JPH09273999A - 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 欠陥の個別認識機能を有したまま、検査対象
の蛇行に自動追従して検査することを可能とする。 【解決手段】 検査対象物の検査位置における画像デー
タを得るラインイメージセンサからの出力信号から検査
対象物のエッジを検出し、求められたエッジの座標近傍
を境に、その外側については画像データの値に拘らず欠
陥を検出しないよう２値化のためのしきい値を所定値に
設定し、かつエッジ座標の内側については予め指定され
た値あるいは、画像データの関数値をしきい値として設
定し、第１及び第２のしきい値記憶手段に記憶してお
き、ラインイメージセンサからの出力信号をこの第１及
び第２のしきい値記憶手段に記憶されたしきい値を用い
て２値化するようにしている。また、連結性処理並びに
しきい値の書き込みの並列処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被検査物上の異物、
汚れ、キズ、黒点、ピンホール、フィッシュアイなどの
欠陥を検出して良または不良と判定する欠陥検査装置及
び欠陥検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フィルム状の物体やシート状の物体など
の製造・検査工程において、その物体の表面に欠陥が有
るか否かを見極めるための欠陥検査装置としては種々の
ものが知られている。一般にかかるフィルム状の物体や
シート状の物体などの欠陥を検査するためにはラインＣ
ＣＤカメラなどのラインイメージセンサが用いられ、本
発明者らは、既にラインイメージセンサがの出力信号を
２値化した信号からを用いたランレングス符号化処理と
複数行のランレングス符号を用いた連結性処理を並列的
に実行することにより、高速な欠陥測定を行うことがで
きる欠陥検査装置を開発し特許出願している（特開平３
−６７１５９号公報）。

【０００３】また、検査対象物としてのフィルム状の物
体やシート状の物体などは通常所定速度で走行させてお
き、走行中の検査対象物をラインイメージセンサで走行
方向に垂直方向に走査して検査を行うことが一般的であ
る。かかる走行する検査対象物は走行中蛇行することが
ある。蛇行があっても正確に欠陥を検査するためには、
検査対象物の蛇行に自動追従するなどの対策が必要であ
る。従来のラインＣＣＤカメラを使用した欠陥検査装置
では、検査対象の蛇行に自動追従して検査範囲を自動設
定することが可能になっているものがあり、これらは、
ラインＣＣＤカメラの出力信号を微分処理し、検査対象
のエッジを検出し、予め設定した分、エッジ座標よりも
内側を検査対象としている。なお、本発明者らも、特開
平０５−３３２９５０号公報などで、ラインＣＣＤカメ
ラを使用した欠陥検査装置を発表しているが、これは、
ラインＣＣＤカメラの出力信号を補正、２値化、ランレ
ングス符号化を行った後、連結性処理により欠陥の個別
認識を行う機能がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、検査対象の蛇行に自動追従して検査することが可能
なものは、微分処理を行っているため、欠陥の個別認識
を行い、欠陥のサイズ、形状を測定することは不可能で
ある。一方、本発明者らの上記従来技術では、欠陥の個
別認識を行い、欠陥のサイズ、形状を測定することが可
能であるが、検査対象の蛇行に自動追従して検査するこ
とは不可能である。

【０００５】したがって、本発明は上記本発明者らが先
に開発した従来技術における欠陥の個別認識機能を有し
たまま、検査対象の蛇行に自動追従して検査することが
可能な欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、検査対象物の検査位置における画像デ
ータを得るラインイメージセンサからの出力信号から検
査対象物のエッジを検出し、求められたエッジの座標近
傍を境に、その外側については画像データの値に拘らず
欠陥を検出しないよう２値化のためのしきい値を所定値
に設定し、かつエッジ座標の内側については予め指定さ
れた値あるいは、画像データの関数値をしきい値として
設定し、第１及び第２のしきい値記憶手段に記憶してお
き、ラインイメージセンサからの出力信号をこの第１及
び第２のしきい値記憶手段に記憶されたしきい値を用い
て２値化するようにしている。

【０００７】すなわち本発明によれば、走行する検査対
象物の走行方向にほぼ垂直方向に走査して前記検査対象
物の検査位置における画像データを得るラインイメージ
センサと、前記ラインイメージセンサの出力画像データ
から前記検査対象物のエッジを検出するエッジ検出手段
と、前記ラインイメージセンサの出力画像データを２値
化する２値化手段と、前記２値化手段が２値化を行うた
めに必要なしきい値を記憶する第１と第２のしきい値記
憶手段と前記エッジ検出手段により求められた前記エッ
ジの座標近傍を境に、その外側については画像データの
値に拘らず欠陥を検出しないよう前記しきい値を所定値
に設定し、かつ前記エッジ座標の内側については予め指
定された値あるいは、前記画像データの関数値を前記し
きい値として設定する手段と、前記２値化手段にて得ら
れる２値画像データの変化点アドレスを得るためのラン
レングス符号化手段と、前記ランレングス符号化手段か
ら出力される前記ラインイメージセンサにおける複数行
分のランレングス符号をそれぞれ記憶する第１と第２の
ランレングス符号記憶手段と、前記第１と第２のランレ
ングス符号記憶手段に記憶されたランレングス符号に対
して連結性処理を行い検査対象物の欠陥を検出する連結
性処理手段と、前記第１と第２のランレングス符号記憶
手段の一方への前記ランレングス符号化手段から出力さ
れるランレングス符号の入力が終了した後に、そのラン
レングス符号を読み出して前記連結性処理手段に連結性
処理を実行させ、前記第１と第２のランレングス符号記
憶手段の他方への前記ランレングス符号化手段から出力
されるランレングス符号の入力が終了した後に、そのラ
ンレングス符号を読み出して前記連結性処理手段に連結
性処理を実行させることにより、前記第１のランレング
ス符号記憶手段への入力と前記第２のランレングス符号
記憶手段からのランレングス符号を用いた連結性処理を
実質的に並列処理し、前記第２のランレングス符号記憶
手段への入力と前記第１のランレングス符号記憶手段か
らのランレングス符号を用いた連結性処理を実質的に並
列処理するよう制御する第１制御手段と、前記第１と第
２のしきい値記憶手段の一方のしきい値を用いて前記２
値化手段が２値化を実行しているときに、前記連結性処
理手段による連結性処理が終了した後にしきい値の決定
を行い、決定されたしきい値を前記第１と第２のしきい
値記憶手段の他方に書き込むことにより前記第１のしき
い値記憶手段からのしきい値の読み出しと前記第２のし
きい値記憶手段へのしきい値の書き込みを実質的に並列
処理し、かつ前記第２のしきい値記憶手段からのしきい
値の読み出しと前記第１のしきい値記憶手段へのしきい
値の書き込みを実質的に並列処理するよう制御する第２
制御手段とを、有する欠陥検査装置が提供される。

【０００８】さらに本発明によれば、走行する検査対象
物の走行方向にほぼ垂直方向に走査して前記検査対象物
の検査位置における画像データを得るラインイメージセ
ンサからの出力信号から前記検査対象物のエッジを検出
するステップと、前記エッジを検出するステップにより
求められた前記エッジの座標近傍を境に、その外側につ
いては画像データの値に拘らず欠陥を検出しないよう２
値化のためのしきい値を所定値に設定し、かつ前記エッ
ジ座標の内側については予め指定された値あるいは、前
記画像データの関数値を前記しきい値として設定し、第
１及び第２のしきい値記憶手段に記憶するステップと、
前記ラインイメージセンサからの出力信号を前記第１及
び第２のしきい値記憶手段に記憶されたしきい値の一方
を用いて２値化するステップと、２値化された画像デー
タをランレングス符号化し、第１及び第２のランレング
ス符号記憶手段の一方に記憶するステップと、前記一方
のランレングス符号記憶手段に記憶された前記ラインイ
メージセンサの画像データの複数行分のランレングス符
号を用いて連結性処理を行うステップと、前記連結性処
理の実行中に前記２値化するステップを再開し、かつ２
値化された画像データをランレングス符号化し、第１及
び第２のランレングス符号記憶手段の他方に記憶するス
テップと、前記連結性処理の結果を用いて２値化のため
のしきい値を決定し、前記一方のしきい値記憶手段のし
きい値を用いて前記２値化するステップが実行されてい
るときに、決定されたしきい値を前記第１及び第２のし
きい値記憶手段の他方に記憶するステップとを、有する
欠陥検査方法が提供される。

【０００９】なお、本発明によるエッジ検出の手法は次
のようなものである。ラインイメージセンサとしてのラ
インＣＣＤカメラの出力信号をＡ／Ｄコンバータにてデ
ジタル信号としたものを多値画像データとする。この多
値画像データから検査対象物のエッジを検出するエッジ
検出手段は、検査対象を読み取って得られた多値画像
（Ｄｉ i＝１〜ラインＣＣＤカメラの素子数）の中か
ら、検査対象のエッジ部分を検出する。多値画像には欠
陥によりエッジ部分と誤認する部分も含まれている可能
性があるため、多値画像データの中の左端、および、右
端のエッジを検出する。左端のエッジ検出は、多値画像
データの中の有効範囲を、左端から右端に向かって行
う。また、右端のエッジ検出は、多値画像データの中の
有効範囲を、右端から左端に向かって行う。エッジ位置
は、最初に数３で示される式１、または、数４で示され
る式２を満足した座標とする。

【００１０】

【数３】 式１ ｄ≧｜Ｄ_i-Ｄ_i+_k｜ 左端から処理する場合 ｄ：エッジ判定基準 ｉ：ｓ〜（ｅ−ｋ） ｓ：有効範囲の始点 ｅ：有効範囲の終点 ｋ：エッジ検出を行うための参照素子間距離

【００１１】

【数４】 式２ ｄ≧｜Ｄ_i-Ｄ_i-_k｜ 右端から処理する場合 ｉ：ｅ〜（ｓ＋ｋ）

【００１２】しきい値設定手段は、エッジ検出手段によ
り求めた座標の外側を非検査領域としてクリアする。こ
こでしきい値データをクリアするとは、多値画像データ
の値の如何に拘らず欠陥を検出しないようなしきい値を
設定することをいう。例えば、Ａ／Ｄコンバータが８ビ
ットデータに変換するよう構成されている場合は、明欠
陥検出の場合は２５５、暗欠陥検出の場合は０の値とす
る。しきい値メモリがこの値の場合は、ラインＣＣＤカ
メラからどのような多値画像が入力されても欠陥として
検出することはない。

【００１３】また、しきい値クリアの範囲は、エッジ座
標よりも補正値分内側とすることが好ましい態様であ
る。補正値の大きさは、しきい値設定時間間隔内での検
査対象の蛇行量、エッジ部分のラインＣＣＤカメラ出力
のバラツキを考慮して設定する。しきい値データを設定
する手段は、前記エッジ検出手段により求めた座標の内
側を、検査領域として適正なしきい値に設定する。予め
指定された値（Ａ／Ｄコンバータが８ビットの場合は０
〜２５５）、または、前記多値画像データに対して、予
め指定された比率（明欠陥の場合は１００％以上、暗欠
陥の場合は１００％以下）に設定する。

【００１４】ランレングス符号化手段は、前記しきい値
データを基に多値画像を２値化したデータの変化点アド
レスを得る。ランレングス符号のデータフォーマットに
ついては後述する。

【００１５】ランレングス符号記憶手段は、前記ランレ
ングス符号化手段から出力される前記ラインＣＣＤカメ
ラの複数行分のランレングス符号を２系列分記憶するメ
モリからなる。また、１系列分のメモリには、明欠陥検
出用と、暗欠陥検出用のランレングス符号が記憶され
る。連結性処理手段は、前記ランレングス符号記憶手段
に記憶したランレングス符号の２スキャン分の連結性を
確認しながら、欠陥を測定する。ランレングス符号記憶
手段が２系列分あるのは、一方の系列に対して前記ラン
レングス符号化手段によるランレングス符号の記憶と、
前記ランレングス符号記憶手段の他方の系列に対する前
記連結性処理手段による処理とを、交互に切り替えなが
ら、並列処理するためである。また、前記しきい値記憶
手段も２系列分あり、一方の系列が２値化を行っている
とき、他方の系列がしきい値データの設定と行ってお
り、これを、交互に切り替えながら、並列処理してい
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面とともに本発明欠陥検査
装置及び欠陥検査方法の実施の形態を好ましい実施例に
よって説明する。図１は本発明の欠陥検査装置の実施例
のブロック図である。図１の装置はラインイメージセン
サとして動作するラインＣＣＤカメラ１と、その出力ア
ナログ信号を処理する画像処理装置２を有している。ラ
インＣＣＤカメラ１は、図示省略の検査対象物の表面を
１次元的に走査して、画像データを得るものであり、素
子（画素）数が２０４８あるいは５０００で、クロック
周波数が２０ＭＨｚ、走査周期が最高０．１１ｍｓのも
のを使用することができる。

【００１７】ラインＣＣＤカメラ１による撮像によって
得られたアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ３により例
えば８ビットのデジタルデータに変換される。このデジ
タルデータは、ラインＣＣＤカメラ１の素子毎のしきい
値と検出論理に基づき、コンパレータ４により２値化さ
れる。このしきい値は第１及び第２のしきい値記憶手段
としての２つのしきい値メモリ１１Ａ、１１Ｂに記憶さ
れているものを用いるが、その書き込みと読み出しにつ
いては後述する。なお、検出論理には２種類あり、白検
出の場合は、しきい値より大きい出力レベルを有する領
域を”１”とし、黒検出の場合は、しきい値未満の出力
レベルを有する領域を”１”とする。したがって、コン
パレータ４による２値化により、欠陥部に相当する領域
が”１”、正常部に相当する領域が”０”となる。コン
パレータ４によるこの２値化データは、”０”から”
１”あるいは”１”から”０”への変化点のアドレスを
得るランレングス符号化回路５によりランレングス符号
化される。

【００１８】基準値メモリ１２は透過率あるいは反射率
が均一である被写体をラインＣＣＤカメラ１で撮像して
得られたときのＡ／Ｄコンバータからの１行分のデータ
を記憶するものである。このデータは基準データとして
しきい値を決定するために用いられる。すなわち、各画
素毎の基準データと、欠陥検査中に得られた各画素毎の
しきい値の積を計算して、この積を新たなしきい値とし
て記憶するのである。この計算は各素子の基準データに
基づき、ＲＯＭ１４に記録されているしきい値決定プロ
グラムによって行われ、新たなしきい値が決定される
と、しきい値メモリ１１に記録される。したがって、コ
ンパレータ４は、ラインＣＣＤカメラ１の素子間の感度
バラツキや照明ムラやレンズの歪みを補正して各素子の
出力信号を２値化することができる。なお、後述するよ
うに、画像データには欠陥部分が含まれる可能性がある
ので、複数行分の画像データを用いて、平均化処理など
により欠陥の影響を低減させるようにしている。

【００１９】ランレングス符号化回路５により得られた
ランレングス符号化は第１及び第２のランレングス符号
記憶手段としての２系統のランレングスバッファ９Ａ、
９Ｂに一時的に記憶される。各ランレングスバッファ９
Ａ、９Ｂとしては、例えば６４ｋＢの容量のものを用い
ることができる。各ランレングスバッファ９Ａ、９Ｂに
一時記憶されたランレングス符号は交互にＣＰＵ（中央
演算処理装置）１５により連結性処理を実行される。な
お、連結性処理とは、複数の連続する走査ラインにおけ
るデータをライン間で比較しつつ処理することをいう。
この連結性処理を行うことによって、単独では良と判定
されるべき欠陥が密集して不良と判定されるべき欠陥を
識別することができる。

【００２０】２つのしきい値メモリ１１Ａ、１１Ｂに
は、ラインＣＣＤカメラ１の素子間の感度バラツキや主
走査方向の照明ムラやレンズの歪みを補正するために、
ラインＣＣＤカメラ１の素子ごとの２値化用しきい値が
随時書き込まれる。すなわち、ＣＰＵ１５が基準値メモ
リ１２の基準データと連結性処理の結果を用いてＲＯＭ
１４に記憶されているしきい値決定プログラムによって
しきい値を決定し、しきい値メモリ１１Ａ、１１Ｂに記
録される。

【００２１】ＣＰＵ１５は連結性処理としきい値決定プ
ログラムを実行する他に、欠陥の良否を行うための検査
プログラムを実行する。ＲＯＭ１４にはこの検査プログ
ラム及びしきい値決定プログラムなどのＣＰＵ１５の制
御コマンドなどが記憶されている。画像処理装置２はま
た、ＲＯＭ１４に記憶されているプログラムで用いられ
る数値などが一時記憶されるＲＡＭ１３と、ホストコン
ピュータ１７との間で検査条件や検査結果等のデータを
転送するための入出力インタフェイス（Ｉ／Ｏ）１６を
有する。ホストコンピュータ１７では、この欠陥検査装
置の検査条件が設定されたり、検査結果が表示される。
Ｉ／Ｏ１６としてはＲＳ−２３２Ｃ又はＧＰ−ＩＢを用
いることができる。

【００２２】２つのしきい値メモリ１１Ａ、１１Ｂを第
１系列用と第２系列用とすると、第１系列用しきい値メ
モリ１１Ａのデータが読み出されてコンパレータ４が２
値化処理を行っているとき、第２系列用しきい値メモリ
１１Ｂは、新たに決定されたしきい値の書き込みが行わ
れるというように、交互に使用される。このように欠陥
測定中に、しきい値読み出しと書き込みの並列処理を行
うことで、ラインＣＣＤカメラ１、照明、検査対象の透
過率、または、反射率の経時変化があっても、高精度で
欠陥の測定が可能となる。

【００２３】ランレングス符号として、ランレングスバ
ッファ９Ａ、９Ｂに記憶する。ランレングス符号のデー
タフォーマットは、下記の通りである。データ長は２バ
イト／個である。

【００２４】

【表１】 ──Ｌｎ，Sｎ１， Eｎ１， Sｎ２， Eｎ２， ───Ｓｎｍ， Eｎｍ── ──，Ｌｎ＋１ ─， Lｋ Ｌｎ : ｎ番目のライン 但し、ｎ＝１〜ｋ、ＭＳＢ＝１、ｋ＝指定したライン数 Ｓｎｍ: ｎ番目のラインのｍ番目の欠陥部の始点座標 Ｅｎｍ: ｎ番目のラインのｍ番目の欠陥部の終点座標

【００２５】ランレングスバッファ９Ａ、９Ｂに記憶す
るライン数ｋは、予め指定されており、通常は、１０〜
１００程度の値を設定しておく。この２つのランレング
スバッファ９Ａ、９Ｂを第１系列用と第２系列用とする
と、第１系列用のランレングスバッファ９Ａにランレン
グス符号化回路５によって得られるランレングス符号が
入力されているとき、第２系列用のランレングスバッフ
ァ９Ｂのデータは読み出されてＣＰＵ１５により連結性
処理が行われるように、交互に使用される。

【００２６】図２は、ランレングス符号化処理、連結性
処理、しきい値設定のタイミングを示す図である。本発
明の欠陥検査装置は、下記の、に示した条件で欠陥
検査を行った場合にランレングス符号化処理、連結性処
理、しきい値設定処理を、好ましいタイミングで行うこ
とができる。なお、しきい値設定処理とはしきい値の決
定としきい値メモリ１１Ａ又は１１Ｂへの書き込みをい
う。図２は、この条件を満足した状態で欠陥検査が行わ
れた場合のタイミングを示している。

【００２７】

【表２】（ラインＣＣＤカメラの走査周期×ランレン
グスバッファに記憶するライン数）≧（連結性処理時間
＋しきい値設定時間） ランレングスバッファのメモリ容量≧ランレングス符
号のデータ量

【００２８】図２に出力タイミングが示されるラインＣ
ＣＤカメラ１の出力信号３１は、検査対象の画像を１ラ
イン（行）分読み取って得たアナログ信号であり、ライ
ンＣＣＤカメラ１の走査周期によって、連続的に画像処
理装置２へ出力される。なお図示省略のクロック発生器
から所定のクロックがラインＣＣＤカメラ１、Ａ／Ｄコ
ンバータ３、ＣＰＵ１５などに供給されている。第１ラ
ンレングスバッファ９Ａ、第２ランレングスバッファ９
Ｂへの入力データ３２、３３は、画像信号３１を２値化
した後、ランレングス符号化し、予め指定したライン数
分をそれぞれ１系列としたものである。図２では、各系
列で２ラインで図示している。連結性処理３４は、第１
ランレングスバッファ９Ａへの入力３２が終了した時点
Ｔ₄から開始してランレングス符号を処理し、欠陥を測
定するものである。

【００２９】ランレングスバッファ系列切替コマンド３
６は、連結性処理３４が終了した時点Ｔ₆で出力され
る。この切替コマンド３６が、第２系列用のランレング
スバッファ９Ｂの入力終了時点Ｔ₈より前に出力されれ
ば、リアルタイム処理が行われていることが分かる。し
きい値メモリ書き込み３７は、第１系列用であり、第１
系列用しきい値メモリ１１Ｂのデータを用いて２値化さ
れた画像を使用して行っている連結性処理３４が終了す
る時点Ｔ₆の後に行われる。しきい値メモリ書き込み３
７が終了した時点Ｔ₇でしきい値メモリ系列切替コマン
ド３９が出力される。このように、第１しきい値メモリ
１１Ａに対する書き込みがランレングスバッファ入力３
３の終了する時点Ｔ₈より前に終了しているため、指定
ライン数ｋ毎に、しきい値設定の見直しが行われている
ことが分かる。

【００３０】このように、検査中に、連続的にしきい値
を設定して、しきい値を補正していくことで、長時間の
安定した欠陥検査が可能となった。上記の処理は、いず
れも、２系列分の処理を交互に行うことで、リアルタイ
ム処理を実現している。また、連結性処理としきい値メ
モリ書き込みは、相反する系列に対して実行される。な
お、しきい値の設定、すなわち検査領域における２値を
得るためのしきい値の設定手法については後述する。

【００３１】欠陥数が非常に多く発生し、何らかの異常
が発生した場合は、前記の条件を満足しないことが
ある。この場合は、リアルタイム処理ができなくなるた
め、下記の処理を行っている。前記の条件を満足しな
い場合は、しきい値設定を中断し、次の系列の連結性処
理を優先する。その後、空時間が発生した段階で、しき
い値設定の処理を継続する。この場合は、複数回の系列
処理毎に、しきい値設定を行うことになるが、定期的に
しきい値の修正が行われるため、実用的には問題となら
ない。連結性処理時間のみで、（ラインＣＣＤカメラの
走査周期×ランレングスバッファに記憶するライン数）
以上となる場合は系列の切り替えができなくなるため、
現在、ランレングスバッファ入力を行っているバッファ
に、再度、指定ライン数分のランレングスバッファ入力
を行うようにして、検査を継続している。この状態が一
時的なものである場合は、ランレングス符号数が減少し
た段階で、図２のタイミングに戻り、リアルタイム処理
が可能となる。但し、リアルタイム性が重要な検査の場
合は、エラー発生としてホストコンピュータ１７へ転送
し、連結性処理を行わないようにしている。また、次の
ランレングスバッファの検査から継続する。

【００３２】前記の条件を満足しない場合も、前記と
同様、エラー発生としてホストコンピュータ１７へ転送
し、連結性処理を行わないようにしている。また、次の
ランレングスバッファの検査から継続する。たとえば、
指定ライン数１００の場合、１６３個以上／行の欠陥が
あると、ランレングスバッファ９Ａ、９Ｂ（６４ｋＢ）
がオーバーフローし、前記の条件を満足しないことに
なる。しかし、かなり欠陥数が多いフィルムの場合で
も、平均０．０５個／行であり、この状態が発生した場
合は、実用的には、エラーとして処理しても問題がな
い。

【００３３】次に図３及び図４のフローチャートに沿っ
て、ＣＰＵ１５の動作について説明する。図３に示すフ
ローチャートは欠陥を検査するための主要な処理手順を
示すものであり、本発明の特徴である検査対象物のエッ
ジを検出して、２値化のためのしきい値に対して非検査
領域をクリアする手法は図４のフローチャートに示され
ている。図４のフローはＣＰＵ１５が図３の処理を実行
しているときの空き時間に実行するというように、割込
み処理あるいはサブルーチンとして随時実行されるもの
とする。

【００３４】まずメインルーチンである図３のフローチ
ャートについて説明する。電源が投入されると、ステッ
プＳ１でメモリ１１Ａ，１１Ｂ，１２及びバッファ９
Ａ，９Ｂなどをクリアするイニシャライズを行い、ステ
ップＳ２でスタートパルスが検出されたか否かを判断す
る。このスタートパルスはラインＣＣＤカメラ１からの
各ライン（行）のデータの先頭を示すものである。スタ
ートパルスが検出されると、その数のカウントを開始す
る。カウント値をＣで表し、最初のスタートパルスのカ
ウントでＣ＝１となる。次のステップＳ４でランレング
スバッファ（ＲＬＢ）９Ａ又は９Ｂへのランレングス符
号の入力が終了したか否かを判断する。この判断はＣ＝
３か否かを見ることにより行われる。入力が終了する
と、次にステップＳ５連結性処理を行う。連結性処理が
終了すると所定フラグが立ち、このフラグを見ること
で、次の処理終了判断ステップＳ６が実行される。

【００３５】連結性処理が終了すると、ステップＳ７で
ランレングスバッファ９Ａ、９Ｂの切替コマンド（図２
の３６）を出力し、第ｎメモリへの書込みを行う。ｎは
１又は２となり、第１しきい値メモリ１１Ａと第２しき
い値メモリ１１Ｂのいずれかが指定される。次のステッ
プＳ８でメモリ１１Ａ又は１１Ｂへの書込みが終了した
か否かを判断し、終了したと判断されると、しきい値メ
モリ系列切替コマンド（図２の３９）を出力する。次の
ステップＳ１０でｎ＝１であれば、ステップＳ１１でｎ
＝２とし、一方ｎ＝１でなければ、ステップＳ１２でｎ
＝１とする。ステップＳ１１又はＳ１２の終了後、ステ
ップＳ２３戻る。

【００３６】次に図４のフローチャートにより、検査対
象物のエッジを検出し、これにより適切なしきい値を設
定する手順について説明する。ステップＳ２１でＡ／Ｄ
コンバータ３から多値画像データを読み込む。次のステ
ップＳ２２でエッジを検出したか否かを判断し、ＹＥＳ
ならステップＳ２３でエッジ座標を記憶し、次のステッ
プＳ２４でこのエッジ座標を補正値により補正する。補
正値の大きさは、しきい値設定時間間隔内での検査対象
の蛇行量、エッジ部分のラインＣＣＤカメラ出力のバラ
ツキを考慮して予めＲＯＭに記憶しておくか、あるいは
検査開始前にホストコンピュータ１７から指定すること
もできる。この補正により、しきい値クリアの範囲を、
エッジ座標よりも補正値分だけ内側とすることができ、
エッジ座標の外側をすべてクリアする方法に比べてより
実際的といえる。

【００３７】次にステップＳ２５で非検査領域のしきい
値をクリアし、次のステップＳ２６で設定されたしきい
値を第１及び第２しきい値メモリ１１Ａ、１１Ｂに記憶
する。なお、検査領域のしきい値設定、あるいは更新に
ついては後述するが、演算で得られたしきい値が随時第
１及び第２しきい値メモリ１１Ａ、１１Ｂに記憶され
る。図４の処理及び検査領域のしきい値設定、あるいは
更新のための演算は例えば各処理ステップの間の空き時
間に割込み処理を行うことにより実行できる。

【００３８】図５は本発明によるエッジ検出としきい値
設定の手法を模式的に示す図であり、図６はかかる手法
を説明するための多値画像データの１走査におけるデー
タ変化を示す信号レベル図である。以下これらの図によ
って本発明によるエッジ検出と、しきい値設定について
説明する。図５は、ラインＣＣＤカメラの入力画像の内
容を示していて、図５（ａ）はラインＣＣＤカメラ１と
検査対象３２の配置を示している。ラインＣＣＤカメラ
１の検査視野は、検査対象３２の蛇行を考慮して、（検
査対象の幅＋蛇行量）よりも広い範囲に設定している。

【００３９】図５（ｂ）は、ラインＣＣＤカメラ入力画
像の内容を示している。ハッチングで示される周辺部が
非検査領域、その間のハッチングのない中心部が検査領
域である。ラインＣＣＤカメラの読み取り位置に、明欠
陥３５Ａと、暗欠陥３５Ｂを示している。図５（ｃ）
は、図５（ｂ）のラインＣＣＤカメラ１の読み取り位置
を、反射照明で読み取ったときの１行分のラインＣＣＤ
カメラ出力波形を示している。非検査領域１４Ａ、１４
Ｂは検査対象がないため、ラインＣＣＤカメラ１の出力
は低くなっている。検査領域３３は、検査対象３２の反
射率に対応したラインＣＣＤカメラ出力となっている。
暗欠陥３５Ｂと、非検査領域３４Ａ、３４Ｂは、いずれ
も低い値であり、ラインＣＣＤカメラ出力値からは、区
別できないため、図６に示した方法で検査領域と非検査
領域を区別する。

【００４０】図５（ｄ）は、図５（ｂ）のラインＣＣＤ
カメラの読み取り位置を、透過照明で読み取ったときの
１行分のラインＣＣＤカメラ出力波形を示している。非
検査領域は、検査対象がないため、ラインＣＣＤカメラ
出力は高くなっている。検査領域は、検査対象の透過率
に対応したラインＣＣＤカメラ出力となっている。明欠
陥３５と、非検査領域３４Ａ、３４Ｂは、いずれも高い
値であり、ラインＣＣＤカメラ出力値からは、区別でき
ないため、図６に示した方法で検査領域と非検査領域を
区別する。

【００４１】図６は、しきい値設定方式を説明するため
の図である。図６（ａ）は、反射方式で読み取ったライ
ンＣＣＤカメラの入力画像を示している。ラインＣＣＤ
カメラ出力値は、周辺部の非検査領域（図６（ａ）の素
子Ｎｏ．１〜６、および、素子ＮＯ．２０４３〜２０４
８）は、約２０となっており、中心部の検査領域（図６
（ａ）の素子Ｎｏ．７〜２０４２）は、約１００となっ
ている。

【００４２】

【数５】図６（ｂ）は、エッジ検出のため、図６（ａ）
の基準画像を、次式で処理した画像を示している。 Ｄｉ =Ｄ_i-Ｄ_i+_k Ｄｉ :素子Ｎｏ．ｉのラインＣＣＤカメラ入力画像 Ｄ_i＋_k :素子Ｎｏ．（ｉ＋ｋ）のラインＣＣＤカメラ
入力画像 ｉ ：素子Ｎｏ．１〜（ラインＣＣＤカメラの素子Ｎ
ｏ−ｋ） ｋ ：エッジ検出を行うための参照素子間距離

【００４３】図６（ｃ）は、２系列分のしきい値メモリ
の内容を示している。明欠陥検出は、２００％、暗欠陥
検出は５０％と指定している。明欠陥検出用しきい値メ
モリの内容は、暗欠陥検出用しきい値メモリの内容は─
で示している。検査領域のしきい値メモリの内容は、明
欠陥検出用が、約２００、暗欠陥検出用が、約５０であ
る。また、周辺の非検査領域のしきい値メモリの内容
は、明欠陥検出の場合２５５、暗欠陥検出の場合０にク
リアしている。式１、２で、（ｋ＝１、ｄ＝１０）に設
定した場合は、エッジ座標は、ｉが、６と２０４２とな
る。また、しきい値クリアの範囲は、エッジ部分のライ
ンＣＣＤカメラ出力のバラツキを考慮して、エッジ座標
よりも補正値（ｃ＝５）分内側としている。

【００４４】図６（ｄ）は、欠陥検出を行う場合のライ
ンＣＣＤカメラの入力画像を示しており、明欠陥３５Ａ
と暗欠陥３５Ｂの部分を読み取っている。図６（ｅ）
は、図６（ｄ）のラインＣＣＤカメラ入力画像を、図６
（ｃ）のしきい値で２値化した、２値画像を示してい
る。明欠陥検出用２値画像は点線で、暗欠陥検出用２値
画像は実線で示している。２値画像は、明欠陥３５Ａと
暗欠陥３５Ｂの部分のみが「１」となっており、その他
は、非検査領域を含めて「０」となっており、欠陥検出
から除外している。これらの処理を、検査中に繰り返し
て行うことで、検査対象の蛇行に自動追従して欠陥検出
を行うことが可能となる。

【００４５】図７は、ラインＣＣＤカメラと検査対象の
配置例を説明するための図である。図５、図６は、ライ
ンＣＣＤカメラ、検査対象とも１つの場合について説明
した。しかし、実用的には、いずれか、あるいは、両方
とも複数になることがある。図７（ａ）は、ラインＣＣ
Ｄカメラが１台で、検査対象３２，３２’が２つの場合
を示している。例えば、スリットされたシート状物を検
査する場合に相当する。この場合は、各シートの検査範
囲を予め設定しておくことで、対応可能となる。シート
の検査範囲は、蛇行範囲を含めて指定する。シートの本
数は、特に制限はないが、現状では、３２個の範囲まで
設定できるようにしている。

【００４６】図７（ｂ）は、ラインＣＣＤカメラ１，
1’,１”が３台で、検査対象３２が１つの場合を示して
いる。広幅のシート状物を検査する場合は、通常、複数
台のＣＣＤカメラを使用する。この場合は、各検査範囲
毎に、エッジ検出の有無を指定する。エッジ検出の有無
は、４つの状態があり、不要、右端のみ実施、左端のみ
実施、両端について実施のように指定する。図７（ｂ）
の場合、ラインＣＣＤカメラ１は左端のみ実施、ライン
ＣＣＤカメラ１’は不要、ラインＣＣＤカメラ１”は右
端のみ実施、を指定する。

【００４７】次に、ＲＯＭ１４に記録されているしきい
値決定プログラムについて説明する。ラインＣＣＤカメ
ラ１の素子の走査順に各素子に番号ｉ（ｉ＝１，２，
…，Ｎ）が割り振られているものとし、素子をｅ（ｉ）
で表わす。また、透過率又は反射率がほぼ均一な物体表
面を読み取って得られる各素子の基準データをＤ（ｉ）
とする。この基準データＤ（ｉ）からしきい値計算用デ
ータＲ１（ｉ）及びＲ２（ｉ）が作成される。

【００４８】このプログラムでは、以下のようにライン
ＣＣＤカメラ１の素子ｅ（ｉ）のしきい値が決められ
る。まず、素子ｅ（ｉ）のしきい値を決定するときに、
素子ｅ（ｉ）から昇順又は降順に数えて何番目の素子ｅ
（ｊ）（ｊ≠ｉ）のしきい値計算用データＲ１（ｊ）を
参照するかが決められる。これをｋで表わす。そして、
素子ｅ（１），…，ｅ（ｋ）の各々についてしきい値計
算用データＲ１（１），…，Ｒ（ｋ）が数６のように決
められる。

【００４９】

【数６】Ｒ１（ｉ）＝Ｄ（ｉ）

【００５０】次に、素子ｅ（ｋ＋１）から降順に数えて
ｋ番目である素子ｅ（１）のしきい値計算用データＲ１
（１）が参照される。素子ｅ（ｋ＋１）の基準データＤ
（ｋ＋１）としきい値計算用データＲ１（１）との差が
制約量Ｃ又は−Ｃと比較され、その大小関係に応じて素
子ｅ（ｋ＋１）のしきい値計算用データＲ１（ｋ＋１）
が数７、数８及び数９で示される式から求められる。な
お、制約量Ｃは、しきい値計算用データＲ１（ｉ）及び
Ｒ２（ｉ）の値がとり得る範囲を制約する正の定数で使
用者によって決められる。

【００５１】

【数７】Ｒ１（ｉ）＝Ｒ１（ｉ−ｋ）−Ｃ （Ｒ１（ｉ
−ｋ）−Ｄ（ｉ）＞Ｃのとき）

【００５２】

【数８】Ｒ１（ｉ）＝Ｒ１（ｉ−ｋ）＋Ｃ （Ｒ１（ｉ
−ｋ）−Ｄ（ｉ）＜Ｃのとき）

【００５３】

【数９】Ｒ１（ｉ）＝Ｄ（ｉ） （−Ｃ≦Ｒ１（ｉ−
ｋ）−Ｄ（ｉ）≦Ｃのとき）

【００５４】ｉ＝ｋ＋２，…，Ｎの素子ｅ（ｉ）につい
ても数５、数６及び数７により、順次、しきい値計算用
データＲ１（ｉ）が定められる。次に、しきい値計算用
データＲ２（ｉ）が定められる。まず、素子ｅ（Ｎ−ｋ
＋１），…，ｅ（Ｎ）の各々についてしきい値計算用デ
ータＲ２（Ｎ−ｋ＋１），…，Ｒ（Ｎ）が数１０のよう
に定められる。

【００５５】

【数１０】Ｒ２（ｉ）＝Ｄ（ｉ）

【００５６】次に、素子ｅ（Ｎ−ｋ）から昇順に数えて
Ｎ番目である素子ｅ（Ｎ）のしきい値計算用データＲ２
（Ｎ）が参照される。素子ｅ（Ｎ−ｋ）の基準データＤ
（Ｎ−ｋ）としきい値計算用データＲ２（Ｎ）との差が
制約量Ｃ又は−Ｃと比較され、その大小関係に応じて素
子ｅ（Ｎ−ｋ）のしきい値計算用データＲ２（Ｎ−ｋ）
が数１１、数１２及び数１３で示される式から求められ
る。

【００５７】

【数１１】Ｒ２（ｉ）＝Ｒ２（ｉ＋ｋ）−Ｃ （Ｒ２
（ｉ＋ｋ）−Ｄ（ｉ）＞Ｃのとき）

【００５８】

【数１２】Ｒ２（ｉ）＝Ｒ２（ｉ＋ｋ）＋Ｃ （Ｒ２
（ｉ＋ｋ）−Ｄ（ｉ）＜−Ｃのとき）

【００５９】

【数１３】Ｒ２（ｉ）＝Ｄ（ｉ） （−Ｃ≦Ｒ２（ｉ＋
ｋ）−Ｄ（ｉ）≦Ｃのとき）

【００６０】ｉ＝Ｎ−ｋ−１，…，１の素子ｅ（ｉ）に
ついても数９、数１０及び数１１により、順次、しきい
値計算用データＲ２（ｉ）が定められる。このように求
められたしきい値計算用データＲ１（ｉ）及びＲ２
（ｉ）を用いて、以下のように素子ｅ（ｉ）のしきい値
Ｓ（ｉ）が決定される。素子ｅ（ｉ）のうち、ｉ＝ｋ＋
１，…，Ｎ−ｋの素子ｅ（ｉ）については、次式のよう
にＲ１（ｉ）とＲ２（ｉ）の平均にＴを乗算して、しき
い値Ｓ（ｉ）が決定される。

【００６１】

【数１４】 Ｓ（ｉ）＝｛Ｒ１（ｉ）＋Ｒ２（ｉ）｝・Ｔ／２ Ｔは基準データＤ（ｉ）を採取した物体表面の透過率又
は反射率を示す定数である。ｉ＝Ｎ−ｋ＋１，…，Ｎの
素子ｅ（ｉ）については次式によって素子ｅ（ｉ）のし
きい値Ｓ（ｉ）が決定される。

【００６２】

【数１５】Ｓ（ｉ）＝Ｒ１（ｉ）・Ｔ

【００６３】ｉ＝１，…，ｋの素子ｅ（ｉ）について
は、次式によって素子ｅ（ｉ）のしきい値が求められ
る。

【００６４】

【数１６】Ｓ（ｉ）＝Ｒ２（ｉ）・Ｔ

【００６５】以上のように素子ｅ（ｉ）のしきい値Ｓ
（ｉ）が決定される。この方法では、ｉ＝１，…，ｋの
素子ｅ（ｉ）の基準データＤ（ｉ）に欠陥部分が含ま
れ、素子ｅ（ｉ）の昇順に求められたしきい値計算用デ
ータＲ１（ｉ）全体がこの欠陥部分の影響を受けること
があっても、ｉ＝Ｎ，…，Ｎ−ｋ＋１の素子ｅ（ｉ）の
基準データＤ（ｉ）が正常であれば、素子ｅ（ｉ）の降
順に求められたしきい値計算用データＲ２（ｉ）によっ
てこの影響を弱め、しきい値Ｓ（ｉ）を決定することが
できる。逆にｉ＝Ｎ，…，Ｎ−ｋ＋１の基準データＤ
（ｉ）に欠陥部分が含まれ、しきい値計算用データＲ２
（ｉ）全体がこの欠陥部分の影響を受けることがあって
も、同様にしきい値計算用データＲ１（ｉ）によってこ
の影響を弱め、しきい値Ｓ（ｉ）を決定することができ
る。また、この方法において基準データＤ（ｉ）は第１
次基準データに当たる。ｉ＝ｋ＋１，…，Ｎのしきい値
計算用データＲ１（ｉ）は第２次基準データに当たり、
ｉ＝Ｎ−ｋ，…，１のしきい値計算用データＲ２（ｉ）
は第３次基準データに当たる。

【００６６】図８、図９及び図１０は、本発明の実施例
で使用されるしきい値決定プログラムの第１例のフロー
チャートを分割して示している。このフローチャートの
ステップＳ１乃至ステップＳ１２で素子ｅ（ｉ）のしき
い値計算用データＲ１（ｉ）が求められる。ステップＳ
１３乃至ステップＳ２３で素子ｅ（ｉ）のしきい値計算
用データＲ２（ｉ）が求められる。ステップＳ１８乃至
ステップＳ２７で素子ｅ（ｉ）のしきい値Ｓ（ｉ）が求
められる。これらのステップのうち、ステップＳ６乃至
ステップＳ１２が第１作成手段、第２作成手段及び第１
繰り返し手段に当たり、ステップＳ１７乃至ステップＳ
２３が第３作成手段、第４作成手段及び第２繰り返し手
段に当たる。また、ステップＳ２８乃至ステップＳ３０
がしきい値決定手段に当たる。

【００６７】このフローチャートをステップ順に説明す
る。ステップＳ１では、素子ｅ（ｉ）のしきい値を決定
するときに参照するしきい値計算用データＲ１（ｊ）
（ｊ≠ｉ）の素子ｅ（ｊ）が素子ｅ（ｉ）から昇順又は
降順に数えて何番目であるかが使用者によって入力さ
れ、ｋに代入される。また、制約量Ｃが使用者によって
決められる。ステップＳ２では、素子ｅ（ｉ）の番号を
示すｉに０がセットされる。ステップＳ３ではｉに１が
加算され、ステップＳ４でしきい値計算用データＲ１
（ｉ）が数１に従って定められる。ステップＳ５では、
ｉがｋに達したか否かが調べられる。ｉがｋに達してい
ない場合、ステップＳ３に戻り、他の場合はステップＳ
６に進む。

【００６８】ステップＳ６では、ｉに１が加算される。
ステップＳ７では、素子ｅ（ｉ）から降順に数えてｋ番
目の素子ｅ（ｉ−ｋ）のしきい値計算用データＲ１（ｉ
−ｋ）から素子ｅ（ｉ）の基準データＤ（ｉ）を引いた
値が制約量Ｃより大きいか否かが調べられる。制約量Ｃ
より大きい場合には、ステップＳ８に進み、他の場合に
は、ステップＳ９に進む。ステップＳ８では、数２に従
ってしきい値計算用データＲ１（ｉ）が定められる。ス
テップＳ９では、しきい値計算用データＲ１（ｉ−ｋ）
から基準データＤ（ｉ）を引いた値が制約量−Ｃより小
さいか否かが調べられる。制約量−Ｃより小さい場合に
は、ステップＳ１０に進み、他の場合はステップＳ１１
に進む。

【００６９】ステップＳ１０では、数６に従ってしきい
値計算用データＲ１（ｉ）が定められる。ステップＳ１
１では、数７に従ってしきい値計算用データＲ１（ｉ）
が定められる。ステップＳ１２では、ｉがＮに達したか
否かが調べられる。ｉがＮであれば、ステップＳ１３に
進み、他の場合は、ステップＳ６に戻る。

【００７０】ステップＳ１３では、素子ｅ（ｉ）の番号
を示すｉに全素子数Ｎがセットされる。ステップＳ１４
では、しきい値計算用データＲ２（ｉ）が数８に従って
定められる。ステップＳ１５では、ｉから１が引かれ
る。ステップＳ１６では、ｉがＮ−ｋに達したか否かが
調べられる。ｉがＮ−ｋに達していない場合、ステップ
Ｓ１４に戻り、他の場合はステップＳ１７に進む。ステ
ップＳ１７では、素子ｅ（ｉ）から昇順に数えてｋ番目
の素子ｅ（ｉ＋ｋ）のしきい値計算用データＲ２（ｉ＋
ｋ）から素子ｅ（ｉ）の基準データＤ（ｉ）を引いた値
が制約量Ｃより大きいか否かが調べられる。制約量Ｃよ
り大きい場合には、ステップＳ１８に進み、他の場合は
ステップＳ１９に進む。

【００７１】ステップＳ１８では、数９に従ってしきい
値計算用データＲ２（ｉ）が定められる。ステップＳ１
９では、しきい値計算用データＲ２（ｉ＋ｋ）から基準
データＤ（ｉ）を引いた値が制約量−Ｃより小さいか否
かが調べられる。制約量−Ｃより小さい場合には、ステ
ップＳ２０に進み、他の場合はステップＳ２１に進む。
ステップＳ２０では、数１０に従ってしきい値計算用デ
ータＲ２（ｉ）が定められる。ステップＳ２１では、数
１１に従ってしきい値計算用データＲ２（ｉ）が定めら
れる。ステップＳ２２では、ｉから１が引かれる。ステ
ップＳ２３では、ｉが０に達したか否かが調べられる。
ｉが０であれば、ステップＳ２４に進み、他の場合は、
ステップＳ１７に戻る。

【００７２】ステップＳ２４では、ｉに０が代入され
る。ステップＳ２５では、ｉに１が加算される。ステッ
プＳ２６では、数１１に従ってしきい値Ｓ（ｉ）が求め
られる。ステップＳ２７では、ｉがｋに達したか否かが
調べられる。ｉがｋに等しければステップＳ２８に進
み、他の場合はステップＳ２５に戻る。

【００７３】ステップＳ２８では、ｉに１が加算され
る。ステップＳ２９では、数９に従ってしきい値Ｓ
（ｉ）が求められる。ステップＳ３０では、ｉがＮ−ｋ
に等しいか否かが調べられる。ｉがＮ−ｋに等しけれ
ば、ステップＳ３１に進み、他の場合はステップＳ２８
に戻る。ステップＳ３１では、ｉに１が加算される。ス
テップＳ３２では、数１０に従ってしきい値Ｓ（ｉ）が
求められる。ステップＳ３３では、ｉがＮに達したか否
かが調べられる。ｉがＮに達していればプログラムを終
了し、他の場合はステップＳ３１に戻る。以上のように
しきい値決定プログラムは構成されている。

【００７４】このしきい値決定プログラムによってしき
い値を求めた例を示す。図１２の（イ）で示されるグラ
フは、しきい値の設定に用いる正常な製品の画像データ
である。図１２の（ロ）で示されるグラフは、（イ）で
示される画像データを基準データＤ（ｉ）としてしきい
値決定プログラムで求められたしきい値を示すものであ
る。図１２の（ロ）のグラフはＣ＝５，ｋ＝１として求
められたものである。このように基準データＤ（ｉ）に
用いる画像データに欠陥部分があっても、図１２の
（ロ）で示されるように欠陥部分の影響をあまり受けな
い安定したしきい値のグラフが得られる。

【００７５】次に、しきい値決定のプログラムの第２例
について説明する。この第２例はＲＯＭ１４に記憶され
ているしきい値決定プログラムが第１例と異なるもので
ある。第２例で使用されるしきい値決定プログラムは、
移動平均方法と第１例のしきい値決定プログラムの一部
が組み合わされて構成されている。具体的には、まず移
動平均法によりしきい値の決定に用いられる画像データ
が補正され、得られたデータからｉにｋ＋１，…，Ｎの
素子ｅ（ｉ）についてしきい値計算用データＲ１（ｉ）
が求められる。そして数８によってしきい値Ｓ（ｉ）が
求められる。ｉ＝１，…，ｋの素子ｅ（ｉ）について
は、移動平均法により得られたデータと数８の透過率又
は反射率を示すＴとの積がしきい値Ｓ（ｉ）として求め
られる。

【００７６】図１３の（ロ）のグラフは、図１２の
（イ）のグラフで示される画像データを基準データＤ
（ｉ）として、第２例で用いられるしきい値決定プログ
ラムによって求められたしきい値を示すものである。図
１３の（ロ）のグラフは、Ｃ＝５，ｋ＝１として求めら
れたものである。図９の（イ）のグラフは図１３の
（イ）のグラフと同一のものである。図１３で示される
ように、欠陥部分で画像データのレベルが最小となる位
置と、この欠陥部分に対応する素子ｅ（ｉ）のしきい値
Ｓ（ｉ）が最小となる位置は異なっているが、安定した
しきい値Ｓ（ｉ）のグラフとなっている。このように、
移動平均法と組み合わせてしきい値Ｓ（ｉ）を求めるこ
とも可能である。

【００７７】次に、しきい値決定のプログラムの第３例
について説明する。この第２例はＲＯＭ１４に記憶され
ているしきい値決定プログラムが第１例及び第２例と異
なるものである。第１例のしきい値決定プログラムで
は、ｉ＝ｋ＋１，…，Ｎ−ｋの素子ｅ（ｉ）のしきい値
を決定するときにしきい値計算用データＲ１（ｉ）及び
Ｒ２（ｉ）の平均がとられ、数９に従って求められた。
この場合、ｉ＝１，…，ｋの素子ｅ（ｉ）の基準データ
Ｄ（ｉ）又はｉ＝Ｎ−ｋ＋１，…，Ｎの素子ｅ（ｉ）の
基準データＤ（ｉ）のどちらかに欠陥部分が含まれ、し
きい値計算用データＲ１（ｉ）又はＲ２（ｉ）のどちら
かがこの影響を受けることがあっても、一方の基準デー
タＤ（ｉ）が正常であれば、しきい値計算用データＲ１
（ｉ）とＲ２（ｉ）の平均をとることによって、欠陥部
分を含む他方の基準データＤ（ｉ）による影響を弱め、
しきい値を決定することができた。第３例のしきい値決
定プログラムは、ｉ＝１，…，ｋの素子ｅ（ｉ）の基準
データＤ（ｉ）又はｉ＝Ｎ−ｋ＋１，…，Ｎの素子ｅ
（ｉ）の基準データＤ（ｉ）に欠陥部分が含まれていて
も、第１例のしきい値決定プログラムよりもこの欠陥部
分の影響を弱めてしきい値を決定することができるもの
である。

【００７８】第３例のしきい値決定プログラムでは、第
１例と同様にして求められたしきい値計算用データＲ１
（ｉ）及びＲ２（ｉ）の大きさに開きがある場合に、ｉ
＝１，…，ｋの素子ｅ（ｉ）の基準データＤ（ｉ）とｉ
＝Ｎ−ｋ＋１，…，Ｎの素子ｅ（ｉ）の基準データＤ
（ｉ）のどちらかに欠陥部分があると判断され、この大
きさに応じてしきい値計算用データＲ１（ｉ）又はＲ２
（ｉ）のどちらかが素子ｅ（ｉ）のしきい値の決定に用
いられる。ｉ＜Ｎ／２であれば、しきい値計算用データ
Ｒ２（ｉ）がしきい値の決定に用いられ、ｉ≧Ｎ／２で
あればしきい値計算用データＲ１（ｉ）がしきい値の決
定に用いられる。

【００７９】第１例のしきい値決定プログラムのステッ
プＳ１７乃至ステップＳ２３で示されるように、ｉが小
さくなるにつれて、しきい値計算用データＲ２（ｉ）が
受ける、ｉ＝Ｎ−ｋ＋１，…，Ｎの素子ｅ（ｉ）の基準
データＤ（ｉ）の影響は弱められる。したがって、ｉ＝
Ｎ−ｋ＋１，…，Ｎの素子ｅ（ｉ）の基準データに欠陥
部分が含まれていても、ｉの小さい部分では、しきい値
計算用データＲ２（ｉ）をしきい値の決定に用いること
ができる。同様に、ｉ＝１，…，Ｎの素子ｅ（ｉ）の基
準データに欠陥部分が含まれていても、ｉの大きい部分
では、しきい値計算用データＲ１（ｉ）をしきい値の決
定に用いることができる。以上の理由により、ｉ＜Ｎ／
２であればしきい値計算用データＲ２（ｉ）がしきい値
の決定に用いられ、ｉ≧Ｎ／２であれば、しきい値計算
用データＲ１（ｉ）がしきい値の決定に用いられる。

【００８０】図１１は、第３例のしきい値決定プログラ
ムのフローの一部であるステップＳ１２４乃至ステップ
Ｓ１３７を示すフローチャートである。このうち、ステ
ップＳ１２８乃至ステップＳ１３４について説明する。
第３例のしきい値決定プログラムの最初のステップ部分
は、第１例のしきい値決定プログラムのステップＳ１乃
至ステップＳ２７と同じである。ただし、ステップＳ１
に相当する部分では、ｋ及びＣの他に変数Ｆの値を使用
者が決めることができるようになっている。また、ステ
ップＳ１３５乃至ステップＳ１３７も第１例のしきい値
決定プログラムのステップＳ３１乃至ステップＳ３３と
同じである。

【００８１】ステップＳ１２８では、素子ｅ（ｉ）の番
号を示すｉに１が加算される。ステップＳ１２９では、
Ｒ１（ｉ）とＲ２（ｉ）の差の絶対値がステップＳ１０
１で決められたＦ以下であるか否かが調べられる。Ｆ以
下である場合、ステップＳ１３０に進み、他の場合はス
テップＳ１３１に進む。ステップＳ１３０では、数９に
従ってしきい値が決められる。

【００８２】ステップＳ１３１では、ｉがＮ／２より小
さいか否かが調べられる。ｉがＮ／２より小さい場合に
は、ステップＳ１３２に進み、他の場合はステップＳ１
３３に進む。ステップＳ１３２では、数１１に従ってし
きい値が決められる。ステップＳ１３３では数１０に従
ってしきい値が決められる。ステップＳ１３２又はステ
ップＳ１３３の後、ステップＳ１３４に進む。

【００８３】ステップＳ１３４では、ｉがＮ−ｋに達し
たか否かが調べられる。Ｎ−ｋに達していればステップ
Ｓ１３５に進み、他の場合はステップＳ１２８に戻る。
以上のフローで第３例のしきい値決定プログラムは構成
されている。

【００８４】上記の３つの例で、しきい値決定プログラ
ムで使用される素子間の距離を表わすｋ、及び制約量Ｃ
を検査対象の画像に応じて決めることにより、適切なし
きい値を得ることができる。また、しきい値の決定に用
いる画像データを複数取得しておき、各素子ごとの画像
データのレベルを平均化し、これを基準データＤ（ｉ）
としてもよい。一つの画像データに欠陥部分があっても
他の画像データによって欠陥部分のデータが補正される
ことがあるからである。また、第２例のように移動平均
法を組み合わせて用いる場合、移動平均法の画素数を検
査対象の画像に応じて決めることにより良い結果を得る
ことができる。

【００８５】上記実施例では、ラインイメージセンサと
してラインＣＣＤカメラを用いているが、他のイメージ
センサを用いることもできる。また、しきい値記憶手段
やランレングス符号記憶手段を２系列より更に多い数の
系列として、更に高速処理を実現することも可能であ
る。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の欠陥検査装
置及び欠陥検査方法は上記のように構成されているので
次の効果がある。すなわち、検査対象が走行中に蛇行し
ても、検査対象の蛇行に自動追従して検査範囲を調整す
ることが可能であり、高性能な欠陥検査装置及び欠陥検
査方法を提供することができる。また、第１のしきい値
記憶手段からのしきい値の読み出しと第２のしきい値記
憶手段へのしきい値の書き込みを実質的に並列処理し、
かつ第２のしきい値記憶手段からのしきい値の読み出し
と第１のしきい値記憶手段へのしきい値の書き込みを実
質的に並列処理するよう制御されるので、照明装置の照
度、ラインイメージセンサの経時変化、検査対象物にお
ける物理特性の変化などがあっても、高速かつ高精度で
検査対象物の欠陥検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の欠陥検査装置の実施例を示すブロック
図である。

【図２】図１の欠陥検査装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【図３】図１中のＣＰＵの動作中、通常の欠陥検査手順
を示すフローチャートである。

【図４】図１中のＣＰＵの動作中、検査対象物のエッジ
を検出してしきい値を設定する手順を示すフローチャー
トである。

【図５】本発明によるエッジ検出としきい値設定の手法
を模式的に示す図である。

【図６】本発明によるエッジ検出としきい値設定の手法
を説明するための多値画像データの１走査におけるデー
タ変化を示す信号レベル図である。

【図７】本発明におけるラインＣＣＤカメラと検査対象
の配置例を説明するための図である。

【図８】本発明の欠陥検査装置の実施例で使用されるし
きい値決定のためのプログラムのフローチャートの最初
の部分である。

【図９】本発明の欠陥検査装置の実施例で使用されるし
きい値決定のためのプログラムのフローチャートの第２
の部分である。

【図１０】本発明の欠陥検査装置の実施例で使用される
しきい値決定のための第１例のプログラムのフローチャ
ートの最後の部分である。

【図１１】本発明の欠陥検査装置の実施例で使用される
しきい値決定のための第３例のプログラムのフローチャ
ートの最後の部分である。

【図１２】本発明の欠陥検査装置の実施例において図４
乃至図６の第１例を示すフローチャートで求められた素
子ごとのしきい値と基準データとの関係を示す説明図で
ある。

【図１３】本発明の欠陥検査装置の実施例において第２
例で求められた素子ごとのしきい値と基準データとの関
係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ラインＣＣＤカメラ（ラインイメージセンサ） ２ 画像処理装置 ３ Ａ／Ｄコンバータ ４ コンパレータ ５ ランレングス符合化回路（ランレングス符合化手
段） ９Ａ、９Ｂ ランレングスバッファ（ランレングス符合
記憶手段） １１Ａ、１１Ｂ しきい値メモリ（しきい値記憶手段） １２ 基準値メモリ １３ ＲＡＭ １４ ＲＯＭ １５ ＣＰＵ（エッジ検出手段、しきい値設定手段、連
結性処理手段、第１、第２制御手段） １６ Ｉ／Ｏ １７ ホストコンピュータ ３２ 検査対象物 ３３ 検査領域 ３４Ａ、３４Ｂ 非検査領域 ３５Ａ 明欠陥 ３５Ｂ 暗欠陥

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する検査対象物の走行方向にほぼ垂
   直方向に走査して前記検査対象物の検査位置における画
   像データを得るラインイメージセンサと、 前記ラインイメージセンサの出力画像データから前記検
   査対象物のエッジを検出するエッジ検出手段と、 前記ラインイメージセンサの出力画像データを２値化す
   る２値化手段と、 前記２値化手段が２値化を行うために必要なしきい値を
   記憶する第１と第２のしきい値記憶手段と前記エッジ検
   出手段により求められた前記エッジの座標近傍を境に、
   その外側については画像データの値に拘らず欠陥を検出
   しないよう前記しきい値を所定値に設定し、かつ前記エ
   ッジ座標の内側については予め指定された値あるいは、
   前記画像データの関数値を前記しきい値として設定する
   しきい値設定手段と、 前記２値化手段にて得られる２値画像データの変化点ア
   ドレスを得るためのランレングス符号化手段と、 前記ランレングス符号化手段から出力される前記ライン
   イメージセンサにおける複数行分のランレングス符号を
   それぞれ記憶する第１と第２のランレングス符号記憶手
   段と、 前記第１と第２のランレングス符号記憶手段に記憶され
   たランレングス符号に対して連結性処理を行い検査対象
   物の欠陥を検出する連結性処理手段と、 前記第１と第２のランレングス符号記憶手段の一方への
   前記ランレングス符号化手段から出力されるランレング
   ス符号の入力が終了した後に、そのランレングス符号を
   読み出して前記連結性処理手段に連結性処理を実行さ
   せ、前記第１と第２のランレングス符号記憶手段の他方
   への前記ランレングス符号化手段から出力されるランレ
   ングス符号の入力が終了した後に、そのランレングス符
   号を読み出して前記連結性処理手段に連結性処理を実行
   させることにより、前記第１のランレングス符号記憶手
   段への入力と前記第２のランレングス符号記憶手段から
   のランレングス符号を用いた連結性処理を実質的に並列
   処理し、前記第２のランレングス符号記憶手段への入力
   と前記第１のランレングス符号記憶手段からのランレン
   グス符号を用いた連結性処理を実質的に並列処理するよ
   う制御する第１制御手段と、 前記第１と第２のしきい値記憶手段の一方のしきい値を
   用いて前記２値化手段が２値化を実行しているときに、
   前記連結性処理手段による連結性処理が終了した後にし
   きい値の決定を行い、決定されたしきい値を前記第１と
   第２のしきい値記憶手段の他方に書き込むことにより前
   記第１のしきい値記憶手段からのしきい値の読み出しと
   前記第２のしきい値記憶手段へのしきい値の書き込みを
   実質的に並列処理し、かつ前記第２のしきい値記憶手段
   からのしきい値の読み出しと前記第１のしきい値記憶手
   段へのしきい値の書き込みを実質的に並列処理するよう
   制御する第２制御手段とを、 有する欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 走行する検査対象物の走行方向にほぼ垂
   直方向に走査して前記検査対象物の検査位置における画
   像データを得るラインイメージセンサからの出力信号か
   ら前記検査対象物のエッジを検出するステップと、 前記エッジを検出するステップにより求められた前記エ
   ッジの座標近傍を境に、その外側については画像データ
   の値に拘らず欠陥を検出しないよう２値化のためのしき
   い値を所定値に設定し、かつ前記エッジ座標の内側につ
   いては予め指定された値あるいは、前記画像データの関
   数値を前記しきい値として設定し、第１及び第２のしき
   い値記憶手段に記憶するステップと、 前記ラインイメージセンサからの出力信号を前記第１及
   び第２のしきい値記憶手段に記憶されたしきい値の一方
   を用いて２値化するステップと、 ２値化された画像データをランレングス符号化し、第１
   及び第２のランレングス符号記憶手段の一方に記憶する
   ステップと、 前記一方のランレングス符号記憶手段に記憶された前記
   ラインイメージセンサの画像データの複数行分のランレ
   ングス符号を用いて連結性処理を行うステップと、 前記連結性処理の実行中に前記２値化するステップを再
   開し、かつ２値化された画像データをランレングス符号
   化し、第１及び第２のランレングス符号記憶手段の他方
   に記憶するステップと、 前記連結性処理の結果を用いて２値化のためのしきい値
   を決定し、前記一方のしきい値記憶手段のしきい値を用
   いて前記２値化するステップが実行されているときに、
   決定されたしきい値を前記第１及び第２のしきい値記憶
   手段の他方に記憶するステップとを、 有する欠陥検査方法。
3. 【請求項３】 前記エッジを検出するステップが、ライ
   ンイメージセンサとしてのラインＣＣＤカメラの出力信
   号をＡ／Ｄコンバータにてデジタル信号としたものを多
   値画像データとするとき、検査対象を読み取って得られ
   た多値画像（Ｄｉ i＝１〜ラインＣＣＤカメラの素子
   数）の中から、検査対象のエッジ部分を検出するにあた
   り、左端のエッジ検出は、多値画像データの中の有効範
   囲を、左端から右端に向かって行い、右端のエッジ検出
   は、多値画像データの中の有効範囲を、右端から左端に
   向かって行い、エッジ位置は、最初に次の数１で示され
   る式１、または、数２で示される式２を満足した座標と
   する請求項２記載の欠陥検査方法。 【数１】式１ ｄ≧｜Ｄ_i-Ｄ_i+_k｜ ｄ：エッジ判定基準 ｉ：ｓ〜（ｅ−ｋ） ｓ：有効範囲の始点 ｅ：有効範囲の終点 ｋ：エッジ検出を行うための参照素子間距離 【数２】式２ ｄ≧｜Ｄ_i-Ｄ_i-_k｜ ｉ：ｅ〜（ｓ＋ｋ）
4. 【請求項４】 前記ラインイメージセンサの走査周期に
   前記ランレングス符号記憶手段に記憶する行数を乗じて
   得られる時間が前記連結性処理に要する時間と前記しき
   い値を決定して記憶する時間の和より小さいときは、し
   きい値の決定と記憶の動作を中断し、次の系列の前記連
   結性処理の実行を優先するステップを更に有する請求項
   ２又は３記載の欠陥検査方法。