JPS6123950A - 欠陥検出装置 - Google Patents

欠陥検出装置

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JPS6123950A
JPS6123950A JP14363684A JP14363684A JPS6123950A JP S6123950 A JPS6123950 A JP S6123950A JP 14363684 A JP14363684 A JP 14363684A JP 14363684 A JP14363684 A JP 14363684A JP S6123950 A JPS6123950 A JP S6123950A
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JP
Japan
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pattern
mark
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JP14363684A
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JPH0352015B2 (ja
Inventor
Koichiro Muneki
宗木 好一郎
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発゛明の属する技術分野〕 この発明は検査される対象物体をテレビカメラやライン
センサなどの撮像手段を介して撮像し、その際得られた
画像を分析して対象物体の表面の欠陥を検出する装置に
関する。
〔従来技術とその問題点〕
以下各図の説明において同一の符号は同−又は相当部分
を示す。
軸対称の外形を持ち、表面にマークや文字などが印刷さ
れた検査対象物体(以下被検体という)としてのカプセ
ルや電線表面の汚れや傷などの欠陥検出方法としては、
従来よりこれらの被検体表面を第5図、第6図に示すよ
うにいくつかの方向(視線A1〜A3)から観測するこ
とが行なわれている。
すなわち第4図において、(1−1)は被検体1として
の電線で、軸AXを中心とする軸対称の外形を持ち、そ
の表面には図のように正常パタ−ンとしての“ABC“
のようなマークMが印刷されており、搬送方向AOに向
かって移動している。2(2−1,2−2,2−3)は
電線1−1上の前記欠陥を検出するためにそれぞれ異っ
た位置と視線をもつように配設されたテレビカメラ(カ
メラともいう)で、この例では各カメラの視線A1〜A
3がそれぞれ電線1−1の軸AXに直交し、かつ各カメ
ラ2−1〜2−3によって得られた各画像を順次隣接さ
せると電線の搬送方向AOで測った同一長さ部分を軸A
Xを中心に隙間及び重複なしに一周して眺めた画像が得
られるように、換言すれば電線1−1の表面の欠陥をち
ょうど死角なしに撮像できるように配設されている。た
だし簡第な検査装置の場合は2つのカメラ2を、電線1
−1を挾んで対向するように(すなわちそれぞれ表側と
裏側の2面を撮像するように)設ける場合も多い。なお
この検査方法を2方向検査と呼ぶこととする。
また第6図は、第5図と同様に被検体1としての薬粉充
填用のカプセル1−2の表面の欠陥を検査する場合の例
を示す。このようにマークMの位従って同一のマークM
は、ひとつのカメラ2の視野内だけで観測されたり、ふ
たつのカメラ2の視野内で共に観測されたりするため、
複数の観測結果を総合して良否を判定する必要がある。
同一の被検体(カプセルの場合)または同一の検査部分
(電線の場合)の複数の方向(視線)からの観測は通常
、同時には観測できないため、それぞれの方向での観測
結果を記憶しておいて、すべての方向での観測を終えて
から総合判定するこ七が行われる。
ヤ この場合、記憶しておく情報は画像情報とのものではデ
ータ量が多くなるため、画像情報中の何らかの特徴量を
記憶しておくなど記憶情報量を示縮 看することが望まれている。
〔発明の目的〕
この発明は前記の要望を満たすために上記の情報量圧縮
を極端に行いつるのみならず、総合判定に要する処理量
も非常に少なくてすませることが出来る欠陥判別装置を
提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明の要点は軸対称の外形と、表面に印刷7−キ、文
字などの正常パターン及び場合によって汚れなどの欠陥
パターン(これらのパターンを一括し被検出パターンと
呼ぶ)とを持ち、かつ撮像が完了ず゛るまでは少くとも
前記軸を中心とする回転を行うことのない被撮像物体(
薬剤カプセルなどの被検体)上の前記欠陥パターンを検
出する装置において、 前記軸に向い、この軸と直交する視線を持ち、かつ該視
線ごとに撮像された前記被撮像物体の画像が、隣接しつ
つ隙間及び重複なしに被撮像物体を1周し〜眺めるよう
に配設された複数の撮像手段(テレビカメラなど)と、 前記の各撮像手段によって撮像された前記被撮像物体の
各画像を対応する2値化画像に変換する2値化画像抽出
手段(外形2値化回路、マーク2値化回路など)と、 前記2値化画像ごとに、前記被撮像物体の外形の座標デ
ータを求め、該座標データから(外形パターンの中心線
の座標を演算することなどにより)対応する前記軸の座
標を抽出する軸座標抽出手段(マイクロコンピュータな
ど)と、前記2値化画像ごとに、前記被検出パターンの
座標データを求め、該座標データから(射影データの中
心線の座標を演算することなどにより)当該被検出パタ
ーンの位置を表わす代表座標を抽出するパターン代表座
標抽出手段(マイクロコンピュータなど)と、対応する
前記軸の座標及び被検出パターンの代表座標から、該代
表座標が、前記軸からの所定の1又は複数のへだたり値
によって区分される前記外形内の領域の何れに属するか
を示すコード(パターン位置コードと呼ぶ)を抽出する
パターン位置コード抽出手段(マイクロコンピュータな
ど)と、 前記被撮像物体上の正常パターンが前記の各撮像手段に
対して占める空間内の相対位置に対応し各撮像手段を介
し得られる前記パターン位置コードの組合せからなるデ
ータ(正常パターン位−置コード組合せデータと呼ぶ)
を記憶する手段(メモリなど)と、 前記の各撮像手段を介し得られた前記被検出パターンの
前記パターン位置コードの組合せが、前記正常パターン
位置コード組合せデータに含まれるか否かに応じて、当
該の被検出パターンを正常パターンか、欠陥パターンか
に区分判別する手段(マイクロコンピュータなど)と、
からなるようにした点にある。
〔発明の実施例〕
以下第1図〜第4図に基づいて本発明を説明する。第1
図は本発明の1実施例の構成を示すブロック図、第2図
は第1図の処理動作の流れを示す図、第3図は第1図に
おける2つのカメラから得られた画像とコード区分の例
を示す図、第4図は各視線に対応するコードの組合せと
良否判別きの対応例を示す図である。
第1図において、11はマイクロコンピュータ(以下C
PU(!:略す)、Bはパスライン、12はメモリ、1
3は外形画像データメモリ、14は外形2値化回路、1
5はマーク画像射影メモリ、16はマーク2値化回路、
SWlはスイッチである。
この例は第6図(Cおけるカプセル1−2を前記の2方
向検査で検査する例を示し、カメラ2−1がカプセル1
−2の一方向(便宜上表側と呼ぶ)を検査するものとす
ると、カメラ2−2が同一のカプセル1−2の反対方向
(便宜上裏側と呼ぶ)を検査するようになっている。カ
メラ2−1.2−2により表、裏の2方向(視線)から
の観測によって得られた各画像信号2−1a、2−2a
は各カメラ2−1.2−2から異ったタイミングで出力
され、そのタイミングに合せてスイッチSW1が切換え
られ、画像信号2−1a又は2−2aごとに一旦それぞ
れ独立に処理されたうえメモリ12に取込まれる。
すなわちスイッチSW1の選択によって処理される側と
なった画像信号2−1a又は2−2aは同時に2つの2
値化回路、つまり外形2値化回路14とマーク2値化回
路16に入力される。これらの2値化回路の出力信号1
4a、16aは、それぞれ外形画像データメモリ13と
マーク画像射影メモリ15に入力され、後述する画像デ
ータとして記憶される。CPU11は上記画像データに
もとづいて、マークMの位置を検出してコード化位置情
報をメモリ12に記憶させたり、同一カプセルのZ4 
(flatからの観測の結果が得られた時に、メモリ1
2に記憶させておいた、先の表側の観測結果を検索して
、表、裏2方向の観測結果の総合判定を行う。第2図は
上述の画像データの抽出の流れを示している。同図を説
明すると、カメラ2(2−1又は2−2)がとらえたカ
プセルの外観の生画イ象(図(5))は画像信号2−1
a又は2−2aとなって2値化回路14及び16に入力
されこれらの回路の処理によって、それぞれカプセル1
−2の外形Oを示す外形2値化画晶1及びそのマークM
を示すマーク2値化画像(図(C) )が得られる。
なお各図(B) 、 (C1においてX、Yはカメラ2
の画像掃査の方向を示す。次に図(B) 、 (C)の
2画化画像から周知の処理方法に基づき、画像メモリ回
路13及び15を介して、図0のようにそれぞれ外形O
の輪郭上の各点の座標を示す外形輪郭データ(Xl、Y
l)、(X2.Y2)−−(Xn、Yn)および図(C
)で得られたマークMの2値化画像のY軸上への射影パ
ターン(同一のY座標値を持つレベル“1“の2値化画
像データの数の総和をY座標値の大きさの順に配列して
なるパターン)Pのデータとしての射影パターンデータ
が抽出される。
従って前記外形輪郭データから、カプセル外形の長軸方
向の中心(I CL 1のY座標Ycは、(Y1+Yn
)/2=Yc (ただしYl及びYnはそれぞれ前記輪郭データ中の最
小及び最大のY座標値である。)として計算される。一
方、マークMの同方向(前記長軸方向)の中心線CL2
のY座標YCMは、前記射影パターンデータより、 (YL+YM)/2=YCM (ただしYL及びYMは前記パターンPのデータ中の最
小及び最大のY座標値である。)として計算される。
従ってこれらの中心線CLIとCLZ間のY座標におけ
るへだたりYHは Yl(=YC−YCM と計算される。
いまマークMがカプセルの外形0内のどの位置にあるか
を知るための情報として、座標値をそのまま用いること
は、データの量が過大となって判別の処理をいたずらに
繁雑にすることになるので、例えば外形に含まれる領域
4y座標で区分し、上部周辺領域、中央部領域、下部周
辺領域といった3領域を定義するコード1〜3を設けて
マークMの位置を表わすこととする。
すなわちコード化の区分は第3図のようにカプセルの半
径Rよりも小さい一定のへだたり境界値YTを用いて コード1(上部周辺領域): YH>YT>O(外形O
の中心絆CL 1の座標Ycに対してマークMの中心線
CL2が値YT以上のへだたりで上側にあ4)コード2
(中央部領域):YT≧YH≧−YT(外形の中心線C
L1の座標Ycに対し、マークの中心線CL2−の座標
が上、下側とも値YTのへだたり以内で中央部の領域に
ある。) コード3(下部周辺領域):YH<−YT(外形の中心
gcL:tの座標Ycに対しマークの中心線CL2が値
YT以上のへだたりで下側にある。)というように定め
る。
ただしマークMがカプセル外形Oの上、下の端部に来た
場合などで観測されない場合にはコード0と定義する。
このようにして互に視線が平行しカプセルを表。
裏2方向から観測するように配置されたカメラ2−1.
2−2の各画像第3区内、(Bl(ただし図Bにおける
点線のマークMは反対側にあって見えないこ吉を示して
いる。)から得られた前記コードの組合せによる欠陥良
否判定の例を第、4図に示す。
第4図において、コードθ〜3の区分を示すA1、A2
は前記2つのカメラ2−1.2−2の視線(観測方向)
である。従ってAI、A2を方向とも呼ぶ。また同図内
の○印は“lの判定、×印は”否”の判定を示す。例え
ば方向Al側のコード0と方向A2側のコードO〜3を
良と判定しているのは方向AI(表側とする)からはマ
ークMは見えないが、方向A2 (i側とする)からは
見えないか(コード0)、いずれかの領域で見える(コ
ード1〜3)場合は 良としている。(ただしここで方
向A20コード0との組合せはカプセルの」三下の端面
にあっても′必ずマークMがいずれかの方向A、1.A
2から観測さね7ねばならないような、マークMの大き
さ及びへだたり値YTの組合せである場合には“否″(
×印)とする場合もある。) 次に方向Al側のコード1と方向A、 2側のコード0
,1の組合せを 良とし、方向A2側のコード2,3と
の組合せを否としているのは、方向A1から見てマーク
Mが上部周辺領域にある場合、方向A2からは見えない
か(コードO)、又は上部周辺領域に見える(コードl
)を 良とし、それ以外を“否“とじている。これは方
向A2でコード2,3の領域にマーク(らしいもの)が
見えた場合、方向A1の観測マークを真のマークとすれ
ば方向A2の観測マークは同じマークが見える筈はない
ので偽のマーク(すなわち欠陥)であり、逆に方向A2
ρ観測マークを真とすれば、方向A1の観測マークは偽
となる筈だからである。(ただしここで方向A2側のコ
ード1との組合せは、同じマークがA1.A22方向か
らともに上部周辺領域に見える筈がないようなマークM
の大きさ及びへだたり値YTの組合せのときは 否(×
印)とする場合もある。) 同様にして方向Al側のコード2と方向A2側のコード
0との組合せを“良“、同じく方向A2側のコード1〜
3との組合せを否としている。これは方向A1で見てマ
ークが中央部領域に見える場合、B方向からは同じくマ
ークが見える筈・はないからである。
また同様にして方向A1側のコード3と、方向A2側の
コード0.3の組合せを 良、同じく方向A2側のコー
ド1,2との組合せを否としている。(ただし前記と同
様にマークMの大きさ及びへだたり値YTの組合せによ
っては方向大2側のコード3との組合せを否とする場合
もある。)ただしマークMがAl、A2,2方向のいず
れかからしか観測し得ない程度のマークMの大きさとへ
だたり値YTとの組合せの場合には、前記コード化区分
にかかわりなく、マークMが観測されればコード2、観
測されなければコードOとすることによって、判別処理
を簡単化することができる。
また第5図、第6図のように3台のカメラ2−1、〜,
2−3を用いて判別する場合には、各カメラ(従って各
視線の方向)に対応するO〜3のコードからなる3つ(
3方向)のコード群を考え、各群から何れか1つづつの
コードを取出してできるコードの組合せの全てについて
 良又は 否の判定を対応させた判定表を設けることに
よってより精度の高い(マークを見落す死角のない)判
定を行うことかできる。
なお以上に説明した処理は実際のカプセルではカプセル
のボディ(薬粉を充てんするさや)側とキャップ(ボデ
ィのふた)側のそれぞれについて実施している。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、軸対称
の外形を持つ被検体の軸に向い、この軸と直交する視線
を持つ複数のカメラを設け、各カメラを、その画像て隣
接しつつ、隙間や重複部なしに同一の被検体を1周して
眺めるように配設し、各カメラの画像から得た被検体の
2値化画像から、被検体の外形内における被検出パター
ンの存在領域ヲ示すコードを抽出し、各カメラ毎のこの
コードの組合せからその被検出パターンが正常なものか
欠陥によるものかを判別するようにしたので、簡単な判
別処理を行いつつ、従って安価な装置を用いて、精度の
高い欠陥判別を行うことができる。
従ってこの発明によれば、従来印刷マークとの識別が困
難のため検査できなかった、印刷マーク相当の大きさの
汚れなどの欠陥も容易に検出出来る。
なお前記のコードは通常1つのカメラ(従って1つの視
線の方向)ごとに2ビツトでコード化できるため、1カ
プセルについて、表裏2方向から観測するときは4ビツ
ト、1画面内には、2りのカプセルが同時に観測される
ので、2ヶ分で8ビツト(1バイト)の情報記憶で、1
画面分の処理が実存施できる。従って、8ビツトパラレ
ル処理を行うマイクロコンピュータにより効率のよい検
査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例としての構成を示すブロック
図、第2図は第1図の処理動作の流れを示す図、第3図
は第1図における2つのカメラから得られた画像とコー
ド区分の例を示す図、第4図は各視線に対応するコード
の組合せと良、否判別との対応例を示す図、第5図、第
6図は従来及び本発明における各種の被検体に対するカ
メラ配置4例を示す図である。 1(]−]1’、1−2  被検体、M マーク、2(
2−1窒2−3)・テレビカメラ(カメラ)、A1−A
3 視線(方向)、11 マイクロコンピュータ(CP
U)、12・・・メモリ、13・・外形画像データメモ
リ、14・・・外形2値化回路、15・マーク画像射影
メモリ、16・・マーク2値化回路、CLI 、CL2
  中心線、YH・・へだたり、YT・・へだたり境界
値。 2i−1図 (A) 第2図  Il)・)°゛ フ (A)           (B) 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)軸対称の外形と、表面に印刷マーク、文字などの正
    常パターン及び場合によつて汚れなどの欠陥パターン(
    これらのパターンを一括し被検出パターンと呼ぶ)とを
    持ち、かつ撮像が完了するまでは少くとも前記軸を中心
    とする回転を行うことのない被撮像物体上の前記欠陥パ
    ターンを検出する装置において、 前記軸に向い、この軸と直交する視線を持ち、かつ該視
    線ごとに撮像された前記被撮像物体の画像が隣接しつつ
    隙間及び重複なしに被撮像物体を一同して眺めるように
    配設された複数の撮像手段と、 前記の各撮像手段によつて撮像された前記被撮像物体の
    各画像を対応する2値化画像に変換する2値化画像抽出
    手段と、 前記2値化画像ごとに、前記被撮像物体の外形の座標デ
    ータを求め、該座標データから対応する前記軸の座標を
    抽出する軸座標抽出手段と、前記2値化画像ごとに、前
    記被検出パターンの座標データを求め、該座標データか
    ら当該被検出パターンの位置を表わす代表座標を抽出す
    るパターン代表座標抽出手段と、 対応する前記軸の座標及び被検出パターンの代表座標か
    ら、該代表座標が、前記軸からの所定の1又は複数のへ
    だたり値によつて区分される前記外形内の領域の何れに
    属するかを示すコード(パターン位置コードと呼ぶ)を
    抽出するパターン位置コード抽出手段と、 前記被撮像物体上の正常パターンが前記の各撮像手段に
    対して占める空間内の相対位置に対応し、各撮像手段を
    介し得られる前記パターン位置コードの組合せからなる
    データ(正常パターン位置コード組合せデータと呼ぶ)
    を記憶する手段と、前記の各撮像手段を介し得られた前
    記被検出パターンの前記パターン位置コードの組合せが
    、前記正常パターン位置コード組合せデータに含まれる
    か否かに応じて、当該の被検出パターンを正常パターン
    か欠陥パターンかに区分判別する手段と、からなること
    を特徴とする欠陥検出装置。
JP14363684A 1984-07-11 1984-07-11 欠陥検出装置 Granted JPS6123950A (ja)

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JPS6123950A true JPS6123950A (ja) 1986-02-01
JPH0352015B2 JPH0352015B2 (ja) 1991-08-08

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63165973A (ja) * 1986-12-27 1988-07-09 Osaki Electric Co Ltd 自動形状検定装置
JPH03111705A (ja) * 1989-09-26 1991-05-13 Kubota Corp 物品検査装置
CN103940825A (zh) * 2014-04-14 2014-07-23 北京大恒图像视觉有限公司 一种全方位胶囊检测设备及相应检测方法

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CN103940825A (zh) * 2014-04-14 2014-07-23 北京大恒图像视觉有限公司 一种全方位胶囊检测设备及相应检测方法

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