JPS61255484A - 画像処理による欠け検査方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子部品等の直線状の周辺部に発生している欠
け割れを画像処理により検査する方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、被検査物の周辺部映像が直線で溝成され、この周
辺部に発生している欠け、割れを検査する方式として本
出願人は次の方式を出願している。

■　工業用テレビカメラ等の撮像手段により被検査物の
画像を２値化画素データとして画像メモリに記憶する。

■　前記直線状周辺部を含む２値化画素データの走査領
域を設定し、この走査領域内で直線状周辺部を表わす一
次直線式を最小二乗法の手段を用いて類推して求める。

■　相隣る前記一次直線式の交点を算出し、これら交点
の２値化画累データの座標を直線状周辺部の欠け０割れ
検査の走査始点及び終点とする。

■　前記走査始点から終点まで、Ｘ軸及びＹ軸方向に所
定の画素間隔で前記一次直線式に沿って２値化画素デー
タを走査して被検査物の２値化画素データの有無を判定
し、欠け０割れの大きさを測定する。

■　あらかじめ設定されている欠け０割れと判断される
基準値と前記測定結果とを比較し、欠け。

割れを判定する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の方式では以下の欠点があった。

被検査物の周辺部を表わす一次直線式を最小二乗法を用
いて類推するとき、単純ＫＭ６辺部のサンプリング点の
座標値を用いて類推すると、サンプリング点巾に含まれ
る欠け０割れの座標点のために正確に周辺部を表わす一
次直線式を求めることができなかった。このため、被検
査物の周辺部を正確に走査できず、正確な欠け０割れの
測定ができず、場合によりでは、測定不能を生じる場合
がありた。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、撮像手段により得られる被検査物（周辺部映
像が直線で構成されている）の撮像信号をＸＹ軸方向の
２値化画素データとして画像メモリに記憶した後、直線
状周辺部を含む前記２値化画素データの走査領域を設定
し、直線状周辺部を表わす一次直線式を正確に求めるた
めに走査領域内でサンプリングした点に含まれている欠
け１割れの画素座標点を検出し、この点を除外し旧字な
直線状周辺部上の点であることを確認したのち、前記一
次直線式を正確に決定する方法である。

〔実施例〕

以下本発明を実施例に基いて説明する。第１図は本発明
を実施するための機器虜成を示すブロック図である。図
において、１はマイクロコンピュータの中央制御装置（
ＣＰＵ　）である。２はＣＰＵＩ　Ｋ接続されたバスで
あり、バス２には画像入力ニニット５２画像表示ユニッ
ト４１画像メモリ５．プログラム用メモリ６、入出力制
御ユニット７が接続されている。さらに、画像式カニニ
ット５には一工業用テレビジ冒ン、カメラ８からなる虚
像手段が、また画像表示ユニット４にはＣＲＴ９が接続
されている。なお、１０ｇ、１０４，１０Ｃ，１０ｄ　
Ｋ’Ｓ入出力制御装置７により開閉するゲート回路であ
る。

画像式カニニット５は、撮像手段８で撮像した被検査物
の撮像信号を２値化画素データに変換しこのデータを画
像メモリ５にＸＹ軸方向の２次元の座標データ（例えば
Ｘ軸方向５１２ドツト、Ｙ軸方向４８６ドツト）として
記憶するだめの装置である。

画像表示ユニット４は、虚像手段８で撮像した画像、あ
るいく１画像メモリ５に記憶した被検査物の２値化画素
データをＣＲＴ９に表示するための装置である。プログ
ラム用メモリ６は、システム全体の制御を行なうための
マイクロコンビエータ−のプログラムを記憶するメモリ
である。

次に、上記機器構成九基いて本発明の詳細な説明する。

まず、ＣＰＵＩ　Ｋより入出力制御装置７を制御してゲ
ート回路１　ｒ：ＪＧ　、　１０ｏを閉、ゲート回路１
０善１０ｄを開にする。続いて、撮像手段８により被検
査物を撮像し、画像式カニニット５により撮像信号をＸ
Ｙ軸方向の２次元の２値化画素データとし、この画素デ
ータをバス２を介して画像メモリ５に記憶させる。この
とき、ゲート回路１０Ｃ１１０ｄ−を開にしておくと、
撮像手段８で撮像し画像メモリ５に記憶した画像をその
まま（、’ＲＴ９に表示することができる。

続いて、ゲート回路１０α、１０ｄを開、　１０４．１
０ｃを閉にしてｃｐｕｔにより画像メモリ５をアクセス
可熊にした後、プログラム用メモリ６に記憶したプログ
ラムにより次の処理を行なう。

（１）　　画像メモリ５に記憶した２次元の２値化画素
データ（例えば、被検査物に相当する部分は＠１′その
他は°Ｏ°として記憶）に基いて、被検査物の欠けを検
査すべき直線状周辺部の画素データを含む走査領域（窓
）を設定する。これを第２図に基い℃説明する。第２図
は、画像メモリ５に記憶している画素データを２次元で
表示したものである。図において、Ｓが被検査物の画像
に相当する部分、１％　−Ｌｍ　−Ｌｍ　−Ｌ４−・・
・が被検査物の直線状周辺部＊　Ｅｌ　ｅ　Ｉ；　＃　
ｇ、　ｅ　Ｅ４　＊・・・が被検査物の角部に相当する
。そして、各直線状周辺部Ｌ１　＃’ｔ　ｍ　Ｌｍ　＊
　Ｌ４　ｅ・・・を含む走査領域Ｗ１゜Ｗ、　、Ｗ、　
、Ｗ、　、・・・を設定する。この走査領域は、Ｙ軸、
Ｙ軸に平行な辺を有する矩形でよい。またこの走査領域
は、被検査物を撮像するとき、被検査物はほぼ一定位置
く固定することができるので、メモリ６に記憶したプロ
グラムにより自動設定することが可能になる。

（２）　　続いて、各走査領域凧、ｗ、　、ｗ、　、ｗ
、　ｔ・・・における直線状周辺部Ｌｓ　−Ｌｑ　−Ｌ
ｍ　−Ｌ４−・・・の一次直線式を算出する。この算出
方法を第５図に基いて説明する。第５図＜ａ＞　＋工走
査領域Ｗ、における直線状周辺部り、の一次直線式を求
める方法を示す図である。直線状周辺部Ｌ１は右下りに
なっている。まず、走査領域当の走査始点Ａ、からＹ軸
の下向き方向に１画素づつ被検査物の画像に相当する画
素データ（′１つが検出されをまで走査して行（。そし
て、被検査物に相当する画素データに、が検出されると
その座標をメモリ６に記憶する。続いてに１からＹ軸の
右方向に一定の画素数４進んだ後、Ｙ軸方向の下向きに
１画素づつ被検査物に相当する画素データが表われるま
で走査し、その画素データの座標へを求める。以下同様
にして境界線上の画素データの座標Ｋｍ−に４・−Ｋｔ
ｓを求める。続いて、これらサンプリング座標点（Ｋｔ
　＝Ｋｔ−・・・ＫＢ）が直線上の点であることを確認
した上で、今求める一次直線式を算出しなければ、正確
な走査を行なうことができない。

以下その説明を第５図（α）Ｋ基づいて付記する。

これらのサンプリング座標点をに、　（Ｋう、Ｋｙｍ）
。

ＫＳ　（Ｋ％　、Ｋｈ　）、・・・Ｋｎ（レル、Ｋｙル
）とすると、正常な直線状周辺部であるならば、これら
座標点のＹ座標について、隣り合った座標点同士の差分
値は以下に示すように一定値となる。

Ｄｓ　”Ｋ３’ｔ　　　’ｈ　　　　　　・・・（１）
Ｄ鵞　：Ｋｈ　　−Ｋｙ３　　　　　　　　　　　　　
　・・・　（２）Ｄ、　＝Ｋｙ３−　Ｋｙ、　　　　　
　・１３３ＤｒＬ−ｔ　＝　Ｋｙｓ−ｔ　−Ｋｙｓ　　
　　…（４）Ｄ、　＝Ｄ１＝Ｄ、　：・・・＝ＤＢ−１
＝　（一定）　・−＋５１更に、これらの差分値の差分
値５４（４は任意の整数）は、正常な直線状周辺部上で
あるならばＤル＝０　になる。これに対して、正常でな
い（欠け０割れを含む場合）とき、ＤＡ＃嶌０となり、
以下に示す通りＤＡ・を決める５点に！／’　＊　Ｋ３
’ム＋１゜ＫｙＡ＋＊は直線上にないことがわかる。

Ｄ、’　＝Ｄ、　−Ｄ、　＝（Ｋｙｉ−Ｋｙ、　）−（
Ｋ３４−Ｋｙｓ）　　・、、　（ｅ）Ｄａ’　＝Ｄｍ　
−Ｄａ　＝（Ｋｙｍ−へ）−（Ｋｉ−Ｊへ）　・−＋７
）Ｄａ１４　＝ＤＢ４−　Ｄｎ　−＋　＝（Ｋｙｓ、＊
　−に３／％−１）　−（Ｋｙか−ｓ　−Ｋｙル）　　
・・・（８）この方式を用いることにより、求めたサン
プリング座標点が直線上の点であるか否かを確認する。

そして、座標点Ｋｔ　−’ｓ　−ＫＳ−に４・・・が直
線上にあれば始点Ｋｌと終点Ｋｎの２点から、また、始
点に１が直線上にあり、終点に％が直線上にない点であ
る場合には、始点に、からも最も遠い距離にある座標点
しを始点に１の２点から、また、終点Ｋｒｈが直線上に
あり、始点に１が直線上にない点である場合には、終点
Ｋｓから最も遠い距離にある座標点ム・を終点Ｋｎの２
点から、 境界線り、の一次直線式 ％式％ 第５図（Ｊ）は、走査領域鳥肉の直線状周辺部−の一次
直線式を求める方法を示している。この場合、直線状周
辺部Ｌ１は右上りになっているので、走査始点へからＸ
袖布方向に１画素づつ走査して行き、被検査物の画像の
境界点で被検査物の画素データの座標点に、を求める。

セしてに１点からＹ軸の下向き九一定の画素数り、進ん
だ後、Ｘ軸方向の左向きに１画素づつ走査して行き、被
検査物の画像の境界点で被検査物の画素データの１嘔標
点へを求める。以下同様にして境界点Ｋｌ＝に４・・・
を求め、その座標値をメモＩＪ　６　ＩＣ記憶する。

続いて、前記と同様に境界点Ｋｓ　−に！　−Ｋｍ−・
・・のＸ座標値の差分値の差分値から求めた２個の境界
点から境界線り、の一次直線式 −二へｘ−４−ｈ、　　　　　　　・・・ａｌを求める
。

以下、同様にして走査領域Ｗ、、ｗ４・・・内の境界線
−１Ｌｓ、Ｌ４・・・の一次直線式 ％式％ （３）　続いて、上記で求めた一次直線式＋９１　、　
Ｑｌ　。

ａｎ　、αト・・について相隣る直線状Ｎ部に対応する
一次直線式の交点の座標を求める。求めた交点の座標の
Ｘ成分値、Ｙ成分値が小数点になった場合には、四捨五
入等の処理により整数値に換算し、画像メそｌＪ５に記
憶している画素データの座標に対応する交点座標Ｐ、　
、Ｐ、　、Ｐ、　、Ｐ４・−とする（第４図に示す）。

（（転）　続いて、上記で求めた相隣る交点座標間につ
いて、−次直線弐洸沿りて、被検査物の周辺部に欠けが
あるかどうかの走査を行なう。この走査方法を第５図に
基いて説明する。

まず、交点Ｐ、からＸ軸の右方向に一定画素数ｍはど進
んだＰｓ点からＹ軸の下向きに１画素はど進んだ座標点
ｔ、の画素データが欠け（画素データが１０１）である
かどうか走査する。この走査ピッチ肩は、一次直線式り
、の傾きへを考慮し各走査点’１　ｅへ、ｔｌ、・・・
が一次直線式り、に沿うように設定する。このよ５Ｋｔ
、て、欠け検査の走査始点Ｐ、から扉面素数づつ進んだ
ｈ　ｅｈ　＝　ｈ　−・・・点からＹ軸方向（被検査物
の画像方向）に１画素進んだ点ｔ１　ｓ％　ＭｔＳ　＊
・・・の画素データが欠けであるかどうか走査する。そ
して、その点の画素データが欠けでない場合には次の走
査点を走査する。もし、欠けの画素データである場合に
は次の処理を行なう。すなわち、第５図に示すように１
走査点ｔ、が欠ゆである場合には、さらにＹ軸の下向き
方向に１画素づつ走査して欠けが続いているかどうかチ
ェック、すなわち、欠けの深さを測定する。この走査は
被検査物の画ネデータが表われるまで行なう。第５図に
示す走査点ｔ、で工欠けの深さは、座標ｔ、とｉｌｚの
Ｙ軸方向の差として求めることができる。同様和して、
走査点ｔ４ｙｔ、のＸ軸方向の差が欠けの幅として求め
ることができる。

（５）　　上記の手順で求めた欠けの深さ、及び幅はメ
モリ６に記憶する。そして、上記と同様の方法で欠けを
検査すべき交点Ｐ、とＰｓの間、交点Ｐ、とＰ４　　の
間・・・、につぃても欠けの有無、欠けの深さと幅を走
査する。

続いて、メモリ６に記憶した各々の欠けの閑さ、幅につ
いて予め設定した値（欠け不易を判定するための値）と
比較することにより、この被検査物が欠け不良品である
かどうか判定することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明は次の効果を有している。

（ｌ）２値元画素データの直線状周辺部を求め、この周
辺部に沿って欠け部分を走査するので、被検査物を正確
に位置決めする必要がない。すなわち、被検査物の直線
状周辺部をＸｍ又はＹ軸と平行になるように正確に位置
決めする必要かない。

（２）２値化画素データの直線状周辺部のみを走査する
ので処理時間を短縮することができる。

（３１被検査物の画素データの直線状周辺部に沿り℃欠
けを走査するので、検査精度が加工精度に影響されるこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の概要を示すブロ
ック図、第２図は画素データに基いて直線状周辺部に走
査領域を設定する方法を説明する図、第５図及び第４図
は同じく直線状周辺部の一次直線式を求める方法を説明
する図、第５図は同じく直線状周辺部の欠けを走査する
方法を説明する図である。 １：ｅＰＵ、２：パス、５：画像式カニニット、５：画
像メモリ、８：撮像手段、Ｌｓ　＝　”ｑ　ｊＬｍ・・
・：直線状周辺部、Ｗｌ、Ｗ、　、Ｗｓ、・・・：走査
領域。 第　ｌ　図 を 第　ｚ　図 嶌　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被検査物の直線状周辺部の欠けを画像処理により検
   査する方法において、撮像手段により得られる被検査物
   の撮像信号をＸＹ軸方向の２値化画素データとして画像
   メモリに記憶した後、制御装置により前記直線状周辺部
   を含む前記２値化画素データの走査領域を設定し、前記
   走査領域内で、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に一定の画素間隔
   で前記直線状周辺部の画素データをサンプリングし、前
   記サンプリング座標点について隣り合う座標点の差分値
   の差分値を求め、この値が予め設定した値以下になるサ
   ンプリング座標点の２座標点から、前記直線状周辺部を
   表わす一次直線式を求めて、相隣る前記一次直線式の交
   点を算出し、前記交点近傍の２値化画素データの座標を
   、前記直線状周辺部の欠け検査の走査始点及び終点とし
   、前記走査始点から終点までＸ軸及びＹ軸方向に所定の
   画素間隔で前記一次直線式に沿って前記２値化画素デー
   タを走査して欠け部分を検出することを特徴とする画像
   処理による欠け検査方法。