JP3022627B2 - 欠陥検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テープ、フイルム等の
表面に存在する欠陥を検出する検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、表面に存在する欠陥を検出する装
置として、例えば、特開昭５５−７０７３２号公報に示
す如く、被検査体の表面にHe−Neレーザー光を照射し、
これが表面の凹凸によって、任意方向に散乱される程度
により表面状態を検査するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
従来の光照射−散乱方式による表面状態検査装置には、
下記の問題点がある。

【０００４】光学系が複雑であり、装置が大型とな
る。ライン方向に流れるスジ状の欠陥の検出能が低
い。検出結果と、人間の目でとらえた感覚が必ずしも
一致しない。

【０００５】広幅のテープ、フイルム等を検査する場
合、両端部での検出能力が低い。感度を高く設定する
と、表面にある異物等、欠陥とならない物までも検出し
てしまう場合がある。

【０００６】本発明の欠陥検査装置は、コンパクトな装
置構成により、欠陥の状態を人間の目に近い状態で、確
実に検査する事を目的とする。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明１の欠陥検査装
置は、被検査体の表面を照明する照明装置と、被検査体
の表面を撮像する撮像装置と、撮像装置の撮像結果に基
づいて被検査体の表面状態を検査する処理装置と、処理
装置の検査結果を出力する出力部とを有して構成される
表面欠陥検査装置であって、処理装置は、撮像装置から
の映像入力信号をＡ／Ｄ変換して二次元のデジタル画像
を作り、上記デジタル画像データに対して二次微分処理
を行い、欠陥発生方向の一次元の各濃度プロファイルを
得、各信号の濃度値の絶対値の総和をとり、予め設定し
たしきい値と比較することにより被検査体の良／不良を
判定することを特長とするものである。

【０００８】又、本発明２の欠陥検査装置は、処理装置
が、撮像装置からの映像入力信号をＡ／Ｄ変換して二次
元のデジタル画像を作り、上記デジタル画像データに対
して二次微分処理を行い、欠陥発生方向の一次元の各濃
度プロファイルを得、予め設定した第一のしきい値を超
える各信号につき、越えた領域の総和を取り、各総和を
予め設定した第二のしきい値と比較することにより被検
査体の良／不良を判定することを特長とするものであ
る。

【０００９】又、本発明３の欠陥検査装置は、処理装置
が、撮像装置からの映像入力信号をＡ／Ｄ変換して二次
元のデジタル画像を作り、上記デジタル画像データに対
して二次微分処理を行い、欠陥発生方向の一次元の各濃
度プロファイルを得、予め設定した第一のしきい値を超
える各信号の度数を取り、各度数を予め設定した第二の
しきい値と比較することにより被検査体の良／不良を判
定することを特長とするものである。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の欠陥検査装置の一例を示す
ブロック図、図２は、本発明１の欠陥検査装置の検査手
順を示すフロー図、第３図は、本発明２の欠陥検査装置
の検査手順を示すフロー図、図４は、２次微分マトリク
ス、図５は、濃度勾配処理のマトリクス、図６は、最小
自乗法により直線を求めた図、図７は、撮像装置が順次
撮像する二次元画像に二次微分処理を行ったときの検査
の実施例、図８は撮像装置が順次撮像する二次元画像に
濃度勾配処理を行ったときの実施例である。

【００１１】欠陥検査装置は、撮像装置１１と、処理装
置２０と、出力部３０を有し、被検査体１０の表面に存
在するスジ状欠陥の有無を検査する。欠陥検査装置の基
本的動作は、 １）被検査体１０を撮像装置１１により撮像する。

【００１２】撮像装置１１は、画素単位でサンプリング
した多値画像を検査装置２０に転送する。 ２）検査装置２０は撮像装置１１の撮影データをＡ／Ｄ
変換器２１で例えば８ビット（２５６階調）にて量子化
し、Ｍ＊Ｎ画素のデジタル画像を作り、これを画像メモ
リ２２に入力する。

【００１３】３）検査装置２０は、画像メモリ２２に入
力された画像に基づいて、ＣＰＵ２３により表面のスジ
状欠陥の有無を検査する。 ４）出力装置３０は、検査装置２０の検査結果を表示
し、必要により警報を発生せしめる。

【００１４】尚、撮像装置１１としては、テレビカメラ
或いは、Ｍ個の空間分解能を持つラインセンサーを用い
ることが出来る。ラインセンサーを用いる場合、ライン
センサーと被検査体とを相対移動させ、得られるＮ個群
のデータを画像メモリ２２に蓄える。

【００１５】検査装置２０は、必ずしも画像メモリ２２
を用いず、Ａ／Ｄ変換器２１の出力データを直接ＣＰＵ
２３に入力しても良い。本発明１の欠陥検査装置の異常
判定までの流れを図２を参照して説明する。

【００１６】１）Ｍ＊Ｎ画素の画像データに対して、例
えば、図４に示すオペレータを作用させ二次微分処理を
行い、欠陥を強調する。 ２）欠陥発生方向の各濃度プロファイルに対し濃度値の
絶対値の総和Ｓ（Ｉ）をとる（ｆ（Ｉ，Ｊ）：各画素の
濃度値、Ｉ：１≦Ｉ≦Ｍ，Ｊ：１≦Ｊ≦Ｎ）。

【００１７】

【数１】

【００１８】３）予め求めたしきい値と、各信号Ｓ
（Ｉ），（Ｉ：１，２，・・・，Ｎ）とを比較する。 ４）各信号を予め求めておいたしきい値Ｚと比較するこ
とにより被検査体の良／不良を判定し結果を出力する。

【００１９】

【数２】

【００２０】ただし、（１≦Ｉ≦Ｍ） また、本発明２の欠陥検査装置の異常判定までの流れを
図３を参照して説明する。

【００２１】１）Ｍ＊Ｎ画素の画像データに対して、例
えば、図４に示すオペレータを作用させ二次微分処理を
行い、欠陥を強調する。 ２）欠陥発生方向の各濃度プロファイルに対して、予め
求めておいたしきい値１（ｏｆｆｓｅｔ）を越える信号
について、越えた領域の総和Ｓ（Ｉ）をとる。

【００２２】（ｆ（Ｉ，Ｊ）：各画素の濃度値、Ｉ：１
≦Ｉ≦Ｍ，Ｊ：１≦Ｊ≦Ｎ）

【００２３】

【数３】

【００２４】ただし、ｓａ（Ｉ，Ｊ）＝０ （信
号がしきい値１を越えないとき） ＝ｆ（Ｉ，Ｊ）-ｏｆｆｓｅｔ （信号がしきい値１を越えるとき） ３）予め求めておいたしきい値２と、各総和（Ｓ
（Ｉ），Ｉ：１，２，・・・・・，Ｍ−１，Ｍ）を比較
する。

【００２５】４）しきい値２（Ｚ）との比較により被検
査体の良／不良を判定し結果を出力する。

【００２６】

【数４】

【００２７】ただし、（１≦Ｉ≦Ｍ） また、本発明３の欠陥検査装置の異常判定までの流れを
図３を参照して説明する。

【００２８】１）Ｍ＊Ｎ画素の画像データに対して、例
えば、図５に示すオペレータを作用させ濃度勾配処理を
行い、欠陥を強調する。 ２）欠陥発生方向の各濃度プロファイルに対して、予め
求めておいたしきい値１（ｏｆｆｓｅｔ）を越える度数
Ｄ（Ｉ）をとる。

【００２９】（ｆ（Ｉ，Ｊ）：各画素の濃度値、Ｉ：１
≦Ｉ≦Ｍ，Ｊ：１≦Ｊ≦Ｎ）

【００３０】

【数５】

【００３１】 ただし、ｄｏ（Ｉ，Ｊ）＝０ （信号がしきい値１を越えないとき） ＝１ （信号がしきい値１を越えるとき） ３）予め求めておいたしきい値２と、各度数（Ｄ
（Ｉ），Ｉ：１，２，・・・・・，Ｍ−１，Ｍ）を比較
する。

【００３２】４）しきい値２（Ｚ）との比較により被検
査体の良／不良を判定し結果を出力する。

【００３３】

【数６】

【００３４】ただし、（１≦Ｉ≦Ｍ） 図７は、本発明１を用いて欠陥を良品と不良品に判定し
た様子を表したものであり、二次微分処理を行い、一次
元の濃度プロファイルを得、濃度値の絶対値の総和をし
きい値と比較することにより確実に欠陥を良品と不良品
に判定出来ることが判る。

【００３５】図８は、本発明２を用いて欠陥を良品と不
良品に判定した様子を表したものであり、図９は、本発
明３を用いて欠陥を良品と不良品に判定した様子を表し
たものである。

【００３６】二次微分処理を行い、一次元の濃度プロフ
ァイルを得、しきい値１を越える信号の総和をしきい値
２と比較することにより確実に欠陥を良品と不良品に判
定出来ることが判る。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コンパク
トな装置構成により、被検査体のスジ状欠陥を確実に検
査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】は、本発明１の異常判定の流れを示すフロー図
である。

【図３】は、本発明２の異常判定の流れを示すフロー図
である。

【図４】は 本発明３の異常判定の流れを示すフロー図
である。

【図５】は、二次微分処理のマトリクスである。

【図６】は、本発明１による異常判定の実施例である。

【図７】は、本発明２による異常判定の実施例である。

【図８】は、本発明３による異常判定の実施例である。

【符号の説明】

１０ 被検査体 １２ 撮像装置 ２０ 処理装置 ２１ Ａ／Ｄ変換器 ２２ 画像メモリ ２３ ＣＰＵ ３０ 出力部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査体の表面を照明する照明装置と、被
   検査体の表面を撮像する撮像装置と、撮像装置の撮像結
   果に基づいて被検査体の表面状態を検査する処理装置
   と、処理装置の検査結果を出力する出力部とを有して構
   成される表面欠陥検査装置であって、処理装置は、撮像
   装置からの映像入力信号をＡ／Ｄ変換して二次元のデジ
   タル画像を作り、上記デジタル画像データに対して二次
   微分処理を行い、欠陥発生方向の一次元の各濃度プロフ
   ァイルを得、各信号の濃度値の絶対値の総和をとり、予
   め設定したしきい値と比較することにより被検査体の良
   ／不良を判定することを特長とする欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 被検査体の表面を照明する照明装置と、
   被検査体の表面を撮像する撮像装置と、撮像装置の撮像
   結果に基づいて被検査体の表面状態を検査する処理装置
   と、処理装置の検査結果を出力する出力部とを有して構
   成される表面欠陥検査装置であって、処理装置は、撮像
   装置からの映像入力信号をＡ／Ｄ変換して二次元のデジ
   タル画像を作り、上記デジタル画像データに対して二次
   微分処理を行い、欠陥発生方向の一次元の各濃度プロフ
   ァイルを得、予め設定した第一のしきい値を超える各信
   号につき、越えた領域の総和を取り、各総和を予め設定
   した第二のしきい値と比較することにより被検査体の良
   ／不良を判定することを特長とする欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 被検査体の表面を照明する照明装置と、
   被検査体の表面を撮像する撮像装置と、撮像装置の撮像
   結果に基づいて被検査体の表面状態を検査する処理装置
   と、処理装置の検査結果を出力する出力部とを有して構
   成される表面欠陥検査装置であって、処理装置は、撮像
   装置からの映像入力信号をＡ／Ｄ変換して二次元のデジ
   タル画像を作り、上記デジタル画像データに対して二次
   微分処理を行い、欠陥発生方向の一次元の各濃度プロフ
   ァイルを得、予め設定した第一のしきい値を超える各信
   号の度数を取り、各度数を予め設定した第二のしきい値
   と比較することにより被検査体の良／不良を判定するこ
   とを特長とする欠陥検査装置。