JP2014190853A - 外観検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】検査の効率を向上させることのできる外観検査システムを提供する。
【解決手段】外観検査システム１０は、ワークＷに光を当てるストロボ２０と、ワークＷを撮影するカメラ３０と、カメラ３０により撮影されるワークＷの画像に基づいてワークＷの外観の良否を判定する制御装置４０と、を備える。ストロボ２０は、ランプ２２と、ランプ２２からの光を透過させる方向及び量を調節する液晶パネル２３と、を備え、制御装置４０は、カメラ３０により撮影されるワークＷの画像に基づいて、ワークＷのうち反射光の強度が所定値よりも強い特定部分へ向かう光の量を減少させるように、液晶パネル２３を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラにより対象を撮影した画像に基づいて、対象の外観検査を行うシステムに関する。

従来、この種のシステムとして、検査対象となるワークをＣＣＤカメラで撮影し、検査対象部分の輝度データを標準データと比較して外観の良否を判定するものがある（特許文献１参照）。

実開平７−２３２７４号公報

ところで、照明装置によりワークに光を当ててカメラで撮影する場合に、ワークからの反射光が強くなり過ぎることがある。その場合、特に反射光の強い部分では、外観を正確に検査することができなくなる。このため、作業者は、ワークからの反射光が適切となる撮影位置を探しながら、ワークの撮影を何度も繰り返し行っている。したがって、撮影位置の調整等に手間がかかり、検査の効率が低下することとなる。

本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、検査の効率を向上させることのできる外観検査システムを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

第１の手段は、対象に光を当てる照明装置と、前記対象を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影される前記対象の画像に基づいて前記対象の外観の良否を判定する判定部と、を備える外観検査システムであって、前記照明装置は、光源と、前記光源からの光を透過させる方向及び量を調節する調節部と、を備え、前記判定部は、前記カメラにより撮影される前記対象の画像に基づいて、前記対象のうち反射光の強度が所定値よりも強い特定部分へ向かう光の量を減少させるように、前記調節部を制御することを特徴とする。

上記構成によれば、照明装置により対象に光が当てられ、カメラにより対象が撮影される。そして、判定部によって、カメラにより撮影された対象の画像に基づいて、対象の外観の良否が判定される。

ここで、照明装置は、光源と、光源からの光を透過させる方向及び量を調節する調節部と、を備えている。そして、判定部によって、カメラにより撮影された対象の画像に基づいて、対象のうち反射光の強度が所定値よりも強い特定部分へ向かう光の量を減少させるように、調節部が制御される。このため、特定部分からの反射光が弱くなり、特定部分の検査精度を向上させることができる。その結果、作業者が撮影位置の調整等を行う必要がなくなり、検査の効率を向上させることができる。

第２の手段では、前記判定部は、前記カメラにより前記対象を撮影させ、前記カメラにより撮影される前記対象の画像に基づいて、前記特定部分へ向かう光の量を所定量だけ減少させるように前記調節部を制御することを、繰り返し実行する。

上記構成によれば、カメラにより対象を撮影し、撮影された画像に基づき特定部へ向かう光の量を所定量だけ減少させることが繰り返される。したがって、特定部分へ向かう光の量を徐々に減少させることができ、特定部へ向かう光の量を適切に調節し易くなる。

第３の手段では、前記判定部は、前記光源により発光を開始させてから停止させるまでに、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるように、前記調節部を制御する。

上記構成によれば、光源により発光が開始されてから停止されるまでに、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるように、調節部が制御される。このため、作業者の意図とは異なる複数回の発光を避けることができ、作業者が違和感を覚えることを抑制することができる。

第４の手段では、前記判定部は、前記カメラにより前記対象を撮影させ、前記カメラにより撮影される前記対象の画像に基づいて、前記特定部分へ向かう光の量を所定量だけ減少させるように前記調節部を制御することを、前記光源により発光を開始させてから停止させるまでに繰り返し実行して、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるようにする。

上記構成によれば、第２の手段及び第３の手段の双方の構成を備えるため、光源により発光が開始されてから停止されるまでに、カメラにより対象を撮影し、撮影された画像に基づき特定部へ向かう光の量を所定量だけ減少させることが繰り返される。そして、光源により発光が開始されてから停止されるまでに、特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くされる。したがって、作業者が違和感を覚えることを抑制しつつ、特定部へ向かう光の量を適切に調節し易くなる。

第５の手段では、前記判定部は、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるように前記調節部を制御した所定状態で前記カメラにより撮影させた前記対象の良品の画像をモデル画像とし、前記調節部を前記所定状態に制御して前記カメラにより撮影させた前記対象の画像と前記モデル画像とを比較して、前記対象の外観の良否を判定する。

同一形状の複数の対象を外観検査する場合には、複数の対象で反射光の強度が所定値よりも強い特定部分が略一致することとなる。

この点、上記構成によれば、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるように調節部を制御した所定状態において、カメラにより撮影された対象の良品の画像がモデル画像とされる。そして、調節部を前記所定状態に制御してカメラにより撮影させた対象の画像とモデル画像とが比較されて、対象の外観の良否が判定される。このため、同一形状の複数の対象において調節部を共通の所定状態とし、所定状態でカメラにより撮影された対象の良品の画像を共通のモデル画像とすることができる。したがって、調節部の制御を毎回行う必要がなくなり、検査の効率を更に向上させることができる。

第６の手段では、前記判定部は、データを記憶する不揮発性の記憶部を有し、前記所定状態及び前記モデル画像を前記記憶部に記憶させる。

上記構成によれば、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるように調節部を制御した所定状態、及びその所定状態で対象の良品を撮影したモデル画像が、不揮発性の記憶部に記憶される。したがって、以前に検査した対象と同一形状の対象を検査する場合に、記憶部から所定状態及びモデル画像を読み出して利用することができる。

第７の手段では、前記調節部は、液晶パネルにより構成されている。

上記構成によれば、調節部は液晶パネルにより構成されているため、容易且つ正確に光の透過方向及び透過量を調節することができる。

外観検査システムの概要を示す模式図。 液晶マスクパターン及びモデル画像作成の処理手順を示すフローチャート。 液晶マスクパターン、グレースケール画像、及び階調を示す図。 ワークの良否判定の処理手順を示すフローチャート。 階調を示す図。

以下、ワークの外観検査システムを具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の外観検査システムは、例えば機械組立工場の組立ラインに設置される。

図１は、外観検査システム１０の概要を示す模式図である。この外観検査システム１０は、ストロボ２０、カメラ３０、及び制御装置４０を備えている。

ストロボ２０（照明装置）は、カメラ３０に取り付けられており、本体２１、ランプ２２、液晶パネル２３、レンズ部２４、カバー２５等を備えている。本体２１は、中空の直方体状に形成されている。本体２１の内部には、ランプ２２、液晶パネル２３、及びレンズ部２４が収容されている。本体２１の正面には、ランプ２２の光を透過させる透明のカバー２５が取り付けられている。

ランプ２２（光源）は、周知の発光素子により構成されており、ワークＷ（対象）に当てる光を発する。ランプ２２の点灯及び消灯は、制御装置４０によって制御される。液晶パネル２３（調節部）は、板状に形成されており、偏光板や配向膜、液晶層等を備えている。液晶パネル２３は、液晶層の状態を制御することにより、ランプ２２からの光を透過させる方向（透過位置）、及び透過する光の量（透過率）を調節する。液晶パネル２３による光の調節状態は、制御装置４０によって制御される。レンズ部２４は、液晶パネル２３を透過した光を拡散させて、カバー２５の方向へ照射させる。レンズ部２４の焦点は、ワークＷの所定位置に光が照射されるように自動調節される。

カメラ３０は、カラー撮影可能なＣＣＤカメラ等であり、ワークＷを撮影して画像を取得する。カメラ３０は、図示しないロボットのアームのハンド部（先端部）に取り付けられている。ロボットのアームは、その各関節の駆動により、位置及び方向が変更される。そして、アームの位置及び方向が変更されることにより、カメラ３０の位置及び方向が変更される。これにより、ベルトコンベア等により検査位置に搬送されるワークＷを、カメラ３０により任意の視点から撮影することができる。カメラ３０の撮影動作は、制御装置４０によって制御される。

制御装置４０（判定部）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶部４０ａ、駆動回路、位置検出回路等を備えている。ＲＯＭは、ロボットのシステムプログラムや動作プログラム等を記憶している。ＲＡＭは、これらのプログラムを実行する際にパラメータの値等を一時的に記憶する。記憶部４０ａは、データを記憶する不揮発性のメモリである。位置検出回路は、アームの各関節に設けられたエンコーダの検出信号に基づいて、各関節に設けられたモータの回転角度を検出する。ＣＰＵは、予め設定された動作プログラムを実行することにより、位置検出回路から入力される位置情報に基づいて、アームの各関節の回転角度を目標回転角度にフィードバック制御する。

本実施形態では、制御装置４０は、ワークＷの外観検査において、アームの目標の位置及び方向として、検査位置に搬送されるワークＷをカメラ３０により撮像する際のアームの位置及び方向（撮影位置）を設定する。アームが撮影位置まで駆動されることにより、カメラ３０の視野内にワークＷが検査に適した状態で捉えられる。その状態において、カメラ３０によりワークＷを撮影することにより、ワークＷの画像が取得される。さらに、制御装置４０は、ストロボ２０及びカメラ３０の動作を制御して、以下に示すようなマスクパターン及びモデル画像の作成を行う。

図２は、液晶マスクパターン及びモデル画像作成の処理手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、外観検査開始前のロボットのティーチング（初期設定）時に、制御装置４０によって実行される。この一連の処理では、作業者が予め良品と判定したワークＷを使用する。

まず、液晶パネル２３により形成されている液晶マスクパターンを消去させる（Ｓ１１）。詳しくは、液晶パネル２３によりマスクパターンを作成するのに先立って、ランプ２２からの光が液晶パネル２３により制限されないように、液晶パネル２３の状態を制御する。

続いて、ストロボ２０のランプ２２を点灯させて、カメラ３０によりワークＷをカラー撮影させる（Ｓ１２）。そして、撮影されたワークＷのカラー画像をカメラ３０から入力して、そのカラー画像をグレースケール画像に変換する（Ｓ１３）。詳しくは、単純平均法や、中間値法、Ｇチャンネル法等の周知の方法により、カラー画像をグレースケール画像に変換する。ここで、ストロボ２０のランプ２２を、続くＳ１３〜Ｓ２１の処理が終了するまで継続して点灯させる。

続いて、グレースケール画像の画素を指定する画素番号ｉを初期値０に設定する（Ｓ１４）。詳しくは、画像の画素は０〜ｎ番まであり、最初の画素の番号が０番である。そして、現在の画素番号ｉがｎよりも小さいか否か判定する（Ｓ１５）。

上記判定において、現在の画素番号ｉがｎよりも小さいと判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、画素番号ｉの階調Ｔ（ｉ）が閾値Ｒ１よりも大きいか否か判定する（Ｓ１６）。詳しくは、階調Ｔは、０（黒）〜２５５（白）までの値をとる。閾値Ｒ１（所定値、判定値）は、２５５から検査時の許容誤差Ｍを引いた値に設定されている。

上記判定において、画素番号ｉの階調Ｔ（ｉ）が閾値Ｒ１よりも大きいと判定した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、現在の画素番号ｉをＲＡＭの所定領域に記憶させる（Ｓ１７）。そして、画素番号ｉに１を加算して、それを新たな画素番号ｉとする（Ｓ１８）。その後、再度Ｓ１５の処理から実行する。一方、上記判定において、画素番号ｉの階調Ｔ（ｉ）が閾値Ｒ１よりも大きくないと判定した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、Ｓ１８の処理を実行する。

また、Ｓ１５の判定において、現在の画素番号ｉがｎよりも小さくないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ＲＡＭの所定領域に記憶されている画素番号ｉがあるか否か判定する（Ｓ１９）。すなわち、階調Ｔ（ｉ）が閾値Ｒ１よりも大きくなった画素番号ｉが存在しているか否か判定する。

上記判定において、ＲＡＭの所定領域に記憶されている画素番号ｉがあると判定した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、液晶パネル２３において画素番号ｉに対応する箇所の光の透過量を所定量だけ減少させる（Ｓ２０）。詳しくは、画素番号ｉとして撮影される部分（特定部分）へ向かう光の量を１０％減少させるように、液晶パネル２３の状態を変更する。そして、その液晶パネル２３の状態を液晶マスクパターンとして、ＲＡＭの所定領域に記憶させる（Ｓ２１）。なお、Ｓ２０の処理では、液晶パネル２３において画素番号ｉに対応する箇所の状態のみを変更し、その他の箇所についてはＲＡＭに記憶されている状態を維持する。その後、変更された液晶パネル２３を液晶マスクパターンとして、再度Ｓ１２の処理から実行する。

一方、上記判定において、ＲＡＭの所定領域に記憶されている画素番号ｉがないと判定した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ＲＡＭの所定領域に記憶されている画素番号ｉを全て消去する（Ｓ２２）。また、ストロボ２０のランプ２２を消灯させる。続いて、ＲＡＭの所定領域に記憶されている液晶マスクパターンを、不揮発性の記憶部４０ａに記憶させる（Ｓ２３）。詳しくは、Ｓ２０の処理により繰り返し変更された後、Ｓ２１の処理によりＲＡＭに記憶された最終的な液晶マスクパターンを、不揮発性の記憶部４０ａに記憶させる。

続いて、Ｓ１２の処理が最後に実行された際のグレースケール画像を、不揮発性の記憶部４０ａに記憶させる（Ｓ２４）。すなわち、最終的な液晶マスクパターンを用いてワークＷを撮影して変換したグレースケール画像を、モデル画像として不揮発性の記憶部４０ａに記憶させる。そして、この一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。

次に、上述したマスクパターン及びモデル画像作成の具体的態様について説明する。図３は、液晶マスクパターン、グレースケール画像、及び階調を示す図である。ここでは、作業者が予め良品と判定したワークＷが使用されている。

同図に示すように、１回目の撮影では、液晶パネル２３により形成されている液晶マスクパターンが消去された状態、すなわち液晶パネル２３により透過光を制限しない状態で、ワークＷが撮影されている。撮影されたカラー画像から変換されたグレースケール画像では、中央付近からの反射光が強くなっている。このため、直線Ｃ１上の画素の階調は、領域Ａ１内で最大値である２５５階調となっている。したがって、ワークＷの領域Ａ１内に傷等あったとしても、正確に検査することができない。

そこで、２回目の撮影では、階調Ｔ（ｉ）が閾値Ｒ１よりも大きいと判定された画素番号ｉに対応する箇所の光の透過量を１０％減少させるように、液晶パネル２３の状態が変更されている。このため、この液晶マスクパターンを用いたグレースケール画像では、１回目の撮影によるグレースケール画像よりも、中央付近からの反射光が弱くなっている。そして、直線Ｃ２上の画素の階調は、領域Ａ２内で２５５階調よりも若干小さくなっている。このようにして、階調Ｔ（ｉ）が閾値Ｒ１よりも大きいと判定される画素番号ｉがなくなるまで、画素番号ｉに対応する箇所の光の透過量が、液晶パネル２３により毎回１０％ずつ（段階的に）減少されている。

このとき、画素番号ｉに対応する箇所の光の透過量を一度に大きく減少させると、閾値Ｒ１の周辺で階調のグラフが階段状になり易い。その場合、階調は閾値Ｒ１を大きく下回る可能性があり、閾値Ｒ１よりも階調を小さくできるものの、ワークＷの外観の評価を正しくできなくなる可能性がある。これに対して、光透過量を段階的に（少しずつ）減少させることにより、階調が閾値Ｒ１を大きく下回る可能性を低くすることができ、階調の調整後におけるワークＷの外観の評価を概ね正しく行うことができる。

そして、ｎ回目の撮影では、液晶マスクパターンは、中央付近で最も光の透過量を減少させ（透過率を最も低下させ）、周辺に広がるにつれて透過量を減少させる度合いを小さくしている（透過率を増加させている）。この液晶マスクパターンを用いたグレースケール画像では、中央付近において反射光が略均等に弱くなっている。そして、直線Ｃｎ上の画素の階調は、領域Ａｎ内でも閾値Ｒ１よりも若干小さくなっている。その結果、グレースケール画像において、階調Ｔ（ｉ）が閾値Ｒ１よりも大きいと判定された画素番号ｉは存在しなくなっている。

したがって、この時の液晶パネル２３の状態（所定状態）を、最終的な液晶マスクパターンとして不揮発性の記憶部４０ａに記憶させている。また、この時のグレースケール画像を、モデル画像として不揮発性の記憶部４０ａに記憶させている。

図４は、ワークＷの良否判定の処理手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、外観検査中においてロボットの連続動作時に、制御装置４０によって実行される。この一連の処理では、マスクパターン及びモデル画像作成で使用したワークＷと同一形状のワークＷの外観を検査する。なお、図２と同一の処理については、同一のステップ番号を付すことにより詳細な説明を省略する。

まず、不揮発性の記憶部４０ａに記憶されている液晶マスクパターン及びモデル画像を読み込む（Ｓ３１，Ｓ３２）。そして、読み込んだ液晶マスクパターンとなるように、液晶パネル２３の状態を制御する（Ｓ３３）。

続いて、ストロボ２０のランプ２２を点灯させて、カメラ３０によりワークＷをカラー撮影させる（Ｓ１２）。そして、撮影されたワークＷのカラー画像をカメラ３０から入力して、そのカラー画像をグレースケール画像に変換する（Ｓ１３）。

続いて、グレースケール画像の画素を指定する画素番号ｉを初期値０に設定する（Ｓ１４）。そして、現在の画素番号ｉがｎよりも小さいか否か判定する（Ｓ１５）。

上記判定において、現在の画素番号ｉがｎよりも小さいと判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、上記グレースケール画像における画素番号ｉの階調Ｔ（ｉ）とモデル画像における画素番号ｉの階調Ｔｍ（ｉ）との偏差が、閾値Ｒ２よりも大きいか否か判定する（Ｓ３６）。閾値Ｒ２は、検査時の許容誤差Ｍに設定されている。

上記判定において、階調Ｔ（ｉ）と階調Ｔｍ（ｉ）との偏差が、閾値Ｒ２よりも大きいと判定した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、現在の画素番号ｉをＲＡＭの所定領域に記憶させる（Ｓ１７）。そして、画素番号ｉに１を加算して、それを新たな画素番号ｉとする（Ｓ１８）。その後、再度Ｓ１５の処理から実行する。一方、上記判定において、階調Ｔ（ｉ）と階調Ｔｍ（ｉ）との偏差が、閾値Ｒ２よりも大きくないと判定した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、Ｓ１８の処理を実行する。

また、Ｓ１５の判定において、現在の画素番号ｉがｎよりも小さくないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ＲＡＭの所定領域に記憶されている画素番号ｉがあるか否か判定する（Ｓ１９）。すなわち、階調Ｔ（ｉ）と階調Ｔｍ（ｉ）との偏差が閾値Ｒ２よりも大きくなった画素番号ｉが存在しているか否か判定する。

上記判定において、ＲＡＭの所定領域に記憶されている画素番号ｉがあると判定した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、現在検査しているワークＷが不良品であると判定する（Ｓ３７）。一方、上記判定において、ＲＡＭの所定領域に記憶されている画素番号ｉがないと判定した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、現在検査しているワークＷが良品であると判定する（Ｓ３８）。そして、この一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。なお、同一形状の複数のワークＷについて続けて外観検査を行う場合には、再度Ｓ１２の処理から実行する。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・ストロボ２０は、ランプ２２と、ランプ２２からの光を透過させる方向及び量を調節する液晶パネル２３と、を備えている。そして、制御装置４０によって、カメラ３０により撮影されたワークＷの画像に基づいて、ワークＷのうち反射光の強度が閾値Ｒ１よりも強い特定部分へ向かう光の量を減少させるように、液晶パネル２３が制御される。このため、特定部分からの反射光が弱くなり、特定部分の検査精度を向上させることができる。その結果、作業者が撮影位置の調整等を行う必要がなくなり、検査の効率を向上させることができる。

・カメラ３０によりワークＷを撮影し、撮影された画像に基づき上記特定部へ向かう光の量を１０％だけ減少させることが繰り返される。したがって、特定部分へ向かう光の量を徐々に減少させることができ、特定部へ向かう光の量を適切に調節し易くなる。

・ランプ２２により発光が開始されてから停止されるまでに、上記特定部分からの反射光の強度が閾値Ｒ１よりも弱くなるように、液晶パネル２３が制御される。このため、作業者の意図とは異なる複数回の発光を避けることができ、作業者が違和感を覚えることを抑制することができる。

・上記特定部分からの反射光の強度が閾値Ｒ１よりも弱くなるように液晶パネル２３を制御した所定状態（液晶マスクパターン）において、カメラ３０により撮影されたワークＷの良品の画像がモデル画像とされる。そして、液晶パネル２３を所定状態に制御してカメラ３０により撮影させたワークＷの画像とモデル画像とが比較されて、ワークＷの外観の良否が判定される。このため、同一形状の複数のワークＷにおいて液晶パネル２３を共通の所定状態とし、所定状態でカメラ３０により撮影されたワークＷの良品の画像を共通のモデル画像とすることができる。したがって、液晶パネル２３の制御を毎回行う必要がなくなり、検査の効率を更に向上させることができる。

・上記特定部分からの反射光の強度が閾値Ｒ１よりも弱くなるように液晶パネル２３を制御した所定状態（液晶マスクパターン）、及びその所定状態でワークＷの良品を撮影したモデル画像が、不揮発性の記憶部４０ａに記憶される。したがって、以前に検査したワークＷと同一形状のワークＷを検査する場合に、記憶部４０ａから液晶マスクパターン及びモデル画像を読み出して利用することができる。

・ランプ２２からの光を透過させる方向及び量を調節する調節部として、液晶パネル２３が採用されている。このため、マスクパターンを容易且つ正確に形成することができる。

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・上記実施形態では、液晶パネル２３の所定状態（液晶マスクパターン）及びモデル画像を不揮発性の記憶部４０ａに記憶させたが、液晶マスクパターン及びモデル画像の作成に引き続いてワークＷの外観検査を行う場合には、液晶マスクパターン及びモデル画像をＲＡＭ（揮発性メモリ）に記憶させてもよい。

・形状の異なるワークＷについて外観検査を行う場合には、その都度図２のＳ１１〜Ｓ２４の処理を実行すればよい。

・上記実施形態では、ランプ２２により発光が開始されてから停止されるまでに、上記特定部分からの反射光の強度が閾値Ｒ１よりも弱くなるように液晶パネル２３を制御したが、液晶パネル２３の制御を完了するまでにランプ２２を複数回発光させてもよい。

・上記実施形態では、カメラ３０によりワークＷを撮影し、撮影された画像に基づき上記特定部へ向かう光の量を１０％だけ減少させることを繰り返したが、光の量を一度に１０％以上減少させることもできる。その結果、一度の調節により、上記特定部分からの反射光の強度が閾値Ｒ１よりも弱くなってもよい。

また、図５に示すように、３回の撮影で液晶マスクパターンによる光の透過量の調節を終了することもできる。まず、１回目の撮影では、上記実施形態と同様に、液晶パネル２３により形成されている液晶マスクパターンが消去された状態、すなわち液晶パネル２３により透過光を制限しない状態で、ワークＷが撮影されている。なお、出力される画素の階調は、最大値の２５５階調よりも大きくはならないが、同図に破線で示すように実際の階調は中央付近ほど大きくなっていると予想される。

そこで、２回目の撮影では、全体の光の透過量を例えば７０％（所定量）減少させるように、液晶パネル２３の状態が変更されている。このため、画素の階調は、全体に小さくなっており、最大値でも２５５階調よりも小さくなっている。ここで、二点鎖線で示すように、２回目の撮影で得られた階調に基づいて、全体の光の透過量を７０％減少させる前の実際の階調を推定する。

そして、３回目の撮影では、液晶マスクパターンは、上記のように推定された階調に基づいて、各画素の階調が閾値Ｒ１よりも小さくなるように、各箇所の光の透過量を調節している。その結果、上記実施形態と同様に、中央付近で最も光の透過量を減少させ（透過率を最も低下させ）、周辺に広がるにつれて透過量を減少させる度合いを小さくしている（透過率を増加させている）。こうした工程によれば、基本的に３回の撮影で液晶マスクパターンの調整を終了することができ、工程数を減少させつつ適切に液晶マスクパターンを調節することができる。

・カメラ３０として、白黒画像を撮影するカメラを採用することもできる。その場合は、グレースケール画像への変換が不要であり、白黒画像における画素番号ｉの輝度とモデル画像における画素番号ｉの輝度とを比較して良否判定すればよい。

・液晶パネル２３により透過量を調節することのできる光を発する光源であれば、ストロボ２０のランプ２２として任意の光源を採用することができる。

・上記実施形態では、ランプ２２からの光を透過させる方向及び量を調節する調節部として、液晶パネル２３を採用したが、温度により光学特性が変化するサーモクロミックパネル等、他の方式の調節部を採用することもできる。

１０…外観検査システム、２０…ストロボ（照明装置）、２２…ランプ（光源）、２３…液晶パネル（調節部）、３０…カメラ、４０…制御装置（判定部）、４０ａ…記憶部。

Claims (7)

1. 対象に光を当てる照明装置と、前記対象を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影される前記対象の画像に基づいて前記対象の外観の良否を判定する判定部と、を備える外観検査システムであって、
   前記照明装置は、光源と、前記光源からの光を透過させる方向及び量を調節する調節部と、を備え、
   前記判定部は、前記カメラにより撮影される前記対象の画像に基づいて、前記対象のうち反射光の強度が所定値よりも強い特定部分へ向かう光の量を減少させるように、前記調節部を制御することを特徴とする外観検査システム。
2. 前記判定部は、前記カメラにより前記対象を撮影させ、前記カメラにより撮影される前記対象の画像に基づいて、前記特定部分へ向かう光の量を所定量だけ減少させるように前記調節部を制御することを、繰り返し実行する請求項１に記載の外観検査システム。
3. 前記判定部は、前記光源により発光を開始させてから停止させるまでに、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるように、前記調節部を制御する請求項１又は２に記載の外観検査システム。
4. 前記判定部は、前記カメラにより前記対象を撮影させ、前記カメラにより撮影される前記対象の画像に基づいて、前記特定部分へ向かう光の量を所定量だけ減少させるように前記調節部を制御することを、前記光源により発光を開始させてから停止させるまでに繰り返し実行して、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるようにする請求項１に記載の外観検査システム。
5. 前記判定部は、前記特定部分からの反射光の強度が判定値よりも弱くなるように前記調節部を制御した所定状態で前記カメラにより撮影させた前記対象の良品の画像をモデル画像とし、前記調節部を前記所定状態に制御して前記カメラにより撮影させた前記対象の画像と前記モデル画像とを比較して、前記対象の外観の良否を判定する請求項１〜４のいずれか１項に記載の外観検査システム。
6. 前記判定部は、データを記憶する不揮発性の記憶部を有し、前記所定状態及び前記モデル画像を前記記憶部に記憶させる請求項５に記載の外観検査システム。
7. 前記調節部は、液晶パネルにより構成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の外観検査システム。