JP6628185B2 - Inspection method for transparent objects - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス板や樹脂板のような透明体の検査方法に関するものである。 The present invention relates to a method for inspecting a transparent body such as a glass plate or a resin plate.
ガラス板や樹脂板のような透明体の製造工程においては、異物や気泡が透明体中に混入するおそれがある。そして混入した異物や気泡は、透明体が光学部品用途のものである場合、性能低下の要因となる。このために、透明体について、異物や気泡が混入していないかを検査することが求められている。 In the process of manufacturing a transparent body such as a glass plate or a resin plate, foreign substances and bubbles may be mixed into the transparent body. The contaminants and air bubbles cause performance degradation when the transparent body is used for optical components. For this reason, it is required to inspect the transparent body for foreign matter or air bubbles.
一方、混入したものが異物である場合と気泡である場合とでは、両者で光学的な影響が異なるために、検査方法としては両者を区別することができるものが望ましい。 On the other hand, since the optical effect differs between the case where the contaminant is a foreign substance and the case where the contaminant is a bubble, it is desirable that the method be able to distinguish between the two as the inspection method.
そして、このような点に対応した検査方法として、特許文献1に示されたものがある。これは透明体を撮影して得られた画像を2値化するにあたり、丸い気泡についてはリング状の低輝度部分が生じることに鑑み、2値化レベルをリング形状が得られるレベルに設定することで、気泡を識別することができるようにするものである。 As an inspection method corresponding to such a point, there is a method disclosed in Patent Document 1. This is because, when binarizing an image obtained by photographing a transparent body, in consideration of the occurrence of a ring-shaped low-luminance portion for a round bubble, the binarization level should be set to a level at which a ring shape can be obtained. This allows the bubbles to be identified.
しかしながら、気泡が常に丸い(球形)ものであるとは限らず、あらかじめ決定した2値化レベルで2値化した時、気泡であるにもかかわらず、異物の場合と区別がつかない2値化情報しか得られなくて、結果的に気泡と異物とを区別することができないことが多々生じる。 However, bubbles are not always round (spherical), and when binarized at a predetermined binarization level, binarization that is indistinguishable from foreign matter despite being bubbles In many cases, only information can be obtained, and as a result, bubbles cannot be distinguished from foreign matters.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、透明体中に混入した気泡と異物とを区別して検査することを、より確実に行うことができる透明体の検査方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a transparent body inspection method that can more reliably perform an inspection while distinguishing bubbles and foreign matter mixed in a transparent body. I do.
本発明にかかる透明体の検査方法は、透明体を撮像した画像を画像処理して透明体中に含まれる混入物を検出する透明体の検査方法において、上記画像処理にあたり、透明体を撮像した画像から、1画素または複数画素からなるセグメント単位で輝度を求め、隣り合うセグメント間の輝度差が大であるときは前記混入物が異物であり、前記輝度差が小であるときは前記混入物が気泡であると判定することに特徴を有している。 In the method for inspecting a transparent body according to the present invention, in the method for inspecting a transparent body which detects an impurity contained in a transparent body by performing image processing on an image of the transparent body, the transparent body is imaged in the image processing. From the image, the luminance is obtained in segment units consisting of one pixel or a plurality of pixels. When the luminance difference between adjacent segments is large, the contaminant is a foreign substance, and when the luminance difference is small, the contaminant is Is characterized in that it is determined to be a bubble.
本発明においては、気泡の大きさや気泡の形状にかかわらず、異物であるか気泡であるかを識別することができるために、透明体中に混入した気泡と異物とを区別して検査することを確実に行うことができる。 In the present invention, irrespective of the size and shape of bubbles, it is possible to identify whether the particles are foreign substances or bubbles. It can be done reliably.
本発明は、透明体を撮像した画像を画像処理して透明体中に含まれる混入物を検出する透明体の検査方法において、上記画像処理にあたり、透明体を撮像した画像から、1画素または複数画素からなるセグメント単位で輝度を求め、隣り合うセグメント間の輝度差が大であるときは前記混入物が異物であり、前記輝度差が小であるときは前記混入物が気泡であると判定する。 The present invention relates to a method for inspecting a transparent body, which performs image processing on an image of a transparent body and detects contaminants contained in the transparent body. The luminance is obtained in segment units composed of pixels. When the luminance difference between adjacent segments is large, it is determined that the contaminant is a foreign substance, and when the luminance difference is small, it is determined that the contaminant is a bubble. .
そして、前記輝度を求める画像処理に加えて、透明体を撮像した画像のエッジ検出を行って混入物の大きさを判定し、この混入物の大小判定と、前記輝度差に基づく異物であるか気泡であるかとの判定とにより、上記混入物が欠陥であるか不欠陥であるかを判定することが好ましい。 Then, in addition to the image processing for obtaining the luminance, the size of the contaminant is determined by performing edge detection of an image of the transparent body, and the size of the contaminant is determined. It is preferable to determine whether the contaminant is defective or non-defective by determining whether the contaminant is a bubble.
また、透明体を撮像した画像のエッジ検出を行って混入物の大きさを判定し、得られた大きさに応じた大きさのセグメント単位で前記輝度を求めるようにしてもよい。 Alternatively, the size of the contaminant may be determined by detecting the edge of an image of the transparent body, and the luminance may be obtained in segment units having a size corresponding to the obtained size.
以下本発明を図示実施例に基づいて詳述すると、図1はいわゆるライトガイドとして形成された樹脂製の透明体1を検査するための検査装置を示しており、面照明によって透明体1を背後から照らす照明器2と、透明体1を透過した光を撮影するCCDカメラ等からなる撮像手段3と、撮像手段3で得られた画像を処理するとともに処理結果から判定処理を行う処理回路4とからなる。この処理回路4としてはコンピュータを好適に用いることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. FIG. 1 shows an inspection device for inspecting a resin transparent body 1 formed as a so-called light guide. An
透明体1中に混入した混入物5は、異物51の場合と、気泡52の場合とがあるが、これらは上記画像中に図2Aに示すように表れる。なお、気泡52の場合は、一部の光が通過するために、異物51の場合よりも輝度の低下が少ないことを、ここでは異物51を黒塗りとし、気泡52はハッチングとすることで示している。
The contaminant 5 mixed in the transparent body 1 may be a
上記処理回路4は、撮像手段3から送られてきた画像の輝度信号をいったん記憶部41に記憶し、ついで記憶した各画素の輝度を図2Bに示すように、x,y方向でそれぞれエッジ検出して混入物5(異物51,気泡52)の大きさSを検出する。この処理に際し、処理回路4は、異物51はもちろん、気泡52も検出することができるエッジ感度(2値化レベル)で大きさの検出を行う。
The processing circuit 4 temporarily stores the luminance signal of the image sent from the imaging unit 3 in the
そして処理回路4は、上記の大きさ検出結果から、異物51及び気泡52の大きさSが極微小サイズSmin未満であれば、これらは欠陥とせず、極微小サイズSmin以上の場合は、仮欠陥と判定する。
If the size S of the
次いで処理回路4は、この仮欠陥とした異物51及び気泡52について、記憶部41に記憶した各画素の輝度の再走査を行う。ただし、この再走査にあたり、処理回路4は、図2Cに示すように、複数画素の集合をセグメント6として、各セグメント6毎に各セグメント6内の平均輝度値の算出を行う。
Next, the processing circuit 4 performs re-scanning of the luminance of each pixel stored in the
今、仮欠陥とした混入物5がある領域を、図3に示すようにセグメント6単位でt1,t2,t3,t4で示す順に走査したときの各セグメント6の平均輝度の変化は、図4Aに示すものとなる。ここで線5aは混入物5が異物51であるとき、線5bは混入物5が気泡52であるときを示している。つまり、隣り合うセグメント6間の平均輝度差は、混入物5が異物51であるときは大きく、気泡52であるときは小さい。
Now, as shown in FIG. 3, a change in the average luminance of each
これは、混入物5の周辺部分の輝度を気泡52と異物51で比較した場合、気泡52と異物51で差は小さい。しかし、混入物5の中心部分は、気泡52の部分は光が通過しやすいため、異物51の部分より輝度が高くなる。そのため、主に混入物5の中心部分を抜き出したt4のときの部分と、主に混入物5の周辺部分を抜き出したt1,t2,t3のときの部分の差が、気泡52より異物51の部分のほうが大きくなることによる。
This is because the difference between the
従って、図4Bに示すように、走査によるところの平均輝度の変化の1次微分値が所定値Kより大きいときは、仮欠陥が異物51によるものであり、1次微分値が所定値K未満であるときは、仮欠陥が気泡52によるものであると判定することができる。
Therefore, as shown in FIG. 4B, when the primary differential value of the change in the average luminance due to the scanning is larger than the predetermined value K, the temporary defect is caused by the
このように、処理回路4は、混入物5が異物51であるか、気泡52であるかを判別することができるために、混入物5が異物51であるときと、混入物5が気泡52であるときとで、欠陥であると決定する際の基準を別に設定することができる。
As described above, since the processing circuit 4 can determine whether the contaminant 5 is the
ちなみに図5は仮欠陥とされた混入物5について、左上の混入物5と右上の混入物5は上記判定の結果、共に異物51と判定されたことから欠陥Fとし、右下の混入物5は判定の結果、気泡52と判定されたが大きさSが所定の大きさSmax以上であるために欠陥Fとし、左下の混入物5は判定の結果、気泡52であると判定されるとともに大きさSが所定の大きさSmaxより小さいために非欠陥NFと判定した例を示している。図6に処理回路4で行われる上記の判定動作についてのフローチャートを示す。
Incidentally, FIG. 5 shows that the contaminant 5 which was determined to be a temporary defect is a defect F because the upper left contaminant 5 and the upper right contaminant 5 were both determined to be
なお、混入物5の大きさをエッジ検出で行う段階で、混入物5(異物51及び気泡52)の大きさSが所定の大きさSmax以上であれば、処理回路4がこれらをすべて欠陥として処理してしまい、大きさSmax以上の混入物5に対しては輝度差に基づく処理をスキップしてしまうようにしてもよい。
At the stage where the size of the contaminant 5 is determined by edge detection, if the size S of the contaminant 5 (the
また、極微小サイズSmin未満の混入物5は、前述のエッジ検出の段階におけるエッジ感度の調整によって検出しないようにしてもよい。 In addition, the contaminant 5 having a size smaller than the extremely small size Smin may not be detected by adjusting the edge sensitivity in the above-described edge detection stage.
ここで、複数画素の集合としてのセグメント6の大きさは、前記サイズSminの大きさと、前記所定値Kとの関係から決定している。このほか、前記のエッジ検出によって得られた混入物5のサイズに応じて、セグメントの大きさを変化させてもよい。
Here, the size of the
ところで、図3に示すセグメント6の走査においては、セグメントサイズ>セグメント移動量とすることで、一部の画素を隣り合うセグメント6,6で重複させている。これは分解能を高めるためであるが、セグメントサイズ=セグメント移動量としてもよく、セグメントサイズ<セグメント移動量として計算速度の向上を図るようにしてもよい。
By the way, in the scanning of the
いずれにしても、複数画素の集合としてのセグメント6内の平均輝度を基に気泡52であるか異物51であるかを検出するために、エッジ感度(2値化レベル)の調整で気泡52を区別するようにしていた従来例に比して、気泡52の大きさや気泡52の形状にかかわらず、異物51であるか気泡52であるかを識別することができる。
In any case, in order to detect whether the
なお、上記の極微小サイズSmin未満の混入物5についても、異物51であるか気泡52であるかを判定する必要がある場合、セグメント=1画素であってもよい。この場合は隣接する画素間の輝度差を基に異物51と気泡52とを識別することになる。
If it is necessary to determine whether the
1 透明体
2 照明器
3 撮像手段
4 処理回路
5 混入物
6 セグメント
51 異物
52 気泡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
上記画像処理にあたり、透明体を撮像した画像から、1画素または複数画素からなるセグメント単位で輝度を求め、隣り合うセグメント間の輝度差が大であるときは前記混入物が異物であり、前記輝度差が小であるときは前記混入物が気泡であると判定する方法であり、
透明体を撮像した画像のエッジ検出を行って混入物の大きさを判定し、得られた大きさに応じた大きさのセグメント単位で前記輝度を求めることを特徴とする透明体の検査方法。 A method for inspecting a transparent body that detects contaminants contained in the transparent body by performing image processing on an image of the transparent body,
In the image processing, the luminance is obtained in segments each consisting of one pixel or a plurality of pixels from an image obtained by capturing the transparent body, and when the luminance difference between adjacent segments is large, the contaminant is a foreign substance, and when the difference is small is a method of determining the said contaminant is an air bubble,
A method of inspecting a transparent body , comprising detecting an edge of an image of a transparent body, determining the size of a contaminant, and obtaining the luminance in segment units having a size corresponding to the obtained size .
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