JPH02176978A - 欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ガーボンブレード等の試料の縁部に生じた欠
けを検出する欠陥検出装置に関する。

Ｂ、従来の技術 試料に生じた傷や欠け、あるいは試料表面に付着した異
物などを検出する場合、白と黒のコントラストが明瞭に
得られる入力像に対しては、単純な２値化処理で対応で
きるが、入力像が鮮明な映像として得られることは極め
て稀である。

したがって、従来においては１通常、試料に対する照明
方法に工夫をこらしたり、あるいは入力像に対し濃淡処
理等の各種画像処理アルゴリズムを施したり、特殊な形
状抽出オペレータを用意する等の工夫を施し、これによ
り始めて試料の傷や異物の検出を行うようにしていた。

Ｃ９発明が解決しようとするｍ題 しかし、上述のような従来の欠陥検出方法においては、
試料の欠陥の有無を見極め、その良否を自動判定しよう
とすると、照明方法や処理内容に伴う閾値レベルの設定
が難しく、また、検出対象となる傷の大きさや深さに対
応して閾値レベルの変更を余儀なくされる場合もあり、
各種の濃淡処理を施すため、検査のためのタイムタクト
がかかり過ぎるという問題があった。

本発明の技術的課題は、試料の欠けの自動検出およびそ
の検査の高速化を図ることにある。

０１課題を解決するための手段 実施例である第１図を用いて本発明を説明すると、本発
明の欠陥検出装置は、被検査対象となる試料片２を撮像
する撮影手段４と、撮影手段４で撮像された入力画像を
２値化する２値化手段６と、２値化手段６で２値化され
た画像を記憶する２次元メモリ７と、２次元メモリ７に
記憶されている２値化画像中の試料画像パターンの各画
素を２次元方向に複数回繰返し膨張させる膨張処理手段
８と、膨張処理手段８の膨張回数を２次元メモリのエリ
アの大きさ、試料片の大きさおよび検出する欠陥の大き
さに基づいて設定する膨張回数設定手段１０と、膨張後
の画像から欠陥を示す白塊もしくは黒塊画素を抽出して
欠陥を判定する比較判定手段９とを具備する。

８９作用 ＴＶカメラなどの撮影手段４により撮像された入力画像
が２値化手段６により２値化され、２次元メモリ７に記
憶される。そして、膨張回数設定手段１０で膨張回数を
設定し、２値化後の画像パターンの各画素をその回数だ
け繰返し膨張する。

試料片２に欠陥があると２次元メモリ７内に試料片２の
画像パターンと反対のレベルの画素が残存する。

この残存する画素に基づいて、欠陥の有無および試料片
の良否判定を行なう。したがって、この種の欠陥検出の
自動化を容易にし、併せて高速度で欠陥検出が可能とな
る。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明による欠陥検出装置の一例を示す全体
構成図である。

図において、Ｘ−Ｙテーブル１上には、検査対象である
試料片２が載置してセットされている。

試料片２の斜め上方には、これを照明する複数個の光源
３ａ、３ｂが配置され、さらに試料片２の真上には、試
料片２を含む画像を撮像するＴＶ左カメラが設置されて
いる。

ＴＶ左カメラに接続されたＡ−Ｄ変換回路５は、ＴＶ左
カメラの出力ビデオ信号をデジタル量に変換して濃淡画
像データを得るものである。Ａ−Ｄ変換回路５には、濃
淡画像データを２値画像に処理する２値化回路６が接続
されており、２値化回路６の２値化データは２次元メモ
リ７に記憶されるようになっている。

膨張処理回路８は、２値化された画像データに対し各点
（画素）の周囲データの論理和をとって例えば４近傍、
８近傍膨張処理を行う。その膨張回数は２次元メモリ７
のエリアの大きさ、試料片の大きさ、および検出する欠
陥の大きさに基づいて後述のように自動設定される。

比較判定回路９は、膨張処理された画像パターン中の白
塊（または黒塊）の数や面積を算出し、これを予め設定
した許容値と比較して試料片の良否を判定するものであ
る。

また、演算制御部１０は、主に試料片２の大きさおよび
検出する欠陥の大きさ（検出欠陥限界サイズと呼ぶ）の
入力処理を行うと共に、２次元メモリ７内における試料
片画像パターンの位置を算出し、さらにこの算出結果に
基づ＜ｘ−ｙテーブル１の制御および膨張回数の演算を
行う。この演算制御部１０には、２次元メモリ７、膨張
処理回路８および比較判定回路９が接続され、さらにＸ
−Ｙテーブル駆動装置１１およびキーボード１２ａとデ
イスプレィ１２ｂとからなる入出力装＠１２が接続され
ている。

次に、上述のように構成された本実施例の動作を第２図
〜第５図を参照して説明する。

まず、動作説明に先立ち、第２図に示す限定された画像
メモリエリア７ａと、このメモリエリア７ａ内における
試料片２の大きさおよび位置寸法関係について述べる。

第２図において、Ｑｘは試料片２のＸ軸方向の寸法、Ｑ
ｙはＹ軸方向の寸法である。また、ｂｘは試料片２のＸ
軸方向の欠けの許容検出限界サイズ、ｂｙは試料片２の
Ｙ軸方向の欠けの検出欠陥限界サイズを示す。さらに、
Ａは試料片２の左端縁とこれに対向するメモリエリア７
ａの左＠１＃間の寸法、Ｃは同じく試料片２の上端縁と
これに対向するメモリエリア７ａの上端縁間の寸法であ
る。

次に、第３図のフローチャートに基づいて本実施例の欠
陥検出装置の動作を説明する。

まず、第３図のステップＳ１において、入出力装ｗ１２
のキーボード１２ａを操作して試料片２の寸法ΩＸ、Ω
ｙおよび欠陥検出限界サイズｂｘ。

ｂｙを入力し、演算制御部１ｏに取り込む。次のステッ
プＳ２では、光源３ａ、３ｂにより照明したＸ−Ｙテー
ブル１上の試料片２をＴＶカメラ４により撮像し、その
出力ビデオ信号をＡ−Ｄ変換回路５によりデジタル量に
変換して濃淡画像データを得る。この時、デジタル量に
よる画像入力で得られる画像は、欠陥検出に必要な画素
２例えば１６画素／ｌｌＩｍに分割される。

次のステップＳ３では、Ａ−Ｄ変換回路５からの濃淡画
像データを２値化回路６に入力することにより、任意に
定められた閾値を基にして「１」とｒＯＪの２値化像に
変換する。例えば試料片２の領域をｒＩＪ画素（黒画素
）に、背景および欠陥部の領域を「０」画素（白画素）
にする。そして、２値化された画素は２次元メモリ７に
第２図に示すような位置関係で記憶される。

次のステップＳ４では、２次元メモリ７に記憶された２
値画像に基づいて、演算制御部１ｏによって第２図の寸
法Ａ、Ｃに相当する画素数を算出すると共に１画素当り
の寸法Ｐｘ、Ｐｙを算出する。これは、入力された試料
片の寸法と試料片の画像パターンが占有する領域中のｘ
、ｙ方向の画素数から求められる。そして１次のステッ
プｓ５において１寸法ＡおよびＣの画素数が欠陥検出限
界サイズｂｘ、ｂｙに対応する画素数と等しくなるよう
、即ちＡ＝ｂｘ、Ｃ＝ｂｙとなるように演算制御部１０
からの指令をｘ−ｙテーブル駆動装置１１に与えてＸ−
Ｙテーブル１を移動する。これにより２次元メモリ７内
の試料片の画像パターンの位置が調節される。さらに、
次のステップＳ６では、ステップＳ４で求めたＡ、Ｃお
よびＰｘ、Ｐｙに基づいて、演算制御部１ｏによりＸ軸
方向の膨張回数Ａ／ＰｘおよびＹ軸方向の膨張回数Ｃ／
　Ｐ　ｙを算出する。

しかる後、ステップＳ７において、ｘ−Ｙテーブル１を
移動させた後の欠陥検出対象である試料片２の画像をＴ
Ｖカメラ４により再度取り込み。

２値化回路６により２値画像に変換する（ステップＳ８
）。次のステップＳ９では、膨張処理回路８において、
２次元メモリ７内に記憶された２値画像の試料片２の各
画素を演算制御部１０で求めた膨張回数Ａ／Ｐｘ、Ｃ／
Ｐｙだけ、例えば８近傍膨張させる。

第４図および第５図は、２値化像に対し膨張処理回路８
で予め求めた回数だけ膨張処理した場合の説明図である
。

第４図（ａ）は試料片２が良品の時の２値画像パターン
２１を示し、同図（ｂ）はハツチングを施した試料パタ
ーン部分を所定回数だけ膨張した時の画像パターン２２
を示す。また、第５図（、）は試料片２の左隅に欠け２
ａが生じている時の２値画像パターン２３を示し、同図
（ｂ）はハツチングを施した試料パターン部分を所定回
数だけ膨張した時の画像パターン２４を示す。

これらの図面から明らかな如く、試料片２が良品の場合
には、画像メモリ領域７ａの全てが黒画素となる。しか
し、欠け２ａが生じた欠陥品の場合には、膨張処理を行
っても欠け２ａに対応する部分２０ａに白画素部分が残
存することになる。

そこで、比較判定回路９では、膨張処理回路８での処理
結果を取り込み、例えば白の残存画素の面積を算出し、
その面積値を許容値と比較して許容値以上か否か、即ち
欠陥があるか否かを判定する（ステップ５ＩＯ）、ここ
で、欠陥があると判定された時は、ステップＳｌｌに進
み、欠陥品である旨の指令（ＮＧ）を演算制御部１０を
通して入出力装置１２に出力し、その結果をデイスプレ
ィ１２ｂに表示する。また、欠陥がないと判定された時
は、ステップ８１２に進み、良品である旨の指令（ＯＫ
）を演算制御部１０を通して入出力装置１２に出力する
。

上述のような本実施例にあっては、試料片２の入力画像
を任意の閾値に基づいて２値化し、この２値画像中の試
料画像パターンの各画素を、２次元画像メモリの大きさ
、試料の大きさΩｘ、Ｑｙ。

および欠陥検出限界サイズｂｘ、ｂｙに基づいて設定さ
れる膨張回数だけ４近傍あるいは８近傍膨張させた後、
その膨張画像中の白塊画素の面積が許容値以上か否かを
比較判定して試料片２の良否を判定するものであるから
、試料片に生じた欠け２ａの検出を容易に自動化でき、
しかも、その処理内容は２値化と膨張処理で良いため、
検査時間も短縮し、高速化し得る。

なお、上記実施例では、検査対象が矩形で隅部に欠けが
ある試料片の欠陥検出について述べたが。

これに限定されず、その外径形状が矩形以外の複雑な形
状のもの、および欠けが縁部に発生したものにおいても
、画像メモリの形状がその欠陥検出対象の形状と相似形
になるようにマスキングすることにより同様に適用でき
る。また、入力画像の２値化処理は、実施例の方式に限
らず、実施例と逆にしても良い。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、２値画像を記憶する２次元画像メモリ
の大きさと試料片の寸法と欠陥を検出する限界寸法とか
ら膨張回数を求め、その回数だけ少なくとも２次元方向
に膨張させ、その膨張処理後の画像中の白塊（または黒
塊）画素の数や面積から試料片の良否を判定するよう構
成したので、試料片の欠陥検出を容易に自動化できると
共に、その処理内容も２値化と膨張処理のみで良いため
検査時間が短縮され、高速化できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による欠陥検出装置の一例を示す構成図
である。 第２図は本実施例における２次元メモリエリアと試料片
の画像パターンとの関係を示す説明図である。 第３図は本実施例における処理手順を示すフローチャー
トである。 第４図（ａ）、（ｂ）および第５図（ａ）。 （ｂ）はそれぞれ本実施例における膨張前および膨張後
の画像パターンを示す説明図である。 ｉ　：　ｘ−ｙテーブル　　２　試料片３ａ、３ｂ：光
源　　　　４　　ＴＶカメラ５　　Ａ−Ｄ変換回路　　
６２値化回路７２次元メモリ　　　８　膨張処理回路９
　比較判定回路　　１０　演算制御部１１　テーブル駆
動装置 １２　入出力装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検査対象となる試料片を撮像する撮影手段と、この撮
   影手段で撮像された入力画像を２値化する２値化手段と
   、 この２値化手段で２値化された画像を記憶する２次元メ
   モリと、 この２次元メモリに記憶されている２値化画像中の試料
   画像パターンの各画素を２次元方向に複数回繰返し膨張
   させる膨張処理手段と、 この膨張処理手段の膨張回数を、前記２次元メモリのエ
   リアの大きさ、試料片の大きさおよび検出する欠陥の大
   きさに基づいて設定する膨張回数設定手段と、 膨張後の画像から白塊もしくは黒塊画素を抽出して欠陥
   を判定する比較判定手段とを具備することを特徴とする
   欠陥検出装置。