JPH04294204A - 物体表面の欠陥抽出装置 - Google Patents

物体表面の欠陥抽出装置

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JPH04294204A
JPH04294204A JP3059939A JP5993991A JPH04294204A JP H04294204 A JPH04294204 A JP H04294204A JP 3059939 A JP3059939 A JP 3059939A JP 5993991 A JP5993991 A JP 5993991A JP H04294204 A JPH04294204 A JP H04294204A
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JP
Japan
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illumination
color
images
image
defects
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Pending
Application number
JP3059939A
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English (en)
Inventor
Seiji Hata
清治 秦
Hiroshi Kojima
浩 小島
Takahide Murata
貴英 村田
Tadashi Majima
正 真島
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Hitachi Ltd
Hitachi Micro Software Systems Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Micro Software Systems Inc
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は外観検査装置において物
体表面の凹凸の区別を要する各局面で適用可能な物体表
面の欠陥抽出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の装置として関連するものには、例
えば、日本非破壊検査協会、第2回産業における画像セ
ンシング技術シンポジウムの予稿、第291頁から第2
94頁において論じられている。この方法は、図1に示
すように、表面実装部品の装着不良を検出するために、
部品の斜め上方から二つのランプを交互に発光させ各々
の発光タイミングでの画像を二回撮像し、画像間の差分
をとることで影の付き方の違いを利用して物体外形を抽
出,位置計測を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は外観不
良を検出する上で二回の撮像が必要であり、処理時間を
要する。
【0004】本発明の目的は凹凸抽出を一回の撮像で迅
速、かつ、正確に処理することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、物体表面に色彩照明を多方向から照射
してカラーテレビ用カメラで入力し、その色彩画像から
それぞれの照明方向の画像を分離し、画像間の比較を行
う。これにより欠陥候補の凹凸を判別し、欠け,割れ等
の欠陥と、物体表面に付着した異物とを区別することで
、正確な検出が可能となる。
【0006】
【作用】色彩照明を用いた物体表面の欠陥抽出装置は、
色彩照明による多方向からの斜方照明と落斜照明を用い
、それぞれの照明方向の画像を一回で撮像し、色信号の
分離により各照明方向の画像を得るため、撮像は一回で
済み処理時間が大幅に短縮される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図2から図7に基
づいて説明する。
【0008】図2は、本方式の適用される、色彩照明を
用いた物体表面の欠陥抽出装置である。被検査物201
は、X−Yテーブル202上で位置決めされ、前後およ
び左右四方向の斜方照明203と、落射照明204から
なる色彩照明系で照射し、この状態をカラーテレビ用カ
メラ205で撮像して、画像処理装置で物体形状と物体
表面の欠陥を抽出する。色彩照明系内の、斜方照明20
3には前後および左右でそれぞれ赤色光R,緑色光Gを
対にして用いる。落射照明204には青色光Bを用いる
【0009】図3と図4は、多方向から異なる色彩照明
を照射した色彩画像から、それぞれの照明方向の画像を
分離する二つの方法の概略を示したものである。
【0010】一つは図3に示すように、色相により画像
を分離する方法である。各照明の波長範囲を図3(a)
に示す。また、このときの各照明の色相をL*a*b*
表色系の色空間で表現したときの色相角の範囲を図3(
b)に示す。このように、各照明の色相角の範囲をあら
かじめ定めておけば、色彩画像の各点における色相角を
求めることにより、それぞれの照明方向の画像を分離す
ることが出来る。
【0011】以下に色相角Habを求める手順を示す。 まずカラーカメラのR,G,B信号それぞれの濃淡値か
ら次のX,Y,Zを数1,数2,数3で求める。
【0012】
【数1】X  =  2.7689R  +  1.7
517G  +  1.1302B
【0013】
【数2】Y  =  1.0000R  +  4.5
907G  +  0.0601B
【0014】
【数3】Z  =  0.0565R  +  5.5
943B次に、このX,Y,ZからL*a*b*表色系
のL*,a*,b*を数4,数5,数6で求める。ここ
で、X0,Y0,Z0は、白色光の値である
【0015
【数4】
【0016】
【数5】
【0017】
【数6】
【0018】さらにa*,b*から色相角Habを数7
で求める。
【0019】
【数7】
【0020】もう一つは、各照明の色彩をカラーテレビ
用カメラの特性に合わせることにより、それぞれの照明
方向の画像を分離する方法である。照明に用いるR,G
,Bのフィルタの特性  図4(a)とカラーカメラの
RGB感度特性  図4(b)を示す。カラーカメラの
R,G,Bの感度曲線それぞれに、フィルタの特性を一
致するようにすることで、各フィルタから発せられた光
がカラーカメラのR,G,B信号にそれぞれ個別に取り
出される。以下、この二番目の方法による照明を説明す
る。
【0021】図5から図7は、画像処理部で行う欠陥お
よび異物の抽出と、それらを区別するための、画像処理
の過程を示したものである。
【0022】図5は、光学系と、平坦部,凹部,凸部に
おける照明の反射方向を示す。ここでは、以下の説明を
簡単にするために図5(a)に示すように斜方照明を左
右二方向とし、左から緑色光G、右から赤色光Rとする
。平坦部では、図5(b)に示すように青色光B(落射
照明)だけがカメラ方向に反射され、緑色光G,赤色光
R(斜方照明)はカメラに入射しない。凹部では、図5
(c)に示すように、青色光B(落射照明)は乱反射し
、緑色光G(左斜方照明)は凹部の右側からの反射光が
入射し、また、赤色光R(右斜方照明)は凹部の左側か
らの反射光が、それぞれ、カメラに入射する。凸部では
、図5(d)に示すように図5(c)の逆になる。
【0023】図6は、図5の色彩画像からそれぞれの照
明方向の画像を分離し、物体表面の欠陥を抽出する方法
を示している。ここで左側の図は凹部、右側の図は凸部
である。図6(a)はカラーカメラで撮像した色彩画像
であり、それぞれの照明方向の分離が図6(b),(c
),となり、それぞれR,G,B画像とする。B画像は
図6(b)に示すように、凹部または凸部で暗くなって
おり、欠陥候補が抽出できる。
【0024】つぎに、この欠陥候補から欠陥と表面上の
異物を区別するには、凹凸を判定すればよい。図6の下
部は図6の上部における直線AB上の断面輝度を示して
いる。図6(d)は直線AB上の差(R画像)−(G画
像)であり、凹形状の場合は右下がり、凸形状の場合は
右上がりになることが分かる。ここで簡単に凹凸を判定
するには、差が最大値、最小値をとるときのX座標をそ
れぞれXmax,Xminとすると、差(Xmax−X
min)の符号が、正のとき凸形状、負のとき凹形状と
判定できる。 しかし、この方式はノイズに弱いので、次に示すように
統計的な手法で判断した方が信頼性が高くなる。直線A
B上の欠陥候補の範囲で、次式の総和Sを計算する。す
なわち、
【0025】
【数8】 S=Σ(Xi−Cx)・(R(Xi)−G(Xi))但
し、Cx      :範囲の中心X座標R(Xi):
直線AB上XiにおけるR画像値G(Xi):直線AB
上YiにおけるG画像値このSの符号が、正のとき凸形
状、負のとき凹形状と判定できる。
【0026】図7は画像処理のフローチャートを示す。 ステップ701では、被検査物をカラーカメラにより画
像入力を行う。ステップ702では、撮像された画像は
、R、G、B信号毎に別々に画像メモリに格納される。 ステップ703は、落射照明によるB画像から欠陥候補
(欠陥または、付着した異物等)の抽出を行う。ステッ
プ704では、抽出した欠陥候補部の凹凸を判定し、欠
陥か異物かの判定を行う。
【0027】
【発明の効果】本発明によればカラー画像を用いて、物
体表面の凹凸が区別できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術の検査原理図。
【図2】本発明の一実施例の説明図。
【図3】色相による色分離の原理図。
【図4】フィルタ,カラーテレビ用カメラの特性曲線図
【図5】物体表面における反射光の説明図。
【図6】欠陥検査および凹凸判定の原理図。
【図7】欠陥抽出の処理フローチャート図。
【符号の説明】
201…被検査物 202…X−Yテ−ブル 203…斜方照明 204…落射照明 205…カラーTVカメラ 206…赤色光フィルタ 207…緑色光フィルタ 208…赤色光フィルタ 209…緑色光フィルタ 210…青色光フィルタ 211…ハーフミラー 212…モニタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】異なる色彩照明を多方向から照射する色彩
    照明系、カラーテレビ用カメラ、またその信号を解析す
    る画像処理装置からなる外観検査装置において、前記カ
    ラーテレビ用カメラから入力した色彩画像を解析するこ
    とにより、それぞれの照明方向の画像を分離し、画像間
    の比較を行うことを特徴とする物体表面の欠陥抽出装置
  2. 【請求項2】請求項1において、前記色彩照明系の色彩
    を前記カラーテレビ用カメラの特性に合わせた物体表面
    の欠陥抽出装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、色彩画像から照明方向
    の画像の分離を色相で行う物体表面の欠陥抽出装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、それぞれの照明方向の
    画像を分離して画像間の比較をする物体表面の欠陥抽出
    装置。
  5. 【請求項5】請求項1の前記色彩照明系の落射照明と多
    方向の斜方照明を組み合わせた物体表面の欠陥抽出装置
  6. 【請求項6】請求項5の前記色彩照明系の落射照明に短
    波長の青色光を用いる物体表面の欠陥抽出装置。
JP3059939A 1991-03-25 1991-03-25 物体表面の欠陥抽出装置 Pending JPH04294204A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329919A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 照明装置、該照明装置を用いた画像処理装置および画像処理方法
JP2008241408A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Kyushu Institute Of Technology 対象物表面の欠陥検査方法
JP2010175558A (ja) * 2010-04-01 2010-08-12 Daiichi Jitsugyo Viswill Co Ltd 検査装置
WO2016208622A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 Jfeスチール株式会社 表面欠陥検出装置および表面欠陥検出方法
WO2016208626A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 Jfeスチール株式会社 表面欠陥検出方法、表面欠陥検出装置、及び鋼材の製造方法
EP3315950A4 (en) * 2015-06-25 2018-12-19 JFE Steel Corporation Surface flaw detection device, surface flaw detection method, and manufacturing method for steel material
EP3252457A4 (en) * 2016-04-08 2019-01-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation METALLIC BODY SURFACE STATE MONITORING DEVICE AND METALLIC BODY SURFACE STATE MONITORING METHOD
EP4095518A4 (en) * 2020-01-20 2023-02-08 JFE Steel Corporation SURFACE INSPECTION DEVICE, SURFACE INSPECTION METHOD, STEEL MATERIAL MANUFACTURING METHOD, STEEL MATERIAL QUALITY MANAGEMENT METHOD AND STEEL MATERIAL MANUFACTURING PLANT

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329919A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 照明装置、該照明装置を用いた画像処理装置および画像処理方法
JP2008241408A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Kyushu Institute Of Technology 対象物表面の欠陥検査方法
JP2010175558A (ja) * 2010-04-01 2010-08-12 Daiichi Jitsugyo Viswill Co Ltd 検査装置
WO2016208622A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 Jfeスチール株式会社 表面欠陥検出装置および表面欠陥検出方法
WO2016208626A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 Jfeスチール株式会社 表面欠陥検出方法、表面欠陥検出装置、及び鋼材の製造方法
JP6079948B1 (ja) * 2015-06-25 2017-02-15 Jfeスチール株式会社 表面欠陥検出装置および表面欠陥検出方法
JPWO2016208626A1 (ja) * 2015-06-25 2017-06-29 Jfeスチール株式会社 表面欠陥検出方法、表面欠陥検出装置、及び鋼材の製造方法
CN107709977A (zh) * 2015-06-25 2018-02-16 杰富意钢铁株式会社 表面缺陷检测装置及表面缺陷检测方法
KR20180019734A (ko) * 2015-06-25 2018-02-26 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 표면 결함 검출 장치 및 표면 결함 검출 방법
EP3315952A4 (en) * 2015-06-25 2018-06-13 JFE Steel Corporation Surface flaw detection method, surface flaw detection device, and manufacturing method for steel material
EP3315950A4 (en) * 2015-06-25 2018-12-19 JFE Steel Corporation Surface flaw detection device, surface flaw detection method, and manufacturing method for steel material
EP3315951A4 (en) * 2015-06-25 2018-12-26 JFE Steel Corporation Surface defect detection apparatus and surface defect detection method
EP3252457A4 (en) * 2016-04-08 2019-01-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation METALLIC BODY SURFACE STATE MONITORING DEVICE AND METALLIC BODY SURFACE STATE MONITORING METHOD
US10290113B2 (en) 2016-04-08 2019-05-14 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Surface state monitoring apparatus for metallic body and surface state monitoring method for metallic body
EP4095518A4 (en) * 2020-01-20 2023-02-08 JFE Steel Corporation SURFACE INSPECTION DEVICE, SURFACE INSPECTION METHOD, STEEL MATERIAL MANUFACTURING METHOD, STEEL MATERIAL QUALITY MANAGEMENT METHOD AND STEEL MATERIAL MANUFACTURING PLANT

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