JP5604967B2

JP5604967B2 - 欠陥検出方法および欠陥検出装置

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Publication number: JP5604967B2
Application number: JP2010111467A
Authority: JP
Inventors: 宏明岩崎; 宏青野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-05-13
Also published as: JP2011237392A

Description

本発明は、ワークの表面欠陥を検出するための欠陥検出方法および欠陥検出装置の技術に関する。

従来ワークの表面に、亀裂や変形等の形状不良として現れる欠陥を検出するために、カメラによってワーク表面の画像データを撮像し、当該画像データを画像処理することによって、欠陥の有無を検出する表面欠陥検出方法が知られており、例えば、以下に示す特許文献１および特許文献２等にその技術が開示されている。

特許文献１に開示されている従来技術では、棒材表面の輝度測定をＣＣＤカメラによって行い、このＣＣＤカメラにより撮像した画像において、隣り合う一群の画素同士の中で、各画素の測定輝度から隣り合う画素同士の輝度平均値を各々求めるとともに、これらの求めた各輝度平均値を互いに比較して、比較した輝度平均値の減少率が設定値（閾値）より大きいものを欠陥品と識別する一方、減少率が設定値よりも小さいものを良品として識別するものとしている。
このような構成により、隣り合う画素同士の輝度平均値に基づき、欠陥品と良品、即ち、欠陥と汚れや模様を識別することができる。

また、特許文献２に開示されている従来技術では、ワーク表面の凹状欠陥の検出に画像処理を用い、カメラの受光軸の周方向に対して複数の方向から、かつ、該受光軸に対して複数の異なる角度から同時あるいは逐次光を被検査面に照射する照明手段を設けることにより、影による明暗を形成しないようにしている。
このような構成により、複雑な形状であるワークの被検査面に影による明暗を形成しないように照明することで、一度により広い検査領域を検査することが可能になり、検査効率の向上を図ることができる。

特開２００６−２５８７３７号公報特開平１０−１０３９３８号公報

しかしながら特許文献１に係る従来技術では、複雑な形状を有するワークに対して適用することが困難であるという問題があった。
また、特許文献２に係る従来技術では、ワークの位置決めをする位置決め装置の他に、照明の角度を種々可変とするための照明駆動部が必要であり、欠陥検出装置が複雑になるという問題があった。

本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、簡易な装置を用いて、複雑な形状のワークに対しても、精度良く欠陥を検出することができる欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、検査対象たるワークである対象ワークの被検査面において検査範囲を設定して、当該検査範囲を含む撮像範囲において、第一の視点から撮像した画像である第一の検査画像と、前記第一の視点と異なる第二の視点から撮像した画像である第二の検査画像と、を取得するとともに、欠陥のないことが既知の前記ワークである良品ワークの被検査面において設定する前記検査範囲を含む撮像範囲において、前記第一の視点から撮像した画像である第一の良品画像と、前記第二の視点から撮像した画像である第二の良品画像と、を取得して、前記第一の検査画像と前記第一の良品画像の、対応する各画素の輝度比を表した画像である第一のコントラスト画像と、前記第二の検査画像と前記第二の良品画像の、対応する各画素の輝度比を表した画像である第二のコントラスト画像と、を生成するとともに、前記第一のコントラスト画像と前記第二のコントラスト画像の、対応する各画素の輝度比の差分を表した画像である差分画像を生成して、前記差分画像において、前記輝度比の差分が予め設定する第一の閾値を越えている画素を検出するとともに、検出した画素が連続する範囲を形成し、かつ当該範囲の面積が、予め設定する第二の閾値を越えている場合に、前記範囲を欠陥部として検出するものである。

請求項２においては、前記第二の視点は、前記対象ワークに対して、前記第一の視点を平行移動させた視点とするものである。

請求項３においては、前記第一の視点は、視線の方向が、前記対象ワークの被検査面に対して垂直とするものである。

請求項４においては、前記第一の検査画像と前記第二の検査画像は、各撮像範囲の大きさが同一で、各撮像範囲の各半分が重複しており、かつ、前記第一の良品画像と前記第二の良品画像は、各撮像範囲の大きさが同一で、各撮像範囲の各半分が重複しているものである。

請求項５においては、前記第一および第二のコントラスト画像を生成した後、前記差分画像を生成する前に、前記第一および第二のコントラスト画像の解像度を低減する処理を行うものである。

請求項６においては、検査対象たるワークである対象ワークを変位可能に支持する変位装置と、前記対象ワークの被検査面を撮像するカメラと、を備える欠陥検出装置であって、前記変位装置によって、前記対象ワークを、前記カメラの視線方向が前記被検査面に対して垂直となる姿勢で保持しつつ、前記カメラによって、該カメラの視線の方向における前記被検査面に設定する検査範囲を撮像した第一の視点における画像データである第一の検査画像を撮像するとともに、前記変位装置によって、前記対象ワークを、前記カメラの視線方向が前記被検査面に対して垂直となる姿勢を保持しつつ平行移動して、前記カメラによって、該カメラの視線の方向に対して変位した前記検査範囲を撮像した第二の視点における画像データである第二の検査画像を撮像するものである。

請求項７においては、前記カメラによる前記第一の検査画像と前記第二の検査画像の各撮像範囲は、大きさが同一で、かつ、各撮像範囲の各半分が重複しているものである。

請求項８においては、前記欠陥検出装置は、さらに、データ処理部を備え、該データ処理部に、前記第一の検査画像および前記第二の検査画像と、欠陥のないことが既知の前記ワークである良品ワークの被検査面において設定する前記検査範囲を含む撮像範囲において、前記第一の視点から撮像した画像である第一の良品画像と、前記第二の視点から撮像した画像である第二の良品画像と、が記憶され、前記データ処理部によって、前記第一の検査画像と前記第一の良品画像の、対応する各画素の輝度比を表した画像である第一のコントラスト画像と、前記第二の検査画像と前記第二の良品画像の、対応する各画素の輝度比を表した画像である第二のコントラスト画像と、を生成するとともに、前記第一のコントラスト画像と前記第二のコントラスト画像の、対応する各画素の輝度比の差分を表した画像である差分画像を生成して、前記差分画像において、前記輝度比の差分が予め設定する第一の閾値を越えている画素を検出するとともに、検出した画素が連続する範囲を形成し、かつ当該範囲の面積が、予め設定する第二の閾値を越えている場合に、前記範囲を欠陥部として検出するものである。

請求項９においては、前記データ処理部は、前記第一および第二のコントラスト画像を生成した後、前記差分画像を生成する前に、前記第一および第二のコントラスト画像の解像度を低減する処理を行うものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、欠陥の検出率を向上するとともに、誤検出を防止することができる。

請求項２においては、異なる視点における画像を容易に取得できる。

請求項３においては、同一部位の二つの異なる視点における輝度変化を大きくすることができる。

請求項４においては、同一部位の二つの異なる視点における輝度を変化させた画像を容易に取得できる。また、画像を撮像する回数を低減することができる。

請求項５においては、画像処理に要する時間を短縮することができる。

請求項６においては、同一部位の二つの異なる視点における輝度を変化させた画像を容易に取得できる。また、画像を撮像する回数を低減することができる。

請求項７においては、同一部位の二つの異なる視点における輝度を変化させた画像を容易に取得できる。また、画像を撮像する回数を低減することができる。

請求項８においては、欠陥の検出率を向上するとともに、誤検出を防止することができる。

請求項９においては、画像処理に要する時間を短縮することができる。

本発明に係る欠陥検出方法に用いる欠陥検出装置の一実施形態を示す模式図。カメラが備える撮像素子を示す模式図。検査対象たるワークの一実施形態を示す模式図、（ａ）斜視模式図、（ｂ）視点Ｓ１における平面視および側面視模式図、（ｃ）視点Ｓ２における平面視および側面視模式図。カメラによる撮像状況を示す模式図、（ａ）視点Ｓ１における撮像状態を示す側面視模式図とそのときの平面視における良品ワークおよび欠陥ワークの撮像データを示す模式図、（ｂ）視点Ｓ２における撮像状態を示す側面視模式図とそのときの平面視における良品ワークおよび欠陥ワークの撮像データを示す模式図。ワークに対する検査エリアの設定状況を示す模式図。カメラによる検査エリアの撮像状況を示す模式図、（ａ）視点Ｓ１における検査エリアの撮像状況を示す模式図、（ｂ）視点Ｓ２における検査エリアの撮像状況を示す模式図。視点Ｓ１における良品画像Ｌ１、検査画像Ｇ１、コントラスト画像Ｃ１を示す模式図。視点Ｓ２における良品画像Ｌ２、検査画像Ｇ２、コントラスト画像Ｃ２を示す模式図。撮像した画像データにおける画素位置ごとの良品ワークおよび欠陥ワークの輝度を示す模式図、（ａ）視点Ｓ１における画素位置ごとの輝度を示す模式図、（ｂ）視点Ｓ２における画素位置ごとの輝度を示す模式図。撮像した画像データにおける画素位置ごとの良品ワークおよび欠陥ワークの輝度比を示す模式図、（ａ）視点Ｓ１における画素位置ごとの輝度比を示す模式図、（ｂ）視点Ｓ２における画素位置ごとの輝度比を示す模式図。各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２の解像度低減処理を示す模式図。各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２から生成する差分画像ΔＣを示す模式図。撮像した画像データにおける画素位置ごとの良品ワークおよび欠陥ワークの輝度比の差分を示す模式図。実ワークの一例であるシリンダヘッドを示す模式図。本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法の一連の流れを示すフロー図。実ワークに対する視点の設定状況を示す模式図、（ａ）設定した視点（１）〜視点（１８）を示す模式図、（ｂ）設定した視点（１）〜視点（１８）における撮像範囲を示す模式図。視点（１）〜視点（１８）において取得した実ワークに対する良品画像（あるいは検査画像）を示す模式図。実ワークにおける検査エリアの設定状況を示す第一の模式図、（ａ）視点Ｓ１に対応する検査エリアの視点（８）における検査画像を示す模式図、（ｂ）視点Ｓ２に対応する検査エリアの視点（９）における検査画像を示す模式図。実ワークにおける検査エリアの設定状況を示す第二の模式図、（ａ）視点Ｓ１に対応する検査エリアの視点（７）における検査画像を示す模式図、（ｂ）視点Ｓ２に対応する検査エリアの視点（８）における検査画像を示す模式図。実ワークにおける検査エリアの設定状況を示す第三の模式図、（ａ）視点Ｓ１に対応する検査エリアの視点（９）における検査画像を示す模式図、（ｂ）視点Ｓ２に対応する検査エリアの視点（１０）における検査画像を示す模式図。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法に用いる欠陥検出装置について、図１を用いて説明する。
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法に用いる欠陥検出装置の一例である欠陥検出装置１は、検査対象物たるワーク２の表面に現れる欠陥を検出するための装置であり、ワーク２を移動させるためのロボット３、ワーク２の表面を撮像するためのカメラ４、カメラ４により撮像した画像データを画像処理するためのデータ処理部７等を備えている。
また、カメラ４には、カメラ４によるワーク２の表面の撮像に際してワーク２の表面に照明光を照射するための照明５を付設しており、カメラ４は、支持体６により支持されている。

ロボット３は、ベース部３ａと、ベース部３ａ上に設けられるアーム部３ｂとを有し、様々な位置および角度に姿勢制御されるフレキシブルなロボットアーム（多関節ロボット）として構成される。ロボット３は、アーム部３ｂの先端部に設けられる支持台３ｃ上にワーク２を支持する。
支持台３ｃの支持面には、ワーク２を位置決めするための位置決めピン３ｄ・３ｄが設けられており、ワーク２は、ロボット３において支持台３ｃ上に位置決めピン３ｄ・３ｄによって位置決めされた状態で支持される。

そしてワーク２は、ロボット３の動作によって、ロボット３の可動範囲において三次元方向に移動および姿勢変更可能に構成される。

カメラ４は、ワーク２の表面を撮像するための撮像手段であり、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子８を備えている。
カメラ４は、支持体６に対して、ロボット３に支持されるワーク２の表面を撮像することができる所定の姿勢で固定される。
尚、カメラ４とともに欠陥検出装置１の光学系（撮像系）を構成する照明５の発光部位はリング状の態様を有しており、カメラ４は、リング状の照明５に形成された中空部５ａを通してワーク２の被検査面２ａを撮像範囲（視野）に捉えることができる。
そして、このような構成により、ワーク２に対して、照明５によって、常にカメラ４の視線方向に照明光を照射することができる構成としている。

また、ワーク２の姿勢は、ロボット３によって自在に変化させることができるため、ワーク２に対して、カメラ４の視線方向に照明光を照射しつつ、ワーク２の姿勢（即ち、カメラ４の視線方向に対する角度）を様々に変化させながら、カメラ４によって検査画像を撮像することができる構成としている。

尚、本実施態様では、カメラ４を支持体６に固定する態様を例示しているが、本発明に係る欠陥検出方法に用いる欠陥検出装置の構成をこれに限定するものではなく、例えば、カメラ４をロボット等により自在に姿勢を変更できる態様で支持しつつ、ワーク２を定位置に支持する態様としたり、あるいは、ワーク２とカメラ４の両方をロボット等により姿勢を自在に変更できる態様で支持する構成としたりすることも可能である。

また、カメラ４は、データ処理部７に接続されている。
データ処理部７は、カメラ４により撮像した画像データを取り込んで、画像データに画像処理を施したり、あるいは、画像処理を施した画像データに基づいて、欠陥の有無を判定したりすることが可能な装置であり、例えば、汎用的なパーソナルコンピュータに画像処理プログラムや欠陥判定プログラム等を組み込んだものにより実現することができる。

ここで、カメラ４により撮像する画像データの態様について、図１および図２を用いて説明する。
図１に示す如く、カメラ４は、所定の撮像範囲（視野）に存在する対象物の映像を、レンズ（図示せず）によって拡大・縮小等して撮像素子８上に投影することによって、画像データを取得することができる。

そして、カメラ４は、撮像範囲を設定するとともに、設定した撮像範囲における映像を、図２に示すようなＰ列×Ｑ行（Ｐ×Ｑ個）の各画素８ａ・８ａ・・・からなる撮像素子８上に投影することにより各画素８ａ・８ａ・・・ごとに画像情報を取得する構成としている。尚、ここで示すＰ、Ｑの値は、それぞれ任意の正の整数である。

そして、各画素８ａ・８ａ・・・の位置（以下、画素位置と呼ぶ）は、座標（ｐ，ｑ）として特定することができる。尚、ｐは１≦ｐ≦Ｐの整数であり、ｑは１≦ｑ≦Ｑの整数である。
また、各画素８ａ・８ａ・・・ごとに取得した画像情報には、各画素８ａ・８ａ・・・において受光した画像の輝度値の情報が含まれている。
そして、画素位置が座標（ｐ，ｑ）である画素における輝度をｒと規定する。

ここで、検査対象たるワーク２の概要について、図３を用いて説明する。
図３に示す如く、表面における欠陥の有無を検査する対象であるワークの一例であるワーク２は、鋳造により製造される部品（以下、鋳造物と記載する）であり、検査対象たる被検査面２ａを備えている。そして、本ワーク２では、被検査面２ａに欠陥部２ｂが存在する場合を例示している。
欠陥検出装置１によるワーク２の検査は、ワーク２に対する所定の方向ごとに行われる。つまり、ワーク２がその外形形状において被検査面２ａが複数存在する場合、ワーク２が有する被検査面ごとに欠陥の検査が行われる。
尚、本実施形態では、欠陥部２ｂが、被検査面２ａの隅部が部分的に欠けた態様である場合を例示しているが、欠陥検出装置１により検出する欠陥部２ｂの態様をこれに限定するものではない。

鋳造物における欠陥とは、溶湯が鋳型内に充填されるときに、鋳型の変形等により製品の角部が膨出して丸みを帯びたり、溶湯が行き渡らない部位が生じて一部に欠けが生じたりする等、所望する形状通りに形成されなかった部位のことを意味している。
そして、鋳造物における欠陥部位では、表面に光沢があるという特徴を有している。
本発明に係る欠陥検出方法では、鋳造物の欠陥に見られるこのような特徴を利用して、精度の良い欠陥検出を実現するようにしている。
尚、鋳造物には寸法誤差が生じるが、その寸法誤差が許容値以内である場合には欠陥として取り扱わず、良品として扱うものとする。

ここで、画像データ上での欠陥の特徴について、図３、図４を用いて説明をする。
図３（ａ）に示すような欠陥部２ｂを有するワーク２を、図３（ｂ）に示すような第一の視点Ｓ１において、カメラ４によって撮像し、データ処理部７により画像データを取得する。
ここで視点Ｓ１は、被検査面２ａにおける検査部位の直上にカメラ４を配置して、カメラ４の視線方向を被検査面２ａに対して垂直とした視点である。

このとき、図４（ａ）に示す如く、照明５から照射される照明光のうち、欠陥部２ｂ以外の被検査面２ａにおいて直接反射する照明光は、主にカメラ４に向けて反射する。
一方、欠陥部２ｂで直接反射する照明光は、カメラ４の方向以外に向けて反射し、主に欠陥部２ｂで拡散反射した照明光がカメラ４に到達する。
このため、視点Ｓ１において、カメラ４により撮像した画像データでは、欠陥部２ｂが、欠陥部２ｂ以外の被検査面２ａに比して輝度が低くなるという特徴がある。

次に、欠陥部２ｂを有するワーク２を、図３（ｃ）に示すような第二の視点Ｓ２において、カメラ４によって撮像し、画像データを取得する。
ここで視点Ｓ２は、カメラ４の視線方向をワーク２の被検査面２ａに対して垂直に保持しつつ、ワーク２を平行移動して、被検査面２ａの検査部位の直上からカメラ４をずらした視点である。

このとき、図４（ｂ）に示す如く、照明５から照射される照明光のうち、欠陥部２ｂ以外の被検査面２ａにおいて直接反射する照明光は、カメラ４の方向以外に向けて反射し、主に当該部位で拡散反射した照明光がカメラ４に到達する。
一方、欠陥部２ｂで直接反射した照明光のうち、一部はカメラ４の方向に向けて反射し、カメラ４に到達する。このとき、欠陥部２ｂは光沢を有しているため、より高い輝度に増大される。
このため、視点Ｓ２において、カメラ４により撮像した画像データでは、欠陥部２ｂが、欠陥部２ｂ以外の被検査面２ａに比して輝度が高くなるという特徴がある。

さらに、画像データ上での欠陥の特徴について、良品との比較によって説明をする。
図４（ａ）（ｂ）に示すような欠陥部２ｂを有していないワーク２（以後、良品ワーク２Ｘと呼ぶ）と、欠陥部２ｂを有しているワーク２（以後、欠陥ワーク２Ｙと呼ぶ）における輝度を比較する。尚、検査対象たる各ワーク２・２・・・は、良品ワーク２Ｘであるか欠陥ワーク２Ｙであるかが不明なものであり、以後対象ワーク２Ｚと呼ぶ。

図４（ａ）に示す如く、視点Ｓ１において、カメラ４により、良品ワーク２Ｘの被検査面２ａを撮像すると、被検査面２ａの輝度はほぼ一様となる。
一方、視点Ｓ１において、カメラ４により、欠陥ワーク２Ｙの被検査面２ａを撮像すると、欠陥部２ｂにおいて輝度が低下し、欠陥部２ｂ以外の部位においては、良品ワーク２Ｘの被検査面２ａの輝度と同様となる。

また、図４（ｂ）に示す如く、視点Ｓ２において、カメラ４により、良品ワーク２Ｘの被検査面２ａを撮像すると、被検査面２ａの輝度は、図４（ａ）に示す視点Ｓ１において撮像した場合の輝度に比して低い輝度でほぼ一様となる。
一方、視点Ｓ２において、カメラ４により、欠陥ワーク２Ｙの被検査面２ａを撮像すると、欠陥部２ｂにおいて輝度が上昇し、欠陥部２ｂ以外の部位においては、良品ワーク２Ｘの被検査面２ａの輝度と同様となる。

即ち、鋳造物における欠陥（即ち、欠陥部２ｂ）では、欠陥ワーク２Ｙを各視点Ｓ１・Ｓ２において撮像した画像データにおいて、良品ワーク２Ｘに対して輝度変化の態様が逆行するという特徴を有している。尚、ここでいう「逆行する」とは、良品ワーク２Ｘにおいて輝度が上昇する場合に欠陥ワーク２Ｙにおける輝度が減少し、良品ワーク２Ｘにおいて輝度が減少する場合に欠陥ワーク２Ｙにおける輝度が上昇することを意味している。

また、換言すれば、良品ワーク２Ｘの被検査面２ａを各視点Ｓ１・Ｓ２で撮像した場合の各画像データにおける輝度変化を基準として、各ワーク２・２の輝度変化を比較することにより、良品ワーク２Ｘと異なる輝度変化が生じる部位を有するワーク２を、欠陥部２ｂを有する欠陥ワーク２Ｙであると判定することができる。

次に、欠陥検出装置１による画像データの撮像方法について、図１および図５、図６を用いて説明する。
図１に示す如く、欠陥検出装置１により、ワーク２の画像データを撮像するときにおいて、カメラ４は、支持体６に対して視線方向を鉛直方向下向きに向けて固定されている。
また、ワーク２は、ロボット３によって、被検査面２ａの角度を水平に保持しつつ、水平方向に変位される。
即ち、欠陥検出装置１では、カメラ４の視線方向を常に被検査面２ａに対して垂直に保持しつつ、ワーク２を水平方向に変位させて、撮像部位を変更しながら画像データを撮像する構成としている。
尚、本実施形態では、ロボット３により、ワーク２の姿勢を自在に変更できる構成としているが、本発明に係る欠陥検出方法では、ワーク２の被検査面２ａに対するカメラ４の視線方向を垂直に保持しつつ、ワーク２およびカメラ４を平行に相対変位できる構成であればよいため、ロボット３の態様は、ワーク２を平行移動できる態様のもので足り、ワーク２の角度や姿勢を自在に変更可能な態様のものでなくてもよい。
あるいは、本発明に係る欠陥検出装置は、ワーク２を固定しておき、カメラ４を平行移動できる態様とすることも可能である。

図５に示す如く、カメラ４により画像データを取得するに際して、対象となるワーク２（ここでは、欠陥ワーク２Ｙ）の被検査面２ａ上に、一単位の検査範囲である検査エリアＫを設定する。検査エリアＫは、欠陥部の出現が予想される範囲を選んで設定することができる。あるいは、被検査面２ａの全体を検査エリアＫとして設定することもできる。

そして、カメラ４により、図５に示す視点Ｓ１において検査エリアＫを撮像すると、撮像素子８上には、図６（ａ）に示すような映像が投影される。
このとき、視点Ｓ１における検査エリアＫの映像に対応する各画素８ａ・８ａ・・・の範囲を検査エリアＫ１として設定する。

次に、カメラ４により、図５に示す視点Ｓ２において検査エリアＫを撮像すると、撮像素子８上には、図６（ｂ）に示すような映像が投影される。
このとき、視点Ｓ２における検査エリアＫの映像に対応する各画素８ａ・８ａ・・・の範囲を検査エリアＫ２として設定する。

そして、視点Ｓ１で撮像した検査エリアＫに対応する検査エリアＫ１の各画素８ａ・８ａ・・・と、視点Ｓ２で撮像した検査エリアＫに対応する検査エリアＫ２の各画素８ａ・８ａ・・・と、を対応させる。
即ち、例えば、図６の例で言えば、視点Ｓ１で撮像した画像データの画素位置が（ｐ１，ｑ１）である画素８ａと、視点Ｓ２で撮像した画像データの画素位置が（ｐ２，ｑ２）である画素８ａを、検査エリアＫ中の同一部位に対する画像データとして対応させる。

そして、カメラ４により視点Ｓ１から撮像した検査エリアＫ１における画像データと、視点Ｓ２から撮像した検査エリアＫ２における画像データと、を用いて、当該検査エリアＫにおける欠陥部の有無を判定するようにしている。

尚、視点Ｓ２で撮像した検査エリアＫに対応する検査エリアＫ２は、視点Ｓ１と検査エリアＫに対する視線の角度が異なっているため、厳密には視点Ｓ１における検査エリアＫ１に比して、面積が縮小された（形状が異なった）状態で撮像されるが、無視することができる。また、視点Ｓ１・Ｓ２の移動距離および焦点距離に基づいて収縮率を算出して補正することも可能である。

このようにして、カメラ４により撮像した画像データであって、良品ワーク２Ｘについて各視点Ｓ１・Ｓ２から撮像したものをそれぞれ良品画像Ｌ１・Ｌ２として規定し、また、対象ワーク２Ｚについて各視点Ｓ１・Ｓ２から撮像したものをそれぞれ検査画像Ｇ１・Ｇ２として規定する。

次に、データ処理部７における画像データの処理方法について、図７〜図１３を用いて説明する。
尚、視点Ｓ１において取得した画像データの輝度ｒをｒ１と規定し、視点Ｓ２において取得した画像データの輝度ｒをｒ２と規定する。

視点Ｓ１において撮像した検査エリアＫ１の良品画像Ｌ１および検査画像Ｇ１は、図７に示すような画像として表される。
また、視点Ｓ１において撮像した検査エリアＫ１の画像データをグラフ上に示すと、図９（ａ）のように表すことができる。

図７および図９（ａ）からわかるように、良品ワークでは、各画素位置において、輝度ｒ１が一定となっている。
また、欠陥ワークでは、輝度ｒ１が良品ワークと同様に一定となっている画素位置と、輝度ｒ１が他の画素位置に比して低くなっている画素位置が存在している。
そして、この輝度ｒ１が他の画素位置に比して低くなっている画素位置が、欠陥部２ｂに対応している。

同様に、視点Ｓ２において撮像した検査エリアＫ２の良品画像Ｌ２および検査画像Ｇ２は、図８に示すような画像として表される。
また、視点Ｓ２において撮像した検査エリアＫ２の画像データをグラフ上に示すと、図９（ｂ）のように表すことができる。

図８および図９（ｂ）からわかるように、良品ワークでは、各画素位置において、輝度ｒ２が一定となっている。また、このときの輝度ｒ２は、図９（ａ）に示す同位置の輝度ｒ１に比して低くなっている。

また、欠陥ワークでは、輝度ｒ２が良品ワークと同様に一定となっている画素位置と、輝度ｒ２が他の画素位置に比して高くなっている画素位置が存在している。
そして、この輝度ｒ２が他の画素位置に比して高くなっている画素位置が、欠陥部２ｂに対応している。

次に、図７に示す如く、視点Ｓ１において撮像した良品画像Ｌ１と検査画像Ｇ１から、各画素位置における輝度比Ｒ１を表す第一のコントラスト画像Ｃ１を生成する。
ここで、良品ワークの輝度ｒ１をｒ１（ｘ）と規定し、欠陥ワークの輝度ｒ１をｒ１（ｙ）、と規定すると、輝度比Ｒ１は、Ｒ１＝ｒ１（ｙ）／ｒ１（ｘ）で求められる。

コントラスト画像Ｃ１は、各画素８ａ・８ａ・・・の配置において、輝度比Ｒ１の大小を色の濃淡で表現した画像として表すことができる。
また、視点Ｓ１において撮像した良品画像Ｌ１と検査画像Ｇ１から算出した輝度比Ｒ１をグラフ上に示すと、図１０（ａ）のように表される。

同様に、図８に示す如く、視点Ｓ２において撮像した良品画像Ｌ２と検査画像Ｇ２から、各画素位置における輝度比Ｒ２を表す第二のコントラスト画像Ｃ２を生成する。
ここで、良品ワークの輝度ｒ２をｒ２（ｘ）と規定し、欠陥ワークの輝度ｒ２をｒ２（ｙ）、と規定すると、輝度比Ｒ２は、Ｒ２＝ｒ２（ｙ）／ｒ２（ｘ）で求められる。

コントラスト画像Ｃ２は、各画素８ａ・８ａ・・・の配置において、輝度比Ｒ２の大小を色の濃淡で表現した画像として表すことができる。
また、視点Ｓ２において撮像した良品画像Ｌ２と検査画像Ｇ２から算出した輝度比Ｒ２をグラフ上に示すと、図１０（ｂ）のように表される。

このような各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２を生成することにより、Ｓ／Ｎの改善を図ることができ、各画素８ａ・８ａ・・・に存在するノイズの影響を低減することができるため、より精度良く、欠陥を検出することが可能になる。

また、このような各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２を精度良く生成するためには、対応する各画素８ａ・８ａ・・・同士を精度良く位置合わせすることが重要であるため、ここまでの画像処理においては、各画像Ｌ１・Ｇ１・Ｌ２・Ｇ２は、より高い解像度で撮像することが望ましい。
しかしながら、各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２を生成した後の画像処理においては、画像の解像度が低い方が画像処理速度の観点で有利である。
このため、図１１に示す如く、ここで、各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２の解像度を低減させる処理を行う。

次に、図１２に示す如く、視点Ｓ１および視点Ｓ２において生成した各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２を用いて、輝度比の差分ΔＲを表す画像である差分画像ΔＣを生成する。
各輝度比Ｒ１・Ｒ２の差である差分ΔＲは、ΔＲ＝｜Ｒ１−Ｒ２｜で求められる。

差分画像ΔＣは、各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２の対応する各画素８ａ・８ａ・・・の配置において、輝度比の差分ΔＲの大小を色の濃淡で表現した画像として表すことができる。
また、このようにして求めた輝度比の差分ΔＲをグラフ上に示すと、図１３のように表される。

そして、図１２および図１３に示すように、輝度比の差分ΔＲの値が、予め設定する閾値αを越える画素位置（黒塗り部分）が存在する場合には、欠陥部を有する疑いがあると判定する。
さらに、差分画像ΔＣにおける欠陥部と疑わしい範囲（黒塗り部分）の面積が閾値βを越えている場合（換言すれば、欠陥部を有する疑いがあると判定された画素位置の箇所数が、予め設定する閾値γを越えている場合）には、そのワーク２を欠陥ワーク２Ｙと判定するようにしている。

また、欠陥部を有する疑いがあると判定された画素位置が存在しないか、あるいは、欠陥部を有する疑いがあると判定された画素位置の範囲の面積が閾値β以下である場合には、そのワーク２を良品ワーク２Ｘと判定するようにしている。

次に、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法による、実ワークに対する欠陥検査の一連の流れについて、図１および図１４〜図１８を用いて説明する。
図１４に示す如く、本実施形態における検査対象物たる実ワークであるワーク１２は、鋳造により製造される部品（鋳造物）であり、ここでは、ワーク１２が、エンジンのシリンダヘッド部分を構成する部品である場合を例示している。そして、シリンダヘッドとシリンダブロック（図示せず）の合わせ面に相当する部位（斜線部分）を被検査面１２ａとしている。
尚ワーク１２のうち、良品であるものを良品ワーク１２Ｘと規定し、欠陥品であるものを欠陥ワーク１２Ｙと規定する。また、検査対象となるワーク１２（即ち、良品ワーク１２Ｘであるか、欠陥ワーク１２Ｙであるかが不明なもの）を対象ワーク１２Ｚと規定する。

図１に示す如く、ワーク１２は、欠陥検出装置１の支持台３ｃ上に位置決めして配置される。
そして、欠陥検出装置１は、カメラ４の視線方向を被検査面１２ａに対して垂直に保持しつつ、ロボット３によってワーク１２を平行移動させて、種々視点を変えながら、カメラ４により撮像し、画像データをデータ処理部７により取得する。

図１５に示す如く、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法では、まず欠陥検査に先立って、良品ワーク１２Ｘについて、カメラ４により、各視点Ｓ１・Ｓ２における各良品画像Ｌ１・Ｌ２を撮像し、データ処理部７に記憶させておく（ＳＴＥＰ−１）。

図１６（ａ）に示す如く、本実施形態では、ワーク１２の被検査面１２ａに対して、１８箇所の視点（視点（１）〜（１８））を設定している。
そして、カメラ４の撮像範囲を、図１６（ｂ）中の左右方向に隣接する各視点におけるカメラ４の撮像範囲を、それぞれ半分ずつ重複させる設定としている。

即ち、各視点（１）・（７）・（１３）におけるカメラ４の各撮像範囲と、各視点（２）・（８）・（１４）におけるカメラ４の各撮像範囲は、図１６（ｂ）中に示す範囲Ａにおいて重複している。
また、各視点（２）・（８）・（１４）におけるカメラ４の各撮像範囲と、各視点（３）・（９）・（１５）におけるカメラ４の各撮像範囲は、図１６（ｂ）中に示す範囲Ｂにおいて重複している。
また、各視点（３）・（９）・（１５）におけるカメラ４の各撮像範囲と、各視点（４）・（１０）・（１６）におけるカメラ４の各撮像範囲は、図１６（ｂ）中に示す範囲Ｃにおいて重複している。
また、各視点（４）・（１０）・（１６）におけるカメラ４の各撮像範囲と、各視点（５）・（１１）・（１７）におけるカメラ４の各撮像範囲は、図１６（ｂ）中に示す範囲Ｄにおいて重複している。
また、各視点（５）・（１１）・（１７）におけるカメラ４の各撮像範囲と、各視点（６）・（１２）・（１８）におけるカメラ４の各撮像範囲は、図１６（ｂ）中に示す範囲Ｅにおいて重複している。

尚、図１６（ｂ）中の上下方向に隣接する各視点におけるカメラ４の撮像範囲も一部重複するようにカメラ４の撮像範囲を設定しているが、上下方向の重複幅は、カメラ４による撮像範囲に隙間が生じなければよい。

そして、カメラ４の各視点（１）〜（１８）における各撮像範囲を、図１６（ｂ）に示すような設定とすることにより、被検査面１２ａに対して、図１７に示すような１８種類の画像データを取得する構成としている。

このように各撮像範囲を設定する場合において、図１８（ａ）に示す位置に検査エリアＫを設定する場合には、視点（８）と視点（９）におけるカメラ４の各撮像範囲に、検査エリアＫが包含されている。

このため、図１８（ｂ）に示すように、視点（８）におけるカメラ４により撮像した画像データでは、撮像範囲の図１８（ｂ）における右半分において、検査エリアＫに対応する部位（検査エリアＫ１）を撮像している。
また、図１８（ｂ）に示すように、視点（９）におけるカメラ４により撮像した画像データでは、撮像範囲の図１８（ｂ）における左半分において、検査エリアＫに対応する部位（検査エリアＫ２）を撮像している。

即ち、この場合、図１６（ｂ）および図１８（ｂ）に示すように、視点（８）において撮像した検査エリアＫ１に係る画像データが、視点Ｓ１における良品画像Ｌ１に相当しており、また、視点（９）において撮像した検査エリアＫ２に係る画像データが、視点Ｓ２における良品画像Ｌ２に相当している。

また、図１９（ａ）に示す位置に検査エリアＫを設定する場合には、視点（７）と視点（８）におけるカメラ４の各撮像範囲に、検査エリアＫが包含されている。

このため、図１９（ｂ）に示すように、視点（７）におけるカメラ４により撮像した画像データでは、撮像範囲の図１９（ｂ）における右半分において、検査エリアＫに対応する部位（検査エリアＫ１）を撮像している。
また、図１９（ｂ）に示すように、視点（８）におけるカメラ４により撮像した画像データでは、撮像範囲の図１９（ｂ）における左半分において、検査エリアＫに対応する部位（検査エリアＫ２）を撮像している。

即ち、この場合、図１６（ｂ）および図１９（ｂ）に示すように、視点（７）において撮像した検査エリアＫ１に係る画像データが、視点Ｓ１における良品画像Ｌ１に相当しており、また、視点（８）において撮像した検査エリアＫ２に係る画像データが、視点Ｓ２における良品画像Ｌ２に相当している。

さらに、図２０（ａ）に示す位置に検査エリアＫを設定する場合には、視点（９）と視点（１０）におけるカメラ４の各撮像範囲に、検査エリアＫが包含されている。

このため、図２０（ｂ）に示すように、視点（９）におけるカメラ４により撮像した画像データでは、撮像範囲の図２０（ｂ）における右半分において、検査エリアＫに対応する部位（検査エリアＫ１）を撮像している。
また、図２０（ｂ）に示すように、視点（１０）におけるカメラ４により撮像した画像データでは、撮像範囲の図２０（ｂ）における左半分において、検査エリアＫに対応する部位（検査エリアＫ２）を撮像している。

即ち、この場合、図１６（ｂ）および図２０（ｂ）に示すように、視点（９）において撮像した検査エリアＫ１に係る画像データが、視点Ｓ１における良品画像Ｌ１に相当しており、また、視点（１０）において撮像した検査エリアＫ２に係る画像データが、視点Ｓ２における良品画像Ｌ２に相当している。

このように、視点（８）および視点（９）における画像データは、それぞれ右半分が、視点Ｓ１における良品画像Ｌ１に相当し、それぞれ左半分が、視点Ｓ２における良品画像Ｌ２に相当している。これは、視点（８）（９）の場合のみならず、全ての視点（１）〜（１８）において同様である。

即ち、図１７に示す、良品ワーク１２Ｘに対する各視点（１）〜（１８）において取得した１８種類の画像データには、各視点Ｓ１・Ｓ２における取得すべき各良品画像Ｌ１・Ｌ２が全て含まれている。
また同様に、図１７に示す、対象ワーク１２Ｚに対する各視点（１）〜（１８）において取得した１８種類の画像データには、各視点Ｓ１・Ｓ２における取得すべき各検査画像Ｇ１・Ｇ２が全て含まれている。

即ち、このように、カメラ４の撮像範囲を、隣接する各視点においてそれぞれ半分ずつ重複させる設定とすることによって、視点Ｓ１および視点Ｓ２に相当する二方向からの画像データを、少ない撮像回数で効率的かつ容易に取得することができる。

仮に、カメラ４の撮像範囲の、隣接する各視点において重複する範囲を撮像範囲の半分よりも大きくする（即ち、ワーク１２の平行移動量をより小さくする）場合、各視点の平行移動距離が短くなるため、視点Ｓ１・Ｓ２における輝度変化が本実施形態の場合に比して小さくなり、欠陥の判定精度が低下する。
また、この場合、被検査面１２ａ全体の画像データを取得するために必要なカメラ４による撮像回数が増えるため、データ処理量が増大する。

一方、仮に、カメラ４の撮像範囲の、隣接する各視点において重複する範囲を撮像範囲の半分よりも小さくする（即ち、ワーク１２の平行移動量をより大きくする）場合、各視点の平行移動距離が大きくなるため、視点Ｓ１・Ｓ２における輝度変化が本実施形態の場合に比して大きくなり、欠陥の判定精度の向上に寄与し得るが、被検査面１２ａの同じ部位を重複して撮影できる範囲が本実施形態の場合に比して狭くなるため、また、この場合、被検査面１２ａ全体の画像データを取得するために必要なカメラ４による撮像回数が増えるため、データ処理量が増大する。

このため、カメラ４の撮像範囲を、隣接する各視点において半分ずつ重複させる構成は、欠陥の判定精度の観点、および、撮像時間の短縮化の観点、画像データの処理時間の短縮化の観点等からみて、優れている。

即ち、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法において、各検査画像Ｇ１・Ｇ２は、各撮像範囲の大きさが同一で、各撮像範囲の各半分が重複しており、かつ、各良品画像Ｌ１・Ｌ２は、各撮像範囲の大きさが同一で、各撮像範囲の各半分が重複しているものである。
また、本発明の一実施形態に係る欠陥検出装置１において、カメラ４による各検査画像Ｇ１・Ｇ２の各撮像範囲は、大きさが同一で、かつ、各撮像範囲の各半分が重複しているものである。
このような構成により、同一部位（検査エリアＫ）の二つの異なる視点Ｓ１・Ｓ２における輝度を変化させた画像を容易に取得できる。また、画像を撮像する回数を低減することができる。

また、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法において、第二の視点Ｓ２は、対象ワーク１２Ｚに対して、第一の視点Ｓ１を平行移動させた視点としている。
このような構成により、異なる視点Ｓ１・Ｓ２における画像を容易に取得できる。

また、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法において、第一の視点Ｓ１は、視線の方向が、対象ワーク１２Ｚの被検査面１２ａに対して垂直としている。
このような構成により、同一部位（検査エリアＫ）の二つの異なる視点Ｓ１・Ｓ２における輝度変化を大きくすることができる。

また、本発明の一実施形態に係る欠陥検出装置１は、検査対象たる対象ワーク１２Ｚを変位可能に支持する変位装置であるロボット３と、対象ワーク１２Ｚの被検査面１２ａを撮像するカメラ４と、を備えるものであって、ロボット３によって、対象ワーク１２を、カメラ４の視線方向が被検査面１２ａに対して垂直となる姿勢で保持しつつ、カメラ４によって、該カメラ４の視線方向における被検査面１２ａに設定する検査範囲である検査エリアＫを撮像した第一の視点Ｓ１における画像データである第一の検査画像Ｇ１を撮像するとともに、ロボット３によって、対象ワーク１２Ｚを、カメラ４の視線方向が被検査面１２ａに対して垂直となる姿勢を保持しつつ平行移動して、カメラ４によって、該カメラ４の視線方向に対して変位した検査エリアＫを撮像した第二の視点Ｓ２における画像データである第二の検査画像Ｇ２を撮像するものである。
このような構成により、同一部位（検査エリアＫ）の二つの異なる視点Ｓ１・Ｓ２における輝度を変化させた画像を容易に取得できる。また、画像を撮像する回数を低減することができる。

次に、図１５に示す如く、検査の段階においては、まず始めに、カメラ４のキャリブレーションを行う（ＳＴＥＰ−２）。
ここで、カメラ４による撮像範囲等が前述した設定となっていることを確認したり、カメラ４の初期設定を行ったりしておく。

次に、カメラ４により、視点Ｓ１・Ｓ２に対応する検査画像Ｇ１・Ｇ２を、良品画像Ｌ１・Ｌ２と同様の態様で撮像し（図１７参照）、データ処理部７により検査画像Ｇ１・Ｇ２を取得する（ＳＴＥＰ−３）。

次に、データ処理部７に予め記憶される良品ワーク１２Ｘにおける視点Ｓ１に対応する良品画像Ｌ１と、撮像した対象ワーク１２Ｚにおける検査画像Ｇ１を位置合わせする（ＳＴＥＰ−４）。
ここでいう「位置合わせ」とは、同一の部位に対する画像データを有する各画素８ａ・８ａ同士を対応させることを意味する。

次に、位置合わせした視点Ｓ１における良品画像Ｌ１と検査画像Ｇ１の各輝度ｒ１から、データ処理部７により輝度比Ｒ１を算出して、第一のコントラスト画像Ｃ１（図７参照）を生成する（ＳＴＥＰ−５）。
そして、生成したコントラスト画像Ｃ１は、データ処理部７により、解像度を低減する処理（図１１参照）を施しておく（ＳＴＥＰ−６）。

また、（ＳＴＥＰ−４）〜（ＳＴＥＰ−６）の処理に並行して、視点Ｓ２に対する処理を行い、データ処理部７に予め記憶される良品ワーク１２Ｘにおける視点Ｓ２に対応する良品画像Ｌ２と、撮像した対象ワーク１２Ｚにおける検査画像Ｇ２を位置合わせする（ＳＴＥＰ−７）。

次に、位置合わせした視点Ｓ２における良品画像Ｌ２および検査画像Ｇ２の各輝度ｒ２から、データ処理部７により輝度比Ｒ２を算出して、第二のコントラスト画像Ｃ２（図８参照）を生成する（ＳＴＥＰ−８）。
そして、生成したコントラスト画像Ｃ１は、データ処理部７により、解像度を低減する処理（図１１参照）を施しておく（ＳＴＥＰ−９）。

即ち、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法を用いた欠陥検出装置１では、データ処理部７によって、第一および第二のコントラスト画像Ｃ１・Ｃ２を生成した後、差分画像ΔＣを生成する前に、各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２の解像度を低減する処理を行うものである。
このような構成により、画像処理に要する時間を短縮することができる。

次に、データ処理部７により、視点Ｓ１・Ｓ２における各検査エリアＫ１・Ｋ２を位置合わせして、同じ部位を撮像した各画素８ａ・８ａ・・・同士を対応させる（ＳＴＥＰ−１０）。

次に、視点Ｓ１・Ｓ２において生成した各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２に基づき、データ処理部７により、コントラスト画像Ｃ１の各画素８ａ・８ａ・・・における輝度比Ｒ１からコントラスト画像Ｃ２の各画素８ａ・８ａ・・・における輝度比Ｒ２を差し引いて差分ΔＲを算出して、差分画像ΔＣ（図１２参照）を生成する（ＳＴＥＰ−１１）。

次に、差分画像ΔＣに基づく判定を行う。
まず、データ処理部７により、輝度比の差分ΔＲが、予め設定する閾値αを越える画素位置が存在するか否か（図１３参照）の判定をする（ＳＴＥＰ−１２）。
ここで、予め設定する閾値αを越える画素位置が存在しなければ、その検査エリアＫには欠陥は存在しないと判定する。
また、予め設定する閾値αを越える画素位置が存在している場合には、次の判定に移行する。

次に、データ処理部７により、差分ΔＲが、予め設定する閾値を越える画素位置が連続する範囲を形成しており、かつ、その範囲の面積が予め設定する閾値βを超えているか否かの判定（図１２参照）をする（ＳＴＥＰ−１３）。
ここで、当該範囲の面積が閾値βを超えていれば、検査エリアＫの当該範囲に欠陥部（図示せず）が存在し、当該ワーク１２が欠陥品（欠陥ワーク１２Ｙ）であると判定する。
また、当該範囲の面積が閾値βを超えていなければ、その検査エリアＫには欠陥部は存在しないと判定する。

そして、データ処理部７により、被検査面１２ａに設定した全ての検査エリアＫにおいて、欠陥無しと判定されたワーク１２を良品（良品ワーク１２Ｘ）と判定する。
以上により、ワーク１２に対する一連の欠陥検査を終了する。

即ち、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法および欠陥検出装置１においては、データ処理部７によって、検査対象たるワーク２である対象ワーク１２Ｚの被検査面１２ａにおいて検査エリアＫを設定して、検査エリアＫを含む撮像範囲において、第一の視点Ｓ１から撮像した画像である第一の検査画像Ｇ１と、視点Ｓ１と異なる第二の視点Ｓ２から撮像した画像である第二の検査画像Ｇ２と、を取得するとともに、欠陥のないことが既知の前記ワークである良品ワーク１２Ｘの被検査面１２ａにおいて設定する検査エリアＫを含む撮像範囲において、視点Ｓ１から撮像した画像である第一の良品画像Ｌ１と、視点Ｓ２から撮像した画像である第二の良品画像Ｌ２と、を取得して、検査画像Ｇ１と良品画像Ｌ１の、対応する各画素８ａ・８ａ・・・の輝度比Ｒ１を表した画像である第一のコントラスト画像Ｃ１と、検査画像Ｇ２と良品画像Ｌ２の対応する各画素８ａ・８ａ・・・の輝度比Ｒ２を表した画像である第二のコントラスト画像Ｃ２と、を生成するとともに、各コントラスト画像Ｃ１・Ｃ２の、対応する各画素８ａ・８ａ・・・の輝度比の差分ΔＲを表した画像である差分画像ΔＣを生成して、差分画像ΔＣにおいて、輝度比の差分ΔＲが予め設定する第一の閾値αを越えている各画素８ａ・８ａ・・・を検出するとともに、検出した各画素８ａ・８ａ・・・が連続する範囲を形成し、かつ当該範囲の面積が、予め設定する第二の閾値βを越えている場合に、前記範囲を欠陥部（図１２中に示す黒塗り範囲）として検出するものである。
このような構成により、欠陥部の検出率を向上するとともに、誤検出を防止することができる。

尚、本実施形態では、本発明の一実施形態に係る欠陥検出方法を適用する検査対象物が鋳造物であるワーク２・１２である場合を例示して説明をしているが、本発明に係る欠陥検出方法を適用する検査対象物は、必ずしも鋳造物である必要はなく、正常部と欠陥部において、各視点における輝度変化が逆行する態様となる性質を有するものであれば、本発明に係る欠陥検出方法を適用できる。

１欠陥検出装置
２ワーク
２ａ被検査面
２ｂ欠陥部
４カメラ
５照明
７データ処理部
８撮像素子
８ａ画素

Claims

検査対象たるワークである対象ワークの被検査面において検査範囲を設定して、当該検査範囲を含む撮像範囲において、第一の視点から撮像した画像である第一の検査画像と、前記第一の視点と異なる第二の視点から撮像した画像である第二の検査画像と、
を取得するとともに、
欠陥のないことが既知の前記ワークである良品ワークの被検査面において設定する前記検査範囲を含む撮像範囲において、前記第一の視点から撮像した画像である第一の良品画像と、前記第二の視点から撮像した画像である第二の良品画像と、
を取得して、
前記第一の検査画像と前記第一の良品画像の、対応する各画素の輝度比を表した画像である第一のコントラスト画像と、前記第二の検査画像と前記第二の良品画像の、対応する各画素の輝度比を表した画像である第二のコントラスト画像と、
を生成するとともに、
前記第一のコントラスト画像と前記第二のコントラスト画像の、対応する各画素の輝度比の差分を表した画像である差分画像を生成して、
前記差分画像において、前記輝度比の差分が予め設定する第一の閾値を越えている画素を検出するとともに、検出した画素が連続する範囲を形成し、かつ当該範囲の面積が、予め設定する第二の閾値を越えている場合に、前記範囲を欠陥部として検出する、
ことを特徴とする欠陥検出方法。
前記第二の視点は、
前記対象ワークに対して、
前記第一の視点を平行移動させた視点とする、
ことを特徴とする請求項１記載の欠陥検出方法。
前記第一の視点は、
視線の方向が、
前記対象ワークの被検査面に対して垂直とする、
ことを特徴とする請求項２記載の欠陥検出方法。
前記第一の検査画像と前記第二の検査画像は、
各撮像範囲の大きさが同一で、各撮像範囲の各半分が重複しており、かつ、
前記第一の良品画像と前記第二の良品画像は、
各撮像範囲の大きさが同一で、各撮像範囲の各半分が重複している、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の欠陥検出方法。
前記第一および第二のコントラスト画像を生成した後、
前記差分画像を生成する前に、
前記第一および第二のコントラスト画像の解像度を低減する処理を行う、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の欠陥検出方法。
検査対象たるワークである対象ワークを変位可能に支持する変位装置と、
前記対象ワークの被検査面を撮像するカメラと、
を備える欠陥検出装置であって、
前記変位装置によって、前記対象ワークを、前記カメラの視線方向が前記被検査面に対して垂直となる姿勢で保持しつつ、前記カメラによって、該カメラの視線の方向における前記被検査面に設定する検査範囲を撮像した第一の視点における画像データである第一の検査画像を撮像するとともに、
前記変位装置によって、前記対象ワークを、前記カメラの視線方向が前記被検査面に対して垂直となる姿勢を保持しつつ平行移動して、前記カメラによって、該カメラの視線の方向に対して変位した前記検査範囲を撮像した第二の視点における画像データである第二の検査画像を撮像する、
ことを特徴とする欠陥検出装置。
前記カメラによる前記第一の検査画像と前記第二の検査画像の各撮像範囲は、
大きさが同一で、かつ、各撮像範囲の各半分が重複している、
ことを特徴とする請求項６記載の欠陥検出装置。
前記欠陥検出装置は、
さらに、データ処理部を備え、
該データ処理部に、
前記第一の検査画像および前記第二の検査画像と、
欠陥のないことが既知の前記ワークである良品ワークの被検査面において設定する前記検査範囲を含む撮像範囲において、前記第一の視点から撮像した画像である第一の良品画像と、前記第二の視点から撮像した画像である第二の良品画像と、が記憶され、
前記データ処理部によって、
前記第一の検査画像と前記第一の良品画像の、対応する各画素の輝度比を表した画像である第一のコントラスト画像と、前記第二の検査画像と前記第二の良品画像の、対応する各画素の輝度比を表した画像である第二のコントラスト画像と、
を生成するとともに、
前記第一のコントラスト画像と前記第二のコントラスト画像の、対応する各画素の輝度比の差分を表した画像である差分画像を生成して、
前記差分画像において、前記輝度比の差分が予め設定する第一の閾値を越えている画素を検出するとともに、検出した画素が連続する範囲を形成し、かつ当該範囲の面積が、予め設定する第二の閾値を越えている場合に、前記範囲を欠陥部として検出する、
ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の欠陥検出装置。
前記データ処理部は、
前記第一および第二のコントラスト画像を生成した後、
前記差分画像を生成する前に、
前記第一および第二のコントラスト画像の解像度を低減する処理を行う、
ことを特徴とする請求項８記載の欠陥検出装置。