JP2023125709A - Image inspection system and image inspection method - Google Patents

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Abstract

To provide an image inspection system capable of shortening an inspection time required for inspection while suppressing deterioration in the accuracy of inspection.SOLUTION: An image inspection system 100 for inspecting an object using multi-wavelength images comprises: an imaging section that acquires a confirmation image by receiving light from a first object via a spectroscopic section for dispersing the light; and a processing section that performs processing on the confirmation image acquired by the imaging section. The processing section generates each image data for respective wavelengths constituting multi-wavelengths included in the confirmation image on the basis of the confirmation image and spectroscopic characteristics of the spectroscopic section, designates a plurality of first wavelengths included in the multi-wavelengths, calculates a correct answer rate of first combined image data on the basis of the first combined image data obtained by combining each image data in the designated first wavelengths and a predetermined correct answer image corresponding to the first object, and determines a plurality of second wavelengths used for inspecting an inspection image obtained by imaging a second object by the imaging section as the plurality of designated first wavelengths if the correct answer rate is equal to or greater than a threshold value.SELECTED DRAWING: Figure 9A

Description

本開示は、多波長画像を利用して対象物を検査する画像検査システム及び画像検査方法に関する。 The present disclosure relates to an image inspection system and an image inspection method that inspect an object using multi-wavelength images.

各々が狭帯域である多数のバンド、例えば数十バンドのスペクトル情報を活用することにより、従来のRGB画像では不可能であった対象物の詳細な解析が可能となる。このような多波長の情報を取得するカメラは、「ハイパースペクトルカメラ」と呼ばれる。ハイパースペクトルカメラは、食品検査、生体検査、医薬品開発、及び鉱物の成分分析などの様々な分野で利用されている。 Utilizing spectral information from a large number of bands, each narrow band, for example, several dozen bands, enables detailed analysis of objects that is not possible with conventional RGB images. A camera that acquires information at multiple wavelengths is called a "hyperspectral camera." Hyperspectral cameras are used in various fields such as food inspection, biological testing, drug development, and mineral component analysis.

国際公開第2021/192891号International Publication No. 2021/192891

ハイパースペクトルカメラにより撮像された画像を用いて検査対象物の検査を行う場合、検査対象の画像に含まれる複数の波長の波長数を増やすことにより、検査の精度を高めることはできるが、検査時間が長くなる。一方、波長数が少ない場合、検査時間は短くなるが、検査の精度が低下する。 When inspecting an object to be inspected using images captured by a hyperspectral camera, inspection accuracy can be improved by increasing the number of multiple wavelengths included in the image of the inspection object, but the inspection time becomes longer. On the other hand, when the number of wavelengths is small, the inspection time is shortened, but the inspection accuracy is reduced.

本開示は、検査の精度の低下を抑制しつつ、検査に要する検査時間を短縮できる画像検査システム及び画像検査方法を提供する。 The present disclosure provides an image inspection system and an image inspection method that can shorten the inspection time required for inspection while suppressing a decrease in inspection accuracy.

本開示の一態様は、多波長画像を利用して対象物を検査する画像検査システムであって、光を分光する分光部を介して、第1の対象物からの光を受光して確認画像を取得する撮像部と、前記撮像部により取得された前記確認画像に対して処理を行う処理部と、を備え、前記処理部は、前記確認画像及び前記分光部の分光特性に基づいて、前記確認画像に含まれる多波長を構成する各波長の各画像データを生成し、多波長に含まれる複数の第1の波長を指定し、指定された第1の波長の各画像データを組み合わせた第1の組み合わせ画像データと前記第1の対象物に対応する所定の正答画像データとに基づいて、前記第1の組み合わせ画像データの正答率を算出し、前記正答率が閾値以上である場合、前記撮像部により第2の対象物が撮像されて得られる検査画像の検査に用いる複数の第2の波長を、指定された前記複数の第1の波長に決定する、画像検査システムである。 One aspect of the present disclosure is an image inspection system that inspects an object using a multi-wavelength image, which receives light from a first object through a spectroscope that separates light to produce a confirmation image. and a processing section that processes the confirmation image obtained by the imaging section, and the processing section is configured to perform processing on the confirmation image and the spectral characteristics of the spectroscopic section. Generate each image data of each wavelength that constitutes the multiple wavelengths included in the confirmation image, specify a plurality of first wavelengths included in the multiple wavelengths, and generate a first image data that combines each image data of the specified first wavelengths. A correct answer rate of the first combined image data is calculated based on the first combined image data and predetermined correct answer image data corresponding to the first object, and if the correct answer rate is equal to or higher than a threshold, the The image inspection system determines a plurality of second wavelengths to be used for inspection of an inspection image obtained by capturing an image of a second object by an imaging unit, as the plurality of designated first wavelengths.

本開示の一態様は、多波長画像を利用して対象物を検査する画像検査方法であって、光を分光する分光部を介して、第1の対象物からの光を受光して確認画像を取得する画像取得ステップと、取得された前記確認画像に対して処理を行う処理ステップと、を有し、前記処理ステップは、前記確認画像及び前記分光部の分光特性に基づいて、前記確認画像に含まれる多波長を構成する各波長の各画像データを生成するステップと、多波長に含まれる複数の第1の波長を指定するステップと、指定された第1の波長の各画像データを組み合わせた第1の組み合わせ画像データと前記第1の対象物に対応する所定の正答画像とに基づいて、前記第1の組み合わせ画像データの正答率を算出するステップと、前記正答率が閾値以上である場合、第2の対象物が撮像されて得られる検査画像の検査に用いる複数の第2の波長を、指定された前記複数の第1の波長に決定するステップと、を有する画像検査方法である。 One aspect of the present disclosure is an image inspection method for inspecting a target object using a multi-wavelength image, the image inspection method includes receiving light from a first target object through a spectroscopic unit that splits light to obtain a confirmation image. and a processing step of performing processing on the obtained confirmation image, and the processing step includes an image acquisition step of obtaining the confirmation image based on the confirmation image and the spectral characteristics of the spectroscopic section. a step of generating each image data of each wavelength constituting the multiple wavelengths included in the multiple wavelengths, a step of specifying a plurality of first wavelengths included in the multiple wavelengths, and a step of combining each image data of the specified first wavelengths. calculating a correct answer rate of the first combined image data based on the first combined image data and a predetermined correct answer image corresponding to the first object, and the correct answer rate is equal to or higher than a threshold value. In this case, an image inspection method includes the step of determining a plurality of second wavelengths to be used for inspecting an inspection image obtained by imaging a second object to be the plurality of specified first wavelengths. .

本開示によれば、検査の精度の低下を抑制しつつ、検査に要する検査時間を短縮できる。 According to the present disclosure, the test time required for the test can be shortened while suppressing a decrease in test accuracy.

本開示の実施形態に係る画像検査システムのブロック図Block diagram of an image inspection system according to an embodiment of the present disclosure カメラが取得する確認画像の一例を示す図Diagram showing an example of a confirmation image acquired by the camera 確認画像に含まれる各波長の各画像データの一例を示す図Diagram showing an example of each image data of each wavelength included in the confirmation image 正答画像及び確認画像の概念図Conceptual diagram of correct answer image and confirmation image 正答画像において指定された領域の一例を示す図Diagram showing an example of the specified area in the correct answer image 指定された領域毎の波長に対する受光量を示すグラフGraph showing the amount of light received for each wavelength in the specified area 各波長の番号に対する寄与度を示すグラフGraph showing the contribution of each wavelength to the number 確認画像に含まれる波長毎の画像データを寄与度の順に並べた状態の一例を示す図A diagram showing an example of a state in which image data for each wavelength included in a confirmation image is arranged in order of contribution. 様々な組み合わせの第1の波長の各画像データを組み合せた組み合わせ画像データに対する正答率の一例を示すグラフA graph showing an example of the correct answer rate for combined image data that combines image data of various combinations of first wavelengths. 確認画像に含まれる波長毎の画像データを、手動で選択するための操作例を示す図Diagram showing an operation example for manually selecting image data for each wavelength included in the confirmation image 画像検査システムが実行する画像検査方法の手順の一例を示すフローチャートFlowchart showing an example of the procedure of the image inspection method executed by the image inspection system 画像検査システムが実行する画像検査方法の手順の一例を示すフローチャート(図8Aの続き)Flowchart showing an example of the procedure of the image inspection method executed by the image inspection system (continued from FIG. 8A) 寄与度の高い順に波長を追加して組み合わせた場合の波長の数に対する正答率の一例を示すグラフA graph showing an example of the correct answer rate for the number of wavelengths when wavelengths are added and combined in order of their contribution. 寄与度に依存せずに任意に波長を組み合わせた場合の波長の数に対する正答率の一例を示すグラフA graph showing an example of the correct answer rate for the number of wavelengths when wavelengths are arbitrarily combined without depending on the degree of contribution 画像検査システムの変形例1のブロック図Block diagram of modification 1 of the image inspection system 画像検査システムの変形例2のブロック図Block diagram of modification 2 of the image inspection system 画像検査システムの変形例3のブロック図Block diagram of modification 3 of image inspection system

以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of well-known matters or redundant explanations of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter recited in the claims.

図1は、本開示の実施形態に係る画像検査システムのブロック図である。画像検査システム100は、カメラ10と、照明装置20と、制御装置30と、表示操作装置40と、を含む。画像検査システム100は、撮像した対象物(ワーク、被写体)の画像について、この画像中に含まれる多波長を構成する各波長の各画像データを分析することにより、撮像した対象物の特性を検査する。本実施形態において、カメラ10と、照明装置20と、制御装置30と、表示操作装置40とは、それぞれ独立した装置により構成されている。例えば、照明装置20は、カメラ10に対して着脱可能でもよい。制御装置30は、図示せぬインターフェース(有線又は無線)を介して、カメラ10、照明装置20、及び表示操作装置40に接続されている。つまり、カメラ10、照明装置20、制御装置30、及び表示操作装置40は、通信デバイスを有する。 FIG. 1 is a block diagram of an image inspection system according to an embodiment of the present disclosure. The image inspection system 100 includes a camera 10, a lighting device 20, a control device 30, and a display operation device 40. The image inspection system 100 inspects the characteristics of the imaged object (workpiece, subject) by analyzing each image data of each wavelength that constitutes the multiple wavelengths included in the image. do. In this embodiment, the camera 10, the illumination device 20, the control device 30, and the display operation device 40 are each configured as independent devices. For example, the lighting device 20 may be detachable from the camera 10. The control device 30 is connected to the camera 10, the lighting device 20, and the display operation device 40 via an interface (wired or wireless) not shown. That is, the camera 10, the lighting device 20, the control device 30, and the display operation device 40 have communication devices.

カメラ10は、対象物について、例えば数十バンドのスペクトル情報のような多波長の情報を含む画像、いわゆる多波長画像を撮像可能な装置である。多波長画像とは、多数(例えば3つ以上、例えば20波長(20バンド))の波長の成分を含む画像である。カメラ10は、ハイパースペクトルカメラとも呼ばれる。カメラ10は、例えば固定位置に設置され、対象物を撮像する。カメラ10は、分光部11と、撮像部12と、記憶部13と、を有する。 The camera 10 is a device capable of capturing an image of a target object that includes multi-wavelength information such as spectral information of several tens of bands, that is, a so-called multi-wavelength image. A multi-wavelength image is an image that includes components of a large number of wavelengths (for example, three or more, for example, 20 wavelengths (20 bands)). Camera 10 is also called a hyperspectral camera. The camera 10 is installed at a fixed position, for example, and images an object. The camera 10 includes a spectroscopic section 11, an imaging section 12, and a storage section 13.

分光部11は、透過型(例えばフィルタ又はプリズム)の光学部材により構成されてもよいし、反射型(例えば回折格子)の光学部材により構成されてもよい。分光部11は、照明装置20により光を照射された対象物からの光を受光して、複数の波長に分光する。つまり、分光部11は、撮像部12に対応して配置され、撮像部12の画素毎に波長の選択機能を有する。分光部11は、複数の分光領域に区分されていてもよい。各分光領域は、所定の波長を通過させる。各分光領域で通過される1つ以上の波長は少なくとも一部が重複してもよいし、重複しなくてもよい。 The spectroscopic section 11 may be configured with a transmission type (for example, a filter or prism) optical member, or a reflection type (for example, a diffraction grating) optical member. The spectroscopic unit 11 receives light from an object irradiated with light by the illumination device 20, and separates the light into a plurality of wavelengths. That is, the spectroscopic section 11 is arranged corresponding to the imaging section 12 and has a wavelength selection function for each pixel of the imaging section 12. The spectroscopic section 11 may be divided into a plurality of spectral regions. Each spectral region passes a predetermined wavelength. The one or more wavelengths passed in each spectral region may or may not overlap at least in part.

撮像部12は、分光部11を介して受光した光を電気信号に変換し、対象物の画像を撮像する撮像素子等により構成される。撮像部12の各画素の波長領域は、少なくとも一部が重複してもよいし重複しなくてもよい。 The imaging unit 12 is configured with an imaging device or the like that converts the light received through the spectroscopic unit 11 into an electrical signal and captures an image of the object. The wavelength ranges of each pixel of the imaging unit 12 may or may not overlap at least in part.

記憶部13は、カメラ10の設定、動作プログラム、又は撮像した画像等を記憶するメモリやディスク等により構成される。 The storage unit 13 is composed of a memory, a disk, etc. that stores settings of the camera 10, operating programs, captured images, and the like.

照明装置20は、対象物に照明光を照射し、カメラ10による対象物の撮像を可能にする装置である。照明装置20は、投光部21と、記憶部22と、を有する。投光部21は、対象物に対して照明光を照射可能な光源であり、発光素子又は電球等により構成される。記憶部22は、照明装置20の設定又は動作プログラム等を記憶するメモリやディスク等で構成される。照明装置20による照明光は、白色光であっても所定の少なくとも1つの波長を有する光であってもよい。 The illumination device 20 is a device that irradiates an object with illumination light and enables the camera 10 to capture an image of the object. The lighting device 20 includes a light projection section 21 and a storage section 22. The light projecting unit 21 is a light source that can irradiate illumination light onto a target object, and is composed of a light emitting element, a light bulb, or the like. The storage unit 22 is composed of a memory, a disk, etc. that stores settings, operating programs, etc. of the lighting device 20. The illumination light from the illumination device 20 may be white light or light having at least one predetermined wavelength.

制御装置30は、画像検査システム100の制御を司る装置であり、例えばPC(Personal Computer)である。制御装置30は、カメラ10が撮像した画像について種々の処理を行う処理部を構成する。制御装置30は、制御部31と、演算部32と、判定部33と、記憶部34と、を有する。制御部31と演算部32と判定部33とは、例えば記憶部34に記憶された画像検査プログラムを読み込み、制御装置30ひいては画像検査システム100の動作を制御する。 The control device 30 is a device that controls the image inspection system 100, and is, for example, a PC (Personal Computer). The control device 30 constitutes a processing unit that performs various processes on images captured by the camera 10. The control device 30 includes a control section 31, a calculation section 32, a determination section 33, and a storage section 34. The control unit 31, the calculation unit 32, and the determination unit 33 read an image inspection program stored in the storage unit 34, for example, and control the operation of the control device 30 and, in turn, the image inspection system 100.

制御部31は、制御装置30の全体動作制御を司るプロセッサ等により構成される。また、制御部31は、例えば、カメラ10や照明装置20の制御の指示や各種設定(例えばカメラ設定、照明設定)を行う。 The control unit 31 is composed of a processor or the like that controls the overall operation of the control device 30. Further, the control unit 31 performs, for example, instructions for controlling the camera 10 and the lighting device 20 and various settings (eg, camera settings, lighting settings).

演算部32は、例えば演算処理に特化したプロセッサ等により構成される。演算部32は、例えば、後述する正答率や寄与度の導出、各種画像の生成、画像に含まれる波長のうちの検査対象の波長の指定、を行う。 The arithmetic unit 32 is composed of, for example, a processor specialized in arithmetic processing. The calculation unit 32 performs, for example, deriving the correct answer rate and contribution degree, which will be described later, generating various images, and specifying the wavelength to be inspected among the wavelengths included in the images.

判定部33は、各種の判定処理に特化したプロセッサ等により構成される。判定処理は、例えば、後述する確認画像や検査画像や組み合わせ画像データの正答率が所定の要件を満たすか否かの判定を含んでもよい。確認画像は、カメラ10により撮像されて得られた全波長の成分を含む画像であり、検査の準備(検査に用いる波長の指定)に用いる画像である。検査画像は、カメラ10により撮像されて得られた全波長の成分を含む画像であり、検査に用いる画像である。組み合わせ画像データは、確認画像又は検査画像に含まれる複数の波長のうちの一部の波長の成分を含む画像に相当するデータである。なお、確認画像が検査に用いられてもよい。 The determination unit 33 is composed of a processor or the like specialized for various determination processes. The determination process may include, for example, determining whether the correct answer rate of the confirmation image, inspection image, or combined image data, which will be described later, satisfies predetermined requirements. The confirmation image is an image captured by the camera 10 and includes components of all wavelengths, and is an image used for inspection preparation (designation of wavelengths used for inspection). The inspection image is an image captured by the camera 10 and includes components of all wavelengths, and is an image used for inspection. The combined image data is data corresponding to an image that includes components of some of the wavelengths included in the confirmation image or the inspection image. Note that the confirmation image may be used for the inspection.

記憶部34は、制御装置30の設定又は動作プログラム等を記憶するメモリやディスク等に構成される。 The storage unit 34 is configured as a memory, a disk, or the like that stores settings, operating programs, etc. of the control device 30.

表示操作装置40は、カメラ10が撮像した画像、制御装置30による処理結果等を表示する表示装置として機能するとともに、ユーザが種々の操作を入力する操作部としても機能する。表示操作装置40は、初期設定部41と、検査条件設定部42と、画像表示部43と、結果表示部44と、を有する。 The display operation device 40 functions as a display device that displays images captured by the camera 10, processing results by the control device 30, and the like, and also functions as an operation unit through which the user inputs various operations. The display operation device 40 includes an initial setting section 41, an inspection condition setting section 42, an image display section 43, and a result display section 44.

初期設定部41は、ユーザによる表示操作装置40の初期設定の操作入力を受け付ける操作部の一つであり、キーボード又はマウス等の入力デバイスにより構成される。初期設定部41は、この操作入力を基に初期設定する。検査条件設定部42は、ユーザによる画像検査システム100の検査の条件の操作入力を受け付ける操作部の一つであり、キーボード又はマウス等の入力デバイスにより構成される。検査条件設定部42は、この操作入力を基に検査の条件を設定する。検査条件は、例えば、画像検査に用いる波長数、画像検査に用いる正答率、又はその他の検査条件を含む。正答率は、検査対象物が良品であるか不良品であるかを識別するための指標となる。一の入力デバイスが、初期設定部41及び検査条件設定部42の操作部を兼ねることもできる。設定された初期条件や検査条件は、制御装置30に送られ、記憶部34に保持されてもよい。 The initial setting section 41 is one of the operation sections that accepts operation input for initial setting of the display operation device 40 by the user, and is constituted by an input device such as a keyboard or a mouse. The initial setting section 41 performs initial settings based on this operation input. The inspection condition setting unit 42 is one of the operation units that accepts operation input of inspection conditions of the image inspection system 100 by the user, and is configured by an input device such as a keyboard or a mouse. The inspection condition setting section 42 sets inspection conditions based on this operational input. The inspection conditions include, for example, the number of wavelengths used for image inspection, the correct answer rate used for image inspection, or other inspection conditions. The correct answer rate is an index for identifying whether the object to be inspected is a good product or a defective product. One input device can also serve as the operation section for the initial setting section 41 and the inspection condition setting section 42. The set initial conditions and test conditions may be sent to the control device 30 and held in the storage unit 34.

画像表示部43は、カメラ10が撮像した画像等を表示するディスプレイである。結果表示部44は、制御装置30が画像を処理した結果等を表示するディスプレイである。一のディスプレイが、画像表示部43及び結果表示部44を兼ねることもできる。 The image display unit 43 is a display that displays images captured by the camera 10 and the like. The result display unit 44 is a display that displays the results of the image processing performed by the control device 30. One display can also serve as the image display section 43 and the result display section 44.

また、初期設定部41及び検査条件設定部42を入力デバイスにより構成し、画像表示部43及び結果表示部44を、この入力デバイスとは別体のディスプレイにより構成してもよい。 Further, the initial setting section 41 and the inspection condition setting section 42 may be configured by an input device, and the image display section 43 and the result display section 44 may be configured by a display separate from the input device.

図2Aはカメラ10が取得する画像である確認画像GCの一例を示す図である。図2Bは図2Aの確認画像GCに含まれる各波長の各画像データgdを示す図である。 FIG. 2A is a diagram showing an example of a confirmation image GC that is an image acquired by the camera 10. FIG. 2B is a diagram showing each image data gd of each wavelength included in the confirmation image GC of FIG. 2A.

照明装置20が画像検査システム100の検査対象である第1の対象物に照明光を照射する。分光部11が、照明装置20により光を照射された対象物からの光を受光して、複数の波長に分光する。撮像部12は、分光部11を介して受光した光を電気信号に変換し、図2Aの確認画像GCを取得する。よって、確認画像GCは、第1の対象物が映った画像である。 The illumination device 20 irradiates illumination light onto a first object to be inspected by the image inspection system 100 . The spectroscopic unit 11 receives light from an object irradiated with light by the illumination device 20, and separates the light into a plurality of wavelengths. The imaging section 12 converts the light received via the spectroscopic section 11 into an electrical signal, and obtains the confirmation image GC of FIG. 2A. Therefore, the confirmation image GC is an image in which the first target object is reflected.

同様に、不図示であるが、照明装置20が画像検査システム100の検査対象である第1の対象物に照明光を照射する。分光部11が、照明装置20により光を照射された対象物からの光を受光して、複数の波長に分光する。撮像部12は、分光部11を介して受光した光を電気信号に変換し、図2Aの確認画像GCを取得する。よって、確認画像GCは、第1の対象物が映った画像である。 Similarly, although not shown, the illumination device 20 irradiates the first object to be inspected by the image inspection system 100 with illumination light. The spectroscopic unit 11 receives light from an object irradiated with light by the illumination device 20, and separates the light into a plurality of wavelengths. The imaging section 12 converts the light received via the spectroscopic section 11 into an electrical signal, and obtains the confirmation image GC of FIG. 2A. Therefore, the confirmation image GC is an image in which the first target object is reflected.

本実施形態では、対象物(例えば第1の対象物や後述の第2の対象物)は、例えば塗装物であり、検査対象となり得る。第1の対象物は、多波長画像を用いた第2の対象物の検査のための事前準備に用いられる。第1の対象物が撮像されることで、確認画像が得られる。第2の対象物は、実際の検査対象である。第2の対象物が撮像されることで、検査画像が得られる。第1の対象物と第2の対象物とは、同種の物(同様の塗装が施された物、同様の色分布を有する物、所定の部品や完成物)でもよい。なお、第1の対象物も実際の検査対象であってもよく、第1の対象物が第2の対象物の1つであってもよい。つまり、対象物の検査において用いた複数の波長と同一の複数の波長を、後続の対象物の検査において用いてもよい。例えば、第1の対象物は、複数の第2の対象物のうちの最初に検査される対象物であってもよい。 In this embodiment, the target object (for example, a first target object or a second target object to be described later) is, for example, a painted object, and can be an inspection target. The first object is used in advance for inspection of the second object using multi-wavelength images. A confirmation image is obtained by imaging the first object. The second object is the actual object to be inspected. An inspection image is obtained by imaging the second object. The first object and the second object may be objects of the same type (objects with similar coatings, objects with similar color distribution, predetermined parts, or completed objects). Note that the first object may also be an actual inspection object, or the first object may be one of the second objects. That is, the same plurality of wavelengths used in the inspection of the object may be used in the subsequent inspection of the object. For example, the first object may be the first object to be inspected among a plurality of second objects.

制御装置30は、図2Aの確認画像GCをカメラ10から取得する。この確認画像GCは、分光部11の分光特性により、例えば数十バンドのスペクトル情報のような多波長を構成する各波長の各画像を含んでいる。制御装置30の演算部32は、確認画像GC及び分光部11の分光特性に基づいて、図2Bに示すように、確認画像GCに含まれる多波長を構成する波長1~波長20の各画像データgdを生成する。なお、各画像データgdでは、所定の画像データgdが示す波長の受光量が多い程、この所定の画像データgdの画素値が大きくなり(白くなり)、この波長の受光量が少ない程、この所定の画像データgdの画素値が小さくなる(黒くなる)。本例では、多波長の波長数が20であるが、波長数は特定の数に限定されるものではなく、19個以下の波長数でも、21個以上の波長数でもよい。 The control device 30 acquires the confirmation image GC of FIG. 2A from the camera 10. Due to the spectral characteristics of the spectroscopic unit 11, the confirmation image GC includes images of each wavelength constituting multiple wavelengths, such as spectral information of several tens of bands, for example. Based on the confirmation image GC and the spectral characteristics of the spectroscopic section 11, the calculation unit 32 of the control device 30 calculates each image data of wavelength 1 to wavelength 20 constituting the multiple wavelengths included in the confirmation image GC, as shown in FIG. 2B. Generate gd. Note that in each image data gd, the greater the amount of light received at the wavelength indicated by the predetermined image data gd, the larger (whiter) the pixel value of this predetermined image data gd becomes; The pixel value of the predetermined image data gd becomes smaller (becomes black). In this example, the number of wavelengths in the multiple wavelengths is 20, but the number of wavelengths is not limited to a specific number, and may be 19 or less or 21 or more.

図3は、正答画像GA及び確認画像GCの概念図である。正答画像GAは、例えば、制御装置30が予め取得し、記憶部34に記憶した、正解である基準対象物そのものの画像であり、具体的には対象物の色見本となるサンプル画像である。つまり、正答画像GAとは、確認画像や検査画像が目標とする色分布を示す画像である。正答画像GAは、確認画像GCと同様に、第1の対象物の画像である。また、正答画像GAは、確認画像GCである。制御装置30の判定部33は、カメラ10が検査対象となる第1の対象物を撮像することにより得られる確認画像GCが、正答画像GAに合致するか否かを判定することにより、対象物が基準対象物に合致し、正しい物品であるか否か(たとえば欠陥があるか否か)を判定する。 FIG. 3 is a conceptual diagram of the correct answer image GA and the confirmation image GC. The correct answer image GA is, for example, an image of the correct reference object itself, acquired in advance by the control device 30 and stored in the storage unit 34, and specifically, a sample image serving as a color sample of the object. In other words, the correct image GA is an image that shows the color distribution targeted by the confirmation image or test image. The correct answer image GA is an image of the first object, similar to the confirmation image GC. Moreover, the correct answer image GA is a confirmation image GC. The determination unit 33 of the control device 30 determines whether or not the confirmation image GC obtained by imaging the first object to be inspected with the camera 10 matches the correct answer image GA. It is determined whether the item matches the reference object and is a correct item (for example, whether there is a defect).

この判定にあたって用いられる概念が正答率である。制御装置30の判定部33は、確認画像GCに含まれる多波長の各波長の画像の受光量と、正答画像GAにおける各波長の画像の受光量と、を比較し、確認画像GCの色(各波長の受光量の分布)が正答画像GAの色(各波長の受光量の分布)と異なる部分を判定する。そして、演算部32は、この異なると判定された部分の面積、いわゆる誤判定面積を計算する。さらに、演算部32は、この誤判定面積が対象物の面積に対し、どれくらいの割合で存在するかを計算する。正答率はこの一連の計算によって求められ、正答率の式は、例えば、(正答率=1-誤判定面積と対象物の面積の割合)で表される。 The concept used in this determination is the correct answer rate. The determination unit 33 of the control device 30 compares the amount of light received in the image of each wavelength of the multiple wavelengths included in the confirmation image GC with the amount of light received in the image of each wavelength in the correct answer image GA, and determines the color of the confirmation image GC ( A portion where the color (distribution of the amount of received light of each wavelength) differs from the color of the correct image GA (distribution of the amount of received light of each wavelength) is determined. Then, the calculation unit 32 calculates the area of the portion determined to be different, the so-called erroneous determination area. Further, the calculation unit 32 calculates the proportion of the area of this misjudgment to the area of the object. The correct answer rate is determined by this series of calculations, and the formula for the correct answer rate is, for example, (correct answer rate=1−ratio of area of false judgment to area of target object).

図3の例では、正答画像GA及び確認画像GCは、1cmの面積を持つ。正答画像GAは、その中央部分において、色が周囲の第1色と異なる第2色の領域を有しており、その面積は0.3cmである。一方、確認画像GCは、正答画像GAと同様に、その中央部分において、色が周囲の第1色と異なる第2色の領域を有しているが、その面積は0.2cmであり、第2色の領域の大きさが正答画像GAと異なっている。この場合、確認画像GCの正答率は以下のように求められる。 In the example of FIG. 3, the correct answer image GA and the confirmation image GC have an area of 1 2 cm 2 . The correct answer image GA has, in its central portion, an area of a second color that is different in color from the surrounding first color, and the area of the area is 0.3 2 cm 2 . On the other hand, the confirmation image GC, like the correct answer image GA, has a second color area in its center that is different from the surrounding first color, but the area is 0.2 cm2 . Yes, and the size of the second color area is different from the correct answer image GA. In this case, the correct answer rate of the confirmation image GC is determined as follows.

・対象物の面積:1cm
・誤判定面積:0.3-0.2cm
・正答率:1-(0.3-0.2)/1=95%
・Area of object: 1 2 cm 2
・Misjudgment area: 0.3 2 -0.2 2 cm 2
・Correct answer rate: 1-(0.3 2 -0.2 2 )/1 2 =95%

ただし、上述した正答率の算出方法はあくまで一例であり、正答率の算出方法はここで説明したものには限定されない。 However, the method for calculating the correct answer rate described above is just an example, and the method for calculating the correct answer rate is not limited to the one described here.

図4Aと図4Bと図4Cとは、各波長の寄与度を求める過程を示す図である。寄与度は、図3で説明した確認画像の正答率の算出にあたって、確認画像に含まれる多波長のうち、各波長が寄与する度合いを示す値である。寄与度は、第1の対象物における領域毎に応じた、カメラ10により第1の対象物が撮像されて得られた波長毎の受光量のばらつきに基づいて算出される。すなわち、多波長を構成するそれぞれの波長は、第1の対象物における領域毎に受光量のばらつきが存在しており(一の波長であっても、領域が異なれば受光量が異なる)、ばらつきが大きいほど、領域を正しく区別し、特定しやすく、正答率への寄与度が大きい、と言うことができる。 FIG. 4A, FIG. 4B, and FIG. 4C are diagrams showing the process of determining the degree of contribution of each wavelength. The degree of contribution is a value indicating the degree to which each wavelength contributes among the multiple wavelengths included in the confirmation image when calculating the correct answer rate of the confirmation image explained in FIG. The degree of contribution is calculated based on the variation in the amount of light received for each wavelength obtained when the first object is imaged by the camera 10 according to each region of the first object. In other words, for each of the wavelengths that make up the multiple wavelengths, there are variations in the amount of light received in each region of the first object (even for one wavelength, the amount of light received differs in different regions), and the variation It can be said that the larger the value, the easier it is to correctly distinguish and identify areas, and the greater the contribution to the correct answer rate.

図4Aは、寄与度の算出にあたり、確認画像又は正答画像において指定された領域を示す。図4Aの領域a,b,c,dは、各波長の寄与度を求めるにあたって、第1の対象物を撮像して得られる確認画像又は正答画像で用いられる領域である。確認画像の取得前に、制御装置30の演算部32は、確認画像又は正答画像において領域a,b,c,dを指定し、記憶部34に記憶していてもよい。領域a,b,c,dは、任意の領域でよく、例えば多くの頻度で検査する領域でもよい。また、表示操作装置40が、検査条件設定部42を介して、ユーザから確認画像又は正答画像における任意の領域を囲むような操作入力を受け付けて領域a,b,c,dを指定し、この領域の指定情報を制御装置30に送信してもよい。そして、制御装置30の演算部32が、表示操作装置40からの領域の指定情報に基づいて、領域a,b,c,dを指定してもよい。これらの領域の指定は、後に確認画像、検査画像又は組み合わせ画像データの正答率を算出する領域の指定に相当する。また、この指定される領域は、実際の検査画像に対する検査における検査対象の領域と一致してもよい。また、領域a,b,c,dは、まとめて一つの領域として指定されてもよい。 FIG. 4A shows a region specified in the confirmation image or correct answer image when calculating the degree of contribution. Regions a, b, c, and d in FIG. 4A are regions used in the confirmation image or correct answer image obtained by imaging the first object when determining the degree of contribution of each wavelength. Before acquiring the confirmation image, the calculation unit 32 of the control device 30 may designate areas a, b, c, and d in the confirmation image or the correct answer image and store them in the storage unit 34. Areas a, b, c, and d may be arbitrary areas, for example, areas that are frequently inspected. Further, the display operation device 40 receives an operation input from the user via the inspection condition setting unit 42 to enclose an arbitrary region in the confirmation image or the correct answer image, specifies regions a, b, c, and d, and specifies the regions a, b, c, and d. The area designation information may be transmitted to the control device 30. Then, the calculation unit 32 of the control device 30 may designate the regions a, b, c, and d based on the region designation information from the display operation device 40. The designation of these areas corresponds to the designation of the area in which the correct answer rate of the confirmation image, test image, or combined image data will be calculated later. Further, the designated area may match the area to be inspected in an inspection of an actual inspection image. Furthermore, areas a, b, c, and d may be collectively designated as one area.

図4Bは、指定された領域毎の波長に対する受光量(受光量分布)を示すグラフを示す。図4Bでは、横軸に示す波長毎に、各領域a,b,c,dでの受光量が異なり、各波長で領域a,b,c,dの受光量のばらつきが異なっている。例えば、480nm付近の波長は、550nmより長い波長に比べ、どの領域でも受光量は大きいが、各領域a,b,c,dの受光量のばらつきも大きい。よって、480nm付近の波長は、550nmより長い波長に比べて、上記の寄与率が大きいということが言える。また、波長 FIG. 4B shows a graph showing the amount of received light (distribution of the amount of received light) with respect to the wavelength for each designated area. In FIG. 4B, the amount of light received in each region a, b, c, and d is different for each wavelength shown on the horizontal axis, and the variation in the amount of light received in regions a, b, c, and d is different for each wavelength. For example, at a wavelength around 480 nm, the amount of light received is larger in all regions than at a wavelength longer than 550 nm, but the amount of light received in each region a, b, c, and d also varies greatly. Therefore, it can be said that the above contribution rate is greater for wavelengths around 480 nm than for wavelengths longer than 550 nm. Also, the wavelength

具体的に、制御装置30の演算部32は、指定された領域a,b,c,dにおいて、受光量の比較を行い、各波長の寄与度を算出する。寄与度の算出にあたっては、例えば多変量分析(例えば主成分分析)が用いられてよく、マハラノビス距離が用いられてもよい。マハラノビス距離は、ある値の群が、標準偏差単位での平均(重心)からどの程度離れているかを示す指標であり、2つのデータ群がどれだけ似ているかを示す尺度でもある。類似度の高いデータ群は重なっている割合が多く、マハラノビス距離は短い。この際、両者の重なりがない部分が両データ群の違いになる。例えば、マハラノビス距離が短い程、寄与度が低く、マハラノビス距離が長い程、寄与度が高い。 Specifically, the calculation unit 32 of the control device 30 compares the amounts of received light in the designated areas a, b, c, and d, and calculates the degree of contribution of each wavelength. In calculating the degree of contribution, for example, multivariate analysis (eg, principal component analysis) may be used, or Mahalanobis distance may be used. The Mahalanobis distance is an index that indicates how far a group of values is from the average (center of gravity) in standard deviation units, and is also a measure that indicates how similar two data groups are. Data groups with high similarity have a high overlap rate and the Mahalanobis distance is short. At this time, the part where there is no overlap between the two data groups becomes the difference between the two data groups. For example, the shorter the Mahalanobis distance, the lower the contribution, and the longer the Mahalanobis distance, the higher the contribution.

図4Cは、選択された波長の番号に対する寄与度を示すグラフを示す。図4Cでは、横軸は波長番号を示し、縦軸は寄与度を示している。図4Cでは、寄与度の大きい順に波長番号を並べている。つまり、図4Cでは、演算部32により算出された各波長の寄与度を大きい順に並べた場合、波長3、波長7、波長8、波長4、波長5、・・・、波長19、波長20、波長18、であり、これらの各波長における寄与度の変化を示している。 FIG. 4C shows a graph showing the contribution of selected wavelengths to number. In FIG. 4C, the horizontal axis shows the wavelength number, and the vertical axis shows the degree of contribution. In FIG. 4C, wavelength numbers are arranged in descending order of contribution. That is, in FIG. 4C, when the contribution of each wavelength calculated by the calculation unit 32 is arranged in descending order, wavelength 3, wavelength 7, wavelength 8, wavelength 4, wavelength 5, . . . , wavelength 19, wavelength 20, wavelength 18, and shows changes in contribution at each of these wavelengths.

なお、確認画像における検査対象の領域a,b,c,dが指定されなくてもよい。つまり、確認画像における検査対象が、確認画像全体であってもよい。正答画像は複数で合ってもよい。 Note that the areas a, b, c, and d to be inspected in the confirmation image do not have to be designated. That is, the inspection target in the confirmation image may be the entire confirmation image. Multiple images may match the correct answer.

図5は、確認画像に含まれる波長毎の画像データを寄与度の順に並べた状態を示す。寄与度に基づく画像データの配列は、演算部32によって実施されてもよい。演算部32は、上述の過程で決定された寄与度に従い、図5に示すように、確認画像に含まれる波長毎の画像データを、寄与度の順に並べる。図5に示すこの順は、図4Cにおける横軸の波長番号の順と同じである。制御装置30は、演算部32が、例えば通信部(不図示)を介して表示操作装置40に表示指示を行い、表示操作装置40の画像表示部43が、配列された画像データ(波長番号:波長3、波長7、波長8、波長4、波長5、・・・波長19、波長20、波長18)を表示してもよい。 FIG. 5 shows a state in which image data for each wavelength included in the confirmation image is arranged in order of contribution. The arrangement of image data based on the degree of contribution may be performed by the calculation unit 32. The calculation unit 32 arranges the image data for each wavelength included in the confirmation image in the order of contribution, as shown in FIG. 5, according to the contribution determined in the above-described process. This order shown in FIG. 5 is the same as the order of wavelength numbers on the horizontal axis in FIG. 4C. In the control device 30, the calculation unit 32 instructs the display and operation device 40 to display via, for example, a communication unit (not shown), and the image display unit 43 of the display and operation device 40 displays the arranged image data (wavelength numbers: Wavelength 3, wavelength 7, wavelength 8, wavelength 4, wavelength 5, . . . wavelength 19, wavelength 20, wavelength 18) may be displayed.

制御装置30の演算部32は、図4B及び図4Cの四角で囲んだ領域のように、確認画像に含まれる多波長から、複数の波長(第1の波長)を指定する。本例では、演算部32は、全部で20バンドの多波長から、10バンドの第1の波長を指定する。演算部32は、例えば、寄与度が高い順に複数の波長を組み合わせることで、複数の第1の波長を指定してもよい。演算部32は、第1の波長として指定される波長数を指定してもよい。この場合、波長数は、後述する閾値に基づいて指定されてもよいし、予め定められて記憶部34に保持されていてもよいし、表示操作装置40の検査条件設定部42を介して手動で指定されてもよい。 The calculation unit 32 of the control device 30 specifies a plurality of wavelengths (first wavelengths) from among the multiple wavelengths included in the confirmation image, as in the area surrounded by squares in FIGS. 4B and 4C. In this example, the calculation unit 32 specifies the first wavelength of 10 bands from a total of 20 bands of multiple wavelengths. The calculation unit 32 may designate a plurality of first wavelengths, for example, by combining a plurality of wavelengths in descending order of contribution. The calculation unit 32 may specify the number of wavelengths specified as the first wavelength. In this case, the number of wavelengths may be specified based on a threshold value to be described later, may be predetermined and stored in the storage unit 34, or may be manually specified via the inspection condition setting unit 42 of the display operation device 40. may be specified.

演算部32は、例えば10バンドの第1の波長が指定された場合、演算部32は、この指定された10バンド分の画像データを組み合わせて、第1の組み合わせ画像データを生成してもよい。第1の組み合わせ画像データは、正答画像と比較され、複数波長の場合の正答率の導出に用いられるデータとなる。第1の組み合わせ画像データは、全波長が加味された確認画像と比較すると、波長成分の一部が省略されたデータである。 For example, when the first wavelength of 10 bands is specified, the calculation unit 32 may combine the image data for the specified 10 bands to generate the first combined image data. . The first combined image data is compared with the correct answer image and becomes data used for deriving the correct answer rate in the case of multiple wavelengths. The first combined image data is data in which some wavelength components are omitted when compared with the confirmation image in which all wavelengths are taken into account.

また、演算部32は、第1の対象物に対応する正答画像に基づいて、生成した第1の組み合わせ画像データの正答率を算出する。正答率の算出は、図3で説明した方法により行うことができる。この場合、図3における確認画像の代わりに、第1の組み合わせ画像データが用いられる。つまり、確認画像と正答画像との比較では、確認画像に含まれる全波長のそれぞれを加味した正答率が算出され、第1の組み合わせ画像データと正答画像との比較では、確認画像に含まれる一部の特定の波長(第1の波長)を加味した正答率が算出される。 Further, the calculation unit 32 calculates the correct answer rate of the generated first combination image data based on the correct answer image corresponding to the first target object. The correct answer rate can be calculated by the method described in FIG. 3. In this case, the first combined image data is used instead of the confirmation image in FIG. 3. In other words, when comparing the confirmation image and the correct answer image, the correct answer rate is calculated taking into account each of all the wavelengths included in the confirmation image, and when comparing the first combined image data and the correct answer image, the The correct answer rate is calculated taking into account the specific wavelength (first wavelength) of the part.

図6は、様々な組み合わせの第1の波長の各画像データを組み合わせた第1の組み合わせ画像データに対する正答率を示すグラフである。 FIG. 6 is a graph showing the correct answer rate for first combined image data obtained by combining image data of various first wavelengths.

演算部32は、図4A~図4Cで説明した過程で決定された各波長の寄与度の順に従い、つまり確認画像における寄与度が高い波長の順に複数の波長を組み合わせ、すなわち複数の第1の波長の画像データを指定し、指定された各画像データを組み合わせて第1の組み合わせ画像データを生成する。図6では、寄与度が高い順に組み合わせる複数の波長の数を順次増加させて第1の組み合わせ画像データを生成し、その正答率を縦軸にプロットしている。本例では、最も寄与度が高い波長3の画像データの正答率が横軸の左端にプロットされており、その後、波長7、波長8、・・・と、寄与度の順に波長の画像データを組み合わせた第1の組み合わせ画像データの正答率がプロットされる。横軸の右端には、全ての波長(20バンド)の画像データを組み合わせた第1の組み合わせ画像データの正答率がプロットされている。なお、全ての波長の画像データを組み合わせた第1の組み合わせ画像データに対応する画像は、確認画像と等しい。 The calculation unit 32 combines the plurality of wavelengths in the order of the contribution of each wavelength determined in the process described in FIGS. 4A to 4C, that is, in the order of the wavelengths with the highest contribution in the confirmation image, that is, the plurality of first Image data of wavelengths are specified, and the specified image data are combined to generate first combined image data. In FIG. 6, first combined image data is generated by sequentially increasing the number of wavelengths to be combined in descending order of contribution, and the correct answer rate is plotted on the vertical axis. In this example, the correct answer rate for the image data of wavelength 3, which has the highest contribution, is plotted on the left end of the horizontal axis, and then the image data of wavelengths are plotted in order of contribution, such as wavelength 7, wavelength 8, etc. The correct answer rate of the first combined image data is plotted. At the right end of the horizontal axis, the correct answer rate of the first combined image data, which is a combination of image data of all wavelengths (20 bands), is plotted. Note that the image corresponding to the first combined image data, which is a combination of image data of all wavelengths, is equal to the confirmation image.

第1の組み合わせ画像データを生成するための波長数(つまり波長の各画像データの数)が増加することにより、第1の組み合わせ画像データの正答率は向上する。しかしながら、組み合わせ対象の波長数の増加に伴い、第1の組み合わせ画像データの正答率は向上するものの、やがて正答率の向上は飽和する。図6のグラフでは、例えば10バンド分の画像データに基づく第1の組み合わせ画像データの正答率が所定の閾値thに達した後、それ以上画像データを追加しても、正答率の大幅な向上は見込めない。そこで、演算部32は、正答率と比較される閾値thを、図6に示すように指定する。そして、演算部32は、例えば、閾値thに達する必要な最小の波長の数(最小バンド数、例えば波長数10)の画像データを利用して、第1の組み合わせ画像データを生成する。閾値thは、例えば正答率の飽和状態に対応した値であってもよい。 By increasing the number of wavelengths (that is, the number of image data of each wavelength) for generating the first combined image data, the correct answer rate of the first combined image data improves. However, as the number of wavelengths to be combined increases, although the correct answer rate of the first combined image data improves, the improvement in the correct answer rate eventually becomes saturated. In the graph of FIG. 6, for example, after the correct answer rate of the first combined image data based on 10 bands of image data reaches a predetermined threshold th, even if more image data is added, the correct answer rate significantly improves. is not expected. Therefore, the calculation unit 32 specifies the threshold th with which the correct answer rate is compared, as shown in FIG. Then, the calculation unit 32 generates the first combination image data, for example, using the image data of the minimum number of wavelengths required to reach the threshold th (the minimum number of bands, for example, the number of wavelengths is 10). The threshold value th may be, for example, a value corresponding to a saturated state of the correct answer rate.

図7は、確認画像に含まれる波長毎の画像データを手動で選択するための操作を示す。例えば、寄与度の順に並べて画像データが表示されて、選択に係る操作が実施されてもよい。 FIG. 7 shows an operation for manually selecting image data for each wavelength included in the confirmation image. For example, image data may be displayed in order of contribution, and operations related to selection may be performed.

図4A~図6で示した例においては、制御装置30の演算部32が、ユーザの意思にかかわらず、自動的に確認画像に含まれる多波長の画像データを配列(例えば寄与度の順に配列)し、複数の第1の波長を指定することを例示した。この場合、表示操作装置40の初期設定部41が、例えば操作部によりユーザの操作を受け付けて「自動モード」を設定していてもよい。自動モードは、制御装置30の動作モードの1つであり、自動で検査対象の複数の波長(第1の波長)の指定等を行うモードである。 In the examples shown in FIGS. 4A to 6, the calculation unit 32 of the control device 30 automatically arranges the multi-wavelength image data included in the confirmation image (for example, in order of contribution) regardless of the user's intention. ) and specifying a plurality of first wavelengths. In this case, the initial setting section 41 of the display and operation device 40 may set the "automatic mode" by accepting a user's operation from, for example, an operation section. The automatic mode is one of the operation modes of the control device 30, and is a mode in which multiple wavelengths (first wavelengths) to be inspected are automatically specified.

一方、図7の例では、表示操作装置40の初期設定部41が、例えば、操作部によりユーザの操作を受け付けて「手動モード」に設定することにより、画像表示部43が、多波長を構成する各波長の各画像データを、チェックボックスとともに表示してもよい。手動モードは、制御装置30の動作モードの1つであり、手動で検査対象の複数の波長(第1の波長)の指定等を行うモードである。検査条件設定部42は、操作部へのユーザの操作に応じて、表示された各画像データから任意の画像データを指定し、指定された画像データに対応する第1の波長を指定してもよい。本例では、検査条件設定部42は、操作部へのユーザの操作に応じて、波長(画像データ)に対応するチェックボックスをチェックして複数の第1の波長を指定し、波長の指定情報を制御装置30に送信してもよい。そして、制御装置30の演算部32が、表示操作装置40からの波長の指定情報に基づいて、複数の第1の波長を指定してもよい。これにより、演算部32は、第1の波長の波長数を指定することにもなる。 On the other hand, in the example of FIG. 7, the initial setting unit 41 of the display operation device 40 receives a user's operation through the operation unit and sets the “manual mode”, so that the image display unit 43 configures multiple wavelengths. Each image data of each wavelength may be displayed together with a check box. The manual mode is one of the operation modes of the control device 30, and is a mode in which a plurality of wavelengths (first wavelengths) to be inspected are manually specified. The inspection condition setting unit 42 specifies arbitrary image data from among the displayed image data in response to the user's operation on the operation unit, and specifies the first wavelength corresponding to the specified image data. good. In this example, the inspection condition setting unit 42 specifies a plurality of first wavelengths by checking the checkbox corresponding to the wavelength (image data) in response to the user's operation on the operation unit, and inputs the wavelength specification information. may be transmitted to the control device 30. Then, the calculation unit 32 of the control device 30 may designate a plurality of first wavelengths based on the wavelength designation information from the display and operation device 40. Thereby, the calculation unit 32 also specifies the number of wavelengths of the first wavelength.

画像表示部43は、各波長の各画像データを表示するとともに、各波長の識別情報(例えば波長番号)、各波長の寄与度、等を表示してもよい。これにより、ユーザは、各波長の寄与度を確認しながら、表示操作装置40の操作部を介して波長(画像データ)を指定してもよい。なお、指定された第1の波長に対応する各画像データが組み合わされた第1の組み合わせ画像データが表示された場合に、この第1の組み合わせ画像データが人にとって見易いかどうかも考慮してもよい。例えば、波長が近い複数の波長が指定されて第1の組み合わせ画像データが生成されて表示されることで、第1の対象物のグラデーションを鮮明に確認し易い。よって、第2の対象物の画像検査時においても、第1の組み合わせ画像データと同様の第2の組み合わせ画像データ(検査用の組み合わせ画像データ)が表示されることで、第2の対象物のグラデーションを鮮明に確認し易くなる。 The image display section 43 displays each image data of each wavelength, and may also display identification information (for example, wavelength number) of each wavelength, contribution degree of each wavelength, and the like. Thereby, the user may specify the wavelength (image data) via the operation section of the display and operation device 40 while checking the degree of contribution of each wavelength. In addition, when the first combined image data in which each image data corresponding to the specified first wavelength is combined is displayed, it is also possible to consider whether this first combined image data is easy for people to see. good. For example, by specifying a plurality of wavelengths that are close to each other and generating and displaying the first combined image data, it is easy to clearly confirm the gradation of the first object. Therefore, even when inspecting the image of the second object, the second combined image data (combined image data for inspection) similar to the first combined image data is displayed, so that the image of the second object can be inspected. It becomes easier to see the gradation clearly.

なお、第1の組み合わせ画像データは、第1の波長に対応する各画像データがデータ上で組み合わされたものであって画像そのものではなくてもよいし(画像が生成されるまで至らないものでもよいし)、第1の波長に対応する各画像データが合成(統合)された画像(統合画像)であってもよい。同様に、第2の組み合わせ画像データは、第2の波長に対応する各画像データがデータ上で組み合わされたものであって画像そのものではなくてもよいし(画像が生成されるまで至らないものでもよいし)、第2の波長に対応する各画像データが合成(統合)された画像(統合画像)であってもよい。 Note that the first combined image data may be a combination of image data corresponding to the first wavelength, and may not be the image itself (it may not be possible until the image is generated). Alternatively, it may be an image (integrated image) in which each image data corresponding to the first wavelength is combined (integrated). Similarly, the second combined image data may be a combination of image data corresponding to the second wavelength, and may not be the image itself (it may not be the image itself). ), or an image (integrated image) in which each image data corresponding to the second wavelength is synthesized (integrated).

次に、多波長画像を用いた第2の対象物の検査について説明する。 Next, inspection of the second object using a multi-wavelength image will be explained.

制御装置30の演算部32は、上述のように、第1の対象物の撮像を基に確認画像を取得する。演算部32は、波長指定用の組み合わせ画像データと正答画像とを比較し、波長指定用の組み合わせ画像の正答率を算出する。演算部32は、この正答率が所定の正答率を満たす場合(閾値th以上である場合)に、波長指定用の組み合わせ画像データに含まれる複数の第1の波長(例えば10個の波長数の特定の波長(例えば寄与度の高い波長))を、カメラ10により第2の対象物が撮像されて得られる検査画像の検査に用いる複数の第2の波長として決定する。 The calculation unit 32 of the control device 30 acquires a confirmation image based on the imaging of the first object, as described above. The calculation unit 32 compares the combined image data for wavelength designation with the correct answer image, and calculates the correct answer rate of the combined image for wavelength designation. If this correct answer rate satisfies a predetermined correct answer rate (if it is greater than or equal to the threshold th), the calculation unit 32 calculates the number of first wavelengths (for example, 10 wavelengths) included in the combined image data for wavelength designation. A specific wavelength (for example, a wavelength with a high degree of contribution) is determined as a plurality of second wavelengths to be used for inspecting an inspection image obtained by capturing an image of the second object with the camera 10.

また、演算部32は、第1の対象物と同種で、新たな第2の対象物の撮像を基に検査画像を取得し、決定された複数の第2の波長の成分を含む検査用の組み合わせ画像データ(第2の組み合わせ画像データ)を使用する。演算部32は、検査用の組み合わせ画像データと正答画像とを比較し、検査用の組み合わせ画像データの正答率を算出し、判定部33は、この正答率に基づいて、第2の対象物が良品か不良品かを判定する。例えば、判定部33は、正答率が閾値th以上である場合には、第2の対象物が良品であると判定し、正答率が閾値th未満である場合には、第2の対象物が不良品であると判定する。なお、検査時の正答率の導出方法や検査対象の領域の指定方法は、検査用の波長指定時の方法と同様でもよい。また、第2の対象物が良否か不良品かを判定するための閾値が、前述の波長指定のために正答率と比較される閾値と同じであることを例示したが、これらの閾値は異なってもよい。 The calculation unit 32 also acquires an inspection image based on the imaging of a new second object that is the same type as the first object, and generates an inspection image that includes the determined plurality of second wavelength components. Combined image data (second combined image data) is used. The calculation unit 32 compares the test combination image data and the correct answer image, calculates the correct answer rate of the test combination image data, and the determination unit 33 determines whether the second target object is the correct answer based on this correct answer rate. Determine whether the product is good or defective. For example, the determination unit 33 determines that the second object is a good product when the correct answer rate is equal to or higher than the threshold th, and when the correct answer rate is less than the threshold th, the second object is determined to be a good product. It is determined that the product is defective. Note that the method for deriving the correct answer rate during inspection and the method for specifying the area to be inspected may be the same as the method for specifying the wavelength for inspection. In addition, although we have illustrated that the threshold value for determining whether the second object is good or defective is the same as the threshold value that is compared with the correct answer rate for specifying the wavelength described above, these threshold values are different. It's okay.

演算部32は、複数ある第2の対象物を順次撮像し、検査画像を順次取得し、検査用の組み合わせ画像データを順次生成し、検査用の組み合わせ画像データの正答率を順次算出してもよい。そして、判定部33は、第2の対象物が良品か不良品かを順次判定してもよい。 The calculation unit 32 sequentially images a plurality of second objects, sequentially acquires inspection images, sequentially generates combined image data for inspection, and sequentially calculates the correct answer rate of the combined image data for inspection. good. Then, the determining unit 33 may sequentially determine whether the second object is a good product or a defective product.

したがって、画像検査システム100は、検査画像の検査時に、全波長について検査せずに指定された第2の波長を使用して検査するので、全波長を用いて検査する場合と比較すると、第2の対象物の画像検査に要する時間を短縮できる。また、画像検査システム100は、検査画像の検査に用いる波長数を低減しても、第1の対象物の確認画像を用いて、閾値th以上の正答率を得られる波長が検査対象の波長として決定されているので、検査画像の検査精度が低下することを抑制できる。 Therefore, when inspecting an inspection image, the image inspection system 100 inspects using the specified second wavelength without inspecting all wavelengths. The time required for image inspection of objects can be reduced. Furthermore, even if the number of wavelengths used for the inspection of the inspection image is reduced, the image inspection system 100 uses the confirmation image of the first object to determine that the wavelength for which a correct answer rate equal to or higher than the threshold th can be obtained is the wavelength to be inspected. Since it has been determined, it is possible to suppress a decrease in the inspection accuracy of the inspection image.

図8A及び図8Bは、画像検査システム100が実行する画像検査方法の手順の一例を示すフローチャートである。 8A and 8B are flowcharts illustrating an example of the procedure of an image inspection method executed by the image inspection system 100.

まず、制御装置30が、基準とすべき基準対象物の正答画像を取得する(ステップS1)。例えば、検査条件設定部42が操作部を介して正答画像の取得指示を行うことにより、制御装置30は、制御部31が、図示せぬネットワークを通じて所定のサーバから正答画像を取得し、記憶部34に記憶させる。 First, the control device 30 acquires a correct image of a reference object to be used as a reference (step S1). For example, when the inspection condition setting unit 42 instructs to acquire a correct answer image via the operation unit, the control unit 31 acquires the correct answer image from a predetermined server via a network (not shown), and 34.

続いて、制御装置30の制御部31が、カメラ10が対象物を撮像して確認画像を取得し、記憶部34に記憶させる(ステップS2)。演算部32は、正答画像及び確認画像において、図4Aで示した領域a,b,c,dのように、所定の領域を指定する(ステップS3)。この領域a~dは、検査対象の領域に相当する。 Subsequently, the control unit 31 of the control device 30 causes the camera 10 to image the object, obtains a confirmation image, and stores it in the storage unit 34 (step S2). The calculation unit 32 specifies predetermined areas in the correct answer image and the confirmation image, such as areas a, b, c, and d shown in FIG. 4A (step S3). These areas a to d correspond to areas to be inspected.

続いて、制御装置30の演算部32が、指定された領域において、例えば図3で示した要領にて、正答画像に対する確認画像の正答率を計算する(ステップS4)。この場合、演算部32は、指定された各第1の波長の画像データ毎に、正答率を計算してもよい。つまり、演算部32は、単一の波長の画像データと正答画像とを比較して、単一の波長毎に正答率を計算してもよい。さらに演算部32は、例えば図4A~図4Cで示した要領にて、波長毎の正答率への寄与度を算出する(ステップS5)。 Subsequently, the calculation unit 32 of the control device 30 calculates the correct answer rate of the confirmation image with respect to the correct answer image in the designated area, for example, in the manner shown in FIG. 3 (step S4). In this case, the calculation unit 32 may calculate the correct answer rate for each image data of each designated first wavelength. That is, the calculation unit 32 may calculate the correct answer rate for each single wavelength by comparing the image data of a single wavelength and the correct answer image. Furthermore, the calculation unit 32 calculates the degree of contribution to the correct answer rate for each wavelength, for example, in the manner shown in FIGS. 4A to 4C (step S5).

続いて、演算部32は、検査対象の波長を自動指定するか否かを判定する(ステップS6)。例えば、初期設定部41により自動モードに設定されている場合、制御部31は、検査対象の波長を自動指定する(ステップS6;YES)。初期設定部41により手動モードに設定されている場合、制御部31は、検査対象の波長を手動指定する(ステップS6;No)。 Subsequently, the calculation unit 32 determines whether or not to automatically specify the wavelength to be inspected (step S6). For example, if the initial setting unit 41 has set the automatic mode, the control unit 31 automatically specifies the wavelength to be inspected (step S6; YES). If the initial setting unit 41 has set the mode to manual mode, the control unit 31 manually specifies the wavelength to be inspected (step S6; No).

波長を自動指定する場合、演算部32は、図4C~図6で示した要領にて、確認画像に含まれる多波長から複数の第1の波長を指定する(ステップS7)。この場合、演算部32は、波長数や正答率(つまり閾値th)等の検査条件に従って、複数の第1の波長を指定してもよい。具体的には、演算部32は、正答率や寄与度の高い順に所定数の第1の波長を指定したり、正答率や寄与度が予め設定される所定の閾値を越える複数の第1の波長を指定したりしてもよい。演算部32は、指定された第1の波長に対応する各画像データを組み合わせて、第1の組み合わせ画像データと正答画像とを比較することで、第1の組み合わせ画像データの正答率を算出する(ステップS9)。 When automatically specifying wavelengths, the calculation unit 32 specifies a plurality of first wavelengths from among the multiple wavelengths included in the confirmation image in the manner shown in FIGS. 4C to 6 (step S7). In this case, the calculation unit 32 may specify a plurality of first wavelengths according to inspection conditions such as the number of wavelengths and the correct answer rate (that is, the threshold th). Specifically, the calculation unit 32 specifies a predetermined number of first wavelengths in descending order of correct answer rate or contribution degree, or specifies a plurality of first wavelengths whose correct answer rate or contribution degree exceeds a predetermined threshold set in advance. You may also specify a wavelength. The calculation unit 32 calculates the correct answer rate of the first combined image data by combining each image data corresponding to the specified first wavelength and comparing the first combined image data and the correct answer image. (Step S9).

一方、波長を自動指定しない場合(波長を手動指定する場合)、演算部32は、図7で示した要領にて、複数の第1の波長を指定して画像データを手動で指定する(ステップS8)。演算部32は、指定された第1の波長に対応する各画像データを組み合わせて第1の組み合わせ画像データを生成し、第1の組み合わせ画像データと正答画像とを比較することで、第1の組み合わせ画像データの正答率を算出する(ステップS9)。 On the other hand, when the wavelength is not automatically designated (when the wavelength is manually designated), the calculation unit 32 manually designates the image data by designating a plurality of first wavelengths in the manner shown in FIG. S8). The calculation unit 32 generates first combined image data by combining each piece of image data corresponding to the specified first wavelength, and compares the first combined image data with the correct answer image to generate the first combined image data. The correct answer rate of the combined image data is calculated (step S9).

続いて、制御装置30の判定部33が、ステップS9で算出された第1の組み合わせ画像データの正答率が、図6に示すような所定の閾値th以上であるか否かを判定する(ステップS10)。正答率が所定の閾値thより小さい場合(ステップS10;NO)、例えば図7で示した要領にて、演算部32が、複数の第1の波長を再度指定して画像データを手動で指定する(ステップS8)。そして、演算部32が再びステップS9を実施し、判定部33が再びステップS10を実施する。 Subsequently, the determination unit 33 of the control device 30 determines whether the correct answer rate of the first combined image data calculated in step S9 is equal to or higher than a predetermined threshold th as shown in FIG. S10). If the correct answer rate is smaller than the predetermined threshold th (step S10; NO), the calculation unit 32 manually specifies the image data by specifying the plurality of first wavelengths again, for example in the manner shown in FIG. (Step S8). Then, the calculation unit 32 executes step S9 again, and the determination unit 33 executes step S10 again.

なお、ステップS8では、判定部33は、表示操作装置40に対して、第1の波長を指定するためのガイド表示(推奨表示)を行うよう指示し、表示操作装置40の画像表示部43が、制御装置30からの指示に従って、このガイド表示を行ってもよい。ガイド表示により、ユーザは、ステップS8での手動の指定がし易くなる。ガイド表示は、正答率や寄与度が高くなる各画像データの組み合わせ等、第1の波長として指定されることが推奨されるものを識別し易くする表示である。例えば、指定が推奨される波長の波長番号が強調表示(例えば太字での表示、色付けされた表示)されてもよい。例えば指定が推奨される波長の画像データの枠やチェックボックスの枠が強調表示(例えば太枠での表示、色付けされた枠での表示)されてもよい。 Note that in step S8, the determination unit 33 instructs the display operation device 40 to perform a guide display (recommended display) for specifying the first wavelength, and the image display unit 43 of the display operation device 40 , this guide display may be performed according to instructions from the control device 30. The guide display makes it easier for the user to manually specify in step S8. The guide display is a display that makes it easy to identify what is recommended to be designated as the first wavelength, such as a combination of image data that has a high correct answer rate or a high degree of contribution. For example, the wavelength number of the wavelength recommended for designation may be highlighted (for example, displayed in bold or colored). For example, a frame of image data of a wavelength recommended for designation or a frame of a check box may be highlighted (for example, displayed with a thick frame or displayed with a colored frame).

ステップS9で算出された第1の組み合わせ画像データの正答率が、図6に示すような所定の閾値th以上である場合(ステップS10;YES)、制御部31は、今後検査すべき新たな第2の対象物が撮像されて得られる検査画像の検査に用いる複数の第2の波長を、上記で指定された複数の第1の波長に決定する(ステップS11)。決定された複数の第1の波長の情報は、記憶部34に保持されてもよい。 If the correct answer rate of the first combined image data calculated in step S9 is equal to or higher than the predetermined threshold th as shown in FIG. The plurality of second wavelengths used for inspection of the inspection image obtained by imaging the second object are determined to be the plurality of first wavelengths specified above (step S11). Information on the plurality of determined first wavelengths may be held in the storage unit 34.

ステップS11の終了後、図8Bに進む。カメラ10が、第1の対象物と同様に、第2の対象物を撮像して検査画像を取得し、制御装置30に送信する。制御装置30の判定部33は、カメラ10から検査画像を取得する(ステップS12)。そして、判定部33は、検査画像を判定する、つまり第2の対象物が基準対象物に合致するか否かを判定する(ステップS13)。この場合、判定部33は、検査画像に含まれ指定された第2の波長に対応する各画像データを合成して第2の組み合わせ画像データを生成し、第2の組み合わせ画像データと前述の正答画像とを比較することで、第2の組み合わせ画像データの正答率を算出する。つまり、指定された複数の第2の波長を用いた場合の正答率が算出される。そして、判定部33は、例えば、正答率が閾値th以上である場合には、第2の対象物が良品であると判定し、正答率が閾値th未満である場合には、第2の対象物が不良品であると判定してもよい。判定部33は、良品であるか不良品であるかの検査結果の情報を、制御装置30の通信デバイスを介して表示操作装置40に送信し、表示操作装置40の結果表示部44が、表示操作装置40の通信デバイスを介して検査結果の情報を取得し、検査結果を表示してもよい。ユーザ(検査者)は、検査結果の表示を確認して把握できる。 After step S11 ends, the process proceeds to FIG. 8B. Similarly to the first object, the camera 10 images the second object to obtain an inspection image and transmits it to the control device 30. The determination unit 33 of the control device 30 acquires an inspection image from the camera 10 (step S12). Then, the determination unit 33 determines the inspection image, that is, determines whether the second object matches the reference object (step S13). In this case, the determination unit 33 generates second combined image data by combining each image data included in the inspection image and corresponding to the specified second wavelength, and combines the second combined image data with the above-mentioned correct answer. The correct answer rate of the second combined image data is calculated by comparing with the image. In other words, the correct answer rate when a plurality of specified second wavelengths are used is calculated. Then, for example, when the correct answer rate is equal to or higher than the threshold th, the determination unit 33 determines that the second object is a good product, and when the correct answer rate is less than the threshold th, the second object The item may be determined to be defective. The determination unit 33 transmits information on the inspection result as to whether the product is good or defective to the display operating device 40 via the communication device of the control device 30, and the result display unit 44 of the display operating device 40 displays Information on the test results may be acquired via the communication device of the operating device 40 and the test results may be displayed. The user (tester) can check and understand the display of the test results.

したがって、図8AのステップS1~S11は、検査対象である第2の対象物の検査のための準備段階(検査に用いる波長の指定段階)である。図8BのステップS12,S13が、準備段階で指定された複数の第1の波長を、検査用の複数の第2の波長として用い、他波長画像を用いて第2の対象物を検査する検査段階である。 Therefore, steps S1 to S11 in FIG. 8A are a preparation stage (a stage of specifying the wavelength to be used for the test) for the test of the second object to be tested. Steps S12 and S13 in FIG. 8B are an inspection in which a plurality of first wavelengths specified in the preparation stage are used as a plurality of second wavelengths for inspection, and a second target object is inspected using images of other wavelengths. It is a stage.

図9A及び図9Bは、組み合わせた波長の数に対する正答率の一例を示すグラフである。図9Aは、寄与度の高い順に波長を追加して組み合わせた場合の波長の数に対する第2の組み合わせ画像データの正答率を示す。図9Aは、図6と実質的に同じグラフを示す。図9Bは、寄与度に依存せずに任意に波長を組み合わせた場合の波長の数に対する第2の組み合わせ画像データの正答率を示す。 FIGS. 9A and 9B are graphs showing an example of the correct answer rate with respect to the number of combined wavelengths. FIG. 9A shows the correct answer rate of the second combined image data with respect to the number of wavelengths when wavelengths are added and combined in descending order of contribution. FIG. 9A shows a graph substantially the same as FIG. 6. FIG. 9B shows the correct answer rate of the second combined image data with respect to the number of wavelengths when wavelengths are arbitrarily combined without depending on the degree of contribution.

図9Aでは、寄与度の高い順に波長を追加して、組み合わされた波長の各画像データを合成した第2の組み合わせ画像データを生成する。この場合、制御装置30は、10バンド程度の波長の組み合わせの第2の組み合わせ画像データによって、図9Bに示すランダムの場合における全20バンドの波長の組み合わせの第2の組み合わせ画像データの場合と同程度の正答率を得ることができる。これにより、画像検査システム100は、寄与度の高い順に波長を組合せて得られた第2の組み合わせ画像データであっても、全波長の組み合わせで得られた第2の組み合わせ画像データ(つまり検査画像)と比較して、処理すべきデータ量を抑制しつつも高い正答率を維持可能である。したがって、画像検査システム100は、結果的に、対象物についての画像検査の精度の低下を抑制しつつ、画像検査に要する検査時間を短縮することができる。 In FIG. 9A, wavelengths are added in descending order of contribution, and second combined image data is generated by combining image data of the combined wavelengths. In this case, the control device 30 uses the second combined image data of wavelength combinations of about 10 bands to perform the same operation as the second combined image data of wavelength combinations of all 20 bands in the random case shown in FIG. 9B. It is possible to obtain a certain percentage of correct answers. As a result, even if the image inspection system 100 is the second combined image data obtained by combining wavelengths in descending order of contribution, the second combined image data obtained by combining all wavelengths (that is, the inspection image ), it is possible to maintain a high correct answer rate while suppressing the amount of data to be processed. Therefore, the image inspection system 100 can ultimately reduce the inspection time required for the image inspection while suppressing a decrease in the accuracy of the image inspection for the object.

図10は、画像検査システムの変形例1のブロック図である。変形例1では、カメラユニット10Aが、図1におけるカメラ10と照明装置20とを含む。すなわち、カメラユニット10Aは、カメラ10の機能と照明装置20の機能とを一体的に有する装置である。 FIG. 10 is a block diagram of Modification 1 of the image inspection system. In Modification 1, camera unit 10A includes camera 10 and lighting device 20 in FIG. That is, the camera unit 10A is a device that integrally has the functions of the camera 10 and the illumination device 20.

図11は、画像検査システムの変形例2のブロック図である。変形例2では、制御ユニット30Aが、図1における制御装置30と表示操作装置40とを含む。すなわち、制御ユニット30Aは、制御装置30の機能と表示操作装置40の機能とを一体的に有する装置である。 FIG. 11 is a block diagram of a second modification of the image inspection system. In modification 2, the control unit 30A includes the control device 30 and the display operation device 40 in FIG. That is, the control unit 30A is a device that integrally has the functions of the control device 30 and the display operation device 40.

図12は、画像検査システムの変形例3のブロック図である。変形例3においては、カメラユニット10Aが、図1におけるカメラ10と照明装置20とを含むとともに、制御ユニット30Aが、図1における制御装置30と表示操作装置40とを含む。すなわち、変形例3は、変形例1のカメラユニット10Aと、変形例2の制御ユニット30Aと、を組み合わせたものである。 FIG. 12 is a block diagram of modification 3 of the image inspection system. In modification 3, the camera unit 10A includes the camera 10 and the illumination device 20 in FIG. 1, and the control unit 30A includes the control device 30 and the display operation device 40 in FIG. That is, the third modification is a combination of the camera unit 10A of the first modification and the control unit 30A of the second modification.

このように、本実施形態の画像検査システム100によれば、画像検査システム100は、多波長画像を用いた検査対象物の検査精度の低下を抑制しつつ、検査時間を短縮できる。また、第2の組み合わせ画像データに含まれる波長を増やすことで、この第2の組み合わせ画像データは検査画像の画質に近づくので、正答画像の画質に近づき、正答率が向上するが、画像のデータ量が増大することで処理負荷が増大し処理時間が増大する。画像検査システム100は、検査精度の向上と検査時間の短縮との双方を好適なバランスで両立できる。また、画像検査システム100は、寄与度の高い波長を検査用の波長(第2の波長)とすることで、検査対象物(第2の対象物)の色むら等の検出を効率良く実現できる。 In this way, according to the image inspection system 100 of the present embodiment, the image inspection system 100 can shorten the inspection time while suppressing a decrease in the inspection accuracy of the inspection target using multi-wavelength images. In addition, by increasing the wavelengths included in the second combined image data, the second combined image data approaches the image quality of the inspection image, so it approaches the image quality of the correct answer image and the correct answer rate improves, but the image data As the amount increases, the processing load increases and the processing time increases. The image inspection system 100 can achieve both improved inspection accuracy and shortened inspection time with a suitable balance. In addition, the image inspection system 100 can efficiently detect color unevenness, etc. of the inspection object (second object) by using a wavelength with a high degree of contribution as the inspection wavelength (second wavelength). .

以上のように、本実施形態の画像検査システム100は、多波長画像を利用して対象物を検査する画像検査システムであって、光を分光する分光部11を介して、第1の対象物からの光を受光して確認画像GCを取得する撮像部(例えばカメラ10)と、撮像部により取得された確認画像GCに対して処理を行う処理部(例えば制御装置30)と、を備える。処理部は、確認画像GC及び分光部11の分光特性に基づいて、確認画像GCに含まれる多波長を構成する各波長の各画像データgdを生成する。処理部は、多波長に含まれる複数の第1の波長を指定し、指定された第1の波長の各画像データgdを組み合わせた第1の組み合わせ画像データと第1の対象物に対応する所定の正答画像GAとに基づいて、第1の組み合わせ画像データの正答率を算出する。処理部は、正答率が閾値th以上である場合、撮像部により第2の対象物が撮像されて得られる検査画像の検査に用いる複数の第2の波長を、指定された複数の第1の波長に決定する。 As described above, the image inspection system 100 of the present embodiment is an image inspection system that inspects an object using a multi-wavelength image, and the image inspection system 100 is an image inspection system that inspects an object using a multi-wavelength image. It includes an imaging unit (for example, camera 10) that receives light from the imaging unit to obtain a confirmation image GC, and a processing unit (for example, control device 30) that performs processing on the confirmation image GC acquired by the imaging unit. The processing section generates each image data gd of each wavelength constituting the multiple wavelengths included in the confirmation image GC, based on the confirmation image GC and the spectral characteristics of the spectroscopic section 11. The processing unit specifies a plurality of first wavelengths included in the multiple wavelengths, and generates first combined image data obtained by combining each image data gd of the specified first wavelengths and a predetermined image data corresponding to the first object. The correct answer rate of the first combined image data is calculated based on the correct answer image GA. When the correct answer rate is equal to or higher than the threshold th, the processing unit converts the plurality of second wavelengths used for inspection of the inspection image obtained by imaging the second object by the imaging unit into the plurality of specified first wavelengths. Decide on the wavelength.

これにより、画像検査システム100は、確認画像GCに含まれる各波長のうちの一部の波長を省略して第1の組み合わせ画像データを生成して正答画像GAと比較することで、正答率が閾値th以上を満たす第1の組み合わせ画像データを構成する複数の第1の波長を決定できる。よって、実際に第2の対象物の画像検査を行う場合に、検査画像に含まれる各波長のうちの一部の波長を省略して第2の組み合わせ画像データを生成して正答画像GAと比較することで、正答率が閾値th以上を満たして第2の対象物の画像検査を実施できる。また、第2の組み合わせ画像データは検査画像における波長の一部が省略されており、画像のデータ量が小さいので、第2の組み合わせ画像データと検査画像との比較に係る処理負荷が低減される。したがって、画像検査システム100は、検査の精度の低下を抑制しつつ、検査に要する検査時間を短縮できる。 As a result, the image inspection system 100 omit some of the wavelengths included in the confirmation image GC, generate the first combined image data, and compare it with the correct answer image GA, thereby increasing the correct answer rate. A plurality of first wavelengths forming the first combined image data satisfying the threshold value th or more can be determined. Therefore, when actually performing an image inspection of the second object, some of the wavelengths included in the inspection image are omitted to generate second combined image data and compared with the correct image GA. By doing so, the image inspection of the second object can be performed with the correct answer rate satisfying the threshold value th or more. In addition, since the second combined image data omits some of the wavelengths in the inspection image and the amount of image data is small, the processing load related to the comparison between the second combined image data and the inspection image is reduced. . Therefore, the image inspection system 100 can reduce the inspection time required for inspection while suppressing a decrease in inspection accuracy.

また、処理部は、確認画像GCにおける正答率を算出する領域a~dを指定してもよい。 Further, the processing unit may specify areas a to d in which the correct answer rate is calculated in the confirmation image GC.

これにより、画像検査システム100は、確認画像におけるどの部分の正答率や画像検査結果を得ることを希望するかを指定できる。 Thereby, the image inspection system 100 can specify which part of the confirmation image the correct answer rate or image inspection result is desired to obtain.

また、処理部は、第1の対象物における領域毎に応じた、撮像部により第1の対象物が撮像されて得られた波長毎の受光量のばらつきに基づいて、波長毎の正答率への寄与度を算出し、寄与度に基づいて、複数の第1の波長を指定してもよい。 Further, the processing unit determines the correct answer rate for each wavelength based on the variation in the amount of received light for each wavelength obtained when the first object is imaged by the imaging unit according to each region of the first object. The degree of contribution may be calculated, and a plurality of first wavelengths may be designated based on the degree of contribution.

これにより、画像検査システム100は、正答率への寄与度つまり第1の対象物の各位置の識別のし易さを加味して、複数の第1の波長として決定できる。 Thereby, the image inspection system 100 can determine the plurality of first wavelengths, taking into account the degree of contribution to the correct answer rate, that is, the ease of identifying each position of the first object.

また、処理部は、寄与度が高い順に複数の波長を組み合わせることで、複数の第1の波長を指定してもよい。 Further, the processing unit may designate a plurality of first wavelengths by combining a plurality of wavelengths in descending order of contribution.

これにより、画像検査システム100は、第1の対象物の各位置を識別し易い複数の波長を、複数の第1の波長として決定できる。 Thereby, the image inspection system 100 can determine, as the plurality of first wavelengths, a plurality of wavelengths that make it easy to identify each position of the first object.

また、処理部は、正答率が閾値th以上となるまで、寄与度が高い順に組み合わせる複数の波長の数を順次増加させてもよい。 Further, the processing unit may sequentially increase the number of wavelengths to be combined in descending order of contribution until the correct answer rate becomes equal to or greater than the threshold th.

これにより、画像検査システム100は、画像検査における所望の正答率を満たしつつ、指定される第1の波長の数をなるべく少なくできる。よって、画像検査システム100は、画像検査に係る処理負荷を極力低減できる。 Thereby, the image inspection system 100 can reduce the number of specified first wavelengths as much as possible while satisfying the desired correct answer rate in the image inspection. Therefore, the image inspection system 100 can reduce the processing load related to image inspection as much as possible.

また、処理部は、操作部(例えば初期設定部41又は検査条件設定部42)への入力操作に応じて、複数の第1の波長を指定してもよい。 Further, the processing section may specify a plurality of first wavelengths according to an input operation to the operation section (for example, the initial setting section 41 or the inspection condition setting section 42).

これにより、画像検査システム100は、ユーザ所望の第1の波長を手動指定できる。例えば、画像検査システム100は、指定された第1の波長に基づく組み合わせ画像データの自然さを加味して、第1の波長を指定可能である。 Thereby, the image inspection system 100 can manually specify the first wavelength desired by the user. For example, the image inspection system 100 can specify the first wavelength, taking into account the naturalness of the combined image data based on the specified first wavelength.

また、処理部は、指定される第1の波長の波長数を指定してもよい。 Further, the processing unit may specify the number of wavelengths of the specified first wavelength.

これにより、画像検査システム100は、指定される第1の波長の波長数を加味して、組み合わせ画像データを生成できる。 Thereby, the image inspection system 100 can generate combined image data by taking into account the number of designated first wavelengths.

また、処理部は、正答率と比較される閾値thを指定してもよい。 Furthermore, the processing unit may specify a threshold th with which the correct answer rate is compared.

これにより、画像検査システム100は、閾値thを調整することで、第2の対象物の画像検査の検査精度を調整できる。 Thereby, the image inspection system 100 can adjust the inspection accuracy of the image inspection of the second object by adjusting the threshold th.

また、撮像部は、分光部11を介して、第2の対象物からの光を受光して検査画像を取得してもよい。処理部は、検査画像及び分光部11の分光特性に基づいて、多波長を構成する各波長の各画像データを生成し、決定された複数の第2の波長の各画像データを組み合わせた第2の組み合わせ画像データと正答画像GAとに基づいて、第2の対象物を検査してもよい。 Further, the imaging section may receive light from the second object via the spectroscopic section 11 to obtain the inspection image. The processing section generates image data of each wavelength constituting the multi-wavelength based on the inspection image and the spectral characteristics of the spectroscopic section 11, and generates a second image data that is a combination of the image data of the plurality of determined second wavelengths. The second object may be inspected based on the combined image data and the correct image GA.

これにより、画像検査システム100は、第1の対象物が撮像された確認画像を用いて指定された第1の波長を、第2の対象物が撮像されて得られる検査画像を検査するための第2の波長とすることができる。つまり、画像検査システム100は、確認画像を用いた画像検査と同じ検査精度、同じ検査時間として、検査画像を用いた画像検査を実施できる。 As a result, the image inspection system 100 uses the first wavelength specified using the confirmation image of the first object to inspect the inspection image obtained by capturing the second object. It can be a second wavelength. In other words, the image inspection system 100 can perform an image inspection using an inspection image with the same inspection accuracy and the same inspection time as an image inspection using a confirmation image.

本開示は、検査の精度の低下を抑制しつつ、検査に要する検査時間を短縮できる画像検査システム及び画像検査方法等に有用である。 The present disclosure is useful for an image inspection system, an image inspection method, and the like that can reduce the inspection time required for inspection while suppressing a decrease in inspection accuracy.

10 カメラ
10A カメラユニット
11 分光部
12 撮像部
13 記憶部
20 照明装置
21 投光部
22 記憶部
30 制御装置
30A 制御ユニット
31 制御部
32 演算部
33 判定部
34 記憶部
40 表示操作装置
41 初期設定部
42 検査条件設定部
43 画像表示部
44 結果表示部
100 画像検査システム
10 Camera 10A Camera unit 11 Spectroscopy section 12 Imaging section 13 Storage section 20 Illumination device 21 Light projection section 22 Storage section 30 Control device 30A Control unit 31 Control section 32 Calculation section 33 Judgment section 34 Storage section 40 Display operation device 41 Initial setting section 42 Inspection condition setting section 43 Image display section 44 Result display section 100 Image inspection system

Claims (10)

多波長画像を利用して対象物を検査する画像検査システムであって、
光を分光する分光部を介して、第1の対象物からの光を受光して確認画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記確認画像に対して処理を行う処理部と、
を備え、
前記処理部は、
前記確認画像及び前記分光部の分光特性に基づいて、前記確認画像に含まれる多波長を構成する各波長の各画像データを生成し、
多波長に含まれる複数の第1の波長を指定し、
指定された第1の波長の各画像データを組み合わせた第1の組み合わせ画像データと前記第1の対象物に対応する所定の正答画像とに基づいて、前記第1の組み合わせ画像データの正答率を算出し、
前記正答率が閾値以上である場合、前記撮像部により第2の対象物が撮像されて得られる検査画像の検査に用いる複数の第2の波長を、指定された前記複数の第1の波長に決定する、
画像検査システム。
An image inspection system that inspects an object using multi-wavelength images,
an imaging unit that receives light from the first object and obtains a confirmation image via a spectroscopic unit that separates the light;
a processing unit that processes the confirmation image acquired by the imaging unit;
Equipped with
The processing unit includes:
generating each image data of each wavelength constituting the multiple wavelengths included in the confirmation image based on the confirmation image and the spectral characteristics of the spectroscopic section;
Specify a plurality of first wavelengths included in the multi-wavelength,
A correct answer rate of the first combined image data is determined based on the first combined image data obtained by combining each image data of the specified first wavelength and a predetermined correct answer image corresponding to the first target object. Calculate,
When the correct answer rate is equal to or higher than the threshold, the plurality of second wavelengths used for inspection of the inspection image obtained by imaging the second object by the imaging unit are set to the plurality of specified first wavelengths. decide,
Image inspection system.
前記処理部は、前記確認画像における前記正答率を算出する領域を指定する、
請求項1に記載の画像検査システム。
The processing unit specifies an area in the confirmation image for which the correct answer rate is to be calculated;
The image inspection system according to claim 1.
前記処理部は、
前記第1の対象物における領域毎に応じた、前記撮像部により前記第1の対象物が撮像されて得られた波長毎の受光量のばらつきに基づいて、前記波長毎の前記正答率への寄与度を算出し、
前記寄与度に基づいて、前記複数の第1の波長を指定する、
請求項1又は2に記載の画像検査システム。
The processing unit includes:
Based on the variation in the amount of light received for each wavelength obtained by imaging the first object by the imaging unit according to each region of the first object, the correct answer rate for each wavelength is calculated. Calculate the contribution,
specifying the plurality of first wavelengths based on the degree of contribution;
The image inspection system according to claim 1 or 2.
前記処理部は、前記寄与度が高い順に複数の波長を組み合わせることで、前記複数の第1の波長を指定する、
請求項3に記載の画像検査システム。
The processing unit specifies the plurality of first wavelengths by combining the plurality of wavelengths in order of the contribution degree.
The image inspection system according to claim 3.
前記処理部は、前記正答率が前記閾値以上となるまで、前記寄与度が高い順に組み合わせる複数の波長の数を順次増加させる、
請求項4に記載の画像検査システム。
The processing unit sequentially increases the number of wavelengths to be combined in descending order of contribution until the correct answer rate becomes equal to or greater than the threshold.
The image inspection system according to claim 4.
前記処理部は、操作部への入力操作に応じて、前記複数の第1の波長を指定する、
請求項1又は2に記載の画像検査システム。
The processing unit specifies the plurality of first wavelengths in response to an input operation to the operation unit.
The image inspection system according to claim 1 or 2.
前記処理部は、指定される前記第1の波長の波長数を指定する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の画像検査システム。
The processing unit specifies the number of wavelengths of the specified first wavelength,
The image inspection system according to any one of claims 1 to 6.
前記処理部は、前記正答率と比較される前記閾値を指定する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の画像検査システム。
The processing unit specifies the threshold value to be compared with the correct answer rate;
The image inspection system according to any one of claims 1 to 7.
前記撮像部は、前記分光部を介して、前記第2の対象物からの光を受光して前記検査画像を取得し、
前記処理部は、
前記検査画像及び前記分光部の分光特性に基づいて、多波長を構成する各波長の各画像データを生成し、
決定された前記複数の第2の波長の各画像データを組み合わせた第2の組み合わせ画像データと前記正答画像とに基づいて、前記第2の対象物を検査する、
請求項1から8のいずれか1項に記載の画像検査システム。
The imaging unit receives light from the second object via the spectroscopic unit to obtain the inspection image,
The processing unit includes:
generating each image data of each wavelength constituting multiple wavelengths based on the inspection image and the spectral characteristics of the spectroscopic section,
Inspecting the second object based on the correct image and second combined image data that is a combination of the determined image data of the plurality of second wavelengths;
The image inspection system according to any one of claims 1 to 8.
多波長画像を利用して対象物を検査する画像検査方法であって、
光を分光する分光部を介して、第1の対象物からの光を受光して確認画像を取得する画像取得ステップと、
取得された前記確認画像に対して処理を行う処理ステップと、
を有し、
前記処理ステップは、
前記確認画像及び前記分光部の分光特性に基づいて、前記確認画像に含まれる多波長を構成する各波長の各画像データを生成するステップと、
多波長に含まれる複数の第1の波長を指定するステップと、
指定された第1の波長の各画像データを組み合わせた第1の組み合わせ画像データと前記第1の対象物に対応する所定の正答画像とに基づいて、前記第1の組み合わせ画像データの正答率を算出するステップと、
前記正答率が閾値以上である場合、第2の対象物が撮像されて得られる検査画像の検査に用いる複数の第2の波長を、指定された前記複数の第1の波長に決定するステップと、
を有する画像検査方法。
An image inspection method for inspecting an object using multi-wavelength images, the method comprising:
an image acquisition step of receiving the light from the first object via a spectroscopic unit that spectrally separates the light and acquiring a confirmation image;
a processing step of performing processing on the obtained confirmation image;
has
The processing step includes:
generating image data of each wavelength constituting multiple wavelengths included in the confirmation image, based on the confirmation image and the spectral characteristics of the spectroscopic section;
specifying a plurality of first wavelengths included in the multi-wavelength;
A correct answer rate of the first combined image data is calculated based on the first combined image data obtained by combining each image data of the specified first wavelength and a predetermined correct answer image corresponding to the first object. a step of calculating;
If the correct answer rate is equal to or greater than a threshold, determining a plurality of second wavelengths to be used for inspecting an inspection image obtained by imaging a second object as the plurality of specified first wavelengths; ,
An image inspection method having
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