JP2019152591A - 画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る画像検査装置1によって実現される処理の一例を示した概要図である。画像検査装置1は、主な構成として、例えば、図1に示すように、カメラ2(本願でいう「撮像手段」の一例である)と照明2L(本願でいう「照明手段」の一例である)とを備える。カメラ2は、検査対象物4の検査に用いる画像を取得する。照明2Lは、検査対象物4に所定の照明パターンの光を照射する。
化した縞模様の画像を解析することになるため、欠陥の検出精度が低下する。
以下、画像検査装置1について詳細に説明する。図2は、画像検査装置1の全体構成の一例を示した図である。画像検査装置1は、上述したカメラ2と照明2Lの他、カメラ2と照明2Lを先端に設けたロボットアーム3、カメラ2から送られた画像データの処理等を司る画像処理ユニット8(本願でいう「判定手段」の一例である)、ロボットアーム3を制御するロボットコントローラ10、カメラ2や照明2Lやロボットコントローラ10の制御を司るPLC9(本願でいう「制御手段」の一例である)を備える(PLC:Programmable Logic Controller)。画像処理ユニット8としては、例えば、CPU(中央演
算処理装置)、メモリ、補助記憶装置(ハードディスクドライブやソリッドステートドライブなど)、入力装置(キーボード、マウス、タッチパネルなど)を有する汎用のコンピュータ、或いは、画像処理専用の装置を適用できる。PLC9も同様である。
ける。操作ユニット11は、表示ユニット12と一体のタッチパネルであってもよいし、汎用のコンピュータに一般利用されるキーボードであってもよいし、或いは、専用に設計された入力装置であってもよい。また、表示ユニット12は、画像検査装置1を取り扱うオペレータから見えやすい適当な箇所に配置される表示装置であり、画像検査装置1の各部の状態表示や、カメラ2で取得された画像の表示を行う。
照明2Lの照明パターンを作成する際は、まず、画像の各点と照明の各点との対応関係が特定される。画像の各点と照明の各点との対応関係は、次のようにして特定することができる。例えば、カメラ2の位置を視点とし、画像に写る検査対象物4の任意の点C(Xc,Yc,Zc)(本願でいう「仮想点」の一例である)を結ぶ仮想直線を視線vとする。検査対象物4の形状は、検査対象物4の設計図のデータ、或いは、検査対象物4と同種の良品を3次元測定して得たデータから既知である。また、カメラ2の位置もロボットアーム3を制御するロボットコントローラ10から既知である。検査対象物4の形状とカメラ2の位置が既知であれば、視線vと検査対象物4の表面の交点A(本願でいう「反射点」の一例である)の座標(Xa,Ya,Za)は一意に求まる。
し、検査対象物4の形状に依存しない一種類の位相画像(基準画像)との差分を求め、この差分に基づいて容易に欠陥の検出を行うことができる。したがって、画像検査装置1に位相シフト法を適用しても、カメラ2に写る検査対象物4の縞模様に幅のバリエーションが現れるような照明パターンを用意することなく、欠陥の検出精度を維持することが可能である。
コンピュータその他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの処理を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
アーム:3A2・・第2アーム:4・・検査対象物:4C・・曲面部分:8・・画像処理ユニット:9・・PLC:10・・ロボットコントローラ:11・・操作ユニット:12・・表示ユニット
Claims (7)
- 検査対象物を画像で検査する画像検査装置であって、
前記検査対象物に光を照射する照明手段と、
前記検査対象物を撮像する撮像手段と、
前記照明手段と前記撮像手段との位置関係及び前記検査対象物の形状データを基に作成される、前記照明手段が照射した場合に、前記撮像手段が撮像する画像に写る前記照明手段の光の形状が規定のパターンと一致することになる形状のパターン光を、前記照明手段に照射させる制御手段と、を備える、
画像検査装置。 - 前記制御手段は、
前記撮像手段の撮像面内の特定の位置にある仮想点と、前記撮像面に写る前記検査対象物において前記仮想点に対応する実際の位置である反射点とを結ぶ第1の仮想線に対し、前記検査対象物の前記反射点における法線を中心にして前記第1の仮想線と線対称の線である第2の仮想線が、前記照明手段の発光面に交わることになる位置である対応点を、前記撮像面内の各位置について特定し、
前記仮想点と前記対応点との対応関係に基づき、前記撮像面に前記規定のパターンの形状のパターン光が入射するように、前記発光面のパターン光の形状を作成する、
請求項1に記載の画像検査装置。 - 前記制御手段は、前記照明手段が照射した場合に、前記撮像手段が撮像する画像に写る前記照明手段の光の形状が直線状或いは縞状の光のパターンと一致することになる形状のパターン光を、前記照明手段に照射させる、
請求項1または2に記載の画像検査装置。 - 前記撮像手段が撮像した前記検査対象物の画像に写る前記照明手段の光の形状と前記規定のパターンとの差分に基づいて前記検査対象物の欠陥の有無を判定する判定手段を更に備える、
請求項1から3の何れか一項に記載の画像検査装置。 - 前記制御手段は、前記照明手段が照射した場合に、前記撮像手段が撮像する画像に写る前記照明手段の光の形状が縞状の光のパターンであり、縞の位相が変化する複数のパターン光と一致することになる複数の形状のパターン光を、前記照明手段に照射させる、
請求項3または4に記載の画像検査装置。 - 検査対象物を画像で検査する画像検査方法であって、
前記検査対象物に照明手段で光を照射する照明工程と、
前記検査対象物を撮像手段で撮像する撮像工程と、
前記照明手段と前記撮像手段との位置関係及び前記検査対象物の形状データを基に作成される、前記照明手段が照射した場合に、前記撮像手段が撮像する画像に写る前記照明手段の光の形状が規定のパターンと一致することになる形状のパターン光を、前記照明手段に照射させる制御工程と、を有する、
画像検査方法。 - 検査対象物を画像で検査する画像検査プログラムであって、
コンピュータに、
前記検査対象物に照明手段で光を照射する照明工程と、
前記検査対象物を撮像手段で撮像する撮像工程と、
前記照明手段と前記撮像手段との位置関係及び前記検査対象物の形状データを基に作成
される、前記照明手段が照射した場合に、前記撮像手段が撮像する画像に写る前記照明手段の光の形状が規定のパターンと一致することになる形状のパターン光を、前記照明手段に照射させる制御工程と、を実行させる、
画像検査プログラム。
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