JP6049475B2 - 検査装置 - Google Patents
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図1は、実施形態の検査装置の概要構成説明図である。
本実施形態の検査装置10は、図1に示すように、検査物11に対し、検査光Lを照射し、検査物11の検査面11Aにより反射された検査光Lを受光して撮像を行う検査ユニット12と、検査ユニット12に対し検査物11を相対的に矢印A方向(第1方向;図1中、左右方向)に移動させる検査物駆動部13と、検査ユニット12を、図1中、紙面垂直方向(第2方向)に移動させる検査ユニット駆動部14と、検査装置10全体の制御を行うともに、検査ユニット12から出力された撮像画像データGに基づいて、検査物11の検査面11Aにおける凹状形状異常(例えば、傷など)及び凸状形状異常(例えば、突起あるいは付着物)を検出する制御演算部15と、を備えている。
図2(a)は、検査物11の検査面11における検査光の照射状態であり、矢印A方向に延在する線分状であって、検査光LR、LG、LBがそれぞれ照射され、当該領域における検査光LR、LG、LBのそれぞれの光量が所定のしきい値TH1以上となる照射領域AR、AG、ABが存在する。
したがって、中間領域AIにおいても、図2(a)に示すように、光量は少ないものの検査光LR、LG、LBのうち、少なくとも2種類の検査光が照射されている。
図3に示すように、照明装置12Aから出射される検査光Lは、検査物11の幅方向(図3では、矢印B方向)の全域にわたって照射されており、撮像装置12Bにより、検査物11の幅方向が一度に撮像されることとなる。
図4は、実施形態の検査装置の処理フローチャートである。
まず、検査装置10は、検査物11が所定の位置にセットされ、検査の開始が指示されると、撮像合成処理を行う(ステップS11)。
まず、制御演算部5は、検査ユニット駆動部14を制御し、検査ユニット12を初期撮像位置である第1照射位置(位置制御パラメータn=1に相当)へ移動させるべく駆動する(ステップS21)。
本実施形態においては、光源の種類は、赤色(R)の検査光LR、緑色(G)の検査光LG及び青色(B)の検査光LBに対応する3種類となっている。
続いて、制御演算部15は、検査物駆動部13を制御して、検査物11を所定方向である矢印A方向に駆動する(ステップS22)。
続いて、制御演算部15は、撮像装置12Bを制御して、検査物駆動部13の検査物11の駆動に同期して、撮像を行い、撮像画像データGを出力させる。
ステップS25の判別において、未だ検査物11の検査面11Aの全域にわたって撮像が完了していない場合には(ステップS25;No)、処理を再びステップS22、S23に移行して、以下同様の処理を繰り返す。
まず、検査物11の検査面11Aにおける凹状形状異常の判定処理について説明する。
制御演算部15は、まず、撮像合成処理において得られた2枚の撮像画像を重ね合わせて検査物11の検査面11Aの全域で検査光LR、LG、LBの光量がしきい値TH1を超えている状態の合成撮像画像を得る(ステップS12)。
なお、図6においては、図示の簡略化のため、形状異常部分については記載していない。
図6(a)が1回目の撮像合成処理で得られる画像の一例の説明図である。
1回目の撮像合成処理で得られる画像FG1には、照射領域AR1、AG1、AB1が互いに中間領域AIを挟んで順番に配置されていることが分かる。
2回目の撮像合成処理で得られる画像FG2には、1回目の撮像合成処理で得られる画像FG1と同様に、照射領域AR2、AG2、AB2が互いに中間領域AIを挟んで順番に配置されていることが分かる。
この合成画像FG0においては、画像FG1の照射量域AR1と、画像FG2の照射領域AR2が一体となって検査光LRに対応する照射領域AR0を構成している。
また、画像FG1の照射量域AB1と、画像FG2の照射領域AB2が一体となって検査光LBに対応する照射領域AB0を構成している。
図7は、暗領域(凹状形状異常部)の抽出処理の説明図である。
図7(a)及び図7(b)に示すように、撮像画像が撮像画像FG1、撮像画像FG2のみであった場合には、例えば、一部しか検出できなかった凹状形状異常部DF1〜DF5であっても、図7(c)に示すように、凹状形状異常部DF1〜DF5を一体に把握することができ、製品管理、製造工程管理等に有効に利用できる。
図8は、凸状形状異常判定処理の原理説明図である。
図8においては、理解の容易のため、凸状形状異常の周辺のみを示している。
制御演算部15は、まず、撮像合成処理において得られた2枚の撮像画像FG1、FG2のそれぞれについて、RGB分解処理を行う(ステップS15)。
図8(a)は、検査物11の検査面11Aにおける凸状形状異常が存在している領域を説明する図であり、破線丸印で示す領域CA内に凸状形状異常DFX(図8(e)参照)があるものとする。
本実施形態の周辺比較明領域抽出処理においては、反射光量ではなく、R、GあるいはBの各色毎に、ある注目画素あるいは注目画素量域における反射光量の当該注目画素の周辺画素あるいは当該注目画素領域の周辺画素領域の平均反射光量との差(の絶対値)と、平均反射光量と、の比が所定の値以上となっている画素領域を抽出し、検査物11の検査面11Aの凸状の形状異常の検出及び位置を特定している。
より具体的には、図8(c)は、図8(b)における検出位置DP上の注目画素における反射光量L1と、当該注目画素の周辺画素の平均反射光量AVRと、を示す図である。
続いて、制御演算部15は、対応全撮像画像(本実施形態では、撮像画像FG1、FG2)について、RGB分解処理及び周辺比較明領域抽出処理が完了したか否かを判別する(ステップS17)。
図9は、明領域重ね合わせ処理の説明図である。
図9においても、理解の容易のため、凸状形状異常の周辺のみを示している。
図9において、画像SR1、SG1、SB1は、撮像画像FG1に対応する画像であり、画像SR1はR分解画像に対応する周辺比較明領域抽出処理の結果画像であり、画像SG1はG分解画像に対応する周辺比較明領域抽出処理の結果画像であり、SB1はB分解画像に対応する周辺比較明領域抽出処理の結果画像である。
そして、凹状形状異常及び凸状形状異常の検出が完了すると、制御演算部15は、処理を終了する。
したがって、検査物の検査面における凹状形状異常及び凸状形状異常を一体に把握することができ、製品管理、製造工程管理等に有効に利用できる。
11…検査物
11A…検査面
12…検査ユニット
12A…照明装置
12B…撮像装置
13…検査物駆動部(第1駆動部)
14…検査ユニット駆動部(第2駆動部)
15…制御演算部(抽出部、検出部)
L…検査光
LT−R、LT−G、LT−B…光源
Claims (7)
- 第1方向に延在する線分状の検査光を出射し、前記検査光の波長が光学的に分離可能で互いに異なる複数種類の光源が、前記第1方向と交差する第2方向に沿って順番に繰り返し配置された照明装置と、
前記光源から出射され、検査対象物の検査面により反射された検査光を受光して撮像する撮像装置と、
検査時に前記検査対象物を前記第1方向に沿って移動させる第1駆動部と、
前記照明装置及び前記撮像部のうち、少なくとも前記照明装置を前記第2方向に沿って所定の複数箇所の検査位置のいずれかに移動可能な第2駆動部と、
前記撮像部の撮像画像に基づいて前記検査面の凹状の形状異常を検出する検出部と、
を備えた検査装置。 - 前記検査位置は、他の検査位置において、前記検査光の光量が所定の基準光量未満となる位置に設定されている、
請求項1記載の検査装置。 - 前記検査光の光量が所定の基準光量未満となる領域が、前記検査光の光量が所定の基準光量以上となる領域の前記第2方向に沿った幅のM倍(M:自然数)となるように前記複数種類の光源が配置されている、
請求項2記載の検査装置。 - 前記検出部は、前記検査位置毎に撮像した複数の撮像画像を合成した合成画像に基づいて、前記検査面の凹状の形状異常を検出する、
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の検査装置。 - 前記検出部は、前記合成画像に含まれ、かつ、前記検査光の光量が所定の基準光量未満となる領域を凹状の形状異常が生じている領域であるとして前記凹状の形状異常を検出する、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の検査装置。 - 前記複数種類の光源は、R光源、G光源及びB光源であり、
前記撮像画像のRGB分解処理を行い、R、GあるいはBの各色毎に、ある注目画素あるいは注目画素量域における反射光量の当該注目画素の周辺画素あるいは当該注目画素領域の周辺画素領域の平均反射光量との差と、前記平均反射光量と、の比が所定の値以上となっている画素領域を抽出する抽出部を備え、
前記検出部は、前記抽出部により抽出されたR、G及びBの各色毎に前記差と、前記平均反射光量と、の比が所定の値以上となっている画素あるいは画素領域に基づいて前記検査面の凸状の形状異常を検出する、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の検査装置。 - 前記検出部は、前記差と、前記平均反射光量と、の比が所定の値以上となっている画素あるいは画素領域をR、GあるいはBの各色毎に抽出する抽出部を備え、
前記検出部は、前記抽出部により抽出された画素あるいは画素領域を重ね合わせた画像に基づいて前記凸状の形状異常の存在位置を検出する、
請求項6記載の検査装置。
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