JP5231779B2 - Appearance inspection device - Google Patents

Appearance inspection device Download PDF

Info

Publication number
JP5231779B2
JP5231779B2 JP2007262220A JP2007262220A JP5231779B2 JP 5231779 B2 JP5231779 B2 JP 5231779B2 JP 2007262220 A JP2007262220 A JP 2007262220A JP 2007262220 A JP2007262220 A JP 2007262220A JP 5231779 B2 JP5231779 B2 JP 5231779B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light irradiation
unit
imaging
pixel
inspected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007262220A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009092472A (en
Inventor
達也 本田
正治 杭ノ瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007262220A priority Critical patent/JP5231779B2/en
Publication of JP2009092472A publication Critical patent/JP2009092472A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5231779B2 publication Critical patent/JP5231779B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

本発明は、検査対象物の表面に発生する傷などの欠陥を検出する外観検査装置に関するものである。   The present invention relates to an appearance inspection apparatus for detecting defects such as scratches generated on the surface of an inspection object.

従来から、シート状物（一例としては感光フィルムやコーディング紙）などの検査対象物（被検査物）の表面に発生した、傷などの欠陥（凹凸欠陥）を検出する外観検査装置（表面検査装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, an appearance inspection device (surface inspection device) that detects defects (unevenness defects) such as scratches generated on the surface of an inspection object (inspection object) such as a sheet-like material (for example, a photosensitive film or coding paper). ) Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１の外観検査装置は、検査対象物の被検査面（表面）に光を照射する光照射手段と、被検査面で反射された光照射手段の光または被検査面を透過した光を受光する受光手段と、受光手段の出力信号に基づいて被検査面に存在する欠陥を検出する検査手段とを有している。   The appearance inspection apparatus of Patent Document 1 includes a light irradiation unit that irradiates light to a surface to be inspected (surface) of an inspection object, and light of the light irradiation unit reflected by the surface to be inspected or light that has passed through the surface to be inspected. Light receiving means for receiving light and inspection means for detecting defects present on the surface to be inspected based on the output signal of the light receiving means.

また、受光手段の代わりにカメラ装置などの撮像手段を用いた外観検査装置が提案されている。この種の外観検査装置は、図１０（ａ）に示すように、検査対象物１００の被検査面１１０に光Ｌ１を照射して、撮像手段（図示せず）により被検査面１１０を撮像し、撮像手段から得られた濃淡画像における画素の濃度差に基づいて、被検査面１１０における欠陥１２０の検出を行う。   Further, an appearance inspection apparatus using an imaging unit such as a camera device instead of the light receiving unit has been proposed. As shown in FIG. 10A, this type of appearance inspection apparatus irradiates the inspection surface 110 of the inspection object 100 with light L1 and images the inspection surface 110 by an imaging means (not shown). The defect 120 on the inspection surface 110 is detected based on the density difference of the pixels in the grayscale image obtained from the imaging means.

例えば、図１０（ａ）に示すように、欠陥１２０が線状の傷（傷欠陥）である場合、欠陥１２０は、被検査面１１０に平行する面内において欠陥１２０の幅方向に沿った方向の光に対しては、欠陥１２０が発生していない被検査面の部位（以下、「良品部」と称する）とは異なる反射特性を示すことになる。つまり、欠陥１２０による反射光Ｌ２の光量の分布は、上記良品部による反射光Ｌ２の光量の分布と異なるため、欠陥１２０による反射光Ｌ２の光量と上記良品部による反射光Ｌ２の光量との差が大きくなる方向が存在する。当該方向に撮像手段の撮像面Ｓが位置したときには、撮像面Ｓに入射する欠陥１２０による反射光Ｌ２と、上記良品部による反射光Ｌ２とにおいて光量の差が大きくなるので、このときに撮像手段より得られた濃淡画像では、欠陥１２０による反射光Ｌ２を受光した画素と上記良品部による反射光Ｌ２を受光した画素とで濃度差が大きいから、濃淡画像における画素の濃度差によって欠陥１２０の検出が可能となる。
特開平９−２５７７２２号公報 For example, as shown in FIG. 10A, when the defect 120 is a linear scratch (scratch defect), the defect 120 is a direction along the width direction of the defect 120 in a plane parallel to the surface 110 to be inspected. For the above light, a reflection characteristic different from that of a portion of the surface to be inspected (hereinafter referred to as “non-defective part”) where the defect 120 is not generated is exhibited. That is, since the distribution of the amount of reflected light L2 due to the defect 120 is different from the distribution of the amount of reflected light L2 due to the non-defective part, the difference between the amount of reflected light L2 due to the defect 120 and the amount of reflected light L2 due to the non-defective part. There is a direction in which increases. When the imaging surface S of the imaging unit is positioned in the direction, the difference in the amount of light between the reflected light L2 due to the defect 120 incident on the imaging surface S and the reflected light L2 due to the non-defective part becomes large. In the gray image obtained, since the density difference between the pixel receiving the reflected light L2 from the defect 120 and the pixel receiving the reflected light L2 from the non-defective part is large, the defect 120 is detected by the density difference of the pixel in the gray image. Is possible.
JP-A-9-257722

しかしながら、上述したような欠陥１２０は、図１０（ｂ）に示すように、光の照射方向と幅方向との角度が９０度に近付けば近付くほど、上記良品部と同様の反射特性を示す、つまり、欠陥１２０による反射光Ｌ２の光量の分布と上記良品部による反射光Ｌ２の光量の分布とがほぼ同じになってしまうことが実験により確かめられている。   However, as shown in FIG. 10B, the defect 120 as described above exhibits the same reflection characteristics as the non-defective part as the angle between the light irradiation direction and the width direction approaches 90 degrees. That is, it has been experimentally confirmed that the distribution of the amount of reflected light L2 due to the defect 120 and the distribution of the amount of reflected light L2 due to the non-defective part are substantially the same.

このような場合は、何れの方向においても欠陥１２０による反射光Ｌ２の光量と上記良品部による反射光Ｌ２の光量との差が小さくなるので、当然に、撮像面Ｓに入射する欠陥１２０による反射光Ｌ２と上記良品部による反射光Ｌ２とにおいて光量の差が小さくなり、このときに撮像手段より得られた濃淡画像では、欠陥１２０による反射光Ｌ２を受光した画素と上記良品部による反射光Ｌ２を受光した画素との濃度差が小さいから、濃淡画像における画素の濃度差によって欠陥１２０を検出することが困難になる。   In such a case, the difference between the light amount of the reflected light L2 due to the defect 120 and the light amount of the reflected light L2 due to the non-defective portion is small in any direction. The difference in the amount of light between the light L2 and the reflected light L2 from the non-defective part is reduced. In the grayscale image obtained by the imaging means at this time, the reflected light L2 from the pixel that has received the reflected light L2 from the defect 120 and the non-defective part Therefore, it is difficult to detect the defect 120 due to the pixel density difference in the grayscale image.

このような問題は、もともと光の反射量が少ない微小な欠陥（例えば５μ程度の大きさの欠陥）１２０において特に顕著であり、従来の外観検査装置では、微小な欠陥を検出することが困難であり、微小な欠陥を検出することができるように検出精度の改善が望まれていた。   Such a problem is particularly noticeable in a minute defect (for example, a defect having a size of about 5 μm) 120 that originally has a small amount of reflected light, and it is difficult for a conventional appearance inspection apparatus to detect the minute defect. There has been a desire to improve detection accuracy so that minute defects can be detected.

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、簡単な構成で、欠陥検出の高速化および高精度化が図れる外観検査装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus capable of increasing the speed and accuracy of defect detection with a simple configuration.

上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、検査対象物の被検査面の一部を撮像する撮像手段および撮像手段で撮像する被検査面の一部に光を照射する光照射手段を有し、検査対象物に対して相対的に移動することで撮像手段により被検査面の全部を撮像する撮像部と、撮像部の撮像手段より得られた濃淡画像に基づいて被検査面の欠陥を検出する検査部とを備え、検査部は、濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段と、画素抽出手段で抽出された画素同士を画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成する画素連結手段と、画素連結手段で作成された連結領域のサイズが所定値以上であれば連結領域を欠陥によるものと判別する欠陥判別手段とを有し、撮像部は、撮像手段と光照射手段との組を複数組備え、各々の撮像手段は、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置され、各々の光照射手段は、それぞれの光照射方向が被検査面に平行する面内において互いに交差する位置に配置されており、１組の撮像手段及び光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して直交するように配置され、他の組の撮像手段及び光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して４５度の角度に配置されており、撮像手段は、濃淡画像における垂直方向が被検査面に平行する面内において撮像手段に対応する光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置され、画素抽出手段は、濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する３行３列のフィルタを用いて濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, in the invention of claim 1, imaging means for imaging a part of a surface to be inspected of an inspection object and light irradiation for irradiating a part of the surface to be inspected to be imaged by the imaging means. An image pickup unit that picks up the entire surface to be inspected by the image pickup means by moving relative to the inspection object, and the surface to be inspected based on the grayscale image obtained from the image pickup means of the image pickup unit An inspection unit that detects a defect of the pixel, and the inspection unit extracts a pixel having a density difference equal to or greater than a predetermined threshold value from the grayscale image, and extracts the pixels extracted by the pixel extraction unit in an adjacent pixel of the pixel. And a pixel connecting unit that creates a connected region by connecting with a defect determining unit that determines that the connected region is caused by a defect if the size of the connected region created by the pixel connecting unit is equal to or larger than a predetermined value. The unit includes a plurality of sets of imaging means and light irradiation means. Each imaging unit is disposed at a position where the respective imaging ranges do not overlap each other, and each light irradiation unit is disposed at a position where each light irradiation direction intersects each other in a plane parallel to the surface to be inspected. One set of imaging means and light irradiation means is arranged so as to be orthogonal to the moving direction of the inspection object, and the other set of imaging means and light irradiation means is arranged with respect to the moving direction of the inspection object. The imaging means is arranged so that the vertical direction of the grayscale image is in a direction along the light irradiation direction of the light irradiation means corresponding to the imaging means in a plane parallel to the surface to be inspected. The pixel extraction means is arranged to filter the grayscale image using a 3-by-3 filter that emphasizes the pixel density difference in the horizontal direction of the grayscale image when calculating the pixel density difference of the grayscale image. And calculating a more density difference.

請求項１の発明によれば、各撮像手段から得られる濃淡画像は被検査面に対する光照射方向がそれぞれ異なっているので、ある方向からの光では検出し難い欠陥であっても別の方向からの光によって検出することができるから、撮像手段と光照射手段との組を複数設けるだけの簡単な構成で、欠陥検出の高精度化が図れ、また濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出し、抽出した画素同士を当該画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成し、連結領域のサイズが所定値以上であれば当該連結領域を欠陥によるものと判別するという簡単な処理で欠陥の検出を行っているから、欠陥検出の高速化が図れて、欠陥検出をリアルタイムで行えるようになる。また、一方の光照射手段は、被検査面に平行する面内において光照射方向が、検査対象物の移動方向に平行する形に配置されているので、一方の光照射手段に対応する撮像手段の濃淡画像では、長さ方向と検査対象物の移動方向との間の角度が４５度〜１３５度（２２５度〜３１５度）である線状の欠陥が検出し易くなり、他方の光照射手段は、被検査面に平行する面内において光照射方向が検査対象物の移動方向に平行する方向と４５度の角度をなす形に配置されているので、他方の光照射手段に対応する撮像手段の濃淡画像では、長さ方向と検査対象物の移動方向との間の角度が９０度〜１８０度（２７０度〜３６０度）である線状の欠陥が検出し易くなるから、欠陥検出の高精度化が図れる。さらに、所定方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥を強調することができるから、欠陥検出の高精度化が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段として光量が多いものを用いるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。さらに、撮像手段を、濃淡画像における垂直方向が被検査面に平行する面内において撮像手段に対応する光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置した場合、濃淡画像の水平方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥を検出することができるものの、濃淡画像の水平方向に対する欠陥の長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥が濃淡画像に現れ難くなるが、フィルタとして濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調するフィルタを用いることで、濃淡画像の垂直方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥を強調しているので、濃淡画像の水平方向に対する長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥が濃淡画像に現れ難くなることを抑制できるから、欠陥検出の高精度化が図れる。その上、フィルタとして最小単位の３行３列のフィルタを用いているので、画素の濃度差に隣接画素の画素値（輝度値）変化を敏感に反映させることができるから、比較的微小な欠陥に対する検出精度の向上が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段が照射する光の光量を向上させるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。 According to the first aspect of the present invention, since the gray image obtained from each imaging means has different light irradiation directions with respect to the surface to be inspected, even if it is a defect that is difficult to detect with light from a certain direction, Therefore, it is possible to increase the accuracy of defect detection with a simple configuration by providing a plurality of pairs of imaging means and light irradiation means, and the density difference from the grayscale image is equal to or greater than a predetermined threshold value. Simple extraction of pixels, connecting the extracted pixels within adjacent pixels to create a connected area, and determining that the connected area is due to a defect if the size of the connected area is greater than or equal to a predetermined value Since the defect is detected by the processing, the defect detection can be accelerated and the defect can be detected in real time. In addition, since the one light irradiation means is arranged in a shape in which the light irradiation direction is parallel to the moving direction of the inspection object in a plane parallel to the surface to be inspected, the imaging means corresponding to the one light irradiation means In the grayscale image, a linear defect whose angle between the length direction and the moving direction of the inspection object is 45 degrees to 135 degrees (225 degrees to 315 degrees) can be easily detected, and the other light irradiation means Is arranged in such a manner that the light irradiation direction forms an angle of 45 degrees with the direction parallel to the moving direction of the object to be inspected in a plane parallel to the surface to be inspected, so that the imaging means corresponding to the other light irradiation means In the grayscale image, it is easy to detect a linear defect whose angle between the length direction and the moving direction of the inspection object is 90 to 180 degrees (270 to 360 degrees). Accuracy can be achieved. Furthermore, since it is possible to emphasize a defect whose length direction angle with respect to the predetermined direction is within a range of ± 45 degrees, it is possible to improve the accuracy of defect detection. In addition, since the accuracy of defect detection can be improved only by software change that only adds arithmetic processing using a filter, there is no need to make hardware changes such as using a light source with a large amount of light. Therefore, the cost can be reduced. Further, when the imaging unit is arranged in a shape in which the vertical direction in the grayscale image is in a direction along the light irradiation direction of the light irradiation unit corresponding to the imaging unit in a plane parallel to the surface to be inspected, the horizontal direction of the grayscale image Although it is possible to detect a defect whose length direction angle is within a range of ± 45 degrees, the defect appears in the grayscale image as the defect length direction angle with respect to the horizontal direction of the grayscale image approaches ± 45 degrees. Although it becomes difficult, by using a filter that enhances the pixel density difference in the horizontal direction of the grayscale image as a filter, the defect whose lengthwise angle with respect to the vertical direction of the grayscale image is within the range of ± 45 degrees is emphasized. Therefore, it is possible to prevent defects from becoming difficult to appear in the grayscale image as the angle in the length direction with respect to the horizontal direction of the grayscale image approaches ± 45 degrees, so that the accuracy of defect detection can be improved. . In addition, since the filter of the minimum unit of 3 rows and 3 columns is used as a filter, a change in pixel value (luminance value) of an adjacent pixel can be sensitively reflected in a density difference between pixels. The detection accuracy can be improved. Moreover, since the accuracy of defect detection can be improved only by software changes that only add arithmetic processing using filters, hardware changes such as improving the amount of light emitted by the light irradiation means are performed. This eliminates the need for cost reduction.

請求項２の発明では、検査対象物の被検査面の一部を撮像する撮像手段および撮像手段で撮像する被検査面の一部に光を照射する光照射手段を有し、検査対象物に対して相対的に移動することで撮像手段により被検査面の全部を撮像する撮像部と、撮像部の撮像手段より得られた濃淡画像に基づいて被検査面の欠陥を検出する検査部とを備え、検査部は、濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段と、画素抽出手段で抽出された画素同士を画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成する画素連結手段と、画素連結手段で作成された連結領域のサイズが所定値以上であれば連結領域を欠陥によるものと判別する欠陥判別手段とを有し、撮像部は、撮像手段と光照射手段との組を複数組備え、各々の撮像手段は、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置され、各々の光照射手段は、それぞれの光照射方向が被検査面に平行する面内において互いに交差する位置に配置されており、１組の撮像手段及び光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して直交するように配置され、他の組の撮像手段及び光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して４５度の角度に配置されており、撮像手段は、濃淡画像における垂直方向が被検査面に平行する面内において撮像手段に対応する光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置され、画素抽出手段は、濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、濃淡画像の垂直方向における画素の濃度差を強調する３行３列の第１のフィルタと、濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する３行３列の第２のフィルタとを用いて濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出し、フィルタ処理を行うにあたっては、第１のフィルタによるフィルタ処理と第２のフィルタによるフィルタ処理とを順次行うことを特徴とする。 In the invention of claim 2, there is provided an imaging means for imaging a part of the inspection target surface of the inspection object and a light irradiation means for irradiating a part of the inspection surface imaged by the imaging means. An imaging unit that captures the entire surface to be inspected by the imaging unit by moving relative to the imaging unit, and an inspection unit that detects defects on the surface to be inspected based on the grayscale image obtained from the imaging unit of the imaging unit. The inspection unit prepares a connected region by connecting a pixel extraction unit that extracts a pixel having a density difference equal to or greater than a predetermined threshold from a grayscale image, and the pixels extracted by the pixel extraction unit within adjacent pixels. A pixel connection unit; and a defect determination unit that determines that the connection region is caused by a defect if the size of the connection region created by the pixel connection unit is equal to or greater than a predetermined value. The imaging unit includes the imaging unit and the light irradiation unit. A plurality of sets, and each imaging means The respective imaging ranges are arranged at positions where they do not overlap each other, and the respective light irradiation means are arranged at positions where the respective light irradiation directions intersect each other in a plane parallel to the surface to be inspected, and a set of imaging means And the light irradiation means are arranged so as to be orthogonal to the moving direction of the inspection object, and the other sets of imaging means and light irradiation means are arranged at an angle of 45 degrees with respect to the moving direction of the inspection object. The imaging means is arranged in a shape in which the vertical direction in the grayscale image is in a direction along the light irradiation direction of the light irradiation means corresponding to the imaging means in a plane parallel to the surface to be inspected. In calculating the density difference between the pixels of the grayscale image, the first filter of 3 rows and 3 columns that emphasizes the pixel density difference in the vertical direction of the grayscale image and the pixel density difference in the horizontal direction of the grayscale image are emphasized. 3 rows 3 columns The gray-scale image using a second filter to calculate the density difference by filtering, in performing a filtering process, a sequentially performing a filtering process by the filter processing and the second filter of the first filter Features.

請求項２の発明によれば、各撮像手段から得られる濃淡画像は被検査面に対する光照射方向がそれぞれ異なっているので、ある方向からの光では検出し難い欠陥であっても別の方向からの光によって検出することができるから、撮像手段と光照射手段との組を複数設けるだけの簡単な構成で、欠陥検出の高精度化が図れ、また濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出し、抽出した画素同士を当該画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成し、連結領域のサイズが所定値以上であれば当該連結領域を欠陥によるものと判別するという簡単な処理で欠陥の検出を行っているから、欠陥検出の高速化が図れて、欠陥検出をリアルタイムで行えるようになる。また、一方の光照射手段は、被検査面に平行する面内において光照射方向が、検査対象物の移動方向に平行する形に配置されているので、一方の光照射手段に対応する撮像手段の濃淡画像では、長さ方向と検査対象物の移動方向との間の角度が４５度〜１３５度（２２５度〜３１５度）である線状の欠陥が検出し易くなり、他方の光照射手段は、被検査面に平行する面内において光照射方向が検査対象物の移動方向に平行する方向と４５度の角度をなす形に配置されているので、他方の光照射手段に対応する撮像手段の濃淡画像では、長さ方向と検査対象物の移動方向との間の角度が９０度〜１８０度（２７０度〜３６０度）である線状の欠陥が検出し易くなるから、欠陥検出の高精度化が図れる。さらに、所定方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥を強調することができるから、欠陥検出の高精度化が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段として光量が多いものを用いるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。さらに、撮像手段を、濃淡画像における垂直方向が被検査面に平行する面内において撮像手段に対応する光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置した場合、濃淡画像の水平方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥を検出することができるものの、濃淡画像の水平方向に対する欠陥の長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥が濃淡画像に現れ難くなるが、フィルタとして濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する第１のフィルタおよび濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する第２のフィルタを用いることで、濃淡画像の垂直方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥および濃淡画像の水平方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥それぞれを強調することで、被検査面に発生する欠陥全てを強調しているから、欠陥検出の高精度化が図れる。その上、フィルタとして最小単位の３行３列のフィルタを用いているので、画素の濃度差に隣接画素の画素値（輝度値）変化を敏感に反映させることができるから、比較的微小な欠陥に対する検出精度の向上が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段が照射する光の光量を向上させるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。 According to the invention of claim 2, since the gray images obtained from the respective imaging means have different light irradiation directions with respect to the surface to be inspected, even if the defect is difficult to detect with light from one direction, it is from another direction. Therefore, it is possible to increase the accuracy of defect detection with a simple configuration by providing a plurality of pairs of imaging means and light irradiation means, and the density difference from the grayscale image is equal to or greater than a predetermined threshold value. Simple extraction of pixels, connecting the extracted pixels within adjacent pixels to create a connected area, and determining that the connected area is due to a defect if the size of the connected area is greater than or equal to a predetermined value Since the defect is detected by the processing, the defect detection can be accelerated and the defect can be detected in real time. In addition, since the one light irradiation means is arranged in a shape in which the light irradiation direction is parallel to the moving direction of the inspection object in a plane parallel to the surface to be inspected, the imaging means corresponding to the one light irradiation means In the grayscale image, a linear defect whose angle between the length direction and the moving direction of the inspection object is 45 degrees to 135 degrees (225 degrees to 315 degrees) can be easily detected, and the other light irradiation means Is arranged in such a manner that the light irradiation direction forms an angle of 45 degrees with the direction parallel to the moving direction of the object to be inspected in a plane parallel to the surface to be inspected, so that the imaging means corresponding to the other light irradiation means In the grayscale image, it is easy to detect a linear defect whose angle between the length direction and the moving direction of the inspection object is 90 to 180 degrees (270 to 360 degrees). Accuracy can be achieved. Furthermore, since it is possible to emphasize a defect whose length direction angle with respect to the predetermined direction is within a range of ± 45 degrees, it is possible to improve the accuracy of defect detection. In addition, since the accuracy of defect detection can be improved only by software change that only adds arithmetic processing using a filter, there is no need to make hardware changes such as using a light source with a large amount of light. Therefore, the cost can be reduced. Further, when the imaging unit is arranged in a shape in which the vertical direction in the grayscale image is in a direction along the light irradiation direction of the light irradiation unit corresponding to the imaging unit in a plane parallel to the surface to be inspected, the horizontal direction of the grayscale image Although it is possible to detect a defect whose length direction angle is within a range of ± 45 degrees, the defect appears in the grayscale image as the defect length direction angle with respect to the horizontal direction of the grayscale image approaches ± 45 degrees. Although it becomes difficult, the first filter that emphasizes the pixel density difference in the horizontal direction of the grayscale image and the second filter that emphasizes the pixel density difference in the horizontal direction of the grayscale image are used as filters. Defectives whose length direction angle with respect to the direction is within ± 45 degrees and defects whose length direction angle with respect to the horizontal direction of the gray image is within ± 45 degrees are strong. Doing, because highlights all defects occurring in the inspected surface, thereby the accuracy of defect detection. In addition, since the filter of the minimum unit of 3 rows and 3 columns is used as a filter, a change in pixel value (luminance value) of an adjacent pixel can be sensitively reflected in a density difference between pixels. The detection accuracy can be improved. Moreover, since the accuracy of defect detection can be improved only by software changes that only add arithmetic processing using filters, hardware changes such as improving the amount of light emitted by the light irradiation means are performed. This eliminates the need for cost reduction.

請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、上記検査対象物は被検査面が金属製のものであって、上記光照射手段の主光線と上記被検査面との角度と、上記撮像手段の光軸と上記被検査面との角度とは異なる角度であり、上記光照射手段の主光線と上記被検査面との交点と、上記撮像手段の光軸と上記被検査面との交点とは異なる位置であることを特徴とする。   In the invention of claim 3, in the invention of claim 1 or 2, the surface to be inspected is made of metal, and the angle between the principal ray of the light irradiation means and the surface to be inspected, The angle between the optical axis of the imaging means and the surface to be inspected is an angle different from each other, the intersection of the principal ray of the light irradiation means and the surface to be inspected, the optical axis of the imaging means and the surface to be inspected. It is a position different from the intersection of.

請求項３の発明によれば、直接的に光が照射される場合に比べれば、欠陥からの反射光量は少なくなるが、周囲に対して欠陥のエッジ部分からの反射光が強調されるから、欠陥の形状がより明確になり、その結果、比較的小さい欠陥（微小な欠陥）であっても検出することが可能となる。   According to the invention of claim 3, compared with the case where light is directly irradiated, the amount of reflected light from the defect is reduced, but the reflected light from the edge portion of the defect is emphasized with respect to the surroundings. The shape of the defect becomes clearer, and as a result, even a relatively small defect (a minute defect) can be detected.

本発明は、簡単な構成で、欠陥検出の高速化および高精度化が図れるという効果を奏する。   The present invention has an effect that it is possible to increase the speed and accuracy of defect detection with a simple configuration.

（実施形態１）
本実施形態の外観検査装置は、可撓性を有するシート状（帯状）のフレキシブル基板の両面に銅箔を形成してなる銅張積層板を検査対象物１００とするものである。つまり、検査対象物１００は被検査面１１０が金属製のものである。 (Embodiment 1)
The visual inspection apparatus according to the present embodiment uses a copper-clad laminate formed by forming copper foil on both surfaces of a flexible sheet-like (strip-shaped) flexible substrate as the inspection object 100. That is, the inspection object 100 has a surface 110 to be inspected made of metal.

検査対象物１００は、図１（ａ）に示すように、所定間隔を隔てて並置されたロール２００，２１０間に架設される形で、各ロール２００，２１０に巻かれており、ロール２１０，２００それぞれが所定方向に回転することによって、検査対象物１００がロール２００側からロール２１０側に移動する（流れる）ようになっている。したがって、検査対象物１００は幅方向に直交する長さ方向に沿って移動される。   As shown in FIG. 1 (a), the inspection object 100 is wound around the rolls 200 and 210 so as to be installed between the rolls 200 and 210 juxtaposed at a predetermined interval. Each of 200 rotates in a predetermined direction, so that the inspection object 100 moves (flows) from the roll 200 side to the roll 210 side. Accordingly, the inspection object 100 is moved along the length direction orthogonal to the width direction.

外観検査装置は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、検査対象物１００の被検査面１１０の一部を撮像する撮像手段３および当該撮像手段３で撮像する被検査面１１０の一部に光を照射する光照射手段４を有した撮像部１と、撮像部１の撮像手段３より得られた濃淡画像に基づいて被検査面１１０の欠陥１２０を検出する検査部２とを備えている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the appearance inspection apparatus includes an imaging unit 3 that images a part of the inspection target surface 110 of the inspection object 100 and an inspection target surface 110 that is imaged by the imaging unit 3. An imaging unit 1 having a light irradiation unit 4 that irradiates a part of the light, and an inspection unit 2 that detects a defect 120 on the surface 110 to be inspected based on a grayscale image obtained from the imaging unit 3 of the imaging unit 1. I have.

撮像手段３は、例えば、ＣＣＤイメージセンサなどの撮像素子（図示せず）と、撮像素子から出力される画像をデジタルデータに変換して濃淡画像を生成して出力するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）とで構成されたカメラ装置からなる。また、このような撮像手段３は、撮像素子の撮像面Ｓ（図３参照）に光を集光するレンズなどの光学系（図示せず）や、撮像素子などを収納する装置本体３０などを備えている。本実施形態における撮像手段３は、撮像素子として画素が一列に並べられたリニアイメージセンサ(リニアセンサ、ラインセンサ、一次元センサともいう)を用いた所謂ラインスキャンカメラであり、１次元の濃淡画像を出力する。ここで、撮像手段３は、画素の並列方向が濃淡画像の水平方向Ｘとなるように設定されている。   The image pickup means 3 includes, for example, an image pickup device (not shown) such as a CCD image sensor, and an A / D converter (not shown) that converts the image output from the image pickup device into digital data to generate a grayscale image and output it. 2) and a camera device composed of In addition, the image pickup unit 3 includes an optical system (not shown) such as a lens that collects light on the image pickup surface S (see FIG. 3) of the image pickup device, an apparatus main body 30 that houses the image pickup device, and the like. I have. The imaging means 3 in the present embodiment is a so-called line scan camera that uses a linear image sensor (also referred to as a linear sensor, a line sensor, or a one-dimensional sensor) in which pixels are arranged in a line as an imaging element, and is a one-dimensional grayscale image. Is output. Here, the imaging unit 3 is set so that the parallel direction of the pixels is the horizontal direction X of the grayscale image.

なお、撮像手段３は、撮像素子として、エリアイメージセンサ（エリアセンサ、二次元センサともいう）を用いた所謂エリアセンサカメラであってもよい。ただし、ラインスキャンカメラのほうが、エリアセンサカメラよりも分解能が高く、画像取り込み速度が速い（高速性が良好）という利点がある。また、ラインスキャンカメラは、１スキャン毎に画像データが作成されるため、エリアセンサカメラに比べて同期が取り易く、上述したような連続して流れる検査対象物１００の検査のような連続処理が容易に行えるという利点がある。また、上記撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサの代わりにＣＯＭＳイメージセンサを用いるようにしてもよい。また、一般に、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）技術により製造されたＣＭＯＳイメージセンサは、パッケージ内にＡ／Ｄコンバータなどの処理回路を備えているので、ＣＣＤイメージセンサを用いる場合とは異なりＡ／Ｄコンバータを別途設けなくてもよい。   The imaging unit 3 may be a so-called area sensor camera that uses an area image sensor (also referred to as an area sensor or a two-dimensional sensor) as an imaging element. However, the line scan camera has the advantages that the resolution is higher than that of the area sensor camera and the image capturing speed is faster (high speed is better). Further, since the line scan camera generates image data for each scan, it is easier to synchronize than the area sensor camera, and continuous processing such as the inspection of the inspection object 100 that flows continuously as described above is possible. There is an advantage that it can be easily performed. Further, as the imaging element, a COMS image sensor may be used instead of the CCD image sensor. In general, a CMOS image sensor manufactured by a system-on-chip (SoC) technology includes a processing circuit such as an A / D converter in a package, so that an A / D is different from a case where a CCD image sensor is used. It is not necessary to provide a D converter separately.

光照射手段４は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、直管型の放電灯（冷陰極管など）などの線状光源（空間的に線状の発光領域を形成する光源）からなるランプ４０と、厚み方向一面側が開口しランプ４０が収納される長尺箱状の筐体４１と、筐体４１の一面開口を閉塞する形で筐体４１に取り付けられ筐体４１内に収納されたランプ４０が放射する光を筐体４１外に出射する透光カバー４２とを備え、所定方向に光を照射するようになっている。したがって、被検査面１１０は、光照射手段４によって線状に照らされる。なお、ランプ４０としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ素子などにより形成された線状光源など種々の線状光源を用いることができるが、ランプ４０に用いる線状光源としては、長手方向において光の放射が一様である線状光源を用いることが好ましい。ところで、撮像手段３としてエリアカメラセンサを用いた場合には、撮像手段３の撮像範囲全体を照らすことができるように、ランプ４０としては、線状光源ではなく面状光源などを用いる。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the light irradiation means 4 is a linear light source such as a straight tube type discharge lamp (such as a cold cathode tube) (a light source that forms a spatially linear light emitting region). ), A long box-like casing 41 that opens on one side in the thickness direction and accommodates the lamp 40, and is attached to the casing 41 so as to close the opening on the one face of the casing 41. And a translucent cover 42 that emits the light emitted by the lamp 40 housed in the housing 41 to the outside of the housing 41, and irradiates the light in a predetermined direction. Therefore, the surface 110 to be inspected is illuminated linearly by the light irradiation means 4. As the lamp 40, various linear light sources such as a linear light source formed by a light emitting diode (LED), an organic EL element, or the like can be used. It is preferable to use a linear light source with uniform light emission. By the way, when an area camera sensor is used as the imaging means 3, a planar light source is used as the lamp 40 instead of a linear light source so that the entire imaging range of the imaging means 3 can be illuminated.

撮像部１は、図１および図２に示すように、撮像手段３と光照射手段４との組を複数組（本実施形態では２組）備えている。なお、以下の説明では、複数の撮像手段３を区別するために、必要に応じて撮像手段３を符号３Ａ，３Ｂで表し、複数の光照射手段４を区別するために、必要に応じて光照射手段４を符号４Ａ，４Ｂで表す。   As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging unit 1 includes a plurality of sets (two sets in the present embodiment) of the imaging unit 3 and the light irradiation unit 4. In the following description, in order to distinguish between the plurality of imaging means 3, the imaging means 3 is denoted by reference numerals 3 </ b> A and 3 </ b> B as necessary, and in order to distinguish between the plurality of light irradiation means 4, light is used as necessary. The irradiation means 4 is represented by reference numerals 4A and 4B.

光照射手段４Ａは、ランプ４０の長さ方向が、被検査面１１０に平行するとともに、被検査面１１０に平行する面（以下、「平行面」と称する）内において検査対象物１００の移動方向Ｍ（図１（ａ）における下方向）に直交する形に配置されている。つまり、光照射手段４Ａは、光照射方向が上記平行面内において移動方向Ｍに平行する形に配置されている。また、光照射手段４Ａのランプ４０の発光領域の長さは、検査対象物１００の幅方向において被検査面１１０の全面を照らすことができる長さに設定されている。   In the light irradiation means 4A, the length direction of the lamp 40 is parallel to the surface to be inspected 110, and the moving direction of the inspection object 100 in a surface parallel to the surface to be inspected 110 (hereinafter referred to as “parallel surface”). It arrange | positions in the shape orthogonal to M (downward direction in Fig.1 (a)). That is, the light irradiation means 4A is arranged so that the light irradiation direction is parallel to the movement direction M in the parallel plane. Further, the length of the light emitting region of the lamp 40 of the light irradiation means 4A is set to a length that can illuminate the entire surface 110 to be inspected in the width direction of the inspection object 100.

一方、光照射手段４Ｂは、ランプ４０の長さ方向が、被検査面１１０に平行するとともに、上記平行面内において検査対象物１００の移動方向Ｍに平行する方向と４５度の角度をなす形に配置されており、光照射手段４Ｂの光照射方向は、上記平行面内において移動方向Ｍに平行する方向と４５度の角度をなす。また、光照射手段４Ｂのランプ４０の発光領域の長さは、被検査面１１０内で検査対象物１００の幅方向と４５度の角度をなす方向において、被検査面１１０の全面を照らすことができる長さに設定されている。   On the other hand, the light irradiation means 4B has a shape in which the length direction of the lamp 40 is parallel to the surface to be inspected 110 and forms an angle of 45 degrees with the direction parallel to the moving direction M of the inspection object 100 in the parallel surface. The light irradiation direction of the light irradiation means 4B forms an angle of 45 degrees with the direction parallel to the movement direction M in the parallel plane. Further, the length of the light emitting region of the lamp 40 of the light irradiation means 4B can illuminate the entire surface 110 to be inspected in a direction that forms an angle of 45 degrees with the width direction of the inspection object 100 within the surface 110 to be inspected. The length is set as possible.

このように、各光照射手段４は、それぞれの光照射方向が被検査面１１０に平行する面内において互いに交差する位置に配置されている。なお、図示例では、光照射手段４Ａは、光照射手段４Ｂよりもロール２００側（検査対象物１００の流れの上流側）に位置している。また、光照射手段４の長さ方向に直交する面内における光照射手段４の主光線Ｌと被検査面１１０との間の角度は、欠陥が目立つように比較的浅い（一例としては３０度）に設定している。   Thus, each light irradiation means 4 is arrange | positioned in the position which each light irradiation direction cross | intersects in the surface parallel to the to-be-inspected surface 110. FIG. In the illustrated example, the light irradiation unit 4A is located on the roll 200 side (upstream side of the flow of the inspection object 100) than the light irradiation unit 4B. Further, the angle between the principal ray L of the light irradiation means 4 and the surface 110 to be inspected in a plane orthogonal to the length direction of the light irradiation means 4 is relatively shallow so that defects are conspicuous (for example, 30 degrees). ) Is set.

撮像手段３Ａは、図３（ａ）に示すように、撮像素子の撮像面Ｓ（撮像手段３Ｂの撮像面Ｓと区別するために図３（ａ），（ｂ）では符号Ｓ１で表す）の長手方向（濃淡画像の水平方向Ｘに対応する方向）が、上記平行面内において、検査対象物１００の移動方向Ｍ（図３（ａ）における下方向）に直交する形に配置されている。つまり、撮像手段３Ａは、撮像面Ｓ１の長手方向が、上記平行面内において、光照射手段４Ａのランプ４０の長さ方向に平行する形に配置されている（撮像手段３Ａは、濃淡画像における垂直方向が上記平行面内において撮像手段３Ａに対応する光照射手段４Ａの光照射方向に沿った方向となる形に配置されている）。   As shown in FIG. 3A, the image pickup unit 3A has an image pickup surface S of the image pickup element (indicated by reference numeral S1 in FIGS. 3A and 3B to distinguish it from the image pickup surface S of the image pickup unit 3B). The longitudinal direction (the direction corresponding to the horizontal direction X of the grayscale image) is arranged so as to be orthogonal to the moving direction M (downward direction in FIG. 3A) of the inspection object 100 in the parallel plane. That is, the image pickup unit 3A is arranged in such a manner that the longitudinal direction of the image pickup surface S1 is parallel to the length direction of the lamp 40 of the light irradiation unit 4A in the parallel plane (the image pickup unit 3A is in a grayscale image). The vertical direction is arranged in a shape along the light irradiation direction of the light irradiation means 4A corresponding to the imaging means 3A in the parallel plane).

また、撮像手段３Ａは、図２（ａ）に示すように、光照射手段４Ａによって照らされた被検査面１１０の全体が撮像素子の撮像範囲内に収まるように、被検査面１１０との距離が調整されている。加えて、撮像手段３Ａは、図２（ｂ）に示すように、撮像手段３Ａの光軸Ｏ（撮像手段３Ｂの光軸Ｏと区別するために図２（ｂ）では符号Ｏ１で表す）と被検査面１１０との交点と、光照射手段４Ａの主光線Ｐ（光照射手段４Ａの主光線Ｐと区別するために図２（ｂ）では符号Ｐ１で表す）と被検査面１１０との交点とが同じ位置（厳密に同じという意味ではなく、同じとみなせる範囲であればよい）にするように配置されている。   Further, as shown in FIG. 2A, the imaging unit 3A is located at a distance from the surface 110 to be inspected so that the entire surface 110 to be inspected illuminated by the light irradiation unit 4A is within the imaging range of the image sensor. Has been adjusted. In addition, as shown in FIG. 2B, the imaging unit 3A has an optical axis O of the imaging unit 3A (denoted by reference numeral O1 in FIG. 2B to distinguish it from the optical axis O of the imaging unit 3B). The intersection between the surface 110 to be inspected and the principal ray P of the light irradiating means 4A (denoted by the reference symbol P1 in FIG. 2B to distinguish it from the principal ray P of the light irradiating means 4A). Are arranged so as to be at the same position (it does not mean exactly the same, but may be in a range that can be regarded as the same).

撮像手段３Ｂは、図３（ｂ）に示すように、被検査面１１０に平行する面内において、撮像素子の撮像面Ｓ（撮像手段３Ａの撮像面Ｓと区別するために図３（ｂ）では符号Ｓ２で表す）の長手方向（濃淡画像の水平方向Ｘに対応する方向）と、検査対象物１００の移動方向Ｍと平行する方向との角度θが４５度となる形に配置されている。つまり、撮像手段３Ｂは、撮像面Ｓ２の長手方向が、上記平行面内において、光照射手段４Ｂのランプ４０の長さ方向に平行する位置に配置されている（撮像手段３Ｂは、濃淡画像における垂直方向が上記平行面内において撮像手段３Ｂに対応する光照射手段４Ｂの光照射方向に沿った方向となる形に配置されている）。   As shown in FIG. 3 (b), the imaging means 3B is arranged in a plane parallel to the surface 110 to be inspected, so as to distinguish it from the imaging surface S of the imaging element (the imaging surface S of the imaging means 3A). The angle θ between the longitudinal direction (represented by reference numeral S2) (the direction corresponding to the horizontal direction X of the grayscale image) and the direction parallel to the moving direction M of the inspection object 100 is 45 degrees. . That is, the imaging unit 3B is arranged at a position where the longitudinal direction of the imaging surface S2 is parallel to the length direction of the lamp 40 of the light irradiation unit 4B in the parallel plane (the imaging unit 3B is in a grayscale image). The vertical direction is arranged in a shape along the light irradiation direction of the light irradiation means 4B corresponding to the imaging means 3B in the parallel plane).

また、撮像手段３Ｂは、図２（ａ）に示すように、光照射手段４Ｂによって照らされた被検査面１１０の全体が撮像素子の撮像範囲内に収まるように、被検査面１１０との距離が調整されている。加えて、撮像手段３Ｂは、図２（ｂ）に示すように、撮像手段３Ｂの光軸Ｏ（撮像手段３Ａの光軸Ｏと区別するために図３（ｂ）では符号Ｓ２で表す）と被検査面１１０との交点と、光照射手段４Ｂの主光線Ｐ（光照射手段４Ａの主光線Ｐと区別するために図２（ｂ）では符号Ｐ２で表す）と被検査面１１０との交点とが同じ位置にするように配置されている。   Further, as shown in FIG. 2A, the imaging unit 3B is located at a distance from the surface to be inspected 110 so that the entire surface to be inspected 110 illuminated by the light irradiation unit 4B is within the imaging range of the imaging device. Has been adjusted. In addition, as shown in FIG. 2 (b), the image pickup means 3B has an optical axis O of the image pickup means 3B (denoted by reference numeral S2 in FIG. 3 (b) to distinguish it from the optical axis O of the image pickup means 3A). The intersection between the surface 110 to be inspected and the principal ray P of the light irradiating means 4B (represented by the symbol P2 in FIG. 2B to distinguish it from the principal ray P of the light irradiating means 4A) and the surface 110 to be inspected. Are arranged in the same position.

そして、各撮像手段３Ａ，３Ｂは、図１および図２に示すように、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置されている。図示例では、撮像手段３Ａは、撮像手段３Ｂよりもロール２１０側（検査対象物１００の流れの上流側）に位置している。   And each imaging means 3A, 3B is arrange | positioned in the position where each imaging range does not mutually overlap as shown in FIG.1 and FIG.2. In the illustrated example, the imaging unit 3A is located closer to the roll 210 (upstream side of the flow of the inspection object 100) than the imaging unit 3B.

撮像部１は、ロール２００，２１０に対しては相対変位しないが、検査対象物１００は、ロール２００，２１０間を移動するため、結果として、撮像部１は検査対象物１００に対して相対的に移動する。そして、各撮像手段３は、検査対象物１００の被検査面１１０の一部を撮像するものであるが、撮像部１は検査対象物１００に対して相対的に移動するため、各撮像手段３によって被検査面１１０の全部が撮像される。   Although the imaging unit 1 is not relatively displaced with respect to the rolls 200 and 210, the inspection target 100 moves between the rolls 200 and 210, and as a result, the imaging unit 1 is relative to the inspection target 100. Move to. Each imaging unit 3 images a part of the surface 110 to be inspected of the inspection object 100. However, since the imaging unit 1 moves relative to the inspection object 100, each imaging unit 3. Thus, the entire surface to be inspected 110 is imaged.

撮像部１は上述したように撮像手段３と光照射手段４との組を２組備えており、光照射手段４Ａは、上記平行面内で検査対象物１００の移動方向Ｍに平行する方向から被検査面１１０に光を照射し、光照射手段４Ｂは、上記平行面内で光照射手段４Ａの光照射方向と４５度の角度をなす方向から被検査面１１０に光を照射するから、各撮像手段３からは、被検査面１１０に対する光照射方向がそれぞれ異なる濃淡画像が得られる。   As described above, the imaging unit 1 includes two sets of the imaging unit 3 and the light irradiation unit 4, and the light irradiation unit 4 </ b> A is from a direction parallel to the moving direction M of the inspection object 100 in the parallel plane. The surface to be inspected 110 is irradiated with light, and the light irradiating means 4B irradiates the surface to be inspected 110 from a direction that forms an angle of 45 degrees with the light irradiating direction of the light irradiating means 4A within the parallel plane. From the imaging means 3, gray images having different light irradiation directions on the surface 110 to be inspected are obtained.

検査部２は、図１（ｂ）に示すように、複数（図示例では２つ）の撮像手段３が接続される入力手段５と、各種ＲＡＭなどのメモリからなる記憶手段６と、濃淡画像から濃度差（濃度変化）が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段７と、画素抽出手段７で抽出された画素同士を当該画素の隣接画素内で連結して連結領域（連結成分ともいう）を作成する画素連結手段８と、画素連結手段８で作成された連結領域が被検査面１１０の欠陥によるものか否かを判別する欠陥判別手段９とを有している。なお、画素抽出手段７、画素連結手段８、および欠陥判別手段９は、マイクロコンピュータ（マイコン）やＣＰＵなどのハードウェアと、当該ハードウェアと共同するソフトウェアなどにより実現されている。   As shown in FIG. 1B, the inspection unit 2 includes an input unit 5 to which a plurality (two in the illustrated example) of imaging units 3 are connected, a storage unit 6 including a memory such as various RAMs, and a grayscale image. The pixel extraction means 7 for extracting pixels having a density difference (density change) equal to or greater than a predetermined threshold from the pixel, and the pixels extracted by the pixel extraction means 7 are connected within the adjacent pixels of the pixel, thereby connecting regions (both connected components). And a defect determining means 9 for determining whether or not the connection area created by the pixel connecting means 8 is due to a defect in the surface 110 to be inspected. Note that the pixel extracting means 7, the pixel connecting means 8, and the defect determining means 9 are realized by hardware such as a microcomputer or a CPU and software cooperating with the hardware.

入力手段５は、各撮像手段３が出力する濃淡画像を受信して、各撮像手段３から受け取った濃淡画像を、各撮像手段３の識別番号や、その撮像順を示す番号などの情報を有するラベルを付して記憶手段６に格納する。   The input unit 5 receives the grayscale image output from each imaging unit 3, and the grayscale image received from each imaging unit 3 has information such as an identification number of each imaging unit 3 and a number indicating the imaging order. A label is attached and stored in the storage means 6.

画素抽出手段７は、記憶手段６に記憶された撮像手段３の濃淡画像から、当該濃淡画像の画素の濃度差を算出する処理を行うが、本実施形態では撮像手段３としてラインスキャンカメラを利用しているから、撮像手段３から得られる濃淡画像は、サイズがｍ×１（ｍは水平方向の画素数）の１次元の濃淡画像である。そのため、画素抽出手段７は、濃度差を算出する前処理として、これら１次元の濃淡画像を撮像順に並べてｍ×ｎ（ｎは垂直方向の画素数）の２次元の濃淡画像を作成する。   The pixel extraction unit 7 performs a process of calculating the density difference of the pixels of the grayscale image from the grayscale image of the imaging unit 3 stored in the storage unit 6. In this embodiment, a line scan camera is used as the imaging unit 3. Therefore, the grayscale image obtained from the imaging means 3 is a one-dimensional grayscale image having a size of m × 1 (m is the number of pixels in the horizontal direction). Therefore, the pixel extraction means 7 prepares an m × n (n is the number of pixels in the vertical direction) two-dimensional grayscale image by arranging these one-dimensional grayscale images in the order of imaging as preprocessing for calculating the density difference.

このように２次元の濃淡画像を作成した後に、画素抽出手段７は、作成した２次元の濃淡画像の各画素の濃度差を算出する。画素抽出手段７は、濃度差を算出するにあたっては、例えば、微分フィルタ（差分フィルタ）を濃淡画像の各画素に適用することにより局所空間微分を行い、各画素における水平方向（横方向）Ｘの微分値ｄｘ、および垂直方向（縦方向）Ｙの微分値ｄｙをそれぞれ求める。上記微分フィルタとしては、例えば、マスクサイズが３×３（３行３列）のＰｒｅｗｉｔｔフィルタ（Ｐｒｅｗｉｔｔオペレータともいう）を用いている。ここで、図４に示すように、中央の画素（注目画素）を画素Ａとし、その８近傍の画素それぞれを画素Ｂ〜Ｉとし、各画素Ａ〜Ｉにおける画素値をそれぞれａ〜ｉとすると、注目画素における水平方向Ｘの微分値ｄｘは、（ｄ＋ｆ＋ｉ）−（ｂ＋ｅ＋ｇ）で与えられ、垂直方向Ｙの微分値ｄｙは、（ｇ＋ｈ＋ｉ）−（ｂ＋ｃ＋ｄ）で与えられる。なお、図４における右方向を水平方向Ｘにおける正方向、図４における下方向を垂直方向Ｙにおける正方向としている。   After creating the two-dimensional gray image in this way, the pixel extracting means 7 calculates the density difference between the pixels of the created two-dimensional gray image. In calculating the density difference, the pixel extraction unit 7 performs local spatial differentiation by applying a differential filter (difference filter) to each pixel of the grayscale image, for example, and the horizontal direction (lateral direction) X of each pixel is calculated. A differential value dx and a differential value dy in the vertical direction (longitudinal direction) Y are obtained. As the differential filter, for example, a Prewitt filter (also called Prewitt operator) having a mask size of 3 × 3 (3 rows × 3 columns) is used. Here, as shown in FIG. 4, assuming that the center pixel (target pixel) is the pixel A, the pixels in the vicinity of the eight pixels are the pixels B to I, and the pixel values in the pixels A to I are a to i, respectively. The differential value dx in the horizontal direction X at the target pixel is given by (d + f + i) − (b + e + g), and the differential value dy in the vertical direction Y is given by (g + h + i) − (b + c + d). Note that the right direction in FIG. 4 is the positive direction in the horizontal direction X, and the downward direction in FIG.

そして、画素抽出手段７は、上述したようにして算出した微分値ｄｘ，ｄｙにより画素の濃度差を算出する。ここで、画素の濃度差は、（ｄｘ２＋ｄｙ２）１／２で与えられ、このようにして算出した濃度差を所定の閾値と比較することにより、濃度差が所定の閾値以上である画素を抽出し、その抽出結果を記憶手段６に格納する。 Then, the pixel extracting means 7 calculates the pixel density difference based on the differential values dx and dy calculated as described above. Here, the density difference of the pixel is given by (dx 2 + dy 2 ) 1/2 , and the density difference calculated in this way is compared with a predetermined threshold value, whereby the pixel having the density difference equal to or larger than the predetermined threshold value. And the extraction result is stored in the storage means 6.

また、画素抽出手段７は、濃淡画像の画素値の変化方向を示す微分方向値の算出を行い、その算出結果を記憶手段６に格納する。ここで、微分方向値は、ｄｘ，ｄｙがいずれも０でなければ、ａｒｃｔａｎ（ｄｙ／ｄｘ）で表すことができ、ｄｘ，ｄｙそれぞれの符号（正負）を加味すれば、微分方向値は、０度以上３６０度未満の値で表される。本実施形態では、微分方向値を２２．５度刻みの８方向で表すように（すなわち、方向精度を８方向に）している。   The pixel extraction unit 7 calculates a differential direction value indicating the change direction of the pixel value of the grayscale image, and stores the calculation result in the storage unit 6. Here, the differential direction value can be expressed by arctan (dy / dx) unless dx and dy are 0, and if the sign (positive / negative) of each of dx and dy is added, the differential direction value is It is represented by a value of 0 degree or more and less than 360 degree. In the present embodiment, the differential direction value is expressed in 8 directions in increments of 22.5 degrees (that is, the direction accuracy is 8 directions).

画素連結手段８は、画素抽出手段７による画素の抽出結果、および微分方向値の算出結果を利用して、連結領域を作成する。例えば、画素連結手段８は、画素抽出手段７で抽出された画素の一つに注目し、当該画素の隣接画素（例えば図４における８近傍の隣接画素Ｂ〜Ｉ）に、画素抽出手段７で抽出された別の画素が存在するか否かを判別し、別の画素が存在した場合には、当該別の画素を注目している画素の連結候補とする。次に、画素連結手段８は、注目している画素の微分方向値を考慮して、上記別の画素との間に連続性があるか否かの評価を行う。一例としては、画素連結手段８は、注目している画素の微分方向値を用いて、注目している画素の画素値の変化方向に直交する方向、つまり画素値の変化が小さい方向を算出し、当該方向側（例えば、当該方向を中心とする±４５度の範囲）において注目している画素と上記別の画素とが隣接していれば連続性があるとし、隣接していなければ連続性がないと判別する。そして、連続性があると判別した場合には、注目している画素と上記別の画素とを連結して連結領域を作成し、連続性がないと判別した場合には、注目している画素と上記別の画素との連結は行わない。画素連結手段８は、このような連結作業を画素抽出手段７で抽出された画素それぞれに行い、連結領域を作成した際には、当該連結領域に関する情報を記憶手段６に格納する。なお、このように画素を他の画素と連結する処理は従来周知であるから詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、隣接画素を８近傍の隣接画素としたが、４近傍の隣接画素としてもよく、好適なものを採用すればよい。   The pixel connection unit 8 creates a connection region using the pixel extraction result by the pixel extraction unit 7 and the calculation result of the differential direction value. For example, the pixel connecting unit 8 pays attention to one of the pixels extracted by the pixel extracting unit 7, and the pixel extracting unit 7 applies the adjacent pixels of the pixel (for example, adjacent pixels B to I in the vicinity of 8 in FIG. 4). It is determined whether or not another extracted pixel exists, and when another pixel exists, the other pixel is set as a candidate for connection of the focused pixel. Next, the pixel connecting unit 8 evaluates whether or not there is continuity with the other pixel in consideration of the differential direction value of the pixel of interest. As an example, the pixel connecting means 8 uses the differential direction value of the pixel of interest to calculate a direction orthogonal to the direction of change of the pixel value of the pixel of interest, that is, a direction in which the change of the pixel value is small. , If the pixel of interest on the direction side (for example, a range of ± 45 degrees around the direction) and the other pixel are adjacent to each other, the continuity is assumed. It is determined that there is not. If it is determined that there is continuity, the pixel of interest and the other pixel are connected to create a connected region. If it is determined that there is no continuity, the pixel of interest Are not connected to the other pixels. The pixel connection unit 8 performs such a connection operation on each pixel extracted by the pixel extraction unit 7 and stores information about the connection region in the storage unit 6 when the connection region is created. In addition, since the process which connects a pixel with another pixel in this way is conventionally well-known, detailed description is abbreviate | omitted. Further, in the present embodiment, the neighboring pixels are eight neighboring pixels, but may be four neighboring pixels, and a suitable one may be adopted.

欠陥判別手段９は、記憶手段６に格納されている連結領域に関する情報から当該連結領域のサイズを算出し、連結領域のサイズ（例えば、連結領域の長さや、面積など）が所定値以上であれば、当該連結領域は被検査面１１０に発生した欠陥１２０によるものと判別する。なお、上記所定値は、被検査面１１０に発生する欠陥１２０の実際上のサイズや、検査対象物１００の種類、撮像手段３の解像度など種々の条件を考慮して好適な値に設定すればよい。   The defect determination means 9 calculates the size of the connected area from the information related to the connected area stored in the storage means 6, and the size of the connected area (for example, the length or area of the connected area) is greater than or equal to a predetermined value. For example, it is determined that the connection region is due to the defect 120 generated on the inspection surface 110. The predetermined value may be set to a suitable value in consideration of various conditions such as the actual size of the defect 120 generated on the inspection surface 110, the type of the inspection object 100, and the resolution of the imaging unit 3. Good.

そして、欠陥判別手段９は、画素連結手段８で作成された連結領域が欠陥１２０によるものであると判別した場合には、被検査面１１０に欠陥１２０が発生していることを報知する報知信号を外部装置（図示せず）に出力する。なお、欠陥判別手段９は、必要に応じて、欠陥１２０によるものと判別した連結領域に関する情報（被検査面１１０上の位置情報）を上記外部装置に出力するようしてもよい。   When the defect determination unit 9 determines that the connection area created by the pixel connection unit 8 is due to the defect 120, the notification signal that notifies that the defect 120 has occurred on the inspection surface 110. Is output to an external device (not shown). In addition, the defect determination means 9 may output the information (position information on the surface 110 to be inspected) related to the connected area determined to be due to the defect 120 to the external device as necessary.

次に、本実施形態の外観検査装置の動作について図５に示すフローチャートを参照して簡単に説明する。動作が開始されると、入力手段５には、撮像部１の各撮像手段３が撮像した１次元の濃淡画像が入力され、入力手段５は、入力された１次元の濃淡画像を撮像手段３の識別番号や、その撮像順を示す番号などの情報を持たせたラベルを付して記憶手段６に格納する（ステップＳ１）。   Next, the operation of the appearance inspection apparatus according to the present embodiment will be briefly described with reference to the flowchart shown in FIG. When the operation is started, a one-dimensional gray image captured by each imaging unit 3 of the imaging unit 1 is input to the input unit 5, and the input unit 5 captures the input one-dimensional gray image. A label having information such as an identification number of the image and a number indicating the imaging order is attached and stored in the storage means 6 (step S1).

次に、画素抽出手段７は、記憶手段６に記憶されている撮像手段３毎の１次元の濃淡画像から、撮像手段３毎に２次元の濃淡画像を作成し、この２次元の濃淡画像に上述した微分フィルタを用いてフィルタ処理を行って各画素の微分値ｄｘ，ｄｙを算出し（ステップＳ２）、その後に、画素抽出手段７は、濃度差が所定の閾値以上の画素の抽出を行うとともに、抽出した画素毎に微分方向値の算出を行い、画素の抽出結果および微分方向値の算出結果を記憶手段６に格納する（ステップＳ３）。   Next, the pixel extraction unit 7 creates a two-dimensional gray image for each image pickup unit 3 from the one-dimensional gray image for each image pickup unit 3 stored in the storage unit 6, and creates the two-dimensional gray image. Filter processing is performed using the differential filter described above to calculate the differential values dx and dy of each pixel (step S2), and then the pixel extraction means 7 extracts pixels having a density difference equal to or greater than a predetermined threshold. At the same time, the differential direction value is calculated for each extracted pixel, and the pixel extraction result and the differential direction value calculation result are stored in the storage means 6 (step S3).

次に、画素連結手段８は、記憶手段６に格納された画素の抽出結果および微分方向値の算出結果を読み出し、これらを基にして連結領域を作成し、作成した連結領域にラベリングをして記憶手段６に格納する（ステップＳ４）。   Next, the pixel connecting unit 8 reads out the pixel extraction result and the calculation result of the differential direction value stored in the storage unit 6, creates a connected region based on these results, and labels the created connected region. Store in the storage means 6 (step S4).

次に、欠陥判別手段９は、記憶手段６に格納されている連結領域に関する情報を用いて、上述したように連結領域が欠陥１２０によるものか否かの判別を行い、その判別結果を上記外部装置に出力する（ステップＳ５）。   Next, the defect determination means 9 determines whether or not the connected area is caused by the defect 120 as described above using the information related to the connected area stored in the storage means 6, and the determination result is used as the above-mentioned external result. Output to the apparatus (step S5).

上述したステップＳ１〜Ｓ５が繰り返されることで、検査対象物１００の外観検査が行われる。   The appearance inspection of the inspection object 100 is performed by repeating the above-described steps S1 to S5.

ところで、欠陥１２０が線状の傷（傷欠陥）である場合、欠陥１２０は、欠陥１２０の幅方向に沿った方向の光に対しては、良品部とは異なる反射特性を示すものの、光の照射方向と幅方向との角度が９０度に近付けば近付くほど、上記良品部と同様の反射特性を示すことが確かめられており、このような欠陥１２０を検出するにあたっては、欠陥１２０の幅方向に対して±４５度の範囲の方向から光を照射するのが望ましく、±４５度を越えると、欠陥１２０の検出が困難となる。   By the way, when the defect 120 is a linear scratch (scratch defect), the defect 120 exhibits a reflection characteristic different from that of a non-defective part with respect to light in a direction along the width direction of the defect 120, but the light 120 It has been confirmed that the closer the angle between the irradiation direction and the width direction approaches 90 degrees, the same reflection characteristics as the non-defective part are shown. In detecting such a defect 120, the width direction of the defect 120 However, it is desirable to irradiate light from a direction in a range of ± 45 degrees, and if it exceeds ± 45 degrees, it becomes difficult to detect the defect 120.

本実施形態の外観検査装置では、一方の光照射手段４Ａは、光照射方向が上記平行面内において検査対象物１００の移動方向Ｍに平行する形に配置されているので、一方の光照射手段４Ａに対応する撮像手段３Ａの濃淡画像では、検査対象物の移動方向Ｍと長さ方向との間の角度が４５度〜１３５度（あるいは２２５度〜３１５度）である線状の欠陥１２０が検出し易くなり、他方の光照射手段４Ｂは、光照射方向が上記平行面内において検査対象物１００の移動方向Ｍに平行する方向と４５度の角度をなす形に配置されているので、他方の光照射手段４Ｂに対応する撮像手段３Ｂの濃淡画像では、検査対象物の移動方向Ｍと長さ方向との間の角度が９０度〜１８０度（あるいは２７０度〜３６０度）である線状の欠陥が検出し易くなる。そのため、撮像手段３Ａの濃淡画像で検出し難い欠陥１２０、例えば長さ方向と移動方向Ｍとの間の角度が９０度であるような欠陥１２０であっても、撮像手段３Ｂの濃淡画像で検出することができる。   In the appearance inspection apparatus according to the present embodiment, one light irradiation unit 4A is arranged in such a manner that the light irradiation direction is parallel to the moving direction M of the inspection object 100 in the parallel plane. In the grayscale image of the imaging means 3A corresponding to 4A, a linear defect 120 whose angle between the moving direction M and the length direction of the inspection object is 45 degrees to 135 degrees (or 225 degrees to 315 degrees) is present. The other light irradiation means 4B is arranged so that the light irradiation direction forms an angle of 45 degrees with the direction parallel to the moving direction M of the inspection object 100 in the parallel plane. In the grayscale image of the image pickup means 3B corresponding to the light irradiation means 4B, the angle between the moving direction M and the length direction of the inspection object is 90 ° to 180 ° (or 270 ° to 360 °). This makes it easier to detect defects. Therefore, even the defect 120 that is difficult to detect in the grayscale image of the imaging unit 3A, for example, the defect 120 whose angle between the length direction and the moving direction M is 90 degrees is detected in the grayscale image of the imaging unit 3B. can do.

以上述べた本実施形態の外観検査装置によれば、各撮像手段３から得られる濃淡画像は被検査面１１０に対する光照射方向がそれぞれ異なっているので、ある方向からの光では検出し難い欠陥１２０であっても別の方向からの光によって検出することができるから、撮像手段３と光照射手段４との組を複数設けるだけの簡単な構成で、欠陥検出の高精度化が図れ、また濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出し、抽出した画素同士を当該画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成し、連結領域のサイズが所定値以上であれば当該連結領域を欠陥１２０によるものと判別するという簡単な処理で欠陥の検出を行っているから、欠陥検出の高速化が図れて、欠陥検出をリアルタイムで行えるようになる。   According to the appearance inspection apparatus of the present embodiment described above, the gray images obtained from the respective imaging means 3 have different light irradiation directions with respect to the surface 110 to be inspected. Therefore, the defect 120 is difficult to detect with light from a certain direction. However, since it can be detected by light from a different direction, it is possible to increase the accuracy of defect detection with a simple configuration in which a plurality of pairs of the imaging means 3 and the light irradiation means 4 are provided. Extract pixels whose density difference is greater than or equal to a predetermined threshold from the image and connect the extracted pixels within the adjacent pixels to create a connected area. If the size of the connected area is greater than or equal to the predetermined value, the connected area Since the defect is detected by a simple process of discriminating from the defect 120, the defect detection can be speeded up and the defect can be detected in real time.

ところで、本実施形態では、上記角度θを４５度としているが、これはあくまでも一例であって、角度θは４５度以外であってもよい。ただし、角度θを４５度とするほうが、撮像手段３と光照射手段４との組の数を最小値に抑えながらも、欠陥１２０の検出精度を向上できて、効率が最も良いため好ましい。   Incidentally, in the present embodiment, the angle θ is set to 45 degrees, but this is merely an example, and the angle θ may be other than 45 degrees. However, it is preferable to set the angle θ to 45 degrees because the detection accuracy of the defect 120 can be improved and the efficiency can be improved while suppressing the number of pairs of the imaging unit 3 and the light irradiation unit 4 to a minimum value.

なお、本実施形態における撮像部１は、撮像手段３と光照射手段４との組を２組備えているが、これらの組は３組としてもよいし、さらにそれ以上の組としてもよい。また、各光照射手段４の光照射方向間の角度も４５度に限られるものではなく、状況に応じて好適な値を採用すればよい。また、本実施形態の外観検査装置では、撮像部１が固定され、検査対象物１００が移動されるようになっているが、逆に、検査対象物１００が固定されており、撮像部１が移動するようにしてもよい。これらの点は後述する実施形態２，３においても同様である。   In addition, although the imaging part 1 in this embodiment is provided with 2 sets of the imaging means 3 and the light irradiation means 4, these sets are good also as 3 sets or more sets. Further, the angle between the light irradiation directions of the respective light irradiation means 4 is not limited to 45 degrees, and a suitable value may be adopted depending on the situation. In the appearance inspection apparatus according to the present embodiment, the imaging unit 1 is fixed and the inspection object 100 is moved. Conversely, the inspection object 100 is fixed and the imaging unit 1 is You may make it move. These points are the same in the second and third embodiments described later.

（実施形態２）
本実施形態の外観検査装置は、撮像部１における撮像手段３と光照射手段４との位置関係が実施形態１と異なっており、その他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 2)
The appearance inspection apparatus according to the present embodiment is different from the first embodiment in the positional relationship between the imaging unit 3 and the light irradiation unit 4 in the imaging unit 1, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施形態における撮像部１は、図６に示すように、撮像手段３と光照射手段４との位置関係が実施形態１と異なっている。すなわち、実施形態１においては、図２（ｂ）に示すように、光照射手段４の主光線Ｐと被検査面１１０との交点と、撮像手段３の光軸Ｏと被検査面１１０との交点とが同じ位置となるようにしていたが、本実施形態においては、図６に示すように、検査対象物１００の幅方向（被検査面１１０の幅方向）を法線方向とする面に平行する面内における光照射手段４の主光線Ｐと被検査面１１０との角度θ１と、撮像手段３の光軸Ｏと被検査面１１０との角度θ２とは異なる角度とするとともに、光照射手段４の主光線Ｐと被検査面１１０との交点の位置と、撮像手段３の光軸Ｏと被検査面１１０との交点の位置とを検査対象物１００の長さ方向（被検査面１１０の長さ方向）において距離ｔだけずらしている。つまり、光照射手段４の主光線Ｐと被検査面１１０との交点と、撮像手段３の光軸Ｏと被検査面１１０との交点とは異なる位置としている。なお、上記角度θ１，θ２および距離ｔは、被検査面１１０に発生する欠陥１２０の実際上のサイズや、検査対象物１００の種類、撮像手段３の解像度など種々の条件を考慮して好適な値に設定すればよい。   As shown in FIG. 6, the imaging unit 1 in this embodiment is different from the first embodiment in the positional relationship between the imaging unit 3 and the light irradiation unit 4. That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 2B, the intersection of the principal ray P of the light irradiation means 4 and the surface to be inspected 110, the optical axis O of the imaging means 3, and the surface to be inspected 110 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the crossing point and the intersection point have the same position as the normal line direction (the width direction of the surface 110 to be inspected). The angle θ1 between the principal ray P of the light irradiation means 4 and the surface to be inspected 110 in the parallel plane is different from the angle θ2 between the optical axis O of the imaging means 3 and the surface to be inspected 110, and light irradiation is performed. The position of the intersection between the principal ray P of the means 4 and the surface to be inspected 110 and the position of the intersection of the optical axis O of the image pickup means 3 and the surface to be inspected 110 are indicated in the length direction of the inspection object 100 (the surface to be inspected 110). In the length direction) by a distance t. That is, the intersection between the principal ray P of the light irradiation means 4 and the surface to be inspected 110 is different from the intersection between the optical axis O of the imaging means 3 and the surface to be inspected 110. The angles θ1 and θ2 and the distance t are suitable in consideration of various conditions such as the actual size of the defect 120 generated on the inspection surface 110, the type of the inspection object 100, and the resolution of the imaging means 3. Set it to a value.

実施形態１の場合、図７（ａ）に示すように、撮像手段３の光軸Ｏ上に欠陥１２０が位置しているとき（撮像面Ｓに欠陥１２０が写っているとき）は、欠陥１２０には、光照射手段４の主光線Ｐが照射される。そのため、欠陥１２０には光照射手段４から被検査面１１０に直接的に照射された光（入射光）Ｌ１が入射され、被検査面１１０で反射された入射光Ｌ１からなる反射光Ｌ２が撮像手段３の撮像面Ｓに入射される。   In the case of the first embodiment, as shown in FIG. 7A, when the defect 120 is located on the optical axis O of the imaging unit 3 (when the defect 120 is shown on the imaging surface S), the defect 120 is displayed. Is irradiated with the principal ray P of the light irradiation means 4. Therefore, light (incident light) L1 directly irradiated onto the inspection surface 110 from the light irradiation means 4 is incident on the defect 120, and reflected light L2 composed of the incident light L1 reflected on the inspection surface 110 is imaged. Incident on the imaging surface S of the means 3.

一方、本実施形態の場合、図７（ｂ）に示すように、撮像手段３の光軸Ｏ上に欠陥１２０が位置しているとき（撮像面Ｓに欠陥１２０が写っているとき）は、欠陥１２０には、光照射手段４の主光線Ｐが照射されない。そのため、欠陥１２０には、光照射手段４から被検査面１１０に直接的に照射された光（入射光）Ｌ１が被検査面１１０で拡散されてなる拡散光Ｌ３が入射され、欠陥１２０で反射された拡散光Ｌ３が撮像手段３の撮像面Ｓに入射される。この場合、被検査面１１０で反射された入射光Ｌ１からなる反射光Ｌ２は撮像手段３の撮像面Ｓに入射されない。   On the other hand, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 7B, when the defect 120 is located on the optical axis O of the imaging means 3 (when the defect 120 is reflected on the imaging surface S), The principal ray P of the light irradiation means 4 is not irradiated on the defect 120. Therefore, diffused light L3 obtained by diffusing light (incident light) L1 directly irradiated from the light irradiation means 4 onto the inspection surface 110 from the light irradiation means 4 is incident on the defect 120 and reflected by the defect 120. The diffused light L3 is incident on the imaging surface S of the imaging means 3. In this case, the reflected light L2 composed of the incident light L1 reflected by the surface to be inspected 110 is not incident on the imaging surface S of the imaging means 3.

以上述べた外観検査装置では、撮像手段３の撮像範囲内の被検査面１１０の欠陥１２０には、光照射手段４から直接的に照射された光ではなく、光照射手段４から撮像手段３の撮像範囲内の被検査面１１０に間接的に照射された光が照射されるので、直接的に光が照射される場合に比べれば、欠陥１２０からの反射光量は少なくなるが、周囲に対して欠陥１２０のエッジ部分（欠陥１２０と良品部との境界部分）からの反射光が強調される（欠陥１２０のエッジ部分によって反射される光が周囲に対して相対的に増加する）から、欠陥１２０の形状がより明確になる。   In the appearance inspection apparatus described above, the defect 120 on the surface 110 to be inspected within the imaging range of the imaging unit 3 is not directly irradiated from the light irradiation unit 4 but from the light irradiation unit 4 to the imaging unit 3. Since the surface 110 to be inspected within the imaging range is irradiated with the indirectly irradiated light, the amount of reflected light from the defect 120 is reduced compared to the case where the light is directly irradiated. Since the reflected light from the edge portion of the defect 120 (the boundary portion between the defect 120 and the non-defective portion) is emphasized (the light reflected by the edge portion of the defect 120 increases relative to the surroundings), the defect 120 The shape becomes clearer.

したがって、本実施形態の外観検査装置によれば、欠陥１２０の検出精度が向上し、その結果、比較的小さい欠陥（微小な欠陥）であっても検出することが可能となる。   Therefore, according to the appearance inspection apparatus of this embodiment, the detection accuracy of the defect 120 is improved, and as a result, even a relatively small defect (a minute defect) can be detected.

（実施形態３）
本実施形態の外観検査装置は、検査部２における画素抽出手段７の動作が実施形態１と異なっており、その他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 3)
In the appearance inspection apparatus of this embodiment, the operation of the pixel extracting means 7 in the inspection unit 2 is different from that of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. A description thereof will be omitted.

本実施形態における画素抽出手段７は、濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、実施形態１で述べたようなＰｒｅｗｉｔｔフィルタではなく、所定方向における画素の濃度差を強調するフィルタを用いて濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出する。具体的には、画素抽出手段７は、上記フィルタとして、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける画素の濃度差を強調する３行３列の第１のフィルタと、濃淡画像の水平方向Ｘにおける画素の濃度差を強調する３行３列の第２のフィルタとを用い、フィルタ処理を行うにあたっては、第１のフィルタによるフィルタ処理を行った後に、上記第２のフィルタによるフィルタ処理を行う。なお、その他の動作は実施形態１と同様であるから説明を省略する。   In calculating the pixel density difference of the grayscale image, the pixel extracting unit 7 in the present embodiment uses a filter that emphasizes the pixel density difference in a predetermined direction instead of the Prewitt filter as described in the first embodiment. The density difference is calculated by filtering the grayscale image. Specifically, the pixel extracting means 7 uses, as the filter, the first filter of 3 rows and 3 columns that emphasizes the density difference of pixels in the vertical direction Y of the grayscale image, and the pixel density in the horizontal direction X of the grayscale image. In performing the filter process using the second filter of 3 rows and 3 columns that emphasizes the difference, the filter process using the second filter is performed after the filter process using the first filter. Since other operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

第１のフィルタおよび第２のフィルタとしては、例えば、マスクサイズが３×３（３行３列）のＳｏｂｅｌフィルタ（Ｓｏｂｅｌオペレータともいう）を用いている。ここで、図９（ａ），（ｂ）に示すように、中央の画素（注目画素）を画素Ａとし、その８近傍の画素それぞれを画素Ｂ〜Ｉとし、各画素Ａ〜Ｉにおける画素値をそれぞれａ〜ｉとすると、第１のフィルタを用いたフィルタ処理によれば、注目画素における画素値（濃度差）は、（ｇ＋２＊ｈ＋ｉ）−（ｂ＋２＊ｃ＋ｄ）で与えられる。また、第２のフィルタを用いたフィルタ処理によれば、注目画素における画素値（濃度差）は、（ｄ＋２＊ｆ＋ｉ）−（ｂ＋２＊ｅ＋ｇ）で与えられる。なお、図４における右方向を水平方向Ｘにおける正方向、図４における下方向を垂直方向Ｙにおける正方向としている。   As the first filter and the second filter, for example, a Sobel filter (also referred to as a Sobel operator) having a mask size of 3 × 3 (3 rows × 3 columns) is used. Here, as shown in FIGS. 9A and 9B, the center pixel (target pixel) is the pixel A, the pixels in the vicinity of the eight pixels are the pixels B to I, and the pixel values in the pixels A to I are the same. Are a to i, respectively, the pixel value (density difference) at the target pixel is given by (g + 2 * h + i) − (b + 2 * c + d) according to the filter processing using the first filter. Further, according to the filter processing using the second filter, the pixel value (density difference) at the target pixel is given by (d + 2 * f + i) − (b + 2 * e + g). Note that the right direction in FIG. 4 is the positive direction in the horizontal direction X, and the downward direction in FIG.

そして、本実施形態における画素抽出手段７は、第１のフィルタによるフィルタ処理を行った後に、第２のフィルタによるフィルタ処理を行う（つまり、第１のフィルタによってフィルタ処理された濃淡画像に対して第２のフィルタによるフィルタ処理を行う）ことで得られた各画素の画素値を濃度差として用い、このようにして算出した濃度差を所定の閾値と比較することにより、濃度差が所定の閾値以上である画素を抽出し、その抽出結果を記憶手段６に格納する。 Then, the pixel extraction means 7 in the present embodiment performs the filtering process by the second filter after performing the filtering process by the first filter (that is, for the grayscale image filtered by the first filter). by the second filter performs a filtering process by) using the pixel value of each pixel obtained by the density difference by, comparing the density difference calculated in this way with a predetermined threshold value, the concentration difference is a predetermined Pixels that are equal to or greater than the threshold value are extracted, and the extraction result is stored in the storage means 6.

一方、微分方向値を算出するにあたっては、濃淡画像に第２のフィルタ処理を行うことによって得られる注目画素の画素値を微分値ｄｘとして用い、濃淡画像に第１のフィルタ処理を行うことによって得られる注目画素の画素値を微分値ｄｙとして用いている。すなわち、本実施形態における微分値ｄｘは、（ｄ＋２＊ｆ＋ｉ）−（ｂ＋２＊ｅ＋ｇ）であり、微分値ｄｙは、（ｇ＋２＊ｈ＋ｉ）−（ｂ＋２＊ｃ＋ｄ）である。 On the other hand, that when issues calculate the differential direction value, the pixel value of the pixel of interest is obtained by performing the second filtering with a differential value dx in the grayscale image, by performing a first filtering the grayscale image The obtained pixel value of the target pixel is used as the differential value dy. That is, the differential value dx in this embodiment is (d + 2 * f + i) − (b + 2 * e + g), and the differential value dy is (g + 2 * h + i) − (b + 2 * c + d).

次に、本実施形態の外観検査装置の動作について図８に示すフローチャートを参照して簡単に説明する。動作が開始されると、入力手段５には、撮像部１の各撮像手段３が撮像した１次元の濃淡画像が入力され、入力手段５は、入力された１次元の濃淡画像を撮像手段３の識別番号や、その撮像順を示す番号などの情報を持たせたラベルを付して記憶手段６に格納する（ステップＳ１）。   Next, the operation of the appearance inspection apparatus according to the present embodiment will be briefly described with reference to the flowchart shown in FIG. When the operation is started, a one-dimensional gray image captured by each imaging unit 3 of the imaging unit 1 is input to the input unit 5, and the input unit 5 captures the input one-dimensional gray image. A label having information such as an identification number of the image and a number indicating the imaging order is attached and stored in the storage means 6 (step S1).

次に、画素抽出手段７は、記憶手段６に記憶されている撮像手段３毎の１次元の濃淡画像から、撮像手段毎に２次元の濃淡画像を作成し、この２次元の濃淡画像に第１のフィルタを用いてフィルタ処理を行い（ステップＳ２Ａ）、その後に、第２のフィルタを用いてフィルタ処理を行う（ステップＳ２Ｂ）。画素抽出手段７は、第１および第２のフィルタ処理が行われた濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素の抽出を行うとともに、抽出した画素毎に微分方向値の算出を行い、画素の抽出結果および微分方向値の算出結果を記憶手段６に格納する（ステップＳ３）。   Next, the pixel extraction unit 7 creates a two-dimensional gray image for each image pickup unit from the one-dimensional gray image for each image pickup unit 3 stored in the storage unit 6, and adds the two-dimensional gray image to the two-dimensional gray image. Filter processing is performed using the first filter (step S2A), and then filter processing is performed using the second filter (step S2B). The pixel extraction unit 7 extracts pixels having a density difference equal to or greater than a predetermined threshold from the grayscale image on which the first and second filter processes have been performed, and calculates a differential direction value for each extracted pixel. And the calculation result of the differential direction value are stored in the storage means 6 (step S3).

次に、画素連結手段８は、記憶手段６に格納された画素の抽出結果および微分方向値の算出結果を読み出し、これらを基にして連結領域を作成し、作成した連結領域にラベリングをして記憶手段６に格納する（ステップＳ４）。   Next, the pixel connecting unit 8 reads out the pixel extraction result and the calculation result of the differential direction value stored in the storage unit 6, creates a connected region based on these results, and labels the created connected region. Store in the storage means 6 (step S4).

次に、欠陥判別手段９は、記憶手段６に格納されている連結領域に関する情報を用いて、上述したように連結領域が欠陥１２０によるものか否かの判別を行い、その判別結果を上記外部装置に出力する（ステップＳ５）。   Next, the defect determination means 9 determines whether or not the connected area is caused by the defect 120 as described above using the information related to the connected area stored in the storage means 6, and the determination result is used as the above-mentioned external result. Output to the apparatus (step S5).

上述したステップＳ１〜Ｓ５が繰り返されることで、検査対象物１００の外観検査が行われる。   The appearance inspection of the inspection object 100 is performed by repeating the above-described steps S1 to S5.

本実施形態における外観検査装置では、撮像手段３を、濃淡画像における垂直方向Ｙが上記平行面内において撮像手段３に対応する光照射手段４の光照射方向に沿った方向となる形に配置しているから、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥１２０を検出することができる。   In the appearance inspection apparatus according to the present embodiment, the imaging unit 3 is arranged so that the vertical direction Y in the grayscale image is in the direction along the light irradiation direction of the light irradiation unit 4 corresponding to the imaging unit 3 in the parallel plane. Therefore, it is possible to detect the defect 120 whose angle in the length direction with respect to the horizontal direction X of the grayscale image is within a range of ± 45 degrees.

そして、本実施形態における画素抽出手段７では、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける画素の濃度差を強調する第１のフィルタを用いることによって、図９（ａ）に示すように、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥１２０を強調しているから、このような欠陥１２０を濃淡画像にさらに現れ易くすることができる。   Then, in the pixel extracting means 7 in the present embodiment, by using the first filter that emphasizes the density difference of the pixels in the vertical direction Y of the grayscale image, as shown in FIG. Since the defect 120 whose length direction angle with respect to X is within a range of ± 45 degrees is emphasized, such a defect 120 can be made to appear more easily in the grayscale image.

一方、撮像手段３が、濃淡画像における垂直方向Ｙが上記平行面内において撮像手段３に対応する光照射手段４の光照射方向に沿った方向となる形に配置されていると、上述したように、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥１２０を検出することはできるものの、濃淡画像の水平方向Ｘに対する欠陥１２０の長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥１２０が濃淡画像に現れ難くなる。   On the other hand, when the imaging unit 3 is arranged in such a manner that the vertical direction Y in the grayscale image is in a direction along the light irradiation direction of the light irradiation unit 4 corresponding to the imaging unit 3 in the parallel plane, as described above. In addition, although it is possible to detect the defect 120 whose length direction angle with respect to the horizontal direction X of the grayscale image is within a range of ± 45 degrees, the angle of the length direction of the defect 120 with respect to the horizontal direction X of the grayscale image is ± As the angle approaches 45 degrees, the defect 120 is less likely to appear in the grayscale image.

しかしながら、画素抽出手段７では、濃淡画像の水平方向Ｘにおける画素の濃度差を強調する第２のフィルタを用いることによって、図９（ｂ）に示すように、濃淡画像の垂直方向Ｙに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥１２０を強調しているので、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥１２０が濃淡画像に現れ難くなることを抑制できる。   However, the pixel extraction means 7 uses the second filter that emphasizes the pixel density difference in the horizontal direction X of the grayscale image, so that the length of the grayscale image in the vertical direction Y is shown in FIG. 9B. Since the defect 120 whose direction angle is within the range of ± 45 degrees is emphasized, the defect 120 is less likely to appear in the grayscale image as the angle in the length direction with respect to the horizontal direction X of the grayscale image approaches ± 45 degrees. Can be suppressed.

つまり、本実施形態の外観検査装置によれば、濃淡画像の水平方向Ｘにおける画素の濃度差を強調する第２のフィルタと、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける画素の濃度差を強調する第１のフィルタとを用いることで、被検査面１１０に発生する欠陥１２０全てを強調しているから、欠陥検出の高精度化が図れる。その上、フィルタとして最小単位の３行３列のフィルタを用いているので、画素の濃度差に隣接画素の画素値（輝度値）変化を敏感に反映させることができるから、比較的微小な欠陥に対する検出精度の向上が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段が照射する光の光量を向上させるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。   That is, according to the appearance inspection apparatus of the present embodiment, the second filter that emphasizes the pixel density difference in the horizontal direction X of the grayscale image and the first filter that emphasizes the pixel density difference in the vertical direction Y of the grayscale image. By using the filter, all the defects 120 occurring on the surface 110 to be inspected are emphasized, so that the accuracy of defect detection can be improved. In addition, since the filter of the minimum unit of 3 rows and 3 columns is used as a filter, a change in pixel value (luminance value) of an adjacent pixel can be sensitively reflected in a density difference between pixels. The detection accuracy can be improved. Moreover, since the accuracy of defect detection can be improved only by software changes that only add arithmetic processing using filters, hardware changes such as improving the amount of light emitted by the light irradiation means are performed. This eliminates the need for cost reduction.

ところで、本実施形態における画素抽出手段７では、第１のフィルタによるフィルタ処理を行った後に、第２のフィルタによるフィルタ処理を行っているが、これはフィルタ処理を同時に行うと、一方向（例えば水平方向Ｘ）における画素値の変動（濃度差）が大きい場合に、このような画素値の変動の影響を受けて他方向（例えば垂直方向Ｙ）における濃度差の強調が十分に行えなくなるおそれがあるからである。したがって、第１のフィルタによるフィルタ処理と第２のフィルタによるフィルタ処理とは、順序が逆であってもよい。   By the way, in the pixel extraction means 7 in this embodiment, after performing the filter process by the first filter, the filter process by the second filter is performed. When the variation (density difference) of the pixel value in the horizontal direction X) is large, there is a possibility that the density difference in the other direction (for example, the vertical direction Y) cannot be sufficiently enhanced due to the influence of the variation of the pixel value. Because there is. Therefore, the order of the filtering process by the first filter and the filtering process by the second filter may be reversed.

なお、本実施形態における画素抽出手段７では、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける濃度差を強調する第１のフィルタと、濃淡画像の水平方向Ｘにおける濃度差を強調する第２のフィルタとの両方を用いているが、撮像手段３が、濃淡画像における垂直方向Ｙが上記平行面内において当該撮像手段３に対応する光照射手段４の光照射方向に沿った方向となる形に配置されている場合には、画素抽出手段７は、濃淡画像の水平方向Ｘにおける画素の濃度差のみを強調する、すなわち第２のフィルタのみを用いるものであってもよい。   It should be noted that the pixel extraction means 7 in the present embodiment uses both the first filter that emphasizes the density difference in the vertical direction Y of the grayscale image and the second filter that emphasizes the density difference in the horizontal direction X of the grayscale image. Although used, the imaging means 3 is arranged in such a manner that the vertical direction Y in the grayscale image is in the direction along the light irradiation direction of the light irradiation means 4 corresponding to the imaging means 3 in the parallel plane. Alternatively, the pixel extracting means 7 may emphasize only the density difference of the pixels in the horizontal direction X of the grayscale image, that is, use only the second filter.

このようにすれば、撮像手段３が、濃淡画像における垂直方向Ｙが上記平行面内において撮像手段３に対応する光照射手段４の光照射方向に沿った方向となる形に配置されている場合でも、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥１２０が濃淡画像に現れ難くなることを抑制できるから、欠陥検出の高精度化が図れる。   In this case, the imaging unit 3 is arranged in such a manner that the vertical direction Y in the grayscale image is in a direction along the light irradiation direction of the light irradiation unit 4 corresponding to the imaging unit 3 in the parallel plane. However, since the defect 120 is less likely to appear in the grayscale image as the angle in the length direction with respect to the horizontal direction X of the grayscale image approaches ± 45 degrees, the accuracy of defect detection can be improved.

また、画素抽出手段７は、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける画素の濃度差のみを強調する、すなわち第１のフィルタのみを用いるものであってもよく、この場合、上記のように配置された撮像手段３の検出対象である濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥１２０の検出精度を向上できる。   Further, the pixel extraction means 7 may emphasize only the density difference of the pixels in the vertical direction Y of the grayscale image, that is, use only the first filter. In this case, the imaging arranged as described above may be used. The detection accuracy of the defect 120 whose angle in the length direction with respect to the horizontal direction X of the grayscale image that is the detection target of the means 3 is within a range of ± 45 degrees can be improved.

このように本実施形態における画素抽出手段７では、必ずしも第１のフィルタと第２のフィルタの両方を用いる必要はなく、少なくとも一方を用いるものであればよい。   Thus, in the pixel extraction means 7 in this embodiment, it is not always necessary to use both the first filter and the second filter, as long as at least one is used.

また、本実施形態における画素抽出手段７では、水平方向Ｘにおける画素の濃度差と、垂直方向Ｙにおける画素の濃度差とを強調するようにしているが、画素の濃度差を強調する方向は、上記２方向に限定されるものではなく、状況に応じて好適な方向とすることができる。つまり、画素抽出手段７は、濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、所定方向における画素の濃度差を強調するフィルタを用いて濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出するようになっていればよい。このようにすれば、所定方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥１２０を強調することができるから、欠陥検出の高精度化が図れる。   Further, in the pixel extracting means 7 in the present embodiment, the pixel density difference in the horizontal direction X and the pixel density difference in the vertical direction Y are emphasized. The direction is not limited to the above two directions, and may be a suitable direction depending on the situation. That is, when calculating the density difference between the pixels of the grayscale image, the pixel extraction unit 7 calculates the density difference by filtering the grayscale image using a filter that emphasizes the density difference between the pixels in the predetermined direction. It only has to be. In this way, it is possible to emphasize the defect 120 whose angle in the length direction with respect to the predetermined direction is within a range of ± 45 degrees, so that the accuracy of defect detection can be improved.

なお、本実施形態における検査部２は、実施形態１だけではなく、実施形態２にも採用できる。   The inspection unit 2 in this embodiment can be used not only in the first embodiment but also in the second embodiment.

（ａ）は実施形態１の外観検査装置の説明図、（ｂ）は同上の外観検査装置のブロック図である。(A) is explanatory drawing of the external appearance inspection apparatus of Embodiment 1, (b) is a block diagram of the external appearance inspection apparatus same as the above. 同上の外観検査装置の説明図である。It is explanatory drawing of an external appearance inspection apparatus same as the above. 同上の外観検査装置の説明図である。It is explanatory drawing of an external appearance inspection apparatus same as the above. 同上における画素抽出手段で用いるフィルタの説明図である。It is explanatory drawing of the filter used with the pixel extraction means in the same as the above. 同上の外観検査装置の検査部の動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of the test | inspection part of an external appearance inspection apparatus same as the above. 実施形態２の外観検査装置の説明図である。It is explanatory drawing of the external appearance inspection apparatus of Embodiment 2. FIG. （ａ）は実施形態１の外観検査装置の説明図、（ｂ）は実施形態２の外観検査装置の説明図である。(A) is explanatory drawing of the external appearance inspection apparatus of Embodiment 1, (b) is explanatory drawing of the external appearance inspection apparatus of Embodiment 2. FIG. 実施形態３の外観検査装置の検査部の動作のフローチャートである。10 is a flowchart of the operation of the inspection unit of the appearance inspection apparatus according to the third embodiment. 同上における検査部で用いるフィルタの説明図である。It is explanatory drawing of the filter used by the test | inspection part in the same as the above. 従来の外観検査装置の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional external appearance inspection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ 撮像部
２ 検査部
３，３Ａ，３Ｂ 撮像手段
４，４Ａ，４Ｂ 光照射手段
７ 画素抽出手段
８ 画素連結手段
９ 欠陥判別手段
１００ 検査対象物
１１０ 被検査面
１２０ 欠陥
Ｏ，Ｏ１，Ｏ２ 光軸
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 主光線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up part 2 Inspection part 3, 3A, 3B Image pick-up means 4, 4A, 4B Light irradiation means 7 Pixel extraction means 8 Pixel connection means 9 Defect discrimination means 100 Inspection target object 110 Inspection surface 120 Defect O, O1, O2 Optical axis P, P1, P2 chief rays

Claims (3)

検査対象物の被検査面の一部を撮像する撮像手段および前記撮像手段で撮像する被検査面の一部に光を照射する光照射手段を有し、検査対象物に対して相対的に移動することで前記撮像手段により被検査面の全部を撮像する撮像部と、前記撮像部の前記撮像手段より得られた濃淡画像に基づいて被検査面の欠陥を検出する検査部とを備え、
前記検査部は、濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段と、前記画素抽出手段で抽出された画素同士を前記画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成する画素連結手段と、前記画素連結手段で作成された連結領域のサイズが所定値以上であれば前記連結領域を欠陥によるものと判別する欠陥判別手段とを有し、
前記撮像部は、前記撮像手段と前記光照射手段との組を複数組備え、
各々の前記撮像手段は、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置され、
各々の前記光照射手段は、それぞれの光照射方向が被検査面に平行する面内において互いに交差する位置に配置されており、
１組の前記撮像手段及び前記光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して直交するように配置され、他の組の前記撮像手段及び前記光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して４５度の角度に配置されており、
前記撮像手段は、濃淡画像における垂直方向が前記被検査面に平行する面内において前記撮像手段に対応する前記光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置され、
前記画素抽出手段は、前記濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、前記濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する３行３列のフィルタを用いて前記濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出することを特徴とする外観検査装置。 An imaging unit that images a part of the inspection target surface of the inspection object and a light irradiation unit that irradiates light to a part of the inspection surface imaged by the imaging unit, and moves relative to the inspection object An imaging unit that images the entire surface to be inspected by the imaging unit, and an inspection unit that detects a defect on the surface to be inspected based on a grayscale image obtained from the imaging unit of the imaging unit,
The inspection unit creates a connected region by connecting a pixel extraction unit that extracts a pixel having a density difference equal to or greater than a predetermined threshold from a grayscale image and the pixels extracted by the pixel extraction unit within adjacent pixels of the pixel. Pixel connecting means, and if the size of the connected area created by the pixel connecting means is greater than or equal to a predetermined value, the defect determining means for determining that the connected area is caused by a defect,
The imaging unit includes a plurality of sets of the imaging unit and the light irradiation unit,
Each of the imaging means is arranged at a position where the respective imaging ranges do not overlap each other,
Each of the light irradiation means is disposed at a position where each light irradiation direction intersects each other in a plane parallel to the surface to be inspected,
One set of the imaging means and the light irradiation means are arranged so as to be orthogonal to the moving direction of the inspection object, and the other set of the imaging means and the light irradiation means are arranged in the movement direction of the inspection object. It is arranged at an angle of 45 degrees
The imaging means is arranged in a shape in which a vertical direction in a grayscale image is a direction along a light irradiation direction of the light irradiation means corresponding to the imaging means in a plane parallel to the surface to be inspected.
In calculating the density difference of the pixels of the grayscale image, the pixel extraction means filters the grayscale image using a 3 × 3 filter that emphasizes the pixel density difference in the horizontal direction of the grayscale image. An appearance inspection apparatus characterized in that a density difference is calculated . 検査対象物の被検査面の一部を撮像する撮像手段および前記撮像手段で撮像する被検査面の一部に光を照射する光照射手段を有し、検査対象物に対して相対的に移動することで前記撮像手段により被検査面の全部を撮像する撮像部と、前記撮像部の前記撮像手段より得られた濃淡画像に基づいて被検査面の欠陥を検出する検査部とを備え、
前記検査部は、濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段と、前記画素抽出手段で抽出された画素同士を前記画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成する画素連結手段と、前記画素連結手段で作成された連結領域のサイズが所定値以上であれば前記連結領域を欠陥によるものと判別する欠陥判別手段とを有し、
前記撮像部は、前記撮像手段と前記光照射手段との組を複数組備え、
各々の前記撮像手段は、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置され、
各々の前記光照射手段は、それぞれの光照射方向が被検査面に平行する面内において互いに交差する位置に配置されており、
１組の前記撮像手段及び前記光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して直交するように配置され、他の組の前記撮像手段及び前記光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して４５度の角度に配置されており、
前記撮像手段は、濃淡画像における垂直方向が前記被検査面に平行する面内において前記撮像手段に対応する前記光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置され、
前記画素抽出手段は、前記濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、前記濃淡画像の垂直方向における画素の濃度差を強調する３行３列の第１のフィルタと、前記濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する３行３列の第２のフィルタとを用いて前記濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出し、前記フィルタ処理を行うにあたっては、前記第１のフィルタによるフィルタ処理と前記第２のフィルタによるフィルタ処理とを順次行うことを特徴とする外観検査装置。 An imaging unit that images a part of the inspection target surface of the inspection object and a light irradiation unit that irradiates light to a part of the inspection surface imaged by the imaging unit, and moves relative to the inspection object An imaging unit that images the entire surface to be inspected by the imaging unit, and an inspection unit that detects a defect on the surface to be inspected based on a grayscale image obtained from the imaging unit of the imaging unit,
The inspection unit creates a connected region by connecting a pixel extraction unit that extracts a pixel having a density difference equal to or greater than a predetermined threshold from a grayscale image and the pixels extracted by the pixel extraction unit within adjacent pixels of the pixel. Pixel connecting means, and if the size of the connected area created by the pixel connecting means is greater than or equal to a predetermined value, the defect determining means for determining that the connected area is caused by a defect,
The imaging unit includes a plurality of sets of the imaging unit and the light irradiation unit,
Each of the imaging means is arranged at a position where the respective imaging ranges do not overlap each other,
Each of the light irradiation means is disposed at a position where each light irradiation direction intersects each other in a plane parallel to the surface to be inspected,
One set of the imaging means and the light irradiation means are arranged so as to be orthogonal to the moving direction of the inspection object, and the other set of the imaging means and the light irradiation means are arranged in the movement direction of the inspection object. It is arranged at an angle of 45 degrees
The imaging means is arranged in a shape in which a vertical direction in a grayscale image is a direction along a light irradiation direction of the light irradiation means corresponding to the imaging means in a plane parallel to the surface to be inspected.
In calculating the density difference of the pixels of the grayscale image, the pixel extraction means is configured to emphasize a density difference of the pixels in the vertical direction of the grayscale image with a first filter of 3 rows and 3 columns, and a horizontal of the grayscale image. A density difference is calculated by filtering the gray image using a second filter of 3 rows and 3 columns that emphasizes the density difference of the pixels in the direction, and the first filter appearance inspection device characterized by sequentially performing the filtering process filtering and by the second filter by. 前記検査対象物は被検査面が金属製のものであって、
前記光照射手段の主光線と前記被検査面との角度と、前記撮像手段の光軸と前記被検査面との角度とは異なる角度であり、
前記光照射手段の主光線と前記被検査面との交点と、前記撮像手段の光軸と前記被検査面との交点とは異なる位置であることを特徴とする請求項１または２記載の外観検査装置。 The inspection object has a surface to be inspected made of metal,
And angle of the principal ray and the surface to be inspected of the light irradiation unit, an angle different from the angle between the optical axis and the surface to be inspected of the image pickup means,
And the intersection between the principal ray and the surface to be inspected of the light irradiation unit, according to claim 1 or 2 appearance, wherein the said optical axis and the intersection between the surface to be inspected is a different position of the image pickup means Inspection device .
JP2007262220A 2007-10-05 2007-10-05 Appearance inspection device Expired - Fee Related JP5231779B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007262220A JP5231779B2 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Appearance inspection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007262220A JP5231779B2 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Appearance inspection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009092472A JP2009092472A (en) 2009-04-30
JP5231779B2 true JP5231779B2 (en) 2013-07-10

Family

ID=40664603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007262220A Expired - Fee Related JP5231779B2 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Appearance inspection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5231779B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5297245B2 (en) * 2009-03-26 2013-09-25 パナソニック株式会社 Object surface inspection equipment
CN112995655A (en) * 2021-03-04 2021-06-18 上海创功通讯技术有限公司 Stray light inspection method and equipment

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4318776B2 (en) * 1998-10-26 2009-08-26 大日本印刷株式会社 Nonuniformity inspection method and apparatus
JP2001255275A (en) * 2000-03-13 2001-09-21 Kawasaki Steel Corp Surface defect inspection method and device
JP2004309287A (en) * 2003-04-07 2004-11-04 Nippon Sheet Glass Co Ltd Defect detection device and defect detection method
JP2005083906A (en) * 2003-09-09 2005-03-31 Asahi Kasei Engineering Kk Defect detector
JP2005249415A (en) * 2004-03-01 2005-09-15 Seiko Epson Corp Stain defect detecting method and stain defect detector
JP2006258662A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Hitachi Maxell Ltd Surface inspection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009092472A (en) 2009-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI484161B (en) Defect inspection system and filming device for defect inspection, image processing device for defect inspection, image processing program for defect inspection, recording media, and image processing method for defect inspection used therein
JP6549396B2 (en) Region detection apparatus and region detection method
JP6079948B1 (en) Surface defect detection device and surface defect detection method
JP4930748B2 (en) Film inspection apparatus and method
JP2009513984A (en) Apparatus and method for inspecting a composite structure for defects
JP2015511310A (en) Segmentation for wafer inspection
JP2020008501A (en) Surface defect detection device and surface defect detection method
JP4517826B2 (en) Liquid level detection method
JP2009293999A (en) Wood defect detector
JP2013134666A (en) Binary image generation device, classification device, binary image generation method, and classification method
JP5333607B2 (en) Radiation image processing apparatus and radiation image processing program
JP5231779B2 (en) Appearance inspection device
JP2013205091A (en) Film inspection system, and film inspection method
JP6031751B2 (en) Glass substrate inspection apparatus and glass substrate manufacturing method
JP6628185B2 (en) Inspection method for transparent objects
JPWO2014112653A1 (en) Image generating apparatus, defect inspection apparatus, and defect inspection method
JP6035124B2 (en) Defect inspection apparatus and defect inspection method
JP2004361085A (en) Visual examination device
JP2008026186A (en) Method and apparatus for detecting gaps by image processing
JP7293907B2 (en) Visual inspection management system, visual inspection management device, visual inspection management method and program
JP2009264800A (en) Surface inspecting method and surface inspecting device
JP6185539B2 (en) Optical connector ferrule end face inspection device and inspection program
JP2010044010A (en) Method for detecting defect of mesh- or wire-embedded glass
JP2005265828A (en) Flaw detection method and apparatus
JP4967132B2 (en) Defect inspection method for object surface

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100419

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100816

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111213

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20120112

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120612

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130322

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees