JP2003057190A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】飲料容器などの被検査物上の濃度レベルの低い
黒色印刷部の印刷ハゲ等の欠陥検査をデジタル画像処理
で行うため、被検査物の撮像画像から暗部領域の検査対
象画素を抽出する検査マスク画像を自動生成する。 【解決手段】良品の被検査物を撮像して得た良品画像内
のエッジ部を二次元微分処理によって検出し、エッジ画
素を画像の変動に応じ膨張させてエッジマスク画像３０
Ｍを生成し（Ｓ１〜Ｓ３ａ）、別に良品画像を固定２値
化して暗部領域を抽出した暗部ウィンドウ画像３０Ｄを
求め（Ｓ３ｂ）、画像の変動に応じ暗部ウィンドウ画像
３０Ｄを縮小したのち（Ｓ３ｃ）、暗部ウィンドウ画像
３０Ｄの論理を反転してエッジマスク画像３０Ｍとの論
理和を求めることで、暗部領域の画素から暗部領域内の
絵柄のエッジ画素を除いた画素を検査対象画素として抽
出できる検査マスク画像３０Ｔを得る（Ｓ３ｄ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば飲料容器な
どの被検査物を生産するエリアまたはラインに設置さ
れ、被検査物をカメラにより撮像してこのカメラの映像
をデジタル処理し、被検査物の外観の欠陥を検査する外
観検査装置、特に、被検査物上に印刷などによって付さ
れ、特定の濃淡分布を持って形成された複雑な絵柄（模
様）内の汚れ、印刷抜け等の欠陥、具体的には微細欠陥
（つまり、微細であるが周辺との濃淡レベルの差が大き
い欠陥）や淡欠陥（つまり、周辺との濃淡レベルの差は
少ないが、さほど微細ではない欠陥）を正確に検出する
ことができる外観検査装置に関する。

【０００２】なお、以下各図において同一の符号は同一
もしくは相当部分を示す。

【０００３】

【従来の技術】従来、特定の絵柄（模様）がある被検査
物のカメラによる撮像映像をデジタル処理して、被検査
物上の絵柄内の汚れ、印刷抜け等の欠陥検査を行う、こ
の種の外観検査装置においては、誤った欠陥検出を防ぐ
ため、予め外観検査装置に対し、その絵柄に合わせ、絵
柄内の濃淡変化の大きなエッジ部を除いた領域を手動設
定して置き、このエッジ部を除いた絵柄領域の画像を対
象として画像上の着目点とその周辺との濃淡レベル差を
検出し、欠陥を検出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検査対
象の特定の絵柄が複雑になると、その絵柄内のエッジ以
外の領域を手動設定するのは極めて難しくなる。そこ
で、主として請求項１，５，７に関わる発明（以下、便
宜上、第１発明という）の目的は、この問題を解消し、
本来の被検査物の絵柄の画像からエッジ以外の検査対象
画像を抽出するためのエッジマスク画像を、絵柄の複雑
さによらず自動的に生成する外観検査装置を提供するこ
とにある。

【０００５】次に、検査対象画像が黒い絵柄などの濃度
レベルのかなり低い暗部領域を持ち、この暗部領域に欠
陥がある場合、例えば被検査物としての金属性飲料缶の
黒印刷部分に印刷ハゲで金属地が露出した、０．５ｍｍ
φ程度の微小なスポット状の輝点がある場合に、輝点の
大きさが撮像素子の１画素の受光面積に対して等しいも
しくは小さいときや、カメラの信号出力オフセット、Ａ
／Ｄ変換時のオフセット、あるいは映像信号増幅アンプ
の応答特性などの原因により、その輝点の本来の濃度レ
ベルにまで映像信号電圧（濃度信号レベル）が上がら
ず、前記輝点が大面積の場合と比較して、応答濃度レベ
ルが小さくなってしまう現象がある。

【０００６】このため、暗部領域に対し暗部領域を除い
た領域と同じ欠陥検出の感度を適用しようとすると、暗
部領域の検出感度が著しく低下してしまい、また暗部領
域の検出感度を高くすると暗部領域を除いた領域での検
出感度が高くなり過ぎて、良品を不良品と誤検出して生
産効率を低下させてしまうという問題がある。この問題
を解消するには暗部領域を、暗部領域を除いた領域とは
別の個別検査領域に指定して当該個別検査領域に応じた
欠陥検出感度を設定すればよいが、暗部領域には明確な
境界がない場合が多く、暗部領域を手動設定することは
実際上困難である。また暗部領域と非暗部領域との境界
付近は画像の濃度勾配が比較的大きく欠陥の誤検出を起
こすおそれがあるので、この境界付近を絵柄のエッジ部
分と同様にマスクする必要がある。

【０００７】また、検査対象画像がカラー画像で、ＲＧ
Ｂの各色成分別とした検査対象画像をそれぞれ当該色成
分のマスク画像でマスクして欠陥検出をした場合、印刷
色の微妙な変動によって各色成分別に分解した画像の絵
柄内の特にエッジ部分の位置や濃度勾配が変動するた
め、エッジ付近で欠陥検出を誤るという問題がある。そ
こで、主として請求項２，３，６に関わる発明（以下、
第２発明という）の目的は、この問題を解消し、良品の
被検査物を撮像して得た検査対象画像から暗部領域を自
動抽出して暗部ウィンドウ画像を得ると共に、第１発明
と同様に良品の検査対象画像から得たエッジマスク画像
と上記暗部ウィンドウ画像とから暗部領域の検査対象画
素を抽出する検査マスク画像を自動的に生成する外観検
査装置、および検査対象画像がカラー画像の際に、ＲＧ
Ｂ各色成分ごとの個別のエッジマスク画像の論理和から
なる共通エッジマスク画像を利用して、ＲＧＢ色成分毎
の画像検査に用いる検査マスク画像を作成し、絵柄のエ
ッジ付近での色変動に基づく欠陥検出の誤りを防ぐ外観
検査装置を提供することにある。

【０００８】次に、検査対象画像に平行な細線が並んだ
水平縞模様パターンなどが含まれる場合、エッジマスク
画像を用いると縞模様部分が殆どエッジマスク画像で覆
われて欠陥の検出ができなくなるという問題がある。そ
こで、主として請求項４に関わる発明（以下、第３発明
という）の目的は、この問題を解消し、検査対象画像内
の縞模様領域をエッジマスク画像を用いずに抽出して、
縞模様領域の確実な欠陥検出を行うことができる外観検
査装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに請求項１，２，４の外観検査装置は、被検査物（ワ
ーク２０）上に付され、所定の濃淡分布を持つて形成さ
れた絵柄（３１）を（カメラ６を介して）撮像し、この
撮像によって得られた該絵柄の映像を（Ａ／Ｄ変換部１
を介し）Ａ／Ｄ変換して該絵柄に対応するデジタル画像
（展開画像３０など、以下被検査画像という）を生成し
（て画像メモリ２に格納し）、該被検査画像の濃度情報
を処理して該被検査画像上の汚れ、印刷抜け等の欠陥を
検出し、被検査物の良否を判定する外観検査装置（画像
処理装置０１など）であって、請求項１の外観検査装置
は、さらに、予め良品と判定された被検査物の前記被検
査画像上の所定値以上の濃度勾配を持つ部分としてのエ
ッジを（ソーベルオペレータなどを用いた）二次元微分
処理により検出し、この検出によって得られた全てのエ
ッジ画素を、被検査物の形状等に応じて前記被検査画像
内に設定された１または複数の個別検査領域（３２−
１，３２−２など）ごとに、Ｎ画素分（但し、Ｎは当該
個別検査領域に応じて定められた０を含む整数とす
る）、膨張させてなるエッジマスク画像（３０Ｍ）を生
成（してマスクメモリ３に格納）する手段（マイクロプ
ロセッサ５など）と、本来の被検査物から得た前記被検
査画像を前記エッジマスク画像により、この両画像に対
応する絵柄の位置が合致するように（基準位置３３を合
わせて）マスクし、このマスク後の前記被検査画像を対
象として前記の欠陥検出を行う欠陥検出手段（欠陥検出
回路４、欠陥カウント部７、マイクロプロセッサ５な
ど）とを備えたものとする。

【００１０】また、請求項２の外観検査装置は、さら
に、予め良品と判定された被検査物の前記被検査画像上
の所定値以上の濃度勾配を持つ部分としてのエッジを
（ソーベルオペレータなどを用いた）二次元微分処理に
より検出し、この検出によって得られた全てのエッジ画
素を、被検査物の形状等に応じて前記被検査画像内に設
定された１または複数の個別検査領域（３２−３，３２
−４など）ごとに、Ｎ画素分（但し、Ｎは当該個別検査
領域に応じて定められた０を含む整数とする）、膨張さ
せてなるエッジマスク画像（３０Ｍ）を生成し、前記良
品と判定された被検査物の被検査画像上の所定値以下の
濃度レベルを持つ暗部領域（１００Ｄ）の画素を、それ
以外の画素と区分して示す暗部２値画像を得たのち、こ
の暗部２値画像上の暗部領域の画素をＮ画素分（但し、
Ｎは当該暗部領域に応じて定められた０を含む整数とす
る）縮小させてなる暗部ウインドウ画像（３０Ｄ）を生
成し、該暗部ウインドウ画像上の暗部領域の画素から前
記エッジマスク画像上のエッジ画素に相当する画素を除
いた画素を検査対象画素として、前記暗部ウインドウ画
像上の該検査対象画素以外の画素をマスクする検査マス
ク画像（３０Ｔ）を生成（してマスクメモリ３に格納）
する手段（マイクロプロセッサ５など）と、本来の被検
査物から得た前記被検査画像を前記検査マスク画像によ
り、この両画像に対応する絵柄の位置が合致するように
マスクし、このマスク後の前記被検査画像を対象とし、
前記検査対象画素が連結してなる各領域をそれぞれ前記
個別検査領域の１つとして前記の欠陥検出を行う欠陥検
出手段（欠陥検出回路４、欠陥カウント部７、マイクロ
プロセッサ５など）とを備えたものとする。

【００１１】また、請求項４の外観検査装置は、さら
に、予め良品と判定された被検査物の前記被検査画像上
における、所定の複数幅の所定の複数本の平行な直線を
含む所定形状の縞画像領域（水平縞模様パターン４３の
縞を形成する直線のみを含む個別検査領域３２−５な
ど）を検出し、前記被検査画像上の該縞画像領域以外の
画素をマスクする検査マスク画像を生成（してマスクメ
モリ３に格納）する手段（マイクロプロセッサ５など）
と、本来の被検査物から得た前記被検査画像を前記検査
マスク画像により、この両画像に対応する絵柄の位置が
合致するようにマスクし、このマスク後の前記被検査画
像上の前記縞画像領域を個別検査領域とし前記の直線の
方向を走査方向（ＡＲ）として前記の欠陥検出を行う欠
陥検出手段（欠陥検出回路４、欠陥カウント部７、マイ
クロプロセッサ５など）とを備えたものとする。

【００１２】次に、請求項３の外観検査装置は、請求項
１または２に記載の外観検査装置において、前記被検査
画像がカラー画像からなるとき、ＲＧＢの色成分毎に行
われる前記の欠陥検出の際、当該の１色成分で生成した
前記エッジマスク画像（個別エッジマスク画像３０Ｍ）
を、各色成分毎の該エッジマスク画像のいずれかによっ
てマスクされる画素の全てをマスクする新たなエッジマ
スク画像（共通エッジマスク画像３０ＭＫ）に置き換え
るようにする。

【００１３】次に請求項５の外観検査装置は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の外観検査装置において、前
記欠陥検出手段が、着目画素（Ｐｏ）を走査線に沿って
１画素ずつ移動しながら、着目画素の濃度値（Ｐｏ）
と、着目画素の走査線に沿う前および後に、当該個別検
査領域に応じて定められた間隔（スパン量ｄ）を置い
て、当該個別検査領域に応じて定められた個数（ｍ）の
画素を走査方向に連結してなる（前方背景画素Ｐｆおよ
び後方背景画素Ｐｂの）画素領域の濃度平均値（Ｐｆｂ
およびＰｂｂ）との差分を求め、この前および後の差分
のいずれかが当該個別検査領域に応じて定められた閾値
を越えたとき、当該の着目画素を欠陥画素と判定する第
１の微細欠陥検出手段を備えたものとする。

【００１４】次に請求項６の外観検査装置は、請求項１
ないし５のいずれかに記載の外観検査装置において、前
記欠陥検出手段が、着目画素（Ｐｏ）を走査線に沿って
１画素ずつ移動しながら、着目画素の濃度値（Ｐｏ）
と、着目画素の走査線に沿う前および後に、当該個別検
査領域に応じて定められた間隔（スパン量ｄ）を置いて
なるｍ画素×ｎ画素（但し、ｍ，ｎはそれぞれ当該個別
検査領域に応じて定められた整数とする）の（前方背景
画素群ＰＧｆおよび後方背景画素群ＰＧｂの）２つの画
素領域のそれぞれの濃度平均値（ＰＧｆｂおよびＰＧｂ
ｂ）との差分を求め、この前および後の差分のいずれか
が当該個別検査領域に応じて定められた閾値を越えたと
き、当該の着目画素を欠陥画素と判定する第２の微細欠
陥検出手段を備えたものとする。

【００１５】次に請求項７の外観検査装置は、請求項１
ないし６のいずれかに記載の外観検査装置において、前
記欠陥検出手段が、走査線に沿って前後に当該個別検査
領域に応じて定められた間隔（スパン量ｄ）を置いてな
るｍ画素×ｎ画素（但し、ｍ，ｎはそれぞれ当該個別検
査領域に応じて定められた整数とする）の２つの画素領
域の各画素群（ＰＧｆ，ＰＧｂ、以下比較画素群とい
う）のいずれか所定の一方の比較画素群の代表画素を着
目画素とし、該着目画素を走査線に沿って１画素ずつ移
動しながら、この前後の比較画素群のそれぞれの濃度平
均値同士の差分を求め、該差分が当該個別検査領域に応
じて定められた閾値を越えたとき、当該の着目画素を欠
陥画素と判定する淡欠陥検出手段を備えたものとする。

【００１６】即ち、主として請求項１，５，７に関わる
第１発明の作用は、予め良品と判定された被検査物上の
絵柄の画像内の大きな濃度変化をするエッジ部を二次元
微分処理によって検出し、この検出で得たエッジ画素
を、絵柄画像内に別途設定される個別検査領域ごとに、
そのまま非膨張（つまり、０画素分の膨張）の状態とす
るか、または１もしくは所定の複数画素分、膨張させて
エッジマスク画像を生成し、本来の被検査物の絵柄画像
をこのエッジマスク画像により、位置を合わせてマスク
することにより、被検査物の絵柄画像内の検査対象の画
像を絵柄の複雑さによらず自動的に抽出するものであ
る。

【００１７】また、主として請求項２，３，６に関わる
第２発明の作用は、予め良品の検査対象画像上の暗部領
域を濃度の２値化により抽出した暗部ウィンドウ画像
と、良品の検査対象画像から得たエッジマスク画像とか
ら、検査対象画像の暗部領域内の検査対象画素を抽出す
る検査マスク画像を生成し、本来の被検査物の絵柄画像
をこの検査マスク画像により、位置を合わせてマスクす
ることにより、濃度レベルの小さくなる暗部領域におい
ても、欠陥画素を確実に検出できるようにするものであ
り、さらに検査対象画像がカラー画像の場合、ＲＧＢ色
成分毎の検査マスク画像を作成する際に、ＲＧＢ各色成
分ごとの個別のエッジマスク画像に代わり個別エッジマ
スク画像の論理和からなる各色成分共通のエッジマスク
画像を用いることにより、、色変動に基づく絵柄のエッ
ジ付近等での欠陥検出の誤りを防ぐようにするものであ
る。

【００１８】また、主として請求項４に関わる第３発明
の作用は、検査対象画像から水平縞模様パターンなどの
平行な直線を含む所定形状の領域をエッジマスク画像を
用いずに抽出する検査マスク画像を作成し、抽出した縞
模様領域の画素に前記直線の方向を欠陥検出の走査方向
として淡欠陥の差分検査を行うようにし、縞模様領域の
欠陥画素をエッジマスク画像で覆うことなく確実に検出
するようにするものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）先ず図１ないし
図８を用い、主として請求項１，５，７に関わる第１発
明の実施の形態１を説明する。図２は、本第１発明の一
実施例としての撮像部についての説明図である。同図に
おいて２０は被検査物としてのワークで、本例ではビー
ルやジュースなどの円筒容器であるが、紙カップのよう
な側面がテーバー状となっている容器であっても良い。
２０ａはワーク２０の円筒部分としての胴部、２０ｂは
ワーク２０の胴部２０ａに続く上部のすぼまり部分とし
てのネック部である。

【００２０】また３１はワーク２０の外周面全体に印刷
された絵柄である。なお、この絵柄３１は図示された文
字「Ａ」や黒丸のほか、白く見える背景も含むものとす
る。そして一般にはこの図のように単純なものではな
く、各種の文字や図形が複合した複雑なものであるのが
普通である。１４はワーク２０をその中心軸を回転軸１
５として一定速度で回転させるモータ、１１は光源で、
その出力光はライン型ファイバ１２を介して一平面上に
平行に並ぶ照明光１３となり、ワーク２０の外周面をラ
イン状に照明する。そして、１３ａはワーク２０の外周
面上の照明されたライン（被照明ライン）である。

【００２１】この照明は、本例では被照明ライン１３ａ
のワーク胴部２０ａ上の部分がワーク回転軸１５に平行
となるように行われる。６はワーク２０が図示のように
一定速度で回転している状態で、ワーク２０の外周面上
の被照明ライン１３ａの部分を撮像するライン型カメラ
である。なお、ワーク２０の回転数はワーク２０の直径
や照明の光量、カメラレンズの明るさ、装置としての処
理数などより総合的に決められるが、概ね１００〜３０
００ｒ．ｐ．ｍ程度である。

【００２２】ライン型カメラ６により撮像された被照明
ライン１３ａ上の映像情報は、後述のようにカメラ６か
ら図１に示す画像処理装置０１の本体部０１ａへ送られ
てデジタル変換され、更にこの画像処理装置本体部０１
ａにおいて被照明ライン１３ａ上のデジタル映像情報が
ワーク２０の１回転分蓄積されて次に述べる２次元イメ
ージが得られる。

【００２３】図３は、ライン型カメラ６で撮像された映
像の、ワーク２０の１回転分を２次元イメージに展開し
た展開画像（つまりワーク２０の外周面上の印刷画面）
３０を示すものであり、この展開画像３０の全体が絵柄
３１の画像である。そしてこの絵柄３１の画像は所定の
濃淡分布を持って形成されている。３２（３２−１，３
２−２）は、展開画像３０内に欠陥検査のために設定さ
れた、それぞれワーク２０の胴部２０ａ，曲面部２０ｂ
に対応する個別検査領域である。このように欠陥検査領
域を区分する理由は、すぼまった形状を持つ曲面部２０
ｂでは、胴部２０ａに比べ照明光１３の反射量が少なく
（即ち暗く）なりやすいため、欠陥検査上の各種パラメ
ータを個別検査領域３２−１と３２−２とで分けた方が
よいためである。

【００２４】また図４は予め良品と判定されたワーク２
０についての図３の展開画像３０から後述のように抽出
生成されたマスク画像（以下、マスク画像をより厳密に
区別するため本マスク画像をエッジマスク画像という）
３０Ｍを示す。検査対象のワーク２０についての図３の
展開画像３０を、図４のエッジマスク画像３０Ｍにより
絵柄３１の位置を合わせてマスクすることで、展開画像
３０内の個別検査領域３２−１、３２−２ごとの、図４
で白く示した領域に対応する印刷画面領域が抽出され、
本例ではこれが検査対象の領域となる。

【００２５】図１は本第１発明の一実施例としての画像
処理装置の構成を示すブロック図である。この画像処理
装置０１は前記した画像処理装置本体部０１ａとカメラ
６とからなる。そして画像処理装置本体部０１ａにおい
て、５はこの装置全体を制御するマイクロプロセッサで
ある。１はカメラ６から、その撮像画像を本例では縦方
向（Ｙ軸方向）に走査しつつ出力されるアナログ画像信
号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換部、２はこ
のデジタル画像信号を入力し、ワーク２０の少なくとも
全周分の撮像画像に対応するデジタル画像を記憶する画
像メモリである。

【００２６】また、３、４、７はそれぞれ本第１発明の
要部となる後述のマスクメモリ、欠陥検出回路、欠陥カ
ウント部である。そして８はマイクロプロセッサ５と画
像メモリ２、マスクメモリ３、欠陥カウント部７等とを
結合するバスである。図７は画像処理装置０１の処理の
手順を示すフローチャートで、Ｓ１〜Ｓ１２はこの処理
のステップ番号である。次にこのフローチャートに沿
い、他の図を適宜参照しつつ本第１発明の処理内容を説
明する。

【００２７】本実施例では、ライン型カメラ６で撮像さ
れたワーク２０の外周面上の絵柄３１のデジタル画像と
しての展開画像（印刷画面）３０（図３）の全面に後述
する差分処理を行って印刷欠陥を検出しようとするもの
であるが、絵柄３１内の濃度変化（濃度勾配）の大きい
箇所は、差分時にマスクしないとその箇所が誤検出とな
ってしまう。そこで、先ずマスク用のエッジマスク画像
３０Ｍ（図４）を生成する処理を行う。

【００２８】即ち、予め良品と判定されたワーク２０を
カメラ６により撮像して（ステップＳ１）、Ａ／Ｄ変換
部１を介し良品の展開画像３０を取得し、画像メモリ２
に記憶する。次に、画像メモリ２ヘ記憶された良品の展
開画像３０に対して周知の二次元微分処理手段である、
ソーベルオペレータを作用させて、絵柄３１内の濃度勾
配が所定値以上に大きい部分であるエッジを検出する
（ステップＳ２）。

【００２９】このソーベルオペレータの処理は、ソーベ
ルオペレータを画像に施す回路で実行するか、処理にか
かる時間を問題にしなければ、マイクロプロセッサ５に
て画像メモリ２をアクセスして、画素毎にオペレータの
演算をし、エッジを抽出する。そして、ソーベルオペレ
ータの作用結果を２値化してエッジ部に位置するエッジ
画素からなるエッジマスク画像３０Ｍを得る（ステップ
Ｓ３）。

【００３０】エッジマスク画像３０Ｍは画像の位置変動
が極めて小さい場合はこのままでもよいが、絵柄３１の
印刷やワーク２０の回転等に基づく画像の位置変動があ
る場合は、変動の程度に応じて１ないし複数個の所定画
素分、エッジマスク画像３０Ｍをエッジの内側と外側に
膨張させる。なお、この膨張の大きさを個別検査領域３
２−１と３２−２とで変える場合もある。そして、この
ように生成したエッジマスク画像３０Ｍをマスクメモリ
３ヘ記憶する（ステップＳ３ａ）。

【００３１】次にエッジマスク画像３０Ｍによって、検
査対象の展開画像３０をマスクする際に、相互の画像３
０Ｍと３０とを重ね合わせるための基準位置を登録し
（ステップＳ４）、検査モードに移る（ステップＳ
５）。なお、上記の基準位置としては展開画像３０（従
って絵柄３１）内の、例えば２０画素×２０画素程度の
部分画像で、ワーク２０の外周の１周の間に１回のみ出
現する、つまり展開画像３０の走査にて唯一的に位置が
定まるような特徴ある部分画像の位置が選ばれる。

【００３２】図８に一点鎖線の四角枠で示す基準位置３
３は、展開画像３０上の基準位置の例を示し、上記のス
テップＳ４では、この基準位置３３の展開画像３０上で
の相対位置を示す座標と、一点鎖線の四角枠内の画像パ
ターンとが登録される。検査モードにおいては、先ず、
被検査物となるワーク２０の外周面（絵柄印刷面）を前
記した良品の場合と同様に撮像し、その展開画像３０を
画像メモリ２に格納する（ステップＳ６）。

【００３３】次に、被検査物の展開画像３０を走査し
て、パターンマッチングの手法でその基準位置３３を検
出し、この展開画像３０を欠陥検出回路４に転送する。
一方、マスクメモリ３内のエッジマスク画像３０Ｍも、
上記基準位置３３との位置合わせをして（つまり、エッ
ジマスク画像３０Ｍの元の展開画像３０と被検査物の展
開画像３０とが正しく一致する位置関係となるようにし
て）欠陥検出回路４に転送することで、被検査物の展開
画像３０をエッジマスク画像３０Ｍによってマスクする
（ステップＳ７）。

【００３４】欠陥検出回路４では、このマスク処理によ
って生成される、被検査物の展開画像３０からエッジマ
スク画像３０Ｍを除いた画像領域（つまり、誤つた欠陥
となる濃度勾配の大きな部分画像が含まれない画像領
域）に対して次に述べる平滑、積分の差分をとり、欠陥
の検査を行う（ステップＳ８）。即ち、欠陥検出は、走
査方向（具体的にはＹ軸またはＸ軸方向であるラスタ走
査の方向、つまり縦または横方向のいずれか所定の方
向）に１画素ごとに、この画素を着目画素としたとき、
着目画素の濃淡レベル又は着目画素を代表画素とする所
定の画素領域の濃淡レベル平均値と、その前後の所定の
周辺画素領域の濃淡レベル平均値との差分をとり、差が
閾値以上のとき、着目画素を欠陥画素として検出する。

【００３５】そして、欠陥カウント部７で欠陥画素を計
数し、欠陥画素の数が所定の閾値以上であるか否かを調
べる（ステップＳ９）。その結果、欠陥画素の数が所定
の閾値以上であれば（分岐Ｙ）、当該の被検査物（ワー
ク２０）を不良とし（ステップＳ１０）、そうでなけれ
ば（ステップＳ９，分岐Ｎ）、当該の被検査物（ワーク
２０）を良とする（ステップＳ１１）。

【００３６】上記の欠陥画素数の集計は個別検査領域３
２（３２−１，３２−２）の別に行われ、良，不良の判
定も、各個別検査領域３２−１，３２−２の別に設定さ
れた欠陥画素数の閾値によって行われる。従って個別検
査領域３２−１と３２−２との何れかで不良の判定があ
れば当該の被検査物は不良品であり、個別検査領域３２
−１と３２−２とで共に良の判定があれば当該の被検査
物は真の良品となる。

【００３７】前記の差分検査は演算に加わる画素そのも
のが、マスク画素（つまり、マスクされる画素で、この
第１発明の場合はエッジマスク画像３０Ｍに含まれる画
素）に一致しないことと、着目点と周辺画素との間隔を
画素数で示したスパン量ｄ（後述）のなかにマスク画素
がないことを条件として行われる。図５は微細であるが
着目点と周辺との濃淡レベルの差が大きい微細欠陥を検
出する第１の平滑差分検査、図６は着目点と周辺との濃
淡レベルの差は少ないが、さほど微細ではない淡い欠陥
を検出する積分差分検査のそれぞれの原理説明図であ
る。

【００３８】微細欠陥については、図５の第１の平滑差
分検査の説明図に示すように、走査とともに着目画素Ｐ
ｏの画素値（濃度値）Ｐｏと、着目画素Ｐｏの後方に
（図５，ａ）参照）、スパン量ｄだけ離れたｍ個の画素
（後方背景画素Ｐｂという）の画素平均値（濃度平均
値）Ｐｂｂとの差分、及び同じく着目画素Ｐｏの画素値
（濃度値）Ｐｏと、着目画素Ｐｏの前方に（図５，ｂ）
参照）、スパン量ｄだけ離れたｍ個の画素（前方背景画
素Ｐｆという）の画素平均値（濃度平均値）Ｐｆｂとの
差分のいずれかが所定の２値化閾値を越えたとき、着目
画素Ｐｏを欠陥画素とする。

【００３９】なお、図５の後方背景画素Ｐｂ及び前方背
景画素Ｐｆ中の斜線を引いた画素はこの平均化領域のｍ
個の画素の位置を代表する画素を示す。この平滑差分検
査における上記の背景画素数ｍ、スパン量ｄ、２値化閾
値は当該の個別検査領域３２（３２−１，３２−２）の
別に定められる。また、淡欠陥については、図６の積分
差分検査の説明図に示すように、ｎ画素×ｍ画素の画素
群（比較画素群という）の代表画素がスパン量ｄの間隔
を置くような２つの比較画素群、即ち前方の比較画素群
ＰＧｆと後方の比較画素群ＰＧｂとの、それぞれの画素
群の画素値を積分して求めた濃度平均値の差分を、代表
画素を１画素ずつ走査線上に移動させながら、所定の２
値化閾値と比較し、差分が２値化閾値を越えたとき、比
較画素群ＰＧｆ，ＰＧｂのいずれかの代表画素、例えば
後方の比較画素群ＰＧｂの代表画素を着目画素Ｐｏとし
て欠陥画素とする。

【００４０】この積分差分検査においても、上記の画素
数ｍ，ｎ（本例では演算の容易さからいずれも１，２，
４画素の範囲で選択する）、スパン量ｄ、２値化閾値は
当該の個別検査領域３２（３２−１，３２−２）の別に
定められる。このようにして、１つ１つの被検査物ごと
にステップＳ６以降の処理を繰り返して、その良否を判
別したのち、必要時に検査モードを終わる（ステップＳ
１２）。

【００４１】ところで、画像処理装置０１に用いるカメ
ラ６はモノクロカメラでもカラーカメラでもよく、カラ
ーカメラの場合は、ＲＧＢの色別に分解された良品の３
つの展開画像３０からそれぞれＲＧＢの色別のエッジマ
スク画像３０Ｍを生成し、被検査物の展開画像３０につ
いてもＲＧＢの色別の展開画像３０を取得して色別に検
査を行い、いずれの色の展開画像３０でも良品と判定し
たとき、その被検査物を真の良品とする。

【００４２】（実施の形態２）次に、主に図９ないし図
１７を用い、主として請求項２，３，６に関わる第２発
明の実施例を説明する。なお、本実施例においても図１
の画像処理装置０１や図２の撮像部の構成（但し図２の
撮像対象ワーク２０の絵柄３１および個別検査領域３２
の構成を除く）は当てはまる。

【００４３】図９は、本第２発明の一実施例としての暗
部領域を有する円筒容器であるワーク２０を示し、この
ワーク２０の胴部２０ａの下方としての容器底部側全周
には黒色のパターン４２やグラデーションを持つその他
の絵柄等からなる黒色印刷部１００が存在するものとす
る。図１０は図９のワーク２０の胴部２０ａ上の、点Ｙ
Ａ，ＹＰ，ＹＢを結ぶ、本例では垂直な破線上の濃度分
布の例を示す。なお、点ＹＡ，ＹＰの間が黒色印刷部１
００である。

【００４４】即ち、黒色印刷部１００は、２５６段階の
濃度階調で大体３０レベル以下である。そして本例で
は、点ＹＡ，ＹＢ間の濃度がグラデーションをもって変
化しており、背景１０２と黒色印刷部１００との間には
明確な境界線はない。そして、図９中のパターン４１は
黒色印刷部１００より明るく、背景１０２よりも暗い濃
度とし、パターン４２は最も暗い濃度とする。

【００４５】黒色印刷部１００に印刷ハガレ１０１が発
生すると、飲料缶の金属地が露出し、露出部分は鏡面状
であるため照明光が反射してスポット状の輝点となる。
このような輝点が大面積であれば、濃度信号レベルは飽
和レベルにまで達するが、輝点が小さい場合は、暗部レ
ベルに対してプラス１５〜２０レベル程度にしか応答し
ない。

【００４６】このため、本第２発明では以下に述べる方
法で、黒色印刷部１００のような暗部領域を抽出し、暗
部領域を個別検査領域３２の別個の領域（本例では３２
−３とする）として暗部領域内の印刷ハガレ１０１のよ
うな画像欠陥を検出する。図１１〜図１４は、図９のワ
ーク２０を被検査物とした場合における、暗部領域の画
像欠陥検出処理に用いる画像を示し、図１５は本実施例
で適用する第２の平滑差分検査の原理を示す。

【００４７】また図１６は、本第２発明の一実施例とし
ての、図１の画像処理装置０１の基本的な処理の手順を
示すフローチャートで、この図は図７に対応している。
なお、図１６では図７に対し、ステップＳ３ｂ〜Ｓ３ｄ
が追加され、ステップＳ７，Ｓ８がそれぞれＳ７Ａ，Ｓ
８Ａに置き換わっている。次に図１１〜図１５の説明を
加えながら図１６の手順を、図７と異なる点を主体に説
明する。

【００４８】先ず図７の場合と同様に、カメラ６により
良品の被検査物（本例では図９のワーク２０）を撮像
し、図１１に示すような展開画像３０を得て、図１の画
像メモリ２に格納する（ステップＳ１）。次も図７の場
合と同様に、図１１の展開画像３０に例えばソーベルの
オペレータを作用させた後に（ステップＳ２）、固定２
値化を行って図１３のようなエッジマスク画像３０Ｍを
得る（ステップＳ３）。

【００４９】図１３中、黒線で表された個所としての４
１Ｅ，４２Ｅがそれぞれパターン４１，４２のエッジで
あり、エッジ４１Ｅ，４２Ｅの各画素はデータ１で表現
され、エッジ以外の画素はデータ０で表現されている。
なお、さらに図７の場合と同様、画像の位置変動の程度
に応じてエッジマスク画像３０Ｍをエッジの内側と外側
に膨張させる（ステップＳ３ａ）。

【００５０】次に図１１の良品ワーク２０の展開画像３
０から、ワーク２０の黒色印刷部１００内の暗部領域を
抽出する。このために、濃度しきい値ＴＨＤを３０程度
として上記展開画像３０を固定２値化し、図１２のよう
な暗部ウインドウ画像３０Ｄを得る（ステップＳ３
ｂ）。この暗部ウインドウ画像３０Ｄにおいては、抽出
された暗部領域１００Ｄは各画素のデータが１、暗部領
域１００Ｄ以外は、各画素のデータが０である。なお、
図９の点ＹＰは図１０に示すように、濃度しきい値ＴＨ
Ｄに相当する画素の位置を表す。

【００５１】次にこの暗部ウインドウ画像３０Ｄを黒色
印刷部１００上のグラデーションの程度に応じて所定
量、縮小させる（Ｓ３ｃ）。これは画像欠陥検出の対象
領域となる暗部領域１００Ｄ（データ：１）とそれ以外
の領域（データ：０）との境界付近で欠陥画素の誤検出
が生ずることを防ぐために、暗部領域１００Ｄ（デー
タ：１）を狭めて置く必要があるからである。

【００５２】次に暗部領域１００Ｄ内であっても、絵柄
のエッジ（本例ではパターン４２のエッジ４２Ｅ）が存
在する場合が考えられるため、ステップＳ３ｃでの縮小
処理を経た暗部ウインドウ画像３０Ｄの極性を反転させ
て（即ち、マスクすべき画素領域をデータ１、非マスク
領域（検査対象画素領域）をデータ０とする、マスク画
像と同じ論理極性として）、ステップＳ３ａでの膨張処
理を経た図１３のエッジマスク画像３０Ｍとの論理和画
像を求め、図１４に示すような検査マスク画像（つまり
実際の検査に用いるマスク画像）３０Ｔを得て（ステッ
プＳ３ｄ）、この検査マスク画像３０Ｔを図１のマスク
メモリ３に格納する。

【００５３】そして図７の場合と同様に、被検査物の展
開画像３０を検査マスク画像３０Ｔでマスクする際の画
像上の基準位置を登録して検査モードに移る（ステップ
Ｓ４，Ｓ５）。なお、検査マスク画像３０Ｔにおいて
は、データ１の画素はマスクして欠陥検出を行わず、デ
ータ０の画素は欠陥検出を行う。即ち本例では、図１２
に示す暗部領域１００Ｄの画素のうち、暗部領域１００
Ｄ内にあるパターン４２のエッジ４２Ｅの画素を除いた
画素が欠陥検出対象の画素となる。

【００５４】次に検査モードでは、図７の場合と同様、
被検査物のワーク２０を撮像したのち（ステップＳ
６）、図１の欠陥検出回路４において、この撮像で得た
被検査物の展開画像３０を、マスクメモリ３に格納され
た上記検査マスク画像３０Ｔにより、両画像３０と３０
Ｔとの基準位置が一致するようにマスクする（ステップ
Ｓ７Ａ）。

【００５５】そして、このマスクで抽出された暗部領域
１００Ｄ上の検査対象画素領域を別個の個別検査領域
（本例では３２−３）として検出感度を暗部領域専用に
高め、差分検査によって欠陥画素を検出する（ステップ
Ｓ８Ａ）。なお、必要に応じて暗部領域１００Ｄ内のエ
ッジ４２Ｅに囲まれた検査対象画素領域をさらに別の個
別検査領域（図１４の例では３２−４）として検出感度
等の欠陥検出用パラメータを変える場合もある。

【００５６】この差分検査には一般的には図５，図６の
手法を適用できる場合もあるが、本実施例では図１５に
示す第２の平滑差分検査の手法を用いて微細欠陥を検出
する。図１５の原理は基本的には図５（第１の平滑差分
検査）と同じであるが、図５との相違は着目画素Ｐｏと
比較する前方と後方の背景画素を、１列に並んだｍ個の
画素からｍ画素×ｎ画素領域の画素群とした点である。

【００５７】図１５の平滑差分検査では、走査とともに
着目画素Ｐｏの画素値（濃度値）Ｐｏと、着目画素Ｐｏ
の後方に（図１５，ａ）参照）、スパン量ｄだけ離れた
ｎ画素×ｍ画素の後方背景画素群ＰＧｂの画素平均値
（濃度平均値）ＰＧｂｂとの差分、及び同じく着目画素
Ｐｏの画素値（濃度値）Ｐｏと、着目画素Ｐｏの前方に
（図１５，ｂ）参照）、スパン量ｄだけ離れたｎ画素×
ｍ画素の前方背景画素群ＰＧｆの画素平均値（濃度平均
値）ＰＧｆｂとの差分を、着目画素Ｐｏを１画素ずつ走
査線上に移動させながら、所定の２値化閾値と比較し、
差分のいずれかが所定の２値化閾値を越えたとき、着目
画素Ｐｏを欠陥画素とする。

【００５８】なお、図１５の後方背景画素群ＰＧｂ及び
前方背景画素群ＰＧｆ中の斜線を引いた画素はｎ画素×
ｍ画素の領域の位置を代表する画素を示す。また、この
差分検査における画素数ｍ，ｎ（本例では演算の容易さ
からいずれも１，２，４画素の範囲で選択する）、スパ
ン量ｄ、２値化閾値は当該の個別検査領域（本例では３
２−３）に対して定められる。

【００５９】なお、図１５の第２の平滑差分検査の手法
は、一般的には前述の第１発明や後述の第３発明にも適
用することができる。次に被検査物の画像がカラー画像
の場合、基本的には被検査物をＲＧＢの色成分に分解し
て撮像した色成分別の画像について図１６の処理を行え
ばよいが、実生産ラインでは、微妙な印刷色の変動があ
り、ＲＧＢに色分解したときには、特定の色成分での濃
度レベルの変動がある。

【００６０】このため、ある色成分でのエッジマスク画
像におけるマスク対象の画素が、別の色成分でのエッジ
マスク画像ではマスクされずに検査対象の画素になり、
欠陥検出を誤ることがある。図１７は、このような欠陥
の誤検出を防ぐようにした画像処理装置０１のカラー画
像処理の手順を示すフローチャートで、図１６に対応す
るものである。ここで、図１７のステップＳ１０１〜Ｓ
１０３、Ｓ１０３ａ〜Ｓ１０３ｄ、Ｓ１０４〜Ｓ１０
６、Ｓ１０７Ａ、Ｓ１０８Ａ、Ｓ１０９〜Ｓ１１２は、
それぞれ図１６のステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ３ａ〜Ｓ３
ｄ、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ７Ａ、Ｓ８Ａ、Ｓ９〜Ｓ１２に対応
している。

【００６１】ただし図１７では図１６に対し、図１７の
一連の処理の途上でＲＧＢの各色成分別の処理が終了し
たか否かを確認する分岐ステップＢＲ１〜ＢＲ３と、図
１７の処理の眼目となるステップＳ１０３Ａが追加され
ている。ここでも図９のワーク２０をカラー印刷された
被検査物とし、図１６との相違点を主体に図１７を説明
すると、先ず、良品ワーク２０をＲＧＢの色成分に分解
して撮像し（ステップＳ１０１）、１色成分の展開画像
３０から、図１６と同様に画像変動に応じた膨張を施し
た色成分別のエッジマスク画像（ここでは個別エッジマ
スク画像という）３０Ｍをつくることを、ＲＧＢの３つ
の色成分について繰り返す（ステップＳ１０２〜Ｓ１０
３ａ、ＢＲ１）。

【００６２】そして、図１７の処理の眼目となる次のス
テップＳ１０３Ａで上述したＲＧＢの色成分別の３つの
個別エッジマスク画像３０Ｍの論理和からなる（つま
り、色成分別の個別エッジマスク画像３０Ｍによってマ
スクされる画素をすべてマスク画素とするような）エッ
ジマスク画像としての共通エッジマスク画像３０ＭＫを
求める。

【００６３】次は、図１６と同様に、良品ワーク２０の
１色成分の展開画像３０を固定２値化し、画像変動に応
じた縮小を施した当該の１色成分についての暗部ウィン
ドウ画像３０Ｄを作り、さらにこの暗部ウィンドウ画像
３０Ｄの論理を反転して前記共通エッジマスク画像３０
ＭＫとの論理和を求め、当該の１色成分の検査マスク画
像３０Ｔを作る（ステップＳ１０３ｂ〜Ｓ１０３ｄ）。
そして、このステップＳ１０３ｂ〜Ｓ１０３ｄの処理を
色成分別に繰り返し、ＲＧＢの３つの色成分別の検査マ
スク画像３０Ｔを得て（ステップＢＲ２）、マスクメモ
リ３へ格納する。

【００６４】次は色成分ごとの展開画像３０と検査マス
ク画像３０Ｔとの基準位置を図１６と同様に登録して検
査モードに移る（ステップＳ１０４、Ｓ１０５）。検査
モードでは、被検査物のワーク２０をＲＧＢに色分解し
て撮像したのち（ステップＳ１０６）、欠陥検出回路４
において、この撮像で得た被検査物の色成分ごとの展開
画像３０について、図１６と同様に、その各１色成分の
展開画像３０を当該の１色成分の検査マスク画像３０Ｔ
により、両画像３０と３０Ｔの基準位置を一致させてマ
スクし、展開画像３０上の非マスク画素（マスクされな
い画素）の差分検査を行う（ステップＳ１０７Ａ、Ｓ１
０８Ａ）。そして欠陥カウント部７を介し欠陥画素数を
調べる（Ｓ１０９）。

【００６５】そして、このステップＳ１０７Ａ〜Ｓ１０
９の処理をＲＧＢの３つの色成分について繰り返して行
くが（ステップＢＲ３）、この繰り返しの過程で、個別
色成分のいずれかに閾値以上の欠陥画素数が検出された
場合には当該の被検査物を不良と判定し（ステップＳ１
１０）、全ての色成分で良と判定された被検査物を最終
的に良品とする（ステップＳ１１１、Ｓ１１２）。

【００６６】（実施の形態３）次に、主に図１８ないし
図２１を用い、主として請求項４に関わる第３発明の実
施例を説明する。なお、本実施例においても図１の画像
処理装置０１や図２の撮像部の構成（但し図２の撮像対
象ワーク２０の絵柄３１および個別検査領域３２の構成
を除く）は当てはまる。

【００６７】図１８は、本第３発明の一実施例としての
縞模様領域を有する容器のワーク２０の外観を示す。図
１８の例では図２に示したと同様な形状のワーク２０の
円筒状の胴部２０ａの下方に水平縞模様パターン４３が
印刷された縞模様印刷部２００があるものとし、２０１
はこの縞模様印刷部２００内に発生した画像欠陥として
の印刷ハガレとする。また、水平縞模様パターン４３の
縞を形成する直線の方向は本例では円筒状の胴部２０ａ
の周方向を向いているものとする。

【００６８】図１９は図１８のワーク２０をカメラ６に
より撮像して得られた展開画像３０を示す。図１９のよ
うな水平縞模様パターン４３を含む被検査物の展開画像
３０から第１発明のようにエッジマスク画像を作り、展
開画像３０をマスクすると水平縞模様パターン４３の縞
を形成する直線の部分全体がマスクされて、図１８の印
刷ハガレ２０１のような画像欠陥が検出できなくなる。

【００６９】このため、本第３発明の実施例では縞模様
印刷部２００内の水平縞模様パターン４３の縞を形成す
る直線のみの存在領域をエッジマスクを用いずに、別個
の個別検査領域３２（本例では３２─５とする）として
抽出し、この個別検査領域３２─５内に上記の縞を形成
する直線と同じ方向に欠陥検出の走査方向を設定し、図
６に示したｍ画素×ｎ画素による淡欠陥検出処理を行つ
て印刷不良等の画像欠陥を検出する。

【００７０】図２０は、本第３発明の一実施例として
の、図１の画像処理装置０１の処理動作を示すフローチ
ャート、つまりこの場合、図１８のワーク２０を被検査
物としたときの水平縞模様パターン画像検査のフローチ
ャートを表す。なお、図２０のステップＳ２０１、Ｓ２
０４〜Ｓ２０７Ａ、Ｓ２０９〜Ｓ２１２はそれぞれ図１
６のステップＳ１、Ｓ４〜Ｓ７Ａ、Ｓ９〜Ｓ１２と同じ
処理であり、図２０のステップＳＰ１、ＳＰ２およびＳ
２０８Ｂが本実施例の特有の処理である。

【００７１】よって、以下、この特有の処理を主体に説
明する。図２０では、先ず図１８に示したワーク２０の
良品を撮像したのち（ステップＳ２０１）、ワーク２０
に印刷された水平縞模様パターン４３の縞を形成する直
線のみの存在領域の位置を画像処理装置０１に設定し、
この存在領域を個別検査領域３２−５とする（ステップ
ＳＰ１）。

【００７２】次に、良品画像上の個別検査領域３２−５
以外の画素をマスクする検査マスク画像を作り（ステッ
プＳＰ２）、マスクメモリ３に格納する。また、検査モ
ードにおいては、欠陥検出回路４にて、被検査品を撮像
した画像（この場合、図１９の展開画像３０）を上記検
査マスク画像により、この両画像の基準位置を一致させ
てマスクする（ステップＳ２０６、Ｓ２０７Ａ）。

【００７３】そして、被検査品を撮像した検査対象画像
上の非マスク画素、つまり個別検査領域３２−５内の画
素を差分検査して欠陥画素を検出する。この差分検査に
おいては、本実施例では欠陥検出の走査方向ＡＲを水平
縞模様パターン４３の縞を形成する直線の方向に設定
し、図６に示したｍ画素×ｎ画素による淡欠陥検出処理
を行う（ステップＳ２０８Ｂ）。

【００７４】なお、上記個別検査領域３２−５以外の他
の個別検査領域の欠陥検査については、実施の形態１あ
るいは２の場合と同様に、図１９の展開画像３０から得
たエッジマスク画像を用いることができる。これは、水
平縞模様パターン部分の検査感度がマスクにより低下
し、水平縞模様パターン部分では欠陥が検出されないた
め、水平縞模様パターンの領域を特に区別する必要がな
いからである。

【００７５】

【発明の効果】第１発明によれば、予め良品と判定され
た被検査物上の絵柄の画像内の大きな濃度変化をするエ
ッジ部を二次元微分処理によって検出し、この検出で得
たエッジ画素を、絵柄画像内に被検査物の形状等に応じ
て設定される個別検査領域ごとに、０を含む所定の整数
画素分、膨張させてエッジマスク画像を生成し、本来の
被検査物の絵柄画像をこのエッジマスク画像により、位
置を合わせてマスクすることにより、被検査物の絵柄画
像内の欠陥検査画像領域を抽出するようにしたので、絵
柄の複雑さに無関係に自動的に欠陥検査領域がきまり、
従来のような絵柄に応じて人手で欠陥検査領域を設定す
るのに比べ、欠陥検査の労力や時間を削減することがで
きる。

【００７６】また、絵柄内のエッジにおける濃淡の大き
な変化で誤って欠陥を捕まえることなく、上記のように
抽出された欠陥検査画像領域としての絵柄内のエッジ以
外の領域で、着目点の濃度値または濃度平均値とその前
後の背景の濃度平均値とのレベル差を閾値と比較して欠
陥部を検出するようにしたので、絵柄によらずに微細欠
陥や淡欠陥を正確に検出することができる。

【００７７】次に第２発明によれば、検査対象画像の暗
部領域を濃度の２値化により抽出して得た暗部ウィンド
ウ画像と、検査対象画像から第１発明と同様に求めたエ
ッジマスク画像とから暗部領域内の検査対象画素を抽出
する検査マスク画像を自動的に生成するようにし、ま
た、検査対象画像がカラー画像の場合に、ＲＧＢ各色成
分ごとの個別エッジマスク画像の論理和からなる各色成
分共通のエッジマスク画像を用いて、ＲＧＢ色成分毎の
検査マスク画像を作成するようにしたので、濃度レベル
の小さくなる暗部領域においても、欠陥画素が確実に検
出でき、黒色印刷部の微細な印刷ハガレも不良として検
出することができる。また、カラー画像処理において
も、ＲＧＢの色変動の影響を抑制して、絵柄のエッジ付
近の欠陥画素を確実に検出することができる。

【００７８】また、第３発明によれば、検査対象画像か
らエッジマスク画像を用いずに平行な直線を含む所定形
状の縞模様領域を抽出し、前記直線の方向を欠陥検出の
走査方向としてこの縞模様領域の画素に差分検査を行う
ようにしたので、縞模様領域の欠陥画素をエッジマスク
画像で覆うことなく確実に検出でき、縞模様領域内の微
細な印刷ハガレも不良として検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１ないし第３発明の一実施例としてのシステ
ム構成を示すブロック図

【図２】同じく被検査物上の絵柄を撮像する撮像部の説
明図

【図３】図２の被検査物上の絵柄の展開画像を示す図

【図４】図３に対応するマスク画像を示す図

【図５】第１ないし第３発明における第１の平滑差分検
査の原理図

【図６】第１ないし第３発明における積分差分検査の原
理図

【図７】第１発明の一実施例としての動作説明用のフロ
ーチャート

【図８】図３の展開画像上の基準位置の例を示す図

【図９】第２発明の一実施例としての被検査物の外観図

【図１０】図９の被検査物上の濃度分布の例を示す図

【図１１】図９の被検査物上の絵柄の展開画像を示す図

【図１２】図１１に対応する暗部ウィンドウ画像を示す
図

【図１３】図１１に対応するエッジマスク画像を示す図

【図１４】図１１に対応する検査マスク画像を示す図

【図１５】第１ないし第３発明における第２の平滑差分
検査の原理図

【図１６】第２発明の一実施例としての動作説明用のフ
ローチャート

【図１７】第２発明の別の実施例としてのカラー画像処
理時における動作説明用のフローチャート

【図１８】第３発明の一実施例としての被検査物の外観
図

【図１９】図１８の被検査物上の絵柄の展開画像を示す
図

【図２０】第３発明の一実施例としての動作説明用のフ
ローチャート

【符号の説明】

０１ 画像処理装置 ０１ａ 画像処理装置の本体部 １ Ａ／Ｄ変換部 ２ 画像メモリ ３ マスクメモリ ４ 欠陥検出回路 ５ マイクロロセッサ ６ カメラ（ライン型カメラ） ７ 欠陥カウント部 ８ バス １１ 光源 １２ ライン型ファイバ １３ 照明光 １３ａ 被照明ライン １４ モータ １５ ワーク回転軸 ２０ ワーク ２０ａ ワークの胴部 ２０ｂ ワークの曲面部 ３０ 展開画像（印刷画面） ３０Ｍ マスク画像，エッジマスク画像，個別エ
ッジマスク画像 ３０ＭＫ 共通エッジマスク画像 ３０Ｄ 暗部ウィンドウ画像 ３０Ｔ 検査マスク画像 ３１ 絵柄 ３２（３２−１〜３２−５） 個別検査領域 ３３ 基準位置 ４１，４２ パターン ４１Ｅ パターン４１のエッジ ４２Ｅ パターン４２のエッジ ４３ 水平縞模様パターン １００ 黒色印刷部 １００Ｄ 暗部領域 １０１ 黒色印刷部の印刷ハガレ １０２ 背景 ２００ 縞模様印刷部 ２０１ 縞模様印刷部の印刷ハガレ Ｐｏ 着目画素 Ｐｂ 後方背景画素 Ｐｂｂ 後方背景画素平均値 ＰＧｂｂ 後方背景画素群平均値 Ｐｆ 前方背景画素 Ｐｆｂ 前方背景画素平均値 ＰＧｆｂ 前方背景画素群平均値 ＰＧｂ 後方比較画素群、後方背景画素群 ＰＧｆ 前方比較画素群、前方背景画素群 ｄ スパン量 ｍ 平均化領域の背景画素数（横軸方向） ｎ 平均化領域の背景画素数（縦軸方向） ＡＲ 欠陥検出走査方向

フロントページの続き (72)発明者 渡邉 亮 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G051 AA11 AB07 AC21 BB17 CA03 CB01 EA11 EA12 EA16 EA17 EB01 EB02 EC03 ED03 ED04 ED08 ED14

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査物上に付され、所定の濃淡分布を持
   つて形成された絵柄を撮像し、 この撮像によって得られた該絵柄の映像をＡ／Ｄ変換し
   て該絵柄に対応するデジタル画像（以下被検査画像とい
   う）を生成し、 該被検査画像の濃度情報を処理して該被検査画像上の汚
   れ、印刷抜け等の欠陥を検出し、被検査物の良否を判定
   する外観検査装置であって、 予め良品と判定された被検査物の前記被検査画像上の所
   定値以上の濃度勾配を持つ部分としてのエッジを二次元
   微分処理により検出し、 この検出によって得られた全てのエッジ画素を、被検査
   物の形状等に応じて前記被検査画像内に設定された１ま
   たは複数の個別検査領域ごとに、Ｎ画素分（但し、Ｎは
   当該個別検査領域に応じて定められた０を含む整数とす
   る）、膨張させてなるエッジマスク画像を生成する手段
   と、 本来の被検査物から得た前記被検査画像を前記エッジマ
   スク画像により、この両画像に対応する絵柄の位置が合
   致するようにマスクし、 このマスク後の前記被検査画像を対象として前記の欠陥
   検出を行う欠陥検出手段とを備えたことを特徴とする外
   観検査装置。
2. 【請求項２】被検査物上に付され、所定の濃淡分布を持
   つて形成された絵柄を撮像し、 この撮像によって得られた該絵柄の映像をＡ／Ｄ変換し
   て該絵柄に対応するデジタル画像（以下被検査画像とい
   う）を生成し、 該被検査画像の濃度情報を処理して該被検査画像上の汚
   れ、印刷抜け等の欠陥を検出し、被検査物の良否を判定
   する外観検査装置であって、 予め良品と判定された被検査物の前記被検査画像上の所
   定値以上の濃度勾配を持つ部分としてのエッジを二次元
   微分処理により検出し、 この検出によって得られた全てのエッジ画素を、被検査
   物の形状等に応じて前記被検査画像内に設定された１ま
   たは複数の個別検査領域ごとに、Ｎ画素分（但し、Ｎは
   当該個別検査領域に応じて定められた０を含む整数とす
   る）、膨張させてなるエッジマスク画像を生成し、 前記良品と判定された被検査物の被検査画像上の所定値
   以下の濃度レベルを持つ暗部領域の画素を、それ以外の
   画素と区分して示す暗部２値画像を得たのち、この暗部
   ２値画像上の暗部領域の画素をＮ画素分（但し、Ｎは当
   該暗部領域に応じて定められた０を含む整数とする）縮
   小させてなる暗部ウインドウ画像を生成し、 該暗部ウインドウ画像上の暗部領域の画素から前記エッ
   ジマスク画像上のエッジ画素に相当する画素を除いた画
   素を検査対象画素として、前記暗部ウインドウ画像上の
   該検査対象画素以外の画素をマスクする検査マスク画像
   を生成する手段と、 本来の被検査物から得た前記被検査画像を前記検査マス
   ク画像により、この両画像に対応する絵柄の位置が合致
   するようにマスクし、 このマスク後の前記被検査画像を対象とし、前記検査対
   象画素が連結してなる各領域をそれぞれ前記個別検査領
   域の１つとして前記の欠陥検出を行う欠陥検出手段とを
   備えたことを特徴とする外観検査装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の外観検査装置に
   おいて、 前記被検査画像がカラー画像からなるとき、ＲＧＢの色
   成分毎に行われる前記の欠陥検出の際、当該の１色成分
   で生成した前記エッジマスク画像を、各色成分毎の該エ
   ッジマスク画像のいずれかによってマスクされる画素の
   全てをマスクする新たなエッジマスク画像に置き換える
   ことを特徴とする外観検査装置。
4. 【請求項４】被検査物上に付され、所定の濃淡分布を持
   つて形成された絵柄を撮像し、 この撮像によって得られた該絵柄の映像をＡ／Ｄ変換し
   て該絵柄に対応するデジタル画像（以下被検査画像とい
   う）を生成し、 該被検査画像の濃度情報を処理して該被検査画像上の汚
   れ、印刷抜け等の欠陥を検出し、被検査物の良否を判定
   する外観検査装置であって、 予め良品と判定された被検査物の前記被検査画像上にお
   ける、所定の複数幅の所定の複数本の平行な直線を含む
   所定形状の縞画像領域を検出し、前記被検査画像上の該
   縞画像領域以外の画素をマスクする検査マスク画像を生
   成する手段と、 本来の被検査物から得た前記被検査画像を前記検査マス
   ク画像により、この両画像に対応する絵柄の位置が合致
   するようにマスクし、 このマスク後の前記被検査画像上の前記縞画像領域を個
   別検査領域とし前記の直線の方向を走査方向として前記
   の欠陥検出を行う欠陥検出手段とを備えたことを特徴と
   する外観検査装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の外観
   検査装置において、 前記欠陥検出手段が、着目画素を走査線に沿って１画素
   ずつ移動しながら、着目画素の濃度値と、着目画素の走
   査線に沿う前および後に、当該個別検査領域に応じて定
   められた間隔を置いて、当該個別検査領域に応じて定め
   られた個数の画素を走査方向に連結してなる画素領域の
   濃度平均値との差分を求め、この前および後の差分のい
   ずれかが当該個別検査領域に応じて定められた閾値を越
   えたとき、当該の着目画素を欠陥画素と判定する第１の
   微細欠陥検出手段を備えたことを特徴とする外観検査装
   置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の外観
   検査装置において、 前記欠陥検出手段が、着目画素を走査線に沿って１画素
   ずつ移動しながら、着目画素の濃度値と、着目画素の走
   査線に沿う前および後に、当該個別検査領域に応じて定
   められた間隔を置いてなるｍ画素×ｎ画素（但し、ｍ，
   ｎはそれぞれ当該個別検査領域に応じて定められた整数
   とする）の２つの画素領域のそれぞれの濃度平均値との
   差分を求め、この前および後の差分のいずれかが当該個
   別検査領域に応じて定められた閾値を越えたとき、当該
   の着目画素を欠陥画素と判定する第２の微細欠陥検出手
   段を備えたことを特徴とする外観検査装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の外観
   検査装置において、 前記欠陥検出手段が、走査線に沿って前後に当該個別検
   査領域に応じて定められた間隔を置いてなるｍ画素×ｎ
   画素（但し、ｍ，ｎはそれぞれ当該個別検査領域に応じ
   て定められた整数とする）の２つの画素領域の各画素群
   （以下比較画素群という）のいずれか所定の一方の比較
   画素群の代表画素を着目画素とし、該着目画素を走査線
   に沿って１画素ずつ移動しながら、この前後の比較画素
   群のそれぞれの濃度平均値同士の差分を求め、該差分が
   当該個別検査領域に応じて定められた閾値を越えたと
   き、当該の着目画素を欠陥画素と判定する淡欠陥検出手
   段を備えたことを特徴とする外観検査装置。