JPH03221849A - 欠陥検出方法 - 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】 を産業上の利用分野］ 本発明は光沢のある物体表面の平面部分上の疵、クラッ
ク等の欠陥を外観より自動的に検出する欠陥検出方法に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、光沢のある物体、例えばプラスチ・ンクや、金属
において、表面上の疵やクラックを検査する場６．ＴＶ
カメラで撮像して得られる画像を処理することにより行
われてきた。

大きな疵や、隙間が開くような大きなりラックに対して
は、２値画像を用いる簡便な面積判定処理が使われる。

一方隙間が開かず段差のみを生しるようなりラックに対
しては、濃淡画像、空間微分画像、エツジ画像を用いる
複雑な処理が行われる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで濃淡画像、空間微分画像、エツジ画像を使用す
る処理としては、例えばエツジ画像上を探索してエツジ
を探し、見付は出したエツジ像周辺の微分地や濃度値の
変化具合、エツジ形状を検査することにより欠陥検出を
行う方法があるが、多くの処理を行うため、処理時間が
かかるという問題があった。

また実際の処理においては、検査時間が制限されるため
、２値画像を使い大きな疵やクラックのみを検出するか
、又は演算速度が超高速なプロセッサを使用して濃淡画
像処理を行う必要があるが、超高速なプロセッサは高価
であるという問題があった。

本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは濃淡画像を用い、光沢を持つ物体表面
上の外観検査を高速に且つ精度良く行うことができる欠
陥検出方法を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、被検査物の平面部
分に、撮像素子に被検査物平面部の正反射光が入射する
ように照明を行って撮像し、該撮像によって得られた濃
淡画像を空間微分、２値化、細線化、エツジ延長して得
られるエツジ画像において、第１番目の欠陥検出処理と
して所定検査エリア内で一定長以上のエツジ像の有無の
判定を行って、該当するエツジ像が有れば第１番目の欠
陥検出処理のみで欠陥検出を終了し、一定長以上のエツ
ジ像が無ければ、第２番目の欠陥検出処理として、撮像
素子に被検査物の平面部分に、拡散反則光か入射するよ
うに照明を切り換えて第１番目の欠陥検出処理と同一部
分を撮像し、該撮像によって得られた濃淡画像を空間微
分、２値化、細線化、エツジ延長して得られるエツジ画
像において、所定の検査エリア内のエツジ像についてエ
ツジ像の長さ、大きさ、エツジ像周辺の濃度値、微分値
の大きさにより欠陥の有無を判定をする第２番目の欠陥
検出処理を行うものである。

し作用］ 而して光沢のある被検査物の平面部分に正反射照明を行
うと、平面状態の崩れているところ、即ちクラックが生
じて、亀裂、段差のある所や、光沢面が削り取れられて
疵となっている所は、濃淡画像上で正常面に比べて暗く
なっているため、本発明のように濃淡画像を空間微分、
２値化、細線化、エツジ延長して得られるエツジ画像は
クラック、疵の欠陥をコントラスト良く表すものとなる
。

よって大きな疵や、クラックは正反射照明下での撮像に
より得られたエツジ画像上において、定長以上のエツジ
像の有無を判定するだけで検出することができ、そのた
め第１番目の欠陥検出処理が高速に行える。

一方上記の正反射照明下により得られる画像上では小さ
な疵やクラックは検出できないため、」二記照明を拡散
反射照明に切り換えて再度撮像する。

そこで第１番目の欠陥検出処理で、欠陥検出が無かった
場合に照明を拡散反射照明に切り換えて撮像を行う。こ
の拡散反射照明下による撮像で得られた濃淡画像を空間
微分、２値化、細線化、エツジ延長して得られるエツジ
画像は、小さな疵やりラックの欠陥像ともにノイズ成分
である、埃、擦り疵などの像が混在しているフ；：め、
エツジ像の有無だけでは欠陥の有無の判定ができないが
、本発明では第２番目の欠陥検出処理として、所定の検
査エリア内のエツジ像についてエツジ像の長さ、大きさ
、エツジ像周辺の濃度値、微分値の大きさにより欠陥の
有無を判定するので、ノイズ成分と欠陥との分離を行っ
て欠陥を検出することができるのである。

このように本発明欠陥検出方法では大きな欠陥について
は大まかに簡単に検出を行って高速処理を図り、小さな
欠陥については、撮像時の照明を拡散反射照明に切り換
えて詳細な検出処理を行うことにより精度の高い欠陥検
出が行えるのである。

［実施例］ 以下本発明を実施例装置により説明する。

第１図は本発明の実施例装置を示しており、この装置の
動作を第２図に示すフローチャー１〜に沿って説明する
。まず検査開始時に制御部１５から照明切り換えコント
ローラ１０に対して、正反射照明となるように指令を出
し、照明切り換えコントローラ１０により正反射照明の
設定を行って正反射照明用ライト２を点灯させる。

この点灯後において、ＴＶカメラ２に被検査物１を撮像
させる。

このＴＶカメラ２の画像信号はＡ　、／　Ｄ変換器５に
入力してＡ／Ｄ変換され、Ａ／［）変換器５は変換出力
を分岐させて一方を原画像フレームメモリ１３に送って
濃淡画像を作成し、もう一方を空間微分回路６へ送り込
む。

空間微分回路６は送り込まれてデジタル化された画像信
号を空間微分し／′Ｓ後、２値化回路７と空間微分画像
フレームメモリ１２とに分岐出力しており、２値化回１
ｉ’８７へ送られた画像信号は２値化された後、更に細
線化回路８、エツジ延長処理回路９を経て、明るさが変
化する部分を示すエツジ画像となってエツジ画像フレー
ムメモリ１１に蓄積され、また空間微分画像フレームメ
モリ１２に送られた画像信号が空間微分画像となる。

このようにして、原画像フレームメモリ］３、空間微分
画像フレームメモリ１２、エツジ画像フレームメモリ１
１の総てに画像が作成された時点で制御部１５は判定処
理部１４に対して第１番目の欠陥検出処理の開始を指令
する。

判定処理部１４はエツジ画像フレームメモリ］１上の第
３図（ａ）に示す検査エリアａ内に一定長以上のエツジ
像イが存在するかどうがの探索を行って、エツジ像イに
該当するものがあれば欠陥ありと判定するもので、欠陥
ありと判定した場合には処理を終了し、エツジ像イが存
在しながった場合には第１番目の欠陥検出処理ではエツ
ジ像イが無かったことを制御部１５へ通知する。

制御部１５は第１番目の欠陥検出処理で欠陥が見付から
なかった通知を受は取ると、照明切り換えコントローラ
１０に指令を出して正反射照明用ライｌ−４を消灯させ
、この消灯後に拡散反射照明用ライト３を点灯させ、Ｔ
Ｖカメラ２により被検査物１を撮像する。ＴＶカメラ２
で得られた画像信１号は、第１番目の欠陥検出処理の時
と同様にしてＡ／Ｄ変換器５、空間微分回路６．２値化
回路７、ｆａ線化回ｉｌｌ、エツジ延長処理回路９の回
路を経て、エツジ画像フレームメモリ］−１、空間微分
画像フレームメモリ１２、原画像フレームメモリ１３上
に画像を作成する。各フレームメモリ１１．１２．１３
上に画像作成が終了すると、制御部１５は判定処理部１
４に第２番目の欠陥検出処理開始を指令する。

判定処理部１４はエツジ画像フレームメモリ１１上の第
３図（ｂ）に示す所定の検査エリアａ内を探索し、小さ
なりラックのエツジ像口、擦り疵のエツジ像ハ、埃によ
るエツジ像二等の小さなエツジ像が見１寸かると、その
エツジ像を追跡し、エツジ像の長さ、大きさが規定の範
囲内がどぅがを調べ、範囲内であれば欠陥無しと判定し
、残りの検査エリア内において次のエツジ像の探索を行
う。

規定の範囲を越える場合には、エツジ周辺の濃度値、微
分値を調べて規定の範囲内であれば欠陥無しと判定し、
残りの検査エリア内において次のエツジ像の探索を行う
。ここで規定の範囲を越える場合には欠陥有りと判定し
て処理を終了する。

このようにして第２番目の欠陥検出処理では詳細にエツ
ジ像を検定するため、擦り疵によるエツジ像ハや、埃に
よるエツジ像二等のノイズ成分と欠陥である小さなりラ
ックによるエツジ像口とを識別して確実に欠陥を検出す
ることができるのである。

［発明の効果１ 本発明は被検査物の平面部分に、撮像素子に被検査物平
面部の正反射光が入射するように照明を行って撮像し、
該撮像によって得られた濃淡画像を空間微分、２値化、
細線化、エツジ延長して得られるエツジ画像において、
第１番目の欠陥検出処理どして所定検査エリア内で一定
長以上のエツジ像の有無の判定を行って、該当するエツ
ジ像が有れば第１番目の欠陥検出処理のみで欠陥検出を
終了し、一定長以上のエツジ像が無ければ、第２番目の
欠陥検出処理として、撮像素子に被検査物の平面部分に
、拡散反射光が入射するように照明を切り換えて第１番
目の欠陥検出処理と同一部分を撮像し、該撮像によって
得られた濃淡画像を空間微分、２値化、細線化、エツジ
延長して得られるエツジ画像において、所定の検査エリ
ア内のエツジ像についてエツジ像の長さ、大きさ、エツ
ジ像周辺の濃度値、微分値の大きさにより欠陥の有無を
判定をする第２番目の欠陥検出処理を行うので、第１番
目の欠陥検出処理では高速で大きな欠陥の検出処理が行
なえ、また第２′４目の欠陥処理では第１番目の欠陥検
出処理では検出できない小さな欠陥の検出を精度良く行
え、結果被検査物の外観検査処理が超高速プロセッサを
用いることなく高速に精度良く行えることができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の回路構成図、第２図は同
上のフローチャート、第３図（ａ）は正反射照明による
エツジ画像側図、第３図（ｂ）は拡散反射照明によるエ
ツジ画像側図である。 １は被検査物、２はＴＶカメラ、３は拡散照明用ライト
、４は正反射照明用ライト、５はＡ／Ｄ変換器、６は空
間微分回路、７は２値化回路、８は細線化回路、９はエ
ツジ延長処理回路、１０（よ照明切り換えコントローラ
、１１はエツジ画像フレームメモリ、］２空間微分画像
フレーｌ＼、メモリ、１３は原画像フレームメモリ、１
４は判定処理部、１５は制御部、ａは検査エリア、イル
二はエツジ像である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査物の平面部分に、撮像素子に被検査物平面
   部の正反射光が入射するように照明を行って撮像し、該
   撮像によって得られた濃淡画像を空間微分、２値化、細
   線化、エッジ延長して得られるエッジ画像において、第
   １番目の欠陥検出処理として所定検査エリア内で一定長
   以上のエッジ像の有無の判定を行って、該当するエッジ
   像が有れば第１番目の欠陥検出処理のみで欠陥検出を終
   了し、一定長以上のエッジ像が無ければ、第２番目の欠
   陥検出処理として、撮像素子に被検査物の平面部分に、
   拡散反射光が入射するように照明を切り換えて第１番目
   の欠陥検出処理と同一部分を撮像し、該撮像によって得
   られた濃淡画像を空間微分、２値化、細線化、エッジ延
   長して得られるエッジ画像において、所定の検査エリア
   内のエッジ像についてエッジ像の長さ、大きさ、エッジ
   像周辺の濃度値、微分値の大きさにより欠陥の有無を判
   定する第２番目の欠陥検出処理を行うことを特徴とする
   欠陥検出方法。