JP2019158499A - 外観検査システム、設定装置、画像処理装置、設定方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1は、本実施の形態に係る外観検査システム1の概要を示す模式図である。
次に、本実施の形態に係る外観検査システムの各構成の一例について説明する。
図4は、撮像装置10の一例を示す図である。図4に示す例の撮像装置10は、カメラ11と照明部15とを備える。カメラ11と照明部15とは一体化されている。照明部15は、ワークWに対して光を照射する。照明部15から照射された光は、ワークWの表面で反射し、カメラ11に入射する。
図6は、設定装置60のハードウェア構成について示す模式図である。設定装置60は、CPU(Central Processing Unit)162、メインメモリ163、ハードディスク164、ディスプレイ166、入力デバイス167および通信インターフェイス(I/F)168を含む。これらの各部は、バス161を介して、互いにデータ通信可能に接続される。
図7は、設定装置60における処理の流れの一例を示すフローチャートである。外観検査システム1によって新製品または新品種のワークWの外観検査が必要になったときに、設定装置60は、たとえば図7に示すフローチャートに従った処理を行ない、新製品または新品種のワークWに適した撮像条件の変更経路を設定する。新製品または新品種のワークWの設計上の表面を示す3次元設計データは、予め記憶部62に格納される。
図8および図9を参照して、対象位置決定部63による検査対象領域の決定方法の一例について説明する。図8は、ワークWの設計上の外観を示す模式図が表示された画面の一例を示す図である。図9は、検査対象領域が表示された画面の一例を示す図である。
図10〜図12を参照して、対象位置決定部63による検査対象位置の決定方法の一例について説明する。図10は、検査対象領域上の点の例を示す図である。図11は、検査対象領域から決定された検査対象位置とそれに対応する実効視野との例を示す図である。図12は、検査対象領域から決定された全ての検査対象領域と実効視野とを示す図である。
図13は、撮像条件決定部64による撮像条件候補の決定方法の一例を示す図である。撮像条件決定部64は、検査対象位置BiにおけるワークWの設計上の外観表面の法線上の相対位置候補Ci_1を中心とする相対位置候補群Ci内の複数の位置の各々を、ワークWに対する撮像装置10の相対位置候補として決定する。撮像条件決定部64は、決定した複数の相対位置候補Ci_1,Ci_2,・・・をそれぞれ含む複数の撮像条件候補φi_1,φi_2,・・・を決定すればよい。決定した複数の撮像条件候補φi_1,φi_2,・・・によって、検査対象位置Biに対する撮像条件候補群φiが構成される。
次に、経路決定部65による撮像条件の変更経路の決定方法の一例について説明する。経路決定部65は、撮像条件の変更経路の候補となる複数の組合せパターンの各々について、以下に示す評価関数(1)を用いて評価値Eを算出する。
画像処理装置20は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、補助記憶装置、通信I/F等を含み、情報処理を行なう。補助記憶装置は、たとえば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等で構成され、CPUが実行するプログラム等を記憶する。
図23は、変形例に係る外観検査システムを示す図である。図23に示される外観検査システムは、図1に示す外観検査システム1と比較して、PLC50を備えず、画像処理装置20の代わりに画像処理装置20aを備える点で相違する。画像処理装置20aは、上記の画像処理装置20の構成とPLC50の構成との両方を有する。
以上のように、本実施の形態では、予め定められた要件を満たすように、複数の撮像条件候補のうちいずれか1つを撮像条件として選択することにより、複数の検査対象位置を順次撮像するための撮像条件の変更経路が決定される。
以上のように、本実施の形態および変形例は以下のような開示を含む。
対象物(W)と撮像装置(10)との間の相対位置を異ならせつつ、前記対象物(W)を前記撮像装置(10)で撮像して外観検査を行なう外観検査システム(1)であって、
前記対象物(W)上の複数の検査対象位置(Bi)の各々について、検査時の前記対象物(W)と前記撮像装置(10)との間の相対位置を含む1または複数の撮像条件候補を決定する第1決定部(64)を備え、
前記第1決定部(64)は、前記複数の検査対象位置(Bi)のうちの少なくとも1つの検査対象位置について複数の撮像条件候補を決定し、
予め定められた要件を満たすように、前記複数の検査対象位置(Bi)の各々について決定された前記1または複数の撮像条件候補のうちいずれか1つを撮像条件として選択することにより、前記複数の検査対象位置(Bi)を順次撮像するための撮像条件の変更経路を決定する第2決定部(65)をさらに備える、外観検査システム(1)。
前記撮像装置(10)は、前記対象物(W)に光を照射するための照明部(15)と、前記対象物からの反射光を撮像素子(13)上に結像するためのレンズ部(14)と、前記撮像素子(13)を制御して画像データを出力するカメラ制御部(12)とを含み、
前記撮像条件は、前記照明部(15)の照明条件、前記レンズ部(14)の光学条件および前記カメラ制御部(12)の制御条件のうちの少なくとも一つを含む、構成1に記載の外観検査システム(1)。
前記第2決定部(65)は、前記複数の検査対象位置(Bi)の撮像順および前記複数の検査対象位置(Bi)について決定された撮像条件の少なくとも一方が互いに異なる複数の組合せパターンの各々について評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記変更経路を決定する、構成1または2に記載の外観検査システム(1)。
前記評価値は、撮像条件を逐次変更しつつ、前記複数の検査対象位置(Bi)の全ての撮像を完了するのに要する時間に依存する項を含む評価関数を用いて算出される、構成3に記載の外観検査システム(1)。
前記対象物(W)に対して1つ以上の検査対象領域(75)を設定し、前記検査対象領域(75)に対応する検査要件を満たすように、前記検査対象領域(75)に対応する一つ以上の検査対象位置(Bi)を決定する第3決定部(63)をさらに備える、構成1から4のいずれかに記載の外観検査システム(1)。
構成1から5のいずれかに記載の外観検査システム(1)において用いられ、前記変更経路を設定する設定装置(60)であって、前記第1決定部(64)と前記第2決定部(65)とを備える設定装置(60)。
構成1から5のいずれかに記載の外観検査システム(1)において用いられ、前記対象物(W)の外観の良否を判定する画像処理装置(20)であって、
前記複数の検査対象位置(Bi)の各々について決定された撮像条件で撮像された画像を処理することにより、前記対象物(W)の外観の良否を判定する判定部(21)と、
前記判定部(21)の判定に基づいて、前記複数の検査対象位置(Bi)の各々の良否を示す第1判定結果、前記複数の検査対象位置(Bi)の少なくとも1つを含む検査対象領域(75)の良否を示す第2判定結果、および前記対象物(W)の良否を示す第3判定結果のうちの少なくとも1つを出力する出力部(22)とを備える、画像処理装置(20)。
対象物(W)と撮像装置(10)との間の相対位置を異ならせつつ、前記対象物(W)を前記撮像装置(10)で撮像して外観検査を行なう外観検査システム(1)における設定方法であって、
前記対象物(W)上の複数の検査対象位置(Bi)の各々について、検査時の前記対象物(W)と前記撮像装置(10)との間の相対位置を含む1または複数の撮像条件候補を決定する第1ステップを備え、
前記第1ステップにおいて、前記複数の検査対象位置(Bi)のうちの少なくとも1つの検査対象位置(Bi)について複数の撮像条件候補が決定され、
予め定められた要件を満たすように、前記複数の検査対象位置(Bi)の各々について決定された前記複数の撮像条件候補のうちいずれか1つを撮像条件として選択することにより、前記1または複数の検査対象位置を順次撮像するための撮像条件の変更経路を決定する第2ステップをさらに備える、設定方法。
対象物(W)と撮像装置(10)との間の相対位置を異ならせつつ、前記対象物(W)を前記撮像装置(10)で撮像して外観検査を行なう外観検査システム(1)をサポートするためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記対象物(W)上の複数の検査対象位置の各々について、検査時の前記対象物(W)と前記撮像装置(10)との間の相対位置を含む1または複数の撮像条件候補を決定する第1ステップを実行させ、
前記第1ステップにおいて、前記複数の検査対象位置のうちの少なくとも1つの検査対象位置について複数の撮像条件候補が決定され、
さらに前記コンピュータに、
予め定められた要件を満たすように、前記複数の検査対象位置の各々について決定された前記複数の撮像条件候補のうちいずれか1つを撮像条件として選択することにより、前記1または複数の検査対象位置を順次撮像するための撮像条件の変更経路を決定する第2ステップを実行させる、プログラム。
Claims (9)
- 対象物と撮像装置との間の相対位置を異ならせつつ、前記対象物を前記撮像装置で撮像して外観検査を行なう外観検査システムであって、
前記対象物上の複数の検査対象位置の各々について、検査時の前記対象物と前記撮像装置との間の相対位置を含む1または複数の撮像条件候補を決定する第1決定部を備え、
前記第1決定部は、前記複数の検査対象位置のうちの少なくとも1つの検査対象位置について複数の撮像条件候補を決定し、
予め定められた要件を満たすように、前記複数の検査対象位置の各々について決定された前記1または複数の撮像条件候補のうちいずれか1つを撮像条件として選択することにより、前記複数の検査対象位置を順次撮像するための撮像条件の変更経路を決定する第2決定部をさらに備える、外観検査システム。 - 前記撮像装置は、前記対象物に光を照射するための照明部と、前記対象物からの反射光を撮像素子上に結像するためのレンズ部と、前記撮像素子を制御して画像データを出力するカメラ制御部とを含み、
前記撮像条件は、前記照明部の照明条件、前記レンズ部の光学条件および前記カメラ制御部の制御条件のうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載の外観検査システム。 - 前記第2決定部は、前記複数の検査対象位置の撮像順および前記複数の検査対象位置について決定された撮像条件の少なくとも一方が互いに異なる複数の組合せパターンの各々について評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記変更経路を決定する、請求項1または2に記載の外観検査システム。
- 前記評価値は、撮像条件を逐次変更しつつ、前記複数の検査対象位置の全ての撮像を完了するのに要する時間に依存する項を含む評価関数を用いて算出される、請求項3に記載の外観検査システム。
- 前記対象物に対して1つ以上の検査対象領域を設定し、前記検査対象領域に対応する検査要件を満たすように、前記検査対象領域に対応する一つ以上の検査対象位置を決定する第3決定部をさらに備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の外観検査システム。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の外観検査システムにおいて用いられ、前記変更経路を設定する設定装置であって、前記第1決定部と前記第2決定部とを備える設定装置。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の外観検査システムにおいて用いられ、前記対象物の外観の良否を判定する画像処理装置であって、
前記複数の検査対象位置の各々について決定された撮像条件で撮像された画像を処理することにより、前記対象物の外観の良否を判定する判定部と、
前記判定部の判定に基づいて、前記複数の検査対象位置の各々の良否を示す第1判定結果、前記複数の検査対象位置の少なくとも1つを含む検査対象領域の良否を示す第2判定結果、および前記対象物の良否を示す第3判定結果のうちの少なくとも1つを出力する出力部とを備える、画像処理装置。 - 対象物と撮像装置との間の相対位置を異ならせつつ、前記対象物を前記撮像装置で撮像して外観検査を行なう外観検査システムにおける設定方法であって、
前記対象物上の複数の検査対象位置の各々について、検査時の前記対象物と前記撮像装置との間の相対位置を含む1または複数の撮像条件候補を決定する第1ステップを備え、
前記第1ステップは、前記複数の検査対象位置のうちの少なくとも1つの検査対象位置について複数の撮像条件候補を決定し、
予め定められた要件を満たすように、前記複数の検査対象位置の各々について決定された前記1または複数の撮像条件候補のうちいずれか1つを撮像条件として選択することにより、前記複数の検査対象位置を順次撮像するための撮像条件の変更経路を決定する第2ステップをさらに備える、設定方法。 - 対象物と撮像装置との間の相対位置を異ならせつつ、前記対象物を前記撮像装置で撮像して外観検査を行なう外観検査システムをサポートするためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記対象物上の複数の検査対象位置の各々について、検査時の前記対象物と前記撮像装置との間の相対位置を含む1または複数の撮像条件候補を決定する第1ステップを実行させ、
前記第1ステップは、前記複数の検査対象位置のうちの少なくとも1つの検査対象位置について複数の撮像条件候補を決定し、
さらに前記コンピュータに、
予め定められた要件を満たすように、前記複数の検査対象位置の各々について決定された前記1または複数の撮像条件候補のうちいずれか1つを撮像条件として選択することにより、前記複数の検査対象位置を順次撮像するための撮像条件の変更経路を決定する第2ステップを実行させる、プログラム。
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