JP2011058925A - Method and device for inspecting image - Google Patents

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JP2011058925A JP2009208134A JP2009208134A JP2011058925A JP 2011058925 A JP2011058925 A JP 2011058925A JP 2009208134 A JP2009208134 A JP 2009208134A JP 2009208134 A JP2009208134 A JP 2009208134A JP 2011058925 A JP2011058925 A JP 2011058925A
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Naoki Mizuno
直樹 水野
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Ricoh Elemex Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image inspection method for precisely inspecting an image to be inspected even in a case that the steep change of feature quantity is produced in the image to be inspected, and an image inspection device. <P>SOLUTION: A good image is preliminarily divided into a plurality of good divided images to calculate MAHALANOBIS distance at each good divided image to form a reference space to thereby set a quality determining reference value for determining the quality of the image to be inspected. The image to be inspected is obtained (S41) to apply image processing (S42). Subsequently, the image to be inspected is divided into a plurality of the divided images to be inspected (S43). Next, the predetermined feature quantities of the individual divided images to be inspected are extracted (S44). Then, the MAHALANOBIS distances of the respective divided images to be inspected are calculated to form a signal space (S45). The MAHALANOBIS distances of the corresponding to the signal space is compared with the quality determining reference value in the good divided images present at the same position at each divided image to be inspected to determine the quality of the image to be inspected (S46-S48). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば検査対象とされる製品の欠陥の有無を判定するために、その製品の外観を示した被検査画像の良否の判定を行う画像検査方法及び画像検査装置に関する。   The present invention relates to an image inspection method and an image inspection apparatus for determining whether or not an image to be inspected that shows the appearance of a product in order to determine whether there is a defect in the product to be inspected, for example.

従来、検査対象とされる製品の欠陥の有無を、その製品の外観を撮影して、その撮影画像である被検査画像から判定する方法が知られている。その方法の一つとして、マハラノビス・タグチ法を用いて被検査画像の良否を検査する方法がある。このマハラノビス・タグチ法による画像検査の基本的な進め方は以下の通りである。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method is known in which the presence or absence of defects in a product to be inspected is determined from an image to be inspected by photographing the appearance of the product. As one of the methods, there is a method for inspecting the quality of an inspected image using the Mahalanobis Taguchi method. The basic procedure for image inspection by the Mahalanobis Taguchi method is as follows.

1)最も正常な状態にある複数の製品画像から、その状態を表す複数の項目に従い特徴量を抽出する。このように、正常品や良品のデータ群を基準空間と呼び、マハラノビス・タグチ法で判定、診断、予測を行う際の基準となる。
2)各項目ごとに算出した特徴量の平均値と標準偏差を用いて各特徴量を規準化する。
3)規準化した特徴量間の全ての相関を算出して、相関行列を作成する。
4)規準化した特徴量と、相関行列の逆行列を用いて、最も正常な状態にある製品の集団である基準空間のマハラノビス距離を算出する。なお、この基準空間のマハラノビス距離の平均値は約1となる。
5)状態が不明である製品画像(被検査画像)に対して、上記と同様の手順を用いて、マハラノビス距離を算出する。
6)予め設定したハマラノビス距離の閾値(良否判定基準値)に基づき、状態が不明な製品の状態を判定する。マハラノビス・タグチ法では、異常の程度が大きくなるほどマハラノビス距離が大きくなるので、基準値よりマハラノビス距離が大きくなる場合、その製品は異常な状態(不良)にあると判定をする。このように、基準空間に属さないもののデータを信号空間と呼び、そのマハラノビス距離の大小で、そのものの状態を判定、診断、予測する。
1) Feature values are extracted from a plurality of product images in the most normal state according to a plurality of items representing the state. In this way, a data group of normal products and non-defective products is referred to as a reference space, and becomes a reference when performing determination, diagnosis, and prediction by the Mahalanobis Taguchi method.
2) Each feature value is normalized using the average value and standard deviation of the feature values calculated for each item.
3) Calculate all correlations between the standardized feature quantities and create a correlation matrix.
4) The Mahalanobis distance of the reference space, which is a group of products in the most normal state, is calculated using the normalized feature quantity and the inverse matrix of the correlation matrix. The average value of the Mahalanobis distance in this reference space is about 1.
5) The Mahalanobis distance is calculated using the same procedure as above for the product image (inspected image) whose state is unknown.
6) Based on a preset threshold value of hamaranobis distance (good / bad determination reference value), the state of the product whose state is unknown is determined. In the Mahalanobis Taguchi method, the Mahalanobis distance increases as the degree of abnormality increases. Therefore, if the Mahalanobis distance becomes larger than the reference value, it is determined that the product is in an abnormal state (defective). In this way, data that does not belong to the reference space is called a signal space, and its state is determined, diagnosed, and predicted based on the Mahalanobis distance.

このように、マハラノビス・タグチ法は多変量解析の手法を用いて製品の状態を判定するので、作業員が目視で製品の状態を判定する目視検査と同様に、様々な情報(特徴量)を基にした総合的な判定を行うことができる。そして、その良否を精度よく検査するために、各種方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   In this way, the Mahalanobis-Taguchi method uses a multivariate analysis method to determine the state of a product, so that various information (features) can be obtained in the same manner as a visual inspection in which an operator visually determines the state of a product. Comprehensive judgment based on this can be made. Various methods have been proposed in order to accurately inspect the quality (for example, see Patent Documents 1 and 2).

例えば特許文献1には、被検査画像全体の良否を精度良く検査するために、マハラノビス距離の算出に使用する画像特徴量として、輝度、濃度等の一次パラメータや、一次パラメータの平均値や標準偏差等の二次パラメータではなく、被検査画像全体の輝度分布などの特徴量分布を用いている。これは、被検査画像全体の情報を含んだ特徴量に基づいてマハラノビス距離を算出することにより、被検査画像の一部の特徴量で検査するときよりも、被検査画像全体の良否を精度良く検査できることを狙ったものである。   For example, Patent Document 1 discloses that primary parameters such as luminance and density, average values of primary parameters, and standard deviations are used as image feature amounts used for calculation of Mahalanobis distance in order to accurately inspect the quality of the entire image to be inspected. A feature quantity distribution such as a luminance distribution of the entire image to be inspected is used instead of a secondary parameter such as. This is because the Mahalanobis distance is calculated based on the feature amount including the information on the entire image to be inspected, so that the quality of the entire image to be inspected can be determined more accurately than when inspecting with some feature amounts of the image to be inspected. The aim is to be able to inspect.

また、特許文献2には、被検査画像を小領域に分割し、各小領域から特徴量を抽出し、抽出した特徴量と所定の特徴量基準値との統計的距離尺度(マハラノビス距離等)を用いて被検査画像の良否を検査する方法であって、分割する小領域の大きさを複数レベル設ける方法が記載されている。これによって、局所的な欠陥だけでなく大域的な欠陥も精度よく検出できることを狙ったものである。   Patent Document 2 discloses that an image to be inspected is divided into small regions, feature amounts are extracted from each small region, and a statistical distance measure (Mahalanobis distance, etc.) between the extracted feature amount and a predetermined feature amount reference value. Describes a method for inspecting the quality of an image to be inspected by using a plurality of sizes of small areas to be divided. This aims at accurately detecting not only local defects but also global defects.

特開2005−252451号公報JP-A-2005-252451 特開2007−132757号公報JP 2007-132757 A

しかしながら、特許文献1に記載の方法は、輝度分布を基にマハラノビス距離を算出するため、この方法を製品の外観検査、特に外観の変動が大きい製品中の欠陥や、外観中で特徴量の急峻な変化がある製品中の欠陥の外観検査に使用した場合、欠陥が持つ特徴量がノイズに隠れてしまい、精度良く検査できないという問題点があった。また、欠陥の位置を特定できないため、検査結果を前工程にフィードバックするなど、検査結果を二次的に有効活用できないという問題点があった。   However, since the method described in Patent Document 1 calculates the Mahalanobis distance based on the luminance distribution, this method is used for the appearance inspection of products, particularly defects in products with a large change in appearance and steep feature amounts in the appearance. When used for the appearance inspection of defects in products with various changes, there is a problem that the feature quantity of the defects is hidden in the noise and cannot be inspected with high accuracy. In addition, since the position of the defect cannot be specified, there is a problem that the inspection result cannot be effectively used secondarily, for example, the inspection result is fed back to the previous process.

また、特許文献2に記載の方法は、欠陥があるにも関わらず、マハラノビス距離が小さいために欠陥の判定がされない場合があり、そのために、マハラノビス距離による判定の他に第2の判定を追加している。そのために、検査方法が複雑化するという問題点があった。   In addition, although the method described in Patent Document 2 has a defect, the Mahalanobis distance may not be determined because the Mahalanobis distance is small. Therefore, a second determination is added in addition to the determination based on the Mahalanobis distance. is doing. For this reason, there is a problem that the inspection method becomes complicated.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、第2の判定を追加することなく簡易に検査することができ、被検査画像中に特徴量の急峻な変化がある場合でも精度よく検査できる画像検査方法及び画像検査装置を提供することを第一の課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can be easily inspected without adding the second determination, and can be inspected accurately even when there is a sharp change in the feature amount in the inspected image. It is a first object to provide an image inspection method and an image inspection apparatus that can be used.

また、検査結果を前工程にフィードバックすることができる画像検査方法及び画像検査装置を提供することを第二の課題とする。   It is a second object of the present invention to provide an image inspection method and an image inspection apparatus that can feed back an inspection result to a previous process.

上記課題を解決するために、本発明は、画像の良否の判定を行う画像検査方法であって、
良品画像を複数の画像(以下、「良品分割画像」という)に分割したときの、それら良品分割画像ごとのマハラノビス距離からなる基準空間を取得する基準空間取得ステップと、
被検査画像を取得する被検査画像取得ステップと、
前記被検査画像を複数の画像(以下、「被検査分割画像」という)に分割する被検査画像分割ステップと、
前記被検査分割画像の特徴量と前記良品分割画像の特徴量とに基づいて、前記被検査分割画像ごとのマハラノビス距離からなる信号空間を作成する信号空間作成ステップと、
前記被検査分割画像ごとに、対応する前記信号空間のマハラノビス距離を、同一位置にある前記良品分割画像における前記基準空間のマハラノビス距離に基づいて定まる良否判定基準値と比較することによって、前記被検査画像の良否判定を行う良否判定ステップと、を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is an image inspection method for determining whether an image is good or bad,
A reference space acquisition step of acquiring a reference space composed of Mahalanobis distances for each of the good product divided images when the good product image is divided into a plurality of images (hereinafter referred to as “good product split images”);
Inspected image acquisition step of acquiring the inspected image;
An inspected image dividing step for dividing the inspected image into a plurality of images (hereinafter referred to as “inspected divided images”);
A signal space creating step for creating a signal space consisting of Mahalanobis distance for each of the inspected divided images based on the feature amount of the inspected divided image and the feature amount of the non-defective divided image;
By comparing the Mahalanobis distance of the corresponding signal space for each of the inspected divided images with a pass / fail criterion value determined based on the Mahalanobis distance of the reference space in the good product divided image at the same position. A pass / fail determination step for determining pass / fail of the image.

これによれば、被検査画像を被検査分割画像に分割しているので、被検査画像に欠陥があった場合に、被検査分割画像における欠陥が占める割合は、被検査画像全体における欠陥が占める割合よりも大きくなる。そして、被検査分割画像ごとに良否判定をしているので、外観中で特徴量の急峻な変化がある製品の欠陥を検査する場合であっても、その欠陥を検出しやすくできる。よって、精度良く検査できる。   According to this, since the inspected image is divided into the inspected divided images, when there is a defect in the inspected image, the ratio of the defects in the inspected divided image is occupied by the defects in the entire inspected image. Will be greater than the percentage. And since the pass / fail determination is performed for each divided image to be inspected, it is possible to easily detect the defect even when inspecting the defect of the product having a sharp change in the feature amount in the appearance. Therefore, the inspection can be performed with high accuracy.

また、被検査分割画像ごとのマハラノビス距離からなる信号空間を、被検査画像の特徴量と良品分割画像の特徴量とに基づいて作成しているので、その信号空間のマハラノビス距離は、被検査分割画像と良品分割画像の特徴量の差分が反映されたものであるといえる。したがって、欠陥があるにも関わらず、マハラノビス距離が小さいために欠陥の判定がされないということが軽減される。よって、マハラノビス距離による判定の他に第2の判定を追加する必要がないので、簡易に検査することができる。   In addition, since the signal space consisting of the Mahalanobis distance for each divided image to be inspected is created based on the feature amount of the inspected image and the feature amount of the non-defective divided image, the Mahalanobis distance of the signal space It can be said that the difference in the feature amount between the image and the non-defective product divided image is reflected. Therefore, it is reduced that the defect is not determined because the Mahalanobis distance is small even though there is a defect. Therefore, since it is not necessary to add the second determination in addition to the determination based on the Mahalanobis distance, the inspection can be easily performed.

また、本発明の画像検査方法は、前記良否判定ステップで不良と判定された前記被検査分割画像の前記被検査画像上での位置を記録する欠陥位置記録ステップを含む。   Further, the image inspection method of the present invention includes a defect position recording step of recording a position on the inspection image of the inspection divided image determined to be defective in the quality determination step.

これによって、記録された欠陥位置を参照することによって、検査結果を前工程にフィードバックすることができる。   Accordingly, the inspection result can be fed back to the previous process by referring to the recorded defect position.

また、本発明の画像検査方法において、前記基準空間取得ステップは、
前記良品画像を取得する良品画像取得ステップと、
前記良品画像を前記良品分割画像に分割する良品画像分割ステップと、
前記良品分割画像ごとのマハラノビス距離を算出して前記基準空間を作成する基準空間作成ステップと、を含む。
In the image inspection method of the present invention, the reference space acquisition step includes
A non-defective image acquiring step for acquiring the non-defective image;
A non-defective image dividing step for dividing the non-defective image into the non-defective divided images;
And a reference space creating step of creating the reference space by calculating a Mahalanobis distance for each of the non-defective product divided images.

これによって、信号空間と対応した基準空間を取得することができる。   As a result, a reference space corresponding to the signal space can be acquired.

また、本発明の画像検査方法において、前記良品画像取得ステップは、複数の良品画像を取得し、
前記基準空間作成ステップは、
前記良品分割画像ごとに、所定の複数の特徴量を抽出する第一の抽出ステップと、
それら特徴量を規準化して良品規準特徴量を算出する第一の規準化ステップと、
前記複数の良品画像間で同じ位置にある前記良品分割画像ごとに、前記複数の良品規準特徴量間の相関係数からなる良品相関係数行列を算出する第一の行列算出ステップと、
前記良品分割画像ごとに、前記良品規準特徴量と前記良品相関係数行列とに基づいて、前記基準空間のマハラノビス距離を算出する第一の距離算出ステップと、を含む。
In the image inspection method of the present invention, the non-defective image acquisition step acquires a plurality of non-defective images,
The reference space creation step includes
A first extraction step of extracting a plurality of predetermined feature amounts for each non-defective product divided image;
A first normalization step for normalizing those feature values and calculating good product standard feature values;
A first matrix calculating step of calculating a non-defective product correlation coefficient matrix comprising correlation coefficients between the non-defective product standard feature values for each of the non-defective product divided images at the same position between the plurality of non-defective products images;
A first distance calculating step of calculating a Mahalanobis distance of the reference space on the basis of the good product criterion feature quantity and the good product correlation coefficient matrix for each good product divided image.

これにより、基準空間を作成できるとともに、その際、複数の良品画像を用いて基準空間を作成しているので、基準空間の信頼性を高くできる。   As a result, the reference space can be created and, at that time, the reference space is created using a plurality of non-defective images, so that the reliability of the reference space can be increased.

また、本発明の画像検査方法において、前記複数の良品画像間で同じ位置にある前記良品分割画像の前記マハラノビス距離のうちの最大値に基づいて、前記良品分割画像ごとの前記良否判定基準値を設定する基準値設定ステップを含む。   Further, in the image inspection method of the present invention, based on the maximum value among the Mahalanobis distances of the good product divided images at the same position among the plurality of good product images, the pass / fail judgment reference value for each good product divided image is determined. A reference value setting step for setting is included.

このように、複数の良品画像間で同じ位置にある良品分割画像のマハラノビス距離のうちの最大値に基づいて、良否判定基準値を設定しているので、より一層、良否判定の精度を向上できる。   As described above, since the pass / fail judgment reference value is set based on the maximum value among the Mahalanobis distances of the good product split images located at the same position among a plurality of good product images, the accuracy of the pass / fail judgment can be further improved. .

また、本発明の画像検査方法において、前記信号空間作成ステップは、
前記被検査分割画像ごとに、前記第一の抽出ステップで抽出する特徴量と同じ特徴量を抽出する第二の抽出ステップと、
前記良品分割画像の特徴量を基準として、前記第二の抽出ステップで抽出した特徴量を規準化して被検査規準特徴量を算出する第二の規準化ステップと、
前記被検査規準特徴量と前記良品相関係数行列とに基づいて、前記信号空間のマハラノビス距離を算出する第二の距離算出ステップと、を含む。
In the image inspection method of the present invention, the signal space creating step includes
A second extraction step for extracting the same feature quantity as the feature quantity extracted in the first extraction step for each of the inspected divided images;
A second normalization step of normalizing the feature amount extracted in the second extraction step with reference to the feature amount of the non-defective product divided image to calculate an inspection standard feature amount;
A second distance calculating step of calculating a Mahalanobis distance of the signal space based on the inspected reference feature quantity and the non-defective product correlation coefficient matrix.

このように、良品分割画像の特徴量を基準として、被検査規準特徴量を算出し、被検査規準特徴量と良品相関係数行列とに基づいて、信号空間のマハラノビス距離を算出しているので、被検査分割画像と良品分割画像の特徴量の差分が反映された信号空間を作成することができる。   In this way, the inspection standard feature quantity is calculated based on the feature quantity of the non-defective product divided image, and the Mahalanobis distance of the signal space is calculated based on the inspection standard feature quantity and the non-defective product correlation coefficient matrix. Thus, it is possible to create a signal space in which the difference between the feature amounts of the inspected divided image and the non-defective divided image is reflected.

また、本発明の画像検査方法において、前記第一、第二の抽出ステップは、前記特徴量を取得する各画像の輝度波形に対して、特定の横線を引いたときに、その横線と輝度波形との交点数である微分値、その横線よりも上の前記輝度波形の区間である積分値、輝度最大値と輝度最小値の差分の少なくとも一つを前記特徴量として抽出するステップである。   In the image inspection method of the present invention, when the first and second extraction steps draw a specific horizontal line with respect to the luminance waveform of each image from which the feature amount is acquired, the horizontal line and the luminance waveform are drawn. And at least one of a differential value that is the number of intersections with each other, an integral value that is an interval of the luminance waveform above the horizontal line, and a difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value as the feature amount.

これによれば、横線と輝度波形との交点数である微分値は、画像の特徴量の変動の回数の指標とすることができる。すなわち、微分値が大きいほど、画像中に、特徴量が変動する部位が多く含まれているといえる。よって、この微分値を特徴量として用いることにより、特徴量が変動する部位が多く含まれている画像でも、その特徴量が精度よく反映された基準空間や信号空間を作成することができるので、被検査画像の良否を精度良く判定することができる。   According to this, the differential value, which is the number of intersections between the horizontal line and the luminance waveform, can be used as an index of the number of changes in the image feature amount. In other words, it can be said that the larger the differential value, the more portions in the image where the feature amount varies. Therefore, by using this differential value as a feature value, even in an image that includes many parts where the feature value varies, it is possible to create a reference space or a signal space that accurately reflects the feature value. The quality of the image to be inspected can be determined with high accuracy.

また、横線よりも上の輝度波形の区間である積分値は、画像において一定以上の特徴量を有している部位が占める割合の指標とすることができる。すなわち、積分値が大きいほど、画像中に、一定以上の特徴量を有している部位が多く含まれているといえる。よって、この積分値を特徴量として用いることにより、一定以上の特徴量を有している部位が多く含まれている画像でも、その特徴量が精度よく反映された基準空間や信号空間を作成することができるので、被検査画像の良否を精度良く判定することができる。   Further, the integral value, which is the section of the luminance waveform above the horizontal line, can be used as an index of the ratio of the portion having a certain feature amount or more in the image. In other words, it can be said that the larger the integral value, the more parts in the image that have a certain or larger feature amount. Therefore, by using this integral value as a feature amount, even in an image including many parts having a feature amount above a certain level, a reference space or signal space in which the feature amount is accurately reflected is created. Therefore, the quality of the image to be inspected can be determined with high accuracy.

また、輝度最大値と輝度最小値の差分は、画像中の特徴量の変動の大きさの指標とすることができる。すなわち、輝度最大値と輝度最小値の差分が大きいほど、画像中に特徴量が大きく変動する部位が含まれているといえる。よって、この差分を特徴量として用いることにより、特徴量が大きく変動する部位が含まれている画像でも、その特徴量が精度よく反映された基準空間や信号空間を作成することができるので、被検査画像の良否を精度良く判定することができる。   Further, the difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value can be used as an indicator of the magnitude of the variation of the feature amount in the image. In other words, it can be said that as the difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value is larger, a portion where the feature amount fluctuates greatly is included in the image. Therefore, by using this difference as a feature value, a reference space or signal space in which the feature value is accurately reflected can be created even for an image including a part where the feature value greatly varies. The quality of the inspection image can be determined with high accuracy.

また、その横線の位置を可変としてもよい。これにより、複雑に特徴量が変動する画像でも、その特徴量が精度よく反映された基準空間や信号空間を作成することができるので、被検査画像の良否を精度良く判定することができる。   Further, the position of the horizontal line may be variable. As a result, even in an image in which the feature amount is complicatedly changed, it is possible to create a reference space or a signal space in which the feature amount is accurately reflected. Therefore, it is possible to accurately determine the quality of the image to be inspected.

また、本発明の画像検査方法において、前記被検査画像の欠陥を検出しやすくするために、前記被検査画像に所定の画像処理を施す被検査画像処理ステップと、
前記良品画像に前記画像処理と同じ画像処理を施す良品画像処理ステップと、を含む。
Further, in the image inspection method of the present invention, an inspected image processing step of performing predetermined image processing on the inspected image in order to easily detect defects in the inspected image;
A non-defective image processing step for performing the same image processing as the image processing on the non-defective image.

これによれば、被検査画像に所定の画像処理を施しているので、被検査画像に欠陥があった場合に、その欠陥の持つ特徴量をより良く抽出することができる。そして、良品画像にも同じ画像処理を施しており、同じ条件下で基準空間や信号空間を作成することができるので、被検査画像の良否を精度良く判定することができる。   According to this, since the image to be inspected is subjected to predetermined image processing, when there is a defect in the image to be inspected, it is possible to better extract the feature amount of the defect. Further, the same image processing is performed on the non-defective image, and the reference space and the signal space can be created under the same conditions. Therefore, the quality of the inspected image can be determined with high accuracy.

また、本発明の画像検査方法において、前記良品画像取得ステップは、出現頻度が最も高い画像群に含まれる画像を前記良品画像として取得するステップである。   In the image inspection method of the present invention, the non-defective image acquisition step is a step of acquiring an image included in an image group having the highest appearance frequency as the non-defective image.

これによれば、出現頻度が最も高い画像群を良品画像としているので、良品画像としての信頼性が高いといえる。   According to this, since the image group having the highest appearance frequency is a non-defective image, it can be said that the reliability as the non-defective image is high.

また、本発明の画像検査方法において、前記被検査画像は、外観検査される製品の外観を示した画像であり、
その製品の外観は、想定される欠陥が持つ特徴量が隠れる程度に、大きく特徴量が変動する外観である。
In the image inspection method of the present invention, the image to be inspected is an image showing an appearance of a product to be visually inspected,
The appearance of the product is an appearance in which the feature amount fluctuates greatly to the extent that the feature amount of the assumed defect is hidden.

このように、大きく特徴量が変動する外観の製品検査に本発明を適用すると好適である。   As described above, it is preferable to apply the present invention to the product inspection of the appearance whose feature quantity greatly varies.

本発明は、画像の良否の判定を行う画像検査装置であって、
良品画像を複数の画像(以下、「良品分割画像」という)に分割したときの、それら良品分割画像ごとのマハラノビス距離からなる基準空間を取得する基準空間取得手段と、
被検査画像を取得する被検査画像取得手段と、
前記被検査画像を複数の画像(以下、「被検査分割画像」という)に分割する被検査画像分割手段と、
前記被検査分割画像の特徴量と前記良品分割画像の特徴量とに基づいて、前記被検査分割画像ごとのマハラノビス距離からなる信号空間を作成する信号空間作成手段と、
前記被検査分割画像ごとに、対応する前記信号空間のマハラノビス距離を、同一位置にある前記良品分割画像における前記基準空間のマハラノビス距離に基づいて定まる良否判定基準値と比較することによって、前記被検査画像の良否判定を行う良否判定手段と、を備えることを特徴とする。
The present invention is an image inspection apparatus for determining the quality of an image,
Reference space acquisition means for acquiring a reference space consisting of the Mahalanobis distance for each good product divided image when the good product image is divided into a plurality of images (hereinafter referred to as “good product divided images”);
Inspected image acquisition means for acquiring the inspected image;
Inspected image dividing means for dividing the inspected image into a plurality of images (hereinafter referred to as “inspected divided images”);
Based on the feature amount of the inspected divided image and the feature amount of the non-defective divided image, signal space creating means for creating a signal space consisting of the Mahalanobis distance for each of the inspected divided images;
By comparing the Mahalanobis distance of the corresponding signal space for each of the inspected divided images with a pass / fail criterion value determined based on the Mahalanobis distance of the reference space in the good product divided image at the same position. And a pass / fail judgment means for judging pass / fail of the image.

これによれば、本発明の画像検査方法と同じ効果が得られる。   According to this, the same effect as the image inspection method of the present invention can be obtained.

画像検査装置1の外観図である。1 is an external view of an image inspection apparatus 1. FIG. ワーク4の表面を示した図である。FIG. 4 is a view showing a surface of a work 4. 基準空間を作成するための基本的なフローチャートである。It is a basic flowchart for creating a reference space. 被検査画像のマハラノビス距離を算出し、良否判定を行うための基本的なフローチャートである。It is a basic flowchart for calculating a Mahalanobis distance of an image to be inspected and performing pass / fail judgment. 基準空間を作成するための詳細なフローチャートである。It is a detailed flowchart for creating a reference space. 良品画像41の分割方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the division | segmentation method of the good quality image 41. FIG. 複数の良品画像41間で同じ位置にある良品分割画像411を示した図である。It is the figure which showed the good quality division | segmentation image 411 in the same position between the some good quality images 41. FIG. 被検査画像のマハラノビス距離を算出し、良否判定を行うための詳細なフローチャートである。It is a detailed flowchart for calculating the Mahalanobis distance of the image to be inspected and performing pass / fail judgment. 被検査画像の例示として、不良品である被検査画像42と良品である被検査画像43を示した図である。As an example of the image to be inspected, it is a diagram showing an inspected image 42 that is a defective product and an inspected image 43 that is a non-defective product.

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。図1に、本発明の画像検査装置1の外観図を示す。その画像検査装置1は、図1に示すワーク4の欠陥の有無を判定して、ワーク4の良否判定をする装置である。その画像検査装置1は、図1に示すように、カメラ2、照明3、電子計算機5及び表示装置6を備えている。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the external view of the image inspection apparatus 1 of this invention is shown. The image inspection apparatus 1 is an apparatus that determines the quality of the workpiece 4 by determining whether the workpiece 4 shown in FIG. As shown in FIG. 1, the image inspection apparatus 1 includes a camera 2, an illumination 3, an electronic calculator 5, and a display device 6.

カメラ2はワーク4の外観を撮像するものであり、CCDカメラ、CMOSカメラ、アナログカメラなどを使用することができる。この例では、カメラ2として、CCDカメラを使用している。   The camera 2 images the external appearance of the work 4, and a CCD camera, a CMOS camera, an analog camera, or the like can be used. In this example, a CCD camera is used as the camera 2.

照明3は、カメラ2によりワーク4の外観を撮像する際に、ワーク4の撮像箇所の明るさを調整するものであり、ファイーバー照明、LED照明、リング照明、同軸落射照明などを使用することができる。この例では、照明3として、LEDリング照明を使用している。カメラ2で撮像された画像データは、電子計算機5に送られ、電子計算機5でデータ処理を施した後に良否判定が行われ、その結果が表示装置6に表示される。   The illumination 3 is used to adjust the brightness of the imaged portion of the workpiece 4 when the camera 2 captures the appearance of the workpiece 4, and fiber illumination, LED illumination, ring illumination, coaxial epi-illumination, or the like can be used. it can. In this example, LED ring illumination is used as the illumination 3. The image data picked up by the camera 2 is sent to the electronic computer 5, and after the data processing is performed by the electronic computer 5, pass / fail judgment is performed, and the result is displayed on the display device 6.

一方、ワーク4は検査対象となる製品である。この例では、ワーク4は切削加工した金属部品であり、ワーク4表面にある、傷、バリ、異物などの欠陥の有無を検査するものである。図2は、ワーク4の表面を示した図である。図2に示すように、ここで例示する検査対象ワーク4は様々な特徴450(例えば、模様、形状)を持った部位が外観中に存在する。そのため、外観中でその特徴450で示される特徴量の急峻な変化があるワークである。   On the other hand, the workpiece 4 is a product to be inspected. In this example, the workpiece 4 is a cut metal part, and is used to inspect the surface of the workpiece 4 for defects such as scratches, burrs, and foreign matters. FIG. 2 is a view showing the surface of the workpiece 4. As shown in FIG. 2, the inspection target workpiece 4 exemplified here includes portions having various characteristics 450 (for example, patterns and shapes) in the appearance. Therefore, the work has a sharp change in the feature amount indicated by the feature 450 in the appearance.

そして、画像検査装置1は、ワーク4の良否判定を、マハラノビス・タグチ法を用いて判定する。ここで、図3、図4に、電子計算機5で行われる基本的なデータ処理のフローチャートを示す。図3は、最も正常な状態にある複数の製品画像、つまり出現頻度が最も高くなる良品画像群のマハラノビス距離を算出する、つまり基準空間を作成するためのフローチャートである。まず、良品の原画像を入力して、必要に応じて、入力した画像に対してフィルタリングやエッジ強調などの画像処理を施す(S11)。そして、入力画像を分割して後(S12)、各分割画像から特徴量を抽出し(S13)、複数の画像間で同じ位置にある分割画像ごとにマハラノビス距離を算出する(S14)。   Then, the image inspection apparatus 1 determines the quality of the workpiece 4 using the Mahalanobis Taguchi method. Here, FIGS. 3 and 4 show flowcharts of basic data processing performed by the electronic computer 5. FIG. 3 is a flowchart for calculating the Mahalanobis distance of a plurality of product images in the most normal state, that is, a non-defective image group having the highest appearance frequency, that is, for creating a reference space. First, a good original image is input, and image processing such as filtering and edge enhancement is performed on the input image as necessary (S11). Then, after the input image is divided (S12), the feature amount is extracted from each divided image (S13), and the Mahalanobis distance is calculated for each divided image at the same position among the plurality of images (S14).

一方図4は、被検査画像のマハラノビス距離を算出し、良否判定を行うためのフローチャートである。まず、検査品の被検査画像を入力して、必要に応じて、入力した画像に対してフィルタリングやエッジ強調などの画像処理を施し、欠陥を検出しやすくする(S21)。そして、被検査画像を分割して(S22)、各分割画像から特徴量を抽出(S23)、マハラノビス距離を算出する(S24)。算出されたマハラノビス距離を良否判定の基準値と比較し(S25)、算出されたマハラノビス距離が基準値よりも小さければ良品と判定し、結果を表示装置6に表示をする(S26)。その後、図4のフローチャートの処理を終了する。一方、算出されたマハラノビス距離が基準値よりも大きければ不良品と判定し(S27)、欠陥が存在する位置を特定して、その情報を電子計算機5の記憶装置(不図示)に格納すると共に、結果を表示装置6に表示する(S28)。その後、図4のフローチャートの処理を終了する。   On the other hand, FIG. 4 is a flowchart for calculating the Mahalanobis distance of the image to be inspected and making a pass / fail judgment. First, an inspected image of an inspection product is input, and if necessary, image processing such as filtering and edge enhancement is performed on the input image to facilitate detection of defects (S21). Then, the image to be inspected is divided (S22), the feature amount is extracted from each divided image (S23), and the Mahalanobis distance is calculated (S24). The calculated Mahalanobis distance is compared with a reference value for pass / fail determination (S25). If the calculated Mahalanobis distance is smaller than the reference value, it is determined to be a non-defective product, and the result is displayed on the display device 6 (S26). Thereafter, the process of the flowchart of FIG. On the other hand, if the calculated Mahalanobis distance is larger than the reference value, it is determined as a defective product (S27), the position where the defect exists is specified, and the information is stored in a storage device (not shown) of the electronic computer 5. The result is displayed on the display device 6 (S28). Thereafter, the process of the flowchart of FIG.

このように、本発明は分割画像ごとで良否判定をするものである。そして、本発明は、マハラノビス距離の算出方法に特徴がある。以下、本発明のマハラノビス距離の算出方法について、その詳細を説明する。   As described above, the present invention determines pass / fail for each divided image. And this invention has the characteristics in the calculation method of Mahalanobis distance. Hereinafter, the details of the Mahalanobis distance calculation method of the present invention will be described.

最初に、図5に示すフローチャート及び図6を参照して、基準空間の作成方法を説明する。先ず、最も正常な状態にある複数のワーク4の製品画像をカメラ2で撮像し、その画像データを電子計算機5の記憶装置(不図示)に格納する(S31)。ここで、最も正常な状態にある製品画像とは、画像検査の場合は、最も出現頻度が高くなる良品群の画像とする。出現頻度が高ければ、ワーク4は、正常、良品である確率が高いといえるからである。また、入力する良品画像の数をして、n個の良品画像を入力している。なお、ステップS31が本発明の「良品画像取得ステップ」に相当する。   First, a method for creating a reference space will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 5 and FIG. First, product images of a plurality of workpieces 4 in the most normal state are captured by the camera 2, and the image data is stored in a storage device (not shown) of the electronic computer 5 (S31). Here, the product image in the most normal state is an image of a good product group having the highest appearance frequency in the case of image inspection. This is because if the appearance frequency is high, it can be said that the probability that the work 4 is normal and non-defective is high. In addition, the number of non-defective images to be inputted is inputted and n pieces of non-defective images are inputted. Step S31 corresponds to the “non-defective image acquisition step” of the present invention.

そして、S31で入力した個々の良品画像に対してフィルタリング、エッジ強調などの画像処理を施す(S32)。ここでは、エッジ強調処理を施している。本来、この画像処理は被検査画像に欠陥がある場合、その欠陥を検出しやすくするためのものであるが、良品、不良品に関わらず、同じ条件下で検査を行う必要があるため、欠陥がないと判っている良品画像に対しても画像処理を施している。なお、ステップS32が本発明の「良品画像処理ステップ」に相当する。   Then, image processing such as filtering and edge enhancement is performed on each non-defective image input in S31 (S32). Here, edge enhancement processing is performed. Originally, this image processing is intended to make it easier to detect defects when there is a defect in the image to be inspected, but it is necessary to perform inspection under the same conditions regardless of whether the product is non-defective or defective. Image processing is also applied to non-defective images that are known not to exist. Step S32 corresponds to the “non-defective image processing step” of the present invention.

次いで、図6に示すように、画像処理を施した個々の良品画像41を、任意の方向に、任意のサイズで分割する(S33)。分割方向は欠陥の発生方向、分割サイズは検出対象となる欠陥のサイズを加味して決めれば良いが、ここでは、210×1320ピクセルの原画像41を、10×1320ピクセルの良品分割画像411(1)〜411(N)に分割する。すなわち、良品画像41を、その縦幅をN分割する。なお、ステップS33が本発明の「良品画像分割ステップ」に相当する。   Next, as shown in FIG. 6, the individual non-defective images 41 subjected to the image processing are divided into arbitrary sizes and arbitrary sizes (S33). The division direction may be determined in consideration of the defect generation direction and the division size in consideration of the size of the defect to be detected. Here, however, the original image 41 of 210 × 1320 pixels is converted to the non-defective product divided image 411 of 10 × 1320 pixels ( 1) to 411 (N). That is, the non-defective image 41 is divided into N parts in the vertical width. Step S33 corresponds to the “non-defective image division step” of the present invention.

次いで、個々の良品分割画像411(1)〜411(N)に演算処理を施し、予め規定した項目に基づいて特徴量を抽出する(S34)。この項目はワーク4の状態を表している必要があるが、ここでは、各良品分割画像411(1)〜411(N)の輝度波形に対して任意の横線を引いた時に、横線と輝度波形の交点数である微分値、横線よりも上に来る輝度波形の区間総和である積分値、輝度最大値と輝度最小値の差分など、輝度情報をもととした特徴量を使用している。   Next, each of the non-defective product divided images 411 (1) to 411 (N) is subjected to arithmetic processing, and a feature amount is extracted based on a predetermined item (S34). This item needs to represent the state of the work 4, but here, when an arbitrary horizontal line is drawn with respect to the luminance waveforms of the respective non-defective product divided images 411 (1) to 411 (N), the horizontal line and the luminance waveform are displayed. The feature amount based on the luminance information is used, such as a differential value that is the number of intersections of, an integral value that is the sum of the sections of the luminance waveform that are above the horizontal line, and a difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value.

ここで、横線と輝度波形との交点数である微分値は、画像の特徴量の変動の回数の指標とすることができる。すなわち、微分値が大きいほど、画像中に、特徴量が変動する部位が多く含まれているといえる。よって、この微分値を特徴量として用いることにより、特徴量が変動する部位が多く含まれている画像でも、その特徴量が精度よく反映された基準空間や信号空間を作成することができるので、被検査画像の良否を精度良く判定することができると考えられる。   Here, the differential value, which is the number of intersections between the horizontal line and the luminance waveform, can be used as an index of the number of changes in the image feature amount. In other words, it can be said that the larger the differential value, the more portions in the image where the feature amount varies. Therefore, by using this differential value as a feature value, even in an image that includes many parts where the feature value varies, it is possible to create a reference space or a signal space that accurately reflects the feature value. It is considered that the quality of the inspected image can be determined with high accuracy.

また、横線よりも上の輝度波形の区間である積分値は、画像において一定以上の特徴量を有している部位が占める割合の指標とすることができる。すなわち、積分値が大きいほど、画像中に、一定以上の特徴量を有している部位が多く含まれているといえる。よって、この積分値を特徴量として用いることにより、一定以上の特徴量を有している部位が多く含まれている画像でも、その特徴量が精度よく反映された基準空間や信号空間を作成することができるので、被検査画像の良否を精度良く判定することができると考えられる。   Further, the integral value, which is the section of the luminance waveform above the horizontal line, can be used as an index of the ratio of the portion having a certain feature amount or more in the image. In other words, it can be said that the larger the integral value, the more parts in the image that have a certain or larger feature amount. Therefore, by using this integral value as a feature amount, even in an image including many parts having a feature amount above a certain level, a reference space or signal space in which the feature amount is accurately reflected is created. Therefore, it is considered that the quality of the inspected image can be determined with high accuracy.

また、輝度最大値と輝度最小値の差分は、画像中の特徴量の変動の大きさの指標とすることができる。すなわち、輝度最大値と輝度最小値の差分が大きいほど、画像中に特徴量が大きく変動する部位が含まれているといえる。よって、この差分を特徴量として用いることにより、特徴量が大きく変動する部位が含まれている画像でも、その特徴量が精度よく反映された基準空間や信号空間を作成することができるので、被検査画像の良否を精度良く判定することができると考えられる。   Further, the difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value can be used as an indicator of the magnitude of the variation of the feature amount in the image. In other words, it can be said that as the difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value is larger, a portion where the feature amount fluctuates greatly is included in the image. Therefore, by using this difference as a feature value, a reference space or signal space in which the feature value is accurately reflected can be created even for an image including a part where the feature value greatly varies. It is considered that the quality of the inspection image can be determined with high accuracy.

また、S34において、上記横線の位置を可変として、特徴量を抽出している。これにより、複雑に特徴量が変動する画像でも、その特徴量が精度よく抽出することができる。   In S34, the feature amount is extracted with the position of the horizontal line being variable. As a result, even in an image in which the feature amount fluctuates in a complicated manner, the feature amount can be accurately extracted.

そして、S34において各良品分割画像411(1)〜411(N)より特徴量Xgijを抽出した結果、表1に示す通りになった。 Then, as a result of extracting the feature quantity X gij from the respective non-defective product divided images 411 (1) to 411 (N) in S34, the result is as shown in Table 1.

Figure 2011058925
Figure 2011058925

なお、表1には、n個の良品画像41ごとの、各良品分割画像411(1)〜411(N)の特徴量Xgijを示している。また、抽出した特徴量Xgijの項目はk種類(輝度波形の微分値、輝度波形の積分値、輝度最大値と輝度最小値の差分等)であり、表1には各項目ごとの特徴量Xgijを示している。例えば、良品画像41の画像Noが「b」で、分割画像のNoが「1」、項目Noが「2」の特徴量は、表1に示すように、「Xb12」である。つまり、表1において、特徴量Xgijに付された下付文字のうち、一番左の文字gは良品画像41の画像Noを示し、真ん中の文字iは良品分割画像411のNoを示し、一番右の文字jは項目Noを示している。なお、以下、文字gを良品画像41の画像No、文字iを良品分割画像411のNo、文字jを項目Noとして使用する。なお、ステップS34が本発明の「第一の抽出ステップ」に相当する。 Table 1 shows the feature values X gij of the respective non-defective product divided images 411 (1) to 411 (N) for each of the n non-defective products 41. The extracted feature amount X gij has k types (the luminance waveform differential value, the luminance waveform integral value, the difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value, etc.), and Table 1 shows the characteristic amount for each item. X gij is shown. For example, as shown in Table 1, the feature quantity of the non-defective image 41 having the image No. “b”, the divided image No. “1”, and the item No. “2” is “X b12 ”. That is, in Table 1, among the subscripts attached to the feature amount X gij , the leftmost character g indicates the image No. of the non-defective image 41, and the middle character i indicates the No of the non-defective product divided image 411, The rightmost character j indicates item No. Hereinafter, the character g is used as the image No. of the non-defective image 41, the character i is used as the No of the non-defective product divided image 411, and the character j is used as the item No. Step S34 corresponds to the “first extraction step” of the present invention.

次いで、各良品分割画像411(1)〜411(N)のマハラノビス距離を算出して、基本空間を作成する(S35)。具体的には、良品画像41ごとの項目jごとに特徴量Xgijの平均値xgjと標準偏差σgjを算出する。例えば、画像Noがg=「b」の良品画像41で、項目Noがj=「1」の特徴量Xbi1の平均値xgj、標準偏差σgjは、表1の画像No「b」、項目No「1」の特徴量Xb11〜Xbn1を用いて算出する。 Next, the Mahalanobis distance of each of the non-defective product divided images 411 (1) to 411 (N) is calculated to create a basic space (S35). Specifically, the average value x gj and the standard deviation σ gj of the feature amount X gij are calculated for each item j for each good product image 41. For example, the average value x gj and the standard deviation σ gj of the feature amount X bi1 of the non-defective image 41 with the image No. g = “b” and the item No. j = “1” are the image No. “b”, Table 1 Calculation is performed using the feature amounts X b11 to X bn1 of the item No “1”.

そして、算出した平均値xgjと標準偏差σgjを下記の式(1)に代入して、特徴量Xgijを規準化する(S35)。 Then, the calculated average value x gj and standard deviation σ gj are substituted into the following equation (1) to normalize the feature amount X gij (S35).

Figure 2011058925
Figure 2011058925

その規準化した特徴量xgij(良品規準特徴量)は、表2に示す通りになった。なお、表2では、複数の良品画像41間で同じ位置にある分割画像411(1)〜411(N)ごとに規準化した特徴量xgijを並べている。 The standardized feature quantity x gij (good product standard feature quantity) is as shown in Table 2. In Table 2, the feature quantities x gij normalized for each of the divided images 411 (1) to 411 (N) at the same position among the plurality of non-defective images 41 are arranged.

Figure 2011058925
Figure 2011058925

例えば、各良品画像41の分割画像Noが「1」で、項目「1」の特徴量xgijは、表2に示すように、xa11、xb11、・・・、xn11となる。 For example, the divided image No of each good product image 41 is “1”, and the feature quantity x gij of the item “1” is x a11 , x b11 ,..., X n11 as shown in Table 2.

そして、図7に示すように複数の良品画像41間で同じ位置にある良品分割画像411(1)〜411(N)ごとに、下記の式(2)により、項目pと項目qの相関係数rpqを算出する(S35)。そして、その相関係数rpqを下記式(3)のように、行列化して相関係数行列Rを算出する(S35)。 Then, as shown in FIG. 7, for each of the non-defective product divided images 411 (1) to 411 (N) in the same position among the non-defective product images 41, the relationship between the item p and the item q is expressed by the following equation (2). The number r pq is calculated (S35). Then, the correlation coefficient r pq is matrixed as in the following equation (3) to calculate a correlation coefficient matrix R (S35).

Figure 2011058925
Figure 2011058925

Figure 2011058925
Figure 2011058925

例えば、良品分割画像411(1)における項目1(p=1)と項目2(q=2)の相関係数r12は、上記式(2)より、下記式(4)により算出することになる。つまり、この場合、表2の分割画像No「1」で、項目No「1」、「2」の特徴量xgijを用いて相関係数r12を算出することになる。 For example, the correlation coefficient r 12 scores 1 in good divided image 411 (1) (p = 1) and Item 2 (q = 2), the above equation (2), to be calculated by the following equation (4) Become. That is, in this case, the correlation coefficient r 12 is calculated using the feature amounts x gij of the items No. “1” and “2” in the divided image No. “1” in Table 2.

Figure 2011058925
Figure 2011058925

このように、良品分割画像411(1)〜411(N)ごとで相関係数rpqを算出して、良品分割画像411(1)〜411(N)ごとで式(3)に示す相関係数行列Rを算出する。 Thus, non-defective divided image 411 (1) ~411 (N) each at by calculating the correlation coefficient r pq, good divided image 411 (1) ~411 (N) per the formula (3) shows a phase relationship A number matrix R is calculated.

そして、下記の式(5)により、i番目の良品分割画像411(i)の、g番目の良品画像41のマハラノビス距離MDigを算出する。なお、式(5)において、Aは、良品分割画像411(i)の相関係数行列Rの逆行列である。 Then, the Mahalanobis distance MD ig of the g-th non-defective product image 41 of the i-th non-defective product divided image 411 (i) is calculated by the following equation (5). In Equation (5), A is an inverse matrix of the correlation coefficient matrix R of the non-defective product divided image 411 (i).

Figure 2011058925
Figure 2011058925

そして、式5により、全ての良品画像41の全ての良品分割画像411に対してマハラノビス距離MDigを算出する(S35)。全ての良品分割画像411に対してマハラノビス距離MDigを算出した結果、ここでは表3に示す通りになった。なお、表3には、各良品分割画像411におけるマハラノビス距離MDigの最大値も示しており、例えば、良品分割画像411(1)のマハラノビス距離MDigの最大値は「1.1」となっている。 Then, the Mahalanobis distance MD ig is calculated with respect to all the non-defective product divided images 411 of all the non-defective products images 41 using Equation 5 (S35). As a result of calculating the Mahalanobis distance MD ig for all the non-defective product divided images 411, the results are as shown in Table 3 here. In Table 3, the maximum value of the Mahalanobis distance MD ig of each non-defective divided image 411 is also shown, for example, the maximum value of the Mahalanobis distance MD ig non-defective divided image 411 (1) is "1.1" ing.

Figure 2011058925
Figure 2011058925

なお、ステップS35が本発明の「第一の規準化ステップ」、「第一の行列算出ステップ」及び「第一の距離算出ステップ」に相当する。また、ステップS34及びS35が本発明の「基準空間作成ステップ」に相当する。また、ステップS31〜S35が本発明の「基準空間取得ステップ」に相当し、ステップS31〜S35を実行する電子計算機5が本発明の「基準空間取得手段」に相当する。   Step S35 corresponds to the “first normalization step”, “first matrix calculation step”, and “first distance calculation step” of the present invention. Steps S34 and S35 correspond to the “reference space creation step” of the present invention. Steps S31 to S35 correspond to the “reference space acquisition step” of the present invention, and the electronic computer 5 that executes steps S31 to S35 corresponds to “reference space acquisition means” of the present invention.

次いで、S35で算出したマハラノビス距離MDigに基づいて、被検査画像の良否判定の基準となるマハラノビス距離基準値(良品判定基準値)を良品分割画像411ごとで設定する(S36)。具体的には、各良品分割画像411におけるマハラノビス距離MDigの最大値を基準に、表4に示すようにマハラノビス距離基準値を設定した。なお、表4では、マハラノビス距離基準値=マハラノビス距離MDigの最大値+0.3となっている。その後、このマハラノビス距離基準値を電子計算機5の記憶装置(不図示)に格納し、図5のフローチャートの処理を終了する。なお、ステップS36が本発明の「基準値設定ステップ」に相当する。 Next, based on the Mahalanobis distance MD ig calculated in S35, a Mahalanobis distance reference value (non-defective product determination reference value) that serves as a reference for determining pass / fail of the inspected image is set for each non-defective product divided image 411 (S36). Specifically, the Mahalanobis distance reference value was set as shown in Table 4 with reference to the maximum value of the Mahalanobis distance MD ig in each non-defective product divided image 411. In Table 4, the Mahalanobis distance reference value = the maximum value of the Mahalanobis distance MDig + 0.3. Thereafter, this Mahalanobis distance reference value is stored in a storage device (not shown) of the electronic computer 5, and the processing of the flowchart of FIG. Step S36 corresponds to the “reference value setting step” of the present invention.

Figure 2011058925
Figure 2011058925

次に、被検査画像のマハラノビス距離を算出して良否判定をする方法を説明する。ここで、図8は、被検査画像の良否判定をするときの電子計算機5が実行する処理を示したフローチャートである。この、被検査画像のマハラノビス距離を算出する方法は、入力画像は一つである点と、規準化に用いる項目ごとの平均値、標準偏差と、マハラノビス距離の算出に用いる相関係数行列Rの逆行列Aは基準空間作成時の値を使用する点を除いては、基準空間の作成方法と同様である。この点を踏まえて、以下、図8のフローチャートを参照して、被検査画像の良否判定の方法を説明する。   Next, a method for determining pass / fail by calculating the Mahalanobis distance of the image to be inspected will be described. Here, FIG. 8 is a flowchart showing the processing executed by the electronic computer 5 when determining the quality of the inspected image. The method for calculating the Mahalanobis distance of the image to be inspected is that there is one input image, the average value for each item used for normalization, the standard deviation, and the correlation coefficient matrix R used for calculating the Mahalanobis distance. The inverse matrix A is the same as the method for creating the reference space except that the value at the time of creating the reference space is used. Based on this point, a method for determining pass / fail of an inspected image will be described below with reference to the flowchart of FIG.

先ず、検査対象のワーク4の製品画像を被検査画像としてカメラ2で撮像し、その画像データを電子計算機5の記憶装置(不図示)に格納する(S41)。なお、ステップS41が本発明の「被検査画像取得ステップ」に相当し、ステップS41を実行する電子計算機5が本発明の「被検査画像取得手段」に相当する。   First, a product image of the workpiece 4 to be inspected is picked up by the camera 2 as an image to be inspected, and the image data is stored in a storage device (not shown) of the electronic computer 5 (S41). Step S41 corresponds to the “inspected image acquisition step” of the present invention, and the electronic computer 5 that executes step S41 corresponds to the “inspected image acquisition means” of the present invention.

そして、S41で入力した被検査画像に対してフィルタリング、エッジ強調などの画像処理を施す(S42)。なお、ステップS42が本発明の「被検査画像処理ステップ」に相当する。   Then, image processing such as filtering and edge enhancement is performed on the inspection image input in S41 (S42). Step S42 corresponds to the “inspected image processing step” of the present invention.

次いで、画像処理を施した被検査画像を、良品画像41と同じ方向に、同じサイズで分割する(S43)。すなわち、210×1320ピクセルの被検査画像を、10×1320ピクセルの被検査分割画像に分割する。なお、ステップS43が本発明の「被検査画像分割ステップ」に相当し、ステップS43を実行する電子計算機5が本発明の「被検査画像分割手段」に相当する。   Next, the inspected image subjected to the image processing is divided in the same direction as the non-defective image 41 with the same size (S43). That is, the 210 × 1320 pixel inspection image is divided into 10 × 1320 pixel inspection divided images. Step S43 corresponds to the “inspected image dividing step” of the present invention, and the electronic computer 5 that executes step S43 corresponds to the “inspected image dividing means” of the present invention.

次いで、個々の被検査分割画像に演算処理を施し、基準空間を作成したときと同じ項目に基づいて特徴量Yijを抽出する(S44)。つまり、被検査分割画像の輝度波形に対して任意の横線を引いた時に、横線と輝度波形の交点数である微分値、横線よりも上に来る輝度波形の区間総和である積分値、輝度最大値と輝度最小値の差分など、輝度情報をもととした特徴量Yijを抽出する。なお、ステップS44が本発明の「第二の抽出ステップ」に相当する。 Next, an arithmetic process is performed on each divided image to be inspected, and a feature amount Y ij is extracted based on the same items as when the reference space is created (S44). That is, when an arbitrary horizontal line is drawn on the luminance waveform of the divided image to be inspected, the differential value that is the number of intersections of the horizontal line and the luminance waveform, the integral value that is the sum of the intervals of the luminance waveform that is above the horizontal line, and the maximum luminance A feature amount Y ij based on luminance information such as a difference between the value and the minimum luminance value is extracted. Step S44 corresponds to the “second extraction step” of the present invention.

次いで、基準空間を作成したときと同じ方法(S35)で、各被検査分割画像のマハラノビス距離を算出して、信号空間を作成する(S45)。具体的には、下記の式(6)により、被検査分割画像ごとの項目jごとの特徴量Yijを規準化(被検査規準特徴量)する(S45)。この際、基準空間を作成したときの平均値xと標準偏差σを使用する。 Next, the Mahalanobis distance of each divided image to be inspected is calculated by the same method (S35) as that for creating the reference space, and a signal space is created (S45). Specifically, the feature amount Y ij for each item j for each divided image to be inspected is normalized (inspected reference feature amount) by the following equation (6) (S45). At this time, the average value x j and the standard deviation σ j when the reference space is created are used.

Figure 2011058925
Figure 2011058925

そして、下記の式(7)により、i番目の被検査分割画像のマハラノビス距離MD‘を算出する。この際、相関係数行列Rの逆行列Aは、基準空間を作成したときのものを使用する。 Then, the Mahalanobis distance MD ′ i of the i-th inspection divided image is calculated by the following equation (7). At this time, the inverse matrix A of the correlation coefficient matrix R is the one used when the reference space is created.

Figure 2011058925
Figure 2011058925

なお、ステップS45が本発明の「第二の規準化ステップ」及び「第二の距離算出ステップ」に相当する。また、ステップS44及びS45が本発明の「信号空間作成ステップ」に相当し、ステップS44及びS45を実行する電子計算機5が本発明の「信号空間作成手段」に相当する。   Step S45 corresponds to the “second normalization step” and the “second distance calculation step” of the present invention. Steps S44 and S45 correspond to the “signal space creation step” of the present invention, and the electronic computer 5 that executes steps S44 and S45 corresponds to the “signal space creation means” of the present invention.

次いで、算出されたマハラノビス距離MD‘ごとに、表4の対応する良否判定の基準値と比較する(S46)。そして、全てのマハラノビス距離MD‘が基準値よりも小さければ良品と判定し、結果を表示装置6に表示をする(S47)。その後、図8のフローチャートの処理を終了する。一方、算出されたマハラノビス距離MD‘が一つでも基準値よりも大きければ不良品と判定し(S48)、欠陥が存在する位置を特定して、その情報を電子計算機5の記憶装置(不図示)に格納すると共に、結果を表示装置6に表示する(S49)。なお、欠陥が存在する位置を特定する情報として、例えば、基準値よりも大きいと判定されたマハラノビス距離MD‘に対応する被検査分割画像のNoを用いる。その後、図8のフローチャートの処理を終了する。なお、ステップS46〜48が本発明の「良否判定ステップ」に相当し、ステップS46〜48を実行する電子計算機5が本発明の「良否判定手段」に相当する。また、ステップS49が本発明の「欠陥位置記録ステップ」に相当する。 Next, each calculated Mahalanobis distance MD ′ i is compared with the corresponding reference value for pass / fail judgment in Table 4 (S46). Then, all of the Mahalanobis distance MD 'i is judged to be good is smaller than the reference value, the display result on the display device 6 (S47). Then, the process of the flowchart of FIG. 8 is complete | finished. On the other hand, if at least one of the calculated Mahalanobis distances MD ′ i is larger than the reference value, it is determined as a defective product (S48), the position where the defect exists is specified, and the information is stored in the storage device (invalid) of the electronic computer 5. In addition, the result is displayed on the display device 6 (S49). As information for specifying the position where the defect exists, for example, No of the divided image to be inspected corresponding to the Mahalanobis distance MD ′ i determined to be larger than the reference value is used. Then, the process of the flowchart of FIG. 8 is complete | finished. Steps S46 to S48 correspond to the “good / bad determination step” of the present invention, and the computer 5 that executes steps S46 to S48 corresponds to the “good / bad determination unit” of the present invention. Step S49 corresponds to the “defect position recording step” of the present invention.

ここで、良否を検査する被検査画像が、図9に示す、被検査画像42と被検査画像43の場合の良否判定結果について説明する。図9(a)に示す被検査画像42には、欠陥70が存在しており、不良品である。そして、その欠陥70は、図9(a)に示すように、被検査画像42の被検査分割画像421(1)〜(N)に含まれることとなり、特に、被検査分割画像421(10)に多く含まれるとする。一方、図9(b)に示す被検査画像43には欠陥がなく良品である。そのため、被検査画像43の被検査分割画像431(1)〜(N)には当然に欠陥は含まれていない。   Here, the quality determination result when the images to be inspected are inspected images 42 and 43 as shown in FIG. 9 will be described. The inspection image 42 shown in FIG. 9A has a defect 70 and is a defective product. Then, as shown in FIG. 9A, the defect 70 is included in the inspected divided images 421 (1) to (N) of the inspected image 42, and in particular, the inspected divided image 421 (10). It is assumed that many are included. On the other hand, the inspected image 43 shown in FIG. Therefore, the inspection divided images 431 (1) to (N) of the inspection image 43 naturally do not include defects.

この被検査画像42、43に対して、被検査分割画像421、431ごとにマハラノビス距離を算出したところ、表5に示す通りとなった。   When the Mahalanobis distance was calculated for each of the inspected divided images 421 and 431 with respect to the inspected images 42 and 43, it was as shown in Table 5.

Figure 2011058925
Figure 2011058925

表5に示すように、被検査画像42では、分割画像No.10内の位置に欠陥70があるため、分割画像No.10のマハラノビス距離が、表4に示す分割画像No.10の基準値1.9よりも大きくなっている。よって、被検査画像42は不良品であると判定された。一方、被検査画像43は、全ての被検査分割画像431のマハラノビス距離が、表4に示す基準値以下であるため、良品であると判定された。   As shown in Table 5, in the inspected image 42, the divided image No. 10, there is a defect 70 at a position in the area 10. The Mahalanobis distance of 10 is divided image No. It is larger than the reference value 1.9 of 10. Therefore, it was determined that the inspected image 42 is a defective product. On the other hand, the inspected image 43 was determined to be a non-defective product because the Mahalanobis distance of all the inspected divided images 431 was less than or equal to the reference value shown in Table 4.

以上説明したように、本発明では、被検査画像を複数の被検査分割画像に分割しているので、被検査画像に欠陥があった場合に、被検査分割画像における欠陥が占める割合は、被検査画像全体における欠陥が占める割合よりも大きくなる。そして、被検査分割画像ごとに良否判定をしているので、外観中で特徴量の急峻な変化がある製品の欠陥を検査する場合であっても、その欠陥を検出しやすくできる。よって、精度良く検査できる。   As described above, in the present invention, the image to be inspected is divided into a plurality of divided images to be inspected. Therefore, when there is a defect in the image to be inspected, the ratio of the defects in the divided image to be inspected is determined as follows. This is larger than the ratio of defects in the entire inspection image. And since the pass / fail determination is performed for each divided image to be inspected, it is possible to easily detect the defect even when inspecting the defect of the product having a sharp change in the feature amount in the appearance. Therefore, the inspection can be performed with high accuracy.

また、被検査分割画像ごとのマハラノビス距離からなる信号空間を、基準空間を作成したときの平均値x、標準偏差σ、逆行列Aを用いて作成しているので、その信号空間のマハラノビス距離MD‘は、被検査分割画像と良品分割画像の特徴量の差分が反映されたものであるといえる。したがって、欠陥があるにも関わらず、マハラノビス距離が小さいために欠陥の判定がされないということが軽減される。よって、マハラノビス距離による判定の他に第2の判定を追加する必要がないので、簡易に検査することができる。 Further, since the signal space consisting of the Mahalanobis distance for each divided image to be inspected is created using the average value x j , standard deviation σ j , and inverse matrix A when the reference space is created, the Mahalanobis of the signal space is created. It can be said that the distance MD ′ i reflects the difference between the feature amounts of the inspected divided image and the non-defective divided image. Therefore, it is reduced that the defect is not determined because the Mahalanobis distance is small even though there is a defect. Therefore, since it is not necessary to add the second determination in addition to the determination based on the Mahalanobis distance, the inspection can be easily performed.

また、本発明では、被検査画像が不良品と判定した場合に、その欠陥の位置を記録しているので、記録された欠陥位置を参照することによって、検査結果を前工程にフィードバックすることができる。   Further, in the present invention, when the image to be inspected is determined to be defective, the position of the defect is recorded, so the inspection result can be fed back to the previous process by referring to the recorded defect position. it can.

なお、本発明の画像検査装置、画像検査方法は上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲で種々変形することができる。例えば、マハラノビス・タグチ法では項目選択と呼ばれる方法があり、本発明にこの方法を適用して、検査精度に寄与する項目を選択するようにしてもよい。これにより、より一層、検査精度を向上できる。   The image inspection apparatus and the image inspection method of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the scope of the claims. For example, in the Mahalanobis Taguchi method, there is a method called item selection, and this method may be applied to the present invention to select items that contribute to inspection accuracy. Thereby, the inspection accuracy can be further improved.

なお、この項目選択は、品質工学の考え方であるSN比(機能がばらつかない程度)に基づいて、検査精度に寄与する項目を選択するものである。項目選択の基本的な進め方は以下の通りである。   This item selection is to select an item that contributes to the inspection accuracy based on the SN ratio (the degree that the function does not vary), which is the concept of quality engineering. The basic procedure for selecting items is as follows.

1)予め規定した複数の項目を、水準1:項目を使用する、水準2:項目を使用しないとして直交表に割付ける。
2)直交表の各条件に基づいて、被検査画像から特徴量を抽出する。
3)抽出した特徴量から、直交表の各条件のマハラノビス距離を算出する。
4)算出したマハラノビス距離から、各項目のSN比を算出する。
5)水準2のSN比よりも、水準1のSN比の方が大きくなる項目を、検査精度に寄与する項目として選択する。必要に応じて(検査仕様に合わせて)選択した項目の中から、さらに項目を選択する。
1) Assign a plurality of pre-defined items to the orthogonal table as Level 1: Use item, Level 2: Do not use item.
2) A feature amount is extracted from the inspected image based on each condition of the orthogonal table.
3) The Mahalanobis distance of each condition of the orthogonal table is calculated from the extracted feature quantity.
4) The SN ratio of each item is calculated from the calculated Mahalanobis distance.
5) The item whose level 1 SN ratio is larger than the level 2 SN ratio is selected as an item contributing to the inspection accuracy. Further items are selected from the selected items as required (according to the inspection specification).

1 画像検査装置
2 カメラ
3 照明
4 ワーク
5 電子計算機
6 表示装置
41 良品画像
411 良品分割画像
42、43 被検査画像
421、431 被検査分割画像
70 欠陥
S31 良品画像取得ステップ
S32 良品画像処理ステップ
S33 良品画像分割ステップ
S34 第一の抽出ステップ
S35 第一の規準化ステップ、第一の行列算出ステップ、第一の距離算出ステップ
S34、S35 基準空間作成ステップ
S31〜S35 基準空間取得ステップ、基準空間取得手段
S36 基準値設定ステップ
S41 被検査画像取得ステップ、被検査画像取得手段
S42 被検査画像処理ステップ
S43 被検査画像分割ステップ、被検査画像分割手段
S44 第二の抽出ステップ
S45 第二の規準化ステップ、第二の距離算出ステップ
S44、S45 信号空間作成ステップ、信号空間作成手段
S46〜S48 良否判定ステップ、良否判定手段
S49 欠陥位置記録ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image inspection apparatus 2 Camera 3 Illumination 4 Work 5 Electronic computer 6 Display apparatus 41 Good product image 411 Good product division image 42, 43 Test image 421, 431 Test division image 70 Defect S31 Good product image acquisition step S32 Good product image processing step S33 Good product Image segmentation step S34 First extraction step S35 First normalization step, first matrix calculation step, first distance calculation step S34, S35 Reference space creation step S31-S35 Reference space acquisition step, reference space acquisition means S36 Reference value setting step S41 Inspection image acquisition step, inspection image acquisition means S42 Inspection image processing step S43 Inspection image division step, inspection image division means S44 Second extraction step S45 Second normalization step, second Distance calculation step S44 S45 signal space creating step, the signal space creating means S46~S48 quality determining step, quality determination means S49 defect position recording step

Claims (12)

画像の良否の判定を行う画像検査方法であって、
良品画像を複数の画像(以下、「良品分割画像」という)に分割したときの、それら良品分割画像ごとのマハラノビス距離からなる基準空間を取得する基準空間取得ステップと、
被検査画像を取得する被検査画像取得ステップと、
前記被検査画像を複数の画像(以下、「被検査分割画像」という)に分割する被検査画像分割ステップと、
前記被検査分割画像の特徴量と前記良品分割画像の特徴量とに基づいて、前記被検査分割画像ごとのマハラノビス距離からなる信号空間を作成する信号空間作成ステップと、
前記被検査分割画像ごとに、対応する前記信号空間のマハラノビス距離を、同一位置にある前記良品分割画像における前記基準空間のマハラノビス距離に基づいて定まる良否判定基準値と比較することによって、前記被検査画像の良否判定を行う良否判定ステップと、を含むことを特徴とする画像検査方法。
An image inspection method for determining the quality of an image,
A reference space acquisition step of acquiring a reference space composed of Mahalanobis distances for each of the good product divided images when the good product image is divided into a plurality of images (hereinafter referred to as “good product split images”);
Inspected image acquisition step of acquiring the inspected image;
An inspected image dividing step for dividing the inspected image into a plurality of images (hereinafter referred to as “inspected divided images”);
A signal space creating step for creating a signal space consisting of Mahalanobis distance for each of the inspected divided images based on the feature amount of the inspected divided image and the feature amount of the non-defective divided image;
By comparing the Mahalanobis distance of the corresponding signal space for each of the divided images to be inspected with a pass / fail judgment reference value determined based on the Mahalanobis distance of the reference space in the good product divided image at the same position. And a pass / fail determination step for determining pass / fail of the image.
前記良否判定ステップで不良と判定された前記被検査分割画像の前記被検査画像上での位置を記録する欠陥位置記録ステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の画像検査方法。   The image inspection method according to claim 1, further comprising a defect position recording step of recording a position on the inspection image of the inspection divided image determined to be defective in the pass / fail determination step. 前記基準空間取得ステップは、
前記良品画像を取得する良品画像取得ステップと、
前記良品画像を前記良品分割画像に分割する良品画像分割ステップと、
前記良品分割画像ごとのマハラノビス距離を算出して前記基準空間を作成する基準空間作成ステップと、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像検査方法。
The reference space acquisition step includes
A non-defective image acquiring step for acquiring the non-defective image;
A non-defective image dividing step for dividing the non-defective image into the non-defective divided images;
The image inspection method according to claim 1, further comprising: a reference space creation step of creating the reference space by calculating a Mahalanobis distance for each good product divided image.
前記良品画像取得ステップは、複数の良品画像を取得し、
前記基準空間作成ステップは、
前記良品分割画像ごとに、所定の複数の特徴量を抽出する第一の抽出ステップと、
それら特徴量を規準化して良品規準特徴量を算出する第一の規準化ステップと、
前記複数の良品画像間で同じ位置にある前記良品分割画像ごとに、前記複数の良品規準特徴量間の相関係数からなる良品相関係数行列を算出する第一の行列算出ステップと、
前記良品分割画像ごとに、前記良品規準特徴量と前記良品相関係数行列とに基づいて、前記基準空間のマハラノビス距離を算出する第一の距離算出ステップと、を含むことを特徴とする請求項3に記載の画像検査方法。
The non-defective image acquisition step acquires a plurality of non-defective images,
The reference space creation step includes
A first extraction step of extracting a plurality of predetermined feature amounts for each non-defective product divided image;
A first normalization step for normalizing those feature values and calculating good product standard feature values;
A first matrix calculating step of calculating a non-defective product correlation coefficient matrix comprising correlation coefficients between the non-defective product standard feature values for each of the non-defective product divided images at the same position between the plurality of non-defective products images;
And a first distance calculating step of calculating a Mahalanobis distance of the reference space based on the non-defective standard feature value and the non-defective correlation coefficient matrix for each non-defective divided image. 4. The image inspection method according to 3.
前記複数の良品画像間で同じ位置にある前記良品分割画像の前記マハラノビス距離のうちの最大値に基づいて、前記良品分割画像ごとの前記良否判定基準値を設定する基準値設定ステップを含むことを特徴とする請求項4に記載の画像検査方法。   Including a reference value setting step for setting the pass / fail judgment reference value for each of the non-defective product divided images based on the maximum value of the Mahalanobis distances of the good product split images at the same position among the plurality of good product images. The image inspection method according to claim 4, wherein: 前記信号空間作成ステップは、
前記被検査分割画像ごとに、前記第一の抽出ステップで抽出する特徴量と同じ特徴量を抽出する第二の抽出ステップと、
前記良品分割画像の特徴量を基準として、前記第二の抽出ステップで抽出した特徴量を規準化して被検査規準特徴量を算出する第二の規準化ステップと、
前記被検査規準特徴量と前記良品相関係数行列とに基づいて、前記信号空間のマハラノビス距離を算出する第二の距離算出ステップと、を含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像検査方法。
The signal space creating step includes
A second extraction step for extracting the same feature quantity as the feature quantity extracted in the first extraction step for each of the inspected divided images;
A second normalization step of normalizing the feature amount extracted in the second extraction step with reference to the feature amount of the non-defective product divided image to calculate an inspection standard feature amount;
6. The second distance calculating step of calculating a Mahalanobis distance of the signal space based on the inspection criterion feature quantity and the non-defective product correlation coefficient matrix. 6. Image inspection method.
前記第一、第二の抽出ステップは、前記特徴量を取得する各画像の輝度波形に対して、特定の横線を引いたときに、その横線と輝度波形との交点数である微分値、その横線よりも上の前記輝度波形の区間である積分値、輝度最大値と輝度最小値の差分の少なくとも一つを前記特徴量として抽出するステップであることを特徴とする請求項6に記載の画像検査方法。   In the first and second extraction steps, when a specific horizontal line is drawn with respect to the luminance waveform of each image from which the feature amount is acquired, a differential value that is the number of intersections between the horizontal line and the luminance waveform, The image according to claim 6, wherein at least one of an integral value and a difference between a luminance maximum value and a luminance minimum value that are sections of the luminance waveform above a horizontal line is extracted as the feature amount. Inspection method. 前記横線の位置を可変としたことを特徴とする請求項7に記載の画像検査方法。   The image inspection method according to claim 7, wherein the position of the horizontal line is variable. 前記被検査画像の欠陥を検出しやすくするために、前記被検査画像に所定の画像処理を施す被検査画像処理ステップと、
前記良品画像に前記画像処理と同じ画像処理を施す良品画像処理ステップと、を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像検査方法。
Inspected image processing step of performing predetermined image processing on the inspected image in order to easily detect defects in the inspected image;
The image inspection method according to claim 1, further comprising: a non-defective image processing step that performs the same image processing as the image processing on the non-defective image.
前記良品画像取得ステップは、出現頻度が最も高い画像群に含まれる画像を前記良品画像として取得するステップであることを特徴とする請求項3〜9のいずれか1項に記載の画像検査方法。   The image inspection method according to claim 3, wherein the non-defective image acquisition step is a step of acquiring an image included in an image group having the highest appearance frequency as the non-defective image. 前記被検査画像は、外観検査される製品の外観を示した画像であり、
その製品の外観は、想定される欠陥が持つ特徴量が隠れる程度に、大きく特徴量が変動する外観であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像検査方法。
The inspected image is an image showing an appearance of a product to be inspected,
The image inspection method according to any one of claims 1 to 10, wherein the appearance of the product is an appearance in which the feature amount fluctuates greatly to the extent that the feature amount of the assumed defect is hidden.
画像の良否の判定を行う画像検査装置であって、
良品画像を複数の画像(以下、「良品分割画像」という)に分割したときの、それら良品分割画像ごとのマハラノビス距離からなる基準空間を取得する基準空間取得手段と、
被検査画像を取得する被検査画像取得手段と、
前記被検査画像を複数の画像(以下、「被検査分割画像」という)に分割する被検査画像分割手段と、
前記被検査分割画像の特徴量と前記良品分割画像の特徴量とに基づいて、前記被検査分割画像ごとのマハラノビス距離からなる信号空間を作成する信号空間作成手段と、
前記被検査分割画像ごとに、対応する前記信号空間のマハラノビス距離を、同一位置にある前記良品分割画像における前記基準空間のマハラノビス距離に基づいて定まる良否判定基準値と比較することによって、前記被検査画像の良否判定を行う良否判定手段と、を備えることを特徴とする画像検査装置。
An image inspection apparatus that performs image quality determination,
Reference space acquisition means for acquiring a reference space consisting of the Mahalanobis distance for each good product divided image when the good product image is divided into a plurality of images (hereinafter referred to as “good product divided images”);
Inspected image acquisition means for acquiring the inspected image;
Inspected image dividing means for dividing the inspected image into a plurality of images (hereinafter referred to as “inspected divided images”);
Based on the feature amount of the inspected divided image and the feature amount of the non-defective divided image, signal space creating means for creating a signal space consisting of the Mahalanobis distance for each of the inspected divided images;
By comparing the Mahalanobis distance of the corresponding signal space for each of the inspected divided images with a pass / fail criterion value determined based on the Mahalanobis distance of the reference space in the good product divided image at the same position. An image inspection apparatus comprising: a quality determination unit that performs image quality determination.
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