JP3417816B2 - 光学部材検査装置,画像処理装置,及び、コンピュータ可読媒体 - Google Patents
光学部材検査装置,画像処理装置,及び、コンピュータ可読媒体Info
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- JP3417816B2 JP3417816B2 JP29015997A JP29015997A JP3417816B2 JP 3417816 B2 JP3417816 B2 JP 3417816B2 JP 29015997 A JP29015997 A JP 29015997A JP 29015997 A JP29015997 A JP 29015997A JP 3417816 B2 JP3417816 B2 JP 3417816B2
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、レンズ等の光学部
材の不良要因を検出するための光学部材検査装置,画像
処理装置,及びプログラムを格納したコンピュータ可読
媒体に関する。
材の不良要因を検出するための光学部材検査装置,画像
処理装置,及びプログラムを格納したコンピュータ可読
媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】レンズ,プリズム等の光学部材は、入射
した光束が規則正しく屈折したり、平行に進行したり、
一点又は線状に収束したり発散するように設計されてい
る。しかしながら、光学部材の形成時において糸くず等
が光学部材内に混入してしまっていたり(いわゆる「ケ
バ」)、成形後の人的取り扱いによって光学部材の表面
上にキズ等が生じていると、入射した光束が乱れてしま
うので、所望の性能を得ることができなくなる。
した光束が規則正しく屈折したり、平行に進行したり、
一点又は線状に収束したり発散するように設計されてい
る。しかしながら、光学部材の形成時において糸くず等
が光学部材内に混入してしまっていたり(いわゆる「ケ
バ」)、成形後の人的取り扱いによって光学部材の表面
上にキズ等が生じていると、入射した光束が乱れてしま
うので、所望の性能を得ることができなくなる。
【0003】そのため、光学部材の不良要因を検出して
自動的に良否判定を行うための光学部材検査装置が、従
来、種々提案されている。例えば、本出願人は、特願平
9−50760号において、検査対象光学部材をその光
軸を中心に回転させる回転機構及びラインセンサを用い
て検査対象光学部材全体を撮像する光学部材検査装置
を、提案した。
自動的に良否判定を行うための光学部材検査装置が、従
来、種々提案されている。例えば、本出願人は、特願平
9−50760号において、検査対象光学部材をその光
軸を中心に回転させる回転機構及びラインセンサを用い
て検査対象光学部材全体を撮像する光学部材検査装置
を、提案した。
【0004】このような光学部材検査装置では、検出し
た不良要因をその種別毎に識別して、識別した種別毎に
不良要因の特徴量を統計し、統計結果に基づいて検査対
象光学部材の総合的評価を行っていた。
た不良要因をその種別毎に識別して、識別した種別毎に
不良要因の特徴量を統計し、統計結果に基づいて検査対
象光学部材の総合的評価を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来不
良要因の種別を識別するために用いられてきた画像処理
プログラムのアルゴリズムは、各不良要因が点状欠点で
あるか線状欠点であるかの識別しかできなかった。具体
的には、従来のアルゴリズムでは、識別対象不良要因に
おける直交する二方向のフィレの比率(フィレ比),及
び、その識別対象不良要因と同じフィレ幅を有する矩形
領域の面積に対するその識別対象不良要因の実際の面積
の比に基いて不良要因の種別を識別していたので、識別
対象不良要因が点状であるか線状であるかの識別は可能
であったが、さらに進めて、線状の不良要因がキズであ
るのかケバであるのかを識別することはできなかった。
良要因の種別を識別するために用いられてきた画像処理
プログラムのアルゴリズムは、各不良要因が点状欠点で
あるか線状欠点であるかの識別しかできなかった。具体
的には、従来のアルゴリズムでは、識別対象不良要因に
おける直交する二方向のフィレの比率(フィレ比),及
び、その識別対象不良要因と同じフィレ幅を有する矩形
領域の面積に対するその識別対象不良要因の実際の面積
の比に基いて不良要因の種別を識別していたので、識別
対象不良要因が点状であるか線状であるかの識別は可能
であったが、さらに進めて、線状の不良要因がキズであ
るのかケバであるのかを識別することはできなかった。
【0006】ところで、不良要因がキズである場合に
は、光学部材表面をコーティングする処理を行うことに
より、この不良要因を修復することができる。これに対
して、不良要因が光学部材内部に混入したケバである場
合には、一切修復ができないので廃棄処理が必要とな
る。それにも拘わらず、従来の光学部材検査装置による
と、線状の不良要因がキズであるのかケバであるのかの
識別ができないため、線状の不良要因が検出された場合
には、常に同じ処理(即ち、廃棄処理)を行わざるを得
なかった。
は、光学部材表面をコーティングする処理を行うことに
より、この不良要因を修復することができる。これに対
して、不良要因が光学部材内部に混入したケバである場
合には、一切修復ができないので廃棄処理が必要とな
る。それにも拘わらず、従来の光学部材検査装置による
と、線状の不良要因がキズであるのかケバであるのかの
識別ができないため、線状の不良要因が検出された場合
には、常に同じ処理(即ち、廃棄処理)を行わざるを得
なかった。
【0007】本発明の課題は、このような問題に鑑み、
検査対象光学部材中に検出された線状の不良要因がキズ
であるかケバであるかを自動的に判定することができる
光学部材検査装置,画像処理装置,及び、プログラムを
格納したコンピュータ可読媒体を、提供することであ
る。
検査対象光学部材中に検出された線状の不良要因がキズ
であるかケバであるかを自動的に判定することができる
光学部材検査装置,画像処理装置,及び、プログラムを
格納したコンピュータ可読媒体を、提供することであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】各請求項記載の発明は、
上記課題を解決するためになされたものである。まず、
請求項1記載の光学部材検査装置は、検査対象光学部材
を撮像して当該検査対象光学部材の像を含む画像データ
を出力する撮像装置と、この撮像装置から出力された画
像データを格納する画像メモリと、この画像メモリに格
納されている画像データ中から前記検査対象光学部材の
不良要因を示す領域を特定する領域特定手段と、この領
域特定手段によって特定された領域に含まれる画像を細
線化して太さ1画素の画素列からなる細線化図形に変換
する細線化手段と、この細線化手段によって得られた細
線化図形を構成する各画素について隣接する画素に対す
る連接方向を示す符号を夫々割り当てるチェーン符号化
手段と、このチェーン符号化手段によって前記細線化図
形に割り当てられた全符号に基づいて前記領域に含まれ
る像の広がり度合を数値化する数値化手段と、前記数値
化手段によって得られた数値を所定の判定基準値と比較
する比較手段と、この比較手段による比較結果に基づい
て前記領域特定手段によって特定された領域が前記検査
対象光学部材のキズ及びケバの何れかを示すのかの認識
を行う不良要因種別認識手段とを、備えたことを特徴と
する。
上記課題を解決するためになされたものである。まず、
請求項1記載の光学部材検査装置は、検査対象光学部材
を撮像して当該検査対象光学部材の像を含む画像データ
を出力する撮像装置と、この撮像装置から出力された画
像データを格納する画像メモリと、この画像メモリに格
納されている画像データ中から前記検査対象光学部材の
不良要因を示す領域を特定する領域特定手段と、この領
域特定手段によって特定された領域に含まれる画像を細
線化して太さ1画素の画素列からなる細線化図形に変換
する細線化手段と、この細線化手段によって得られた細
線化図形を構成する各画素について隣接する画素に対す
る連接方向を示す符号を夫々割り当てるチェーン符号化
手段と、このチェーン符号化手段によって前記細線化図
形に割り当てられた全符号に基づいて前記領域に含まれ
る像の広がり度合を数値化する数値化手段と、前記数値
化手段によって得られた数値を所定の判定基準値と比較
する比較手段と、この比較手段による比較結果に基づい
て前記領域特定手段によって特定された領域が前記検査
対象光学部材のキズ及びケバの何れかを示すのかの認識
を行う不良要因種別認識手段とを、備えたことを特徴と
する。
【0009】このように構成されると、撮像装置は、検
査対象光学部材を撮像して、当該検査対象光学部材の像
を含む画像データを出力する。このように出力された画
像データが画像メモリ内に格納されると、領域特定手段
は、画像メモリに格納されている画像データ中から、前
記検査対象光学部材の不良要因を示す領域を、特定す
る。領域特定手段がこのようにして領域を一つ特定する
毎に、細線化手段は、この領域に含まれる画像を細線化
図形に変換し、チェーン符号化手段は、細線化図形を構
成する各画素について隣接画素に対する連接方向を示す
符号を割り当て、数値化手段は、細線化図形に割り当て
られた全符号に基づいて、前記領域に含まれる像の広が
り度合を数値化し、比較手段は、この広がり度合を客観
的な判定基準値と比較し、不良要因種別認識手段は、比
較手段による比較結果に基づいて、領域特定手段によっ
て特定された領域が検査対象光学部材のキズ及びケバの
何れかを示すかの認識を行う。このようにして、像の広
がり度合を数値化すれば、不良要因のおおよその形状を
認識することができるので、線状の不良要因がキズであ
るかケバであるかの認識を自動的に行うことができる。
査対象光学部材を撮像して、当該検査対象光学部材の像
を含む画像データを出力する。このように出力された画
像データが画像メモリ内に格納されると、領域特定手段
は、画像メモリに格納されている画像データ中から、前
記検査対象光学部材の不良要因を示す領域を、特定す
る。領域特定手段がこのようにして領域を一つ特定する
毎に、細線化手段は、この領域に含まれる画像を細線化
図形に変換し、チェーン符号化手段は、細線化図形を構
成する各画素について隣接画素に対する連接方向を示す
符号を割り当て、数値化手段は、細線化図形に割り当て
られた全符号に基づいて、前記領域に含まれる像の広が
り度合を数値化し、比較手段は、この広がり度合を客観
的な判定基準値と比較し、不良要因種別認識手段は、比
較手段による比較結果に基づいて、領域特定手段によっ
て特定された領域が検査対象光学部材のキズ及びケバの
何れかを示すかの認識を行う。このようにして、像の広
がり度合を数値化すれば、不良要因のおおよその形状を
認識することができるので、線状の不良要因がキズであ
るかケバであるかの認識を自動的に行うことができる。
【0010】また、請求項2記載の光学部材検査装置
は、検査対象光学部材を撮像して当該検査対象光学部材
の像を含む画像データを出力する撮像装置と、この撮像
装置から出力された画像データを格納する画像メモリ
と、この画像メモリに格納されている画像データ中から
前記検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特定する
領域特定手段と、この領域特定手段によって特定された
領域に含まれる画像を細線化して太さ1画素の画素列か
らなる細線化図形に変換する細線化手段と、この細線化
手段によって得られた細線化図形を構成する各画素につ
いて隣接する画素に対する連接方向を示す符号を夫々割
り当てるチェーン符号化手段と、このチェーン符号化手
段によって前記細線化図形に割り当てられた全符号に基
づいて前記領域に含まれる像の広がり度合を数値化する
第1数値化手段と、前記チェーン符号化手段によって前
記細線化図形に割り当てられた全符号に基づいて前記領
域に含まれる像の曲がり度合を数値化する第2数値化手
段と、前記第1数値化手段によって前記像の広がり度合
を数値化して得られた数値を第1判定基準値と比較する
第1比較手段と、前記第2数値化手段によって前記像の
曲がり度合を数値化して得られた数値を第2判定基準値
と比較する第2比較手段と、前記第1比較手段による比
較結果及び前記第2比較手段による比較結果に基づいて
前記領域特定手段によって特定された領域が前記検査対
象光学部材のキズ及びケバの何れかを示すのかの認識を
行う不良要因種別認識手段とを、備えたことを特徴とす
る。
は、検査対象光学部材を撮像して当該検査対象光学部材
の像を含む画像データを出力する撮像装置と、この撮像
装置から出力された画像データを格納する画像メモリ
と、この画像メモリに格納されている画像データ中から
前記検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特定する
領域特定手段と、この領域特定手段によって特定された
領域に含まれる画像を細線化して太さ1画素の画素列か
らなる細線化図形に変換する細線化手段と、この細線化
手段によって得られた細線化図形を構成する各画素につ
いて隣接する画素に対する連接方向を示す符号を夫々割
り当てるチェーン符号化手段と、このチェーン符号化手
段によって前記細線化図形に割り当てられた全符号に基
づいて前記領域に含まれる像の広がり度合を数値化する
第1数値化手段と、前記チェーン符号化手段によって前
記細線化図形に割り当てられた全符号に基づいて前記領
域に含まれる像の曲がり度合を数値化する第2数値化手
段と、前記第1数値化手段によって前記像の広がり度合
を数値化して得られた数値を第1判定基準値と比較する
第1比較手段と、前記第2数値化手段によって前記像の
曲がり度合を数値化して得られた数値を第2判定基準値
と比較する第2比較手段と、前記第1比較手段による比
較結果及び前記第2比較手段による比較結果に基づいて
前記領域特定手段によって特定された領域が前記検査対
象光学部材のキズ及びケバの何れかを示すのかの認識を
行う不良要因種別認識手段とを、備えたことを特徴とす
る。
【0011】請求項3記載の光学部材検査装置は、請求
項2の第1数値化手段が、前記細線化図形に割り当てら
れた全符号のうち最も多い符号を主方向符号として特定
する主方向特定手段と、前記細線化図形に割り当てられ
た全符号のうち前記主方向符号の個数を主方向符号個数
として計数する主方向計数手段と、前記細線化図形に割
り当てられた全符号のうち前記主方向符号によって示さ
れる方向以外の所定範囲の方向を示す符号の個数総和を
他方向符号個数として計数する他方向計数手段と、前記
主方向符号個数に対する前記他方向符号個数の比率を前
記領域に含まれる像の広がり具合を示す数値として算出
する算出手段とを、有することを特徴とする。
項2の第1数値化手段が、前記細線化図形に割り当てら
れた全符号のうち最も多い符号を主方向符号として特定
する主方向特定手段と、前記細線化図形に割り当てられ
た全符号のうち前記主方向符号の個数を主方向符号個数
として計数する主方向計数手段と、前記細線化図形に割
り当てられた全符号のうち前記主方向符号によって示さ
れる方向以外の所定範囲の方向を示す符号の個数総和を
他方向符号個数として計数する他方向計数手段と、前記
主方向符号個数に対する前記他方向符号個数の比率を前
記領域に含まれる像の広がり具合を示す数値として算出
する算出手段とを、有することを特徴とする。
【0012】請求項4記載の光学部材検査装置は、請求
項3における前記主方向符号によって示される方向以外
の所定範囲の方向とは、前記主方向符号によって示され
る方向から+/-90度以上離れた全方向であることで、
特定したものである。
項3における前記主方向符号によって示される方向以外
の所定範囲の方向とは、前記主方向符号によって示され
る方向から+/-90度以上離れた全方向であることで、
特定したものである。
【0013】請求項5記載の光学部材検査装置は、請求
項3の第2数値化手段が、前記細線化図形に割り当てら
れた符号の種類の総数を前記領域に含まれる像の曲がり
度合を示す数値として数値化する符号種類計数手段を有
することで、特定したものである。
項3の第2数値化手段が、前記細線化図形に割り当てら
れた符号の種類の総数を前記領域に含まれる像の曲がり
度合を示す数値として数値化する符号種類計数手段を有
することで、特定したものである。
【0014】請求項6記載の光学部材検査装置は、請求
項5の不良要因種別認識手段が、前記像の広がり度合を
数値化して得られた数値が前記第1判定基準値未満であ
り且つ前記像の曲がり度合を数値化して得られた数値が
前記第2判定基準値未満である場合にのみ、前記領域特
定手段によって特定された領域が前記検査対象光学部材
のキズを示すと認識することで、特定したものである。
項5の不良要因種別認識手段が、前記像の広がり度合を
数値化して得られた数値が前記第1判定基準値未満であ
り且つ前記像の曲がり度合を数値化して得られた数値が
前記第2判定基準値未満である場合にのみ、前記領域特
定手段によって特定された領域が前記検査対象光学部材
のキズを示すと認識することで、特定したものである。
【0015】請求項7記載の光学部材検査装置は、請求
項6の第1判定基準値が0.1であることで、特定した
ものである。請求項8記載の光学部材検査装置は、請求
項6の第2判定基準値が4であることで、特定したもの
である。
項6の第1判定基準値が0.1であることで、特定した
ものである。請求項8記載の光学部材検査装置は、請求
項6の第2判定基準値が4であることで、特定したもの
である。
【0016】請求項9記載の画像処理装置は、検査対象
光学部材を撮像して得られた画像データを格納する画像
メモリと、この画像メモリに格納されている画像データ
中から前記検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特
定する領域特定手段と、この領域特定手段によって特定
された領域に含まれる画像を細線化して太さ1画素の画
素列からなる細線化図形に変換する細線化手段と、この
細線化手段によって得られた細線化図形を構成する各画
素について、隣接する画素に対する連接方向を示す符号
を夫々割り当てるチェーン符号化手段と、このチェーン
符号化手段によって前記細線化図形に割り当てられた全
符号に基づいて前記領域に含まれる像の広がり度合を数
値化する数値化手段と、前記数値化手段によって得られ
た数値を所定の判定基準値と比較する比較手段と、この
比較手段による比較結果に基づいて前記領域特定手段に
よって特定された領域が前記検査対象光学部材のキズ及
びケバの何れかを示すのかの認識を行う不良要因種別認
識手段とを、備えたことを特徴とする。
光学部材を撮像して得られた画像データを格納する画像
メモリと、この画像メモリに格納されている画像データ
中から前記検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特
定する領域特定手段と、この領域特定手段によって特定
された領域に含まれる画像を細線化して太さ1画素の画
素列からなる細線化図形に変換する細線化手段と、この
細線化手段によって得られた細線化図形を構成する各画
素について、隣接する画素に対する連接方向を示す符号
を夫々割り当てるチェーン符号化手段と、このチェーン
符号化手段によって前記細線化図形に割り当てられた全
符号に基づいて前記領域に含まれる像の広がり度合を数
値化する数値化手段と、前記数値化手段によって得られ
た数値を所定の判定基準値と比較する比較手段と、この
比較手段による比較結果に基づいて前記領域特定手段に
よって特定された領域が前記検査対象光学部材のキズ及
びケバの何れかを示すのかの認識を行う不良要因種別認
識手段とを、備えたことを特徴とする。
【0017】請求項10記載の画像処理装置は、検査対
象光学部材を撮像して得られた画像データを格納する画
像メモリと、この画像メモリに格納されている画像デー
タ中から前記検査対象光学部材の不良要因を示す領域を
特定する領域特定手段と、この領域特定手段によって特
定された領域に含まれる画像を細線化して太さ1画素の
画素列からなる細線化図形に変換する細線化手段と、こ
の細線化手段によって得られた細線化図形を構成する各
画素について隣接する画素に対する連接方向を示す符号
を夫々割り当てるチェーン符号化手段と、このチェーン
符号化手段によって前記細線化図形に割り当てられた全
符号に基づいて前記領域に含まれる像の広がり度合を数
値化する第1数値化手段と、前記チェーン符号化手段に
よって前記細線化図形に割り当てられた全符号に基づい
て前記領域に含まれる像の曲がり度合を数値化する第2
数値化手段と、前記第1数値化手段によって前記像の広
がり度合を数値化して得られた数値を第1判定基準値と
比較する第1比較手段と、前記第2数値化手段によって
前記像の曲がり度合を数値化して得られた数値を第2判
定基準値と比較する第2比較手段と、前記第1比較手段
による比較結果及び前記第2比較手段による比較結果に
基づいて前記領域特定手段によって特定された領域が前
記検査対象光学部材のキズ及びケバの何れかを示すのか
の認識を行う不良要因種別認識手段とを、備えたことを
特徴とする。
象光学部材を撮像して得られた画像データを格納する画
像メモリと、この画像メモリに格納されている画像デー
タ中から前記検査対象光学部材の不良要因を示す領域を
特定する領域特定手段と、この領域特定手段によって特
定された領域に含まれる画像を細線化して太さ1画素の
画素列からなる細線化図形に変換する細線化手段と、こ
の細線化手段によって得られた細線化図形を構成する各
画素について隣接する画素に対する連接方向を示す符号
を夫々割り当てるチェーン符号化手段と、このチェーン
符号化手段によって前記細線化図形に割り当てられた全
符号に基づいて前記領域に含まれる像の広がり度合を数
値化する第1数値化手段と、前記チェーン符号化手段に
よって前記細線化図形に割り当てられた全符号に基づい
て前記領域に含まれる像の曲がり度合を数値化する第2
数値化手段と、前記第1数値化手段によって前記像の広
がり度合を数値化して得られた数値を第1判定基準値と
比較する第1比較手段と、前記第2数値化手段によって
前記像の曲がり度合を数値化して得られた数値を第2判
定基準値と比較する第2比較手段と、前記第1比較手段
による比較結果及び前記第2比較手段による比較結果に
基づいて前記領域特定手段によって特定された領域が前
記検査対象光学部材のキズ及びケバの何れかを示すのか
の認識を行う不良要因種別認識手段とを、備えたことを
特徴とする。
【0018】請求項11記載のコンピュータ可読媒体
は、画像メモリを備えたコンピュータに対して、検査対
象光学部材を撮像して得られた画像データを前記画像メ
モリに格納させ、この画像メモリに格納されている画像
データ中から前記検査対象光学部材の不良要因を示す領
域を特定させ、特定された領域に含まれる画像を細線化
して太さ1画素の画素列からなる細線化図形に変換さ
せ、前記細線化図形を構成する各画素について、隣接す
る画素に対する連接方向を求めさせるとともに、その連
接方向を示す符号を夫々割り当てさせ、前記細線化図形
に割り当てられた全符号に基づいて前記領域に含まれる
像の広がり度合を数値化させ、前記領域に含まれる像の
広がり度合を数値化して得られた数値を所定の判定基準
値と比較させ、この比較結果に基づいて前記特定された
領域が前記検査対象光学部材のキズ及びケバの何れかを
示すのかの認識を行わせるプログラムを、格納したこと
を特徴とする。
は、画像メモリを備えたコンピュータに対して、検査対
象光学部材を撮像して得られた画像データを前記画像メ
モリに格納させ、この画像メモリに格納されている画像
データ中から前記検査対象光学部材の不良要因を示す領
域を特定させ、特定された領域に含まれる画像を細線化
して太さ1画素の画素列からなる細線化図形に変換さ
せ、前記細線化図形を構成する各画素について、隣接す
る画素に対する連接方向を求めさせるとともに、その連
接方向を示す符号を夫々割り当てさせ、前記細線化図形
に割り当てられた全符号に基づいて前記領域に含まれる
像の広がり度合を数値化させ、前記領域に含まれる像の
広がり度合を数値化して得られた数値を所定の判定基準
値と比較させ、この比較結果に基づいて前記特定された
領域が前記検査対象光学部材のキズ及びケバの何れかを
示すのかの認識を行わせるプログラムを、格納したこと
を特徴とする。
【0019】請求項12記載のコンピュータ可読媒体
は、画像メモリを備えたコンピュータに対して、検査対
象光学部材を撮像して得られた画像データを前記画像メ
モリに格納させ、この画像メモリに格納されている画像
データ中から前記検査対象光学部材の不良要因を示す領
域を特定させ、特定された領域に含まれる画像を細線化
して太さ1画素の画素列からなる細線化図形に変換さ
せ、前記細線化図形を構成する各画素について隣接する
画素に対する連接方向を求めさせるとともに、その連接
方向を示す符号を夫々割り当てさせ、前記細線化図形に
割り当てられた全符号に基づいて前記領域に含まれる像
の広がり度合を数値化させ、前記細線化図形に割り当て
られた全符号に基づいて前記領域に含まれる像の曲がり
度合を数値化させ、前記領域に含まれる像の広がり度合
を数値化して得られた数値を第1判定基準値と比較する
第1の比較を実行させ、前記領域に含まれる像の曲がり
度合を数値化して得られた数値を第2判定基準値と比較
する第2の比較を実行させ、第1の比較による比較結果
及び第2の比較による比較結果に基づいて前記特定され
た領域が前記検査対象光学部材のキズ及びケバの何れか
を示すのかの認識を行わせるプログラムを、格納したこ
とを特徴とする。
は、画像メモリを備えたコンピュータに対して、検査対
象光学部材を撮像して得られた画像データを前記画像メ
モリに格納させ、この画像メモリに格納されている画像
データ中から前記検査対象光学部材の不良要因を示す領
域を特定させ、特定された領域に含まれる画像を細線化
して太さ1画素の画素列からなる細線化図形に変換さ
せ、前記細線化図形を構成する各画素について隣接する
画素に対する連接方向を求めさせるとともに、その連接
方向を示す符号を夫々割り当てさせ、前記細線化図形に
割り当てられた全符号に基づいて前記領域に含まれる像
の広がり度合を数値化させ、前記細線化図形に割り当て
られた全符号に基づいて前記領域に含まれる像の曲がり
度合を数値化させ、前記領域に含まれる像の広がり度合
を数値化して得られた数値を第1判定基準値と比較する
第1の比較を実行させ、前記領域に含まれる像の曲がり
度合を数値化して得られた数値を第2判定基準値と比較
する第2の比較を実行させ、第1の比較による比較結果
及び第2の比較による比較結果に基づいて前記特定され
た領域が前記検査対象光学部材のキズ及びケバの何れか
を示すのかの認識を行わせるプログラムを、格納したこ
とを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。 <光学部材検査装置の構成>本第1実施形態による光学
部材検査装置の概略構成を、図1の側面断面図に示す。
この図1に示すように、光学部材検査装置を構成する照
明ランプ1,拡散板2,及び撮像装置3は、同一の光軸
l上に配置されている。
実施の形態を説明する。 <光学部材検査装置の構成>本第1実施形態による光学
部材検査装置の概略構成を、図1の側面断面図に示す。
この図1に示すように、光学部材検査装置を構成する照
明ランプ1,拡散板2,及び撮像装置3は、同一の光軸
l上に配置されている。
【0021】この撮像装置3は、正レンズ系である撮像
レンズ4と、この撮像レンズ4によって収束された光に
よる像を撮像する撮像素子(複数の画素を一方向に並べ
てなるCCDラインセンサ)5とから、構成されてい
る。図1において、撮像素子5は、左右にその画素列を
向かせるように設置されている。また、撮像素子5の画
素列は、その中央において、撮像レンズ4の光軸lと垂
直に交わっている。なお、撮像レンズ4は、撮像装置3
内において撮像素子5に対して進退自在(ピント調節可
能)であり、撮像装置3自体も、光軸l方向に進退調整
し得る様に光学部材検査装置の図示せぬフレームに取り
付けられている。
レンズ4と、この撮像レンズ4によって収束された光に
よる像を撮像する撮像素子(複数の画素を一方向に並べ
てなるCCDラインセンサ)5とから、構成されてい
る。図1において、撮像素子5は、左右にその画素列を
向かせるように設置されている。また、撮像素子5の画
素列は、その中央において、撮像レンズ4の光軸lと垂
直に交わっている。なお、撮像レンズ4は、撮像装置3
内において撮像素子5に対して進退自在(ピント調節可
能)であり、撮像装置3自体も、光軸l方向に進退調整
し得る様に光学部材検査装置の図示せぬフレームに取り
付けられている。
【0022】撮像素子5は、所定時間(各画素に電荷が
適度に蓄積する程度の時間)毎にライン状に画像を繰り
返し撮像し、画素の並び順に各画素を自己走査して、各
画素に蓄積した電荷を出力する。このようにして撮像素
子5から出力された電荷は、所定の増幅処理やA/D変
換処理を受けた後に、1ライン分の輝度信号からなる画
像データとして、制御装置6に入力される。
適度に蓄積する程度の時間)毎にライン状に画像を繰り
返し撮像し、画素の並び順に各画素を自己走査して、各
画素に蓄積した電荷を出力する。このようにして撮像素
子5から出力された電荷は、所定の増幅処理やA/D変
換処理を受けた後に、1ライン分の輝度信号からなる画
像データとして、制御装置6に入力される。
【0023】検査対象光学部材14は、撮像装置3側か
ら見た平面図である図2に示す様に円形のレンズであ
り、光学部材検査装置の図示せぬフレームに取り付けら
れたホルダ15によって、撮像レンズ4に関してその表
面(撮像レンズ4に対向する面)が撮像素子5の撮像面
と共役となるように、保持されている。このホルダ15
は、撮像レンズ4の光軸lを中心とした環状の形状を有
しており、検査対象光学部材14の周縁をその全周に亘
って保持する。従って、検査対象光学部材14の周縁の
中心と光軸とが一致している限り、検査対象光学部材1
4の光軸は、撮像レンズ4の光軸lに対して同軸とな
る。
ら見た平面図である図2に示す様に円形のレンズであ
り、光学部材検査装置の図示せぬフレームに取り付けら
れたホルダ15によって、撮像レンズ4に関してその表
面(撮像レンズ4に対向する面)が撮像素子5の撮像面
と共役となるように、保持されている。このホルダ15
は、撮像レンズ4の光軸lを中心とした環状の形状を有
しており、検査対象光学部材14の周縁をその全周に亘
って保持する。従って、検査対象光学部材14の周縁の
中心と光軸とが一致している限り、検査対象光学部材1
4の光軸は、撮像レンズ4の光軸lに対して同軸とな
る。
【0024】また、ホルダ15は、撮像レンズ4の光軸
lを中心として、光軸lに直交する面内で回転可能とな
っている。そして、このホルダ15の周縁には、環状ギ
ア16が形成されている。この環状ギア16は、駆動モ
ータ8の駆動軸に取り付けられたピニオンギア7に噛合
している。従って、駆動モータ8がその駆動軸を回転さ
せると、両ギア7,16を介してホルダ15が回転駆動
を受け、ホルダ15に保持されている検査対象光学部材
14が、光軸lに直交する面内において回転駆動され
る。
lを中心として、光軸lに直交する面内で回転可能とな
っている。そして、このホルダ15の周縁には、環状ギ
ア16が形成されている。この環状ギア16は、駆動モ
ータ8の駆動軸に取り付けられたピニオンギア7に噛合
している。従って、駆動モータ8がその駆動軸を回転さ
せると、両ギア7,16を介してホルダ15が回転駆動
を受け、ホルダ15に保持されている検査対象光学部材
14が、光軸lに直交する面内において回転駆動され
る。
【0025】なお、撮像レンズ4の倍率(即ち、撮像装
置3自体の位置,及び撮像レンズ4の撮像素子5に対す
る位置)は、検査対象光学部材14の直径方向における
全幅を撮像素子5の撮像面に結像し得るように、調整さ
れている。図2においては、撮像素子5によって撮像さ
れ得る一ライン分の撮像対象領域が、二点鎖線によって
示されている。
置3自体の位置,及び撮像レンズ4の撮像素子5に対す
る位置)は、検査対象光学部材14の直径方向における
全幅を撮像素子5の撮像面に結像し得るように、調整さ
れている。図2においては、撮像素子5によって撮像さ
れ得る一ライン分の撮像対象領域が、二点鎖線によって
示されている。
【0026】照明ランプ1は、照明光(白色光)を発光
する白熱ランプであり、光学部材検査装置の図示せぬフ
レームに固定されている。この照明ランプ1と検査対象
光学部材14との間に配置されている拡散板2は、図2
に示すように、検査対象光学部材14よりも大径な円盤
形状を有しており、その表面は粗面として加工されてい
る。従って、この拡散板2は、照明ランプ1から出射さ
れた照明光をその裏面全面で受けて、検査対象光学部材
14に向けて拡散することができる。なお、この拡散板
2は、その中心において撮像レンズ4の光軸lと直交す
る様に、光学部材検査装置の図示せぬフレームに固定さ
れている。
する白熱ランプであり、光学部材検査装置の図示せぬフ
レームに固定されている。この照明ランプ1と検査対象
光学部材14との間に配置されている拡散板2は、図2
に示すように、検査対象光学部材14よりも大径な円盤
形状を有しており、その表面は粗面として加工されてい
る。従って、この拡散板2は、照明ランプ1から出射さ
れた照明光をその裏面全面で受けて、検査対象光学部材
14に向けて拡散することができる。なお、この拡散板
2は、その中心において撮像レンズ4の光軸lと直交す
る様に、光学部材検査装置の図示せぬフレームに固定さ
れている。
【0027】この拡散板2の表面上には、帯状の形状を
有する遮光板9が、その長手方向を撮像素子5の画素列
の方向と平行な方向に向けて、貼り付けられている。こ
の遮光板9の中心は撮像レンズ4の光軸lと一致してい
る。また、遮光板9の長手方向における全長は検査対象
光学部材14の直径よりも長い。そして、図2に示すよ
うに、撮像装置3の位置から見ると、遮光板9の両端
は、検査対象光学部材14の外縁よりも外側にはみ出し
ている。また、遮光板9の幅は、撮像素子5の画素列の
方向に直交する方向における光学部材検査装置の断面図
である図4に示すように、撮像素子5の各画素に入射す
る光の周縁光線m,mの間隔よりも広い。
有する遮光板9が、その長手方向を撮像素子5の画素列
の方向と平行な方向に向けて、貼り付けられている。こ
の遮光板9の中心は撮像レンズ4の光軸lと一致してい
る。また、遮光板9の長手方向における全長は検査対象
光学部材14の直径よりも長い。そして、図2に示すよ
うに、撮像装置3の位置から見ると、遮光板9の両端
は、検査対象光学部材14の外縁よりも外側にはみ出し
ている。また、遮光板9の幅は、撮像素子5の画素列の
方向に直交する方向における光学部材検査装置の断面図
である図4に示すように、撮像素子5の各画素に入射す
る光の周縁光線m,mの間隔よりも広い。
【0028】制御装置6は、撮像装置3から入力された
画像データに基づいて検査対象光学部材14が良品であ
るか不良品であるかの判定を行うとともに、この判定に
伴って駆動モータ8に駆動電流を供給する処理装置であ
る。
画像データに基づいて検査対象光学部材14が良品であ
るか不良品であるかの判定を行うとともに、この判定に
伴って駆動モータ8に駆動電流を供給する処理装置であ
る。
【0029】図3は、この制御装置6の内部回路構成を
示すブロック図である。図3に示す様に、制御装置6
は、バスBを介して相互に接続されたCPU60,フレ
ームメモリ61,ホストメモリ62,及びモータ駆動回
路63から、構成されている。
示すブロック図である。図3に示す様に、制御装置6
は、バスBを介して相互に接続されたCPU60,フレ
ームメモリ61,ホストメモリ62,及びモータ駆動回
路63から、構成されている。
【0030】フレームメモリ61は、撮像装置3から入
力された画像データが書き込まれるバッファである。ホ
ストメモリ62は、画像メモリ領域62a,作業メモリ
領域62b,及び、画像処理プログラム格納領域62c
を、含んでいる。このうち、画像メモリ領域62aは、
フレームメモリ61に書き込まれた画像データが所定時
間毎に先頭行から行単位で書き込まれる領域である。こ
の画像メモリ領域62aに書き込まれた画像データは、
撮像装置3での撮像方式故に極座標系によるデータ(極
座標データ)であるが、CPU60が画像処理プログラ
ムを実行して座標変換(極座標−直交座標変換)を施す
ことにより、直交座標系によるデータ(直交座標デー
タ)に変換される。作業メモリ領域62bは、CPU6
0が画像処理プログラムを実行して画像メモリ領域62
aから切り出された各不良要因毎の画像データを直交座
標に従って一時格納する領域である。画像処理プログラ
ム格納領域62cは、CPU60にて実行される画像処
理プログラムを格納するコンピュータ可読媒体としての
領域である。
力された画像データが書き込まれるバッファである。ホ
ストメモリ62は、画像メモリ領域62a,作業メモリ
領域62b,及び、画像処理プログラム格納領域62c
を、含んでいる。このうち、画像メモリ領域62aは、
フレームメモリ61に書き込まれた画像データが所定時
間毎に先頭行から行単位で書き込まれる領域である。こ
の画像メモリ領域62aに書き込まれた画像データは、
撮像装置3での撮像方式故に極座標系によるデータ(極
座標データ)であるが、CPU60が画像処理プログラ
ムを実行して座標変換(極座標−直交座標変換)を施す
ことにより、直交座標系によるデータ(直交座標デー
タ)に変換される。作業メモリ領域62bは、CPU6
0が画像処理プログラムを実行して画像メモリ領域62
aから切り出された各不良要因毎の画像データを直交座
標に従って一時格納する領域である。画像処理プログラ
ム格納領域62cは、CPU60にて実行される画像処
理プログラムを格納するコンピュータ可読媒体としての
領域である。
【0031】モータ駆動回路63は、撮像装置3側から
見てホルダ15及び検査対象光学部材14が反時計方向
に等速回転する様に駆動モータ8を駆動させる駆動電流
を、この駆動モータ8に供給する。
見てホルダ15及び検査対象光学部材14が反時計方向
に等速回転する様に駆動モータ8を駆動させる駆動電流
を、この駆動モータ8に供給する。
【0032】CPU60は、制御装置6全体の制御を行
うコンピュータであり、領域特定手段,細線化手段,チ
ェーン符号化手段,数値化手段(第1数値化手段,第2
数値化手段),比較手段(第1比較手段,第2比較手
段),及び、不良要因種別認識手段に、相当する。即
ち、CPU60は、ホストメモリ62の画像処理プログ
ラム格納領域62cに格納されている画像処理プログラ
ムを実行し、フレームメモリ61に書き込まれた画像デ
ータを定期的にホストメモリ62の画像メモリ領域62
aに書き写すとともに、画像メモリ領域62a中に検査
対象光学部材14全体に対応する極座標データが合成さ
れた時点でこの極座標データを直交座標データに変換す
る。そして、CPU60は、直交座標データ中に不良要
因があるか否かを検知し、検知した各不良要因の画像を
切り出して作業メモリ62bに貼り付け、作業メモリ6
2b上においてその種別を認識する。さらに、CPU6
0は、全不良要因をその種別毎に分類し、分類した種別
毎に不良要因の図形的特徴量を統計し、統計結果に基づ
いて良否判定を行う。また、CPU60は、フレームメ
モリ61からの画像データ取り込みを行うのと同期し
て、モータ駆動回路63に対して、駆動電流を駆動モー
タ8に供給させる指示を行う。
うコンピュータであり、領域特定手段,細線化手段,チ
ェーン符号化手段,数値化手段(第1数値化手段,第2
数値化手段),比較手段(第1比較手段,第2比較手
段),及び、不良要因種別認識手段に、相当する。即
ち、CPU60は、ホストメモリ62の画像処理プログ
ラム格納領域62cに格納されている画像処理プログラ
ムを実行し、フレームメモリ61に書き込まれた画像デ
ータを定期的にホストメモリ62の画像メモリ領域62
aに書き写すとともに、画像メモリ領域62a中に検査
対象光学部材14全体に対応する極座標データが合成さ
れた時点でこの極座標データを直交座標データに変換す
る。そして、CPU60は、直交座標データ中に不良要
因があるか否かを検知し、検知した各不良要因の画像を
切り出して作業メモリ62bに貼り付け、作業メモリ6
2b上においてその種別を認識する。さらに、CPU6
0は、全不良要因をその種別毎に分類し、分類した種別
毎に不良要因の図形的特徴量を統計し、統計結果に基づ
いて良否判定を行う。また、CPU60は、フレームメ
モリ61からの画像データ取り込みを行うのと同期し
て、モータ駆動回路63に対して、駆動電流を駆動モー
タ8に供給させる指示を行う。
【0033】<不良要因検出の原理>以上のように構成
される光学部材検査装置において、図4の面内では、撮
像レンズ4に入射して撮像素子5の各画素に入射し得る
光は、撮像レンズ4の光軸lに沿った光線を主光線とす
る光束であり且つ図4に示される周縁光線m,m間を通
る光のみである。この周縁光線m,mを逆方向に辿る
と、検査対象光学部材14の表面において交差した後
に、拡散板2に向かって拡がっている。そして、拡散板
2上において、この周縁光線m,mの間が遮光板9によ
って遮られている。従って、図4に示すように、検査対
象光学部材14における撮像素子5による撮像対象領域
(撮像レンズ4に関して撮像素子5の画素列の受光面と
共役な部位及び光軸方向におけるその近傍)に不良要因
がないとすると、撮像素子5の各画素に入射する光はな
い。即ち、拡散板2の表面における遮光板9の側方箇所
から拡散した光nは、検査対象光学部材14における撮
像対象領域を透過するが、周縁光線m,mの外側を通る
ので、撮像レンズ4には入射しない。また、拡散板2の
表面における遮光板9の側方箇所から拡散して検査対象
光学部材14における撮像対象領域以外の箇所を透過し
た光は、撮像レンズ4に入射し得るが、撮像素子5の各
画素上には収束されない。そのため、撮像装置3から出
力される画像データは、検査対象光学部材14の外縁に
対応する明部(側面での拡散光に因る)を除き、全域に
おいて暗くなっている。
される光学部材検査装置において、図4の面内では、撮
像レンズ4に入射して撮像素子5の各画素に入射し得る
光は、撮像レンズ4の光軸lに沿った光線を主光線とす
る光束であり且つ図4に示される周縁光線m,m間を通
る光のみである。この周縁光線m,mを逆方向に辿る
と、検査対象光学部材14の表面において交差した後
に、拡散板2に向かって拡がっている。そして、拡散板
2上において、この周縁光線m,mの間が遮光板9によ
って遮られている。従って、図4に示すように、検査対
象光学部材14における撮像素子5による撮像対象領域
(撮像レンズ4に関して撮像素子5の画素列の受光面と
共役な部位及び光軸方向におけるその近傍)に不良要因
がないとすると、撮像素子5の各画素に入射する光はな
い。即ち、拡散板2の表面における遮光板9の側方箇所
から拡散した光nは、検査対象光学部材14における撮
像対象領域を透過するが、周縁光線m,mの外側を通る
ので、撮像レンズ4には入射しない。また、拡散板2の
表面における遮光板9の側方箇所から拡散して検査対象
光学部材14における撮像対象領域以外の箇所を透過し
た光は、撮像レンズ4に入射し得るが、撮像素子5の各
画素上には収束されない。そのため、撮像装置3から出
力される画像データは、検査対象光学部材14の外縁に
対応する明部(側面での拡散光に因る)を除き、全域に
おいて暗くなっている。
【0034】これに対して、図2に示すように、検査対
象光学部材14表面における撮像対象領域内にキズC及
びゴミDがある場合、図5に示すように、拡散板2の表
面における遮光板9の側方箇所から拡散した光nがこれ
らキズC及びゴミDに当たると、この光がこれらキズC
及びゴミDによって拡散される。この拡散光n’は、周
縁光線m,mの交点を中心として発散するので、その一
部は、撮像レンズ4を介して撮像素子5の画素上に入射
する。従って、キズC及びゴミDの像(周囲よりも明る
い像)が撮像素子5の撮像面に形成される。
象光学部材14表面における撮像対象領域内にキズC及
びゴミDがある場合、図5に示すように、拡散板2の表
面における遮光板9の側方箇所から拡散した光nがこれ
らキズC及びゴミDに当たると、この光がこれらキズC
及びゴミDによって拡散される。この拡散光n’は、周
縁光線m,mの交点を中心として発散するので、その一
部は、撮像レンズ4を介して撮像素子5の画素上に入射
する。従って、キズC及びゴミDの像(周囲よりも明る
い像)が撮像素子5の撮像面に形成される。
【0035】撮像素子5による撮像(電荷蓄積及び走
査)は、駆動モータ8による検査対象光学部材14の回
転と同期して、この検査対象光学部材14が所定角度だ
け回転する毎に行われる。そして、撮像素子5による撮
像(電荷蓄積及び走査)がなされる毎に、ライン状の画
像データが、制御装置6のフレームメモリ61に書き込
まれて、ホストメモリ62の画像メモリ領域62aに取
り込まれる。その結果、検査対象光学部材14が回転す
るにつれて、画像メモリ領域62aの各行には、撮像装
置3によって撮像された各ライン状画像データが、先頭
行から順に書き込まれる。
査)は、駆動モータ8による検査対象光学部材14の回
転と同期して、この検査対象光学部材14が所定角度だ
け回転する毎に行われる。そして、撮像素子5による撮
像(電荷蓄積及び走査)がなされる毎に、ライン状の画
像データが、制御装置6のフレームメモリ61に書き込
まれて、ホストメモリ62の画像メモリ領域62aに取
り込まれる。その結果、検査対象光学部材14が回転す
るにつれて、画像メモリ領域62aの各行には、撮像装
置3によって撮像された各ライン状画像データが、先頭
行から順に書き込まれる。
【0036】検査対象光学部材14が半回転した時点で
ホストメモリ62の画像メモリ領域62aに格納されて
いる画像データ(極座標データ)の横軸は、検査対象光
学部材14の中心(光軸)Oから直径方向への距離を示
し、縦軸は、点A,B間を結ぶ直径を基準とした検査対
象光学部材14の回転角を示す。制御装置6のCPU6
0は、上述したように、この極座標データを直交座標デ
ータへ変換する。
ホストメモリ62の画像メモリ領域62aに格納されて
いる画像データ(極座標データ)の横軸は、検査対象光
学部材14の中心(光軸)Oから直径方向への距離を示
し、縦軸は、点A,B間を結ぶ直径を基準とした検査対
象光学部材14の回転角を示す。制御装置6のCPU6
0は、上述したように、この極座標データを直交座標デ
ータへ変換する。
【0037】極座標データの全画素に関してこのような
座標変換が完了すると、画像メモリ領域62aに格納さ
れている画像データ(直交座標データ)は、検査対象光
学部材14をエリアセンサによって撮像して得た画像デ
ータと略等価となる。従って、不良要因の位置如何に拘
わらず、直交座標データ中の不良要因の面積は、実際の
不良要因の面積に正比例し、直交座標データ中の不良要
因の形状は、実際の不良要因の形状と相似となる。その
ために、この画像メモリ領域62aに格納されている画
像データに基づいて、CPU60が良否判定を行えるよ
うになるのである。 <不良要因の種別の認識原理>次に、上述した不良要因
の種別の認識原理を説明する。この種別の認識は、不良
要因が点状欠点(光学部材内に混入したか光学部材表面
に付着したゴミ,等)であるか線状欠点であるかを判定
する第1段階と、不良要因が線状欠点である場合にその
不良要因がキズであるかケバであるかを判定する第2段
階とからなる。
座標変換が完了すると、画像メモリ領域62aに格納さ
れている画像データ(直交座標データ)は、検査対象光
学部材14をエリアセンサによって撮像して得た画像デ
ータと略等価となる。従って、不良要因の位置如何に拘
わらず、直交座標データ中の不良要因の面積は、実際の
不良要因の面積に正比例し、直交座標データ中の不良要
因の形状は、実際の不良要因の形状と相似となる。その
ために、この画像メモリ領域62aに格納されている画
像データに基づいて、CPU60が良否判定を行えるよ
うになるのである。 <不良要因の種別の認識原理>次に、上述した不良要因
の種別の認識原理を説明する。この種別の認識は、不良
要因が点状欠点(光学部材内に混入したか光学部材表面
に付着したゴミ,等)であるか線状欠点であるかを判定
する第1段階と、不良要因が線状欠点である場合にその
不良要因がキズであるかケバであるかを判定する第2段
階とからなる。
【0038】そして、第1段階では、CPU60は、不
良要因のx軸方向における最大幅(xフィレ)及びy軸
方向における最大幅(yフィレ)を測定し、xフィレ及
びyフィレのうち大きい方の他方に対する比率(フィレ
比)を算出する。このようにして算出されるフィレ比
は、線状欠点の場合には、不良要因の画像データの回転
位置に従って大きく変動する。そして、不良要因の画像
データの回転に伴ってフィレ比が最小となった場合に
は、xフィレ及びyフィレの積(不良要因と同じフィレ
を有する矩形領域の面積)に対する不良要因自体の面積
の比(占有率)が最大となり、フィレ比が最大となった
場合には占有率が最小となる。これに対して、点状欠点
の場合には、不良要因の画像データの回転位置如何に拘
わらずxフィレの値とyフィレの値とが非常に近い故
に、常に大きい値となる。従って、不良要因が点状欠点
であるか線状欠点であるかを認識するための第1段階の
認識には、図6のようにフィレ比に対して占有率が逆比
例している閾値関数が用意される。そして、CPU60
は、不良要因の画像データの回転位置如何に拘わらず、
その不良要因について測定されたフィレ比と占有率との
組み合わせがこの閾値関数を超えていれば、この不良要
因が点状欠点であると認識し、超えていなければ線状欠
点であると認識する。
良要因のx軸方向における最大幅(xフィレ)及びy軸
方向における最大幅(yフィレ)を測定し、xフィレ及
びyフィレのうち大きい方の他方に対する比率(フィレ
比)を算出する。このようにして算出されるフィレ比
は、線状欠点の場合には、不良要因の画像データの回転
位置に従って大きく変動する。そして、不良要因の画像
データの回転に伴ってフィレ比が最小となった場合に
は、xフィレ及びyフィレの積(不良要因と同じフィレ
を有する矩形領域の面積)に対する不良要因自体の面積
の比(占有率)が最大となり、フィレ比が最大となった
場合には占有率が最小となる。これに対して、点状欠点
の場合には、不良要因の画像データの回転位置如何に拘
わらずxフィレの値とyフィレの値とが非常に近い故
に、常に大きい値となる。従って、不良要因が点状欠点
であるか線状欠点であるかを認識するための第1段階の
認識には、図6のようにフィレ比に対して占有率が逆比
例している閾値関数が用意される。そして、CPU60
は、不良要因の画像データの回転位置如何に拘わらず、
その不良要因について測定されたフィレ比と占有率との
組み合わせがこの閾値関数を超えていれば、この不良要
因が点状欠点であると認識し、超えていなければ線状欠
点であると認識する。
【0039】しかしながら、これらフィレ比及び占有率
に基づいては、線状欠点がキズであるか或いはケバであ
るかの認識はできない。なぜならば、キズの画像データ
の回転位置及びケバの画像データの回転位置如何では、
キズのフィレ比がケバのフィレ比よりも高くなる可能性
があるからである。
に基づいては、線状欠点がキズであるか或いはケバであ
るかの認識はできない。なぜならば、キズの画像データ
の回転位置及びケバの画像データの回転位置如何では、
キズのフィレ比がケバのフィレ比よりも高くなる可能性
があるからである。
【0040】そこで、第2段階では、CPU60は、不
良要因の形状を符号化(チェーン符号化)し、符号の分
布を分析することによって不良要因の概略形状(不良要
因の像の広がり度合,不良要因の像の曲がり度合)を調
べ、これにより、不良要因がキズであるかケバであるか
の判定を行う。 具体的には、図7(a)のような不良
要因が二値化処理によって抽出されると、CPU60
は、画像の幅を細くする「細線化」を行い、図7(b)
に示すような太さ1画素の画素列(細線化図形)に変換
する。
良要因の形状を符号化(チェーン符号化)し、符号の分
布を分析することによって不良要因の概略形状(不良要
因の像の広がり度合,不良要因の像の曲がり度合)を調
べ、これにより、不良要因がキズであるかケバであるか
の判定を行う。 具体的には、図7(a)のような不良
要因が二値化処理によって抽出されると、CPU60
は、画像の幅を細くする「細線化」を行い、図7(b)
に示すような太さ1画素の画素列(細線化図形)に変換
する。
【0041】次に、CPU60は、細線化図形を構成す
る各画素の隣接画素に対する連接方向を、図8に示す符
号化テーブルに基づいて符号化する。この符号化テーブ
ルでは、着目画素(P)に対して隣接画素が(+x)方
向に連接していることが符号“1”によって定義され、
(+x,+y)方向に連接していることが符号“2”に
よって定義され、(+y)方向に連接していることが符
号“3”によって定義され、(−x,+y)方向に連接
していることが符号“4”によって定義され、(−x)
方向に連接していることが符号“5”によって定義さ
れ、(−x,−y)方向に連接していることが符号
“6”によって定義され、(−y)方向に連接している
ことが符号“7”によって定義され、(+x,−y)方
向に連接していることが符号“8”によって定義されて
いる。なお、この符号化テーブルは、ホストメモリ62
の画像処理プログラム格納領域62cに格納されてい
る。
る各画素の隣接画素に対する連接方向を、図8に示す符
号化テーブルに基づいて符号化する。この符号化テーブ
ルでは、着目画素(P)に対して隣接画素が(+x)方
向に連接していることが符号“1”によって定義され、
(+x,+y)方向に連接していることが符号“2”に
よって定義され、(+y)方向に連接していることが符
号“3”によって定義され、(−x,+y)方向に連接
していることが符号“4”によって定義され、(−x)
方向に連接していることが符号“5”によって定義さ
れ、(−x,−y)方向に連接していることが符号
“6”によって定義され、(−y)方向に連接している
ことが符号“7”によって定義され、(+x,−y)方
向に連接していることが符号“8”によって定義されて
いる。なお、この符号化テーブルは、ホストメモリ62
の画像処理プログラム格納領域62cに格納されてい
る。
【0042】CPU60は、細線化図形の一端に位置す
る画素を「符号化開始画素(S)」と定義し、最初のス
テップでは、この符号化開始画素(S)を着目画素
(P)として、この着目画素(P)に対する隣接画素の
連接方向を示す符号を、符号化テーブルから読み出す。
次のステップでは、前回のステップでの隣接画素を新た
な着目画素(P)として、その着目画素(P)に対する
連接画素の連接方向を示す符号を、符号化テーブルから
読み出す。CPU60は、以後、着目画素(P)が細線
化図形の他端に位置する画素(符号化終了画素(E))
となるまで、このような符号の読み出しを繰り返し、そ
の時点までに読み出した符号をその読出順に細線化図形
の各画素に割り当てて、「チェーン符号」とするのであ
る。例えば、いま、図9に示すような配列の細線化図形
が得られたとすると、CPU60は、上述したチェーン
符号化のルールに従い、“3212882”とチェーン
符号化する。
る画素を「符号化開始画素(S)」と定義し、最初のス
テップでは、この符号化開始画素(S)を着目画素
(P)として、この着目画素(P)に対する隣接画素の
連接方向を示す符号を、符号化テーブルから読み出す。
次のステップでは、前回のステップでの隣接画素を新た
な着目画素(P)として、その着目画素(P)に対する
連接画素の連接方向を示す符号を、符号化テーブルから
読み出す。CPU60は、以後、着目画素(P)が細線
化図形の他端に位置する画素(符号化終了画素(E))
となるまで、このような符号の読み出しを繰り返し、そ
の時点までに読み出した符号をその読出順に細線化図形
の各画素に割り当てて、「チェーン符号」とするのであ
る。例えば、いま、図9に示すような配列の細線化図形
が得られたとすると、CPU60は、上述したチェーン
符号化のルールに従い、“3212882”とチェーン
符号化する。
【0043】次に、CPU60は、不良要因の主方向
(不良要因の最大フィレが得られる方向に略相当する方
向)を調べるために、チェーン符号に最も多く含まれる
符号(Nmax:主方向符号)を検索するとともに、このチ
ェーン符号内におけるNmaxの個数(Smax:主方向符号個
数)をカウントする。例えば、図9の例では、Nmax=
2,Smax=3が得られる。また、CPU60は、不良要
因の像の広がり度合(不良要因における最大フィレに対
する最小フィレの比率に略相当する量)を調べるため
に、Nmaxが示す方向から+/−90度以上離れた方向
(主方向符号によって示される方向以外の所定範囲の方
向)を示す全種類の符号の総和(S:他方向符号個数)
をカウントし、SのSmaxに対する比率(S/Smax)を算出
する。例えば、図9の例では、総和S=2(8が2個あ
るので)となり、S/Smax=2/3≒0.67が得られる。上述
したように、S/Smaxによって示される不良要因の像の広
がり度合は、不良要因における最大フィレに対する最小
フィレの比率に略相当しているので、これが0.1以上
となった場合には、その不良要因がケバであるとの判定
が直ちに可能になる。
(不良要因の最大フィレが得られる方向に略相当する方
向)を調べるために、チェーン符号に最も多く含まれる
符号(Nmax:主方向符号)を検索するとともに、このチ
ェーン符号内におけるNmaxの個数(Smax:主方向符号個
数)をカウントする。例えば、図9の例では、Nmax=
2,Smax=3が得られる。また、CPU60は、不良要
因の像の広がり度合(不良要因における最大フィレに対
する最小フィレの比率に略相当する量)を調べるため
に、Nmaxが示す方向から+/−90度以上離れた方向
(主方向符号によって示される方向以外の所定範囲の方
向)を示す全種類の符号の総和(S:他方向符号個数)
をカウントし、SのSmaxに対する比率(S/Smax)を算出
する。例えば、図9の例では、総和S=2(8が2個あ
るので)となり、S/Smax=2/3≒0.67が得られる。上述
したように、S/Smaxによって示される不良要因の像の広
がり度合は、不良要因における最大フィレに対する最小
フィレの比率に略相当しているので、これが0.1以上
となった場合には、その不良要因がケバであるとの判定
が直ちに可能になる。
【0044】CPU60は、同時に、不良要因の方向数
(不良要素の像の曲がり度合)を調べるために、チェー
ン符号に含まれる符号の種類(D)をカウントする。例
えば、図9の例では、D=4が得られる。このようにD
が4以上となる場合においては、当然に、不良要因は9
0度を超えた角度で湾曲・屈曲している。従って、この
ような場合には、不良要因がケバであるとの判定が直ち
に可能になる。
(不良要素の像の曲がり度合)を調べるために、チェー
ン符号に含まれる符号の種類(D)をカウントする。例
えば、図9の例では、D=4が得られる。このようにD
が4以上となる場合においては、当然に、不良要因は9
0度を超えた角度で湾曲・屈曲している。従って、この
ような場合には、不良要因がケバであるとの判定が直ち
に可能になる。
【0045】以上をまとめると、CPU60は、図10
に示すように、S/Smax<0.1,且つ、D<4である場合
に、不良要因がキズであるとの判定を行う。 <制御処理>次に、上述した不良要因検出の原理及び不
良要因の種別の認識原理に基づいた良否判定を行うため
に、画像処理プログラム格納領域62cから読み出した
画像処理プログラムに従って制御装置6(CPU60)
が実行する制御処理の内容を、図11及び図12のフロ
ーチャートを用いて説明する。
に示すように、S/Smax<0.1,且つ、D<4である場合
に、不良要因がキズであるとの判定を行う。 <制御処理>次に、上述した不良要因検出の原理及び不
良要因の種別の認識原理に基づいた良否判定を行うため
に、画像処理プログラム格納領域62cから読み出した
画像処理プログラムに従って制御装置6(CPU60)
が実行する制御処理の内容を、図11及び図12のフロ
ーチャートを用いて説明する。
【0046】図11の制御処理は、制御装置6に接続さ
れた図示せぬ検査開始ボタンが押下されることによりス
タートする。スタート後最初のS001では、CPU6
0は、モータ駆動回路63に対して駆動モータ8への駆
動電流の供給を指示し、検査対象光学部材14を等速回
転させる。
れた図示せぬ検査開始ボタンが押下されることによりス
タートする。スタート後最初のS001では、CPU6
0は、モータ駆動回路63に対して駆動モータ8への駆
動電流の供給を指示し、検査対象光学部材14を等速回
転させる。
【0047】次のS002では、CPU60は、撮像装
置3からフレームメモリ61に書き込まれた画像データ
を、ホストメモリ62の画像メモリ領域62aへ格納す
る。次のS003では、CPU60は、S002での画
像データの格納によって画像メモリ領域62a内に検査
対象光学部材14全体に対応する極座標データが合成さ
れたかどうかをチェックする。そして、未だ検査対象光
学部材14全体に対応する極座標データが合成されてい
ない場合には、処理をS002に戻し、撮像装置3が次
の撮像による画像データをフレームメモリ61に書き込
むのを待つ。
置3からフレームメモリ61に書き込まれた画像データ
を、ホストメモリ62の画像メモリ領域62aへ格納す
る。次のS003では、CPU60は、S002での画
像データの格納によって画像メモリ領域62a内に検査
対象光学部材14全体に対応する極座標データが合成さ
れたかどうかをチェックする。そして、未だ検査対象光
学部材14全体に対応する極座標データが合成されてい
ない場合には、処理をS002に戻し、撮像装置3が次
の撮像による画像データをフレームメモリ61に書き込
むのを待つ。
【0048】これに対して、検査対象光学部材14全体
に対応する極座標データが合成された場合には、CPU
60は、S004において、この極座標データに対して
極座標−直交座標変換を実行する。
に対応する極座標データが合成された場合には、CPU
60は、S004において、この極座標データに対して
極座標−直交座標変換を実行する。
【0049】次のS005では、CPU60は、ラベリ
ング工程を実行する。即ち、CPU60は、画像メモリ
領域62a内に格納されている画像データ(直交座標デ
ータ)から所定閾値以上の輝度値を有する一連の画素か
らなる領域を抽出し、抽出した各領域に対して夫々一意
の番号(ラベル)n(n=1,2,3,……)を付与す
る(領域特定手段に相当)。
ング工程を実行する。即ち、CPU60は、画像メモリ
領域62a内に格納されている画像データ(直交座標デ
ータ)から所定閾値以上の輝度値を有する一連の画素か
らなる領域を抽出し、抽出した各領域に対して夫々一意
の番号(ラベル)n(n=1,2,3,……)を付与す
る(領域特定手段に相当)。
【0050】次のS006では、CPU60は、種別認
識対象たる不良要因を特定するための変数iを初期化し
て、“1”と設定する(領域特定手段に相当)。次のS
007では、CPU60は、i番目の不良要因の種別認
識処理を実行する。図12は、このS007にて実行さ
れる不良要因の種別認識処理サブルーチンを示す。この
サブルーチンに入って最初のS101では、CPU60
は、i番目の不良要因周辺の画像を、画像メモリ領域6
2aに格納されている画像データ(直交座標データ)か
ら切り出して、二値化した後に作業メモリ領域62bに
貼り付ける。
識対象たる不良要因を特定するための変数iを初期化し
て、“1”と設定する(領域特定手段に相当)。次のS
007では、CPU60は、i番目の不良要因の種別認
識処理を実行する。図12は、このS007にて実行さ
れる不良要因の種別認識処理サブルーチンを示す。この
サブルーチンに入って最初のS101では、CPU60
は、i番目の不良要因周辺の画像を、画像メモリ領域6
2aに格納されている画像データ(直交座標データ)か
ら切り出して、二値化した後に作業メモリ領域62bに
貼り付ける。
【0051】次のS102では、CPU60は、作業メ
モリ領域62bに貼り付けた不良要因の像の面積(画素
総数)を求める。次のS103では、CPU60は、そ
の時点での回転位置における不良要因のxフィレ及びy
フィレを測定する。
モリ領域62bに貼り付けた不良要因の像の面積(画素
総数)を求める。次のS103では、CPU60は、そ
の時点での回転位置における不良要因のxフィレ及びy
フィレを測定する。
【0052】次のS104では、CPU60は、S10
3にて求めたxフィレ及びyフィレに対して下記式
(1)を実行することによって、フィレ比を算出する。 フィレ比=小さい方のフィレ/大きい方のフィレ×100 …(1) また、CPU60は、S103にて求めたxフィレ及び
yフィレ,並びに、S102にて求めた不良要因の像の
面積に対して下記式(2)を実行することによって、占
有率を算出する。
3にて求めたxフィレ及びyフィレに対して下記式
(1)を実行することによって、フィレ比を算出する。 フィレ比=小さい方のフィレ/大きい方のフィレ×100 …(1) また、CPU60は、S103にて求めたxフィレ及び
yフィレ,並びに、S102にて求めた不良要因の像の
面積に対して下記式(2)を実行することによって、占
有率を算出する。
【0053】
占有率=不良要因の面積/(xフィレ×yフィレ)×100 …(2)
CPU60は、フィレ比及び占有率と図6に示す閾値関
数とを比較し、作業メモリ領域62bに貼り付けた不良
要因が点状欠点であるか線状欠点であるかの判定を行
う。即ち、CPU60は、図6のグラフ上においてフィ
レ比と占有率との交点が閾値関数よりも上に位置してい
れば、不良要因が点状欠点であると認識し、フィレ比と
占有率との交点が閾値関数よりも下に位置していれば不
良要因が線状欠点であると認識する。そして、不良要因
が点状欠点であると認識した場合には、CPU60は、
この不良要因種別認識処理サブルーチンをこのまま終了
して、処理を図11のメインルーチンに戻す。一方、C
PU60は、不良要因が線状欠点であると認識した場合
には、CPU60は、処理をS105に進める。
数とを比較し、作業メモリ領域62bに貼り付けた不良
要因が点状欠点であるか線状欠点であるかの判定を行
う。即ち、CPU60は、図6のグラフ上においてフィ
レ比と占有率との交点が閾値関数よりも上に位置してい
れば、不良要因が点状欠点であると認識し、フィレ比と
占有率との交点が閾値関数よりも下に位置していれば不
良要因が線状欠点であると認識する。そして、不良要因
が点状欠点であると認識した場合には、CPU60は、
この不良要因種別認識処理サブルーチンをこのまま終了
して、処理を図11のメインルーチンに戻す。一方、C
PU60は、不良要因が線状欠点であると認識した場合
には、CPU60は、処理をS105に進める。
【0054】次のS105では、CPU60は、作業メ
モリ領域62bに貼り付けた不良要因画像に対して、上
述した細線化処理を施す(細線化処理手段に相当)。次
のS106では、CPU60は、S105の結果得られ
た細線化画像に対して、チェーン符号化処理を施す(チ
ェーン符号化手段に相当)。
モリ領域62bに貼り付けた不良要因画像に対して、上
述した細線化処理を施す(細線化処理手段に相当)。次
のS106では、CPU60は、S105の結果得られ
た細線化画像に対して、チェーン符号化処理を施す(チ
ェーン符号化手段に相当)。
【0055】次のS107では、CPU60は、S10
6でのチェーン符号化の結果に基づき、細線化画像に分
岐又は交差が含まれているか否かをチェックする。そし
て、細線化画像に分岐又は交差が含まれている場合に
は、当該不良要因がキズである可能性は低いので、CP
U60は、S113において作業メモリ領域62b内の
不良要因がケバを示すと認識した後に、この不良要因種
別認識処理サブルーチンを終了し、処理を図11のメイ
ンルーチンに戻す。これに対して、細線化画像に分岐又
は交差が含まれていない場合には、CPU60は、処理
をS108に進める。
6でのチェーン符号化の結果に基づき、細線化画像に分
岐又は交差が含まれているか否かをチェックする。そし
て、細線化画像に分岐又は交差が含まれている場合に
は、当該不良要因がキズである可能性は低いので、CP
U60は、S113において作業メモリ領域62b内の
不良要因がケバを示すと認識した後に、この不良要因種
別認識処理サブルーチンを終了し、処理を図11のメイ
ンルーチンに戻す。これに対して、細線化画像に分岐又
は交差が含まれていない場合には、CPU60は、処理
をS108に進める。
【0056】S108では、CPU60は、S106の
結果得られたチェーン符号に基づき、上述した不良要因
の主方向を示すNmax(主方向符号)を特定し(主方向特
定手段に相当)、Nmaxの個数であるSmax(主方向符号個
数)を計数し(主方向計数手段に相当)、不良要因の方
向数を示すD(像の曲がり度合を示す数値)を計数する
(符号種類計数手段,第2数値化手段に相当)。
結果得られたチェーン符号に基づき、上述した不良要因
の主方向を示すNmax(主方向符号)を特定し(主方向特
定手段に相当)、Nmaxの個数であるSmax(主方向符号個
数)を計数し(主方向計数手段に相当)、不良要因の方
向数を示すD(像の曲がり度合を示す数値)を計数する
(符号種類計数手段,第2数値化手段に相当)。
【0057】次のS109では、CPU60は、Nmaxが
示す方向から+/-90度以上離れた方向に対応する全て
の符号の個数総和(S:他方向符号個数)を計数する
(他方向計数手段に相当)。
示す方向から+/-90度以上離れた方向に対応する全て
の符号の個数総和(S:他方向符号個数)を計数する
(他方向計数手段に相当)。
【0058】次のS110では、CPU60は、S10
8によって得られたSmax及びS109によって得られた
Sに基づいて、不良要因の広がり度合いに対応するS/Sm
axを算出する(算出手段,数値化手段に相当)。そし
て、このS/Smaxを、第1判定基準値“0.1”と比較する
((第1)比較手段に相当)。同時に、CPU60は、
S108によって得られたDを、第2判定基準値“4”
と比較する(第2比較手段に相当)。
8によって得られたSmax及びS109によって得られた
Sに基づいて、不良要因の広がり度合いに対応するS/Sm
axを算出する(算出手段,数値化手段に相当)。そし
て、このS/Smaxを、第1判定基準値“0.1”と比較する
((第1)比較手段に相当)。同時に、CPU60は、
S108によって得られたDを、第2判定基準値“4”
と比較する(第2比較手段に相当)。
【0059】次のS111では、CPU60は、S11
0での比較結果に基づき、S/Smaxが第1判定基準値“0.
1”未満であると同時にDが第2判定基準値“4”未満
であるか否かをチェックする。そして、S/Smaxが第1判
定基準値“0.1”未満であると同時にDが第2判定基準
値“4”未満であると判定した場合には、CPU60
は、S112において、作業メモリ領域62b内の不良
要因がキズを示すと認識する(不良要因種別認識手段に
相当)。一方、S/Smaxが第1判定基準値“0.1”以上で
あると判定した場合,若しくは、Dが第2判定基準値
“4”以上であると判定した場合には、CPU60は、
S113において、作業メモリ領域62b内の不良要因
がケバを示すと認識する(不良要因種別認識手段に相
当)。何れの場合においても、CPU60は、この不良
要因種別認識処理サブルーチンを終了し、処理を図11
のメインルーチンに戻す。
0での比較結果に基づき、S/Smaxが第1判定基準値“0.
1”未満であると同時にDが第2判定基準値“4”未満
であるか否かをチェックする。そして、S/Smaxが第1判
定基準値“0.1”未満であると同時にDが第2判定基準
値“4”未満であると判定した場合には、CPU60
は、S112において、作業メモリ領域62b内の不良
要因がキズを示すと認識する(不良要因種別認識手段に
相当)。一方、S/Smaxが第1判定基準値“0.1”以上で
あると判定した場合,若しくは、Dが第2判定基準値
“4”以上であると判定した場合には、CPU60は、
S113において、作業メモリ領域62b内の不良要因
がケバを示すと認識する(不良要因種別認識手段に相
当)。何れの場合においても、CPU60は、この不良
要因種別認識処理サブルーチンを終了し、処理を図11
のメインルーチンに戻す。
【0060】処理が戻された図11のメインルーチンで
は、CPU60は、次のS008において、変数iが最
大値(S005にてラベリングされた最大数値)に達し
ているか否かをチェックする。そして、未だ変数iが最
大値に達していない場合には、S009にて変数iをイ
ンクリメントした後に、処理をS007に戻し、次の不
良要因の種別認識処理を実行する。これに対して、変数
iが最大値に達している場合には、CPU60は、処理
をS010に進める。
は、CPU60は、次のS008において、変数iが最
大値(S005にてラベリングされた最大数値)に達し
ているか否かをチェックする。そして、未だ変数iが最
大値に達していない場合には、S009にて変数iをイ
ンクリメントした後に、処理をS007に戻し、次の不
良要因の種別認識処理を実行する。これに対して、変数
iが最大値に達している場合には、CPU60は、処理
をS010に進める。
【0061】S010では、CPU60は、S007に
て認識した各種別毎に、画像メモリ領域62a内の画像
データ中の全不良要因を分類する。そして、分類された
各種別毎に、不良要因の図形的特徴量の統計を行う。例
えば、分類された不良要因の面積総和,最大フィレ総
和,面積総和に対する最大フィレ総和の比率,等を、算
出する。
て認識した各種別毎に、画像メモリ領域62a内の画像
データ中の全不良要因を分類する。そして、分類された
各種別毎に、不良要因の図形的特徴量の統計を行う。例
えば、分類された不良要因の面積総和,最大フィレ総
和,面積総和に対する最大フィレ総和の比率,等を、算
出する。
【0062】次のS011では、CPU60は、S01
0での統計結果に基づいて良否判定を行う。即ち、S0
10にて算出された各値が、夫々に対応して予め用意さ
れている判定閾値を超えているか否かのチェックを行
う。
0での統計結果に基づいて良否判定を行う。即ち、S0
10にて算出された各値が、夫々に対応して予め用意さ
れている判定閾値を超えているか否かのチェックを行
う。
【0063】次のS012では、CPU60は、S01
1での良否判定結果が良品を示すか不良品を示すかをチ
ェックする。そして、良否判定結果が良品を示している
場合には、CPU60は、S013において、当該検査
対象光学部材14が良品である旨を外部出力(画像表
示,音声出力)する。これに対して、判定結果が不良品
を示している場合には、CPU60は、S014におい
て、当該検査対象光学部材14が不良品である旨を外部
出力(画像表示,音声出力)する。以上の後に、CPU
60は、この制御処理を終了する。
1での良否判定結果が良品を示すか不良品を示すかをチ
ェックする。そして、良否判定結果が良品を示している
場合には、CPU60は、S013において、当該検査
対象光学部材14が良品である旨を外部出力(画像表
示,音声出力)する。これに対して、判定結果が不良品
を示している場合には、CPU60は、S014におい
て、当該検査対象光学部材14が不良品である旨を外部
出力(画像表示,音声出力)する。以上の後に、CPU
60は、この制御処理を終了する。
【0064】<実施形態の作用>以上のように構成され
た本実施形態によると、検査対象光学部材14を透過し
て撮像レンズ4に入射するとともに撮像素子5の各画素
に入射し得る様な光は、遮光板9によって、予め拡散板
2上にて遮られる。従って、撮像素子5による撮像対象
領域内において検査対象光学部材14に不良要因が生じ
ていなければ、撮像素子5によって撮像される画像デー
タ中の各画素の輝度値は、全て黒の値(8ビットグレー
スケールにおける“0”)となっている。
た本実施形態によると、検査対象光学部材14を透過し
て撮像レンズ4に入射するとともに撮像素子5の各画素
に入射し得る様な光は、遮光板9によって、予め拡散板
2上にて遮られる。従って、撮像素子5による撮像対象
領域内において検査対象光学部材14に不良要因が生じ
ていなければ、撮像素子5によって撮像される画像デー
タ中の各画素の輝度値は、全て黒の値(8ビットグレー
スケールにおける“0”)となっている。
【0065】これに対して、撮像素子5によって撮像さ
れ得る範囲において検査対象光学部材14に不良要因が
生じている場合には、遮光板9の側方からこの領域内に
入射した光が不良要因によって拡散され、その拡散光の
一部が撮像レンズ4に入射する。この結果、遮光板9の
暗い陰を背景とした不良要因の明るい像が、撮像素子5
の撮像面に形成される。このとき、画像データ中の不良
要因の明るい像を撮像して得られた画素の輝度値は、そ
の像の明るさ(及び、像と撮像素子5の画素との重なり
具合)に応じた値(8ビットグレースケールにおける
“1〜255”)となっている。
れ得る範囲において検査対象光学部材14に不良要因が
生じている場合には、遮光板9の側方からこの領域内に
入射した光が不良要因によって拡散され、その拡散光の
一部が撮像レンズ4に入射する。この結果、遮光板9の
暗い陰を背景とした不良要因の明るい像が、撮像素子5
の撮像面に形成される。このとき、画像データ中の不良
要因の明るい像を撮像して得られた画素の輝度値は、そ
の像の明るさ(及び、像と撮像素子5の画素との重なり
具合)に応じた値(8ビットグレースケールにおける
“1〜255”)となっている。
【0066】そして、検査対象光学部材14が半回転す
る間に、撮像素子5による撮像が一定周期でなされ、各
撮像によって得られたライン状の画像データが画像メモ
リ領域62aに蓄積される(S002)。
る間に、撮像素子5による撮像が一定周期でなされ、各
撮像によって得られたライン状の画像データが画像メモ
リ領域62aに蓄積される(S002)。
【0067】制御装置6のCPU60は、画像メモリ領
域62aに蓄積された極座標データを直交座標データに
変換する(S004)。その結果、この直交座標データ
においては、検査対象光学部材14の不良要因が、相似
形状の画像として写り込む。
域62aに蓄積された極座標データを直交座標データに
変換する(S004)。その結果、この直交座標データ
においては、検査対象光学部材14の不良要因が、相似
形状の画像として写り込む。
【0068】CPU60は、この直交座標データから各
不良要因の画像を一つづつ切り出して、夫々、その種別
の認識処理を行う。この際、認識処理の第1段階では、
CPU60は、従来と同じく、その作業メモリ領域62
bに貼り付けた時点における不良要因のxフィレ及びy
フィレ,並びに、その不良要因の画像データ中での面積
(占有率)に基づいて、その不良要因が点状欠点である
か線状欠点であるかの認識が行われる。
不良要因の画像を一つづつ切り出して、夫々、その種別
の認識処理を行う。この際、認識処理の第1段階では、
CPU60は、従来と同じく、その作業メモリ領域62
bに貼り付けた時点における不良要因のxフィレ及びy
フィレ,並びに、その不良要因の画像データ中での面積
(占有率)に基づいて、その不良要因が点状欠点である
か線状欠点であるかの認識が行われる。
【0069】また、不良要因が線状欠点であると認識さ
れた時に実行される認識処理の第2段階では、CPU6
0は、不良要因の画像を細線化した後に(S105)チ
ェーン符号化する(S106)。そして、CPU60
は、細線化画像に分岐又は交差がない限り、このチェー
ン符号を分析することによって、不良要因の広がり度合
(S/Smax)や不良要因の方向数(不良要因の曲がり度
合:D)といった特徴量を知ることができる(S108
〜S110)。その結果、これらの特徴量を所定の判定
基準値と比較することによって、不良要因がキズである
かケバであるかの認識を、合理的な手法によって自動的
に行うことができるのである。
れた時に実行される認識処理の第2段階では、CPU6
0は、不良要因の画像を細線化した後に(S105)チ
ェーン符号化する(S106)。そして、CPU60
は、細線化画像に分岐又は交差がない限り、このチェー
ン符号を分析することによって、不良要因の広がり度合
(S/Smax)や不良要因の方向数(不良要因の曲がり度
合:D)といった特徴量を知ることができる(S108
〜S110)。その結果、これらの特徴量を所定の判定
基準値と比較することによって、不良要因がキズである
かケバであるかの認識を、合理的な手法によって自動的
に行うことができるのである。
【0070】
【発明の効果】以上のように構成された本発明の光学部
材検査装置,画像処理装置,及び、画像処理プログラム
を格納したコンピュータ可読媒体によれば、検査対象光
学部材中に検出された線状の不良要因がキズであるかケ
バであるかを、自動的に且つ合理的に判定することがで
きる。
材検査装置,画像処理装置,及び、画像処理プログラム
を格納したコンピュータ可読媒体によれば、検査対象光
学部材中に検出された線状の不良要因がキズであるかケ
バであるかを、自動的に且つ合理的に判定することがで
きる。
【図1】 本発明の実施の形態による光学部材検査装置
の概略構成を示す側面断面図
の概略構成を示す側面断面図
【図2】 図1の検査対象光学部材等を撮像装置の位置
から見た平面図
から見た平面図
【図3】 図1の制御装置の内部回路構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図4】 検査対象光学部材に不良要因がない場合にお
ける光の進行状態を示す図
ける光の進行状態を示す図
【図5】 検査対象光学部材に不良要因がある場合にお
ける光の進行状態を示す図
ける光の進行状態を示す図
【図6】 不良要因が点状欠点であるか線状欠点である
かの認識に用いられる閾値関数を示すグラフ
かの認識に用いられる閾値関数を示すグラフ
【図7】 不良要因の画像の細線化の説明図
【図8】 符号化テーブルの説明図
【図9】 チェーン符号化の具体例の説明図
【図10】 線状の不良要因がキズであるかケバである
かの判定基準値を示すグラフ
かの判定基準値を示すグラフ
【図11】 図3のCPUにて実行される制御処理を示
すフローチャート
すフローチャート
【図12】 図11のS007にて実行される不良要因
認識処理サブルーチンを示すフローチャート
認識処理サブルーチンを示すフローチャート
3 撮像装置
6 制御装置
8 駆動モータ
14 検査対象光学部材
60 CPU
62 ホストメモリ
62a 画像メモリ領域
62b 作業メモリ領域
62c 画像処理プログラム格納領域
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平5−280960(JP,A)
特開 平6−160295(JP,A)
特開 平2−249906(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01M 11/00 - 11/08
G01N 21/84 - 21/958
Claims (12)
- 【請求項1】検査対象光学部材を撮像して当該検査対象
光学部材の像を含む画像データを出力する撮像装置と、 この撮像装置から出力された画像データを格納する画像
メモリと、 この画像メモリに格納されている画像データ中から前記
検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特定する領域
特定手段と、 この領域特定手段によって特定された領域に含まれる画
像を細線化して、太さ1画素の画素列からなる細線化図
形に変換する細線化手段と、 この細線化手段によって得られた細線化図形を構成する
各画素について、隣接する画素に対する連接方向を示す
符号を夫々割り当てるチェーン符号化手段と、 このチェーン符号化手段によって前記細線化図形に割り
当てられた全符号に基づいて、前記領域に含まれる像の
広がり度合を数値化する数値化手段と、 前記数値化手段によって得られた数値を所定の判定基準
値と比較する比較手段と、 この比較手段による比較結果に基づいて、前記領域特定
手段によって特定された領域が前記検査対象光学部材の
キズ及びケバの何れかを示すのかの認識を行う不良要因
種別認識手段とを備えたことを特徴とする光学部材検査
装置。 - 【請求項2】検査対象光学部材を撮像して当該検査対象
光学部材の像を含む画像データを出力する撮像装置と、 この撮像装置から出力された画像データを格納する画像
メモリと、 この画像メモリに格納されている画像データ中から前記
検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特定する領域
特定手段と、 この領域特定手段によって特定された領域に含まれる画
像を細線化して、太さ1画素の画素列からなる細線化図
形に変換する細線化手段と、 この細線化手段によって得られた細線化図形を構成する
各画素について、隣接する画素に対する連接方向を示す
符号を夫々割り当てるチェーン符号化手段と、 このチェーン符号化手段によって前記細線化図形に割り
当てられた全符号に基づいて、前記領域に含まれる像の
広がり度合を数値化する第1数値化手段と、 前記チェーン符号化手段によって前記細線化図形に割り
当てられた全符号に基づいて、前記領域に含まれる像の
曲がり度合を数値化する第2数値化手段と、 前記第1数値化手段によって前記像の広がり度合を数値
化して得られた数値を第1判定基準値と比較する第1比
較手段と、 前記第2数値化手段によって前記像の曲がり度合を数値
化して得られた数値を第2判定基準値と比較する第2比
較手段と、 前記第1比較手段による比較結果及び前記第2比較手段
による比較結果に基づいて、前記領域特定手段によって
特定された領域が前記検査対象光学部材のキズ及びケバ
の何れかを示すのかの認識を行う不良要因種別認識手段
とを備えたことを特徴とする光学部材検査装置。 - 【請求項3】前記第1数値化手段は、 前記細線化図形に割り当てられた全符号のうち最も多い
符号を、主方向符号として特定する主方向特定手段と、 前記細線化図形に割り当てられた全符号のうち前記主方
向符号の個数を、主方向符号個数として計数する主方向
計数手段と、 前記細線化図形に割り当てられた全符号のうち前記主方
向符号によって示される方向以外の所定範囲の方向を示
す符号の個数総和を、他方向符号個数として計数する他
方向計数手段と、 前記主方向符号個数に対する前記他方向符号個数の比率
を、前記領域に含まれる像の広がり具合を示す数値とし
て算出する算出手段とを有することを特徴とする請求項
2記載の光学部材検査装置。 - 【請求項4】前記主方向符号によって示される方向以外
の所定範囲の方向とは、前記主方向符号によって示され
る方向から+/-90度以上離れた全方向であることを特
徴とする請求項3記載の光学部材検査装置。 - 【請求項5】前記第2数値化手段は、 前記細線化図形に割り当てられた符号の種類の総数を、
前記領域に含まれる像の曲がり度合を示す数値として計
数する符号種類計数手段を有することを特徴とする請求
項3記載の光学部材検査装置。 - 【請求項6】不良要因種別認識手段は、前記像の広がり
度合を数値化して得られた数値が前記第1判定基準値未
満であり且つ前記像の曲がり度合を数値化して得られた
数値が前記第2判定基準値未満である場合にのみ、前記
領域特定手段によって特定された領域が前記検査対象光
学部材のキズを示すと認識することを特徴とする請求項
5記載の光学部材検査装置。 - 【請求項7】前記第1判定基準値は0.1であることを
特徴とする請求項6記載の光学部材検査装置。 - 【請求項8】前記第2判定基準値は4である請求項6記
載の光学部材検査装置。 - 【請求項9】検査対象光学部材を撮像して得られた画像
データを格納する画像メモリと、 この画像メモリに格納されている画像データ中から前記
検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特定する領域
特定手段と、 この領域特定手段によって特定された領域に含まれる画
像を細線化して、太さ1画素の画素列からなる細線化図
形に変換する細線化手段と、 この細線化手段によって得られた細線化図形を構成する
各画素について、隣接する画素に対する連接方向を示す
符号を夫々割り当てるチェーン符号化手段と、 このチェーン符号化手段によって前記細線化図形に割り
当てられた全符号に基づいて、前記領域に含まれる像の
広がり度合を数値化する数値化手段と、 前記数値化手段によって得られた数値を所定の判定基準
値と比較する比較手段と、 この比較手段による比較結果に基づいて、前記領域特定
手段によって特定された領域が前記検査対象光学部材の
キズ及びケバの何れかを示すのかの認識を行う不良要因
種別認識手段とを備えたことを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項10】検査対象光学部材を撮像して得られた画
像データを格納する画像メモリと、 この画像メモリに格納されている画像データ中から前記
検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特定する領域
特定手段と、 この領域特定手段によって特定された領域に含まれる画
像を細線化して、太さ1画素の画素列からなる細線化図
形に変換する細線化手段と、 この細線化手段によって得られた細線化図形を構成する
各画素について、隣接する画素に対する連接方向を示す
符号を夫々割り当てるチェーン符号化手段と、 このチェーン符号化手段によって前記細線化図形に割り
当てられた全符号に基づいて、前記領域に含まれる像の
広がり度合を数値化する第1数値化手段と、 前記チェーン符号化手段によって前記細線化図形に割り
当てられた全符号に基づいて、前記領域に含まれる像の
曲がり度合を数値化する第2数値化手段と、 前記第1数値化手段によって前記像の広がり度合を数値
化して得られた数値を第1判定基準値と比較する第1比
較手段と、 前記第2数値化手段によって前記像の曲がり度合を数値
化して得られた数値を第2判定基準値と比較する第2比
較手段と、 前記第1比較手段による比較結果及び前記第2比較手段
による比較結果に基づいて、前記領域特定手段によって
特定された領域が前記検査対象光学部材のキズ及びケバ
の何れかを示すのかの認識を行う不良要因種別認識手段
とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項11】画像メモリを備えたコンピュータに対し
て、 検査対象光学部材を撮像して得られた画像データを前記
画像メモリに格納させ、 この画像メモリに格納されている画像データ中から前記
検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特定させ、 特定された領域に含まれる画像を細線化して、太さ1画
素の画素列からなる細線化図形に変換させ、 前記細線化図形を構成する各画素について、隣接する画
素に対する連接方向を求めさせるとともに、その連接方
向を示す符号を夫々割り当てさせ、 前記細線化図形に割り当てられた全符号に基づいて、前
記領域に含まれる像の広がり度合を数値化させ、 前記領域に含まれる像の広がり度合を数値化して得られ
た数値を所定の判定基準値と比較させ、 この比較結果に基づいて、前記特定された領域が前記検
査対象光学部材のキズ及びケバの何れかを示すのかの認
識を行わせるプログラムを格納したコンピュータ可読媒
体。 - 【請求項12】画像メモリを備えたコンピュータに対し
て、 検査対象光学部材を撮像して得られた画像データを前記
画像メモリに格納させ、 この画像メモリに格納されている画像データ中から前記
検査対象光学部材の不良要因を示す領域を特定させ、 特定された領域に含まれる画像を細線化して、太さ1画
素の画素列からなる細線化図形に変換させ、 前記細線化図形を構成する各画素について、隣接する画
素に対する連接方向を求めさせるとともに、その連接方
向を示す符号を夫々割り当てさせ、 前記細線化図形に割り当てられた全符号に基づいて、前
記領域に含まれる像の広がり度合を数値化させ、 前記細線化図形に割り当てられた全符号に基づいて、前
記領域に含まれる像の曲がり度合を数値化させ、 前記領域に含まれる像の広がり度合を数値化して得られ
た数値を第1判定基準値と比較する第1の比較を実行さ
せ、 前記領域に含まれる像の曲がり度合を数値化して得られ
た数値を第2判定基準値と比較する第2の比較を実行さ
せ、 第1の比較による比較結果及び第2の比較による比較結
果に基づいて、前記特定された領域が前記検査対象光学
部材のキズ及びケバの何れかを示すのかの認識を行わせ
るプログラムを格納したコンピュータ可読媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29015997A JP3417816B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 光学部材検査装置,画像処理装置,及び、コンピュータ可読媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29015997A JP3417816B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 光学部材検査装置,画像処理装置,及び、コンピュータ可読媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11125578A JPH11125578A (ja) | 1999-05-11 |
JP3417816B2 true JP3417816B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=17752535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29015997A Expired - Fee Related JP3417816B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 光学部材検査装置,画像処理装置,及び、コンピュータ可読媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3417816B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003090805A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-03-28 | Pentax Corp | 光学部材検査方法 |
MX2018009909A (es) * | 2016-02-24 | 2018-09-11 | Becton Dickinson France | Sistema y metodo para inspeccionar un cilindro transparente. |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0663755B2 (ja) * | 1989-03-24 | 1994-08-22 | 工業技術院長 | 歯形形状の自動検査法 |
JPH05280960A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 欠陥検査装置 |
JP3042939B2 (ja) * | 1992-11-17 | 2000-05-22 | 松下電器産業株式会社 | 画像処理による傷検査方法 |
-
1997
- 1997-10-22 JP JP29015997A patent/JP3417816B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11125578A (ja) | 1999-05-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |