JP2818347B2 - Appearance inspection device - Google Patents

Appearance inspection device

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JP2818347B2
JP2818347B2 JP5028320A JP2832093A JP2818347B2 JP 2818347 B2 JP2818347 B2 JP 2818347B2 JP 5028320 A JP5028320 A JP 5028320A JP 2832093 A JP2832093 A JP 2832093A JP 2818347 B2 JP2818347 B2 JP 2818347B2
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image
work
main surface
binarized
binarization
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賀津久 東
秀幸 近藤
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Nidec Sankyo Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品等のワークの
外観良否を検査するための外観検査装置に関し、特にワ
ーク主面の外観要素を多角的に検査できる外観検査装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a work such as an electronic component, and more particularly to an appearance inspection apparatus capable of diversifying the appearance of the main surface of a work.

【0002】[0002]

【従来の技術】ワークの外観を検査する外観検査装置と
して、画像処理を行なうものは従来から知られている。
例えば、ワークの上面を撮影するためのカメラとワーク
の側面を撮影するためのカメラを1台ずつ用いることに
よって、ワークの上面および側面の外観を検査する外観
検査装置が知られている。この外観検査装置は、ワーク
の上面および側面を照明装置により照明している。
2. Description of the Related Art As an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a work, an apparatus for performing image processing is conventionally known.
For example, there is known an appearance inspection apparatus that inspects the appearance of the upper surface and the side surface of a work by using one camera for photographing the upper surface of the work and one camera for photographing the side surface of the work. This appearance inspection device illuminates the upper surface and the side surface of the work with an illumination device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ワークの上面
と側面のみを照明するので、画像処理によって判別可能
な項目が少なく、したがって検査項目が限定される。ま
た、カメラを2台用いるので、高価なものとなる。この
ため、カメラを1台だけ用い、ワークの一方向の面だけ
しか検査しないと、検査できる項目がさらに少なくな
る。
However, since only the top and side surfaces of the work are illuminated, the number of items that can be determined by image processing is small, and the inspection items are limited. Further, since two cameras are used, the camera becomes expensive. Therefore, if only one camera is used and only a surface in one direction of the work is inspected, the number of items that can be inspected further decreases.

【0004】そこで、本発明の課題は、1台のカメラを
用いるだけで、細かな外観要素もより多く一度に検査で
きる外観検査装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a visual inspection apparatus capable of inspecting more detailed external elements at once by using only one camera.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る外観検査装置は、ワークの主面に対し
その略法線方向であるX軸方向から照明する第1の照明
装置と、上記ワークの主面と直交する端面に対しY軸方
向から照明する第2の照明装置と、上記ワークの主面と
直交する一側面に対しZ軸方向から拡散照明する第3の
照明装置と、光学系を介し、上記ワークの主面及び上記
ワークの一側面の反対側である他側面を1撮像画面上で
分離した反射像及びシルエット像として同時に撮り込む
撮像手段とワークの一面に対し照明する第1の照明装置
とを備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, a visual inspection apparatus according to the present invention includes a first illuminating device for illuminating a main surface of a work from an X-axis direction which is a substantially normal direction thereof. A second illumination device that illuminates an end surface orthogonal to the main surface of the work from the Y-axis direction, and a third illumination device that diffusely illuminates one side surface orthogonal to the main surface of the work from the Z-axis direction. An imaging means for simultaneously capturing, via an optical system, the main surface of the work and the other side opposite to the one side of the work as a reflection image and a silhouette image separated on one imaging screen, and illuminating the one surface of the work; And a first lighting device.

【0006】本発明では、ワークの主面が第1の照明装
置により反射像として撮影されるものであるが、ワーク
の他側面は第3の照明装置によりシルエット像として撮
影されるため、ワークの主面の表面凹凸がシルエット像
のシルエット輪郭として明暗鮮明に浮き上がり、またワ
ークの主面における稜線部分では第2の照明装置による
照明光が強く反射するため、反射像の中にこれが明瞭に
捕捉される。ワークの主面が反射像やシルエット像とし
て撮影されただけでは、ワークの主面の輪郭は明瞭に捕
捉できても、ワークの主面内の表面凹凸や稜線部までは
明瞭に捕捉できない。ところが、本発明では、ワークの
主面の輪郭は勿論のこと、ワーク主面内の表面凹凸や稜
線部までも明瞭に1撮像画面上で捕捉できるため、主面
の外観要素の取込み量が豊富化し、一度に多くの検査項
目を外観検査できる。
In the present invention, the main surface of the work is photographed as a reflection image by the first lighting device, but the other side surface of the work is photographed as a silhouette image by the third lighting device. The surface irregularities of the main surface are raised clearly and darkly as a silhouette contour of the silhouette image, and the illuminating light from the second illumination device is strongly reflected at the ridgeline portion on the main surface of the work, so that this is clearly captured in the reflected image. You. By simply photographing the main surface of the work as a reflection image or a silhouette image, the contour of the main surface of the work can be clearly captured, but not the surface irregularities or ridges within the main surface of the work. However, according to the present invention, not only the contour of the main surface of the work, but also surface irregularities and ridges within the main surface of the work can be clearly captured on one imaging screen. And many items can be inspected at once.

【0007】特に、本発明に係る外観検査装置は、次の
ような画像処理手段を特徴とする。
In particular, the appearance inspection apparatus according to the present invention is characterized by the following image processing means.

【0008】この画像処理手段は、上記撮像画面におい
て上記主面の反射像のみを含む第1の画像領域と上記他
側面のシルエット像のみを含む第2の画像領域とに切り
出す画像切出し手段と、第1の画像領域内の画素データ
に基づき第1の画像領域の輝度分布を作成しその第1の
輝度分布に応じた第1の2値化閾値を抽出すると共に、
第2の画像領域内の画素データに基づき第2の画像領域
の輝度分布を作成しその第2の輝度分布に応じた第2の
2値化閾値を抽出する2値化閾値抽出手段と、第1の2
値化閾値を以て第1の画像領域内の画素データを2値化
して第1の2値化画像を得ると共に第2の2値化閾値を
以て第2の画像領域内の画素データを2値化して第2の
2値化画像を得る2値化処理手段と、第1の2値化画像
及び第2の2値化画像に基づき上記ワークの主面及び他
側面に関する外観良否を判定する外観判定手段とを有す
ることを特徴とする。
[0008] The image processing means includes an image cutout means for cutting out a first image area containing only the reflection image of the main surface and a second image area containing only the silhouette image of the other side face on the imaging screen; A luminance distribution of the first image area is created based on the pixel data in the first image area, and a first binarization threshold corresponding to the first luminance distribution is extracted,
A binarization threshold value extracting unit configured to generate a luminance distribution of the second image region based on the pixel data in the second image region and extract a second binarization threshold value according to the second luminance distribution; 1 of 2
The pixel data in the first image area is binarized using the binarization threshold to obtain a first binarized image, and the pixel data in the second image area is binarized using the second binarization threshold. Binarization processing means for obtaining a second binarized image, and appearance determining means for judging the quality of the appearance of the main surface and the other side of the work based on the first and second binarized images And characterized in that:

【0009】撮像装置で撮り込んだ1撮像画面上には主
面の反射像と他側面のシルエット像とが分離して含まれ
ているが、まず、画像切出し手段により主面の反射像の
みを含む第1の画像領域と他側面のシルエット像のみを
含む第2の画像領域とに切り出される。次に、2値化閾
値抽出手段が、第1の画像領域内の画素データに基づき
第1の画像領域の輝度分布を作成しその輝度分布に応じ
た第1の2値化閾値を抽出すると共に、第2の画像領域
内の画素データに基づき第2の画像領域の輝度分布を作
成しその第2の画像領域の輝度分布に応じた第2の2値
化閾値を抽出する。ここに、それぞれ固有の2値化閾値
を抽出する理由は、照明手段が異なるからである。しか
る後、2値化処理手段が第1の2値化閾値で第1の画像
領域内の画素データを2値化して第1の2値化画像を得
ると共に第2の2値化閾値で第2の画像領域内の画素デ
ータを2値化して第2の2値化画像を得る。そして、外
観判定手段が第1の2値化画像及び第2の2値化画像に
基づき上記ワークの主面及び他側面に関する外観良否を
判定する。
Although a reflection image of the main surface and a silhouette image of the other side are separately included on one imaging screen captured by the imaging device, first, only the reflection image of the main surface is extracted by the image extracting means. The image is cut out into a first image area including the first image area and a second image area including only the silhouette image on the other side. Next, a binarization threshold extracting unit creates a luminance distribution of the first image region based on the pixel data in the first image region, and extracts a first binarization threshold according to the luminance distribution. And a luminance distribution of the second image area is created based on the pixel data in the second image area, and a second binarization threshold corresponding to the luminance distribution of the second image area is extracted. Here, the reason why the unique binarization threshold values are extracted is that the illumination means is different. Thereafter, the binarization processing unit binarizes the pixel data in the first image area with the first binarization threshold to obtain a first binarized image, and performs the second binarization with the second binarization threshold. Pixel data in the two image areas are binarized to obtain a second binarized image. Then, the appearance determining means determines the quality of the appearance of the main surface and the other side of the work based on the first binarized image and the second binarized image.

【0010】このように、本発明は、主面の反射像のみ
を含む第1の画像領域と他側面のシルエット像のみを含
む第2の画像領域とに切り出して分離し、それぞれの画
像領域での固有の輝度分布に応じた2値化閾値を導出し
た後、それぞれ固有の2値化閾値を以て画像領域の2値
化処理を実行するものであるから、反射像とシルエット
像の言わば陰陽逆関係の画像でもそれぞれ最適な2値化
処理を施すことができ、主面の輪郭は勿論のこと、ワー
ク主面内の表面凹凸や稜線部等の細部を明瞭に識別で
き、より多くの検査項目を精確に検査できる。
As described above, according to the present invention, the first image area containing only the reflection image of the main surface and the second image area containing only the silhouette image on the other side are cut out and separated, and each image area is separated. After deriving a binarization threshold corresponding to the unique luminance distribution of the above, the binarization processing of the image area is executed using the unique binarization threshold, respectively. The images can be subjected to the optimal binarization processing, and the contours of the main surface as well as the details such as surface irregularities and ridges in the main surface of the work can be clearly identified, and more inspection items can be obtained. Can be inspected accurately.

【0011】特に、第2の照明装置によってワークの主
面の反射像の中に高輝度の稜線部分が含まれているた
め、第1の画像領域の輝度分布における反射像に応じた
高輝度域がより高輝度側にシフトして強調されるので、
輝度分布の裾野部分が明確化し、第1の2値化閾値の抽
出が容易となり、第1の画像領域の2値化処理が適切に
なる。また、シルエット像を含む第2の画像領域の輝度
分布の裾野部分も明確であり、第2の2値化閾値の抽出
が容易で、第2の画像領域の2値化処理も適切になる。
従って、ワーク主面内の細かな外観要素もより多く一度
に検査できる。
In particular, since the reflected image of the main surface of the work includes a high-luminance ridge portion by the second illumination device, a high-luminance region corresponding to the reflected image in the luminance distribution of the first image area. Is shifted to higher brightness and emphasized,
The base of the luminance distribution is clarified, the extraction of the first binarization threshold value becomes easy, and the binarization processing of the first image area becomes appropriate. In addition, the base of the luminance distribution of the second image region including the silhouette image is clear, so that the second binarization threshold can be easily extracted, and the binarization process of the second image region is appropriate.
Therefore, more fine appearance elements in the main surface of the work can be inspected more at once.

【0012】また、本発明は、ワークをワーク搬送路に
沿って検査位置へ搬送し、かつ検査後に該検査位置から
排出するワーク搬送手段を具備し、上記第1,第2及び
第3の照明装置のいずれかが上記ワーク搬送路内に配置
されており、上記ワーク搬送路内に配置された照明装置
を前進・後退させる照明装置駆動手段を具備し、該照明
装置駆動手段は、上記ワークが上記検査位置まで搬送さ
れる際に該照明装置を上記ワーク搬送路から後退させて
ワークを通過させ、ワーク通過後に該照明装置を前進さ
せることを特徴とする。X,Y,Z軸方向にそれぞれ照
明装置が配されるような構造でも、ワークの搬入搬出と
照明装置の干渉を防止できる。
Further, the present invention comprises a work transfer means for transferring a work to a test position along a work transfer path, and discharging the work from the test position after the test, wherein the first, second and third illuminations are provided. Either of the devices is disposed in the work transport path, and includes an illumination device drive unit for moving forward and backward the illumination device disposed in the work transport path. When the illumination device is transported to the inspection position, the illumination device is retracted from the work transport path to allow the workpiece to pass, and the illumination device is moved forward after passing the workpiece. Even in a structure in which the illumination devices are arranged in the X, Y, and Z axis directions, interference between the loading / unloading of the work and the illumination devices can be prevented.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

【0014】図1は本発明の外観検査装置の一実施例の
主要部を概略的に示す正面図、図2は同側面図である。
FIG. 1 is a front view schematically showing a main part of an embodiment of an appearance inspection apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof.

【0015】図において、画像処理手段1に接続された
カメラ2のレンズ2Aの下方に、ワーク3が配置されて
いる。本実施例の説明に用いるワーク3は、リード線3
bを一体に構成した圧着端子である。このワーク3を囲
むようにして3つの照明装置、すなわち、リング照明装
置(第1の照明装置)4、透過照明装置(第3の照明装
置)5、ファイバ照明装置(第2の照明装置)6が設け
られている。また、ワーク3を挟んで透過照明装置5と
対向して反射ミラー7が設けられている。
In the figure, a work 3 is arranged below a lens 2A of a camera 2 connected to an image processing means 1. The work 3 used in the description of the present embodiment is a lead wire 3
b is a crimp terminal integrally formed. Three illumination devices, that is, a ring illumination device (first illumination device) 4, a transmission illumination device (third illumination device) 5, and a fiber illumination device (second illumination device) 6 are provided so as to surround the work 3. Have been. Further, a reflection mirror 7 is provided opposite to the transmission illumination device 5 with the work 3 interposed therebetween.

【0016】リング照明装置4はカメラ2の真下に設け
られ、ワーク3の上面(主面)をその略法線方向である
X軸(鉛直)方向から照射するもので、カメラ2により
リング照明装置4の中央開口を介してワーク3の反射像
を撮像する。
The ring illuminator 4 is provided directly below the camera 2 and irradiates the upper surface (main surface) of the work 3 from the X-axis (vertical) direction, which is a substantially normal direction. A reflection image of the work 3 is taken through the central opening of the work 4.

【0017】透過照明装置5は、ワーク3の上面と直交
する一側面に対し水平Z軸方向から拡散照明するもので
あり、照明源8からの照明光を反射する透過照明用反射
ミラー9、該透過照明用反射ミラー9からの光を拡散さ
せるオパールグラス等の拡散板10等から構成されてい
る。透過照明装置5は、拡散板10からの拡散光をワー
ク3の一側面へ投射し、該一側面の反対側である他側面
をシルエット像として反射ミラー7上へ投影する。反射
ミラー7上に投影されたシルエット像はカメラ2の方向
へ反射される。この透過照明装置5はシリンダ11(照
明装置駆動手段)によって上下動可能にされている。フ
ァイバ照明装置6は、ワーク3の上面と直交する端面に
対し水平Y軸方向から限定照明するものである。
The transmissive illumination device 5 diffuses and illuminates one side surface orthogonal to the upper surface of the workpiece 3 from the horizontal Z-axis direction. The transillumination reflection mirror 9 reflects illumination light from the illumination source 8; It is composed of a diffusion plate 10 such as an opal glass for diffusing light from the reflection mirror 9 for transmitted illumination. The transmissive illumination device 5 projects the diffused light from the diffuser plate 10 onto one side of the work 3 and projects the other side opposite to the one side onto the reflection mirror 7 as a silhouette image. The silhouette image projected on the reflection mirror 7 is reflected in the direction of the camera 2. The transmitted illumination device 5 can be moved up and down by a cylinder 11 (illumination device driving means). The fiber illuminating device 6 is for illuminating the end face of the workpiece 3 orthogonal to the upper surface in a horizontal Y-axis direction.

【0018】ワーク3は、ワーク搬送手段12によりワ
ーク搬送路13に沿って検査位置(図1のワーク3の位
置)へ搬送される。ワーク搬送手段12は、駆動手段1
4と、該駆動手段14により図2のA方向および図1の
ワーク搬送路13に沿った方向に移動可能とされたクラ
ンプ15とにより構成される。ワーク3は、リード線3
bをクランプ15によってクランプされ、図1の右方向
からワーク搬送路13に沿って検査位置へ搬送される。
透過照明装置5は、このワーク搬送路13上に位置する
ので、ワーク3が検査位置まで搬送される際にシリンダ
11によって下方に後退され、ワーク3の通過後、上方
に前進される。ワーク3の検査が終了した後、ワーク3
は、ワーク搬送手段12により図2の左方へ移動されて
排出される。なお、画像処理手段1はモニタ17に接続
されている。
The work 3 is transferred by the work transfer means 12 along the work transfer path 13 to the inspection position (the position of the work 3 in FIG. 1). The work transporting means 12 includes the driving means 1
4 and a clamp 15 movable by the driving means 14 in the direction A of FIG. 2 and the direction along the work transfer path 13 of FIG. Work 3 is lead wire 3
b is clamped by the clamp 15 and transported to the inspection position along the workpiece transport path 13 from the right side in FIG.
Since the transmitted illumination device 5 is located on the work transfer path 13, when the work 3 is transferred to the inspection position, it is retracted downward by the cylinder 11, and is advanced upward after passing the work 3. After the inspection of the work 3 is completed, the work 3
Is moved leftward in FIG. 2 by the work transport means 12 and is discharged. Note that the image processing means 1 is connected to the monitor 17.

【0019】図3はカメラ2により撮影される画像を示
す図であり、ひとつの画像の中にワーク3の上面の反射
像18と、反射ミラー7からの反射されたワーク3の他
側面のシリエット像19が含まれている。上面の反射像
18は、ファイバ照明装置6からの照明により、端面側
から見える面(端面自体も含む)の稜線18A,18B
が明瞭に撮影される。したがって、端面等の部位に検査
項目のあるワーク3の場合や他の稜線部分も精確に検査
可能である。
FIG. 3 is a view showing an image photographed by the camera 2. In one image, a reflection image 18 on the upper surface of the work 3 and a siliette on the other side of the work 3 reflected from the reflection mirror 7 are shown. An image 19 is included. The reflection image 18 on the upper surface is formed by ridge lines 18A and 18B of a surface (including the end surface itself) viewed from the end surface side by illumination from the fiber illumination device 6.
Is clearly photographed. Therefore, it is possible to accurately inspect the case of the work 3 having an inspection item in a part such as an end face and other ridge lines.

【0020】この像18,19は後述のように画像処理
手段1によって処理され、各種の検査が行なわれる。
The images 18 and 19 are processed by the image processing means 1 as described later, and various inspections are performed.

【0021】図4は上記外観検査装置の全体を示す正面
図、図5は同側面図であり、画像処理手段1およびモニ
タ17の図示は省略してある。ベース20上には支柱2
1とシリンダ支持フレーム22が固定されている。支柱
21の上端に、上アーム23が取付けられ、該上アーム
にカメラ2が固定されている。また、支柱21の中央付
近には下アーム24が取付けられ、該下アーム24と上
アーム23にフレーム25が固定されている。このフレ
ーム25には、取付具26を介してリング照明装置4
が、取付具27を介してファイバ照明装置6が、取付具
28を介して反射ミラー7がそれぞれ固定されている。
シリンダ支持フレーム22にはシリンダ11および照明
源8が固定されている。
FIG. 4 is a front view showing the entire appearance inspection apparatus, and FIG. 5 is a side view thereof. The illustration of the image processing means 1 and the monitor 17 is omitted. Post 2 on base 20
1 and the cylinder support frame 22 are fixed. The upper arm 23 is attached to the upper end of the support 21, and the camera 2 is fixed to the upper arm 23. A lower arm 24 is mounted near the center of the column 21, and a frame 25 is fixed to the lower arm 24 and the upper arm 23. The ring lighting device 4 is attached to this frame 25 via a fixture 26.
However, the fiber illuminating device 6 is fixed via the fixture 27, and the reflection mirror 7 is fixed via the fixture 28.
The cylinder 11 and the illumination source 8 are fixed to the cylinder support frame 22.

【0022】図6は、画像処理手段1の機能ブロック図
である。カメラ2からのビデオ信号はたとえば512×
512の画素からなり、A/D変換手段30により1画
素につきたとえば8ビットの信号に変換される。ディジ
タル変換さた信号は、メモリ31内に取り込まれる。
FIG. 6 is a functional block diagram of the image processing means 1. The video signal from the camera 2 is, for example, 512 ×
The A / D conversion means 30 converts the signal into, for example, an 8-bit signal per pixel. The digitally converted signal is taken into the memory 31.

【0023】カメラ2からのビデオ信号には上面の反射
像18と他側面のシリエット像19が含まれているの
で、これら2つの像を分割するために、領域指定メモリ
32が設けられている。この領域指定メモリ32は、図
7に示すように、2つの像18,19をぞれぞれ含むよ
うにコーナー位置P1〜P4,Q1〜Q4の切出し領域
指定データを格納するためのものである。なお、この位
置データの決定方法についての説明は省略する。
Since the video signal from the camera 2 includes the reflection image 18 on the upper surface and the siliette image 19 on the other side, an area designation memory 32 is provided to divide these two images. As shown in FIG. 7, the area designation memory 32 is for storing cutout area designation data of the corner positions P1 to P4 and Q1 to Q4 so as to include the two images 18 and 19, respectively. . The description of the method for determining the position data is omitted.

【0024】制御手段33内のデータ転送手段34は、
この領域指定メモリ32から上記コーナーの指定データ
を読出し、制御手段33は該コーナーの位置を基準とし
て、メモリ31内に取り込まれた画像データから2つの
像18,19のデータを分割する。即ち、撮像画面にお
いて反射像18のみを含む第1の画像領域とシルエット
像19のみを含む第2の画像領域とに切り出す。領域指
定メモリ32,制御手段33及び及びメモリ31は画像
切出し手段を構成している。分割された2つの画像領域
のデータは、それぞれ個別に輝度分布抽出手段35へ送
られる。
The data transfer means 34 in the control means 33
The control section 33 reads out the specified data of the corner from the area specifying memory 32, and divides the data of the two images 18 and 19 from the image data taken into the memory 31 based on the position of the corner. That is, a first image area including only the reflection image 18 and a second image area including only the silhouette image 19 are cut out on the imaging screen. The area designation memory 32, the control means 33, and the memory 31 constitute an image cutout means. The data of the two divided image areas is individually sent to the luminance distribution extracting unit 35.

【0025】このように、2つの像18,19を分割し
て別個に輝度分布抽出手段35へ送るのは、各像が異な
る照明装置によって照明されているので、2値化を行な
う際の閾値(2値化レベル)を異ならしめる為である。
The reason why the two images 18 and 19 are divided and sent separately to the luminance distribution extracting means 35 is that each image is illuminated by a different illumination device, so that the threshold value for binarization is used. (Binarization level).

【0026】輝度分布抽出手段35は一時記憶用のメモ
リ35aを有する。この輝度分布作成手段35では、各
像18,19についての各画素の輝度分布を作成する。
図8に、反射像を含む画像領域の輝度分布18とシルエ
ット像を含む画像領域の輝度分布19のヒストグラムを
示す。図において、横軸は輝度、縦軸は画素数であり、
上面の反射像18の輝度分布18Kは各輝度レベルにわ
たって画素が分布しているが、反射像18の中に高輝度
の稜線部分が含まれているため、高輝度域で山形にの分
布を呈している。この高輝度域の山形部分が反射像18
の中のワーク上面部分である。他側面のシルエット像1
9の輝度分布19Kはシルエット像であるので、像自体
が明暗に峻別されるため、輝度分布は高低2箇所に山形
状を呈している。低域側の山形部分がシルエット像19
の他側面部分である。
The brightness distribution extracting means 35 has a memory 35a for temporary storage. The brightness distribution creating means 35 creates a brightness distribution of each pixel for each of the images 18 and 19.
FIG. 8 shows a histogram of the luminance distribution 18 of the image area including the reflection image and the luminance distribution 19 of the image area including the silhouette image. In the figure, the horizontal axis is luminance, the vertical axis is the number of pixels,
In the luminance distribution 18K of the reflection image 18 on the upper surface, pixels are distributed over each luminance level. However, since the reflection image 18 includes a high-luminance ridge line portion, it exhibits a mountain-shaped distribution in a high-luminance region. ing. The high-brightness mountain-shaped portion is a reflection image 18.
This is the top surface of the work inside. Silhouette image 1 on the other side
Since the luminance distribution 19K of No. 9 is a silhouette image, the image itself is sharply distinguished between light and dark, and thus the luminance distribution has a mountain shape at two high and low places. The silhouette image 19 is the Yamagata part on the low frequency side
It is the other side part of.

【0027】この輝度分布は2値化レベル抽出手段36
へ送られる。2値化レベル抽出手段36は一時記憶用の
メモリ36aを有する。この2値化レベル抽出手段36
は、輝度分布に基づいて、2値化レベルを決定する。こ
の決定方法は、たとえば輝度分布の中央値をしきい値と
する方法、あるいは輝度ヒストグラムの最高輝度の60
%をしきい値とする方法等を採用することができる。な
お、制御手段33等の外部から、いずれの方法を採るか
を指示することもできる。
This luminance distribution is obtained by binarizing level extracting means 36.
Sent to The binarization level extraction means 36 has a memory 36a for temporary storage. This binarization level extraction means 36
Determines the binarization level based on the luminance distribution. This determination method is, for example, a method using the median value of the luminance distribution as a threshold value, or the maximum luminance of 60
For example, a method using% as a threshold can be adopted. In addition, it is also possible to instruct which method is to be adopted from outside the control means 33 or the like.

【0028】このような輝度分布から2値化レベルを決
定できる訳は、反射像18の高域側の山形分布やシルエ
ット像19の低域側の山形分布が明確だからである。特
に、ファイバ照明装置6によって反射像18の中に高輝
度の稜線部分が含まれているため、反射像18の高域側
の山形分布がより高域側で強調されるので、輝度分布の
裾野部分が明確化している。
The reason why the binarization level can be determined from such a luminance distribution is that the mountain shape distribution on the high frequency side of the reflection image 18 and the mountain shape distribution on the low frequency side of the silhouette image 19 are clear. In particular, since a high-luminance ridge portion is included in the reflection image 18 by the fiber illuminating device 6, the mountain shape distribution on the high frequency side of the reflection image 18 is emphasized on the higher frequency side. The parts are clarified.

【0029】輝度分布抽出手段35からの信号は2値化
手段38に送られる。また、メモリ31内の画像データ
が2つの像18,19に分割された後、データ転送手段
34により、各画像データが2値化処理手段38に搬送
される。2値化処理手段38は上記2値化レベルを閾値
として、各像18,19についての2値化処理を行な
う。
The signal from the luminance distribution extracting means 35 is sent to a binarizing means 38. After the image data in the memory 31 is divided into two images 18 and 19, each image data is conveyed to the binarization processing unit 38 by the data transfer unit 34. The binarization processing means 38 performs binarization processing on each of the images 18 and 19 using the above-mentioned binarization level as a threshold value.

【0030】2値化されたデータは、2値化メモリ37
へ格納される。この2値化メモリ37は、上面の反射像
18のデータを格納するための第1の2値化メモリ37
Aと、側面のシルエット像19のデータを格納するため
の第2の2値化メモリ37Bとからなる。
The binarized data is stored in a binarization memory 37.
Is stored in This binarization memory 37 is a first binarization memory 37 for storing data of the reflection image 18 on the upper surface.
A and a second binarized memory 37B for storing data of the silhouette image 19 of the side surface.

【0031】図9は、画像処理手段1の行なう手順のフ
ローチャート図である。
FIG. 9 is a flowchart of the procedure performed by the image processing means 1.

【0032】ステップS1でカメラ2からのビデオ信号
をA/D変換した後、ステップS2でメモリ31内に取
り込む。ステップS3でワーク3の上面の反射像18と
他側面のシルエット像19を分割する。次いでステップ
S4で、輝度分布を抽出し、ステップS5で2値化レベ
ルを抽出する。ステップS6で各像のデータの2値化を
行ない、ステップS7では、この2値化されたデータに
より、ワーク3の外観の検査を行なう。この検査は、各
画像の基準位置を決定した後、ワーク3の各部位の位置
を抽出し、その位置と基準位置間の距離が基準値内にあ
るか否かによって検査する方法、各部位の長さを検出し
て、その長さが基準内にあるか否かによって検査する方
法等の各種の公知の方法を採用して行なうことができ
る。最後にステップS8において検査結果をモニタ17
に表示し、或いはプリンタで印刷する等により出力す
る。
After the A / D conversion of the video signal from the camera 2 in step S1, the video signal is taken into the memory 31 in step S2. In step S3, the reflection image 18 on the upper surface of the work 3 and the silhouette image 19 on the other side are divided. Next, in step S4, a luminance distribution is extracted, and in step S5, a binarization level is extracted. In step S6, the data of each image is binarized. In step S7, the appearance of the work 3 is inspected based on the binarized data. In this inspection, after the reference position of each image is determined, the position of each part of the work 3 is extracted, and the inspection is performed based on whether or not the distance between the position and the reference position is within a reference value. Various known methods such as a method of detecting the length and checking whether the length is within the standard can be employed. Finally, in step S8, the inspection result is monitored 17
Or output by printing with a printer.

【0033】ワーク3の他側面はシルエット像として撮
影されるため、ワーク3上面内の表面凹凸が他側面のシ
ルエット像においてシルエット輪郭として明暗鮮明に浮
き上がる。またワーク3上面における稜線部分では反射
像の中に明瞭に捕捉される。
Since the other side of the work 3 is photographed as a silhouette image, the surface irregularities in the upper surface of the work 3 are clearly and clearly raised as a silhouette contour in the silhouette image of the other side. In addition, the ridge on the upper surface of the work 3 is clearly captured in the reflection image.

【0034】ワーク上面の輪郭は勿論のこと、ワーク上
面内の表面凹凸や稜線部を明瞭に1撮像画面上に捕捉で
きるため、主面の外観要素の取込み量が豊富化し、一度
に多くの検査項目を外観検査でき、検査省力化が図れ
る。
Not only the contour of the upper surface of the work, but also the surface irregularities and ridges in the upper surface of the work can be clearly captured on one imaging screen. Items can be visually inspected, and inspection labor can be saved.

【0035】以上、本発明を図面に示した実施例に基づ
いて説明したが、本発明はこの実施例には限定されず種
々変形可能である。なお、2値化された画像データのみ
に基づくのではなく、取り込まれた多値(例えば8ビッ
ト)の画像データとを併用して外観検査の画像処理を施
しても良い。また2画像の同時取込みに限らず、2画像
以上の取込みと分割処理も可能である。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, the present invention is not limited to this embodiment and can be variously modified. The image processing of the visual inspection may be performed not only based on the binarized image data but also using the captured multi-valued (eg, 8-bit) image data. Further, not only simultaneous capture of two images but also capture and division processing of two or more images are possible.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ワーク
の主面は第1の照明装置により反射像として撮影される
ものであるが、ワークの他側面は第3の照明装置により
シルエット像として撮影されるため、ワーク主面内の表
面凹凸が他側面のシルエット像においてシルエット輪郭
として明暗鮮明に浮き上がり、またワーク主面における
稜線部分では第2の照明装置による照明光が強く反射す
るため、反射像の中にこれが明瞭に捕捉される。ワーク
主面の輪郭は勿論のこと、ワーク主面内の表面凹凸や稜
線部を明瞭に1撮像画面上に捕捉できるため、主面の外
観要素の取込み量が豊富化し、一度に多くの検査項目を
外観検査でき、検査省力化が図れる。
As described above, according to the present invention, the main surface of the work is photographed as a reflection image by the first lighting device, but the other side of the work is silhouetted image by the third lighting device. Because the surface unevenness in the main surface of the work is raised as a silhouette contour in the silhouette image of the other side in a clear and dark and sharp manner, and the ridge line on the main surface of the work is strongly reflected by the illumination light by the second illumination device, This is clearly captured in the reflection image. Not only the contour of the main surface of the work, but also surface irregularities and ridges in the main surface of the work can be clearly captured on one image screen, so the amount of external elements on the main surface can be taken in abundantly and many inspection items can be performed at once. Can be inspected, and labor saving can be achieved.

【0037】更に、本発明は、主面の反射像のみを含む
第1の画像領域と他側面のシルエット像のみを含む第2
の画像領域とに切り出して分離し、それぞれの画像領域
での固有の輝度分布に応じた2値化閾値を導き出した
後、それぞれ固有の2値化閾値を以て画像領域の2値化
処理を実行するものであるから、反射像とシルエット像
の言わば陰陽逆関係の画像でもそれぞれ最適な2値化処
理を施すことができ、主面の輪郭は勿論のこと、ワーク
主面内の表面凹凸や稜線部等の細部を明瞭に識別でき、
より多くの検査項目を精確に検査できる。
Further, according to the present invention, the first image area including only the reflection image of the main surface and the second image area including only the silhouette image of the other side are provided.
After extracting and binarizing threshold values corresponding to the unique luminance distribution in each image region, the image region is binarized using the unique binarization threshold values. Therefore, it is possible to apply the optimum binarization processing to the reflection image and the image of the inverse relationship between the yin and yang, that is, the silhouette image, so that not only the contour of the main surface, but also the surface unevenness and the ridge portion in the main surface of the work. Etc. can be clearly identified,
More inspection items can be inspected accurately.

【0038】特に、第2の照明装置によってワークの主
面の反射像の中に高輝度の稜線部分が含まれているた
め、第1の画像領域の輝度分布における反射像に応じた
高輝度域がより高輝度側にシフトして強調されるので、
輝度分布の裾野部分が明確化し、第1の2値化閾値の抽
出が容易となり、第1の画像領域の2値化処理が適切に
なる。また、シルエット像を含む第2の画像領域の輝度
分布の裾野部分も明確であり、第2の2値化閾値の抽出
が容易で、第2の画像領域の2値化処理も適切になる。
従って、ワーク主面内の細かな外観要素もより多く一度
に検査できる。
Particularly, since the high-luminance ridge portion is included in the reflection image of the main surface of the work by the second illumination device, the high-luminance region corresponding to the reflection image in the luminance distribution of the first image area. Is shifted to higher brightness and emphasized,
The base of the luminance distribution is clarified, the extraction of the first binarization threshold value becomes easy, and the binarization processing of the first image area becomes appropriate. In addition, the base of the luminance distribution of the second image region including the silhouette image is clear, so that the second binarization threshold can be easily extracted, and the binarization process of the second image region is appropriate.
Therefore, more fine appearance elements in the main surface of the work can be inspected more at once.

【0039】また、本発明は、ワークをワーク搬送路に
沿って検査位置へ搬送し、かつ検査後に該検査位置から
排出するワーク搬送手段を具備し、上記第1,第2及び
第3の照明装置のいずれかが上記ワーク搬送路内に配置
されており、上記ワーク搬送路内に配置された照明装置
を前進・後退させる照明装置駆動手段を具備し、該照明
装置駆動手段は、上記ワークが上記検査位置まで搬送さ
れる際に該照明装置を上記ワーク搬送路から後退させて
ワークを通過させ、ワーク通過後に該照明装置を前進さ
せることを特徴とする。X,Y,Z軸方向にそれぞれ照
明装置が配されるような構造でも、ワークの搬入搬出と
照明装置の干渉を防止できる。
The present invention further comprises a work transfer means for transferring the work to the inspection position along the work transfer path, and discharging the work from the inspection position after the inspection, wherein the first, second and third illuminations are provided. Either of the devices is disposed in the work transport path, and includes an illumination device drive unit for moving forward and backward the illumination device disposed in the work transport path. When the illumination device is transported to the inspection position, the illumination device is retracted from the work transport path to allow the workpiece to pass, and the illumination device is moved forward after passing the workpiece. Even in a structure in which the illumination devices are arranged in the X, Y, and Z axis directions, interference between the loading / unloading of the work and the illumination devices can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の外観検査装置の一実施例の主要部を概
略的に示す正面図である。
FIG. 1 is a front view schematically showing a main part of an embodiment of an appearance inspection apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の外観検査装置の一実施例の主要部を概
略的に示す側面図である。
FIG. 2 is a side view schematically showing a main part of an embodiment of the appearance inspection apparatus of the present invention.

【図3】カメラにより撮影される画像を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an image captured by a camera.

【図4】図1の実施例の全体を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the entire embodiment of FIG. 1;

【図5】図1の実施例の全体を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing the entire embodiment of FIG. 1;

【図6】画像処理手段の機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram of an image processing unit.

【図7】カメラにより撮影される画像を示し、2つの画
像の分割する方法を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an image captured by a camera and illustrating a method of dividing two images.

【図8】輝度分布抽出手段によって抽出される輝度のヒ
ストグラムを示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a histogram of luminance extracted by a luminance distribution extracting unit.

【図9】画像処理手段の行なう手順のフローチャート図
である。
FIG. 9 is a flowchart of a procedure performed by the image processing means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像処理手段 2…カメラ 2A…レンズ 3…ワーク 3b…リード線 4…リング照明装置(第1の照明装置) 5…透過照明装置(第3の照明装置) 6…ファイバ照明装置(第2の照明装置) 7…反射ミラー 8…照明源 9…透過照明用反射ミラー 10…拡散板 11…シリンダ(照明装置駆動手段) 12…ワーク搬送手段 13…ワーク搬送路 14…駆動手段 15…クランプ 17…モニタ 18…上面の像 18K…上面の像の輝度分布 19…側面の像(ミラー像) 19K…側面の像の輝度分布 20…ベース 21…延柱 22…シリンダ支持フレーム 23…上アーム 24…下アーム 25…フレーム 26〜28…取付具 30…A/D変換手段 31…メモリ 32…領域指定メモリ 33…制御手段 34…データ転送手段 35…輝度分布抽出手段 35a…メモリ 36…2値化レベル抽出手段 36a…メモリ 37…2値化メモリ 37A…第1の2値化メモリ 37B…第2の2値化メモリ 38…2値化処理手段。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image processing means 2 ... Camera 2A ... Lens 3 ... Work 3b ... Lead wire 4 ... Ring illumination device (first illumination device) 5 ... Transmission illumination device (third illumination device) 6 ... Fiber illumination device (second illumination device) 7) Reflection mirror 8 ... Illumination source 9 ... Reflection mirror for transmitted illumination 10 ... Diffusion plate 11 ... Cylinder (illumination device drive means) 12 ... Work transport means 13 ... Work transport path 14 ... Drive means 15 ... Clamp 17 ... Monitor 18 ... Top image 18K ... Top image brightness distribution 19 ... Side image (mirror image) 19K ... Side image distribution 20 ... Base 21 ... Extended column 22 ... Cylinder support frame 23 ... Upper arm 24 ... Lower arm 25 ... Frame 26-28 ... Attachment 30 ... A / D conversion means 31 ... Memory 32 ... Area designation memory 33 ... Control means 34 ... Data transfer means 35 ... Luminance distribution extraction Output means 35a ... Memory 36 ... Binary level extracting means 36a ... Memory 37 ... Binary memory 37A ... First binary memory 37B ... Second binary memory 38 ... Binary processing means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 B07C 5/10 G06F 15/62 G06F 15/64──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30 B07C 5/10 G06F 15/62 G06F 15/64

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ワークの主面に対しその略法線方向であ
るX軸方向から照明する第1の照明装置と、前記ワーク
の主面と直交する端面に対しY軸方向から照明する第2
の照明装置と、前記ワークの主面と直交する一側面に対
しZ軸方向から拡散照明する第3の照明装置と、光学系
を介し、前記ワークの主面及び前記ワークの一側面の反
対側である他側面を1撮像画面上で分離した反射像及び
シルエット像として同時に撮り込む撮像手段と、前記撮
像画面において前記主面の反射像のみを含む第1の画像
領域と前記他側面のシルエット像のみを含む第2の画像
領域とに切り出す画像切出し手段と、第1の画像領域内
の画素データに基づき第1の画像領域の輝度分布を作成
しその第1の輝度分布に応じた第1の2値化閾値を抽出
すると共に、第2の画像領域内の画素データに基づき第
2の画像領域の輝度分布を作成しその第2の輝度分布に
応じた第2の2値化閾値を抽出する2値化閾値抽出手段
と、第1の2値化閾値を以て第1の画像領域内の画素デ
ータを2値化して第1の2値化画像を得ると共に第2の
2値化閾値を以て第2の画像領域内の画素データを2値
化して第2の2値化画像を得る2値化処理手段と、第1
の2値化画像及び第2の2値化画像に基づき前記ワーク
の主面及び他側面に関する外観良否を判定する外観判定
手段とを有することを特徴とする外観検査装置。
1. A first illuminating device for illuminating a main surface of a work from an X-axis direction which is a substantially normal direction thereof, and a second illuminator for illuminating an end surface orthogonal to the main surface of the work from a Y-axis direction.
And a third lighting device that diffusely illuminates one side surface orthogonal to the main surface of the work from the Z-axis direction, and an opposite side of the main surface of the work and one side surface of the work via an optical system. Imaging means for simultaneously capturing the other side as a reflection image and a silhouette image separated on one imaging screen, a first image area including only the reflection image of the main surface on the imaging screen, and a silhouette image of the other side An image cutout unit that cuts out the image into a second image region including only the first image region, a first image region based on the pixel data in the first image region, and a first image region corresponding to the first image region. In addition to extracting the binarization threshold, a luminance distribution of the second image area is created based on the pixel data in the second image area, and a second binarization threshold corresponding to the second luminance distribution is extracted. Binarization threshold extracting means, and first binarization The pixel data in the first image area is binarized using the value to obtain a first binarized image, and the pixel data in the second image area is binarized using a second binarization threshold value. Binarization processing means for obtaining a binarized image of
An appearance determining device for determining the appearance of the main surface and the other side of the work based on the binarized image and the second binarized image.
【請求項2】 請求項1において、前記ワークをワーク
搬送路に沿って検査位置へ搬送し、かつ検査後に該検査
位置から排出するワーク搬送手段を具備し、前記第1,
第2及び第3の照明装置のいずれかが前記ワーク搬送路
内に配置されており、前記ワーク搬送路内に配置された
照明装置を前進・後退させる照明装置駆動手段を具備
し、該照明装置駆動手段は、前記ワークが前記検査位置
まで搬送される際に該照明装置を前記ワーク搬送路から
後退させてワークを通過させ、ワーク通過後に該照明装
置を前進させることを特徴とする外観検査装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a work transfer means for transferring the work to an inspection position along a work transfer path, and discharging the work from the inspection position after the inspection.
Either of the second and third lighting devices is disposed in the work transport path, and the lighting device includes lighting device driving means for moving the lighting device disposed in the work transport path forward and backward. When the work is conveyed to the inspection position, the driving unit retreats the illumination device from the work conveyance path, passes the work, and advances the illumination device after passing the work. .
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