JPH10148620A - 表面状態検査装置 - Google Patents

表面状態検査装置

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JPH10148620A
JPH10148620A JP8308297A JP30829796A JPH10148620A JP H10148620 A JPH10148620 A JP H10148620A JP 8308297 A JP8308297 A JP 8308297A JP 30829796 A JP30829796 A JP 30829796A JP H10148620 A JPH10148620 A JP H10148620A
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JP
Japan
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conversion unit
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Application number
JP8308297A
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English (en)
Inventor
Koji Tsuji
浩二 辻
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象物の形状等の変化による影響を除いて、
信頼性の高い検査を可能にする表面状態検査装置を提供
する。 【解決手段】 検査の対象物を表す画像信号を受け取
り、この画像信号が示す画像の各部分の濃度値を統計処
理して、濃度値のバラツキを統計量に変換する画像変換
装置4と、画像変換装置4から画像信号を受け取り、こ
の画像信号が示す画像の各部分の統計量と、あらかじめ
設定された基準値とを比較し、基準値を越える統計量で
表される部分により、対象物の良否を判定する判定装置
5とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、対象物の画像か
ら、対象物の良否を判定する表面状態検査装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】表面状態検査装置には、画像処理技術を
用いて、検査の対象である対象物の良否を判定するもの
がある。この検査装置を用いると、対象物の未塗装部分
の検出、外観不良の検出などができる。
【0003】この検査装置は、一般的にCCD(Charge
Coupled Device)カメラを用いる。つまり、検査装置
は、CCDカメラで対象物を撮影し、CCDカメラから
の画像信号を、しきい値を用いて2値の画像信号に変換
する。そして、検査装置は、2値化画像信号を用いて、
対象物の良否を判定する。
【0004】CCDカメラを用いた検査装置によれば、
対象物の表面を照らす明るさが変化すると、2値化画像
信号が示す対象物の明暗が変化するので、この検査装置
は、対象物を照らす明るさの影響を受ける。このような
影響を防ぐ技術が、特開平5ー67202号公報に示さ
れている。
【0005】この検査装置には、過小な2値画像条件、
適正な2値画像条件および過大な2値画像条件が、あら
かじめ設定されている。検査装置は、対象物の画像条件
と、これらの条件とを比較する。この後、検査装置は、
対象物の画像条件が適正な2値画像条件になるように、
しきい値を更新する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
検査装置には、過小な2値画像条件、適正な2値画像条
件および過大な2値画像条件を設定する必要があるの
で、設定が複雑になる。また、この検査装置を用いる場
合、対象物の形状や面積が常に一定であることが必要と
なる。
【0007】この発明の目的は、このような欠点を除
き、対象物の形状等の変化による影響を除いて、信頼性
の高い検査を可能にする表面状態検査装置を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項1の発明は、検査の対象物を表す画像信号を
受け取り、この画像信号が示す画像の各部分の濃度値を
統計処理して、濃度値のバラツキを統計量に変換する変
換部と、変換部から画像信号を受け取り、この画像信号
が示す画像の各部分の統計量と、あらかじめ設定された
基準値とを比較し、基準値を越える統計量で表される部
分により、対象物の良否を判定する判定部とを備える。
【0009】請求項1の発明により、変換部が、検査の
対象物を表す画像信号を受け取ると、この画像信号が示
す画像の各部分の濃度値を統計処理して、濃度値のバラ
ツキを統計量に変換する。判定部は、変換部から画像信
号を受け取ると、この画像信号が示す画像の各部分の統
計量と、基準値とを比較する。基準値を越える統計量で
表される部分があると、判定部は、基準値を越える部分
により、対象物の良否を判定する。
【0010】請求項2の発明では、請求項1記載の表面
状態検査装置において、変換部は、画像信号が示す画像
の各部分の濃度値を、偏差平方和、分散および標準偏差
の中の1つを用いて、統計処理することを特徴とする。
【0011】請求項3の発明では、請求項1または2記
載の表面状態検査装置において、検査の対象である対象
物に光を照射する照明部と、対象物を撮影して、この対
象物の画像信号を生成し、この画像信号を変換部に送る
撮像部とを備えることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を、
図面を用いて説明する。
【0013】[発明の実施の形態1]図1は、この発明
の実施の形態1を示す構成図である。図1の表面状態検
査装置は、対象物として、例えば、図3に示す瓦101
の塗装むらを検出する。この表面状態検査装置は、照明
装置1、撮影装置2、A/D変換装置3、画像変換装置
4および判定装置5を備える。
【0014】照明装置1は、瓦101の塗装むらを検出
するために、瓦101を上側から照明する。このため
に、照明装置1は、瓦101を照らすための照明具1
A、1Bを備える。照明具1A、1Bは、瓦101を均
一に照らすために、図2に示すように、瓦101の表面
に対して、斜め上方に配置されている。照明具1A、1
Bとして、例えば蛍光灯が用いられる。
【0015】撮影装置2は、CCDカメラ2A、2Bを
備える。CCDカメラ2A、2Bは、瓦101の長手方
向に、かつ、瓦101の上側に設置されている。CCD
カメラ2Aは、瓦101の表面の半分である表面部分1
01Aを撮影し、CCDカメラ2Bは、瓦101の表面
の残り半分である表面部分101Bを撮影する。CCD
カメラ2A、2Bは、撮影した瓦101の画像を表す、
アナログの画像信号をA/D変換装置3に送る。
【0016】A/D変換装置3は、CCDカメラ2A、
2Bからの画像信号を受け取ると、この画像信号を、デ
ジタルの画像信号に変換する。
【0017】画像変換装置4は、A/D変換装置3から
の画像信号を処理するものであり、画像変換部4Aと格
納テーブル4Bとを備える。
【0018】格納テーブル4Bは、RAM(Random Acc
ess Memory)のような記憶回路であり、画像変換部4A
からのデータを保持する。
【0019】画像変換部4Aは、受け取った画像信号が
示す、瓦101の画像に対して、良否の判定をするため
の領域として、図4に示すように、検査領域41を設定
する。なお、図4では、塗りむらが部分101Cにあ
る。
【0020】この設定の後、画像変換部4Aは、図5に
示すように、検査領域41に対して局所領域42を設定
する。画像変換部4Aは、最初の局所領域42に対し
て、次の統計処理をする。まず、画像変換部4Aは、局
所領域42内の、n個の画素の濃度値Xi(i=1〜
n)を用いて、次の式から、濃度値Xiの平均値Xを演
算する。
【0021】
【数1】 この演算の後、画像変換部4Aは、各画素の濃度値Xi
(i=1〜n)と平均値Xとを用いて、次の式から、局
所領域42内の濃度値の標準偏差σを演算する。
【0022】
【数2】 この演算の後、画像変換部4Aは、標準偏差σの平均値
Xに対する割合σaを、次の式から算出する。
【0023】
【数3】 画像変換部4Aは、最初の局所領域42での割合σaを
算出すると、この割合σaを格納テーブル4Bへ格納す
る。このようにして、画像変換部4Aは、最初の局所領
域42に対する割合σaの演算を終了する。
【0024】この後、画像変換部4Aは、次の局所領域
42に対して、同じように割合σaを算出して格納テー
ブル4Bへ格納する。そして、画像変換部4Aは、図6
に示すように、最後の局所領域42の割合σaの算出を
終了すると、格納テーブル4Bに格納しているn個の割
合σaを判定装置5に送る。画像変換部4Aが送る、格
納テーブル4Bの内容は、図7に示すように、検査領域
41の中の各局所領域42の濃度値を割合σaに変換し
たものである。
【0025】このようにして、画像変換部4Aは、瓦1
01の各濃度値を、統計量に変換する処理をする。
【0026】判定装置5は、濃度値が統計量に変換され
た画像信号を、画像変換部4Aから受け取ると、この画
像信号が表す画像の良否を判定するものであり、判定部
5Aと設定部5Bとを備える。
【0027】設定部5Bには、選別基準値と判定基準値
とが、あらかじめ設定されている。選別基準値は、割合
σaで表される瓦101の画像から、塗装むらの有無を
検出するための値である。また、判別基準値は、塗装む
らを検出したとき、この塗装むらが良品の範囲に入るか
どうかを調べるための値である。
【0028】判定部5Aは、画像変換部4Aから画像信
号を受け取ると、設定部5Bから選別基準値を読み出
す。この後、判定部5Aは、図8の斜線で示すように、
画像信号が示す画像の中で、選別基準値に比べて大きな
値の割合σaを探し、さらに、選別基準値以上の値で囲
まれた部分面積の有無を調べる。もし、瓦101に塗装
むらがあると、この塗装むらの境界では、明るさのバラ
ツキつまり割合σaのバラツキが大きくなる。選別基準
値に比べて大きな値の割合σaを探す処理は、この塗装
むらによる濃度のバラツキを検出するためである。
【0029】塗装むらによる部分面積があると、判定部
5Aは、この部分面積の面積値を計算する。この後、判
定部5Aは、設定部5Bから判別基準を読み出して、こ
の判別基準と面積値とを比較する。面積値が判別基準に
比べて小さいとき、判定部5Aは、瓦101を良品と判
定し、また逆に、面積値が判別基準に比べて大きいと
き、瓦101を不良品と判定する。
【0030】実施の形態1の表面状態検査装置は、この
ような構成である。次に、実施の形態1の動作について
説明する。
【0031】撮影装置2は、CCDカメラ2A、2Bを
用いて、照明装置1で照らされた瓦101を、上側から
撮影し、瓦101の画像信号をA/D変換装置3へ送
る。A/D変換装置3は、CCDカメラ2A、2Bから
の画像信号を受け取ると、この画像信号を、デジタルの
画像信号に変換する。
【0032】画像変換装置4は、A/D変換装置3から
画像信号を受け取ると、この画像信号が示す、瓦101
の画像に対して検査領域41を設定する。この設定の
後、画像変換部4Aは、検査領域41に対して局所領域
42を設定する。画像変換部4Aは、最初の局所領域4
2に対して、割合σaを算出する。画像変換部4Aは、
最初の局所領域42での割合σaを算出すると、この割
合σaを格納テーブル4Bへ格納する。この後、残りの
局所領域42に対して、同じようにして統計処理を行
い、算出した割合σaを格納テーブル4Bへ格納する。
【0033】こうして、画像変換部4Aは、最後の局所
領域42に対する割合σaの演算と、演算結果の格納を
終了すると、格納テーブル4Bへ格納したn個の割合σ
aを読み出して、判定装置5に送る。
【0034】判定部5Aは、画像変換部4Aから画像信
号を受け取ると、設定部5Bから選別基準値を読み出
す。判定部5Aは、画像信号が示す画像の中で、選別基
準値に比べて大きな値の割合σaを探す。この後、判定
部5Aは、選別基準値以上の値で囲まれた部分面積の有
無を調べる。塗装むらによる部分面積があると、判定部
5Aは、この部分面積の面積値を計算する。そして、判
定部5Aは、設定部5Bから判別基準を読み出して、こ
の判別基準と面積値とを比較する。面積値が判別基準に
比べて小さいとき、判定部5Aは、瓦101を良品と判
定し、また逆に、面積値が判別基準に比べて大きいと
き、瓦101を不良品と判定する。
【0035】このようにして、実施の形態1により、瓦
101の画像の統計処理をして、塗装むらだけを検出す
るので、瓦101の形状等の変化による影響を排除し
て、信頼性の高い検査を可能にすることができる。
【0036】また、瓦101の画像の統計処理をして、
塗装むらを、割合σaのバラツキに変換するので、照明
装置1が瓦101を照らすとき、照明装置1による明る
さの変化の影響を防ぐことができる。このために、照明
装置1の照明具1Aを交換した場合でも、選別基準値と
判定基準値とを変更する必要がなく、装置の保守を容易
にすることができる。
【0037】[発明の実施の形態2]実施の形態2で
は、実施の形態1の画像変換部4Aが、A/D変換装置
3からの画像信号を統計処理する際、標準偏差σの代わ
りに、次の式で示される偏差平方和Sを用いる。
【0038】
【数4】 また、画像変換装置4の格納テーブル4Bは、この偏差
平方和Saに応じた選別基準値と判定基準値とを記憶す
る。
【0039】この実施の形態2により、実施の形態1と
同じように、瓦101の画像信号を統計処理して、瓦1
01の良否を判定することが可能になる。
【0040】[発明の実施の形態3]実施の形態3で
は、実施の形態1の画像変換部4Aが、A/D変換装置
3からの画像信号を統計処理する際、割合σaの代わり
に、次の式で示される分散Vを用いる。
【0041】
【数5】 また、画像変換装置4の格納テーブル4Bは、この分散
Vaに応じた選別基準値と判定基準値とを記憶する。
【0042】この実施の形態3により、実施の形態1と
同じように、瓦101の画像信号を統計処理して、瓦1
01の良否を判定することが可能になる。
【0043】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明は、検
査の対象物を表す画像の各部分の濃度値を統計処理し
て、濃度値のバラツキを統計量に変換する。これによ
り、対象物の形状等が変化しても、濃度値のバラツキ示
す統計量は変化しないので、対象物の形状等による影響
を排除して、信頼性の高い検査を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1を示す構成図である。
【図2】照明具およびCCDカメラの、瓦に対する配置
を示す斜視図である。
【図3】対象物の一例を示す瓦の斜視図である。
【図4】検査領域の設定の様子を示す図である。
【図5】局所領域の設定の様子を示す図である。
【図6】局所領域の設定の様子を示す図である。
【図7】濃度値を割合へ変換する様子を示す図である。
【図8】良否の判定の様子を示す図である。
【符号の説明】
1 照明装置 1A、1B 照明具 2 撮影装置 2A、2B CCDカメラ 3 A/D変換装置 4 画像変換装置 4A 画像変換部 4B 格納テーブル 5 判定装置 5A 判定部 5B 設定部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検査の対象物を表す画像信号を受け取
    り、この画像信号が示す画像の各部分の濃度値を統計処
    理して、濃度値のバラツキを統計量に変換する変換部
    と、 変換部から画像信号を受け取り、この画像信号が示す画
    像の各部分の統計量と、あらかじめ設定された基準値と
    を比較し、基準値を越える統計量で表される部分によ
    り、対象物の良否を判定する判定部とを備える表面状態
    検査装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の表面状態検査装置におい
    て、 変換部は、画像信号が示す画像の各部分の濃度値を、偏
    差平方和、分散および標準偏差の中の1つを用いて、統
    計処理することを特徴とする表面状態検査装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の表面状態検査装
    置において、 検査の対象である対象物に光を照射する照明部と、 対象物を撮影して、この対象物の画像信号を生成し、こ
    の画像信号を変換部に送る撮像部とを備えることを特徴
    とする表面状態検査装置。
JP8308297A 1996-11-19 1996-11-19 表面状態検査装置 Pending JPH10148620A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102262095A (zh) * 2010-04-14 2011-11-30 株式会社高永科技 检查检验装置的方法和建立检验装置的测量变量的方法
JP2013127415A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Kajima Corp コンクリート構造物の品質評価方法及び品質評価装置
JP2017013255A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 三星ダイヤモンド工業株式会社 ブレーク装置
JP2019177694A (ja) * 2019-04-10 2019-10-17 三星ダイヤモンド工業株式会社 ブレーク装置

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