JP6349804B2 - 検査装置、検査方法、プログラムおよびその記録媒体 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る検査装置100を含む検査システム1の全体構成を示す概略図である。
図2は、検査装置100の概略構成を示す説明図である。この図に示すように、検査装置100は、演算処理部である制御部110、記憶部としてのメインメモリ112およびハードディスク114、カメラインターフェイス116、入力インターフェイス118、表示コントローラ120、PLCインターフェイス122、通信インターフェイス124、およびデータリーダ/ライタ126を備えており、これら各部はバス128を介して互いにデータ通信可能に接続されている。
図3は、モデル(良品データ)登録処理の流れを示すフローチャートである。また、図4は、図3に示す各ステップにおいて生成される画像の一例を示す説明図である。
IE(x,y)=[{Ex(x,y)}2+{Ex(x,y)}2]1/2 ・・・(1)
また、前記合成ベクトルの示す方向は、注目画素における濃度勾配方向に対応する。本実施形態では、図4に示すように、所定の座標位置(x,y)にある画素Eについて、濃度勾配方向を示すベクトルFに直交するベクトルCを設定し、このベクトルCの方向を示す角度EC(x,y)をエッジコードとする。なお、ベクトルFは、明るい方から暗い方に向かう方向であり、ベクトルCは、ベクトルFを時計回り方向に90度回転させた方向に相当する。また、エッジコードEC(x,y)は、画素Eからx軸の正方向に向かうベクトルBを基準に表されるもので、Ex(x,y),Ey(x,y)の値に応じて、下記(a)〜(e)のいずれかの式により求められる。
(a)Ex(x,y)>0、かつEy(x,y)≧0のとき、
EC(x,y)=atan(Ey(x,y)/Ex(x,y))
(b)Ex(x,y)>0、かつEy(x,y)<0のとき、
EC(x,y)=360+atan(Ey(x,y)/Ex(x,y))
(c)Ex(x,y)<0のとき、
EC(x,y)=180+atan(Ey(x,y)/Ex(x,y))
(d)Ex(x,y)=0、かつEy(x,y)>0のとき、
EC(x,y)=0
(e)Ex(x,y)=0、かつEy(x,y)<0のとき、
EC(x,y)=180
なお、本実施形態では、エッジの変化方向(ベクトルC方向)を示す角度をエッジコードとしているが、これに限らず、例えば、濃度勾配の変化方向(ベクトルF方向)を示す角度をエッジコードとしてもよい。
(4−1.良否判定処理の全体の流れ)
次に、検査対象物2が良品であるか否かを判定する良否判定処理について説明する。図5は、検査装置100において行われる良否判定処理(欠陥の検出処理)の流れを示すフローチャートである。
ばらつき判定処理では、検査画像の注目画素と平均モデル画像の注目画素との差分と、モデル画像同士のばらつきを考慮した所定の算出方法により算出される統計値に予め設定される係数を乗算して得られるばらつき判定閾値(閾値)とを比較する処理を画素毎に行う。
図6はエッジコード判定処理の概念を示す説明図である。図6におけるICは検査画像から生成されたエッジコード画像を示しており、MCは平均モデル画像から生成されたエッジコード画像を示している。この図に示す例では、エッジコード画像IC上の画素gを注目画素とし、エッジコード画像MC上で画素gに対応する位置に所定サイズのマスクMを設定する。そして、マスクM内の各画素のエッジコードを注目画素gのエッジコードと順に比較する。
DC=f(IC(x+dx,y+dy)−MC(x+j,y+i))・・・(3)
なお、上記式(3)において、(IC(x+dx,y+dy)−MC(x+j,y+i))=θとすると、関数f(θ)が示す値は、θによって以下のようになる。
検査装置100の制御ブロック(特に制御部110)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
2 検査対象物
4 光電センサ
4a 受光部
4b 投光部
5 PLC
6 搬送機構
8 撮像装置
100 検査装置
102 表示装置
104 入力装置
106 メモリカード
110 制御部
112 メインメモリ
114 ハードディスク
116 カメラインターフェイス
116a 画像バッファ
118 入力インターフェイス
120 表示コントローラ
122 PLCインターフェイス
124 通信インターフェイス
126 データリーダ/ライタ
128 バス
Claims (8)
- 検査対象物を撮像して取得した検査画像に基づいて上記検査対象物に欠陥が存在するか否かを検出する検査装置であって、
上記検査画像の各画素が欠陥画素であるか非欠陥画素であるかを上記検査画像と予め登録されたモデル画像との比較結果に基づいて判定する第1判定処理と、
上記モデル画像からエッジ画素を抽出するエッジ抽出処理と、
上記検査画像の各画素のうち、上記第1判定処理で欠陥画素と判定され、かつ上記エッジ抽出処理で当該画素に対応する画素がエッジ画素として抽出されなかった画素に対して当該画素が欠陥画素であるか非欠陥画素であるかを上記第1判定処理とは異なる判定方法で判定する第2判定処理とを行う制御部を備え、
上記制御部は、
上記第2判定処理を、検査画像の注目画素の画素値と複数の上記モデル画像における上記注目画素に対応する画素の画素値の上記モデル画像間でのばらつきの程度を示す統計値を用いて規定される閾値との比較結果に基づいて行い、
上記第1判定処理で欠陥画素と判定された画素のうち、上記第2判定処理で非欠陥画素と判定された画素については非欠陥画素とし、
欠陥画素の検出結果に基づいて上記検査対象物に欠陥が存在するか否かを判定することを特徴とする検査装置。 - 上記制御部は、上記第1判定処理を、上記検査画像の注目画素におけるエッジの変化方向または濃度勾配の変化方向を示すエッジコードと、上記モデル画像における上記注目画素に対応する画素の上記エッジコードとの比較結果に基づいて行うことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
- 上記制御部は、
上記エッジ抽出処理において上記検査画像からエッジ画素を抽出する処理をさらに行い、
上記検査画像の各画素のうち、上記第1判定処理で欠陥画素と判定され、かつ上記検査画像における当該画素および上記モデル画像における当該画素に対応する画素の少なくとも一方がエッジ画素として抽出されなかった画素に対して上記第2判定処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の検査装置。 - 上記制御部は、
ユーザからの指示に基づいてエッジ画素が欠陥画素であるか非欠陥画素であるかのエッジ欠陥判定処理を行うか否かを判断し、
上記エッジ欠陥判定処理を行わないと判断した場合に、上記第1判定処理においてエッジ画素を非欠陥画素と判定することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 上記統計値は、複数の上記モデル画像における互いに対応する画素の階調値の標準偏差、分散、最大値、および最小値のうちのいずれかであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の検査装置。
- 検査対象物を撮像して取得した検査画像に基づいて上記検査対象物に欠陥が存在するか否かを検出する検査方法であって、
演算処理装置に、
上記検査画像の各画素が欠陥画素であるか非欠陥画素であるかを上記検査画像と予め登録されたモデル画像との比較結果に基づいて判定する第1判定処理と、
上記モデル画像からエッジ画素を抽出するエッジ抽出処理と、
上記検査画像の各画素のうち、上記第1判定処理で欠陥画素と判定され、かつ上記エッ
ジ抽出処理で当該画素に対応する画素がエッジ画素として抽出されなかった画素に対して当該画素が欠陥画素であるか非欠陥画素であるかを上記第1判定処理とは異なる判定方法で判定する第2判定処理とを実行させ、
上記第2判定処理を、検査画像の注目画素の画素値と複数の上記モデル画像における上記注目画素に対応する画素の画素値の上記モデル画像間でのばらつきの程度を示す統計値を用いて規定される閾値との比較結果に基づいて行わせ、さらに、
上記第1判定処理で欠陥画素と判定された画素のうち、上記第2判定処理で非欠陥画素と判定された画素を非欠陥画素と判定させる処理と、
欠陥画素の検出結果に基づいて上記検査対象物に欠陥が存在するか否かを判定させる欠陥判別処理とを上記演算処理装置に行わせることを特徴とする検査方法。 - コンピュータを請求項1から5のいずれか1項に記載の検査装置に備えられる上記制御部として機能させるためのプログラム。
- 請求項7に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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