JPH0431751A - 外観検査による欠陥検出方法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、検査対象物の表面の欠け、ひび、汚れ等の外
観上の欠陥部を画像処理によって自動検出するようにし
た外観検査による欠陥検出方法に関するものである。

【従来の技術１ 従来より、検査対象物の表面に存在する欠け、ひび、汚
れ等の外観上の欠陥部を自動検出する方法として、検査
対象物を含む空間領域をＩＴＶカメラ等の画像入力手段
で撮像して作成された濃淡画像である原画像の各画素の
濃度値に基づく欠陥検出方法が知られている６たとえば
、欠陥部と背景とのコントラストが明確な場合には、濃
淡画像を適宜しきい値を用いて２値画像に変えるしきい
値処理を行うことによって欠陥部を背景から分離する方
法がある。 一方、欠け、ひび、汚れ等の検査対象物の表面に存在す
る欠陥部は、背景とのコントラストが明確ではないこと
が多く、画像内の場所によってコントラストが異なるこ
ともある。したがって、しきい値処理では大きな欠陥部
しか検出できないのであって、小さな欠陥部まで検出す
る必要があるような欠陥検出方法には、しきい値処理は
不向きである。そこで、この種の欠陥検出方法には、画
素の濃度値の変化率や濃度値の最大変化の方向を求める
微分処理が用いられている。 微分処理では、各画素の値をその画素の近傍の濃度値の
変化率である微分絶対値とした微分絶対値画像と、各画
素の値をその画素の近傍の濃度値の最大変化の方向を表
す微分方向値とした微分方向値画像とに基づいて、１画
素幅を有する線画像であるエツジ画像を求める。エツジ
画像を求める処理では、まず微分絶対値画像を適宜しき
い値を用いて２値画像に変える。このとき、コントラス
トの小さい部分では微分絶対値も小さくなるから、２値
画像では欠陥部の輪郭線などの連続線となるべき部分で
も不連続線になる場合があり、不連続箇所の周辺の微分
絶対値および微分方向値を用いて不連続線を延長して連
結するように延長処理を行い、エツジ画像を生成する。 その後、エツジ画像内の画素を順に走査することによっ
てエツジを検出し、検出したエツジの周辺の微分絶対値
や微分方向値、エツジの形状などに基づいて、欠陥部を
検出するのである。 【発明が解決しようとする課題】 上述した微分処理を用いる欠陥検出方法では、エツジ画
像を生成する際に、延長処理を行うのであるが、不連続
部分の周辺での微分絶対値が小さいときには、欠陥部の
輪郭に対応するように線を延長するのが難しく、たとえ
ば、欠陥部がひびであるような場合には、欠陥部の輪郭
を正しく表現したエツジ画像を得るのが困難であるとい
う問題があった。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、欠
陥部がひびである場合のように、欠陥部と背景とのコン
トラストが小さく、エツジ画像に欠陥部の輪郭が正しく
反映されないような場合でも、欠陥部の形状を正しく認
識し高い検出精度で欠陥部が検出できるようにした外観
検査による欠陥検出方法を提供しようとするものである
。

【課題を解決するための手段】

本発明は、上記目的の達成のために、検査対象物を含む
空間領域を撮像して作成された濃淡画像である原画像に
基づいて、各画素の近傍領域内の濃度値の変化率を表す
微分絶対値を各画素に対応させた微分絶対値画像と、各
画素の近傍領域内の濃度値の最大変化の方向を複数値で
表した微分方向値を各画素に対応させた微分方向値画像
とを作成し、さらに微分絶対値画像における所定値以上
の画素を１画素幅に細線化してエツジ画像を作成するこ
とを前提にしており、以下の方法によって欠陥部の検出
を行うようにしている。 すなわち、請求項１の方法では、エツジ画像内の線上の
画素を微分方向値ごとに分類して複数個の部分エツジ画
像を作成し、１つの部分エツジ画像内について検査対象
物に対応する領域内であらかじめ設定した検査領域を走
査して部分エツジ画像内の線上の画素を欠陥候補点とし
て検出し、欠陥候補点に隣接する画素のうちに部分エツ
ジ画像内の線上の画素があれば次の欠陥候補点とし、線
上の画素がなければ欠陥候補点と同じ微分方向値を有す
る画素のうちで微分絶対値が最大となる画素を次の欠陥
候補点とし、いずれかの部分エツジ画像内で欠陥候補点
が規定数以上連続して検出されたときに欠陥部が存在す
ると判定するのである。 請求項２の方法では、エツジ画像内の線上の画素を微分
方向値ごとに分類して複数個の部分エツジ画像を作成し
、１つの部分エツジ画像内について検査対象物に対応す
る領域内であらかじめ設定した検査領域を走査して部分
エツジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出し、
欠陥候補点に隣接する画素のうちに部分エツジ画像内の
線上の画素があれば次の欠陥候補点とし、線上の画素が
なければ欠陥候補点と同じ微分方向値を有する画素のう
ちで微分絶対値が最大となる画素を次の欠陥候補点とし
、いずれかの部分エツジ画像内で欠陥候補点が規定数以
上連続して検出されたときに、連続する欠陥候補点を含
む周辺領域を設定するとともに、その部分エツジ画像と
は微分方向値が１８０度異ｌ６部分エツジ画像について
周辺領域内で欠陥候補点が規定数以上連続して検出され
たときに欠陥部が存在すると判定するのである。 請求項３の方法では、エツジ画像内について検査対象物
に対応する領域内であらかじめ設定した検査領域を走査
してエツジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出
し、欠陥候補点に隣接する画素のうちで、欠陥候補点お
よび隣接する画素のうちの最大の微分絶対値を有した画
素と同じ微分方向値を有する画素を求め、この画素がエ
ツジ画像内の線上の画素であれば次の欠陥候補点とし、
線上の画素でなければ微分絶対値が最大となる画素を次
の欠陥候補点とし、エツジ画像内で欠陥候補点が規定数
以上連続して検出されたときに欠陥部が存在すると判定
するのである。 請求項４の方法では、エツジ画像内について検査対象物
に対応する領域内であらかじめ設定した検査領域を走査
してエツジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出
し、欠陥候補点に隣接する画素のうちで、欠陥候補点お
よび隣接する画素のうちの最大の微分絶対値を有した画
素と同じ微分方向値を有する画素を求め、この画素がエ
ツジ画像内の線上の画素であれば次の欠陥候補点とし、
線上の画素でなければ微分絶対値が最大となる画素を次
の欠陥候補点とし、エツジ画像内で欠陥候補点が規定数
以上連続して検出されたときに、連続する欠陥候補点を
含む周辺領域を設定するとともに、連続する欠陥候補点
とは微分方向値が１８０度異ｌ６欠陥候補点が周辺領域
内で規定数以上連続して検出されたときに欠陥部が存在
すると判定するのである。

【作用】

請求項１の方法によれば、エツジ画像を微分方向値によ
って複数個の部分エツジ画像に分割し、１つの部分エツ
ジ画像内で線上の点を欠陥候補点として検出し、欠陥候
補点に隣接する画素のうちの線上の画素、または欠陥候
補点と同じ微分方向値を有しかつ微分絶対値が最大とな
る画素を次の欠陥候補点とし、いずれかの部分エツジ画
像内で欠陥候補点が規定数以上連続して検出されたとき
に欠陥部が存在すると判定するので、原画像のコントラ
ストが小さくエツジ画像において欠陥部の輪郭線などが
不連続線になるような場合であっても線を延長する処理
を施さずに微分方向値と微分絶対値とを用いて線を追跡
することができ、ひびのようなコントラストの小さい欠
陥部でも精度よく検出することができるのである。 請求項２の方法によれば、請求項１の方法に加えていず
れかの部分エツジ画像内で欠陥候補点が規定数以上連続
して検出されたときに、連続する欠陥候補点を含む周辺
領域を設定するとともに、その部分エツジ画像とは微分
方向値が１８０度異ｌ６部分エツジ画像について周辺領
域内で欠陥候補点が規定数以上連続して検出されたとき
に欠陥部が存在すると判定するので、請求項１の判定を
２度繰り返すことになり、とくに、ひびのように欠陥部
の輪郭線が並行して形成されている場合には検出精度が
一層高くなるのである。 請求項３の方法によれば、エツジ画像内の線上の画素を
欠陥候補点として検出し、欠陥候補点に隣接する画素の
うちで、欠陥候補点および隣接する画素のうちの最大の
微分絶対値を有した画素と同じ微分方向値を有する画素
を求め、この画素がエツジ画像内の線上の画素であれば
次の欠陥候補点とし、線上の画素でなければ微分絶対値
が最大となる画素を次の欠陥候補点とし、エツジ画像内
で欠陥候補点が規定数以上連続して検出されたときに欠
陥部が存在すると判定するので、請求項１の方法と同様
に、線を延長する処理を施さずに線を追跡することがで
き、ひびのようなコントラストの小さい欠陥部でも精度
よく検出することができるのである。また、請求項１の
方法に比較して部分エツジ画像を作成しないから、ハー
ドウェアの規模が縮小化され、しかも、複数の部分エツ
ジ画像内での走査が不要であるから高速な判定が期待で
きるものである。 請求項４の方法によれば、請求項３の方法に加えてエツ
ジ画像内で欠陥候補点が規定数以上連続して検出された
ときに、連続する欠陥候補点を含む周辺領域を設定する
とともに、連続する欠陥候補点とは微分方向値が１８０
度異ｌ６欠陥候補点が周辺領域内で規定数以上連続して
検出されたときに欠陥部が存在すると判定するようにし
ているので、請求項３の判定を２度繰り返すことになり
、検出精度が一層高くなるのである。

【実施例１】 第１図に示すように、検査対象物１の表面に光源２から
の光が照射される。光源２は、点灯用電源３の出力によ
って点灯し、検査対象物１の表面に光軸が斜交するよう
に配置される。検査対象物１の表面は、中心線が検査対
象物１の表面に対して略直交するように配置されたＩＴ
Ｖカメラ等の画像入力装置４により撮像される。画像入
力装置４の出力は、アナログ−ディジタル変換部らにお
いてディジタル信号に変換され、各画素の濃度がディジ
タル値となった原画像が得られる。したがって、原画像
内では検査対象物１の表面に対する凹凸である欠陥部１
５が濃度の相違による陰影として表現されるのである。 すなわ、ち、原画像Ｐ０は濃淡画像であって、第２図（
、）に示すように、検査対象物１や欠陥部１５に対応す
る像Ｏ１ｘを含む画像となっている（以下では、画像内
の検査対象物１および欠陥部１５の像０．Ｘを、検査対
ｆｉ物０、欠陥部Ｘとして説明する）。原画像Ｐ０から
検査対象物Ｏや欠陥部Ｘの輪郭線等のエツジを抽出する
処理は、「エツジは濃度変化が大きい部分に対応してい
る」という考え方を基本にしている。したがって、まず
原画像Ｐ。を空間微分部６に入力し、原画像Ｐ０の各画
素の濃度値に対する空間微分を行う。空間微分を行うに
は、第３図（、）に示すように、まず原画像Ｐ０の中に
３×３画素よりなる局所並列ウィンドウＷを設定する。 すなわち、第３図（ｂ）に示すように、局所並列ウィン
ドウＷの中心の画素Ｅを注目する画素とし、画素Ｅに隣
接する８画素（以後、８近傍と呼称する）Ａ〜Ｄ、Ｆ〜
■に基づいて局所並列ウィンドウＷの中の画素Ａ〜Ｉの
濃度の縦方向の濃度変化へＶと横方向の濃度変化ΔＨと
を次式によって求め、 ΔＶ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）−（Ｇ＋Ｈ＋　Ｉ）ΔＨ＝（Ａ＋
Ｄ＋Ｇ）−（Ｃ＋Ｆ＋　Ｉ＞さらに、微分絶対値ａｂｓ
（Ｅ）と微分方向値ｄｅｇ（Ｅ）とを次式によって求め
る。 ａｂｓ（Ｅ）＝（八Ｖ２＋ΔＨ２）””ただし、Ａ〜Ｉ
は対応する画素の濃度を示している。上式から明らかな
ように、微分絶対値ａｂｓ（Ｅ　）は、原画像Ｐ。の着
目する画素Ｅの近傍領域における濃度値の変化率を表し
、微分方向値ｃｌｉｒ（Ｅ　）は、同近傍領域における
濃度値の最大変化の方向に直交する方向、すなわち、エ
ツジに平行な方向を表している０局所並列ウィンドウＷ
を第３図（ａ）に矢視するように左から右に移動し、ま
た上から下に移動させて、原画像Ｐ。の全画素について
上記演算を行なうことにより、検査対象物Ｏや欠陥部Ｘ
の輪郭線を含む可能性のある濃度変化が大きい部分と変
化の方向とを抽出することができるのである。各画素ρ
の濃度を、微分絶対値ａｂｓ（ｐ）で表現した画像を微
分絶対値画像、微分方向値ｄｉｒ（ｐ　）で表現した画
像を微分方向値画像と呼ぶ。 ここでは、微分絶対値画像の濃度は６４階調であり、微
分方向値画像は１６方向であるものとする。 微分絶対値画像および微分方向値画像は、それぞれ微分
絶対値画像フレームメモリ１１、微分方向値画像′フレ
ームメモリ１２に格納される。 一方、エツジ画像を得るなめに、微分絶対値画像を２値
化部７に入力し、適宜しきい値を用いて２値化して微分
絶対値の大きい部分を取り出す。 さらに、微分絶対値画像より得た２値画像を細線化部８
に入力して１画素幅を有した線画像に変える。 以上の処理により、第２図（ｂ）に示すように、原画像
ｐｏにおいて濃度変化が大きい部分をなぞるような線（
以下、エツジと呼称する）エツジ画像Ｐ、が得られる。 ここに、原画像Ｐ。のコントラストが不十分であるとき
やノイズが多いようなときには、不連続なエツジが生成
されやすい。そこで、細線化部８で得られたエツジ画像
Ｐ、を、微分方向値とともに微分方向値２値化部９に入
力し、エツジ画像Ｐ、の中のエツジ上の各画素の微分方
向値に基づいてエツジ画像Ｐ、を１６分割する。すなわ
ち、微分方向値は１６方向で表現されるから、微分方向
値が同じ画素同士をまとめｆ、：：　１６個の部分エツ
ジ画像を生成して、各部分エツジ画像をそれぞれ部分エ
ツジ画像フレームメモリ１３１〜１３．６に格納するの
である。 以上の処理によって、微分絶対値画像、微分方向コード
画像、部分エツジ画像が、それぞれ微分絶対値画像フレ
ームメモリ１１、微分方向値画像フレームメモリ１２、
部分エツジ画像フレームメモリ１３１〜１３．６に格納
され、各フレームメモリ１１．１２，１３．〜１３１６
に格納された画像に基づいて、欠陥部の存否が判定処理
部１０において判定される。 部分エツジ画像を求めるまでの処理と、判定処理部１０
における処理とをまとめて第４図に示す。 判定処理部１０では、部分エツジ画像において検査対象
物Ｏの中であらかじめ設定された検査領域内の各画素を
順に走査し、エツジを検出する。たとえば、部分エツジ
画像の中でエツジが“１”、他の部分が“０”で表現さ
れているとすれば、走査によって“１”である画素の有
無を検出するのである。 エツジが検出されると、その点を欠陥候補点とし、判定
処理部１０に内蔵された個数カウンタを１にセットする
（ｊ＝１＞。次に、欠陥候補点の８近傍の画素がエツジ
かどうかを判定する。この判定によって、以下のように
場合分けされる。 ■　エツジが存在する場合 エツジとして検出された画素を次の欠陥候補点とし、個
数カウンタの値を１だけ増加させる。 ■　エツジが存在しない場合 ａ、８近傍に微分方向値の同じ画素が存在するならば、
そのような画素のうち微分絶対値が最大になる画素を次
の欠陥候補点とし、個数カウンタの値を１だけ増加させ
る。 ｂ、８近傍に微分方向値の同じ画素が存在しないならば
、検査領域内の画素の走査を続ける。次のエツジを検出
すると個数カウンタを１にセットする。 以上のような処理によって個数カウンタの値が規定数以
上になれば、検査領域内に欠陥部が存在すると判定する
のである。一方、１つの部分エツジ画像について、個数
カウンタの値が規定数以上になることがない場合には、
次の部分エツジ画像についても同様の処理を行い、すべ
てのエツジ画像について個数カウンタの値が規定数以上
になることがなかった場合には、検査領域内には欠陥部
が存在しないと判定するのである。 すなわち、ひびのような欠陥部では、微分方向値が同じ
値になる画素が連続すると考えられるから、エツジが不
連続になっている部分でも８近傍に微分方向値が同じに
なる画素が存在すれば、エツジの一部であるとみなし、
１つの部分エツジ画像内でエツジとみなせる画素数が規
定数以上連続して存在していれば、欠陥があると判定す
るのである。その結果、従来はコントラストの小さい部
分での欠陥部の検出が困難であったのに対して、本実施
例ではコントラストが小さい部分でも微分方向値によっ
て欠陥部を検出することができ、従来よりも検出精度が
高まるのである。

【実施例２］ 本実施例は、実施例１における欠陥部の判定条件にさら
に制限を加えるようにしたものであって、原画像では第
２図（ａ）のような欠陥部Ｘが、エツジ画像では第２図
（ｂ）のような２本のエツジｅｅ２になり、かつ両エツ
ジｅ　ｌ　＋　６２における平行部分の微分方向値が互
いに１８０度異ｌ６ことを利用しているのである。 すなわち、第５図に示すように、実施例１と同様にして
１つの部分エツジ画像について、エツジとみなせる画素
が規定数以上連続して存在しているかどうかを判定する
。ただし、エツジとみなせる画素を検出するたびに、そ
の画素の位Ｗ（画面上の座標をＸＹ座標で表現するとす
れば、（Ｘ、。 ｙ、）となる）を記憶する。 次に、エツジとみなせる画素が規定数以上連続していた
部分エツジ画像について記憶した画素を含む周辺領域を
設定し、微分方向値が１８０度異ｌ６部分エツジ画像に
ついて、上記周辺領域内での走査を行いエツジの存否を
検出する。エツジが検出されれば、実施例１と同様にし
てエツジとみなせる画素が規定数以上連続して存在して
いるがどうかを調べ、この条件を満たせば欠陥部が存在
すると判定する。一方、この部分エツジ画像について、
エツジとみなせる画素が規定数未満であれば、元の部分
エツジ画像に戻り、検査領域内での走査を続ける。 以上の処理をすべての部分上・ンジ画像について行い、
いずれについても欠陥部の存在が認められない場合には
、欠陥部が存在しないものとみなすのである。 【実施例３】 本実施例では、第６図に示すように、細線化部８の出力
として得られたエツジ画像を工・ンジ画像フレームメモ
リ１４に格納し、微分絶対値画像フレームメモリ１１、
微分方向値画像フレームメモリ１２、エツジ画像フレー
ムメモリ１４の内容に基づいて判定処理部１０での処理
を行うようにしている。 検査対象物０に対して検査領域があらかじめ設定してあ
り、エツジ画像に対して検査領域内での走査を行うこと
によりエツジを検出する。第７図に示すように、エツジ
を検出するとその点を欠陥候補点とし、８近傍を含めた
９画素のうちで微分絶対値が最大になる画素の微分方向
値を求める。 また、個数カウンタを１にセットする。次に、欠陥候補
点の８近傍について、以下のような処理を行う。 ■　求めた微分方向値と同じ微分方向値を有した画素が
検出された場合 ａ、検出された画素のうちにエツジである画素があれば
、エツジである画素を次の欠陥候補点として個数カウン
タの値を１だけ増加させる。 ｂ、検出された画素のうちにエツジである画素がなけれ
ば、検出された画素のうちで微分絶対値が最大である画
素を次の欠陥候補点として個数カウンタの値を１だけ増
加させる。 ■　求めた微分方向値と同じ微分方向値を有する画素が
検出されない場合 検査領域内での走査を継続する。 以上のような処理によって個数カウンタの値が規定数以
上になれば、検査領域内に欠陥部が存在すると判定する
。また、検査領域内を走査が終了しても個数カウンタの
値が規定数未満であれば、欠陥部は存在しないと判定す
る。要するに、同じ微分方向値を有する画素が規定数以
上連続して存在している場合に、欠陥部が存在している
と判定するのである。

【実施例４】 本実施例では、実施例３における欠陥部の判定条件にさ
らに制限を加えるようにしたものであって、実施例２と
同様に、エツジ画像において隣接して並行する２本のエ
ツジｅ　１　＋　６２における平行部分の微分方向値が
互いに１８０度異ｌ６ことを利用している。 すなわち、第８図に示すように、実施例３と同様にして
エツジ画像について欠陥候補点となる画素が規定数以上
連続して存在しているかどうかを判定する。ただし、欠
陥候補点となる画素を検出するたびに、その画素の位置
（画面上の座標をＸＹ座標で表現するとすれば、（Ｘｎ
、ｙｎ）となる）を記憶する。欠陥候補点となる画素が
規定数未満であるときには、それまでに記憶した画素の
位置を消去して、次のエツジが検出されるまで走査を続
ける。 欠陥候補点となる画素が規定数以上連続している部分が
検出されると、その部分について記憶している画素の位
置を含むように周辺領域を設定し、周辺領域内を走査し
て微分方向値が１８０度異ｌ６エツジの存否を検出する
。エツジが検出されれば、実施例３と同様にして欠陥候
補点となる画素が規定数以上連続して存在しているかど
うかを調べ、この条件を満たせば欠陥部が存在すると判
定する。一方、欠陥候補点となる画素が規定数未満であ
れば、検査領域内での走査を続ける。検査領域内の終端
に達しても欠陥部の存在が認められないときには、欠陥
部が存在しないものとみなすのである。

【発明の効果】

上述したように、請求項１の方法によれば、エツジ画像
を微分方向値によって複数個の部分エツジ画像に分割し
、１つの部分エツジ画像内で線上の点を欠陥候補点とし
て検出し、欠陥候補点に隣接する画素のうちの線上の画
素、または欠陥候補点と同じ微分方向値を有しかつ微分
絶対値が最大となる画素を次の欠陥候補点とし、いずれ
かの部分エツジ画像内で欠陥候補点が規定数以上連続し
て検出されたときに欠陥部が存在すると判定するので、
原画像のコントラストが小さく工・ンジ画像において欠
陥部の輪郭線などが不連続線になるような場合であって
も線を延長する処理を施さずに微分方向値と微分絶対値
とを用いて線を追跡することができ、ひびのようなコン
トラストの小さい欠陥部でも精度よく検出することがで
きるという利点がある。 請求項２の方法によれば、請求項１の方法に加えていず
れかの部分エツジ画像内で欠陥候補点が規定数以上連続
して検出されたときに、連続する欠陥候補点を含む周辺
領域を設定するとともに、その部分エツジ画像とは微分
方向値が１８０度異ｌ６部分エツジ画像について周辺領
域内で欠陥候補点が規定数以上連続して検出されたとき
に欠陥部が存在すると判定するので、請求項１の判定を
２度繰り返すことになり、とくに、ひびのように欠陥部
の輪郭線が並行して形成されている場合には検出精度が
一層高くなるという効果を奏するのである。 請求項３の方法によれば、エツジ画像内の線上の画素を
欠陥候補点として検出し、欠陥候補点に隣接する画素の
うちで、欠陥候補点および隣接する画素のうちの最大の
微分絶対値を有した画素と同じ微分方向値を有する画素
を求め、この画素がエツジ画像内の線上の画素であれば
次の欠陥候補点とし、線上の画素でなければ微分絶対値
が最大となる画素を次の欠陥候補点とし、エツジ画像内
で欠陥候補点が規定数以上連続して検出されたときに欠
陥部が存在すると判定するので、請求項１の方法と同様
に、線を延長する処理を施さずに線を追跡することがで
き、ひびのようなコントラストの小さい欠陥部でも精度
よく検出することができるのである。また、請求項１の
方法に比較して部分エツジ画像を作成しないから、ハー
ドウェアの規模が縮小化され、しかも、複数の部分エツ
ジを走査する必要がないから高速な判定が期待できると
いう利点がある。 請求項４の方法によれば、請求項３の方法に加えてエツ
ジ画像内て欠陥候補点が規定数以上連続して検出された
ときに、連続する欠陥候補点を含む周辺領域を設定する
とともに、連続する欠陥候補点とは微分方向値が１８０
度異ｌ６欠陥候補点が周辺領域内で規定数以上連続して
検出されたときに欠陥部が存在すると判定するようにし
ているので、請求項３の判定を２度繰り返すことになり
、検出精度が一層高くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の方法に対応する構成のブロ
ック図、第２図（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上における原
画像、原画像に対応するエツジ画像の一例を示す説明図
、第３図（ａ）（ｂ）は同上における局所並列ウィンド
ウを示す説明図、第４図は同上の動作説明図、第５図は
本発明の実施例２の動作説明図、第６図は本発明の実施
例３の方法に対応する構成のブロック図、第７図は同上
の動作説明図、第８図は本発明の実施例４を示す動作説
明図である。 １・・・検査対象物、２・・・光源、３・・・点灯用電
源、４・・・画像入力装置、５・・・アナログ−ディジ
タル変換部、６・・・空間微分部、７・・・２値化部、
８・・・細線化部、９・・微分方向値２値化部、１０・
・・判定処理部、１１・・・微分絶対値画像フレームメ
モリ、１２・・・微分方向値画像フレームメモリ、１３
．〜１３６・・部分エツジ画像フレームメモリ。 代理人　弁理士　石　１）長　七 手続補正書く自発） １．事件の表示 平成　２年特許願第１３７７１２号 ２、発明の名称 外観検査による欠陥検出方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社 代表者　　三　　好　　俊　　夫 ４、代理人 郵便番号　５３０ 住　所　大阪市北区梅田１丁目１２番１７号５、補正命
令の日付 自　　発 ６、補正により増加する請求項の数　なし［１］本願の
特許請求の範囲を下記の通り補正する。 ［（１）検査対象物を含む空間領域を撮像して作成され
た濃淡画像である原画像に基づいて、各画素の近傍領域
内の濃度値の変化率を表す微分絶対値を各画素に対応さ
せた微分絶対値画像と、各画素の近傍領域内の濃度値の
最大変化の方向を複数値で表した微分方向値を各画素に
対応させた微分方向値画像とを作成し、さらに微分絶対
値画像における所定値以上の画素を１画素幅に細線化し
てエツジ画像を作成し、エツジ画像内の線上の画素をか
−　　　　の微分方向値ごとに分類 して複数個の部分エツジ画像を作成し、１つの部分エツ
ジ画像内について検査対象物に対応する領域内であらか
じめ設定した検査領域を走査して部分エツジ画像内の線
上の画素を欠陥候補点として検出し、欠陥候補点に隣接
する画素のうちに部分エツジ画像内の線上の画素があれ
ば次の欠陥候補点とし、線上の画素がなければ欠陥候補
点＠監士ロ　を　む−　　　　の微分方向値を有する画
素のうちで微分絶対値が最大となる画素３次の欠陥候補
点とし、いずれかの部分エツジ画像内で欠陥候補点が規
定数以上連続して検出されたときに欠陥部が存在すると
判定することを特徴とする外観検査による欠陥検出方法
。 （２）検査対象物を含む空間領域を撮像して作成された
濃淡画像である原画像に基づいて、各画素の近傍領域内
の濃度値の変化率を表す微分絶対値を各画素に対応させ
た微分絶対値画像と、各画素の近傍領域内の濃度値の最
大変化の方向を複数値で表した微分方向値を各画素に対
応させた微分方向値画像とを作成し、さらに微分絶対値
画像における所定値以上の画素を１画素幅に細線化して
エツジ画像を作成し、エツジ画像内の線上の画素を■　
が−の微分方向値ごとに分類 して複数個の部分エツジ画像を作成し、１つの部分エツ
ジ画像内について検査対象物に対応する領域内であらか
じめ設定した検査領域を走査して部分エツジ画像内の線
上の画素を欠陥候補点として検出し、欠陥候補点に隣接
する画素のうちに部分エツジ画像内の線上の画素があれ
ば次の欠陥候補点とし、線上の画素がなければ欠陥候補
点へＬｉ口　を　む−　　　　の微分方向値を有する画
素のうちで微分絶対値が最大となる画素を次の欠陥候補
点とし、いずれかの部分エツジ画像内で欠陥候補点が規
定数以上連続して検出されたときに、連続する欠陥候補
点を含む周辺領域を設定するとともに、その部分エツジ
画像とは微分方向値が１８０度異金石部分エツジ画像に
ついて周辺領域内で欠陥候補点が規定数以上連続して検
出されたときに欠陥部が存在すると判定することを特徴
とする外観検査による欠陥検出方法。 （３）検査対象物を含む空間領域を撮像して作成された
濃淡画像である原画像に基づいて、各画素の近傍領域内
の濃度値の変化率を表す微分絶対値を各画素に対応させ
た微分絶対値画像と、各画素の近傍領域内の濃度値の最
大変化の方向を複数値で表した微分方向値を各画素に対
応させた微分方向値画像とを作成し、さらに微分絶対値
画像における所定値以上の画素を１画素幅に細線化して
エツジ画像を作成し、エツジ画像内について検査対象物
に対応する領域内であらかじめ設定した検査領域を走査
してエツジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出
し、欠陥候補点に隣接する画素のうちで、欠陥候補点お
よび隣接する画素のうちの最大の微分絶対値を有した画
素へ監立方血菫ヱｉ１１を二定呈亘五９微分方向値を有
する画素を求め、この画素がエツジ画像内の線上の画素
であれば次の欠陥候補点とし、線上の画素でなければ微
分絶対値が最大となる画素を次の欠陥候補点とし、エツ
ジ画像内で欠陥候補点が規定数以上連続して検出された
ときに欠陥部が存在すると判定することを特徴とする外
観検査による欠陥検出方法。 （４）検査対象物を含む空間領域を撮像して作成された
濃淡画像である原画像に基づいて、各画素の近傍領域内
の濃度値の変化率を表す微分絶対値を各画素に対応させ
た微分絶対値画像と、各画素の近傍領域内の濃度値の最
大変化の方向を複数値で表した微分方向値を各画素に対
応させた微分方向値画像とを作成し、さらに微分絶対値
画像における所定値以上の画素を１画素幅に細線化して
エツジ画像を作成し、エツジ画像内について検査対象物
に対応する領域内であらかじめ設定した検査領域を走査
してエツジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出
し、欠陥候補点に隣接する画素のうちで、欠陥候補点お
よび隣接する画素のうちの最大の微分絶対値を有した画
素（７）　　　　ａＬ玉九肛二定ｍμ微分方向値を有す
る画素を求め、この画素がエツジ画像内の線上の画素で
あれば次の欠陥候補点とし、線上の画素でなければ微分
絶対値が最大となる画素を次の欠陥候補点とし、エツジ
画像内で欠陥候補点が規定数以上連続して検出されたと
きに、連続する欠陥候補点を含む周辺領域を設定すると
ともに、連続する欠陥候補点とは微分方向値が１８０度
異金石欠陥候補点が周辺領域内で規定数以上連続して検
出されたときに欠陥部が存在すると判定することを特徴
とする外観検査による欠陥検出方法、」 ［２］同上第９頁第１２行、第１０頁第４行乃至第５行
の「画素をＪの次に、それぞれ「微分方向値が一定範囲
内のＪを挿入する。 Ｕ３コ同上第９頁第１９行、第１０頁第１２行、第１１
頁第６行、第１１頁第１８行、第１２頁第１４行、第１
３頁第１９行乃至第２０行の「と同じ」を、それぞれ「
の微分方向値を含む一定範囲内の」と訂正する。 ［４］同上第１６頁第１９行の’ｄｅｇ（Ｅ　）Ｊを、
’ｄｉｒ（Ｅ）」と訂正する。 ［５コ同上第１８頁第１８行の「１６分割Ｊを、「１６
分類」と訂正する。 ［６］同上第１８頁第２０行の「微分方向値が同し」を
、「微分方向値が一定範囲内のＪ ［７コ同上第２０頁第９行、第２０頁第１３行の「微分
方向値の同じ」を、それぞれｒ全探索している部分エツ
ジ画像の持つ微分方向値と同じ微分方向値を持つ」と訂
正する。 ［８］同上第２１頁第７行の「同じ値になる」を、「−
定範囲内の微分方向値を持つ」と訂正する。 ［９］同上第２１頁第９行の「同じになる」を、「−定
範囲内の」と訂正する。 ［１０コ同上第２４頁第６行、第２４頁第１５行の「微
分方向値と同じ」を、それぞれ「微分方向値を含む一定
範囲内の」と訂正する。 ［１１コ同上第２７頁第２行の「と同じ」を、「の微分
方向値を含む一定範囲内の」と訂正する。 ［１２コ同上第２７頁第８行の「線を延長する処理を施
さずに」を削除する。 ［１３コ同上第２８頁第８行乃至第９行の「画素と同じ
ｊを、「画素の微分方向値を含む一定範囲内の」と訂正
する。 ［１４１同上第２８頁第１５行の「線を延長する処理を
施さずに」を削除する。 ［１５］同上第２９頁第１３行の「実施例１」の次に、
「および実施例２」を挿入する。 ［１６１同上第２９頁第１７行の「同上の」を、「実施
例１の」と訂正する。 ［１７コ同上第２９頁第１９行の［実施例３ｊの次に、
「および実施例４」を挿入する。 ［１Ｂ］同上第２９頁第２０行の［同上のＪを、「実施
例３の」と訂正する。 ［１９コ添付図面中第４図、第５図、第７図、第８図を
それぞれ別紙の通り訂正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）検査対象物を含む空間領域を撮像して作成された
   濃淡画像である原画像に基づいて、各画素の近傍領域内
   の濃度値の変化率を表す微分絶対値を各画素に対応させ
   た微分絶対値画像と、各画素の近傍領域内の濃度値の最
   大変化の方向を複数値で表した微分方向値を各画素に対
   応させた微分方向値画像とを作成し、さらに微分絶対値
   画像における所定値以上の画素を１画素幅に細線化して
   エッジ画像を作成し、エッジ画像内の線上の画素を微分
   方向値ごとに分類して複数個の部分エッジ画像を作成し
   、１つの部分エッジ画像内について検査対象物に対応す
   る領域内であらかじめ設定した検査領域を走査して部分
   エッジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出し、
   欠陥候補点に隣接する画素のうちに部分エッジ画像内の
   線上の画素があれば次の欠陥候補点とし、線上の画素が
   なければ欠陥候補点と同じ微分方向値を有する画素のう
   ちで微分絶対値が最大となる画素を次の欠陥候補点とし
   、いずれかの部分エッジ画像内で欠陥候補点が規定数以
   上連続して検出されたときに欠陥部が存在すると判定す
   ることを特徴とする外観検査による欠陥検出方法。
2. （２）検査対象物を含む空間領域を撮像して作成された
   濃淡画像である原画像に基づいて、各画素の近傍領域内
   の濃度値の変化率を表す微分絶対値を各画素に対応させ
   た微分絶対値画像と、各画素の近傍領域内の濃度値の最
   大変化の方向を複数値で表した微分方向値を各画素に対
   応させた微分方向値画像とを作成し、さらに微分絶対値
   画像における所定値以上の画素を１画素幅に細線化して
   エッジ画像を作成し、エッジ画像内の線上の画素を微分
   方向値ごとに分類して複数個の部分エッジ画像を作成し
   、１つの部分エッジ画像内について検査対象物に対応す
   る領域内であらかじめ設定した検査領域を走査して部分
   エッジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出し、
   欠陥候補点に隣接する画素のうちに部分エッジ画像内の
   線上の画素があれば次の欠陥候補点とし、線上の画素が
   なければ欠陥候補点と同じ微分方向値を有する画素のう
   ちで微分絶対値が最大となる画素を次の欠陥候補点とし
   、いずれかの部分エッジ画像内で欠陥候補点が規定数以
   上連続して検出されたときに、連続する欠陥候補点を含
   む周辺領域を設定するとともに、その部分エッジ画像と
   は微分方向値が１８０度異なる部分エッジ画像について
   周辺領域内で欠陥候補点が規定数以上連続して検出され
   たときに欠陥部が存在すると判定することを特徴とする
   外観検査による欠陥検出方法。
3. （３）検査対象物を含む空間領域を撮像して作成された
   濃淡画像である原画像に基づいて、各画素の近傍領域内
   の濃度値の変化率を表す微分絶対値を各画素に対応させ
   た微分絶対値画像と、各画素の近傍領域内の濃度値の最
   大変化の方向を複数値で表した微分方向値を各画素に対
   応させた微分方向値画像とを作成し、さらに微分絶対値
   画像における所定値以上の画素を１画素幅に細線化して
   エッジ画像を作成し、エッジ画像内について検査対象物
   に対応する領域内であらかじめ設定した検査領域を走査
   してエッジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出
   し、欠陥候補点に隣接する画素のうちで、欠陥候補点お
   よび隣接する画素のうちの最大の微分絶対値を有した画
   素と同じ微分方向値を有する画素を求め、この画素がエ
   ッジ画像内の線上の画素であれば次の欠陥候補点とし、
   線上の画素でなければ微分絶対値が最大となる画素を次
   の欠陥候補点とし、エッジ画像内で欠陥候補点が規定数
   以上連続して検出されたときに欠陥部が存在すると判定
   することを特徴とする外観検査による欠陥検出方法。
4. （４）検査対象物を含む空間領域を撮像して作成された
   濃淡画像である原画像に基づいて、各画素の近傍領域内
   の濃度値の変化率を表す微分絶対値を各画素に対応させ
   た微分絶対値画像と、各画素の近傍領域内の濃度値の最
   大変化の方向を複数値で表した微分方向値を各画素に対
   応させた微分方向値画像とを作成し、さらに微分絶対値
   画像における所定値以上の画素を１画素幅に細線化して
   エッジ画像を作成し、エッジ画像内について検査対象物
   に対応する領域内であらかじめ設定した検査領域を走査
   してエッジ画像内の線上の画素を欠陥候補点として検出
   し、欠陥候補点に隣接する画素のうちで、欠陥候補点お
   よび隣接する画素のうちの最大の微分絶対値を有した画
   素と同じ微分方向値を有する画素を求め、この画素がエ
   ッジ画像内の線上の画素であれば次の欠陥候補点とし、
   線上の画素でなければ微分絶対値が最大となる画素を次
   の欠陥候補点とし、エッジ画像内で欠陥候補点が規定数
   以上連続して検出されたときに、連続する欠陥候補点を
   含む周辺領域を設定するとともに、連続する欠陥候補点
   とは微分方向値が１８０度異なる欠陥候補点が周辺領域
   内で規定数以上連続して検出されたときに欠陥部が存在
   すると判定することを特徴とする外観検査による欠陥検
   出方法。