JP2686053B2 - 外観検査による欠陥検査方法 - Google Patents
外観検査による欠陥検査方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、検査対象物の外観に基
づいて検査対象物の欠けや位置ずれ等の欠陥を検査する
外観検査による欠陥検査方法に関するものである。
づいて検査対象物の欠けや位置ずれ等の欠陥を検査する
外観検査による欠陥検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、検査対象物を含む空間領域を
ビデオカメラ等の画像入力装置で撮像し、画像入力装置
より入力された原画像の各画素の濃度を、固定または浮
動の閾値を用いて２値化し、２値化された値を各画素の
値とする２値画像に基づいて欠陥を検出する方法が知ら
れている（たとえば、特開昭６２−８８９４６号公
報）。すなわち、２値画像において検査対象物とみなせ
る領域の内側に値の反転する部位が存在すれば欠陥とみ
なすようにしている。
ビデオカメラ等の画像入力装置で撮像し、画像入力装置
より入力された原画像の各画素の濃度を、固定または浮
動の閾値を用いて２値化し、２値化された値を各画素の
値とする２値画像に基づいて欠陥を検出する方法が知ら
れている（たとえば、特開昭６２−８８９４６号公
報）。すなわち、２値画像において検査対象物とみなせ
る領域の内側に値の反転する部位が存在すれば欠陥とみ
なすようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法では、２
値画像に基づいて欠陥を判定するから、欠陥の濃度と欠
陥の周辺の濃度とが閾値に対して同じ領域に含まれてい
ると（たとえば、どちらの濃度も閾値以上であると）、
欠陥の識別ができないという問題があった。すなわち、
欠陥と非欠陥とのコントラストが小さいと、欠陥の検出
精度が悪くなるという問題があった。
値画像に基づいて欠陥を判定するから、欠陥の濃度と欠
陥の周辺の濃度とが閾値に対して同じ領域に含まれてい
ると（たとえば、どちらの濃度も閾値以上であると）、
欠陥の識別ができないという問題があった。すなわち、
欠陥と非欠陥とのコントラストが小さいと、欠陥の検出
精度が悪くなるという問題があった。
【０００４】とくに、２個の部材を隣接して配置してい
る場合に、両部材の突き合わせ部位で大きな隙間が存在
することは、いずれか一方の部材に欠けがあったり、両
部材の位置がずれていたりするという欠陥であるから、
このような欠陥を検出する必要がある。しかしながら、
上記従来方法では２値画像を用いるのみであるから、部
材に異物が付着していたり、画像にノイズがあるときに
も欠陥と認識し、誤認が多いという問題もあった。
る場合に、両部材の突き合わせ部位で大きな隙間が存在
することは、いずれか一方の部材に欠けがあったり、両
部材の位置がずれていたりするという欠陥であるから、
このような欠陥を検出する必要がある。しかしながら、
上記従来方法では２値画像を用いるのみであるから、部
材に異物が付着していたり、画像にノイズがあるときに
も欠陥と認識し、誤認が多いという問題もあった。
【０００５】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、主として２部材の突き合わせ部位に形成され
る隙間の外観を検査して、欠けや位置ずれを誤認なく正
確に検出する外観検査による欠陥検査方法を提供しよう
とするものである。
のであり、主として２部材の突き合わせ部位に形成され
る隙間の外観を検査して、欠けや位置ずれを誤認なく正
確に検出する外観検査による欠陥検査方法を提供しよう
とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】各請求項の発明は、画像
入力装置により検査対象物を含む空間領域を撮像した
後、画像入力装置より入力された原画像の各画素の濃度
の変化に基づいて検査対象物の輪郭線を含む１画素幅の
線画からなるエッジ画像を設定し、原画像とエッジ画像
とに基づいて検査対象物の欠けや位置ずれ等の欠陥を検
査することを前提としている。
入力装置により検査対象物を含む空間領域を撮像した
後、画像入力装置より入力された原画像の各画素の濃度
の変化に基づいて検査対象物の輪郭線を含む１画素幅の
線画からなるエッジ画像を設定し、原画像とエッジ画像
とに基づいて検査対象物の欠けや位置ずれ等の欠陥を検
査することを前提としている。
【０００７】請求項１の発明では、上記目的の達成のた
めに、欠陥の検査を要する部位に対応して１画素幅を有
し互いに平行な同一形状の複数本の検査ラインを設定
し、各検査ライン上の各画素についてエッジ画像上の画
素との交点を検出し、各検査ライン上について隣接する
２つの交点の間の距離が所定の閾値よりも大きいときに
その検査ラインを欠陥候補ラインとし、欠陥候補ライン
の総数が所定数よりも多いときには欠陥が存在すると判
定する。
めに、欠陥の検査を要する部位に対応して１画素幅を有
し互いに平行な同一形状の複数本の検査ラインを設定
し、各検査ライン上の各画素についてエッジ画像上の画
素との交点を検出し、各検査ライン上について隣接する
２つの交点の間の距離が所定の閾値よりも大きいときに
その検査ラインを欠陥候補ラインとし、欠陥候補ライン
の総数が所定数よりも多いときには欠陥が存在すると判
定する。
【０００８】請求項２の発明では、上記目的の達成のた
めに、欠陥の検査を要する部位に対応して１画素幅を有
し互いに平行な同一形状の複数本の検査ラインを設定
し、各検査ライン上の各画素についてエッジ画像上の画
素との交点を検出し、各検査ライン上について隣接する
２つの交点の間の距離が所定の閾値よりも大きいときと
きにその検査ラインを第１の欠陥候補ラインとし、原画
像の各画素の近傍領域内の濃度の変化方向を反映する微
分方向値が上記２つの交点について互いに逆向きではな
いときにその検査ラインを第２の欠陥候補ラインとし、
第１の欠陥候補ラインの総数と第２の欠陥候補ラインの
総数とのうちの少なくともいずれか一方がそれぞれに対
応して設定された所定数より多いときには欠陥が存在す
ると判定する。
めに、欠陥の検査を要する部位に対応して１画素幅を有
し互いに平行な同一形状の複数本の検査ラインを設定
し、各検査ライン上の各画素についてエッジ画像上の画
素との交点を検出し、各検査ライン上について隣接する
２つの交点の間の距離が所定の閾値よりも大きいときと
きにその検査ラインを第１の欠陥候補ラインとし、原画
像の各画素の近傍領域内の濃度の変化方向を反映する微
分方向値が上記２つの交点について互いに逆向きではな
いときにその検査ラインを第２の欠陥候補ラインとし、
第１の欠陥候補ラインの総数と第２の欠陥候補ラインの
総数とのうちの少なくともいずれか一方がそれぞれに対
応して設定された所定数より多いときには欠陥が存在す
ると判定する。
【０００９】
【作用】請求項１の発明の方法、請求項２の発明の方法
のいずれについても、複数本の検査ラインを設定し、検
査対象物のエッジ画像と各検査ラインとの交点位置に基
づいて検査ラインの中から欠陥候補ラインを抽出するか
ら、２値化によって検査対象物のエッジを取り出す場合
に比較すると、周辺の汚れや検査対象物に対する照明方
向などの影響を受けにくく、検査対象物のエッジをより
明瞭に抽出して正確な距離測定が可能になる。
のいずれについても、複数本の検査ラインを設定し、検
査対象物のエッジ画像と各検査ラインとの交点位置に基
づいて検査ラインの中から欠陥候補ラインを抽出するか
ら、２値化によって検査対象物のエッジを取り出す場合
に比較すると、周辺の汚れや検査対象物に対する照明方
向などの影響を受けにくく、検査対象物のエッジをより
明瞭に抽出して正確な距離測定が可能になる。
【００１０】とくに、請求項２の発明の方法では、エッ
ジ画像だけではなく微分方向値も併せて用いることによ
り、検査対象物のエッジの形状を一層精度よく反映させ
ることができる。また、各請求項の発明の方法では複数
本の検査ラインが欠陥候補になったときに初めて欠陥が
存在すると判定するから、いずれかの検査ライン上にご
み等の異物が存在していたり画像に多少のノイズがあっ
たりして単発的な誤認要因が発生しても、誤認が防止で
き、欠陥の存否について正確な判定が行える。
ジ画像だけではなく微分方向値も併せて用いることによ
り、検査対象物のエッジの形状を一層精度よく反映させ
ることができる。また、各請求項の発明の方法では複数
本の検査ラインが欠陥候補になったときに初めて欠陥が
存在すると判定するから、いずれかの検査ライン上にご
み等の異物が存在していたり画像に多少のノイズがあっ
たりして単発的な誤認要因が発生しても、誤認が防止で
き、欠陥の存否について正確な判定が行える。
【００１１】
（実施例１）本発明では、図２に示すように、検査対象
物をテレビカメラ等の画像入力装置１により撮像し、各
画素の濃度をアナログ−デジタル変換部２においてデジ
タル信号に変換した後、前処理部３において以下の前処
理を行うことにより、アナログ−デジタル変換部２の出
力として得られる原画像のほかに、微分絶対値画像、微
分方向値画像、エッジ画像を得る。
物をテレビカメラ等の画像入力装置１により撮像し、各
画素の濃度をアナログ−デジタル変換部２においてデジ
タル信号に変換した後、前処理部３において以下の前処
理を行うことにより、アナログ−デジタル変換部２の出
力として得られる原画像のほかに、微分絶対値画像、微
分方向値画像、エッジ画像を得る。
【００１２】すなわち、検査対象物を含む空間領域を撮
像して得られる原画像は濃淡画像であって、この濃淡画
像から検査対象物の輪郭線等のエッジを抽出する処理
は、「エッジは濃度変化が大きい部分に対応している」
という考え方に基づいている。したがって、濃度を微分
することによってエッジの抽出を行なう。微分処理は、
図３に示すように、原画像Ｐ1 を３×３画素の局所並列
ウインドウＷに分割して行なう。つまり、注目する画素
Ｅと、その画素Ｅの周囲の８画素（８近傍）Ａ〜Ｄ，Ｆ
〜Ｉとで局所並列ウインドウＷを形成し、局所並列ウイ
ンドウＷ内の画素Ａ〜Ｉの濃度の縦方向の濃度変化ΔＶ
と横方向の濃度変化ΔＨとを次式によって求め、 ΔＶ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）−（Ｇ＋Ｈ＋Ｉ） ΔＨ＝（Ａ＋Ｄ＋Ｇ）−（Ｃ＋Ｆ＋Ｉ） さらに、Ｅについての微分絶対値abs(Ｅ）と微分方向値
deg(Ｅ）とを次式によって求める。 abs(Ｅ）＝（ΔＶ2 ＋ΔＨ2)1/2 deg(Ｅ）＝ tan-1（ΔＶ／ΔＨ）＋π／２ ただし、Ａ〜Ｉは対応する画素の濃度を示す。微分絶対
値abs(Ｅ）は、原画像の注目する画素Ｅの近傍領域にお
ける濃度の変化率を表し、微分方向値deg(Ｅ）は、同近
傍領域における濃度変化の方向に直交する方向を表す。
以上の演算を原画像Ｐ1 の全画素について行なうことに
より、検査対象物の輪郭線のような濃度変化が大きい部
分と、その変化の方向とを抽出することができる。ここ
に、各画素の値が、微分絶対値abs(Ｅ）である画像を微
分絶対値画像、微分方向値deg(Ｅ）である画像を微分方
向値画像と呼ぶ。
像して得られる原画像は濃淡画像であって、この濃淡画
像から検査対象物の輪郭線等のエッジを抽出する処理
は、「エッジは濃度変化が大きい部分に対応している」
という考え方に基づいている。したがって、濃度を微分
することによってエッジの抽出を行なう。微分処理は、
図３に示すように、原画像Ｐ1 を３×３画素の局所並列
ウインドウＷに分割して行なう。つまり、注目する画素
Ｅと、その画素Ｅの周囲の８画素（８近傍）Ａ〜Ｄ，Ｆ
〜Ｉとで局所並列ウインドウＷを形成し、局所並列ウイ
ンドウＷ内の画素Ａ〜Ｉの濃度の縦方向の濃度変化ΔＶ
と横方向の濃度変化ΔＨとを次式によって求め、 ΔＶ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）−（Ｇ＋Ｈ＋Ｉ） ΔＨ＝（Ａ＋Ｄ＋Ｇ）−（Ｃ＋Ｆ＋Ｉ） さらに、Ｅについての微分絶対値abs(Ｅ）と微分方向値
deg(Ｅ）とを次式によって求める。 abs(Ｅ）＝（ΔＶ2 ＋ΔＨ2)1/2 deg(Ｅ）＝ tan-1（ΔＶ／ΔＨ）＋π／２ ただし、Ａ〜Ｉは対応する画素の濃度を示す。微分絶対
値abs(Ｅ）は、原画像の注目する画素Ｅの近傍領域にお
ける濃度の変化率を表し、微分方向値deg(Ｅ）は、同近
傍領域における濃度変化の方向に直交する方向を表す。
以上の演算を原画像Ｐ1 の全画素について行なうことに
より、検査対象物の輪郭線のような濃度変化が大きい部
分と、その変化の方向とを抽出することができる。ここ
に、各画素の値が、微分絶対値abs(Ｅ）である画像を微
分絶対値画像、微分方向値deg(Ｅ）である画像を微分方
向値画像と呼ぶ。
【００１３】次に細線化処理が施される。細線化処理
は、微分絶対値が大きいほど濃度変化が大きいことを表
わしている点に着目して行なわれる。すなわち、各画素
の微分絶対値を周囲の画素の微分絶対値と比較し、周囲
の画素よりも大きくなるものを連結していくことによ
り、１画素の幅を有したエッジを抽出するのである。図
４に示すように、各画素の位置をＸ−Ｙ座標で表わし、
微分絶対値をＺ座標で表した微分絶対値画像Ｐ2 を考え
れば、細線化処理は、この曲面における稜線を求めるこ
とに相当する。ここまでの処理により、微分絶対値の大
小にかかわらず、すべての稜線が抽出される。この段階
で得られている稜線には、ノイズ等による不要な小さな
山も含まれているから、図５に示すように、適宜閾値Ｓ
Ｌを設定し、この閾値ＳＬ以上の値のみを採用してノイ
ズ成分を除去する。この処理で得られた画像は、原画像
のコントラストが不十分であるときやノイズが多いよう
なときには、不連続線になりやすい。そこで、エッジ延
長処理を行なう。エッジ延長処理では、不連続線の端点
から始めて、注目する画素とその周囲の画素とを比較
し、数１で表わされる評価関数ｆ（Ｊ）がもっとも大き
くなる方向に線を延長し、他の線の端点に衝突するまで
これを続ける。
は、微分絶対値が大きいほど濃度変化が大きいことを表
わしている点に着目して行なわれる。すなわち、各画素
の微分絶対値を周囲の画素の微分絶対値と比較し、周囲
の画素よりも大きくなるものを連結していくことによ
り、１画素の幅を有したエッジを抽出するのである。図
４に示すように、各画素の位置をＸ−Ｙ座標で表わし、
微分絶対値をＺ座標で表した微分絶対値画像Ｐ2 を考え
れば、細線化処理は、この曲面における稜線を求めるこ
とに相当する。ここまでの処理により、微分絶対値の大
小にかかわらず、すべての稜線が抽出される。この段階
で得られている稜線には、ノイズ等による不要な小さな
山も含まれているから、図５に示すように、適宜閾値Ｓ
Ｌを設定し、この閾値ＳＬ以上の値のみを採用してノイ
ズ成分を除去する。この処理で得られた画像は、原画像
のコントラストが不十分であるときやノイズが多いよう
なときには、不連続線になりやすい。そこで、エッジ延
長処理を行なう。エッジ延長処理では、不連続線の端点
から始めて、注目する画素とその周囲の画素とを比較
し、数１で表わされる評価関数ｆ（Ｊ）がもっとも大き
くなる方向に線を延長し、他の線の端点に衝突するまで
これを続ける。
【００１４】
【数１】
【００１５】ここに、deg(０）は中心画素（局所並列ウ
インドウＷのＥに相当する）の微分方向値、deg(Ｊ) は
隣接画素（局所並列ウインドウＷの８近傍に相当する）
の微分方向値、abs(Ｊ) は隣接画素の微分絶対値であ
る。ただし、Ｊ＝１，２，……，８である。以上の処理
により、原画像Ｐ1 において濃度変化が大きい部分の輪
郭をなぞるようなエッジ画像が得られる。以上の前処理
により、図６に示すように、原画像Ｐ1 、微分絶対値画
像Ｐ2 、微分方向値画像Ｐ3 、エッジ画像Ｐ4 の４種類
の画像が得られ、各画像がそれぞれ原画像メモリ４、微
分絶対値画像メモリ５、微分方向値画像メモリ６、エッ
ジ画像メモリ７に記憶される。以下の説明では、各画像
Ｐ1 〜Ｐ4 の画素の位置をＸ−Ｙ座標で表現するものと
し、各画像における画素の濃度をそれぞれｆ1 （ｘ，
ｙ）、ｆ2 （ｘ，ｙ）、ｆ3 （ｘ，ｙ）、ｆ4 （ｘ，
ｙ）とする。
インドウＷのＥに相当する）の微分方向値、deg(Ｊ) は
隣接画素（局所並列ウインドウＷの８近傍に相当する）
の微分方向値、abs(Ｊ) は隣接画素の微分絶対値であ
る。ただし、Ｊ＝１，２，……，８である。以上の処理
により、原画像Ｐ1 において濃度変化が大きい部分の輪
郭をなぞるようなエッジ画像が得られる。以上の前処理
により、図６に示すように、原画像Ｐ1 、微分絶対値画
像Ｐ2 、微分方向値画像Ｐ3 、エッジ画像Ｐ4 の４種類
の画像が得られ、各画像がそれぞれ原画像メモリ４、微
分絶対値画像メモリ５、微分方向値画像メモリ６、エッ
ジ画像メモリ７に記憶される。以下の説明では、各画像
Ｐ1 〜Ｐ4 の画素の位置をＸ−Ｙ座標で表現するものと
し、各画像における画素の濃度をそれぞれｆ1 （ｘ，
ｙ）、ｆ2 （ｘ，ｙ）、ｆ3 （ｘ，ｙ）、ｆ4 （ｘ，
ｙ）とする。
【００１６】原画像は、濃淡画像であって、濃度は通常
８ビットで表されるから、各画素における濃度ａ（＝ｆ
1 （ｘ，ｙ））は、０≦ａ≦２５５となる。また、微分
絶対値画像の濃度（すなわち、微分絶対値）ｂ（＝ｆ2
（ｘ，ｙ））は、たとえば６ビットで表され、０≦ｂ≦
６３となり、微分方向値画像の濃度（すなわち、微分方
向値）ｃ（＝ｆ3 （ｘ，ｙ））は、たとえば１６方向で
表され、０≦ｃ≦１５となる。エッジ画像については、
線の有無のみであるから、線となる画素は“１" 、それ
以外の画素は“０" として表される。つまり、ｆ
4 （ｘ，ｙ）の値域は｛０，１｝となる。なお、以下の
説明においては、濃度という用語は白の濃度を表し、濃
度値が大きいほど明るいものとする。
８ビットで表されるから、各画素における濃度ａ（＝ｆ
1 （ｘ，ｙ））は、０≦ａ≦２５５となる。また、微分
絶対値画像の濃度（すなわち、微分絶対値）ｂ（＝ｆ2
（ｘ，ｙ））は、たとえば６ビットで表され、０≦ｂ≦
６３となり、微分方向値画像の濃度（すなわち、微分方
向値）ｃ（＝ｆ3 （ｘ，ｙ））は、たとえば１６方向で
表され、０≦ｃ≦１５となる。エッジ画像については、
線の有無のみであるから、線となる画素は“１" 、それ
以外の画素は“０" として表される。つまり、ｆ
4 （ｘ，ｙ）の値域は｛０，１｝となる。なお、以下の
説明においては、濃度という用語は白の濃度を表し、濃
度値が大きいほど明るいものとする。
【００１７】演算処理部８では、以下のような処理を行
う。本実施例では、図９に示すように、検査対象物が隣
接して配置された一対の部材Ｏ1 ，Ｏ2 であるものと
し、両部材Ｏ1 ，Ｏ2 の隙間について外観検査を行うこ
とにより、部材Ｏ1 ，Ｏ2 の端縁の欠けや、両部材
Ｏ1 ，Ｏ2 間の位置ずれといった欠陥を検出するように
した例を示す。また、両部材Ｏ1 ，Ｏ2 には、斜め方向
から光源１０により光を照射し、正面方向から画像入力
装置１による撮像を行うものとする。
う。本実施例では、図９に示すように、検査対象物が隣
接して配置された一対の部材Ｏ1 ，Ｏ2 であるものと
し、両部材Ｏ1 ，Ｏ2 の隙間について外観検査を行うこ
とにより、部材Ｏ1 ，Ｏ2 の端縁の欠けや、両部材
Ｏ1 ，Ｏ2 間の位置ずれといった欠陥を検出するように
した例を示す。また、両部材Ｏ1 ，Ｏ2 には、斜め方向
から光源１０により光を照射し、正面方向から画像入力
装置１による撮像を行うものとする。
【００１８】いま、検査領域を両部材Ｏ1 ，Ｏ２の突き
合わせ部分とし、図７のように、両部材Ｏ1 ，Ｏ2 の突
き合わせ部分の端縁にほぼ直交するように複数本の検査
ラインＬ1 〜Ｌn を設定する。ここに、説明を簡単にす
るために各検査ラインＬ1 〜Ｌn を直線とし、端点の位
置のＹ座標は等しいものとするが、検査ラインＬ1 〜Ｌ
n は必ずしも直線である必要はなく必要に応じて任意の
形状とすればよい。各検査ラインＬ1 〜Ｌn の幅は１画
素であり、同じ長さを有している。また、各検査ライン
Ｌ1 〜Ｌn は所定画素ずつ離れて互いに平行になるよう
に設定される。すなわち、図８に示すように、それぞれ
ｍ画素の長さを有する検査ラインＬ1 〜Ｌn がｌ画素間
隔でｎ本設定されるのである。ここに、ｌ，ｍ，ｎは部
材Ｏ1 ，Ｏ2 に応じてあらかじめ設定されている。
合わせ部分とし、図７のように、両部材Ｏ1 ，Ｏ2 の突
き合わせ部分の端縁にほぼ直交するように複数本の検査
ラインＬ1 〜Ｌn を設定する。ここに、説明を簡単にす
るために各検査ラインＬ1 〜Ｌn を直線とし、端点の位
置のＹ座標は等しいものとするが、検査ラインＬ1 〜Ｌ
n は必ずしも直線である必要はなく必要に応じて任意の
形状とすればよい。各検査ラインＬ1 〜Ｌn の幅は１画
素であり、同じ長さを有している。また、各検査ライン
Ｌ1 〜Ｌn は所定画素ずつ離れて互いに平行になるよう
に設定される。すなわち、図８に示すように、それぞれ
ｍ画素の長さを有する検査ラインＬ1 〜Ｌn がｌ画素間
隔でｎ本設定されるのである。ここに、ｌ，ｍ，ｎは部
材Ｏ1 ，Ｏ2 に応じてあらかじめ設定されている。
【００１９】次に、検査ラインＬ１について、始点から
検査ラインＬ１上の画素を順次追跡し、図１に示すよう
に、エッジ画像上でｆ4 （ｘ，ｙ）＝１となる点Ｑ1 を
求める。この点Ｑ1 は普通では、部材Ｏ1 の輪郭線上の
点と考えられる。さらに、追跡を続け、探索ラインＬ1
上で次にｆ4 （ｘ，ｙ）＝１となる点Ｑ2 を求める。こ
の点Ｑ2 は普通では、部材Ｏ2 の輪郭線上の点と考えら
れる。このようして得られた両点Ｑ1 ，Ｑ2 の間の距離
を求め、あらかじめ設定された閾値よりも距離が大きい
ときには、この検査ラインＬ1 を欠陥候補ラインと判定
する。ここにおいて、両点Ｑ1 ，Ｑ2 の間の距離は、各
点Ｑ1 ，Ｑ2 の座標をそれぞれ（ｘ1 ，ｙ1 ),（ｘ2 ,
ｙ2 ) とするときに、 ｛（ｘ1 −ｘ2 ) 2 ＋（ｙ1 −ｙ2 ) 2 ｝1/2 で表される。同様にして、他の検査ラインＬ2 〜Ｌn に
ついても欠陥候補ラインか否かを判定する。また、一つ
の検査ラインＬ1 〜Ｌn の上でｆ4 （ｘ，ｙ）＝１とな
る点を２個見付けることができないときには、次の検査
ラインＬ1 〜Ｌnに処理を移す。
検査ラインＬ１上の画素を順次追跡し、図１に示すよう
に、エッジ画像上でｆ4 （ｘ，ｙ）＝１となる点Ｑ1 を
求める。この点Ｑ1 は普通では、部材Ｏ1 の輪郭線上の
点と考えられる。さらに、追跡を続け、探索ラインＬ1
上で次にｆ4 （ｘ，ｙ）＝１となる点Ｑ2 を求める。こ
の点Ｑ2 は普通では、部材Ｏ2 の輪郭線上の点と考えら
れる。このようして得られた両点Ｑ1 ，Ｑ2 の間の距離
を求め、あらかじめ設定された閾値よりも距離が大きい
ときには、この検査ラインＬ1 を欠陥候補ラインと判定
する。ここにおいて、両点Ｑ1 ，Ｑ2 の間の距離は、各
点Ｑ1 ，Ｑ2 の座標をそれぞれ（ｘ1 ，ｙ1 ),（ｘ2 ,
ｙ2 ) とするときに、 ｛（ｘ1 −ｘ2 ) 2 ＋（ｙ1 −ｙ2 ) 2 ｝1/2 で表される。同様にして、他の検査ラインＬ2 〜Ｌn に
ついても欠陥候補ラインか否かを判定する。また、一つ
の検査ラインＬ1 〜Ｌn の上でｆ4 （ｘ，ｙ）＝１とな
る点を２個見付けることができないときには、次の検査
ラインＬ1 〜Ｌnに処理を移す。
【００２０】以上のようにして、全検査ラインＬ1 〜Ｌ
n について欠陥候補ラインか否かを判定した後、欠陥候
補ラインの総数を、あらかじめ設定された閾値と比較
し、欠陥候補ラインの総数が閾値より多ければ欠陥が存
在すると判定する。この方法によれば、部材Ｏ1 ，Ｏ2
の間の距離と見なせる値を求め、この値が所定の閾値以
上であるときに、部材Ｏ1 ，Ｏ2 間の位置ずれによる隙
間、あるいは欠けが存在すると判定できるのであり、し
かも、複数本の検査ラインＬ1 〜Ｌ n についての判定結
果を総合して欠陥の有無を判定するから、図１０に示す
ように、検査ラインＬ1 〜Ｌn のうちの１〜２本程度
が、両部材Ｏ1 ，Ｏ2 間の隙間と同程度の濃度を有する
ごみ９などの上を通っていたとしても、ごみ９を欠陥で
あると誤認識するのを防止できる。すなわち、欠けや隙
間はごみよりも広い範囲に亙って存在しているのが普通
であるから、上述した処理によって、ごみを欠陥と誤認
することが防止でき欠陥を精度よく識別することができ
るのである。
n について欠陥候補ラインか否かを判定した後、欠陥候
補ラインの総数を、あらかじめ設定された閾値と比較
し、欠陥候補ラインの総数が閾値より多ければ欠陥が存
在すると判定する。この方法によれば、部材Ｏ1 ，Ｏ2
の間の距離と見なせる値を求め、この値が所定の閾値以
上であるときに、部材Ｏ1 ，Ｏ2 間の位置ずれによる隙
間、あるいは欠けが存在すると判定できるのであり、し
かも、複数本の検査ラインＬ1 〜Ｌ n についての判定結
果を総合して欠陥の有無を判定するから、図１０に示す
ように、検査ラインＬ1 〜Ｌn のうちの１〜２本程度
が、両部材Ｏ1 ，Ｏ2 間の隙間と同程度の濃度を有する
ごみ９などの上を通っていたとしても、ごみ９を欠陥で
あると誤認識するのを防止できる。すなわち、欠けや隙
間はごみよりも広い範囲に亙って存在しているのが普通
であるから、上述した処理によって、ごみを欠陥と誤認
することが防止でき欠陥を精度よく識別することができ
るのである。
【００２１】（実施例２）本実施例では、実施例１の方
法に加えて微分方向値画像Ｐ3 も利用する。すなわち、
実施例１と同様にして、検査ラインＬ1 〜Ｌn 上でｆ4
（ｘ，ｙ）＝１となる点を求める。ここで、この点につ
いて微分方向値が、あらかじめ設定された範囲内である
かどうかを判定する。たとえば、この点の微分方向値が
ｃであるとして、設定範囲が閉区間［ＣＬ，ＣＨ］であ
るとすれば、 ＣＬ＜ｃ＜ＣＨ であるときには、この点を部材Ｏ1 の輪郭線上の点Ｑ1
であるとみなし、上の条件を満たさないときには、部材
Ｏ1 の輪郭線上の点ではないと判定する。このようにし
て部材Ｏ1 の輪郭線上の点Ｑ1 とみなせる点を見付けた
後、さらに検査ラインＬ1 〜Ｌn の上で追跡を行い、ｆ
4 （ｘ，ｙ）＝１となる点を求める。この点についても
微分方向値が所定の範囲内であるかどうかが判定され、
所定の範囲内であれば、部材Ｏ2 の輪郭線上の点である
とみなす。以後の処理は実施例１と同様であって、求め
た両点Ｑ1 ，Ｑ2 の間の距離に基づいて欠陥の有無を判
定すればよい。
法に加えて微分方向値画像Ｐ3 も利用する。すなわち、
実施例１と同様にして、検査ラインＬ1 〜Ｌn 上でｆ4
（ｘ，ｙ）＝１となる点を求める。ここで、この点につ
いて微分方向値が、あらかじめ設定された範囲内である
かどうかを判定する。たとえば、この点の微分方向値が
ｃであるとして、設定範囲が閉区間［ＣＬ，ＣＨ］であ
るとすれば、 ＣＬ＜ｃ＜ＣＨ であるときには、この点を部材Ｏ1 の輪郭線上の点Ｑ1
であるとみなし、上の条件を満たさないときには、部材
Ｏ1 の輪郭線上の点ではないと判定する。このようにし
て部材Ｏ1 の輪郭線上の点Ｑ1 とみなせる点を見付けた
後、さらに検査ラインＬ1 〜Ｌn の上で追跡を行い、ｆ
4 （ｘ，ｙ）＝１となる点を求める。この点についても
微分方向値が所定の範囲内であるかどうかが判定され、
所定の範囲内であれば、部材Ｏ2 の輪郭線上の点である
とみなす。以後の処理は実施例１と同様であって、求め
た両点Ｑ1 ，Ｑ2 の間の距離に基づいて欠陥の有無を判
定すればよい。
【００２２】以上の処理によれば、微分方向値を併用し
たことによって、部材Ｏ1 ，Ｏ2 の輪郭線上の点を一層
正確に求めることができ判定精度が高まる。 （実施例３）本実施例では、実施例１の方法によって各
検査ラインＬ1 〜Ｌn について部材Ｏ1 ，Ｏ2 の輪郭線
とみなせる２点間Ｑ1 ，Ｑ2 の距離に基づいて求めた欠
陥候補ラインを第１の欠陥候補ラインとし、さらに、図
１１に矢印で示すように、上記２点Ｑ1 ，Ｑ2 について
の微分方向値が互いに逆向きになっていない場合、その
検査ラインＬ1 〜Ｌn を第２の欠陥候補ラインとする。
たことによって、部材Ｏ1 ，Ｏ2 の輪郭線上の点を一層
正確に求めることができ判定精度が高まる。 （実施例３）本実施例では、実施例１の方法によって各
検査ラインＬ1 〜Ｌn について部材Ｏ1 ，Ｏ2 の輪郭線
とみなせる２点間Ｑ1 ，Ｑ2 の距離に基づいて求めた欠
陥候補ラインを第１の欠陥候補ラインとし、さらに、図
１１に矢印で示すように、上記２点Ｑ1 ，Ｑ2 について
の微分方向値が互いに逆向きになっていない場合、その
検査ラインＬ1 〜Ｌn を第２の欠陥候補ラインとする。
【００２３】すなわち、微分方向値は、明るい領域と暗
い領域との境界線上で暗い領域が右手になるように設定
されるから、両点Ｑ1 ，Ｑ2 がそれぞれ部材Ｏ1 ，Ｏ2
の輪郭線上の点であって、かつ両輪郭線が平行であると
すれば、微分方向値は互いに逆向きになるはずである。
そこで、２点Ｑ1 ，Ｑ2 の微分方向値が互いに逆向きで
あれば欠陥がないとみなし、それ以外の場合には欠陥の
候補であるとみなすのである。
い領域との境界線上で暗い領域が右手になるように設定
されるから、両点Ｑ1 ，Ｑ2 がそれぞれ部材Ｏ1 ，Ｏ2
の輪郭線上の点であって、かつ両輪郭線が平行であると
すれば、微分方向値は互いに逆向きになるはずである。
そこで、２点Ｑ1 ，Ｑ2 の微分方向値が互いに逆向きで
あれば欠陥がないとみなし、それ以外の場合には欠陥の
候補であるとみなすのである。
【００２４】以上のようにして求めた第１の欠陥候補ラ
インおよび第２の欠陥候補ラインの総数について、それ
ぞれあらかじめ設定されている閾値と比較し、いずれか
一方の欠陥候補ラインの総数が閾値を越えている場合に
は、欠陥があると判定する。ここに、閾値は第１の欠陥
候補ラインの総数と第２の欠陥候補ラインの総数とに対
してそれぞれ設定される。他の処理については実施例１
と同様なので説明を省略する。
インおよび第２の欠陥候補ラインの総数について、それ
ぞれあらかじめ設定されている閾値と比較し、いずれか
一方の欠陥候補ラインの総数が閾値を越えている場合に
は、欠陥があると判定する。ここに、閾値は第１の欠陥
候補ラインの総数と第２の欠陥候補ラインの総数とに対
してそれぞれ設定される。他の処理については実施例１
と同様なので説明を省略する。
【００２５】以上の方法によれば、部材Ｏ1 ，Ｏ2 の輪
郭線上の点とみなせる２点間の距離のほかに、微分方向
値も併せて用いるから、欠陥の検出精度が高まる。
郭線上の点とみなせる２点間の距離のほかに、微分方向
値も併せて用いるから、欠陥の検出精度が高まる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１の発明は、欠陥の検査を要する
部位に対応して１画素幅を有し互いに平行な同一形状の
複数本の検査ラインを設定し、各検査ライン上の各画素
についてエッジ画像上の画素との交点を検出し、各検査
ライン上について隣接する２つの交点の間の距離が所定
の閾値よりも大きいときにその検査ラインを欠陥候補ラ
インとし、欠陥候補ラインの総数が所定数よりも多いと
きには欠陥が存在すると判定するものであり、複数本の
検査ラインを設定し、検査対象物のエッジ画像と各検査
ラインとの交点位置に基づいて検査ラインの中から欠陥
候補ラインを抽出するから、２値化によって検査対象物
のエッジを取り出す場合に比較すると、周辺の汚れや検
査対象物に対する照明方向などの影響を受けにくく、検
査対象物のエッジをより明瞭に抽出して正確な距離測定
が可能になるという利点を有する。また、複数本の検査
ラインが欠陥候補になったときに初めて欠陥が存在する
と判定するから、いずれかの検査ライン上にごみ等の異
物が存在していたり画像に多少のノイズがあったりして
単発的な誤認要因が発生しても誤認が防止でき、欠陥の
存否について正確な判定が行えるという利点がある。
部位に対応して１画素幅を有し互いに平行な同一形状の
複数本の検査ラインを設定し、各検査ライン上の各画素
についてエッジ画像上の画素との交点を検出し、各検査
ライン上について隣接する２つの交点の間の距離が所定
の閾値よりも大きいときにその検査ラインを欠陥候補ラ
インとし、欠陥候補ラインの総数が所定数よりも多いと
きには欠陥が存在すると判定するものであり、複数本の
検査ラインを設定し、検査対象物のエッジ画像と各検査
ラインとの交点位置に基づいて検査ラインの中から欠陥
候補ラインを抽出するから、２値化によって検査対象物
のエッジを取り出す場合に比較すると、周辺の汚れや検
査対象物に対する照明方向などの影響を受けにくく、検
査対象物のエッジをより明瞭に抽出して正確な距離測定
が可能になるという利点を有する。また、複数本の検査
ラインが欠陥候補になったときに初めて欠陥が存在する
と判定するから、いずれかの検査ライン上にごみ等の異
物が存在していたり画像に多少のノイズがあったりして
単発的な誤認要因が発生しても誤認が防止でき、欠陥の
存否について正確な判定が行えるという利点がある。
【００２７】請求項２の発明は、欠陥の検査を要する部
位に対応して１画素幅を有し互いに平行な同一形状の複
数本の検査ラインを設定し、各検査ライン上の各画素に
ついてエッジ画像上の画素との交点を検出し、各検査ラ
イン上について隣接する２つの交点の間の距離が所定の
閾値よりも大きいときときにその検査ラインを第１の欠
陥候補ラインとし、原画像の各画素の近傍領域内の濃度
の変化方向を反映する微分方向値が上記２つの交点につ
いて互いに逆向きではないときにその検査ラインを第２
の欠陥候補ラインとし、第１の欠陥候補ラインの総数と
第２の欠陥候補ラインの総数とのうちの少なくともいず
れか一方がそれぞれに対応して設定された所定数より多
いときには欠陥が存在すると判定するものであり、エッ
ジ画像だけではなく微分方向値も併せて用いることによ
り、請求項１と同様の効果に加えて、検査対象物のエッ
ジの形状を一層精度よく反映させることができるという
効果がある。
位に対応して１画素幅を有し互いに平行な同一形状の複
数本の検査ラインを設定し、各検査ライン上の各画素に
ついてエッジ画像上の画素との交点を検出し、各検査ラ
イン上について隣接する２つの交点の間の距離が所定の
閾値よりも大きいときときにその検査ラインを第１の欠
陥候補ラインとし、原画像の各画素の近傍領域内の濃度
の変化方向を反映する微分方向値が上記２つの交点につ
いて互いに逆向きではないときにその検査ラインを第２
の欠陥候補ラインとし、第１の欠陥候補ラインの総数と
第２の欠陥候補ラインの総数とのうちの少なくともいず
れか一方がそれぞれに対応して設定された所定数より多
いときには欠陥が存在すると判定するものであり、エッ
ジ画像だけではなく微分方向値も併せて用いることによ
り、請求項１と同様の効果に加えて、検査対象物のエッ
ジの形状を一層精度よく反映させることができるという
効果がある。
【図１】本発明の実施例１の動作説明図である。
【図２】同上における処理回路のブロック図である。
【図３】同上における局所並列ウインドウの概念を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】同上における微分絶対値画像の概念を示す説明
図である。
図である。
【図５】同上において微分絶対値画像からエッジ画像を
得る段階でのノイズ除去を行う処理の説明図である。
得る段階でのノイズ除去を行う処理の説明図である。
【図６】同上における原画像、微分絶対値画像、微分方
向値画像、エッジ画像の関係を示す説明図である。
向値画像、エッジ画像の関係を示す説明図である。
【図７】同上における検査ラインの設定状態を示す動作
説明図である。
説明図である。
【図８】同上における検査ラインの概念を示す説明図で
ある。
ある。
【図９】同上における部材、光源、画像入力手段の位置
関係を示す斜視図である。
関係を示す斜視図である。
【図１０】同上の動作説明図である。
【図１１】本発明の実施例２の動作説明図である。
Ｌ1 〜Ｌn 検査ライン Ｏ1 ，Ｏ2 部材
Claims (2)
- 【請求項１】 画像入力装置により検査対象物を含む空
間領域を撮像した後、画像入力装置より入力された原画
像の各画素の濃度の変化に基づいて検査対象物の輪郭線
を含む１画素幅の線画からなるエッジ画像を設定し、原
画像とエッジ画像とに基づいて検査対象物の欠けや位置
ずれ等の欠陥を検査する外観検査による欠陥検査方法に
おいて、欠陥の検査を要する部位に対応して１画素幅を
有し互いに平行な同一形状の複数本の検査ラインを設定
し、各検査ライン上の各画素についてエッジ画像上の画
素との交点を検出し、各検査ライン上について隣接する
２つの交点の間の距離が所定の閾値よりも大きいときに
その検査ラインを欠陥候補ラインとし、欠陥候補ライン
の総数が所定数よりも多いときには欠陥が存在すると判
定することを特徴とする外観検査による欠陥検査方法。 - 【請求項２】 画像入力装置により検査対象物を含む空
間領域を撮像した後、画像入力装置より入力された原画
像の各画素の濃度の変化に基づいて検査対象物の輪郭線
を含む１画素幅の線画からなるエッジ画像を設定し、原
画像とエッジ画像とに基づいて検査対象物の欠けや位置
ずれ等の欠陥を検査する外観検査による欠陥検査方法に
おいて、欠陥の検査を要する部位に対応して１画素幅を
有し互いに平行な同一形状の複数本の検査ラインを設定
し、各検査ライン上の各画素についてエッジ画像上の画
素との交点を検出し、各検査ライン上について隣接する
２つの交点の間の距離が所定の閾値よりも大きいときと
きにその検査ラインを第１の欠陥候補ラインとし、原画
像の各画素の近傍領域内の濃度の変化方向を反映する微
分方向値が上記２つの交点について互いに逆向きではな
いときにその検査ラインを第２の欠陥候補ラインとし、
第１の欠陥候補ラインの総数と第２の欠陥候補ラインの
総数とのうちの少なくともいずれか一方がそれぞれに対
応して設定された所定数より多いときには欠陥が存在す
ると判定することを特徴とする外観検査による欠陥検査
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7159636A JP2686053B2 (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 外観検査による欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7159636A JP2686053B2 (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 外観検査による欠陥検査方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1335404A Division JP2514727B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 外観検査による欠陥検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815174A JPH0815174A (ja) | 1996-01-19 |
| JP2686053B2 true JP2686053B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=15698050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7159636A Expired - Lifetime JP2686053B2 (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 外観検査による欠陥検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2686053B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4965923B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2012-07-04 | パナソニック株式会社 | 画像処理による隙間検出方法およびその装置 |
| JP5390755B2 (ja) * | 2007-06-28 | 2014-01-15 | パナソニック株式会社 | 画像処理による外観検査方法およびその装置 |
| US11399108B2 (en) * | 2020-05-21 | 2022-07-26 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image reading apparatus capable of determining whether missing part of document image occurs based on edge shape of at least one of leading and trailing edges of document image |
| CN117491391B (zh) * | 2023-12-29 | 2024-03-15 | 登景(天津)科技有限公司 | 基于芯片计算的玻璃基板光三维健康检测方法及设备 |
-
1995
- 1995-06-26 JP JP7159636A patent/JP2686053B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0815174A (ja) | 1996-01-19 |
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