JP6287248B2 - Appearance inspection apparatus, appearance inspection method, and program - Google Patents
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本発明は、外観検査装置に係り、更に詳しくは、目視検査工程における判定内容をフィードバックすることにより、検査感度を向上し、目視検査工程の効率化が可能な外観検査装置等に関するものである。 The present invention relates to an appearance inspection apparatus, and more particularly to an appearance inspection apparatus capable of improving inspection sensitivity and improving the efficiency of the visual inspection process by feeding back the determination contents in the visual inspection process.
従来、被検査物体の外観を検査する外観検査装置が提案され、製造工程で使用されている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of an object to be inspected has been proposed and used in a manufacturing process (for example, Patent Document 1).
特許文献1は、非検査体の表面を取り込む画像入力手段と、取り込んだ画像から複数の特徴量を抽出する特徴抽出手段と、抽出された複数の特徴量を説明変量として多変量解析により複数の群予測を行うための関数を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されている関数を選択的に用いて、被検査体の欠陥の種類を群予測し、群予測の結果に対応した欠陥の大きさの群予測を行う群予測手段と、群予測手段により求めた欠陥の種類と欠陥の大きさの組み合せにより、欠陥の合否及び再検査の判別を行う判別手段を有する画像判定装置について開示している。
しかしながら、特許文献1の方法は、予測の精度が、欠陥の種類を分類するための関数、及び、欠陥の種類の群予測の結果に対応して欠陥の大きさの群予測を行うための関数の決め方に大きく依存し、関数の決め方次第により分類精度が低下し、欠陥の誤検知や見逃しが多発する可能性があるという問題がある。
However, in the method of
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、欠陥の分類精度及び合否判定精度を装置の使用に伴って向上し、目視検査工程を効率化することが可能な外観検査装置等を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to improve defect classification accuracy and pass / fail judgment accuracy with the use of the apparatus, and to make the visual inspection process more efficient. It is to provide a possible appearance inspection device and the like.
前述した目的を達成するために、第1の発明は、被検査物体の外観に生じた欠陥の種類及び合否を判定する外観検査装置であって、被検査物体の撮影画像を入力する画像入力手段と、前記撮影画像から欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出手段と、前記欠陥候補の複数の特徴量を算出する特徴量算出手段と、前記欠陥の種類ごとに、前記欠陥の種類を特定するための前記複数の特徴量に関する第1の閾値を記憶する第1の記憶手段と、前記欠陥の種類ごとに、前記欠陥候補の良否を判定するための前記複数の特徴量に関する第2の閾値を記憶する第2の記憶手段と、前記欠陥候補の複数の特徴量を前記第1の閾値と比較し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を特定する分類手段と、前記分類手段により前記欠陥の種類が特定された前記欠陥候補の良否を、前記欠陥候補の複数の特徴量と前記第2の閾値とを比較することにより判定する良否判定手段と、前記分類手段により前記欠陥候補の前記欠陥の種類が特定できない場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を選択入力させる種類入力手段と、前記良否判定手段により前記欠陥候補の良否を判定できない場合及び不良と判定された場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の良否を入力させる良否入力手段と、前記種類入力手段により選択入力された前記欠陥の種類について前記第1の記憶手段に記憶されている前記第1の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する分類用閾値更新手段と、前記良否入力手段により良否を入力した前記欠陥候補の前記欠陥の種類について前記第2の記憶手段に記憶されている前記第2の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する良否判定用閾値更新手段と、を具備することを特徴とする外観検査装置である。 In order to achieve the above-described object, the first invention is an appearance inspection apparatus for determining the type and pass / fail of a defect occurring in the appearance of an object to be inspected, and an image input means for inputting a photographed image of the object to be inspected. A defect candidate extraction unit that extracts a defect candidate from the captured image, a feature amount calculation unit that calculates a plurality of feature amounts of the defect candidate, and a type of the defect for each type of the defect First storage means for storing a first threshold value relating to the plurality of feature amounts, and a second threshold value relating to the plurality of feature amounts for determining pass / fail of the defect candidate for each type of defect. second storage means, a plurality of feature amounts of the defect candidate is compared with the first threshold value, and classifying means for identifying the type of the defect of the defect candidate, the type of the defect is specified by the classification means Good defect candidate And a determining quality determination means by comparing the plurality of features and the second threshold value of the defect candidate, when the type of the defect of the defect candidate can not be identified by said classifying means, the defect candidate The defect candidate when the defect candidate cannot be determined by the type input means for displaying the position information of the defect candidate and the defect type of the defect candidate is selected and input by the quality determination means , and when the defect candidate is determined to be defective And the first threshold value stored in the first storage means for the defect type selected and input by the type input means. and a classification threshold value updating means for updating based on a plurality of feature quantities of the defect candidate, said about the kind of the defect of the defect candidate entered the quality by the quality input means The second threshold value stored in the second storage means is the appearance inspection apparatus characterized by comprising: a quality determination threshold updating means for updating based on a plurality of feature quantities of the defect candidate .
前記第1の閾値は、前記欠陥の種類ごとに、前記複数の特徴量の夫々について定めた上限値及び下限値であり、前記分類手段は、前記欠陥候補の全特徴量が、前記第1の閾値の前記上限値及び下限値の範囲である場合に、前記欠陥候補が当該第1の閾値の前記欠陥の種類に属すると特定することが望ましい。
また、前記分類用閾値更新手段は、前記欠陥候補の特徴量が前記第1の閾値の前記上限値を上回る場合に、当該欠陥候補の特徴量を前記第1の閾値の前記上限値とし、前記欠陥候補の特徴量が前記第1の閾値の前記下限値を下回る場合に、当該欠陥候補の特徴量を前記第1の閾値の前記下限値として第1の閾値を更新することが望ましい。
The first threshold value is an upper limit value and a lower limit value determined for each of the plurality of feature amounts for each type of defect, and the classification unit determines that all feature amounts of the defect candidates are the first feature amount. In the range of the upper limit value and the lower limit value of the threshold value, it is desirable to specify that the defect candidate belongs to the defect type of the first threshold value.
In addition, the classification threshold update unit sets the feature amount of the defect candidate as the upper limit value of the first threshold when the feature amount of the defect candidate exceeds the upper limit value of the first threshold, When the feature amount of the defect candidate is lower than the lower limit value of the first threshold value, it is desirable to update the first threshold value using the feature amount of the defect candidate as the lower limit value of the first threshold value.
前記第2の閾値は、前記欠陥の種類ごとに、前記複数の特徴量の夫々について定めた上限値及び下限値であり、前記良否判定手段は、前記欠陥候補の全特徴量が、前記第2の閾値の前記上限値及び下限値の範囲にある場合に、前記欠陥候補が不良であると特定し、前記欠陥候補の全特徴量が、前記第2の閾値の前記上限値及び下限値の範囲にない場合に、前記欠陥候補が不良ではないと特定することが望ましい。
前記良否判定用閾値更新手段は、前記欠陥候補の特徴量が前記第2の閾値の前記上限値を上回る場合に、当該欠陥候補の特徴量を前記第2の閾値の前記上限値とし、前記欠陥候補の特徴量が前記第2の閾値の前記下限値を下回る場合に、当該欠陥候補の特徴量を前記第2の閾値の前記下限値として第2の閾値を更新することが望ましい。
The second threshold value is an upper limit value and a lower limit value determined for each of the plurality of feature amounts for each type of the defect, and the pass / fail determination unit determines that the total feature amount of the defect candidate is the second feature amount. The defect candidate is determined to be defective when it is in the range of the upper limit value and the lower limit value of the threshold value, and the entire feature amount of the defect candidate is within the range of the upper limit value and the lower limit value of the second threshold value. If not, it is desirable to specify that the defect candidate is not defective.
When the feature value of the defect candidate exceeds the upper limit value of the second threshold value, the pass / fail judgment threshold update unit sets the feature value of the defect candidate as the upper limit value of the second threshold value, and the defect When the candidate feature amount falls below the lower limit value of the second threshold value, it is desirable to update the second threshold value using the feature amount of the defect candidate as the lower limit value of the second threshold value.
前記特徴量は、前記欠陥候補の面積、フェレ径、外接矩形主軸・副軸長、主軸角、円形度、針状度、外接円・内接円直径、周長、等価楕円主軸・副軸長、等価楕円主軸副軸長比、平均輝度値、最大輝度値、及び、明暗の値を含むことが望ましい。
また、前記欠陥の種類は、汚れ、シミ、キズ、及び、繊維を含むことが望ましい。
The feature amount includes the area of the defect candidate, ferret diameter, circumscribed rectangular main axis / sub axis length, main axis angle, circularity, acicularity, circumscribed circle / inscribed circle diameter, circumferential length, equivalent ellipse main axis / sub axis length It is desirable to include an equivalent ellipse major axis minor axis length ratio, an average luminance value, a maximum luminance value, and a brightness value.
In addition, it is desirable that the type of the defect includes dirt, a stain, a scratch, and a fiber.
被検査物体は、例えば、生産ライン中にあるシート状の製品等であり、画像入力手段により被検査物体の撮影画像を入力し、欠陥候補抽出手段により、撮影画像のなかから欠陥の候補を抽出する。次に、特徴量算出手段により、欠陥候補について、フェレ径、外接矩形主軸・副軸長、主軸角、円形度、針状度、外接円・内接円直径、周長、等価楕円主軸・副軸長、等価楕円主軸副軸長比、平均輝度値、最大輝度値、明暗等の特徴量を抽出し、分類手段により、第1の記憶手段により記憶されている第1の閾値と比較することにより、欠陥の種類を判定する。
第1の閾値は、欠陥の種類ごとに設けられた各特徴量の上限値と下限値であり、欠陥候補の全特徴量が、第1の閾値の範囲内にある場合に、当該第1の閾値の種類が欠陥の種類となる。
The object to be inspected is, for example, a sheet-like product in the production line, and a photographed image of the object to be inspected is input by the image input means, and defect candidates are extracted from the photographed image by the defect candidate extracting means. To do. Next, the feature amount calculation means determines the ferret diameter, circumscribed rectangular main axis / sub axis length, main axis angle, circularity, acicularity, circumscribed circle / inscribed circle diameter, circumference, equivalent ellipse main axis / sub axis for defect candidates. Extracting feature quantities such as axial length, equivalent ellipse main axis / sub axis length ratio, average luminance value, maximum luminance value, brightness, etc., and comparing them with the first threshold value stored in the first storage means by the classification means To determine the type of defect.
The first threshold value is an upper limit value and a lower limit value of each feature amount provided for each type of defect. When all feature amounts of defect candidates are within the range of the first threshold value, The type of threshold value is the type of defect.
分類手段により、欠陥候補の特徴量が、どの欠陥の種類とも判定されない場合には、種類入力手段により、欠陥候補の位置を表示させ、作業者に、被検査物体の欠陥候補を目視させ、欠陥の種類を入力させる。分類用閾値更新手段により、入力された目視による欠陥の種類についての第1の閾値を、欠陥候補の特徴量を元に更新する。第1の閾値の範囲内にない欠陥候補の特徴量を新たな第1の閾値として、第1の閾値を更新する。
これにより、第1の発明の外観検査装置を使用し続けることにより、第1の閾値が更新され、欠陥の分類精度を向上させ、検査作業の効率化を図ることが可能である。
If the classification means does not determine the feature quantity of the defect candidate for any type of defect, the type input means displays the position of the defect candidate and allows the operator to visually observe the defect candidate of the object to be inspected. Enter the type of. The classification threshold value updating means updates the first threshold value for the inputted visual defect type based on the feature amount of the defect candidate. The first threshold is updated with the feature amount of the defect candidate not within the first threshold as the new first threshold.
As a result, by continuing to use the appearance inspection apparatus of the first invention, the first threshold value is updated, the defect classification accuracy can be improved, and the efficiency of the inspection work can be improved.
また、分類手段により欠陥候補の欠陥の種類が判定された場合に、良否判定手段により、第2の記憶手段により記憶されている第2の閾値と比較することにより、欠陥候補の良否を判定する。
第2の閾値は、欠陥の種類ごとに設けられた各特徴量の上限値と下限値であり、欠陥候補の全特徴量が第2の閾値の範囲内にある場合に不良と判定し、欠陥候補の全特徴量が前記第2の閾値の前記上限値及び下限値の範囲にない場合に不良ではないと判定する。
Further, when the defect type of the defect candidate is determined by the classification unit, the pass / fail determination unit determines the pass / fail of the defect candidate by comparing with the second threshold value stored in the second storage unit. .
The second threshold value is an upper limit value and a lower limit value of each feature amount provided for each type of defect. When all the feature amounts of the defect candidates are within the second threshold range, it is determined that the defect is defective. If all the candidate feature amounts are not within the range of the upper limit value and the lower limit value of the second threshold, it is determined that the feature is not defective.
良否判定手段により欠陥候補が不良あるいは不良でないと判定できない場合、良否入力手段により、欠陥候補の位置を表示させ、作業者に、被検査物体の欠陥候補を目視させ、欠陥候補についての良否を入力させる。良否判定用閾値更新手段は、不良と判定された欠陥候補について、当該欠陥の種類の第2の閾値を、欠陥候補の特徴量を元に更新する。すなわち、第2の閾値の範囲内にない欠陥候補の特徴量を新たな第2の閾値として、第2の閾値を更新する。
これにより、第1の発明の外観検査装置を使用し続けることにより、第2の閾値が更新され、欠陥の良否判定精度を向上させ検査作業の効率化を図ることが可能である。
If the defect candidate cannot be determined to be defective or not defective, the defect input unit displays the position of the defect candidate, allows the operator to visually check the defect candidate of the object to be inspected, and inputs the defect candidate. Let The pass / fail judgment threshold updating means updates the second threshold of the defect type for the defect candidate determined to be defective based on the feature amount of the defect candidate. That is, the second threshold value is updated with the feature amount of the defect candidate not within the second threshold value as the new second threshold value.
Accordingly, by continuing to use the appearance inspection apparatus according to the first aspect of the invention, the second threshold value is updated, and it is possible to improve the accuracy of defect determination and increase the efficiency of inspection work.
第2の発明は、欠陥の種類ごとに、前記欠陥の種類を特定するための複数の特徴量に関する第1の閾値を記憶する第1の記憶手段と、前記欠陥の種類ごとに、欠陥候補の良否を判定するための前記複数の特徴量に関する第2の閾値を記憶する第2の記憶手段をを備える外観検査装置が実行する、被検査物体の外観に生じた欠陥の種類及び合否を判定する外観検査方法であって、被検査物体の撮影画像を入力する画像入力ステップと、前記撮影画像から欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出ステップと、前記欠陥候補の複数の特徴量を算出する特徴量算出ステップと、前記欠陥候補の複数の特徴量を前記第1の閾値と比較し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を特定する分類ステップと、前記分類ステップにより前記欠陥の種類が特定された前記欠陥候補の良否を、前記欠陥候補の複数の特徴量と前記第2の閾値とを比較することにより判定する良否判定ステップと、前記分類ステップにより前記欠陥候補の前記欠陥の種類が特定できない場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を選択入力させる種類入力ステップと、前記良否判定ステップにより前記欠陥候補の良否を判定できない場合及び不良と判定された場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の良否を入力させる良否入力ステップと、前記種類入力ステップにより選択入力された前記欠陥の種類についての前記第1の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する分類用閾値更新ステップと、前記良否入力ステップにより良否を入力した前記欠陥候補の前記欠陥の種類についての前記第2の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する良否判定用閾値更新ステップと、を含むことを特徴とする外観検査方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a first storage unit that stores a first threshold value related to a plurality of feature amounts for specifying the defect type for each defect type, and a defect candidate for each defect type. Determining the type and pass / fail of a defect generated in the appearance of the object to be inspected, which is executed by an appearance inspection apparatus that includes a second storage unit that stores a second threshold value related to the plurality of feature amounts for determining pass / fail. An appearance inspection method, an image input step for inputting a captured image of an object to be inspected, a defect candidate extraction step for extracting a defect candidate from the captured image, and a feature amount calculation for calculating a plurality of feature amounts of the defect candidate steps and, a plurality of feature quantities of the defect candidate is compared with the first threshold value, a classification step of identifying a type of the defect of the defect candidate, the defect type of the defect is identified by the classification step The quality of the complement, and quality determination step of determining by comparing the plurality of features and the second threshold value of the defect candidate, when the type of the defect of the defect candidate can not be identified by the classification step, When the position information of the defect candidate is displayed, the type input step for selectively inputting the type of the defect of the defect candidate, and the case where the quality of the defect candidate cannot be determined by the quality determination step and when it is determined as defective, The defect input step for displaying the position information of the defect candidate and inputting the pass / fail of the defect candidate, and the first threshold value for the defect type selected and input by the type input step are set as a plurality of defect candidates. a classification threshold value updating step of updating based on the feature quantity of the type of the defect of the defect candidate entered the quality by the quality input step Nitsu The second threshold value Te, is an external inspection method characterized by comprising: a threshold updating step for judging acceptability of updating based on a plurality of feature quantities of the defect candidate.
第3の発明は、コンピュータを、被検査物体の外観に生じた欠陥の種類及び合否を判定する外観検査装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、被検査物体の撮影画像を入力する画像入力手段、前記撮影画像から欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出手段、前記欠陥候補の複数の特徴量を算出する特徴量算出手段、前記欠陥の種類ごとに、前記欠陥の種類を特定するための前記複数の特徴量に関する第1の閾値を記憶する第1の記憶手段、前記欠陥の種類ごとに、前記欠陥候補の良否を判定するための前記複数の特徴量に関する第2の閾値を記憶する第2の記憶手段、前記欠陥候補の複数の特徴量を前記第1の閾値と比較し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を特定する分類手段、前記分類手段により前記欠陥の種類が特定された前記欠陥候補の良否を、前記欠陥候補の複数の特徴量と前記第2の閾値とを比較することにより判定する良否判定手段、前記分類手段により前記欠陥候補の前記欠陥の種類が特定できない場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を選択入力させる種類入力手段、前記良否判定手段により前記欠陥候補の良否を判定できない場合及び不良と判定された場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の良否を入力させる良否入力手段、前記種類入力手段により選択入力された前記欠陥の種類について前記第1の記憶手段に記憶されている前記第1の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する分類用閾値更新手段、前記良否入力手段により良否を入力した前記欠陥候補の前記欠陥の種類について前記第2の記憶手段に記憶されている前記第2の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する良否判定用閾値更新手段、として機能させるためのプログラムである。 A third invention is a program for causing a computer to function as an appearance inspection apparatus for determining the type of defect occurring in the appearance of an object to be inspected and the acceptance / rejection of the image. The computer inputs a photographed image of the object to be inspected. Image input means, defect candidate extraction means for extracting defect candidates from the captured image, feature quantity calculation means for calculating a plurality of feature quantities of the defect candidates, and for specifying the defect type for each defect type First storage means for storing a first threshold value relating to the plurality of feature amounts, and storing a second threshold value relating to the plurality of feature amounts for determining pass / fail of the defect candidate for each type of defect. second storage means, comparison with the plurality of feature quantity the first threshold value of the defect candidate, classifying means for identifying the type of the defect of the defect candidate, the type of the defect by the classification means The quality of the constant has been the defect candidate, quality determination unit for determining by comparing the plurality of features and the second threshold value of the defect candidate, the type of the defect of the defect candidate is specified by the classification means If it is not possible, the position information of the defect candidate is displayed, the type input means for selectively inputting the defect type of the defect candidate, and the case where the quality of the defect candidate cannot be judged by the quality judgment means and the case where the defect candidate is judged as defective In this case, the defect information selected by the quality input means for displaying the position information of the defect candidates and inputting the quality of the defect candidates and the type of the defect selected and input by the type input means are stored in the first storage means. the defect of the first threshold value, the classification threshold value updating means for updating based on a plurality of feature quantities of the defect candidate, the defect candidate entered the quality by the quality input means The second threshold value stored in the second storage unit about the type, a program to function as, quality determination threshold updating means for updating based on a plurality of feature quantities of the defect candidate.
本発明により、欠陥の分類精度及び合否判定精度を装置の使用に伴って向上し、目視検査工程を効率化することが可能な外観検査装置等を提供する。 According to the present invention, there is provided an appearance inspection apparatus and the like capable of improving defect classification accuracy and pass / fail determination accuracy with the use of the apparatus and improving the efficiency of the visual inspection process.
以下、添付図面に基づいて、本発明に係る外観検査装置1等の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
Hereinafter, preferred embodiments of an
図1は、外観検査装置1の概要を示す図である。
外観検査装置1にはカメラ5が接続され、被検査シート3の外観がカメラ5により撮影され、撮影画像が外観検査装置1に取り込まれ、本実施の形態の外観検査装置1による処理により、被検査シート3上の欠陥31の位置、種類、欠陥の良否等が出力される。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the
A
被検査シート3は、例えば、ロール状のフィルムシート等であり、外観検査装置1は、被検査シート3上に生産ライン内で生じた欠陥(例えば、汚れやシミ、キズ、繊維の混入)等を検出し、欠陥の種類、欠陥の良否等を判定する。
The sheet to be inspected 3 is, for example, a roll-shaped film sheet, and the
図2は、外観検査装置1のハードウエア構成例を示すブロック図である。
外観検査装置1は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置で構成することが可能である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the
The
外観検査装置1は、例えば、制御部11、記憶部12、メディア入出力部13、通信制御部14、入力部15、表示部16、周辺機器I/F(インタフェース)部17等がバス18で接続された構成である。
The
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等で構成される。
The
CPUは、ROM、記憶部12等に格納されるプログラムをRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス18を介して接続された各装置を駆動制御し、コンピュータが行う処理を実現する。
ROMは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやBIOS等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。
RAMは、揮発性メモリであり、記憶部12、ROM、記憶媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部11が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
The CPU calls and executes a program stored in the ROM, the
The ROM is a non-volatile memory and permanently holds a computer boot program, a program such as BIOS, data, and the like.
The RAM is a volatile memory, and temporarily holds a program, data, and the like loaded from the
記憶部12は、制御部11が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OS(Operating System)等が格納される。プログラムは、本発明の実施形態に係る外観検査装置1の処理プログラム等であり、画像処理プログラム、欠陥候補の特徴量の算出プログラム、欠陥候補の種類を判定する欠陥分類処理プログラム、欠陥候補の良否を判定する良否判定処理プログラム、欠陥分類処理及び良否判定処理に用いる分類用閾値及び判定用閾値の更新処理プログラム等である。
これらのプログラムについては後述する。
プログラムのコードは、制御部11により必要に応じて読み出されてRAMに移され、CPUにより各種の手段として実行される。
The
These programs will be described later.
The program code is read by the
メディア入出力部13(ドライブ装置)は、データの入出力を行い、例えば、CDドライブ(−ROM、−R、−RW等)、DVDドライブ(−ROM、−R、−RW等)等のメディア入出力装置を有する。
通信制御部14は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介して、他の装置との通信制御を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。
The media input / output unit 13 (drive device) inputs / outputs data, for example, media such as a CD drive (-ROM, -R, -RW, etc.), DVD drive (-ROM, -R, -RW, etc.) Has input / output devices.
The
入力部15は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。外観検査装置1の作業者は、入力部15から、目視による欠陥の種類や良否の情報等の入力を行う。
表示部16は、CRTモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置であり、表示部16には、欠陥候補の撮影画像、目視入力の選択入力の選択肢等が表示される。
The
The
周辺機器I/F(インタフェース)部17は、周辺機器を接続させるためのポートであり、USB、IEEE1394、RS−232C等で構成され、接続形態は有線、無線を問わない。カメラ5により撮影された撮影画像は、周辺機器I/F部17を介して外観検査装置1に入力され、記憶部12に格納される。
バス18は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
The peripheral device I / F (interface)
The
図3は、本実施の形態に係る外観検査装置1の機能構成例を示すブロック図である。
外観検査装置1は、画像入力部21、前処理部22、欠陥候補抽出部23、特徴量抽出部24、欠陥分類処理部25、良否判定処理部26、目視判定入力部27、分類用閾値更新処理部28、判定用閾値更新処理部29等のプログラム、及び、欠陥候補特徴量データベース(DB)41、分類用閾値データベース43、判定用閾値データベース45を格納するデータベース等により構成される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the
The
画像入力部21は、カメラ5により撮影された被検査シート3の撮影画像を外観検査装置1に取り込む。取り込まれた撮影画像は、記憶部12に格納され、以下に説明する各処理が実行される。
The
前処理部22は、欠陥部分の抽出を容易にするために、撮影画像にシェーディング補正処理、及び、微分、コントラスト強調、平滑化等のフィルタリング処理、二値化処理を行う。
The preprocessing
欠陥候補抽出部23は、前処理部22による二値化処理後の画像から、欠陥候補部分を抽出する処理を実行する。画像の階調についての閾値を設け、閾値よりも高い部分を抽出することにより欠陥候補の領域が抽出される。欠陥候補抽出処理は、従来の外観検査装置1においても行われているので(例えば、特許文献1参照)、ここでは詳細な説明を省く。
The defect
特徴量算出部24は、欠陥候補抽出部23によって抽出された欠陥候補について特徴量を算出し、欠陥候補特徴量データベース41に格納する。
特徴量は、例えば、面積、フェレ径(X方向及びY方向)、外接矩形主軸長、外接矩形副軸長、主軸角、円形度、針状度、外接円直径、内接円直径、周長、等価楕円主軸長、等価楕円副軸長、等価楕円主軸副軸比、平均輝度値、最大輝度値、明暗等である。これらの特徴量は一般的な画像処理プログラムにより算出することが可能である。
The feature
The feature amount is, for example, area, ferret diameter (X direction and Y direction), circumscribed rectangular main axis length, circumscribed rectangular minor axis length, main axis angle, circularity, acicularity, circumscribed circle diameter, inscribed circle diameter, circumference Equivalent ellipse principal axis length, equivalent ellipse minor axis length, equivalent ellipse principal axis minor axis ratio, average luminance value, maximum luminance value, brightness and darkness, and the like. These feature amounts can be calculated by a general image processing program.
欠陥分類処理部25は、特徴量算出部24により抽出され欠陥候補特徴量データベース41に格納された特徴量を、分類用閾値データベース43に格納されている分類用閾値と比較することにより、欠陥候補の種類を特定する処理を実行する。詳細については後述する。
The defect
欠陥分類処理部25により欠陥候補の種類が特定した場合には、次に、良否判定処理部26により、欠陥候補の部分が軽微であり問題ないか(OK)、不良(NG)か、又は、判定ができないか(不明)を判定する処理を実行する。良否判定処理部26は、欠陥候補の特徴量と判定用閾値データベース45に格納されている欠陥候補の種類についての判定用閾値を比較することにより良否の判定を行う。詳細については後述する。
When the type of defect candidate is specified by the defect
欠陥分類処理部25で欠陥候補の種類が特定できなかった場合(不明)、及び、良品判定処理部26で欠陥候補がNGと判定された場合、及び、良否が判定できなかった場合(不明)には、目視判定入力部27により、作業者に欠陥候補を目視させ、目視結果から、欠陥候補の種類及び良否を入力させる処理を実行する。詳細については後述する。
When the defect
分類用閾値更新処理部28は、目視判定入力部27で入力された目視による欠陥候補の種類の分類用閾値の値を、目視を行った欠陥候補の特徴量の値により更新する処理を実行する。詳細は後述する。
判定用閾値更新処理部29は、目視判定入力部27で入力された目視による欠陥候補の良否の判定結果を元に、欠陥候補の種類についての判定用閾値を、目視を行った欠陥候補の特徴量の値により更新する処理を実行する。詳細は後述する。
The classification threshold
The determination threshold
以上にように、分類用閾値更新処理部28及び判定用閾値更新処理部29により分類用閾値及び判定用閾値を継続的に更新していくことにより、欠陥分類処理部25の分類精度、及び、良否判定処理部26の良否判定精度を向上させていくことが可能である。
As described above, by continuously updating the classification threshold and the determination threshold by the classification threshold
運用初期の段階では、分類用閾値及び判定用閾値が無い、あるいは、少数の欠陥候補の目視結果による種類及び良否判定結果から作成されるため、欠陥分類処理部25又は良否判定処理部26において、種類が不明、あるいは、良否判定ができない(不明の)欠陥候補が多数生じるが、これらの欠陥候補について目視の種類及び良否判定結果を元にして分類用閾値更新処理部28及び判定用閾値更新処理部29により分類用閾値及び判定用閾値を更新することにより、分類精度及び良否判定精度を向上させることが可能である。
In the initial stage of operation, since there is no threshold for classification and threshold for determination, or it is created from the types and quality determination results based on the visual results of a small number of defect candidates, the defect
図4は、特徴量算出部24により算出される欠陥候補特徴量の種類、及び、欠陥の種類による特徴量の傾向の例を示している。
特徴量は、前述したように、面積、フェレ径(X方向及びY方向)、外接矩形主軸長、外接矩形副軸長、主軸角、円形度、針状度、外接円直径、内接円直径、周長、等価楕円主軸長、等価楕円副軸長、等価楕円主軸副軸比、平均輝度値、最大輝度値、明暗等である。
FIG. 4 shows an example of the types of defect candidate feature amounts calculated by the feature
As described above, the feature amount includes area, ferret diameter (X direction and Y direction), circumscribed rectangular main axis length, circumscribed rectangular minor axis length, main axis angle, circularity, acicularity, circumscribed circle diameter, inscribed circle diameter. , Circumference, equivalent ellipse principal axis length, equivalent ellipse minor axis length, equivalent ellipse principal axis minor axis ratio, average luminance value, maximum luminance value, brightness and the like.
欠陥の種類には、「汚れ」、「シミ」、「キズ」、「繊維」等がある。
「汚れ」は、例えば、生産ラインにおいて液体等が落ちて付着した場合等に生じ、ポタリとした円形状の場合が多いので、特徴量の「円形度」が1に近く(真円は1)なり、また、針状度(主軸長と副軸長の比)も1に近い値(正方形、真円は1)をとる傾向がある。
The types of defects include “dirt”, “stain”, “scratch”, “fiber” and the like.
“Dirty” occurs, for example, when liquid or the like falls on the production line and adheres to it. In many cases, the shape is “round”, so the “circularity” of the feature amount is close to 1 (the perfect circle is 1). In addition, the acicularity (ratio between the main axis length and the sub axis length) also tends to take a value close to 1 (square, perfect circle is 1).
また、「シミ」は、色が薄いことが多く、特徴量の「平均輝度値」及び「最高輝度値」が低い値をとる傾向がある。
また、「キズ」は、縦長で線状の場合が多く、特徴量の「円形度」の値は低く、「針状度」の値が大きくなる傾向がある。また、被検査シートの搬送方向に沿って生じるような生産条件では、「主軸角」が90度になる傾向がある。
また、「繊維」は、繊維や毛髪等が被検査シートに付着した場合に生じる欠陥であり、「円形度」の値が低く、「針状度」及び「周長」の値が大きくなる傾向がある。
In addition, “stain” often has a light color, and the “average luminance value” and the “maximum luminance value” of the feature amount tend to take a low value.
In addition, “scratches” are often vertically long and linear, and the “circularity” value of the feature amount tends to be low and the “needleness” value tends to be large. Further, under the production conditions that occur along the conveyance direction of the inspection sheet, the “spindle angle” tends to be 90 degrees.
“Fiber” is a defect that occurs when fibers, hair, or the like adheres to the sheet to be inspected. The value of “circularity” is low, and the values of “needleness” and “perimeter” tend to be large. There is.
欠陥の種類はこれに限ることはなく、また、「汚れ」等の1つの種類のなかでも「汚れ1」、「汚れ2」、・・・のようにいくつかの種類を設けるようにしてもよい。
The type of defect is not limited to this, and several types such as “
図5は、欠陥候補特徴量データベース41に格納される欠陥候補の特徴量データの例を示す図である。
図5(a)に示すように、欠陥候補特徴量データベース41には、それぞれの欠陥候補を識別するための欠陥No.411、及び、被検査シート上での当該欠陥候補の位置情報412と、図4に示した各特徴量413の値が格納される。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of defect candidate feature amount data stored in the defect candidate
As shown in FIG. 5A, the defect candidate
図5(b)に示すように、i番目の欠陥候補のN個の特徴量413P(i)を、(pi1、pi2、・・・piN)とする。 As shown in FIG. 5B, the N feature amounts 413P (i) of the i-th defect candidate are set to (p i1 , p i2 ,... P iN ).
図6は、分類用閾値データベース43及び判定用閾値データベース45に格納される各特徴量の例を示す図である。図6(a)は分類用閾値、図6(b)は判定用閾値を示す。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of each feature amount stored in the classification
分類用閾値は、欠陥候補の種類を特定するための閾値であり、各特徴量413についての下限値、上限値で構成される。
また、判定用閾値は、欠陥候補の種類が特定された場合に、当該欠陥候補が修正の必要な欠陥であるか否かを判定するための閾値であり、分類用閾値と同様に、各特徴量413についての下限値、上限値で構成される。
The classification threshold is a threshold for specifying the type of defect candidate, and includes a lower limit value and an upper limit value for each feature quantity 413.
The determination threshold is a threshold for determining whether or not the defect candidate is a defect that needs to be corrected when the type of defect candidate is specified. The amount 413 includes a lower limit value and an upper limit value.
以下、欠陥分類処理25、良否判定処理26、目視判定入力処理27、分類用閾値更新処理28、判定用閾値更新処理29の各処理について詳細に説明する。
Hereinafter, each process of the
図7は、欠陥分類処理25の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、外観検査装置1の制御部11は、欠陥候補特徴量データベース41に格納された欠陥候補の特徴量Pを読み込む(ステップ101)。
特徴量Pは、N個の数値p1、p2、・・・pNである。
FIG. 7 is a flowchart showing a process flow of the
First, the
The feature amount P is N numerical values p 1 , p 2 ,... P N.
次に、制御部11は、欠陥分類番号mに1を(ステップ102)、特徴量番号nに1を代入する(ステップ103)。欠陥分類番号mは、欠陥の種類の番号を示し、M個の種類があるとする。また、特徴量番号nは、特徴量の番号を示し、N個の特徴量があるものとする。
Next, the
次に、制御部11は、特徴量pnが欠陥分類番号mのn番目の特徴量の分類用閾値43の下限・上限値の範囲にあるか否かを判定する(ステップ104)。
下限・上限値の範囲にある場合(ステップ104のYes)、制御部11は、特徴量番号nを1インクリメントし(ステップ105)、特徴量番号nがN以下である場合(ステップ106のYes)、ステップ104に戻り、次の特徴量番号nについて同様に分類用閾値43の範囲にあるか否か判定する処理を行う。
Next, the
When it is in the range of the lower limit / upper limit value (Yes in Step 104), the
ステップ106で特徴量番号nがNを超えた場合(ステップ106のNo)、欠陥候補の特徴量Pの全ての特徴量が、欠陥分類番号mの分類用閾値43の下限・上限値の範囲内にあることを示し、制御部11は、欠陥候補Pを欠陥分類mと特定し(ステップ107)、処理を終了する。
When the feature quantity number n exceeds N in step 106 (No in step 106), all the feature quantities of the defect candidate feature quantity P are within the lower and upper limits of the
一方、ステップ104において、特徴量pnが欠陥分類番号mのn番目の特徴量の分類用閾値43の下限・上限値の範囲にない場合(ステップ104のNo)、欠陥候補が欠陥分類番号mの種類の欠陥ではないことを示し、制御部11は、欠陥分類番号mを1インクリメントし(ステップ111)、欠陥分類番号mがM以下である場合(ステップ111のYes)、ステップ103に戻り、特徴量番号nを1に戻し、次の欠陥の種類について、特徴量Pが分類用閾値43の下限・上限値の範囲にあるか否かを判定する処理を行う(ステップ104〜107、ステップ111、112)。
On the other hand, when the feature quantity pn is not within the lower limit / upper limit range of the
ステップ112において、欠陥分類番号mがMを超えた場合(ステップ112のNo)、欠陥候補の特徴量Pが、どの欠陥の種類の分類用閾値43の範囲にもないことを示し、制御部11は、欠陥候補Pを分類不明として(ステップ113)処理を終了する。
In step 112, when the defect classification number m exceeds M (No in step 112), it indicates that the feature amount P of the defect candidate is not in the range of the
以上のように、欠陥分類処理25により、欠陥候補の全ての特徴量Pが、ある欠陥の種類についての分類用閾値43の下限・上限値の範囲にある場合に、当該欠陥候補は当該欠陥の種類であると特定される。
As described above, when all the feature amounts P of the defect candidate are within the lower limit / upper limit value of the
外観検査装置1の運用の初期段階では、分類用閾値43が無い、または、少数の特徴量データから形成されるために、欠陥候補の種類が特定されず、ステップ113で分類不明となる場合が多く発生する可能性がある。ステップ113で分類不明となった欠陥候補については、図3に示したように、目視判定入力処理27及び分類用閾値更新処理28、判定用閾値更新処理29が実行される。
In the initial stage of the operation of the
一方、ステップ107において欠陥候補の種類が特定された場合は、次に、制御部11は、良否判定処理26を実行する。
図8は、良否判定処理26の処理の流れを示すフローチャートである。
ここでの欠陥候補は、欠陥分類処理25により欠陥の種類が欠陥分類番号mと特定されたものとする。
On the other hand, if the type of defect candidate is identified in step 107, the
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the
In this case, the defect candidate is assumed to have the defect type identified by the
まず、制御部11は、欠陥分類番号mと特定された欠陥候補の特徴量Pを欠陥候補特徴量データベース41から読み込む(ステップ201)。
また、特徴量番号nを初期化して1とし、判定用変数Kを初期化して0とする(ステップ202)。
First, the
The feature number n is initialized to 1 and the determination variable K is initialized to 0 (step 202).
次に、制御部11は、特徴量pnが欠陥分類番号mのn番目の特徴量の判定用閾値45の下限・上限値の範囲にあるか否かを判定する(ステップ203)。
下限・上限値の範囲にある場合(ステップ203のYes)、制御部11は、判定用変数Kを1インクリメントとする(ステップ204)。一方、下限・上限値の範囲にない場合(ステップ203のNo)、制御部11は、ステップ204を実行しない。
Next, the
When it is in the range of the lower limit / upper limit value (Yes in Step 203), the
次に、制御部11は、特徴量番号nを1インクリメントする(ステップ205)。
次に、制御部11は、特徴量番号nがN以下である場合(ステップ206のYes)、ステップ203に戻り、Nより大きい場合(ステップ206でNo)、次に進む。
Next, the
Next, when the feature number n is N or less (Yes in Step 206), the
次に、制御部11は、判定用変数KがNと等しいか判定する(ステップ207)。等しい場合(ステップ207でYes)には、欠陥候補の特徴量Pの全ての特徴量が、欠陥分類番号mの判定用閾値45の下限・上限値の範囲内にあることを示し、制御部11は、欠陥候補Pを不良(NG)と判断し(ステップ208)、処理を終了する。
Next, the
一方、判定用変数KとNが等しくない場合(ステップ207でNo)には、制御部11は、判定用変数Kが0と等しいか判定する(ステップ209)。等しい場合(ステップ209でYes)には、欠陥候補の特徴量Pの全ての特徴量が、欠陥分類番号mの判定用閾値45の下限・上限値の範囲内にないことを示し、制御部11は、欠陥候補Pを不良ではない(OK)と判断し(ステップ210)、処理を終了する。
On the other hand, when the determination variable K and N are not equal (No in Step 207), the
一方、判定用変数Kが0と等しくない場合(ステップ209でNo)、すなわち、0<K<Nの場合には、欠陥候補の特徴量Pの要素pi(1≦i≦N)が、欠陥分類番号mの判定用閾値45の下限・上限値の範囲内にあるものもないものもあることを示し、制御部11は、欠陥候補Pの良否判定が不明であると判断し(ステップ211)、処理を終了する。
On the other hand, if the determination variable K is not equal to 0 (No in step 209), that is, if 0 <K <N, the element p i (1 ≦ i ≦ N) of the defect candidate feature amount P is The
以上の良否判定処理26により、欠陥分類番号mの欠陥候補の特徴量Pが全て、欠陥分類番号mの判定用閾値45の下限・上限値の範囲内にある場合は、当該欠陥候補は不良(NG)、欠陥分類番号mの欠陥候補の特徴量Pが全て、欠陥分類番号mの判定用閾値45の下限・上限値の範囲内にない場合は、当該欠陥候補は不良でない(OK)、それ以外の場合には、当該欠陥候補の良否判定が不明であると判定される。
If all the feature amounts P of the defect candidate with the defect classification number m are all within the lower limit / upper limit value of the
良品判定処理26に用いる判定用閾値45を分類用閾値43とは別に用意することにより、欠陥分類処理25でキズと分類された欠陥候補であっても、長さの短いキズや、濃淡の淡いキズの場合に良否判定処理26においてOKと判定するようにすることが可能である。例えば、不良(NG)となるキズに特有の特徴量であるフェレ径の下限閾値や、キズの濃さに関わる平均濃度値の下限閾値が適切な値になるようにすればよい。
By preparing the
良否判定処理26において、欠陥候補がNGまたは判定不明であった場合には、図3に示したように、目視判定入力処理27及び分類用閾値更新処理28、判定用閾値更新処理29が実行される。
欠陥候補が不良でない(OK)と判定された場合は、作業者による目視検査の対象外となる。但し、欠陥候補としてその特徴量は欠陥候補特徴量41としてデータベースに記録される。
In the pass /
If it is determined that the defect candidate is not defective (OK), it is not subject to visual inspection by the operator. However, the feature quantity as a defect candidate is recorded in the database as a defect
欠陥分類処理25において欠陥候補が分類不明であると判定された場合、及び、良否判定処理26において、欠陥候補がNGまたは判定不明であった場合には、当該欠陥候補を目視検査の対象とし、制御部11は、次に、目視判定入力処理27を実行する。
When it is determined in the
図9は、目視判定入力処理27の処理の流れを示すフローチャートである。
制御部11は、欠陥分類処理25において欠陥候補が分類不明であると判定された場合、及び、良否判定処理26において、欠陥候補がNGまたは判定不明であった場合に、表示部16に、欠陥マップ51、欠陥画像53、欠陥位置55等からなる目視判定入力画面50を表示する(ステップ301)。
また、制御部11は、欠陥分類名選択肢57及び目視判定選択肢59を表示部16に表示する(ステップ302)。
FIG. 9 is a flowchart showing a process flow of the visual
When it is determined in the
Further, the
図10は、目視判定入力画面50の例を示す図である。
目視判定入力画面50は、例えば、欠陥マップ51、欠陥画像53、欠陥位置55、欠陥分類名選択肢57、目視判定選択肢59等で構成される。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the visual
The visual
欠陥マップ51は、被検査シート3上の欠陥候補の位置を示す。
欠陥マップ51には、欠陥候補の位置に何らかの印(例えば×印)と、欠陥に付された番号等が表示される。
欠陥画像53は、欠陥マップ51上に示されている1つ以上の欠陥候補のうちの1つの撮影画像が、欠陥の番号Nとともに表示される。
また、欠陥位置55は、当該欠陥候補の被検査シート3上での位置座標である。
The
In the
In the defect image 53, one photographed image of one or more defect candidates shown on the
The
作業者は、目視判定入力画面50の欠陥マップ51及び欠陥位置55の情報から、被検査シート3上の欠陥候補を見つけ、目視することが可能である。また、この際、欠陥画像53の撮影画像と比較することにより、当該欠陥候補であることを確認することも可能である。
作業者は、被検査シート3上の欠陥候補を目視することにより、欠陥候補の欠陥の種類、及び、不良か不良でないかを決定することができる。
The operator can find a defect candidate on the inspected
The operator can determine the defect type of the defect candidate and whether it is defective or not by visually observing the defect candidate on the
欠陥分類名選択肢57は、作業者に欠陥の種類を入力させるための選択肢である。作業者が、欠陥分類名選択肢57に選択されている欠陥分類名(種類)のいずれかにマウス等によりカーソルを合わせてクリックすることにより、当該欠陥分類名が分類結果として入力できる。 The defect classification name option 57 is an option for allowing the operator to input the type of defect. The operator can input the defect classification name as a classification result by placing the cursor on the defect classification name (type) selected in the defect classification name option 57 with a mouse or the like and clicking.
また、目視判定選択肢59は、作業者に、当該欠陥候補を不良(NG)とするか、不良でない(OK)とするかを入力させるための選択肢である。作業者が目視判定選択肢59のOK又はNGにマウス等によりカーソルを合わせてクリックすることにより、当該欠陥候補の良(OK)/不良(NG)が目視判定結果として入力できる。 The visual determination option 59 is an option for allowing the operator to input whether the defect candidate is defective (NG) or not defective (OK). When the operator puts the cursor on OK or NG of the visual determination option 59 with a mouse or the like and clicks, OK (NG) / defective (NG) of the defect candidate can be input as the visual determination result.
図9に戻って、制御部11は、作業者に、欠陥分類名、及び、目視判定結果を入力させる(ステップ303)。
目視判定入力画面50で欠陥分類名選択肢57から欠陥の種類が選択されると、分類用閾値更新処理28が実行される。
Returning to FIG. 9, the
When a defect type is selected from the defect classification name option 57 on the visual
図11は、分類用閾値更新処理28の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御部11は、目視判定入力画面50上で作業者により目視入力された対象の欠陥候補の特徴量Pを欠陥候補特徴量データベース41から読み込む(ステップ401)。
次に、特徴量番号nを初期値1に設定する(ステップ402)。
次に、制御部11は、欠陥分類名選択肢57で選択された種類(分類名)についてのn番目の特徴量の分類用閾値43を読み込む(ステップ403)。
読み込んだ分類用閾値43の下限値、上限値をそれぞれ、Cn,min、Cn,maxとする。
FIG. 11 is a flowchart showing the process flow of the classification
First, the
Next, the feature quantity number n is set to an initial value 1 (step 402).
Next, the
Let the lower limit value and the upper limit value of the read
次に、欠陥候補の特徴量Pと分類用閾値43を比較し、欠陥候補の特徴量Pが分類用閾値43の範囲にない場合に、閾値の値を更新する処理を行う(ステップ404〜412)。
すなわち、特徴量pnが下限値Cn,minを下回る場合(ステップ404のYes)、特徴量pnの値を分類用閾値43の下限値Cn,minとし(ステップ405)、特徴量pnが上限値Cn,maxを上回る場合(ステップ411のYes)、特徴量pnの値を分類用閾値43の上限値Cn,maxとする(ステップ412)。
ステップ411がNoの場合は、特徴量pnが分類用閾値43の下限値Cn,minと上限値Cn,maxの範囲内にあるので、分類用閾値43の更新は行わない。
Next, the feature value P of the defect candidate is compared with the
That is, when the feature quantity pn is less than the lower limit value C n, min (Yes in step 404), the feature quantity pn is set to the lower limit value C n, min of the classification threshold 43 (step 405), and the feature quantity p When n exceeds the upper limit value C n, max (Yes in step 411), the value of the feature quantity pn is set as the upper limit value C n, max of the classification threshold value 43 (step 412).
If
ステップ405及びステップ412の処理後、及び、ステップ411のNoの場合、特徴量番号nを1インクリメントし、nの値が特徴量の数N以下であれば、ステップ403、404、405、406、411、412の処理を繰り返し、特徴量番号nの値がNを超えた場合、処理を終了する。
以上の処理により、分類用閾値43の値が目視した欠陥候補の特徴量の値により更新される。
After the processing in step 405 and step 412, and in the case of No in
With the above processing, the value of the
目視判定入力画面50において目視判定選択肢59が不良(NG)と選択されると、判定用閾値更新処理29が実行される。
図12は、判定用閾値更新処理29の処理の流れを示すフローチャートである。
When the visual determination option 59 is selected as defective (NG) on the visual
FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the determination
まず、制御部11は、目視判定入力画面50上で作業者により目視入力された対象の欠陥候補の特徴量Pを欠陥候補特徴量データベース41から読み込む(ステップ501)。
次に、特徴量番号nを初期値1に設定する(ステップ502)。
次に、制御部11は、欠陥分類名選択肢57で選択された種類(分類名)についてのn番目の特徴量の判定用閾値45を読み込む(ステップ503)。
読み込んだ判定用閾値45の下限値、上限値をそれぞれ、Dn,min、Dn,maxとする。
First, the
Next, the feature quantity number n is set to an initial value 1 (step 502).
Next, the
The lower limit value and the upper limit value of the read
次に、欠陥候補の特徴量Pと判定用閾値45を比較し、欠陥候補の特徴量Pが判定用閾値45の範囲にない場合に、閾値の値を更新する処理を行う(ステップ504〜512)。
すなわち、特徴量pnが下限値Dn,minを下回る場合(ステップ504のYes)、特徴量pnの値を判定用閾値45の下限値Dn,minとし(ステップ505)、特徴量pnが上限値Dn,maxを上回る場合(ステップ511のYes)、特徴量pnの値を判定用閾値45の上限値Dn,maxとする(ステップ512)。
ステップ511がNoの場合は、特徴量pnが判定用閾値45の下限値Dn,minと上限値Dn,maxの範囲内にあるので、判定用閾値45の更新は行わない。
Next, the feature value P of the defect candidate is compared with the
That is, when the feature quantity pn is lower than the lower limit value D n, min (Yes in step 504), the feature quantity pn is set to the lower limit value D n, min of the determination threshold 45 (step 505), and the feature quantity p When n exceeds the upper limit value D n, max (Yes in step 511), the value of the feature quantity pn is set as the upper limit value D n, max of the determination threshold 45 (step 512).
When step 511 is No, the feature value pn is within the range between the lower limit value D n, min and the upper limit value D n, max of the
ステップ505及びステップ512の処理後、及び、ステップ511のNoの場合、特徴量番号nを1インクリメントし、nの値が特徴量の数N以下であれば、ステップ503、504、505、506、511、512の処理を繰り返し、特徴量番号nの値がNを超えた場合、処理を終了する。
以上の処理により、判定用閾値45の値が目視した欠陥候補の特徴量の値により更新される。
After the processing in step 505 and step 512 and in the case of No in step 511, if the feature quantity number n is incremented by 1 and the value of n is equal to or less than the number N of feature quantities, steps 503, 504, 505, 506, The processing of 511 and 512 is repeated, and when the value of the feature number n exceeds N, the processing is terminated.
Through the above processing, the value of the
以上のように、目視判定入力処理27及び分類用閾値更新処理28及び判定用閾値更新処理29を実行し、分類用閾値43及び判定用閾値45を更新して外観検査装置1にフィードバックすることにより、次回からは、同様の欠陥候補についての種類の判定、及び、良否判定を自動化することが可能になる。
また、分類用閾値43及び判定用閾値45の更新を繰り返すことにより、分類精度及び良否判定精度を日々向上させることが可能になり、外観検査作業の効率化を図ることが可能になる。
As described above, the visual
Further, by repeating the update of the
以上に説明した分類用閾値更新処理28(図11)及び判定用閾値更新処理29では、閾値を更新する際、特徴量pの値を更新値とするように説明したが、極端な更新を避けるために、補正係数k(0<k<1)を設けるようにしてもよい。
例えば、特徴量をp、閾値の下限値をq1とし、下限値q1を更新してq2を得ようとする場合、更新後の下限値q2=q1−(q1−p)・kとして更新することにより、極端な更新を抑制することが可能である。
In the classification threshold update process 28 (FIG. 11) and the determination
For example, when the feature amount is p, the lower limit value of the threshold value is q1, and the lower limit value q1 is updated to obtain q2, the updated lower limit value q2 = q1- (q1-p) · k is updated. Thus, it is possible to suppress extreme updating.
また、本実施の形態に係る外観検査装置1の運用においては、初期の段階では分類精度、良否判定精度が安定しない可能性があるので、外見検査装置1を自動化する際には、欠陥の各種類の属する欠陥候補数が適切な数以上になるようにするとよい。
Further, in the operation of the
また、分類精度や良否判定精度を安定的に維持するためには、欠陥分類処理25及び良否判定処理26において、欠陥候補の特徴量Pと分類用閾値43又は判定用閾値45を比較する際、下限値及び上限値付近を除き、例えば、下限値、上限値間の80%の範囲に特徴量Pがある場合に種類の特定、又は、不良の判定を行うようにしてもよい。
Further, in order to stably maintain the classification accuracy and the pass / fail judgment accuracy, in the
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
1………外観検査装置
3………被検査シート
5………カメラ
21………画像入力部
22………前処理部
23………欠陥候補抽出部
24………特徴量算出部
25………欠陥分類処理部
26………良否判定処理部
27………目視判定入力部
28………分類用閾値更新処理部
29………判定用閾値更新処理部
41………欠陥候補特徴量データベース
43………分類用閾値データベース
45………判定用閾値データベース
50………目視判定入力画面
51………欠陥マップ
53………欠陥画像
55………欠陥位置
57………欠陥分類名選択肢
59………目視判定選択肢
DESCRIPTION OF
Claims (9)
被検査物体の撮影画像を入力する画像入力手段と、
前記撮影画像から欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出手段と、
前記欠陥候補の複数の特徴量を算出する特徴量算出手段と、
前記欠陥の種類ごとに、前記欠陥の種類を特定するための前記複数の特徴量に関する第1の閾値を記憶する第1の記憶手段と、
前記欠陥の種類ごとに、前記欠陥候補の良否を判定するための前記複数の特徴量に関する第2の閾値を記憶する第2の記憶手段と、
前記欠陥候補の複数の特徴量を前記第1の閾値と比較し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を特定する分類手段と、
前記分類手段により前記欠陥の種類が特定された前記欠陥候補の良否を、前記欠陥候補の複数の特徴量と前記第2の閾値とを比較することにより判定する良否判定手段と、
前記分類手段により前記欠陥候補の前記欠陥の種類が特定できない場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を選択入力させる種類入力手段と、
前記良否判定手段により前記欠陥候補の良否を判定できない場合及び不良と判定された場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の良否を入力させる良否入力手段と、
前記種類入力手段により選択入力された前記欠陥の種類について前記第1の記憶手段に記憶されている前記第1の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する分類用閾値更新手段と、
前記良否入力手段により良否を入力した前記欠陥候補の前記欠陥の種類について前記第2の記憶手段に記憶されている前記第2の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する良否判定用閾値更新手段と、
を具備することを特徴とする外観検査装置。 An appearance inspection apparatus that determines the type of defect that has occurred in the appearance of an object to be inspected and whether it is acceptable or not
Image input means for inputting a captured image of the object to be inspected;
Defect candidate extraction means for extracting defect candidates from the captured image;
Feature quantity calculating means for calculating a plurality of feature quantities of the defect candidates;
First storage means for storing, for each defect type, a first threshold value related to the plurality of feature amounts for specifying the defect type;
Second storage means for storing a second threshold value for the plurality of feature amounts for determining the quality of the defect candidate for each type of defect;
A classification means for comparing a plurality of feature quantities of the defect candidate with the first threshold and identifying the type of the defect candidate;
Pass / fail judgment means for judging pass / fail of the defect candidate whose defect type is specified by the classifying means by comparing a plurality of feature quantities of the defect candidate and the second threshold;
When the classification means cannot identify the defect type of the defect candidate, the type input means for displaying position information of the defect candidate and selectively inputting the defect type of the defect candidate;
Pass / fail input means for displaying the position information of the defect candidate and inputting the pass / fail of the defect candidate when the defect candidate cannot be determined by the pass / fail determination means and when the defect candidate is determined to be defective.
Classification threshold value updating means for updating the first threshold value stored in the first storage means for the defect type selected and input by the type input means based on a plurality of feature quantities of the defect candidates. When,
PASS / FAIL to update the second threshold value stored in the second storage means for the defect type of the defect candidate whose pass / fail is input by the pass / fail input means based on a plurality of feature quantities of the defect candidate. A threshold updating means for determination;
A visual inspection apparatus comprising:
前記分類手段は、前記欠陥候補の全特徴量が、前記第1の閾値の前記上限値及び下限値の範囲である場合に、前記欠陥候補が当該第1の閾値の前記欠陥の種類に属すると特定する
ことを特徴とする請求項1に記載の外観検査装置。 The first threshold value is an upper limit value and a lower limit value determined for each of the plurality of feature amounts for each type of defect,
The classification means determines that the defect candidate belongs to the defect type of the first threshold value when all the feature values of the defect candidate are in the range of the upper limit value and the lower limit value of the first threshold value. The visual inspection apparatus according to claim 1, wherein the visual inspection apparatus is specified.
ことを特徴とする請求項2に記載の外観検査装置。 When the feature value of the defect candidate exceeds the upper limit value of the first threshold, the classification threshold update unit sets the feature value of the defect candidate as the upper limit value of the first threshold, and the defect candidate when the feature amount of is below the lower limit of the first threshold value, 請 Motomeko the feature amounts of the defect candidate and updates the first threshold value as the lower limit value of the first threshold value 2. An appearance inspection apparatus according to 2.
前記良否判定手段は、前記欠陥候補の全特徴量が、前記第2の閾値の前記上限値及び下限値の範囲にある場合に、前記欠陥候補が不良であると特定し、前記欠陥候補の全特徴量が、前記第2の閾値の前記上限値及び下限値の範囲にない場合に、前記欠陥候補が不良ではないと特定する
ことを特徴とする請求項1に記載の外観検査装置。 The second threshold value is an upper limit value and a lower limit value determined for each of the plurality of feature amounts for each type of the defect,
The pass / fail judgment means specifies that the defect candidate is defective when all the feature values of the defect candidate are in the range of the upper limit value and the lower limit value of the second threshold, feature value, if not in the range of the upper limit value and the lower limit value of the second threshold value, the appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the defect candidate is specified as not defective.
ことを特徴とする請求項4に記載の外観検査装置。 When the feature value of the defect candidate exceeds the upper limit value of the second threshold value, the pass / fail judgment threshold update unit sets the feature value of the defect candidate as the upper limit value of the second threshold value, and the defect when the characteristic amount candidates is below the lower limit of the second threshold value, billed for and updates the second threshold value characteristic of the defect candidate as the lower limit value of the second threshold value Item 5. An appearance inspection apparatus according to Item 4 .
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の外観検査装置。 The feature amount includes the area of the defect candidate, ferret diameter, circumscribed rectangular main axis / sub axis length, main axis angle, circularity, acicularity, circumscribed circle / inscribed circle diameter, circumferential length, equivalent ellipse main axis / sub axis length , equivalent ellipse major axis minor axis length ratio, the average luminance value, maximum luminance value, and, the appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises the value of brightness.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の外観検査装置。 The appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the types of defects include dirt, spots, scratches, and fibers.
被検査物体の撮影画像を入力する画像入力ステップと、
前記撮影画像から欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出ステップと、
前記欠陥候補の複数の特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
前記欠陥候補の複数の特徴量を前記第1の閾値と比較し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を特定する分類ステップと、
前記分類ステップにより前記欠陥の種類が特定された前記欠陥候補の良否を、前記欠陥候補の複数の特徴量と前記第2の閾値とを比較することにより判定する良否判定ステップと、
前記分類ステップにより前記欠陥候補の前記欠陥の種類が特定できない場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を選択入力させる種類入力ステップと、
前記良否判定ステップにより前記欠陥候補の良否を判定できない場合及び不良と判定された場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の良否を入力させる良否入力ステップと、
前記種類入力ステップにより選択入力された前記欠陥の種類についての前記第1の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する分類用閾値更新ステップと、
前記良否入力ステップにより良否を入力した前記欠陥候補の前記欠陥の種類についての前記第2の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する良否判定用閾値更新ステップと、
を含むことを特徴とする外観検査方法。 For each defect type, a first storage unit that stores a first threshold value related to a plurality of feature amounts for specifying the defect type, and for determining whether the defect candidate is good or bad for each defect type An appearance inspection method for determining a type and a pass / fail of a defect generated in an appearance of an object to be inspected, which is executed by an appearance inspection apparatus including a second storage unit that stores a second threshold relating to the plurality of feature amounts. ,
An image input step for inputting a captured image of the inspected object;
A defect candidate extraction step for extracting defect candidates from the captured image;
A feature amount calculating step for calculating a plurality of feature amounts of the defect candidates;
A step of comparing a plurality of feature quantities of the defect candidate with the first threshold and identifying the type of the defect candidate;
A pass / fail determination step for determining pass / fail of the defect candidate in which the type of the defect is specified by the classification step by comparing a plurality of feature amounts of the defect candidate with the second threshold;
A type input step of displaying the position information of the defect candidate and selectively inputting the type of the defect of the defect candidate when the defect type of the defect candidate cannot be specified by the classification step;
The pass / fail input step of displaying the position information of the defect candidate and inputting the pass / fail of the defect candidate when the pass / fail determination step cannot determine the pass / fail of the defect candidate and when it is determined to be defective.
A classification threshold updating step for updating the first threshold for the type of defect selected and input in the type input step based on a plurality of feature amounts of the defect candidates;
A pass / fail judgment threshold updating step for updating the second threshold for the defect type of the defect candidate whose pass / fail is input by the pass / fail input step based on a plurality of feature quantities of the defect candidate;
An appearance inspection method comprising:
前記コンピュータを、
被検査物体の撮影画像を入力する画像入力手段、
前記撮影画像から欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出手段、
前記欠陥候補の複数の特徴量を算出する特徴量算出手段、
前記欠陥の種類ごとに、前記欠陥の種類を特定するための前記複数の特徴量に関する第1の閾値を記憶する第1の記憶手段、
前記欠陥の種類ごとに、前記欠陥候補の良否を判定するための前記複数の特徴量に関する第2の閾値を記憶する第2の記憶手段、
前記欠陥候補の複数の特徴量を前記第1の閾値と比較し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を特定する分類手段、
前記分類手段により前記欠陥の種類が特定された前記欠陥候補の良否を、前記欠陥候補の複数の特徴量と前記第2の閾値とを比較することにより判定する良否判定手段、
前記分類手段により前記欠陥候補の前記欠陥の種類が特定できない場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の前記欠陥の種類を選択入力させる種類入力手段、
前記良否判定手段により前記欠陥候補の良否を判定できない場合及び不良と判定された場合に、前記欠陥候補の位置情報を表示し、前記欠陥候補の良否を入力させる良否入力手段、
前記種類入力手段により選択入力された前記欠陥の種類について前記第1の記憶手段に記憶されている前記第1の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する分類用閾値更新手段、
前記良否入力手段により良否を入力した前記欠陥候補の前記欠陥の種類について前記第2の記憶手段に記憶されている前記第2の閾値を、前記欠陥候補の複数の特徴量を元に更新する良否判定用閾値更新手段、
として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as an appearance inspection apparatus that determines the type of defect that has occurred in the appearance of an object to be inspected and whether it has passed or failed,
The computer,
An image input means for inputting a photographed image of the inspected object;
Defect candidate extraction means for extracting defect candidates from the captured image;
Feature amount calculating means for calculating a plurality of feature amounts of the defect candidates;
First storage means for storing, for each defect type, a first threshold value related to the plurality of feature amounts for specifying the defect type;
A second storage unit that stores a second threshold value for the plurality of feature amounts for determining the quality of the defect candidate for each type of defect;
Classification means for comparing a plurality of feature quantities of the defect candidate with the first threshold and identifying the type of the defect candidate.
Pass / fail judgment means for judging pass / fail of the defect candidate whose defect type is specified by the classifying means by comparing a plurality of feature quantities of the defect candidate with the second threshold;
Type input means for displaying position information of the defect candidate and selectively inputting the defect type of the defect candidate when the defect type of the defect candidate cannot be specified by the classification means;
A pass / fail input means for displaying the position information of the defect candidate and inputting the pass / fail of the defect candidate when the pass / fail determination means cannot determine the pass / fail of the defect candidate and when it is determined to be defective.
Classification threshold value updating means for updating the first threshold value stored in the first storage means for the defect type selected and input by the type input means based on a plurality of feature quantities of the defect candidates. ,
PASS / FAIL to update the second threshold value stored in the second storage means for the defect type of the defect candidate whose pass / fail is input by the pass / fail input means based on a plurality of feature quantities of the defect candidate. A threshold updating means for determination;
Program to function as.
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