JP2003222595A - 物品表面の検査方法及び検査システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部環境などに影響されずに安定して物品表
面の状態を検査できる方法とシステムを提供する。 【解決手段】 物品の被検査面をＣＣＤカメラにより撮
影し，その画像によって物品表面を検査する方法であっ
て，画像中において被検査面を示している画素から任意
の２つの画素を選択し，それらを比較することによって
物品の表面を検査をする。２つの画素を選択するに際
し，例えば点対称もしくは線対称である画素を選択する
ことができる。また，選択された２つの画素について，
例えば輝度を比較する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，物品表面を撮影し
た画像によって物品の外観を検査する方法と装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】物品表面の状態を検査する方法として，
一般に種々の方法が知られているが，とりわけＣＣＤカ
メラにより物品を撮影し，その画像を演算処理すること
によって物品表面の状態を検査する方法が採用されてい
る。この場合，例えばＣＣＤカメラで撮影した画像中に
おいて被検査面を示している画素から１０点程度選択し
てそれらの輝度の平均値を標準値として定め，測定対象
点の画素の輝度をこの標準値と比較して，物品表面の状
態を検査することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，このよ
うな従来の検査方法によると，物品の表面状態の変化
や，太陽光や室内照明などといった外部環境の変化，画
像の撮影をするための照明の有無等により，検査結果が
安定しないという問題があった。また一方，検査結果を
安定させるために外部環境などの影響を排除するには，
多大な投資が必要であった。

【０００４】本発明の目的は，外部環境などに影響され
ずに安定して物品表面の状態を検査できる方法とシステ
ムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは，希土類金
属からなる円盤形状磁石のメッキされた表面をＣＣＤカ
メラで撮影し，その画像において色むら，シミ，膨れ，
欠け等を観察し，種々検討した結果，被検査面（メッキ
表面）の光学的測定値，特に輝度は外部環境や物品の種
類によって異なるが，ＣＣＤカメラで撮影された画像中
において被検査面を示している画素の輝度は，被検査面
が平面もしくは曲率の小さい曲面である場合はほぼ一定
な値を示し，±２０％程度の正規分布となり，一方，被
検査面にシミや，膨れ，ヘアクラックなどの不良がある
場合は，画像中においてその不良箇所を示している画素
の輝度は，特異な値を示すことを見いだした。

【０００６】かかる知見に基づき，本発明によれば，物
品の被検査面をＣＣＤカメラにより撮影し，その画像に
よって物品表面を検査する方法であって，画像中におい
て被検査面を示している画素から任意の２つの画素を選
択し，それらを比較することによって物品の表面を検査
をすることを特徴とする，検査方法が提供される。

【０００７】この検査方法は，被検査面を示している画
素の全部について比較することが好ましい。また，２つ
の画素を選択するに際し，例えば点対称もしくは線対称
である画素を選択することができる。選択された２つの
画素について，例えば輝度を比較する。その場合，選択
された２つの画素の輝度の比を求め，その比が所定の範
囲外である画素が所定の数連続する場合に，物品表面の
状態を不良と判断することができる。なお，物品の被検
査面をＣＣＤカメラにより撮影するに際し，光源により
被検査面を照明しても良い。

【０００８】また本発明によれば，物品の被検査面を照
明する光源と，物品の被検査面を撮影するＣＣＤカメラ
と，撮影された画像中において被検査面を示している画
素から任意の２つの画素を選択し，それらを比較するこ
とによって物品の表面を検査をする制御装置を備えるこ
とを特徴とする，検査システムが提供される。この場
合，制御装置による検査結果により，物品を分別する分
別装置を備えていても良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照にして説明する。図１は，本発明の実施
の形態にかかる検査システム１の概略的な構成を示す平
面図である。この実施の形態では，物品の一例であるＮ
ｄ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃ系焼結磁石からなるワークＷの外観を
連続的に検査する検査システム１として構成されてい
る。

【００１０】ワーク（希土類磁石）Ｗは，円形あるいは
角形等の平板形状をなしている。このような平板形状を
なすワークＷは，焼成によって得られた丸棒状や角棒状
の焼結品をスライス状に切断することにより形成されて
おり，例えば厚みが数ｍｍ程度で直径や一辺の長さが１
０ｍｍ程度である。このため，ワークＷの表面Ｗ１と裏
面Ｗ２はいずれも切断面に形成されている。

【００１１】図１に示す検査システム１において，ワー
クＷが，ホッパー１０から整列フィーダー１１及びリニ
アフィーダー１２を経て供給されて切り出し装置１３に
よって一枚ずつ取り出され，第１のコンベア１４の始端
部（図１では，第１の搬送コンベア１４の左端部）にワ
ークＷが一枚ずつ供給される。整列フィーダー１１は，
ホッパー１０から供給されたワークＷに振動を加えるこ
とにより，ワークＷの表面Ｗ１を上に向けた姿勢に揃え
て，次のリニアフィーダー１２に受け渡すようになって
いる。切り出し装置１３は，図１において反時計回転方
向に回転し，その搬送中においてワークＷの厚さを二つ
の厚さ検査装置１５，１６によって検査するようになっ
ている。

【００１２】第１のコンベア１４は，切り出し装置１３
から受け渡されたワークＷの表面Ｗ１を上に向けた姿勢
で，その始端部から終端部に向けて（図１中の右向き
に）ワークＷを搬送していく。第１のコンベア１４の終
端部（図１では，第１のコンベア１４の右端部）には，
第２のコンベア２０の始端部（図１では，第２のコンベ
ア２０の左端部）が接続されており，これら第１のコン
ベア１４と第２のコンベア２０によってワークＷを搬送
する搬送装置を構成している。

【００１３】第１のコンベア１４の終端部と第２のコン
ベア２０の始端部の接続箇所には，ワークＷを裏返しに
反転させる反転装置２１が配置されている。反転装置２
１は，第１のコンベア１４から受け渡されたワークＷを
反転させ，ワークＷの裏面Ｗ２を上に向けた姿勢にさせ
るようになっている。第２のコンベア２０は，こうして
反転装置２１によって裏面Ｗ２を上に向けた姿勢にさせ
られたワークＷを，その始端部から終端部に向けて（図
１中の右向きに）搬送していく。

【００１４】第１のコンベア１４に沿って，分別装置２
５とワークＷの表面Ｗ１側の外観を検査する３つの検査
手段２６，２７，２８が配置されている。分別装置２５
は，厚さ検査装置１５，１６によって検査されたことに
より，厚さが所定範囲にあると判定されたワークＷはそ
のまま第１のコンベア１４によって図１中の右向きに搬
送させるが，厚さが所定範囲を越えていると判定された
ワークＷは領域３０に排出させ，厚さが所定範囲未満と
判定されたワークＷは領域３１に排出させる。これによ
り，厚さが所定範囲にあるワークＷだけが，次の検査手
段２６，２７，２８に供給されるようになっている。

【００１５】一方，第２のコンベア２０に沿って，ワー
クＷの裏面Ｗ２側の外観を検査する３つの検査手段３
５，３６，３７と分別装置３８が配置されている。分別
装置３８は，第１のコンベア１４に沿って配置された検
査手段２６，２７，２８と第２のコンベア２０に沿って
配置された検査手段３５，３６，３７によって検査した
ことにより，外観が正常であると判定されたワークＷ
は，第２のコンベア２０の終端部においてシュート４０
を経て収納領域４１に搬出させるが，外観が不良である
と判定されたワークＷは，第２のコンベア２０の終端部
においてシュート４２を経て領域４３に搬出させ，外観
が判定できなかったワークＷは，第２のコンベア２０の
終端部においてシュート４５を経て領域４６に搬出させ
るようになっている。

【００１６】ここで，第１のコンベア１４に沿って配置
された検査手段２６と第２のコンベア２０に沿って配置
された検査手段３５は同様の構成を有しており，図２
は，これら検査手段２６，３５の説明図である。第１の
コンベア１４もしくは第２のコンベア２０によって搬送
されるワークＷの上方に光源５０が配置されており，こ
の光源５０によりほぼ真上からワークＷを照明してい
る。光源５０はリング形状をなしており，この光源５０
からワークＷに照射された反射光が光源５０の中央に配
置されたコンバージョンレンズ５１に入光し，ズームレ
ンズ５２を経てＣＣＤカメラ５３によってワークＷの画
像が撮影される。検査手段２６，３５においては，これ
らコンバージョンレンズ５１，ズームレンズ５２及びＣ
ＣＤカメラ５３はいずれもワークＷの真上（検査手段２
６にあってはワークＷの表面Ｗ１に対して垂直，検査手
段３５にあっては裏面Ｗ２に対して垂直）に位置してい
る。こうして，検査手段２６においては，第１のコンベ
ア１４によって搬送されるワークＷの表面Ｗ１に対して
垂直（真上）の方向から被検査面（表面Ｗ１）を撮影
し，検査手段３５においては，第２のコンベア２０によ
って搬送されるワークＷの裏面Ｗ２に対して垂直（真
上）の方向から被検査面（裏面Ｗ２）を撮影する。

【００１７】また，第１のコンベア１４に沿って配置さ
れた検査手段２７と第２のコンベア２０に沿って配置さ
れた検査手段３６も，基本的には図２で説明した検査手
段２６，３５と同様の構成を有しており，図３に示すよ
うに，リング状の光源５５によってワークＷを照明し，
その反射光がコンバージョンレンズ５６に入光し，ズー
ムレンズ５７を経てＣＣＤカメラ５８によってワークＷ
の画像が撮影されるようになっている。これらコンバー
ジョンレンズ５６，ズームレンズ５７及びＣＣＤカメラ
５８はいずれもワークＷの真上（検査手段２６にあって
はワークＷの表面Ｗ１に対して垂直，検査手段３５にあ
っては裏面Ｗ２に対して垂直）に位置しており，検査手
段２７においては，第１のコンベア１４によって搬送さ
れるワークＷの表面Ｗ１に対して垂直の方向から撮影
し，検査手段３６においては，第２のコンベア２０によ
って搬送されるワ−クＷの裏面Ｗ２に対して垂直の方向
から撮影する。但し，これら検査手段２７，３６にあっ
ては，光源５５が（光源５０に比べて）大径であり，ワ
ークＷの周囲からワークＷの外周緑部に対して光を照射
している。図示の形態にあっては，ワークＷの外周緑部
に対して斜め４５°に下向きに光を照射するように構成
されている。これにより，光源５５から照射された光は
ワークＷの外周緑部で反射するので，ＣＣＤカメラ５８
はワークＷの外周緑部を撮影するようになっている。

【００１８】また，第１のコンベア１４に沿って配置さ
れた検査手段２８と第２のコンベア２０に沿って配置さ
れた検査手段３７も，基本的には図２で説明した検査手
段２６，３５と同様の構成を有しており，図４に示すよ
うに，リング状の光源６０によってワークＷを照明し，
その反射光がコンバージョンレンズ６１に入光し，ズー
ムレンズ６２を経てＣＣＤカメラ６３によってワークＷ
の画像が撮影されるようになっている。但し，先に説明
した検査手段２６，３５や検査手段２７，３６がワーク
Ｗに対してほぼ真上から光を照射し，コンバージョンレ
ンズ５１，５６，ズームレンズ５２，５７及びＣＣＤカ
メラ５３，５８がいずれもワークＷの真上（ワークＷの
表面Ｗ１もしくは裏面Ｗ２に対して垂直）に配置されて
いたのに対し，この検査手段２８，３７にあっては，図
４に示すように，光源６０とコンバージョンレンズ６
１，ズームレンズ６２及びＣＣＤカメラ６３がいずれ
も，ワークＷの表面Ｗ１もしくは裏面Ｗ２に対して垂直
な方向Ｘに対してα°だけ斜めに傾いた光軸Ｙを中心と
して配置されている点が異なっている。この場合，傾斜
角αは，例えば５°〜１０°程度である。

【００１９】なお，これら検査手段２６，３５の光源５
０及び検査手段２８，３７の光源６０としては，例えば
ハロゲンランプのリング照明が用いられ，検査手段２
７，３６の光源５５としては，例えばハロゲンランプの
内径照射照明が用いられる。

【００２０】また，これら検査手段２６，３５，検査手
段２７，３６及び検査手段２８，３７において，コンバ
ージョンレンズ５１，５６，６１としては，例えば清和
光学製のＣＶ−０５（０．５倍），ＣＶ−０２５（０．
２５倍）のレンズが用いられる。この場合，最大径が３
２Φ以下の点対称形状のワークＷであればＣＶ−０２５
（０．２５倍）のレンズを使用し，最大径が１６Φ以下
の点対称形状のワークＷであればＣＶ−０５（０．５
倍）のレンズを使用するなどといったように，ワークＷ
の大きさや検査基準などによって使用するレンズを変更
すると良い。

【００２１】また，これら検査手段２６，３５，検査手
段２７，３６及び検査手段２８，３７において，ズーム
レンズ５２，５７，６２としては，例えば清和光学製の
ＭＳ−５０１（０．７５〜４．５）の高解像度ズームレ
ンズが用いられる。ＣＣＤカメラ５３，５８，６３とし
ては，例えば東京電子製のＣＳ３９１０（解像度１２８
０×１０３０），竹中システム製のＦＣ−１３００（解
像度１２８０×１０３０），ＳＯＮＹ製のＸＣ−７５０
０（解像度５１２×４８０）などが用いられる。なお，
東京電子製のＣＳ３９１０及び竹中システム製のＦＣ−
１３００には画像入力ボードとしてファースト製のＦＨ
Ｃ−３３１ＬＶを用いると良く，ＳＯＮＹ製のＸＣ−７
５００には画像入力ボードとしてファースト製のＲＩＣ
Ｅ−００１を用いると良い。

【００２２】図１に示すように，これら検査手段２６，
３５，検査手段２７，３６及び検査手段２８，３７で撮
影された画像は，制御装置７０に入力されるようになっ
ている。制御装置７０は，こうして入力された画像によ
って後述するようにワークＷの表面を検査し，その検査
結果に基づいて第２のコンベア２０の終端部に配置され
た分別装置３８を制御する。これにより，前述のように
外観が正常なワークＷのみを収納領域４１に搬出させ，
外観が不良のワークＷを領域４３に搬出させると共に，
外観が判定できなかったワークＷを領域４６に搬出させ
るようになっている。

【００２３】さて，以上のように構成された検査システ
ム１において，表面Ｗ１を上に向けた姿勢にされたワー
クＷが，切り出し装置１３により第１のコンベア１４の
始端部に一枚ずつ供給される。そして分別装置２５によ
り，厚さが所定範囲にあるワークＷのみがそのまま第１
のコンベア１４によって図１中の右向きに搬送されてい
く。

【００２４】この搬送中において，検査手段２６，２
７，２８によりワークＷの表面Ｗ１側の外観が検査され
る。即ち，先ず検査手段２６の光源５０で照明され，Ｃ
ＣＤカメラ５３によってワークＷの表面Ｗ１の画像が撮
影されて，その画像が制御装置７０に入力される。こう
してＣＣＤカメラ５３で撮影され，制御装置７０に入力
されるワークＷの表面Ｗ１の画像Ａは，例えばワークＷ
の表面Ｗ１の形状が円形である場合は図５に示すように
円形状の被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を映し出すこ
ととなり，また，例えばワークＷの表面Ｗ１の形状が四
角形である場合は図６に示すように四角形状の被検査面
（ワークＷの表面Ｗ１）を映し出すこととなる。

【００２５】そして，制御装置７０では，この画像Ａ中
において被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を示している
画素から任意の２つの画素ａ，ｂを選択し，それらを比
較することによってワークＷの表面Ｗ１を検査する。こ
の場合，被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）が円形状の如
き点対称の形状であれば，図５に示すように，中心点Ｏ
について点対称となる２つの画素ａ，ｂをそれぞれ選択
し，それらを一々比較する。即ち，図５に示す例につい
て具体的に説明すれば，画素ａ１と画素ｂ１を比較し，
画素ａ２と画素ｂ２を比較し，画素ａ３と画素ｂ３を比
較し，画素ａ４と画素ｂ４を比較し，画素ａ５と画素ｂ
５を比較し，画素ａ６と画素ｂ６を比較し，画素ａ７と
画素ｂ７を比較し，画素ａ８と画素ｂ８を比較し，画素
ａ９と画素ｂ９を比較し，画素ａ１０と画素ｂ１０を比
較し，画素ａ１１と画素ｂ１１を比較し，画素ａ１２と
画素ｂ１２を比較し，画素ａ１３と画素ｂ１３を比較
し，画素ａ１４と画素ｂ１４を比較し，画素ａ１５と画
素ｂ１５を比較し，画素ａ１６と画素ｂ１６を比較す
る。こうして，被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を示し
ている画素ａ１〜ａ１６及びｂ１〜ｂ１６の全部につい
て比較する。

【００２６】また，被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）が
四角形状の如き線対称の形状であれば，図６に示すよう
に，中心線Ｌについて線対称となる２つの画素をそれぞ
れ選択し，それらを一々比較する。即ち，図６に示す例
について具体的に説明すれば，画素ａ１と画素ｂ１を比
較し，画素ａ２と画素ｂ２を比較し，画素ａ３と画素ｂ
３を比較し，画素ａ４と画素ｂ４を比較し，画素ａ５と
画素ｂ５を比較し，画素ａ６と画素ｂ６を比較し，画素
ａ７と画素ｂ７を比較し，画素ａ８と画素ｂ８を比較
し，画素ａ９と画素ｂ９を比較し，画素ａ１０と画素ｂ
１０を比較し，画素ａ１１と画素ｂ１１を比較し，画素
ａ１２と画素ｂ１２を比較し，画素ａ１３と画素ｂ１３
を比較し，画素ａ１４と画素ｂ１４を比較し，画素ａ１
５と画素ｂ１５を比較し，画素ａ１６と画素ｂ１６を比
較し，画素ａ１７と画素ｂ１７を比較し，画素ａ１８と
画素ｂ１８を比較する。こうして，被検査面（ワークＷ
の表面Ｗ１）を示している画素ａ１〜ａ１８及びｂ１〜
ｂ１８の全部について比較する。

【００２７】そして，このように各画素ａ，ｂ同士を比
較する場合，それぞれ選択された２つの画素ａ，ｂの輝
度Ｂを一々比較することによって，各画素ａ，ｂで示さ
れるワークＷの表面Ｗ１の各箇所を全体に渡って検査す
ることができる。即ち，ワークＷの表面Ｗ１に不良がな
い場合は，ＣＣＤカメラ５３で撮影された画像Ａ中にお
いて被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を示している各画
素ａ，ｂの輝度は，ワークＷの表面Ｗ１が平面もしくは
曲率の小さい曲面であればほぼ一定な値を示し，±２０
％程度の正規分布となる。一方，ワークＷの表面Ｗ１に
色むら，シミ，膨れ，ヘアクラック，欠けなどといった
不良が存在する場合は，その不良が存在する箇所を示す
画素ａ，ｂは，輝度Ｂが特異な値を示すこととなる。従
って，被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を示している各
画素ａ，ｂの輝度Ｂの比をそれぞれ求め，全ての比が所
定の範囲内であれば（±２０％程度の正規分布から外れ
ない場合は）ワークＷの表面Ｗ１に不良がないと判断す
ることができ，一方，その比が所定の範囲外となる箇所
が存在する場合は（±２０％程度の正規分布から外れる
画素がある場合は），ワークＷの表面Ｗ１が不良である
と判断することが可能となる。

【００２８】ここで，通常は，色むら，シミ，膨れ，ヘ
アクラック，欠けなどといった不良はワークＷの表面Ｗ
１において相当の範囲に形成されている場合が多く，こ
のため，色むら，シミ，膨れ，ヘアクラック，欠けなど
といった不良が存在すると，画像Ａ中において被検査面
（ワークＷの表面Ｗ１）を示している各画素ａ，ｂの輝
度は，複数の画素ａ，ｂに渡り連続して特異な値を示す
ことが多い。従って，複数の隣接する画素ａ，ｂに渡っ
て輝度Ｂの比が所定の範囲外となった場合に，ワークＷ
の表面Ｗ１の状態を不良と判断するようにしても良い。

【００２９】こうして，検査手段２６のＣＣＤカメラ５
３で撮影された画像による検査が行われることに引き続
き，次に検査手段２７の光源５５で照明され，ＣＣＤカ
メラ５８によってワークＷの表面Ｗ１の外周緑部の画像
が撮影されて，その画像が制御装置７０に入力される。
こうしてＣＣＤカメラ５８で撮影され，制御装置７０に
入力されるワークＷの表面Ｗ１の外周緑部の画像Ａ’
は，例えばワークＷの表面Ｗ１の形状が円形である場合
は図７に示すように円形状に細く連続した被検査面（ワ
ークＷの表面Ｗ１の外周緑部）を映し出すこととなり，
また，例えばワークＷの表面Ｗ１の形状が四角形である
場合は図８に示すように四角形状に細く連続した被検査
面（ワークＷの表面Ｗ１の外周緑部）を映し出すことと
なる。

【００３０】そして，制御装置７０では，先と同様に，
この画像Ａ’中においても被検査面（ワークＷの表面Ｗ
１の外周緑部）を示している画素から任意の２つの画素
ａ，ｂを選択し，それらを比較することによってワーク
Ｗの表面Ｗ１の外周緑部を検査する。この場合，ワーク
Ｗの表面Ｗ１が円形状の如き点対称の形状であれば，図
７に示すように，中心点Ｏについて点対称となる２つの
画素ａ，ｂをそれぞれ選択し，それらを一々比較する。
即ち，図７に示す例について具体的に説明すれば，画素
ａ１と画素ｂ１を比較し，画素ａ２と画素ｂ２を比較
し，画素ａ３と画素ｂ３を比較し，画素ａ４と画素ｂ４
を比較し，画素ａ５と画素ｂ５を比較し，画素ａ６と画
素ｂ６を比較し，画素ａ７と画素ｂ７を比較し，画素ａ
８と画素ｂ８を比較し，画素ａ９と画素ｂ９を比較し，
画素ａ１０と画素ｂ１０を比較する。こうして，被検査
面（ワークＷの表面Ｗ１の外周縁部）を示している画素
ａ１〜ａ１０及びｂ１〜ｂ１０の全部について比較す
る。

【００３１】また，ワークＷの表面Ｗ１が四角形状の如
き線対称の形状であれば，図８に示すように，中心線Ｌ
について線対称となる２つの画素を選択し，それらをそ
れぞれ比較する。即ち，図８に示す例について具体的に
説明すれば，画素ａ１と画素ｂ１を比較し，画素ａ２と
画素ｂ２を比較し，画素ａ３と画素ｂ３を比較し，画素
ａ４と画素ｂ４を比較し，画素ａ５と画素ｂ５を比較
し，画素ａ６と画素ｂ６を比較し，画素ａ７と画素ｂ７
を比較し，画素ａ８と画素ｂ８を比較し，画素ａ９と画
素ｂ９を比較し，画素ａ１０と画素ｂ１０を比較する。
こうして，被検査面（ワークＷの表面Ｗ１の外周縁部）
を示している画素ａ１〜ａ１０及びｂ１〜ｂ１０の全部
について比較する。

【００３２】そして，このようにワークＷの表面Ｗ１の
外周縁部を示す各画素ａ，ｂ同士を比較する場合も同様
に，それぞれ選択された２つの画素ａ，ｂの輝度Ｂを比
較することによって，各画素ａ，ｂで示されるワークＷ
の表面Ｗ１の外周縁部の各箇所を検査することができ
る。この場合も，被検査面（ワークＷの表面Ｗ１の外周
縁部）を示している各画素ａ，ｂの輝度Ｂの比をそれぞ
れ求め，その比によってワークＷの表面Ｗ１の外周縁部
に不良があるかないかを判断することが可能となる。ま
た，複数の隣接する画素ａ，ｂに渡って輝度Ｂの比が所
定の範囲外となった場合に，ワークＷの表面Ｗ１の外周
縁部の状態を不良と判断するようにしても良い。

【００３３】また，こうして検査手段２７のＣＣＤカメ
ラ５８で撮影された画像による検査が行われることに引
き続き，更に検査手段２８の光源６０で照明され，ＣＣ
Ｄカメラ６３によってワークＷの表面Ｗ１の画像が撮影
されて，その画像が制御装置７０に入力される。こうし
てＣＣＤカメラ６３で撮影され，制御装置７０に入力さ
れるワークＷの表面Ｗ１の画像Ａは，例えばワークＷの
表面Ｗ１の形状が円形であれば，先に図５で説明したよ
うに円形状の被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を映し出
すこととなり，また，例えばワークＷの表面Ｗ１の形状
が四角形であれば，先に図６で説明したように四角形状
の被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を映し出すこととな
る。

【００３４】そして，制御装置７０では，先と同様に，
この画像Ａ中においても被検査面（ワークＷの表面Ｗ
１）を示している画素から任意の２つの画素ａ，ｂを選
択し，それらを比較することによってワークＷの表面Ｗ
１の外周緑部を検査する。この場合，ワークＷの表面Ｗ
１が円形状の如き点対称の形状であれば，先に図５で説
明したように，中心点Ｏについて点対称となる画素ａ１
と画素ｂ１，画素ａ２と画素ｂ２，画素ａ３と画素ｂ
３，画素ａ４と画素ｂ４，画素ａ５と画素ｂ５，画素ａ
６と画素ｂ６，画素ａ７と画素ｂ７，画素ａ８と画素ｂ
８，画素ａ９と画素ｂ９，画素ａ１０と画素ｂ１０，画
素ａ１１と画素ｂ１１，画素ａ１２と画素ｂ１２，画素
ａ１３と画素ｂ１３，画素ａ１４と画素ｂ１４，画素ａ
１５と画素ｂ１５，画素ａ１６と画素ｂ１６をそれぞれ
比較することにより，被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）
を示している画素ａ１〜ａ１６及びｂ１〜ｂ１６の全部
について比較する。

【００３５】また，ワークＷの表面Ｗ１が四角形状の如
き線対称の形状であれば，先に図６で説明したように，
中心線Ｌについて線対称となる画素ａ１と画素ｂ１，画
素ａ２と画素ｂ２，画素ａ３と画素ｂ３，画素ａ４と画
素ｂ４，画素ａ５と画素ｂ５，画素ａ６と画素ｂ６，画
素ａ７と画素ｂ７，画素ａ８と画素ｂ８，画素ａ９と画
素ｂ９，画素ａ１０と画素ｂ１０，画素ａ１１と画素ｂ
１１，画素ａ１２と画素ｂ１２，画素ａ１３と画素ｂ１
３，画素ａ１４と画素ｂ１４，画素ａ１５と画素ｂ１
５，画素ａ１６と画素ｂ１６，画素ａ１７と画素ｂ１
７，画素ａ１８と画素ｂ１８をそれぞれ比較することに
より，被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を示している画
素ａ１〜ａ１８及びｂ１〜ｂ１８の全部について比較す
る。

【００３６】この場合，先に図４で説明したように，検
査手段２８では，照明６０とコンバージョンレンズ６
１，ズームレンズ６２及びＣＣＤカメラ６３がいずれも
ワークＷの表面Ｗ１に対して斜めに傾いて配置されるた
め，例えばワークＷの表面Ｗ１に凹凸があれば，該凹凸
により被検査面（ワークＷの表面Ｗ１）を示している画
素ａ，ｂにおいて明暗が現れることになる。

【００３７】このため，制御装置７０は，検査手段２８
のＣＣＤカメラ６３で撮影された画像によって，ワーク
Ｗの表面Ｗ１における凹凸の有無を判断することができ
る。なお，この場合も，被検査面（ワークＷの表面Ｗ
１）を示している各画素ａ，ｂの輝度Ｂの比をそれぞれ
求め，その比によってワークＷの表面Ｗ１に不良（凹
凸）があるかないかを判断することが可能となる。ま
た，複数の隣接する画素ａ，ｂに渡って輝度Ｂの比が所
定の範囲外となった場合に，ワークＷの表面Ｗ１の状態
を不良と判断するようにしても良い。

【００３８】以上のようにして，第１のコンベア１４に
よる搬送中において，検査手段２６，２７，２８によ
り，ワークＷの表面Ｗ１側の外観が総合的に検査され
る。こうして検査手段２６，２７，２８における検査が
それぞれ行われた後，ワークＷは，第１のコンベア１４
によって第１のコンベア１４の終端部まで搬送され，反
転装置２１にて裏返しに反転させられた後，裏面Ｗ２を
上に向けた姿勢にされたワークＷが第２のコンベア２０
の始端部に供給される。そして，ワークＷは，裏面Ｗ２
を上に向けた姿勢で，第２のコンベア２０によって図１
中の右向きに搬送されていく。

【００３９】この第２のコンベア２０による搬送中にお
いて，先に検査手段２６，２７，２８によってワークＷ
の表面Ｗ１側の検査をした場合と同様に，検査手段３
５，３６，３７によってワークＷの裏面Ｗ２側の検査が
それぞれ行われる。こうして，制御装置７０では，ワー
クＷの表面Ｗ１側及び裏面Ｗ２側の状態を総合的に判断
されることになる。そして，表面１側と裏面Ｗ２側の両
方の外観が検査されたワークＷが第２のコンベア２０の
終端部に搬送されてくると，制御装置７０の制御によ
り，分別装置３８における分別が行われ，外観が正常な
ワークＷのみが収納領域４１に搬出されることとなる。
従って，この検査システム１によれば，ワークＷの表面
Ｗ１及び裏面Ｗ２やそれらの外周緑部における欠け，ク
ラック，凹凸などといった形状不良の有無を容易に検査
でき，暇癖のない外観が正常なワークＷのみを選別して
得ることが可能となる。

【００４０】以上，本発明の好ましい実施の形態の一例
を説明したが，本発明は以上に示した形態に限定されな
い。検査の対象となる物品は，希土類磁石等のワークＷ
に限らず，その他種々の物品の外観検査について本発明
を適用できる。また，第１のコンベア１４に沿って検査
手段２６，２７，２８のいずれか一つを配置しても良い
し，第１のコンベア１４に沿って検査手段２６，２７，
２８を任意の組合せで配置しても良い。また同様に，第
２のコンベア２０に沿って検査手段３５，３６，３７の
いずれか一つを配置しても良いし，第２のコンベア２０
に沿って検査手段３５，３６，３７を任意の組合せで配
置しても良い。

【００４１】検査対象となる物品の被検査面は，色調，
粗さ，メッキの有無などによる光沢等により輝度が異な
ってくるので，ＣＣＤカメラには隣接して照明光源を設
置するのが一般的である。光源は，蛍光灯などの一般的
な照明でも良いが，リング状のハロゲンランプで５００
ルクスから２００００ルクスの明るさで被検査面を上方
から均一に照明することが好ましい。また，ＣＣＤカメ
ラは，色調を検査する場合にはカラーＣＣＤが必要であ
るが，希土類焼結磁石の表面を検査する場合などは，モ
ノカラーのＣＣＤカメラで十分である。ＣＣＤカメラの
画素は，３０万画素以上好ましくは１００万画素以上必
要であり，画素が多いほど微細な検査ができるがノイズ
も増加するので，検査の状況に応じた選択が必要であ
る。

【００４２】また，ＣＣＤカメラによって撮影する場
合，絞りは一般的には全開で行う。シャッタースピード
は１／１０００から１／１００００秒で撮影することが
望ましい。なお，被検査面が円形状の如き点対称の形状
であれば，図５で説明したように，中心点Ｏについて点
対称となる２つの画素をそれぞれ選択し，それらを比較
することが好ましい。また，被検査面が四角形状の如き
線対称の形状であれば，図６で説明したように，中心線
Ｌについて線対称となる２つの画素をそれぞれ選択し，
それら比較することが好ましい。

【００４３】また，選択した２つの画素の輝度を比較し
て検査する場合，本発明者らの知見によれば，輝度の比
が０．７〜１．３の間であれば，正常と判断して差し支
えないが，検査の種類により，正常と判断される輝度の
比の範囲は任意に設定することができる。この範囲が狭
すぎると良品を不良品と判断する心配があり，逆に広す
ぎると不良品を良品と判断する心配がある。それらの事
情を予め勘案して，不良品を判断するしきい値を適当に
設定し，判定用のプログラムに組み込んで良否を判定す
る必要がある。これら一連の操作は，制御装置内にイン
ストールされたプログラムによって行えば，連続的に効
率の良い外観検査を実施できるようになる。また，判断
を良不良２段階だけでなく，３段階以上にふるい分け
し，検査を繰り返したり，目視による検査を一部導入す
ることにより，さらにきめこまかい検査を実施すること
ができる。

【００４４】

【実施例】図１等で説明した本発明の検査システムにお
いて，直径６．５ｍｍ，厚み１．０ｍｍの円盤形状のＮ
ｄ−Ｆｅ−Ｃ−Ｂ系焼結磁石をワークとして，一定速度
５０ｍｍ／ｓｅｃで搬送させながら，ワークの外観を連
続的に検査した。清和光学製ＭＳ−５０１高解像度レン
ズを装着した東京電子製ＣＳ−３９１０型ＣＣＤカメラ
（１４１万画素）を使用し，光源は清和光学製ＨＬ−２
８−２０００（２８φ）リング状のハロゲンランプを用
いた。ワークの外形を包絡処理して形状を求め，その中
心がＣＣＤカメラの中心に来たときに撮影した。絞りは
全開とし，シャッタースピードは１／２０００ｓｅｃで
ある。点対称となる画素を選択し，両者の輝度の比が
１．４以上を異常とし，異常となった画素が４５０以上
連続した時に，外観が不良と判断するように設定した。
１０００個のワークについて本発明による検査を行っ
た。実施例に供される試験について，目視によっても検
査を行い，目視による検査結果を正解とした。

【００４５】また，比較例の検査方法として，ＣＣＤカ
メラで撮影した画像中において被検査面を示している画
素から１０点程度選択してそれらの輝度の平均値を標準
値として定め，測定対象点の画素の輝度をこの標準値と
比較して，物品表面の状態を検査した。本発明の実施例
と比較例を比較したところ，表１のようになり，本発明
の実施例は，比較例に比べて，良品の正解率，不良品の
正解率がいずれも勝っていた。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば，物品の外観を安定して
検査することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる検査システムの概
略的な構成を示す平面図である。

【図２】検査手段の説明図である。

【図３】光源が大径の検査手段の説明図である。

【図４】光軸が傾斜した検査手段の説明図である。

【図５】被検査面が円形状であるワークの中心点につい
て点対称となる２つの画素を選択する状態の説明図であ
る。

【図６】被検査面が四角形状であるワークの中心線につ
いて線対称となる２つの画素を選択する状態の説明図で
ある。

【図７】被検査面が円形状であるワークの中心点につい
て点対称となる２つの画素を選択する状態の説明図であ
り，外周緑部を検査する場合を示している。

【図８】被検査面が四角形状であるワークの中心線につ
いて線対称となる２つの画素を選択する状態の説明図で
あり，外周緑部を検査する場合を示している。

【符号の説明】

Ｗ ワーク ａ，ｂ 画素 １ 検査システム １０ ホッパー １１ 整列フィーダー １２ リニアフィーダー １３ 切り出し装置 １４ 第１のコンベア １５，１６ 厚さ検査装置 ２０ 第２のコンベア ２１ 反転装置 ２５，３８ 分別装置 ２６，２７，２８，３５，３６，３７ 検査手段 ７０ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 功 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA49 DD11 FF04 GG02 GG17 HH12 HH13 JJ03 JJ08 JJ09 JJ26 PP15 QQ25 QQ26 QQ31 SS02 SS04 SS13 TT01 TT03 2G051 AA01 AB07 BA01 BB03 CA04 CA07 DA01 DA06 DA13 EA11 ED08 ED11

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品の被検査面をＣＣＤカメラにより撮
   影し，その画像によって物品表面を検査する方法であっ
   て，画像中において被検査面を示している画素から任意
   の２つの画素を選択し，それらを比較することによって
   物品の表面を検査することを特徴とする，検査方法。
2. 【請求項２】 被検査面を示している画素の全部につい
   て比較することを特徴とする，請求項１に記載の検査方
   法。
3. 【請求項３】 ２つの画素を選択するに際し，点対称も
   しくは線対称である画素を選択することを特徴とする，
   請求項２に記載の検査方法。
4. 【請求項４】 選択された２つの画素の輝度を比較する
   ことを特徴とする，請求項３に記載の自動検査方法。
5. 【請求項５】 選択された２つの画素の輝度の比を求
   め，その比が所定の範囲外である画素が所定の数連続す
   る場合に，物品表面の状態を不良と判断することを特徴
   とする，請求項４に記載の自動検査方法。
6. 【請求項６】 物品の被検査面をＣＣＤカメラにより撮
   影するに際し，光源により被検査面を照明することを特
   徴とする，請求項１，２，３，４又は５に記載の自動検
   査方法。
7. 【請求項７】 物品の被検査面を照明する光源と，物品
   の被検査面を撮影するＣＣＤカメラと，撮影された画像
   中において被検査面を示している画素から任意の２つの
   画素を選択し，それらを比較することによって物品の表
   面を検査をする制御装置を備えることを特徴とする，検
   査システム。
8. 【請求項８】 制御装置による検査結果により，物品を
   分別する分別装置を備えることを特徴とする，請求項７
   に記載の検査システム。