JPH0543372Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、撮像カメラを用いて被検査物の傷や
割れ、異物混入等の欠陥検出を行う欠陥検出装置
に係り、特に差分処理方式による欠陥検出装置の
改良に関する。

（従来の技術） 差分処理方式の欠陥検出装置では、被検査物を
撮像カメラで撮像し、その撮像画像における今回
画素値と数画素前の画素値間のレベル差を逐一検
出し、そのレベル差が所定値を超えたことをもつ
て欠陥検出を行うようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、今回画素値と数画素前の画素値間の
レベル差が所定値を超えたことをもつて欠陥あり
と判定する場合には、被検査物の地膚表面に付着
したごみや埃等も欠陥として誤検出する場合があ
る。また、被検査物の地膚表面に起伏がある場合
において、その起伏の発生頻度が多い場合には各
起伏の傾斜が急勾配になるので、このような場合
にも誤検出することになるという問題点がある。

本考案は、このような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的は、差分処理で欠陥検出を
行う場合において、ごみや埃等の付着の有無や起
伏の有無等に無関係に確実に欠陥検出が行える欠
陥検出装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本考案の欠陥検出装置は、前記目的を達成する
ために、次の如き構成を有する。

即ち、本考案の欠陥検出装置は、被検査物の撮
像画像における今回画素値と数画素前の画素値間
のレベル差を逐一検出するとともに、そのレベル
差の一方の変化方向における値と第１の所定値と
を比較して変化開始点の画素位置を検出し、他方
の変化方向における値と第２の所定値とを比較し
て変化終了点の画素位置を検出する変化点検出手
段と；前記変化開始点の画素位置と前記変化終了
点の画素位置間の画素数に対応する幅を検出する
欠陥部幅検出手段と；前記変化開始点の画素位置
検出に応答して画素数を計数し、その計数値が前
記変化終了点の画素位置検出以前に所定の間隔判
定値を超えた時前記欠陥部幅検出手段の動作を無
効にする無効手段と；前記欠陥部幅検出手段が検
出した幅が第３の所定値を超えたことをもつて欠
陥部ありと判定する判定手段と；を備えたことを
特徴とする。

（作用） 次に、前記の如く構成される本考案の欠陥検出
装置の作用を説明する。

変化点検出手段は、被検査物の撮像画像におけ
る今回画素値と数画素前の画素値間のレベル差を
逐一検出するとともに、そのレベル差の一方の変
化方向における値と第１の所定値とを比較して変
化開始点の画素位置を検出し、他方の変化方向に
おける値と第２の所定値とを比較して変化終了点
の画素位置を検出し、それを欠陥部幅検出手段と
無効手段とへそれぞれ送出する。

欠陥部幅検出手段は、前記変化開始点の画素位
置と前記変化終了点の画素位置間の画素数に対応
する幅を検出し、それを判定手段へ送出する。

無効手段は、前記変化開始点の画素位置検出に
応答して画素数を計数し、その計数値が前記変化
終了点の画素位置検出以前に所定の間隔判定値を
超えた時前記欠陥部幅検出手段の動作を無効にす
る。つまり、前記変化点検出手段が検出したもの
が単に被検査物の地膚表面に存在する欠陥とは無
縁の起伏に基づくものである場合、その影響を除
去するのである。ここに、所定の間隔判定値は、
被検査物の種類等によつて設定されるもので、当
該被検査物に欠陥部が存在する場合のその「欠陥
部幅」の最大値である。

そして、判定手段は、被検査物の地膚表面に付
着したごみや埃等の影響を除去すべく、ごみや埃
等により生じた「欠陥部幅」は真性の「欠陥部
幅」よりも小幅であることに着目して、前記欠陥
部幅検出手段が検出した幅が第３の所定値を超え
たことをもつて欠陥部ありと判定するのである。

このように、本考案の欠陥検出装置によれば、
被検査物の地膚表面にごみや埃等が付着し、また
起伏があつても、これらに影響されることなく真
性の「欠陥部幅」の検出が行えるので、被検査物
の欠陥検出を確実に行うことができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。第１図は、本考案の一実施例に係る欠陥検出
装置を示す。この第１実施例に係る欠陥検出装置
は、被検査物１の地膚表面に生じた傷やひび割れ
等の欠陥凹部７を検出するもので、カメラ４と、
Ａ／Ｄ変換器８と、シフトレジスタ９と、引き算
回路１０、同１１と、設定器１２と、比較器１３
と、設定器１４と、比較器１５と、フリツプフロ
ツプ回路（FF）１６と、ラツチ回路１７と、設
定器１８と、比較器１９および間隔判定回路２０
とを基本的に備える。

被検査物１は、蛍光灯等の光源２の照明を受け
ながら図示しないコンベアベルト等によつて図中
左右方向へ搬送され、カメラ４の下方を通過して
いる。この被検査物１からの反射光３がカメラ４
に受光される。

カメラ４は、例えば１次元のCCDイメージセ
ンサを備え、反射光３を受けたレンズ６によつて
被検査物１の幅方向（図示例では搬送方向に直交
する方向）へ走査し、その幅方向視野像がCCD
イメージセンサの受光面に結像される。

例えば、このCCDイメージセンサに2048画素
からなるとすると、被検査物１の幅方向視野を
2048に分割した個々の視野位置がCCDイメージ
センサの１画素に対応するので、各視野位置の反
射光の明暗レベルが対応する画素の画素値とな
る。各画素の画素値は走査順序に従つて順次出力
され、アナログビデオ信号５としてＡ／Ｄ変換器
８へ入力する。被検査物１の地膚表面が平坦で、
そこに欠陥凹部７がある場合のアナログビデオ信
号５の波形は、例えば第２図Ａに示す如くにな
る。即ち、視野上の被検査物１の欠陥凹部７は、
反射光レベルが低く（暗レベル）なり、欠陥凹部
７外の地膚表面レベルは反射光レベルが高く（明
レベル）なつている。

第２図Ｂに関しては、後述するとして、まず、
第２図Ａに示す如き波形のアナログビデオ信号５
がＡ／Ｄ変換器８においてデイジタル信号に変換
される場合を考える。

Ａ／Ｄ変換器８の出力Ａはシフトレジスタ９へ
入力するとともに、引き算回路１０と同１１の一
方の入力端へ与えられる。シフトレジスタ９はＮ
画素のシフト段を有し、出力Ａに係る画素位置か
らＮ画素以前の画素位置に係る出力Ｂを引き算回
路１０と同１１の他方の入力端へ送出している。

引き算回路１０では、シフトレジスタ９の出力
ＢとＡ／Ｄ変換器８の出力Ａとの差値Ｂ−Ａ（正
値のみを有効とする）を求め、それを比較器１３
の一方の入力へ出力する。比較器１３は、他方の
入力に第１の所定値としての判定値ｍが設定器１
２から供給されているので、この判定値ｍと前記
差値Ｂ−Ａとの大小関係を比較し、（Ｂ−Ａ）≧ｍ
の時にFF１６のセツト入力端Ｓへセツト信号を
出力する。つまり、（Ｂ−Ａ）≧ｍの時の出力Ａに
係る画素位置が欠陥凹部７の変化開始点ａ第２図
Ａとして検出され、これがFF１６に記憶される
のである。

一方、引き算回路１１では、Ａ／Ｄ変換器８と
シフトレジスタ９の出力Ｂとの差値Ａ−Ｂ（正値
のみを有効とする）を求め、それを比較器１５の
一方の入力へ送出する。比較器１５は、他方の入
力に第２の所定値としての判定値ｎが設定器１４
から供給されているので、この判定値ｎと前記差
値Ａ−Ｂとの大小関係を比較し、（Ａ−Ｂ）≧ｎの
時にFF１６のリセツト入力端Ｒへリセツト信号
を出力する。つまり、（Ａ−Ｂ）≧ｎの時の出力Ａ
に係る画素位置が欠陥凹部７の変化終了点ｂ第２
図Ａとして検出され、これがFF１６にリセツト
信号として入力する。なお、判定値ｍと同ｎは同
一又は異なる適宜な値であり、欠陥凹部７の形状
等に基づき定められる。

斯くして、FF１６には、変化開始点ａの画素
位置から変化終了点ｂの画素位置間の画素数に対
応する幅が検出され、この幅がラツチ回路１７に
記憶されることになる。

従つて、引き算回路１０、同１１、設定器１
２、同１４、比較器１３、同１５は全体として変
化点検出手段を構成し、また、FF１６は欠陥部
幅検出手段を構成している。

ラツチ回路１７は、比較器１５の出力を受けて
その記憶内容をクリアするようになつているが、
その記憶した幅を比較器１９の一方の入力へ与え
る。比較器１９は、他方の入力に第３の所定値と
しての欠陥幅判定値が設定器１８から供給されて
いるので、この欠陥幅判定値とラツチ回路１７の
出力との大小関係を比較し、ラツチ回路１７の出
力が欠陥幅判定値よりも大きいことをもつて欠陥
凹部７の存在を検出する。ここに、欠陥幅判定値
はごみや埃等を欠陥として検出しない適宜な値に
設定される。従つて、設定器１８と比較器１９は
全体として判定手段を構成している。

次に、被検査物１の地膚表面が平坦ではなく凹
凸状に大きな起伏がある場合には、アナログビデ
オ信号５の波形は第２図Ｂに示す如くになる。

この場合においても、比較器１３は点ｃにおい
てセツト信号を発生し、比較器１５は点ｄにおい
てリセツト信号を発生する。ところが、比較器１
３と同１５の各出力は間隔判定回路２０へもそれ
ぞれ送出されている。この間隔判定回路２０は、
比較器１３の出力に応答して変化開始点ｃに対応
する画素位置からの画素数の計数を開始し、その
計数値が比較器１５の出力の入力以前に所定の間
隔判定値を超えた時FF１６のクリア端CLへクリ
ア出力を発し、FF１６の前述した如き幅検出動
作を無効にする。従つて、この間隔判定回路２０
は、無効手段を構成する。なお、所定の間隔判定
値は、被検査物１の種類や地膚表面の状態に応じ
て適宜設定されるもので、その被検査物１に欠陥
が存在する場合のその欠陥幅の最大値である。

次に、第３図は本考案の他の実施例を示す。こ
の第２実施例では、被検査物２１の地膚表面に異
常突起の如き欠陥凸部２２がある場合に対するも
のである。この場合の反射光レベルは前記第１実
施例とは逆になるので、比較器１５の出力がセツ
ト信号となり、比較器１３の出力がリセツト信号
となる。その他は第１実施例と同様の構成であ
り、同様の作用効果が得られる。

なお、以上の説明では、欠陥部の反射光レベル
が暗レベルとなる場合と明レベルとなる場合とで
異なる回路構成としたが、両回路を合成した回路
構成としても良い。また、カメラ４が受光する光
は反射光である必要はなく、透過光であつても良
い。この場合には被検査物の内部欠陥（異物混入
等）も検出できることになる。さらに、カメラ
は、二次元のCCDイメージセンサを備えるもの
を用いてもよい。

（考案の効果） 以上詳述したように、本考案の欠陥検出装置に
よれば、被検査物の撮像画像から差分処理で欠陥
検出を行う場合において、明暗レベルの変化開始
点と変化終了点間の幅を検出し、この幅とごみ等
に基づく幅および地膚表面の起伏に基づく幅とを
比較することにより、被検査物の地膚表面にごみ
や埃等が付着し、また起伏があつても、これらに
影響されることなく真性の「欠陥部幅」の検出が
行えるようにしたので、被検査物の欠陥検出を確
実に行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロツク図、
第２図はビデオ信号波形例、第３図は他の実施例
を示すブロツク図である。 １，２１……被検査物、２……光源、３……反
射光、４……カメラ、５……アナログビデオ信
号、６……レンズ、７……欠陥凹部、８……Ａ／
Ｄ変換器、９……シフトレジスタ、１０，１１…
…引き算回路、１２，１４，１８……判定値スイ
ツチ、１３，１５，１９……比較器、１６……フ
リツプフロツプ回路（FF）、１７……ラツチ回
路、２０……間隔判定回路、２２……欠陥凸部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被検査物の撮像画像における今回画素値と数画
   素前の画素値間のレベル差を逐一検出するととも
   に、そのレベル差の一方の変化方向における値と
   第１の所定値とを比較して変化開始点の画素位置
   を検出し、他方の変化方向における値と第２の所
   定値とを比較して変化終了点の画素位置を検出す
   る変化点検出手段と；前記変化開始点の画素位置
   と前記変化終了点の画素位置間の画素数に対応す
   る幅を検出する欠陥部幅検出手段と；前記変化開
   始点の画素位置検出に応答して画素数を計数し、
   その計数値が前記変化終了点の画素位置検出以前
   に所定の間隔判定値を超えた時前記欠陥部幅検出
   手段の動作を無効にする無効手段と；前記欠陥部
   幅検出手段が検出した幅が第３の所定値を超えた
   ことをもつて欠陥部ありと判定する判定手段と；
   を備えたことを特徴とする欠陥検出装置。