンサ
13の同一素子から得られる画像信号に対応している。
すなわち、相関器18の入力Aに対して入力Bはライン
メモリ17によりN主走査ライン分の時間遅れているた
め、入力Aに一次元イメージセンサ13のi番目(i=
1,2,…)の素子に対応する画像データが入力される
とき、入力Bには同じi番目の素子に対応するN主走査
ライン前の画像データがラインメモリ17から入力され
る。
Here, the image data input to the inputs A and B of the correlator 18 respectively correspond to the image signals obtained from the same element of the one-dimensional image sensor 13.
That is, since the input B is delayed from the input A of the correlator 18 by N main scanning lines by the line memory 17, the input A is the i-th (i =
When the image data corresponding to the elements (1, 2,...) Is input, the image data of the Nth main scanning line corresponding to the same i-th element is input to the input B from the line memory 17.

【0030】相関器18から出力される相関値は判定器
19に入力され、その大きさが判定される。判定器19
は、例えばコンパレータにより構成され、この例では相
関器18から出力される相関値を適当なしきい値THと
比較することによって、検査対象物10の表面欠陥の有
無を判定し、その判定結果を表面状態の検査結果として
出力する。
The correlation value output from the correlator 18 is input to the determiner 19, and its magnitude is determined. Judge 19
Is constituted by, for example, a comparator. In this example, the presence or absence of a surface defect of the inspection object 10 is determined by comparing the correlation value output from the correlator 18 with an appropriate threshold value TH. It is output as the status check result.

【0031】すなわち、検査対象物10上に欠陥がある
と、その欠陥の近傍では一次元イメージセンサ13の同
一の素子に対応する画像データの大きさが副走査に伴っ
て、つまり検査対象物10の相対的移動に伴って時間的
に変化することにより、相関器18で得られる相関値が
大きくなって、判定器19においてしきい値THを越え
るため、判定器19でこの欠陥を認識することができ
る。判定器19の判定結果は、例えばパーソナルコンピ
ュータにより処理されて図示しない表示装置により表示
される。
That is, if there is a defect on the inspection object 10, the size of the image data corresponding to the same element of the one-dimensional image sensor 13 in the vicinity of the defect accompanies the sub-scan, that is, the inspection object 10 Since the correlation value obtained by the correlator 18 becomes larger and exceeds the threshold value TH in the determiner 19 due to the temporal change along with the relative movement of the Can be. The determination result of the determiner 19 is processed by, for example, a personal computer and displayed on a display device (not shown).

【0032】このような本実施形態の検査システムによ
ると、一次元イメージセンサ13の素子ばらつきの影響
を除去した高精度の検査が可能となる。以下、この効果
を図2によりさらに詳細に説明する。
According to the inspection system of the present embodiment, a high-precision inspection can be performed without the influence of the element variation of the one-dimensional image sensor 13. Hereinafter, this effect will be described in more detail with reference to FIG.

【0033】図2は、ディジタルカメラ11から出力さ
れる画像データの概念図であり、検査対象物10の表面
状態が一様の場合を示している。この画像データは25
6階調、つまり明度が検査対象物10の表面状態に応じ
て256段階にわたって変化するデータであり、例えば
1/2000秒でX方向(主走査方向=空間方向)に5
120点走査され、Y方向(副走査方向=時間軸方向)
に2000回/秒の周期で出力される。
FIG. 2 is a conceptual diagram of image data output from the digital camera 11 and shows a case where the surface state of the inspection object 10 is uniform. This image data is 25
Six gradations, that is, data in which the brightness changes in 256 steps according to the surface state of the inspection object 10, for example, in the X direction (main scanning direction = space direction) in 1/2000 seconds
120 points scanned, Y direction (sub-scan direction = time axis direction)
Is output at a cycle of 2000 times / second.

【0034】一次元イメージセンサ13の素子ばらつ
き、つまり画像データのX方向の明度ばらつきは通常3
%程度であり、表面検査の分野では、この素子ばらつき
を抑える有効な方法は見出だされていない。これに対
し、本発明では一次元イメージセンサ13の個々の素子
に対応する画像データは、時間軸上で見ると素子ばらつ
きの影響を受けないことに着目して、同一の素子に対応
する画像データについてY方向(時間軸方向)に演算処
理を行って検査対象物10の表面状態を検査することに
より、素子ばらつきの影響を除去した高精度の検査を可
能としている。
The element variation of the one-dimensional image sensor 13, that is, the brightness variation of the image data in the X direction is usually 3
%, And no effective method has been found in the field of surface inspection to suppress this device variation. On the other hand, in the present invention, the image data corresponding to each element of the one-dimensional image sensor 13 is not affected by the element variation when viewed on the time axis, and the image data corresponding to the same element is focused on. By performing a calculation process in the Y direction (time axis direction) to inspect the surface state of the inspection object 10, high-precision inspection in which the influence of element variation is removed is enabled.

【0035】この場合、一次元イメージセンサ13の同
一の素子に対応する画像データのばらつきが問題となる
が、これはA/Dコンバータ15の変換精度を8ビット
とすれば、前述したように画像データは256階調とな
り、明度変化を1/256の精度で検出できるので、同
一の素子に対応する画像データのばらつきは約0.4%
以下と十分に小さく抑えることができる。また、A/D
コンバータ15の変換精度を例えば10ビット、12ビ
ット…と増やしてゆけば、この画像データのばらつきは
さらに小さくなる。
In this case, variation in image data corresponding to the same element of the one-dimensional image sensor 13 poses a problem. If the conversion accuracy of the A / D converter 15 is set to 8 bits, the Since the data has 256 gradations and the change in brightness can be detected with an accuracy of 1/256, the variation of the image data corresponding to the same element is about 0.4%.
It can be kept sufficiently small as follows. A / D
If the conversion accuracy of the converter 15 is increased to, for example, 10 bits, 12 bits,..., The variation in the image data is further reduced.

【0036】(第2の実施形態)図3に、本発明の第2
の実施形態における演算処理装置の構成を示す。この演
算処理装置は、図1中に示した演算処理装置16と同一
構成からなる複数(この例では3個)の演算処理ユニッ
ト16−1,16−2,16−3を並列に配置して構成
されている。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
1 shows a configuration of an arithmetic processing device according to the embodiment. This arithmetic processing device has a plurality (three in this example) of arithmetic processing units 16-1, 16-2, and 16-3 having the same configuration as the arithmetic processing device 16 shown in FIG. It is configured.

【0037】すなわち、演算処理ユニット16−1はN
ラインメモリ17−1、相関器18−1および判定器1
9−1により構成され、演算処理ユニット16−2はN
ラインメモリ17−2、相関器18−2および判定器1
9−2により構成され、演算処理ユニット16−3はN
ラインメモリ17−3、相関器18−3および判定器1
9−3により構成される。判定器19−1,19−2,
19−3は、第1の実施形態と同様に例えばコンパレー
タにより構成され、適宜設定されたしきい値TH1,T
H2,TH3が与えられている。
That is, the arithmetic processing unit 16-1 has N
Line memory 17-1, correlator 18-1, and determiner 1
9-1, and the arithmetic processing unit 16-2 has N
Line memory 17-2, correlator 18-2, and determiner 1
9-2, and the arithmetic processing unit 16-3 has N
Line memory 17-3, correlator 18-3, and determiner 1
9-3. Judgers 19-1, 19-2,
19-3 is constituted by, for example, a comparator similarly to the first embodiment, and appropriately set threshold values TH1, T
H2 and TH3 are given.

【0038】ここで、各演算処理ユニット16−1,1
6−2,16−3における各々のNラインメモリ17−
1,17−2,17−3のNをN1,N2,N3とする
と、これらは例えばN1=1,N2=30〜40、N3
=79というように異なる値に設定されている。このよ
うにすると、演算処理ユニット16−1,16−2,1
6−3においては、検査対象物10上の大きさの異なる
欠陥がそれぞれ検知される。
Here, each processing unit 16-1, 1
6-2, 16-3 each N line memory 17-
Assuming that N of 1, 17-2, 17-3 is N1, N2, N3, these are, for example, N1 = 1, N2 = 30-40, N3
= 79 is set to a different value. By doing so, the arithmetic processing units 16-1, 16-2, 1
In 6-3, defects having different sizes on the inspection object 10 are respectively detected.

【0039】すなわち、演算処理ユニット16−1で
は、隣接する主走査ライン間で明度が急激に変化するよ
うな「微小欠陥」が検知され、また演算処理ユニット1
6−2では、30〜40ラインにわたって明度が徐々に
変化するような中程度の大きさの「通常欠陥」が検知さ
れ、さらに演算処理ユニット16−3では、80ライン
程度の非常に広い範囲にわたって明度が変化するような
「色むら欠陥」が検知される。演算処理ユニット16−
1,16−2,16−3の各判定器19−1,19−
2,19−3の判定結果は、例えばパーソナルコンピュ
ータにより処理されて図示しない表示装置により表示さ
れる。
That is, the arithmetic processing unit 16-1 detects a "micro defect" in which the brightness sharply changes between adjacent main scanning lines.
In 6-2, a medium-sized "normal defect" whose brightness gradually changes over 30 to 40 lines is detected, and the arithmetic processing unit 16-3 further detects a very wide range of about 80 lines. A “color unevenness defect” whose lightness changes is detected. Arithmetic processing unit 16-
1, 16-2 and 16-3 determiners 19-1 and 19-
The determination results of 2, 19-3 are processed by, for example, a personal computer and displayed on a display device (not shown).

【0040】図4は、本実施形態における検査結果の表
示例である。検査対象物10の画像上に、上述した「微
小欠陥」「通常欠陥」「色むら欠陥」がそれぞれの区別
が付くように、例えば色を異ならせた欠陥像41,4
2,43として表示される。このような表示から、各種
の欠陥が検査対象物10上にどのように分布しているか
を明確に把握することができる。
FIG. 4 is a display example of the inspection result in this embodiment. Defect images 41, 4 having different colors, for example, so that the above-mentioned "micro defect", "normal defect", and "uneven color defect" can be distinguished from each other on the image of the inspection object 10.
2, 43 are displayed. From such a display, it is possible to clearly understand how various kinds of defects are distributed on the inspection object 10.

【0041】(第3の実施形態)図5に、本発明の第2
の実施形態における演算処理装置の構成を示す。本実施
形態における演算処理装置20は、縦続接続された複数
のラインメモリ21−1〜21−3と、これらのライン
メモリ21−1〜21−3の入出力の画像データの加算
値を求める加算器22および判定器23によって構成さ
れる。
(Third Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
1 shows a configuration of an arithmetic processing device according to the embodiment. The arithmetic processing unit 20 according to the present embodiment includes a plurality of cascade-connected line memories 21-1 to 21-3 and an addition for obtaining an addition value of input / output image data of the line memories 21-1 to 21-3. It comprises a device 22 and a determiner 23.

【0042】すなわち、図1のディジタルカメラ11か
らのディジタル化された画像データは、1段目のライン
メモリ21−1と加算器22に入力され、1段目のライ
ンメモリ17−1から出力される画像データは、2段目
のラインメモリ21−2と加算器22に入力され、同様
に2段目のラインメモリ21−2から出力される画像デ
ータは、3段目のラインメモリ21−3と加算器22に
入力され、さらに3段目のラインメモリ21−3から出
力される画像データは、加算器22に入力される。そし
て、加算器22でこれら4つの画像データの加算値が求
められる。
That is, digitized image data from the digital camera 11 of FIG. 1 is input to the first-stage line memory 21-1 and the adder 22, and is output from the first-stage line memory 17-1. Image data is input to the second-stage line memory 21-2 and the adder 22, and similarly, the image data output from the second-stage line memory 21-2 is input to the third-stage line memory 21-3. Is input to the adder 22, and the image data output from the third-stage line memory 21-3 is further input to the adder 22. Then, an adder 22 calculates an added value of these four image data.

【0043】加算器22から出力される加算値は、判定
器23に入力される。判定器23は第1の実施形態と同
様に例えばコンパレータにより構成され、この例では加
算器22から出力される加算値を適当なしきい値THと
比較することによって、検査対象物10の表面欠陥の有
無を判定し、その判定結果を表面状態の検査結果として
出力する。
The added value output from the adder 22 is input to the determiner 23. The determiner 23 is composed of, for example, a comparator as in the first embodiment. In this example, the comparator 23 compares the addition value output from the adder 22 with an appropriate threshold value TH to determine the surface defect of the inspection object 10. The presence or absence is determined, and the determination result is output as a surface state inspection result.

【0044】加算器22に入力される4つの画像データ
は、ラインメモリ21−1〜21−3により互いに1主
走査ライン分の遅延時間を持っているので、一次元イメ
ージセンサ13の同一素子から連続した4主走査ライン
にわたって得られる画像信号に対応している。従って、
加算器22ではある時点で見ると、一次元イメージセン
サ12の同一素子に対応して得られる画像データが加算
される。そして、この加算操作が一次元イメージセンサ
13の各素子に対応して4主走査ラインにわたって得ら
れる画像データについてそれぞれ行われ、さらに同様の
加算操作が検査対象物10の移動に伴い、順次1主走査
ラインずつずれた連続した4主走査ラインにわたって得
られる画像データについて順次行われる。
The four image data input to the adder 22 have a delay time of one main scanning line with respect to each other by the line memories 21-1 to 21-3. This corresponds to an image signal obtained over four continuous main scanning lines. Therefore,
At a certain point in time, the adder 22 adds image data obtained corresponding to the same element of the one-dimensional image sensor 12. This addition operation is performed on image data obtained over four main scanning lines corresponding to the respective elements of the one-dimensional image sensor 13, and the same addition operation is sequentially performed on one main line as the inspection object 10 moves. This is sequentially performed on image data obtained over four continuous main scanning lines shifted by scanning lines.

【0045】このように一次元イメージセンサ12の同
一素子に対応して得られる画像データを加算すると、つ
まり画像データを副走査方向(時間軸方向)に加算する
と、素子ばらつきの影響を受けることなく、判定器23
に入力する画像データ(加算値)を大きくとることがで
き、一次元イメージセンサ13の出力の段階では画像信
号レベルの非常に小さいような低コントラストの欠陥で
も容易に検知することが可能となる。
As described above, when the image data obtained corresponding to the same element of the one-dimensional image sensor 12 is added, that is, when the image data is added in the sub-scanning direction (time axis direction), there is no influence of the element variation. , Determiner 23
The input image data (added value) can be made large, and it is possible to easily detect even a low-contrast defect such as a very low image signal level at the output stage of the one-dimensional image sensor 13.

【0046】なお、図5では簡単のため3個のラインメ
モリ21−1〜21−3を縦続接続しているが、実際に
は10〜数10個の程度ラインメモリを縦続接続して、
連続した10〜数10主走査ラインの画像データを加算
器22で加算することが望ましい。
In FIG. 5, three line memories 21-1 to 21-3 are cascade-connected for simplicity. However, actually, about 10 to several tens of line memories are cascade-connected.
It is desirable that the adder 22 adds the image data of 10 to several tens of continuous main scanning lines.

【0047】(第4の実施形態)図6は、本発明の第4
の実施形態における演算処理装置の構成を示している。
本実施形態における演算処理装置30は、縦続接続され
たラインメモリ群31−1〜31−7、マルチプレクサ
32、二つの加算器33−1,33−2、相関器34お
よび判定器35によって構成される。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention.
1 shows a configuration of an arithmetic processing device according to the embodiment.
The arithmetic processing device 30 according to the present embodiment includes cascade-connected line memory groups 31-1 to 31-7, a multiplexer 32, two adders 33-1 and 33-2, a correlator 34, and a determiner 35. You.

【0048】図1のディジタルカメラ11からのディジ
タル化された画像データは、初段のラインメモリ31−
1に入力され、この画像データとラインメモリ群31−
1〜31−7の出力の画像データがマルチプレクサ32
に入力される。マルチプレクサ32は、ラインメモリ群
31−1〜31−7から二つのグループを選択して、第
1グループのラインメモリから出力される画像データを
第1の加算器33−1に入力し、第2グループのライン
メモリから出力される画像データを第2の加算器33−
2に入力する。
The digitized image data from the digital camera 11 shown in FIG.
1, the image data and the line memory group 31-
The image data of the output of 1-31-7 is
Is input to The multiplexer 32 selects two groups from the line memory groups 31-1 to 31-7, inputs image data output from the first group of line memories to the first adder 33-1, The image data output from the line memory of the group is added to the second adder 33-
Enter 2

【0049】なお、図6ではラインメモリ群31−1〜
31−7は7個であるが、実際には数個〜数100個と
多数である。また、図6では加算器33−1,33−2
にそれぞれ4個の画像データを入力しているが、実際に
は10〜数100個程度の画像データを入力するように
する。
In FIG. 6, the line memory groups 31-1 to 31-1
The number 31-7 is seven, but is actually a large number of several to several hundred. In FIG. 6, the adders 33-1 and 33-2 are used.
Although four pieces of image data are input to each of them, actually ten to several hundred pieces of image data are input.

【0050】第1の加算器33−1では、ラインメモリ
群31−1−〜31−7からマルチプレクサ32で選択
された第1グループのラインメモリより出力される画像
データを加算するため、ある時点で見れば一次元イメー
ジセンサ13の同一素子に対応して連続した数10主走
査ラインにわたって得られる画像データを加算すること
になる。
The first adder 33-1 adds image data output from the first group of line memories selected by the multiplexer 32 from the line memory groups 31-1--1-31-7. In this case, the image data obtained over several tens of main scanning lines that correspond to the same element of the one-dimensional image sensor 13 is added.

【0051】同様に、第2の加算器33−2では、ライ
ンメモリ群31−1−〜31−7からマルチプレクサ3
2で選択された第2グループのラインメモリより出力さ
れる画像データを加算するため、ある時点で見れば一次
元イメージセンサ13の同一素子に対応して連続し、か
つ第1の加算器33−1で画像データが加算される主走
査ラインとは副走査方向の位置が隣接または離れた数1
0主走査ラインにわたって得られる画像データを加算す
ることになる。
Similarly, in the second adder 33-2, the multiplexers 31-1 to 31-7 output the signals from the line memories 31-1 to 31-7.
In order to add the image data output from the line memory of the second group selected in step 2, the image data is continuous corresponding to the same element of the one-dimensional image sensor 13 at a certain point in time, and the first adder 33- The main scanning line to which the image data is added at 1 is the number 1 where the position in the sub-scanning direction is adjacent or separated
Image data obtained over 0 main scanning lines are added.

【0052】こうして得られた第1の加算器33−1か
らの加算値と第1の加算器33−2からの加算値は相関
器34によって相関演算が行われ、相関値が出力され
る。相関器34は、具体的には減算器または除算器で構
成される。
The thus obtained addition value from the first adder 33-1 and the addition value from the first adder 33-2 are subjected to a correlation operation by the correlator 34, and the correlation value is output. The correlator 34 is specifically configured by a subtractor or a divider.

【0053】この相関器34から出力される相関値は、
第1の実施形態と同様に例えばコンパレータにより構成
された判定器35に入力され、適当なしきい値THと比
較されることによって、検査対象物10の表面欠陥の有
無が判定され、その判定結果が表面状態の検査結果とし
て出力される。
The correlation value output from the correlator 34 is
In the same manner as in the first embodiment, for example, the presence or absence of a surface defect of the inspection object 10 is determined by being input to a determination unit 35 configured by a comparator and comparing with an appropriate threshold value TH. It is output as a surface condition inspection result.

【0054】本実施形態によると、例えば一次元イメー
ジセンサ13の熱擾乱ノイズや検査対象物10を照明す
る光源のリップルなどの影響により、加算器33−1に
入力される画像データと加算器33−2に入力される画
像データの基準レベルが異なっている場合でも、相関器
34の相関演算の過程で基準レベルの相違はキャンセル
され、欠陥に対応した画像データの変化分のみが抽出さ
れるので、より正確に欠陥を検知することができる。
According to the present embodiment, the image data input to the adder 33-1 and the adder 33 are affected by, for example, the thermal disturbance noise of the one-dimensional image sensor 13 and the ripple of the light source illuminating the inspection object 10. Even when the reference levels of the image data input to -2 are different, the difference of the reference levels is canceled in the course of the correlation operation of the correlator 34, and only the change of the image data corresponding to the defect is extracted. Thus, the defect can be detected more accurately.

【0055】(第5の実施形態)図7は、本発明の第5
の実施形態における演算処理装置の構成を示すブロック
図である。本実施形態における演算処理装置50は、二
次元メモリアレイ51と読み出し制御回路52および演
算処理ブロック53からなる。
(Fifth Embodiment) FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an arithmetic processing device according to the embodiment. The arithmetic processing device 50 according to the present embodiment includes a two-dimensional memory array 51, a read control circuit 52, and an arithmetic processing block 53.

【0056】図1のディジタルカメラ11からのディジ
タル化された画像データは、二次元メモリアレイ51に
連続した複数の主走査ライン分が書き込まれる。二次元
メモリアレイ51は通常のラインメモリと異なり、任意
の画素単位で読み出しが可能なメモリであり、読み出し
画素の位置は読み出し制御回路52によって制御され
る。二次元メモリアレイ51から読み出された画像デー
タは、演算処理ブロック53に入力される。演算処理ブ
ロック53は、例えば図5における加算器22と判定器
23、あるいは図6におけるマルチプレクサ32、加算
器33−1,33−2、相関器34および判定器35の
部分に相当する処理を行うものである。
The digitized image data from the digital camera 11 shown in FIG. 1 is written into the two-dimensional memory array 51 for a plurality of continuous main scanning lines. The two-dimensional memory array 51 is a memory that can be read in arbitrary pixel units, unlike a normal line memory, and the position of a read pixel is controlled by a read control circuit 52. The image data read from the two-dimensional memory array 51 is input to the arithmetic processing block 53. The arithmetic processing block 53 performs processing corresponding to, for example, the adder 22 and the determiner 23 in FIG. 5, or the multiplexer 32, the adders 33-1 and 33-2, the correlator 34, and the determiner 35 in FIG. Things.

【0057】読み出し制御回路52は、図示しないシス
テムコントローラから与えられる検査モード信号に従っ
て、表面検査の検査モードに応じた読み出しパターンで
二次元メモリアレイ51から画像データの読み出しが行
われるように読み出し動作が制御される。検査モードと
しては基本的に二つのモード(便宜上、標準検査モード
と特殊検査モードとする)が用意されており、これらの
検査モードに応じた検査モード信号が読み出し制御回路
52に与えられる。
The read control circuit 52 performs a read operation so that image data is read from the two-dimensional memory array 51 in a read pattern corresponding to the inspection mode of the surface inspection according to an inspection mode signal given from a system controller (not shown). Controlled. There are basically two inspection modes (for convenience, a standard inspection mode and a special inspection mode). An inspection mode signal corresponding to these inspection modes is supplied to the read control circuit 52.

【0058】具体的には、標準検査モードの場合、読み
出し制御回路52は二次元メモリアレイ51が第3、第
4の実施形態と同様に縦続接続された複数のラインメモ
リと等価な読み出し動作を行うように二次元メモリアレ
イ51の読み出し画素の位置を制御する。これにより二
次元メモリアレイ51からは第3、第4の実施形態と同
様、各ラインメモリの入出力に相当する画像データが図
8の斜線61に示されるように副走査方向に読み出さ
れ、演算処理ブロック53によって演算処理される。
Specifically, in the case of the standard inspection mode, the read control circuit 52 performs a read operation equivalent to a plurality of line memories in which the two-dimensional memory array 51 is cascade-connected as in the third and fourth embodiments. The position of the read pixel of the two-dimensional memory array 51 is controlled so as to perform the above operation. As a result, similarly to the third and fourth embodiments, image data corresponding to input / output of each line memory is read out from the two-dimensional memory array 51 in the sub-scanning direction as shown by the oblique line 61 in FIG. The arithmetic processing is performed by the arithmetic processing block 53.

【0059】一方、特殊検査モードの場合には、読み出
し制御回路52は二次元メモリアレイ51から画像デー
タが主走査方向および副走査方向に対して斜めの方向に
読み出されるように二次元メモリアレイ51の読み出し
画素の位置を制御する。すなわち、図8の斜線62に示
されるように、i番目の主走査ラインからj番目の画素
の画像データが読み出されたとすると、次のi+1番目
の主走査ラインからはj+1番目の画素の画像データ、
i+2番目の主走査ラインからはj+2番目の画素の画
像データ…というように、隣接する主走査ライン毎に主
走査ライン方向に1画素ずつずれた位置の画素の画像デ
ータが順次読み出され、演算処理ブロック53によって
演算処理される。
On the other hand, in the special inspection mode, the read control circuit 52 causes the two-dimensional memory array 51 to read image data from the two-dimensional memory array 51 in a direction oblique to the main scanning direction and the sub-scanning direction. Is controlled. That is, as shown by the oblique line 62 in FIG. 8, if the image data of the j-th pixel is read from the i-th main scanning line, the image of the j + 1-th pixel is read from the next i + 1-th main scanning line. data,
From the (i + 2) th main scanning line, the image data of the pixel at a position shifted by one pixel in the main scanning line direction is sequentially read out for each adjacent main scanning line, such as the image data of the (j + 2) th pixel. The arithmetic processing is performed by the processing block 53.

【0060】ここで、演算処理ブロック53が例えば図
5中に示したように加算器22と判定器23により構成
されている場合を例にとると、加算器22においては二
次元メモリアレイ51から主走査方向および副走査方向
に対して斜めの方向に読み出された画像データが加算さ
れ、この加算値に対して判定器23で判定が行われるこ
とになる。この特殊検査モードは、検査対象物上の斜め
の筋状の欠陥などを検査する場合に有効である。
Here, taking as an example the case where the arithmetic processing block 53 is composed of the adder 22 and the determiner 23 as shown in FIG. 5, the adder 22 receives data from the two-dimensional memory array 51. The image data read in a direction oblique to the main scanning direction and the sub-scanning direction are added, and the added value is determined by the determiner 23. This special inspection mode is effective when inspecting oblique streak-like defects on the inspection object.

【0061】上述の説明では、二次元メモリアレイ51
から主走査方向および副走査方向に対して斜めの方向に
画像データを読み出す場合、図8の斜線62のように隣
接する主走査ライン間で主走査方向に1画素ずつ読み出
し位置の画素をずらせたが、読み出し位置の画素をずら
せる量は2画素、3画素…というように適宜変更できる
ことはいうまでもなく、また読み出し位置をずらせる方
向についても、図8の例では左下がりとしたが、右下が
りにすることも可能である。
In the above description, the two-dimensional memory array 51
When image data is read in a direction oblique to the main scanning direction and the sub-scanning direction from, pixels at the reading position are shifted by one pixel in the main scanning direction between adjacent main scanning lines as shown by oblique lines 62 in FIG. However, it goes without saying that the amount by which the pixel at the readout position is shifted can be changed as appropriate, such as 2 pixels, 3 pixels, etc., and the direction in which the readout position is shifted is also set to the lower left in the example of FIG. It is also possible to go down to the right.

【0062】なお、以上の各実施形態では一次元イメー
ジセンサを有するカメラを用いた場合について説明した
が、二次元イメージセンサを有するカメラを用いた場合
にも本発明を適用することができる。
In each of the above embodiments, the case where a camera having a one-dimensional image sensor is used has been described. However, the present invention can be applied to a case where a camera having a two-dimensional image sensor is used.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればイ
メージセンサを有するカメラにより検査対象物上を空間
軸の方向に走査して得られた画像データに対し、時間軸
の方向に演算処理を施して、検査対象物の表面状態を検
査することにより、一次元イメージセンサの素子ばらつ
きの影響を除去して、検査対象物上の欠陥の有無などの
表面状態を精度よく検査することができる。
As described above, according to the present invention, the image data obtained by scanning the object to be inspected in the direction of the spatial axis by the camera having the image sensor is processed in the direction of the time axis. And inspecting the surface state of the inspection object, thereby removing the influence of the element variation of the one-dimensional image sensor and accurately inspecting the surface state such as the presence or absence of a defect on the inspection object. .

【0064】本発明は、押し出し成形物、引き抜き成形
物、ロール成形物などの対象物の表面検査に有効であ
り、具体的には、例えば「H鋼」、「パイプ」、電子部
品の搭載用に用いられる段付きの銅合金製の「鋼条」、
各種電子機器の放熱部、空調機の熱交換部などに適用さ
れるアルミ成形材からなる「冷却フィン」、露出取り付
けの電線やパイプなどのための樹脂製の成形品からなる
「樹脂カバー」、カラーコード付きの平行電線である
「フラットケーブル」、鳴門、スパゲッティ、金太郎飴
などの同一断面の長尺な「食品類」、ブルドーザなどの
キャタピラの構成部品である「履板」、凹凸のある「ベ
ルト」、「消しゴム」、「矢板」、「レール」、「アル
ミサッシ」、「碍子」、「アルミホイール」、「波板」
など種々の対象物の表面検査に適用が可能である。
The present invention is effective for inspecting the surface of an object such as an extruded product, a drawn product, a roll product, and more specifically, for example, for mounting “H steel”, “pipe”, and electronic components. "Steel strip" made of stepped copper alloy used for
`` Cooling fins '' made of aluminum molding material applied to the heat radiating parts of various electronic devices, heat exchange parts of air conditioners, etc., `` Resin covers '' made of resin molded products for exposed mounting wires and pipes, "Flat cable" which is a parallel electric wire with a color code, "Foods" with a long cross section such as Naruto, Spaghetti, Kintaro candy, etc. "Belt", "Eraser", "Pile", "Rail", "Aluminum sash", "Insulator", "Aluminum wheel", "Corrugated sheet"
For example, it can be applied to surface inspection of various objects.

【0065】これらのうち、例えばカラーコード付きの
フラットケーブルは、色の異なる被覆電線を平行に一体
化したものであり、被覆の色毎に明度が異なるため、主
走査方向(空間軸の方向)に演算処理を行う従来の検査
システムでは、表面検査ができなかったが、本発明によ
ると画像データを副走査方向(時間軸の方向)に演算処
理することで、このような色毎の明度差の影響を受ける
ことなく、表面検査を行うことができる。
Of these, for example, a flat cable with a color code is a cable in which coated electric wires of different colors are integrated in parallel, and the brightness differs for each coating color, so that the main scanning direction (the direction of the spatial axis). Although the conventional inspection system which performs the arithmetic processing cannot perform the surface inspection, according to the present invention, the image data is arithmetically processed in the sub-scanning direction (the direction of the time axis), so that such a brightness difference for each color can be obtained. Surface inspection can be performed without being affected by the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る表面検査システ
ムの構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a surface inspection system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の基本原理を説明するためのディジタル
カメラから出力される画像データの概念図
FIG. 2 is a conceptual diagram of image data output from a digital camera for explaining a basic principle of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態に係る表面検査システ
ムにおける演算処理装置の構成を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic processing unit in a surface inspection system according to a second embodiment of the present invention.

【図4】同実施形態における検査結果の表示例を示す図FIG. 4 is a view showing a display example of an inspection result in the embodiment.

【図5】本発明の第3の実施形態に係る表面検査システ
ムにおける演算処理装置の構成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic processing unit in a surface inspection system according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態に係る表面検査システ
ムにおける演算処理装置の構成を示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic processing unit in a surface inspection system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施形態に係る表面検査システ
ムにおける演算処理装置の構成を示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic processing unit in a surface inspection system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】同実施形態の動作を説明するための図FIG. 8 is a view for explaining the operation of the embodiment;

【符号の説明】 10…検査対象物 11…ディジタルカメラ 12…結像レンズ 13…一次元イメージセンサ 14…増幅器 15…A/Dコンバータ 16…演算処理装置 16−1〜16−3…演算処理ユニット 17,17−1〜17−3…Nラインメモリ 18,18−1〜18−3…相関器 19,19−1〜19−3…判定器 20…演算処理装置 21−1〜21−3…ラインメモリ 22…加算器 23…判定器 30…演算処理装置 31−1〜31−7…ラインメモリ 32…マルチプレクサ 33−1,33−2…加算器 34…相関器 35…判定器 41…微小欠陥の欠陥像 42…通常欠陥の欠陥像 43…色むら欠陥の欠陥像 50…演算処理装置 51…二次元メモリアレイ 52…読み出し制御回路 53…演算処理ブロック[Description of Signs] 10 ... Inspection object 11 ... Digital camera 12 ... Imaging lens 13 ... One-dimensional image sensor 14 ... Amplifier 15 ... A / D converter 16 ... Processing unit 16-1 to 16-3 ... Processing unit 17, 17-1 to 17-3 N-line memory 18, 18-1 to 18-3 Correlator 19, 19-1 to 19-3 Judgment device 20 Arithmetic processor 21-1 to 21-3 Line memory 22 Adder 23 Judgment device 30 Arithmetic processing unit 31-1 to 31-7 Line memory 32 Multiplexer 33-1 33-2 Adder 34 Correlator 35 Judge 41 Small defect Defect image of 42... Defect image of normal defect 43... Defect image of uneven color defect 50... Processing unit 51... Two-dimensional memory array 52.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イメージセンサを有するカメラにより検査
対象物上を空間軸の方向に走査して得られた画像データ
に対し、時間軸の方向に演算処理を施すことによって前
記検査対象物の表面状態を検査することを特徴とする表
面検査方法。
1. A surface condition of an inspection object by subjecting image data obtained by scanning an inspection object in a direction of a spatial axis by a camera having an image sensor to a processing in a direction of a time axis. A surface inspection method characterized by inspecting a surface.
【請求項2】複数の光電変換素子を少なくとも主走査方
向に配列して構成されるイメージセンサを有するカメラ
に対して、検査対象物を主走査方向と直交する副走査方
向に相対的に移動させつつ、前記カメラから出力される
画像データに対し、前記副走査方向に演算処理を施すこ
とによって前記検査対象物の表面状態を検査することを
特徴とする表面検査方法。
2. An object to be inspected is relatively moved in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction with respect to a camera having an image sensor configured by arranging a plurality of photoelectric conversion elements at least in the main scanning direction. A surface inspection method for inspecting a surface state of the inspection object by performing an arithmetic process on the image data output from the camera in the sub-scanning direction.
【請求項3】複数の光電変換素子を少なくとも主走査方
向に配列して構成されるイメージセンサを有し、該主走
査方向と直交する副走査方向に相対的に移動する検査対
象物上を該主走査方向に走査して画像データを出力する
カメラと、 前記画像データに対し前記副走査方向に演算処理を施し
て前記検査対象物の表面状態を求める演算処理装置とを
備えたことを特徴とする表面検査システム。
3. An image sensor comprising a plurality of photoelectric conversion elements arranged at least in a main scanning direction, wherein said image sensor is mounted on an inspection object which moves relatively in a sub-scanning direction orthogonal to said main scanning direction. A camera that scans in the main scanning direction and outputs image data, and an arithmetic processing device that performs arithmetic processing on the image data in the sub-scanning direction to obtain a surface state of the inspection object. Surface inspection system.
【請求項4】前記演算処理装置は、前記カメラから出力
される連続したN主走査ライン分(Nは1以上の任意の
整数)の画像データを記憶するNラインメモリと、この
Nラインメモリの入出力の画像データ間の相関値を求め
る相関器と、この相関器から出力される相関値の大きさ
を判定して前記検査対象物の表面状態の検査結果を得る
判定器とを有することを特徴とする請求項3記載の表面
検査システム。
4. An N-line memory for storing image data of N consecutive main scanning lines (N is an arbitrary integer of 1 or more) outputted from the camera, and A correlator that calculates a correlation value between input and output image data, and a determiner that determines the magnitude of the correlation value output from the correlator and obtains an inspection result of the surface state of the inspection object. The surface inspection system according to claim 3, wherein:
【請求項5】前記演算処理装置は、前記カメラから出力
される連続したN主走査ライン分(Nは1以上の任意の
整数)の画像データを記憶するNラインメモリと、この
Nラインメモリの入出力の画像データ間の相関値を求め
る相関器と、この相関器から出力される相関値の大きさ
を判定して前記検査対象物の表面状態の検査結果を得る
判定器とをそれぞれ有し、かつ前記Nの値を互いに異な
らせた複数の演算処理ユニットからなることを特徴とす
る請求項3記載の表面検査システム。
5. An N-line memory for storing image data of N consecutive main scanning lines (N is an integer of 1 or more) outputted from the camera, and an arithmetic and logic unit for the N-line memory. A correlator for calculating a correlation value between input and output image data, and a determiner for determining a magnitude of the correlation value output from the correlator and obtaining an inspection result of a surface state of the inspection object. 4. The surface inspection system according to claim 3, comprising a plurality of arithmetic processing units having different values of N from each other.
【請求項6】前記演算処理装置は、前記カメラから出力
される連続した複数の主走査ライン分の画像データを記
憶する複数のラインメモリと、前記カメラから出力され
る画像データおよび前記複数のラインメモリから出力さ
れる画像データを加算する加算器と、この加算器から出
力される加算値の大きさを判定して前記検査対象物の表
面状態の検査結果を得る判定器とを有することを特徴と
する請求項3記載の表面検査システム。
6. The arithmetic processing unit comprises: a plurality of line memories for storing image data of a plurality of continuous main scanning lines output from the camera; and an image data output from the camera and the plurality of lines. An adder that adds image data output from the memory, and a determiner that determines the magnitude of the added value output from the adder and obtains an inspection result of the surface state of the inspection object. The surface inspection system according to claim 3, wherein
【請求項7】前記演算処理装置は、前記カメラから出力
される連続した複数の主走査ライン分の画像データを記
憶するラインメモリ群と、このラインメモリ群から選択
された第1グループの複数のラインメモリから出力され
る画像データを加算する第1の加算器と、前記ラインメ
モリ群から選択された第2グループの複数のラインメモ
リから出力される画像データを加算する第2の加算器
と、これら第1および第2の加算器から出力される加算
値間の相関値を求める相関器と、この相関器から出力さ
れる相関値の大きさを判定して前記検査対象物の表面状
態の検査結果を得る判定器とを有することを特徴とする
請求項3記載の表面検査システム。
7. A line memory group for storing image data for a plurality of continuous main scanning lines output from the camera, and a plurality of a first group selected from the line memory group. A first adder for adding image data output from a line memory, a second adder for adding image data output from a plurality of line memories in a second group selected from the line memory group, A correlator for calculating a correlation value between the added values output from the first and second adders, and an inspection of the surface state of the inspection object by determining the magnitude of the correlation value output from the correlator. The surface inspection system according to claim 3, further comprising: a determiner for obtaining a result.
【請求項8】前記相関器は、減算器または除算器である
ことを特徴とする請求項4、5または7のいずれか1項
記載の表面検査システム。
8. The surface inspection system according to claim 4, wherein the correlator is a subtractor or a divider.
【請求項9】前記判定器は、入力される相関値を所定の
しきい値と比較することにより前記検査対象物の表面状
態の検査結果を得ることを特徴とする請求項3、4、5
または7のいずれか1項記載の表面検査システム。
9. The apparatus according to claim 3, wherein said determination unit obtains an inspection result of a surface state of said inspection object by comparing an input correlation value with a predetermined threshold value.
8. The surface inspection system according to claim 1.
【請求項10】複数の光電変換素子を少なくとも主走査
方向に配列して構成されるイメージセンサを有し、該主
走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動する検査
対象物上を該主走査方向に走査して画像データを出力す
るカメラと、 前記画像データに対し前記副走査方向に演算処理を施し
て前記検査対象物の表面状態を求める第1の検査モード
と、前記画像データに対し前記主走査方向および副走査
方向に対して斜めの方向に演算処理を施すことにより前
記検査対象物の表面状態を求める第2の検査モードを有
する演算処理装置とを備えたことを特徴とする表面検査
システム。
10. An image sensor comprising a plurality of photoelectric conversion elements arranged at least in a main scanning direction, wherein said image sensor is mounted on an inspection object which moves relatively in a sub-scanning direction orthogonal to said main scanning direction. A camera that scans in the main scanning direction and outputs image data, a first inspection mode in which arithmetic processing is performed on the image data in the sub-scanning direction to determine a surface state of the inspection object, On the other hand, an arithmetic processing unit having a second inspection mode for obtaining a surface state of the inspection object by performing arithmetic processing in a direction oblique to the main scanning direction and the sub-scanning direction is provided. Surface inspection system.
【請求項11】前記演算処理装置は、前記カメラから出
力される連続した複数の主走査ライン分の画像データを
記憶する二次元メモリアレイを有し、この二次元メモリ
アレイから前記第1および第2の検査モードに応じた読
み出しパターンで画像データを読み出し、この読み出し
た画像データに対して演算処理を施すことを特徴とする
請求項10記載の表面検査システム。
11. The arithmetic processing unit has a two-dimensional memory array for storing image data of a plurality of continuous main scanning lines output from the camera, and the first and second memory arrays are stored in the two-dimensional memory array. 11. The surface inspection system according to claim 10, wherein the image data is read in a read pattern according to the second inspection mode, and the read image data is subjected to an arithmetic processing.
JP17287799A 1998-06-19 1999-06-18 Surface inspection system Expired - Lifetime JP3739965B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17287799A JP3739965B2 (en) 1998-06-19 1999-06-18 Surface inspection system

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21022798 1998-06-19
JP10-211173 1998-07-27
JP21117398 1998-07-27
JP10-210227 1998-07-27
JP17287799A JP3739965B2 (en) 1998-06-19 1999-06-18 Surface inspection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000105833A true JP2000105833A (en) 2000-04-11
JP3739965B2 JP3739965B2 (en) 2006-01-25

Family

ID=27323692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17287799A Expired - Lifetime JP3739965B2 (en) 1998-06-19 1999-06-18 Surface inspection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3739965B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006013669A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pupil detector and iris identification device
KR100966814B1 (en) 2003-07-24 2010-06-29 주식회사 포스코 A Surface Defect Detection and Surface Shape Recognition Equipment
JP7524878B2 (en) 2021-10-26 2024-07-30 Jfeスチール株式会社 Surface defect inspection system and surface defect inspection method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100966814B1 (en) 2003-07-24 2010-06-29 주식회사 포스코 A Surface Defect Detection and Surface Shape Recognition Equipment
WO2006013669A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pupil detector and iris identification device
JP7524878B2 (en) 2021-10-26 2024-07-30 Jfeスチール株式会社 Surface defect inspection system and surface defect inspection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3739965B2 (en) 2006-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4932819B2 (en) Surface inspection apparatus and method
JP2004177397A (en) Method and apparatus for inspecting image defect, and device for inspecting appearance
EP0316961A2 (en) Roll mark inspection apparatus
JP2006308376A (en) Visual inspection device and visual inspection method
KR20060106780A (en) Appearance inspection apparatus and appearance inspection method
KR101146081B1 (en) Detection of macro-defects using micro-inspection inputs
US8810696B2 (en) Blemish detection method
JP2006138708A (en) Image flaw inspection method, image flaw inspecting device and visual inspection device
JPH09101236A (en) Method and apparatus for detecting defect of display
JP2000105833A (en) Method and system for surface inspection
US5245424A (en) Defect detection method
JP2009097959A (en) Defect detecting device and defect detection method
JPH11257937A (en) Defect inspecting method
JPH08145907A (en) Inspection equipment of defect
JP2006242681A (en) Visual inspection apparatus
JP3127598B2 (en) Method for extracting density-varying constituent pixels in image and method for determining density-fluctuation block
JP5417997B2 (en) Imaging inspection method
JP3015325B2 (en) Streak inspection method and device
JP2876999B2 (en) Printing defect inspection equipment
JP3035578B2 (en) Inspection condition determination device, inspection device, and shutter speed determination device
JP6690316B2 (en) Defect inspection apparatus, defect inspection method and defect inspection system for sheet-like inspected object
JP2008298788A (en) Image defect inspection method, image defect inspection apparatus, and appearance inspection apparatus
JP2931312B2 (en) Defect inspection method
JP4121628B2 (en) Screen inspection method and apparatus
JPH1063856A (en) Method for inspecting appearance and device therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3739965

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091111

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101111

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101111

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111111

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111111

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121111

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121111

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131111

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term