JP2002039948A - Apparatus and method for inspecting appearance - Google Patents

Apparatus and method for inspecting appearance

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JP2002039948A
JP2002039948A JP2000227809A JP2000227809A JP2002039948A JP 2002039948 A JP2002039948 A JP 2002039948A JP 2000227809 A JP2000227809 A JP 2000227809A JP 2000227809 A JP2000227809 A JP 2000227809A JP 2002039948 A JP2002039948 A JP 2002039948A
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image
inspection
sensor camera
line sensor
line
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JP2000227809A
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Japanese (ja)
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Akihito Ono
明史 小野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect and decide a non-defectiveness or a defectiveness by imaging an appearance of an outer periphery of an article to be inspected and noted by a character, a symbol or the like on the outer peripheral surface. SOLUTION: A method for inspecting the appearance comprises the steps of rapidly rotating a cylindrical object 20 of a set object to be inspected by a motor 5, photographing the outer peripheral surface of the object 20 by a line sensor camera 1, detecting the head position of an area to be inspected of the object 20 by an image-processing unit 2 from the image data obtained by the camera 1, re-photographing the area to be inspected of the object 20 from the head position by the camera 1, and inspecting the appearance by the processing unit, based on the data assured at its resolution obtained by the camera 1.

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、検査対象物の表面
に部分的に印刷されている文字列等をラインセンサで撮
像して外観検査処理を行う外観検査装置及び外観検査方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a visual inspection apparatus and a visual inspection method for performing a visual inspection process by imaging a character string or the like partially printed on the surface of an inspection object with a line sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】工業生産物の大量生産において、生産の
合理化のために各種生産方法及び生産物の検査方法の自
動化が推進されている。これら自動化の中で、生産物の
外観検査は、人による目視検査が主流であったが、近年
電子計算機の普及により、テレビジョンカメラ(以下、
単に「カメラ」という)により撮像した画像を電子計算
機により処理するようにした画像処理による自動検査が
行われるようになってきた。
2. Description of the Related Art In mass production of industrial products, automation of various production methods and product inspection methods has been promoted in order to streamline production. Among these automations, visual inspections of products were mainly performed by visual inspection by humans. However, with the spread of electronic computers in recent years, television cameras (hereinafter, referred to as "TV cameras") have been widely used.
Automatic inspection has been performed by image processing in which an image captured by a "camera" is processed by an electronic computer.

【0003】このような画像処理による外観検査装置で
は、カメラで撮像された画像はアナログの電気信号であ
り、このアナログ信号をデジタル信号に変換した後、電
子計算機により判別検査している。
In such a visual inspection apparatus using image processing, an image picked up by a camera is an analog electric signal, and after converting this analog signal into a digital signal, a discrimination inspection is performed by a computer.

【0004】電子計算機による判別検査の方法として
は、一般的には、予め電子計算機内に取り込んだ標準品
又は優良品の画像(以下、単に「標準画像」という)と
被検査対象品の画像(以下、単に「被検査画像」とい
う)を比較し、標準画像と相違する点又は部分が被検査
画像にある場合は、その被検査画像の被検査対象物を不
良とし、標準画像と被検査画像が一致する場合は、良品
とする方法がある。なお、このような標準画像を用いる
方法によれば、検査対象物の外周面に文字・記号などが
表記されていても、この文字・記号などを考慮して検査
を行うことができる。
As a method of discriminating inspection by an electronic computer, generally, an image of a standard product or a superior product (hereinafter, simply referred to as a “standard image”) previously taken into the electronic computer and an image of a product to be inspected (hereinafter referred to as “standard image”). (Hereinafter, simply referred to as “image to be inspected”), and if a point or part different from the standard image is present in the image to be inspected, the object to be inspected in the image to be inspected is determined to be defective, If there is a match, there is a method of determining a good product. According to the method using such a standard image, even if characters and symbols are written on the outer peripheral surface of the inspection object, the inspection can be performed in consideration of the characters and symbols.

【0005】このように標準画像と被検査画像とを比較
する方法では、標準画像の画像範囲に対応して被検査画
像の取り込み開始点と取り込み終了点が常に一致してい
なければならず、被検査対象品の外径形状は多角形のも
ので上下左右が一定である必要がある。
In the method of comparing the standard image and the image to be inspected, the start point and the end point of the inspection image must always coincide with each other in accordance with the image range of the standard image. The outer diameter of the product to be inspected must be polygonal and the top, bottom, left and right must be constant.

【0006】ここで、円筒形の物体の外観についてカメ
ラで撮像した画像に基づいて検査を行う場合は、物体の
外周の全体画像を取り込む必要がある。このように円筒
形物体の外観検査を行う方法では、被検査物体の外周外
観を撮像する場合、カメラを固定して搬送コンベア上で
被検査物体を回転させるか、物体を固定して、その物体
の外周をカメラが回動かの何れかの方法があるが、カメ
ラを回動させる方法は、カメラの取付け及び回動機構が
複雑となるので、カメラを固定して、被検査物体そのも
のを回転させる方が好ましい。
Here, when an inspection is performed on the external appearance of a cylindrical object based on an image captured by a camera, it is necessary to capture an entire image of the outer periphery of the object. In the method of inspecting the appearance of a cylindrical object as described above, when imaging the outer periphery of the object to be inspected, the camera is fixed and the object to be inspected is rotated on a conveyor or the object is fixed and the object is fixed. There is a method of rotating the camera around the outer circumference of the camera. However, the method of rotating the camera requires a complicated mechanism for mounting and rotating the camera. Therefore, the camera is fixed and the object to be inspected is rotated. Is more preferred.

【0007】従来、物体表面の濃淡差を持つ文字やパタ
ーン位置を認識するには、対象となる画像を取り込み
(図16)、その画像の輝度レベル(図17)に対して
ある閾値Lthを設け、その閾値Lthよりも高い(明る
い)か低い(暗い)かを判断する(図18)ことで区別
をする方法が一般的である。
Conventionally, in order to recognize a character or pattern position having a shading difference on the surface of an object, a target image is fetched (FIG. 16), and a certain threshold value Lth is provided for the luminance level of the image (FIG. 17). Generally, a method of distinguishing by determining whether the brightness is higher (bright) or lower (dark) than the threshold Lth (FIG. 18).

【0008】この方法は、得られる画像が安定している
場合に有効であるが、実際に取り込まれる画像には、画
像全体に明るさの偏りや斑があったり、また、塵埃が付
着することが多いので、誤認識し易い。例えば、図19
に示すように背景に明るさの斑がある場合には、図20
に示すように、明るさの斑の部分で誤認識してしまい、
また、図21に示すように塵埃が付着した場合には、図
22に示すように、塵埃が付着した部分で誤認識してし
まう。
[0008] This method is effective when the obtained image is stable. However, in the actually captured image, there is unevenness or unevenness in brightness over the entire image, and dust adheres. Erroneous recognition is easy. For example, FIG.
As shown in FIG. 20, when there is unevenness in the background,
As shown in the figure, misrecognition occurs at the spots of brightness,
Further, when dust adheres as shown in FIG. 21, as shown in FIG. 22, erroneous recognition occurs at a portion where the dust adheres.

【0009】また、従来より、画像データそのものを評
価するのではなく、画像微分(差分)などを前処理とし
て加える方法も知られている。この方法では、図19に
示したような背景に明るさの斑がある画像に対しては有
効であるが、図21に示したような塵埃の付着した画像
の場合は、図23に示すように、やはり誤認識が発生す
る。また、微分値のみでは、対象が明るいものか暗いも
のかの判断が困難である。
Conventionally, there is also known a method of adding image differentiation (difference) or the like as preprocessing instead of evaluating the image data itself. This method is effective for an image having a spot of brightness on the background as shown in FIG. 19, but is effective for an image to which dust adheres as shown in FIG. 21 as shown in FIG. However, misrecognition also occurs. Also, it is difficult to determine whether the target is bright or dark based only on the differential value.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、円筒形の物
体の外周の全体画像を取り込んで外観検査を行う方法で
は、被検査画像の取り込み開始点が標準画像の開始点と
必ずしも一致しないので標準画像と比較する方法を用い
ることは困難である。すなわち、円筒形の物体の量産に
おいて、被検査物はコンベアなどで自動搬送を行いなが
ら外観検査を行う必要があり、外観検査時に必ずしも全
部の被検査対象物の画像開始位置を同一にすることは、
搬送装置の構造から困難なことであり、またこの点を解
決するには、複雑な搬送構造となるばかりか、検査処理
速度の低下の原因となる。
By the way, in the method of taking in the entire image of the outer periphery of the cylindrical object and performing the appearance inspection, the starting point of taking the image to be inspected does not always coincide with the starting point of the standard image. Is difficult to use. In other words, in mass production of cylindrical objects, it is necessary to perform the appearance inspection while automatically inspecting the inspected object by a conveyor or the like, and it is not always necessary to make the image start positions of all the inspected objects the same during the appearance inspection. ,
This is difficult due to the structure of the transfer device, and solving this problem not only results in a complicated transfer structure, but also causes a reduction in the inspection processing speed.

【0011】そこで、本発明の目的は、外周面に文字・
記号などが表記されている被検査物体の外周外観を単一
のカメラで撮像し、良・不良の判定検査ができるように
した検査対象物の外観検査装置及び外観検査方法を提供
することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a character
It is an object of the present invention to provide a visual inspection apparatus and a visual inspection method for an inspection object, in which a single camera is used to image the external appearance of an object to be inspected on which symbols and the like are written, so that a good / bad judgment inspection can be performed. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る外観検査装
置は、セットされた検査対象物を撮影するラインセンサ
カメラと、上記検査対象物とラインセンサカメラを相対
移動させる相対駆動手段と、上記ラインセンサカメラに
より得られる画像データが供給される画像処理手段と、
これらの動作制御を行う制御手段とを備え、セットされ
た検査対象物とラインセンサカメラを上記相対駆動手段
により高速で相対移動させ、上記検査対象物の外周面を
上記ラインセンサカメラにより撮影し、上記ラインセン
サカメラにより得られた画像データより上記画像処理手
段により上記検査対象物の検査対象領域の先頭位置を検
出し、上記検査対象物とラインセンサカメラを必要な解
像度を確保する速度で上記相対駆動手段により相対移動
させ、上記検査対象物の検査対象領を先頭位置から上記
ラインセンサカメラにより再度撮影し、上記ラインセン
サカメラにより得られた解像度を確保した画像データに
基づいて上記画像処理手段により外観検査処理を行うこ
とを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an appearance inspection apparatus comprising: a line sensor camera for photographing a set inspection object; a relative driving means for relatively moving the inspection object and the line sensor camera; Image processing means to which image data obtained by the line sensor camera is supplied,
And control means for controlling these operations, the set inspection object and the line sensor camera are relatively moved at high speed by the relative driving means, and the outer peripheral surface of the inspection object is photographed by the line sensor camera, From the image data obtained by the line sensor camera, the image processing means detects the head position of the inspection target area of the inspection target object, and moves the inspection target object and the line sensor camera at the relative speed at a speed that ensures the required resolution. Relative movement by the driving means, the inspection object area of the inspection object is again photographed from the top position by the line sensor camera, and the image processing means based on the image data obtained by the line sensor camera and ensuring the resolution. It is characterized by performing a visual inspection process.

【0013】また、本発明に係る外観検査方法は、検査
対象物をセットし、セットされた検査対象物とラインセ
ンサカメラを高速で相対移動させ、上記検査対象物の外
周面を上記ラインセンサカメラにより撮影し、上記ライ
ンセンサカメラにより得られた画像データより上記検査
対象物の検査対象領域の先頭位置を検出し、上記検査対
象物とラインセンサカメラを必要な解像度を確保する速
度で相対移動させ、上記検査対象物の検査対象領を先頭
位置から上記ラインセンサカメラにより再度撮影し、上
記ラインセンサカメラにより得られた解像度を確保した
画像データに基づいて外観検査処理を行うことを特徴と
する。
Further, in the appearance inspection method according to the present invention, the inspection object is set, the set inspection object and the line sensor camera are relatively moved at a high speed, and the outer peripheral surface of the inspection object is moved to the line sensor camera. The head position of the inspection target area of the inspection object is detected from the image data obtained by the line sensor camera, and the inspection object and the line sensor camera are relatively moved at a speed that ensures a necessary resolution. The inspection object area of the inspection object is photographed again from the top position by the line sensor camera, and the appearance inspection processing is performed based on the image data obtained by the line sensor camera and having the ensured resolution.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】本発明は、例えば図1示すような構成の外
観検査装置10に適用される。この外観検査装置10
は、検査対象物である円筒物体20の外周面を撮影する
ラインセンサカメラ1と、このラインセンサカメラ1に
より撮影された画像信号が供給される画像処理ユニット
2と、この画像処理ユニット2により処理された画像デ
ータが供給される中央演算処理装置(CPU)3、この
CPU3に接続されたモータコントローラ4と、上記検
査対象物である円筒物体20を回転させるモータ5とか
らなる。
The present invention is applied to, for example, a visual inspection apparatus 10 having a configuration as shown in FIG. This visual inspection device 10
Is a line sensor camera 1 for photographing the outer peripheral surface of a cylindrical object 20 to be inspected, an image processing unit 2 to which an image signal photographed by the line sensor camera 1 is supplied, and a process performed by the image processing unit 2. A central processing unit (CPU) 3 to which the obtained image data is supplied, a motor controller 4 connected to the CPU 3, and a motor 5 for rotating the cylindrical object 20 as the inspection object.

【0016】この外観検査装置10では、検査対象物で
ある円筒物体20が図示しない供給・排出ユニットによ
り供給されてセットされ、検査処理済みの円筒物体20
が上記供給・排出ユニットにより排出される。
In the appearance inspection apparatus 10, a cylindrical object 20 to be inspected is supplied and set by a supply / discharge unit (not shown), and the inspected cylindrical object 20 is processed.
Is discharged by the supply / discharge unit.

【0017】ここで、検査対象物である円筒物体20の
外周面21は、図2の(A)に外観図を示すとともに、
図2の(B)に外周面の展開図を示してあるように、
「ABCDEF」なる文字が印刷された文字部21Aと
印刷のない隙間部21Bからなる。上記供給・排出ユニ
ットにより供給されてセットされる円筒物体20は、ラ
インセンサカメラ3に対して、上記文字部21Aが毎回
ランダムに位置される。
Here, the outer peripheral surface 21 of the cylindrical object 20 to be inspected is shown in FIG.
As shown in a developed view of the outer peripheral surface in FIG.
It is composed of a character portion 21A on which a character "ABCDEF" is printed and a gap portion 21B where no character is printed. In the cylindrical object 20 supplied and set by the supply / discharge unit, the character portion 21A is randomly positioned with respect to the line sensor camera 3 every time.

【0018】この外観検査装置10におけるCPU3
は、図3のフローチャートに示すように、上記供給・排
出ユニットにより供給された円筒物体20がセットされ
ると(ステップS1)、上記円筒物体20の外周面21
の文字部21Aの先頭位置を検出する画像サーチ処理
(ステップS2)を行い、この画像サーチ処理により検
出した文字部21Aの先頭位置から文字認識用の画像を
取り込んで上記文字部21Aの検査処理を実行し(ステ
ップS3)、検査処理済みの円筒物体20を上記供給・
排出ユニットにより排出させる(ステップS4)。
The CPU 3 in the visual inspection device 10
As shown in the flowchart of FIG. 3, when the cylindrical object 20 supplied by the supply / discharge unit is set (step S1), the outer peripheral surface 21 of the cylindrical object 20 is set.
An image search process (step S2) for detecting the head position of the character portion 21A is performed, an image for character recognition is fetched from the head position of the character portion 21A detected by the image search process, and the inspection process of the character portion 21A is performed. Execute (Step S3), and supply the inspected cylindrical object 20
It is discharged by the discharge unit (step S4).

【0019】上記ステップS2の画像サーチ処理では、
上記モータ5により円筒物体20を高速回転させるよう
にモータコントローラ4を制御して、上記ラインセンサ
カメラ1により円筒物体20の外周面21全体を短時間
で撮像する。この画像サーチ処理では、円筒物体20を
高速回転させて外周面21全体を短時間で撮像するの
で、上記文字部21Aの文字の形状が判るほど緻密な画
像信号は得られないが、図4のフローチャートに示す手
順に従った処理により上記画像信号から文字部21Aの
先頭位置を検出する。
In the image search process in step S2,
The motor controller 4 is controlled so that the cylindrical object 20 is rotated at a high speed by the motor 5, and the entire outer peripheral surface 21 of the cylindrical object 20 is imaged in a short time by the line sensor camera 1. In this image search process, since the cylindrical object 20 is rotated at a high speed and the entire outer peripheral surface 21 is imaged in a short time, a dense image signal is not obtained so that the character shape of the character portion 21A can be understood. The head position of the character portion 21A is detected from the image signal by the processing according to the procedure shown in the flowchart.

【0020】この画像サーチ処理において上記ラインセ
ンサカメラ1により撮像された画像は、高速で取り込ま
れているために、例えば図5に示すように、文字の形は
はっきりせず、文字もかすれ気味なので斑状の固まりと
なる。この画像を固定の閾値で評価したのでは、文字、
濃度むら、塵埃などを区別することが困難である。
In the image search processing, the image picked up by the line sensor camera 1 is taken in at a high speed, so that the shape of the character is not clear and the character is slightly blurred as shown in FIG. 5, for example. It becomes a patchy mass. If this image was evaluated at a fixed threshold, characters,
It is difficult to distinguish uneven density, dust and the like.

【0021】そこで、この外観検査装置10における画
像サーチ処理では、図6に示すように、先ず画像内の各
ライン毎にグレーレベルのバラツキを求める(ステップ
S21)。ここで言うバラツキとは、ライン内において
総データ平均からの各ピクセルデータの差を求め、それ
らを2乗して平均化したものである。
Therefore, in the image search processing in the visual inspection apparatus 10, first, as shown in FIG. 6, a gray level variation is obtained for each line in the image (step S21). The variation referred to here is obtained by calculating the difference between each pixel data from the total data average in the line and averaging the difference by squaring them.

【0022】次に、上記ステップS21にて得られたバ
ラツキ値をライン内の各ピクセルデータに掛け合わせて
重み付けを行う(ステップS22)。
Next, weighting is performed by multiplying each pixel data in the line by the variation value obtained in step S21 (step S22).

【0023】上記ステップS22の重み付け処理を画像
内の全てのラインに対して実行したか否かを判定し(ス
テップS23)、重み付け処理を行うべきラインがある
場合にはステップS22に戻ってステップS22とステ
ップS23を繰り返すことより、画像内の全てのライン
に対して重み付け処理を実行する。
It is determined whether or not the weighting process in step S22 has been performed for all the lines in the image (step S23). If there is a line to be weighted, the process returns to step S22 and returns to step S22. And step S23 are repeated to execute the weighting process on all the lines in the image.

【0024】全てのラインに対して重み付け処理が実行
された画像では、図7に示すように、上記重み付け処理
により文字のあるエリアが強調される。このように全て
のラインに対して重み付け処理を実行することは、抽出
対象を白(グレーデータ値大)部分に限定するという意
味で、バラツキ値のみを評価する方法よりも効果があ
り、値が大きく狭い範囲にて濃度バラツキのあるエリア
のみを際立たせることになる。
In the image in which the weighting process has been executed for all the lines, as shown in FIG. 7, the area with characters is emphasized by the weighting process. Executing the weighting process on all the lines in this manner is more effective than the method of evaluating only the variation value in the sense that the extraction target is limited to the white (large gray data value) portion. Only areas having density variations in a large and narrow range will be highlighted.

【0025】次に、各ラインにおいて、左右3ライン程
度の範囲1エリアとして、そのエリア内に重み付けされ
たグレーデータの平均値を算出する(ステップS2
4)。得られた結果は、その中心の値として代表させ
る。すなわち、例えば図8に画像内を一部を拡大して示
すように、画像内の6本のラインa〜fの場合を考える
と、3ラインの平均値として得られる各ラインの代表値
は、 b’=(a+b+c)/3 c’=(b+c+d)/3 d’=(c+d+e)/3 e’=(d+e+f)/3 となる。
Next, in each line, an average value of gray data weighted in the area is calculated as one area of about 3 lines on the left and right (step S2).
4). The obtained result is represented as the center value. That is, as shown in FIG. 8, for example, assuming that a part of the image is enlarged, when considering the case of six lines a to f in the image, the representative value of each line obtained as an average value of three lines is: b ′ = (a + b + c) / 3 c ′ = (b + c + d) / 3 d ′ = (c + d + e) / 3 e ′ = (d + e + f) / 3

【0026】上記ステップS24の平均値算出処理を画
像内の全てのラインに対して実行したか否かを判定し
(ステップS25)、平均値算出処理を行うべきライン
がある場合にはステップS24に戻ってステップS24
とステップS25を繰り返すことより、画像内の全ての
ラインに対して平均値算出処理を実行する。
It is determined whether or not the average value calculation processing in step S24 has been executed for all the lines in the image (step S25). If there is a line for which the average value calculation processing is to be performed, the processing proceeds to step S24. Return and step S24
And step S25 are repeated to execute the average value calculation processing for all the lines in the image.

【0027】そして、上記画像内の全てのラインに対し
て平均値算出処理を実行した結果の各ラインの代表値に
基づいて、上記文字部21Aの先頭位置を検出する(ス
テップS26)。
The head position of the character portion 21A is detected based on the representative value of each line as a result of executing the average value calculation processing for all the lines in the image (step S26).

【0028】このステップS26では、各ラインの代表
値に対して、ある閾値で文字類の有/無の判定を行い、
文字類が「有」と判定されたラインが3ライン以上連続
している場合は、その部分を文字ブロックと見なす。ま
た、文字類が「有」と判定されたラインが続く中に1ラ
インの「無」ラインが入った場合は、そのラインも
「有」と見なし、文字ブロックが連続しているものとす
る。以上の処理を実行することで画像内の文字ブロック
を把握することができるので、その文字ブロックの先頭
位置が上記文字部21Aの先頭位置であると認識され
る。
In step S26, the presence / absence of characters is determined for a representative value of each line at a certain threshold value.
If three or more lines for which the character class is determined to be “continuous” are regarded as a character block, that part is regarded as a character block. In addition, when one “absence” line is inserted while a line whose character class is determined to be “presence” continues, that line is also regarded as “presence” and character blocks are assumed to be continuous. By executing the above processing, the character block in the image can be grasped, and thus the head position of the character block is recognized as the head position of the character part 21A.

【0029】ここで、上記円筒物体20の外周面21の
文字部21Aの先頭位置を検出する画像サーチ処理にお
いて、上記円筒物体20の外周面21を上記ラインセン
サカメラ1により撮像して高速で取り込まれた画像デー
タについて、a)平均値、b)ラインMAX、c)8ラ
インのMAX平均、d)各ラインのばらつき、e)8ラ
インのラインMAX×各ラインのばらつきを算出した結
果の一例を図9乃至図14に示す。
Here, in the image search processing for detecting the leading position of the character portion 21A on the outer peripheral surface 21 of the cylindrical object 20, the outer peripheral surface 21 of the cylindrical object 20 is imaged by the line sensor camera 1 and taken in at a high speed. Examples of the results of calculating a) average value, b) line MAX, c) MAX average of eight lines, d) variation of each line, and e) line MAX × variation of each line for the obtained image data. 9 to 14.

【0030】この外観検査装置10では、上記円筒物体
20の外周面21の文字部21Aの先頭位置を短時間で
検出する画像サーチ処理を行い、この画像サーチ処理に
より検出した文字部21Aの先頭位置から文字認識用の
画像を取り込んで上記文字部21Aの検査処理を行う。
文字認識用の画像は、文字形状を緻密に取り込むことが
できるゆっくりとした速度で必要な範囲すなわち文字部
21Aだけ取り込むことができる。このようにすること
で、最初から全体を低速でスキャンする方法に比べて、
トータルの処理時間を短くして効率よく円筒物体20の
外観検査を行うことができる。
The visual inspection apparatus 10 performs an image search process for detecting the head position of the character portion 21A on the outer peripheral surface 21 of the cylindrical object 20 in a short time, and the head position of the character portion 21A detected by the image search process. Then, an image for character recognition is fetched from the device, and the character portion 21A is inspected.
The image for character recognition can capture only the necessary range, that is, only the character portion 21A, at a slow speed at which the character shape can be captured finely. This allows you to scan the whole area more slowly from the start,
The external processing of the cylindrical object 20 can be efficiently performed by shortening the total processing time.

【0031】なお、本発明は、円筒物体20の外観検査
を行うのみに適用されるものでなく、一般的な平面の画
像に対して応用することができる。すなわち、例えば図
15の(A)に示すように緩やかな濃度むら又は照明む
ら等のある平面内に入り込んだ模様の固まりが小さい範
囲で部分的に存在する場合、(B)に示すように、その
平面画像内を複数のエリアA〜Fに分割し、それぞれの
エリアA〜Fにおいて上述した処理を実行することで、
その固まりを効率的に位置検出することができる。
It should be noted that the present invention is not applied only to the appearance inspection of the cylindrical object 20, but can be applied to a general plane image. That is, for example, as shown in FIG. 15 (A), when a pattern lump in a plane having gentle density unevenness or illumination unevenness partially exists in a small range, as shown in FIG. 15 (B). By dividing the plane image into a plurality of areas A to F and performing the above-described processing in each of the areas A to F,
The position of the cluster can be efficiently detected.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、検査対
象物をセットし、セットされた検査対象物とラインセン
サカメラを高速で相対移動させ、上記検査対象物の外周
面を上記ラインセンサカメラにより撮影し、上記ライン
センサカメラにより得られた画像データより上記検査対
象物の検査対象領域の先頭位置を検出し、上記検査対象
物とラインセンサカメラを必要な解像度を確保する速度
で相対移動させ、上記検査対象物の検査対象領を先頭位
置から上記ラインセンサカメラにより再度撮影し、上記
ラインセンサカメラにより得られた解像度を確保した画
像データに基づいて外観検査処理を行うことによって、
最初から全体を低速でスキャンする方法に比べて、トー
タルの処理時間を短くして効率よく検査対象物の検査対
象領域の外観検査を行うことができる。
As described above, according to the present invention, the inspection object is set, the set inspection object and the line sensor camera are relatively moved at a high speed, and the outer peripheral surface of the inspection object is moved along the line. The head position of the inspection target area of the inspection object is detected from the image data obtained by the sensor camera based on the image data obtained by the line sensor camera, and the inspection object and the line sensor camera are relatively moved at a speed that ensures the required resolution. By moving, the inspection target area of the inspection target is again photographed from the head position by the line sensor camera, and by performing the appearance inspection processing based on the image data that has secured the resolution obtained by the line sensor camera,
Compared to the method of scanning the whole at a low speed from the beginning, the total processing time can be shortened, and the appearance inspection of the inspection target area of the inspection target can be efficiently performed.

【0033】従って本発明によれば、外周面に文字・記
号などが表記されている被検査物体の外周外観を単一の
カメラで撮像し、良・不良の判定検査ができるようにし
た検査対象物の外観検査装置及び外観検査方法を提供す
ることができる。
Therefore, according to the present invention, the object to be inspected is such that a single camera is used to image the external appearance of the object to be inspected, on which characters, symbols, etc. are written on the outer surface, so that a good / bad judgment inspection can be performed. An object appearance inspection apparatus and an appearance inspection method can be provided.

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

【図1】本発明を適用した外観検査装置の構成を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a visual inspection apparatus to which the present invention is applied.

【図2】上記外観検査装置の検査対象物である円筒物体
の外観図及び外周面の展開図である。
2A and 2B are an external view and a development view of an outer peripheral surface of a cylindrical object to be inspected by the visual inspection apparatus.

【図3】上記外観検査装置の検査処理手順を示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an inspection processing procedure of the appearance inspection apparatus.

【図4】上記外観検査装置のCPUに実行される画像サ
ーチ処理の処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of an image search process executed by a CPU of the visual inspection apparatus.

【図5】上記画像サーチ処理においてラインセンサカメ
ラにより撮像された画像を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an image captured by a line sensor camera in the image search processing.

【図6】上記画像サーチ処理において求められた画像内
の各ライン毎のグレーレベルのバラツキを一例を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of gray level variation for each line in an image obtained in the image search processing.

【図7】上記画像サーチ処理において全てのラインに対
して重み付け処理が実行された画像を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an image in which weighting processing has been performed on all lines in the image search processing.

【図8】重み付けされたグレーデータの平均値を算出の
算出結果の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a calculation result of calculating an average value of weighted gray data.

【図9】上記画像サーチ処理において円筒物体の外周面
をラインセンサカメラにより撮像して高速で取り込まれ
た画像データについて、平均値、ラインMAX値、8ラ
インのMAX平均値、各ラインのばらつき、さらに、8
ラインのラインMAX×各ラインのばらつきを算出した
結果を比較して示す図である。
FIG. 9 shows an average value, a line MAX value, a MAX average value of eight lines, a variation of each line, and image data obtained by capturing an outer peripheral surface of a cylindrical object with a line sensor camera at a high speed in the image search processing. In addition, 8
FIG. 9 is a diagram showing a comparison between the results of calculating the line MAX × variation of each line.

【図10】上記画像データの平均値を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an average value of the image data.

【図11】上記画像データのラインMAX値を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing a line MAX value of the image data.

【図12】上記画像データの8ラインのMAX平均値を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a MAX average value of eight lines of the image data.

【図13】上記画像データの各ラインのばらつきを示す
図である。
FIG. 13 is a diagram showing a variation of each line of the image data.

【図14】上記画像データの8ラインのラインMAX×
各ラインのばらつきの値を示す図である。
FIG. 14 shows a line MAX × 8 lines of the image data.
It is a figure showing the value of the variation of each line.

【図15】平面画像処理の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of planar image processing.

【図16】従来の画像処理において取り込んだ画像の一
例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an image captured in conventional image processing.

【図17】上記画像の輝度レベルを示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a luminance level of the image.

【図18】従来の画像処理における閾値により評価を示
す図である。
FIG. 18 is a diagram showing evaluation based on threshold values in conventional image processing.

【図19】背景に明るさの斑がある画像の一例を示す図
である。
FIG. 19 is a diagram showing an example of an image having a brightness spot on the background.

【図20】背景に明るさの斑がある画像における誤認識
を示す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating erroneous recognition in an image having a brightness unevenness in the background.

【図21】塵埃が付着した画像の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of an image to which dust adheres.

【図22】塵埃が付着した画像における誤認識の一例を
示す図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of erroneous recognition in an image to which dust has adhered.

【図23】塵埃が付着した画像における誤認識の他の例
を示す図である。
FIG. 23 is a diagram illustrating another example of erroneous recognition in an image to which dust has adhered.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ラインセンサカメラ、2 画像処理ユニット、3
CPU、4 モータコントローラ、5 モータ、10
外観検査装置、20 円筒物体
1 line sensor camera, 2 image processing unit, 3
CPU, 4 motor controller, 5 motor, 10
Visual inspection device, 20 cylindrical object

フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 BB06 BB15 BB27 FF04 JJ02 JJ09 JJ25 MM04 PP15 QQ31 RR06 UU05 2G051 AA90 AB01 AB07 AB11 CA03 CA04 CB01 DA08 EA12 EA14 EA26 EC03 ED01 5B057 AA01 BA02 BA21 CH08 DA03 DA07 DC22 DC32 5L096 BA03 BA17 CA04 CA14 CA16 EA14 EA39 FA32 FA81 HA07Continued on the front page F-term (reference) 2F065 AA49 BB06 BB15 BB27 FF04 JJ02 JJ09 JJ25 MM04 PP15 QQ31 RR06 UU05 2G051 AA90 AB01 AB07 AB11 CA03 CA04 CB01 DA08 EA12 EA14 EA26 EC03 ED01 5B007 A0203 CA14 CA16 EA14 EA39 FA32 FA81 HA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セットされた検査対象物を撮影するライ
ンセンサカメラと、 上記検査対象物とラインセンサカメラを相対移動させる
相対駆動手段と、 上記ラインセンサカメラにより得られる画像データが供
給される画像処理手段と、 これらの動作制御を行う制御手段とを備え、 セットされた検査対象物とラインセンサカメラを上記相
対駆動手段により高速で相対移動させ、上記検査対象物
の外周面を上記ラインセンサカメラにより撮影し、上記
ラインセンサカメラにより得られた画像データより上記
画像処理手段により上記検査対象物の検査対象領域の先
頭位置を検出し、上記検査対象物とラインセンサカメラ
を必要な解像度を確保する速度で上記相対駆動手段によ
り相対移動させ、上記検査対象物の検査対象領を先頭位
置から上記ラインセンサカメラにより再度撮影し、上記
ラインセンサカメラにより得られた解像度を確保した画
像データに基づいて上記画像処理手段により外観検査処
理を行うことを特徴とする外観検査装置。
1. A line sensor camera for photographing a set inspection object, relative driving means for relatively moving the inspection object and the line sensor camera, and an image supplied with image data obtained by the line sensor camera Processing means; and control means for controlling these operations. The set inspection object and the line sensor camera are relatively moved at high speed by the relative driving means, and the outer peripheral surface of the inspection object is moved by the line sensor camera. The head position of the inspection target area of the inspection object is detected by the image processing means from the image data obtained by the line sensor camera, and the required resolution between the inspection object and the line sensor camera is secured. Relative movement by the relative driving means at a speed, and moves the inspection area of the inspection object from the top position to the line Again taken by Nsakamera, appearance inspection apparatus and performs a visual inspection process by the image processing means based on image data obtained by securing a resolution obtained by the line sensor camera.
【請求項2】 上記画像処理手段では、上記ラインセン
サカメラにより得られた画像データより上記検査対象物
の検査対象領域の先頭位置を検出する先頭位置検出処理
において、画像内の各ライン毎にグレーレベルのバラツ
キを求め、得られたバラツキ値をライン内の各ピクセル
データに掛け合わせる重み付け処理を画像内の全てのラ
インに対して行い、画像内の重み付けされたグレーデー
タについて、各ラインを中心として複数ラインの平均値
を全てのラインについて算出し、上記画像内の全てのラ
インに対して平均値算出処理を実行した結果の各ライン
の代表値に基づいて、上記検査対象物の検査対象領域の
先頭位置を検出することを特徴とする請求項1記載の外
観検査装置。
2. The image processing means according to claim 1, wherein in the head position detection processing for detecting the head position of the inspection target area of the inspection object from the image data obtained by the line sensor camera, each line in the image is grayed out. A level variation is obtained, a weighting process of multiplying the obtained variation value by each pixel data in the line is performed on all the lines in the image, and the weighted gray data in the image is centered on each line. The average value of the plurality of lines is calculated for all the lines, and based on the representative value of each line as a result of executing the average value calculation process on all the lines in the image, the inspection target area of the inspection target is 2. The visual inspection device according to claim 1, wherein the head position is detected.
【請求項3】 検査対象物をセットし、 セットされた検査対象物とラインセンサカメラを高速で
相対移動させ、上記検査対象物の外周面を上記ラインセ
ンサカメラにより撮影し、 上記ラインセンサカメラにより得られた画像データより
上記検査対象物の検査対象領域の先頭位置を検出し、 上記検査対象物とラインセンサカメラを必要な解像度を
確保する速度で相対移動させ、上記検査対象物の検査対
象領を先頭位置から上記ラインセンサカメラにより再度
撮影し、 上記ラインセンサカメラにより得られた解像度を確保し
た画像データに基づいて外観検査処理を行うことを特徴
とする外観検査方法。
3. The inspection object is set, the set inspection object and the line sensor camera are relatively moved at a high speed, and the outer peripheral surface of the inspection object is photographed by the line sensor camera. The head position of the inspection target area of the inspection target is detected from the obtained image data, and the inspection target and the line sensor camera are relatively moved at a speed that ensures a required resolution. Is again photographed from the head position by the line sensor camera, and a visual inspection process is performed based on the image data obtained by the line sensor camera and having the ensured resolution.
【請求項4】 上記ラインセンサカメラにより得られた
画像データより上記検査対象物の検査対象領域の先頭位
置を検出する先頭位置検出処理では、 画像内の各ライン毎にグレーレベルのバラツキを求め、 得られたバラツキ値をライン内の各ピクセルデータに掛
け合わせる重み付け処理を画像内の全てのラインに対し
て行い、 画像内の重み付けされたグレーデータについて、各ライ
ンを中心として複数ラインの平均値を全てのラインにつ
いて算出し、 上記画像内の全てのラインに対して平均値算出処理を実
行した結果の各ラインの代表値に基づいて、上記検査対
象物の検査対象領域の先頭位置を検出することを特徴と
する請求項3記載の外観検査方法。
4. A head position detection process for detecting a head position of an inspection target area of the inspection object from image data obtained by the line sensor camera, wherein a gray level variation is obtained for each line in the image. A weighting process of multiplying the obtained variation value by each pixel data in the line is performed on all the lines in the image, and for the weighted gray data in the image, an average value of a plurality of lines around each line is calculated. Calculating for all lines and detecting the top position of the inspection target area of the inspection target based on the representative value of each line as a result of executing the average value calculation processing for all the lines in the image The appearance inspection method according to claim 3, wherein:
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