JP3739965B2

JP3739965B2 - 表面検査システム

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Publication number: JP3739965B2
Application number: JP17287799A
Authority: JP
Inventors: 吉郎山田
Original assignee: 吉郎山田
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2019-06-18
Also published as: JP2000105833A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イメージセンサを有するカメラを用いて成形物その他の種々の検査対象物の傷や汚れといった欠陥などの検査を行う場合に、イメージセンサの素子ばらつきの影響を除去して高精度の検査を可能とした表面検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、押し出し成形物、引き抜き成形物やロール成形物などの検査対象物の表面欠陥などを検査する場合、従来より光電変換素子を一次元に配列して構成される一次元イメージセンサ（ラインイメージセンサ）を用いたＣＣＤカメラなどのカメラによって検査対象物上を一次元走査し、これにより得られた画像データに演算処理を施す方法がとられている。
【０００３】
ビデオカメラなどに使用される二次元イメージセンサでは通常、撮像画素が視野幅方向に数百画素しかないのに対して、ラインイメージセンサは視野幅方向に数千画素もの撮像画素を集積化することが可能であるため、ラインイメージセンサを用いることにより、二次元イメージセンサでは不可能な幅の広い鉄鋼、紙、フィルムなどの検査対象物の表面検査を行うことが可能である。
【０００４】
このようなカメラにおいては、イメージセンサによる明度の読み取り精度に光電変換素子によってばらつきがある。このばらつきはイメージセンサを構成する個々の光電変換素子の感度の差などの原因によるものであり、素子ばらつきと呼ばれ、通常３％程度の値をとる。上述した従来の表面検査システムでは、この素子ばらつきの範囲を越えた明度変化がないと微細な欠陥などの検出を行うことができない。目視による明暗検知精度は１／１５００〜１／２０００と言われているので、ラインイメージセンサを用いた表面検査システムは目視の１／６０の精度しかないことになり、目視検査の代替は不可能とされてきた。
【０００５】
イメージセンサの素子ばらつきを補償する方法として、電子複写機のような分野では、スキャナのイメージセンサの素子ばらつきを予め求めてＲＡＭに記憶しておき、これを基に素子ばらつきを補正する方法も考えられている。素子ばらつきは、全面が白のような一様な原稿をイメージセンサで読み取ったときの画像データのばらつきを基に求められる。
【０００６】
しかし、この方法は対象物が原稿のように下地の明るさや色が限られている場合には、比較的容易に素子ばらつきを求めることができるが、表面検査においては検査対象物は明るさや色、形状などが多種類にわたり、また照明光の明るさも種々変化するため、これらの全てに対応して素子ばらつきを求めることは極めて困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のイメージセンサからなるカメラを用いた表面検査においては、光電変換素子の素子ばらつきの影響を除去することが難しく、検査精度の向上に限界があった。
【０００８】
本発明は、カメラを構成するイメージセンサの素子ばらつきの影響を除去して検査対象物上の欠陥検知などの表面状態の検査を精度よく行うことができる表面検査システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る表面検査システムは、複数の光電変換素子を少なくとも主走査方向に配列して構成されるイメージセンサを有し、該主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動する検査対象物上を該主走査方向に走査して画像データを出力するカメラと、前記画像データに対し前記副走査方向に演算処理を施して前記検査対象物の表面状態を求める複数の演算処理ユニットとを備え、前記複数の演算処理ユニットは、前記カメラから出力される連続したＮ主走査ライン分（Ｎは１以上の任意の整数）の画像データを記憶するＮラインメモリと、前記Ｎラインメモリの入出力の画像データ間の相関値を求める相関器と、前記相関器から出力される相関値の大きさを判定して前記検査対象物の表面状態の検査結果を得る判定器とをそれぞれ有し、かつ各々の演算処理ユニットにおける前記Ｎラインメモリは前記Ｎの値が互いに異なり、前記複数の演算処理ユニットは前記検査対象物の表面状態に関して前記Ｎの値に応じた大きさの欠陥検知を同時並行的に行うことを特徴とする。
【００１２】
このように本発明においては、イメージセンサを有するカメラから出力される画像データに対し、時間軸方向（副走査方向）に演算処理を施すことで検査対象物の表面状態を求めることにより、イメージセンサの素子ばらつきの影響を排除した高精度の表面検査が可能となる。すなわち、イメージセンサの個々の素子に対応する画像データは、時間軸上では素子ばらつきの影響を受けることがなく、基本的には検査対象物の表面状態のみに依存して変化するので、本発明のように時間軸方向に演算処理を行うようにすると、画像データの量子化精度が十分に高ければ、欠陥の有無などの表面状態の検査をより正確に行うことができる。
【００１６】
また、Ｎの値をＮ１，Ｎ２，Ｎ３，…のように互いに異ならせると、それぞれの演算処理ユニットにおいては、検査対象物上ので副走査方向にＮ１主走査ライン、Ｎ２主走査ライン、Ｎ３主走査ライン…のように異なる距離ずつ離れた二つの位置の表面状態の相関をそれぞれ求めることになるので、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，…の値に応じた大きさの欠陥が検知される。しかも、これらの大きさの異なる欠陥の検知は、同時並行的に行われる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表面検査システムの構成を示す図である。同図において、検査対象物１０は例えば押し出し成形物、引き抜き成形物やロール成形物などであり、表面検査時には矢印Ｙで示す方向（副走査方向）に移動する。この検査対象物１０に対向して、ディジタルカメラ１１が設置されている。
【００２４】
ディジタルカメラ１１は、結像レンズ１２、ＣＣＤラインイメージセンサのような一次元イメージセンサ１３、増幅器１４およびＡ／Ｄコンバータ１５により構成され、検査対象物１０の表面の画像が結像レンズ１２を介して一次元イメージセンサ１３上に結像される。一次元イメージセンサ１３による検査対象物１０上の読み取り幅を１とすると、結像レンズ１２が標準レンズの場合、カメラ１１から検査対象物１０までの距離（対物距離）は約１．５に設定される。
【００２５】
一次元イメージセンサ１３は、複数個（例えば、５１２０個）の光電変換素子を矢印Ｘで示す方向（主走査方向）に配列して構成されており、この主走査方向と直交する方向（副走査方向）に相対的に移動する検査対象物１０上を主走査方向に走査して検査対象物１０の表面状態を読み取り、画像信号を出力する。この一次元イメージセンサ１３から出力される画像信号は増幅器１４で増幅され、さらにＡ／Ｄコンバータ１５により例えば８ビットパラレルのディジタルデータに変換されて、ディジタルカメラ１１から画像データとして出力される。
【００２６】
ディジタルカメラ１１から出力される画像データは、演算処理装置１６に入力される。演算処理装置１６は、入力される画像データに対しＹ方向に演算処理を施すことにより検査対象物１０の表面状態の検査結果を出力するものであり、この例ではＮラインメモリ１７と相関器１８および判定器１９により構成される。ここで、Ｎは１以上の任意の整数である。
【００２７】
Ｎラインメモリ１７は、ディジタルカメラ１１から入力されるＮ主走査ライン分の画像データを記憶するメモリであり、一次元イメージセンサ１３における光電変換素子の素子数（例えば、５１２０素子）のＮ倍の段数のシフトレジスタまたはＦＩＦＯ（先入れ・先出し）メモリにより構成される。
【００２８】
ラインメモリ１７の入出力の画像データ、すなわちディジタルカメラ１１から入力される画像データとラインメモリ１７から出力される画像データは、相関器１８の入力Ａと入力Ｂに入力される。相関器１８は、入力Ａと入力Ｂに与えられるラインメモリ１８の入出力の画像データ間の相関演算を行って両画像データの相関値を求める回路であり、具体的には減算器または除算器で構成される。
【００２９】
ここで、相関器１８の入力ＡおよびＢにそれぞれ入力される画像データは、一次元イメージセンサ１３の同一素子から得られる画像信号に対応している。すなわち、相関器１８の入力Ａに対して入力Ｂはラインメモリ１７によりＮ主走査ライン分の時間遅れているため、入力Ａに一次元イメージセンサ１３のｉ番目（ｉ＝１，２，…）の素子に対応する画像データが入力されるとき、入力Ｂには同じｉ番目の素子に対応するＮ主走査ライン前の画像データがラインメモリ１７から入力される。
【００３０】
相関器１８から出力される相関値は判定器１９に入力され、その大きさが判定される。判定器１９は、例えばコンパレータにより構成され、この例では相関器１８から出力される相関値を適当なしきい値ＴＨと比較することによって、検査対象物１０の表面欠陥の有無を判定し、その判定結果を表面状態の検査結果として出力する。
【００３１】
すなわち、検査対象物１０上に欠陥があると、その欠陥の近傍では一次元イメージセンサ１３の同一の素子に対応する画像データの大きさが副走査に伴って、つまり検査対象物１０の相対的移動に伴って時間的に変化することにより、相関器１８で得られる相関値が大きくなって、判定器１９においてしきい値ＴＨを越えるため、判定器１９でこの欠陥を認識することができる。判定器１９の判定結果は、例えばパーソナルコンピュータにより処理されて図示しない表示装置により表示される。
【００３２】
このような本実施形態の検査システムによると、一次元イメージセンサ１３の素子ばらつきの影響を除去した高精度の検査が可能となる。以下、この効果を図２によりさらに詳細に説明する。
【００３３】
図２は、ディジタルカメラ１１から出力される画像データの概念図であり、検査対象物１０の表面状態が一様の場合を示している。この画像データは２５６階調、つまり明度が検査対象物１０の表面状態に応じて２５６段階にわたって変化するデータであり、例えば１／２０００秒でＸ方向（主走査方向＝空間方向）に５１２０点走査され、Ｙ方向（副走査方向＝時間軸方向）に２０００回／秒の周期で出力される。
【００３４】
一次元イメージセンサ１３の素子ばらつき、つまり画像データのＸ方向の明度ばらつきは通常３％程度であり、表面検査の分野では、この素子ばらつきを抑える有効な方法は見出だされていない。これに対し、本発明では一次元イメージセンサ１３の個々の素子に対応する画像データは、時間軸上で見ると素子ばらつきの影響を受けないことに着目して、同一の素子に対応する画像データについてＹ方向（時間軸方向）に演算処理を行って検査対象物１０の表面状態を検査することにより、素子ばらつきの影響を除去した高精度の検査を可能としている。
【００３５】
この場合、一次元イメージセンサ１３の同一の素子に対応する画像データのばらつきが問題となるが、これはＡ／Ｄコンバータ１５の変換精度を８ビットとすれば、前述したように画像データは２５６階調となり、明度変化を１／２５６の精度で検出できるので、同一の素子に対応する画像データのばらつきは約０．４％以下と十分に小さく抑えることができる。また、Ａ／Ｄコンバータ１５の変換精度を例えば１０ビット、１２ビット…と増やしてゆけば、この画像データのばらつきはさらに小さくなる。
【００３６】
（第２の実施形態）
図３に、本発明の第２の実施形態における演算処理装置の構成を示す。この演算処理装置は、図１中に示した演算処理装置１６と同一構成からなる複数（この例では３個）の演算処理ユニット１６−１，１６−２，１６−３を並列に配置して構成されている。
【００３７】
すなわち、演算処理ユニット１６−１はＮラインメモリ１７−１、相関器１８−１および判定器１９−１により構成され、演算処理ユニット１６−２はＮラインメモリ１７−２、相関器１８−２および判定器１９−２により構成され、演算処理ユニット１６−３はＮラインメモリ１７−３、相関器１８−３および判定器１９−３により構成される。判定器１９−１，１９−２，１９−３は、第１の実施形態と同様に例えばコンパレータにより構成され、適宜設定されたしきい値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３が与えられている。
【００３８】
ここで、各演算処理ユニット１６−１，１６−２，１６−３における各々のＮラインメモリ１７−１，１７−２，１７−３のＮをＮ１，Ｎ２，Ｎ３とすると、これらは例えばＮ１＝１，Ｎ２＝３０〜４０、Ｎ３＝７９というように異なる値に設定されている。このようにすると、演算処理ユニット１６−１，１６−２，１６−３においては、検査対象物１０上の大きさの異なる欠陥がそれぞれ検知される。
【００３９】
すなわち、演算処理ユニット１６−１では、隣接する主走査ライン間で明度が急激に変化するような「微小欠陥」が検知され、また演算処理ユニット１６−２では、３０〜４０ラインにわたって明度が徐々に変化するような中程度の大きさの「通常欠陥」が検知され、さらに演算処理ユニット１６−３では、８０ライン程度の非常に広い範囲にわたって明度が変化するような「色むら欠陥」が検知される。演算処理ユニット１６−１，１６−２，１６−３の各判定器１９−１，１９−２，１９−３の判定結果は、例えばパーソナルコンピュータにより処理されて図示しない表示装置により表示される。
【００４０】
図４は、本実施形態における検査結果の表示例である。検査対象物１０の画像上に、上述した「微小欠陥」「通常欠陥」「色むら欠陥」がそれぞれの区別が付くように、例えば色を異ならせた欠陥像４１，４２，４３として表示される。このような表示から、各種の欠陥が検査対象物１０上にどのように分布しているかを明確に把握することができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図５に、本発明の第２の実施形態における演算処理装置の構成を示す。本実施形態における演算処理装置２０は、縦続接続された複数のラインメモリ２１−１〜２１−３と、これらのラインメモリ２１−１〜２１−３の入出力の画像データの加算値を求める加算器２２および判定器２３によって構成される。
【００４２】
すなわち、図１のディジタルカメラ１１からのディジタル化された画像データは、１段目のラインメモリ２１−１と加算器２２に入力され、１段目のラインメモリ１７−１から出力される画像データは、２段目のラインメモリ２１−２と加算器２２に入力され、同様に２段目のラインメモリ２１−２から出力される画像データは、３段目のラインメモリ２１−３と加算器２２に入力され、さらに３段目のラインメモリ２１−３から出力される画像データは、加算器２２に入力される。そして、加算器２２でこれら４つの画像データの加算値が求められる。
【００４３】
加算器２２から出力される加算値は、判定器２３に入力される。判定器２３は第１の実施形態と同様に例えばコンパレータにより構成され、この例では加算器２２から出力される加算値を適当なしきい値ＴＨと比較することによって、検査対象物１０の表面欠陥の有無を判定し、その判定結果を表面状態の検査結果として出力する。
【００４４】
加算器２２に入力される４つの画像データは、ラインメモリ２１−１〜２１−３により互いに１主走査ライン分の遅延時間を持っているので、一次元イメージセンサ１３の同一素子から連続した４主走査ラインにわたって得られる画像信号に対応している。従って、加算器２２ではある時点で見ると、一次元イメージセンサ１２の同一素子に対応して得られる画像データが加算される。そして、この加算操作が一次元イメージセンサ１３の各素子に対応して４主走査ラインにわたって得られる画像データについてそれぞれ行われ、さらに同様の加算操作が検査対象物１０の移動に伴い、順次１主走査ラインずつずれた連続した４主走査ラインにわたって得られる画像データについて順次行われる。
【００４５】
このように一次元イメージセンサ１２の同一素子に対応して得られる画像データを加算すると、つまり画像データを副走査方向（時間軸方向）に加算すると、素子ばらつきの影響を受けることなく、判定器２３に入力する画像データ（加算値）を大きくとることができ、一次元イメージセンサ１３の出力の段階では画像信号レベルの非常に小さいような低コントラストの欠陥でも容易に検知することが可能となる。
【００４６】
なお、図５では簡単のため３個のラインメモリ２１−１〜２１−３を縦続接続しているが、実際には１０〜数１０個の程度ラインメモリを縦続接続して、連続した１０〜数１０主走査ラインの画像データを加算器２２で加算することが望ましい。
【００４７】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態における演算処理装置の構成を示している。本実施形態における演算処理装置３０は、縦続接続されたラインメモリ群３１−１〜３１−７、マルチプレクサ３２、二つの加算器３３−１，３３−２、相関器３４および判定器３５によって構成される。
【００４８】
図１のディジタルカメラ１１からのディジタル化された画像データは、初段のラインメモリ３１−１に入力され、この画像データとラインメモリ群３１−１〜３１−７の出力の画像データがマルチプレクサ３２に入力される。マルチプレクサ３２は、ラインメモリ群３１−１〜３１−７から二つのグループを選択して、第１グループのラインメモリから出力される画像データを第１の加算器３３−１に入力し、第２グループのラインメモリから出力される画像データを第２の加算器３３−２に入力する。
【００４９】
なお、図６ではラインメモリ群３１−１〜３１−７は７個であるが、実際には数個〜数１００個と多数である。また、図６では加算器３３−１，３３−２にそれぞれ４個の画像データを入力しているが、実際には１０〜数１００個程度の画像データを入力するようにする。
【００５０】
第１の加算器３３−１では、ラインメモリ群３１−１−〜３１−７からマルチプレクサ３２で選択された第１グループのラインメモリより出力される画像データを加算するため、ある時点で見れば一次元イメージセンサ１３の同一素子に対応して連続した数１０主走査ラインにわたって得られる画像データを加算することになる。
【００５１】
同様に、第２の加算器３３−２では、ラインメモリ群３１−１−〜３１−７からマルチプレクサ３２で選択された第２グループのラインメモリより出力される画像データを加算するため、ある時点で見れば一次元イメージセンサ１３の同一素子に対応して連続し、かつ第１の加算器３３−１で画像データが加算される主走査ラインとは副走査方向の位置が隣接または離れた数１０主走査ラインにわたって得られる画像データを加算することになる。
【００５２】
こうして得られた第１の加算器３３−１からの加算値と第１の加算器３３−２からの加算値は相関器３４によって相関演算が行われ、相関値が出力される。相関器３４は、具体的には減算器または除算器で構成される。
【００５３】
この相関器３４から出力される相関値は、第１の実施形態と同様に例えばコンパレータにより構成された判定器３５に入力され、適当なしきい値ＴＨと比較されることによって、検査対象物１０の表面欠陥の有無が判定され、その判定結果が表面状態の検査結果として出力される。
【００５４】
本実施形態によると、例えば一次元イメージセンサ１３の熱擾乱ノイズや検査対象物１０を照明する光源のリップルなどの影響により、加算器３３−１に入力される画像データと加算器３３−２に入力される画像データの基準レベルが異なっている場合でも、相関器３４の相関演算の過程で基準レベルの相違はキャンセルされ、欠陥に対応した画像データの変化分のみが抽出されるので、より正確に欠陥を検知することができる。
【００５５】
（第５の実施形態）
図７は、本発明の第５の実施形態における演算処理装置の構成を示すブロック図である。本実施形態における演算処理装置５０は、二次元メモリアレイ５１と読み出し制御回路５２および演算処理ブロック５３からなる。
【００５６】
図１のディジタルカメラ１１からのディジタル化された画像データは、二次元メモリアレイ５１に連続した複数の主走査ライン分が書き込まれる。二次元メモリアレイ５１は通常のラインメモリと異なり、任意の画素単位で読み出しが可能なメモリであり、読み出し画素の位置は読み出し制御回路５２によって制御される。二次元メモリアレイ５１から読み出された画像データは、演算処理ブロック５３に入力される。演算処理ブロック５３は、例えば図５における加算器２２と判定器２３、あるいは図６におけるマルチプレクサ３２、加算器３３−１，３３−２、相関器３４および判定器３５の部分に相当する処理を行うものである。
【００５７】
読み出し制御回路５２は、図示しないシステムコントローラから与えられる検査モード信号に従って、表面検査の検査モードに応じた読み出しパターンで二次元メモリアレイ５１から画像データの読み出しが行われるように読み出し動作が制御される。検査モードとしては基本的に二つのモード（便宜上、標準検査モードと特殊検査モードとする）が用意されており、これらの検査モードに応じた検査モード信号が読み出し制御回路５２に与えられる。
【００５８】
具体的には、標準検査モードの場合、読み出し制御回路５２は二次元メモリアレイ５１が第３、第４の実施形態と同様に縦続接続された複数のラインメモリと等価な読み出し動作を行うように二次元メモリアレイ５１の読み出し画素の位置を制御する。これにより二次元メモリアレイ５１からは第３、第４の実施形態と同様、各ラインメモリの入出力に相当する画像データが図８の斜線６１に示されるように副走査方向に読み出され、演算処理ブロック５３によって演算処理される。
【００５９】
一方、特殊検査モードの場合には、読み出し制御回路５２は二次元メモリアレイ５１から画像データが主走査方向および副走査方向に対して斜めの方向に読み出されるように二次元メモリアレイ５１の読み出し画素の位置を制御する。すなわち、図８の斜線６２に示されるように、ｉ番目の主走査ラインからｊ番目の画素の画像データが読み出されたとすると、次のｉ＋１番目の主走査ラインからはｊ＋１番目の画素の画像データ、ｉ＋２番目の主走査ラインからはｊ＋２番目の画素の画像データ…というように、隣接する主走査ライン毎に主走査ライン方向に１画素ずつずれた位置の画素の画像データが順次読み出され、演算処理ブロック５３によって演算処理される。
【００６０】
ここで、演算処理ブロック５３が例えば図５中に示したように加算器２２と判定器２３により構成されている場合を例にとると、加算器２２においては二次元メモリアレイ５１から主走査方向および副走査方向に対して斜めの方向に読み出された画像データが加算され、この加算値に対して判定器２３で判定が行われることになる。この特殊検査モードは、検査対象物上の斜めの筋状の欠陥などを検査する場合に有効である。
【００６１】
上述の説明では、二次元メモリアレイ５１から主走査方向および副走査方向に対して斜めの方向に画像データを読み出す場合、図８の斜線６２のように隣接する主走査ライン間で主走査方向に１画素ずつ読み出し位置の画素をずらせたが、読み出し位置の画素をずらせる量は２画素、３画素…というように適宜変更できることはいうまでもなく、また読み出し位置をずらせる方向についても、図８の例では左下がりとしたが、右下がりにすることも可能である。
【００６２】
なお、以上の各実施形態では一次元イメージセンサを有するカメラを用いた場合について説明したが、二次元イメージセンサを有するカメラを用いた場合にも本発明を適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればイメージセンサを有するカメラにより検査対象物上を空間軸の方向に走査して得られた画像データに対し、時間軸の方向に演算処理を施して、検査対象物の表面状態を検査することにより、一次元イメージセンサの素子ばらつきの影響を除去して、検査対象物上の欠陥の有無などの表面状態を精度よく検査することができる。
【００６４】
本発明は、押し出し成形物、引き抜き成形物、ロール成形物などの対象物の表面検査に有効であり、具体的には、例えば「Ｈ鋼」、「パイプ」、電子部品の搭載用に用いられる段付きの銅合金製の「鋼条」、各種電子機器の放熱部、空調機の熱交換部などに適用されるアルミ成形材からなる「冷却フィン」、露出取り付けの電線やパイプなどのための樹脂製の成形品からなる「樹脂カバー」、カラーコード付きの平行電線である「フラットケーブル」、鳴門、スパゲッティ、金太郎飴などの同一断面の長尺な「食品類」、ブルドーザなどのキャタピラの構成部品である「履板」、凹凸のある「ベルト」、「消しゴム」、「矢板」、「レール」、「アルミサッシ」、「碍子」、「アルミホイール」、「波板」など種々の対象物の表面検査に適用が可能である。
【００６５】
これらのうち、例えばカラーコード付きのフラットケーブルは、色の異なる被覆電線を平行に一体化したものであり、被覆の色毎に明度が異なるため、主走査方向（空間軸の方向）に演算処理を行う従来の検査システムでは、表面検査ができなかったが、本発明によると画像データを副走査方向（時間軸の方向）に演算処理することで、このような色毎の明度差の影響を受けることなく、表面検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表面検査システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の基本原理を説明するためのディジタルカメラから出力される画像データの概念図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る表面検査システムにおける演算処理装置の構成を示すブロック図
【図４】同実施形態における検査結果の表示例を示す図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る表面検査システムにおける演算処理装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る表面検査システムにおける演算処理装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第５の実施形態に係る表面検査システムにおける演算処理装置の構成を示すブロック図
【図８】同実施形態の動作を説明するための図
【符号の説明】
１０…検査対象物
１１…ディジタルカメラ
１２…結像レンズ
１３…一次元イメージセンサ
１４…増幅器
１５…Ａ／Ｄコンバータ
１６…演算処理装置
１６−１〜１６−３…演算処理ユニット
１７，１７−１〜１７−３…Ｎラインメモリ
１８，１８−１〜１８−３…相関器
１９，１９−１〜１９−３…判定器
２０…演算処理装置
２１−１〜２１−３…ラインメモリ
２２…加算器
２３…判定器
３０…演算処理装置
３１−１〜３１−７…ラインメモリ
３２…マルチプレクサ
３３−１，３３−２…加算器
３４…相関器
３５…判定器
４１…微小欠陥の欠陥像
４２…通常欠陥の欠陥像
４３…色むら欠陥の欠陥像
５０…演算処理装置
５１…二次元メモリアレイ
５２…読み出し制御回路
５３…演算処理ブロック

Claims

複数の光電変換素子を少なくとも主走査方向に配列して構成されるイメージセンサを有し、該主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動する検査対象物上を該主走査方向に走査して画像データを出力するカメラと、
前記画像データに対し前記副走査方向に演算処理を施して前記検査対象物の表面状態を求める複数の演算処理ユニットとを備え、
前記複数の演算処理ユニットは、前記カメラから出力される連続したＮ主走査ライン分（Ｎは１以上の任意の整数）の画像データを記憶するＮラインメモリと、前記Ｎラインメモリの入出力の画像データ間の相関値を求める相関器と、前記相関器から出力される相関値の大きさを判定して前記検査対象物の表面状態の検査結果を得る判定器とをそれぞれ有し、かつ各々の演算処理ユニットにおける前記Ｎラインメモリは前記Ｎの値が互いに異なり、前記複数の演算処理ユニットは前記検査対象物の表面状態に関して前記Ｎの値に応じた大きさの欠陥検知を同時並行的に行うことを特徴とする表面検査システム。
前記相関器は、減算器または除算器であることを特徴とする請求項１に記載の表面検査システム。
前記判定器は、入力される相関値を所定のしきい値と比較することにより前記検査対象物の表面状態の検査結果を得ることを特徴とする請求項１に記載の表面検査システム。
前記判定器の判定結果を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の表面検査システム。
前記複数の演算処理ユニットにおける各判定器の判定結果を互いに色を異ならせて表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の表面検査システム。