JPH0352015B2 - - Google Patents

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JPH0352015B2
JPH0352015B2 JP59143636A JP14363684A JPH0352015B2 JP H0352015 B2 JPH0352015 B2 JP H0352015B2 JP 59143636 A JP59143636 A JP 59143636A JP 14363684 A JP14363684 A JP 14363684A JP H0352015 B2 JPH0352015 B2 JP H0352015B2
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JP
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JP59143636A
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Koichiro Muneki
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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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
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • 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)
  • Image Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は検査される対象物体をテレビカメラ
やラインセンサなどの撮像手段を介して撮像し、
その際得られた画像を分析して対称物体の表面の
欠陥を検出する装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
以下各図の説明において同一の符号は同一又は
相当部分を示す。
軸対称の外形を持ち、表面にマークや文字など
が印刷された検査対象物体(以下被検体という)
としてのカプセルや電線表面の汚れや傷などの欠
陥検出方法としては、従来よりこれらの被検体表
面を第5図、第6図に示すようにいくつかの方向
(視線A1〜A3)から観測することが行なわれ
ている。
すなわち第5図において、1−1は被検体1と
しての電線で、軸AXを中心とする軸対称の外形
を持ち、その表面には図のように正常パターンと
しての“ABC”のようなマークMが印刷されて
おり、搬送方向A0に向かつて移動している。
2,2−1,2−2,2−3は電線1−1上の前
記欠陥を検出するためにそれぞれ異つた位置と視
線をもつように配設されたテレビカメラ(カメラ
ともいう)で、この例では各カメラの視線A1〜
A3がそれぞれ電線1−1の軸AXに直交し、か
つ各カメラ2−1〜2−3によつて得られた各画
像を順次隣接させると電線の搬送方向A0で測つ
た同一長さ部分を軸AXを中心に隙間及び重複な
しに一周して眺めた画像が得られるように、還元
すれば電線1−1の表面の欠陥をちようど死角な
しに撮像できるように配設されている。ただし簡
単な検査装置の場合は2つのカメラ2を、電線1
−1を挾んで対向するように(すなわちそれぞれ
表側と裏側の2面を撮像するように)設ける場合
も多い。なおこの検査方法を2方向検査と呼ぶこ
ととする。
また第6図は、第5図と同様に被検体1として
の薬粉充填用のカプセル1−2の表面の欠陥を検
査する場合の例を示す。このようにマークMの位
置が、これらの被検体1,1−1,1−2の軸
AXを中心として様々な方向から観測される。
従つて同一のマークMは、ひとつのカメラ2の
視野内だけで観測されたり、ふたつのカメラ2の
視野内で共に観測されたりするため、複数の観測
結果を総合して良否を判定する必要がある。
同一の被検体(カプセルの場合)または同一の
検査部分(電線の場合)の複数の方向(視線)か
らの観測は通常、同時には観測できないため、そ
れぞれの方向での観測結果を記憶しておいて、す
べての方向での観測を終えてから総合判定するこ
とが行われる。
この場合、記憶しておく情報は画像情報そのも
のではデータ量が多くなるため、画像情報中の何
らかの特徴量を記憶しておくなど記憶情報量を圧
縮することが望まれている。
〔発明の目的〕
この発明は前記の要望を満たすために上記の情
報量圧縮を極端に行いうるのみならず、総合判定
に要する処理量も非常に少なくてすませることが
出来る欠陥判別装置を提供することを目的とす
る。
〔発明の要点〕
本発明の要点は軸対称の外形と、表面に印刷マ
ーク、文字などの正常パターン及び場合によつて
汚れなどの欠陥パターン(これらのパターンを一
括し被検出パターンと呼ぶ)とを持ち、かつ撮像
が完了するまでは少くとも前記軸を中心とする回
転を行うことのない被撮像物体(薬剤カプセルな
どの被検体)上の前記欠陥パターンを検出する装
置において、 前記軸に向い、この軸と直交する視線を持ち、
かつ該視線ごとに撮像された前記被撮像物体の画
像が、隣接しつつ隙間及び重複なしに被撮像物体
を1周して眺めるように配設された複数の撮像手
段(テレビカメラなど)と、 前記の各撮像手段によつて撮像された前記被撮
像物体の各画像を対応する2値化画像に変換する
2値化画像抽出手段(外形2値化回路、マーク2
値化回路など)と、 前記2値化画像ごとに、前記被撮像物体の外形
の座標データを求め、該座標データから(外形パ
ターンの中心線の座標を演算することなどによ
り)対応する前記軸の座標を抽出する軸座標抽出
手段(マイクロコンピユータなど)と、前記2値
化画像ごとに、前記被検出パターンの座標データ
を求め、該座標データから(射影データの中心線
の座標を演算することなどにより)当該被検出パ
ターンの位置を表わす代表座標を抽出するパター
ン代表座標抽出手段(マイクロコンピユータな
ど)と、 対応する前記軸の座標及び被検出パターンの代
表座標から、該代表座標が、前記軸からの所定の
1又は複数のへだたり値によつて区分される前記
外形内の領域の何れに属するかを示すコード(パ
ターン位置コードと呼ぶ)を抽出するパターン位
置コード抽出手段(マイクロコンピユータなど)
と、 前記被撮像物体上の正常パターンが前記の各撮
像手段に対して占める空間内の相対位置に対応
し、各撮像手段を介し得られる前記パターン位置
コードの組合せからなるデータ(正常パターン位
置コード組合せデータと呼ぶ)を記憶する手段
(メモリなど)と、 前記の各撮像手段を介し得られた前記被検出パ
ターンの前記パターン位置コードの組合せが、前
記正常パターン位置コード組合せデータに含まれ
るか否かに応じて、当該の被検出パターンを正常
パターンか、欠陥パターンかに区分判別する手段
(マイクロコンピユータなど)と、からなるよう
にした点にある。
〔発明の実施例〕
以下第1図〜第4図に基づいて本発明を説明す
る。第1図は本発明の1実施例の構成を示すブロ
ツク図、第2図は第1図の処理動作の流れを示す
図、第3図は第1図における2つのカメラから得
られた画像とコード区分の例を示す図、第4図は
各視線に対応するコードの組合せと良否判別との
対応例を示す図である。
第1図において、11はマイクロコンピユータ
(以下CPUと略す)、Bはバスライン、12はメ
モリ、13は外形画像データメモリ、14は外形
2値化回路、15はマーク画像射影メモリ、16
はマーク2値化回路、SW1はスイツチである。
この例は第6図におけるカプセル1−2を前記
の2方向検査で検査する例を示し、カメラ2−1
がカプセル1−2の一方向(便宜上表側と呼ぶ)
を検査するものとすると、カメラ2−2が同一の
カプセル1−2の反対方向(便宜上裏側と呼ぶ)
を検査するようになつている。カメラ2−1,2
−2により表、裏の2方向(視線)からの観測に
よつて得られた各画像信号2−1a,2−2aは
各カメラ2−1,2−2から異つたタイミングで
出力され、そのタイミングに合わせてスイツチ
SW1が切換えられ、画像信号2−1a又は2−
2aごとに一旦それぞれ独立に処理されたうえメ
モリ12に取込まれる。
すなわちスイツチSW1の選択によつて処理さ
れる側となつた画像信号2−1a又は2−2aは
同時に2つの2値化回路、つまり外形2値化回路
14とマーク2値化回路16に入力される。これ
らの2値化回路の出力信号14a,16aは、そ
れぞれ外形画像データメモリ13とマーク画像射
影メモリ15に入力され、後述する画像データと
して記憶される。CPU11は上記画像データに
もとづいて、マークMの位置を検出してコード化
位置情報をメモリ12に記憶させたり、同一カプ
セルの裏側からの観測の結果が得られた時に、メ
モリ12に記憶させておいた。先の表側の観測結
果を検索して、表、裏2方向の観測結果の総合判
定を行う。第2図は上述の画像データの抽出の流
れを示している。同図を説明すると、カメラ2
(2−1又は2−2)がとらえたカプセルの外観
の生画像(図A)は画像信号2−1a又は2−2
aとなつて2値化回路14及び16に入力されこ
れらの回路の処理によつて、それぞれカプセル1
−2の外形Oを示す外形2値化画像(図B)及び
そのマークMを示すマーク2値化画像(図C)が
得られる。なお各図B,CにおいてX,Yはカメ
ラ2の画像掃査の方向を示す。次に図B,Cの2
値化画像から周知の処理方法に基づき、画像メモ
リ回路13及び15を介して、図Dのようにそれ
ぞれ外形Oの輪郭上の各点の座標を示す外形輪郭
データX1,Y1,X2,Y2…Xn,Ynおよび
図Cで得られたマークMの2値化画像のY軸上へ
の射影パターン(同一のY座標値を持つレベル
“1”の2値化画像データの数の総和をY座標値
の大きさの順に配列してなるパターン)Pのデー
タとしての射影パターンデータが抽出される。
従つて前記外形輪郭データから、カプセル外形
の長軸方向の中心線CL1のY座標Ycは、 (Y1+Yn)/2=Yc (ただしY1及びYnはそれぞれ前記輪郭データ
中の最小及び最大のY座標値である。) として計算される。一方、マークMの同方向(前
記長軸方向)の中心線CL2のY座標YCMは、前
記射影パターンデータより、 YL+YM/2=YCM (ただしYL及びYMは前記パターンPのデータ中
の最小及び最大のY座標値である。) として計算される。
従つてこれらの中心線CL1とCL2間のY座標
におけるへだたりYHは YH=YC−YCM と計算される。
いまマークMがカプセルの外形O内のどの位置
にあるかを知るための情報として、座標値をその
まま用いることは、データの量が過大となつて判
別の処理をいたずらに繁雑にすることになるの
で、例えば外形に含まれる領域をY座標で区分
し、上部周辺領域、中央部領域、下部周辺領域と
いつた3領域を定義するコード1〜3を設けてマ
ークMの位置を表わすこととする。
すなわちコード化の区分は第3図のようにカプ
セルの半径Rよりも小さい一定のへだたり境界値
YTを用いて コード1(上部周辺領域):YH>YT>0(外形Oの
中心線CL1の座標YCに対してマークMの中心
線CL2が値YT以上のへだたりで上側にある。) コード2(中央部領域):YT≧YH≧−YT(外形の
中心線CL1の座標YCに対し、マークの中心線
CL2の座標が上、下側とも値YTのへだたり以
内で中央部の領域にある。) コード3(下部周辺領域):YH<−YT(外形の中心
線CL1の座標YCに対しマークの中心線CL2が
値YT以上のへだたりで下側にある。) というように定める。
ただしマークMがカプセル外形Oの上、下の端
部に来た場合などで観測されない場合にはコード
0と定義する。
このようにして互に視線が平行しカプセルを
表、裏2方向から観測するように配置されたカメ
ラ2−1,2−2の各画像第3図A,B(ただし
図Bにおける点線のマークMは反対側にあつて見
えないことを示している。)から得られた前記コ
ードの組合せによる欠陥良否判定の例を第4図に
示す。
第4図において、コード0〜3の区分を示すA
1,A2は前記2つのカメラ2−1,2−2の視
線(観測方向)である。従つて、A1,A2を方
向とも呼ぶ。また同図内の○印は“良”の判定、
×印は“否”の判定を示す。例えば方向A1側の
コード0と方向A2側のコード0〜3を“良”と
判定しているのは方向A1(表側とする)からは
マークMは見えないが、方向A2(裏側とする)
からは見えないか(コード0)、いずれかの領域
で見える(コード1〜3)場合は“良”としてい
る。(ただしここで方向A2のコード0との組合
せはカプセルの上下の端面であつても必ずマーク
Mがいずれかの方向A1,A2から観測されねば
ならないような、マークMの大きさ及びへだたり
値YTの組合せである場合には“否”(×印)とす
る場合もある。) 次に方向A1側のコード1と方向A2側のコー
ド0、1の組合せを“良”とし、方向A2側のコ
ード2、3との組合せを“否”としているのは、
方向A1から見てマークMが上部周辺領域にある
場合、方向A2からは見えないか(コード0)、
又は上部周辺領域に見える(コード1)を“良”
とし、それ以外を“否”としている。これは方向
A2でコード2、3の領域にマーク(らしいも
の)が見えた場合、方向A1の観測マークを真の
マークとすれば方向A2の観測マークは同じマー
クが見える筈はないので偽のマーク(すなわち欠
陥)であり、逆に方向A2の観測マークを真とす
れば、方向A1の観測マークは偽となる筈だから
である。(ただしここで方向A2側のコード1と
の組合せは、同じマークがA1,A22方向から
ともに上部周辺領域に見える筈がないようなマー
クMの大きさ及びへだたり値YTの組合せのとき
は“否”(×印)とする場合もある。) 同様にして方向A1側のコード2と方向A2側
のコード0との組合せを“良”、同じく方向A2
側のコード1〜3との組合せを“否”としてい
る。これは方向A1で見てマークが中央部領域に
見える場合、B方向からは同じくマークが見える
筈はないからである。
また同様にして方向A1側のコード3と、方向
A2側のコード0、3の組合せを“良”、同じく
方向A2側のコード1、2との組合せを“否”と
している。(ただし前記と同様にマークMの大き
さ及びへだたり値YTの組合せによつては方向A
2側のコード3との組合せを“否”とする場合も
ある。) ただしマークMがA1,A2,2方向のいずれ
かからしか観測し得ない程度のマークMの大きさ
とへだたり値YTとの組合せの場合には、前記コ
ード化区分にかかわりなく、マークMが観測され
ればコード2、観測されなければコード0とする
ことによつて、判別処理を簡単化することができ
る。
また第5図、第6図のように3台のカメラ2−
1,〜,2−3を用いて判別する場合には、各カ
メラ(従つて各視線の方向)に対応する0〜3の
コードからなる3つ(3方向)のコード群を考
え、各群から何れか1つづつのコードを取出して
できるコードの組合せの全てについて“良”又は
“否”の判定を対応させた判定表を設けることに
よつてより精度の高い(マークを見落す死角のな
い)判定を行うことができる。
なお以上に説明した処理は実際のカプセルでは
カプセルのボデイ(薬粉を充てんするさや)側と
キヤツプ(ボデイのふた)側のそれぞれについて
実施している。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、軸対称の外形を持つ被検体の軸に向い、この
軸と直交する視線を持つ複数のカメラを設け、各
カメラを、その画像て隣接しつつ、隙間や重複部
なしに同一の被検体を1周して眺めるように配設
し、各カメラの画像から得た被検体の2値化画像
から、被検体の外形内における被検出パターンの
存在領域を示すコードを抽出し、各カメラ毎のこ
のコードの組合せからその被検出パターンが正常
なものか欠陥によるものかを判別するようにした
ので、簡単な判別処理を行いつつ、従つて安価な
装置を用いて、精度の高い欠陥判別を行うことが
できる。
従つてこの発明によれば、従来印刷マークとの
識別が困難のため検査できなかつた、印刷マーク
相当の大きさの汚れなどの欠陥も容易に検出出来
る。
なお前記のコードは通常1つのカメラ(従つて
1つの視線の方向)ごとに2ビツトでコード化で
きるため、1カプセルについて、表裏2方向から
観測するときは4ビツト、1画面内には、2ケの
カプセルが同時に観測されるので、2ケ分で8ビ
ツト(1バイト)の情報記憶で、1画面分の処理
が実施できる。従つて、8ビツトパラレル処理を
行うマイクロコンピユータにより効率のよい検査
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例としての構成を示す
ブロツク図、第2図は第1図の処理動作の流れを
示す図、第3図は第1図における2つのカメラか
ら得られた画像とコード区分の例を示す図、第4
図は各視線に対応するコードの組合せと良、否判
別との反応例を示す図、第5図、第6図は従来及
び本発明における各種の被検体に対するカメラ配
置例を示す図である。 1,1−1,1−2……被検体、M……マー
ク、2,2−1〜2−3……テレビカメラ(カメ
ラ)、A1〜A3……視線(方向)、11……マイ
クロコンピユータ(CPU)、12……メモリ、1
3……外形画像データメモリ、14……外形2値
化回路、15……マーク画像射影メモリ、16…
…マーク2値化回路、CL1,CL2……中心線、
YH……へだたり、YT……へだたり境界値。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 軸対称の外形と、表面に印刷マーク、文字な
    どの正常パターン及び場合によつて汚れなどの欠
    陥パターン(これらのパターンを一括して被検出
    パターンと呼ぶ)とを持ち、かつ撮像が完了する
    までは少なくとも前記軸を中心とする回転を行う
    ことのない被撮像物体上の前記欠陥パターンを検
    出する装置において、 前記軸に向かい、この軸と直交する視線を持
    ち、かつ該視線ごとに撮像された前記被撮像物体
    の画像が隣接しつつ〓間及び重複なしに被撮像物
    体を一同して眺めるように配設された複数の撮像
    手段と、 前記の各撮像手段によつて撮像された前記被撮
    像物体の各画面から、外形を表す2値化画像と、
    被検出パターンを表す2値化画像とを抽出する2
    値化画像抽出手段と、 前記被撮像物体の外形を表す各2値化画像ごと
    に、前記被撮像物体の外形の座標データを求め、
    該座標データから各撮像手段の視野内における被
    撮像物体の中心軸の座標を抽出する軸座標抽出手
    段と、 前記被撮像物体の被検出パターンを表す各2値
    化画像ごとに、前記被検出パターンの座標データ
    を求め、該座標データから各撮像手段の視野内に
    おける被撮像物体の当該被検出パターンの位置を
    表す代表座標を抽出するパターン代表座標抽出手
    段と、 前記各撮像手段の視野内における被撮像物体の
    中心軸の座標及び被検出パターンの代表座標か
    ら、該代表座標が、前記中心軸からの所定の少な
    くとも1つのへだたり値によつて複数の領域に区
    分される前記外形内の領域の何れに属するかを示
    すコード(パターン位置コードと呼ぶ)を抽出す
    るパターン位置コード抽出手段と、 前記被撮像物体上の正常パターンが前記の各撮
    像手段に対して占める空間内の相対位置に対応
    し、各撮像手段を介し得られる前記パターン位置
    コードの組合せからなるデータ(正常パターン位
    置コード組合せデータと呼ぶ)を記憶する手段
    と、 前記の各撮像手段を介し得られた前記被検出パ
    ターンの前記パターン位置コードの組合せが、前
    記正常パターン位置コード組合せデータに含まれ
    るか否かに応じて、当該の被検出パターンを正常
    パターンか欠陥パターンかに区分判別する手段
    と、からなることを特徴とする欠陥検出装置。
JP14363684A 1984-07-11 1984-07-11 欠陥検出装置 Granted JPS6123950A (ja)

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JP14363684A JPS6123950A (ja) 1984-07-11 1984-07-11 欠陥検出装置

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JPS6123950A JPS6123950A (ja) 1986-02-01
JPH0352015B2 true JPH0352015B2 (ja) 1991-08-08

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JPS63165973A (ja) * 1986-12-27 1988-07-09 Osaki Electric Co Ltd 自動形状検定装置
JP2506201B2 (ja) * 1989-09-26 1996-06-12 株式会社クボタ 物品検査装置
CN103940825B (zh) * 2014-04-14 2016-02-24 北京大恒图像视觉有限公司 一种全方位胶囊检测设备及相应检测方法

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