JP7124569B2 - inspection equipment - Google Patents
inspection equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP7124569B2 JP7124569B2 JP2018164653A JP2018164653A JP7124569B2 JP 7124569 B2 JP7124569 B2 JP 7124569B2 JP 2018164653 A JP2018164653 A JP 2018164653A JP 2018164653 A JP2018164653 A JP 2018164653A JP 7124569 B2 JP7124569 B2 JP 7124569B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- inspection
- captured image
- unit
- image acquisition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
本発明は、法線ベクトルが互いに異なる面を有して構成される検査対象物の表面の欠陥の有無を検査する検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE
例えば製品の製造過程において、製品の表面に設計上、想定されていない凹凸が形成されることがある。このような凹凸は製品の品質上、欠陥となる。また、製品の表面に対して塗装が施される場合があるが、塗装工程において、製品の表面に塗装材料が粒状に残ったり、埃の上から塗装されたり、均一な厚さで塗装されなかったりして、塗装不良となることがある。係る場合も、製品の表面に設計上、想定されていない凹凸が形成され、製品の品質上、欠陥となる。そこで、従来、このような欠陥の有無を検査する技術が利用されてきた(例えば特許文献1-3)。
For example, during the manufacturing process of a product, irregularities that are not designed may be formed on the surface of the product. Such unevenness is a defect in terms of product quality. In addition, the surface of the product may be painted. Otherwise, the coating may become defective. Even in such a case, unevenness that is not assumed in terms of design is formed on the surface of the product, resulting in defects in product quality. Therefore, conventionally, techniques for inspecting the presence or absence of such defects have been used (for example,
特許文献1には、塗装された検査対象物の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置が記載されている。この表面欠陥検査装置は、検査対象物の表面に縞パターンを照射する照明部と、縞パターンが照射された検査対象物を撮像する撮像部とを備え、撮像部により撮像された画像に基づき検査対象物の表面の欠陥の検査を行う。撮像部で撮像された縞パターンは、検査対象物の表面の欠陥(凹凸)に起因して縞パターンの周期や形状等が変化することから、その変化量に基づき検査対象物の表面の欠陥を検査している。ここで、撮像された縞パターンは、表面の欠陥だけでなく、検査対象物の形状によっても変化する。このため、検査対象物の表面が様々な曲率を有する面からなる場合には、検査対象物の表面を曲率毎に小領域に分割し、当該小領域毎に適した縞パターンを投影する必要があり、分割数に応じた回数だけ検査が必要となる。そこで、特許文献1の表面欠陥検査装置では、様々な曲率を有する検査対象物の表面の検査を1回で検査するために、各曲面に合わせて明暗周期の異なる青、緑、赤を組み合わせた縞パターンを投影し、検査対象物で反射した縞パターンを撮像部で撮像し、撮像して得た画像を、青、緑、赤の夫々の成分を分離することで、曲面の曲率に応じた明暗周期の縞パターンの画像を取得している。これにより、1回の撮像で、様々な曲率を有する検査対象物の表面を検査可能としている。
特許文献2にも、検査対象物の表面の欠陥を検査する検査装置が記載されている。この検査装置では、様々な曲率を有する検査対象物の表面を1回で検査すべく、投影する縞パターンの形状を平行な縞パターンとせず、縞パターンが照射された検査対象物の表面を撮像して得られた撮像画像における縞パターンが等間隔で平行になるように縞パターンを作製している。これにより、様々な曲率を有する表面からなる検査対象物であっても、欠陥がある部分においてのみ、縞パターンの周期や形状等が変化するため、1回で検査することが可能となる。
特許文献3には、鋳物表面のような微小凹凸面からなる健全部表面であっても、表面における凸状欠陥を精度良く判別できる表面検査装置が開示されている。この技術では、鋳物を回転させる設置台、鋳物の検査表面全てを、死角なく撮像できるように配置されたカメラ、鋳物の検査表面全体に光を照射できるように配置された照明とを備えている。夫々のカメラで撮影される領域を互いにオーバーラップさせ、同一の欠陥に対して複数の画像を用いて検査を行うことにより検査精度を高めている。
特許文献1及び2に記載の技術は、様々な曲率を有する検査対象物の全表面を、1回の撮影により検査することが可能であるが、検査対象物の表面の曲率が大きい場合(曲率半径が小さい場合)には、撮影装置に対して死角が発生し、全表面に亘って撮影できないことがある。また、投影される縞パターンの検査対象物の表面からの反射角が小さくなることにより撮影光の強度が低下する。これにより、画像処理においてパターンが識別できず、欠陥の検出ができない可能性がある。このため、検査対象物の表面の曲率が大きい場合(曲率半径が小さい場合)には、検査対象物や撮影装置の姿勢を変えながら、複数回に亘って検査対象物の表面を撮影する必要がある。
The techniques described in
特許文献3に記載の技術は、複数台のカメラや照明を配置しているが、欠陥の有無の検査に使用する撮像画像の数が増加するため、検査時間が長くなる。
The technique described in
そこで、検査対象物の表面の曲率に拘らず、迅速に欠陥の有無の検査を行うことが可能な検査装置が求められる。 Therefore, there is a demand for an inspection apparatus capable of quickly inspecting for the presence or absence of defects regardless of the curvature of the surface of the object to be inspected.
本発明に係る検査装置の特徴構成は、法線ベクトルが互いに異なる面を有して構成される検査対象物の表面の欠陥の有無を検査する検査装置であって、表示画面内の所定の位置を発光させて前記検査対象物に光を照射する照射部と、前記法線ベクトルに基づいて夫々の光軸が設定され、前記光が照射された前記検査対象物を同時に撮像した撮像画像を取得する複数の撮像画像取得部と、前記表示画面における前記光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、前記複数の撮像画像取得部が取得した前記撮像画像の夫々における前記光の受光位置の座標を示す受光位置座標情報とに基づいて、前記撮像画像の夫々における座標に対応する前記表示画面における座標を算定する算定部と、前記算定部の算定結果に基づいて、前記同時に撮像した撮像画像の夫々において所定以上の明度からなる第1パターンと前記第1パターンの明度よりも暗い第2パターンとが交互に並ぶように前記表示画面に表示され、前記欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する検査パターン作製部と、を備え、前記検査パターン作製部は、前記法線ベクトルが互いに異なる面の夫々について前記第1パターンの色が互いに異なる補助検査パターンを作製し、当該補助検査パターンを重畳して前記検査パターンを作製する点にある。 A characteristic configuration of an inspection apparatus according to the present invention is an inspection apparatus for inspecting the presence or absence of defects on the surface of an inspection object configured to have surfaces with different normal vectors, and and an irradiating unit for irradiating the inspection object with light by emitting light, and each optical axis is set based on the normal vector, and an imaged image of the inspection object irradiated with the light is acquired at the same time. light emission position coordinate information indicating the coordinates of the light emission positions on the display screen; and light receiving positions of the light in each of the captured images acquired by the plurality of image pickup image acquisition sections. a calculation unit for calculating the coordinates on the display screen corresponding to the coordinates in each of the captured images based on the light receiving position coordinate information indicating the coordinates; and the simultaneously captured images based on the calculation result of the calculation unit. In each of the above, an inspection pattern for inspecting the presence or absence of the defect is displayed on the display screen so that a first pattern having a brightness of a predetermined or more and a second pattern darker than the brightness of the first pattern are alternately arranged. and an inspection pattern creation unit that creates auxiliary inspection patterns in which the colors of the first patterns are different from each other for each of the surfaces having different normal vectors, and superimposes the auxiliary inspection patterns. and to prepare the inspection pattern .
このような特徴構成とすれば、検査対象物の形状に応じて複数の撮像画像取得部を配置するので、互いの撮像画像取得部が死角となる領域でも欠陥の有無の検査が可能な検査パターンを容易に作製することができる。したがって、このような検査パターンを用いることで、検査対象物の表面の曲率に拘らず、迅速に欠陥の有無の検査を行うことが可能な検査装置を実現できる。 With such a characteristic configuration, since a plurality of captured image acquisition units are arranged according to the shape of the inspection object, the inspection pattern enables inspection of the presence or absence of defects even in areas where mutual captured image acquisition units are blind spots. can be easily produced. Therefore, by using such an inspection pattern, it is possible to realize an inspection apparatus capable of quickly inspecting for the presence or absence of defects regardless of the curvature of the surface of the object to be inspected.
また、必要に応じて撮像画像取得部が撮像対象である面の法線ベクトルを回転軸として、撮像画像取得部を回転させることにより、当該面に掃射される検査パターンの投影位置を移動させることができる。このような場合であっても、照射部から照射される光の撮像対象である面に対する入射角は変わらず輝度も変化しないため、適切に検査することが可能となる。 Further, if necessary, the captured image acquisition unit rotates the captured image acquisition unit about the normal vector of the surface to be imaged as a rotation axis, thereby moving the projection position of the inspection pattern sweeping onto the surface. can be done. Even in such a case, since the incident angle of the light emitted from the irradiation unit to the surface to be imaged does not change and the brightness does not change, it is possible to perform inspection appropriately.
更には、複数の撮像画像取得部は、夫々法線ベクトルが互いに異なる面を撮像し、特許文献3に記載の技術のように同一の面について複数の撮像画像を取得する必要がない。したがって、撮像画像の増大を抑制できる。
また、このような構成とすれば、撮像画像取得部の夫々が取得した撮像画像から、検査対象の面の補助検査パターンに係る色成分のみを抽出することで、適切に欠陥の無無の検査を行うことが可能となる。
Furthermore, the plurality of captured image acquisition units capture images of planes having different normal vectors, and there is no need to acquire a plurality of captured images of the same plane as in the technique described in
Further, with such a configuration, by extracting only the color components related to the auxiliary inspection pattern of the surface to be inspected from the captured image acquired by each of the captured image acquisition units, inspection for the presence or absence of defects can be performed appropriately. It is possible to do
また、前記複数の撮像画像取得部の夫々が取得した前記撮像画像から前記欠陥の有無の検査対象となる検査対象領域を抽出して1つの合成画像を生成する合成画像生成部を更に備え、前記合成画像に基づいて前記検査対象物の表面の欠陥の有無を検査すると好適である。 a composite image generating unit for extracting an inspection target area to be inspected for the presence or absence of the defect from the captured images acquired by each of the plurality of captured image acquisition units and generating one combined image; It is preferable to inspect the presence or absence of defects on the surface of the inspection object based on the synthesized image.
このような構成とすれば、検査に必要な検査対象領域を抽出して検査するので、検査に係る演算負荷を軽減できる。また、複数の検査対象領域を1つに合成した画像で検査するので、検査対象となる面の数が増大した場合であっても従来(撮像画像取得部が1台である場合)と同じ時間で検査することが可能となる。 With such a configuration, the inspection object area necessary for inspection is extracted and inspected, so that the computational load related to inspection can be reduced. In addition, since a plurality of inspection target areas are combined into one image for inspection, even if the number of surfaces to be inspected increases, it takes the same amount of time as in the conventional case (when there is only one captured image acquisition unit). can be inspected.
また、前記検査パターン作製部は、前記検査パターンとして、前記撮像画像において前記第1パターンと前記第2パターンとが所定の方向に沿って並んだ第1検査パターンと、前記撮像画像において前記第1パターンと前記第2パターンとが前記所定の方向に交差する方向に沿って並んだ第2検査パターンとを作製すると好適である。 In addition, the inspection pattern generation unit may generate, as the inspection patterns, a first inspection pattern in which the first pattern and the second pattern are arranged along a predetermined direction in the captured image, and the first inspection pattern in the captured image. It is preferable to fabricate a second inspection pattern in which the pattern and the second pattern are arranged along a direction crossing the predetermined direction.
このような構成とすれば、撮像画像において第1パターンと第2パターンとが並ぶ方向に直交する方向(撮像画像における第1パターン及び第2パターンの延出方向)に沿って欠陥が存在する場合であっても、撮像画像において欠陥と交差する方向に並ぶ第1パターンと第2パターンとからなる第2検査パターンも用いて検査することができるので、欠陥の見落としを防止できる。 With such a configuration, when a defect exists along a direction orthogonal to the direction in which the first pattern and the second pattern are arranged in the captured image (extending direction of the first pattern and the second pattern in the captured image), Even so, the inspection can be performed using the second inspection pattern including the first pattern and the second pattern arranged in the direction intersecting the defect in the captured image, so that the defect can be prevented from being overlooked.
1.第1の実施形態
本発明に係る検査装置は、検査対象物の表面の欠陥の有無を迅速に検査することができるように構成される。以下、本実施形態の検査装置1について説明する。
1. First Embodiment An inspection apparatus according to the present invention is configured so as to be able to quickly inspect the presence or absence of defects on the surface of an object to be inspected. The
図1は、本実施形態の検査装置1の構成を模式的に示した図である。図1に示されるように、検査装置1は、照射部10、撮像画像取得部20、算定部30、検査パターン作製部40を備えて構成される。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an
照射部10は、表示画面11内の所定の位置を発光させて検査対象物2に光を照射する。照射部10は、検査対象物2の表面の欠陥の有無を検査する際、及びこのような検査を行う検査パターンを作製する際に検査対象物2に光を照射する。照射部10は、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の表示部を備えて構成され、このような表示部の表示画面11に所定の表示を行うことにより発光させ、検査対象物2に光を照射する。
The
ここで、本実施形態の検査装置1は、法線ベクトルが互いに異なる面を有して構成される検査対象物2の表面の欠陥の有無を検査する。図2には、検査対象物2の側面図が示される。法線ベクトルとは、所定の面に垂直な方向の単位ベクトルである。図2の例では、Y方向に沿ってZ方向の高さが異なるような曲面を有する検査対象物2が示され、法線ベクトルとして、v1、v2、v3が示される。したがって、法線ベクトルが互いに異なる面とは、図2の例では、法線ベクトルv1を有する面s1、法線ベクトルv2を有する面s2、法線ベクトルv3を有する面s3が相当する。なお、検査対象物2は、このような曲面のみでなく複数の平面を組み合わせたものであっても良い。照射部10は、このような面s1-s3を含む検査対象物2の表面の広範囲に亘って光を照射する。
Here, the
撮像画像取得部20は、複数備えられる。本実施形態では、撮像画像取得部20は、検査対象物2の表面を広範囲に亘って撮像できるように3つ備えられる。以下では、3つの撮像画像取得部20を区別して説明する場合には、撮像画像取得部22、撮像画像取得部23、撮像画像取得部24とする。
A plurality of captured
複数の撮像画像取得部20の夫々の光軸は照射部10の表示画面11と上述した法線ベクトルv1-v3に基づいて設定される。撮像画像取得部22は、面s1及びその周囲の面の欠陥の有無を検査するために、照射部10の表示画面11から光が照射された面s1及びその周囲の面を撮像できるように配置される。したがって、撮像画像取得部22は、表示画面11から面s1に照射される光の入射方向と法線ベクトルv1とのなす角θ1と、撮像画像取得部22の光軸と法線ベクトルv1とのなす角θ2とが等しくなるように配置される。同様に、撮像画像取得部23は、表示画面11から面s2に照射される光の入射方向と法線ベクトルv2とのなす角θ3と、撮像画像取得部23の光軸と法線ベクトルv2とのなす角θ4とが等しくなるように配置される。また、撮像画像取得部24は、表示画面11から面s3に照射される光の入射方向と法線ベクトルv3とのなす角θ5と、撮像画像取得部24の光軸と法線ベクトルv3とのなす角θ6とが等しくなるように配置される。このように夫々の光軸が設定された複数の撮像画像取得部20を用いることにより、図2に示されるように、検査対象物2の表面の全域(広範囲)を撮像することが可能となる。
The respective optical axes of the plurality of captured
撮像画像取得部20は、光が照射された検査対象物2を同時に撮像した撮像画像21(後述する)を取得する。ここで、本検査装置1により検査される検査対象物2の表面が滑らかであったり、塗装等が施されたりしていると、照射部10により光が照射された場合には検査対象物2の表面で光が反射される。撮像画像取得部20は、このような光を反射する状態にある検査対象物2を撮像した撮像画像21を取得する。撮像画像取得部20は、例えばCMOSイメージセンサ、CCDイメージセンサ等の撮像デバイスを用いて構成することが可能である。本実施形態では、撮像画像取得部22、撮像画像取得部23、及び撮像画像取得部24は夫々が、同時に撮像画像21を取得する。
The captured
図1に戻り、算定部30は、表示画面11における光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、複数の撮像画像取得部20が取得した撮像画像21の夫々における光の受光位置の座標を示す受光位置座標情報とに基づいて、撮像画像21の夫々における座標に対応する表示画面11における座標を算定する。ここで、表示画面11は図3の(A)に示されるように、所定のサイズで区分けされ、区分けされた領域は座標で定義される。この区分けは、表示画面11のピクセル単位で行っても良いし、複数のピクセルからなる1つの集合体を単位領域として行っても良い。
Returning to FIG. 1, the
ここで、検査装置1が検査パターンを作製する場合には、照射部10は上記領域毎に発光位置を順次移動させながら発光させ、複数の撮像画像取得部20の夫々は発光位置が移動する毎に撮像画像21を取得する。この時の発光位置を規定する座標を示す情報が発光位置座標情報にあたる。このため、発光位置座標情報は照射部10から算定部30に伝達される。
Here, when the
一方、撮像画像取得部22-24の夫々が取得した撮像画像21における光の受光位置を規定する座標を示す情報が受光位置座標情報にあたる。光の受光位置を規定する座標は、撮像画像取得部22-24の夫々が算定しても良いし、撮像画像取得部22-24の夫々により取得された撮像画像21を用いて算定部30が算定しても良い。このため、光の受光位置を規定する座標が、撮像画像取得部22-24の夫々により算定される場合には発光位置座標情報は照射部10から算定部30に伝達され、光の受光位置を規定する座標が、算定部30により算定される場合には、撮像画像21が撮像画像取得部22-24の夫々から算定部30に伝達される。
On the other hand, the information indicating the coordinates defining the light receiving position in the captured
ここで、上述したように表示画面11は所定のサイズで複数の領域に区分けされる。本実施形態では、各撮像画像取得部20により取得された撮像画像21の夫々についても、表示画面11と同様に、図3の(B)-(D)に示されるように所定のサイズで複数の領域に区分けされる。図3の例では、表示画面11は横がx、縦がyに区分けされ、図3の(B)に示されるように、撮像画像取得部22により取得された撮像画像21は横がX1、縦がY1に区分けされている。また、図3の(C)に示されるように、撮像画像取得部23により取得された撮像画像21は横がX2、縦がY2に区分けされ、図3の(D)に示されるように、撮像画像取得部24により取得された撮像画像21は横がX3、縦がY3に区分けされている。
Here, as described above, the
このため、上記の「撮像画像21の夫々における座標に対応する表示画面11における座標を算定する」とは、表示画面11において所定のサイズで区分けされた夫々の領域が、撮像画像取得部22-24の夫々により取得された撮像画像21において所定のサイズで区分けされた複数の領域のうち、どの領域に対応するのかを求めることをいう。このような算定は、照射部10が表示画面11において1つの領域毎に発光させ、この時、取得された撮像画像21の夫々において受光した領域の座標を特定することにより、行うことが可能である。なお、Xとx1、x2、x3とは、同じ単位(ピクセル、mm等)であっても良いし、互いに異なる単位であっても良い。また、Yとy1、y2、y3とも、同じ単位であっても良いし、互いに異なる単位であっても良い。
For this reason, the above-mentioned "to calculate the coordinates on the
検査パターン作製部40は、算定部30の算定結果に基づいて、同時に撮像した撮像画像21の夫々において所定以上の明度からなる第1パターンFと第1パターンFの明度よりも暗い第2パターンSとが交互に並ぶように表示画面11に表示され、検査対象物2の表面の欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する。
Based on the calculation result of the
算定部30の算定結果とは、撮像画像取得部22-24の夫々が取得した撮像画像21における座標に対応する表示画面11における座標を算定した結果であり、算定部30から検査パターン作製部40に伝達される。「所定以上の明度からなる第1パターンF」とは、撮像画像21において所定の明るさ以上の明るさで表示される表示物であり、例えば白色からなる表示物が相当する。一方、「第1パターンFの明度よりも暗い第2パターンS」とは、撮像画像21において第1パターンFの明るさよりも暗い明るさで表示される表示物であり、例えば黒色からなる表示物が相当する。以下では、理解を容易にするために、撮像画像21における第1パターンF及び第2パターンSの双方からなるパターンを、明暗パターンとして説明する。
The calculation result of the
ここで、図4の(A)に示されるように、表示画面11において白色の帯状パターンと黒色の帯状パターンとが同じ幅で平行に配置されるようなパターンを検査パターンとして用いた場合であっても、検査対象物2の表面の形状によっては撮像画像21に含まれるパターンは検査パターンと同じようなものになるとは限らない。具体的には、例えば検査対象物2の表面が平面であっても、側面部に近づく程、当該平面に対して角度を有する場合には、図4の(B)に示されるように、撮像画像21に含まれる明暗パターンは両サイドが曲がったようなものとなる。
Here, as shown in FIG. 4A, a pattern in which a white strip pattern and a black strip pattern are arranged in parallel with the same width on the
また、検査装置1により検査する検査対象物2の表面に欠陥がある場合には、周知のように照射部10により平行な明暗のパターンを検査対象物2に照射した場合であっても、撮像画像21に含まれる明暗パターンは欠陥に応じて平行でなくなる。このため、図4の(B)に示されるように、撮像画像21に含まれるパターンは両サイドが曲がったものになると、検査対象物2の表面の欠陥の有無を容易に検査することができなくなる。
Further, when there is a defect on the surface of the
そこで、本検査装置1では、撮像画像取得部22-24の夫々が取得した撮像画像21に含まれる明暗パターンが図4の(C)に示されるような平行なものとなるように、検査パターンが作製される。特に、本実施形態では、検査パターン作製部40は、撮像画像取得部22-24の夫々により取得された撮像画像21において第1パターンF及び第2パターンSの幅が一定になるように検査パターンを作製する。このように検査パターンを作製することにより、検査対象物2の表面に欠陥がある場合には、撮像画像21における欠陥に応じた明暗パターンの歪みを目立ち易くすることができる。したがって、適切に欠陥の有無を検査(判定)し易くすることが可能となる。なお、撮像画像21において、第1パターンF及び第2パターンSが互いに交互に並ぶように形成された検査パターンは、図4の(D)に示されるように検査対象物2の表面の形状に応じて円弧状となったり、エッジ(図示せず)を有するものとなったりする。
Therefore, in the
このように形成された検査パターンの一例が図5に示される。図5に示される検査パターンは、図2で示されるような撮像画像取得部20と表示画面11と検査対象物2の検査対象となる面とに応じて作製されたものである。したがって、検査対象物2が有する面のうち、広い範囲に亘って欠陥の有無を検査することが可能となる。なお、このような検査パターンを用いた場合でも、検査対象物2において検査しきれない領域を検査する場合には、検査装置1は、姿勢変更制御部3により検査対象物2を支持する姿勢変更部4を制御して、所定の検査パターンが照射され易い位置に移動させ、検査パターンを照射して検査を行うと良い。
An example of an inspection pattern formed in this manner is shown in FIG. The inspection pattern shown in FIG. 5 is produced according to the captured
ここで、検査パターン作製部40が検査パターンを作製する場合には、照射部10は、検査対象物2に対してドット状の光を照射するように構成すると良い。これにより、夫々の撮像画像21における座標に対応する表示画面11における座標の算定を精度良く行うことが可能となる。したがって、検査パターンを検査対象物2の表面に沿って適切に作製することができるので、欠陥の有無の検査を精度良く行うことが可能となる。
Here, when the inspection
また、例えば、照射部10は、検査対象物2に対して線状の光を照射するように構成することも可能である。この場合には、ドット状に光を照射する場合に比べて広範囲に亘って光を照射することができるので、撮像画像21における座標に対応する表示画面11における座標の算定を迅速に行うことが可能となる。したがって、検査パターンの作製を迅速に行うことが可能となる。
Further, for example, the
或いは、照射部10は、検査対象物2に対して線状の光を照射した結果、検査パターン作製部40が検査パターンを作製することができない部分についてのみドット状の光を照射するように構成しても良い。このような構成とすることにより、線状の光の照射で検査パターンの作製を迅速に行いつつ、線状の光の照射で検査パターンの作製ができない部分をドット状の光の照射で補完して検査パターンを作製することが可能となる。
Alternatively, the irradiating
検査装置1は、このように作製した検査パターンに基づき検査対象物2の表面の欠陥の有無の検査を行う。表面の欠陥の有無の検査については、公知の技術を用いることが可能であるので、以下ではその一例を簡単に記載する。
The
まず、姿勢変更制御部3が検査対象物2を検査に応じた姿勢に設定する。次に、照射部10は、この姿勢に応じた検査パターンを表示画面11に表示して光を検査対象物2に照射し、撮像画像取得部22-24は夫々の光軸が設定され、光が照射された検査対象物2の表面を撮像する。取得された撮像画像21の夫々に対して画像処理を施して第1パターンF及び第2パターンSの境界部分を検出し、この境界部分を描画した縞エッジ画像を生成する。
First, the posture
次に、照射部10は、検査パターンを第1パターンF及び第2パターンSが並ぶ方向に沿って予め設定された量だけスライド移動させ、上記と同様に縞エッジ画像を生成する。この縞エッジ画像は、検査パターンのスライド移動の移動量が予め設定された量(例えば1周期分)に達するまで行い、同様に縞エッジ画像も生成する。この時、縞エッジ画像が生成される毎に、夫々の縞エッジ画像は重ね合わせて合成される。
Next, the
スライド移動の移動量が予め設定された量に達すると、重ね合わせて作製された画像において、予め設定された第1の閾値以下の輝度を有する部分があるか否か、第1の閾値よりも大きい、予め設定された第2の閾値以上の輝度を有する部分があるか否かが判定される。検査装置1は、重ね合わせて作製された画像において、予め設定された第1の閾値以下の輝度を有する部分がある場合や、予め設定された第2の閾値以上の輝度を有する部分がある場合には、検査対象物2の表面に欠陥があると判定する。
When the movement amount of the slide movement reaches a preset amount, it is determined whether or not there is a portion having a luminance equal to or lower than a preset first threshold in the superimposed image. It is determined whether or not there is a portion having a large luminance equal to or higher than a second preset threshold. When the superimposed image has a portion having a luminance equal to or lower than a preset first threshold, or has a portion having a luminance equal to or higher than a preset second threshold, the
欠陥があると判定されなかった場合であって、更に当該検査対象物2の他の部分の欠陥の有無の検査を行う時には、検査が継続される。一方、欠陥があると判定された場合には、当該検査対象物2に対する欠陥の有無の検査が終了する。このように検査装置1によれば、検査対象物2の表面の欠陥の有無を、広範囲に亘って一度に検査することが可能となる。
If it is determined that there is no defect, and if another portion of the
2.第2の実施形態
次に検査装置1の第2の実施形態について説明する。上記第1の実施形態では図5において検査パターンの一例を示した。照射部10、撮像画像取得部20、検査対象物2の配置関係や、検査対象物2の形状によっては、図6に示されるように、表示画面11において、面s4の検査に用いる検査パターンp4と、面s5の検査に用いる検査パターンp5とが重なり合うことがある。係る場合、2つの撮像画像取得部20の夫々が、面s4及び面s5を撮像しても第1パターンFと第2パターンSとが交互に並ぶような撮像画像21とならず、適切に欠陥の有無を検査することができない。
2. 2nd Embodiment Next, 2nd Embodiment of the
そこで、本実施形態に係る検査装置1では、法線ベクトルが互いに異なる面の欠陥の有無の検査に用いる検査パターン同士が互いに重複している場合には、検査パターン作製部40は撮像画像取得部20を法線ベクトルを回転軸として回転させた位置に移動させた状態で検査パターンを作製するように構成される。
Therefore, in the
図7には、面s4を撮像する撮像画像取得部20を、面s4の法線ベクトルv4を回転軸として回転させた例が示される。このように面s4を撮像する撮像画像取得部20の位置を変更することで、表示画面11において検査パターンp4と検査パターンp5とが重ならないようにできる。したがって、夫々の撮像画像取得部20により取得された撮像画像21が第1パターンFと第2パターンSとが交互に並んだ状態となり、検査装置1が面s4及び面s5の夫々について欠陥の有無の検査を同時に行うことが可能となる。
FIG. 7 shows an example in which the captured
ここで、検査対象物2において欠陥の有無の検査を行うに際し、用いる撮像画像取得部20が多くなることもある(図8の例では5つの撮像画像取得部20が示される)。係る場合、上述した縞エッジ画像の生成や、縞エッジ画像に基づく輝度の評価を個別に行うと時間を要することが想定される。
Here, when inspecting the presence or absence of defects in the
そこで、検査装置1は、複数の撮像画像取得部20の夫々が取得した撮像画像21から欠陥の有無の検査対象となる検査対象領域を抽出して1つの合成画像を生成する合成画像生成部を備え、この合成画像に基づいて検査対象物2の表面の欠陥の有無を検査すると良い。図8には、5つの撮像画像取得部20の夫々により撮像された撮像画像21が(A)-(E)に示される。合成画像生成部は、夫々の撮像画像21から第1パターンF及び第2パターンSが含まれる検査対象領域を抽出し、夫々の画像から抽出した検査対象領域を合成して、図8の(F)に示されるような合成画像を生成する。このような合成画像を用いて上述したように縞エッジ画像を生成して評価することで、迅速に欠陥の有無を検査することができると共に、検査に係る演算負荷を軽減することが可能となる。
Therefore, the
3.第3の実施形態
次に検査装置1の第3の実施形態について説明する。上記第2の実施形態では、法線ベクトルが互いに異なる面の欠陥の有無の検査に用いる検査パターン同士が互いに重複している場合には、検査パターン作製部40は撮像画像取得部20を法線ベクトルを回転軸として回転させた位置に移動させた状態で検査パターンを作製するように構成されるとして説明したが、法線ベクトルが互いに異なる面の欠陥の有無の検査に用いる検査パターン同士を互いに異なる色を用いて構成することも可能である。
3. 3rd Embodiment Next, 3rd Embodiment of the
本実施形態では、検査パターン作製部40は、法線ベクトルが互いに異なる面の夫々について第1パターンFの色が互いに異なる補助検査パターンを作製し、当該補助検査パターンを重畳して検査パターンを作製する。「法線ベクトルが互いに異なる面の夫々」とは、図9の例では、法線ベクトルv4を有する面s4及び法線ベクトルv5を有する面s5である。「第1パターンFの色が互いに異なる」とは、面s4の欠陥の有無の検査用の検査パターン(以下「面s4に係る補助検査パターン」)を用いて撮像した撮像画像21の第1パターンFと、面s5の欠陥の有無の検査用の検査パターン(以下「面s5に係る補助検査パターン」)を用いて撮像した撮像画像21の第1パターンFと互いに異なる色であることをいう。例えば、面s4に係る補助検査パターンを赤色と黒色とを用いて作製し、面s5に係る補助検査パターンを青色と黒色とを用いて作製すると良い。もちろん、赤色及び青色以外の色を用いて構成することも可能であるし、第2パターンSも互いに異なる色を用いて作製しても良い。これにより、夫々の撮像画像21の第1パターンFの色を互いに異なる色にすることができる。
In the present embodiment, the inspection
図9の(A)には、検査パターン作製部40により作製された面s4に係る補助検査パターンが示され、図9の(B)には、検査パターン作製部40により作製された面s5に係る補助検査パターンが示される。検査パターン作製部40は、夫々の補助検査パターンを変更することなく重畳して、図9の(C)に示されるような1つの検査パターンを作製する。係る場合、面s4に係る補助検査パターンの第1パターンFと面s5に係る補助検査パターンの第1パターンFとが重なる部分は合成色(図9の場合には赤色と青色とが合成され紫色)となる。
FIG. 9A shows an auxiliary inspection pattern for the surface s4 produced by the inspection
このような検査パターンを用いる場合には、撮像画像取得部20は第1パターンFとして用いた色を識別可能なカラーカメラを用いて構成すると良い。具体的には、面s4を撮像する撮像画像取得部20は赤色成分のみを撮像できるように構成し、面s5を撮像する撮像画像取得部20は青色成分のみを撮像できるように構成すると良い。このように構成することで、図9の(D)に示されるように面s4及び面s5を撮像した時点で、互いの色を分離することができるので、夫々の面s4、s5の検査を適切に行うことが可能となる。
When such an inspection pattern is used, the captured
4.第4の実施形態
次に検査装置1の第4の実施形態について説明する。上記第3の実施形態では、検査パターン作製部40は、法線ベクトルが互いに異なる面の夫々について第1パターンFの色が互いに異なる補助検査パターンを作製し、当該補助検査パターンを変更することなく重畳して検査パターンを作製するとして説明したが、法線ベクトルが互いに異なる面の欠陥の有無の検査に用いる検査パターンを変更して1つの検査パターンに合成し、作製することも可能である。
4. 4th Embodiment Next, 4th Embodiment of the
本実施形態では、検査パターン作製部40は、法線ベクトルが互いに異なる面の夫々について第1パターンFと第2パターンSとが撮像画像21において平行に並ぶ個別検査パターンを作製し、複数の撮像画像21の夫々において第1パターンFと第2パターンSとが等間隔で交互に並ぶように個別検査パターンを合成して検査パターンを作製する。
In this embodiment, the inspection
図10の(A)には、検査パターン作製部40により作製された面s4に係る個別補助検査パターンが示され、図10の(B)には、検査パターン作製部40により作製された面s5に係る個別検査パターンが示される(理解を容易にするために、夫々、図9の(A)及び(B)と同様にしている)。図10の(C)には、夫々の個別検査パターンを変更することなく重畳したものが示される(図9の(C)に相当)。本実施形態では、検査パターン作製部40は、図10の(C)において、第1パターン同士が重畳する部分について、撮像画像取得部20で撮像された撮像画像21において第1パターンFと第2パターンSとが等間隔で交互に並ぶように個別検査パターンを合成して(縞のピッチが等間隔になるように変形して)検査パターンを作製する。合成して作成された検査パターンの一例が図10の(D)に示される。
FIG. 10A shows the individual auxiliary inspection pattern for the surface s4 produced by the inspection
このような検査パターンを用いて撮像された撮像画像21が図10の(E)に示される。なお、図10の(E)に示されるように、本実施形態の撮像画像21は、第1パターンF及び第2パターンSが互いに平行ではないが、等間隔の縞ピッチとすることで、欠陥の有無を適切に検査することが可能となる。
A captured
5.その他の実施形態
上記実施形態では、検査パターン作製部40が、撮像画像21において第1パターンF及び第2パターンSが横方向に沿って並ぶような検査パターンを作製する場合の例を挙げて説明したが、検査パターン作製部40は、撮像画像21における第1パターンF及び第2パターンSが縦方向に沿って並ぶような検査パターンを作製するように構成することも可能である。
5. Other Embodiments In the above embodiment, an example in which the inspection
ここで、撮像画像21における第1パターンF及び第2パターンSが横方向に沿って並ぶような検査パターンを用いた場合において、検査対象物2における欠陥が撮像画像21における第1パターンF及び第2パターンSが並ぶ方向に直交している(第1パターンF及び第2パターンSの長手方向に平行である)場合には、縞エッジ画像において欠陥に起因する輝度の変化が小さいため、欠陥の存在を見逃してしまう可能性がある(図11の(A)参照)。
Here, in the case of using an inspection pattern in which the first pattern F and the second pattern S in the captured
そこで、検査パターン作製部40は、検査パターンとして、撮像画像21において第1パターンFと第2パターンSとが所定の方向に沿って並んだ第1検査パターンと、撮像画像21において第1パターンFと第2パターンSとが所定の方向に交差する方向に沿って並んだ第2検査パターンとを作製するように構成すると好適である。第1検査パターンとは、図11の(A)のように撮像画像21における第1パターンF及び第2パターンSが縦方向に沿って並ぶような検査パターンである。したがって、第2パターンSとは、撮像画像21における第1パターンF及び第2パターンSが縦方向に対して交差する方向に沿って並ぶような検査パターンである。図11の(B)には、撮像画像21において第1パターンF及び第2パターンSが、横方向に沿って並ぶ例が示される。このような第1検査パターン及び第2検査パターンを用いることにより、検査対象物2における欠陥が所定の方向に延びるような欠陥であっても適切に検出することが可能となる。
Therefore, the inspection
本発明は、法線ベクトルが互いに異なる面を有して構成される検査対象物の表面の欠陥の有無を検査する検査装置に用いることが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an inspection apparatus that inspects the presence or absence of defects on the surface of an inspection object that has surfaces with different normal vectors.
1:検査装置
2:検査対象物
11:表示画面
10:照射部
20:撮像画像取得部
21:撮像画像
30:算定部
40:検査パターン作製部
F:第1パターン
S:第2パターン
s1-s5:面
v1-v5:法線ベクトル
1: Inspection device 2: Inspection object 11: Display screen 10: Irradiation unit 20: Captured image acquisition unit 21: Captured image 30: Calculation unit 40: Inspection pattern preparation unit F: First pattern S: Second pattern s1-s5 : surface v1-v5: normal vector
Claims (4)
表示画面内の所定の位置を発光させて前記検査対象物に光を照射する照射部と、
前記法線ベクトルに基づいて夫々の光軸が設定され、前記光が照射された前記検査対象物を同時に撮像した撮像画像を取得する複数の撮像画像取得部と、
前記表示画面における前記光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、前記複数の撮像画像取得部が取得した前記撮像画像の夫々における前記光の受光位置の座標を示す受光位置座標情報とに基づいて、前記撮像画像の夫々における座標に対応する前記表示画面における座標を算定する算定部と、
前記算定部の算定結果に基づいて、前記同時に撮像した撮像画像の夫々において所定以上の明度からなる第1パターンと前記第1パターンの明度よりも暗い第2パターンとが交互に並ぶように前記表示画面に表示され、前記欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する検査パターン作製部と、
を備え、
前記検査パターン作製部は、前記法線ベクトルが互いに異なる面の夫々について前記第1パターンの色が互いに異なる補助検査パターンを作製し、当該補助検査パターンを重畳して前記検査パターンを作製する検査装置。 An inspection apparatus for inspecting the presence or absence of defects on the surface of an inspection object configured to have surfaces with different normal vectors,
an irradiation unit that emits light at a predetermined position within a display screen to irradiate the inspection object with light;
a plurality of captured image acquisition units configured to acquire captured images of the inspection object to which the respective optical axes are set based on the normal vector and which are irradiated with the light at the same time;
light emitting position coordinate information indicating the coordinates of the light emitting position on the display screen; and light receiving position coordinate information indicating the coordinates of the light receiving position in each of the captured images acquired by the plurality of captured image acquisition units; a calculation unit that calculates coordinates on the display screen corresponding to the coordinates on each of the captured images, based on
Based on the calculation result of the calculation unit, the display is performed such that a first pattern having brightness equal to or higher than a predetermined brightness and a second pattern darker than the brightness of the first pattern are alternately arranged in each of the simultaneously captured images. an inspection pattern creation unit that creates an inspection pattern that is displayed on a screen and inspects for the presence or absence of the defect;
with
The inspection pattern creation unit creates auxiliary inspection patterns in which the colors of the first pattern are different for each of the surfaces having different normal vectors, and superimposes the auxiliary inspection patterns to create the inspection pattern. Device.
前記合成画像に基づいて前記検査対象物の表面の欠陥の有無を検査する請求項1又は2に記載の検査装置。 further comprising a composite image generation unit that extracts an inspection target area to be inspected for the presence or absence of the defect from the captured images acquired by each of the plurality of captured image acquisition units and generates one combined image,
3. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the presence or absence of defects on the surface of the inspection object is inspected based on the synthesized image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018164653A JP7124569B2 (en) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | inspection equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018164653A JP7124569B2 (en) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | inspection equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020038091A JP2020038091A (en) | 2020-03-12 |
JP7124569B2 true JP7124569B2 (en) | 2022-08-24 |
Family
ID=69737819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018164653A Active JP7124569B2 (en) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | inspection equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7124569B2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009229227A (en) | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Asahi Glass Co Ltd | Inspection device of curved plate-like object and inspection method |
JP2009250740A (en) | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Bridgestone Corp | Image synthesizing method and visual inspecting device of tire |
JP2011226814A (en) | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Fujitsu Ltd | Surface defect inspection device and surface defect inspection method |
JP2013113657A (en) | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Fujitsu Ltd | Surface defect inspection method and surface defect inspection device |
JP2016223911A (en) | 2015-05-29 | 2016-12-28 | リコーエレメックス株式会社 | Inspection system |
JP2017194380A (en) | 2016-04-21 | 2017-10-26 | アイシン精機株式会社 | Inspection device, recording medium and program |
-
2018
- 2018-09-03 JP JP2018164653A patent/JP7124569B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009229227A (en) | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Asahi Glass Co Ltd | Inspection device of curved plate-like object and inspection method |
JP2009250740A (en) | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Bridgestone Corp | Image synthesizing method and visual inspecting device of tire |
JP2011226814A (en) | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Fujitsu Ltd | Surface defect inspection device and surface defect inspection method |
JP2013113657A (en) | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Fujitsu Ltd | Surface defect inspection method and surface defect inspection device |
JP2016223911A (en) | 2015-05-29 | 2016-12-28 | リコーエレメックス株式会社 | Inspection system |
JP2017194380A (en) | 2016-04-21 | 2017-10-26 | アイシン精機株式会社 | Inspection device, recording medium and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020038091A (en) | 2020-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6433268B2 (en) | Inspection system and inspection method | |
US10796428B2 (en) | Inspection system and inspection method | |
JP3878023B2 (en) | 3D measuring device | |
JP6316068B2 (en) | Inspection system and inspection method | |
JP6184289B2 (en) | 3D image processing apparatus, 3D image processing method, 3D image processing program, computer-readable recording medium, and recorded apparatus | |
JP6553412B2 (en) | Inspection system | |
JP4808072B2 (en) | Filter checkered plate, three-dimensional measuring device and illumination means | |
CN104567724A (en) | Method and scanner for the non-contact determination of the position and three-dimensional shape of products on a moving surface | |
JP2014002041A (en) | Surface inspection device and surface inspection method | |
JP6677060B2 (en) | Inspection device, storage medium, and program | |
JP7003502B2 (en) | Inspection equipment | |
JP7314508B2 (en) | inspection equipment | |
JP7124569B2 (en) | inspection equipment | |
JP7003669B2 (en) | Surface inspection equipment and surface inspection method | |
JP2016109463A (en) | Inspection system and inspection method | |
JP7306620B2 (en) | Surface defect inspection device and surface defect inspection method | |
JP5604967B2 (en) | Defect detection method and defect detection apparatus | |
JP6506784B2 (en) | Inspection information display device, inspection information display method and inspection information display program | |
JP6758837B2 (en) | Equipment, methods and programs for acquiring a two-dimensional distribution of gloss mapping | |
JP2016008837A (en) | Shape measuring method, shape measuring device, structure manufacturing system, structure manufacturing method, and shape measuring program | |
JP7459525B2 (en) | Three-dimensional shape measuring device, three-dimensional shape measuring method and program | |
JP2005030848A (en) | Simulation method for surface inspection and surface inspection device | |
JP2016075517A (en) | Perspective distortion measuring device and perspective distortion measuring method | |
WO2012073981A1 (en) | Visual inspection device and printed solder inspection device | |
JP2022112379A (en) | Inspection system and inspection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210806 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220524 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220525 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220630 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7124569 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |