JP2019215206A - 表面検査装置および表面検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
カラーラインカメラと棒状照明で構成された光学系を用いてRGBカラー画像を撮像し、画像処理により鋼板の凹凸を顕在化して表面を検査する。特許文献1の技術は、疵、刻印、文字、マーキングの検出に適しているが、粗面の欠陥検出としては最適化されていない。
ここで、L(r,a,t)はtフレーム目で撮像された画像フレームの座標(r,a)における輝度値であり、Q(r,a)は標準の輝度値である。
式(4)について、両辺の期待値を計算すると、式(5)が得られる。
表面検査装置1を用いた表面検査方法により、物品10の被検査面11の欠陥領域を抽出した結果を、図7〜図9に示す。図7(a)は、縦軸(A軸)方向で同一の座標値aを有しており且つ横軸(R軸)方向で異なる座標値r0,r1,r2を有する3点の画素(r0,a)、(r1,a)、(r2,a)が検出した輝度値の時系列データである。図7(b)は、図7(a)に示した3点の画素の欠陥特徴量の時系列データを示している。図7(b)で示したように、欠陥特徴量を算出することで、欠陥領域と推定される以外の領域、すなわち良品領域は、欠陥特徴量の値がほぼ0となる。だたし、図7(b)に示した欠陥特徴量には、照明の影響やカメラノイズが含まれている。
画像処理手段5に含まれフィルタ処理部を用いて、被検査面の凹凸を精度高く検出する例について説明する。表面検査装置1のカメラ3は、被検査面の撮像を行って画像データを記録した。画像処理手段の時系列欠陥特徴量抽出部は、欠陥特徴量の時系列データを記録した。例として、横軸(R軸)方向の座標が一定で、且つ縦軸(A軸)方向の座標が0から150までの範囲の画素における輝度値と撮像時間との関係を図12(a)に示す。図12(a)では、良品領域と比較して輝度値の高いところを白色で示しており、輝度値の低い領域を暗色で示している。図に示すように、輝度及び欠陥特徴量の時系列データからは、a=74を中心とした領域で、時刻146前後の画像データから、輝度変化が確認された。
2 光源
3 カメラ
4、22 移動手段
5 画像処理装置
6 ビームスプリッタ
10 物品
11 検査面
Claims (3)
- 被検査面の異常を検出する表面検査装置であって、
検査光を被検査面に照射する光源と、
検査光で照射されている被検査面を所定の時間間隔で撮像し、画像データを記録するカメラと、
撮像された複数の画像データに亘って、被検査面の少なくとも一部が重複して記録されるように、前記カメラに対して被検査面を相対移動させる移動手段と、
前記カメラが記録した画像データを入力して時系列で保存し、前記画像データに対する演算処理を行う画像処理手段と、
を備えており、
前記画像処理手段が、
画像データに含まれる画素ごとの輝度値と標準の輝度値との差を欠陥特徴量として算出し、全ての画像データから、同一座標の画素ごとに前記欠陥特徴量を抽出して、時系列で配列して欠陥特徴量の時系列データとする時系列欠陥特徴量抽出部と、
欠陥特徴量の時系列データの標準偏差を算出し、それぞれの欠陥特徴量を欠陥特徴量の全座標で得られた標準偏差の最小値で除する正規化処理を行う正規化処理部と、
正規化処理後の欠陥特徴量の時系列データに加算平均法を適用し、累積演算処理することにより、所定のしきい値よりも欠陥特徴量の大きな領域を欠陥領域として抽出する欠陥領域抽出部と、
を備えていることを特徴とする表面検査装置。 - 前画像処理手段が、被検査面の凹凸を検出するためのフィルタ処理部をさらに備えており、前記フィルタ処理部が、前記欠陥特徴量の時系列データから、前記欠陥特徴量が高い領域と低い領域とが連続して出現する領域を抽出することを特徴とする請求項1記載の表面検査装置。
- 被検査面の異常を検出する表面検査方法であって、
光源から検査光を被検査面に照射する工程と、
検査光で照射されている被検査品の表面を所定の時間間隔でカメラにより撮像し、画像データを記録する工程と、
撮像された複数の画像データに亘って、被検査面の少なくとも一部が重複して記録されるように、前記カメラに対して被検査面を相対移動させる工程と、
前記カメラが記録した画像データを入力して時系列で保存し、前記画像データに対する演算処理を行う画像処理工程と、
を備えており、
前記画像処理工程が、
前記画像データに含まれる画素ごとの輝度値と標準の輝度値との差を欠陥特徴量として算出し、全ての画像データから同一座標の画素ごとに前記欠陥特徴量を抽出し、抽出した欠陥特徴量を画素毎に時系列で配列して欠陥特徴量の時系列データを作成し、前記欠陥特徴量の時系列データの標準偏差を算出し、前記欠陥特徴量を前記欠陥特徴量の全座標について得られた標準偏差の最小値で除する正規化処理を行い、正規化処理後の欠陥特徴量の時系列データに加算平均法を適用し、累積演算処理することにより、所定のしきい値よりも欠陥特徴量の大きな領域を欠陥領域として抽出することを特徴とする表面検査方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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