JP4371883B2 - Illumination light source unit for inspection and surface defect inspection apparatus using the light source unit - Google Patents

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本発明は、所定のレイアウトパターンで配置された複数の発光素子を備えた検査用照明光源ユニット及び、この検査用照明ユニットの照射光によって照明された被検査面を撮像する撮像カメラからの出力信号を評価して前記被検査面における欠陥を検知する欠陥評価手段を備えた表面欠陥検査装置に関する。   The present invention relates to an inspection illumination light source unit having a plurality of light emitting elements arranged in a predetermined layout pattern, and an output signal from an imaging camera that images a surface to be inspected illuminated by the irradiation light of the inspection illumination unit It is related with the surface defect inspection apparatus provided with the defect evaluation means which evaluates and detects the defect in the said to-be-inspected surface.

この種の検査装置の代表例として、自動車ボディの塗装面の検査に使用される技術を挙げることができる。そのような表面検査にあっては、被検査面としての塗装面上に存する凹凸や傷等が、その検査対象となる。パターン状の検査光を使用する検査技術として、所謂、ストライプ状、即ち、縦縞模様の明暗を作り出している照明光を塗装面に照射して、照射状態にある塗装面を撮像カメラにより撮像し、得られる撮像画像を用いて表面検査を行う技術がある。(特許文献1及び特許文献2に開示される技術)。   A typical example of this type of inspection apparatus is a technique used for inspecting the painted surface of an automobile body. In such a surface inspection, unevenness, scratches, etc. existing on the painted surface as the surface to be inspected are the inspection objects. As an inspection technique using pattern-shaped inspection light, so-called stripes, that is, illuminating illumination light creating vertical stripes of light and darkness on the painted surface, and imaging the painted surface in an irradiated state with an imaging camera, There is a technique for performing a surface inspection using the obtained captured image. (Technology disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2).

例えば、塗装面を所定方向(例えばX方向)に移動させていった場合に、塗装面上にある凹凸面といった欠陥の画像部分が、前記移動方向に直交する方向(例えばY方向)の座標を変えることなく、その方向座標(X座標)を変えながら撮像されることを利用して、欠陥の検出を行うものがあり、欠陥領域の撮像画像においては、明のストライプ部位では暗く、暗のストライプ部位では明るく撮像されことを利用して欠陥を識別することから、欠陥は、ストライプの明部分及び暗部分の中間階調画像として捕らえられる(特許文献1参照)。   For example, when the painted surface is moved in a predetermined direction (for example, the X direction), an image portion of a defect such as an uneven surface on the painted surface has coordinates in a direction orthogonal to the moving direction (for example, the Y direction). There is one that detects defects by using the image while changing the direction coordinate (X coordinate) without changing, and in the captured image of the defect area, the light stripe portion is dark and dark stripes. Since the defect is identified using the fact that it is brightly imaged at the part, the defect is captured as an intermediate gradation image of a bright part and a dark part of the stripe (see Patent Document 1).

表面の周期的な凹凸である「ゆず肌」と呼ばれる欠陥を検出しようとするために、検査光である明暗ストライプの境界線の撮像画像上でのゆらぎにより塗装厚みの班を見出そうとするものがある(特許文献2参照)。この検査手法では、被検査面を移動させる必要はないが、概して、塗装面の比較的広い範囲に渡ってストライプの境界線画像に位置ずれを起こさせるような乱れが発生している塗装面が検出対象となる。   In order to detect a defect called "Yuzu skin" that is a periodic unevenness of the surface, it tries to find a group of coating thickness by fluctuation on the captured image of the boundary line of light and dark stripes as inspection light There is a thing (refer patent document 2). In this inspection method, it is not necessary to move the surface to be inspected, but in general, there is a paint surface on which a disturbance that causes displacement in the boundary image of the stripe occurs over a relatively wide range of the paint surface. It becomes a detection target.

特開平8−145906号公報(図5、図9及び図15)JP-A-8-145906 (FIGS. 5, 9, and 15) 特開平9−126744号公報(図13)JP-A-9-126744 (FIG. 13)

特許文献1及び2のような上述した従来の表面検査手法では、被検査面を照明する照明部がストライプ状の明暗パターンを塗装面に照射することになるが、信頼性の高い検査結果を得るためには、照明部によって作り出される明暗パターンの輝度が少なくとも撮像カメラの視野内において高いレベルで一様化していることが重要となる。しかしながら、被検査面である塗装面の状況、撮像カメラによる撮像角度や表面状態によって、撮像カメラの視野内において明暗パターンの輝度が変動するという問題が生じる。また、撮像カメラの視野全体を利用して画像を取り込んだ場合、その中央部と周辺部において周辺減光やレンズ収差のために無視できない輝度差が生じる場合もある。   In the above-described conventional surface inspection methods such as Patent Documents 1 and 2, the illumination unit that illuminates the surface to be inspected irradiates the painted surface with a stripe-shaped light / dark pattern, but a highly reliable inspection result is obtained. For this purpose, it is important that the brightness of the bright and dark pattern created by the illumination unit is uniform at a high level at least in the field of view of the imaging camera. However, there arises a problem that the brightness of the light and dark pattern varies within the field of view of the imaging camera depending on the condition of the painted surface that is the surface to be inspected, the imaging angle and surface state of the imaging camera. In addition, when an image is captured using the entire field of view of the imaging camera, there may be a luminance difference that cannot be ignored due to peripheral dimming and lens aberration at the central portion and the peripheral portion.

特に、自動であれ目視であれ、被検査面を照明部によって走査しながら表面欠陥を検出していく作業において、照明部によって照射走査されていく被検査面における明暗パターンの輝度の変動は欠陥検出信頼度に大きな悪影響を与える。
上記実状に鑑み、本発明の課題は、被検査面に対して可能な限り一様な明暗パターンを作り出すことができる検査用照明光源ユニットとこの光源ユニットを用いた表面欠陥検査装置を提供することである。
In particular, in the operation of detecting surface defects while scanning the surface to be inspected by the illumination unit, whether automatically or visually, fluctuations in brightness of the light and dark pattern on the surface to be inspected scanned by the illumination unit are detected as defects. Significant negative impact on reliability.
In view of the above situation, an object of the present invention is to provide an inspection illumination light source unit capable of creating a light and dark pattern as uniform as possible on a surface to be inspected, and a surface defect inspection apparatus using the light source unit. It is.

上記課題を解決するため、本発明による検査用照明光源ユニットは、所定のレイアウトパターンを繰り返すように連続的に配置された多数の発光素子と、前記発光素子の照射光によって照明された被検査面から反射される前記発光素子の照射光の測定輝度値を求める輝度測定手段と、前記発光素子の発光量を制御する発光素子制御手段とを備え、前記輝度測定手段が、当該輝度測定手段を構成する撮像カメラからの出力信号に基づいて、撮像距離毎に予め設定されている撮像画面における発光像のサイズと前記各発光素子の座標位置との関係から前記各発光素子に対応する発光像の領域を決定し、さらに当該発光像の領域に対応する画素群を決定し、当該画素群に含まれている画素の画素値を平均化して前記各発光素子に対応する前記測定輝度値を求めるように構成され、前記発光素子制御手段が、前記輝度測定手段によって求められた前記測定輝度値が所定の値に追従するように前記各発光素子の発光量を制御するように構成されており、前記レイアウトパターンが、複数の前記発光素子の内側に所定形状のプレート面を残すように、前記発光素子を連続的に網状に配置させたものであり、前記プレート面が黒色又は暗色に構成されており、少なくとも1つの前記プレート面に前記撮像カメラが前記被検査面から反射される前記各発光素子の照射光を受光するように配置されている。
In order to solve the above-mentioned problems, an illumination light source unit for inspection according to the present invention includes a plurality of light emitting elements arranged continuously so as to repeat a predetermined layout pattern , and a surface to be inspected illuminated by irradiation light of the light emitting elements. configuration and luminance measurement means for obtaining a measured luminance value of the irradiation light of the light emitting element to be reflected, and a light emitting element control unit for controlling the light emission amount of the light emitting element, the brightness measuring means, the brightness measuring means from the The area of the luminescent image corresponding to each light emitting element based on the relationship between the size of the luminescent image on the imaging screen preset for each imaging distance and the coordinate position of each light emitting element based on the output signal from the imaging camera Further, a pixel group corresponding to the region of the emission image is determined, pixel values of pixels included in the pixel group are averaged, and the measurement brightness corresponding to each light emitting element is determined. The light emitting element control means is configured to control the light emission amount of each light emitting element so that the measured luminance value obtained by the luminance measuring means follows a predetermined value. The layout pattern is such that the light emitting elements are continuously arranged in a net shape so as to leave a plate surface of a predetermined shape inside the plurality of light emitting elements, and the plate surface is black or dark is configured, it is arranged such that at least one of said image pickup camera to the plate surface for receiving the illumination light of the respective light emitting element to be reflected from the surface to be inspected.

この構成では、所定のレイアウトパターンを繰り返すように連続的に配置された多数の発光素子によって照明された被検査面から反射される照射光の測定輝度値を求め、その測定輝度値が所定の値に追従するように発光素子の発光量が制御されるので、被検査面を複数の発光素子によって照射走査しながら表面欠陥を検出していく作業において、被検査面の状態や被検査面に対する照射角度の変動、さらには自動欠陥検出のために撮像カメラを用いた際の周辺減光やレンズ収差にもかかわらず、照射反射光の輝度を常に一定にすることが可能となり、被検査面における明暗パターンを利用して行う表面欠陥検査の信頼性を高めることができる。
In this configuration, a measurement luminance value of irradiation light reflected from a surface to be inspected illuminated by a number of light emitting elements arranged continuously so as to repeat a predetermined layout pattern is obtained, and the measurement luminance value is a predetermined value. The amount of light emitted from the light-emitting element is controlled so as to follow the surface of the light-emitting element. The brightness of the reflected reflected light can always be kept constant regardless of the fluctuations in the angle and the peripheral dimming and lens aberrations when using an imaging camera for automatic defect detection. The reliability of the surface defect inspection performed using the pattern can be increased.

また、効率的な明暗パターンを作り出すため、複数の発光素子内側に所定形状のプレート面を残すように、発光素子を連続的に配置させた場合、その1つのプレート面に照射光の輝度測定を行うための撮像カメラを配置することで、発光素子群からの照射光が被検査面で反射されて一様な撮像角度で撮像カメラに取り込まれるので取得される発光素子の発光像群は発光素子光量のフィードバック制御に好都合である。 In addition, in order to create an efficient light and dark pattern, when the light emitting elements are continuously arranged so as to leave a plate surface of a predetermined shape inside a plurality of light emitting elements , the luminance measurement of irradiation light is performed on one plate surface. By arranging an imaging camera to perform the irradiation, the light emitted from the light emitting element group is reflected by the surface to be inspected and is captured by the imaging camera at a uniform imaging angle. This is convenient for feedback control of the light amount of the element.

さらに本発明の好適な形態として、基準となる正常な被検査面から反射される前記発光素子の照射光の輝度を参照輝度としてテーブル化し、この参照輝度に前記輝度測定手段によって求められた前記測定輝度値が追従するように前記発光素子の発光量が制御されるように構成するならば、反射特性等が異なる種々の被検査面が存在しても、それぞれの正常な被検査面から反射される照射光の輝度が参照輝度としてテーブル化されているので、適正なテーブルを使用することでどのような被検査面に対しても最適な照明状態を常に作り出すことが可能となる。
Further, as a preferred embodiment of the present invention, the luminance of the light emitted from the light emitting element reflected from a normal normal inspection surface is tabulated as a reference luminance value , and the reference luminance value is obtained by the luminance measuring means . If the light emission amount of each light emitting element is controlled so that the measured luminance value follows, even if there are various test surfaces having different reflection characteristics, etc., each normal test surface Since the brightness of the irradiation light reflected from the table is tabulated as a reference brightness value , it is possible to always create an optimal illumination state for any surface to be inspected by using an appropriate table. .

さらに、上記課題を解決するため、本発明による表面欠陥検査装置は、所定のレイアウトパターンを繰り返すように連続的に配置された多数の発光素子と、前記発光素子の照射光によって照明された被検査面を撮像する撮像カメラと、前記撮像カメラからの出力信号を評価して前記被検査面における欠陥を検知する欠陥評価手段と、前記撮像カメラからの出力信号を評価して前記発光素子の照射光によって照明された被検査面から反射される前記発光素子の照射光の測定輝度値を求める輝度算定部と、前記発光素子の発光量を制御する発光素子制御手段とを備え、前記輝度算定部が、前記撮像カメラからの出力信号に基づいて、撮像距離毎に予め設定されている撮像画面における発光像のサイズと前記各発光素子の座標位置との関係から前記各発光素子に対応する発光像の領域を決定し、さらに当該発光像の領域に対応する画素群を決定し、当該画素群に含まれている画素の画素値を平均化して前記各発光素子に対応する前記測定輝度値を求めるように構成され、前記発光素子制御手段が、前記輝度算定部によって求められた前記測定輝度値が所定の値に追従するように前記各発光素子の発光量を制御するように構成されており、前記レイアウトパターンが、複数の前記発光素子の内側に所定形状のプレート面を残すように、前記発光素子を連続的に網状に配置させたものであり、前記プレート面が黒色又は暗色に構成されており、少なくとも1つの前記プレート面に前記撮像カメラが前記被検査面から反射される前記各発光素子の照射光を受光するように配置されている。
Furthermore, in order to solve the above-described problems, a surface defect inspection apparatus according to the present invention includes a large number of light emitting elements arranged continuously so as to repeat a predetermined layout pattern, and an object to be inspected illuminated by irradiation light of the light emitting elements. An imaging camera for imaging a surface; defect evaluation means for evaluating an output signal from the imaging camera to detect a defect on the surface to be inspected; and an output light from the imaging camera to evaluate irradiation light of the light emitting element It includes a luminance calculating section for obtaining the measured luminance value of the irradiation light of the light emitting element to be reflected from the test surface which is illuminated, and a light emitting element control unit for controlling the light emission amount of the light emitting element by the brightness calculating section Based on the output signal from the imaging camera, the relationship between the size of the luminescent image on the imaging screen set in advance for each imaging distance and the coordinate position of each light emitting element A region of a light emitting image corresponding to the light emitting element is determined, a pixel group corresponding to the region of the light emitting image is determined, and pixel values of pixels included in the pixel group are averaged to correspond to each light emitting element. And the light emitting element control means controls the light emission amount of each light emitting element so that the measured brightness value obtained by the brightness calculating unit follows a predetermined value. The light emitting elements are continuously arranged in a net shape so that a predetermined shape of the plate surface is left inside the plurality of light emitting elements. The imaging camera is arranged in black or dark color, and the imaging camera is disposed on at least one of the plate surfaces so as to receive irradiation light of each light emitting element reflected from the surface to be inspected.

この構成による表面欠陥検査装置は、上述した本発明による検査用照明光源ユニットを実質的に組み込んでいることになるので、上述した検査用照明光源ユニットの作用効果を全て備えることが可能であるとともに、発光素子の反射照射光の輝度を測定するための撮像カメラと表面欠陥検出のために用いる被検査面の画像を取得する撮像カメラとを兼用することができるという合理的な構成を有することになる。
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。
Since the surface defect inspection apparatus according to this configuration substantially incorporates the above-described inspection illumination light source unit according to the present invention, it is possible to provide all the operational effects of the above-described inspection illumination light source unit. It has a rational configuration that can be used both as an imaging camera for measuring the brightness of reflected illumination light of a light emitting element and an imaging camera for acquiring an image of a surface to be inspected used for detecting a surface defect. Become.
Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of embodiments using the drawings.

図1に、本発明による検査用照明光源ユニットを用いて、コンベア2により紙面左方に搬送されている塗装工程終了後の自動車ボディ1の塗装面を照明しながら目視で塗装表面欠陥を検査する形態を示す模式的構成図が示されている。この検査用照明光源ユニットは、検査光としての照明光を被検査面である自動車ボディ1の塗装面に照射する照明部3と、この照明部3で照明された被検査面を撮像する撮像カメラ4と、この撮像カメラ4からの出力信号を用いて照明部3の光量制御を行うように構成されたコントローラ5とを備えている。   In FIG. 1, using the illumination light source unit for inspection according to the present invention, a coating surface defect is visually inspected while illuminating the painted surface of the automobile body 1 after the painting process being conveyed to the left by the conveyor 2. The schematic block diagram which shows a form is shown. The inspection illumination light source unit includes an illumination unit 3 that irradiates illumination light as inspection light to a painted surface of an automobile body 1 that is a surface to be inspected, and an imaging camera that images the surface to be inspected illuminated by the illumination unit 3 4 and a controller 5 configured to perform light amount control of the illumination unit 3 using an output signal from the imaging camera 4.

撮像カメラ4は照明部3に組み付けられ、天井から検査員によって移動可能に吊り下げられており、照明部3の発光面3a及び撮像カメラ4のレンズ面4aは、被検査面としての、コンベヤ2によって搬送される自動車ボディ1の塗装面に対向するように、検査員によって照準合わせされる。   The imaging camera 4 is assembled to the illumination unit 3 and is suspended from the ceiling so as to be movable by an inspector. The light emitting surface 3a of the illumination unit 3 and the lens surface 4a of the imaging camera 4 serve as the surface to be inspected. Is inspected by the inspector so as to face the painted surface of the automobile body 1 conveyed by.

図2に示すように、照明部3は、多数の発光素子(この実施形態ではLED素子を用いるので以後LED素子と称することにする)30を、6角形のスペースを残すような網状のレイアウトパターンで、しかもこの6角形レイアウトパターンを繰り返すように連続的に(隣接するLED素子30との間をつめながら)配置した構成を有している。6角形網状に配置されたLED素子30によって残されたスペースは、ここでは暗面31と呼ばれ、黒もしくは暗色のプレート面である。網状に配置されたLED素子30によって多くの暗面31が現出しているが、その内の最も中央に位置する暗面31に撮像カメラ4のレンズ面4aが位置するように撮像カメラ4が照明部3に組み込まれている。   As shown in FIG. 2, the illuminating unit 3 has a net-like layout pattern in which a large number of light emitting elements (in this embodiment, LED elements are used and hence referred to as LED elements) 30 leaving a hexagonal space. And it has the structure arrange | positioned continuously (it pinches between the LED elements 30 adjacent) so that this hexagonal layout pattern may be repeated. The space left by the LED elements 30 arranged in a hexagonal mesh shape is referred to herein as a dark surface 31 and is a black or dark plate surface. Although many dark surfaces 31 appear by the LED elements 30 arranged in a net shape, the imaging camera 4 illuminates so that the lens surface 4a of the imaging camera 4 is positioned on the dark surface 31 that is located at the most center among them. Part 3 is incorporated.

コントローラ5は、CPUを中核部材として、この表面欠陥検査装置の種々の動作を行うための機能部をハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方で構築しているが、図1から明らかなように、本発明に特に関係する機能部として、撮像カメラ4からの出力信号を取り込んで画像入力部7を介してデジタル画像データ(以下単に入力画像と称する)としてメモリ8に展開された撮像カメラ4からの入力画像に基づいて、照明部3のLED素子30の照射光によって照明された塗装面から反射される照射光の輝度を測定する輝度測定手段70と、この輝度測定手段70によって測定された発光素子の照射光の輝度が所定の値に追従するようにLED素子30の発光量を制御する発光素子制御手段80が挙げられる。   The controller 5 uses a CPU as a core member, and constructs a functional unit for performing various operations of the surface defect inspection apparatus by hardware and / or software. As is apparent from FIG. As a functional unit particularly related to the invention, an input from the imaging camera 4 that takes in an output signal from the imaging camera 4 and develops it in the memory 8 as digital image data (hereinafter simply referred to as an input image) via the image input unit 7. Based on the image, luminance measuring means 70 for measuring the luminance of the irradiation light reflected from the coating surface illuminated by the irradiation light of the LED element 30 of the illuminating unit 3, and the light emitting element measured by the luminance measuring means 70 There is a light emitting element control means 80 for controlling the light emission amount of the LED element 30 so that the luminance of the irradiation light follows a predetermined value.

輝度測定手段70は、メモリ8から読み出された入力画像の画素値(輝度値)から照明部3の各LED素子30による照射光の塗装面での反射輝度を算定する輝度算出部71を備えており、予め定められている入力画像における各LED素子30の座標位置と入力画像における各LED素子30による照射光の塗装面での反射ポイントの像である発光像のサイズに占める画素数に応じて平均化された画素値により、各LED素子30の発光像がもつ輝度値を正確に算出する。   The luminance measuring unit 70 includes a luminance calculating unit 71 that calculates the reflection luminance of the irradiation light on the painted surface of each LED element 30 of the illumination unit 3 from the pixel value (luminance value) of the input image read from the memory 8. In accordance with the predetermined coordinate position of each LED element 30 in the input image and the number of pixels in the size of the light emission image which is an image of the reflection point on the painted surface of the light irradiated by each LED element 30 in the input image The luminance value of the light emission image of each LED element 30 is accurately calculated from the averaged pixel values.

発光素子制御手段80は、塗装色や塗装箇所などのよって異なる種々の塗装特性もつ塗装面毎に、基準となる正常な塗装面から反射される各LED素子の照射光の輝度(発光像の画素値)を参照輝度としてテーブル化してLUT(ルックアップテーブル)82に登録するLUT生成部81と、前記輝度算出部71で算出された各LED素子30の算出輝度値と前記LUT82から読み出された対応するLED素子30のための参照輝度を比較してその差分値を生成する比較部83と、この比較部83から送られてきた各LED素子30の前記差分値に基づいて入力画像における各発光像の輝度が所定値つまり全体が一様となるように照明部30の各LED素子30への供給電力をPWM制御方式などにより決定する発光素子制御部84を備えている。   The light emitting element control means 80 is for each painted surface having various painting characteristics that differ depending on the paint color, the painted location, etc., and the brightness of the light emitted from each LED element reflected from the normal painted surface as a reference (pixels of the light emitting image). Value) as a reference luminance in a table and registered in the LUT (look-up table) 82, the calculated luminance value of each LED element 30 calculated by the luminance calculator 71, and the LUT 82. A comparison unit 83 that compares reference luminances for the corresponding LED elements 30 and generates a difference value thereof, and each light emission in the input image based on the difference value of each LED element 30 sent from the comparison unit 83 A light emitting element control unit 84 that determines the power supplied to each LED element 30 of the illumination unit 30 by a PWM control method or the like so that the luminance of the image is a predetermined value, that is, the whole is uniform. There.

上述した構成からなる検査用照明光源ユニットでは、被検査面としての塗装面を照明する、6角形状リングの繰り返しレイアウトパターンで配置されたLED素子30からの照射光による塗装面上での明暗パターンは、照明部3の発光面3aのサイズに対応する検査領域の全域にわたって所定の一様な輝度分布を持つことになり、パターン状の検査光を使用する表面欠陥検査にとって好都合なものとなる。   In the illumination light source unit for inspection having the above-described configuration, the light / dark pattern on the painted surface by the irradiation light from the LED elements 30 arranged in a repeated layout pattern of the hexagonal ring that illuminates the painted surface as the surface to be inspected. Has a predetermined uniform luminance distribution over the entire inspection region corresponding to the size of the light emitting surface 3a of the illuminating unit 3, which is convenient for surface defect inspection using a patterned inspection light.

図3には、上述したような本発明による検査用照明光源ユニットを組み込んだ表面欠陥検査装置の一例として、コンベア2により紙面左方に搬送されている塗装工程終了後の自動車ボディ1の塗装面を検査する装置の模式的な構成図が示されている。この表面欠陥検査装置は、検査光としての照明光を被検査面である自動車ボディ1の塗装面に照射する照明部3と、この照明部3で照明された被検査面を撮像する撮像カメラ4と、この撮像カメラ4からの出力信号を用いた照明部3の発光量制御や被検査面における欠陥の存在の評価やその評価欠陥の出力を行うコントローラ5と、このコントローラ5の出力部10に接続される出力機器としてのモニタ12やプリンタ13とから構成されている。   FIG. 3 shows, as an example of the surface defect inspection apparatus incorporating the inspection illumination light source unit according to the present invention as described above, the painted surface of the automobile body 1 after completion of the painting process which is being conveyed to the left by the conveyor 2. A schematic configuration diagram of an apparatus for inspecting the above is shown. The surface defect inspection apparatus includes an illumination unit 3 that irradiates a painted surface of an automobile body 1 that is an inspection surface with illumination light as inspection light, and an imaging camera 4 that images the inspection surface illuminated by the illumination unit 3. A controller 5 for controlling the light emission amount of the illumination unit 3 using the output signal from the imaging camera 4, evaluating the presence of defects on the surface to be inspected, and outputting the evaluation defects, and an output unit 10 of the controller 5. A monitor 12 and a printer 13 are connected as output devices to be connected.

この表面欠陥検査装置におけるコントローラ5には、前述した輝度測定手段70と発光素子制御手段80に加えて、画像入力部7を介して撮像カメラ4からの出力信号を取り込んでメモリ8に展開された入力画像を用いて欠陥評価を行う欠陥評価手段6が備えられている。さらにコントローラ5は、通信部11を介してこの表面欠陥検査装置の上位制御体としてのホストコンピュータ14にデータ伝送可能に接続されている。このホストコンピュータ14には必要に応じてコントローラ5にダウンロードされる検査対象となる自動車ボディ1の情報やコンベヤ2の動作情報が蓄積されており、さらに、コントローラ5で生成された塗装面の欠陥情報もコントローラ5からホストコンピュータ14にアップロードされ、そこに蓄積される。また、ホストコンピュータ14にネットワーク接続された端末によって制御されるプロジェクタ15やプリンタなどが検査照合ステーションに備えられ、この表面欠陥検査装置のコントローラ5からホストコンピュータ14を介して送られてくる欠陥情報に基づいて、欠陥位置などを検査員に指摘する機能も備えられている。   In addition to the luminance measuring means 70 and the light emitting element control means 80 described above, the controller 5 in this surface defect inspection apparatus takes in an output signal from the imaging camera 4 via the image input unit 7 and develops it in the memory 8. Defect evaluation means 6 for performing defect evaluation using an input image is provided. Further, the controller 5 is connected to the host computer 14 as a host controller of the surface defect inspection apparatus via the communication unit 11 so as to be able to transmit data. The host computer 14 stores information on the automobile body 1 to be inspected and operation information on the conveyor 2 that are downloaded to the controller 5 as necessary. Further, defect information on the painted surface generated by the controller 5 is also stored. Is also uploaded from the controller 5 to the host computer 14 and stored therein. Further, a projector 15 or a printer controlled by a terminal connected to the host computer 14 via a network is provided in the inspection / verification station, and defect information sent from the controller 5 of the surface defect inspection apparatus via the host computer 14 is included. Based on this, it also has a function to point out the defect location to the inspector.

実質的には図2に示されたものと同様な照明部3の発光面3a及び撮像カメラ4のレンズ面4aは、コンベヤ2によって搬送される自動車ボディ1の被検査面に対向するように配置されているか、あるいは必要に応じて、発光面3a及びレンズ面4aの鉛直線と被検査面の鉛直線ができるだけ一致又は平行となるように被検査面に対して追従制御される。   The light emitting surface 3a of the illumination unit 3 and the lens surface 4a of the imaging camera 4 that are substantially the same as those shown in FIG. 2 are arranged so as to face the surface to be inspected of the automobile body 1 conveyed by the conveyor 2. If necessary, follow-up control is performed with respect to the surface to be inspected so that the vertical lines of the light emitting surface 3a and the lens surface 4a and the vertical lines of the surface to be inspected are as coincident or parallel as possible.

照明部3は、多数の発光素子(この実施形態ではLED素子を用いるので以後LED素子と称することにするが、本発明において発光素子がLED素子に限定されるわけではなく、仕様に応じて他の形態の発光素子を用いてもよい)30を、6角形のスペースを残すような網状のレイアウトパターンで、しかもこの6角形レイアウトパターンを繰り返すように連続的に(隣接するLED素子30との間をつめながら)配置した構成を有している。6角形網状に配置されたLED素子30によって残されたスペースは、ここでは暗面31と呼ばれ、黒もしくは暗色のプレート面である。 The illuminating unit 3 has a number of light emitting elements (hereinafter referred to as LED elements since LED elements are used in this embodiment, but in the present invention, the light emitting elements are not limited to LED elements, and other elements may be used depending on the specifications. 30 may be used in a net-like layout pattern that leaves a hexagonal space, and the hexagonal layout pattern is continuously repeated (between adjacent LED elements 30). It has a configuration that is arranged. The space left by the LED elements 30 arranged in a hexagonal mesh shape is referred to herein as a dark surface 31 and is a black or dark plate surface.

網状に配置されたLED素子30によって多くの暗面31が現出しているが、その内の最も中央に位置する暗面31に撮像カメラ4のレンズ面4aが位置するように撮像カメラ4が照明部3に組み込まれている。撮像カメラ4の設置数は、照明部3の発光面3aサイズによって適宜決定される。   Although many dark surfaces 31 appear by the LED elements 30 arranged in a net shape, the imaging camera 4 illuminates so that the lens surface 4a of the imaging camera 4 is positioned on the dark surface 31 that is located at the most center among them. Part 3 is incorporated. The number of imaging cameras 4 is appropriately determined depending on the size of the light emitting surface 3a of the illumination unit 3.

コントローラ5は、CPUを中核部材として、この表面欠陥検査装置の種々の動作を行うための機能部をハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方で構築しているが、図3と図4に示されているように、本発明に特に関係する機能部として、上述した輝度測定手段70と発光素子制御手段80以外にメモリ8に展開された入力画像を欠陥検出に適した形態に変換する前処理部60Aと、前処理された入力画像を用いて被検査面上の欠陥を見つけ出す欠陥決定部60Bが挙げられる。   The controller 5 uses a CPU as a core member, and constructs a functional unit for performing various operations of the surface defect inspection apparatus by hardware and / or software, as shown in FIGS. 3 and 4. As described above, as a functional unit particularly related to the present invention, in addition to the luminance measuring unit 70 and the light emitting element control unit 80 described above, a preprocessing unit 60A that converts an input image developed in the memory 8 into a form suitable for defect detection. And a defect determination unit 60B that finds a defect on the surface to be inspected using the preprocessed input image.

前処理部60Aは、入力画像を2値化処理する2値化処理部62を備えている。この2値化処理部62は、入力画像の濃淡ヒストグラムから統計的手法で2値化閾値を決定する2値化閾値決定部62aやノイズ消しのために入力画像に対して平滑化フィルタをかけるとともに発光像や欠陥像の輪郭を強調するためにSobelフィルタなどのエッジ強調フィルタをかける画像特徴抽出部62bを備え、2値化閾値決定部62aによって決定された2値化閾値を用いて画像特徴抽出部62bで強調された入力画像を2値化画像にする。   The preprocessing unit 60A includes a binarization processing unit 62 that binarizes the input image. The binarization processing unit 62 applies a smoothing filter to the binarization threshold value determination unit 62a for determining the binarization threshold value from the density histogram of the input image by a statistical method and the input image for noise elimination. An image feature extraction unit 62b that applies an edge enhancement filter such as a Sobel filter in order to enhance the outline of a light emission image or a defect image is provided, and image feature extraction is performed using the binarization threshold value determined by the binarization threshold value determination unit 62a. The input image emphasized by the unit 62b is converted into a binarized image.

2値化処理部62によって2値化された入力画像の一例が図5に示されている。この2値化明暗画像においては、輝度の高い領域は白く表示されているが、6角形レイアウトパターンで連続配置された発光像であるLED素子群は敷き詰められた6角形状の連続して繋がった白い輪郭線として表示され、暗面31に対向する塗装面領域は暗領域として表示され、場合によっては存在する塗装欠陥はその周囲からの照射光による乱反射により暗領域に浮かぶ白い独立した領域として表示される。このことから、欠陥検出は、2値化画像において、輝度が突出している領域(この実施形態では白い領域)であって所定のパターンで連続していない領域、つまり孤立点を探し出せばよいことになる。所定レベルの輝度値(濃度値)を有しながら連続する画素を探したり、孤立した領域を探したりする画像処理アルゴリズム自体は良く知られたものを用いることができる。   An example of the input image binarized by the binarization processing unit 62 is shown in FIG. In this binarized bright and dark image, areas with high luminance are displayed in white, but LED element groups, which are light-emitting images continuously arranged in a hexagonal layout pattern, are continuously connected in a hexagonal shape. Displayed as a white outline, the painted surface area facing the dark surface 31 is displayed as a dark region, and in some cases, an existing coating defect is displayed as a white independent region that floats in the dark region due to diffuse reflection from the surrounding light. Is done. For this reason, in the defect detection, it is only necessary to find an area where luminance is protruding (a white area in this embodiment) and is not continuous in a predetermined pattern, that is, an isolated point in the binarized image. Become. A well-known image processing algorithm for searching for a continuous pixel or an isolated area while having a luminance value (density value) of a predetermined level can be used.

しかしながら、被検査面ここでは塗装面の形状による照射光に対する反射特性の変動等によって、図6に拡大して示すように、本来は連続して繋がった線として現れるLED素子30の発光像に途切れが生じ、その途切れた部分が欠陥として誤検出される可能性がある。このような誤検出を適切に回避するように欠陥決定部60Bは実質的にはプログラムで構成されている。つまり、この欠陥決定部60Bは、所定数以内の画素数から構成される非連続の独立した画素領域を孤立点として検出して欠陥候補とする欠陥候補抽出部63と、連続配置されたLED素子30の発光像を示す領域に含まれる欠陥候補を欠陥候補から除外する欠陥候補選別部64と、この欠陥候補選別部64で欠陥候補から除外された孤立点領域及び背景などの不要画像領域を統合して欠陥判定対象外領域としてマスク処理する画像マスク生成部65と、画像マスク外に位置する複数の欠陥候補領域を識別するために異なる欠陥候補領域には異なるラベル(番号)を割り当てるラベリング処理を行うラベル設定部66と、各ラベリングされた欠陥候補領域の面積を演算する面積演算部67と、この面積演算部67からの面積情報に基づいて欠陥候補を真の欠陥と判定して欠陥マップに書き込む欠陥判定部68を備えている。欠陥候補選別部64は、欠陥候補抽出部63で抽出された欠陥候補を選別するために、撮像カメラ4から順次送られてくる画像から所定回数欠陥候補として抽出されているかどうかをチェックすることで突発的に生じる明領域を欠陥候補として認識することを防止する欠陥候補時系列判定部64aと、図5からよく理解できるように抽出された欠陥候補(孤立点)が連続している発光像の延長線上に位置しているかどうかをチェックすることで発光像の途切れ部を欠陥候補として認識することを防止する発光像非連続部探索部64bを備えている。この発光像非連続部の探索は、連続する発光像画素を辿っていきながらその途切れ端の延長線領域に位置する暗領域を抽出する形状特徴抽出アルゴリズム等を用いて行うことが可能であり、この途切れ領域に存在する孤立点は欠陥候補から除外される。   However, due to the variation of the reflection characteristics with respect to the irradiated light due to the shape of the surface to be inspected here, as shown in an enlarged view in FIG. 6, the light emission image of the LED element 30 that originally appears as a continuous line is interrupted. May occur, and the interrupted portion may be erroneously detected as a defect. The defect determination unit 60B is substantially constituted by a program so as to appropriately avoid such erroneous detection. In other words, the defect determining unit 60B includes a defect candidate extracting unit 63 that detects a discontinuous independent pixel region composed of a predetermined number of pixels as an isolated point to be a defect candidate, and LED elements that are continuously arranged. The defect candidate selection unit 64 that excludes defect candidates included in the region showing the 30 light emission images from the defect candidates, and the unnecessary image regions such as isolated point regions and backgrounds excluded from the defect candidates by the defect candidate selection unit 64 are integrated. Then, an image mask generation unit 65 that performs mask processing as a non-defect determination target region, and a labeling process that assigns different labels (numbers) to different defect candidate regions in order to identify a plurality of defect candidate regions located outside the image mask. Based on the area information from the area calculation unit 67, the label setting unit 66 to be performed, the area calculation unit 67 for calculating the area of each labeled defect candidate area, And a defect determination unit 68 for writing the defect map to determine the candidate true defect. The defect candidate selection unit 64 checks whether or not a defect candidate has been extracted a predetermined number of times from images sequentially sent from the imaging camera 4 in order to select the defect candidate extracted by the defect candidate extraction unit 63. A defect candidate time-series determination unit 64a that prevents a suddenly occurring bright region from being recognized as a defect candidate, and a light emission image in which defect candidates (isolated points) extracted as shown in FIG. 5 are continuous. A light emission image non-continuous portion search unit 64b is provided that prevents the discontinuity of the light emission image from being recognized as a defect candidate by checking whether it is located on the extension line. This search for the non-continuous portion of the luminescent image can be performed using a shape feature extraction algorithm or the like that extracts a dark region located in the extended line region of the discontinuity while tracing the continuous luminescent image pixels, An isolated point existing in this discontinuous region is excluded from defect candidates.

上述のように構成された表面欠陥検査装置により欠陥検査の手順を図7のフローチャートを用いて以下に説明するが、この欠陥検査の手順には欠陥評価手段6による欠陥評価ルーチンと、輝度測定手段70と発光素子制御手段80による発光素子30のための発光量制御ルーチンが同時に実行されている。   A defect inspection procedure using the surface defect inspection apparatus configured as described above will be described below with reference to the flowchart of FIG. 7. This defect inspection procedure includes a defect evaluation routine by the defect evaluation means 6 and a luminance measurement means. 70 and the light emission amount control routine for the light emitting element 30 by the light emitting element control means 80 are executed simultaneously.

欠陥評価ルーチンでは、まず、撮像カメラ4から画像入力部7を介して順次送られてくるフレーム画像をメモリ8に取り込む(#02)。取り込まれた入力画像は、2値化閾値決定部62aで2値化閾値が決定されるとともに(#03)、画像特徴抽出部62bで画像の平滑化及びエッジ強調を行った後(#04)、この入力画像は2値化処理されて2値化画像となる(#05)。   In the defect evaluation routine, first, frame images sequentially sent from the imaging camera 4 via the image input unit 7 are taken into the memory 8 (# 02). A binarization threshold value is determined by the binarization threshold value determination unit 62a (# 03) and the image feature extraction unit 62b performs image smoothing and edge enhancement (# 04). The input image is binarized to become a binarized image (# 05).

2値化された入力画像から、欠陥候補抽出部63によって、所定数以内(画像解像度等から予め決定される)の画素数からなる孤立した明画素領域が欠陥候補として抽出される(#06)。抽出された欠陥候補のうち外乱光等により瞬時的かつ局地的に生じる孤立点に属する欠陥候補は欠陥候補時系列判定部64aによって欠陥候補から除外され(#07)、さらに抽出された欠陥候補のうち発光像の途切れ領域に位置する孤立点に属する欠陥候補は発光像非連続部探索部64bによって欠陥候補から除外される(#08)。発光像非連続部探索部64bによって見つけ出された発光像の途切れ領域を含むその周辺領域は、ホストコンピュータ14から伝送される被検査物としての自動車ボディ1の形状情報やコンベヤ2による搬送位置情報に基づいて決定される被検査面としての塗装面以外の背景領域とともに不要画素領域として画像マスク生成部65によってマスク処理される(#09)。なおこの実施形態では、ホストコンピュータ14から得られる搬送位置情報は、実際の位置とは異なる可能性があるので、レーザーセンサなどを用いてリアルタイムでの自動車ボディ1の位置ずれをチェックして、その画像マスクの位置を修正している(#10)。このようにして欠陥候補の選別や背景画像の除去を終えた後、残されている欠陥候補(孤立点)をラベリングし(#11)、各ラベルを割り当てられた孤立点の面積を演算し(#12)、予め設定されている面積条件(閾値以上の面積をもつかどうか)を満たしている孤立点だけが真の欠陥として判定し(#13)、その座標位置及びサイズなどを欠陥マップに書き込む(#14)。   From the binarized input image, the defect candidate extraction unit 63 extracts an isolated bright pixel region having the number of pixels within a predetermined number (predetermined from image resolution or the like) as a defect candidate (# 06). . Of the extracted defect candidates, defect candidates belonging to isolated points that are instantaneously and locally generated by disturbance light or the like are excluded from the defect candidates by the defect candidate time-series determination unit 64a (# 07), and further extracted defect candidates. Among these, defect candidates belonging to isolated points located in the discontinuous region of the light emission image are excluded from the defect candidates by the light emission image discontinuous portion searching unit 64b (# 08). The peripheral region including the discontinuous region of the light emission image found by the light emission image discontinuous portion searching unit 64b is the shape information of the vehicle body 1 as the inspection object transmitted from the host computer 14 and the conveyance position information by the conveyor 2 The image mask generation unit 65 performs mask processing as an unnecessary pixel area together with the background area other than the painted surface as the surface to be inspected determined based on (# 09). In this embodiment, since the transport position information obtained from the host computer 14 may be different from the actual position, the positional deviation of the vehicle body 1 in real time is checked using a laser sensor or the like, The position of the image mask is corrected (# 10). After selecting defect candidates and removing the background image in this way, the remaining defect candidates (isolated points) are labeled (# 11), and the area of the isolated points to which each label is assigned is calculated ( # 12) Only isolated points satisfying a preset area condition (whether or not having an area equal to or greater than the threshold) are determined as true defects (# 13), and their coordinate positions and sizes are stored in the defect map. Write (# 14).

上述したステップ#1〜#14までの欠陥評価手段6による塗装面の欠陥評価ルーチンが欠陥検査が終了するまで繰り返されるが、全ての塗装面の欠陥検査が終了すると、この処理ルーチンは完了する。   The coating surface defect evaluation routine by the defect evaluation means 6 in steps # 1 to # 14 described above is repeated until the defect inspection is completed, but when all the coating surface defect inspections are completed, this processing routine is completed.

欠陥評価ルーチンと同時に実行される発光素子30のための発光量制御ルーチンでは、まず、メモリ8に取り込まれた入力画像は(#02)、撮像距離毎に予め設定されている撮像画面における発光像と各LED素子30との関係から各LED素子30に対応する発光像の領域を決定し(#21)、さらに各LED素子30に割り当てられている画素群を決定し(#22)、各画素群に含まれている画素の画素値(輝度値)を平均化して、各LED素子30に対応する測定輝度値を求める(#23)、といった処理ステップが輝度算出部71によって行われる。続いて、比較部83が、LUT82から該当する参照輝度テーブルを選択し、LED素子30別の参照輝度値を読み込み(#24)、測定輝度値と参照輝度値を比較してその差分値を求める(#25)。発光素子制御部84は、比較部83から送られてきた差分値に基づいて発光制御量を演算するとともに(#26)、得られた発光制御量を用いて各LED素子30に対して供給する電力を制御して、結果的にその発光量を制御する(#27)。   In the light emission amount control routine for the light emitting element 30 that is executed simultaneously with the defect evaluation routine, first, the input image captured in the memory 8 is (# 02), and the light emission image on the imaging screen set in advance for each imaging distance. The region of the light emission image corresponding to each LED element 30 is determined from the relationship between the LED element 30 and each LED element 30 (# 21), and the pixel group assigned to each LED element 30 is determined (# 22). The luminance calculation unit 71 performs processing steps such as averaging the pixel values (luminance values) of the pixels included in the group to obtain the measured luminance value corresponding to each LED element 30 (# 23). Subsequently, the comparison unit 83 selects a corresponding reference luminance table from the LUT 82, reads a reference luminance value for each LED element 30 (# 24), compares the measured luminance value with the reference luminance value, and obtains a difference value thereof. (# 25). The light emitting element control unit 84 calculates a light emission control amount based on the difference value sent from the comparison unit 83 (# 26), and supplies it to each LED element 30 using the obtained light emission control amount. The power is controlled, and as a result, the light emission amount is controlled (# 27).

上述したステップ#20〜#27までの発光量制御ルーチンが欠陥検査が終了するまで繰り返されるが、全ての塗装面の欠陥検査が終了すると、この処理ルーチンは完了する(#100Yes分岐)。   The light emission amount control routine from steps # 20 to # 27 described above is repeated until the defect inspection is completed, but when the defect inspection of all painted surfaces is completed, this processing routine is completed (# 100 Yes branch).

その後、塗装面検査照合ステーションにおいて、ホストコンピュータ14を介して表面欠陥検査装置のコントローラ5から送られてきた欠陥マップのうち、塗装面検査照合ステーションに搬入された自動車ボディのIDに一致するIDを付与されている欠陥マップを用いて、欠陥照合が行われる。その際、検査員による照合作業を容易にするため、該当する欠陥マップに基づいて欠陥箇所を指摘するようにプロジェクタ15を動作させると好都合である。もちろん、そのような欠陥マップに基づく欠陥情報を表面欠陥検査装置の出力部に接続されたプリンタ13によって紙出力し、この出力用紙を直接自動車ボディ1に貼り付けてもよい。   After that, in the painted surface inspection / verification station, an ID that matches the ID of the automobile body carried into the painted surface inspection / verification station out of the defect map sent from the controller 5 of the surface defect inspection device via the host computer 14. Defect collation is performed using the assigned defect map. At this time, it is advantageous to operate the projector 15 so as to point out the defect location based on the corresponding defect map in order to facilitate the collation work by the inspector. Of course, the defect information based on such a defect map may be output to paper by the printer 13 connected to the output unit of the surface defect inspection apparatus, and the output paper may be directly attached to the automobile body 1.

上述した実施形態では、照明部3が6角形の網状に連続配置されたLED素子群で構成されていたが、その網状形態は6角形以外を採用してもよいし、発光素子30としてLED素子以外を採用してもよい。 In the embodiment described above, the illumination unit 3 is configured by the LED element group continuously arranged in a hexagonal mesh shape. However, the mesh shape may be other than the hexagonal shape, and the LED element may be used as the light emitting element 30. Other than these may be adopted .

上述した実施形態では、照明部3の各LED素子30が輝度測定手段70と発光素子制御手段80によるフィードバック制御により、入力画像における発光像が一様な輝度となるようにその発光量が制御されたが、各LED素子30を独立的にフィードバック制御する代わりに、照明部3に配置されたLED素子30をグループ化し、グループ単位でフィードバック制御してもよい。後者の場合、LED素子30に対する電力制御回路が簡単になるという利点が得られる。   In the embodiment described above, each LED element 30 of the illumination unit 3 is controlled by the luminance measurement means 70 and the light emitting element control means 80 so that the amount of light emission is controlled so that the light emission image in the input image has uniform luminance. However, instead of performing feedback control of each LED element 30 independently, the LED elements 30 arranged in the illumination unit 3 may be grouped and feedback controlled in units of groups. In the latter case, there is an advantage that the power control circuit for the LED element 30 is simplified.

本発明による検査用照明光源ユニットを模式的に示す構成図The block diagram which shows typically the illumination light source unit for a test | inspection by this invention 照明部と撮像カメラを示す模式図Schematic diagram showing the illumination unit and imaging camera 本発明による表面欠陥検査装置を模式的に示す構成図Configuration diagram schematically showing a surface defect inspection apparatus according to the present invention 表面欠陥検査装置に実装されている欠陥評価手段の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the defect evaluation means mounted on the surface defect inspection apparatus 2値化された入力画像を説明する説明図Explanatory drawing explaining the binarized input image 発光像の途切れ部に存在する孤立点を説明する説明図Explanatory drawing explaining the isolated point which exists in the discontinuous part of a light emission image 同時に実行される欠陥評価ルーチンと発光量制御ルーチンを示すフローチャートFlow chart showing defect evaluation routine and light emission amount control routine executed simultaneously

3:照明部
4:撮像カメラ
5:コントローラ
6:欠陥評価手段
30:発光素子(LED素子)
31:暗面(プレート面)
60A:前処理部
60B:欠陥決定部
70:輝度測定手段
71:輝度算出部
80:発光量制御手段
81:LUT生成部
82:LUT
83:比較部
84:発光素子制御部
3: Illumination unit 4: Imaging camera 5: Controller 6: Defect evaluation means 30: Light emitting element (LED element)
31: Dark surface (plate surface)
60A: Pre-processing unit 60B: Defect determining unit 70: Luminance measuring unit 71: Luminance calculating unit 80: Light emission amount controlling unit 81: LUT generating unit 82: LUT
83: Comparison unit 84: Light emitting element control unit

Claims (4)

所定のレイアウトパターンを繰り返すように連続的に配置された多数の発光素子と、前記発光素子の照射光によって照明された被検査面から反射される前記発光素子の照射光の測定輝度値を求める輝度測定手段と、前記発光素子の発光量を制御する発光素子制御手段とを備え、
前記輝度測定手段が、当該輝度測定手段を構成する撮像カメラからの出力信号に基づいて、撮像距離毎に予め設定されている撮像画面における発光像のサイズと前記各発光素子の座標位置との関係から前記各発光素子に対応する発光像の領域を決定し、さらに当該発光像の領域に対応する画素群を決定し、当該画素群に含まれている画素の画素値を平均化して前記各発光素子に対応する前記測定輝度値を求めるように構成され、前記発光素子制御手段が、前記輝度測定手段によって求められた前記測定輝度値が所定の値に追従するように前記各発光素子の発光量を制御するように構成されており、
前記レイアウトパターンが、複数の前記発光素子の内側に所定形状のプレート面を残すように、前記発光素子を連続的に網状に配置させたものであり、前記プレート面が黒色又は暗色に構成されており、少なくとも1つの前記プレート面に前記撮像カメラが前記被検査面から反射される前記各発光素子の照射光を受光するように配置されていることを特徴とする検査用照明光源ユニット。
A number of light emitting elements arranged continuously so as to repeat a predetermined layout pattern , and a luminance for obtaining a measured luminance value of the irradiation light of the light emitting element reflected from a surface to be inspected illuminated by the irradiation light of the light emitting element comprising a measuring means, and a light emitting element control unit for controlling the light emission amount of the light emitting element,
The luminance measuring means is based on an output signal from an imaging camera constituting the luminance measuring means, and the relationship between the size of the light emission image on the imaging screen set in advance for each imaging distance and the coordinate position of each light emitting element To determine a region of a light emission image corresponding to each of the light emitting elements, further determine a pixel group corresponding to the region of the light emission image, and average the pixel values of the pixels included in the pixel group, thereby The light emitting element control unit is configured to obtain the measured luminance value corresponding to an element, and the light emitting element control unit emits light of each light emitting element so that the measured luminance value obtained by the luminance measuring unit follows a predetermined value. Is configured to control
In the layout pattern, the light emitting elements are continuously arranged in a net shape so as to leave a plate surface of a predetermined shape inside the plurality of light emitting elements, and the plate surface is configured in black or dark color. An inspection illumination light source unit, wherein the imaging camera is disposed on at least one plate surface so as to receive irradiation light of each light emitting element reflected from the surface to be inspected.
基準となる正常な被検査面から反射される前記発光素子の照射光の輝度を参照輝度としてテーブル化し、この参照輝度に前記輝度測定手段によって求められた前記測定輝度値が追従するように前記発光素子の発光量が制御されることを特徴とする請求項1に記載の検査用照明光源ユニット。 It tabled the brightness of the irradiation light of the light emitting element to be reflected from a normal test surface as a reference as the reference luminance value, so that the measured luminance value determined by the luminance measuring means to the reference luminance value to follow The illumination light source unit for inspection according to claim 1, wherein the light emission amount of each light emitting element is controlled. 所定のレイアウトパターンを繰り返すように連続的に配置された多数の発光素子と、前記発光素子の照射光によって照明された被検査面を撮像する撮像カメラと、前記撮像カメラからの出力信号を評価して前記被検査面における欠陥を検知する欠陥評価手段と、前記撮像カメラからの出力信号を評価して前記発光素子の照射光によって照明された被検査面から反射される前記発光素子の照射光の測定輝度値を求める輝度算定部と、前記発光素子の発光量を制御する発光素子制御手段とを備え、
前記輝度算定部が、前記撮像カメラからの出力信号に基づいて、撮像距離毎に予め設定されている撮像画面における発光像のサイズと前記各発光素子の座標位置との関係から前記各発光素子に対応する発光像の領域を決定し、さらに当該発光像の領域に対応する画素群を決定し、当該画素群に含まれている画素の画素値を平均化して前記各発光素子に対応する前記測定輝度値を求めるように構成され、前記発光素子制御手段が、前記輝度算定部によって求められた前記測定輝度値が所定の値に追従するように前記各発光素子の発光量を制御するように構成されており、
前記レイアウトパターンが、複数の前記発光素子の内側に所定形状のプレート面を残すように、前記発光素子を連続的に網状に配置させたものであり、前記プレート面が黒色又は暗色に構成されており、少なくとも1つの前記プレート面に前記撮像カメラが前記被検査面から反射される前記各発光素子の照射光を受光するように配置されていることを特徴とする表面欠陥検査装置。
Evaluating output signals from the imaging camera, a number of light emitting elements arranged continuously so as to repeat a predetermined layout pattern , an imaging camera that images a surface to be inspected illuminated by light emitted from the light emitting element, and Defect evaluation means for detecting defects on the surface to be inspected, evaluation of an output signal from the imaging camera, and irradiation light of the light emitting element reflected from the surface to be inspected illuminated by the light irradiated by the light emitting element includes a luminance calculating section for obtaining the measured luminance value, and a light emitting element control unit for controlling the light emission amount of the light emitting element,
The brightness calculation unit determines whether each light emitting element is based on the relationship between the size of the light emitting image on the imaging screen set in advance for each imaging distance and the coordinate position of each light emitting element, based on the output signal from the imaging camera. The corresponding light emitting image region is determined, the pixel group corresponding to the light emitting image region is determined, the pixel values of the pixels included in the pixel group are averaged, and the measurement corresponding to each light emitting element is performed. It is configured to obtain a luminance value, and the light emitting element control means is configured to control the light emission amount of each light emitting element so that the measured luminance value obtained by the luminance calculating unit follows a predetermined value. Has been
In the layout pattern, the light emitting elements are continuously arranged in a net shape so as to leave a plate surface of a predetermined shape inside the plurality of light emitting elements, and the plate surface is configured in black or dark color. A surface defect inspection apparatus, wherein the imaging camera is arranged on at least one plate surface so as to receive irradiation light of each light emitting element reflected from the surface to be inspected.
基準となる正常な被検査面から反射される前記発光素子の照射光の輝度を参照輝度としてテーブル化し、この参照輝度に前記輝度算定部によって求められた前記測定輝度値が追従するように前記各発光素子の発光量が制御されることを特徴とする請求項3に記載の表面欠陥検査装置。 The brightness of the light emitted from the light emitting element reflected from a normal normal inspection surface is tabulated as a reference brightness value , and the measured brightness value obtained by the brightness calculating unit follows this reference brightness value. The surface defect inspection apparatus according to claim 3, wherein the light emission amount of each light emitting element is controlled.
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