JPH0246082B2 - Hyomenketsukanninshikisochi - Google Patents

Hyomenketsukanninshikisochi

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JPH0246082B2
JPH0246082B2 JP9299383A JP9299383A JPH0246082B2 JP H0246082 B2 JPH0246082 B2 JP H0246082B2 JP 9299383 A JP9299383 A JP 9299383A JP 9299383 A JP9299383 A JP 9299383A JP H0246082 B2 JPH0246082 B2 JP H0246082B2
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JP9299383A
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Satoshi Yamatake
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、被検査物の表面上の凹凸、傷、汚
れ等の欠陥を、テレビカメラによつて被検査物の
画像をとりこみ、この画像をコンピユータによつ
てソフトウエア処埋を行うことにより認識する表
面欠陥認識装置に関するものである。
〔背景技術〕
従来の表面欠陥認識装置は、被検査物の表面に
ほぼ均一に光を照射する必要があり、また処理上
でも信号を複雑な浮動2値化を行う必要があつ
た。さらに、光量変動等により2値化のスライス
レベルを逐一設定する必要があるなどの欠点があ
つた。
〔発明の目的〕
この発明は、処理が簡単で処理時間を短縮で
き、2値化レベルの設定が不要であり、光量変動
があつても所定の検出精度を得ることができる表
面欠陥認識装置を提供することである。
〔発明の開示〕
この発明の表面欠陥認識装置は、被検査物の表
面に第1の方向には均一で前記第1の方向と直交
する第2の方向に一端から他端にかけて順次光量
が減少するように光を照射する光源と、前記被検
査物の前記第2の方向を水平方向とするとともに
前記被検査物の前記第1の方向を垂直方向として
前記被検査物の正反射像を撮像するテレビカメラ
と、このテレビカメラの出力をアナログ/デ
ジタル変換するアナログ/デジタル変換器と、
このアナログ/デジタル変換器の出力を画像デ
ータとして順次格納するフレームメモリと、こ
のフレームメモリに格納した画像データを第1
のスライスレベルとこの第1のスライスレベルよ
り高い第2のスライスレベルとで2値化すること
により前記フレームメモリ中において一定範囲
内の階調の画像データの存在する帯状領域を抽出
する固定2値化手段と、前記第1および第2の
スライスレベルを連動して順次変化させることに
より前記固定2値化手段により抽出される前記
帯状領域を順次前記第2の方向に移動させる帯状
領域移動手段と、前記固定2値化手段により
抽出された帯状領域の両境界線を抽出する境界線
抽出手段と、この境界線抽出手段により抽出
した両境界線間の距離を順次異なる前記第1の方
向の位置で求める距離検出手段と、この距離検
出手段により求めた前記両境界線間の距離を基
準値と比較する比較手段とを備えている。
このような構成にすると、処理が簡単で処理時
間を短縮でき、2値化レベルの設定が不要であ
り、光量変動があつても所定の検出精度を得るこ
とができる。
この発明の一実施例の表面欠陥認識装置を第2
図ないし第11図に基づいて説明する。この表面
欠陥認識装置は、第2図に示すように、ライン光
源1を用いて被検査物2を斜め上方から照明し、
被検査物2の正反射像をライン光源1と逆の位置
に配したテレビカメラ3より取り込むようになつ
ている。この場合、被検査物2の表面ではA位置
からB位置へ向かう方向(特許請求の範囲でいう
第1の方向と直交する第2の方向に相当する)に
明暗が生じている。なお、A位置からB位置へ向
かう方向と直交する方向(特許請求の範囲でいう
第1の方向に相当する)についてはほぼ均一とな
つている。
テレビカメラ3からの映像信号は、第3図に示
すように、信号増幅回路4に加えられたのち、
A/D変換器5に入力されてA/D変換され、フ
レームメモリ6に書込まれることになる。この場
合、光量測定回路7が信号増幅回路4の出力より
正反射像の光量を測定し、信号増幅回路4のオフ
セツトおよびゲインを自動調整し、A/D変換は
被検査物2の信号分の最大値と最小値との間で行
われることになる。
ここで、光量測定回路7および信号増幅回路4
の動作を第4図A〜Cにより詳しく説明する。第
4図Aはテレビカメラ3からの1水平期間のビデ
オ生波形を示し、A位置のレベルがaとなり、B
位置のレベルがbとなつている。前記両回路は、
第4図Aのビデオ生波形のオフセツトを下げるこ
とによりbレベルを0レベルにクランプして第4
図BのようにA位置のレベルをa′としB位置のレ
ベルをb′(0)とし、さらにゲインを上げてレベ
ルa′とレベルb′との差を大きくして第4図Cのよ
うにA位置のレベルをaとしてB位置のレベル
をbとする。A/D変換器5は第4図Cの波形
を例えば256階調(8ビツト)A/D変換するこ
とになる。上記の2回路はA、B間の変化の割合
を強調してデジタル信号に変換するための前処理
をすることになる。
そして、フレームメモリ6に書込まれた被検査
物2の画像データをコンピユータ8がソフトウエ
ア処埋することになる。処理は、まずフレームメ
モリ6に格納した256階調(8ビツト)の画像デ
ータを、第5図に示すように、0から255までの
階調のうちスライスレベル1より大きくかつスラ
イスレベル2より小さい範囲の階調をもつ画素を
「1」としそれ以外の階調をもつ画素を「0」と
して画像データを固定2値化することにより、フ
レームメモリ6中において一定範囲内の階調の画
像データの存在する第6図Aに示すような帯状領
域Xを抽出する。被検査物2の表面に欠陥があれ
ば帯状領域Xは例えば第7図Aのように凹むこと
になる。
上記固定2値化をビデオ生信号の濃度レベルで
表わせば、第8図のようにaレベルからbレベル
までの間のスライスレベル1より大きくかつスラ
イスレベル2より小さいレベルで「1」となり、
その他は「0」となる。
つぎに、上記固定2値化により抽出した帯状領
域Xから第6図Bのような両境界線X1,X2を抽
出する。帯状領域Xが第7図Aのようであれば、
両境界線X1,X2は第7図Bのようになる。
つぎに、両境界線X1,X2間の距離を順次異な
るy軸方向の位置でそれぞれ求める。被検査物2
の表面が平面である場合、両境界線X1,X2が平
行であるので、上記により求めた各縦方向位置の
距離出力も第6図Cのように同じである。ところ
が、被検査物2の表面に欠陥があると各縦方向位
置における両境界線X1,X2間の距離出力が第7
図Cのように異なることになり、これを検出すれ
ば欠陥を認識することができる。
なお、上記欠陥認識は、特定の帯状領域Xを抽
出して行う説明をしたが、この欠陥認識はスライ
スレベル1,2を順次変化させることにより第9
図A,Bに示すように帯状領域Xをx軸方向(第
2の方向)に順次移動させ、各位置において両境
界線X1,X2間の距離を求め、これに基づき、被
検査物2の表面全域にわたつて欠陥検査を行うも
のである。この方式では、被検査物の表面が平面
ではなくゆるやかな曲面であつても局所的な欠陥
の認識が可能である。
つぎに、コンピユータの動作を第10図のフロ
ーチヤートにより詳しく説明する。まず、スライ
スレベル1,2を設定する(スライスレベル1<
スライスレベル2)。つぎに、フレームメモリ6
の画像データを走査線にしたがつて順次読出し、
スライスレベル1より小さいレベルおよびスライ
スレベル2より大きいレベルの階調の画素を
「0」とし、スライスレベル1より大きくかつス
ライスレベル2より小さい画素を「1」として各
画素の2値データをメモリに格納する。ここまで
の動作で一番最初の帯状領域Xが抽出されること
になる。
つぎに、メモリに格納した2値データに1行2
列のマスクを設定し、このマスクを左上より順次
走査し、「01」および「10」のペアを探す。「01」
または「10」のペアが見つかつた場合は、それぞ
れそのマスク内の画素の2値データを「10」と
し、その他のペア「00」または「11」の場合は、
それぞれそのマスク内の画素の2値データを
「00」としてメモリに格納する。この動作で帯状
領域Xの両境界線X1,X2が抽出されることにな
る。
つぎに、メモリの2値データをx軸方向に順次
読出して、初めて「1」となつた画素からつぎに
「1」となる画素までの距離(境界線間の距離)
をカウントし、カウントデータを出力バツフア
(CPU内)に格納する。この動作で、両境界線
X1,X2間のx軸方向の距離が求められたことに
なる。
つぎにスライスレベル1,2のデクリメントを
してスライスレベル1,2をそれぞれ一定量下
げ、スライスレベル1,2が最も低くなつたかど
うか(全画面について2値化の走査が終了したか
どうか)を判定し、NOであれば固定2値化によ
る帯状領域Xの抽出から動作を繰返することによ
り全画面についての帯状領域Xのx軸方向の走査
を終了させる。
具体的には、固定2値化により得られた2値デ
ータが第11図Aのようになつている場合、両境
界線X1,X2を抽出すると第11図Bのようにな
る。この両境界線X1,X2間を求めると第11図
Cのように各縦方向位置での距離が上から順に
5、5、4、3、4、5となり、距離が4、3、
4となつている部分が欠陥である。なお、欠陥が
ない場合は、距離が上から順に5、5、5、5、
5、5となる。
このように構成した結果、処理が簡単で処理時
間を短縮でき、2値化レベルの設定が不要であ
り、光量変動があつても所定の検出精度を得るこ
とができる。また、信号増幅回路4および光量測
定回路7でビデオ信号のレベル調整を行つている
ため、最大の分解能でA/D変換することができ
る。
〔発明の効果〕
この発明によれば、処理が簡単で処理時間を短
縮でき、2値化レベルの設定が不要であり、光量
変動があつても所定の検出精度を得ることができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の構成を示す機能ブロツク
図、第2図はこの発明の一実施例の要部斜視図、
第3図は同じくブロツク図、第4図A,B,Cそ
の動作説明のための波形図、第5図はスライスレ
ベルの説明図、第6図A,B,Cおよび第7図
A,B,Cは欠陥認識の説明図、第8図はビデオ
信号上のスライスレベルの説明図、第9図A,B
は帯状領域の移動の説明図、第10図は動作説明
のためのフローチヤート、第11図A,B,Cは
同じくその動作説明のための説明図である。 ……テレビカメラ、……アナログ/デジタ
ル変換器、……フレームメモリ、……固定2
値化手段、……帯状領域移動手段、……境界
線抽出手段、……距離検出手段、……比較手
段、1……ライン光源、2……被検査物、3……
テレビカメラ、4……信号増幅回路、5……アナ
ログ/デジタル変換器、6……フレームメモリ、
7……光量測定回路、8……コンピユータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被検査物の表面に第1の方向には均一で前記
    第1の方向と直交する第2の方向に一端から他端
    にかけて順次光量が減少するように光を照射する
    光源と、前記被検査物の前記第2の方向を水平方
    向とするとともに前記被検査物の前記第1の方向
    を垂直方向として前記被検査物の正反射像を撮像
    するテレビカメラと、このテレビカメラの出力を
    アナログ/デジタル変換するアナログ/デジタル
    変換器と、このアナログ/デジタル変換器の出力
    を画像データとして順次格納するフレームメモリ
    と、このフレームメモリに格納した画像データを
    第1のスライスレベルとこの第1のスライスレベ
    ルより高い第2のスライスレベルとで2値化する
    ことにより前記フレームメモリ中において一定範
    囲内の階調の画像データの存在する帯状領域を抽
    出する2値化手段と、前記第1および第2のスラ
    イスレベルを連動して順次変化させることにより
    前記2値化手段により抽出される前記帯状領域を
    順次前記第2の方向に移動させる帯状領域移動手
    段と、前記2値化手段により抽出された帯状領域
    の両境界線を抽出する境界線抽出手段と、この境
    界線抽出手段により抽出した両境界線間の距離を
    順次異なる前記第1の方向の位置で求める距離検
    出手段と、この距離検出手段により求めた前記両
    境界線間の距離を基準値と比較する比較手段とを
    備えた表面欠陥認識装置。
JP9299383A 1983-05-25 1983-05-25 Hyomenketsukanninshikisochi Expired - Lifetime JPH0246082B2 (ja)

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JPS59217109A JPS59217109A (ja) 1984-12-07
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JPS61271405A (ja) * 1985-05-27 1986-12-01 Mitsubishi Metal Corp 角部の平坦度検査装置
JPH07119590B2 (ja) * 1989-08-09 1995-12-20 サンスター技研株式会社 薄膜状塗布剤の検査装置

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