KR0166593B1 - 투명물체의 결함검사방법 및 그 장치 - Google Patents

투명물체의 결함검사방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

차광성 결함 및 굴절성 결함의 어느 것에 대하여도, 그 유무는 물론이고, 그 형상이나 종류까지도 판별 할 수 있고, 게다가 결함이 작더라도 그 판별을 정밀하게 행할 수 있게 한다.
명암이 소정의 피치(P)로 규칙성을 가지고 연속되는 모아레등의 기준패턴을 이미지센서로 수광하고, 그처럼 수광된 패턴의 명암의 화소수로부터 피치(P)를 검출한 후, 기준 패턴을 검사대상인 투명물체에 비추어 이미지센서로 수광하여, 그 화소데이터에 대하여 피치(P)를 기준으로 하는 소정화소수만큼 떨어진 2개의 화소데이터의 평균치로부터 기준치를 정하고, 그 기준치에 따라 각 화소의 명암을 판정하여 그 명암의 수로부터 결함을 판정한다.

Description

투명물체의 결함검사 방법 및 그 장치
제1도는 본 발명에 의한 투명물체의 결함 검사장치의 블럭도.
제2도는 본 발명에 의한 방법의 개념도.
제3도는 기준패턴의 일실시예의 상태도.
제4도는 투명 물체의 검사영역을 나타내는 설명도.
제5도는 결함이 없는 경우의 투사광선의 상태도.
제6도는 결함이 있는 경우의 투사광선의 상태도.
제7도는 기준패턴의 촬영상과 이미지센서의 출력파형의 비교도.
제8도는 결함이 없는 경우의 기준피치와 같은 파형도.
제9도는 결함의 존재에 의해 기준피치가 작게 변형된 경우의 파형도.
제10도는 결함의 존재에 의해 기준피치가 크게 변형된 경우의 파형도.
제11도는 결함의 존재에 의해 기준피치의 웨이브가 없어진 경우.
제12도는 기준값 설정 및 2 진수화하는 방법을 도시한 파형도.
제13도는 필터링 처리방법의 일실시예를 도시한 설명도.
제14도는 필터링 처리방법의 다른 일실시예를 도시한 설명도.
제15도는 검사작업의 실시예를 설명하는 평면도.
제16도는 검사작업의 다른 실시예를 설명하는 정면도.
제17도는 검사작업의 또다른 실시예를 설명하는 정면도.
제18도는 다른 형상의 기준패턴을 도시한 상태도.
제19도는 1차원 CCD카메라를 사용하여 검사하는 본 발명의 다른 실시예의 개념도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기준패턴 11 : 2차원 이미지 센서
16 : 기준패턴 피치·방향검출수단 17 : 평균치 산출수단
18 : 기준치 설정수단 19 : 기준패턴 소거수단
20 : 명암 결정수단 21 : 결함판정수단
본 발명은 투명유리용기등의 투명물체의 결함유무·형상이나 종류등을 검사하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
덧붙여 말하면, 본 발명에서 「투명」이라함은 소위 「반투명」도 포함하여 말하는 것으로 한다. 일본국 특허 공개공고 평2-49148호 공보에는 병의 동체에 줄무늬모양을 형성하도록 조명하고 그 동체의 투과영상을 2차원 광전변환장치로서 광전변환시켜 그 투과영상을 상기 줄무늬 모양의 방향에 대하여 기울어진 방향으로 주사하여 이 주사선상에 근접하는 적어도 3점의 밝기를 비교하고, 이들 3점의 내측에 위치하는 주목적(主目的)의 밝기가 양측의 주변점(周邊点)의 밝기에 대하여 소정치 이상으로 다른 경우에 그 주목점을 결함점으로서 검출하여 그 검출된 결함점에 의하여 결함의 유무를 판정하는 병의 동체의 검사방법이 개시되어 있다.
이러한 종래의 기술은 요컨데, 예로서 줄무늬모양의 흑백의 띠가 서로 반복하는 패턴으로 하는 경우, 병에 결함이 있으면 차광성 또는 굴절성에 의해 흰부분에는 검은 투과영상이, 검은 부분에는 흰투과영상이 연속하여 나타나며, 결함이 없으면 투과영상이 나타나지 않거나 또는 흩어져 나타나는 기술에 입각하고 있다. 그리하여 소정거리만큼 떨어진 A.B.C점 가운데에서 A점을 주목점으로 한 경우 A점과 B점과의 사이 그리고 A점과 C점 사이의 밝기차이의 절대치가 모두 설정치를 넘은 경우에 A점을 결합점으로 하는 것이다.
그러나, 이에 의하면 이물질이나 불결함, 차광성결함 및 거품, 금, 주름등의 굴절성 결함의 유무는 검출할 수 있으나 그 종류나 형상까지는 판별할 수 없다. 또한 작은 결함에 대하여는 화상처리상 그 유무의 판정도 어렵다.
결함의 유무는 유리 그 자체의 성질에 기인하는 것과 성형에 기인하는 것으로 대별되지만 결함의 종류 및 형상을 판별할 수 있으면 그 발생원인이나 발생과정등을 알 수 있으므로 결함에 대한 방지책을 용이하고 조속히 마련할 수 있기 때문에 제품의 품질안정을 꾀함에 있어 매우 중요한 것이다.
본 발명의 목적은 차광성 결함 및 굴절성 결함의 어느 것에 대해서도, 결함유무는 물론 그 형상이나 종류까지도 판별 할 수 있고, 더욱더 미세한 결함이더라도 판별의 정밀도를 향상시킬 수 있는 투명물체의 결함검사방법 및 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명에 의한 결함검사방법은, 명암이 소정의 피치(P)로 규칙성을 갖고 연속되는 모아레(moire)등의 기준패턴을 그대로 또는 결함이 없는 정상적인 투명물체에 비추어 고체촬상소자에 의한 이미지센서로 수광하고, 그 수광패턴의 명암의 화소수에서 상기 피치(P)를 검출한 후, 동일한 기준 패턴을 검사대상의 투명물체에 비추어 같은 이미지 센서로 수광하여 그 화소데이터에 대하여 상기 검출피치(P)를 기준으로 하는 소정의 화소수만큼 떨어진 화소데이터의 평균치로부터 기준치(Threshold value)를 설정하고, 이 기준치에 따라 각 화소의 명암을 판정하여 그 명암수로부터 결합을 판정한다.
상기 평균치는, 검출된 피치(P)의 2분의 1만큼 떨어진 두 개의 화소데이터에서 구하는 것이 바람직하다. 그 평균치에 보정치를 가한 값을 상기준치 그 보정치를 뺀 값을 하기준치로 하여 각 화소데이터가 이들 상하의 기준치의 사이인 때는 어둠, 그이외의 경우는 밝음으로 판정하면 좋고, 더욱이 그 후, 단위면적당 복수의 화소군에 대하여 각 명암의 화소소를 계수하고, 그 차이에 따라 각 화소수의 명암을 결정하면 더욱 좋다.
본 발명에 의한 결함검사장치는 다음과 같은 수단으로 된다.
1) 명암이 소정의 피치(P)로 규칙성을 가지고 연속하는 모아레등의 기준패턴
2) 그 기준패턴을 투명물체에 비추어 수광하는 고체촬상소자에 의한 이미지 센서
3) 정상적인 투명물체에 비추거나 또는 그대로 그 이미지센서에 의해 수광된 기준패턴의 상의 명암의 화소수로부터 상기 피치(P)를 검출하는 기준 패턴 피치 검출수단
4) 검사대상인 투명물체에 비추어 이미지센서에 수광된 기준패턴의 화소데이터에 대하여, 상기 피치(P)를 기준으로 하는 소정화소수만큼 떨어진 두 개의 화소데이터의 평균치를 산출하는 평균치 산출수단
5) 그 평균치로부터 명암판정레벨의 상하기준치를 설정하는 기준치 설정수단
6) 화소데이터가 상하기준치의 사이인 때는 어두움, 그 이외인 때는 밝음으로 판정함으로써 기준패턴에 의한 데이터를 소거하는 기준패턴 소거수단
7) 그 소거후의 화소데이터에 대하여, 단위면적당 복수의 화소군에 대하여 그 명암 각각의 화소수를 계수하여 그 차이에 따라 각 화소의 명암을 결정하는 명암결정수단
8) 그렇게 결정된 명암수에 의해 결함을 판정하는 결함판정수단
본 발명의 결함검출의 기본원리는 명암이 소정의 피치(P)로 규칙성을 갖고 연속되는 모아레등의 기준패턴을 투명물체에 비추어 촬영한 경우, 결함이 없는 투명물체에서는 그 기준패턴의 규칙성이 손상되지 않는데 대하여(제5도참조), 결함이 있는 투명물체에서는 그 결함이 차광성 및 굴절성의 어느 것이라도 규칙성이 손상된다(제6도참조)고 하는 것에 입각하고 있다. 따라서, 본 발명에서 말하는 기준패턴의 피치(P)는 검출하려고 하는 결함의 크기에 비해 작게 설정된다.
이점에 관하여 상술한 종래의 실시예에서는, 줄무늬모양의 띠의 굵기 및 피치를 비교적 크게 하지 않으면 화상처리가 어렵고, 그만큼 작은 결함에 대해 정밀도가 떨어지게 된다.
본 발명에서는, 기준패턴을 그대로 또는 결함이 없는 정상적인 투명물체에 비추어 촬영함으로써 얻어진 데이터로부터 기준패턴의 피치(P)를 검출한다. 그리하여, 검사대상의 투명물체에 비추어 기준패턴을 촬영한 화소데이터의 명암판정을 행함에 있어, 기준패턴의 피치(P)의 예를 들어 2분의 1 떨어진 두 개의 화소데이터의 평균치를 구하고 이 값에서 명암판정의 기준치를 설정한다. 화소데이터의 명암이 기준패턴과 같으면, 그 피치의 2분의 1만큼 떨어진 두 개의 화소데이터의 평균치는 이미지센서의 입광광량의 변화등에 영향발음이 없이 일정하다. 이렇게 얻어진 평균치로부터 기준치를 설정한다. 예를 들면, 평균치에 미리 정한 보정치를 가한 값을 상기준치, 그 보정치를 뺀 값을 하기준치로 한다.
그리하여, 각 화소데이터를 이들 상하기준치에 따라 2 진수화(binary digitation)하고, 상하 기준치사이인 때는 「0」(즉 어두움), 그외의 경우는 「1」(즉 밝음)으로 하면, 기준패턴과 같이 명암이 규칙적으로 되어 있는 화소군에 대하여는 거의 「1」이 되기 때문에 그 어두움부분의 대부분이 소거된다. 결국 화소데이터 중 기준 패턴의 명암에 의한 요소가 거의 제거되는데 대하여, 결함에 의해 패턴이 결여되거나 고르지 못한 부분은 남게 된다. 이후 다시금 필터링, 즉 어떤 화소의 명암(1인가 0인가)을 최종적으로 결정함에 있어서, 그 주위의 단위 면적당 복수의 화소군에 대하여 그 명암 각각의 화소수를 세어서 밝음의 화소수가 과반수이상이면, 그 단위면적당 평균밝기가 밝음이기 때문에 당해 화소자체는 「0」(어두움)이더라도 그것을 「1」(밝음)로 한다. 반대로 「0」(어두움)의 화소수가 과반수이상이면, 그 단위 면적의 평균밝기는 「어두움」이므로, 당해 화소자체는 「1」(밝음)이더라도, 그것을 「0」(어두움)으로 한다. 이와 같은 필터링을 행하면, 결함에 의해 「어두움」으로 된 화소만큼 추출되고 그 화소를 예를 들어 계수함으로써 결함의 유무, 나아가 그 형상이나 종류를 용이하게 판정할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
제2도에 본 발명의 방법의 일예의 개념을 나타내었다. 이 예에서는 기준패턴(1)을 스트로브(strobe)광원(2)으로 조명하고, 이것을 컨베이어(3)로 검사위치에 반송되어온 검사대상의 투명물체(예를 들어 투명한 유리컵)(4)의 동체에 비추어 2차원의 CCD카메라(5)로 촬영하여 그 촬영데이터를 확산 스트로브광원(2)의 발광과 동기시켜서 CPU나 RAM이나 ROM등을 포함하는 화상처리장치(6)에 집어넣어, 그 화상처리장치(6)로 화상처리하여 투명물체(4)의 결함을 검사한다. 제3도는 기준패턴(1)의 일예를 나타내며 폭(W1)의 밝은 부분(7)과 폭(W2)의 어두운 부분(8)이 일정한 피치(P)로 서로 평행하게 나란히 이어지는 기울기의 모아레로 되어 있다. 예를 들어 폭(W1)은 0.8mm, 폭(W2)는 0.5mm, 피치(P)는 1.3mm이다. 또는, 본 실시예에서는 제4도와 같이 투명물체(4)에 대한 검사범위(θ)를 그 곡율에 의한 굴절광의 영향을 적게 하기 위해, 그리고 CCD카메라(5)의 시야관계로 투명물체(4)의 동체를 대략 60도씩 3회로 나누어 검사한다.
제5도에는 결함이 없는 투명물체(4)의 경우에 있어서의 광로, 제6도에서는 굴절성의 결함부분(9)이 있는 투명물체(4)의 경우에 있어서의 광로를 나타낸다. 제5도의 경우에는 기준패턴(1)의 명암(7,8)에 의한 광선은 투명물체(4)를 똑바로 투과하여, CCD카메라(5)에서 렌즈(10)에 의해 집광되며, 기준패턴(1)에 대응한, 즉 밝은부분(12)과 어두운부분(13)이 기준패턴(1)의 규칙성과 동일한 폭, 피치 및 경사를 가지고 정렬된 모아레상으로서 CCD형의 2차원 이미지센서(11)(에어리어 센서)에 수광된다. 이에 대하여 제6도의 경우에는, 결함부분(9)에서 광선이 굴절되기 때문에 2차원 이미지센서(11)에 수광된 상은 결함부분(9)에 대응하는 부분에서 밝은부분(12)과 어두운 부분(13)의 규칙성이 무너져서, 그 폭과 피치의 경사가 기준패턴(1)과 대응하지 않은 것으로 된다. 결함부분(9)의 차광성인 경우에도 마찬가지이다.
이미지센서(11)에서 수광된 기준패턴(1)의 상이 제7도와 같은 경우, 이미지센서(11)의 출력을 예를 들어 직선(I-I)을 따른 화소(수광소자)에 대하여 뽑아내면, 밝은부분(12)과 어두운부분(13)의 규칙성이 유지되고 있는 부분에서는 그 출력신호가 거의 정현파에 가까운 파형으로 나타나고, 규칙성이 손상되어 있는 부분, 예를 들어 도면과 같이 어두운 부분(13)이 계속되어 있는 부분에서는 신호파가 없어진다. 제8도 내지 제11도는 이미지 센서(11)의 화소출력을 횡렬(수평)으로 뽑아낸 때의 파형도로서, 제8도는 투명물체(4)에 결함이 없이 기준패턴(1)과 같은상이 얻어진 경우에 열전 피치(P)로 반복되는 정현파로 되어 있다. 제9도, 제10도, 제11도는 모두 결함이 있는 경우로서, 제9도는 결함 때문에 피치가 작아진 경우, 제10도는 피치가 커진 경우, 제11도는 웨이브가 없어진 경우이다.
제1도에 화상처리장치(6)의 개요구성을 나타내었는 바, CPU의 처리기능에 의해 그 구성을 나눈 것으로서, 이 화상처리상태(6)는 아날로그/디지탈 컨버터(14)와 메모리(15)와 기준패턴·피치·방향검출수단(16)과 평균치 산출수단(17)과 기준치 설정수단(18)과 기준패턴 소거수단(19)과 명암결정수단(20)과 결함판정수단(21)으로 구성된다. 2차원 이미지센서(11)의 출력은 아날로그/디지탈 컨버터(14)에 의해 디지탈 데이터로 변환된 후, 각 화소마다 메모리(15)에 기억된다.
먼저, 기준패턴(1)의 피치(P)를 검출하기 위해, 그 기준패턴(1)을 그대로 또는 결함이 없는 투명물체에 비추어 CCD카메라(5)로 촬영한다. 이 경우, CCD 카메라(5)의 이미지센서(11)에 수광되는 상은 상기와 같이 기준패턴(1)의 규칙성에 대응한 것으로 되고 출력된 신호파형은 정현파로 나타난다. 기준 패턴 피치·방향검출수단(16)은 이 정현파의 반복주기에 상당하는 화소수를 가지고 기준 패턴(1)의 피치(P)를 검출함과 동시에, 그 경사방향도 검출한다. 제12도에 그 정현파를 기준으로 한 화상처리의 수법을 나타내었다. 더욱이, 이 화상처리는 실제로는 이미지센서(11)로부터 출력되어 메모리(15)에 기억된 각 화소마다의 디지탈 데이터를 읽어내어 디지탈 처리로서 행하는 것이지만, 설명의 편의상 제12도의 파형을 가지고 아날로그식으로 설명한다.
기준패턴 피치·방향검출수단(16)으로 기준패턴(1)의 피치(P) 및 경사방향을 검출한 후, 검사대상인 투명물체(4)를 컨베이어(3)로 검사위치를 옮겨서 기준 패턴(1)을 그 투명물체(4)에 비추어 CCD카메라(5)로 촬영한다. 그 촬영에 의해 얻은 이미지센서(11)로부터의 데이터는 각 화소마다 메모리(15)에 기억된다. 평균치 산출수단(17)은 검출된 기준패턴(1)의 피치(P)(정현파의 위상으로 하여 360도) 및 경사방향을 참조하여 그 2분의 1의 피치, 즉 P/2만큼 위상(180도)이 벗어난 2점의 화소데이터를 뽑아내고, 이를 각각의 명암에 관하여 복수개소로 대하여 행하며, 밝은 부분의 평균치(복수개소의 밝은 부분의 최대 휘도의 평균치)와 어두운 부분의 평균치(복수개수의 어두운 부분의 최소 휘도의 평균치)를 각각 산출한다. 이제, 제12도에서 기준패턴(1)이 존재하는 부분에 대하여 P/2만큼 떨어진 a점의 값을 Ha, b점의 값을 Hb로 하면 평균치는 (Hc+Hb)/2가 된다. 또한, 기준패턴(1)이 존재하지 않거나 그 패턴이 흩어져 있는 부분에 대하여 P/2만큼 떨어진 c점의 값을 Hc, d점의 값을 Hd로 하면, 평균치는 (Hc+Hd)/2로 된다. 더욱이, 평균치를 구하는 피치는 기준패턴(1)의 피치(P)의 2분의 1로하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
기준치 설정수단(18)은 평균치 산출수단(17)으로 구한 평균치(Ha+Hb)/2 또는 (Hc+Hd)/2로 미리 결정한 소정의 보정치(α)를 가함으로써, 상기준치 UTH=(Ha+Hb)/2+α 또는 UTH=(Hc+Hd)/2+α를 설정함과 동시에 평균치(Ha+Hb)/2 또는 (Hc+Hd)/2로부터 보정치(α)를 뺌으로서 하기준치 LTH=(Ha+Hb)/2-α 또는 LTH=(Hc+Hd)/2-α를 설정한다.
기준패턴 소거수단(19)은 메모리(15)에 기억된 각 화소데이터를 상기준치 UTH 및 하기준치 LTD와 비교하여, 제12도에 나타내듯이 당해 화소데이터가 상하 기준치 UTH와 LTH의 사이일 때는 「0」(즉 어두움), 그 이외인 때는 「1」(즉 밝음)로 하여 2 진수화한다(도면의 하측에 2개의 값으로 한 신호로 나타낸다). 이와 같은 2 진수화 처리에 의해 기준패턴(1)과 같이 명암이 수평방향으로 규칙적으로 되어 있는 화소군은 거의 「1」로 판정되기 때문에, 기준패턴(1)의 어두운 부분의 대부분이 소거된다. 즉, 기준패턴에 의한 결여된 부분은 거의 제거되는데 대하여, 결함에 의해 기준패턴이 결여된 어두운 부분(2 진수로 0) 또는 고르지 못한 어두운 부분은 남게된다.
기준패턴 소거수단(19)에 의한 상기와 같은 2 진수화에 의해서도, 제12도에 나타내듯이, 기준패턴(1)에 의한 규칙성이 있는 어두운 부분(2치수로 0)이 조금씩 남지만, 그처럼 남은 어두운 부분의 크기(0으로 판정된 화소의 연속개소)는 결함에 의한 어두운 부분에 비해 작다. 그런데, 명암결정수단(20)은 기준패턴 소거수단(19)에 의한 임시적인 2 진수화후에, 다시금 각 화소의 명암(1인가 0인가)을 주변의 복수의 화소와의 관계로부터 다음과 같은 필터링처리에 의해 최종적으로 결정하는 바, 제13도 및 제14도에 그 수법을 나타낸다. 이제, 제13도에서 어떤 하나의 화소(22)가 기준패턴 소거수단(19)에 의한 2 진수화에 의해 임시로 「0」으로 판정되어 있던 것으로 한다. 이 화소(22)에 대하여 「1」인가 「0」인가를 최종적으로 결정함에 있어, 이 화소(22)에 다시금 그 주위의 화소(23)도 가한 단위면적당의 화소군에 대하여, 「1」로 된 화소의 수와, 「0」으로 된 화소의 수를 각각 계수한다. 그리하여, 그중 많은 쪽의 2진수를 가지고 당해 화소(22)의 2진수를 결정한다. 도면의 예의 경우, 「1」의 화소수가 과반수를 넘고 있으므로, 화소(22)를 제14도와 같이 「0」으로부터 「1」로 변경한다. 즉, 단위면적당의 화소군에 대하여 그 평균휘도를 구하여 정해진 휘도이상이면, 그 중심의 화소를 「1」(밝음)로 한다. 이와 같은 처리에 의해 기준패턴 소거수단(19)으로 남은 기준패턴(1)의 어두운 부분은 제거되고, 결함에 의한 어두운 부분만이 추출된다.
결함판정수단(21)은, 명암결정수단(20)에 의한 명암결정후의 화소에 대하여, 「0」이 계속되어 있는 부분의 화소수를 수평방향 및 수직방향, 혹은 다시금 경사방향으로 계수하여, 그 값이 소정의 값 이상인 때는 결함이 있다고 판정하여 검사대상의 투명물체(4)를 배제하는 배제신호를 출력한다. 또한, 그처럼 계수한 화소수로부터 결함의 형상이나 종류를 공지의 패턴인식수법에 의해 판정한다.
제15도 내지 제17도는 검사작업이 각각 다른 예를 나타낸다. 제15도의 경우, 제1광원(2a)과 제1CCD카메라(5a), 제2광원(2b)과 제2CCD카메라(5b), 제3광원(2c)과 제3 CCD카메라(5c)의 3개조를 컨베이어(3)의 반송방향(화살표방향)으로 떨어지게 배치하고, 그 제1과 제2의 사이 및 제2와 제3의 사이에 제1 및 제2의 2대의 회전장치(24)를 설치한다. 그리하여, 제1 CCD카메라(5a)에 의해 투명물체(4)의 동체의 3분의 1을 촬영하고, 투명물체(4)를 제1회전장치(24)로 반송하여 60도 회전시킨 후 반송하여, 제2 CCD카메라(5b)로 다음의 3분의 1을 촬영하며, 제3 CCD카메라(5c)로 남은 3분의 1을 촬영한다. 그런데 25는 컨베이어(3)의 속도를 검출하는 속도검출장치, 26은 결함판정수단(21)에 의해 결함이 있다고 판정된 투명물체(4)를 컨베이어(3)위로부터 배제하는 배제장치이다.
제16도의 경우, 제1조의 광원(2a) 및 CCD카메라(5a)와, 제2조의 광원(2b) 및 CCD카메라(5b)를 그 광축이 60도의 각도를 이루도록 배치하는 한편, 그로부터 떨어져서 제3조의 광원(2c) 및 CCD카메라(5c)를 배치하며, 제1조와 제2조의 CCD카메라(5a, 5b)로 투명물체(4)의 동체를 각각 3분의 1씩 동일 장소에서 촬영한 후, 투명물체(4)를 회전장치(24)에 반송하여 90도 회전시키며, 제3조의 CCD카메라(5c)로 남은 3분의 1을 촬영한다.
제17도의 경우, 3개조의 광원 및 CCD카메라는 60도 각도를 이루도록 배치하고, 투명물체(4)의 동체를 각각 3분의 1씩 동일 장소에서 촬영한다.
이상, 본 발명은 매우 바람직한 실시예에 대하여 설명했으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 기준패턴(1)은 상기 실시예에서는 경사진 모아레로 했으나, 제18도와 같은 격자모양이라도 좋고, 명암이 소정의 피치로 규칙적으로 연속되어 있는 것이면 좋다. 또한 상 기준치와 하 기준치의 2개의 기준치를 설정했으나, 하나의 기준치를 기준으로 하여 명암의 판정을 하여도 좋다. 상기예 에서는 2차원 CCD카메라(5)를 사용하여, 기준 패턴(1) 및 투명물체(4)를 정지시킨 상태에서 검사했으나, 투명물체(4)를 회전시키면서 검사해도 좋다. 나아가, 제19도에 나타내었듯이 1차원 이미지센서(라인센서)(27)를 갖춘 1차원 CCD카메라(28)를 사용하여, 원통형의 기준패턴(30)을 광원(30)의 주위에 회전시킴과 동시에, 투명물체(4)를 회전시키는 방법으로도 상기와 같은 처리에 의해 결함을 검사할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 차광성인 결함 및 굴절성의 결함의 어느 것에 대하여도, 그 결함유무는 물론이고, 그 형상이나 종류까지도 판별할 수 있고, 게다가 결함이 작도라도 그 판별을 정밀도 좋게 행할 수 있다.

Claims (5)

  1. 명암이 소정의 피치(P)로서 규칙성을 가지며 연속되는 모아레등의 기준패턴을, 그대로 또는 결함이 없는 정상적인 투명물체에 비추어서, 고체촬상소자에 의한 이미지센서로 수광하고, 그와 같이 수광된 패턴의 명암의 화소수로부터 상기 피치(P)를 검출한 후, 동일한 기준 패턴을 검사대상인 투명물체에 비추어 같은 이미지센서로 수광하고, 그 화소데이터에 대하여, 상기 검출 피치(P)를 기준으로 하는 소정 화소수만큼 떨어진 두 개의 화소데이터의 평균치로부터 기준치를 설정하여, 그 기준치에 따라 각 화소의 명암을 판정하고, 그 명암수로부터 결함을 판정하는 것을 특징으로 하는 투명물체의 결함검사방법.
  2. 제1항에 있어서, 전기 검출피치(P)의 2분의 1만큼 떨어진 두 개의 화소데이터의 평균치로부터 기준치를 설정하는 것을 특징으로 하는 투명물체의 결함검사방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전기 평균치에 보정치를 가한 상기준치, 그 보정치를 뺀 값을 하기준치로 하고, 각 화소데이터가 이들 상하 기준치의 사이에 있을 때는 어두움(暗), 그 이외일 때는 밝음(明)으로 판정하는 것을 특징으로 하는 투명물체의 결함검사방법.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 기준치의 명암판정후, 다시금 단위면적당 복수의 화소군에 대하여 명암각각의 화소수를 계수하고, 그 차이에 따라 각 화소의 명암을 결정하는 것을 특징으로 하는 투명물체의 결함검사방법.
  5. 명암이 소정의 피치(P)로 규칙성을 가지고 연속되는 모아레등의 기준패턴과, 그 기준패턴을 투명물체에 비추어서 수광하는 고체촬상소자에 의한 이미지센서와, 정상적인 투명물체에 비추거나 그대로 그 이미지센서에 의해 수광된 기준패턴의 상(像)의 명암의 화소수로부터 상기 피치(P)를 검출하는 기준패턴피치 검출수단과, 검사대상인 투명물체에 비추어 상기 이미지센서에 수광된 상기 기준패턴의 화소데이터에 대하여 상기 검출 피치(P)를 기준으로 하는 소정 화소수만큼 떨어진 두 개의 화소데이터의 평균치를 산출하는 평균치산출수단과, 그 평균치로부터 명암판정레벨이 상하 기준치를 설정하는 기준치 설정수단과, 상기 화소 데이터가 상기 상기준치 사이에 있을 때는 어두움(暗), 그 이외일 때는 밝음(明)으로 판정함으로써 기준패턴에 의한 데이터를 소거하는 기준패턴 소거수단과, 그 소거후의 화소데이터에 대하여 단위 면적당의 복수의 화소군에 대하여 그 명암 각각의 화소수를 계수하여, 그 차이에 따라 각 화소의 명암을 결정하는 명암결정수단과, 그와 같이 결정된 명암수에 의해 결함을 판정하는 결함판정수단을 갖추어서 되는 것을 특징으로 하는 투명물체의 결함검사장치.
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