JP2019056591A - Visual inspection device and visual inspection method - Google Patents

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健士郎 山田
Kenshiro Yamada
健士郎 山田
敏範 松本
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敏範 松本
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Abstract

To provide a visual inspection device capable of easily, accurately, and visually inspecting an inspection object.SOLUTION: A visual inspection device 1 includes: a reference data acquisition unit 10 for acquiring reference data related to visual inspection of an inspection object M from a plurality of features in a plurality of reference images P related to the inspection object M; an image acquisition unit 20 for acquiring the image of the inspection object M; and a determination unit 30 that compares the reference data acquired by the reference data acquisition unit 10 with the image of the inspection object M acquired by the image acquisition unit 20, and determines non-defectives and defectives of the inspection object M on the basis of the matching rate acquired from the comparison result.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、外観検査装置及び外観検査方法に関する。   The present invention relates to an appearance inspection apparatus and an appearance inspection method.

検査対象物の外観検査を行う外観検査装置が知られている。このような外観検査装置として、例えば特許文献1には、検査対象部品の種類に一致した部品検査データを選択し、その部品検査データに基づいて外観検査を行う実装部品検査装置が開示されている。   2. Description of the Related Art An appearance inspection apparatus that performs an appearance inspection of an inspection object is known. As such an appearance inspection device, for example, Patent Document 1 discloses a mounting component inspection device that selects component inspection data that matches the type of component to be inspected and performs an appearance inspection based on the component inspection data. .

前記実装部品検査装置は、基板上の同じ位置に実装される部品で、外観の異なる複数種類の部品の外観検査を行う場合、予め部品の種類に応じた部品検査用基準データを記憶部に記憶させておき、部品検査を行う際に、検査対象部品の種類を判別して、その部品に該当する部品検査用基準データを、前記記憶部に記憶させたデータから選択して検査を行う。   The mounting component inspection apparatus stores in advance a component inspection reference data corresponding to the type of the component in the storage unit when performing the appearance inspection of a plurality of types of components with different appearances mounted on the same position on the substrate. When performing the component inspection, the type of the inspection target component is determined, and the component inspection reference data corresponding to the component is selected from the data stored in the storage unit to perform the inspection.

特開2002−299900号公報JP 2002-299900 A

上述の特許文献1に開示されている外観検査装置は、検査対象部品の種類の判別結果に応じて部品検査を行うことができる。しかしながら、前記特許文献1の外観検査装置は、検査対象部品の種類に応じた部品検査用基準データを作成して、該部品検査用基準データを記憶部に予め記憶させる必要がある。   The appearance inspection apparatus disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 can perform component inspection according to the determination result of the type of component to be inspected. However, the appearance inspection apparatus of Patent Document 1 needs to create reference data for component inspection corresponding to the type of component to be inspected, and store the reference data for component inspection in a storage unit in advance.

このように、部品検査基準データを予め設定する場合、検査担当者が部品ごとに基準を決める必要があるとともに、基準を変更する場合にも検査担当者が変更後の基準を入力する必要がある。しかも、検査対象物を検査する際に該検査対象物の位置が検査時の基準位置と異なる場合には、前記部品検査基準データを補正するデータが必要になる。   As described above, when the part inspection reference data is set in advance, the inspection person needs to determine the reference for each part, and the inspection person needs to input the changed reference even when changing the reference. . In addition, when inspecting the inspection object, if the position of the inspection object is different from the reference position at the time of inspection, data for correcting the component inspection reference data is required.

したがって、上述のような外観検査装置を用いた検査では、検査担当者の作業負担が大きい。   Therefore, in the inspection using the appearance inspection apparatus as described above, the work burden on the inspection person is heavy.

本発明の目的は、検査対象物を容易に且つ精度良く外観検査が可能な外観検査装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus capable of easily and accurately inspecting an inspection object.

本発明の一実施形態に係る外観検査装置は、検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の外観検査を行う外観検査装置である。外観検査装置は、前記検査対象物の外観検査に関する基準データを、前記検査対象物に関する複数の基準画像における複数の特徴から取得する基準データ取得部と、前記検査対象物の画像を取得する画像取得部と、前記基準データ取得部によって得られた前記基準データと、前記画像取得部によって得られた前記検査対象物の画像とを比較し、その比較結果から得られる整合率に基づいて前記検査対象物の良品及び不良品を判定する判定部と、を備える。   An appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is an appearance inspection apparatus that performs an appearance inspection of an inspection object using an image of the inspection object. The appearance inspection apparatus includes a reference data acquisition unit that acquires reference data related to an appearance inspection of the inspection object from a plurality of features in a plurality of reference images related to the inspection object, and an image acquisition that acquires an image of the inspection object And the reference data obtained by the reference data acquisition unit and the image of the inspection object obtained by the image acquisition unit, and the inspection object based on the matching rate obtained from the comparison result A determination unit that determines whether the product is non-defective or defective.

本発明の一実施形態に係る外観検査装置によれば、検査対象物を容易に且つ精度良く外観検査することができる。   According to the appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, it is possible to easily and accurately inspect the inspection object.

図1は、実施形態に係る外観検査装置の概略構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of the appearance inspection apparatus according to the embodiment. 図2は、検査対象物の良品及び不良品の基準画像の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a reference image of a non-defective product and a defective product as an inspection target. 図3は、外観検査装置の基準データ生成の動作を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of generating reference data of the appearance inspection apparatus. 図4は、判定部による種類判別及び外観検査の動作を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing operations of type determination and appearance inspection by the determination unit.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表していない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same or an equivalent part in a figure, and the description is not repeated. Moreover, the dimension of the structural member in each figure does not faithfully represent the actual dimension of the structural member, the dimensional ratio of each structural member, or the like.

(全体構成)
図1は、本発明の実施形態に係る外観検査装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。外観検査装置1は、検査対象物Mの画像を用いて、検査対象物Mの外観検査を行う。すなわち、外観検査装置1は、検査対象物Mの複数の基準画像Pから得られる基準データと、検査対象物Mの画像とを比較し、その比較結果を検査対象物Mの外観検査の検査結果として出力する。
(overall structure)
FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of an appearance inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The appearance inspection apparatus 1 performs an appearance inspection of the inspection object M using an image of the inspection object M. That is, the appearance inspection apparatus 1 compares the reference data obtained from the plurality of reference images P of the inspection object M with the image of the inspection object M, and the comparison result is the inspection result of the appearance inspection of the inspection object M. Output as.

詳しくは、外観検査装置1は、基準データ取得部10と、画像取得部20と、判定部30と、記憶部40と、出力部50とを備える。   Specifically, the appearance inspection apparatus 1 includes a reference data acquisition unit 10, an image acquisition unit 20, a determination unit 30, a storage unit 40, and an output unit 50.

なお、外観検査装置1のうち、基準データ取得部10、判定部30及び記憶部40は、コンピュータ装置によって構成される。基準データ取得部10、判定部30及び記憶部40は、通信回線を介して画像取得部20及び出力部50と通信可能なサーバーに構成されてもよい。また、記憶部40は、コンピュータ装置またはサーバーとは別の記憶装置によって構成されてもよい。基準データ取得部10及び判定部30は、人工知能(artificial intelligence:AI)によって構築されるのが好ましい。   In the appearance inspection apparatus 1, the reference data acquisition unit 10, the determination unit 30, and the storage unit 40 are configured by a computer device. The reference data acquisition unit 10, the determination unit 30, and the storage unit 40 may be configured as a server that can communicate with the image acquisition unit 20 and the output unit 50 via a communication line. The storage unit 40 may be configured by a storage device different from the computer device or the server. The reference data acquisition unit 10 and the determination unit 30 are preferably constructed by artificial intelligence (AI).

基準データ取得部10は、検査対象物Mの複数の基準画像Pを用いて、検査対象物Mの外観検査に用いる基準データを取得する。基準画像Pは、検査対象物Mの外観の画像であり、複数種類の検査対象物Mにおける良品及び不良品の画像を含む。また、基準画像Pは、予め得られた画像と、後述の判定部30によって外観検査が行われた検査対象物Mの画像とを含む。すなわち、基準画像Pは、外観検査装置1が検査対象物Mの外観検査を行うことによって、対象となる画像が増加する。なお、基準画像Pは、予め得られた画像だけを含んでもよい。   The reference data acquisition unit 10 acquires reference data used for appearance inspection of the inspection object M using a plurality of reference images P of the inspection object M. The reference image P is an image of the appearance of the inspection object M, and includes images of non-defective products and defective products in a plurality of types of inspection objects M. Further, the reference image P includes an image obtained in advance and an image of the inspection object M that has been visually inspected by the determination unit 30 described later. That is, as for the reference image P, when the appearance inspection apparatus 1 performs the appearance inspection of the inspection object M, the number of target images increases. Note that the reference image P may include only an image obtained in advance.

本実施形態では、検査対象物Mの不良品は、外表面に傷または凹みなどの損傷を有する検査対象物である。一方、検査対象物Mの良品は、外観検査装置1によって、外表面に傷または凹みなどの損傷が検出されない検査対象物である。   In the present embodiment, the defective product of the inspection object M is an inspection object having damage such as scratches or dents on the outer surface. On the other hand, a non-defective product of the inspection object M is an inspection object in which damage such as a scratch or a dent is not detected on the outer surface by the appearance inspection apparatus 1.

詳しくは、基準データ取得部10は、基準画像取得部11と、特徴抽出部12と、基準データ生成部13とを有する。   Specifically, the reference data acquisition unit 10 includes a reference image acquisition unit 11, a feature extraction unit 12, and a reference data generation unit 13.

基準画像取得部11は、記憶部40に記憶されている検査対象物Mの複数の基準画像Pを取得する。すなわち、基準画像取得部11は、複数種類の検査対象物Mにおける良品の基準画像と、複数種類の検査対象物Mにおける不良品の基準画像とを、それぞれ、複数取得する。記憶部40に記憶されている基準画像Pは、後述するように、基準画像データの画像と、後述の判定部30による外観検査結果の画像とを含む。基準画像取得部11が取得する検査対象物Mの良品及び不良品の基準画像P1からP8の一例を、図2に示す。   The reference image acquisition unit 11 acquires a plurality of reference images P of the inspection object M stored in the storage unit 40. That is, the reference image acquisition unit 11 acquires a plurality of non-defective reference images for a plurality of types of inspection objects M and a plurality of defective reference images for a plurality of types of inspection objects M. As will be described later, the reference image P stored in the storage unit 40 includes an image of reference image data and an image of an appearance inspection result by the determination unit 30 described later. An example of the reference images P1 to P8 of the non-defective product and the defective product of the inspection object M acquired by the reference image acquisition unit 11 is shown in FIG.

なお、図2の例では、検査対象物Mは、平面視で円形状の同じ種類の金属製部品である。図2において、符号P1からP8は、基準画像であり、符号M1からM8は、検査対象物であり、符号X1からX4は、検査対象物M5〜M8がそれぞれ外表面に有する傷である。検査対象物Mは、円形以外の形状であってもよいし、樹脂製品など金属製部品以外であってもよい。   In the example of FIG. 2, the inspection object M is a metal part of the same type having a circular shape in plan view. In FIG. 2, reference signs P1 to P8 are reference images, reference signs M1 to M8 are inspection objects, and reference signs X1 to X4 are scratches on the outer surfaces of the inspection objects M5 to M8. The inspection object M may have a shape other than a circle, or may be other than a metal part such as a resin product.

特徴抽出部12は、基準画像取得部11が取得した前記複数の基準画像Pから、特徴を抽出する。具体的には、特徴抽出部12は、前記複数の基準画像Pから、検査対象物Mの種類の判別及び検査対象物Mの良品及び不良品の判定に用いるための特徴を抽出する。特徴抽出部12は、前記特徴として、例えば、検査対象物Mの形状、検査対象物Mの色(色相、明度、彩度)及び色の配置(パターン)などを抽出する。   The feature extraction unit 12 extracts features from the plurality of reference images P acquired by the reference image acquisition unit 11. Specifically, the feature extraction unit 12 extracts features to be used for determining the type of the inspection object M and determining non-defective and defective products of the inspection object M from the plurality of reference images P. The feature extraction unit 12 extracts, for example, the shape of the inspection object M, the color (hue, brightness, saturation), the color arrangement (pattern), and the like as the characteristics.

基準データ生成部13は、特徴抽出部12によって前記複数の基準画像Pから抽出された特徴を重みづけして得られる特徴量を含む基準データを生成する。前記基準データは、検査対象物Mの種類を判別するための種類判別用基準データと、検査対象物Mの良品及び不良品を判定するための判定用基準データとを含む。すなわち、基準データ生成部13は、特徴抽出部12によって抽出された特徴から、前記種類判別用基準データ及び前記判定用基準データを生成する。   The reference data generation unit 13 generates reference data including feature amounts obtained by weighting the features extracted from the plurality of reference images P by the feature extraction unit 12. The reference data includes type discrimination reference data for discriminating the type of the inspection object M, and determination reference data for determining the non-defective product and the defective product of the inspection object M. That is, the reference data generation unit 13 generates the type determination reference data and the determination reference data from the features extracted by the feature extraction unit 12.

具体的には、基準データ生成部13は、例えば、特徴抽出部12によって抽出された特徴のうち、検査対象物Mの形状、検査対象物Mの色(色相、明度、彩度)及び色の配置(パターン)などから、前記特徴量を生成する。基準データ生成部13は、前記種類判別用基準データを生成する際に、特徴量における検査対象物Mの形状の重みづけを大きくする。   Specifically, the reference data generation unit 13, for example, among the features extracted by the feature extraction unit 12, the shape of the inspection object M, the color (hue, brightness, saturation), and color of the inspection object M The feature amount is generated from the arrangement (pattern) or the like. The reference data generation unit 13 increases the weight of the shape of the inspection object M in the feature amount when generating the type determination reference data.

また、基準データ生成部13は、前記判定用基準データを生成する際に、特徴量において、例えば、不良品で出現する頻度が高い色及びその配置に関する特徴の重みづけを大きくする一方、検査対象物Mの全体の色に関する特徴の重みづけを小さくする。   In addition, when generating the determination reference data, the reference data generation unit 13 increases the weight of the feature relating to, for example, a color that frequently appears as a defective product and its arrangement in the feature amount, while The weight of the feature related to the overall color of the object M is reduced.

すなわち、基準データ生成部13は、前記複数の基準画像Pから得られた特徴の傾向を良品及び不良品でそれぞれ分析して、良品及び不良品と判定される傾向を特徴量に反映することにより、その傾向に合った前記判定用基準データを生成する。前記判定用基準データは、良品及び不良品の前記複数の基準画像Pからそれぞれ抽出された特徴に基づいて得られる特徴量を含む。基準データ生成部13は、例えば、不良品において検査対象物Mの外周側に異常が多い場合には、外周側に関する特徴の優先度が高い判定用基準データを生成する。基準データ生成部13は、検査対象物Mの種類毎に、判定用基準データを生成する。   That is, the reference data generation unit 13 analyzes the tendency of the features obtained from the plurality of reference images P for the non-defective product and the defective product, respectively, and reflects the tendency to be determined as the good product and the defective product in the feature amount. Then, the determination reference data matching the tendency is generated. The determination reference data includes feature amounts obtained based on features extracted from the plurality of reference images P of non-defective products and defective products. For example, when there are many abnormalities on the outer peripheral side of the inspection object M in defective products, the reference data generating unit 13 generates reference data for determination with a high priority of the features on the outer peripheral side. The reference data generation unit 13 generates determination reference data for each type of inspection object M.

これにより、前記複数の基準画像Pを用いて、検査対象物Mをより精度良く且つ容易に外観検査することができる。   As a result, it is possible to inspect the appearance of the inspection object M more accurately and easily using the plurality of reference images P.

なお、前記複数の基準画像から抽出された特徴に基づいて得られる特徴量は、所定の分布を有する。よって、前記種類判別用基準データ及び前記判定用基準データも分布を有するデータである。   Note that the feature amount obtained based on the features extracted from the plurality of reference images has a predetermined distribution. Therefore, the type determination reference data and the determination reference data are also data having distributions.

既述のように、前記基準データには、予め得られた画像と、後述のように外観検査装置1によって外観検査が行われた検査対象物Mの画像とを含む。よって、基準データ生成部13は、検査対象物Mの外観検査の結果に応じて適切な基準データを生成する。したがって、検査対象物Mの外観検査の結果に応じて、前記基準データの精度を向上できる。すなわち、外観検査装置1は、前記基準データを学習する学習機能を有する。   As described above, the reference data includes an image obtained in advance and an image of the inspection object M that has been visually inspected by the appearance inspection apparatus 1 as described later. Therefore, the reference data generation unit 13 generates appropriate reference data according to the result of the appearance inspection of the inspection object M. Therefore, the accuracy of the reference data can be improved according to the result of the appearance inspection of the inspection object M. That is, the appearance inspection apparatus 1 has a learning function for learning the reference data.

画像取得部20は、検査対象物Mの画像を取得する。画像取得部20は、例えば、カメラなどの画像を撮影してデータとして取得可能な撮像装置である。画像取得部20は、取得した検査対象物Mの画像のデータを、記憶部40に出力する。記憶部40は、前記画像データを記憶する。   The image acquisition unit 20 acquires an image of the inspection object M. The image acquisition unit 20 is, for example, an imaging device that can capture an image such as a camera and acquire it as data. The image acquisition unit 20 outputs the acquired image data of the inspection object M to the storage unit 40. The storage unit 40 stores the image data.

判定部30は、記憶部40から検査対象物Mの画像データを読み込んで、該画像データを基準データ生成部13によって生成された基準データと比較する。判定部30は、前記画像データと前記基準データとの比較結果から、検査対象物Mの種類を判別し、その種類に応じて外観検査を行う。   The determination unit 30 reads the image data of the inspection object M from the storage unit 40 and compares the image data with the reference data generated by the reference data generation unit 13. The determination unit 30 determines the type of the inspection object M from the comparison result between the image data and the reference data, and performs an appearance inspection according to the type.

詳しくは、判定部30は、種類判別部31と、外観検査部32とを有する。   Specifically, the determination unit 30 includes a type determination unit 31 and an appearance inspection unit 32.

種類判別部31は、前記画像データから特徴を抽出して、該画像データの特徴と前記種類判別用基準データとを比較し、それらの整合率を求める。具体的には、種類判別部31は、各種類の検査対象物における特徴量から前記画像データの特徴がどの程度乖離するかを判定する。種類判別部31は、前記特徴量からの乖離度合いに応じて、検査対象物Mの種類を判別する。すなわち、種類判別部31は、前記特徴量からの乖離度合いが所定の種類の検査対象物における種類判別用基準データの分布の範囲内である場合に、検査対象物Mが前記所定の種類であると判別する。   The type discriminating unit 31 extracts features from the image data, compares the features of the image data with the type discriminating reference data, and obtains their matching rate. Specifically, the type determination unit 31 determines how much the feature of the image data deviates from the feature amount in each type of inspection object. The type discriminating unit 31 discriminates the type of the inspection object M according to the degree of deviation from the feature amount. That is, the type discriminating unit 31 determines that the inspection object M is the predetermined type when the degree of deviation from the feature amount is within the range of the type discrimination reference data distribution in the predetermined type inspection object. Is determined.

種類判別部31は、検査対象物Mの種類の判別結果を、外観検査部32に出力する。   The type discrimination unit 31 outputs the discrimination result of the type of the inspection object M to the appearance inspection unit 32.

外観検査部32は、種類判別部31による検査対象物Mの種類の判別結果に応じて前記判定用基準データを選定するとともに、前記画像データから特徴を抽出する。外観検査部32は、選定した判定用基準データと前記画像データから抽出された特徴とを比較し、それらの整合率を求める。具体的には、外観検査部32は、前記選定した判定用基準データの特徴量から前記画像データの特徴がどの程度乖離するかを判定する。外観検査部32は、前記特徴量からの乖離度合いが所定範囲内であるかどうかによって、検査対象物Mの良品及び不良品を判別する。すなわち、外観検査部32は、前記特徴量からの前記乖離度合いが所定範囲内であれば、検査対象物Mを良品と判定し、前記乖離度合いが所定範囲外であれば、検査対象物Mを不良品と判定する。外観検査部32は、検査対象物Mの外観検査の結果を、出力部50に出力する。なお、前記所定範囲は、検査対象物Mを良品と判定する範囲に設定される。   The appearance inspection unit 32 selects the determination reference data according to the determination result of the type of the inspection object M by the type determination unit 31 and extracts features from the image data. The appearance inspection unit 32 compares the selected reference data for determination with the features extracted from the image data, and obtains the matching rate thereof. Specifically, the appearance inspection unit 32 determines how much the feature of the image data deviates from the feature amount of the selected determination reference data. The appearance inspection unit 32 determines whether the inspection object M is a non-defective product or a defective product depending on whether the deviation from the feature amount is within a predetermined range. That is, the appearance inspection unit 32 determines that the inspection object M is a non-defective product if the deviation from the feature amount is within a predetermined range, and determines the inspection object M if the deviation is outside the predetermined range. Judged as defective. The appearance inspection unit 32 outputs the result of the appearance inspection of the inspection object M to the output unit 50. The predetermined range is set to a range in which the inspection object M is determined as a non-defective product.

これにより、検査対象物Mの良品及び不良品をより精度良く判定できる。しかも、前記特徴量に対し、前記検査対象物の特徴が所定範囲内であるかどうかによって、検査対象物Mの良品及び不良品を判定することにより、外観検査時の条件が変化した場合、及び、検査対象物Mが良品の範囲内でばらつきを生じた場合等でも、検査対象物Mを精度良く外観検査することができる。   Thereby, the non-defective product and the defective product of the inspection object M can be determined more accurately. In addition, when the characteristics of the inspection object are within a predetermined range with respect to the feature amount, the non-defective product and the defective product of the inspection object M are determined, thereby changing the conditions during the appearance inspection, and Even when the inspection object M varies within the range of non-defective products, the appearance inspection of the inspection object M can be performed with high accuracy.

上述のように、外観検査部32は、前記判定用基準データと前記画像データから抽出された特徴との整合率に基づいて検査対象物Mの良品及び不良品を判定する。これにより、検査対象物Mの画像全体を、前記判定用基準データと比較して良品及び不良品を判定できる。したがって、検査対象物Mの良品及び不良品を、精度良く外観検査することができる。   As described above, the appearance inspection unit 32 determines a non-defective product and a defective product of the inspection object M based on the matching rate between the determination reference data and the features extracted from the image data. As a result, the whole image of the inspection object M can be compared with the reference data for determination, and a good product and a defective product can be determined. Therefore, it is possible to inspect the appearance of the non-defective product and the defective product of the inspection object M with high accuracy.

記憶部40には、複数の基準画像Pの一部である基準画像データが記憶されるとともに、基準データ取得部10で生成された基準データ、画像取得部20で取得された検査対象物Mの画像データ及び判定部30による外観検査結果が記憶される。記憶部40は、例えば、メモリ、ハードディスクなどの記憶媒体である。   The storage unit 40 stores reference image data that is a part of a plurality of reference images P, the reference data generated by the reference data acquisition unit 10, and the inspection object M acquired by the image acquisition unit 20. The image data and the appearance inspection result by the determination unit 30 are stored. The storage unit 40 is a storage medium such as a memory or a hard disk.

基準データ取得部10及び判定部30は、記憶部40に対し、データの授受が可能に接続される。画像取得部20は、記憶部40に対し、データを送信可能に接続される。記憶部40に記憶された前記基準画像データ及び前記外観検査結果は、複数の基準画像Pとして、基準データ取得部10で基準データを生成する際に用いられる。記憶部40に記憶された前記基準データ及び前記画像データは、判定部30で検査対象物Mの外観検査を行う際に用いられる。   The reference data acquisition unit 10 and the determination unit 30 are connected to the storage unit 40 so as to be able to exchange data. The image acquisition unit 20 is connected to the storage unit 40 so that data can be transmitted. The reference image data and the appearance inspection result stored in the storage unit 40 are used when the reference data acquisition unit 10 generates reference data as a plurality of reference images P. The reference data and the image data stored in the storage unit 40 are used when the determination unit 30 performs an appearance inspection of the inspection object M.

出力部50は、判定部30における検査対象物Mの外観検査結果を出力する。出力部50は、前記外観検査結果を画像及び音などによって出力して、作業者に報知する。出力部50は、例えば、前記外観検査結果を表示する表示装置、及び、前記外観検査結果を音などで出力する出力装置等を含む。なお、出力部50は、他の装置に対し、前記外観検査結果を出力してもよい。   The output unit 50 outputs the appearance inspection result of the inspection object M in the determination unit 30. The output unit 50 outputs the appearance inspection result as an image and sound to notify the operator. The output unit 50 includes, for example, a display device that displays the appearance inspection result, an output device that outputs the appearance inspection result with sound, and the like. The output unit 50 may output the appearance inspection result to another device.

(外観検査)
次に、上述の構成を有する外観検査装置1による外観検査の方法、すなわち外観検査装置1の動作について、図3及び図4を用いて説明する。外観検査装置1は、外観検査のための基準データを生成し、該基準データを用いて検査対象物Mの外観検査を行う。図3は、基準データ生成部10による基準データの生成の動作を示すフローチャートである。図4は、判定部30による種類判別及び外観検査の動作を示すフローチャートである。
(Visual inspection)
Next, a method of appearance inspection by the appearance inspection apparatus 1 having the above-described configuration, that is, an operation of the appearance inspection apparatus 1 will be described with reference to FIGS. The appearance inspection apparatus 1 generates reference data for appearance inspection, and performs an appearance inspection of the inspection object M using the reference data. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of generating reference data by the reference data generating unit 10. FIG. 4 is a flowchart showing operations of type determination and appearance inspection by the determination unit 30.

図3を用いて、外観検査装置1による基準データの生成の動作を説明する。   The operation of generating reference data by the appearance inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG.

図3に示すフローがスタートすると(START)、まず、基準データ生成部10の基準画像取得部11が基準画像の取り込みを行う(ステップSA1)。このステップSA1では、基準画像取得部11は、検査対象物Mの各種類において、良品及び不良品の基準画像を複数取得する。前記基準画像は、予め得られた画像と、後述のように外観検査装置1によって外観検査が行われた検査対象物Mの画像とを含む。   When the flow shown in FIG. 3 starts (START), first, the reference image acquisition unit 11 of the reference data generation unit 10 captures the reference image (step SA1). In step SA1, the reference image acquisition unit 11 acquires a plurality of reference images of good and defective products for each type of inspection object M. The reference image includes an image obtained in advance and an image of the inspection object M that has been visually inspected by the appearance inspection apparatus 1 as will be described later.

次に、特徴抽出部12は、基準画像取得部11が取得した前記複数の基準画像から、検査対象物Mの種類の判別及び検査対象物Mの良品及び不良品の判定に用いるための特徴を抽出する(ステップSA2)。前記特徴は、例えば、検査対象物Mの形状、検査対象物Mの色(色相、明度、彩度)及び色の配置(パターン)などである。   Next, the feature extraction unit 12 uses features for use in determining the type of the inspection object M and determining the non-defective product and the defective product of the inspection object M from the plurality of reference images acquired by the reference image acquisition unit 11. Extract (step SA2). The features include, for example, the shape of the inspection object M, the color (hue, brightness, saturation) of the inspection object M, and the color arrangement (pattern).

そして、基準データ生成部13は、特徴抽出部12によって抽出された特徴を重みづけして得られる特徴量を含む基準データを生成する(ステップSA3)。この基準データは、検査対象物Mの種類を判別するための種類判別用基準データと、検査対象物Mの良品及び不良品を判定するための判定用基準データとを含む。   Then, the reference data generation unit 13 generates reference data including feature amounts obtained by weighting the features extracted by the feature extraction unit 12 (step SA3). The reference data includes type determination reference data for determining the type of the inspection object M, and determination reference data for determining non-defective products and defective products of the inspection object M.

基準データ生成部13は、例えば、特徴抽出部12によって抽出された特徴のうち、検査対象物Mの形状、検査対象物Mの色(色相、明度、彩度)及び色の配置(パターン)などから、前記特徴量を生成する。また、基準データ生成部13は、特徴抽出部12で抽出された特徴の傾向を良品及び不良品でそれぞれ分析して、良品及び不良品と判定された傾向を前記特徴量に反映することにより、その傾向に合った前記判定用基準データを生成する。前記判定用基準データは、良品及び不良品の前記複数の基準画像Pからそれぞれ抽出された特徴に基づいて得られる特徴量を含む。基準データ生成部13は、検査対象物Mの種類毎に判定用基準データを生成する。   The reference data generation unit 13, for example, among the features extracted by the feature extraction unit 12, the shape of the inspection object M, the color (hue, brightness, saturation) of the inspection object M, the color arrangement (pattern), etc. Then, the feature amount is generated. In addition, the reference data generation unit 13 analyzes the tendency of the feature extracted by the feature extraction unit 12 for each of the non-defective product and the defective product, and reflects the tendency determined as the good product and the defective product in the feature amount. The reference data for determination matching the tendency is generated. The determination reference data includes feature amounts obtained based on features extracted from the plurality of reference images P of non-defective products and defective products. The reference data generation unit 13 generates determination reference data for each type of inspection object M.

なお、前記複数の基準画像から抽出された特徴に基づいて得られる特徴量は、所定の分布を有する。よって、前記種類判別用基準データ及び前記判定用基準データも分布を有するデータである。   Note that the feature amount obtained based on the features extracted from the plurality of reference images has a predetermined distribution. Therefore, the type determination reference data and the determination reference data are also data having distributions.

基準データ生成部13で生成された基準データは、記憶部40に記憶される。その後、このフロー終了する(END)。   The reference data generated by the reference data generation unit 13 is stored in the storage unit 40. Thereafter, this flow ends (END).

次に、図4を用いて、外観検査装置1による種類判別及び外観検査の動作を説明する。   Next, operations of type discrimination and appearance inspection by the appearance inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG.

図4に示すフローがスタートすると(START)、まず、画像取得部30が検査対象物Mの画像データを取得する(ステップSB1)。画像取得部30で取得された画像データは、記憶部40に記憶される。   When the flow shown in FIG. 4 starts (START), first, the image acquisition unit 30 acquires image data of the inspection object M (step SB1). The image data acquired by the image acquisition unit 30 is stored in the storage unit 40.

次に、判定部30の種類判別部31が、記憶部40に記憶された種類判別用基準データ及び画像データを読み込んで、該画像データの特徴を抽出するとともに、該画像データの特徴と前記種類判別用基準データとを比較し、それらの整合率を求める。すなわち、種類判別部31は、各種類の検査対象物Mにおける前記種類判別用基準データの特徴量から前記画像データの特徴がどの程度乖離するかを判定する。種類判別部31は、検査対象物Mの種類の判別結果を、外観検査部32に出力する。   Next, the type determination unit 31 of the determination unit 30 reads the type determination reference data and the image data stored in the storage unit 40, extracts the characteristics of the image data, and extracts the characteristics of the image data and the types of the image data. Compare with the reference data for discrimination, and find their matching rate. That is, the type determination unit 31 determines how much the feature of the image data deviates from the feature amount of the type determination reference data for each type of inspection object M. The type discrimination unit 31 outputs the discrimination result of the type of the inspection object M to the appearance inspection unit 32.

外観検査部32は、種類判別部31による種類の判別結果を用いて、記憶部40に記憶された判定用基準データの中から、検査対象物Mの種類に応じた判定用基準データを選択する。また、外観検査部32は、記憶部40に記憶された画像データを読み込んで、該画像データの特徴を抽出するとともに、該画像データの特徴と前記選択した判定用基準データとを比較し、それらの整合率を求める。すなわち、外観検査部32は、前記判定用基準データの特徴量から前記画像データの特徴がどの程度乖離するかを判定する(ステップSB3)。外観検査部32は、前記乖離度合いが所定範囲内であれば(ステップSB3でYESの場合)、検査対象物Mを良品と判定し(ステップSB4)、前記乖離度合いが所定範囲外であれば(ステップSB3でNOの場合)、検査対象物Mを不良品と判定する(ステップSB5)。   The appearance inspection unit 32 selects determination reference data corresponding to the type of the inspection object M from the determination reference data stored in the storage unit 40 using the type determination result by the type determination unit 31. . The appearance inspection unit 32 reads the image data stored in the storage unit 40, extracts the features of the image data, compares the features of the image data with the selected reference data for determination, The matching rate is obtained. That is, the appearance inspection unit 32 determines how much the feature of the image data deviates from the feature amount of the determination reference data (step SB3). The appearance inspection unit 32 determines that the inspection object M is a non-defective product if the degree of deviation is within a predetermined range (YES in Step SB3) (Step SB4), and if the degree of deviation is outside the predetermined range (Step SB4). In the case of NO at step SB3), the inspection object M is determined to be defective (step SB5).

外観検査部32は、検査対象物Mの外観検査の結果を、出力部50及び記憶部40にそれぞれ出力する。   The appearance inspection unit 32 outputs the results of the appearance inspection of the inspection object M to the output unit 50 and the storage unit 40, respectively.

出力部50は、外観検査部32の検査結果を、出力する(ステップSB6)。その後、このフローを終了する(END)。   The output unit 50 outputs the inspection result of the appearance inspection unit 32 (step SB6). Thereafter, this flow is ended (END).

ここで、ステップSA1からSA3が基準データ取得工程に対応し、ステップSB1が画像取得工程に対応し、ステップSB3からSB5が判定工程に対応する。また、ステップSB2が種類判別工程に対応する。   Here, steps SA1 to SA3 correspond to the reference data acquisition process, step SB1 corresponds to the image acquisition process, and steps SB3 to SB5 correspond to the determination process. Step SB2 corresponds to a type determination step.

以上より、外観検査装置1は、複数種類の検査対象物Mにおける複数の基準画像Pから抽出された特徴を重みづけすることによって、外観検査に用いる基準データを取得する。具体的には、外観検査装置1は、前記基準データとして、種類を判別するための種類判別基準データと、良品及び不良品を判定するための判定用基準データとを含むデータを取得する。そして、外観検査装置1は、前記基準データを用いて、検査対象物Mの種類を判別するとともに、該種類に応じて検査対象物Mの外観検査を行う。   As described above, the appearance inspection apparatus 1 obtains reference data used for appearance inspection by weighting features extracted from a plurality of reference images P in a plurality of types of inspection objects M. Specifically, the appearance inspection apparatus 1 acquires data including type determination reference data for determining the type and determination reference data for determining non-defective products and defective products as the reference data. Then, the appearance inspection apparatus 1 determines the type of the inspection object M using the reference data, and performs an appearance inspection of the inspection object M according to the type.

これにより、検査対象物Mの種類に応じて前記基準データを設定する必要がなくなるとともに、検査基準を変更する場合に前記基準データを設定し直す必要がなくなる。しかも、検査対象物Mを検査する際に検査対象物Mの位置が検査時の基準位置と異なる場合でも、前記基準データを補正する必要がない。よって、前記基準データの設定の手間を省略できる。   This eliminates the need to set the reference data in accordance with the type of the inspection object M, and eliminates the need to reset the reference data when changing the inspection standard. Moreover, when the inspection object M is inspected, even if the position of the inspection object M is different from the reference position at the time of inspection, it is not necessary to correct the reference data. Therefore, the labor for setting the reference data can be omitted.

また、検査対象物Mの外観検査の際に、複数の基準画像Pから抽出された特徴を重みづけすることによって得られた基準データを用いることで、検査対象物Mの外観検査を精度良く且つ迅速に行うことができる。   In addition, by using the reference data obtained by weighting the features extracted from the plurality of reference images P during the appearance inspection of the inspection object M, the appearance inspection of the inspection object M can be performed with high accuracy. Can be done quickly.

したがって、本実施形態の構成により、検査対象物Mを容易に且つ精度良く外観検査することができる。   Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the appearance inspection of the inspection object M can be performed easily and accurately.

しかも、本実施形態の外観検査装置1では、前記基準画像Pに外観検査した検査対象物Mの画像も含まれる。すなわち、外観検査装置1は、基準データの生成時に外観検査の結果も用いる。これにより、外観検査の結果に応じて前記基準データの精度を向上できる。これにより、前記基準データを修正することなく、検査対象物Mの外観検査の検査精度を向上できる。   In addition, in the appearance inspection apparatus 1 of the present embodiment, the reference image P includes an image of the inspection object M that has undergone appearance inspection. That is, the appearance inspection apparatus 1 also uses the result of the appearance inspection when generating the reference data. Thereby, the accuracy of the reference data can be improved according to the result of the appearance inspection. Thereby, the inspection accuracy of the appearance inspection of the inspection object M can be improved without correcting the reference data.

(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
While the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the invention.

前記実施形態では、外観検査装置1は、検査対象物Mの種類の判別を、外観検査の前に行う。しかしながら、外観検査装置は、検査対象物の種類の判別と外観検査とを同時に行ってもよい。また、外観検査装置が、検査対象物の種類の判別を行わなくてもよい。   In the embodiment, the appearance inspection apparatus 1 determines the type of the inspection object M before the appearance inspection. However, the appearance inspection apparatus may perform the determination of the type of the inspection object and the appearance inspection at the same time. In addition, the appearance inspection apparatus may not determine the type of the inspection object.

本発明は、検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の外観検査を行う外観検査装置に適用可能である。   The present invention can be applied to an appearance inspection apparatus that performs an appearance inspection of the inspection object using an image of the inspection object.

1 外観検査装置
10 基準データ取得部
11 基準画像取得部
12 特徴抽出部
13 基準データ生成部
20 画像取得部
30 判定部
31 種類判別部
32 外観検査部
40 記憶部
50 出力部
M 検査対象物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Appearance inspection apparatus 10 Reference | standard data acquisition part 11 Reference | standard image acquisition part 12 Feature extraction part 13 Reference | standard data generation part 20 Image acquisition part 30 Determination part 31 Type discrimination | determination part 32 Appearance inspection part 40 Memory | storage part 50 Output part M Inspection object

Claims (8)

検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の外観検査を行う外観検査装置であって、
前記検査対象物の外観検査に関する基準データを、前記検査対象物に関する複数の基準画像における複数の特徴から取得する基準データ取得部と、
前記検査対象物の画像を取得する画像取得部と、
前記基準データ取得部によって得られた前記基準データと、前記画像取得部によって得られた前記検査対象物の画像とを比較し、その比較結果から得られる整合率に基づいて前記検査対象物の良品及び不良品を判定する判定部と、
を備える、外観検査装置。
An appearance inspection apparatus that performs an appearance inspection of the inspection object using an image of the inspection object,
Reference data acquisition unit for acquiring reference data related to appearance inspection of the inspection object from a plurality of features in a plurality of reference images related to the inspection object;
An image acquisition unit for acquiring an image of the inspection object;
The reference data obtained by the reference data acquisition unit is compared with the image of the inspection object obtained by the image acquisition unit, and the non-defective product of the inspection object is based on the matching rate obtained from the comparison result. And a determination unit for determining defective products,
An appearance inspection apparatus comprising:
請求項1に記載の外観検査装置において、
前記基準データ取得部は、前記複数の基準画像における前記複数の特徴から、前記基準データとしての特徴量を取得する、外観検査装置。
The appearance inspection apparatus according to claim 1,
The visual inspection apparatus, wherein the reference data acquisition unit acquires a feature amount as the reference data from the plurality of features in the plurality of reference images.
請求項2に記載の外観検査装置において、
前記特徴量は、前記複数の基準画像における前記複数の特徴を重みづけして得られた値であり、
前記判定部は、前記特徴量に対し、前記画像取得部によって得られた前記検査対象物の画像の特徴が所定範囲内であるかどうかによって、前記検査対象物の良品及び不良品を判定する、外観検査装置。
The appearance inspection apparatus according to claim 2,
The feature amount is a value obtained by weighting the plurality of features in the plurality of reference images,
The determination unit determines a non-defective product and a defective product of the inspection object based on whether the image feature of the inspection object obtained by the image acquisition unit is within a predetermined range with respect to the feature amount. Appearance inspection device.
請求項1から3のいずれか一つに記載の外観検査装置において、
前記複数の基準画像は、前記判定部で判定された前記検査対象物の画像も含む、外観検査装置。
The appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The visual inspection apparatus, wherein the plurality of reference images include an image of the inspection object determined by the determination unit.
請求項1から4のいずれか一つに記載の外観検査装置において、
前記基準データを用いて、前記検査対象物の種類を判別する種類判別部をさらに備える、外観検査装置。
The appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An appearance inspection apparatus further comprising a type discriminating unit that discriminates the type of the inspection object using the reference data.
検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の外観検査を行う外観検査方法であって、
前記検査対象物の外観検査に関する基準データを、前記検査対象物に関する複数の基準画像における複数の特徴から取得する基準データ取得工程と、
前記検査対象物の画像を取得する画像取得工程と、
前記基準データ取得部によって得られた前記基準データと、前記画像取得部によって得られた前記検査対象物の画像とを比較し、その比較結果から得られる整合率に基づいて前記検査対象物の良品及び不良品を判定する判定工程と、
を有する、外観検査方法。
An appearance inspection method for performing an appearance inspection of the inspection object using an image of the inspection object,
Reference data acquisition step for acquiring reference data related to appearance inspection of the inspection object from a plurality of features in a plurality of reference images related to the inspection object;
An image acquisition step of acquiring an image of the inspection object;
The reference data obtained by the reference data acquisition unit is compared with the image of the inspection object obtained by the image acquisition unit, and the non-defective product of the inspection object is obtained based on the matching rate obtained from the comparison result. And a determination process for determining defective products,
A visual inspection method.
請求項6に記載の外観検査方法において、
前記複数の基準画像は、前記判定部で判定された前記検査対象物の画像も含む、外観検査方法。
The appearance inspection method according to claim 6,
The visual inspection method, wherein the plurality of reference images include an image of the inspection object determined by the determination unit.
請求項6または7に記載の外観検査方法において、
前記基準データを用いて、前記検査対象物の種類を判別する種類判別工程をさらに有する、外観検査方法。
In the visual inspection method according to claim 6 or 7,
An appearance inspection method further comprising a type determination step of determining the type of the inspection object using the reference data.
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