JP6207283B2 - 画像処理装置、画像処理システム、検査方法およびプログラム - Google Patents
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検査対象物の2次元プロファイルを測定して2次元プロファイルデータを出力する2次元プロファイル測定器と接続する接続手段と、
前記接続手段を通じて受信した複数の2次元プロファイルデータを合成して前記検査対象物の3次元形状を示す3次元プロファイルデータを作成する作成手段と、
前記3次元プロファイルデータに所定の画像処理を施して前記検査対象物の検査を実行する検査手段と、
前記2次元プロファイル測定器が2次元プロファイルデータの出力を停止したことを前記画像処理装置に通知する通知信号を、当該2次元プロファイル測定器から、または、当該2次元プロファイル測定器を制御する制御装置から、前記接続手段を通じて受信する受信手段と
を有し、
前記画像処理装置は、前記通知信号に基づき前記検査における誤検出の低減処理を実行することを特徴とする。
●高さ計測ツール:3次元プロファイルデータに基づき、ワーク2の各部の高さを計測する。たとえば、ワーク2の1つの測定点を基準点とし、この基準点の階調値と注目領域内の各測定点の階調値との差分のうち最大のものを最大高さとして算出する。あるいは、平面を基準面として設定し、基準面の階調値と注目領域内の各測定点の階調値との差分(距離)のうち最大のものを高さとして求めてもよい。なお、高さの測定精度を優先するために、15ビットの3次元プロファイルデータが使用される。
●エッジ位置計測ツール:ワーク2の画像が表示される画面上において、エッジ位置を検出したい検査領域に対してウインドウを設定することにより、設定された検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジ(明から暗に切り替わる箇所または暗から明に切り替わる箇所)を検出する。検出した複数のエッジから、一のエッジの指定を受け付け、指定を受け付けたエッジの位置を計測する。
●エッジ角度計測ツール:設定を受け付けた検査領域内に2つのセグメントを設定し、それぞれのセグメントで検出したエッジからのワーク2の傾斜角度を計測する。傾斜角度は、たとえば時計回りを正とすることができる。
●エッジ幅計測ツール:設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジを検出し、検出した複数のエッジ間の幅を計測する。
●エッジピッチ計測ツール:設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジを検出する。検出した複数のエッジ間の距離(角度)の最大値/最小値や平均値を計測する。
●エリア計測ツール:ワーク2の画像を二値化処理して、白色領域または黒色領域の面積を計測する。たとえば、計測する対象として白色領域または黒色領域の指定をパラメータとして受け付けることにより、白色領域または黒色領域の面積を計測する。
●ブロブ計測ツール:ワーク2の画像を二値化処理して、同一の輝度値(255または0)の画素の集合(ブロブ)に対してパラメータとしての数、面積、重心位置等を計測する。
●パターンサーチ計測ツール:比較対象とする画像パターン(モデル画像)を事前に記憶装置に記憶しておき、撮像したワーク2の画像の中から記憶してある画像パターンに類似している部分を検出することで、画像パターンの位置、傾斜角度、相関値を計測する。
●傷計測ツール:設定を受け付けた検査領域内で、小領域(セグメント)を移動させて画素値の平均濃度値を算出し、閾値以上の濃度差となった位置を傷が存在すると判定する。
●その他にも、検査領域内の文字情報を切り出して辞書データ等と照合することで文字列を認識するOCR認識ツール、画像上に設定したウインドウ(領域)をシフトさせながら、各ウインドウの位置においてエッジの検出を繰り返す機能を有するトレンドエッジツール、設定したウインドウ内の濃淡の平均、偏差等を計測する機能を有する濃淡ツール、設定したウインドウ内の濃度の平均、偏差等を計測する機能を有する濃度ツールなどもあり、ユーザは検査内容に応じて必要な画像処理ツールを選択することができる。なお、これらの画像処理ツールは、典型的な機能およびその実現方法の代表例を示すものに過ぎない。あらゆる画像処理に対応する画像処理ツールが本願発明の対象になり得る。
第1実施形態では、外観検査における誤検出の低減処理として、ライン拡張処理について説明した。ところで、通知信号を受信することで最終ラインが判明するため、最終ラインよりも後のラインで傷などの不良が見つかったときはその検査結果を除外することで、誤検出を低減してもよい。
本実施形態では、最終ラインよりも後のラインでは外観検査を省略することで、誤検出を低減する。外観検査装置の各機能を示す機能ブロック図については図9の示した通りである。また、最終ライン通知処理については図10に示した通りである。
本実施形態では、検査ウインドウ400が最終ラインよりも後のラインを含む場合に、後のラインを含まないように検査ウインドウ400を縮小することで、後のラインについては検査対象から除外することを特徴とする。
本実施形態では、検査ウインドウ400が最終ラインよりも後のラインを含む場合に、後のラインについては検査の対象としないように検査除外指定を行うことを特徴とする。第5実施形態は第3実施形態の下位概念に相当する。
これまでの実施形態では2次元プロファイルデータの出力を停止することを示す通知信号は、2次元プロファイル測定器10から画像処理装置20へ伝達されるものとして説明した。しかし、通知信号のトリガとなる出力停止信号は制御装置30から送信されるため、制御装置30から通知信号が画像処理装置20へ伝達されてもよい。
第1実施形態はライン拡張処理を採用し、第2実施形態から第6実施形態ではライン拡張処理を採用していないものとして説明した。しかしながら、第2実施形態から第6実施形態でもライン拡張処理が併用されてもよい。上述した実施形態では最終ラインよりも後のラインを検査対象から除外したが、最終ラインやその付近のラインを含めて検査対象から除外してもよい。ところで、上述した画像処理装置20が備える各手段はプログラムをCPUが実行することで実現されてもよい。
従来の画像処理装置20は、CCDカメラなどによって取得した画像データに画像処理を施して検査などを実行するものであり、2次元プロファイル測定器10が接続されることを想定して設計されていなかった。これは、2次元プロファイル測定器10と画像処理装置20とがそれぞれ独自に進化して来たことや、両者を接続しようという用途が従来は存在しなかったことが理由である。そのため、画像処理装置20の画像処理ビット数は、2次元プロファイル測定器10が出力するデータのビット数と一致していなかった。そこで、本実施形態では、画像処理装置20に2次元プロファイル測定器10を接続するための入力カード22を用意している。入力カード22は、通信コネクタ23を通じて受信した第1のビット数の2次元プロファイルデータを、第1のビット数よりも少ない第2のビット数の2次元プロファイルデータに変換する第1ビット変換部122を有している。これにより、2次元プロファイル測定器10が出力するデータのビット数を画像処理装置20が扱えるビット数に一致させることができる。入力カード22は、第1ビット変換部122が出力する複数の2次元プロファイルデータを組み合わせて、ワーク2の3次元形状を示す3次元プロファイルデータを作成する3次元プロファイルデータ作成部123も有している。よって、ユーザは、広く普及した2次元プロファイル測定器10を利用して、3次元プロファイルデータを取得できるようになる。つまり、3次元プロファイル測定器が普及するまでの過渡期において、ユーザは、より少ない投資で、3次元プロファイルデータを得られるようになろう。また、3次元プロファイルデータに所定の画像処理を施してワーク2の検査を実行できるようになる。
Claims (15)
- 画像処理装置であって、
検査対象物の2次元プロファイルを測定して2次元プロファイルデータを出力する2次元プロファイル測定器と接続する接続手段と、
前記接続手段を通じて受信した複数の2次元プロファイルデータを合成して前記検査対象物の3次元形状を示す3次元プロファイルデータを作成する作成手段と、
前記3次元プロファイルデータに所定の画像処理を施して前記検査対象物の検査を実行する検査手段と、
前記2次元プロファイル測定器が2次元プロファイルデータの出力を停止したことを前記画像処理装置に通知する通知信号を、当該2次元プロファイル測定器から、または、当該2次元プロファイル測定器を制御する制御装置から、前記接続手段を通じて受信する受信手段と
を有し、
前記画像処理装置は、前記通知信号に基づき前記検査における誤検出の低減処理を実行することを特徴とする画像処理装置。 - 前記作成手段は、前記受信手段が前記通知信号を受信すると、前記2次元プロファイル測定器が実際に出力した2次元プロファイルデータをコピーして合成することで、前記3次元プロファイルデータの作成を継続することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記作成手段は、前記受信手段が前記通知信号を受信すると、前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータをコピーして合成することで、前記3次元プロファイルデータの作成を継続することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記受信手段が前記通知信号を受信すると、当該通知信号に基づき、前記3次元プロファイルデータにおける前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータの位置を特定し、当該位置を示す位置情報を作成する位置特定手段をさらに有し、
前記検査手段は、前記位置情報に基づき、前記3次元プロファイルデータのうち前記2次元プロファイル測定器が実際に出力した2次元プロファイルデータの部分だけで検査を実行することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記受信手段が前記通知信号を受信すると、当該通知信号に基づき、前記3次元プロファイルデータにおける前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータの位置を特定し、当該位置を示す位置情報を作成する位置特定手段をさらに有し、
前記検査手段は、前記3次元プロファイルデータにおいて不良が検知された位置と、前記位置情報が示す位置とを比較し、前記3次元プロファイルデータにおいて不良が検知された位置が前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータよりも後の位置であれば、当該不良を検査結果から除外することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記受信手段が前記通知信号を受信すると、当該通知信号に基づき、前記3次元プロファイルデータにおける前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータの位置を特定し、当該位置を示す位置情報を作成する位置特定手段と、
前記3次元プロファイルデータにおいて前記検査手段が検査の対象とする領域である検査ウインドウを設定する設定手段とをさらに有し、
前記検査手段は、前記検査ウインドウが、前記3次元プロファイルデータにおいて前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータよりも後の位置を含むように設定されているときに、当該後の位置で検査を実行しないことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記受信手段が前記通知信号を受信すると、当該通知信号に基づき、前記3次元プロファイルデータにおける前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータの位置を特定し、当該位置を示す位置情報を作成する位置特定手段と、
前記3次元プロファイルデータにおいて前記検査手段が検査の対象とする領域である検査ウインドウを設定する設定手段とをさらに有し、
前記検査手段は、前記検査ウインドウが、前記3次元プロファイルデータにおいて前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータよりも後の位置を含むように設定されているときに、当該後の位置で検出された不良を検査結果から除外することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記受信手段が前記通知信号を受信すると、当該通知信号に基づき、前記3次元プロファイルデータにおける前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータの位置を特定し、当該位置を示す位置情報を作成する位置特定手段と、
前記3次元プロファイルデータにおいて前記検査手段が検査の対象とする領域である検査ウインドウを設定する設定手段とをさらに有し、
前記設定手段は、前記検査ウインドウが、前記3次元プロファイルデータにおいて前記2次元プロファイル測定器が最後に出力した2次元プロファイルデータよりも後の位置を含むように設定されているときに、当該後の位置を除外するように前記検査ウインドウを縮小することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記3次元プロファイルデータは、前記検査対象物の表面を構成する各位置の高さを示す高さ画像データであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 複数の2次元プロファイルデータを合成して3次元プロファイルデータを作成する画像処理装置に接続された2次元プロファイル測定器であって、
検査対象物の2次元プロファイルを測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した2次元プロファイルを示す2次元プロファイルデータを生成する生成手段と、
前記2次元プロファイル測定器に接続された制御装置から2次元プロファイルデータの出力停止信号を受信する受信手段と、
前記出力停止信号を受信すると、前記2次元プロファイルデータの出力を停止することを前記画像処理装置に通知する通知信号を送信する通知手段と
を有し、前記通知信号は、前記画像処理装置に前記検査対象物についての検査における誤検出の低減処理を実行させる信号であることを特徴とする2次元プロファイル測定器。 - 2次元プロファイル測定器と、画像処理装置とを有する画像処理システムであって、
前記2次元プロファイル測定器は、
検査対象物の2次元プロファイルを測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した2次元プロファイルを示す2次元プロファイルデータを生成する生成手段と、
前記2次元プロファイルデータの出力を停止することを前記画像処理装置に通知するための通知信号を送信する通知手段と
を有し、
前記画像処理装置は、
前記2次元プロファイル測定器と接続する接続手段と、
前記接続手段を通じて受信した複数の2次元プロファイルデータを合成して前記検査対象物の3次元形状を示す3次元プロファイルデータを作成する作成手段と、
前記3次元プロファイルデータに所定の画像処理を施して前記検査対象物の検査を実行する検査手段と、
前記通知信号を受信する受信手段と
を有し、前記画像処理装置は、前記通知信号に基づき前記検査における誤検出の低減処理を実行することを特徴とする画像処理システム。 - 検査対象物の2次元プロファイルを測定して2次元プロファイルデータを出力する2次元プロファイル測定器と接続する接続手段と、
前記接続手段を通じて受信した複数の2次元プロファイルデータを合成して前記検査対象物の3次元形状を示す3次元プロファイルデータを作成する作成手段と、
前記3次元プロファイルデータに所定の画像処理を施して前記検査対象物の検査を実行する検査手段と、
前記2次元プロファイル測定器が2次元プロファイルデータの出力を停止したことを通知する通知信号を、当該2次元プロファイル測定器から、または、当該2次元プロファイル測定器を制御する制御装置から、前記接続手段を通じて受信する受信手段として画像処理装置を機能させるプログラムであって、前記画像処理装置は前記プログラムに従って前記通知信号に基づき前記検査における誤検出の低減処理を実行することを特徴とするプログラム。 - 接続手段が、検査対象物の2次元プロファイルを測定して2次元プロファイルデータを出力する2次元プロファイル測定器と接続する接続工程と、
作成手段が、前記2次元プロファイル測定器から受信した複数の2次元プロファイルデータを合成して前記検査対象物の3次元形状を示す3次元プロファイルデータを作成する作成工程と、
検査手段が、前記3次元プロファイルデータに所定の画像処理を施して前記検査対象物の検査を実行する検査工程と、
受信手段が、前記2次元プロファイル測定器が2次元プロファイルデータの出力を停止したことを通知する通知信号を、当該2次元プロファイル測定器から、または、当該2次元プロファイル測定器を制御する制御装置から受信する受信工程と、
低減手段が、前記通知信号に基づき前記検査における誤検出の低減処理を実行する工程と
を有することを特徴とする検査方法。 - 複数の2次元プロファイルデータを合成して検査対象物の3次元形状を示す3次元プロファイルデータを作成し、前記3次元プロファイルデータに所定の画像処理を施して前記検査対象物の検査を実行する画像処理装置に対して、前記2次元プロファイルデータを出力する2次元プロファイル測定器であって、
検査対象物の2次元プロファイルを測定する測定手段と、
前記2次元プロファイルの測定結果に基づき2次元プロファイルデータを生成する生成手段と、
前記2次元プロファイル測定器を制御する制御装置から2次元プロファイルデータの出力を停止することを示す信号を受信する受信手段と
を有し、
前記生成手段は、前記制御装置から前記信号を受信すると前記測定手段を停止させ、前記測定手段を停止させる直前に得られた測定結果に基づき生成した2次元プロファイルデータをコピーして出力することで、前記測定手段を停止させても2次元プロファイルデータの出力を継続することを特徴とする2次元プロファイル測定器。 - 複数の2次元プロファイルデータを合成して検査対象物の3次元形状を示す3次元プロファイルデータを作成し、前記3次元プロファイルデータに所定の画像処理を施して前記検査対象物の検査を実行する画像処理装置に対して、前記2次元プロファイルデータを出力する2次元プロファイル測定器における測定方法であって、
測定手段が、検査対象物の2次元プロファイルを測定する測定工程と、
生成手段が、前記2次元プロファイルの測定結果に基づき2次元プロファイルデータを生成する生成工程と、
受信手段が、前記2次元プロファイル測定器を制御する制御装置から2次元プロファイルデータの出力を停止することを示す信号を受信する受信工程と
を有し、
前記生成工程は、前記生成手段が、前記制御装置から前記信号を受信すると前記測定を停止し、前記測定を停止する直前に得られた測定結果に基づき生成した2次元プロファイルデータをコピーして出力することで、前記測定を停止しても2次元プロファイルデータの出力を継続する工程を含むことを特徴とする測定方法。
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