JP2000249527A - Surface defect detector and its detection method - Google Patents

Surface defect detector and its detection method

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JP2000249527A
JP2000249527A JP11055831A JP5583199A JP2000249527A JP 2000249527 A JP2000249527 A JP 2000249527A JP 11055831 A JP11055831 A JP 11055831A JP 5583199 A JP5583199 A JP 5583199A JP 2000249527 A JP2000249527 A JP 2000249527A
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JP
Japan
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image
subject
resolution
feature amount
pixels
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Application number
JP11055831A
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Japanese (ja)
Inventor
Taira Hasegawa
平 長谷川
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.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface defect detector capable of reducing cost of the device, simplifying the system constitution and quickly judging good or bad of a body to be tested by shortening the processing time of the whole surface of the body to be tested. SOLUTION: This device X is provided with an illumination 2 casting light on the surface of a body H to be tested, a CCD camera 3 imaging the surface of the body with a high resolution, an A/D converter 4 A/D-converting the image, a memory 51 storing the image after digital conversion, a low resolution processor 52 thinning out the digital conversion image and indicating the image characteristics with low resolution, a high resolution processor 53 without thinning out the digital conversion image and indicating the image characteristics with a high resolution as they are at high, a measuring part 54 individually measuring the characteristic quantity of the individual processed images, and a good or bad judging device 6 for judging good or bad of the surface of the body by individually comparing the measured value of the individual characteristic quantity and preset judgment standard of good or bad.

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、瓦などの被検体の
表面に発生する外観不良といった欠陥を検出するように
なされた表面欠陥検出装置及び表面欠陥検出方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface defect detecting apparatus and a surface defect detecting method for detecting a defect such as a defective appearance occurring on the surface of an object such as a roof tile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種表面欠陥検出装置として
は、例えば特開平2−190707号公報に開示される
ように、瓦などの被検体の表面に対しその周囲(斜方)
から均一に光を照射した状態で、表面から散乱する散乱
光を表面に対し垂直な方向から受光して表面画像をCC
Dカメラなどで撮像し、この撮像した画像を処理するこ
とで、直線的な加工傷など方向性のある欠陥を散乱光に
より検出するようにしたものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of surface defect detection apparatus, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-190707, a surface of an object such as a roof tile is surrounded (obliquely).
Scattered light scattered from the surface is received from the direction perpendicular to the surface, and the surface image is subjected to CC.
2. Description of the Related Art There has been known an image pickup apparatus that picks up an image with a D camera or the like and processes the picked up image to detect a directional defect such as a linear processing flaw by scattered light.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、被検体の表
面において欠陥を検出する場合、従来のもののように、
周囲から均一に光の照射を行うと、散乱光が消され、欠
陥の検出が困難なものとなる。
By the way, when detecting a defect on the surface of an object, as in the conventional case,
When light is uniformly irradiated from the surroundings, the scattered light is extinguished, making it difficult to detect defects.

【0004】そこで、本願の発明者は、先に、このよう
な欠陥を検出し得る表面欠陥検出装置を提案している
(特願平10−325248号参照)。
Therefore, the inventor of the present application has previously proposed a surface defect detection device capable of detecting such a defect (see Japanese Patent Application No. 10-325248).

【0005】この表面欠陥検出装置は、被検体の表面に
対しそのほぼ真上及び真横から光を照射して高い解像度
で撮像を行い、撮像により得られた画像をアナログデー
タからディジタルデータに変換し、このディジタル変換
後の画像、つまり画素間の間隔が密となる画素数の多い
高分解能の画像に対し、その画素ごとに個々に処理を行
って、被検体表面の明るさの変化に伴う欠陥及び起伏の
ある欠陥を検出し得るようにしている。
This surface defect detection apparatus irradiates light to the surface of a subject from almost right above and beside the surface to perform high-resolution imaging, and converts an image obtained by the imaging from analog data to digital data. The digitally converted image, that is, a high-resolution image with a large number of pixels in which the intervals between pixels are close, is individually processed for each pixel, and defects associated with changes in the brightness of the surface of the subject are detected. And undulating defects can be detected.

【0006】しかしながら、本願の発明者は、さらに研
究を重ねていくうちに、先に提案した表面欠陥検出装置
にあっても、以下に示す課題が存在していることに至っ
た。
[0006] However, the inventor of the present application has come to find that the following problems exist even in the surface defect detection device proposed before, as the research is further repeated.

【0007】つまり、欠陥の検出に当たっては、大きな
欠陥の検出は勿論のこと、微小な欠陥の検出も漏れなく
行えるようにする必要がある。具体的には、被検体表面
の1mm幅程度の微小な欠陥の検出も可能となるよう
に、高解像度のCCDカメラなどを用い、互いに相隣な
る画素間の間隔が少なくともその半分程度となる0.5
mm程度の高い分解能で特徴量を表現する処理を行う必
要がある。このため、処理画面上において高い分解能で
特徴量を表現するには、間隔が密となる多い画素ごとに
それぞれ個々に処理を行って特徴量を明確に表現する必
要がある。これによって、被検体表面全体の処理に要す
る時間がかなりかかり、被検体表面の良否判定を迅速に
行うことができないことになる。
That is, in detecting a defect, it is necessary to detect not only a large defect but also a minute defect without fail. Specifically, a high-resolution CCD camera or the like is used to enable the detection of minute defects of about 1 mm width on the surface of the subject. .5
It is necessary to perform a process of expressing a feature with a high resolution of about mm. For this reason, in order to express a feature amount with high resolution on a processing screen, it is necessary to clearly process the feature amount by individually processing each pixel having many closely spaced pixels. As a result, it takes a considerable amount of time to process the entire surface of the object, and the quality of the object surface cannot be quickly determined.

【0008】一方、瓦などの被検体にあっては、その表
面上における微小な欠陥の発生箇所が加工上の理由など
により予め決まった範囲に規定されることがある。そこ
で、被検体表面の規定範囲を高解像度のCCDカメラな
どにより撮像し、その高解像度の画像に対し高い分解能
のままで画像の特徴量を表現する処理を行う一方、被検
体表面の規定範囲外を低解像度のCCDカメラにより撮
像し、その低解像度の画像に対し低い分解能のままで画
像の特徴量を表現する処理を行うことも考えられる。こ
のものでは、高分解能による処理領域と低分解能による
処理領域とが被検体表面上において区分けされ、高分解
能であるが故に密間隔となる画素ごとに処理を施さなけ
ればならなかった被検体表面全域の処理が高分解能領域
のみに規定され、残る低分解能領域では粗間隔となる画
素ごとの処理で済むことになる。これにより、被検体表
面全域での処理負担を減らし、被検体表面全体の処理に
要する時間を短縮することが可能となる。しかしなが
ら、このように2種類のCCDカメラを設置すれば、装
置がコストアップする上、システム構成が複雑化すると
いう別途の課題も有することになる。
On the other hand, in the case of an object such as a roof tile, the location where a minute defect occurs on the surface of the object may be defined in a predetermined range for reasons such as processing. Therefore, a process is performed in which a specified range of the surface of the object is imaged by a high-resolution CCD camera or the like, and the high-resolution image is subjected to a process of expressing the feature amount of the image while maintaining the high resolution. May be imaged by a low-resolution CCD camera, and a process of expressing the feature amount of the low-resolution image with the low resolution may be performed. In this method, a high-resolution processing area and a low-resolution processing area are separated on the surface of the object, and the entire area of the object surface has to be processed for each pixel at a close interval because of high resolution. Is defined only in the high-resolution area, and in the remaining low-resolution area, processing for each pixel having a coarse interval is sufficient. This makes it possible to reduce the processing load on the entire surface of the subject and reduce the time required for processing the entire surface of the subject. However, if two types of CCD cameras are installed in this way, the cost of the apparatus is increased and the system configuration is complicated.

【0009】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、装置のコストダウン
及びシステム構成のシンプル化を図り、かつ被検体表面
全体の処理時間を短縮して被検体表面の良否判定を迅速
に行うことができる表面欠陥検出装置を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to reduce the cost of the apparatus, simplify the system configuration, and shorten the processing time of the entire surface of the subject. It is an object of the present invention to provide a surface defect detection device that can quickly determine the quality of a surface of an object.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係わる発明が講じた解決手段は、表面欠
陥検出装置として、被検体の表面に対しそのほぼ真上か
ら光を照射する照射手段と、この照射手段により照射さ
れた被検体表面の画像をほぼ真上から高解像度で撮像す
る撮像手段と、この撮像手段で撮像された画像をアナロ
グデータからディジタルデータに変換するアナログ・デ
ィジタル変換手段と、このアナログ・ディジタル変換手
段によりディジタル変換された画像を記憶する画像記憶
手段と、この画像記憶手段に記憶された画像に対し有効
画素数を少なくする処理を施し、画像の特徴量を低い分
解能で表現する低分解能表現手段と、前記画像記憶手段
に記憶された画像に対し有効画素数を変更することなく
高い分解能のままで画像の特徴量を表現する高分解能表
現手段と、この低分解能表現手段及び高分解能表現手段
でそれぞれ表現された個々の処理画像の特徴量をそれぞ
れ個別に計測する特徴量計測手段と、この特徴量計測手
段でそれぞれ計測された個々の特徴量の計測値と予め設
定された良否判定基準値とを個別に比較することで被検
体表面の良否判定を行う良否判定手段とを備える構成と
したものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a solution taken by the invention according to claim 1 is to irradiate a surface of an object with light from almost directly above the surface as an apparatus for detecting a surface defect. Irradiating means, an imaging means for imaging an image of the surface of the object illuminated by the irradiating means at a high resolution from almost directly above, and an analog / digital converter for converting the image taken by the imaging means from analog data to digital data. Digital conversion means, image storage means for storing an image digitally converted by the analog / digital conversion means, and processing for reducing the number of effective pixels for the image stored in the image storage means, thereby obtaining image feature values A low-resolution expression unit that expresses the image with a low resolution, and a high resolution without changing the number of effective pixels for the image stored in the image storage unit. High-resolution expression means for expressing an image feature amount; feature-amount measurement means for individually measuring feature amounts of individual processed images respectively expressed by the low-resolution expression means and the high-resolution expression means; A quality judgment unit for judging the quality of the surface of the subject by individually comparing the measured values of the individual characteristic amounts measured by the measurement means and a preset quality judgment reference value, respectively. is there.

【0011】請求項1の場合、ディジタル変換後に有効
画素数を少なくする処理を施して有効画素数の少ない低
い分解能として画像の特徴量を表現することで、画素数
の少ない低分解能の処理画像上において比較的大きな欠
陥の特徴量が明確に表現されることになる。
In the case of the first aspect, after the digital conversion, a process for reducing the number of effective pixels is performed to express the characteristic amount of the image as a low resolution with a small number of effective pixels, so that a low-resolution processed image with a small number of pixels is obtained. , The feature amount of a relatively large defect is clearly expressed.

【0012】一方、被検体表面を高解像度で撮像した画
像に対しディジタル変換後に有効画素数を変更しない、
つまり減らさない高い分解能のままで画像の特徴量を表
現することで、微小な欠陥の特徴量が明確に表現される
ことになる。
On the other hand, the number of effective pixels is not changed after digital conversion for an image obtained by imaging the surface of the object with high resolution.
In other words, by expressing the feature amount of the image while maintaining the high resolution which does not decrease, the feature amount of a minute defect is clearly expressed.

【0013】これにより、微小な欠陥及び比較的大きな
欠陥は、単一の高解像度の撮像手段でもってそれぞれ個
別に特徴量として明確に表現され、これらの特徴量の計
測値と良否判定基準値とを個別に比較して個々に良否判
定がなされることになる。このため、比較的大きな欠陥
にあっては、低分解能であるが故に粗間隔となる少ない
有効画素ごとに特徴量を表現する処理を行えば良い。つ
まり高分解能で特徴量を表現する場合に必要であった高
分解能故に密間隔となる多い有効画素ごとに特徴量を表
現する処理が不要となる。よって、被検体表面全体の処
理に要する時間が大幅に短縮され、被検体表面の良否判
定を迅速に行うことが可能となる。
Thus, the minute defect and the relatively large defect are clearly expressed as characteristic amounts individually by a single high-resolution imaging means, and the measured values of these characteristic amounts and the pass / fail judgment reference values are determined. Are individually compared to make a pass / fail decision. Therefore, in the case of a relatively large defect, a process of expressing a feature amount for each effective pixel having a small interval due to low resolution may be performed. In other words, the process of expressing the feature amount for each effective pixel having a large interval becomes unnecessary because of the high resolution required for expressing the feature amount with high resolution. Therefore, the time required for processing the entire surface of the subject is significantly reduced, and the quality of the surface of the subject can be quickly determined.

【0014】さらに、微小な欠陥及び比較的大きな欠陥
が単一の撮像手段でもって個別に特徴量として表現され
ることから、2種類のCCDカメラなどの撮像手段が不
要となる。このため、表面欠陥検出装置のコストアップ
を抑制し、システム構成のシンプル化を図ることが可能
となる。
Further, since a minute defect and a relatively large defect are individually expressed as feature amounts by a single image pickup means, two kinds of image pickup means such as CCD cameras are not required. For this reason, it is possible to suppress an increase in the cost of the surface defect detection device and to simplify the system configuration.

【0015】ここで、請求項2のもののように、低分解
能表現手段を、画像記憶手段に記憶された画像の画素数
をx軸方向及びy軸方向の少なくとも一方において整数
本分ずつ順に間引くことによって、有効画素数を等間隔
に少なくする処理を施すようにしている場合には、画像
のx軸方向及びy軸方向の少なくとも一方において有効
画素数が所定間隔置きに均一に減らされ、処理画面上に
おいて比較的大きな欠陥の特徴量が偏ることなく効果的
に表現されることになる。
Here, the low resolution expression means thins out the number of pixels of the image stored in the image storage means in order of an integer in at least one of the x-axis direction and the y-axis direction. When the processing is performed to reduce the number of effective pixels at equal intervals, the number of effective pixels is uniformly reduced at predetermined intervals in at least one of the x-axis direction and the y-axis direction of the image. Above, the feature amount of a relatively large defect is effectively expressed without bias.

【0016】しかも、画素数をx軸方向及びy軸方向の
少なくとも一方において整数本分ずつ順に間引くこと
で、画素ごとの処理の量が、間引いた画素の整数本数に
応じて除算されることになる。また、画素数をx軸方向
及びy軸方向の双方において整数本分ずつ順に間引け
ば、高分解能で特徴量を表現する場合に必要な処理量
が、間引いた画素の整数本数の積に応じて除算されるこ
とになる。これにより、被検体表面全体の処理に要する
時間が飛躍的に短縮され、被検体表面の良否判定をさら
に迅速に行うことが可能となる。
Moreover, by thinning out the number of pixels in order of at least one of the x-axis direction and the y-axis direction by an integer, the amount of processing for each pixel can be divided according to the integer number of thinned pixels. Become. In addition, if the number of pixels is thinned out by integers in both the x-axis direction and the y-axis direction, the processing amount required for expressing the feature amount with high resolution depends on the product of the integer number of thinned pixels. Will be divided. As a result, the time required for processing the entire surface of the subject is significantly reduced, and the quality of the surface of the subject can be determined more quickly.

【0017】さらに、請求項3のもののように、所定方
向に移動するライン上に被検体を搬送可能に載置し、ラ
イン上において所定方向に搬送される被検体を撮像可能
とするラインセンサカメラを撮像手段として適用した場
合には、ラインセンサカメラによって搬送中の被検体の
表面が撮像されることになる。これにより、ラインを停
止させることなく搬送中に被検体表面の欠陥を検出する
ことが可能となり、タイムロスを無くして、装置の能力
を向上させることが可能となる。
Further, a line sensor camera for carrying an object to be transported on a line moving in a predetermined direction and capable of imaging the object to be transported in a predetermined direction on the line. Is applied as an imaging unit, the surface of the subject being transported is imaged by the line sensor camera. As a result, it is possible to detect a defect on the surface of the subject during transportation without stopping the line, thereby eliminating time loss and improving the performance of the apparatus.

【0018】また、請求項4に係わる発明が講じた解決
手段は、表面欠陥検出方法として、被検体の表面に対し
ほぼ真上から光を照射した状態で、被検体表面の画像を
そのほぼ真上から高い解像度で撮像する。次いで、この
撮像した画像をアナログデータからディジタルデータに
変換した後、記憶する。それから、ディジタル変換後に
記憶した画像に対し有効画素数を少なくする処理を施し
た後、処理画像の特徴量を低い分解能で表現する。その
後、処理画像に表現した特徴量を計測する。しかる後、
計測した特徴量の計測値と予め設定した良否判定基準値
とを比較することで被検体表面の良否判定を行うように
している。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of detecting a surface defect, wherein an image of the surface of the object is substantially completely irradiated with light from almost directly above the surface of the object. Image at high resolution from above. Next, the captured image is converted from analog data to digital data and stored. Then, after performing processing for reducing the number of effective pixels on the image stored after the digital conversion, the feature amount of the processed image is expressed with a low resolution. After that, the feature amount expressed in the processed image is measured. After a while
The quality of the surface of the subject is determined by comparing the measured value of the characteristic amount with a preset quality determination reference value.

【0019】請求項4の場合、有効画素数の少ない処理
画像において比較的大きな欠陥の特徴量を低分解能で表
現し、この特徴量の計測値と良否判定基準値とを比較し
て被検体表面の良否判定を比較的大きな欠陥の特徴量に
基づいて行うようにしている。このとき、被検体表面が
否判定であれば、高分解能で特徴量を表現する場合に必
要な処理が全く不要となり、被検体表面全体の処理に要
する時間を短縮する上で非常に有利なものとなる。
In the case of the fourth aspect, a feature amount of a relatively large defect is expressed at a low resolution in a processed image having a small number of effective pixels, and a measured value of the feature amount is compared with a pass / fail judgment reference value to compare the measured value of the feature amount with a pass / fail judgment reference value. Is determined based on a relatively large defect feature amount. At this time, if the object surface is judged to be rejected, the processing required for expressing the feature value with high resolution is completely unnecessary, and is very advantageous in reducing the time required for processing the entire object surface. Becomes

【0020】ここで、請求項5のもののように、有効画
素数を少なくする処理を、ディジタル変換後の画像の画
素数をx軸方向及びy軸方向の少なくとも一方において
整数本分ずつ順に間引くことによって行うようにした場
合には、処理画面上において比較的大きな欠陥の特徴量
を表現する上で非常に優れたものとなる。また、高分解
能で特徴量を表現する場合に必要な処理量を減らしてそ
の処理に要する時間を短縮させる上で非常に有利なもの
となる。
Here, the processing for reducing the number of effective pixels is performed by sequentially thinning the number of pixels of an image after digital conversion by an integer in at least one of the x-axis direction and the y-axis direction. In this case, it is very excellent in expressing a relatively large defect feature amount on the processing screen. Further, this is very advantageous in reducing the amount of processing required when expressing a feature amount with high resolution and reducing the time required for the processing.

【0021】さらに、請求項6のもののように、被検体
表面の良否判定が良であると判定された際に、ディジタ
ル変換後に記憶した画像に対し有効画素数を変更するこ
となく高い分解能のままで処理画面の特徴量を表現す
る。次いで、処理画像に表現した特徴量を計測する。そ
の後、計測した特徴量の計測値と予め設定した良否判定
基準値とを比較することで被検体表面の良否判定を行う
ようにした場合には、有効画素数の多い処理画像におい
て微小な欠陥の特徴量を高分解能で表現し、この特徴量
の計測値と良否判定基準値とを比較して被検体表面の良
否判定を微小な欠陥の特徴量に基づいて行うようにして
いる。この微小な欠陥の特徴量に基づく被検体表面の良
否判定は、比較的大きな欠陥の特徴量に基づく良否判定
が良判定となった場合に限られたものであることから、
被検体表面全体の処理に要する時間を短縮する上で有利
なものとなる。
Furthermore, when the quality of the surface of the object is determined to be good, the resolution of the image stored after digital conversion is kept high without changing the number of effective pixels. Represents the feature of the processing screen. Next, the feature amount expressed in the processed image is measured. Thereafter, if the quality of the surface of the subject is determined by comparing the measured value of the measured feature amount with a preset quality determination reference value, a fine defect in the processed image having a large number of effective pixels is determined. The feature amount is expressed in high resolution, and the measured value of the feature amount is compared with a pass / fail judgment reference value to judge the quality of the surface of the object based on the feature amount of a minute defect. Since the quality determination of the object surface based on the feature amount of the minute defect is limited to the case where the quality determination based on the feature amount of the relatively large defect is a good determination,
This is advantageous in reducing the time required for processing the entire surface of the subject.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は本発明の実施形態に係わる表面欠陥
検出装置を示している。図1において、表面欠陥検出装
置Xは、生産ライン1内で瓦などの被検体Hを搬送する
コンベヤ11(ライン)の搬送経路途中に設けられてい
る。この表面欠陥検出装置Xは、照射手段としての照明
2と、撮像手段としてのCCDカメラ3(ラインセンサ
カメラ)と、画像をアナログデータからディジタルデー
タに変換するアナログ・ディジタル変換手段としてのA
/D変換器4と、画像を処理する画像処理装置5と、画
像の良否判定を行う良否判定手段としての良否判定装置
6とを具備している。
FIG. 1 shows a surface defect detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a surface defect detection apparatus X is provided in the middle of a transport path of a conveyor 11 (line) that transports a subject H such as a tile in a production line 1. The surface defect detection apparatus X includes an illumination 2 as an irradiation unit, a CCD camera 3 (line sensor camera) as an imaging unit, and an A / D unit as an analog / digital conversion unit for converting an image from analog data to digital data.
The image processing apparatus includes a / D converter 4, an image processing device 5 for processing an image, and a quality determination device 6 as quality determination means for determining the quality of the image.

【0024】コンベヤ11は、表面欠陥検出装置Xの入
側(図では左側)に光電センサ12を備えている。この
光電センサ12は、被検体Hが通過したことを検出し、
その際に通過信号12aを出力するようになされてい
る。
The conveyor 11 is provided with a photoelectric sensor 12 on the entrance side (the left side in the figure) of the surface defect detection device X. The photoelectric sensor 12 detects that the subject H has passed,
At this time, a passing signal 12a is output.

【0025】照明2は、コンベヤ11の上方に設けら
れ、コンベヤ11上に載置された被検体Hの表面に対し
そのほぼ真上から光2aを照射するようになされてい
る。この照明2はコンベヤ11の配設方向(図では左右
方向)に2つ併設されている。各照明2は、各照明2を
発光させる光源ユニット21を備えている。
The illumination 2 is provided above the conveyor 11, and irradiates the surface of the subject H placed on the conveyor 11 with light 2a from almost directly above the surface. The two lights 2 are provided side by side in the direction in which the conveyor 11 is arranged (in the figure, the left and right direction). Each illumination 2 includes a light source unit 21 that emits each illumination 2.

【0026】CCDカメラ3は、コンベヤ11上方の照
明2,2間に設けられ、この各照明2により照射された
被検体H表面の画像をほぼ真上から撮像するようになさ
れている。このCCDカメラ3としては、被検体H表面
を1ビット(bit)当たり0.5mmの間隔で解像可
能とするように1024ビットの高解像度のものが適用
されている。
The CCD camera 3 is provided between the illuminations 2 and 2 above the conveyor 11, and is configured to capture an image of the surface of the subject H illuminated by each of the illuminations 2 from almost directly above. As the CCD camera 3, a high-resolution 1024-bit CCD camera is used so that the surface of the subject H can be resolved at an interval of 0.5 mm per bit.

【0027】A/D変換器4は、CCDカメラ3により
高解像度で撮像された画像データをアナログデータから
ディジタルデータに変換するようになされている。そし
て、図2に示すように、ディジタル変換された画像に
は、比較的大きな欠陥の特徴量aと、微小な欠陥の特徴
量bとがそれぞれ表現されている。
The A / D converter 4 converts image data taken at high resolution by the CCD camera 3 from analog data to digital data. Then, as shown in FIG. 2, the digitally converted image expresses a relatively large defect feature amount a and a minute defect feature amount b.

【0028】画像処理装置5は、図1に示すように、画
像を記憶する画像記憶手段としての記憶部51と、画像
を低い分解能で処理する低分解能表現手段としての低分
解能処理部52と、画像を高い分解能で処理する高分解
能表現手段としての高分解能処理部53と、低分解能処
理部52及び高分解能処理部53により処理された処理
画像の特徴量a,b(欠陥の特徴量)をそれぞれ個別に
計測する特徴量計測手段としての計測部54とを備えて
いる。
As shown in FIG. 1, the image processing device 5 includes a storage unit 51 as an image storage unit for storing an image, a low-resolution processing unit 52 as a low-resolution expression unit for processing the image at a low resolution, A high-resolution processing unit 53 as high-resolution expression means for processing an image at high resolution, and feature amounts a and b (defect feature amounts) of the processed image processed by the low-resolution processing unit 52 and the high-resolution processing unit 53 A measuring unit 54 is provided as a feature amount measuring means for individually measuring each.

【0029】記憶部51では、A/D変換器4により変
換したディジタルデータ(画像)を格納し、保持(記
憶)し、取り出すことができるようになされている。
The storage unit 51 can store, hold (store), and retrieve digital data (image) converted by the A / D converter 4.

【0030】低分解能処理部52では、記憶部51から
取り出した画像における比較的大きな欠陥の特徴量aが
表れるエリアA(図2では左側に表れる)に対し有効画
素数を少なくする処理が施され、画像の特徴量aを低い
分解能で表現できるようになされている。具体的には、
記憶部51から取り出した画像の画素数をx軸方向及び
y軸方向の双方において1本分ずつ順に間引くことによ
って、有効画素数をx軸方向及びy軸方向の双方で等間
隔に少なくする処理が施される。また、有効画素数を少
なくする処理が施された低分解能の処理画像において表
現される特徴量aを有効画素ごとに個別に近傍処理し、
特徴量a全体の輪郭を表現する処理が施される。この近
傍処理については、後で詳しく説明する。
In the low-resolution processing section 52, processing for reducing the number of effective pixels is performed on an area A (appearing on the left side in FIG. 2) where the feature amount a of a relatively large defect in the image extracted from the storage section 51 appears. , Image feature a can be expressed with low resolution. In particular,
A process for reducing the number of effective pixels at equal intervals in both the x-axis direction and the y-axis direction by sequentially thinning out the number of pixels of the image extracted from the storage unit 51 one by one in both the x-axis direction and the y-axis direction. Is applied. In addition, a feature amount a expressed in a low-resolution processed image subjected to a process of reducing the number of effective pixels is individually subjected to neighborhood processing for each effective pixel,
Processing for expressing the outline of the entire feature amount a is performed. This neighborhood processing will be described later in detail.

【0031】高分解能処理部53では、記憶部51から
取り出した画像における微小な欠陥の特徴量bが表れる
エリアB(図2では右側に表れる)に対し有効画素数を
変更することなく高い分解能のままで画像の特徴量bを
表現できるようになされている。具体的には、記憶部5
1から取り出した画像の画素数をそのまま有効画素数に
置き換え、このように有効画素数の多い高分解能の処理
画像において表現される特徴量bを有効画素ごとに近傍
処理し、特徴量b全体の輪郭を表現する処理が施され
る。
The high-resolution processing section 53 has a high resolution without changing the number of effective pixels in an area B (appearing on the right side in FIG. 2) in which the feature amount b of a minute defect in the image retrieved from the storage section 51 appears. The feature b of the image can be expressed as it is. Specifically, the storage unit 5
The number of pixels of the image extracted from 1 is directly replaced with the number of effective pixels, and the feature amount b represented in the high-resolution processed image having a large number of effective pixels is subjected to neighborhood processing for each effective pixel, thereby obtaining the entire feature amount b. Processing for expressing the contour is performed.

【0032】計測部54では、低分解能の処理画像に表
現された特徴量a全体の輪郭を画素ごとにカウントする
ことが行われるとともに、高分解能の処理画像に表現さ
れた特徴量b全体の輪郭を画素ごとにカウントすること
が行われる。
The measuring section 54 counts the outline of the entire feature amount a expressed in the low-resolution processed image for each pixel, and also counts the outline of the entire feature amount b expressed in the high-resolution processed image. Is counted for each pixel.

【0033】良否判定装置6は、計測部54でそれぞれ
計測された個々の特徴量a,bの計測値と、予め設定さ
れた良否判定基準値とを個別に比較することによって、
被検体H表面の良否判定が行われるようになされてい
る。
The pass / fail judging device 6 individually compares the measured values of the individual characteristic amounts a and b measured by the measuring section 54 with preset pass / fail judgment reference values.
The quality of the surface of the subject H is determined.

【0034】次に、表面欠陥検出装置Xによる表面欠陥
検出方法の一例を図3のフローチャートに基づいて説明
する。この場合、瓦などの被検体Hは、コンベヤ11の
搬送方向(図1では右方向)に所定間隔置きに載置され
た状態で搬送されるものとする。
Next, an example of a method for detecting a surface defect by the surface defect detection apparatus X will be described with reference to the flowchart of FIG. In this case, it is assumed that the subject H such as a roof tile is transported while being placed at predetermined intervals in the transport direction of the conveyor 11 (rightward in FIG. 1).

【0035】先ず、ステップS1において、コンベヤ1
1上で搬送される被検体Hが光電センサ12を通過し始
めることによって、光電センサ12により通過開始を確
認すると、この光電センサ12から光源ユニット21に
通過信号12aを出力し、各照明2を発光させることに
よって、被検体Hの表面に対しそのほぼ真上から光2a
を照射する。このとき、光電センサ12からCCDカメ
ラ3にも通過信号12aを出力し、各照明2からの光2
aで照射された被検体Hの表面を上方から高解像度で撮
像する。その後、ステップS2で、被検体Hが光電セン
サ12を通過し終えることによって、光電センサ12に
より通過完了を確認すると、光電センサ12から光源ユ
ニット21及びCCDカメラ3にそれぞれ通過完了信号
(図示せず)を出力し、CCDカメラ3の撮像を終了す
ると共に、各照明2を消灯する。
First, in step S1, the conveyor 1
When the subject H conveyed on 1 starts passing through the photoelectric sensor 12 and confirms the start of the passage by the photoelectric sensor 12, the passage signal 12a is output from the photoelectric sensor 12 to the light source unit 21 and the illumination 2 is turned on. The light 2a is emitted from almost directly above the surface of the subject H by emitting light.
Is irradiated. At this time, the passage signal 12a is also output from the photoelectric sensor 12 to the CCD camera 3, and the light 2
The surface of the subject H irradiated in a is imaged with high resolution from above. Thereafter, in step S2, when the subject H has passed through the photoelectric sensor 12 and the completion of the passage is confirmed by the photoelectric sensor 12, the passage completion signal (not shown) is sent from the photoelectric sensor 12 to the light source unit 21 and the CCD camera 3, respectively. ) Is output, and the imaging by the CCD camera 3 is terminated, and the illuminations 2 are turned off.

【0036】次いで、ステップS3において、被検体H
の表面を撮像した高解像度の画像データをA/D変換器
4によってアナログデータからディジタルデータに変換
した後、ステップS4〜S8、及びステップS11〜S
14で、画像処理装置5による処理を行う。
Next, in step S3, the subject H
After the high-resolution image data obtained by imaging the surface of A is converted from analog data to digital data by the A / D converter 4, steps S4 to S8 and steps S11 to S11 are performed.
At 14, processing by the image processing device 5 is performed.

【0037】すなわち、ステップS4では、ステップS
3でディジタルデータに変換したディジタル変換後の画
像(図2に表れる)を記憶部51に格納(記憶)する。
That is, in Step S4, Step S
The digitally converted image (shown in FIG. 2) converted into digital data in step 3 is stored (stored) in the storage unit 51.

【0038】ステップS5では、ステップS4で格納し
たディジタル変換後の画像を記憶部51から取り出し、
図4に示すように、その画像における比較的大きな欠陥
の特徴量aを表すエリアAに対し有効画素数を少なくす
る間引き処理を施す。この間引き処理では、画像(エリ
アA)のx軸方向の画素数を固定したままで、y軸方向
の画素数を1本分ずつ順に間引くことによって、奇数番
の画素(この場合は1,3,5,…,1023)のみ有
効としてから、画像のy軸方向の有効画素数を固定した
ままで、x軸方向の画素数を1本分ずつ順に間引くこと
によって、奇数番の画素(この場合は1,3,5,…1
023)のみ有効とし、その有効画素数をx軸方向及び
y軸方向の双方で等間隔に1本ずつ少なくすることを行
う。
In step S5, the digitally converted image stored in step S4 is retrieved from the storage unit 51, and
As shown in FIG. 4, a thinning process for reducing the number of effective pixels is performed on an area A representing a feature amount a of a relatively large defect in the image. In this thinning-out process, while the number of pixels in the x-axis direction of the image (area A) is fixed, the number of pixels in the y-axis direction is thinned out one by one in order to obtain odd-numbered pixels (1, 3 in this case). , 5,..., 1023), and then, while the number of effective pixels in the y-axis direction of the image is fixed, the number of pixels in the x-axis direction is thinned out one by one in order to obtain odd-numbered pixels (in this case, Is 1,3,5 ... 1
023) is effective, and the number of effective pixels is reduced one by one at regular intervals in both the x-axis direction and the y-axis direction.

【0039】ステップS6では、ステップS5で間引き
処理した低分解能の処理画像(エリアA)を有効画素ご
とに個別に近傍処理する。この近傍処理では、図5に示
すように、有効画素を中心とする3×3画素からなる配
列の対応する要素の値(照度値)と、図6に示すフィル
タ値との積を計算し、9個の積の和からフィルタ処理値
を求める。
In step S6, the low resolution processed image (area A) thinned out in step S5 is subjected to neighborhood processing individually for each effective pixel. In this neighborhood processing, as shown in FIG. 5, the product of the value of the corresponding element (illuminance value) of an array of 3 × 3 pixels centered on the effective pixel and the filter value shown in FIG. The filter processing value is obtained from the sum of the nine products.

【0040】具体的には、図5に示すように、有効画素
(x,y)=(50,50)を中心とする近傍処理で
は、(49,49)、(49,50)、(49,5
1)、(50,49)、(50,50)、(50,5
1)、(51,49)、(51,50)、(51,5
1)の対応する要素の値を、図6に示すフィルタ値との
積算によりフィルタ処理し、9個の積の和=5×0+5
×(−1)+9×0+5×(−1)+8×4+9×(−
1)+8×0+9×(−1)+9×0=4からフィルタ
処理値を求める。つまり、有効画素(x,y)=(5
0,50)の要素の値”8”をフィルタ処理値”4”に
置き換えて求める。
Specifically, as shown in FIG. 5, in the neighborhood processing centering on the effective pixel (x, y) = (50, 50), (49, 49), (49, 50), (49) , 5
1), (50, 49), (50, 50), (50, 5)
1), (51, 49), (51, 50), (51, 5)
The value of the corresponding element of 1) is filtered by integration with the filter value shown in FIG. 6, and the sum of 9 products = 5 × 0 + 5
× (−1) + 9 × 0 + 5 × (−1) + 8 × 4 + 9 × (−
1) A filter processing value is obtained from + 8 × 0 + 9 × (−1) + 9 × 0 = 4. That is, the effective pixel (x, y) = (5
The value "8" of the element of (0, 50) is replaced with the filter processing value "4".

【0041】ステップS7では、ステップS6で求めた
フィルタ処理値に基づいて2値化処理を施し、図7に示
すように、特徴量a全体の輪郭を明確に表現する。
In step S7, binarization processing is performed based on the filter processing value obtained in step S6, and the outline of the entire feature amount a is clearly expressed as shown in FIG.

【0042】ステップS8では、ステップS7で明確に
表現した特徴量a全体の輪郭を計測部54によって計測
し、画像処理装置5による特徴量aについての処理を完
了する。
In step S8, the outline of the entire feature amount a clearly expressed in step S7 is measured by the measuring unit 54, and the processing for the feature amount a by the image processing apparatus 5 is completed.

【0043】その後、ステップS9において、ステップ
S8で計測した特徴量aの測定値に基づく良否判定を行
う。具体的には、特徴量aの測定値と、良否判定装置6
に予め設定された特徴量aの良否判定基準値とを大小比
較することによって、被検体H表面の特徴量aの良否判
定を行う。
Thereafter, in step S9, a pass / fail judgment is made based on the measured value of the characteristic amount a measured in step S8. Specifically, the measured value of the characteristic amount a and the pass / fail judgment device 6
The quality of the feature a on the surface of the subject H is determined by comparing the magnitude of the feature a with the reference value of the quality a set in advance.

【0044】このステップS9の良否判定がNGである
場合、つまり特徴量aの測定値が良否判定基準値よりも
大となる場合には、ステップS10において、ステップ
S17にNG信号を出力し、良否判定装置6にNG信号
を保存する。このNG信号は、良否判定装置6を経てホ
ストコンピュータ(図示せず)に出力され、先頭の被検
体Hについての以降の制御(欠陥検出)を中止する。
If the pass / fail judgment in step S9 is NG, that is, if the measured value of the characteristic quantity a is larger than the pass / fail judgment reference value, an NG signal is output to step S17 in step S10, The NG signal is stored in the determination device 6. This NG signal is output to a host computer (not shown) via the pass / fail determination device 6, and the subsequent control (defect detection) of the first subject H is stopped.

【0045】このように、比較的大きな欠陥は、その特
徴量aの計測値と良否判定基準値とを大小比較して良否
判定がなされるため、有効画素数をx軸方向及びy軸方
向の双方で等間隔に1本ずつ少なくしたエリアAの有効
画素ごとに近傍処理を行えば良く、被検体表面全域での
密間隔な有効画素ごとに近傍処理を行なう必要がない。
よって、低分解能のエリアAの処理に要する時間が四分
の一に短縮され、特徴量aの良否判定を迅速に行うこと
ができる。しかも、比較的大きな欠陥の特徴量aの計測
値と良否判定基準値とを大小比較してNGとなった時点
で制御が終了するので、高分解能で特徴量を表現する場
合に必要な近傍処理が全く不要となり、被検体H表面全
体の処理に要する時間を短縮する上で非常に有利なもの
となる。さらに、画像のx軸方向及びy軸方向の双方に
おいて有効画素数が所定間隔置きに1本ずつ均一に減ら
され、処理画面上において比較的大きな欠陥の特徴量が
偏ることなく効果的に表現することができる。
As described above, for a relatively large defect, the quality is determined by comparing the measured value of the characteristic amount a with the quality determination reference value, so that the number of effective pixels is reduced in the x-axis direction and the y-axis direction. Neighboring processing may be performed for each effective pixel in area A, which is reduced one by one at regular intervals in both cases, and it is not necessary to perform neighborhood processing for every finely spaced effective pixel over the entire surface of the subject.
Therefore, the time required to process the low-resolution area A is shortened to a quarter, and the quality of the feature amount a can be quickly determined. In addition, since the measured value of the characteristic amount a of the relatively large defect and the pass / fail judgment reference value are compared with each other and the control is terminated when the result becomes NG, the neighborhood processing necessary for expressing the characteristic amount with high resolution is performed. Is completely unnecessary, which is very advantageous in reducing the time required for processing the entire surface of the subject H. Further, the number of effective pixels is uniformly reduced one by one at predetermined intervals in both the x-axis direction and the y-axis direction of the image, and a relatively large defect feature amount is effectively expressed on the processing screen without bias. be able to.

【0046】一方、ステップS9の良否判定がOKであ
る場合、つまり特徴量aの測定値が良否判定基準値より
も小となる場合には、ステップS11に進む。
On the other hand, if the pass / fail judgment in step S9 is OK, that is, if the measured value of the characteristic amount a is smaller than the pass / fail judgment reference value, the process proceeds to step S11.

【0047】このステップS11では、ステップS4で
格納したディジタル変換後の画像を記憶部51から取り
出し、微小な欠陥の特徴量bを表すエリアBに対し有効
画素数を変更することなく高い分解能のままで画像の特
徴量bを表現する。
In step S11, the digitally converted image stored in step S4 is retrieved from the storage unit 51, and the area B representing the feature amount b of the minute defect remains in high resolution without changing the number of effective pixels. Expresses the feature amount b of the image.

【0048】それから、ステップS12において、ステ
ップ11で表現した画像の特徴量bを含む高い分解能の
処理画像、つまり間引き処理しないエリアBを有効画素
ごとに個別に近傍処理する。この近傍処理については、
ステップS6の場合と同じであり、有効画素を中心とす
る3×3画素からなる配列の対応する要素の値(図示せ
ず)と、図6に示すフィルタ値との積を計算し、9個の
積の和からフィルタ処理値を求める。
Then, in step S12, a high-resolution processed image including the feature amount b of the image expressed in step 11, that is, the area B in which no thinning processing is performed, is individually subjected to neighborhood processing for each effective pixel. About this neighborhood processing,
This is the same as step S6, and calculates the product of the value of the corresponding element (not shown) of the array of 3 × 3 pixels centered on the effective pixel and the filter value shown in FIG. The filter processing value is obtained from the sum of the products of.

【0049】ステップS13では、ステップS12で求
めたフィルタ処理値に基づいて2値化処理を施し、特徴
量b全体の輪郭を明確に表現する。
In step S13, binarization processing is performed based on the filter processing value obtained in step S12, so that the outline of the entire feature amount b is clearly expressed.

【0050】ステップS14では、ステップS13で明
確に表現した特徴量b全体の輪郭を計測部54によって
計測し、画像処理装置5による特徴量bについての処理
を完了する。
In step S14, the outline of the entire feature amount b clearly expressed in step S13 is measured by the measuring unit 54, and the processing for the feature amount b by the image processing apparatus 5 is completed.

【0051】その後、ステップS15において、ステッ
プS13で計測した特徴量bの測定値に基づく良否判定
を行う。この場合には、有効画素ごとに特徴量bを表現
する近傍処理を被検体H表面全域に亘って行なう必要が
ないことから、特徴量bの良否判定を迅速に行うことが
できることになる。
Thereafter, in step S15, a pass / fail judgment is made based on the measured value of the characteristic amount b measured in step S13. In this case, since it is not necessary to perform the neighborhood process for expressing the feature amount b for each effective pixel over the entire surface of the subject H, it is possible to quickly determine the quality of the feature amount b.

【0052】このステップS15の良否判定がNGであ
る場合、つまり特徴量bの測定値が良否判定基準値より
も大となる場合には、ステップS16において、NG信
号を出力し、ステップS17で良否判定装置6にNG信
号を保存する。
If the quality determination in step S15 is NG, that is, if the measured value of the characteristic quantity b is larger than the quality determination reference value, an NG signal is output in step S16, and the quality is determined in step S17. The NG signal is stored in the determination device 6.

【0053】一方、ステップS15の良否判定がOKで
ある場合、つまり特徴量bの測定値が良否判定基準値よ
りも小となる場合には、ステップS17において良否判
定装置6にOK信号を保存し、先頭の被検体Hについて
の制御を終了する。以後同様の制御を次の被検体Hにつ
いて繰り返し行う。なお、ステップS16のNG信号及
びステップS17のOK信号も、良否判定装置6を経て
ホストコンピュータに出力され、先頭の被検体Hについ
ての制御(欠陥検出)を終了させるようになされてい
る。
On the other hand, if the pass / fail judgment in step S15 is OK, that is, if the measured value of the characteristic amount b is smaller than the pass / fail judgment reference value, the OK signal is stored in the pass / fail judgment device 6 in step S17. Then, the control for the first subject H ends. Thereafter, the same control is repeated for the next subject H. Note that the NG signal in step S16 and the OK signal in step S17 are also output to the host computer via the pass / fail determination device 6, and control (defect detection) for the first subject H is terminated.

【0054】したがって、本実施形態では、微小な欠陥
及び比較的大きな欠陥は、単一の高解像度のCCDカメ
ラ3でもってそれぞれ個別に特徴量a,bとして明確に
表現され、これらの特徴量a,bの計測値と良否判定基
準値とを個別に大小比較して個々の良否判定を迅速に行
うことができることになる。
Therefore, in the present embodiment, the minute defect and the relatively large defect are clearly expressed as characteristic amounts a and b by the single high-resolution CCD camera 3, respectively. , B, and the pass / fail judgment reference value are individually compared with each other in magnitude, so that the pass / fail judgment can be performed quickly.

【0055】さらに、微小な欠陥及び比較的大きな欠陥
が単一のCCDカメラ3でもって個別に特徴量a,bと
して表現されることから、2種類のCCDカメラなどの
撮像手段が不要となる。このため、表面欠陥検出装置X
のコストアップを抑制し、システム構成のシンプル化を
図ることができることになる。
Further, since a minute defect and a relatively large defect are individually expressed as the feature amounts a and b by the single CCD camera 3, imaging means such as two types of CCD cameras are not required. Therefore, the surface defect detection device X
Cost increase and the system configuration can be simplified.

【0056】しかも、CCDカメラ3でもってコンベヤ
11上で搬送される被検体Hを撮像するので、コンベヤ
11を停止させることなく搬送中に被検体H表面の欠陥
を検出することが可能となり、タイムロスを無くして、
装置Xの能力を向上させることができる。
Further, since the subject H conveyed on the conveyor 11 is imaged by the CCD camera 3, it is possible to detect a defect on the surface of the subject H during the conveyance without stopping the conveyor 11, resulting in a time loss. To eliminate
The capability of the device X can be improved.

【0057】なお、本実施形態では、有効画素数をx軸
方向及びy軸方向の双方で等間隔に1本ずつ少なくする
間引き処理を行なったが、有効画素数をx軸方向及びy
軸方向のいずれか一方で等間隔に1本ずつ少なくする間
引き処理が行なわれるようにしても良い。また、有効画
素数をx軸方向及びy軸方向の双方で等間隔に2本以上
ずつ少なくする間引き処理が行なわれるようにしても良
く、この場合には、高分解能で特徴量を表現する場合に
必要な処理量が、間引いた画素の整数本数の積に応じて
除算されることになり、被検体表面全体の処理に要する
時間が飛躍的に短縮され、被検体表面の良否判定をさら
に迅速に行うことが可能となる。
In this embodiment, the thinning process is performed to reduce the number of effective pixels by one at regular intervals in both the x-axis direction and the y-axis direction.
A thinning process for reducing one by one at regular intervals in one of the axial directions may be performed. In addition, a thinning-out process may be performed to reduce the number of effective pixels by two or more at regular intervals in both the x-axis direction and the y-axis direction. Is reduced according to the product of the integer number of thinned pixels, the time required for processing the entire surface of the object is drastically reduced, and the quality of the object surface can be determined more quickly. Can be performed.

【0058】さらに、本実施形態では、単一のコンベア
11によって搬送される被検体Hについて述べたが、複
数のコンベヤによって搬送される被検体であっても良
く、その数は限定されるものではない。
Furthermore, in the present embodiment, the subject H transported by the single conveyor 11 has been described, but the subject may be transported by a plurality of conveyors, and the number thereof is not limited. Absent.

【0059】また、本実施形態では、良否判定装置6を
経てNG信号又はOK信号をホストコンピュータに出力
するようにしたが、コンベヤの搬送経路(表面欠陥検出
装置の下流側)上にコンベヤ上から被検体を排出する排
出装置を設け、NG信号の出力時にホストコンピュータ
から排出装置に排出指令信号を出力することで、欠陥の
ある被検体がコンベヤ上から自動的に排出できるように
しても良い。
In this embodiment, the NG signal or the OK signal is output to the host computer via the pass / fail judgment device 6. However, the NG signal or the OK signal is output from the conveyor on the conveyor path (downstream of the surface defect detection device). A discharge device for discharging the subject may be provided, and a defect command signal may be output from the host computer to the discharge device when the NG signal is output, so that the defective subject may be automatically discharged from the conveyor.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1におけ
る表面欠陥検出装置によれば、微小な欠陥及び比較的大
きな欠陥を単一の高解像度の撮像手段でもって撮像し、
低分解能での粗く少ない有効画素ごとに処理して比較的
大きな欠陥の特徴量を表現することで、被検体表面全体
の処理に要する時間を大幅に短縮し、被検体表面の良否
判定を迅速に行うことができるとともに、2種類の撮像
手段を不要にして表面欠陥検出装置のコストアップを抑
制しつつ、システム構成のシンプル化を図ることができ
る。
As described above, according to the surface defect detecting apparatus of the first aspect of the present invention, a minute defect and a relatively large defect are imaged by a single high-resolution imaging means.
By processing each coarse and small number of effective pixels at low resolution and expressing the characteristics of relatively large defects, the time required to process the entire surface of the object is significantly reduced, and the quality of the object surface can be determined quickly. In addition to this, it is possible to simplify the system configuration while suppressing an increase in the cost of the surface defect detection device by eliminating the need for two types of imaging means.

【0061】本発明の請求項2における表面欠陥検出装
置によれば、画像の画素数をx軸方向及びy軸方向の少
なくとも一方において整数本分ずつ順に間引いて有効画
素数を等間隔に少なくする処理を施すことで、比較的大
きな欠陥の特徴量を偏らせることなく効果的に表現する
ことができる。しかも、画素数を整数本分ずつ順に間引
くことで、間引いた画素の整数本数に応じて高分解能で
の処理量を除算できる上、画素数をx軸方向及びy軸方
向の双方において整数本分ずつ順に間引けば、間引いた
画素の整数本数の積に応じて高分解能での処理量を除算
でき、被検体表面の良否判定をさらに迅速に行うことが
できる。
According to the surface defect detecting device of the second aspect of the present invention, the number of pixels of the image is thinned out by an integer in at least one of the x-axis direction and the y-axis direction in order to reduce the number of effective pixels at equal intervals. By performing the processing, it is possible to effectively express the feature amount of a relatively large defect without bias. In addition, by thinning out the number of pixels in order of integers, the amount of processing at high resolution can be divided according to the integer number of thinned pixels, and the number of pixels is reduced by integers in both the x-axis direction and the y-axis direction. By thinning out in order, the processing amount at high resolution can be divided according to the product of the integer number of thinned pixels, and the quality of the object surface can be determined more quickly.

【0062】本発明の請求項3における表面欠陥検出装
置によれば、ライン上で移動する被検体をラインセンサ
カメラによって撮像することで、タイムロスを無くし
て、装置の能力を向上させることができる。
According to the surface defect detecting apparatus of the third aspect of the present invention, by capturing an image of the object moving on the line by the line sensor camera, it is possible to eliminate the time loss and improve the performance of the apparatus.

【0063】本発明の請求項4における表面欠陥検出方
法によれば、被検体表面の良否判定を比較的大きな欠陥
の特徴量に基づいて行うようにしているので、被検体表
面の否判定によって高分解能での処理を全く不要とし、
時間短縮を図る上で非常に有利なものとなる。
According to the surface defect detection method of the fourth aspect of the present invention, the quality of the surface of the object is determined based on the characteristic amount of the relatively large defect. Eliminates the need for processing at the resolution
This is very advantageous in reducing time.

【0064】本発明の請求項5における表面欠陥検出装
置によれば、画素数をx軸方向及びy軸方向の少なくと
も一方において整数本分ずつ順に間引くことで、比較的
大きな欠陥の特徴量を表現する上で非常に優れたものと
なる上、高分解能での処理時間を短縮させる上で非常に
有利なものとなる。
According to the surface defect detecting apparatus of the present invention, the number of pixels is thinned out by an integer in at least one of the x-axis direction and the y-axis direction in order to express a relatively large defect feature amount. This is very advantageous in reducing the processing time at high resolution.

【0065】さらに、本発明の請求項6における表面欠
陥検出装置によれば、被検体表面の良否判定が良判定で
ある場合に高分解能での処理を行なうので、被検体表面
全体の処理に要する時間を短縮する上で有利なものとな
る。
Further, according to the surface defect detecting apparatus of the present invention, if the quality of the surface of the object is good, the high-resolution processing is performed, so that the processing of the entire surface of the object is required. This is advantageous in reducing time.

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

【図1】本発明の実施形態に係わる表面欠陥検出装置の
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a surface defect detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】A/D変換後の画像を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an image after A / D conversion.

【図3】表面欠陥検出方法による制御の流れを示すフロ
ーチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control flow according to a surface defect detection method.

【図4】間引き処理した画像を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an image subjected to a thinning process.

【図5】有効画素(50,50)を中心とする3×3画
素の要素の値を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing values of elements of 3 × 3 pixels centered on an effective pixel (50, 50).

【図6】3×3画素のフィルター値を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing filter values of 3 × 3 pixels.

【図7】フィルタ値による2値化後の画像を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an image after binarization by a filter value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 コンベヤ(ライン) 2 照明(照射手段) 3 CCDカメラ(撮像手段,ラインセンサカメ
ラ) 4 A/D変換器(アナログ・ディジタル変換手
段) 51 記憶部(画像記憶手段) 52 低分解能処理部(低分解能表現手段) 53 高分解能処理部(高分解能表現手段) 54 計測部(特徴量計測手段) 6 良否判定装置(良否判定手段) H 被検体 X 表面欠陥検出装置
Reference Signs List 11 conveyor (line) 2 illumination (irradiation means) 3 CCD camera (imaging means, line sensor camera) 4 A / D converter (analog / digital conversion means) 51 storage unit (image storage means) 52 low resolution processing unit (low Resolution expression means) 53 High-resolution processing unit (High-resolution expression means) 54 Measurement unit (Feature amount measurement means) 6 Pass / fail judgment device (Pass / fail judgment means) H Subject X Surface defect detection device

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体の表面に対しそのほぼ真上から光
を照射する照射手段と、 この照射手段により照射された被検体表面の画像をほぼ
真上から高解像度で撮像する撮像手段と、 この撮像手段で撮像された画像をアナログデータからデ
ィジタルデータに変換するアナログ・ディジタル変換手
段と、 このアナログ・ディジタル変換手段によりディジタル変
換された画像を記憶する画像記憶手段と、 この画像記憶手段に記憶された画像に対し有効画素数を
少なくする処理を施し、画像の特徴量を低い分解能で表
現する低分解能表現手段と、 前記画像記憶手段に記憶された画像に対し有効画素数を
変更することなく高い分解能のままで画像の特徴量を表
現する高分解能表現手段と、 この低分解能表現手段及び高分解能表現手段でそれぞれ
表現された個々の処理画像の特徴量をそれぞれ個別に計
測する特徴量計測手段と、 この特徴量計測手段でそれぞれ計測された個々の特徴量
の計測値と予め設定された良否判定基準値とを個別に比
較することで被検体表面の良否判定を行う良否判定手段
とを備えていることを特徴とする表面欠陥検出装置。
An irradiating means for irradiating the surface of the subject with light from almost directly above the imaging means; an imaging means for imaging an image of the surface of the subject illuminated by the irradiating means from almost directly above with high resolution; Analog-to-digital conversion means for converting an image taken by the imaging means from analog data to digital data; image storage means for storing an image digitally converted by the analog-to-digital conversion means; storage in the image storage means A process for reducing the number of effective pixels for the image obtained, low-resolution representation means for expressing the feature amount of the image at a low resolution, without changing the number of effective pixels for the image stored in the image storage means The high-resolution expression means for expressing the feature amount of the image while maintaining the high resolution, and the low-resolution expression means and the high-resolution expression means, respectively. Characteristic amount measuring means for individually measuring the characteristic amounts of the individual processed images, and separately measuring the measured values of the individual characteristic amounts respectively measured by the characteristic amount measuring means and a preset pass / fail judgment reference value. A surface defect detection device comprising: a quality determination unit configured to determine quality of the surface of the subject by comparing the quality.
【請求項2】 前記低分解能表現手段は、画像記憶手段
に記憶された画像の画素数をx軸方向及びy軸方向の少
なくとも一方において整数本分ずつ順に間引くことによ
って、有効画素数を等間隔に少なくする処理が施される
ようになされていることを特徴とする請求項1に記載の
表面欠陥検出装置。
2. The method according to claim 1, wherein the low-resolution expression unit thins out the number of pixels of the image stored in the image storage unit in an integer direction at least in at least one of the x-axis direction and the y-axis direction so that the number of effective pixels is equal. 2. The surface defect detection device according to claim 1, wherein a process for reducing the number of defects is performed.
【請求項3】 前記被検体は、所定方向に移動するライ
ン上に搬送可能に載置されており、 前記撮像手段としては、ライン上において所定方向に搬
送される被検体を撮像可能とするラインセンサカメラが
適用されていることを特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の表面欠陥検出装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the subject is mounted on a line moving in a predetermined direction so as to be able to be conveyed, and the imaging means includes a line capable of imaging the subject conveyed in a predetermined direction on the line. The sensor camera according to claim 1 or 2, wherein the sensor camera is applied.
A surface defect detection device according to item 1.
【請求項4】 被検体の表面に対しほぼ真上から光を照
射した状態で、被検体表面の画像をそのほぼ真上から高
解像度で撮像し、次いで、この撮像した画像をアナログ
データからディジタルデータに変換した後、記憶し、そ
のディジタル変換後に記憶した画像に対し有効画素数を
少なくする処理を施した後、処理画像の特徴量を低い分
解能で表現し、その後、処理画像に表現した特徴量を計
測し、しかる後、計測した特徴量の計測値と予め設定し
た良否判定基準値とを比較することで被検体表面の良否
判定を行うようにしたことを特徴とする表面欠陥検出方
法。
4. An image of the surface of a subject is imaged at a high resolution from almost directly above the surface of the subject while light is irradiated to the surface of the subject from almost directly above the object. After being converted to data and stored, the image stored after digital conversion is subjected to a process of reducing the number of effective pixels, and then the feature amount of the processed image is expressed with a low resolution, and then the feature expressed in the processed image A surface defect detection method, comprising measuring an amount, and then comparing the measured value of the measured characteristic amount with a preset quality determination reference value to determine the quality of the surface of the subject.
【請求項5】 前記有効画素数を少なくする処理を、デ
ィジタル変換後の画像の画素数をx軸方向及びy軸方向
の少なくとも一方において整数本分ずつ順に間引くこと
によって行うようにしていることを特徴とする請求項4
に記載の表面欠陥検出方法。
5. A process for reducing the number of effective pixels by thinning out the number of pixels of an image after digital conversion in order of an integer in at least one of the x-axis direction and the y-axis direction. Claim 4
3. The method for detecting surface defects according to item 1.
【請求項6】 前記被検体表面の良否判定が良であると
判定された際に、ディジタル変換後に記憶した画像に対
し有効画素数を変更することなく高い分解能のままで処
理画面の特徴量を表現し、次いで、処理画像に表現した
特徴量を計測し、その後、計測した特徴量の計測値と予
め設定した良否判定基準値とを比較することで被検体表
面の良否判定を行うようにしたことを特徴とする請求項
4又は請求項5に記載の表面欠陥検出方法。
6. When the quality of the surface of the subject is determined to be good, the feature amount of the processing screen is stored in the image stored after digital conversion without changing the number of effective pixels without changing the number of effective pixels. Expressed, then, measure the feature amount expressed in the processed image, and then compare the measured value of the measured feature amount with a preset quality determination reference value to determine the quality of the subject surface. The surface defect detection method according to claim 4 or 5, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002277405A (en) * 2001-03-14 2002-09-25 Saki Corp:Kk Visual inspection method and device therefor
US8179301B2 (en) 2006-05-18 2012-05-15 Nec Corporation Image processor and image processing method for synthetic aperture radar

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