JP2013242257A - 検査方法及び外観検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査ワークの表面の汚れをより正確に検出可能とする。
【解決手段】実施形態の外観検査装置は、検査ワークの検査面を撮像する撮像手段と、撮像された画像をもとに、検査面の３次元高さデータを算出する演算手段と、算出された３次元高さデータをもとに、検査面において予め設定された凹凸とは異なる凹凸不良の領域を抽出する抽出手段と、撮像された画像をもとに、検査面における輝度不良の領域を、抽出された凹凸不良の領域を除外した領域から検出する検出手段と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、検査方法及び外観検査装置に関する。

従来、検査対象の製品である検査ワークの表面の凹凸や汚れなど外観上の不具合を検査する外観検査装置がある。この外観検査装置では、レーザー光に代表されるスリット光を検査ワークの検査対象面に照射し、凹凸による反射光の移動量から、検査基準面に対する３次元高さデータを演算する光切断法で検査ワークの表面の凹凸を検出している。また、拡散照明に代表されるエリア光を検査ワークの検査対象面に照射し、検査対象面上の汚れなどによる輝度値変化を２次元画像として検出して、表面の汚れを検出している。

特開２０１１−１４１２６０号公報

しかしながら、上述した従来技術では、検査対象面上の汚れなどによる輝度値変化をもとに、検査ワークの表面の汚れを検出する場合、凹凸不良による輝度変化がノイズ成分として含まれてしまうことから、凹凸不良の領域についても汚れのある領域として検出される場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検査ワークの表面の汚れをより正確に検出できる検査方法及び外観検査装置を提供するものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の検査方法は、検査ワークの検査面を撮像する撮像手段を有する外観検査装置の検査方法であって、撮像された画像をもとに、前記検査面の３次元高さデータを算出する演算工程と、前記算出された３次元高さデータをもとに、前記検査面において予め設定された凹凸とは異なる凹凸不良の領域を抽出する抽出工程と、前記撮像された画像をもとに、前記検査面における輝度不良の領域を、前記抽出された凹凸不良の領域を除外した領域から検出する検出工程と、を含む。

また、本発明の外観検査装置は、検査ワークの検査面を撮像する撮像手段と、撮像された画像をもとに、前記検査面の３次元高さデータを算出する演算手段と、前記算出された３次元高さデータをもとに、前記検査面において予め設定された凹凸とは異なる凹凸不良の領域を抽出する抽出手段と、前記撮像された画像をもとに、前記検査面における輝度不良の領域を、前記抽出された凹凸不良の領域を除外した領域から検出する検出手段と、を備える。

本発明によれば、検査ワークの表面の汚れをより正確に検出できるという効果を奏する。

図１は、実施形態にかかる外観検査装置の構成を示す概略図である。 図２は、カメラの撮像範囲と、エリア光源、スリット光源の照射範囲とを例示する概念図である。 図３は、外観検査装置におけるタイヤの輝度不良範囲を検出する動作の一例を示すフローチャートである。 図４は、凹凸不良範囲の分離・抽出にかかる処理の詳細を示すフローチャートである。 図５は、３次元高さマスターデータを例示する概念図である。 図６は、３次元高さデータを例示する概念図である。 図７は、抽出された凹凸不良範囲を例示する概念図である。 図８は、凹凸不良範囲の２次元画像への反映にかかる処理の詳細を示すフローチャートである。 図９は、２次元画像を例示する概念図である。 図１０は、２次元画像を例示する概念図である。 図１１は、輝度不良範囲の分離・抽出にかかる処理の詳細を示すフローチャートである。 図１２は、２次元画像マスターデータを例示する概念図である。 図１３は、抽出された輝度不良範囲を例示する概念図である。

以下に添付図面を参照して、検査方法及び外観検査装置の一実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態では、検査ワークがタイヤであり、タイヤのサイドウォールの外観を検査する場合を一例として説明する。ただし、検査ワークについては特に限定するものではなく、例えば検査ワークは基板などであってもよい。

図１は、実施形態にかかる外観検査装置１００の構成を示す概略図である。図１に示すように、外観検査装置１００は、搬送部１０により回転される検査ワークとしてのタイヤ１のサイドウォール（検査面）について、照明部２０で照射した光の反射をカメラ１１で撮像した撮像画像をもとに、表面の３次元高さデータ及び２次元画像の検査データを取得して、表面の凹凸と汚れとを検査する装置である。

具体的には、外観検査装置１００は、タイヤ１を回転させてサイドウォールの全周をカメラ１１に撮像させる搬送部１０と、レンズ１２を取り付けたカメラ１１と、外観検査装置１００の全体動作を制御する制御装置１３と、照明部２０におけるエリア光源２１ａ、２１ｂ、スリット光源２２の点灯／消灯を切り替える照明切替装置１４と、タイヤ１のサイドウォールに照射する光源であるエリア光源２１ａ、２１ｂ、スリット光源２２を有する照明部２０と、を備える構成である。

搬送部１０は、制御装置１３の制御のもとで駆動し、タイヤ１をタイヤ回転方向に回転させるためのモーター２と、タイヤ１の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダー３と、モーター２により回転される回転台４とを備える。外観検査装置１００では、回転台４の回転中心にタイヤ１の回転方向における中心軸をあわせて回転台４上にタイヤ１を載置し、モーター２により回転台４を回転させることで、タイヤ１のサイドウォールの全周がカメラ１１で撮像されることとなる。この際に、エンコーダー３はタイヤ１の回転角度に応じたパルス信号を制御装置１３に出力する。したがって、制御装置１３では、エンコーダー３からのパルス信号をもとに、タイヤ１の搬送位置を検出できる。検出したタイヤ１の搬送位置は、タイヤ１のサイドウォールの全周分を撮像した２次元画像と、予め設定された２次元マスター画像とを比較する際の位置合わせ、及びタイヤ１のサイドウォールの全周分を撮像して得られた３次元高さデータと、予め設定された３次元高さマスターデータとを比較する際の位置合わせなどに用いられる。

なお、上述した搬送部１０以外に、外観検査装置１００は、タイヤ１を回転台４へ載置する搬送、回転台４に向けている側のサイドウォールをカメラ１１へ向けるように反転させる搬送、検査後のタイヤ１を回転台４より外す搬送などを制御装置１３の制御のもとで行う搬送機構（図示しない）を有している。

カメラ１１は、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等のデジタルカメラであり、レンズ１２を介してタイヤ１の検査面であるサイドウォールを撮像する。

制御装置１３は、外観検査装置１００の動作を中央制御するＣＰＵ１３１、各種設定データ（例えば光切断法による高さ演算に要する角度θ、２次元マスタ画像、３次元高さマスターデータなど）、プログラムなどを記憶するメモリ１３２を備える。制御装置１３は、ＣＰＵ１３１がメモリ１３２に記憶されたプログラムをＲＡＭ（図示しない）に展開して順次実行することで、外観検査装置１００の動作を制御する。照明切替装置１４は、制御装置１３からの制御信号をもとに、照明部２０におけるエリア光源２１ａ、２１ｂ、スリット光源２２の点灯／消灯を切り替える。

エリア光源２１ａ、２１ｂは、タイヤ１のサイドウォールにおいてカメラ１１により撮像される範囲に、拡散照明に代表される光を照射する光源である。図２は、カメラ１１の撮像範囲３１と、エリア光源２１ａ、２１ｂ、スリット光源２２の照射範囲３２、３３とを例示する概念図である。図２に示すように、エリア光源２１ａ、２１ｂは、その照射範囲３３がカメラ１１の撮像範囲３１を含むように設置される。また、エリア光源２１ａ、２１ｂは、カメラ１１を挟む両側の斜め上方からタイヤ１に光を照射する。したがって、タイヤ１のサイドウォールにおけるタイヤ１の撮像範囲３１ではほぼ同一の輝度条件となり、撮像範囲３１を撮像した２次元画像の輝度値と、汚れ等のないタイヤ１のサイドウォールを撮像した２次元マスター画像の輝度値とを同一画素同士で比較することで、汚れの検査を行うことができる。

スリット光源２２は、タイヤ１のサイドウォールにおいてカメラ１１により撮像される撮像範囲３１に、光切断法による高さ演算を行うため、幅の狭いライン状のスリット光を照射する光源である。具体的には、カメラ１１の光軸Ｌに対して角度θで、撮像範囲３１のほぼ中心においてタイヤ１のサイドウォールを横切るような照射範囲３２でスリット光を照射するレーザ光源などである。

タイヤ１のサイドウォールに凹凸がある場合、照射範囲３２に照射されたスリット光は、その凹凸に応じて移動する。例えば、タイヤ１のサイドウォールの基準面に対する凹凸の高さをｄｈ、ライン状のスリット光の移動量をｄｘとした場合は、ｄｈ＝ｄｘ／ｔａｎθが成り立つ。したがって、光切断法では、カメラ１１により撮像された画像に含まれるスリット光の移動量を検出することで、タイヤ１のサイドウォールにおける凹凸（３次元高さデータ）を演算できる。外観検査装置１００では、演算された３次元高さデータと、タイヤ１の凹凸が予め設定された３次元高さマスタデータとが一致するか否かを比較することで、凹凸不良の検査を行うことができる。

外観検査装置１００では、制御装置１３の制御のもと、エリア光源２１ａ、２１ｂ及びスリット光源２２を所定の時間間隔で交互に点灯させ、スリット光源２２が消灯（ＯＦＦ）に切り替えられている間にシャッター信号で撮像された撮像画像をもとに、タイヤ１のサイドウォールの２次元画像を取得する。また、スリット光源２２が点灯（ＯＮ）に切り替えられている間に撮像された撮像画像をもとに、タイヤ１のサイドウォールの３次元高さ検査データを取得する。これにより、外観検査装置１００では、搬送部１０により回転搬送されるタイヤ１のサイドウォールの全周分に相当する２次元画像、３次元高さデータを時分割で取得することができる。

より具体的には、制御装置１３は、２次元画像の取得時には、エリア光源２１ａ、２１ｂを点灯させ、スリット光源２２を消灯させる制御信号を照明切替装置１４へ送る。そして、制御装置１３は、スリット光源２２を消灯させている間に、露光を行うためのシャッター信号をカメラ１１へ送る。これにより、制御装置１３は、カメラ１１の撮像画像から、タイヤ１の回転方向と垂直な方向に１画素分のライン画素を抽出し、２次元ライン画像を取得する。制御装置１３では、取得した２次元ライン画像を、タイヤ１の回転に応じてエンコーダー３により検出された信号をもとに、取得した順に合成することで、タイヤ１のサイドウォールの全周分に相当する３次元高さデータＤ１を取得する。

また、制御装置１３は、３次元高さデータの取得時には、エリア光源２１ａ、２１ｂを消灯させ、スリット光源２２を点灯させる制御信号を照明切替装置１４へ送る。そして、制御装置１３は、スリット光源２２を点灯させている間に、露光を行うためのシャッター信号をカメラ１１へ送る。なお、この時のシャッター信号による露光時間は、エリア光源２１ａ、２１ｂの点灯による光強度と、スリット光源２２の点灯による光強度とが異なることから（通常はスリット光源２２の光強度の方が強い）、光源の光強度に応じた露光時間（例えば２次元画像の取得時における露光時間と比較して短く）としてもよい。

これにより、制御装置１３は、カメラ１１の撮像画像から、タイヤ１の回転方向において、スリット光の基準位置からの移動量に基づいて、上述した光切断法の高さ演算を行い、３次元ライン高さデータを取得する。制御装置１３では、取得した３次元ライン高さデータを、タイヤ１の回転に応じてエンコーダー３により検出された信号をもとに、取得した順に合成することで、タイヤ１のサイドウォールの全周分に相当する３次元高さデータを取得する。制御装置１３では、取得した３次元高さデータと、メモリ１３２などに予め設定された正常な凹凸を示す３次元高さマスターデータとを比較することで、回転台４に載置されたタイヤ１の凹凸不良を検出する。

ここで、制御装置１３の制御のもとで行われる、タイヤ１のサイドウォールの汚れ検出（輝度不良範囲の検出）にかかる外観検査装置１００の動作について詳細に説明する。図３は、外観検査装置１００におけるタイヤ１の輝度不良範囲を検出する動作の一例を示すフローチャートである。

図３に示すように、外観検査装置１００は、制御装置１３の制御のもと、タイヤ１のサイドウォールの全周分に相当する２次元画像及び３次元高さデータを取得した後、その取得した３次元高さデータをもとに、タイヤ１のサイドウォールにおいて予め設定された凹凸とは異なる凹凸不良の領域（凹凸不良範囲）の分離・抽出を行う（Ｓ１）。

図４は、凹凸不良範囲の分離・抽出にかかる処理（Ｓ１）の詳細を示すフローチャートである。図４に示すように、Ｓ１における処理が開始されると、制御装置１３は、取得した３次元高さデータと、３次元高さマスターデータとの比較画素座標（Ｘｉ、Ｙｊ）をセットする（Ｓ１１）。これにより、３次元高さデータと、３次元高さマスターデータとについて、同座標同士が比較されることとなる。なおｉ、ｊについては、処理開始の際に初期値（０）がセットされるものとする。

次いで、制御装置１３は、３次元高さマスターデータ（Ｘｉ、Ｙｊ）−３次元高さデータ（Ｘｉ、Ｙｊ）により、３次元高さマスターデータと、３次元高さデータとの同座標の高さ情報の差を演算する（Ｓ１２）。次いで、制御装置１３は、演算した高さ情報の差が予め設定された閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ１３）。

高さ情報の差が閾値より大きい場合（１３：ＹＥＳ）は、予め設定されたタイヤ１の凹凸から大きく外れていることから、比較画素座標（Ｘｉ、Ｙｊ）を凹凸不良座標（Ｘｉ、Ｙｊ）として保存し（Ｓ１４）、Ｓ１５へ処理を進める。高さ情報の差が閾値より大きくない場合（１３：ＮＯ）は、予め設定されたタイヤ１の凹凸から大きく外れていないことから、比較画素座標（Ｘｉ、Ｙｊ）を凹凸不良座標（Ｘｉ、Ｙｊ）として保存することなく、Ｓ１５へ処理を進める。

Ｓ１５において、制御装置１３は、変数ｉが画像の端部を示すｎと一致するか否か（ｉ＝ｎ？）を判定する。ｉ＝ｎでない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、制御装置１３は、ｉをインクリメントし（Ｓ１６）、Ｓ１１へ処理を戻す。ｉ＝ｎである場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御装置１３は、変数ｊが画像の端部を示すｍと一致するか否か（ｊ＝ｍ？）を判定する（Ｓ１７）。ｊ＝ｍでない場合（Ｓ１７：ＮＯ）、制御装置１３は、ｊをインクリメントし（Ｓ１８）、Ｓ１１へ処理を戻す。このＳ１１〜Ｓ１７を全画素にわたって繰り返すことで、制御装置１３は、タイヤ１のサイドウォールの全周分に相当する３次元高さデータについて、３次元高さマスターデータと比較し、凹凸不良範囲を示す凹凸不良座標（Ｘｉ、Ｙｉ）を分離・抽出することができる。

図５は、３次元高さマスターデータＭ１を例示する概念図である。図５に示すように、３次元高さマスターデータＭ１は、凹凸が正常なタイヤ１の各座標における高さ情報を光切断法により計測し、凹凸高さを０〜２５５の分解能で数値化したデータである。図５に例示したように、正常なタイヤ１の表面では、アルファベットＡの形状に膨らみが形成されている。

図６は、３次元高さデータＤ１を例示する概念図である。図６に示すように、３次元高さデータＤ１は、検査対象のタイヤ１の各座標における高さ情報を光切断法により計測し、凹凸高さを０〜２５５の分解能で数値化したデータである。図５に例示した３次元高さマスターデータＭ１と、図６に例示した３次元高さデータＤ１とを比較した場合、３次元高さデータＤ１における座標（０、１）、（０、２）、（１、１）、（１、２）、（２、０）、（２、１）の高さ情報が３次元高さマスターデータＭ１より小さくなっている。同様に、座標（５、５）、（６、５）の高さ情報が３次元高さマスターデータＭ１より小さく、座標（８、７）、（８、８）の高さ情報が３次元高さマスターデータＭ１より大きくなっている。

図７は、抽出された凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を例示する概念図である。図７に示すように、図５に例示した３次元高さマスターデータＭ１と、図６に例示した３次元高さデータＤ１とを比較した場合、高さ情報が３次元高さマスターデータＭ１より小さくなっている座標（０、１）、（０、２）、（１、１）、（１、２）、（２、０）、（２、１）が、例えば閾値を３０とした場合に凹凸不良範囲Ｈ１として抽出されることとなる。同様に閾値を３０とした場合、高さ情報が３次元高さマスターデータＭ１より小さくなっている座標（５、５）、（６、５）が凹凸不良範囲Ｈ２として抽出され、高さ情報が３次元高さマスターデータＭ１より大きくなっている座標（８、７）、（８、８）が凹凸不良範囲Ｈ３として抽出されることとなる。

図３に戻り、制御装置１３は、Ｓ１に次いで、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の２次元画像への反映を行う（Ｓ２）。具体的には、制御装置１３は、タイヤ１のサイドウォールの全周分に相当する２次元画像について、Ｓ１で抽出した凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３と同座標の画素に対し、輝度不良の範囲として抽出しないように、その抽出した凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を除外する。

図８は、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の２次元画像への反映にかかる処理の詳細を示すフローチャートである。図８に示すように、Ｓ２における処理が開始されると、制御装置１３は、Ｓ１で抽出した凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の凹凸不良座標（Ｘｉ、Ｙｉ）を処理対象の画素座標としてセットする（Ｓ２１）。

次いで、制御装置１３は、Ｓ２１でセットした画素座標（Ｘｉ、Ｙｉ）について、２次元画像（Ｘｉ、Ｙｊ）＝２次元マスタデータ画像（Ｘｉ、Ｙｊ）とする（Ｓ２２）。すなわち、Ｓ２２では、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の輝度値に輝度不良の領域として検出されない輝度値を代入、より具体的には２次元マスタデータ画像の輝度値を代入し、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を除外した領域から輝度不良の領域が検出されるようにする。

次いで、制御装置１３は、Ｓ２１で抽出した凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の凹凸不良座標（Ｘｉ、Ｙｊ）の全てについてＳ２２の処理が終了したか否かを判定する（Ｓ２３）。Ｓ２２の処理が終了していない凹凸不良座標（Ｘｉ、Ｙｉ）がある場合（Ｓ２３：ＮＯ）、制御装置１３は、Ｓ２１へ処理を戻し、凹凸不良座標（Ｘｉ、Ｙｉ）の全てについてＳ２２の処理が行われるまで処理を継続する。

図９、１０は、２次元画像Ｄ２を例示する概念図である。より具体的には、図９は凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の反映前の２次元画像Ｄ２を例示する図であり、図１０は凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の反映後の２次元画像Ｄ２を例示する図である。

図９に示すように、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の反映前の２次元画像Ｄ２では、汚れによる輝度不良と考えられる座標（０、７）〜（０、９）、（１、７）〜（１、９）の範囲、及び座標（７、１）、（７、２）、（８、１）〜（８、３）の範囲以外に、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に相当する範囲も、近傍の座標の輝度値と異なることから汚れによる輝度不良として検出される虞がある。

しかしながら、図１０に示すように、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の反映後の２次元画像Ｄ２では、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の輝度値に輝度不良の領域として検出されない２次元マスタデータ画像の輝度値を代入していることから、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を除外した領域から輝度不良の領域が検出されることとなる。

図３に戻り、制御装置１３は、Ｓ２に次いで、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の反映後の２次元画像Ｄ２（図１０参照）をもとに、タイヤ１のサイドウォールにおいて予め設定された輝度値とは異なる輝度不良の領域（輝度不良範囲）の分離・抽出を行う（Ｓ３）。

図１１は、輝度不良範囲の分離・抽出にかかる処理（Ｓ３）の詳細を示すフローチャートである。図１１に示すように、Ｓ３における処理が開始されると、制御装置１３は、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の反映後の２次元画像Ｄ２と、２次元マスター画像との比較画素座標（Ｘｉ、Ｙｊ）をセットする（Ｓ３１）。これにより、２次元画像Ｄ２と、２次元マスター画像とについて、同座標同士が比較されることとなる。なおｉ、ｊについては、処理開始の際に初期値（０）がセットされるものとする。

次いで、制御装置１３は、２次元マスター画像（Ｘｉ、Ｙｊ）−２次元画像（Ｘｉ、Ｙｊ）により、２次元マスター画像と、２次元画像との同座標の輝度値の差を演算する（Ｓ３２）。次いで、制御装置１３は、演算した輝度値の差が予め設定された閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３３）。

輝度値の差が閾値より大きい場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）は、予め設定されたタイヤ１の輝度値から大きく外れていることから、比較画素座標（Ｘｉ、Ｙｊ）を輝度値不良座標（Ｘｉ、Ｙｊ）として保存し（Ｓ３４）、Ｓ３５へ処理を進める。輝度値の差が閾値より大きくない場合（Ｓ３３：ＮＯ）は、予め設定されたタイヤ１の輝度値から大きく外れていないことから、比較画素座標（Ｘｉ、Ｙｊ）を輝度値不良座標（Ｘｉ、Ｙｊ）として保存することなく、Ｓ３５へ処理を進める。

Ｓ３５において、制御装置１３は、変数ｉが画像の端部を示すｎと一致するか否か（ｉ＝ｎ？）を判定する。ｉ＝ｎでない場合（Ｓ３５：ＮＯ）、制御装置１３は、ｉをインクリメントし（Ｓ３６）、Ｓ３１へ処理を戻す。ｉ＝ｎである場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、制御装置１３は、変数ｊが画像の端部を示すｍと一致するか否か（ｊ＝ｍ？）を判定する（Ｓ３７）。ｊ＝ｍでない場合（Ｓ３７：ＮＯ）、制御装置１３は、ｊをインクリメントし（Ｓ３８）、Ｓ３１へ処理を戻す。このＳ３１〜Ｓ３７を全画素にわたって繰り返すことで、制御装置１３は、タイヤ１のサイドウォールの全周分に相当する２次元画像Ｄ２について、２次元マスター画像と比較し、輝度不良範囲を示す輝度値不良座標（Ｘｉ、Ｙｊ）を分離・抽出することができる。

図１２は、２次元画像マスターデータＭ２を例示する概念図である。図１２に示すように、２次元画像マスターデータＭ２は、汚れのない正常なタイヤ１の各座標における輝度値を計測し、計測した輝度値を０〜２５５の分解能で数値化したデータである。図１２に例示したように、汚れのない正常なタイヤ１の表面では、凸形状（図示例ではアルファベットＡの形状に膨らみ）に応じて輝度値が大きな値となっている。

図１３は、抽出された輝度不良範囲Ｈ４、Ｈ５を例示する概念図である。図１３に示すように、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３については、２次元画像マスターデータＭ２の値が代入されることから、２次元マスター画像（Ｘｉ、Ｙｊ）−２次元画像（Ｘｉ、Ｙｊ）による輝度値の差は０となり、輝度値不良座標として検出されないこととなる。また、汚れによる輝度不良が生じ、２次元マスター画像（Ｘｉ、Ｙｊ）との輝度値の差が閾値（例えば３０）を超えた座標（０、７）〜（０、９）、（１、７）〜（１、９）の範囲、及び座標（７、１）、（７、２）、（８、１）〜（８、３）の範囲については、凹凸不良範囲Ｈ４、Ｈ５として検出されることとなる。

以上のように、外観検査装置１００では、カメラ１１により撮像された画像をもとに、タイヤ１のサイドウォールの３次元高さデータＤ１を算出し、算出された３次元高さデータＤ１をもとに、タイヤ１のサイドウォールにおいて予め設定された凹凸とは異なる凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を抽出する。そして、カメラ１１により撮像された画像をもとに、タイヤ１のサイドウォールにおける輝度不良の領域を、抽出された凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を除外した領域から検出している。したがって、外観検査装置１００では、凹凸不良範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の凹凸不良による輝度変化がノイズ成分として含まれてしまうことがなく、タイヤ１のサイドウォールにおける表面の汚れをより正確に検出することができる。

なお、本実施形態の外観検査装置１００で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。本実施形態の外観検査装置１００で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供される。

さらに、本実施形態の外観検査装置１００で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の外観検査装置１００で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態の外観検査装置１００で実行されるプログラムは、上述した機能構成を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上述した機能構成が主記憶装置上にロードされ、主記憶装置上に生成されるようになっている。

１００…外観検査装置、１…タイヤ、２…モーター、３…エンコーダー、４…回転台、１０…搬送部、１１…カメラ、１２…レンズ、１３…制御装置、１４…照明切替装置、２０…照明部、２１ａ、２１ｂ…エリア光源、２２…スリット光源、３１…撮像範囲、３２、３３…照射範囲、１３１…ＣＰＵ、１３２…メモリ、Ｄ１…３次元高さデータ、Ｄ２…２次元画像、Ｈ１〜Ｈ３…凹凸不良範囲、Ｈ４、Ｈ５…輝度不良範囲、Ｍ１…３次元高さマスターデータ、Ｍ２…２次元画像マスターデータ、Ｌ…光軸、θ…角度

Claims (6)

1. 検査ワークの検査面を撮像する撮像手段を有する外観検査装置の検査方法であって、
   撮像された画像をもとに、前記検査面の３次元高さデータを算出する演算工程と、
   前記算出された３次元高さデータをもとに、前記検査面において予め設定された凹凸とは異なる凹凸不良の領域を抽出する抽出工程と、
   前記撮像された画像をもとに、前記検査面における輝度不良の領域を、前記抽出された凹凸不良の領域を除外した領域から検出する検出工程と、
   を含む検査方法。
2. 前記撮像された画像における、前記抽出された凹凸不良の領域と一致する領域の輝度値に、前記検出工程において前記輝度不良の領域として検出されない輝度値を設定する輝度値設定工程を更に含む、
   請求項１に記載の検査方法。
3. 前記輝度値設定工程は、前記撮像された画像における、前記抽出された凹凸不良の領域と一致する領域の輝度値に、前記検査面において予め設定された輝度値を設定し、
   前記検出工程は、前記撮像された画像の輝度値と、前記検査面において予め設定された輝度値とを比較して、前記検査面における輝度不良の領域を検出する、
   請求項１又は２に記載の検査方法。
4. 検査ワークの検査面を撮像する撮像手段と、
   前記撮像された画像をもとに、前記検査面の３次元高さデータを算出する演算手段と、
   前記算出された３次元高さデータをもとに、前記検査面において予め設定された凹凸とは異なる凹凸不良の領域を抽出する抽出手段と、
   前記撮像された画像をもとに、前記検査面における輝度不良の領域を、前記抽出された凹凸不良の領域を除外した領域から検出する検出手段と、
   を備える外観検査装置。
5. 前記撮像された画像における、前記抽出された凹凸不良の領域と一致する領域の輝度値に、前記検出手段において前記輝度不良の領域として検出されない輝度値を設定する輝度値設定手段を更に備える、
   請求項４に記載の外観検査装置。
6. 前記輝度値設定手段は、前記撮像された画像における、前記抽出された凹凸不良の領域と一致する領域の輝度値に、前記検査面において予め設定された輝度値を設定し、
   前記検出手段は、前記撮像された画像の輝度値と、前記検査面において予め設定された輝度値とを比較して、前記検査面における輝度不良の領域を検出する、
   請求項４又は５に記載の外観検査装置。

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