JPH0792104A - 被検査物の不良個所検査方法 - Google Patents

被検査物の不良個所検査方法

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JPH0792104A
JPH0792104A JP5273242A JP27324293A JPH0792104A JP H0792104 A JPH0792104 A JP H0792104A JP 5273242 A JP5273242 A JP 5273242A JP 27324293 A JP27324293 A JP 27324293A JP H0792104 A JPH0792104 A JP H0792104A
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light
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light source
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lens
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JP5273242A
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Katsuo Yamada
克夫 山田
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MEC Co Ltd
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MEC Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は,微妙なキズを安定に検出するコ
ンピューターによる不良検査方法に関するものである。 【構成】 画像入力カメラのレンズ部と1体的に,複数
の光源を配置し,多方向から光を照射して,画像を取り
込める様構成された画像入力手段をもつ検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕本発明は、画像処理により製品等被検査物
のキズを検査する方法に係わり、特にプラスチック(合
成樹脂)のような表面が滑らかな被検査物のキズを検査
する方法に関するものである。 〔従来技術〕一般に工業製品のキズの検査は、第1図に
示すように検査物である製品(1)の検査をしようとす
る部分に光源(2)により一定方向から光(3)を照射
し、その部分の画像を、レンズ(4)およびカメラ本体
(5)よりなる画像入力カメラ(6)を通して、コンピ
ュータ(7)の画像メモリ部(8)にデジタル画像情報
として取り込み、その情報を演算処理して、キズの有無
大きさ等を検出していた。以下演算処理の方法を述べ
る。一般に1枚の画像をM×Nの画素に分解し、各画素
にmビットの量子化等号を与えた場合、その画像のもつ
最大の情報量はM×N×mビットとなる。例えばM、N
を512にmを8ビットとすると、512×512ドッ
ト(ピクセル)の各画素に、256階調の明暗データを
持たせた情報量となる。このようなデジタル情報量をも
とに、演算処理をする。被検査物(1)にキズがない場
合は、取り込まれた画像の階調は略同じレベルである
が、キズがあると照射光の反射屈折により、その部分の
階調が変化する。たとえば、第2図で同レベルの階調S
1集合から別な階調レベルのS2集合に急激に変わる。
これ等S1,S2領域の境界を示す特徴をエッジと呼
び、このエッジを次に述べる画像処理手法により検出し
てキズの有無を判別している。すなわちエッジを階調の
変化の度合いにより検出する一般的な演算子は微分オペ
レータであり(デジタル画像では、微分の代わりに差分
をとる)、その絶対値はエッジ(キズ)の強さを数値化
したものといえる。いま注目画素をf(i,j)で表現
すると、x方向の微分は △xf(i,j)=f(i,j)−f(i,j−1)……(1) y方向の微分は △yf(i,j)=f(i,j)−f(i−j,j)……(2) となる。一次微分オペレータ△x,△yを3×3のマト
リクス表現で示すと第3図のようになる。また記述を簡
潔にするため、第4図に示すような近傍値表記を用いる
と、 △xf(i,j)=E−D……(3) △yf(i,j)=E−B……(4)で表される。 上に述べた一次微分は、雑音のない場合に有効である
が,実際の画像では雑音が重畳されているので、それを
取り除く処理をする。すなわち局所平均化を利用して、
その中間出力画像hに式(5)に示すフイルタリングを
行って雑音低減し、その中間出力画像hに式(6)で定
義される一次微分を行うと、最終的には雑音を含む画像
に対して、雑音を抑えながらエッジ検出を行うことがで
きる。 この場合の△x,△yはプレヴイットのオペレータと呼
ばれ、第5図のようにマトリクス表現される。 (従来技術の問題点)従来技術でエッジ検出(すなわち
キズの検出)を強調するためには階調(明暗の度合い)
差を顕著に出すことが重要で、そのためには被検査物に
照射する光源の状態が大きな影響を与えていた。しかし
ながら、従来技術では初期設定以後に光源の照射方向,
光量等を可変できず初期設定された条件の下でしか、エ
ッジ検出を行えなかった。そのためプラスチック(合成
樹脂)のような表面のなめらかな被検査物では、キズが
あるにもかかわらず、光の照射方向によって見えない場
合があった。すなわち照射方向によって見えたり、見え
なかったりするような微妙なキズに対しては、明暗の階
調差が顕著に現れず、キズの検出が困難であった。 〔問題点の解決手段とその作用〕本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点に鑑み、微妙なキズであっても、検
出できる方法を提供するもので、画像入力用カメラのレ
ンズ部近傍に光源を配置し、その光源より被検査物に光
を照射し、前記カメラから被検査物の画像を取り込み、
それをデジタル画像情報としてコンピュータの画像メモ
リ部に記憶させたのち、その情報を演算処理して被検査
物の不良個所を検査する方法において、前記光源は前記
カメラのレンズ部と一体に複数個配置されて、それ等光
源から被検査物へ照射される光の方向が多方向ベクトル
を形成するように構成され、前記各光源より被検査物に
順次光を照射して被検査物の画像を取り込むことを特徴
とするものである。以下本発明を実施例を参照に詳細に
説明する。第6図において(1)は被検査物としてのプ
ラスチックパイプであり、いま検査しようとする部分
(1)′に光源(2)より光(3)を照射し、その部分
の画像をレンズ(4)およびCCDカメラ本体よりなる
画像入力カメラ(6)を通して、コンピュータ(7)の
画像メモリ部(8)にデジタル画像情報として取り込
む。いま1画面を512×512ドット×8ビットとす
ると、1画面512×512ピクセルの各画素を8ビッ
ト(=256)の階調の明暗度を与えられた画像が読み
込まれることになる。複数個の光源(2)としては、例
えば赤外LEDが用いられ、またカメラ(5)はたとえ
ば512×512素子の赤外線用CCD(チャージカッ
プルドデバイス)が用いられる。光源(2)は複数個よ
りなり上記実施例では光源である赤外LED(2)−1
〜(2)−4が各々レンズ枠(9)の東西南北4方向に
レンズ部(4)と一体に固定されている。第7図はレン
ズ枠(9)と一体に複数個の光源(2)−1,(2)−
2,(2)−3(2)−4を東西南北4方向に配置した
状態をレンズ部上部より見た説明図である。本発明の特
色は、光源が東西南北4方向に複数個配置され被検査個
所(1)に照射する光の方向が多方向ベクトル(10)
−1,(10)−2,(10)−3,(10)−4を形
成する構成になっていることである。このような構成で
は、被検査物に照射する光の方向をベクトル的に順次変
化させて画像を取り込むことができるので、光の方向に
よって見えたり見えなかったりするようなつまり1方向
の光源ではとらえることの出来なかった微細なキズも検
出できるのである。なお赤外LED(2)は各々第8図
に示すような電子回路(11)を介してコンピュータ
(7)に接続されコンピュータからの指令で(2)−1
〜(2)−4の何れの赤外LEDを点灯するかが制御さ
れる。上記実施例では、光源を東西南北各方向に1つず
つ計4個を配置した場合を述べたが、さらにそれ以外の
各方向に配置してもよいことはいうまでもなく、各光源
から被検査物へ照射する光の方向が多方向ベクトルを形
成する構成であればよい。また1光源を複数個のLED
アレイから構成し、各アレイの点灯制御を行うことによ
り、光源の光量を制御することも可能である。さらに光
源(2)とレンズ部をレンズ枠(10)を用いて一体化
することにより、レンズ(4)と被検査物(1)との距
離および光源(2)と被検査物(1)との距離が常に一
定に保たれる。つまり焦点を合わせるために画像入力カ
メラ部(6)またはレンズ(4)を電動ズームにより移
動しても、光源部がそれに伴い移動するため一旦条件を
設定すると安定した画像入力が得られるという効果があ
る。なお光源の強さは一般にその中心から外に向かって
緩やか曲線で変化するが、その影響はキズによる急激な
明暗度(階調)の変化とは異なり、先に述べた微分処理
により光源ムラは削除されキズの検出には何ら問題はな
い。さらにまた光源として赤外LEDを用いることによ
り、検査現場における他の可視光線光源の影響を受けに
くく安定した検査ができるという効果がある。 〔発明の効果〕以上述べたごとく本発明は、画像入力用
カメラのレンズ部近傍に光源を配置し、その光源より被
検査物に光を照射し、前記カメラから被検査物の画像を
取り込み、それをデジタル画像情報としてコンピュータ
の画像メモリ部に記憶させたのち、その情報を演算処理
して被検査物の不良個所を検査する方法において、前記
光源は前記カメラのレンズ部と一体に複数個配置され
て、それ等光源から被検査物へ照射される光の方向が多
方向ベクトルを形成するように構成され、前記各光源よ
り被検査物に順次光を照射して被検査物の画像を取り込
むことを特徴とする、被検査物の不良個所検査方法であ
るから、光の照射方向によって見えたり見えなかったり
するような微妙なキズも安定に検出できるという、顕著
な効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は従来技術の説明図、第2図はエッジ検出の説明
図、第3図は画像演算の一次微分オペレータの表現図、
第4図は注目画素近傍の説明図、第5図は画像演算のプ
レヴイットオペレータ表現図、第6図,第7図,第8図
は本発明の実施例を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 1/00

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)画像入力用カメラのレンズ部近傍に光源を配置
    し、その光源より被検査物に光を照射し、前記カメラか
    ら被検査物の画像を取り込み、それをデジタル画像情報
    としてコンピュータの画像メモリ部に記憶させたのち、
    その情報を演算処理して被検査物の不良個所を検査する
    方法において、前記光源は前記カメラのレンズ部と一体
    に複数個配置されて、それ等光源から被検査物へ照射さ
    れる光の方向が多方向ベクトルを形成するように構成さ
    れ、前記各光源より被検査物に順次光を照射して被検査
    物の画像を取り込むことを特徴とする、被検査物の不良
    個所検査方法。 (2)特許請求の範囲第1項記載の方法であって、複数
    個の光源として赤外光LEDを配置したことを特徴とす
    るもの。
JP5273242A 1993-09-27 1993-09-27 被検査物の不良個所検査方法 Pending JPH0792104A (ja)

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