JPH0552767A - 画像検査装置 - Google Patents
画像検査装置Info
- Publication number
- JPH0552767A JPH0552767A JP3217466A JP21746691A JPH0552767A JP H0552767 A JPH0552767 A JP H0552767A JP 3217466 A JP3217466 A JP 3217466A JP 21746691 A JP21746691 A JP 21746691A JP H0552767 A JPH0552767 A JP H0552767A
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子部品の生産工程において、製品の外観検
査、特に微小なごみ、傷や汚れを自動検査するものであ
る。 【構成】 対象物の画像を撮像するカメラ１２と、Ａ／
Ｄ変換器１８と、デジタル画像加算手段により作成され
たフレームメモリー１５と、フレームメモリー１５に記
憶させたディジタル画像に対し、特徴を抽出することに
より、高速な異常検出を実現する。
査、特に微小なごみ、傷や汚れを自動検査するものであ
る。 【構成】 対象物の画像を撮像するカメラ１２と、Ａ／
Ｄ変換器１８と、デジタル画像加算手段により作成され
たフレームメモリー１５と、フレームメモリー１５に記
憶させたディジタル画像に対し、特徴を抽出することに
より、高速な異常検出を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品の生産工程に
おいて、製品の外観検査、特に、微小なごみ、傷や汚れ
を自動検査する画像検査装置に関するものである。
おいて、製品の外観検査、特に、微小なごみ、傷や汚れ
を自動検査する画像検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、生産工程においては製品の微細
化、高精度化に対応して、微小なごみや傷、汚れを検査
するための検査工程が増加している。一方、コスト削
減、信頼性向上のためにはこの検査工程を自動化する必
要がある。画像検査装置はこれらのニーズに対応して、
検査工程に導入されつつある。
化、高精度化に対応して、微小なごみや傷、汚れを検査
するための検査工程が増加している。一方、コスト削
減、信頼性向上のためにはこの検査工程を自動化する必
要がある。画像検査装置はこれらのニーズに対応して、
検査工程に導入されつつある。
【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
画像検査装置の１例について説明する。図３は従来例の
画像検査装置のブロック図である。
画像検査装置の１例について説明する。図３は従来例の
画像検査装置のブロック図である。
【０００４】図３において、１１は検査対象物、１２は
ＴＶカメラ、１３はＡ／Ｄ変換部、１５は中央演算部、
１９はフレームメモリー、３１は微分処理部、３２はＡ
ＬＵ部、３３は画像平滑処理部である。
ＴＶカメラ、１３はＡ／Ｄ変換部、１５は中央演算部、
１９はフレームメモリー、３１は微分処理部、３２はＡ
ＬＵ部、３３は画像平滑処理部である。
【０００５】以上のように構成された画像検査装置につ
いて以下その動作を説明する。検査対象物１１の画像は
ＴＶカメラ１２により撮像される。ＴＶカメラ１２の映
像信号はＡ／Ｄ変換部１３で８ビットのデジタル画像に
変換される。８ビットのデジタル画像は微分処理部３１
で微分画像に変換されＡＬＵ３２に入力される。ＡＬＵ
部３２のもう１方の入力にはＡ／Ｄ変換部１３の出力で
ある８ビットデジタル画像が入力されている。ＡＬＵ部
３２では８ビットデジタル画像と微分画像の画像加算が
行われる（エッジ強調処理）。ＡＬＵ部３２の出力（デ
ジタル画像と微分画像の加算された画像）は画像平滑処
理部３３で平滑化されフレームメモリー１９に蓄えられ
る。中央演算部１５ではフレームメモリー１９に蓄えら
れた画像データに対して適切なレベルでの２値化および
領域分割処理により異常箇所の検出を行う。
いて以下その動作を説明する。検査対象物１１の画像は
ＴＶカメラ１２により撮像される。ＴＶカメラ１２の映
像信号はＡ／Ｄ変換部１３で８ビットのデジタル画像に
変換される。８ビットのデジタル画像は微分処理部３１
で微分画像に変換されＡＬＵ３２に入力される。ＡＬＵ
部３２のもう１方の入力にはＡ／Ｄ変換部１３の出力で
ある８ビットデジタル画像が入力されている。ＡＬＵ部
３２では８ビットデジタル画像と微分画像の画像加算が
行われる（エッジ強調処理）。ＡＬＵ部３２の出力（デ
ジタル画像と微分画像の加算された画像）は画像平滑処
理部３３で平滑化されフレームメモリー１９に蓄えられ
る。中央演算部１５ではフレームメモリー１９に蓄えら
れた画像データに対して適切なレベルでの２値化および
領域分割処理により異常箇所の検出を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような画像検査装置では、背景画像が格子パターンであ
るような対象である場合は格子パターンも強調されてし
まうため、格子パターンと同程度のコントラストをもつ
異物を格子パターンと分離して検出することが困難であ
る。
ような画像検査装置では、背景画像が格子パターンであ
るような対象である場合は格子パターンも強調されてし
まうため、格子パターンと同程度のコントラストをもつ
異物を格子パターンと分離して検出することが困難であ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の画像検査装置は、対象物の画像を撮像する
撮像手段と、アナログ信号をデジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換手段と、デジタル画像データに対して画像演
算を行う前処理画像演算手段と、前処理画像演算手段に
よって処理されたデジタル画像データを複数枚加算する
デジタル画像加算手段と、デジタル加算手段により作成
されたデジタル画像を記憶するフレームメモリーと、デ
ジタル画像の流れを制御するデジタル画像制御手段と、
フレームメモリー記憶されたデジタル画像に対して特徴
を抽出処理を行う特徴抽出部を備ている。
めに本発明の画像検査装置は、対象物の画像を撮像する
撮像手段と、アナログ信号をデジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換手段と、デジタル画像データに対して画像演
算を行う前処理画像演算手段と、前処理画像演算手段に
よって処理されたデジタル画像データを複数枚加算する
デジタル画像加算手段と、デジタル加算手段により作成
されたデジタル画像を記憶するフレームメモリーと、デ
ジタル画像の流れを制御するデジタル画像制御手段と、
フレームメモリー記憶されたデジタル画像に対して特徴
を抽出処理を行う特徴抽出部を備ている。
【０００８】また、上記の前処理画像演算手段は、繰り
返しパターンを背景とする画像に対して、背景の繰り返
し周期（横方向ｈ、縦方向ｖ）と一致する画素間隔離れ
た画像データを平滑化するｈ×ｖのフィルター処理を行
う画像フィルター処理部と、画像フィルター処理部で処
理されたフィルター画像から一律に定数を減算したオフ
セット画像を作成するオフセット画像作成手段と、デジ
タル画像からオフセット画像を減算する画像減算手段を
備えている。
返しパターンを背景とする画像に対して、背景の繰り返
し周期（横方向ｈ、縦方向ｖ）と一致する画素間隔離れ
た画像データを平滑化するｈ×ｖのフィルター処理を行
う画像フィルター処理部と、画像フィルター処理部で処
理されたフィルター画像から一律に定数を減算したオフ
セット画像を作成するオフセット画像作成手段と、デジ
タル画像からオフセット画像を減算する画像減算手段を
備えている。
【０００９】
【作用】本発明は上記した構成により、検査対象を撮像
手段により時間をずらして複数回撮像し、その映像信号
をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル画像データに変換した
後、前処理画像演算手段により、背景の繰り返し周期
（横方向ｈ、縦方向ｖ）と一致する画素間隔離れた画像
データを平滑化するｈ×ｖのフィルターリング処理が行
われ画像の平滑化がなされる。さらに、平滑化デジタル
画像データからあらかじめ決められた定数（Ｋ）を減算
したオフセット値を画面全体に一率に減算したオフセッ
トデジタル画像が作成される。
手段により時間をずらして複数回撮像し、その映像信号
をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル画像データに変換した
後、前処理画像演算手段により、背景の繰り返し周期
（横方向ｈ、縦方向ｖ）と一致する画素間隔離れた画像
データを平滑化するｈ×ｖのフィルターリング処理が行
われ画像の平滑化がなされる。さらに、平滑化デジタル
画像データからあらかじめ決められた定数（Ｋ）を減算
したオフセット値を画面全体に一率に減算したオフセッ
トデジタル画像が作成される。
【００１０】画像加算手段により、もとのデジタル画像
データからオフセットデジタル画像減算した画像を時間
をずらして複数枚加算し、フレームメモリーに蓄える。
これら一連のシーケンスはデータ制御手段により行われ
る。
データからオフセットデジタル画像減算した画像を時間
をずらして複数枚加算し、フレームメモリーに蓄える。
これら一連のシーケンスはデータ制御手段により行われ
る。
【００１１】特徴抽出部は、フレームメモリーに蓄えら
れたデジタル画像に対して特徴抽出処理を行う。
れたデジタル画像に対して特徴抽出処理を行う。
【００１２】これら一連の処理により、繰り返しパター
ンのある背景の中の、コントラスト（背景と、検出対象
の明るさの差の割合）の低い対象が、背景の繰り返しパ
ターンを除去しつつ、コントラストを増強される過程を
説明する。まず、対象画像に対してｈ×ｖの平滑化フィ
ルター画像を作成する。ｈ×ｖ平滑化フィルター画像は
背景の繰り返しパターンの周期に一致した画像データ同
志を平均化しているので繰り返しパターンはそのまま残
しながら異常箇所のみが平滑化により除去された画像が
作成される。この平滑化フィルター画像から検出したい
対象と背景の明るさとの明るさの差の値（定数Ｋ）を引
いたオフセットデジタル画像を作成し、そのオフセット
デジタル画像を元のデジタル画像から引いた画像データ
を算出する。この処理により、検出したい対象の情報
（コントラスト）はそのままで、繰り返しパターンを含
む背景の明るさレベルのみを下げることができる。同時
に単発的に発生する大きなノイズのレベルも上記のＫよ
り大きくならないレベルに低減される。このように背景
の明るさレベルを下げた状態の画像を複数枚作成し、そ
れらを画像加算することにより、検査対象のコントラス
トが加算された画像の枚数だけ増強される。同時に、ラ
ンダムに発生するノイズは、積分効果で平均化され低減
される。
ンのある背景の中の、コントラスト（背景と、検出対象
の明るさの差の割合）の低い対象が、背景の繰り返しパ
ターンを除去しつつ、コントラストを増強される過程を
説明する。まず、対象画像に対してｈ×ｖの平滑化フィ
ルター画像を作成する。ｈ×ｖ平滑化フィルター画像は
背景の繰り返しパターンの周期に一致した画像データ同
志を平均化しているので繰り返しパターンはそのまま残
しながら異常箇所のみが平滑化により除去された画像が
作成される。この平滑化フィルター画像から検出したい
対象と背景の明るさとの明るさの差の値（定数Ｋ）を引
いたオフセットデジタル画像を作成し、そのオフセット
デジタル画像を元のデジタル画像から引いた画像データ
を算出する。この処理により、検出したい対象の情報
（コントラスト）はそのままで、繰り返しパターンを含
む背景の明るさレベルのみを下げることができる。同時
に単発的に発生する大きなノイズのレベルも上記のＫよ
り大きくならないレベルに低減される。このように背景
の明るさレベルを下げた状態の画像を複数枚作成し、そ
れらを画像加算することにより、検査対象のコントラス
トが加算された画像の枚数だけ増強される。同時に、ラ
ンダムに発生するノイズは、積分効果で平均化され低減
される。
【００１３】
【実施例】以下本発明の第１の実施例の画像検査装置に
ついて、図面を参照しながら説明する。
ついて、図面を参照しながら説明する。
【００１４】図１は本発明の第１の実施例における画像
検査装置のブロック図を示すものである。
検査装置のブロック図を示すものである。
【００１５】図１において、１１は背景が格子パターン
であるような検査対象物、１２はＴＶカメラ、１３は８
ビットＡ／Ｄ変換器、１４は平滑化フィルター回路、１
５はオフセット画像記憶用フレームメモリー、１６は中
央演算部、１７はＡＬＵ１、１８はＡＬＵ２、１９は画
像加算用フレームメモリーである。
であるような検査対象物、１２はＴＶカメラ、１３は８
ビットＡ／Ｄ変換器、１４は平滑化フィルター回路、１
５はオフセット画像記憶用フレームメモリー、１６は中
央演算部、１７はＡＬＵ１、１８はＡＬＵ２、１９は画
像加算用フレームメモリーである。
【００１６】以上のように構成された画像検査装置につ
いて、以下、図１および図２を用いてその動作を説明す
る。
いて、以下、図１および図２を用いてその動作を説明す
る。
【００１７】図２は本発明の第１の実施例における画像
検査装置の動作フローを示すフローチャートである。検
査対象物１１の画像をＴＶカメラ１２で撮像する。ＴＶ
カメラ１２の出力信号はＡ／Ｄ変換器１３で８ビットの
デジタル画像データに変換される。Ａ／Ｄ変換器１３の
出力であるデジタル画像データは平滑化フィルター回路
１４に入る。平滑化フィルター回路１４では１６の中央
演算部により指定される水平方向（ｈ）と垂直方向
（ｖ）の繰り返し周期に一致したｈ×ｖ平均化フィルタ
ー処理をデジタル画像データに対して行い、さらに、背
景と検出対象の濃度差である定数Ｋを各画素から減算す
る。その結果のデジタル画像はオフセット画像としてオ
フセット画像記憶用フレームメモリー１５に蓄えられる
（２１のオフセット画像作成）。
検査装置の動作フローを示すフローチャートである。検
査対象物１１の画像をＴＶカメラ１２で撮像する。ＴＶ
カメラ１２の出力信号はＡ／Ｄ変換器１３で８ビットの
デジタル画像データに変換される。Ａ／Ｄ変換器１３の
出力であるデジタル画像データは平滑化フィルター回路
１４に入る。平滑化フィルター回路１４では１６の中央
演算部により指定される水平方向（ｈ）と垂直方向
（ｖ）の繰り返し周期に一致したｈ×ｖ平均化フィルタ
ー処理をデジタル画像データに対して行い、さらに、背
景と検出対象の濃度差である定数Ｋを各画素から減算す
る。その結果のデジタル画像はオフセット画像としてオ
フセット画像記憶用フレームメモリー１５に蓄えられる
（２１のオフセット画像作成）。
【００１８】次に、オフセット画像記憶用フレームメモ
リー１５に蓄えられたオフセット画像はＡＬＵ１７の入
力に入力される。ＡＬＵ１７のもう１方の入力には、８
ビットＡ／Ｄ変換器１３の出力であるデジタル画像が入
力され、ＡＬＵ１７では８ビットＡ／Ｄ変換器１３の出
力データのデジタル画像からオフセット画像記憶用フレ
ームメモリー１５の出力であるオフセット画像データを
減算する処理が行われ（２２のオフセット画像減算）出
力される。
リー１５に蓄えられたオフセット画像はＡＬＵ１７の入
力に入力される。ＡＬＵ１７のもう１方の入力には、８
ビットＡ／Ｄ変換器１３の出力であるデジタル画像が入
力され、ＡＬＵ１７では８ビットＡ／Ｄ変換器１３の出
力データのデジタル画像からオフセット画像記憶用フレ
ームメモリー１５の出力であるオフセット画像データを
減算する処理が行われ（２２のオフセット画像減算）出
力される。
【００１９】ＡＬＵ１７の出力であるデジタル画像デー
タはＡＬＵ１８の１入力に入力される。ＡＬＵ１８のも
う１方の入力には積分画像記憶用フレームメモリー１９
の出力であるデジタル画像データが入力される。ＡＬＵ
１８の出力は画像加算用フレームメモリー１９に入力さ
れる（２３の画像積分）。中央演算部１６は、平滑化フ
ィルター回路１４の制御、オフセット画像記憶用フレー
ムメモリー１５、ＴＶカメラ１２、ＡＬＵ１７、ＡＬＵ
１８、画像加算用フレームメモリー１９の動作タイミン
グ制御、および、画像加算用フレームメモリー１９に記
憶された積分画像から異常箇所を検出する（２４のラベ
リング処理）。
タはＡＬＵ１８の１入力に入力される。ＡＬＵ１８のも
う１方の入力には積分画像記憶用フレームメモリー１９
の出力であるデジタル画像データが入力される。ＡＬＵ
１８の出力は画像加算用フレームメモリー１９に入力さ
れる（２３の画像積分）。中央演算部１６は、平滑化フ
ィルター回路１４の制御、オフセット画像記憶用フレー
ムメモリー１５、ＴＶカメラ１２、ＡＬＵ１７、ＡＬＵ
１８、画像加算用フレームメモリー１９の動作タイミン
グ制御、および、画像加算用フレームメモリー１９に記
憶された積分画像から異常箇所を検出する（２４のラベ
リング処理）。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明は、対象物の画像を
撮像する撮像手段と、アナログ信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換手段と、デジタル画像データに対し
て画像演算を行う前処理画像演算手段と、デジタル画像
データを処理する演算手段からなり、前処理画像演算手
段の構成が、画像フィルター処理部とオフセット画像作
成手段をｈ×ｖのフィルター処理がハードウエアで実現
できる平滑化フィルター回路で実現し、画像減算手段を
第１のＡＬＵでリアルタイム処理し、画像加算手段を第
２のＡＬＵでリアルタイム処理することにより、高速な
異常検出を実現している。
撮像する撮像手段と、アナログ信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換手段と、デジタル画像データに対し
て画像演算を行う前処理画像演算手段と、デジタル画像
データを処理する演算手段からなり、前処理画像演算手
段の構成が、画像フィルター処理部とオフセット画像作
成手段をｈ×ｖのフィルター処理がハードウエアで実現
できる平滑化フィルター回路で実現し、画像減算手段を
第１のＡＬＵでリアルタイム処理し、画像加算手段を第
２のＡＬＵでリアルタイム処理することにより、高速な
異常検出を実現している。
【図１】本発明の第１の実施例における画像検査装置の
ブロック図
ブロック図
【図２】本発明の第１の実施例における画像検査装置の
動作フローを示すフローチャート
動作フローを示すフローチャート
【図３】従来例の画像検査装置のブロック図
１１ 検査対象物 １２ カメラ １３ Ａ／Ｄ変換器（８ビット） １４ 平滑化フィルター回路 １５ オフセット画像記憶用フレームメモリー １６ 中央演算部 １７ ＡＬＵ１ １８ ＡＬＵ２ １９ 画像加算用フレームメモリー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｂ 8626−5Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】 対象物の画像を撮像する撮像手段と、ア
ナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段
と、デジタル画像データに対して画像演算を行う前処理
画像演算手段と、前処理画像演算手段によって処理され
たデジタル画像データを複数枚加算するデジタル画像加
算手段と、デジタル加算手段により作成されたデジタル
画像を記憶するフレームメモリーと、デジタル画像の流
れを制御するデジタル画像手段と、フレームメモリーに
記憶されたデジタル画像に対して特徴を抽出処理を行う
特徴抽出手段を備えていることを特徴とする画像検査装
置。 - 【請求項２】 前処理画像演算手段が、繰り返しパター
ンを背景とする画像に対して、背景の繰り返し周期（横
方向ｈ、縦方向ｖ）と一致する画素間隔の離れた画像デ
ータを平滑化するｈ×ｖのフィルター処理を行う画像フ
ィルター処理部と、画像フィルター処理部で処理された
フィルター画像から一律に定数を減算したオフセット画
像を作成するオフセット画像作成手段と、デジタル画像
からオフセット画像を減算する画像減算手段を備えてい
る事を特徴とする請求項１記載の画像検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217466A JPH0552767A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 画像検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217466A JPH0552767A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 画像検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552767A true JPH0552767A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16704676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3217466A Pending JPH0552767A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 画像検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552767A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241718A (ja) * | 2001-06-22 | 2008-10-09 | Orbotech Ltd | メモリ集積化を用いる高感度光走査 |
| CN109781733A (zh) * | 2017-11-15 | 2019-05-21 | 欧姆龙株式会社 | 缺陷检查装置、缺陷检查方法及计算机可读存储介质 |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3217466A patent/JPH0552767A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241718A (ja) * | 2001-06-22 | 2008-10-09 | Orbotech Ltd | メモリ集積化を用いる高感度光走査 |
| JP2008275611A (ja) * | 2001-06-22 | 2008-11-13 | Orbotech Ltd | メモリ集積化を用いる高感度光走査 |
| US7897902B2 (en) | 2001-06-22 | 2011-03-01 | Orbotech Ltd. | Imaging device and method for high-sensitivity optical scanning and integrated circuit therefor |
| US8119969B2 (en) | 2001-06-22 | 2012-02-21 | Orbotech Ltd | Imaging device and method for high-sensitivity optical scanning and integrated circuit therefor |
| US8536506B2 (en) | 2001-06-22 | 2013-09-17 | Orbotech Ltd. | Imaging device and method for high-sensitivity optical scanning and integrated circuit therefor |
| US9232114B2 (en) | 2001-06-22 | 2016-01-05 | Orbotech Ltd. | Imaging device and method for high-sensitivity optical scanning and integrated circuit therefor |
| CN109781733A (zh) * | 2017-11-15 | 2019-05-21 | 欧姆龙株式会社 | 缺陷检查装置、缺陷检查方法及计算机可读存储介质 |
| JP2019091249A (ja) * | 2017-11-15 | 2019-06-13 | オムロン株式会社 | 欠陥検査装置、欠陥検査方法、及びそのプログラム |
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