JP3156602B2 - 被検査面の欠陥検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば自動車の
生産過程において塗装面の状態を光学的に検査する被検
査面の欠陥検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば車両の塗装状態を光学的に
検査する表面欠陥検査装置としては、種々の方式のもの
が発明されているが、これらの発明の中でも、たとえば
特開平２−７３１３９号や特開平５−４５１４２号など
に開示されているものは、被検査面である塗装面上に所
定のストライプ若しくは所定の明暗変化が繰り返される
明暗光を照射し、塗装面状に凹凸があった場合に、この
凹凸による明度（輝度）差や明度変化を持った受光画像
を微分することにより、被検査面の表面の欠陥を検出す
るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の表面欠陥検査装置にあっては、受光画像を１
画面ずつ静止画像として処理し欠陥を検出するものであ
るために、受光画像中にノイズが含まれているような場
合に、このノイズを欠陥として誤検出してしまうという
不具合がある。

【０００４】また、被検査物が移動するような場合に
は、受光画像の取り込みタイミングの影響などによっ
て、この欠陥が受光画像に映らずに検出漏れが発生する
などの不具合がある。さらに、ストライプの境界（明暗
変化の境界）近くになければ受光画像に映し出されない
ような角度の浅い欠陥は検出され難いという問題もあ
る。

【０００５】本発明は以上のような従来の不具合を解消
するためになされたものであり、時系列的に撮像された
複数枚の画像を処理し、それぞれの画像から抽出された
欠陥候補点の移動状態に基づいて欠陥を検出することに
よって、精度の高い欠陥検出を可能とする被検査面の欠
陥検査方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の構成は、被検査面の撮像部位を撮像手
段によって撮像する第１段階と、当該撮像部位の画像か
ら抽出された欠陥を欠陥候補点として登録する第２段階
と、次に前記被検査面又は前記撮像手段のいずれか一方
を前記撮像部位の大部分が重複して撮像されるように移
動させて異なる撮像部位を撮像する第３段階と、当該撮
像部位の画像から抽出された欠陥を欠陥候補点として登
録する第４段階と、後に撮像された画像に基づいて登録
された欠陥候補点の周囲に誤差範囲を設定する第５段階
と、前に撮像された画像に基づいて登録された欠陥候補
点を前記被検査面又は前記撮像手段の移動距離に応じて
移動させる第６段階と、移動後の欠陥候補点が後に撮像
された画像に基づいて登録された欠陥候補点の誤差範囲
内に存在しているか否かを判断する第７段階と、前記移
動後の欠陥候補点が当該誤差範囲内に存在している場合
には、誤差範囲内に存在している欠陥候補点の内、移動
後の欠陥候補点に最も近い欠陥候補点のみをマッチ候補
として登録してマッチ回数を１に設定する第８段階と、
再度、前記被検査面又は前記撮像手段のいずれか一方を
前記撮像部位の大部分が重複して撮像されるように移動
させて異なる撮像部位を撮像する第９段階と、当該撮像
部位の画像から抽出された欠陥を欠陥候補点として登録
する第１０段階と、後に撮像された画像に基づいて登録
された欠陥候補点の周囲に誤差範囲を設定する第１１段
階と、前回マッチ候補として登録された欠陥候補点およ
び前回撮像された画像に基づいて新たに登録された欠陥
候補点を前記被検査面又は前記撮像手段の移動距離に応
じて移動させる第１２段階と、移動後のこれらの欠陥候
補点が後に撮像された画像に基づいて登録された欠陥候
補点の誤差範囲内に存在しているか否かを判断する第１
３段階と、前記移動後のこれらの欠陥候補点が当該誤差
範囲内に存在している場合には、誤差範囲内に存在して
いる欠陥候補点の内、移動後の欠陥候補点に最も近い欠
陥候補点のみをマッチ候補として登録する一方、今回マ
ッチ候補として登録された欠陥候補点が前回以前にマッ
チ候補として登録された欠陥候補点である場合には、マ
ッチ回数を１加算する第１４段階と、以上の第９段階か
ら第１４段階までの処理を複数回繰り返す間に、マッチ
回数が所定回数以上になった欠陥候補点を前記被検査面
に存在する欠陥であると決定する第１５段階とからなる
ことを特徴とする。

【０００７】このような段階をふんで欠陥を検出するよ
うにすれば、欠陥の誤検出の確率を極力低下させること
ができ、高精度の欠陥検出が可能となる。

【０００８】また、第２の構成は、第１の構成におい
て、以上の第９段階から第１４段階までの処理は、新た
に登録された欠陥候補点が、当該欠陥候補点を写し出し
ているモニタの画面から外れる位置に移動するまで繰り
返し行われることを特徴とする。

【０００９】第３の構成は、予め設定された照射領域か
ら明暗パターンを被検査面に継続して照射する第１段階
と、当該被検査面の撮像部位を撮像手段によって撮像す
る第２段階と、当該撮像部位の明暗パターンを含む画像
から抽出された欠陥を欠陥候補点として登録する第３段
階と、次に前記被検査面又は前記撮像手段のいずれか一
方を前記撮像部位の大部分が重複して撮像されるように
移動させて異なる撮像部位を撮像する第４段階と、当該
撮像部位の明暗パターンを含む画像から抽出された欠陥
を欠陥候補点として登録する第５段階と、後に撮像され
た当該画像に基づいて登録された欠陥候補点の周囲に誤
差範囲を設定する第６段階と、前に撮像された前記画像
に基づいて登録された欠陥候補点を前記被検査面又は前
記撮像手段の移動距離に応じて移動させる第７段階と、
移動後の欠陥候補点が後に撮像された前記画像に基づい
て登録された欠陥候補点の誤差範囲内に存在しているか
否かを判断する第８段階と、前記移動後の欠陥候補点が
当該誤差範囲内に存在している場合には、誤差範囲内に
存在している欠陥候補点の内、移動後の欠陥候補点に最
も近い欠陥候補点のみをマッチ候補として登録してマッ
チ回数を１に設定する第９段階と、再度、前記被検査面
又は前記撮像手段のいずれか一方を前記撮像部位の大部
分が重複して撮像されるように移動させて異なる撮像部
位を撮像する第１０段階と、当該撮像部位の前記画像か
ら抽出された欠陥を欠陥候補点として登録する第１１段
階と、後に撮像された前記画像に基づいて登録された欠
陥候補点の周囲に誤差範囲を設定する第１２段階と、前
回マッチ候補として登録された欠陥候補点および前回撮
像された前記画像に基づいて新たに登録された欠陥候補
点を前記被検査面又は前記撮像手段の移動距離に応じて
移動させる第１３段階と、移動後のこれらの欠陥候補点
が後に撮像された前記画像に基づいて登録された欠陥候
補点の誤差範囲内に存在しているか否かを判断する第１
４段階と、前記移動後のこれらの欠陥候補点が当該誤差
範囲内に存在している場合には、誤差範囲内に存在して
いる欠陥候補点の内、移動後の欠陥候補点に最も近い欠
陥候補点のみをマッチ候補として登録する一方、今回マ
ッチ候補として登録された欠陥候補点が前回以前にマッ
チ候補として登録された欠陥候補点である場合には、マ
ッチ回数を１加算する第１５段階と、以上の第１０段階
から第１５段階までの処理を複数回繰り返す間に、マッ
チ回数が所定回数以上になった欠陥候補点を前記被検査
面に存在する欠陥であると決定する第１６段階とからな
ることを特徴とする。このような段階をふんで欠陥を検
出するようにすれば、被検査面の歪み、凹み、表面の状
態などを含めた欠陥を検出することができ、加えて、そ
の誤検出の確率を極力低下させることができるので、高
精度の欠陥検出が可能となる。

【００１０】第４の構成は、第３の構成において、以上
の第１０段階から第１５段階までの処理は、新たに登録
された欠陥候補点が、当該欠陥候補点を写し出している
モニタの画面から外れる位置に移動するまで繰り返し行
われることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる被検査面
の欠陥検査方法を実施する欠陥検査装置の概略構成を示
すブロック図である。

【００１２】図中、被検査面１は、たとえば塗装ブース
からコンベアによって搬送されてくる車体の塗装面に相
当する。この塗装面の性状は、塗料の濃度や塗布量など
の要因によって微妙に異なっているために、これを定量
化して測定できるようにしたものがこの図１に示してあ
る装置である。この被塗装面１には、ストライプ格子３
によって形成されるストライプ状の明暗パターンが照射
される。このストライプ状の明暗パターンが照射されて
いる領域，すなわち撮像部位Ａは、撮像手段としてのＣ
ＣＤカメラ２によって映し出される。なお、このＣＣＤ
カメラ２は、たとえば１／３０秒程度の一定間隔毎にこ
の撮像部位Ａのストライプ画像を画像処理装置４に送る
ようになっているが、画像処理装置４にはこの一定時間
ごとに撮像されたストライプ画像を記憶する記憶手段と
しての記憶装置が設けられている。

【００１３】この実施例では被検査面１が図示矢印方向
に移動するようになっている（車両の搬送経路中にＣＣ
Ｄカメラ２を設けている）ので、ＣＣＤカメラ２によっ
て一定時間ごとに撮像されるストライプ画像は、被検査
面１上の撮像部位Ａが一定間隔毎にずれた画像となる。
ＣＣＤカメラ２によって撮像された１静止画像を画像処
理装置４によって処理し、これをモニタ５に映し出す
と、図示したような画像となり、塗装面１上に存在する
凸状の欠陥Ｂが検出される。

【００１４】本実施形態では被検査面１を移動させる態
様を示したが、ＣＣＤカメラ２を動かして被塗装面にお
ける撮像部位Ａを時間と共に変化させるようにしても良
い。画像処理装置４にはホストコンピュータ６が接続さ
れているが、被塗装面１における欠陥の存在の最終認識
は、このホストコンピュータ６によって行われる。つま
り、コンベアによって搬送される被検査面１の移動量を
認識するパルスジェネレータ７からのパルス数（移動量
に対応する）と、画像処理装置４によって検出された時
系列的に並べられた複数枚の画像から得られた欠陥候補
点とから、静止画像において検出された欠陥候補点の移
動量が、実際の被塗装面１の移動，換言すれば、撮像部
位Ａの移動量に比例しているかどうかが演算され、比例
して移動していれば、この検出された欠陥候補点は被検
査面に存在する欠陥Ｂに間違いがないものと推定される
ことになる。

【００１５】画像処理装置４による欠陥候補点の検出を
図２を用いて詳細に説明する 。

【００１６】図２（Ａ）は、ある時刻においてＣＣＤカ
メラ２によって撮像された撮像部位Ｂの画像の一例であ
る。撮像部位Ｂには、ストライプ状の明暗パターン３が
照射されているので、モニタ５によって映し出される画
像は図示のようなものとなる。この画像を輝度レベルで
表すと、図２（Ｂ）のように輝度値の大小に応じた波形
の信号が得られる。つまり、明部に相当する部分の輝度
値は大きく、逆に暗部に相当する部分の輝度値は小さく
なる。例示の画像中には、その明部に欠陥候補点が存在
するが、この欠陥候補点は明部として検出された領域の
一部に輝度値の小さな部分として表れる。この明部の領
域に存在する輝度値の小さな領域がある大きさ以上であ
るとすれば、これが被検査面に存在する欠陥候補点であ
ると判断する。

【００１７】ただ、本実施形態では、このような欠陥候
補点が撮像領域の移動にしたがって移動しているかをも
正確に判断して最終的に欠陥であると決定するようにし
ている。万が一、図２のように撮像された一枚の静止画
像のみにおいて認識された欠陥候補点がノイズであった
ような場合には、以降の時系列に撮像された画像では撮
像部位の移動と共に移動するような形態では欠陥候補点
の認識はされないと思われるからである。

【００１８】図３は、本発明にかかる被検査面の欠陥検
査方法あるいはその装置の処理順序あるいは処理内容を
示すフローチャートである。

【００１９】まず、欠陥の検出にあたっては、ＣＣＤカ
メラ２から被検査面の撮像部位Ｂの画像を取り込む。こ
の取り込んだ画像は画像処理装置４の記憶装置内に記憶
される（Ｓ１）。この記憶された画像は、欠陥部分を抽
出しやすくするために、強調処理が行われる。この強調
処理としては、たとえば面積判定などの公知の強調処理
が用いられる（Ｓ２）。画像処理装置４では、記憶装置
内に時系列的に記憶されているストライプ画像のすべて
について、上記の強調処理および欠陥候補点の抽出処理
が行われる。これらの処理後の画像は、再度記憶装置の
別のアドレスに記憶される。

【００２０】ホストコンピュータ６は、この画像処理後
の画像を入力し、それぞれの画像から抽出された欠陥候
補点の位置や大きさなどから、各画像において時系列的
にどのように移動しているのかを算出し、この移動量
が、パルスジェネレータ７から得られる撮像部位の移動
に同期していると判断された場合に、初めてその欠陥候
補点が被検査面上に実際に存在する欠陥であると決定す
る（Ｓ３）。以上の処理は、外部から終了指令が発せら
れるまでは継続して行われることになる（Ｓ４）。

【００２１】次に、本発明の方法並びに装置の動作を図
４および図５のフローチャートに基づいて、図６および
図７の図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２２】Ｓ１１ まず、ＣＣＤカメラ２は、時刻ＴＮにおけるストライプ
画像を入力し、このストライプ画像を画像処理装置４の
記憶装置内に記憶させる。この際には、ＣＣＤカメラ２
の撮像部位Ａの位置を示すパルスジェネレータ７からの
パルス数のカウントを０にリセットしておく。このリセ
ットは、画像処理装置４と同期して動作するホストコン
ピュータ６によって行われる。

【００２３】Ｓ１２ 次に画像処理装置４は、この記憶したストライプ画像，
すなわち、原画像に対して、欠陥部を抽出しやすくする
ための強調処理を行う。この強調処理によって原画像に
含まれている欠陥と思われる部分のみが取り出されるこ
とになる。

【００２４】この強調処理の具体例は図６に示してあ
る。同図（Ａ）に示す強調処理は面積判定によって欠陥
部を検出するものである。同図に示すような原画像が
撮られた場合に、これを輝度を縦軸としたビデオ波形に
変換すると右側に示されているような波形となるが、こ
の波形を輝度平均値をスレッショルドレベルとする信号
で二値化し（同図）、この二値化された信号の内所定
の幅に入る信号のみを抽出して（同図）これを欠陥部
とする。

【００２５】次に、図６（Ｂ）に示す強調処理はスムー
ジングによって欠陥部を検出するものである。同図に
示すような原画像が撮られた場合に、これを輝度を縦軸
としたビデオ波形に変換すると右側に示されているよう
な波形となるが、この波形に平滑化処理を施すことによ
って滑らかにして（同図）、のビデオ波形からの
ビデオ波形を差し引いて絶対値をとる処理を施し（同図
）、この波形を所定のスレッショルドレベルで二値化
し、この二値化された信号（同図）を欠陥部とする。
一例としては、以上のような処理を行うことで原画像か
ら欠陥部の抽出をする。なお、欠陥部の検出はこれ以外
の公知の方法によって検出することが可能である。

【００２６】Ｓ１３ 原画像の枚数を数えるカウンタの値ｉを１に設定する。Ｓ１４ 以上のように処理されたＮ−１枚目の欠陥部とＮ枚目の
原画像において検出された欠陥部との比較が行われる。
以上までの処理においては、まだ１枚の原画像の取り込
みしか行われていないために、この比較は実際には行う
ことができないが、２枚以上の原画像を取り込んだ段階
では、直前に撮像された原画像との比較が行われること
になる。

【００２７】Ｓ１５ ホストコンピュータ６は、パルスジェネレータ７から出
力されるパルスをカウントし、このカウントされたパル
ス数に基づいて撮像部位Ａの位置を算出し、Ｎ枚目に撮
像された原画像とＮ−１枚目に撮像された原画像の撮像
部位の移動量Ｄを算出する。

【００２８】Ｓ１６ ホストコンピュータ６は、Ｓ１２において原画像から抽
出した欠陥部のすべてについて、Ｎ−１枚目の原画像か
ら抽出された欠陥点との距離を算出し。その距離をｄと
する。

【００２９】Ｓ１７，Ｓ１８ 算出されたそれぞれの欠陥点の移動距離ｄが撮像部位Ａ
の移動距離Ｄとほぼ等しいかどうかの判断を原画像から
抽出されたすべての欠陥点に対して行う。

【００３０】Ｓ１９ 欠陥点として抽出されたそれぞれのものが撮像部位の移
動量Ｄにほぼ等しい移動量を呈しているのであれば、こ
の欠陥点を欠陥候補点として登録する。

【００３１】Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２２ 以上の処理は、新規に取り込んだ原画像に対してＮ画面
前までの画像のすべての欠陥部に対して行われる。たと
えば、Ｎ＝５と設定されていた場合には、時刻ＴＮにお
いて撮像された原画像から抽出されたすべての欠陥部に
ついて、時刻ＴＮ−１，ＴＮ−２，ＴＮ−３，ＴＮ−
４，ＴＮ−５においてそれぞれ撮像された原画像から抽
出された欠陥部との照合が行われ、それぞれの欠陥部に
ついて、欠陥候補点とされた欠陥部の移動量がそれぞれ
の時刻に対する撮像部位Ａの移動量とほぼ等しいか否か
が判断される。

【００３２】この実施形態では、過去に撮像されその画
像から抽出された欠陥点のすべてについてＤ＝ｄとなる
関係が成立しているかを演算するようにしているが、た
とえば任意の１枚あるいは２枚の画像に対して上記のよ
うな処理を行うことによって欠陥候補点を検出するよう
にすることも可能である。このような処理を行うと、一
見して認識精度が落ちるようにも思えるが、原画像の１
枚のみにおいて、欠陥部として抽出されるべきものが抽
出されなかった場合にも欠陥候補点として挙がることに
なることから、１枚の原画像において何らかの原因で脱
落してしまった欠陥部も処理後には欠陥候補点とされる
ことになる。

【００３３】Ｓ２３ 以上の処理によって、同一の欠陥候補点について登録が
行われた回数をカウントする。Ｓ２４，Ｓ２５ このカウント数が、予め設定されたカウント数以上であ
る場合には、その欠陥候補点を被検査面に存在する欠陥
であると決定する。Ｓ２６ 以上の処理は、作業の終了指令が発せられるまで継続さ
れる。

【００３４】以上の処理を図７に基づいてもう一度整理
して説明する。同図において、時刻ｔ１〜時刻ｔ８の各
画像は、それぞれの時刻にＣＣＤカメラ２によって撮像
された画像であり、その右側の画像は、これらの原画像
に対して欠陥強調処理が行われた後の画像である。つま
り、各原画像から欠陥部を抽出した画像である。

【００３５】ここで、時刻ｔ６の画像がＣＣＤカメラ２
によって撮像された場合の処理を説明する。この時刻の
原画像に欠陥強調処理を行うと、欠陥部として、ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの６つが抽出される。まず、抽出さ
れた欠陥点ａについて、ｔ５〜ｔ１までの５枚の画像
（Ｎ＝５）についてそれぞれ一定距離だけ離れた地点で
検出されているかが判断される。この判断の結果、欠陥
点ａと欠陥点ｂについては一定の距離だけ離れて検出さ
れているので、この両点は欠陥候補点として登録され
る。ｃ〜ｆまでの欠陥点は移動が見られないので単なる
ノイズとして処理され、欠陥候補点としては登録されな
い。このような処理は、ｔ４，ｔ３，ｔ２，ｔ１の４枚
の画像についても同様にして行われる。なお、図示され
ているように、ｔ３の画像においては欠陥点ａが消えて
いる（抽出されていない）。したがって、ｔ６とｔ３と
の画像の比較処理においては欠陥部ａは欠陥候補点とし
ての登録はされない。以上の処理において欠陥部ａは４
回登録されることになり、欠陥部ｂは３回登録されるこ
とになる。この処理において３回以上登録（カウント回
数Ｍ＝３）されたもののみを欠陥と決定するようにして
あれば、ａ，ｂ点の両点は被検査面に存在する欠陥であ
ると決定されることになる。

【００３６】本実施形態では、ストライプ状の明暗画像
の中から欠陥を抽出するようにしているので、明暗の境
界に位置する部分が欠陥点として抽出されてしまう恐れ
がある。これが撮像部位の移動と共に移動して抽出され
てしまった場合には、これを欠陥と誤検出してしまうの
で、これを防止するために、境界以外の領域に対して、
あるいは明パターンの領域のみに対して欠陥抽出の処理
を施すようにすれば、より高精度の欠陥検出を実現する
ことができるようになる。

【００３７】上記の実施形態に係るものは、時系列的に
後の画像から欠陥候補点として登録されたものがその画
像よりも時系列的に前の画像から欠陥候補点として登録
されたものから所定の距離移動していれば、欠陥である
とする処理をしているが、このような処理をした場合に
は、たとえば、後の画像のその欠陥候補点の極近くに新
たな欠陥候補点が出現したり、ノイズが出現したりして
いた場合には、欠陥候補点をどちらにするのか判断でき
ないため、場合によっては誤ったものを欠陥候補として
認識してしまうことも起こり得る。

【００３８】そこで、このような不具合の発生もなくす
ために次のような実施の形態を考えた。この実施形態を
図８および図９のフローチャートに基づいて図１を参照
しながら説明する。Ｓ３１ まず、ＣＣＤカメラ２は、時刻ＴＮにおけるストライプ
画像を入力し、このストライプ画像を画像処理装置４の
記憶装置内に記憶させる。この際には、ＣＣＤカメラ２
の撮像部位Ａの位置を示すパルスジェネレータ７からの
パルス数のカウントを０にリセットしておく。このリセ
ットは、画像処理装置４と同期して動作するホストコン
ピュータ６によって行われる。

【００３９】Ｓ３２ 次に画像処理装置４は、この記憶したストライプ画像，
すなわち、原画像に対して、欠陥部を抽出しやすくする
ための強調処理を行う。この強調処理によって原画像に
含まれている欠陥と思われる部分のみが取り出されるこ
とになる。

【００４０】この強調処理の具体例は図６に示してあ
る。同図（Ａ）に示す強調処理は面積判定によって欠陥
部を検出するものである。同図に示すような原画像が
撮られた場合に、これを輝度を縦軸としたビデオ波形に
変換すると右側に示されているような波形となるが、こ
の波形を輝度平均値をスレッショルドレベルとする信号
で二値化し（同図）、この二値化された信号の内所定
の幅に入る信号のみを抽出して（同図）これを欠陥部
とする。

【００４１】次に、図６（Ｂ）に示す強調処理はスムー
ジングによって欠陥部を検出するものである。同図に
示すような原画像が撮られた場合に、これを輝度を縦軸
としたビデオ波形に変換すると右側に示されているよう
な波形となるが、この波形に平滑化処理を施すことによ
って滑らかにして（同図）、のビデオ波形からの
ビデオ波形を差し引いて絶対値をとる処理を施し（同図
）、この波形を所定のスレッショルドレベルで二値化
し、この二値化された信号（同図）を欠陥部とする。
一例としては、以上のような処理を行うことで原画像か
ら欠陥部の抽出をする。なお、欠陥部の検出はこれ以外
の公知の方法によって検出することが可能である。

【００４２】Ｓ３３ このようにして抽出された欠陥部を欠陥候補リストに登
録する。この欠陥候補リストに登録されるものは、欠陥
部の位置、大きさ、マッチ回数である。なお、このマッ
チ回数については、後で詳細に説明する。

【００４３】Ｓ３４ 次にＳ３１と同様に、ＣＣＤカメラ２は、時刻ＴＮ＋１
におけるストライプ画像を入力し、このストライプ画像
を画像処理装置４の記憶装置内に記憶させる。この際に
は、ＣＣＤカメラ２の撮像部位Ａの位置を示すパルスジ
ェネレータ７からのパルス数のカウント数を記憶してお
く。時刻ＴＮに撮られた画像と時刻ＴＮ＋１に撮られた
画像の正確な移動距離をこのパルスのカウント数から認
識するためである。

【００４４】Ｓ３５ Ｓ３２と同様に、画像処理装置４は、この記憶したスト
ライプ画像，すなわち、原画像に対して、欠陥部を抽出
しやすくするための強調処理を行う。この強調処理によ
って原画像に含まれている欠陥と思われる部分のみが取
り出されることになる。

【００４５】Ｓ３６ ホストコンピュータ６は、時刻ＴＮに撮られた画像と時
刻ＴＮ＋１に撮られた画像の正確な移動距離をパルスジ
ェネレータ７のカウント値から算出する。

【００４６】Ｓ３７ 時刻ＴＮに撮られた画像の欠陥候補リストに登録されて
いる欠陥部を、ホストコンピュータ６で算出された移動
量だけ移動する。

【００４７】Ｓ３８ この移動に伴い、移動後の欠陥部がモニタ５の画面から
外れてしまう場合には、次の処理を行い（具体的な処理
は後述する）、外れなければ、時刻ＴＮ＋１の画像に存
在する欠陥部の位置と移動させた後の欠陥候補リストに
存在する欠陥部の位置とを比較する処理を行う。

【００４８】Ｓ３９，Ｓ４０，Ｓ４１ 移動後の欠陥部の位置がモニタ５の画面から外れてしま
った場合には、その欠陥部のマッチ候補として挙がった
回数が何回であったのかを、欠陥候補リストを参照して
認識し、この回数が所定回数以上であったときには、欠
陥であるとして登録し、所定回数に達していなかったと
きには、欠陥候補リストから削除し、その欠陥部は、欠
陥とはしない。

【００４９】Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４，Ｓ４５，Ｓ４６ 移動後の欠陥部がモニタ５の画面から外れていない場合
には、時刻ＴＮ＋１の画像に存在する欠陥部（孤立点）
の位置と移動させた後の欠陥候補リストに存在する欠陥
部（欠陥候補）の位置とを比較する処理をするが、この
比較処理は、具体的には次のようにして行われる。

【００５０】まず、時刻ＴＮ＋１の画像に存在する１つ
の欠陥部に着目してその周囲に誤差範囲を設定し、移動
後の欠陥部（欠陥候補）がこの誤差範囲内に存在するか
どうかを判断する。そして、移動後の欠陥部（欠陥候
補）がこの誤差範囲内に存在する場合には、この欠陥部
（孤立点）をマッチ候補として登録する。この処理は、
その誤差範囲内に複数の欠陥部（孤立点）が存在してい
る場合には、それぞれの欠陥部について行われる。誤差
範囲内に複数の欠陥部（孤立点）がある場合には、この
内の１つの欠陥部を除いて今回新たに認識された欠陥部
であるか、またはノイズであるので、時刻ＴＮの画像に
存在していた欠陥部がどれであるのかを特定する必要が
あるからである。

【００５１】誤差範囲内に複数の欠陥部（孤立点）が存
在している場合には、これらの欠陥部を欠陥候補のマッ
チ候補として登録する。そして、マッチ候補として登録
された欠陥部の内、移動後の欠陥部（欠陥候補）に最も
近い距離に存在する欠陥部を１つ１つの距離を算出する
ことによって見つけ出し、その見つけ出した欠陥部（孤
立点）を次回の照合時の欠陥部（欠陥候補）として登録
し、マッチ回数を１だけ加算する。

【００５２】一方、移動した欠陥部が、誤差範囲内に存
在していないものについては、当然にマッチ候補とはし
ない。

【００５３】Ｓ４７，Ｓ４８，Ｓ４９，Ｓ５０ 以上の処理を、時刻ＴＮ＋１の画像に存在する欠陥部
（孤立点）の個々について行い、マッチ候補として挙が
らなかった欠陥部（孤立点）を欠陥候補リストに登録す
る。なお、次回の照合は、この欠陥候補リストに基づい
て同様に行われる。

【００５４】このようにして、欠陥の検出をすると、第
１の実施形態のように欠陥の比較が数回前まで遡って行
われないので、重複する照合が行われることがなくな
る。また、第２の実施形態では、実際に画面に写ってマ
ッチした回数が残るので、マッチ回数の規定値が設定し
やすくなる。

【００５５】さらに、誤差範囲に存在する欠陥部の内最
も距離の近いものを欠陥候補としているので、画像信号
のノイズや塗装面の肌のあれから生じるノイズの誤検出
を効果的に防止することができ、高精度の欠陥検出が可
能となる。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、それ
ぞれの請求毎の構成によって次のような効果が得られ
る。

【００５７】請求項１および請求項２に記載の本発明で
は、後に撮像された画像に基づいて登録された欠陥候補
点の周囲に誤差範囲を設定し、前に撮像された画像に基
づいて登録された欠陥候補点を被検査面又は撮像手段の
移動距離に応じて移動させ、その誤差範囲内に存在する
欠陥候補点の内、この移動後の欠陥候補点に最も近い欠
陥候補点をマッチ候補とし、マッチ候補としてあがった
回数が所定値以上であれば、欠陥であると判断している
ので、誤って欠陥とされてしまう確率が減少し、高精度
の欠陥検出ができるようになる。

【００５８】請求項３および請求項４に記載の本発明で
は、明暗パターンを被検査面に照射し、この明暗パター
ンを含む画像に基づいて、請求項１に記載の発明と同様
の方法で欠陥検出をするようにしたので、誤って欠陥と
されてしまう確率が減少し、高精度の欠陥検出ができる
ようになることに加えて、被検査面の歪み、凹み、表面
の状態などの欠陥を検出することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる被検査面の欠陥検査方法を実
施する欠陥検査装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図２】 （Ａ）は、ある時刻においてＣＣＤカメラに
よって撮像された撮像部位の画像の一例であり、（Ｂ）
は、（Ａ）の画像を位置と輝度値との関係を示すグラフ
に置き換えた図である。

【図３】 本発明にかかる被検査面の欠陥検査方法の処
理順序、処理内容を示すフローチャートである。

【図４】 本発明の処理を示すフローチャートである。

【図５】 本発明の処理を示すフローチャートである。

【図６】 （Ａ）は、面積判定によって欠陥部の抽出を
行う手法の説明図であり、（Ｂ）は、スムージングによ
って欠陥部の抽出を行う手法の説明図である。

【図７】 本発明の欠陥抽出の処理過程の説明図であ
る。

【図８】 他の実施形態に係る本発明の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図９】 他の実施形態に係る本発明の処理を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…被検査面、 ２…ＣＣＤカメラ、３…ストライ
プ格子、４…画像処理装置、５…モニタ、 ６…
ホストコンピュータ、７…パルスジェネレータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−145906（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−247961（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−73139（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−45142（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01B 11/00 - 11/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査面の撮像部位を撮像手段によって
   撮像する第１段階と、 当該撮像部位の画像から抽出された欠陥を欠陥候補点と
   して登録する第２段階と、 次に前記被検査面又は前記撮像手段のいずれか一方を前
   記撮像部位の大部分が重複して撮像されるように移動さ
   せて異なる撮像部位を撮像する第３段階と、 当該撮像部位の画像から抽出された欠陥を欠陥候補点と
   して登録する第４段階と、 後に撮像された画像に基づいて登録された欠陥候補点の
   周囲に誤差範囲を設定する第５段階と、 前に撮像された画像に基づいて登録された欠陥候補点を
   前記被検査面又は前記撮像手段の移動距離に応じて移動
   させる第６段階と、 移動後の欠陥候補点が後に撮像された画像に基づいて登
   録された欠陥候補点の誤差範囲内に存在しているか否か
   を判断する第７段階と、 前記移動後の欠陥候補点が当該誤差範囲内に存在してい
   る場合には、誤差範囲内に存在している欠陥候補点の
   内、移動後の欠陥候補点に最も近い欠陥候補点のみをマ
   ッチ候補として登録してマッチ回数を１に設定する第８
   段階と、 再度、前記被検査面又は前記撮像手段のいずれか一方を
   前記撮像部位の大部分が重複して撮像されるように移動
   させて異なる撮像部位を撮像する第９段階と、 当該撮像部位の画像から抽出された欠陥を欠陥候補点と
   して登録する第１０段階と、 後に撮像された画像に基づいて登録された欠陥候補点の
   周囲に誤差範囲を設定する第１１段階と、 前回マッチ候補として登録された欠陥候補点および前回
   撮像された画像に基づいて新たに登録された欠陥候補点
   を前記被検査面又は前記撮像手段の移動距離に応じて移
   動させる第１２段階と、 移動後のこれらの欠陥候補点が後に撮像された画像に基
   づいて登録された欠陥候補点の誤差範囲内に存在してい
   るか否かを判断する第１３段階と、 前記移動後のこれらの欠陥候補点が当該誤差範囲内に存
   在している場合には、誤差範囲内に存在している欠陥候
   補点の内、移動後の欠陥候補点に最も近い欠陥候補点の
   みをマッチ候補として登録する一方、今回マッチ候補と
   して登録された欠陥候補点が前回以前にマッチ候補とし
   て登録された欠陥候補点である場合には、マッチ回数を
   １加算する第１４段階と、 以上の第９段階から第１４段階までの処理を複数回繰り
   返す間に、マッチ回数が所定回数以上になった欠陥候補
   点を前記被検査面に存在する欠陥であると決定する第１
   ５段階とからなることを特徴とする被検査面の欠陥検査
   方法。
2. 【請求項２】 以上の第９段階から第１４段階までの処
   理は、新たに登録された欠陥候補点が、当該欠陥候補点
   を写し出しているモニタの画面から外れる位置に移動す
   るまで繰り返し行われることを特徴とする請求項１記載
   の被検査面の欠陥検査方法。
3. 【請求項３】 予め設定された照射領域から明暗パター
   ンを被検査面に継続して照射する第１段階と、 当該被検査面の撮像部位を撮像手段によって撮像する第
   ２段階と、 当該撮像部位の明暗パターンを含む画像から抽出された
   欠陥を欠陥候補点として登録する第３段階と、 次に前記被検査面又は前記撮像手段のいずれか一方を前
   記撮像部位の大部分が重複して撮像されるように移動さ
   せて異なる撮像部位を撮像する第４段階と、 当該撮像部位の明暗パターンを含む画像から抽出された
   欠陥を欠陥候補点として登録する第５段階と、 後に撮像された当該画像に基づいて登録された欠陥候補
   点の周囲に誤差範囲を設定する第６段階と、 前に撮像された前記画像に基づいて登録された欠陥候補
   点を前記被検査面又は前記撮像手段の移動距離に応じて
   移動させる第７段階と、 移動後の欠陥候補点が後に撮像された前記画像に基づい
   て登録された欠陥候補点の誤差範囲内に存在しているか
   否かを判断する第８段階と、 前記移動後の欠陥候補点が当該誤差範囲内に存在してい
   る場合には、誤差範囲内に存在している欠陥候補点の
   内、移動後の欠陥候補点に最も近い欠陥候補点のみをマ
   ッチ候補として登録してマッチ回数を１に設定する第９
   段階と、 再度、前記被検査面又は前記撮像手段のいずれか一方を
   前記撮像部位の大部分が重複して撮像されるように移動
   させて異なる撮像部位を撮像する第１０段階と、 当該撮像部位の前記画像から抽出された欠陥を欠陥候補
   点として登録する第１１段階と、 後に撮像された前記画像に基づいて登録された欠陥候補
   点の周囲に誤差範囲を設定する第１２段階と、 前回マッチ候補として登録された欠陥候補点および前回
   撮像された前記画像に基づいて新たに登録された欠陥候
   補点を前記被検査面又は前記撮像手段の移動距離に応じ
   て移動させる第１３段階と、 移動後のこれらの欠陥候補点が後に撮像された前記画像
   に基づいて登録された欠陥候補点の誤差範囲内に存在し
   ているか否かを判断する第１４段階と、 前記移動後のこれらの欠陥候補点が当該誤差範囲内に存
   在している場合には、誤差範囲内に存在している欠陥候
   補点の内、移動後の欠陥候補点に最も近い欠陥候補点の
   みをマッチ候補として登録する一方、今回マッチ候補と
   して登録された欠陥候補点が前回以前にマッチ候補とし
   て登録された欠陥候補点である場合には、マッチ回数を
   １加算する第１５段階と、 以上の第１０段階から第１５段階までの処理を複数回繰
   り返す間に、マッチ回数が所定回数以上になった欠陥候
   補点を前記被検査面に存在する欠陥であると決定する第
   １６段階とからなることを特徴とする被検査面の欠陥検
   査方法。
4. 【請求項４】 以上の第１０段階から第１５段階までの
   処理は、新たに登録された欠陥候補点が、当該欠陥候補
   点を写し出しているモニタの画面から外れる位置に移動
   するまで繰り返し行われることを特徴とする請求項３記
   載の被検査面の欠陥検査方法。