JP3202330B2 - 欠陥検査装置 - Google Patents
欠陥検査装置Info
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Description
れ、キズ、黒点、ピンホール、フイッシュアイ等の欠陥
を検出して良または不良と判定する欠陥検査装置に関す
る。
CCD(電荷結合素子)イメージセンサにより被検査物
からの反射光や透過光を撮像してこの撮像信号を微分処
理し、微分処理により得られる欠陥の幅とそのライン数
に応じた面積で欠陥を良(OK)または不良(NG)と
判定するように構成されている。
来の欠陥検査装置では、欠陥の大きさのみでOKかNG
かを判定するので、単独ではOKと判定されるべき小さ
な欠陥が密集してNGと判定すべき場合にNGと判断す
ることができず、逆に、この密集した欠陥をNGと判断
するために大きさの判定用閾値を小さくすると、OKと
判定されるべき小さな欠陥をNGと判断するという問題
点がある。
被検査物18における3種類の欠陥22〜24を示し、
この欠陥22〜24は、所定サイズ以上の孤立した欠陥
である異物22と、所定サイズ未満の微小異物が密集し
た欠陥23と、所定サイズ未満の孤立した微小異物24
に分類される。この場合、欠陥24は所定サイズ未満で
あるのでOKと判定されるべきであり、大きな異物22
と密集微小異物23はNGと判定されるべきである。
タイム処理により、単独では良と判定されるべき大きさ
の欠陥が密集して不良と判定されるべき欠陥を識別する
ことができる欠陥検査装置を提供することを目的とす
る。
するために、欠陥の一次元座標を示す2値化信号を2系
統に分けてランレングス符号化して、このランレングス
符号を連続する複数の走査ラインにわたり各系統で交互
に連結性処理することにより所定サイズ以上の孤立欠陥
を判定するとともに、所定の領域における所定サイズ未
満の微小異物が密集した状態を判定するので、この総面
積と欠陥の個数に基づいて良または不良と判定するよう
にしたものである。すなわち本発明によれば、被検査物
の表面を走査して、走査ラインにおける一次元画像を読
み取りアナログ信号を出力するラインイメージセンサ
と、前記ラインイメージセンサからのアナログ信号のレ
ベルを所定値と比較して2値化することにより前記被検
査物表面の欠陥を検出する2値化手段と、前記2値化手
段により2値化された信号を所定の処理単位で格納する
2系統のランレングスバッファと、前記2系統のランレ
ングスバッファの各系統を切り替えるランレングスバッ
ファ系列切替指定部と、前記2系統のランレングスバッ
ファに格納された前記2値化された信号を、各系統で交
互に処理し、ランレングス符号化する符号化手段と、前
記符号化手段により符号化されたランレングス符号を、
各系統で交互に処理し、連続する複数の走査ラインにわ
たり連結性処理することにより所定サイズ以上の孤立欠
陥を判定するとともに、所定の領域における所定サイズ
未満の微小異物が密集した状態を判定する演算手段と、
この面積と検出された欠陥の個数とから良または不良と
を判定する判定手段とを有する欠陥検査装置が提供され
る。
ラインにおける複数の欠陥の各幅が2系統に分かれてラ
ンレングス符号で表され、このランレングス符号を連続
する複数の走査ラインにわたって各系統で交互に連結性
処理することにより、所定サイズ以上の孤立欠陥を判定
するとともに、所定の領域における所定サイズ未満の微
小異物が密集した状態を判定するので、この面積と数に
基づいて良または不良と判定され、したがって、リアル
タイム処理により単独では良と判定されるべき大きさの
欠陥が密集して不良と判定されるべき欠陥を識別して不
良と判断することができる。
する。図1は、本発明に係る欠陥検査装置の一実施例を
示すブロック図、図2は、図1の欠陥検査装置が適用さ
れた不織布欠陥検査装置の全体構成を示す説明図、図3
は、欠陥の一例を示す説明図、図4は、ランレングス符
号化処理を示す説明図、図5は、欠陥のパターンを分類
して示す説明図、図6は、ランレングス符号をライン間
で連結性処理する場合のアルゴリズムを説明するための
NSチャートである。
り撮像された被検査物の画像は、画像処理装置2により
処理されて被検査物の欠陥が検査される。ラインCCD
カメラ1は例えば8192画素以下の素子を有し、ま
た、画像処理装置2は例えば三菱レイヨン株式会社製L
SC−100型のものが用いられる。ラインCCDカメ
ラ1により撮像された信号は、A/Dコンバータ3によ
り例えば8ビットのディジタルデータに変換され、この
ディジタルデータは、メモリ6(閾値メモリ11)の画
素毎の閾値に基づいてコンパレータ4により2値化され
て欠陥の幅が検出され、この2値化データがランレング
ス符号化回路5によりランレングス符号化される。
部8と、ランレングスバッファ9と、ランレングスバッ
ファ系列切替指定部10と、閾値メモリ11と基準値メ
モリ12を有し、CPU(中央処理装置)15の主メモ
リが用いられる。論理指定部7には予め、検出される欠
陥が白(=「0」)か黒(=「1」)かに応じてセット
され、ライン数指定部8には予め、ランレングス符号化
回路5の処理単位のライン数がセットされる。ランレン
グスバッファ9は、例えば128KBの容量のものが2
系統用いられ、ランレングス符号化回路5が符号化し、
CPU15が連結性処理するために各系統が交互に用い
られる。ランレングスバッファ系列切替指定部10に
は、ランレングス符号化回路5が用いるランレングスバ
ッファ9の系統がセットされる。
メラ1の素子間の感度ばらつきや、主走査方向の照明ム
ラやレンズの歪みを補正するためにラインCCDカメラ
1の素子毎の2値化用閾値が設定される。基準値メモリ
12は、透過率または反射率が均一な被検査物を予め読
み取った際の各画素のレベルデータを記憶し、この各画
素のレベルデータと透過率または反射率の積が閾値とし
て閾値メモリ11に格納される。したがって、コンパレ
ータ4は、ラインCCDカメラ1の素子間の感度ばらつ
きや、照明ムラやレンズの歪みを補正して各画素を2値
化することができる。
な連結性処理と欠陥の良否の判定を行うための検査プロ
グラムを実行するCPU15と、この検査プログラム等
が予め格納されたROM(リードオンリメモリ)14
と、CPU15の作業エリア等を有するRAM(ランダ
ムアクセスメモリ)13と、ホストコンピュータ17と
の間で検査条件や検査結果等のデータを転送するための
GPIBインタフェース16を有する。ホストコンピュ
ータ17では、この欠陥検査装置の検査条件が設定され
たり、検査結果が表示等される。
置の全体構成を説明すると、まず帯状の被検査物18は
副走査方向(矢印方向)に移動し、また、光ファイバ等
の照明19により照明されてその幅方向の反射光がライ
ンCCDカメラ1により読み取られる。なお、この読み
取り位置には被検査物18の厚さ斑による反射率変化を
防止するために、反射率が被検査物18とほぼ同程度の
白バック部材20が配置され、この白バック部材20は
例えばテフロンシートが用いられる。ホストコンピュー
タ17は画像処理装置2からNG信号を受信すると、ラ
ベラ21を駆動することによりNGのラベルを被検査物
18の欠陥エリア近傍に貼付する。
定サイズ以上の孤立した欠陥である異物22と、所定サ
イズ未満の微小異物が密集した欠陥23と、所定サイズ
未満の孤立した微小異物24を有する可能性があり、こ
の場合、欠陥24は所定サイズ未満であるのでOK(良
品)と判定されるべきであり、異物22と密集微小異物
23はNGと判定されるべきである。
る。図4(a)に示すように異物22〜24を有する被
検査物18の表面をラインCCDカメラ1が幅方向に走
査して一次元画像を読み取った場合、その読み取りによ
り得られるアナログ信号のレベルは図4(b)に示すよ
うに、異物の位置においては異物の幅と反射レベルに応
じて低くなる。なお、ラインCCDカメラ1の出力信号
レベルが画素毎に異なる理由は、ラインCCDカメラ1
の素子間の感度ばらつきや、照明ムラやレンズの歪みに
基づくものであり、これはコンパレータ4が閾値メモリ
11の各画素毎の閾値により2値化することにより補正
される。
たデータは、異物の幅に応じたパルス幅となり、この幅
がランレングス符号化回路5により符号化され、CPU
15により連結性処理が行われて複数の欠陥の合計面積
が算出される。なお連結性処理とは複数の連続する走査
ラインにおけるデータをライン間で比較しつつ処理する
ことを言う。ここで、図4に示す記号s(=スタート)
を欠陥の始点座標とし、記号e(=エンド)を終点座標
とすると、欠陥データは次のようなランレングス符号で
表される。なお以下において走査ラインを行ということ
もある。 ais:n−1行目のi番目の欠陥の始点座標 aie:n−1行目のi番目の欠陥の終点座標 bjs:n行目のj番目の欠陥の始点座標 bje:n行目のj番目の欠陥の終点座標
し、この欠陥は4種類のパターンに分類される。すなわ
ち、連続パターンでは、1つの欠陥が行間で矢印で示す
副走査方向に連続しており、収束パターンでは、前の行
の複数(図では2個)の欠陥が次の行において1つの欠
陥に収束しており、分散パターンでは、前の行の1つの
欠陥が次の行において複数(図では2個)の欠陥に分散
しており、消滅パターンでは前の行の1つの欠陥が次の
行において消滅している。図6はこの各パターンを決定
するアルゴリズムを示すものである。図中三角形で示さ
れる部分は判断ステップであり、y,nはイエス、ノー
を表している。従って例えばaiとbjを比較して、前者
の方が小さければ消滅と、両者が等しければ連続と判断
される。そして、後述するように、各パターン毎の面
積、すなわち所定の領域における複数の欠陥の面積を算
出するために、上記ランレングス符号に対して次のよう
な欠陥の幅データが中間的に用いられる。 aia=aie−ais(n−1行目のi番目の欠陥の幅) bja=bje−bjs(n行目のj番目の欠陥の幅)
滅のパターンに応じて所定の領域において次のような処
理を行う。 連続、収束の場合:bja=bja+aia 分散の場合 :bja=bja+bj-1a 消滅の場合 :その欠陥の測定を終了 すなわち、連続、収束パターンではn行目の欠陥が1つ
であるので、その欠陥の幅bjaに対してn−1行目の欠
陥の幅aiaを加算することにより面積を求め、分散パタ
ーンではn行目の欠陥が複数であるので、その欠陥の幅
bjaに対してn行目の直前の欠陥の幅bj-1aを加算する
ことにより面積を求める。そして、1行分のCCDカメ
ラ1の各画素についてこの処理を繰り返し、この1行分
の処理が完了するとn行目のj番目のランレングス符号
bjをn−1行目のi番目のランレングス符号aiに移動
してセットすることにより、行毎に繰り返す。
領域においてこの連結性処理に基づいた複数の欠陥の面
積と個数を各判定用閾値と比較してOKかNGかを判定
し、判定結果をホストコンピュータ17に伝送する。す
なわち、この例では上記演算によって得られる面積とし
て表される欠陥の面積が、所定値以上であれば、かかる
欠陥が1つであってもNGとし、面積がこの所定値より
小さい場合であっても、そのような欠陥が所定個数以上
ならNGとする。このようにCPU15は図6に示され
るアルゴリズムを含む所定のプログラムに従って動作
し、演算手段及び判定手段として機能する。
面積と個数に基づいて真の欠陥か否かを判定するので、
図3に示す所定サイズ以上の孤立した欠陥22はもちろ
ん、所定サイズ未満の微小異物が密集した欠陥23をN
Gと判定することができ、また、所定サイズ未満の孤立
した微小異物24をOKと判定することができる。
複数の欠陥の各幅が2系統に分かれてランレングス符号
化され、これを各系統で交互に連結性処理することによ
り所定サイズ以上の孤立欠陥を判定するとともに、所定
の領域における所定サイズ未満の微小異物が密集した状
態を判定するので、この面積と欠陥の個数に基づいて良
または不良と判定されるので、リアルタイム処理により
単独では良と判定されるべき大きさの欠陥が密集して不
良と判定されるべき欠陥を識別して不良と判断すること
ができる。
ロック図である。
査装置の全体構成を示す説明図である。
る。
場合のアルゴリズムを説明するためのNSチャートであ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 被検査物の表面を走査して、走査ライン
における一次元画像を読み取りアナログ信号を出力する
ラインイメージセンサと、 前記ラインイメージセンサからのアナログ信号のレベル
を所定値と比較して2値化することにより前記被検査物
表面の欠陥を検出する2値化手段と、 前記2値化手段により2値化された信号を所定の処理単
位で格納する2系統のランレングスバッファと、 前記2系統のランレングスバッファの各系統を切り替え
るランレングスバッファ系列切替指定部と、 前記2系統のランレングスバッファに格納された前記2
値化された信号を、各系統で交互に処理し、ランレング
ス符号化する符号化手段と、 前記符号化手段により符号化されたランレングス符号
を、各系統で交互に処理し、連続する複数の走査ライン
にわたり連結性処理することにより所定サイズ以上の孤
立欠陥を判定するとともに、所定の領域における所定サ
イズ未満の微小異物が密集した状態を判定する演算手段
と、 この面積と検出された欠陥の個数とから良または不良と
を判定する判定手段とを有する欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15852592A JP3202330B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15852592A JP3202330B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 欠陥検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05332950A JPH05332950A (ja) | 1993-12-17 |
JP3202330B2 true JP3202330B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=15673644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15852592A Expired - Lifetime JP3202330B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 欠陥検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3202330B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4989453B2 (ja) * | 2006-12-25 | 2012-08-01 | パナソニック株式会社 | 光透過性フィルムの欠陥検出装置 |
JP5074998B2 (ja) * | 2008-04-24 | 2012-11-14 | パナソニック株式会社 | 透明フィルムの外観検査方法およびその装置 |
JP6035375B1 (ja) * | 2015-06-02 | 2016-11-30 | 株式会社メック | 欠陥検査装置、及び欠陥検査方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60103487A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-07 | Ckd Corp | 形状認識装置 |
JPS61245045A (ja) * | 1985-04-23 | 1986-10-31 | Nisshin Steel Co Ltd | 金属帯の表面欠陥自動検査方法 |
JPS6484147A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Nippon Steel Corp | Internal quality inspecting method for metal piece |
JP2881312B2 (ja) * | 1989-08-04 | 1999-04-12 | 三菱レイヨン株式会社 | 欠陥検査装置 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP15852592A patent/JP3202330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05332950A (ja) | 1993-12-17 |
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