TWI580951B - 檢查裝置及檢查方法 - Google Patents

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Description

檢查裝置及檢查方法
本發明係關於檢查表面具有梨皮狀(pear-skin finish)區域之對象物的外觀之技術。
習知有利用一種裝置，其對立體之對象物照射光而進行拍攝，且基於攝影圖像檢查對象物之外觀。例如，日本專利特開2005-17234號公報之外觀檢查裝置中，於檢查電子電路基板上之圓頂狀焊料之外觀時，以自圓頂狀焊料之左右兩側照射平行光之狀態取得第1圖像，且以自圓頂狀焊料之前後兩側照射平行光之狀態取得第2圖像。並且，求取第1圖像資料與第2圖像資料之差的絕對值即合成圖像，於合成圖像上呈放射狀存在有帶狀之陰影之情況下，檢測出晶片零件之朝圓頂狀焊料之搭載不良。
此外，於日本專利特開2009-162573號公報之形狀辨識裝置中，設置有拍攝被檢查物之照相機、及以照相機為中心進行旋轉之照明部，且一面變更照明部之照明角度一面依序進行被檢查物之拍攝。該形狀辨識裝置中，由於隨著照明角度之變化，被檢查物上之突起(不良形狀)之陰影也變化，因而可推斷突起之形狀。
另一方面，於藉由鍛造或鑄造而形成之金屬零件(例如汽車零件)中，藉由珠擊(Shot blast)等進行表面加工，其表面成為分布有微小凹凸之梨皮狀之立體結構。於將此種金屬零件作為對象 物之外觀檢查中，藉由作業者之目視，檢測出對象物表面之打擊痕及傷痕等之缺陷。
然而，於作業者之對上述對象物之檢查中，即使有規定檢查基準，作業者之間的檢查精度仍會存在偏差。此外，因人為之疏忽，也有可能錯過對象物之缺陷。於基於對象物之攝影圖像檢測缺陷之情況，由於將入射於梨皮狀之表面之光擴散反射(散射)，因而攝影圖像上之灰階值之偏差(濃淡之局部變化)變大，反而會檢測出多數之假缺陷。
本發明係利用於對表面具有梨皮狀區域之對象物之外觀進行檢查之檢查裝置，其目的在於能精度良好地檢測出對象物之梨皮狀表面上之缺陷。
本發明之檢查裝置，其具備：第1照明部，其僅自一個方向對於對象物之表面上之規定的對象區域照射光；第2照明部，其自複數之方向對上述對象區域照射光；攝影部，其對上述對象區域進行拍攝；缺陷候選檢測部，其藉由對第1攝影圖像及對應於上述第1攝影圖像之第1參照圖像進行比較，檢測出上述對象區域中之缺陷候選之區域，作為第1缺陷候選區域，藉由對第2攝影圖像及對應於上述第2攝影圖像之第2參照圖像進行比較，檢測出上述對象區域中之缺陷候選之區域，作為第2缺陷候選區域，其中上述第1攝影圖像係利用來自上述第1照明部之光之照射而藉由上述攝影部取得者，上述第2攝影圖像係利用來自上述第2照明部之光之照射而藉由上述攝影部取得者；及缺陷特定部，其將上述第1缺陷候選區域、及上述第2缺陷候選區域中重複之區域作為上述對 象區域中之缺陷區域加以特定。
根據本發明，可精度良好地檢測出對象物之梨皮狀表面之缺陷。
本發明之一較佳形態中，上述第2照明部具有複數個光源部，其自複數之方向分別對上述對象區域照射光，上述複數個光源部中之一個光源部係上述第1照明部。
該情況下，較佳構成為，檢查裝置還具備控制部，其藉由依序使用上述複數個光源部分別作為上述第1照明部，使上述攝影部取得複數個第1攝影圖像，上述缺陷候選檢測部，藉由分別對上述複數個第1攝影圖像、及對應於上述複數個第1攝影圖像之複數個第1參照圖像進行比較，生成分別顯示第1缺陷候選區域之複數個第1缺陷候選圖像，上述缺陷特定部係將各第1缺陷候選圖像所示之上述第1缺陷候選區域、及上述第2缺陷候選區域中重複之區域，作為上述對象區域中之缺陷區域加以特定。更佳之構成為，上述複數個光源部之個數為3以上。
本發明還利用於對表面具有梨皮狀區域之對象物之外觀進行檢查之檢查方法。本發明之檢查方法，其具備以下之步驟：a)一面藉由第1照明部僅自一個方向對於對象物之表面上的規定之對象區域照射光，一面利用拍攝上述對象區域之攝影部取得第1攝影圖像之步驟；b)一面藉由第2照明部自複數之方向對上述對象區域照射光，一面利用上述攝影部取得第2攝影圖像之步驟；c)藉由對上述第1攝影圖像及對應於上述第1攝影圖像之第1參照圖像進行比較，檢測出上述對象區域中之缺陷候選之區域，作為第1缺陷候選區域之步驟；d)藉由對上述第2攝影圖像及對應於上述第 2攝影圖像之第2參照圖像進行比較，檢測出上述對象區域中之缺陷候選之區域，作為第2缺陷候選區域之步驟；及e)將上述第1缺陷候選區域及上述第2缺陷候選區域中重複之區域作為上述對象區域中之缺陷區域加以特定之步驟。
上述之目的及其他之目的、特徵、形態及優點，藉由參照所附圖式及以下進行之發明之詳細說明，自可明確瞭解。
1‧‧‧檢查裝置
2‧‧‧檢查台
3‧‧‧攝影單元
4‧‧‧光源單元
9‧‧‧對象物
11‧‧‧本體
12‧‧‧電腦
21‧‧‧檢查台轉動部
30‧‧‧攝影部
31‧‧‧上方攝影部
32‧‧‧傾斜攝影部
33‧‧‧側面攝影部
41‧‧‧上方光源部
42‧‧‧傾斜光源部
43‧‧‧側面光源部
51‧‧‧第1照明部
52‧‧‧第2照明部
60‧‧‧控制部
61‧‧‧缺陷檢測部
62‧‧‧缺陷候選檢測部
63‧‧‧缺陷特定部
71‧‧‧真缺陷區域
72‧‧‧假缺陷區域
73‧‧‧第1缺陷候選區域
74‧‧‧第2缺陷候選區域
75‧‧‧缺陷區域
621‧‧‧過濾處理部
622‧‧‧預對準部
623‧‧‧搖晃比較部
631‧‧‧邏輯積演算部
632‧‧‧邏輯和演算部
633‧‧‧面積過濾器部
J1‧‧‧中心軸
K2‧‧‧攝影光軸
K3‧‧‧攝影光軸
θ2、θ3‧‧‧角度
S11~S21‧‧‧步驟
圖1為顯示檢查裝置之構成之圖。
圖2為顯示檢查裝置之本體之俯視圖。
圖3為顯示電腦所實現之功能構成之方塊圖。
圖4為顯示對象物之檢查之處理流程之圖。
圖5為顯示第1攝影圖像之圖。
圖6為顯示第1攝影圖像之圖。
圖7為顯示第1攝影圖像之圖。
圖8為顯示第2攝影圖像之圖。
圖9為顯示缺陷候選檢測部之構成之圖。
圖10為顯示第1缺陷候選圖像之圖。
圖11為顯示第2缺陷候選圖像之圖。
圖12為顯示缺陷特定部之構成之圖。
圖13為顯示缺陷區域圖像之圖。
圖14為顯示檢查裝置之其他例子之圖。
圖1為顯示本發明之一實施形態之檢查裝置1之構成 之圖。圖2為顯示檢查裝置1之本體11之俯視圖。檢查裝置1係對表面具有光澤之立體對象物9的外觀進行檢查之裝置。對象物9例如為藉由鍛造或鑄造而形成之金屬零件，其表面係具有微小之凹凸之梨皮狀。對象物9例如為使用於萬向接頭之各種零件(圓筒型之輪轂之軸或外環、軛鐵等)。
如圖1所示，檢查裝置1具備本體11及電腦12。本體11具備檢查台2、檢查台轉動部21、攝影單元3、及光源單元4。對象物9係載置於檢查台2上。檢查台轉動部21係以朝上下方向之中心軸J1作為中心使對象物9與檢查台2一併轉動規定之角度。中心軸J1通過檢查台2之中央。於本體11設置有省略圖示之遮光罩，其防止外部之光到達檢查台2上，檢查台2、攝影單元3及光源單元4係設置於遮光罩內。
如圖1及圖2所示，攝影單元3具備一個上方攝影部31、4個傾斜攝影部32、及4個側面攝影部33。圖2中省略上方攝影部31之圖示(於後述之上方光源部41中同樣)。上方攝影部31係於檢查台2之上方配置於中心軸J1上。藉由上方攝影部31可取得自正上方拍攝檢查台2上之對象物9之圖像。
如圖2所示，於自上側向下方觀察本體11之情況(亦即，俯視本體11之情況)，4個傾斜攝影部32係配置於檢查台2之周圍。4個傾斜攝影部32係以90°之角度間隔(間距)排列於以中心軸J1作為中心之圓周方向。於包含各傾斜攝影部32之攝影光軸K2及中心軸J1之面(參照圖1)上，攝影光軸K2與中心軸J1所夾之角度θ2約為45°。藉由各傾斜攝影部32可取得自斜上方拍攝檢查台2上之對象物9之圖像。
於俯視本體11時，與4個傾斜攝影部32同樣，4個側面攝影部33也配置於檢查台2之周圍。4個側面攝影部33係以90°之角度間隔排列於圓周方向。於包含各側面攝影部33之攝影光軸K3及中心軸J1之面上，攝影光軸K3與中心軸J1所夾之角度θ3約為90°。藉由各側面攝影部33可取得自側面拍攝檢查台2上之對象物9之圖像。上方攝影部31、傾斜攝影部32及側面攝影部33，例如具有電荷耦合元件(CCD；Charge Coupled Device)或互補式金屬氧化物半導體(CMOS；Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等，可取得多灰階之圖像。上方攝影部31、傾斜攝影部32及側面攝影部33，係藉由省略圖示之支撐部所支撐。
光源單元4具備一個上方光源部41、8個傾斜光源部42及8個側面光源部43。上方光源部41係將複數個LED(發光二極體)排列成以中心軸J1作為中心之環狀之光源部。環狀之上方光源部41係以圍繞上方攝影部31周圍之方式，固定於上方攝影部31。藉由上方光源部41可自正上方沿平行於中心軸J1之方向對檢查台2上之對象物9照射光。
於俯視本體11時，8個傾斜光源部42係配置於檢查台2之周圍。8個傾斜光源部42係以45°之角度間隔排列於圓周方向。各傾斜光源部42係將複數個LED排列成沿以中心軸J1作為中心之圓周的切線方向延伸之桿狀之光源部。若稱連結各傾斜光源部42之出射面之中央與對象物9(之中心)之線為「照明軸」，則於包含該傾斜光源部42之照明軸及中心軸J1之面上，該照明軸與中心軸J1所夾之角度約為45°。於各傾斜光源部42中，可自斜上方沿該照明軸對檢查台2上之對象物9照射光。於檢查裝置1中，8個傾 斜光源部42中之4個傾斜光源部42分別固定於4個傾斜攝影部32，殘餘之4個傾斜光源部42係藉由省略圖示之支撐部所支撐。
於俯視本體11時，8個側面光源部43係配置於檢查台2之周圍。8個側面光源部43係以45°之角度間隔排列於圓周方向。各側面光源部43係將複數個LED排列成沿以中心軸J1作為中心之圓周之切線方向延伸之桿狀之光源部。與傾斜光源部42同樣，若稱連結各側面光源部43之出射面之中央與對象物9之線為「照明軸」，則於包含該側面光源部43之照明軸及中心軸J1之面上，該照明軸與中心軸J1所夾之角度約為90°。於各側面光源部43中，可自側面沿該照明軸對檢查台2上之對象物9照射光。於檢查裝置1中，8個側面光源部43中之4個側面光源部43分別固定於4個側面攝影部33，殘餘之4個側面光源部43係藉由省略圖示之支撐部所支撐。
例如，上方攝影部31及上方光源部41與對象物9之間之距離約為55cm(厘米)。此外，傾斜攝影部32及傾斜光源部42與對象物9之間距離約為50cm，側面攝影部33及側面光源部43與對象物9之間之距離約為40cm。上方光源部41、傾斜光源部42及側面光源部43中，也可使用LED以外之種類之光源。
圖3為顯示電腦12所實現之功能構成之方塊圖。圖3中，本體11之構成(檢查台轉動部21、攝影單元3及光源單元4)也以方塊顯示。電腦12具備控制部60及缺陷檢測部61。控制部60擔負檢查裝置1之整體控制。缺陷檢測部61具備缺陷候選檢測部62及缺陷特定部63。缺陷候選檢測部62係基於由攝影單元3取得之攝影圖像對缺陷候選區域進行檢測。缺陷特定部63係自缺 陷候選區域確定顯示真缺陷之缺陷區域。關於缺陷候選檢測部62及缺陷特定部63之詳細，容待後述。
圖4為顯示藉由檢查裝置1進行對象物9之檢查之處理流程之圖。首先，於檢查台2上載置檢查對象之對象物9(步驟S11)。於檢查台2上設置有例如位置對準用之複數個銷，藉由使對象物9之預定之部位抵接於該複數個銷，將對象物9以規定之朝向配置於檢查台2上之規定位置。接著，於控制部60中，基於操作者之輸入等，取得對於檢查台2上之對象物9之攝影設定資訊(步驟S12)。其中，攝影設定資訊係顯示攝影單元3中使用之攝影部(以下，稱為「選擇攝影部」)、及於藉由該選擇攝影部取得攝影圖像時在光源單元4中點亮之光源部。
本處理例中之攝影設定資訊，係顯示使用攝影單元3中之4個傾斜攝影部32作為選擇攝影部。此外，該攝影設定資訊係指示對圖像之取得，該圖像取得包括：相對於選擇攝影部即各傾斜攝影部32，將與該傾斜攝影部32位於相同位置之傾斜光源部42、相對於該傾斜光源部42繞順時針而鄰接之2個傾斜光源部42、及繞逆時針而鄰接之2個傾斜光源部42(以下，稱該等傾斜光源部42為「特定光源部群」)之各個點亮之圖像取得；及將所有特定光源部群點亮之圖像取得。於自上側朝下方觀察本體11時，包含於相對於各傾斜攝影部32之特定光源部群內之5個傾斜光源部42之照明軸係，相對於該傾斜攝影部32之攝影光軸K2分別傾斜-90°、-45°、0°、+45°、+90°。亦即，該5個傾斜光源部42係於以中心軸J1作為中心之圓周方向相對於該傾斜攝影部32分別位於-90°、-45°、0°、+45°、+90°之角度位置。
若取得對於對象物9之攝影設定資訊，則將分別為選擇攝影部之複數個傾斜攝影部32中的一個傾斜攝影部32指定作為目標攝影部(步驟S13)。接著，一面僅點亮相對於目標攝影部之特定光源部群中之一個傾斜光源部42，一面利用目標攝影部取得攝影圖像。此時，將於對象物9之表面大約與目標攝影部對向之區域作為「對象區域」，自該傾斜光源部42沿其照明軸對於對象區域照射光。如此，一面藉由包含於特定光源部群內之一個傾斜光源部42僅自一個方向對於對象區域照射光，一面藉由目標攝影部拍攝對象區域。以下之說明中，稱利用僅來自一個光源部之光之照射而藉由目標攝影部取得之攝影圖像為「第1攝影圖像」，稱第1攝影圖像之取得時對於對象區域照射光之光源部為「第1照明部」。於利用僅來自一個方向之光之照射而取得之第1攝影圖像中，容易產生由對象區域之微小凹凸引起之陰影。
於檢查裝置1中，藉由控制部60之控制，依序使用包含於特定光源部群內之複數個傾斜光源部42之各個作為第1照明部，藉此於目標攝影部中取得複數個第1攝影圖像(步驟S14)。如已述之，特定光源部群包含相對於目標攝影部位於-90°、-45°、0°、+45°、+90°之角度位置之傾斜光源部42。若稱將相對於目標攝影部位於N°之角度位置之光源部作為第1照明部而取得之第1攝影圖像為「N°之照明之第1攝影圖像」，則於上述步驟S14中，可取得-90°之照明之第1攝影圖像、-45°之照明之第1攝影圖像、0°之照明之第1攝影圖像、+45°之照明之第1攝影圖像、及+90°之照明之第1攝影圖像。包含於特定光源部群內之複數個傾斜光源部42，可作為使用於複數個第1攝影圖像之取得之複數個第1照明 部。再者，包含於特定光源部群內之各傾斜光源部42，不一定要對於對象區域整體照射光，例如，-90°之角度位置之傾斜光源部42對於對象區域之大約一半部分照射光。作為第1照明部而使用之光源部，只要僅自一個方向對在對象區域中能照射光之區域之各位置照射光即可。
接著，一面點亮相對於目標攝影部之特定光源部群內包含之所有傾斜光源部42，一面利用目標攝影部取得攝影圖像(步驟S15)。此時，自相對於目標攝影部位於-90°、-45°、0°、+45°、+90°之角度位置之複數個傾斜光源部42，沿照明軸對於對象區域照射光。如此，一面藉由複數個傾斜光源部42自相互不同之複數個方向對於對象區域照射光，一面藉由目標攝影部拍攝對象區域。以下之說明中，稱利用來自包含於特定光源部群內之所有光源部之光之照射而藉由目標攝影部取得之攝影圖像為「第2攝影圖像」，稱第2攝影圖像之取得時對於對象物9照射光之所有光源部之集合為「第2照明部」。
如已述之，包含於特定光源部群內之各傾斜光源部42，不一定要對於對象區域之整體照射光，但藉由第2照明部至少自2個傾斜光源部42、即至少自2個方向對於對象區域之各位置照射光。本處理例子中，至少自3個傾斜光源部對於對象區域之各位置照射光。於利用來自複數個方向之光之照射而取得之第2攝影圖像中，不容易產生由對象區域之微小凹凸引起之影子。於檢查裝置1中，自包含於特定光源部群內之複數個傾斜光源部42出射之光之強度大致相同。此外，第2攝影圖像之取得時來自各傾斜光源部42之光之強度，係較第1攝影圖像之取得時來自該傾斜光源部42之 光之強度小。
圖5至圖7為顯示第1攝影圖像之一例之圖。圖5顯示-90°之照明之第1攝影圖像，圖6顯示-45°之照明之第1攝影圖像，圖7顯示0°之照明之第1攝影圖像。圖8為顯示第2攝影圖像之一例之圖。如已述之，藉由來自第2照明部之光之照射，亦即，-90°、-45°、0°、+45°、+90°之所有照明，取得第2攝影圖像。於圖5至圖8中，於顯示對象物9之背景之區域添加平行斜線。
在此，於在攝影圖像中顯示對象區域內之凹狀或凸狀之缺陷(例如，較梨皮狀表面之微小凹凸充分大之凹狀或凸狀之缺陷)之缺陷區域中，通常，因自某方向照射之光，使得相對於周圍區域之亮度之差異大。此外，根據缺陷之形狀(凹陷之角度等)之不同，於自其他之方向照射之光中，缺陷區域之相對於周圍區域之亮度變為些微之差異。圖5至圖8之例子中，藉由-45°之照明，缺陷區域相對於周圍之區域區成為能加以區別之亮度，於其他方向之照明中，對缺陷區域之區別困難。因此，於-45°之照明之圖6之第1攝影圖像、及-90°、-45°、0°、+45°、+90°之所有照明之圖8之第2攝影圖像中，缺陷區域(為了與後述之假缺陷區域區別，以下稱為「真缺陷區域」)相對於周圍之區域成為能區別之亮度。此外，於複數個第1攝影圖像及第2攝影圖像中，存在有因對象區域之梨皮狀表面而引起，相對於周圍之區域形成亮度差異之區域、即假缺陷區域。於第2攝影圖像中，由於照明之狀態與第1攝影圖像相異，因而產生假缺陷區域之位置與第1攝影圖像不同。
於圖6之第1攝影圖像及圖8之第2攝影圖像中，將真缺陷區域71及假缺陷區域72塗黑。實際上，無法對此時之真缺 陷區域及假缺陷區域進行區別。當然，於其他之第1攝影圖像中，也可能產生假缺陷區域72。藉由包含於特定光源部群內之各傾斜光源部42之照明而產生之複數個第1攝影圖像、及藉由包含於特定光源部群內之所有傾斜光源部42之照明而產生之第2攝影圖像，係輸入至缺陷檢測部61之缺陷候選檢測部62。
圖9為顯示缺陷候選檢測部62之構成之圖。於缺陷候選檢測部62中，預先記憶有對應於各第1攝影圖像之第1參照圖像、及對應於第2攝影圖像之第2參照圖像。在此，對應於各第1攝影圖像之第1參照圖像，係以與該第1攝影圖像同樣之條件取得，且顯示不包含缺陷之對象區域之圖像。第1參照圖像例如藉由對不包含缺陷之對象物進行與上述步驟S14同樣之處理而取得，且由缺陷候選檢測部62所記憶。也可藉由對各第1攝影圖像進行規定之處理，生成與該第1攝影圖像對應之第1參照圖像。對應於第2攝影圖像之第2參照圖像也同樣。於缺陷候選檢測部62中，對複數個第1攝影圖像及第2攝影圖像進行相同之處理，因此於以下之說明中，簡稱複數個第1攝影圖像及第2攝影圖像之各個為「攝影圖像」，且將與該攝影圖像對應之第1或第2參照圖像簡稱為「參照圖像」。
於2個過濾處理部621中，對攝影圖像及參照圖像分別進行除去中值過濾器及高斯過濾器等之雜訊之過濾處理，且將過濾處理完之攝影圖像及參照圖像輸入預對準部622。於預對準部622中，藉由利用規定之圖案之圖案匹配，特定(過濾處理完之)攝影圖像之相對於參照圖像之相對位置及角度之偏差量。然後，藉由使攝影圖像相對於參照圖像平行移動及旋轉兩圖像之間之位置及角度 之偏差量，使攝影圖像之位置及角度與參照圖像一致(亦即，進行預對準)。
於搖晃比較部623中，求取顯示使攝影圖像自相對於參照圖像之預對準部完畢之位置分別朝2維排列之複數個位置移動時之移動後之攝影圖像與參照圖像之差異之評價值(例如，兩圖像重疊之區域中之像素之值之差的(絕對值)之和)。並且，利用規定之閾值將顯示評價值最小之位置上之兩圖像之像素之值的差(絕對值)之圖像二值化後，輸出二值之缺陷候選圖像。如上述，於缺陷候選檢測部62中，藉由對各攝影圖像及對應於該攝影圖像之參照圖像進行比較，生成對象區域中之顯示缺陷候選之區域(以下，稱為「缺陷候選區域」)之缺陷候選圖像。換言之，基於攝影圖像檢測出對象區域中之缺陷候選區域。
上述處理係對複數個第1攝影圖像及第2攝影圖像之全部進行。如上述，於缺陷候選檢測部62中，藉由對各第1攝影圖像及對應於該第1攝影圖像之第1參照圖像進行比較，生成顯示第1缺陷候選區域之第1缺陷候選圖像，檢測出第1缺陷候選區域(步驟S16)。此外，藉由對第2攝影圖像及對應於該第2攝影圖像之第2參照圖像進行比較，生成顯示第2缺陷候選區域之第2缺陷候選圖像，檢測出第2缺陷候選區域(步驟S17)。若稱自N°之照明之第1攝影圖像取得之第1缺陷候選圖像為「N°之照明之第1缺陷候選圖像」，則於上述步驟S16中，可取得-90°之照明之第1缺陷候選圖像、-45°之照明之第1缺陷候選圖像、0°之照明之第1缺陷候選圖像、+45°之照明之第1缺陷候選圖像、及+90°之照明之第1缺陷候選圖像。
圖10為顯示自圖6之第1攝影圖像導引之-45°之照明之第1缺陷候選圖像之圖，圖11為顯示自圖8之第2攝影圖像導引之-90°、-45°、0°、+45°、+90°之所有照明之第2缺陷候選圖像之圖。圖10之第1缺陷候選圖像係將圖6之真缺陷區域71及假缺陷區域72作為第1缺陷候選區域73而顯示之二值圖像。圖11之第2缺陷候選圖像，係將圖8之真缺陷區域71及假缺陷區域72作為第2缺陷候選區域74而顯示之二值圖像。複數個第1缺陷候選圖像及第2缺陷候選圖像係輸出至缺陷特定部63。
圖12為顯示缺陷特定部63之構成之圖。於複數個邏輯積演算部631依序輸入分別藉由-90°、-45°、0°、+45°、+90°之照明而得之複數個第1缺陷候選圖像之像素之值。此外，於複數個邏輯積演算部631還依序輸入第2缺陷候選圖像之像素之值。並且，於各邏輯積演算部631中，求取第2缺陷候選圖像之各像素的值與第1缺陷候選圖像之對應之像素的值之邏輯積，輸出至邏輯合演算部632。因此，於各邏輯積演算部631中，於將第2缺陷候選圖像與第1缺陷候選圖像正確地重疊之情況下，對第2缺陷候選區域74與第1缺陷候選區域73重疊之區域之像素輸出顯示缺陷區域之值。此外，對第2缺陷候選區域74與第1缺陷候選區域73不重疊之區域之像素輸出顯示非缺陷區域之值。如此，實質上特定第2缺陷候選區域74及第1缺陷候選區域73中重複之區域，作為對象區域中之缺陷區域。
於邏輯和演算部632中，求取自複數個邏輯積演算部631對第2缺陷候選圖像之各像素輸入之值之邏輯和，輸出至面積過濾器部633。亦即，於自任一之邏輯積演算部631對第2缺陷候 選圖像之各像素輸入顯示缺陷區域之值之情況下，將顯示缺陷區域之值輸出至面積過濾器部633，於自所有之邏輯積演算部631輸入顯示非缺陷區域之值之情況下，將顯示非缺陷區域之值輸出至面積過濾器部633。於面積過濾器部633中，生成將自邏輯和演算部632對第2缺陷候選圖像之各像素輸入之值作為該像素之位置的值之圖像。並且，於該圖像中，具有顯示缺陷區域之值並特定互相接連之像素之集合作為缺陷區域，於該缺陷區域之面積未滿規定之面積閾值之情況下，將包含於該缺陷區域內之像素之值變更為顯示非缺陷區域之值。具有面積閾值以上之面積的缺陷區域之像素之值維持不變。藉此，如圖13所示，顯示最終之缺陷區域75之缺陷區域圖像，係相對於目標攝影部之對象區域而取得(步驟S18)。最終之缺陷區域75之位置係與圖6及圖8之真缺陷區域71一致。
於控制部60中，確認是否有指定所有之選擇攝影部作為目標攝影部。在此，由於存在有作為目標攝影部而未指定之選擇攝影部(步驟S19)，因此指定另一傾斜攝影部32作為目標攝影部(步驟S13)。如已述之，於自上側朝下方觀察本體11時(參照圖2)，由於4個傾斜攝影部32係以90°之角度間隔排列於圓周方向，因此未取得缺陷區域圖像之對象物9之區域，成為相對於目標攝影部之對象區域。
若有指定目標攝影部，與上述同樣，取得藉由相對於對象區域而藉由-90°、-45°、0°、+45°、+90°之照明而形成之5個第1攝影圖像(步驟S14)，接著取得藉由-90°、-45°、0°、+45°、+90°之所有照明而形成之第2攝影圖像(步驟S15)。藉由對各第1撮影圖像及對應於該第1攝影圖像之第1參照圖像進行比較，生成 第1缺陷候選圖像(步驟S16)，藉由對第2攝影圖像及對應於該第2攝影圖像之第2參照圖像進行比較，生成第2缺陷候選圖像(步驟S17)。然後，自各第1缺陷候選圖像及第2缺陷候選圖像，取得相對於對象區域之缺陷區域圖像(步驟S18)。
於檢查裝置1中，將所有之選擇攝影部作為目標攝影部，進行與上述缺陷區域圖像之取得相關之處理(步驟S19)。藉此，對於在對象物9中以90°之角度間隔排列於圓周方向之4個對象區域之各者，取得缺陷區域圖像。
接著，於控制部60中，確認是否使檢查台2轉動了規定次數。在此，由於未進行檢查台2之轉動(步驟S20)，檢查台轉動部21使檢查台2以中心軸J1作為中心轉動45°(步驟S21)。藉此，於上述4個對象區域中彼此於圓周方向鄰接之2個對象區域之各組合中，該2個對象區域之間之區域，與任一之傾斜攝影部32對向。然後，與上述同樣，重複地進行步驟S13~S18(步驟S19)。其結果，對於在對象物9中以45°之角度間隔排列於圓周方向之8個對象區域之各者，取得缺陷區域圖像。由於8個對象區域係連續於圓周方向之全周，因此可對圓周方向之全周檢測出對象物9之缺陷。8個對象區域也可彼此局部重疊。於控制部60中，確認有使檢查台2轉動了規定次數後，完成對象物9之檢查(步驟S20)。
上述處理例中，對指定4個傾斜攝影部32作為選擇攝影部，且將相對於選擇攝影部即各傾斜攝影部32位於-90°、-45°、0°、+45°、+90°之角度位置的傾斜光源部42作為特定光源部群而利用之情況進行了說明，但選擇攝影部及特定光源部群也可為其他之組合。例如，也可指定4個側面攝影部33作為選擇攝影部，且 利用相對於選擇攝影部即各側面攝影部33位於-90°、-45°、0°、+45°、+90°之角度位置之側面光源部43作為特定光源部群。此外，也可相對於選擇攝影部即傾斜攝影部32利用複數個側面光源部43作為特定光源部群，也可相對於選擇攝影部即側面攝影部33利用複數個傾斜光源部42作為特定光源部群。
此外，也可指定上方攝影部31作為選擇攝影部，也可利用上方光源部41作為特定光源部群之一個。也可根據對象物9之種類之不同，僅利用相對於選擇攝影部位於-45°、0°、+45°之角度位置之光源部作為特定光源部群。特定光源部群也可包含上方光源部41、傾斜光源部42及側面光源部43。較佳為，相對於各選擇攝影部作為特定光源部群而利用之光源部之個數為3以上(例如，5以下)。檢查裝置1中，藉由指定各種各樣之攝影部作為選擇攝影部，且相對於各選擇攝影部利用各種各樣之複數個光源部作為特定光源部群，而可進行高精度之缺陷檢測。
如以上說明，於檢查裝置1中，設置有自複數之方向分別對與攝影部對向之對象區域照射光之複數個光源部，且利用來自複數個光源部中之一個光源部之光之照射而藉由攝影部取得第1攝影圖像，利用來自複數個光源部之光之照射而藉由攝影部取得第2攝影圖像。此外，藉由對第1攝影圖像及對應於該第1攝影圖像之第1參照圖像進行比較，檢測出第1缺陷候選區域，藉由對第2攝影圖像及對應於該第2攝影圖像之第2參照圖像進行比較，檢測出第2缺陷候選區域。並且，特定第1缺陷候選區域及第2缺陷候選區域中重複之區域，作為對象區域之缺陷區域。藉此，適宜地除去因對象物9之梨皮狀表面上之微小凹凸而引起之第1及第2缺陷 候選區域中之假缺陷區域，從而可精度良好地檢測出對象物9之表面之缺陷(真缺陷)。
此外，於對象物9之檢查中，藉由依序使用複數個光源部之各者，以攝影部取得複數個第1攝影圖像。此外，藉由分別對該複數個第1攝影圖像及對應於該複數個第1攝影圖像之複數個第1參照圖像進行比較，生成分別顯示第1缺陷候選區域之複數個第1缺陷候選圖像。並且，將各第1缺陷候選圖像所示之第1缺陷候選區域、及第2缺陷候選區域中重複之區域，特定作為對象區域之缺陷區域。如此，相對於一個對象區域(一個攝影部之攝影位置)使用複數個光源部取得複數個第1攝影圖像，且基於該複數個第1攝影圖像檢測出該對象區域之缺陷區域，藉此可更穩定地(更確實地)檢測出對象物9之表面上之缺陷。
於檢查裝置1中，藉由設置上方攝影部31、複數個傾斜攝影部32及複數個側面攝影部33，能減少對象物9上之死角，可提高對象物9之檢查之可靠度。
上述檢查裝置1中可進行各種各樣之變形。
檢查裝置1中，亦可於與8個傾斜光源部42相同之位置設置有8個傾斜攝影部32，於與8個側面光源部43相同之位置設置有8個側面攝影部33。於此情況，可一面省略圖4之步驟S21中之檢查台2之轉動，一面於短時間內於圓周方向之全周檢測出對象物9之缺陷。此外，於削減檢查裝置1之製造成本之情況時，於圖2中省略2個傾斜攝影部32及2個側面攝影部33。該情況下，殘餘之2個傾斜攝影部32係以180°之角度間隔設置於圓周方向，殘餘之2個側面攝影部33係以180°之角度間隔設置於圓周方向。 此外，步驟S20中之檢查台2之轉動次數係設定為3次。
於進一步削減檢查裝置1之製造成本之情況時，也可於攝影單元3中僅設置一個上方攝影部31、一個傾斜攝影部32及一個側面攝影部33，於光源單元4中僅設置一個上方光源部41、5個傾斜光源部42及5個側面光源部43。5個傾斜光源部42係相對於傾斜攝影部32配置於-90°、-45°、0°、+45°、+90°之角度位置，5個側面光源部43係相對於側面攝影部33配置於-90°、-45°、0°、+45°、+90°之角度位置。該情況下，步驟S20中之檢查台2之轉動次數係設定為7次。
於檢查裝置1中，也可為檢查台2被固定，攝影單元3及光源單元4以中心軸J1作為中心進行轉動。此外，也可設定朝上下方向(重力方向)以外之方向之中心軸J1。
也可根據對象物9之種類之不同，相對於一個選擇攝影部僅生成第1缺陷候選圖像或第2缺陷候選圖像之一者，將該缺陷候選圖像所示之缺陷候選區域作為缺陷區域進行處理。
於上述檢查裝置1中，設置自複數之方向分別對於對象區域照射光之複數個光源部作為第2照明部，且將該複數個光源部中之一個光源部作為第1照明部進行處理，但亦可如圖14所示，個別設置第1照明部51及第2照明部52。第1照明部51可僅自一個方向對於對象物9之表面之對象區域照射光，第2照明部52可自複數之方向對於對象區域照射光。圖14之例中，第1照明部51係固定於攝影部30之上面，第2照明部52係固定於攝影部30之下面。於第2照明部52中，將複數個LED沿圓周方向排列成圓弧狀。為了更穩定地檢測出缺陷，如圖14中二點鏈線所示，較佳構 成為，設置自彼此不同之複數之方向對於對象區域照射光之複數個第1照明部51，使用複數個第1照明部51取得顯示對象區域之複數個第1攝影圖像。此外，也可藉由省略第1照明部51，僅將第2照明部52中互相接連之複數個LED作為第1照明部進行點亮，僅自一個方向對於對象區域照射光。該情況下，於第2照明部52中，可將彼此互相接連之複數個LED即複數個光源部排列於圓周方向。
第1照明部只要是實質上僅自一個方向對於對象區域照射光者，例如也可為自略微分開(分離之)複數個光源對於對象區域照射光者。以在使用第2照明部而取得之第2攝影圖像、及使用第1照明部而取得之第1攝影圖像中使攝影條件(產生假缺陷區域之位置)相異之觀點考慮，較佳為藉由第2照明部之對於對象區域之各位置之光之照明方向包含分離45度以上之2個方向，更佳為包含分離60度以上之2個方向。
於圖4之處理之流程中，為了容易理解，作為依序進行藉由一個目標攝影部之第1攝影圖像之取得、藉由該目標攝影部之第2攝影圖像之取得、來自該第1攝影圖像之第1缺陷候選圖像之生成、來自該第2攝影圖像之第2缺陷候選圖像之生成之情況進行了說明，但例如，也可於第1攝影圖像之取得後，同步進行第2攝影圖像之取得、及第1缺陷候選圖像之生成。此外，也可藉由複數個選擇攝影部依序取得複數個對象區域之第1攝影圖像，然後依序取得該複數個對象區域之第2攝影圖像。如此，可適宜變更圖4之處理流程。
於檢查裝置1中，也可進行表面具有梨皮狀之區域之板狀或薄膜狀之對象物之檢查。檢查裝置1尤其適合於金屬之表面 即表面具有梨皮狀之區域之對象物之檢查，但也可利用檢查裝置1檢查金屬以外之材料的表面即表面具有梨皮狀之區域之對象物之外觀。
上述實施形態及各變形例之構成，只要不互相矛盾，也可適宜地組合。
雖對發明詳細地進行了描寫說明，惟已述之說明僅為例示而已，並非限定於此。因此，只要不超出本發明之範圍，即可實施多數之變形及形態。
2‧‧‧檢查台
3‧‧‧攝影單元
4‧‧‧光源單元
9‧‧‧對象物
11‧‧‧本體
32‧‧‧傾斜攝影部
33‧‧‧側面攝影部
42‧‧‧傾斜光源部
43‧‧‧側面光源部
J1‧‧‧中心軸

Claims (8)

  1. 一種檢查裝置，係對表面具有梨皮狀區域之對象物之外觀進行檢查者，其具備：第1照明部，其僅自一個方向對於對象物之表面上之規定的對象區域照射光；第2照明部，其自複數之方向對上述對象區域照射光；攝影部，其對上述對象區域進行拍攝；缺陷候選檢測部，其藉由將第1攝影圖像及對應於上述第1攝影圖像之第1參照圖像進行比較，檢測出上述對象區域中之缺陷候選之區域，作為第1缺陷候選區域，藉由將第2攝影圖像及對應於上述第2攝影圖像之第2參照圖像進行比較，檢測出上述對象區域中之缺陷候選之區域，作為第2缺陷候選區域；其中上述第1攝影圖像係利用來自上述第1照明部之光之照射而藉由上述攝影部取得者，上述第2攝影圖像係利用來自上述第2照明部之光之照射而藉由上述攝影部取得者；及缺陷特定部，其將上述第1缺陷候選區域及上述第2缺陷候選區域中重複之區域，作為上述對象區域中之缺陷區域而予以特定。
  2. 如申請專利範圍第1項之檢查裝置，其中，上述第2照明部具有複數個光源部，該等光源部係自複數之方向分別對上述對象區域照射光，上述複數個光源部中之一個光源部係上述第1照明部。
  3. 如申請專利範圍第2項之檢查裝置，其中，進一步具備控制部，其藉由依序使用各個上述複數個光源部作為上述第1照明部，而使上述攝影部取得複數個第1攝影圖像， 上述缺陷候選檢測部係藉由分別將上述複數個第1攝影圖像及對應於上述複數個第1攝影圖像之複數個第1參照圖像進行比較，而生成分別顯示第1缺陷候選區域之複數個第1缺陷候選圖像，上述缺陷特定部係將各第1缺陷候選圖像所示之上述第1缺陷候選區域、及上述第2缺陷候選區域中重複之區域，作為上述對象區域中之缺陷區域而予以特定。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之檢查裝置，其中，上述複數個光源部之個數為3以上。
  5. 一種檢查方法，係對表面具有梨皮狀區域之對象物之外觀進行檢查者，其具備以下之步驟：a)一面藉由第1照明部僅自一個方向對於對象物之表面上的規定之對象區域照射光，一面利用拍攝上述對象區域之攝影部取得第1攝影圖像之步驟；b)一面藉由第2照明部自複數之方向對上述對象區域照射光，一面利用上述攝影部取得第2攝影圖像之步驟；c)藉由將上述第1攝影圖像及對應於上述第1攝影圖像之第1參照圖像進行比較，檢測出上述對象區域中之缺陷候選之區域，作為第1缺陷候選區域之步驟；d)藉由將上述第2攝影圖像及對應於上述第2攝影圖像之第2參照圖像進行比較，檢測出上述對象區域中之缺陷候選之區域，作為第2缺陷候選區域之步驟；及e)將上述第1缺陷候選區域及上述第2缺陷候選區域中重複之區域，作為上述對象區域中之缺陷區域而予以特定之步驟。
  6. 如申請專利範圍第5項之檢查方法，其中，上述第2照明部具 有複數個光源部，該等光源部係自複數之方向分別對上述對象區域照射光，上述複數個光源部中之一個光源部係上述第1照明部。
  7. 如申請專利範圍第6項之檢查方法，其中，於上述a)步驟中，藉由依序使用各個上述複數個光源部作為上述第1照明部，使上述攝影部取得複數個第1攝影圖像，於上述c)步驟中，藉由分別將上述複數個第1攝影圖像、及對應於上述複數個第1攝影圖像之複數個第1參照圖像進行比較，生成分別顯示第1缺陷候選區域之複數個第1缺陷候選圖像，於上述e)步驟中，將各第1缺陷候選圖像所示之上述第1缺陷候選區域、及上述第2缺陷候選區域中重複之區域，作為上述對象區域中之缺陷區域而予以特定。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之檢查方法，其中，上述複數個光源部之個數為3以上。
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