JP7185388B2 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Description
本発明は、検査装置及び検査方法に関する。
従来、シート等の対象物のムラ、気泡、異物等の欠陥を検査する検査装置が用いられている。
一方、検査装置としては、例えば、欠陥について、色情報を含む画像情報としてカメラ等で撮像して欠陥の境界決定用画像情報が取得され、取得された欠陥の境界決定用画像情報について、該境界決定用画像情報を強調するフィルタ処理が行われて欠陥であるか否かの境界が予め決定され、該決定された境界に基づいて、対象物の画像情報に欠陥が含まれるか否かが判定されるように構成された検査装置が提案されている。
一方、検査装置としては、例えば、欠陥について、色情報を含む画像情報としてカメラ等で撮像して欠陥の境界決定用画像情報が取得され、取得された欠陥の境界決定用画像情報について、該境界決定用画像情報を強調するフィルタ処理が行われて欠陥であるか否かの境界が予め決定され、該決定された境界に基づいて、対象物の画像情報に欠陥が含まれるか否かが判定されるように構成された検査装置が提案されている。
例えば、取得された境界決定用画像情報全体について、ＨＳＶを含む色情報からエネルギー、エントロピー、均一性を算出し、これらエネルギー、エントロピー、均一性からサポートベクターマシンを用いて境界が予め決定され、該決定された境界に基づいて、対象物を検査する検査装置が提案されている。この検査装置によれば、例えば、金属部材を溶接するにあたり、溶接部分が所望の形状を有しているか否かを検査することが可能となる（特許文献１参照）。
しかし、シート等の対象物の欠陥の検査に特許文献１に記載されたような技術を用いても、十分に高い精度で欠陥を検査し得ないおそれがある。
上記事情に鑑み、本願発明は、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る検査装置及び検査方法を提供することを課題とする。
本発明者らが上記課題を解決する手段について鋭意研究を行ったところ、以下の知見を見出した。
すなわち、特許文献１に記載されたような検査装置は、比較的広い領域（画素）の境界決定用画素情報から、欠陥を有するか否かを判定するための境界を決定する必要がある。
しかし、このように広い領域の境界決定用画像情報に基づいて、しかも、エネルギー、エントロピー、均一性に基づいて境界を決定する検査装置では、欠陥を十分に検査し得ないことを見出した。
かかる知見に基づいて本発明者らがさらに鋭意研究を行ったところ、対象物の画像情報のうち欠陥が存在していない領域の境界決定用画像情報について、画素単位で、ＲＧＢ値を含む色情報に基づいてフィルタ処理を行って各画素が欠陥であるか否かの境界を予め決定し、この境界に基づいて、撮像部で撮像された対象物の画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定することによって、十分に精度に高く検査を行い得ることを見出して、本発明を完成するに至った。
すなわち、特許文献１に記載されたような検査装置は、比較的広い領域（画素）の境界決定用画素情報から、欠陥を有するか否かを判定するための境界を決定する必要がある。
しかし、このように広い領域の境界決定用画像情報に基づいて、しかも、エネルギー、エントロピー、均一性に基づいて境界を決定する検査装置では、欠陥を十分に検査し得ないことを見出した。
かかる知見に基づいて本発明者らがさらに鋭意研究を行ったところ、対象物の画像情報のうち欠陥が存在していない領域の境界決定用画像情報について、画素単位で、ＲＧＢ値を含む色情報に基づいてフィルタ処理を行って各画素が欠陥であるか否かの境界を予め決定し、この境界に基づいて、撮像部で撮像された対象物の画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定することによって、十分に精度に高く検査を行い得ることを見出して、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明に係る検査装置は、
対象物の欠陥を検査する検査装置であって、
前記対象物を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報として撮像可能な撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像情報の前記色情報に基づいて前記対象物が欠陥を有するか否かを判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記対象物の欠陥が存在していない領域の前記色情報に基づいて、前記画像情報の各画素が欠陥であるか否かを画素ごとに判定するための境界を決定し、決定された前記境界に基づいて前記撮像部で撮像された画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行うように構成されている。
ここで、Ｒは赤色（Ｒｅｄ）、Ｇは緑色（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂは青色（Ｂｌｕｅ）を表す。また、Ｒは波長７００ｎｍの単色光を基準とした値であり、Ｇは波長５４６．１ｎｍの単色光を基準とした値であり、Ｂは波長４３５．８ｎｍの単色光を基準にした値である。
対象物の欠陥を検査する検査装置であって、
前記対象物を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報として撮像可能な撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像情報の前記色情報に基づいて前記対象物が欠陥を有するか否かを判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記対象物の欠陥が存在していない領域の前記色情報に基づいて、前記画像情報の各画素が欠陥であるか否かを画素ごとに判定するための境界を決定し、決定された前記境界に基づいて前記撮像部で撮像された画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行うように構成されている。
ここで、Ｒは赤色（Ｒｅｄ）、Ｇは緑色（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂは青色（Ｂｌｕｅ）を表す。また、Ｒは波長７００ｎｍの単色光を基準とした値であり、Ｇは波長５４６．１ｎｍの単色光を基準とした値であり、Ｂは波長４３５．８ｎｍの単色光を基準にした値である。
かかる構成によれば、判定部は、ＲＧＢ値を用いて画像情報の各画素が欠陥であるか否かを画素単位で判定するための境界を決定し、決定された境界に基づいて全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定し得る。
これにより、複数の画素で、ＲＧＢ値を用いずに境界を決定する場合よりも、高い精度で欠陥検査を行い得る。
よって、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、複数の画素で、ＲＧＢ値を用いずに境界を決定する場合よりも、高い精度で欠陥検査を行い得る。
よって、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る。
上記構成の検査装置においては、
前記色情報が、さらにＨＳＬ値を含むことが、好ましい。
ここで、ＨはＨｕｅ（色相）、ＳはＳａｔｕｒａｔｉｏｎ（彩度）、ＬはＬｕｍｉｎａｎｃｅ（輝度）を表し、後述する変換式によって上記ＲＧＢから算出される値である。
前記色情報が、さらにＨＳＬ値を含むことが、好ましい。
ここで、ＨはＨｕｅ（色相）、ＳはＳａｔｕｒａｔｉｏｎ（彩度）、ＬはＬｕｍｉｎａｎｃｅ（輝度）を表し、後述する変換式によって上記ＲＧＢから算出される値である。
かかる構成によれば、判定部が、色情報としてＲＧＢ値に加えてさらにＨＳＬ値に基づいて上記境界を決定し得る。
これにより、より詳細に上記境界を決定し得るため、上記境界の精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、より詳細に上記境界を決定し得るため、上記境界の精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
上記構成の検査装置においては、
前記色情報が、さらにＸＹＺ値を含むことが、好ましい。
ここで、Ｘは、人（眼）が赤みと感じる度合いを表し、Ｙは、人（眼）が青みと感じる度合いを表し、Ｚは人（眼）が緑みと感じる度合いを表し、後述する変換式によって上記ＲＧＢから算出される値である。
前記色情報が、さらにＸＹＺ値を含むことが、好ましい。
ここで、Ｘは、人（眼）が赤みと感じる度合いを表し、Ｙは、人（眼）が青みと感じる度合いを表し、Ｚは人（眼）が緑みと感じる度合いを表し、後述する変換式によって上記ＲＧＢから算出される値である。
かかる構成によれば、判定部が、色情報としてＲＧＢ値に加えてさらにＸＹＺ値に基づいて、または、色情報としてＲＧＢ値、ＨＳＬ値に加えてさらにＸＹＺ値に基づいて上記境界を決定し得る。
これにより、より詳細に上記境界を決定し得るため、上記境界の精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、より詳細に上記境界を決定し得るため、上記境界の精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
上記構成の検査装置においては、
前記判定部は、前記対象物の欠陥が存在していない領域の前記色情報と、さらに欠陥が存在している領域の前記色情報とに基づいて、画素ごとに前記フィルタ処理を行うように構成されていることが、好ましい。
前記判定部は、前記対象物の欠陥が存在していない領域の前記色情報と、さらに欠陥が存在している領域の前記色情報とに基づいて、画素ごとに前記フィルタ処理を行うように構成されていることが、好ましい。
かかる構成によれば、判定部が、欠陥が存在しない領域の色情報に加えて、欠陥が存在している領域の色情報にも基づいて上記境界を決定し得る。
これにより、より詳細に上記境界を決定し得るため、上記境界の精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、より詳細に上記境界を決定し得るため、上記境界の精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
上記構成の検査装置においては、
前記判定部は、サポートベクターマシンを用いて前記境界を決定するように構成されていることが好ましい。
前記判定部は、サポートベクターマシンを用いて前記境界を決定するように構成されていることが好ましい。
かかる構成によれば、サポートベクターマシンを用いることによって、より精度良く上記境界を決定し得る。
これにより、より詳細に上記境界を決定し得るため、上記境界の精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、より詳細に上記境界を決定し得るため、上記境界の精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
上記構成の検査装置においては、
前記判定部は、前記フィルタ処理を行った後、さらに欠陥の形状に応じたフィルタ処理を行うことが好ましい。
前記判定部は、前記フィルタ処理を行った後、さらに欠陥の形状に応じたフィルタ処理を行うことが好ましい。
かかる構成によれば、上記フィルタ処理を行った後、さらに欠陥の形状に応じたフィルタ処理を行うことによって、欠陥をより強調できるため、より高い精度で欠陥を検査し得る。
上記構成の検査装置においては、
前記判定部は、前記撮像部で撮像された画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定した結果をマッピングするように構成されていることが、好ましい。
前記判定部は、前記撮像部で撮像された画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定した結果をマッピングするように構成されていることが、好ましい。
かかる構成によれば、全画素の判定結果がマッピングされることによって、欠陥であるか否かが容易に確認され得る。
本発明に係る検査方法は、
前記検査装置を用いて対象物の欠陥を検査する検査方法であって、
前記対象物を、前記色情報を含む画像情報として撮像し、撮像された画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定することによって、前記対象物が欠陥を有するか否かを判定する方法である。
前記検査装置を用いて対象物の欠陥を検査する検査方法であって、
前記対象物を、前記色情報を含む画像情報として撮像し、撮像された画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定することによって、前記対象物が欠陥を有するか否かを判定する方法である。
かかる構成によれば、上記検査装置を用いることによって、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る。
以上の通り、本発明によれば、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る検査装置及び検査方法が提供される。
以下、本発明の実施形態に係る検査装置及び検査方法について、図面を参照しながら説明する。
まず、本実施形態の検査装置について説明する。
図１～図３に示すように、本実施形態の検査装置１は、
対象物としてのシート５０の欠陥を検査する検査装置１であって、
前記シート５０を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報Ｄとして撮像可能な撮像部２０と、
前記撮像部２０によって撮像された画像情報Ｄの前記色情報に基づいて前記シート５０が欠陥を有するか否かを判定する判定部３０とを備え、
前記判定部３０は、前記シート５０の欠陥が存在していない領域Ｒ１（図２のシート５０の欠陥以外の領域）の前記色情報に基づいて、画素Ｐごとにフィルタ処理を行って前記画像情報Ｄの各画素Ｐが欠陥であるか否かを画素Ｐごとに判定するための境界Ｔを決定し、決定された境界Ｔに基づいて前記撮像部２０で撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行うように構成されている。
検査装置１は、シート５０に光を照射する照射部１０と、判定部３０での判定結果を表示する表示部４０とをさらに備える。
対象物としてのシート５０の欠陥を検査する検査装置１であって、
前記シート５０を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報Ｄとして撮像可能な撮像部２０と、
前記撮像部２０によって撮像された画像情報Ｄの前記色情報に基づいて前記シート５０が欠陥を有するか否かを判定する判定部３０とを備え、
前記判定部３０は、前記シート５０の欠陥が存在していない領域Ｒ１（図２のシート５０の欠陥以外の領域）の前記色情報に基づいて、画素Ｐごとにフィルタ処理を行って前記画像情報Ｄの各画素Ｐが欠陥であるか否かを画素Ｐごとに判定するための境界Ｔを決定し、決定された境界Ｔに基づいて前記撮像部２０で撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行うように構成されている。
検査装置１は、シート５０に光を照射する照射部１０と、判定部３０での判定結果を表示する表示部４０とをさらに備える。
シート５０は、特に限定されるものではない。例えば、シート５０として、光学フィルム、遮熱フィルム、断熱フィルム、ＵＶカットフィルム等が挙げられる。基材と、該基材に積層された粘着剤層とを有する粘着テープ等が挙げられる。該粘着テープとしては、上記基材の一方の面のみに粘着剤層が積層されてなる粘着テープや、上記基材の両面に粘着剤層が積層されてなる粘着テープ等が挙げられる。
照射部１０は、シート５０に光を照射するものであり、該照射部１０によってシート５０に照射されてシート５０で反射された光（正反射光）が撮像部２０で受光されるように構成されている。
照射部１０は、撮像部２０で受光可能な光を照射可能であれば、特に限定されない。例えば、照射部１０としては、白色光を照射する白色ＬＥＤが挙げられる。
シート５０と垂直な方向（図１の一点鎖線）に対して照射部１０がなす角度θ１は、該照射部２０から照射された光を撮像部２０で受光可能であれば、特に限定されない。かかる角度θ１は、例えば、１０°に設定し得る。
シート５０に対する照射部１０の距離（最短距離）は、特に限定されない。
照射部１０は、撮像部２０で受光可能な光を照射可能であれば、特に限定されない。例えば、照射部１０としては、白色光を照射する白色ＬＥＤが挙げられる。
シート５０と垂直な方向（図１の一点鎖線）に対して照射部１０がなす角度θ１は、該照射部２０から照射された光を撮像部２０で受光可能であれば、特に限定されない。かかる角度θ１は、例えば、１０°に設定し得る。
シート５０に対する照射部１０の距離（最短距離）は、特に限定されない。
撮像部２０は、シート５０を、色情報を含む画像情報Ｄとして撮像可能なものである。
本実施形態では、撮像部２０は、照射部１０から照射されてシート５０で反射された光を受光することによって、シート５０を撮像するように構成されている。
撮像部２０は、シート５０を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報Ｄとして撮像可能であれば、特に限定されない。
本実施形態では、撮像部２０は、照射部１０から照射されてシート５０で反射された光を受光することによって、シート５０を撮像するように構成されている。
撮像部２０は、シート５０を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報Ｄとして撮像可能であれば、特に限定されない。
撮像部２０としては、例えば、カメラが挙げられる。
シート５０と垂直な方向（図１の一点鎖線）に対して撮像部２０がなす角度θ２は、照射部１０から照射された光を撮像部２０が受光可能であれば、特に限定されない。かかる角度θ２は、例えば、１０°に設定し得る。
シート５０に対する撮像部２０の距離（最短距離）は、特に限定されない。
シート５０に対する撮像部２０の距離（最短距離）は、特に限定されない。
判定部３０は、シート５０の欠陥が存在していない領域Ｒ１の色情報に基づいて、前記画像情報Ｄの各画素Ｐが欠陥であるか否かを画素Ｐごとに判定するための境界Ｔを決定し、決定された境界Ｔに基づいて前記撮像部２０で撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行うように構成されている。
具体的には、本実施形態では、判定部３０は、シート５０の欠陥が存在していない領域Ｒ１の前記色情報と、さらに欠陥が存在している領域Ｒ２の前記色情報とに基づいて、画素Ｐごとに上記フィルタ処理を行うように構成されている。
より具体的には、図２に示すように、欠陥が存在していることが予め分かっているシート５０を、欠陥が存在している領域Ｒ１と、欠陥が存在していない領域Ｒ２とが含まれるように撮像部２０によって撮像する。撮像された画像情報Ｄには、色情報として、ＲＧＢ値が含まれている。
判定部３０は、画素Ｐごとに得られたＲＧＢ値群と、各ＲＧＢ値に対応する、欠陥であるか否かの結果群とから、欠陥であるか否かの境界となるＲＧＢ値（境界ＲＧＢ値）を決定する。この境界の決定は、例えば、サポートベクターマシンを用いて行い得る。
サポートベクターマシンとしては、従来公知のものが用いられ得る。
判定部３０は、画素Ｐごとに得られたＲＧＢ値群と、各ＲＧＢ値に対応する、欠陥であるか否かの結果群とから、欠陥であるか否かの境界となるＲＧＢ値（境界ＲＧＢ値）を決定する。この境界の決定は、例えば、サポートベクターマシンを用いて行い得る。
サポートベクターマシンとしては、従来公知のものが用いられ得る。
具体的には、例えば、図４に示すように、判定部３０は、どの領域に欠陥が存在しているのか予め分かっている画像、すなわち、各画素Ｐが欠陥であるのか否かが予め分かっている画像情報ＤＡについて、各画素Ｐごとに、そのＲＧＢ値と欠陥であるか否かの情報とを関連付ける。次いで、欠陥であることを示すＲＧＢ値群（図４の欠陥部分）と、欠陥ではないことを示すＲＧＢ群（図４の正常部分）とから、識別器として例えばサポートベクターマシンを用いて、上記境界を決定し得る。
なお、判定部３０は、ＲＧＢ値のうち、各Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値について、それぞれの値群と、欠陥であるか否かの結果群とから、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値ごとに、上記境界を決定するようになっている。
図５には、得られた画素ＰごとのＢ値と、各Ｂ値に対応する、欠陥であるか否かの結果群との関係がプロットされて作成されたグラフの一例を示す。
図５には、得られた画素ＰごとのＢ値と、各Ｂ値に対応する、欠陥であるか否かの結果群との関係がプロットされて作成されたグラフの一例を示す。
本実施形態では、判定部３０は、上記ＲＧＢ値群と、欠陥であるか否かの結果群との関係が非線形であることから、サポートベクターマシンを用いることによって、上記境界を決定するように構成されている。
判定部３０は、上記のようにして予め決定された境界Ｔに基づいて、検査対象であるシート５０が欠陥を有するか否かの検査を行う。
具体的には、判定部３０は、撮像部２０によって撮像されたシート５０の画像情報Ｄについて、各画素ＰのＲＧＢ値を、決定された境界Ｔとそれぞれ比較して、各画素Ｐが欠陥であるか否かを画素Ｐごとに判定し、全画素Ｐの判定結果をマッピングするように構成されている。
例えば、判定部３０は、欠陥である場合のＲＧＢ値を数値０、欠陥でない場合のＲＧＢ値を数値１とし、撮像された画像情報Ｄの各画素ＰのＲＧＢ値が、０～１までの間のどの数値であるかを決定する。判定部３０は、決定された数値を２５５倍することによってマッピングを行い、これによって画像化させる。次いで、作成された画像を２値化処理することによって、または、作成された画像を後述する微分フィルタを用いて処理した後に２値化処理することによって、欠陥部分を検出する。
かかる判定部３０としては、従来公知のコンピュータ等が挙げられる。判定部３０には、各種処理に用いられるプログラムが格納されている。
表示部４０は、判定部３０でマッピングされた結果を、マッピング画像として表示する。
具体的には、判定部３０は、撮像部２０によって撮像されたシート５０の画像情報Ｄについて、各画素ＰのＲＧＢ値を、決定された境界Ｔとそれぞれ比較して、各画素Ｐが欠陥であるか否かを画素Ｐごとに判定し、全画素Ｐの判定結果をマッピングするように構成されている。
例えば、判定部３０は、欠陥である場合のＲＧＢ値を数値０、欠陥でない場合のＲＧＢ値を数値１とし、撮像された画像情報Ｄの各画素ＰのＲＧＢ値が、０～１までの間のどの数値であるかを決定する。判定部３０は、決定された数値を２５５倍することによってマッピングを行い、これによって画像化させる。次いで、作成された画像を２値化処理することによって、または、作成された画像を後述する微分フィルタを用いて処理した後に２値化処理することによって、欠陥部分を検出する。
かかる判定部３０としては、従来公知のコンピュータ等が挙げられる。判定部３０には、各種処理に用いられるプログラムが格納されている。
表示部４０は、判定部３０でマッピングされた結果を、マッピング画像として表示する。
具体的には、例えば、判定部３０は、前述した図４に示すようにして決定された境界Ｔを用いて、図６に示すように、検査対象である、すなわち、未知の画像情報ＤＢの各画素Ｐについて、欠陥側であるか、正常側であるかを判定し得る。
より具体的には、図７に示すように、判定部３０は、画像情報Ｄから各画素Ｐを抽出する。次いで、判定部３０は、各画素ＰのＲＧＢ値が境界Ｔに対して欠陥側であるか正常側であるかを、正常を数値０、欠陥を数値１とする０～１の数値範囲のいずれの数値（相対値）で表す。次いで、判定部３０は、得られた相関値を２５５倍して各画素Ｐの画素値として表し、全画素Ｐの画素値を画像に変換する。
より具体的には、図７に示すように、判定部３０は、画像情報Ｄから各画素Ｐを抽出する。次いで、判定部３０は、各画素ＰのＲＧＢ値が境界Ｔに対して欠陥側であるか正常側であるかを、正常を数値０、欠陥を数値１とする０～１の数値範囲のいずれの数値（相対値）で表す。次いで、判定部３０は、得られた相関値を２５５倍して各画素Ｐの画素値として表し、全画素Ｐの画素値を画像に変換する。
上記では、判定部３０が、ＲＧＢ値に基づいて上記境界Ｔを決定する態様を示すが、その他、判定部３０が、ＲＧＢ値に加えて、さらにＨＳＬ値に基づいて上記境界Ｔを決定するように構成されていてもよい。すなわち、ＲＧＢ値及びＨＳＬ値の６次元の色情報に基づいて上記境界Ｔを決定するように構成されていてもよい。
ＨＳＬ値は、ＲＧＢ値から、例えば下記数式１に示される変換式といった従来公知の数式を用いて換算され得る。
ＨＳＬ値は、ＲＧＢ値から、例えば下記数式１に示される変換式といった従来公知の数式を用いて換算され得る。
また、判定部３０が、ＲＧＢ値に加えて、さらにＸＹＺ値を含む色情報に基づいて上記境界Ｔを決定するように構成されていてもよい。すなわち、ＲＧＢ値及びＸＹＺ値の６次元の色情報に基づいて、上記境界Ｔを決定するように構成されていてもよい。
さらに、判定部３０が、ＲＧＢ値、ＨＳＬ値に加えて、さらにＸＹＺ値を含む色情報に基づいて上記境界Ｔを決定するように構成されていてもよい。すなわち、ＲＧＢ値、ＨＳＬ値及びＸＹＺ値の９次元の色情報に基づいて、上記境界Ｔを決定するように構成されていてもよい。
ＸＹＺ値は、ＲＧＢ値から、例えば下記数式２に示される変換式といった従来公知の数式を用いて換算され得る。
さらに、判定部３０が、ＲＧＢ値、ＨＳＬ値に加えて、さらにＸＹＺ値を含む色情報に基づいて上記境界Ｔを決定するように構成されていてもよい。すなわち、ＲＧＢ値、ＨＳＬ値及びＸＹＺ値の９次元の色情報に基づいて、上記境界Ｔを決定するように構成されていてもよい。
ＸＹＺ値は、ＲＧＢ値から、例えば下記数式２に示される変換式といった従来公知の数式を用いて換算され得る。
判定部３０は、上記ＲＧＢ値に基づくフィルタ処理を行った後、さらに、欠陥の形状に応じたフィルタ処理を行って、各画素が欠陥であるか否かを決定するように構成されていてもよい。
このようなフィルタ処理としては、例えば、微分フィルタ処理が挙げられる。
微分フィルタとしては、例えば下記数式３に示されるような従来公知の微分フィルタが用いられ得る。
このようなフィルタ処理としては、例えば、微分フィルタ処理が挙げられる。
微分フィルタとしては、例えば下記数式３に示されるような従来公知の微分フィルタが用いられ得る。
本実施形態の検査方法は、本実施形態の検査装置１を用いてシート５０の欠陥を検査する検査方法であって、
シート５０を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報Ｄとして撮像し、撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定することによって、シート５０が欠陥を有するか否かを判定する方法である。
シート５０を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報Ｄとして撮像し、撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定することによって、シート５０が欠陥を有するか否かを判定する方法である。
上記の通り、本実施形態の検査装置１は、
対象物（ここではシート）５０の欠陥を検査する検査装置１であって、
前記対象物５０を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報Ｄとして撮像可能な撮像部２０と、
前記撮像部２０によって撮像された画像情報Ｄの前記色情報に基づいて前記対象物５０が欠陥を有するか否かを判定する判定部３０とを備え、
前記判定部３０は、前記対象物５０の欠陥が存在していない領域Ｒ１の前記色情報に基づいて、前記画像情報Ｄの各画素Ｐが欠陥であるか否かを画素Ｐごとに判定するための境界Ｔを決定し、決定された境界Ｔに基づいて前記撮像部２０で撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行うように構成されている。
対象物（ここではシート）５０の欠陥を検査する検査装置１であって、
前記対象物５０を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報Ｄとして撮像可能な撮像部２０と、
前記撮像部２０によって撮像された画像情報Ｄの前記色情報に基づいて前記対象物５０が欠陥を有するか否かを判定する判定部３０とを備え、
前記判定部３０は、前記対象物５０の欠陥が存在していない領域Ｒ１の前記色情報に基づいて、前記画像情報Ｄの各画素Ｐが欠陥であるか否かを画素Ｐごとに判定するための境界Ｔを決定し、決定された境界Ｔに基づいて前記撮像部２０で撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行うように構成されている。
かかる構成によれば、判定部３０は、ＲＧＢ値を用いて画像情報Ｄの各画素Ｐが欠陥であるか否かを画素Ｐ単位で判定するための境界Ｔを決定し、決定された境界Ｔに基づいて全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定し得る。
これにより、複数の画素Ｐで、ＲＧＢ値を用いずに境界Ｔを決定する場合よりも、高い精度で欠陥検査を行い得る。
よって、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、複数の画素Ｐで、ＲＧＢ値を用いずに境界Ｔを決定する場合よりも、高い精度で欠陥検査を行い得る。
よって、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る。
本実施形態の検査装置１においては、
前記色情報が、さらにＨＳＬ値を含むことが、好ましい。
前記色情報が、さらにＨＳＬ値を含むことが、好ましい。
かかる構成によれば、判定部３０が、色情報としてＲＧＢ値に加えてさらにＨＳＬ値に基づいて上記境界Ｔを決定し得る。
これにより、より詳細に上記境界Ｔを決定し得るため、上記境界Ｔの精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、より詳細に上記境界Ｔを決定し得るため、上記境界Ｔの精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
本実施形態の検査装置１においては、
前記色情報が、さらにＸＹＺ値を含むことが、好ましい。
前記色情報が、さらにＸＹＺ値を含むことが、好ましい。
かかる構成によれば、判定部３０が、色情報としてＲＧＢ値に加えてさらにＸＹＺ値に基づいて、または、色情報としてＲＧＢ値、ＨＳＬ値に加えてさらにＸＹＺ値に基づいて上記境界Ｔを決定し得る。
これにより、より詳細に上記境界Ｔを決定し得るため、上記境界Ｔの精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、より詳細に上記境界Ｔを決定し得るため、上記境界Ｔの精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
本実施形態の検査装置１においては、
前記判定部３０は、前記対象物５０の欠陥が存在していない領域Ｒ１の前記色情報と、さらに欠陥が存在している領域Ｒ２の前記色情報とに基づいて、画素Ｐごとに上記フィルタ処理を行うように構成されていることが、好ましい。
前記判定部３０は、前記対象物５０の欠陥が存在していない領域Ｒ１の前記色情報と、さらに欠陥が存在している領域Ｒ２の前記色情報とに基づいて、画素Ｐごとに上記フィルタ処理を行うように構成されていることが、好ましい。
かかる構成によれば、判定部３０が、欠陥が存在していない領域Ｒ１の色情報に加えて、欠陥が存在している領域Ｒ２の色情報にも基づいて上記境界Ｔを決定し得る。
これにより、より詳細に上記境界Ｔを決定し得るため、上記境界Ｔの精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、より詳細に上記境界Ｔを決定し得るため、上記境界Ｔの精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
本実施形態の検査装置１においては、
前記判定部３０は、サポートベクターマシンを用いて前記境界Ｔを決定するように構成されていることが好ましい。
前記判定部３０は、サポートベクターマシンを用いて前記境界Ｔを決定するように構成されていることが好ましい。
かかる構成によれば、サポートベクターマシンを用いることによって、より精度良く上記境界Ｔを決定し得る。
これにより、より詳細に上記境界Ｔを決定し得るため、上記境界Ｔの精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
これにより、より詳細に上記境界Ｔを決定し得るため、上記境界Ｔの精度がより高くなり、その結果、より高い精度で欠陥を検査し得る。
本実施形態の検査装置１においては、
前記判定部３０は、前記フィルタ処理を行った後、さらに欠陥の形状に応じたフィルタ処理を行うように構成されていることが好ましい。
前記判定部３０は、前記フィルタ処理を行った後、さらに欠陥の形状に応じたフィルタ処理を行うように構成されていることが好ましい。
かかる構成によれば、上記フィルタ処理を行った後、さらに欠陥の形状に応じたフィルタ処理を行うことによって、欠陥をより強調できるため、より高い精度で欠陥を検査し得る。
本実施形態の検査装置においては、
前記判定部３０は、前記撮像部２０で撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かが判定された結果をマッピングするように構成されていることが、好ましい。
前記判定部３０は、前記撮像部２０で撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かが判定された結果をマッピングするように構成されていることが、好ましい。
かかる構成によれば、全画素Ｐの判定結果がマッピングされることによって、欠陥であるか否かが容易に確認され得る。
本実施形態の検査方法は、
前記検査装置１を用いて対象物５０の欠陥を検査する検査方法であって、
前記対象物５０を、前記色情報を含む画像情報Ｄとして撮像し、撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定することによって、前記対象物５０が欠陥を有するか否かを判定する方法である。
前記検査装置１を用いて対象物５０の欠陥を検査する検査方法であって、
前記対象物５０を、前記色情報を含む画像情報Ｄとして撮像し、撮像された画像情報Ｄの全画素Ｐについて画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定することによって、前記対象物５０が欠陥を有するか否かを判定する方法である。
かかる構成によれば、上記検査装置１を用いることによって、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る。
以上の通り、本実施形態によれば、従来よりも高い精度で欠陥を検査し得る検査装置及び検査方法が提供される。
本実施形態の検査装置及び検査方法は上記の通りであるが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。
例えば、上記実施形態では、欠陥が存在している領域Ｒ１と欠陥が存在していない領域Ｒ２との画像情報Ｄに基づいて、該画像情報Ｄの画素Ｐごとに色情報を用いてフィルタ処理したが、本発明においては、欠陥が存在している領域Ｒ１の画像情報Ｄのみに基づいて、該画像情報Ｄの画素Ｐごとに色情報を用いてフィルタ処理してもよい。この場合には、得られた色情報群と、欠陥であるか否かの結果群との関係が線形であることから、上記した識別器としてサポートベクターマシンを用いることに代えて、識別器として線形の識別器を用いることによって、境界Ｔを決定してもよい。
例えば、上記実施形態では、欠陥が存在している領域Ｒ１と欠陥が存在していない領域Ｒ２との画像情報Ｄに基づいて、該画像情報Ｄの画素Ｐごとに色情報を用いてフィルタ処理したが、本発明においては、欠陥が存在している領域Ｒ１の画像情報Ｄのみに基づいて、該画像情報Ｄの画素Ｐごとに色情報を用いてフィルタ処理してもよい。この場合には、得られた色情報群と、欠陥であるか否かの結果群との関係が線形であることから、上記した識別器としてサポートベクターマシンを用いることに代えて、識別器として線形の識別器を用いることによって、境界Ｔを決定してもよい。
以下、本発明について、実施例を参照しながらより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
下記撮像部２０及び照射部１０を備えた図１に示す検査装置１を用い、角度θ１＝１０°に設定し、撮像部（レンズ）とシート５０との距離を５９０ｍｍ、照射部１０とシート５０との距離を７０ｍｍに設定した。対象物としてのシート５０として。欠陥を含むことが予め分かっているＰＥＮＪＥＲＥＸ（日東電工社製）を用いた。
・撮像部２０
カメラ ＪＡＩ社製 ＬＱ－２０１ＣＬ－Ｆ、ＲＧＢ＋ＩＲ（４Ｄカメラ）、分解能（０．１ｍｍ／ｐｉｘ）、視野 ３４０ｍｍ／台
レンズ ブルービジョン製 ＢＬ－Ｌ１０５０－Ｆ、多板式（オートフォーカスシフト機能）
・照射部１０
ＣＣＳ社製 ＬＮＳＰ－ＳＷ、白色ＬＥＤ
・撮像部２０
カメラ ＪＡＩ社製 ＬＱ－２０１ＣＬ－Ｆ、ＲＧＢ＋ＩＲ（４Ｄカメラ）、分解能（０．１ｍｍ／ｐｉｘ）、視野 ３４０ｍｍ／台
レンズ ブルービジョン製 ＢＬ－Ｌ１０５０－Ｆ、多板式（オートフォーカスシフト機能）
・照射部１０
ＣＣＳ社製 ＬＮＳＰ－ＳＷ、白色ＬＥＤ
照射部１０からシート５０に光を照射し、撮像部２０でシート５０を、欠陥が含まれるように撮像した。撮像された画像（フィルタ処理する前の画像）を図８に示す。図８の画像で示される画像情報Ｄについて、以下の通り、フィルタ処理を行い、図８に実線で示す領域について、以下の通り、階調を調べた。
（比較例１）
予備実験により、用いたシート５０では、欠陥部分の画像情報のＲＧＢ値のうち、Ｂ値の方が、Ｒ値及びＧ値よりも顕著に検出（撮像）されることが分かった。
そこで、得られた画像情報ＤのＲＧＢ値からＢ値の色情報を抽出し、抽出した全ての画素のＢ値について、上記数式３に示す微分フィルタ処理を行うことによって、欠陥部分を強調させて、画像化させた。
その結果、図９に示すような画像が得られた。
図８の実線で示す部分については、図１０に示すように最も色が濃い部分と最も色が薄い部分との差が、６階調であった。
予備実験により、用いたシート５０では、欠陥部分の画像情報のＲＧＢ値のうち、Ｂ値の方が、Ｒ値及びＧ値よりも顕著に検出（撮像）されることが分かった。
そこで、得られた画像情報ＤのＲＧＢ値からＢ値の色情報を抽出し、抽出した全ての画素のＢ値について、上記数式３に示す微分フィルタ処理を行うことによって、欠陥部分を強調させて、画像化させた。
その結果、図９に示すような画像が得られた。
図８の実線で示す部分については、図１０に示すように最も色が濃い部分と最も色が薄い部分との差が、６階調であった。
（実施例１）
判定部３０によって、得られた画像情報Ｄの各画素ＰのＲＧＢ値群と、欠陥であるという結果群及び欠陥でないという結果群とを、サポートベクターマシンを用いて、欠陥であるか否かの境界Ｔを決定した。決定された境界Ｔを用いて、検査対象である未知の（欠陥を有するか否かが不明な）画像情報Ｄについて、画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行い、このフィルタ処理で得られた数値（０～１の範囲内の相対値）を２５５倍することによって、マッピングした。
その結果、図１１に示すような画像が得られた。
図８の実線で示す部分については、図１２に示すように、色が濃い部分と色が薄い部分との差が、４２階調であった。
判定部３０によって、得られた画像情報Ｄの各画素ＰのＲＧＢ値群と、欠陥であるという結果群及び欠陥でないという結果群とを、サポートベクターマシンを用いて、欠陥であるか否かの境界Ｔを決定した。決定された境界Ｔを用いて、検査対象である未知の（欠陥を有するか否かが不明な）画像情報Ｄについて、画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行い、このフィルタ処理で得られた数値（０～１の範囲内の相対値）を２５５倍することによって、マッピングした。
その結果、図１１に示すような画像が得られた。
図８の実線で示す部分については、図１２に示すように、色が濃い部分と色が薄い部分との差が、４２階調であった。
（実施例２）
実施例１で得られた図１１に示す画像に、さらに上記数式３に示す微分フィルタを用いてフィルタ処理を行った。
その結果、図１３に示すように、欠陥部分を強調することができた。
図８の実線で示す部分については、図１４に示すように、最も色が濃い部分と最も色が薄い部分との差が、４８階調であった。
実施例１で得られた図１１に示す画像に、さらに上記数式３に示す微分フィルタを用いてフィルタ処理を行った。
その結果、図１３に示すように、欠陥部分を強調することができた。
図８の実線で示す部分については、図１４に示すように、最も色が濃い部分と最も色が薄い部分との差が、４８階調であった。
（実施例３）
判定部３０によって、得られた画像情報Ｄの各画素ＰのＲＧＢ値、ＨＳＬ値及びＸＹＺ値群と、欠陥であるという結果群及び欠陥でないという結果群とを、サポートベクターマシンを用いて、欠陥であるか否かの境界Ｔを決定した。決定された境界Ｔを用いて、検査対象である未知の（欠陥を有するか否かが不明な）画像情報Ｄについて、画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行い、このフィルタ処理で得られた数値（０～１の範囲内の相対値）を２５５倍して、マッピングした。
その結果、図１５に示すような画像が得られた。
図８の実線で示す部分について、上記処理で得られた数値を２５５倍したところ、図１６に示すように、最も色が濃い部分と最も色が薄い部分との差が、４５階調であった。
判定部３０によって、得られた画像情報Ｄの各画素ＰのＲＧＢ値、ＨＳＬ値及びＸＹＺ値群と、欠陥であるという結果群及び欠陥でないという結果群とを、サポートベクターマシンを用いて、欠陥であるか否かの境界Ｔを決定した。決定された境界Ｔを用いて、検査対象である未知の（欠陥を有するか否かが不明な）画像情報Ｄについて、画素Ｐごとに欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理を行い、このフィルタ処理で得られた数値（０～１の範囲内の相対値）を２５５倍して、マッピングした。
その結果、図１５に示すような画像が得られた。
図８の実線で示す部分について、上記処理で得られた数値を２５５倍したところ、図１６に示すように、最も色が濃い部分と最も色が薄い部分との差が、４５階調であった。
（実施例４）
実施例３で得られた図１６に示す画像に、さらに上記数式３に示す微分フィルタを用いてフィルタ処理を行った。
その結果、図１７に示すように、欠陥部分を強調することができた。
図８の実線で示す部分については、図１８に示すように、最も色が濃い部分と最も色が薄い部分との差が、５０階調であった。
実施例３で得られた図１６に示す画像に、さらに上記数式３に示す微分フィルタを用いてフィルタ処理を行った。
その結果、図１７に示すように、欠陥部分を強調することができた。
図８の実線で示す部分については、図１８に示すように、最も色が濃い部分と最も色が薄い部分との差が、５０階調であった。
上記の結果、各画素ＰのＲＧＢ値を用いて境界Ｔを決定することによって、従来よりも欠陥を精度良く検査し得ることがわかった。また、各画素ＰのＲＧＢ、ＨＳＬ、ＸＹＺ値を用いて境界Ｔを決定することによって、ＲＧＢ値を用いた場合よりも、欠陥を精度良く検査し得ることがわかった。
以上のように本発明の実施の形態及び実施例について説明を行なったが、各実施の形態及び実施例の特徴を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態及び実施例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１：検査装置、１０：照射部、２０：撮像部、３０：判定部、４０：表示部、５０：シート（対象物）
Claims (7)
- 対象物の欠陥を検査する検査装置であって、
前記対象物を、ＲＧＢ値を含む色情報を有する画像情報として撮像可能な撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像情報の前記色情報に基づいて前記対象物が欠陥を有するか否かを判定する判定部とを備え、
前記判定部は、サポートベクタマシンを用いて前記対象物の欠陥が存在していない領域の各画素のＲ値からＲ値用の境界を決定し、各画素のＧ値をからＧ値用の境界を決定し、各画素のＢ値からＢ値用の境界を決定するための学習を行う処理と、
前記撮像部で撮像された画像情報に含まれている画素ごとに、Ｒ値と前記Ｒ値用の境界の比較結果と、Ｇ値と前記Ｇ値用の境界の比較結果と、Ｂ値と前記Ｂ値用の境界の比較結果とに基づいて欠陥であるか否かを判定するフィルタ処理とを行うように構成された、検査装置。 - 前記色情報が、さらにＨＳＬ値を含む、請求項１に記載の検査装置。
- 前記色情報が、さらにＸＹＺ値を含む、請求項１または２に記載の検査装置。
- 前記判定部は、前記対象物の欠陥が存在していない領域の前記色情報と、さらに欠陥が存在している領域の前記色情報とに基づいて、前記フィルタ処理を行うように構成された、請求項１～３のいずれかに記載の検査装置。
- 前記判定部は、前記フィルタ処理を行った後、さらに欠陥の形状に応じたフィルタ処理を行うように構成された、請求項１～４のいずれかに記載の検査装置。
- 前記判定部は、前記撮像部で撮像された画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かが判定された結果をマッピングするように構成された請求項１～５のいずれかに記載の検査装置。
- 請求項１～６のいずれかの検査装置を用いて対象物の欠陥を検査する検査方法であって、
前記対象物を、前記色情報を含む画像情報として撮像し、撮像された画像情報の全画素について画素ごとに欠陥であるか否かを判定することによって、前記対象物が欠陥を有するか否かを判定する、検査方法。
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