JP2001066128A - 表面検査装置及び表面検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表面が曲面をなすワークの表面における照度ム
ラ等の影響を受けることなく、確実にかつ高精度に、表
面上の欠陥等を検出できる表面検査装置及び方法を提供
する。 【解決手段】表面が曲面をなすＯ−リングＷの表面に対
して照明光を照射するリング照明３０と、Ｏ−リングＷ
の表面を撮像するＣＣＤカメラ４０と、ＣＣＤカメラ４
０により得られた画像データを処理してＯ−リングＷの
表面に関する欠陥情報を出力するコンピュタ５０とを備
え、このコンピュータ５０に設けられた欠陥検出手段５
１により、Ｏ−リングＷの表面における照度分布を平滑
化した平均照度分布を求め、この平均照度分布と実際の
照度分布との差から得られる照度差を監視し、所定レベ
ルを越える照度差に基づいて欠陥を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面が湾曲した形
状をなす製品（ワ−ク）、例えばＯ−リング等の外観表
面を検査する表面検査装置及び表面検査方法に関し、特
に、ワークの表面に照明光を照射してＣＣＤカメラ等に
より撮像することで表面上に存在する欠陥等の検査を行
なう表面検査装置及び表面検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、種々のワークの表面を検
査する装置として、所定位置に保持されたワークに対し
て照明光を照射する照明ランプと、ワークを撮像するＣ
ＣＤカメラと、このＣＣＤカメラにより得られた画像デ
ータを処理して表面の欠陥等の検査結果を出力するコン
ピュータ等を備えた表面検査装置が知られている。

【０００３】この表面検査装置を用いて、図１０
（ａ）、（ｂ）に示すようなゴム等により形成されたＯ
−リングの表面を検査する際には、照明ランプによりＯ
−リングＷの表面に照明光を照射し、照明光が照射され
たこのＯ−リングＷをＣＣＤカメラにより撮像する。そ
して、撮像により得られた画像データにおいて、Ｏ−リ
ングＷの表面の欠陥領域等において生じた照度差をソー
ベル（ｓｏｂｅｌ）等の微分フィルター処理等によって
認識することにより、ワークの表面における欠陥の形状
を検出するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検査の
対象であるＯ−リングＷは、図１０（ｂ）の断面図に示
すように、環状をなしてその表面が平坦ではなく外周領
域及び内周領域において湾曲した形状をなしており、そ
の表面に照射された照明光による明るさは均一ではな
く、特に、湾曲した表面領域において、その表面領域に
おける欠陥領域での微妙な照度差とその表面領域におけ
る照度ムラとの区別が非常に困難である。Ｏ−リングＷ
が、黒色のゴム等により形成されている場合は、この傾
向がさらに助長されることになる。その結果、Ｏ−リン
グＷの表面上における欠陥等を検出する際に、誤検出す
なわち過剰検出等を生じ、又、欠陥の検出精度も低いと
いう問題があった。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
成されたものであり、その目的とするところは、被検査
体（ワーク）の表面における照度ムラ等の影響を受ける
ことなく、確実にかつ高精度に、表面上の欠陥等を検出
できる表面検査装置及び表面検査方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の表面検査装置
は、被検査体の表面に対して照明光を照射する照明手段
と、被検査体の表面を撮像する撮像手段と、この撮像手
段により得られた画像データを処理して被検査体の表面
に関する情報を出力する画像処理手段とを備えた表面検
査装置であって、上記画像処理手段は、被検査体の表面
における照度分布を平滑化した平均照度分布と実際の照
度分布との差から得られる照度差に基づいて欠陥を検出
する欠陥検出手段を有する、ことを特徴としている。

【０００７】上記構成において、欠陥検出手段として
は、撮像手段により得られた画像データに基づいて被検
査体の基準となる位置を算出する基準位置算出部と、こ
の基準位置算出部により算出された基準位置に基づいて
検査範囲を設定する検査範囲設定部と、この検査範囲設
定部により設定された検査範囲における中心線平均照度
分布を算出し、実際の照度分布とこの中心線平均照度分
布の差から得られる照度差が所定しきい値を越える際
に、所定しきい値を越える照度差が得られた位置を欠陥
の起点として検出する欠陥起点検出部と、この欠陥起点
検出部により検出された起点を基に欠陥の輪郭を検出す
る欠陥輪郭検出部と、この欠陥輪郭検出部により検出さ
れた輪郭を基に欠陥の寸法を検出する欠陥寸法検出部
と、この欠陥寸法検出部により検出された欠陥の寸法を
所定の判定基準値と比較して良否を判定する判定部と、
を有する構成を採用することができる。

【０００８】上記構成において、欠陥輪郭検出部として
は、欠陥起点検出部により検出された起点の周囲のエッ
ジの重みを算出することにより欠陥輪郭の追跡方向を決
定する、構成を採用することができる。また、上記構成
において、欠陥寸法検出部としては、欠陥輪郭検出部に
より検出された欠陥の輪郭を内包する矩形体を選定し、
この矩形体の対角線の長さを欠陥の寸法とする、構成を
採用することができる。

【０００９】本発明の表面検査方法は、被検査体の表面
に対して照明光を照射しつつ被検査体の表面を撮像し、
得られた画像データを画像処理して被検査体の表面に関
する情報を出力する表面検査方法であって、上記画像処
理に際し、被検査体の表面における照度分布を平滑化し
た平均照度分布を求め、実際の照度分布とこの平均照度
分布との差から得られる照度差に基づいて欠陥を検出す
る欠陥検出ステップを有する、ことを特徴としている。

【００１０】上記構成において、欠陥検出ステップとし
ては、撮像により得られた画像データに基づいて被検査
体の基準となる位置を算出する基準位置算出ステップ
と、この基準位置算出ステップにより算出された基準位
置に基づいて検査範囲を設定する検査範囲設定ステップ
と、この検査範囲設定ステップにより設定された検査範
囲における中心線平均照度分布を算出し、実際の照度分
布とこの中心線平均照度分布の差から得られる照度差が
所定しきい値を越える際に、この所定しきい値を越える
照度差が得られた位置を欠陥の起点として検出する欠陥
起点検出ステップと、この欠陥起点検出ステップにより
検出された起点を基に欠陥の輪郭を検出する欠陥輪郭検
出ステップと、この欠陥輪郭検出ステップにより検出さ
れた輪郭を基に欠陥の寸法を検出する欠陥寸法検出ステ
ップと、この欠陥寸法検出ステップにより検出された欠
陥の寸法を所定の判定基準値と比較して良否を判定する
判定ステップと、を有する構成を採用することができ
る。

【００１１】上記構成において、欠陥輪郭検出ステップ
としては、欠陥起点検出ステップにより検出された起点
の周囲のエッジの重みを算出することにより欠陥輪郭の
追跡方向を決定する、構成を採用することができる。ま
た、上記構成において、欠陥寸法検出ステップとして
は、欠陥輪郭検出ステップにより検出された欠陥の輪郭
を内包する矩形体を選定し、この矩形体の対角線の長さ
を欠陥の寸法とする、構成を採用することができる。

【００１２】本発明の表面検査装置及び方法において
は、被検査体（例えば環状のＯ−リング）の表面に対し
て照明手段により照明光が照射される。そして、撮像手
段により、被検査体の表面状態が撮像される。この撮像
により得られた画像データは、画像処理手段により処理
されて、欠陥検出手段により、先ず被検査体の表面にお
ける照度分布を平滑化した平均照度分布が求められる。
続いて、この平均照度分布における照度値と実際の照度
分布における照度値とが比較されて両者の照度差が求め
られる。そして、この照度差に基づいて欠陥が検出され
る。

【００１３】ここで、得られた画像データの処理に際し
ては、より具体的には、先ず、得られた画像データに基
づいて被検査体の基準となる位置が算出される。続い
て、この基準となる位置（基準位置）に基づいて検査範
囲が選定される。次に、この検査範囲内において、中心
線平均照度分布が算出される。続いて、実際の照度分布
における照度値と中心線平均照度分布における照度値と
が比較される。そして、所定のしきい値を越える照度差
が得られた位置が欠陥の起点として検出される。

【００１４】次に、この起点を基に、例えばエッジの重
みを算出した輪郭の追跡手法により、欠陥の輪郭が検出
される。そして、この得られた輪郭を基に、欠陥の寸法
（大きさ）が検出される。この寸法検出に際しては、例
えば得られた欠陥の輪郭を内包する矩形体が選定され、
この矩形体の対角線の長さを欠陥の寸法として設定する
手法が採られる。そして、得られた欠陥の寸法が所定の
判定基準値（許容寸法）と比較されて、その欠陥が良か
否かの判定が行なわれる。以上の手順が、自動的に行な
われて、複数の被検査体の表面が検査される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しつつ説明する。図１は、この実施
形態に係る表面検査装置を示す概略構成図である。尚、
ここでは、被検査体として、図１０に示すような湾曲し
た表面をなし、特に、黒色等の表面色をなすＯ−リング
Ｗを対象とするが、表面が湾曲をなすものであれば、Ｏ
−リングＷに限定されるものではない。

【００１６】この実施形態に係る表面検査装置は、図１
に示すように、基台１０上に固定されて被検査体として
のＯ−リングＷを載置する載置台２０と、この載置台２
０上に載置されたＯ−リングＷに対して照明光を照射す
る照明手段としてのリング照明３０と、リング照明３０
の上方からＯ−リングＷを撮像する撮像手段としてのＣ
ＣＤカメラ４０と、ＣＣＤカメラ４０により撮像された
画像データに基づいて、Ｏ−リングＷの表面に関する欠
陥等の情報を出力する画像処理手段としてのコンピュー
タ５０等を、その基本構成として備えている。

【００１７】ここで、照明手段としてのリング照明３０
は、図１に示すように、その中央領域に開口部３１をも
つ環状体として形成されており、外周壁の一部から突出
して形成された支持部３２の内部を通して導かれた複数
の光ファイバ（不図示）が環状に配置され、さらに、そ
れらの端面が環状をなすように下面３３から露出してい
る。そして、光源３４から光ファイバを経由して導かれ
た照明光が、下面３３から下向きに環状の照明光として
照射されるようになっている。ここで、このリング照明
３０の直径（（外径＋内径）／２）は、Ｏ−リングＷの
中実部の中心までの直径（（外径＋内径）／２）とほぼ
同じ寸法が好ましい。これによれば、環状（リング状）
の照明光が、被検査体であるＯ−リングＷの全域に対し
て垂直上方から照射されることになり、より均一な照明
特性が得られることになる。

【００１８】また、中央領域に形成された開口部３１
は、後述する撮像手段としてのＣＣＤカメラ４０のレン
ズ４１が上方から対向するように配置されて、下方に配
置されたＯ−リングＷを撮像する際の撮像経路としての
役割をなすものである。このように形成されたリング照
明３０は、図１に示すように、基台１０上に設けられた
支柱３５により支持されて、位置調節機構（不図示）に
より、上下方向Ｖの所定位置にセッティングできるよう
になっている。尚、照明手段としては、光ファイバを用
いた上記のリング照明３０に限るものではなく、斜め上
方から照射するように配置されたハロゲンランプ等その
他の光源を適用することも可能である。

【００１９】撮像手段としてのＣＣＤカメラ４０は、図
１に示すように、基台１０上に設けられた支柱４２によ
り支持されて、そのレンズ４１がリング照明３０の開口
部３１の上方に位置付けられるように配置され、位置調
節機構（不図示）により、上下方向Ｖの所定位置にセッ
ティングできるようになっている。このＣＣＤカメラ４
０は、信号ケーブル４３を介して画像処理手段であるコ
ンピュータ５０に接続されている。そして、コンピュー
タ５０内の制御信号に基づき、開口部３１を通してＯ−
リングＷの表面を撮像するようになっている。尚、ＣＣ
Ｄカメラ４０としては、ＮＴＳＣ規格のものを使用する
のが好ましいが、その他の撮像手段を適用することも可
能である。また、ＣＣＤカメラは、検査範囲を分割して
撮影し、精度を高める目的で複数台使用することも可能
である。

【００２０】画像処理手段としてのコンピュータ５０
は、全体の制御を司る制御部（不図示）は勿論のこと、
Ｏ−リングＷの表面における照度分布を平滑化した平均
照度分布（例えば、後述する中心線平均照度分布）を求
め、この平均照度分布と実際の照度分布との差から得ら
れる照度差に基づいて欠陥を検出する欠陥検出手段５１
を備えている。また、この欠陥検出手段５１には、図２
に示すように、ＣＣＤカメラ４０により得られた画像デ
ータに基づいてＯ−リングＷの基準となる位置を算出す
る基準位置算出部５２、この基準位置算出部５２により
算出された基準位置に基づいて検査範囲を設定する検査
範囲設定部５３、この検査範囲設定部５３により設定さ
れた検査範囲における中心線平均照度分布を算出し、実
際の照度分布とこの中心線平均照度分布の差から得られ
る照度差が所定しきい値を越える際に、所定しきい値を
越える照度差が得られた位置を欠陥の起点として検出す
る欠陥起点検出部５４、この欠陥起点検出部５４により
検出された起点を基に欠陥の輪郭を検出する欠陥輪郭検
出部５５、この欠陥輪郭検出部５５により検出された輪
郭を基に欠陥の寸法を検出する欠陥寸法検出部５６、こ
の欠陥寸法検出部５６により検出された欠陥の寸法を所
定の判定基準値と比較して良否を判定する判定部５７等
の機能が少なくとも含まれており、これらの機能は全て
所定のソフトウエアにより実現されるものである。

【００２１】基準位置算出部５２は、図３に示すよう
に、ＣＣＤカメラ４０により得られた画像データにおい
て、縦ｈ×横ｗの寸法の矩形範囲を設定し、この矩形範
囲を画定する縦軸に平行な任意の３つの直線Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３を設定する。そして、これら３つの直線Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３が、Ｏ−リングＷの外径輪郭を表す外側輪郭
線Ｌout とそれぞれ交差する点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を求め
る。次に、得られた３つの点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を通過す
る円の中心を求め、その座標をＯ−リングＷの基準位置
（Ｘ0 ，Ｙ0 ）とする。この基準位置の算出に際して
は、３つの点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれの座標を、そ
れぞれ（Ｘ1,Ｙ1 ），（Ｘ2,Ｙ2 ），（Ｘ3,Ｙ3 ）と
し、円の方程式である次式（１）に対して、３つの点Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３の座標を代入する。 ａ（Ｘ² ＋Ｙ² ）＋２ｇＸ＋２ｆＹ＋ｃ ＝ ０ ・・・（１） そして、係数ａ，ｇ，ｆ，ｃを求め、次式（２）及び
（３）に代入して、中心座標（Ｘ0 ，Ｙ0 ）と円の半径
ｒを求める。 （Ｘ0 , Ｙ0 ） ＝ （−ｇ／ａ，−ｆ／ａ） ・・・（２） ｒ ＝ （（ｇ² ＋ ｆ² − ａｃ）／ａ² ）^1/2 ・・・（３）

【００２２】検査範囲設定部５３は、図４に示すよう
に、基準位置算出の際に設定した矩形範囲において、得
られた基準位置（基準座標（Ｘ0 ，Ｙ0 ））に基づきす
なわち基準座標を通りかつ中心角がθとなる角度範囲θ
１〜θ２を画定する直線Ｌθ1、Ｌθ２を求める。ま
た、Ｏ−リングＷの外径輪郭を表す外側輪郭線Ｌout よ
りｒ１だけ小さい半径Ｒ１をなす円弧Ｃout と、Ｏ−リ
ングＷの内径輪郭を表す内側輪郭線Ｌin よりｒ２だけ
大きい半径Ｒ２をなす円弧Ｃin とを求める。そして、
これら直線Ｌθ１、直線Ｌθ２、円弧Ｃout 、円弧Ｃin
により画定される範囲Ｓを検査範囲として設定する。
尚、この検査範囲設定においては、半径方向において外
側輪郭線Ｌout から内側へｒ１の領域及び半径方向にお
いて内側輪郭線Ｌin から外側へｒ２の領域を検査範囲
から除外している。このような範囲設定とすることによ
り、Ｏ−リングＷ上での照度分布の誤差を小さくするこ
とができ、より高精度な検査を行なうことができる。

【００２３】欠陥起点検出部５４は、図５に示すように
画定された検査範囲Ｓ上において、平均照度分布を求
め、実際の照度分布との差から欠陥を検出する。すなわ
ち、検査範囲Ｓを周方向において、角度θ１から角度θ
２までの間を角度Δθごとに半径方向に走査して、それ
ぞれの照度分布を求める。例えば、角度θn （＝θ１＋
ｎΔθ）の位置における照度分布は、図６（ａ）に示す
ような大きなうねり波形（１次波形）上に微少に変化す
る微少波形（２次的な波形）が重なった形状として得ら
れる。そして、角度θ１からθ２までの照度分布を、平
滑化処理して平均照度分布を求める。すなわち、中心線
平均法により、図６（ｂ）に示すような中心線平均照度
分布（マスター照度分布あるいは基準照度分布とも称す
る）を求める。続いて、検査範囲Ｓにおける実際の照度
分布を求め、この実際の照度分布から中心線平均照度分
布を差し引く。例えば、図５に示すＡ−Ａ線上の走査線
上における実際の照度分布が、図６（ｃ）に示すような
波形として得られた場合、この実際の照度分布から中心
線平均照度分布を差し引くと、図６（ｄ）に示すよう
に、大きいうねり波形が取り除かれ、２次的な波形のみ
が取り出される。この２次的な波形において、予めパラ
メータ（起点検出）として設定された所定のしきい値Ｈ
を越える照度差が得られた位置Ｐｇを、欠陥Ｇの起点す
なわち欠陥の候補点として検出する。

【００２４】欠陥輪郭検出部５５は、欠陥起点検出部５
４により検出された起点Ｐｇを基に、図７（ａ）に示す
ように、欠陥Ｇの輪郭を検出する。この際、起点Ｐｇを
原点として輪郭を追跡する際のその追跡方向を決定する
には、起点Ｐｇの周囲のエッジ重みを評価する手法が採
用される。この手法は、起点Ｐｇの周囲において、図７
（ｂ）に示すように、例えば８方向（ｎ＝〜）を選
定し、この８方向のいずれを追跡方向とするかを決定す
るために、次式（４）で表されるエッジの重みｄｅｆ
［ｎ］を、それぞれの方向において算出する。尚、次式
中において、ａ１〜ａ３及びｂ１〜ｂ３の個数は３個と
しているが、これに限定されない。 def[n]＝((ａ１＋ａ２＋ａ３) −( ｂ１＋ｂ２＋ｂ３))／３ ・・・（４） ここで、得られたdef[n]の値のうち、最も大きい値とな
るｎの方向を、輪郭の追跡方向として決定する。そし
て、このエッジ重みの値が、予めパラメータ（輪郭検
出）として設定された所定のしきい値より小さくなるま
で、この追跡処理を継続して行なう。

【００２５】欠陥寸法検出部５６は、欠陥輪郭検出部５
５により検出された欠陥Ｇの輪郭を基に、その欠陥Ｇの
寸法（大きさ）を検出する。すなわち、図８に示すよう
に、欠陥の輪郭を内包するような矩形体を求める。この
矩形体が複数個存在する場合は、予めパラメータ（欠陥
連結）として設定された所定の画素値よりも近接してい
る際に、１個の矩形体として結合する。そして、この処
理により得られた矩形体の対角線の長さＬを求め、この
対角線の長さＬを欠陥Ｇの寸法として検出する。尚、こ
の欠陥寸法検出部５６においては、対角線の長さに限ら
ず、欠陥の面積等を求めて、この面積の値を評価しても
よく、いずれにしても欠陥Ｇの大きさを評価できるもの
であればよい。

【００２６】判定部５７は、欠陥寸法検出部５６により
求められた寸法（対角線の長さＬ）を、予め設定された
判定基準値（許容限界値）と比較して、判定基準値より
も小さければ（あるいは判定基準値以下であれば）その
欠陥は良（許容範囲内で問題なし）と判定し、判定基準
値以上であれば（あるいは判定基準値より大きければ）
その欠陥は不良（許容範囲外で問題あり）と判定する。

【００２７】次に、上記構成をなす表面検査装置を用い
た検査方法の一実施形態について、図９に示すフローチ
ャートに基づき説明する。先ず、Ｏ−リングＷを載置台
２０上に載置し、その上方からリング照明３０を照らし
て照明光を照射する。続いて、ＣＣＤカメラ４０により
Ｏ−リングＷの表面を撮像し、得られた画像データをコ
ンピュータ５０により画像処理して、欠陥検出手段５１
により、Ｏ−リングＷの表面における照度分布を平滑化
した平均照度分布を求め、実際の照度分布とこの平均照
度分布との差から得られる照度差に基づいて欠陥を検出
する（欠陥検出ステップ）。

【００２８】この欠陥検出ステップにおいては、図９に
示すように、ＣＣＤカメラ４０の撮像により得られた画
像データに基づいて、基準位置算出部５２により、Ｏ−
リングＷの基準となる位置を算出する（基準位置算出ス
テップＳ１）。続いて、この基準位置算出ステップＳ１
により算出された基準位置に基づいて、検査範囲設定部
５３により、Ｏ−リングＷの表面に関する画像データの
範囲で検査の対象とする検査範囲（Ｏ−リングＷの中心
角で角度θの範囲）を設定する（検査範囲設定ステップ
Ｓ２）。

【００２９】続いて、欠陥起点検出部５４において、検
査範囲設定ステップＳ２により設定された検査範囲にお
ける中心線平均照度分布（これを基準照度分布とする）
を算出し、図５に示すような径方向における走査線上に
て、実際に得られた照度分布における照度値と中心線平
均照度分布における照度値との差、すなわち両者の照度
差を監視する。

【００３０】そして、この照度差が所定しきい値Ｈを越
えるところが有れば、その位置を欠陥の起点として検出
する（欠陥起点検出ステップＳ３）。この欠陥起点検出
ステップＳ３においては、被検査体であるＯ−リングＷ
の表面状態に影響される照度分布のパターンを予め求め
て基準照度分布（平均照度分布）とし、この基準照度分
布（照度値）と走査線上における実際の照度分布（照度
値）とを対比するため、従来に比べて検出精度を高める
ことができる。

【００３１】続いて、欠陥輪郭検出部５５において、欠
陥起点検出ステップＳ３により検出された起点を基に、
この起点の周囲のエッジ重みを評価することにより、輪
郭の追跡方向を決定しつつ欠陥の輪郭を検出する（欠陥
輪郭検出ステップＳ４）。続いて、欠陥寸法検出部５６
において、欠陥輪郭検出ステップＳ４により検出された
輪郭を基に欠陥の大きさを検出するべく、ここではその
一形態として、得られた輪郭を内包するような矩形体を
選定し、その矩形体の対角線の長さＬを求め、この長さ
Ｌを欠陥の寸法として検出する（欠陥寸法検出ステップ
Ｓ５）。

【００３２】最後に、判定部５７において、欠陥寸法検
出ステップＳ５により検出された欠陥の寸法を、予め設
定された所定の判定基準値と比較する。そして、その欠
陥の寸法が、判定基準値よりも小さければ（あるいは判
定基準値以下であれば）その欠陥は良（許容範囲内で問
題なし）と判定し、判定基準値以上であれば（あるいは
判定基準値より大きければ）その欠陥は不良（許容範囲
外で問題あり）と判定する（判定ステップＳ６）。

【００３３】上記一連の処理が終了すると、Ｏ−リング
Ｗの画像データのうち、他の範囲を検査するべく再び最
初のステップに戻り、同様の処理を行なう。そして、Ｏ
−リングＷの中心角θ（図５参照）の累計が３６０度に
達するまで、この一連の処理を繰り返す。以上の一連の
処理は、コンピュータ５０内の制御部により制御されて
自動的に行なわれる。

【００３４】上記実施形態においては、被検査体として
Ｏ−リングＷを対象として述べたが、これに限定される
ものではなく、表面が曲面をなす球体あるいは円柱状体
等その他のものも対象とすることができる。また、被検
査体としては、ゴム等により形成されているものに限ら
ず、プラスチック等その他の材料により形成されている
ものも対象とすることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の表面検査装
置及び方法によれば、被検査体の表面における平均照度
分布を求め、この平均照度分布と実際の照度分布とを比
較することにより欠陥等を検出するようにしたことか
ら、被検査体の表面状態に左右される照度ムラ等の影響
を極力抑制して、より確実に欠陥等の検出を行なうこと
ができる。これにより、被検査体の表面における欠陥等
の認識精度の向上、検査精度の向上、検査の迅速化等を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表面検査装置の一実施形態を示す
概略構成図である。

【図２】本発明に係る表面検査装置の一部をなす欠陥検
出手段の構成を示す構成図である。

【図３】本発明に係る表面検査装置の一部をなす欠陥検
出手段に含まれる基準位置算出部の処理を説明するため
の図である。

【図４】本発明に係る表面検査装置の一部をなす欠陥検
出手段に含まれる検査範囲設定部の処理を説明するため
の図である。

【図５】本発明に係る表面検査装置の一部をなす欠陥検
出手段に含まれる欠陥起点検出部の処理を説明するため
の図である。

【図６】本発明に係る表面検査装置の一部をなす欠陥検
出手段に含まれる欠陥起点検出部の処理を説明するため
のものであり、（ａ）ないし（ｄ）はそれぞれ照度波形
を示す図である。

【図７】本発明に係る表面検査装置の一部をなす欠陥検
出手段に含まれる欠陥輪郭検出部の処理を説明するため
のものであり、（ａ）はその模式図、（ｂ）は輪郭の追
跡手法を説明するための図である。

【図８】本発明に係る表面検査装置の一部をなす欠陥検
出手段に含まれる欠陥寸法検出部の処理を説明するため
の図である。

【図９】本発明に係る表面検査装置の検査方法を示すフ
ローチャートである。

【図１０】検査対象であるＯ−リングを示すものであ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【符号の説明】

１０・・・基台 ２０・・・載置台 ３０・・・リング照明（照明手段） ３１・・・開口部 ４０・・・ＣＣＤカメラ（撮像手段） ４１・・・レンズ ５０・・・コンピュータ（画像処理手段） ５１・・・欠陥検出手段 ５２・・・基準位置算出部 ５３・・・検査範囲設定部 ５４・・・欠陥起点検出部 ５５・・・欠陥輪郭検出部 ５６・・・欠陥寸法検出部 ５７・・・判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA17 AA22 AA49 BB06 BB07 BB08 BB26 CC00 FF04 FF42 GG02 GG17 HH02 JJ03 JJ05 JJ26 LL03 PP02 PP22 QQ42 TT03 UU01 UU05 2G051 AA90 AB07 BA20 BB17 CA03 CA04 CA07 DA07 EA08 EB01 EB02 EC03 ED07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査体の表面に対して照明光を照射す
   る照明手段と、前記被検査体の表面を撮像する撮像手段
   と、前記撮像手段により得られた画像データを処理して
   前記被検査体の表面に関する情報を出力する画像処理手
   段とを備えた表面検査装置であって、 前記画像処理手段は、前記被検査体の表面における照度
   分布を平滑化した平均照度分布と実際の照度分布との差
   から得られる照度差に基づいて欠陥を検出する欠陥検出
   手段を有する、ことを特徴とする表面検査装置。
2. 【請求項２】 前記欠陥検出手段は、前記撮像手段によ
   り得られた画像データに基づいて前記被検査体の基準と
   なる位置を算出する基準位置算出部と、 前記基準位置算出部により算出された基準位置に基づい
   て検査範囲を設定する検査範囲設定部と、 前記検査範囲設定部により設定された検査範囲における
   中心線平均照度分布を算出し、実際の照度分布と前記中
   心線平均照度分布の差から得られる照度差が所定しきい
   値を越える際に、前記所定しきい値を越える照度差が得
   られた位置を欠陥の起点として検出する欠陥起点検出部
   と、 前記欠陥起点検出部により検出された起点を基に、欠陥
   の輪郭を検出する欠陥輪郭検出部と、 前記欠陥輪郭検出部により検出された輪郭を基に、欠陥
   の寸法を検出する欠陥寸法検出部と、 前記欠陥寸法検出部により検出された欠陥の寸法を所定
   の判定基準値と比較して良否を判定する判定部と、を有
   することを特徴とする請求項１記載の表面検査装置。
3. 【請求項３】 前記欠陥輪郭検出部は、前記欠陥起点検
   出部により検出された起点の周囲のエッジの重みを算出
   することにより、欠陥輪郭の追跡方向を決定する、こと
   を特徴とする請求項２記載の表面検査装置。
4. 【請求項４】 前記欠陥寸法検出部は、前記欠陥輪郭検
   出部により検出された欠陥の輪郭を内包する矩形体を選
   定し、前記矩形体の対角線の長さを欠陥の寸法とする、
   ことを特徴とする請求項２記載の表面検査装置。
5. 【請求項５】 被検査体の表面に対して照明光を照射し
   つつ前記被検査体の表面を撮像し、得られた画像データ
   を画像処理して前記被検査体の表面に関する情報を出力
   する表面検査方法であって、 前記画像処理に際し、前記被検査体の表面における照度
   分布を平滑化した平均照度分布を求め、実際の照度分布
   と前記平均照度分布との差から得られる照度差に基づい
   て欠陥を検出する欠陥検出ステップを有する、ことを特
   徴とする表面検査方法。
6. 【請求項６】 前記欠陥検出ステップは、撮像により得
   られた画像データに基づいて前記被検査体の基準となる
   位置を算出する基準位置算出ステップと、 前記基準位置算出ステップにより算出された基準位置に
   基づいて検査範囲を設定する検査範囲設定ステップと、 前記検査範囲設定ステップにより設定された検査範囲に
   おける中心線平均照度分布を算出し、実際の照度分布と
   前記中心線平均照度分布の差から得られる照度差が所定
   しきい値を越える際に、前記所定しきい値を越える照度
   差が得られた位置を欠陥の起点として検出する欠陥起点
   検出ステップと、 前記欠陥起点検出ステップにより検出された起点を基
   に、欠陥の輪郭を検出する欠陥輪郭検出ステップと、 前記欠陥輪郭検出ステップにより検出された輪郭を基
   に、欠陥の寸法を検出する欠陥寸法検出ステップと、 前記欠陥寸法検出ステップにより検出された欠陥の寸法
   を所定の判定基準値と比較して良否を判定する判定ステ
   ップと、を有することを特徴とする請求項５記載の表面
   検査方法。
7. 【請求項７】 前記欠陥輪郭検出ステップは、前記欠陥
   起点検出ステップにより検出された起点の周囲のエッジ
   の重みを算出することにより、欠陥輪郭の追跡方向を決
   定する、ことを特徴とする請求項６記載の表面検査方
   法。
8. 【請求項８】 前記欠陥寸法検出ステップは、前記欠陥
   輪郭検出ステップにより検出された欠陥の輪郭を内包す
   る矩形体を選定し、前記矩形体の対角線の長さを欠陥の
   寸法とする、ことを特徴とする請求項６記載の表面検査
   方法。