JPH07113758A - 外観検査装置における２値化算出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半透明ガラス製品の表面及び内部に存在し、傷
が存在しない部分と比較して高輝度な状態で検出される
傷を検出する傷検査装置の特徴抽出部において、好適な
２値化しきい値を求める２値化算出方式を提供する。 【構成】半透明ガラス製品の表面若しくは内部に存在す
る傷を検出する傷検出装置の特徴抽出において、被検査
物に光を照射し、被検査物よりの反射光をＣＣＤカメラ
にて取り込み、取り込まれた画像のうち、被検査物のみ
の画像における各画素の輝度を検出し、各画素の輝度と
画素数とから、輝度の平均輝度及び標準偏差を求め、前
記標準偏差の３倍に前記平均輝度を加算した値を２値化
しきい値とすることにより、被検査物の表面の仕上げ状
態のばらつきに基づく輝度変化、或いは被検査物に光を
照射する照明の明暗ばらつき等に左右されず、傷と傷以
外の部分との分離を確実に行うことを特徴とする。

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の改良に関
するものであり、特に、水晶素板、擦りガラス等の半透
明ガラス製品の表面の傷を検出する傷検出装置による特
徴抽出の際の２値化しきい値算出方式に関する。

【０００２】

【従来技術】図２はガラス製品等の傷検査装置における
画像取り込みのための構成を示す図であり、ガラス製品
等の傷検査装置の画像取り込みにおいては、同図に示す
ように被検査物１を載置台２上に載置した後、ＣＣＤカ
メラ３の下方に配置したリング状発光部を有する無影照
明４を発光させることにより、該発光光により被検査物
１を照射すると共に、前記ＣＣＤカメラ３より被検査物
１の画像を画像入力手段５に取り込み、更に特徴抽出手
段６、判定手段７を介して処理するのが一般的である。

【０００３】このような構成の従来の傷検査装置におい
て、前記特徴抽出手段は取り込まれたデジタル画像信号
から被検査物の傷の存在を示す高輝度部分を判別し、次
段の判定手段に出力を行うものであり、傷の有無の認識
はデジタル画像信号の２値化のしきい値を決定すること
により行われる。２値化のしきい値の決定方式は、Ｐタ
イル法、モード法、判別分析法、微分ヒストグラム法な
どがあり、例えば、Ｐタイル法を用いた２値化のしきい
値決定方式は、取り込まれた画像信号のうちの抽出した
い部分のおよその面積が予め判明している場合に適す
る。

【０００４】しかし、被検査物上に存在する傷の大きさ
は様々であって、一定でないためＰタイル法を用いた２
値化のしきい値決定方式では誤差が生じ適当でない。ま
た、モード法はヒストグラムが２つのピークを有す際に
その谷間をしきい値とする方式であるが、被検査物のヒ
ストグラムは図３に示すように左右対象の正規分布に近
い形状を示すため、被検査物が載置された背景と該被対
象物とを分離する場合には有効であるが、被検査物中か
ら傷を抽出するためにはヒストグラムのピークが１つし
か存在しないため不向きである。

【０００５】更に、判別分析法は比較的良好なしきい値
を得ることができる方式ではあるが、前述したように左
右がほぼ対象なヒストグラムを用いた場合、ほぼ平均値
がしきい値となるため確実な傷検査を行うことができな
いという問題点がある。即ち、本発明に係る傷検査装置
において判別しようとする傷は、半透明ガラス製品の表
面或いは内部に存在し、他の部分より輝度が高いもので
ある。したがって、そのヒストグラムは図４に示すよう
にほぼ正規分布に近い形状であって、高輝度部分の度数
が若干増加したものであるため、平均値をしきいとして
２値化する判別分析法では被検査物から傷のみを抽出す
ることができない。このように周囲との輝度差があまり
大きくなく、またその大きさも小さいものに対しては上
述した何れの方法によっても良好なしきい値を得ること
ができず、更にしきい値を固定することも考えられる
が、照明等の変動に対応することができず不適当であ
る。

【０００６】

【発明の目的】本願発明は上述したような従来の問題点
を解決することを目的とするものであって、擦りガラス
或いは水晶素板等の半透明ガラス製品の表面及び内部に
存在し、傷が存在しない部分と比較して高輝度な状態で
検出される傷を検出する傷検査装置の特徴抽出部におい
て、好適な２値化しきい値を求める２値化算出方式を提
供するものである。

【０００７】

【発明の概要】上述した目的を達成するため本発明は、
半透明ガラス製品の表面若しくは内部に存在する傷を検
出する傷検出装置の特徴抽出において、被検査物に光を
照射し、被検査物からの反射光をＣＣＤカメラにて取り
込み、取り込まれた画像のうち、被検査物のみの画像に
おける各画素の輝度を検出し、各画素の輝度と画素数と
から、輝度の平均輝度及び標準偏差を求め、前記標準偏
差の３倍に前記平均輝度を加算した値を２値化しきい値
とすることにより、被検査物の表面の仕上げ状態のばら
つきに基づく輝度変化、或いは被検査物に光を照射する
照明の明暗ばらつき等に左右されず、傷と傷以外の部分
との分離を確実に行うことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示した好適な実施
例に基づいて詳細に説明する。まず、擦りガラス上の被
検査物の輝度分布は前記図３に示したように正規分布で
あって、被検査物の表面上若しくは検査物内部に引っ掻
き傷等の傷が存在すると、前記図４に示すように輝度分
布の明るい側の端に若干の盛り上がりを示す。これらの
特徴は被検査物の表面状態、例えば、被検査物の表面の
仕上げ状態に基づく凹凸等によって若干変化するが基本
的な特徴が変化することはない。

【０００９】即ち、輝度分布は正規分布であり、傷が存
在する際には高輝度側に若干の盛り上がりを示す特徴は
被検査物の表面状態にかかわらずほぼ一様である。本願
発明は上述した性質を利用して傷の有無を判定するもの
であり、２値化のしきい値を算出する際に標準偏差σを
用いることにより、被検査物の傷と傷の周囲との分離を
容易且つ確実にした構成が特徴的である。

【００１０】図１は本発明における２値化しきい値を示
す図であって、同図に示すように、被検査物の背景を除
いたヒストグラムの標準偏差σを求め、２値化しきい値
として標準偏差σの３倍＋平均輝度とすることにより傷
の分離が非常に良いしきい値を得ることができる。即
ち、被検査物に傷、亀裂等が存在する場合、水晶等の半
透明ガラス製品における傷の輝度分布は、 傷の輝度＞平均輝度＋３σ（標準偏差） であることが一般的に多いため、２値化のしきい値を しきい値＝平均輝度＋３σ（標準偏差） と設定することにより、被検査物の仕上げ状態のばらつ
きに基づく輝度変化、或いは照明の明暗などのばらつき
があった場合においても柔軟に対応することが可能とな
る。

【００１１】

【発明の効果】上述したように、半透明ガラス製品の傷
若しくは亀裂等を検査する傷検査装置において、ＣＣＤ
カメラにて取り込んだ被検査物の画像処理の際に、傷の
特徴抽出に用いられる２値化のしきい値を標準偏差及び
平均輝度を用いて決定するため、被検査物の表面の仕上
げ状態のばらつきに基づく輝度変化、或いは被検査物に
光を照射する照明の明暗ばらつき等に左右されず、傷と
傷以外の部分との分離を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における２値化しきい値を示す図。

【図２】ガラス製品等の傷検査装置の画像取り込みを示
す図。

【図３】被検査物のヒストグラムを示す図。

【図４】被検査物に傷、亀裂等が存在する場合のヒスト
グラムを示す図。

【符号の説明】

１・・・被検査物、 ２・・・載置台、３・・・Ｃ
ＣＤカメラ、 ４・・・無影照明、５・・・画像入力手
段、 ６・・・特徴抽出手段、７・・・判定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半透明ガラス製品の表面若しくは内部に
   存在する傷を検出する傷検出装置の特徴抽出において、 被検査物に光を照射し、被検査物からの反射光をＣＣＤ
   カメラにて取り込み、取り込まれた画像のうち、被検査
   物のみの画像における各画素の輝度を検出し、各画素の
   輝度と画素数とから、輝度の平均輝度及び標準偏差を求
   め、 ２値化しきい値＝平均輝度＋３×標準偏差 の演算を行うことにより、特徴抽出に用いる２値化しき
   い値を決定したことを特徴とする外観検査装置における
   ２値化算出方式。