JPH02271245A - 表面欠陥検出装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分！ｆ） この発明はブラウン管に備えられる電子銃におけるカソ
ードのディスク表面の欠陥を検出する表面欠陥検出装置
に関する。

（従来の技術） 例えば、カラーブラウン管にはＲ（赤）、Ｇ（緑）及び
Ｂ（青）の各電子銃カソードが備えられている。第１０
図はかかる電子銃カソードの外観図であって、カラーブ
ラウン管には図示する電子銃カソードが３個設けられて
いる。この電子銃カソードにはディスク１１があり、こ
のディスク１１から電子−ｅが放出される。ところで、
このような電子銃カソードではディスク１１の表面にお
ける欠陥検査が行なわれる。この欠陥検査はディスク１
１の表面を撮像し、この撮像により得られる画像信号を
２値化処理する。そして、この２［化処理した画像デー
タから黒レベルの部分を欠陥として判断する。

ところで、電子銃カソードのディスク表面の欠陥の種類
には種々あり、そのうち傷は深い傷と浅い傷とがある。

そして、第１１図に示すように深い傷２，３は光の反射
率が正常な部分と比較して大きく異なっているので濃淡
レベルが低くなっている。従って、２値化処理後も第１
２図に示すように傷２，３として残り、欠陥として検出
することができる。しかしながら、浅い傷４，５の場合
には光の反射率が正常な部分と比較してさほど違いがな
いので、２値化処理後には省かれることがある。

このため、浅い傷４，５の検出に対する４、４何１性が
低い。

このように傷は撮像して画像データとした場合、１１：
當な部分と比較して濃淡レベルが高い部分と低い部分と
がある。従って、上記技術では濃淡レベルの低い部分に
ついては検出できるが高い部分については検出不可能と
なっている。さらに、ディスク１１における汚れについ
ても画像データ上における濃淡レベルは高い部分と低い
部分とがあり、上記同様に濃淡レベルの高い部分の汚れ
については検出不可能となっている。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように従来の方法では浅い傷に対する欠陥検出の
能力が低く、かつ正常部分の濃淡レベルより高い部分と
低い部分の欠陥がある場合には対応できなかった。

そこでこの発明は、そのような欠陥であっても検出でき
る信頼性の高い表面欠陥検出装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） 本発明は、カソードのディスク表面を撮像してその画像
データを得る撮像手段と、この撮像手段で得られた画像
データからディスク部分のみを抽出するためのマスクを
作成するマスク作成手段と、このマスク作成手段により
作成されたマスクにより抽出されたディスク表面画像に
おける濃淡レベル分布を求めこの濃淡レベル分布におけ
る両端側から欠陥候補となる濃淡レベルの範囲を定めそ
のレベルを持つ部分を欠陥候補として抽出する欠陥候補
検出手段と、この欠陥候補検出手段で求められた濃淡レ
ベルが欠陥候補領域に属する各画素について濃淡分布の
周辺に位置するほど高い値となるように重みづけを行い
この重みづけられた値の領域ごとの総和がしきい値以上
となった部分を欠陥と判断する欠陥判断手段とを備えて
上記１−１的を達成しようとする表面欠陥検出装置であ
る。

（作　用） この発明は、画像データからディスク表面を抽出するた
めのマスクを作成し、このマスク内のみの濃淡レベル分
布を求め、この濃淡レベル分布における両端側から欠陥
候補となる濃淡レベルを両端はど濃度レベルが高くなる
ように変換しこの変換された濃淡レベルの領域ごとの総
和がしきい値以上となった部分を欠陥と判断する。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す。同図において１０
はブラウン管に備えられる電子銃カソードであって、１
１はそのディスク部分である。

この電子銃カソード１０の上方には撮像部２３の一部を
成す撮像カメラ］２が配置されるとともにリング状の照
明１３及び落射照明としての光源及びハーフミラ−１，
４，２４が配置されている。これにより、電子銃カソー
ド１０のディスク１１の表面は−様な照度となっている
。撮像カメラ１２はハーフミラ−１４を通して電子銃カ
ソード１０のディスク１１を撮像してその画像信号を出
力するものである。

画像処理装置１５は撮像カメラ１２がらの画像信号から
ディスク１１における欠陥を検出する機能を有するもの
で、次のような構成となっている。

すなわち、主制御部１６が備えられ、この主制御部１６
に撮像メモリ１７、マスク作成部１８、欠陥候補検出部
１９、欠陥判断部２ｏ及びデイスプレィ２１が接続され
ている。画像メモリ１７には撮像部２３内の／Ｄ（アナ
ログ／ディジタル）変換器２２が接続されており、撮像
カメラ１２がらの画像信号がこのＡ／Ｄ変換器２２でデ
ィジタル画像信号に変換されて画像データとして画像メ
モリ１７に記憶されるようになっている。マスク作成部
１８は画像メモリ１７に記憶された画像データからディ
スク１１の部分のみを抽出するためのマスクを作成する
機能を有するものであり、欠陥候補検出部１９はマスク
作成部１８により作成されたマスクにより抽出されたデ
ィスク表面画像における濃淡レベル分布を求めこの濃淡
レベル分布における両端側から欠陥候補となる濃淡レベ
ルの範囲を求め、そのレベルを持つ部分を欠陥候補とし
て抽出する機能を有するものである。そして、欠陥判断
部２０は欠陥候補検出部１つで求められた濃淡レベルが
欠陥候補領域に属する各画素について濃淡分４１の周辺
に位置するほど高い値となるように重みづけを行い、こ
の重みづけられた値の領域ごとの総和がしきい値以上と
なった部分を欠陥と判断する機能を有するものである。

次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。

電子銃カソード１０のディスク１１の表面はリング状の
照明１３及び落射照明２４により一様な照度となってい
る。撮像カメラ１２はハーフミラ−１４を通して電子銃
カソード１０のディスク１１を撮像してその画像信号を
出力する。この画像信号はＡ／Ｄ変換器２２によりディ
ジタル画像信号に変換されて画像メモリ１７に画像デー
タとして記憶される。このようにして１画像分の画像デ
ータ例えば第２図に示すような画像データが画像メモリ
１７に記憶されると、主制御部１６はマスク作成部１８
に動作指令を発する。なお、このとき、デイスプレィ２
１には第２図に示す画像データの画像が表示されている
。なお、同図及び以下に示す第３図、第７図乃至第９図
では図示の関係上白黒を反転して示しである。従って、
実際には黒部分の方が濃淡レベルが高くなっている。マ
スク作成部１８は第２図に示す画像データを所定のしき
い値でもって２値化処理して第３図に示す２値化画像デ
ータを得る。そして、マスク作成部１８は２値化画像デ
ータにおける高レベルと低レベルとの境の各点ａｔ、　
ａ２．　ａ３・・・を検出し、これら各点ａｌ、　ａ２
．　ａ３・・・に最小二乗法を適用してディスク１１の
外周の近似円の中心及び半径を求める。

マスク作成部１８は求められたディスク１１の中心及び
半径から第４図に示すようなマスクを作成する。なお、
このマスク２３の半径は実際のディスク１１の半径より
も小さく作成される。

次に主制御部１６は欠陥候補検出部］９に動作指令を発
する。この欠陥候補検出部１９は画像メモリ１７に記憶
されている第２図に示す画像データに対して第４図に示
すマスク２３を組合わせる。

第５図は画像データにマスク２３を組合わせた状、懸を
示しており、ディスク１１の表面部分のみが抽出される
。そして、欠陥候補検出部１９は抽出されたディスク１
１の表面部分の画像データの濃淡レベルの分布を求める
。第６図はかかる濃淡レベル分布を示しており、ディス
ク１１の表面の欠陥がなければ濃淡レベルの分布は正規
分布に近くなる。ところが、ディスク１１の表面に欠陥
があれば、この欠陥部分における濃淡レベルが正常な部
分よりも高かったり低かったりするので、濃淡レベル分
布は正規分布からずれてくる。そして、欠陥候補検出部
１９は濃淡レベル分布における濃淡レベルの平均値を求
めるとともに標準偏差σを算出し、この平均値の前後−
２σ〜＋２σの範囲内を正常な濃淡レベルとし、かつ−
２σ〜＋２σの範囲外の濃淡レベルを欠陥候補レベルＱ
１、Ｑ２とする。従って、欠陥候補検出部１９は欠陥候
補レベルＱ１、Ｑ２の濃淡レベルに当たる部分を第２図
に示す画像データから抽出してその画素をレベル「１」
とする。第７図はかかる方法により求めた欠陥候補の部
分を示す図であって、黒色の部分が欠陥候補領域となっ
ている。

次に主制御部１６は欠陥判断部２０に動作指令を発する
。この欠陥判断部２０は、欠陥候補レベルＱ１において
一２σの濃淡レベルとこの濃淡レベルよりも低い濃淡レ
ベルとの差を求めてこの差の２乗値を算出するとともに
欠陥候補レベルＱ２においては＋２σの濃淡レベルとこ
の濃淡レベルよりも高いｌａ淡リレベルの差を求めてこ
の差の２乗値を算出し、これら２乗値をその値に応じて
２５６段階に正規化する。このようにすれば平均値から
離れた濃淡レベルはど大きな値となって強調される。な
お、このとき−２σ〜＋２０の範囲内の濃淡レベルはレ
ベル「０」に変換される。第８図はかかる２５６段階に
変換された画像データである。次に欠陥判断部２０は欠
陥候補部分の繋っているものを１つの領域としてまとめ
各領域ごとに濃淡レベルの総和を求め、この総和の値が
所定の各しきい値以上となった欠陥候補部分を欠陥と判
断する。この結果、第９図に示すように部分３０が欠陥
と判断される。

このように上記一実施例においては、ディスク１表面の
画像データからマスク２３によりディスク表面画像を抽
出し、この画像における濃淡レベル分布における一２σ
〜＋２σの範囲外から欠陥候補を求め、この欠陥候補領
域に属する各画素の濃淡分布の周辺に位置するほど高い
値となるように重みづけを行いこの重みづけられた値の
領域ごとの総和がしきい値以上となった部分を欠陥と判
断するようにしたので、欠陥のうち深い傷であっても浅
い傷であっても確実に検出することができる。よって、
傷及び汚れにおいて濃淡レベルが高く撮像されるもの及
び濃淡レベルが低く撮像されるものであってもこれら傷
及び汚れを確実に検出できる。さらに、傷及び汚れだけ
でなく欠けをも同様に検出できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、欠
陥候補検出部における正常濃淡レベルを一２σ〜＋２σ
とせずに適当な値のα１〜α２としてもよい。又、欠陥
判断部で濃淡レベルの差の２乗値を採用しているが、３
乗値やその他の値でもよい。。

［発明の効果］ 以上詳記したようにこの発明によれば、濃淡レベルの高
い部分と低い部分の混在する傷や汚れであっても検出で
きる信頼性の高い表面欠陥検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成図、第２図は電子銃
カソードにおけるディスクの画像データの模式図、第３
図はマスク作成を説明するための図、第４図はマスクの
模式図、第５図はディスク部分の抽出を示す模式図、第
６図はディスク部分の濃淡レベル分布図、第７図及び第
８図は欠陥候補を示す模式図、第９図は欠陥を示す模式
図、第１０図は電子銃カソードの外観図、第１１図及び
第１２図は従来技術を説明するための図である。 １０・・・電子銃カソード、１１・・・ディスク部分、
１２・・・撮像カメラ、１３・・・照明装置、１４・・
・ハーフミラ−１１６・・・主制御部、１７・・・画像
メモリ、１８・・・マスク作成部、１９・・・欠陥候補
検出部、２０・・・欠陥判断部、２１・・・デイスプレ
ィ、２２・・・Ａ／Ｄ変換器、２３・・・撮像部、３０
・・・欠陥部分。゛ 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 平均値 ５０　　　１００　　１５０　　　２ｏＯ２５０１淡し
ベル第６図 第７図 第２図 第４図 第３図 第５図 第８図 第９図 第１０図 第１１図　　　　　　第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子銃におけるカソードのディスク表面の欠陥を検出す
   る表面欠陥検出装置において、前記カソードのディスク
   表面を撮像してその画像データを得る撮像手段と、この
   撮像手段で得られた画像データから前記ディスク部分の
   みを抽出するためのマスクを作成するマスク作成手段と
   、このマスク作成手段により作成されたマスクにより抽
   出されたディスク表面画像における濃淡レベル分布を求
   めこの濃淡レベル分布における両端側から欠陥候補とな
   る濃淡レベルの範囲を定めそのレベルを持つ部分を欠陥
   候補として抽出する欠陥候補検出手段と、この欠陥候補
   検出手段で求められた濃淡レベルが欠陥候補領域に属す
   る各画素について濃淡分布の周辺に位置するほど高い値
   となるように重みづけを行いこの重みづけられた値の領
   域ごとの総和がしきい値以上となった部分を欠陥と判断
   する欠陥判断手段とを具備したことを特徴とする表面欠
   陥検出装置。