JP2710687B2

JP2710687B2 - 外観検査装置

Info

Publication number: JP2710687B2
Application number: JP17899290A
Authority: JP
Inventors: 美和子広岡; 康史八木; 慎二郎川戸; 俊夫竹中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-07-06
Filing date: 1990-07-06
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JPH0467270A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば碍子等のように同じ形状が周期的
に配列された外観形状を有する被検査物体の外観異状な
どを検出するための外観検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

現在、変電所では作業者が定期的に巡視して、碍子に
割れや欠け等の外観異状が発生していないかを、目視に
より点検している。

この作業を自動化している例はまだないが、被検査物
の外観異状を監視する装置としては、例えば第20図の特
開昭62-222391号公報に示されるように、正常時と検査
時の画像を比較するものが従来知られている。

第20図において、４は被検査物の画像信号を量子化す
る画像入力手段、13は画像処理手段で、入力画像を逐次
記憶する入力画像メモリ33と、被検査物に異状が存在し
ない時の画像を予め記憶する参照画像メモリ34と、入力
画像メモリ33および参照画像メモリ34の記憶内容を比較
して変化部分画像を取り出す画像処理部35から構成され
ている。11は画像処理手段13からの情報を元に異状の有
無を判定する異状判定手段、12は異状判定結果を出力す
る出力手段、31は監視したい領域を設定する領域設定手
段、32₁〜32nは設定された検知領域を記憶する複数の検
知領域メモリである。

次に動作について説明する。画像入力手段４により得
られた監視領域の画像は、画像処理手段13における入力
画像メモリ33に逐次入力される。参照画像メモリ34には
監視領域に異状が存在しない時の画像が予め記憶されて
いる。画像処理部35では入力画像メモリ33と参照画像メ
モリ34との記憶内容を比較して変化部分画像を取り出
す。異状判定手段11は、検知領域メモリ32₁が示す領域
に輝度変化があった場合には、出力手段12によって警報
を発する。検知領域メモリが複数個設けてあるのは、複
数箇所を検知領域とするためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の外観検査装置は以上のように構成されているの
で、屋外環境にある碍子等の場合は、時間的に変化する
光の照度や方向によって画像が変化するため、参照画像
との比較によって外観異状を検出することが難しいとい
う課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、屋外環境において光の照度や方向などの影響
を受けることなく、碍子等の点検ができる外観検査装置
を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１）の発明に係る外観検査装置は、周期的な
形状を有する被検査物体を撮像して得られる画像信号を
量子化する画像入力手段と、その量子化画像信号の濃度
差の大きい部分を抽出して線画像化する画像処理手段
と、その線画像を周期的な形状の周期ごとに領域分けし
各領域間で各領域の各エッジ部を比較して一致しない箇
所を欠陥として検出する画像欠陥検出手段とを備えたも
のである。

また、請求項（２）の発明に係る外観検査装置は、周
期的な形状を有する被検査物体を撮像して得られる画像
信号を量子化する画像入力手段と、その量子化画像信号
を周期的な形状の周期ごとに領域分けし各領域の濃度ヒ
ストグラムを計算する画像処理手段と、各領域の濃度ヒ
ストグラム間の相関値を計算する相関値演算手段と、相
関値の許容値を予め格納する記憶手段と、相関値と許容
値とを比較しその比較結果から領域の状態を判定する異
状判定手段とを備えたものである。

また、請求項（３）の発明に係る外観検査装置は、周
期的な形状を有する被検査物体を撮像して得られる画像
信号を量子化する画像入力手段と、上記量子化画像信号
の予め定めた位置に設定された基準線上の画像の濃度を
順次とり出し濃度列を作る画像処理手段と、濃度列間の
相関値を計算する相関値演算手段と、予め記憶された相
関値の許容値と相関値とを比較し、その比較結果から基
準線上の状態を判定する異状判定手段を備えたものであ
る。

また、請求項（４）の発明に係る外観検査装置は、周
期的な形状を有する被検査物体を撮像して得られる画像
信号を量子化する画像入力手段と、上記量子化画像信号
の予め定めた位置に設定された基準線上の画像の濃度を
順次取り出して濃度列を作りさらにこの濃度列を周期的
な形状の周期にあわせて区切った小濃度列を作る画像処
理手段と、上記小濃度列間の相関値を計算する相関値演
算手段を設け、その相関値と予め記憶された相関値の許
容値とを比較しその比較結果から基準線上の状態を判定
する異状判定手段とを備えたものである。

〔作用〕

請求項（１）の発明における外観検査装置は、周期的
な形状を有する被検査物体を撮像して得られる画像信号
を量子化した後、濃度差の大きい部分を抽出して線画像
化し、この線画像を周期的な形状の周期ごとに領域分け
し、各領域間で各エッジ部を比較することによって欠陥
部を検出するので、被検査物体を撮像するときの日照条
件などの影響を受けることなく確実に欠陥部を検出す
る。また、各領域間の各エッジ部の不一致箇所を欠陥部
として検出するので、異状部の輪郭の方向や大きさにか
かわらず異状を検出することができる。

また、請求項（２）の発明における外観検査装置は、
周期的な形状を有する被検査物体を撮像して得られる画
像信号を量子化し、その量子化画像信号を形状の周期ご
とに領域分けをし、各領域の濃度ヒストグラムを求め、
各領域間の濃度ヒストグラム間の相関値を求め、その相
関値と予め格納した許容値を比較した結果から領域の状
態を判定するので、被検査物体を撮像する時の日照条件
などの影響を受けることなく、確実に異状を検出する。
また領域ごとに評価を行うので、局所的な変化やノイズ
に対して影響を受けずに異状領域を検出することができ
る。

また、請求項（３）の発明における外観検査装置は、
周期的な形状を有する被検査物体を撮像し、その画像信
号を量子化し、予め定めた位置に基準線を設け、基準線
上の画像の濃度を濃度列とし、濃度列間の相関値と予め
格納した許容値を比較した結果から基準線上の被検査物
体の状態を判定するので、被検査物体を撮像する時の日
照条件などの影響を受けることなく確実に異状を検出す
る。

また、請求項（４）の発明における外観検査装置は、
周期的な形状を有する被検査物体を撮像し、その画像信
号を量子化し、予め定めた位置に基準線を設け、各基準
線上の画像の濃度を濃度列とし、さらにそれを形状の周
期にあわせて小濃度列を作り、小濃度列間の相関値と予
め格納した許容値を比較した結果から基準線上の被検査
物体の状態を判定するので、被検査物体を撮像する時の
日照条件などの影響を受けることなく確実に異状を検出
する。また、形状の周期にあわせて小濃度列を作り、小
濃度列間の相関値から異状を検出するので、小さな異状
を検出することができる。

〔実施例〕

以下、請求項（１）の発明の一実施例を図について説
明する。

第２図は外観検査装置のシステムを示す構成図であ
り、第２図において、１は移動ロボット、２はは移動ロ
ボット１に搭載された視覚装置としてのカメラ、３は被
検査物体で、この実施例では変電所や発電所等に設けら
れた碍子３が用いられている。この碍子３は複数の同じ
形状が周期的に配列された外観形状を有するもので、後
述する第４図にも示されるように、周期的形状毎にひだ
3aを有している。

この実施例においては、変電所や発電所において、移
動ロボット１が検査場所まで移動して碍子３の外観を自
動的に検査するように成されている。

第１図はシステムの一実施例を示すブロック図であ
る。第１図において、４は視覚装置、例えばカメラ２か
らの出力信号を取込んで量子化する画像入力手段、５は
量子化された画像信号から予め決められた方向の濃度勾
配を検出する微分回路、６は濃度勾配の絶対値が一定以
上の画素を１としその他の画素は０に変換する二値化回
路、７は上記二値化回路６によって得られる二値化画像
を予め決められた方向に対して細線化処理を行う細線化
回路、８は上記細線化回路７によって得られる細線化画
像からひだエッジ領域を切り出すひだエッジ領域切り出
し手段、９は上記ひだエッジ領域切り出し手段８で切り
出した２つの領域を比較する曲線比較手段、10は上記曲
線比較手段９で比較した２つの曲線の一致度と不一致度
を評価する一致度／不一致度評価手段、11は上記一致度
／不一致度評価手段10で得られた評価結果から異状を判
定する異状判定手段、12は上記異状判定手段11で得られ
た判定結果を作業者に知らせる出力手段、13は上記４〜
６の回路で構成された画像処理手段、14は上記８〜11の
回路で構成された画像欠陥検出手段である。

第３図は外観を検査するための動作順序を示すフロー
チャートである。また、第４図は入力画像の一例であ
り、15は碍子３に付着した付着物、16は検査領域であ
る。

次に第１図〜第８図を参照して動作について説明す
る。

まず、最初に移動ロボット１は所定の位置まで移動す
る。そして、検査対象の碍子３をカメラ２で撮像し、画
像入力手段４に入力する（ステップST1）。第４図は入
力画像の一例であり、碍子３の右側に付着物15が付着し
ている不良状態を表わしている。次にこの入力画像より
碍子３のひだ3aの配列方向（図では上方から下方）の濃
度勾配を検出して方向成分を抽出する。そのために一定
の方向性を持った微分回路５で微分処理を行う（ステッ
プST2）。例えば、ひだ3aが水平に周期的に並んでいる
場合は、第５図（ｃ）に示すような微分オペレータを用
いる。

この微分オペレータはひだ等のエッジの正負方向成分
を検出できればよい。第５図の場合、同図（ａ）は対象
物の画像を示すもので、ハッチング部は画像の濃淡が暗
い領域を示している。例えば、同図（ｃ）の微分オペレ
ータで微分処理を施す。同図（ａ）のX1,Y1,Z1の３線上
での濃度勾配は、同図（ｂ）のX2,Y2,Z2のような微分回
路５の電気信号として得られる。この電気信号の符号は
方向性、濃度は濃度勾配の強さを表わす。従って、微分
回路５は正負方向成分を検出可能なオペレータであれば
よい。

次にこの微分画像に対し微分値の絶対値が所定のしき
い値以上の画素を濃度１として残し、それ以外の画素は
全て濃度０とする。そのために、二値化回路６で二値化
処理を行う（ステップST3）。次にその二値化画像を細
線化する（ステップST4）。

第６図は第４図のような入力画像に対して検査領域を
図中16の範囲として設定し、微分処理（ステップST
2）、二値化処理（ステップST3）、細線化処理（ステッ
プST4）を施した結果得られた細線化画像の例である。
この第６図の実線17は白い画素から黒い画素への濃度勾
配による輪郭線を表わし、点線18は黒い画素から白い画
素への勾配による輪郭線を表わしている。その中でも白
い画素から黒い画素への濃度勾配による輪郭線17のみを
とり出したのが第７図である。

検査領域16を碍子３のひだ3aの周期にあわせて区切複
数の小領域を作る。この小領域の中から２つの小領域19
aと19bとを選ぶ（ステップST5,ST6）。小領域19aと19b
とを切り出し、重ね合わせた図が第８図の19cである
（ステップST7）。ここで、20aと20bは輪郭線17aと17b
の不一致箇所である。すなわち、20aは輪郭線17aが存在
するが、輪郭線17bが存在しない箇所であり、20bは輪郭
線17bが存在するが、輪郭線17aが存在しない箇所であ
る。小領域19bを評価するときは、不一致箇所20bの画素
数ｕと輪郭線17b上で輪郭線17aと一致する画素数ｃとを
数える（ステップST8）。

次に、一致画素数ｃと不一致画素数ｕを輪郭線17bの
全長ｌで割り、100をかけて、それぞれｃ′,u′とす
る。

すなわち、ｃ′＝c/l×100〔％〕ｕ′＝u/l×100〔％〕を求め、これを小領域19bの評価値とする（ステップST
9）。

次に、評価値ｃ′,u′をもとに異状判定を行う（ステ
ップST10,ST11）。すなわち、予め設定した一致度のし
きい値thcとｃ′とを比較し、ｃ′の方が小さいとき
は、小領域19bは異状であると判定され、出力手段12に
よって作業者に報告される。

不一致度についても同様に、予め設定した不一致度し
きい値thuとｕ′とを比較し、ｕ′の方が大きいとき
は、小領域19bは異状であると判定され、不一致箇所
と、判定結果が出力手段12によって作業者が報告され
る。

全ての輪郭線について同様に処理する。

なお、ここでは被検査物体の周期ごとに検査領域16を
区切り、小領域を作り小領域の中から２つの領域19a,19
bを選び、２つの領域を重ね合わせ一致箇所と不一致箇
所を抽出したが、輪郭線17aを含む最小の矩形領域をテ
ンプレートとし、小領域19bの中を順次テンプレートを
ずらしながらも最も一致する箇所を求め、その位置での
一致点と不一致点を数えて欠陥部を抽出してもよい。

次に請求項（２）の発明の一実施例を説明する。

第９図はシステムのブロック図である。第９図におい
て、４は視覚装置、例えばカメラ２からの出力信号を取
込む画像入力手段、21は検査領域をひだ3aの周期ごとに
区切り小領域に分割するひだ領域分割手段、22は小領域
ごとに画像の濃度ヒストグラムを求める画像処理手段13
としての濃度ヒストグラム算出回路、23は２つの小領域
の濃度ヒストグラムの相関値を求める相関値演算回路、
24は異状判定に必要な情報などを格納する記憶手段、11
は記憶手段24に格納してある情報と相関値演算回路23で
求めた相関値から異状を判定する異状判定手段、12は上
記異状判定手段11で得られた安定結果を作業者に知らせ
る出力手段、14は上記各回路21,23,24,11で構成される
画像欠陥検出手段である。

また、第10図は外観を検査するための動作順序を示す
フローチャートである。

以下、第10図のフローチャートを参照して動作につい
て説明する。

まず、移動台車にとり付けられたカメラ２で検査対象
の碍子３を撮像し、画像入力手段４に入力する（ステッ
プST1）。ここでも、上述した請求項（１）の発明と同
様に、入力画像例として第４図を用いて説明する。

第４図では碍子３の右側に付着物15が付着している不
良状態を表わしている。この入力画像の検査領域16を設
定し、さらにこの中をひだ3aの周期に合わせた小領域に
分割する。第11図は検査領域16内をひだ領域分割手段21
により小領域19a〜19iに分けた例を示す（ステップST1
3）。次に濃度ヒストグラム算出回路22を用いてこれら
小領域19a〜19iを領域ごとに濃度ヒストグラムを求める
（ステップST14）。第11図のひだ分割によって得た小領
域19a〜19iの濃度ヒストグラムをグラフにしたものを第
12図に示す。

ここで得られた濃度ヒストグラムはデータ数に依存し
ているので、各小領域ごとの画素数で割り正規化する。
たとえば、画素数ｎに対して256諧調の濃度ヒストグラ
ム（h₀,h₁,h₂,…,hi,…,h₂₅₅）が得られたとするこれを全て正規化する。すなわち、ｈ′ｉ＝として、その濃度が全体に占める％で濃度ヒストグラム
データを持っておく（ステップST15）。これを全ての小
領域19a〜19iに対して行う。

次に、小領域19a〜19iの中から２つの小領域、たとえ
ば19aと19fとを選び、この２つの小領域19a,19fの濃度
ヒストグラムの相関値ｒを相関値演算回路23で計算し
（ステップST16）、これを小領域19fの評価値とする。
次に記憶手段24に予め格納してある相関値の異状しきい
値thrをとり出し、これと相関値演算回路23で求めた相
関値ｒとを比較し（ステップST17）、ｒの方が小さい時
は小領域19fは異状であると判定され、出力手段12によ
って作業者に報告される（ステップST12）。

全ての小領域19a〜19iについて同様に処理する。

次に、請求項（３）の発明の一実施例を説明する。

第13図はシステムのブロック図である。第13図におい
て、４は視覚装置、たとえばカメラ２からの出力信号を
取込む画像入力手段、24は基準線を設定する間隔などの
情報や異状判定を行うために必要な情報などが格納され
ている記憶手段、26は記憶手段24からの情報をもとにし
て基準線を作る基準線設定手段、27は画像データを格納
する画像処理手段13としての画像メモリ、23は２つの基
準線上の画像の濃度列を画像メモリ27から受取り、その
相関値を計算する相関値演算回路、11は記憶装置24に格
納してある情報と相関値演算回路23で求めた相関値とか
ら異状を判定する異状判定手段、12は上記異状判定手段
11で得られた判定結果を作業者に知らせる出力手段、14
は上記各回路23,24,26,11で構成された画像欠陥検出手
段である。

また、第14図は外観を検査するための動作順序を示す
フローチャートである。

以下、第14図のフローチャートを参照して動作につい
て説明する。

まず、移動台車にとり付けられたカメラ２で検査対象
の碍子３を撮像し、画像入力手段４に入力する（ステッ
プST1）。ここでも、請求項（１）の発明と同様に、入
力画像例として第４図を用いて説明する。

第４図では碍子３の右側に付着物15が付着している不
良状態を表わしている。その入力画像を画像メモリ27に
格納する（ステップST18）。次に予め記憶手段24に格納
した位置に基準線を設定する（ステップST19）。基準線
は碍子３のひだ3aの周期変化が基準線上にあらわれるよ
うに設定する。第15図は垂直方向に等間隔な基準線28a
〜28dを設定した場合を示している。

次に、この基準線28a〜28d上の画像の濃度を画像メモ
リ27からとり出し濃度列を作る（ステップST20）。この
濃度列をグラフにしたのが第16図の29a〜29dで示す濃度
変化のグラフである。実際には高い値と低い値が周期的
に交互に現れる濃度の行列である。

この濃度列29a〜29dのうち、２本の行列を選び（ステ
ップST21）、相関値演算回路23で相関値を求める（ステ
ップST22）。たとえば、濃度列29aと29dを選んで相関値
ｒを求め、これを基準線28dの評価値とする。

記憶手段24に予め格納してある相関値の異状しいき値
thrをとり出し、これと相関値演算回路23で求めた相関
値ｒを比較し（ステップST17）、ｒの方が小さい時は基
準線28dは異状であると判定され、出力手段12によって
作業者に報告する（ステップST12）。

他の濃度列についても同様に処理し、検出領域16全体
の検査を行う。

次に、請求項（４）の発明の一実施例を説明する。

第17図はシステムを示すブロック図である。第17図に
おいて、４は視覚装置、たとえばカメラ２からの出力信
号を取込む画像入力手段、24は基準線を設定する間隔な
どの情報や異状判定を行うために必要な情報などが格納
されている記憶手段、26は記憶手段24からの情報をもと
にして基準線を作る基準線設定手段、21は検査領域16を
ひだの周期ごとに区切り、小領域に分割するひだ領域分
割手段、27は画像データを格納する画像処理手段13とし
ての画像メモリ、23は２つの基準線上の画像の濃度列を
画像メモリ27から受取り、その相関値を計算する相関値
演算回路、11は記憶手段24に格納してある情報と相関値
演算回路23で求めた相関値とから異状を判定する異状判
定手段、12は上記異状判定手段11で得られた判定結果を
作業者に知らせる出力手段、14は上記各回路21,23,24,2
6,11で構成される画像欠陥検出手段である。

また、第18図は外観を検査するための動作順序を示す
フローチャートである。

以下、第18図のフローチャートを参照して動作につい
て説明する。

第４図では碍子３の右側に付着物15が付着している不
良状態を表わしている。この入力画像を画像メモリ27に
格納する（ステップST18）。次に予め記憶手段24に格納
した位置に基準線を設定する（ステップST19）。基準線
は碍子３のひだ3aの周期変化が基準線上にあらわれるよ
うに設定する。第15図で垂直方向に等間隔な基準線28a
〜28dを設定している。

この濃度列のうち、１本の行列を選び（ステップST2
3）、これをひだ3aの周期に合わせて小濃度列としての
小領域に分割する（ステップST13）。第16図の濃度列29
dをとり出し、ひだ3aの周期に合わせて分割した状態を
第19図に示す。分割された小領域を30a〜30iとする。こ
の中から２つの領域、たとえば30bと30fとを選び、その
範囲の２つの小濃度列の相関値を相関値演算回路で求め
る（ステップST24）。その相関値ｒを小領域30fの評価
値とする。

次に、記憶手段24に予め格納してある相関値の異状し
いき値thrをとり出し、これと相関値演算回路23で求め
た相関値ｒとを比較し（ステップST17）、ｒの方が小さ
い時は小領域30fは異状であると判定され、出力手段12
によって作業者に報告する（ステップST12）。

他の小濃度列間でも同様に相関値から評価を行う。さ
らに他の基準線の濃度列も同様に処理し、全ての領域に
ついて検査を行う。

なお、上記各実施例では、碍子３のひだに異物15が付
着した場合について説明したが、ひだ3aに欠けがある場
合の異状も同様に検出できる。

また、上記各実施例では、検査領域16のみを評価した
が、碍子３の周囲で撮像位置を変えて上記各実施例と同
様の検査を行うことにより、碍子３の全周面について検
査が行われる。

またこれらの評価値に対し、ファジー関数等の評価関
数を当てはめ、異状評価するようにしてもよい。

また上記各実施例では、碍子３の検査について説明し
たが、階段，梯子，電線等の同一方向成分が周期的に繰
り返される物体についても、同様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように、請求項（１）の発明によれば、周期的
な形状を有する被検査物体を撮像して得られる画像信号
を量子化し、この量子化画像信号の濃度差の大きい部分
を抽出して線画像化し、その線画中の周期的な形状のエ
ッジに対応する各曲線部を比較して、一致しない箇所を
欠陥として検出するように構成したので、屋外環境にお
いて光の照度や方向などの影響を受けることなく信頼性
の高い検査結果が得られる効果がある。また、被検査物
体の形状の周期性という形状的特徴を抽出することのみ
によって検査を行うため、被検査物体の参照画像を予め
記憶手段に格納する必要がないので、記憶容量の制約を
受けることなく安価に構成できる効果がある。また、各
曲線の不一致部を抽出することによって検査を行うた
め、被検査物体のなかでどの部分が異状であるかを領域
を限定して検出できるので、より正確な検査結果を得ら
れる効果がある。

また、請求項（２）の発明によれば、周期的な形状を
有する被検査物体を撮像して得られる画像信号を量子化
し、この量子化画像信号を周期的な形状の周期ごとの領
域に分け、各領域の濃度ヒストグラムを計算すると共
に、各領域の濃度ヒストグラム間の相関値を計算し、そ
の相関値と予め格納された相関値の許容値とを比較し、
その比較結果から領域の状態を判定するように構成した
ので、屋外環境において光の照度や方向などの影響を受
けることなく信頼性の高い検査結果が得られる効果があ
る。また、被検査物体の形状の周期性という形状的特徴
を抽出することのみによって検査を行うため、被検査物
体の参照画像を予め記憶手段に格納する必要がないの
で、記憶容量の制約を受けることなく安価に構成できる
効果がある。さらに検査物体を周期的な形状の周期ごと
の領域に分け、領域ごとに評価を行うので、ノイズの影
響を受けずに安定した結果を行うことができる効果があ
る。

また、請求項（３）の発明によれば、周期的な形状を
有する被検査物体を撮像して得られる画像信号を量子化
し、この量子化画像信号の予め定めた位置に基準線を設
け、この基準線上の画像の濃度を順次とり出して濃度列
を作り、この濃度列間の相関値を計算すると共に、予め
格納された相関値の許容値と相関値とを比較し、その比
較結果から基準線上の状態を判定するように構成したの
で、屋外環境において光の照度や方向などの影響を受け
ることなく信頼性の高い検査結果が得られる効果があ
る。また、被検査物体の形状の周期性という形状的特徴
を抽出することのみによって検査を行うため、被検査物
体の参照画像を予め記憶手段に格納する必要がないの
で、記憶容量の制約を受けることなく安価に構成できる
効果がある。

また、請求項（４）の発明によれば、周期的な形状を
有する被検査物体を撮像して得られる画像信号を量子化
し、この量子化画像信号の予め定めた位置に基準線を設
け、この基準線上の画像の濃度を順次とり出して濃度列
を作ると共に、さらにこの濃度列を周期的な形状の周期
にあわせて区切った小濃度列を作り、この小濃度列間の
相関値を計算すると共に予め格納された相関値の許容値
と相関値とを比較し、その比較結果から基準線上の状態
を判定するように構成したので、屋外環境において光の
照度や方向などの影響を受けることなく信頼性の高い検
査結果が得られる効果がある。また、被検査物体の形状
の周期性という形状的特徴を抽出することのみによって
検査を行うため、被検査物体の参照画像を予め記憶手段
に格納する必要がないので、記憶容量の制約を受けるこ
となく安価に構成できる効果がある。さらに被検査物体
の画像に予め定めた位置に基準線を設け、基準線上の画
像の濃度を順次とり出し、その濃度列を被検査物体の周
期に合わせて区切った小濃度列を作り、小濃度列間の相
関値を計算し、許容値と比較することによって異状を検
出するので局所的な異状を検出できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による外観検査装置を示す
ブロック図、第２図はこの発明による外観検査装置シス
テムの一実施例を示す構成図、第３図は外観異状を検出
するための処理手順を示すフローチャート、第４図は入
力画像の一例を示す構成図、第５図（ａ），（ｂ），
（ｃ）は水平エッジ成分を検出する微分オペレータを説
明するための構成図、第６図は細線化画像の構成図、第
７図はひだエッジ領域の切り出し方を説明するための構
成図、第８図は２つの領域を比較する処理を説明するた
めの構成図、第９図は請求項（２）の発明の一実施例に
よる外観検査装置を示すブロック図、第10図は外観異状
を検出するための処理手順を示すフローチャート、第11
図は検査領域をひだごとの小領域に分割する処理を説明
するための構成図、第12図は濃度ヒストグラムを説明す
るための構成図、第13図は請求項（３）の発明の一実施
例による外観検査装置を示すブロック図、第14図は外観
異状を検出するための処理手順を示すフローチャート、
第15図は基準線の設定を説明するための構成図、第16図
は基準線上の濃度変化の現象を説明するための構成図、
第17図は請求項（４）の発明の一実施例による外観検査
装置を示すブロック図、第18図は外観異状を検出するた
めの処理手順を示すフローチャート、第19図は基準線上
の濃度列をひだの周期ごとに分割して小領域を作る処理
を説明するための構成図、第20図は従来の外観検査装置
を示すブロック図である。図において、３は碍子、3aはひだ、４は画像入力手段、
11は異状判定手段、13は画像処理手段、14は画像欠陥検
出手段、21はひだ領域分割手段、22は濃度ヒストグラム
算出回路、23は相関値演算回路、24は記憶手段、25a〜2
5iは濃度ヒストグラムのグラフ、26は基準線設定手段、
27は画像メモリ、28a〜28dは基準線、29a〜29dは濃度変
化の濃度列、30a〜30iは小領域（小濃度列）。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

フロントページの続き (72)発明者竹中俊夫兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号三菱電機株式会社制御製作所内 (56)参考文献特開平１−284743（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−130343（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−159342（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−146133（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−168788（ＪＰ，Ａ) 特開平１−305477（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】周期的な形状を有する被検査物体を撮像し
て得られる画像信号を量子化する画像入力手段と、上記
量子化画像信号の濃度差の大きい部分を抽出して線画像
化する画像処理手段と、上記線画像を上記周期的な形状
の周期ごとに領域分けし各領域間で各領域の各エッジ部
を比較して一致しない箇所を欠陥として検出する画像欠
陥検出手段とを備えた外観検査装置。
【請求項２】周期的な形状を有する被検査物体を撮像し
て得られる画像信号を量子化する画像入力手段と、上記
量子化画像信号を上記周期的な形状の周期ごとに領域分
けし各領域の濃度ヒストグラムを計算する画像処理手段
と、上記各領域の濃度ヒストグラム間の相関値を計算す
る相関値演算手段と、上記相関値の許容値を予め格納す
る記憶手段と、上記相関値と許容値とを比較しその比較
結果から上記領域の状態を判定する異状判定手段とを備
えた外観検査装置。
【請求項３】周期的な形状を有する被検査物体を撮像し
て得られる画像信号を量子化する画像入力手段と、上記
量子化画像信号の予め定めた位置に複数の基準線を設定
する基準線設定手段と、上記基準線上の画像の濃度を順
次とり出し濃度列を作る画像処理手段と、上記濃度列間
の相関値を計算する相関値演算手段と、上記相関値の許
容値を予め格納する記憶手段と、上記格納した許容値と
上記相関値とを比較しその比較結果から上記基準線上の
状態を判定する異状判定手段とを備えた外観検査装置。
【請求項４】周期的な形状を有する被検査物体を撮像し
て得られる画像信号を量子化する画像入力手段と、上記
量子化画像信号の予め定めた位置に複数の基準線を設定
する基準線設定手段と、上記基準線上の画像の濃度を順
次とり出して濃度列を作りさらにこの濃度列を周期的な
形状の周期にあわせて区切った小濃度列を作る画像処理
手段と、上記小濃度列間の相関値を計算する相関値演算
手段と、上記相関値の許容値を予め格納する記憶手段
と、上記格納した許容値と上記相関値とを比較しその比
較結果から上記基準線上の状態を判定する異状判定手段
とを備えた外観検査装置。