KR102295669B1

KR102295669B1 - 외관 검사 관리 시스템, 외관 검사 관리 장치, 외관 검사 관리 방법 및 프로그램

Info

Publication number: KR102295669B1
Application number: KR1020200057022A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 나카타; 요시아키 미야타; 마사히코 마츠이
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2021-08-30
Also published as: JP2021004748A; TWI753424B; KR20210000657A; JP7293907B2; TW202100990A; CN112213315A

Abstract

피검사물의 외관 검사에서의 육안 검사의 판단을 효율화함과 아울러, 육안 검사를 원인으로 하는, 검사 기준의 흔들림을 방지하는 기술을 제공한다.
피검사물을 촬영하는 촬영 수단; 촬영 수단에 의해 촬영된 화상에 기초하여 피검사물을 검사하는 검사 수단; 촬영 수단에 의해 촬영된 화상으로부터, 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내의 특징량의 값을 갖는 결함 후보 화상을 추출하는 결함 후보 추출 수단; 표시 수단; 및 표시 수단에, 하나 이상의 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 화상 일람 표시 및 문턱값을 나타냄과 아울러, 화상 일람 표시 중의 결함 후보 화상을 문턱값에 의해 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 표시시키는 육안 검사 보조 수단;을 갖는 외관 검사 관리 시스템.

Description

외관 검사 관리 시스템, 외관 검사 관리 장치, 외관 검사 관리 방법 및 프로그램{Appearance inspection management system, appearance inspection management device, appearance inspection management method, and appearance inspection management program}

본 발명은, 피검사물에 조명광을 조사하여 촬영된 피검사물의 화상에 기초하여 상기 피검사물의 검사를 행하는 외관 검사에 관한 것으로, 구체적으로는 외관 검사 관리 시스템, 외관 검사 관리 장치, 외관 검사 관리 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

종래부터, 피검사물에 조명광을 조사하여 촬영된 피검사물의 화상에 기초하여 피검사물의 검사를 행하는 외관 검사 장치가 알려져 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 가시광선이나 자외선을 시트에 조사하여 그 투과광 또는 반사광을 카메라로 촬영함으로써 얻어지는 화상을 분석함으로써, 시트에서의 이상(이물 혼입, 오물, 주름 등. 이하, 결함이라고도 함)을 검출하는 검사 장치가 개시되어 있다.

이러한 외관 검사 장치에서는, 촬영 화상으로부터 추출되는 특징량의 값과, 미리 설정되어 있는 문턱값을 대조함으로써, 결함의 유무나 종류를 자동으로 판별하도록 되어 있다. 그러나, 이러한 결함 판정은 간과를 방지하는 의미에서도 엄격한 결과를 내도록 되어 있는 경우가 많고, 일단 결함으로서 검출된 부분의 화상에 대해, 육안에 의한 2차 검사를 행하는 것이 종래부터 이루어지고 있다. 또한, 이러한 육안에 의한 2차 검사에 입각하여, 외관 검사 장치에서의 검사 문턱값을 다시 설정하는 것도 일반적으로 행해지고 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허 2015-172519호 공보

그런데, 상기와 같이 육안에 의한 2차 검사를 행하는 경우에는, 결함의 판정이 비교적 곤란한 문턱값에 가까운 특징량을 갖는 화상과, 명백하게 결함이라고 판별할 수 있는 문턱값에서 크게 벗어난 특징량을 갖는 화상이 혼재한 모집단이 대상이 된다.

이 때문에, 원래 육안 검사의 필요성이 낮은 화상을 보는 시간에 대해 낭비가 발생한다는 문제가 있다. 또한, 이러한 대량의 화상을 보는 것에 있어서, 검사원이 내리는 판정에 흔들림이 발생한다(즉, 검사 기준이 흔들린다)는 문제도 존재한다. 그리고, 이러한 흔들림이 있는 결함 판정에 기초하여 검사 장치의 검사 문턱값을 설정(변경)하면, 언제까지나 1차 검사 기준이 정해지지 않고, 검사 정밀도가 향상되지 않는다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 피검사물의 외관 검사에서의 육안 검사의 판단을 효율화함과 아울러, 육안 검사를 원인으로 하는 검사 기준의 흔들림을 방지하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 채용한다.

본 발명에 따른 외관 검사 관리 시스템은, 피검사물을 촬영하는 촬영 수단;

상기 촬영 수단에 의해 촬영된 피검사물 화상으로부터 얻어지는 특징량을 소정의 문턱값과 대비함으로써 판정하여 상기 피검사물의 결함을 검출하는 검사 수단;

상기 피검사물 화상으로부터, 상기 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내의 특징량의 값을 갖는 결함 후보 화상을 추출하는 결함 후보 추출 수단;

표시 수단; 및

상기 표시 수단에, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 화상 일람 표시 및 상기 문턱값을 나타냄과 아울러, 상기 화상 일람 표시 중의 결함 후보 화상을 상기 문턱값에 의해 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 표시시키는 육안 검사 보조 수단;을 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 여기서 말하는 특징량으로서는, 화상의 휘도(농담) 분포, 휘도의 피크 레벨, 면적, 폭, 길이, 최장 최단 페렛 직경비, 원형도 등 다양한 종류의 것을 적용할 수 있다. 또한, 이하에서는 상기 외관 검사 수단에서 촬영된 피검사물의 화상을 피검사물 화상이라고도 한다. 또, 상기 검사 수단이 상기 결함 후보 추출 수단을 겸하는, 즉 상기 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내의 특징량의 값을 갖는 부분을 결함으로서 검출하고, 그 결함 부분이 촬영되어 있는 화상을 결함 후보 화상으로서 추출하는 구성으로 되어 있어도 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 외관 검사 관리 시스템에 의하면, 외관 검사의 2차 검사로서 육안 검사를 행하는 사용자는, 복수의 결함 후보 화상과 객관적인 지표인 문턱값을 나타내는 결함 판정선을 비교하여 육안 검사를 행할 수 있기 때문에, 검사 기준에 흔들림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 문턱값은 복수 설정되어 있고, 상기 육안 검사 보조 수단은, 상기 결함 판정선을 그 문턱값의 수만큼 표시시키도록 해도 된다. 또한, 상기 검사 수단은, 상기 피검사물 화상으로부터 복수 종류의 특징량을 취득하고, 각각의 특징량에 대응하는 문턱값에 의해, 상기 피검사물의 결함을 검출하도록 해도 된다. 이와 같이 하면 복수의 관점에서 결함을 좁힐 수 있고, 결함의 내용을 세분화하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 화상 일람 표시는, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을, 특징량의 종류마다 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 것이어도 된다. 이러한 구성이면, 복수의 특징량을 이용하는 경우에, 일람 표시의 시인성(視認性)을 높일 수 있다.

또한, 상기 피검사물로부터 결함이 검출되었을 때에, 그 결함의 종류를 분류하는 결함 종별 분류 수단을 더 가지고 있어도 된다. 또한, 상기 육안 검사 보조 수단은, 상기 결함 종별 분류 수단이 분류한 결함의 종류마다, 상기 결함의 개수를 상기 표시 수단에 표시시키도록 해도 된다. 이러한 구성이면, 결함의 종류를 분류하여 화상 데이터를 관리 가능해지고, 보다 상세한 정보에 기초하여 검사의 관리를 행할 수 있다.

또한, 상기 외관 검사 관리 시스템은, 입력 수단과, 상기 입력 수단을 통해, 상기 결함 판정선과, 상기 화상 일람 표시에서의 결함 후보 화상 중 적어도 하나를 상대적으로 이동시키는 조작을 접수하는 검사 결과 수정 수단을 더 가지고 있어도 된다. 이러한 구성을 가짐으로써, 대화적인 조작으로 특정 화상의 판정 결과를 수정할 수 있다.

또한, 상기 검사 결과 수정 수단은, 상기 조작에 의해, 조작 전과 비교하여 상기 결함 판정선의 반대측으로 이동한 상기 결함 후보 화상을 나타내기 위한 주목 표시를 상기 표시 수단에 표시시키는 것이어도 된다. 이러한 구성이면, 검사 결과가 수정된 경우에, 그 수정된 것 및 그 내용을 용이하게 시인하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 검사 결과 수정 수단은, 상기 결함 판정선과, 상기 화상 일람 표시에서의 결함 후보 화상 중 적어도 하나를 상대적으로 이동시키는 조작을 접수함으로써, 상기 소정의 문턱값을 설정 및/또는 변경하도록 해도 된다. 이러한 구성을 가짐으로써, 대화적인 조작으로 문턱값의 변경을 행할 수 있다.

또한, 상기 육안 검사 보조 수단은, 소정의 특징량에 의해 정의되는 좌표계에, 하나 이상의 상기 피검사물 화상으로부터 얻어지는 특징량의 값을 상기 좌표계의 좌표로서 배치한 특징량 분포도를, 상기 일람 표시와 동시 또는 전환 가능하게 상기 표시 수단에 표시시키도록 해도 된다. 또한, 상기 검사 관리 시스템은, 상기 소정의 문턱값을 설정 및/또는 변경하는 문턱값 설정 수단을 더 구비하고, 상기 특징량 분포도에는, 상기 소정의 문턱값을 나타내는 문턱값 표시선이 표시되며, 상기 문턱값 설정 수단에 의해 상기 소정의 문턱값이 변경된 경우에는, 그 문턱값의 변경이 상기 문턱값 표시선의 표시에 반영되도록 해도 된다.

또, 상기 문턱값 설정 수단은 상기 검사 결과 수정 수단을 겸하는 구성이어도 된다. 이러한 구성이면, 피검사물 화상에서의 특징량의 분포 및 검사 문턱값과의 관계를 한눈에 확인할 수 있다. 또한, 문턱값 표시선과 특징량의 분포를 비교하면서, 결함 후보 화상을 추출하는 차분의 영역을 검토하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 외관 검사 관리 시스템에서의 상기 피검사물은 시트형상의 물품이어도 된다. 또한, 상기 외관 검사 관리 시스템은, 적어도 상기 육안 검사 보조 수단을 갖는 검사 관리 장치를 구성 요소로 해도 된다.

또한, 본 발명에 관한 외관 검사의 관리 방법은, 피검사물의 외관 검사를 관리하는 외관 검사 관리 방법으로서, 피검사물을 촬영하는 촬영 단계; 상기 촬영 단계에서 촬영된 피검사물의 화상으로부터 얻어지는 특징량이, 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내에 들어가는 결함 후보 화상을 추출하는 결함 후보 추출 단계; 및 상기 결함 후보 추출 단계에서 추출한, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 화상 일람 표시 및 상기 문턱값을 나타내고, 상기 화상 일람 표시 중의 결함 후보 화상을 상기 문턱값과의 관계로 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 동일 화면상에 표시시키는 육안 검사 보조 단계;를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 방법을 정보 처리 장치에 실행시키기 위한 프로그램, 이러한 프로그램을 비일시적으로 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 파악할 수도 있다.

또한, 상기 구성 및 처리 각각은 기술적인 모순이 발생하지 않는 한 서로 조합하여 본 발명을 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 피검사물의 외관 검사에서의 육안 검사의 판단을 효율화함과 아울러, 육안 검사를 원인으로 하는 검사 기준의 흔들림을 방지하는 기술을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 적용예에 관한 외관 검사 관리 시스템의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는, 적용예에 관한 육안 검사 보조부가 표시 수단에 표시하는 화면예를 나타내는 도면이다.
도 3은, 실시형태에 관한 외관 검사 관리 시스템의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 4는, 실시형태에 관한 외관 검사 관리 시스템의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 5는, 실시형태에 관한 육안 검사 보조부가 표시 장치에 표시하는 화면예를 나타내는 제1 도면이다.
도 6의 (A)는, 실시형태에 관한 육안 검사 보조부가 표시 장치에 표시하는 화면예를 나타내는 제2 도면이다. 도 6의 (B)는, 실시형태에 관한 육안 검사 보조부가 표시 장치에 표시하는 화면예를 나타내는 제3 도면이다.
도 7은, 실시형태에 관한 육안 검사 보조부가 표시 장치에 표시하는 화면예를 나타내는 제4 도면이다.
도 8은, 실시형태에 관한 육안 검사 보조부가 표시 장치에 표시하는 화면예를 나타내는 제5 도면이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

<적용예>

(시스템 구성)

본 발명은 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 외관 검사 관리 시스템(9)에 적용할 수 있다. 도 1은 본 적용예에 관한 외관 검사 관리 시스템(9)의 개략적인 구성을 나타내는 개략 모식도이다. 외관 검사 관리 시스템(9)은, 외관 검사 장치(91)와 검사 관리 장치(92)를 포함하여 구성된다.

외관 검사 장치(91)는, 검사 대상물(도시생략)의 화상을 촬영하고, 그 화상에 기초하여 검사 대상물의 결함의 유무를 검사하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 주요 구성으로서 조명 수단으로서의 광원(911), 촬영 수단으로서의 카메라(912), 제어 단말(913)을 가지고 있다. 또, 제어 단말(913)이 본 발명에서의 검사 수단 및 결함 후보 추출 수단에 해당한다.

광원(911)은, 검사 대상물 및 교정용 표준판(95)에 대해 조명광을 조사 가능하게 구성되어 있다. 카메라(912)는, 조명광이 조사된 상태의 검사 대상물을 촬영하여, 디지털 화상을 출력하는 촬영 수단이다. 또, 이하에서는, 촬영 수단에 의해 촬영된 검사 대상물의 화상을 피검사물 화상이라고도 표기한다. 카메라(912)는 예를 들어, 광학계와 이미지 센서를 가지고 구성된다.

제어 단말(913)은, 광원(911) 및 카메라(912)의 제어, 카메라(912)로부터 도입된 화상에 대한 처리 등의 기능을 가지고 있고, 본 발명에서의 검사 수단에 해당한다. 제어 단말(913)은, CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), 비휘발성의 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리 등), 입력 장치(예를 들어, 키보드, 마우스, 터치 패널 등)를 구비하는 컴퓨터에 의해 구성할 수 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 외관 검사 장치(91)에서 검사 대상물의 외관 검사를 행할 때에는, 광원(911)으로부터 조명광이 조사된 상태의 검사 대상물의 화상을 카메라(912)에 의해 촬영하고, 촬영된 화상을 제어 단말(913)이 화상 처리하여, 얻어진 특징량의 값과 미리 설정되어 있는 검사 문턱값의 대비에 의해, 문턱값에서 벗어나는 특징량을 갖는 부분이 결함으로서 판정된다.

이어서, 제어 단말(913)이 갖는 기능에 대해 설명한다. 제어 단말(913)은, 외관 검사에 관한 기능 모듈로서, 화상 취득부(9131), 특징량 산출부(9132), 결함 판정부(9133), 결함 후보 추출부(9134)를 포함하고 있다.

화상 취득부(9131)는 카메라(912)로부터 화상을 캡처하는 기능으로, 예를 들어, 조명광이 조사된 상태의 검사 대상물의 피검사물 화상을 취득한다. 특징량 산출부(9132)는, 피검사물 화상에 기초하여, 외관 검사에 이용하는 특징량을 산출하는 기능이다. 또, 특징량은 하나에 한정되지 않고, 예를 들어 화상의 휘도(농담) 분포, 휘도의 피크 레벨, 면적, 폭, 길이, 최장 최단 페렛 직경비, 원형도 등 다양한 종류의 것을 산출하도록 해도 된다.

결함 판정부(9133)는, 특징량 산출부(9132)가 산출한 특징량을 미리 설정되어 있는 문턱값과 대비시켜, 문턱값에서 벗어나는 특징량을 갖는 부분을 결함으로서 판정한다. 또한, 결함 후보 추출부(9134)는, 피검사물 화상으로부터, 결함 판정을 위한 문턱값에 대해 일정한 차의 범위 내의 특징량의 값을 갖는 결함 후보 화상을 추출하는 기능이다.

검사 관리 장치(92)는, 외관 검사 장치(91)에서 결함으로서 판정된 부분의 화상을 2차 판정을 위해 표시하는 기능, 외관 검사 장치(91)에서의 검사에서 이용하는 특징량의 종류 및 그 문턱값의 설정 기능 등을 가지고 있다. 검사 관리 장치(92)는, CPU, RAM, 비휘발성의 기억 장치, 입력 장치, 표시 수단(예를 들어, 액정 디스플레이 등)(93)을 구비하는 컴퓨터에 의해 구성할 수 있다.

검사 관리 장치(92)는, 기능 모듈로서, 결함 후보 화상 취득부(921), 육안 검사 보조부(922)를 가지고 있다. 결함 후보 화상 취득부(921)는, 결함 후보 추출부(9134)가 추출한 결함 후보 화상을 외관 검사 장치(91)로부터 취득하는 기능이다. 육안 검사 보조부(922)는, 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 일람 표시한 화상 일람 및 상기 문턱값을 나타냄과 아울러, 상기 일람 표시된 결함 후보 화상을 상기 문턱값에 의해 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 표시 수단(93)에 표시시키는 기능이다.

도 2에, 육안 검사 보조부(922)가 표시 수단(93)에 표시시키는 화면의 일례를 나타낸다. 도 2는, 농담이 다른 부분의 면적을 특징량으로 한 경우에, 그 특징량의 값이 문턱값에 가까운 결함 후보 화상이, 특징량의 값이 높은 순으로 좌측부터 차례대로 나열되어 있는 상태를 나타내고 있다. 도 2 중의 점선이 문턱값을 나타내는 결함 판정선이며, 이보다 좌측에 있는 화상이 나타내는 부분이, 외관 검사 장치(91)에서 결함으로서 검출된다. 즉, 결함 판정선이 좌측 3개의 화상과 우측 2개의 화상을 문턱값에 의해 결함으로 판정되는지 여부로 구획하고 있다.

상기와 같은 본 적용에 관한 외관 검사 관리 시스템(9)에 의하면, 외관 검사의 2차 검사로서 육안 검사를 행하는 사용자는, 문턱값에 가까운 값의 특징량을 갖는 화상만을 일람으로 참조할 수 있다. 이 때문에, 명백한 결함의 검사를 생략할 수 있고, 또한 하나의 화면에서 많은 화상을 확인할 수 있기 때문에, 육안 검사를 효율화할 수 있다. 또한, 문턱값을 나타내는 결함 판정선이 표시되기 때문에, 객관적인 지표에 기초하여 화상의 결함 판정을 행할 수 있다. 이에 의해, 판정의 흔들림을 방지할 수 있다.

<실시형태 1>

다음에, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 다른 예인 외관 검사 관리 시스템(1)에 대해 설명한다. 단, 이 실시형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 기재가 없는 한은 본 발명의 범위를 이들에만 한정하는 취지의 것은 아니다.

(시스템 구성)

도 3을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관한 외관 검사 관리 시스템의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 3은 외관 검사 관리 시스템(1)의 시스템 구성을 나타내는 모식도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 관한 외관 검사 관리 시스템(1)은, 주요 구성으로서 외관 검사 장치(2) 및 검사 관리 장치(3)를 가지고 있다.

(외관 검사 장치)

외관 검사 장치(2)는, 시트형상의 물품의 외관 화상을 취득하고, 이 화상에 기초하여 결함의 검출을 행하기 위한 장치로서, 주요 구성으로서 조명계, 측정계, 반송 기구(도시생략), 제어 단말(23)을 구비하고 있다.

피검사물(T)은, 도시하지 않은 반송 기구에 의해, 수평 방향(화살표 방향)으로 반송되고, 그 반송 중에 측정계에 의해 피검사물(T)의 외관 화상이 연속적으로 취득되며, 이에 기초하여 검사가 실시된다. 피검사물(T)은, 시트형상으로 형성되어 있고, 예를 들어 종이, 천, 필름 등을 예시할 수 있다. 또한, 단일 소재에 한정되지 않고, 필름과 부직포를 맞추어붙인 포장지 등과 같이 복수의 층을 갖는 시트체이어도 된다. 또한, 건조 김 등의 식품이어도 된다.

조명계는, 피검사물(T)의 표면에 가시광(예를 들어 백색광)을 조사하는 광원(211)을 구비하고 있다. 이들 광원에는, 예를 들어 LED 조명 등을 이용해도 된다.

측정계는, 광원(211)으로부터 조사되어 피검사물(T)의 표면에서 반사된 광(이하, 표면 반사광이라고 함)을 촬영하는 카메라(221)를 구비하고 있다. 이 카메라가, 본 발명에서의 촬영 수단에 해당한다. 또, 카메라는, 각각이 촬영하는 광을 검지 가능한 수광 센서와, 렌즈와, 신호 출력부를 구비하고 있고, 렌즈를 통해 수광 센서에서 검지한 광을 전기 신호로서 출력한다. 센서로서는, 예를 들어 CCD 센서 또는 CMOS 센서 등을 이용할 수 있다.

광원(211)으로부터 조명광이 조사된 상태의 검사 대상물의 화상을 카메라(221)에 의해 촬영하고, 촬영된 화상을 제어 단말(23)이 화상 처리하여, 얻어진 특징량의 값과 미리 설정되어 있는 검사 문턱값의 대비에 의해, 문턱값에서 벗어나는 특징량을 갖는 부분이 결함으로서 판정된다.

제어 단말(23)은, 화상 취득부(231), 특징량 산출부(232), 결함 판정부(233), 결함 종별 분류부(234), 결함 후보 추출부(235)의 각 기능 모듈을 가지고 있는데, 그 중 결함 종별 분류부(234) 이외의 기능 모듈에 대해서는, 적용예에서 설명한 것과 거의 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

결함 종별 분류부(234)는, 결함 판정부(233)의 판정에 의해 피검사물로부터 결함이 검출되었을 때에, 이 결함의 종류를, 미리 정해진 문턱값과 이 결함을 나타내는 화상의 특징량에 기초하여 분류한다. 또한, 결함 후보 추출부(235)에 의해 추출된 결함 후보 화상에 대해서도, 마찬가지의 분류를 행하도록 해도 된다. 또, 분류되는 결함의 종별은 사용자에 있어서 임의로 설정할 수 있고, 예를 들어 이물 혼입, 오물, 주름, 구멍이라는 종별을 마련해도 되고, 더욱 미세한 종별(예를 들어 벌레, 나뭇조각, 금속 이물, 기름때, 물때, 큰 구멍, 작은 구멍 등)로 분류하는 것이어도 된다.

(검사 관리 장치)

상술한 외관 검사 장치(2)는, 네트워크(LAN)를 통해 검사 관리 장치(3)에 접속되어 있고, 외관 검사 장치(2)와 검사 관리 장치(3)는 정보의 쌍방향 통신을 행한다. 검사 관리 장치(3)는, 외관 검사 장치(2)로부터 수신한 정보의 처리를 행함과 아울러, 검사에 관한 정보를 외관 검사 장치(2)에 송신한다. 검사 관리 장치(3)는 CPU, 주요 기억 장치, 보조 기억 장치(모두 도시생략), 입력 장치(34), 표시 장치(35) 등을 구비하는 범용적인 컴퓨터 시스템에 의해 구성된다.

또, 검사 관리 장치(3)는, 1대의 컴퓨터에 의해 구성해도 되고, 복수의 컴퓨터에 의해 구성해도 된다. 혹은, 외관 검사 장치(2)의 제어 단말(23)에, 검사 관리 장치(3)의 기능의 전부 또는 일부를 실장하는 것도 가능하다. 혹은, 검사 관리 장치(3)의 기능의 일부를 네트워크 상의 서버(클라우드 서버 등)에 의해 실현해도 된다.

본 실시형태의 검사 관리 장치(3)는, 기능 모듈로서, 결함 후보 화상 취득부(31)와, 육안 검사 보조부(32)와, 검사 기준 설정부(33)를 구비하고 있다.

결함 후보 화상 취득부(31)는, 외관 검사 장치(2)로부터 결함 후보 화상을 취득하는 기능이다. 또한, 네트워크 상의 다른 장소로부터 결함 후보 화상을 취득하도록 해도 된다. 육안 검사 보조부(32)는, 육안 검사의 보조를 위한 화면을 표시 장치(35)에 표시시키는 기능이다. 육안 검사 보조부(32)에 의해, 표시 장치(35)에 표시되는 화면에 대해서는 후술한다. 검사 기준 설정부(33)는, 입력 장치(34)를 통해 사용자로부터의 입력을 접수하고, 외관 검사 장치(2)에서의 외관 검사에 이용되는 특징량의 종류 및 그 문턱값을 설정하는 기능이다. 또, 본 실시형태에서의 검사 기준 설정부(33)는, 본 발명에서의 문턱값 설정 수단 및 검사 결과 수정 수단에 해당한다. 즉, 본 실시형태에 관한 외관 검사 관리 시스템에서는, 검사 기준 설정부가 문턱값 설정 수단과 검사 결과 수정 수단을 겸하는 구성으로 되어 있다.

(검사 관리 시스템에서의 처리의 흐름)

다음에, 도 4를 참조하여, 본 실시형태에 있어서 외관 검사 관리 시스템(1)이 행하는 처리의 흐름을 설명한다. 우선, 외관 검사 장치(2)에서 피검사물(T)이 촬영되고, 제어 단말(23)이 화상 취득부(231)를 통해 피검사물 화상을 취득한다(단계 S101). 다음에, 특징량 산출부(232)에 의해 피검사물 화상으로부터 소정의 특징량의 값이 산출되고(단계 S102), 결함 판정부(233) 및 결함 종별 분류부(234)에 의해, 산출된 특징량의 값과 미리 설정되어 있는 검사 문턱값의 대비에 의한 1차 검사가 실행된다(단계 S103). 즉, 단계 S103에서 결함의 유무 및 결함의 종류에 대한 1차적인 판정이 내려진다. 또, 이 판정의 정보는, 피검사물 화상 데이터와 함께 검사 관리 장치(3)에 송신되도록 해도 된다.

다음에, 결함 후보 추출부(235)에 의해, 특징량 산출부(232)에 의해 산출된 피검사물 화상의 특징량의 값과 검사 문턱값의 대비가 행해지고, 특징량의 값이 검사 문턱값에 대해 설정되어 있는 소정의 마진의 범위 내가 되는 부분이 있는 경우에는, 그 부분을 포함하는 화상이 결함 후보 화상으로서 추출된다(단계 S104). 추출된 화상은, 검사 관리 장치(3)에 송신되고, 결함 후보 화상 취득부(31)에 의해 기억 장치에 기억된다. 또, 결함 후보 화상 취득부(31)가 결함 후보 화상을 취득하는 것은, 결함 후보 화상이 추출될 때마다이어도 되고, 소정 단위(예를 들어, 제품 1롤, 1로트 등)의 검사가 종료된 후에, 그 소정 단위마다의 결함 후보 화상을 모아 취득하는 것이어도 된다.

그리고, 소정 단위의 피검사물(T)의 검사가 종료된 단계에서, 기억된 결함 후보 화상이, 육안 검사 보조부(32)에 의해, 소정의 배열 룰에 따라 표시 장치(35)에 일람 표시된다(단계 S105). 또한, 검사 문턱값을 나타냄과 아울러 검사 문턱값을 초과하는지 여부로 일람 표시된 결함 후보 화상을 구분하는 결함 판정선도 아울러 표시된다(단계 106).

또, 일람 표시의 배열은, 예를 들어, 검사에 이용되는 특징량의 종류마다, 그 특징량의 문턱값과의 차분이 큰 화상부터 내림차순으로 배치되도록 할 수 있다. 도 5는, 결함 후보 화상이 일람 표시된 상태의 화면예를 나타내는 도면이다. 도 5 중의 점선은 결함 판정선을 나타내고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 휘도값의 명암 피크 레벨(바탕의 휘도값으로부터 벗어난 정도)과, 바탕과 다른 휘도를 나타내는 부분의 면적의 2가지 특징량의 관점에서, 결함 후보 화상이 격자형상으로 배열되어 있다. 도 5에서는, 피크 레벨의 특징량에 대해, 상측에 위치하는 화상일수록 바탕으로부터 벗어난 정도가 크고, 면적의 특징량에 대해, 좌측에 위치하는 화상일수록 바탕과 다른 휘도값을 나타내는 부분의 면적이 큰 것을 나타내고 있다.

또한, 결함의 종류의 구별과 그 종류마다의 결함 개수를 시인할 수 있는 표시를 행해도 된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 결함 후보 화상 일람의 우측에, 결함의 종류마다의 개수를 나타내는 표가 표시되어 있다. 도면 중의 O로 나타나는 영역의 결함 후보 화상은 결함종 1의 결함, 도면 중의 P로 나타나는 영역의 결함 후보 화상은 결함종 2의 결함, 도면 중의 Q로 나타나는 영역의 결함 후보 화상은 결함종 3의 결함, 도면 중의 R로 나타나는 영역의 결함 후보 화상은 결함종 4의 결함에 각각 해당한다.

외관 검사의 2차 검사를 행하는 검사원은, 도 5에 도시된 바와 같은 화면 표시를 보면서 결함 후보 화상의 육안 검사를 실시한다. 이 때에, 검사원은 검사 문턱값을 변경할 수 있다. 구체적으로는, 결함 후보 화상의 일람과 결함 판정선의 관계로부터, 검사 문턱값을 변경해야 한다고 판단한 경우에는, 결함 판정선과 결함 후보 화상 중 적어도 하나를 상대적으로 이동시키는 조작을 입력 장치(34)를 통해 행함으로써, 문턱값을 변경할 수 있다.

도 6은, 이러한 조작이 행해진 경우의 화상 일람 표시의 화면예를 나타내고 있다. 도 6의 (A) 및 (B)에 나타내는 점선은 각각 결함 판정선을 나타내고 있다. 도 6의 (A)는, 결함 후보 화상을 문턱값을 나타내는 결함 판정선의 반대측으로 이동시키는 경우의 화면예를 나타내고 있다. 한편, 도 6의 (B)는, 결함 판정선을 이동시키는 경우의 화면예를 나타내고 있다.

외관 검사 관리 시스템(1)이 행하는 처리의 흐름으로 설명을 되돌리면, 검사 관리 장치(3)는, 입력 장치(34)를 통해, 상기 문턱값 변경의 조작이 있었는지 여부를 판정한다(단계 S107). 여기서, 조작이 되지 않은 경우에는, 그대로 일련의 처리를 종료한다. 혹은, 검사 결과의 추인을 위한 입력을 사용자에게 요구하여, 사용자의 입력을 가지고 처리를 종료하도록 해도 된다.

한편, 단계 S107에서 문턱값 변경의 조작이 행해진 경우에는, 화상 일람 표시에서 변경이 있었음을 주의 환기하기 위한 주목 표시를 행한다(단계 S108). 예를 들어, 도 6의 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 문턱값 변경에 의해, 결함 판정의 결과에 변동이 발생한 결함 후보 화상의 표시색을 변경하도록 해도 되고, 화상을 굵고 진한 색의 테두리로 둘러싸도록 해도 된다. 그리고, 검사 기준 설정부(33)에 의해 검사 문턱값의 변경을 행하고, 이러한 설정을 외관 검사 장치(2)에 송신하여(단계 S109), 일련의 처리를 종료한다.

상기와 같은 검사 관리 시스템에 의해, 외관 검사의 2차 검사를 행할 때에, 효율적으로 육안 검사를 행할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 화상과, 이들에 대한 문턱값의 라인을 비교하면서, 검사 문턱값의 수정을 행하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 문턱값의 변경에서의 흔들림을 억제할 수 있다.

(변형예)

또, 육안 검사 보조부(32)는 상기한 바와 같은 화면 이외의 화면을 표시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 육안 검사 보조부(32)는, 소정의 특징량에 의해 정의되는 좌표계에, 하나 이상의 피검사물 화상으로부터 얻어지는 특징량의 값을 그 좌표계의 좌표로서 배치한 특징량 분포도를 표시시킬 수 있다. 도 7은, 육안 검사 보조부(32)가 표시 장치(35)에 표시하는 특징량 분포도의 일례이다. 도 7이 나타내는 화면은, X축에 피크 계조의 값, Y축에 면적을 각각 특징량의 항목으로서 설정한 것이고, 각 좌표에 위치하는 특징량을 갖는 피검사물 화상을 매핑한 것으로 되어 있다.

도 7 중의 점선은, 각각의 특징량의 검사 문턱값을 나타내는 문턱값 표시선이다. 문턱값 표시선은, 검사 기준 설정부(33)에 의한 문턱값의 변경이 있는 경우에는, 이와 연동하여 그 변경을 반영한 위치에 나타난다.

이러한 표시에 의해, 피검사물 화상에서의 특징량의 분포 및 검사 문턱값과의 관계를 한눈에 확인할 수 있다. 또한, 문턱값 표시선과 특징량의 분포를 비교하면서, 결함 후보 화상을 추출하는 차분의 영역을 검토하는 것이 가능해진다.

<기타>

상기 실시형태는, 본 발명을 예시적으로 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 상기 구체적인 형태에는 한정되지 않는다. 본 발명은 그 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 특징량 분포도는, 결함 후보 화상의 일람 표시와 동시에 표시되도록 해도 된다.

또한, 상기의 각 예에서는, 결함 판정부와 결함 후보 추출부를 다른 기능 모듈로서 설명하였지만, 이들은 일체로 되어 있어도 된다. 즉, 피검사물 화상의 특징량의 값이 검사 문턱값에 대해 설정되어 있는 소정의 마진의 범위 내가 되는 부분이 있는 경우에는, 그 부분을 결함으로서 판정하고, 그 결함으로 판정된 부분을 포함하는 화상을 결함 후보 화상으로서 추출하도록 해도 된다. 이 경우에는, 상기 실시형태 1의 처리 흐름에서는, 단계 S103과 단계 S104가 동시에 실행되게 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 시트형상의 피검사물을 검사하는 장치가 대상이었지만, 이에 한정하지 않고, 화상 처리를 행하는 외관 검사 장치에 널리 적용할 수 있다.

본 발명의 하나의 태양은,

피검사물을 촬영하는 촬영 수단(221);

상기 촬영 수단에 의해 촬영된 피검사물 화상으로부터 얻어지는 특징량을 소정의 문턱값에 의해 판정함으로써 상기 피검사물의 결함을 검출하는 검사 수단(233);

상기 피검사물 화상으로부터, 상기 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내의 특징량의 값을 갖는 결함 후보 화상을 추출하는 결함 후보 추출 수단(235);

표시 수단(35); 및

상기 표시 수단에, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 화상 일람 표시 및 상기 문턱값을 나타내고, 상기 화상 일람 표시 중의 결함 후보 화상을 상기 문턱값에 의해 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 표시시키는 육안 검사 보조 수단(32);을 갖는 외관 검사 관리 시스템이다.

또한, 본 발명의 다른 하나의 태양은,

피검사물의 외관 검사를 관리하는 외관 검사 관리 방법으로서,

피검사물을 촬영하는 촬영 단계(S101);

상기 촬영 단계에서 촬영된 피검사물의 화상으로부터 얻어지는 특징량이, 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내에 들어가는 결함 후보 화상을 추출하는 결함 후보 추출 단계(S104); 및

상기 결함 후보 추출 단계에서 추출한, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 화상 일람 표시 및 상기 문턱값을 나타냄과 아울러, 상기 화상 일람 표시 중의 결함 후보 화상을 상기 문턱값과의 관계로 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 동일 화면상에 표시시키는 육안 검사 보조 단계(S105; S106);를 갖는 외관 검사 관리 방법이다.

1, 9…외관 검사 관리 시스템
2, 91…외관 검사 장치
211, 912…광원
221, 911…카메라
23, 913…제어 단말
3, 92…검사 관리 장치
34…입력 장치
35…표시 장치
T…피검사물

Claims

피검사물을 촬영하는 촬영 수단;
상기 촬영 수단에 의해 촬영된 피검사물 화상으로부터 얻어지는 특징량을 소정의 문턱값과 대비함으로써 판정하여 상기 피검사물의 결함을 검출하는 검사 수단;
상기 피검사물 화상으로부터, 상기 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내의 특징량의 값을 갖는 결함 후보 화상을 추출하는 결함 후보 추출 수단;
표시 수단; 및
상기 표시 수단에, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 화상 일람 표시 및 상기 문턱값을 나타냄과 아울러, 상기 화상 일람 표시 중의 결함 후보 화상을 상기 문턱값에 의해 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 표시시키는 육안 검사 보조 수단;을 가지며,
상기 결함 판정선은 상기 문턱값을 나타내는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 문턱값은 복수 설정되어 있고,
상기 육안 검사 보조 수단은, 상기 결함 판정선을 그 문턱값의 수만큼 표시시키는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 검사 수단은, 상기 피검사물 화상으로부터 복수 종류의 특징량을 취득하고, 각각의 특징량에 대응하는 문턱값에 의해, 상기 피검사물의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 화상 일람 표시는, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을, 특징량의 종류마다 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 것임을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 피검사물로부터 결함이 검출되었을 때에, 그 결함의 종류를 분류하는 결함 종별 분류 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 육안 검사 보조 수단은, 상기 결함 종별 분류 수단이 분류한 결함의 종류마다, 상기 결함의 개수를 상기 표시 수단에 표시시키는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 1에 있어서,
입력 수단과,
상기 입력 수단을 통해, 상기 결함 판정선과, 상기 화상 일람 표시에서의 결함 후보 화상 중 적어도 하나를 상대적으로 이동시키는 조작을 접수하는 검사 결과 수정 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 검사 결과 수정 수단은, 상기 조작에 의해, 조작 전과 비교하여 상기 결함 판정선의 반대측으로 이동한 상기 결함 후보 화상을 나타내기 위한 주목 표시를 상기 표시 수단에 표시시키는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 검사 결과 수정 수단은, 상기 결함 판정선과, 상기 화상 일람 표시에서의 결함 후보 화상 중 적어도 하나를 상대적으로 이동시키는 조작을 접수함으로써, 상기 소정의 문턱값을 설정 및/또는 변경하는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 육안 검사 보조 수단은, 소정의 특징량에 의해 정의되는 좌표계에, 하나 이상의 상기 피검사물 화상으로부터 얻어지는 특징량의 값을 상기 좌표계의 좌표로서 배치한 특징량 분포도를, 상기 화상 일람 표시와 동시 또는 전환 가능하게 상기 표시 수단에 표시시키는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 소정의 문턱값을 설정 및/또는 변경하는 문턱값 설정 수단을 더 구비하고,
상기 특징량 분포도에는, 상기 소정의 문턱값을 나타내는 문턱값 표시선이 표시되며,
상기 문턱값 설정 수단에 의해 상기 소정의 문턱값이 변경된 경우에는, 그 문턱값의 변경이 상기 문턱값 표시선의 표시에 반영되는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 외관 검사 관리 시스템의 적어도 일부를 구성하고,
적어도 상기 육안 검사 보조 수단을 구비하는, 외관 검사 관리 장치.
시트형상의 피검사물을 연속적으로 반송하는 반송 수단;
반송 중인 상기 피검사물을 연속하여 촬영하는 촬영 수단;
상기 촬영 수단에 의해 촬영되는 피검사물 화상으로부터 얻어지는 특징량을 소정의 문턱값과 대비함으로써 판정하여, 상기 피검사물의 결함 부분을 검출하는 검사 수단;
상기 피검사물 화상으로부터, 상기 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내의 특징량의 값을 갖는 화상인 결함 후보 화상을 추출하는 결함 후보 추출 수단;
표시 수단; 및
상기 표시 수단에, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 화상 일람 표시 및 상기 문턱값을 나타냄과 아울러, 상기 화상 일람 표시 중의 결함 후보 화상을 상기 문턱값에 의해 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 표시시키는 육안 검사 보조 수단;을 가지며,
상기 결함 판정선은 상기 문턱값을 나타내는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 시스템.
피검사물의 외관 검사를 관리하는 외관 검사 관리 방법으로서,
피검사물을 촬영하는 촬영 단계;
상기 촬영 단계에서 촬영된 피검사물의 화상으로부터 얻어지는 특징량이, 소정의 문턱값에 대해 소정의 차의 범위 내에 들어가는 결함 후보 화상을 추출하는 결함 후보 추출 단계; 및
상기 결함 후보 추출 단계에서 추출한, 하나 이상의 상기 결함 후보 화상을 각 화상이 갖는 특징량의 값에 따라 배열한 화상 일람 표시 및 상기 문턱값을 나타냄과 아울러, 상기 화상 일람 표시 중의 결함 후보 화상을 상기 문턱값과의 관계로 결함으로 판정되는지 여부로 구획하는 결함 판정선을 동일 화면상에 표시시키는 육안 검사 보조 단계;를 가지며,
상기 결함 판정선은 상기 문턱값을 나타내는 것을 특징으로 하는 외관 검사 관리 방법.
청구항 14에 기재된 각 단계를 정보 처리 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록하는 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체.