WO2020183836A1 - 検査条件作成支援装置、検査条件作成支援方法、検査条件作成支援プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

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WO2020183836A1
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WO
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inspection
unevenness
target area
inspection target
creation support
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PCT/JP2019/049139
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English (en)
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Inventor
和隆 谷口
Original Assignee
株式会社Screenホールディングス
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a technique for inspecting the appearance of a target area according to the difference in unevenness.
  • Patent Document 1 describes an appearance inspection device that inspects the appearance of an object. Such a visual inspection device is based on an image of a non-defective product and an image of an object (specifically, by comparing a difference between an image of a non-defective product and an image of the object and an inspection threshold value), and a dent on the object. Detects shape defects such as.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the first object of the present invention is to provide a technique capable of accurately distinguishing the target area of the visual inspection according to the difference in the degree of unevenness, and the subject of the visual inspection.
  • the second object is to provide a technique that makes it possible to set an appropriate inspection threshold value according to the difference in the degree of unevenness of each region.
  • the inspection condition creation support device is included in an input operation unit that accepts an input operation of a reference unevenness by a user and a distance image of a non-defective work in order to achieve the first object. According to the result of extracting a low unevenness region composed of pixels having unevenness less than the reference unevenness from the unevenness map in which the unevenness of a predetermined range including the pixel is given to each of the plurality of pixels. It is provided with a display for displaying the inspection target area.
  • the inspection condition creation support method includes a step of accepting an input operation of a reference unevenness by a user and a plurality of distance images obtained by capturing a non-defective work in order to achieve the first object.
  • An inspection target according to the result of extracting a low unevenness region composed of pixels having unevenness less than the standard unevenness from an unevenness map in which a predetermined range of unevenness including the pixel is given to each pixel. It includes a step of displaying an area on a display.
  • the inspection condition creation support program includes a step of accepting an input operation of a reference unevenness by a user and a plurality of distance images obtained by capturing a non-defective work in order to achieve the first object. According to the result of extracting a low unevenness region composed of the pixels having an unevenness less than the reference unevenness from the unevenness map in which the unevenness of a predetermined range including the pixel is given to each of the pixels. Have the computer perform the process of displaying the area to be inspected on the display.
  • the recording medium records the above-mentioned inspection condition creation support program readable by a computer in order to achieve the above-mentioned first object.
  • the present invention configured in this way, a plurality of pixels included in a distance image obtained by capturing a non-defective work. For each, an unevenness map having a predetermined range of unevenness including the pixel is used. That is, when the reference unevenness is input by the user, the inspection target area corresponding to the result of extracting the low unevenness region composed of the pixels having the unevenness less than the reference unevenness is displayed on the display. Therefore, the user can determine the inspection target area while adjusting the inspection target area displayed on the display by changing the input reference unevenness. As a result, it is possible to accurately distinguish the area to be inspected according to the difference in the degree of unevenness.
  • the display may be configured as an inspection condition creation support device so as to display an inspection target area according to the result of executing the closing process of the morphology conversion on the low unevenness area.
  • noise existing in the low unevenness region extracted from the unevenness map can be removed, and an appropriate inspection target region can be displayed on the display.
  • the input operation unit accepts an input operation by the user for the number of expansions and contractions in the closing process, and in the closing process, the inspection condition creation support device so that the expansion and contraction of the number of times is executed for the low uneven region. May be configured. In such a configuration, expansion and contraction can be performed as many times as the user requests in the closing process.
  • the input operation unit accepts the input operation of the reference area by the user, and the display displays the inspection target area according to the result of removing the area having the area less than the reference area from the low uneven area.
  • An inspection condition creation support device may be configured. As a result, it is possible to exclude the area smaller than the reference area and display an appropriate inspection target area on the display.
  • the inspection condition creation support device may be configured so as to further include a calculation unit that creates an unevenness map based on the distance image.
  • the unevenness map can be automatically created by the calculation unit by inputting the distance image into the inspection condition creation support device.
  • the calculation unit sets a predetermined range centering on the target pixel selected from the plurality of pixels, and among the plurality of pixels, each of the plurality of peripheral pixels existing around the target pixel within the predetermined range and the target pixel Inspection condition creation support so that an unevenness map is created by executing an operation that assigns the median value of the absolute value of the difference in distance to the target pixel as the unevenness while changing the target pixel among a plurality of pixels.
  • the device may be configured. By creating the unevenness map by such an calculation, it is possible to obtain an unevenness map that appropriately represents the unevenness included in the distance image.
  • a storage unit for storing the inspection target area is further provided, the input operation unit accepts an input operation of a save command by the user, and the storage unit is displayed on the display when the input operation unit receives the save command.
  • the inspection condition creation support device may be configured so as to store the inspection target area. In such a configuration, the user can save the inspection target area and use it in the subsequent inspection by inputting the save command while checking the inspection target area displayed on the display.
  • the inspection condition creation support device has a predetermined range including the pixels for each of the plurality of pixels included in the distance image obtained by capturing the non-defective work.
  • a display that allows the user to identify the first inspection target area and the second inspection target area, which are classified based on the difference in the unevenness, and the first inspection target area from the unevenness map to which the unevenness is given.
  • An input operation in which the user can individually set a first inspection threshold value for inspecting the presence or absence of defects in the second inspection target area and a second inspection threshold value different from the first inspection threshold value for inspecting the presence or absence of defects in the second inspection target area. It has a part.
  • a predetermined range including the pixels is included in each of the plurality of pixels included in the distance image obtained by capturing the non-defective work.
  • the first inspection threshold value for inspecting the presence or absence of defects in the target area and the second inspection threshold value different from the first inspection threshold value for inspecting the presence or absence of defects in the second inspection target area are individually set by the user. It has a process.
  • the inspection condition creation support program has a predetermined range including the pixels for each of the plurality of pixels included in the distance image obtained by capturing the non-defective work.
  • the first inspection threshold for inspecting the presence or absence of defects in the target area and the second inspection threshold different from the first inspection threshold for inspecting the presence or absence of defects in the second inspection target area are individually set by the user. Let the computer perform the process.
  • the recording medium records the above-mentioned inspection condition creation support program readable by a computer in order to achieve the above-mentioned second object.
  • the second aspect of the present invention (inspection condition creation support device, inspection condition creation support method, inspection condition creation support program, and recording medium) configured in this way, a plurality of pixels included in a distance image obtained by capturing a non-defective work. For each, an unevenness map having a predetermined range of unevenness including the pixel is used. That is, from the unevenness map, the first inspection target area and the second inspection target area, which are classified based on the difference in unevenness, are displayed on the display so as to be identifiable by the user. Then, the user has a first inspection threshold value for inspecting the presence or absence of defects in the first inspection target area and a second inspection threshold value different from the first inspection threshold value for inspecting the presence or absence of defects in the second inspection target area.
  • the user can set the first inspection threshold value according to the degree of unevenness of the first inspection target area while checking the first inspection target area on the display, and while checking the second inspection target area on the display, the first 2
  • the second inspection threshold value can be set according to the degree of unevenness of the inspection target area. In this way, it is possible to set an appropriate inspection threshold value according to the difference in the degree of unevenness of each region to be visually inspected.
  • the user performs a predetermined setting operation on the input operation unit while the display displays the first inspection target area and the area other than the first inspection target area from the unevenness map so that the user can identify them.
  • the first inspection threshold value is set, and after the first inspection threshold value is set, the display displays the second inspection target area and the area other than the second inspection target area in the unevenness map so that the user can identify them.
  • the inspection condition creation support device may be configured so that the second inspection threshold value is set when the user performs the setting operation on the input operation unit. In such a configuration, the setting of the first inspection threshold value and the setting of the second inspection threshold value can be executed by the same setting operation, and the user can set these by a simple operation.
  • the user inputs a predetermined setting operation while the user selects the first inspection target area by the selection operation for the input operation unit.
  • the first inspection threshold value is set for the unit
  • the user selects the second inspection target area by the selection operation for the input operation unit, and the user performs the setting operation for the input operation unit.
  • the inspection condition creation support device may be configured so that the inspection threshold value is set. In such a configuration, the setting of the first inspection threshold value and the setting of the second inspection threshold value can be executed by the same setting operation, and the user can set these by a simple operation.
  • the input operation unit accepts an input operation of the reference unevenness, and when the reference unevenness is changed while the display targets one of the inspection target areas of the first inspection target area and the second inspection target area, The display of one inspection target area is changed by displaying one inspection target area according to the result of extracting a low unevenness region composed of pixels having an unevenness less than the reference unevenness from the unevenness map.
  • an inspection condition creation support device may be configured. In such a configuration, the user performs an operation of optimizing the inspection target area while checking the inspection target area that changes accordingly by changing the reference unevenness on the first inspection target area and the first inspection target area. 2 Can be executed for each of the inspection target areas. As a result, the first inspection threshold value and the second inspection threshold value can be set for the optimized first inspection target region and the second inspection target region, respectively.
  • the inspection condition creation support device may be configured so as to further include a calculation unit that creates an unevenness map based on the distance image.
  • the unevenness map can be automatically created by the calculation unit by inputting the distance image into the inspection condition creation support device.
  • the calculation unit sets a predetermined range centering on the target pixel selected from the plurality of pixels, and among the plurality of pixels, each of the plurality of peripheral pixels existing around the target pixel within the predetermined range and the target pixel Inspection condition creation support so that an unevenness map is created by executing an operation that assigns the median value of the absolute value of the difference in distance to the target pixel as the unevenness while changing the target pixel among a plurality of pixels.
  • the device may be configured. By creating the unevenness map by such an calculation, it is possible to obtain an unevenness map that appropriately represents the unevenness included in the distance image.
  • the first aspect of the present invention it is possible to accurately distinguish the target area for the appearance inspection according to the difference in the degree of unevenness, and according to the second aspect of the present invention, the appearance. It is possible to set an appropriate inspection threshold value according to the difference in the degree of unevenness of each region to be inspected.
  • the figure which shows typically the appearance inspection apparatus provided in the inspection system of FIG. A flowchart showing an example of a procedure for creating an unevenness map.
  • the figure which shows typically the content of the arithmetic processing executed according to the flowchart of FIG. The flowchart which shows an example of the setting procedure of the inspection condition.
  • the flowchart which shows an example of the visual inspection performed by the visual inspection apparatus.
  • the flowchart which shows the modification of the inspection condition setting procedure.
  • the flowchart which shows the setting procedure of the inspection threshold value executed in the flowchart of FIG.
  • the figure which shows the modification of the screen which is displayed on the display for setting an inspection condition.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of an appearance inspection system including a computer functioning as an inspection condition creation support device according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an appearance inspection device included in the inspection system of FIG. Is.
  • an XYZ Cartesian coordinate system in which the Z-axis direction is the vertical direction and the X-axis direction and the Y-axis direction are the horizontal directions is shown as appropriate.
  • the inspection system 1 includes an appearance inspection device 2 that inspects the appearance of the work W (FIG. 2) to be inspected, and a computer 3 that supports the creation of inspection conditions for the appearance inspection in the appearance inspection device 2. Be prepared.
  • the visual inspection device 2 includes a controller 21 that executes controls necessary for visual inspection.
  • the controller 21 has a calculation unit 211, a storage unit 212, and a communication unit 213.
  • the calculation unit 211 is a processor composed of a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory), and has a calculation function required for visual inspection.
  • the storage unit 212 is an HDD (Hard Disk Drive) and stores the results of visual inspection and the like.
  • the communication unit 213 is responsible for a communication function with an external device such as a computer 3.
  • the visual inspection device 2 includes a table 22 that supports the work W to be inspected.
  • a table 22 that supports the work W to be inspected.
  • an electromagnet table can be used as the table 22.
  • a table that supports the work W to be inspected by air adsorption or a chuck mechanism can be used as the support table 2.
  • the visual inspection device 2 includes an imaging unit 23 that measures the three-dimensional shape of the work W to be inspected on the table 22 and acquires a distance image I.
  • the image pickup unit 23 includes a camera 24 and a projector 25.
  • the camera 24 captures an image in the imaging range F by forming an image of light incident on the lens 241 from within the imaging range F (in other words, a field of view) on a solid-state image sensor.
  • the projector 25 emits a light pattern to the imaging range F by modulating the light from the light source with a DMD (Digital Mirror Device) or the like.
  • DMD Digital Mirror Device
  • the controller 21 measures the three-dimensional shape of the surface of the work W to be inspected by using the imaging unit 23. Specifically, the calculation unit 211 of the controller 21 irradiates a pattern from the projector 25 toward the inspection target work W on the table 22 and images the inspection target work W in the imaging range F with the camera 24. The inspection target work W irradiated with the pattern is imaged to acquire a pattern image. Such a pattern image includes a pattern deformed according to the three-dimensional shape of the surface of the work W to be inspected.
  • the calculation unit 211 generates a distance image I showing the three-dimensional shape of the work W to be inspected based on the pattern image M, and stores it in the storage unit 212.
  • various methods such as a phase shift method and a spatial coding method may be used. it can.
  • the distance image I shows the distance in the Z-axis direction from the camera 24 to the surface of the work W to be inspected for each of a plurality of pixels arranged in a matrix in the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, in the XY plane). It is point group data, and the pixel value given to each pixel indicates the distance in the Z-axis direction from the camera 24 to the work W to be inspected in the pixel. In other words, the distance image I indicates the position (corresponding to the height in this example) of the surface of the work W to be inspected in each of the plurality of pixels in the Z-axis direction.
  • the storage unit 212 stores the distance image I acquired in advance by measuring the three-dimensional shape of the non-defective work G (that is, the non-defective product of the inspection target work W) of the same type as the inspection target work W by the imaging unit 23.
  • the calculation unit 211 superimposes the positions of the distance image I of the work W to be inspected and the distance image I of the non-defective work G, and takes the difference (that is, the positional deviation) between the distance images I.
  • the calculation unit 211 determines that the work W to be inspected is a non-defective product when there is no portion having a difference equal to or greater than a predetermined inspection threshold value, and when there is a portion having a difference equal to or greater than the inspection threshold value, the inspection target is inspected. It is determined that the work W is a defective product.
  • the computer 3 includes a calculation unit 31, a storage unit 32, a display 33, an input device 34, and a communication unit 35, and distinguishes the surface of the work W to be inspected for each region according to the degree of unevenness thereof. , Support the work of creating inspection conditions suitable for each area.
  • the calculation unit 31 is a processor composed of a CPU and a RAM, and has a calculation function required for supporting inspection condition creation.
  • the storage unit 32 is an HDD, and stores data and the like generated in connection with the inspection condition creation support.
  • the display 33 displays an image to the user.
  • the input device 34 is composed of a keyboard and a mouse.
  • the display 33 and the input device 34 may be integrally configured by a touch panel display or the like.
  • the communication unit 35 has a function of communicating with an external device such as the visual inspection device 2, and receives, for example, the distance image I acquired by the visual inspection device 2 via the communication unit 213 of the visual inspection device 2.
  • the calculation unit 31 executes inspection condition creation support by controlling the storage unit 32, the display 33, the input device 34, and the communication unit 35 based on the inspection condition creation support program 4.
  • the inspection condition creation support program 4 is provided in a state of being readable and recorded by a computer 3 on a recording medium 5 such as a USB (Universal Serial Bus) memory, and is installed in the storage unit 32. Next, the inspection condition creation support will be described in detail.
  • the calculation unit 31 of the computer 3 creates an unevenness map M based on the distance image I acquired from the visual inspection device 2 via the communication unit 35 and stores it in the storage unit 32 when executing the inspection condition creation support. ..
  • the distance image I used here is obtained by measuring the appearance of the non-defective work G by the visual inspection device 2, and the unevenness map M is included in the distance image I obtained by imaging the non-defective work G.
  • Each of the plurality of pixels is provided with a degree of unevenness in a predetermined range including the pixel.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of a procedure for creating an unevenness map
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the contents of arithmetic processing executed according to the flowchart of FIG.
  • the flowchart of FIG. 3 is executed by the calculation by the calculation unit 31.
  • the distance image I shows the pixel value (that is, the height) of each of the plurality of pixels P arranged in a matrix in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • step S101 one target pixel Po is selected from the plurality of pixels P constituting the distance image I.
  • step S102 a predetermined range A centered on the target pixel Po is set with respect to the distance image I. That is, the geometric center of the predetermined range A coincides with the target pixel Po.
  • the predetermined range A is a square composed of two sides parallel to the X-axis direction and two sides parallel to the Y-axis direction, but the shape of the predetermined range A is not limited to this. , Rectangle, parallelogram, rhombus or circle.
  • step S103 the difference between the height (distance) of each of the plurality of peripheral pixels Pp existing around the target pixel Po within the predetermined range A and the height (distance) of the target pixel Po is calculated.
  • the peripheral pixels Pp not all the pixels P other than the target pixel Po included in the predetermined range A are selected as the peripheral pixels Pp, but some of them are selected as the peripheral pixels Pp. That is, the pixels P arranged in a grid pattern around the target pixel Po with a grid spacing of 2 pixels P or more (2 pixels P in this example) in each of the X-axis direction and the Y-axis direction are selected as the surrounding pixels Pp.
  • 24 peripheral pixels Pp are selected.
  • step S104 the median of the absolute values of the 24 differences thus obtained is calculated, and in step S105, this median is associated with the target pixel Po.
  • step S106 it is determined whether to end the flowchart of FIG. 3 by confirming whether steps S102 to S105 have been executed for all the pixels P constituting the distance image I.
  • the determination criterion in step S106 is not limited to this, and the pixel P on the periphery of the distance image I may be excluded from the target of the target pixel Po, or the pixel P outside the range specified by the user may be excluded from the target pixel Po. You may exclude it from the target.
  • steps S102 to S105 are executed while changing the target pixel Po (step S107) until it is determined that the process ends in step S106 (YES).
  • steps S102 to S105 are executed while changing the target pixel Po (step S107) until it is determined that the process ends in step S106 (YES).
  • each of the plurality of pixels P included in the distance image I obtained by capturing the non-defective work G is given the degree of unevenness in the predetermined range A including the pixel P (that is, the median value of step S104).
  • the map M is created and stored in the storage unit 32.
  • the computer 3 distinguishes the surface of the non-defective work G for each region according to the degree of unevenness, and creates an inspection condition suitable for each region, specifically, the above-mentioned inspection threshold value.
  • the inspection threshold value is set according to the degree of unevenness of each area. It is preferable to be able to do it.
  • the computer 3 makes it possible to set such an inspection threshold.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the inspection condition setting procedure
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a screen displayed on the display for setting the inspection condition
  • FIGS. 7 and 8 are flowcharts of FIG. It is a figure which shows typically the content of the arithmetic processing executed according to.
  • the flowchart of FIG. 5 is executed by the calculation by the calculation unit 31.
  • the user can adjust each parameter shown on the operation screen 6 by operating the operation screen 6 displayed on the display 33 by the input device 34.
  • the non-defective work G includes at least three regions G1, G2, and G3 having different degrees of unevenness on its surface.
  • the region G1 is a machined surface region smoothly finished by cutting, and the regions G2 and G3 are forged surface regions in which unevenness due to forging appears as it is.
  • an appropriate inspection threshold value is set for each of the machined surface region G1 and the forged surface region G2.
  • step S201 a low unevenness region L having a reference unevenness of less than 61 is extracted from the unevenness map M.
  • the user can input the reference unevenness 61 by operating the operation screen 6, and in step S201, the low unevenness region L is extracted based on the reference unevenness 61 input by the user.
  • a low uneven region L (a region with dot hatching) appears in most of the machined surface region G1 and a part of the forged surface region G2.
  • step S202 the closing process of the morphology conversion is executed for the low uneven region L extracted in step S201.
  • the user can input the closing size 62, that is, the number of expansions and contractions in the closing process by operating the operation screen 6, and in the closing process in step S202, the number of times input by the user. Expansion and contraction of (closing size 62) are performed, respectively.
  • a part of the machined surface area G1 that is out of the low unevenness area L is taken into the surrounding low unevenness area L, and the machined surface area G1 The whole is treated as a low uneven region L.
  • step S203 the low uneven region L having a reference area of less than 63 is removed.
  • the user can input the reference area 63 by operating the operation screen 6, and in step S203, the low unevenness region L is removed based on the reference area 63 input by the user.
  • the low uneven region L appearing in a part of the forged surface region G2 is removed from the forged surface region G2.
  • the low unevenness region L (in other words, the region selected by executing steps S201 to S203) remaining after executing steps S201 to S203 is the first inspection target region R1.
  • the display 33 has the first inspection target area R1 and its own so that the user can distinguish and identify the first inspection target area R1 and the other areas, which are divided according to the difference in the degree of unevenness. Areas other than the above are displayed in different modes (for example, different colors or brightness).
  • step S205 it is determined whether or not the reference unevenness 61 has been changed by the user's operation on the operation screen 6.
  • steps S201 to S204 are executed based on the changed reference unevenness 61. That is, the user can change the first inspection target area R1 by changing the reference unevenness degree 61.
  • the user accurately adjusts the first inspection target area R1 with respect to the machined surface area G1 by changing the reference unevenness 61 by the input device 34 while checking the first inspection target area R1 on the display 33. can do.
  • step S206 it is confirmed whether the user has operated the save button 64 on the operation screen 6. If the operation of the save button 64 is not confirmed (in the case of "NO” in step S206), it is determined that there is no save command, and the process returns to step S205. When the operation of the save button 64 is confirmed (when “YES” in step S206), it is determined that the save command has been input, and the first inspection target area R1 displayed on the display 33 is stored in the storage unit 32. Is set and saved in (step S207).
  • the user can input the inspection threshold value 65 by operating the operation screen 6, and after adjusting the inspection threshold value 65 to a value suitable for the inspection of the first inspection target area R1. You can operate the save button.
  • the inspection threshold value 65 when the storage command is input is associated with the first inspection target area R1 and is stored in the storage unit 32 as the first inspection threshold value 651 (FIG. 1). In this way, the setting of the first inspection threshold value 651 for the first inspection target region R1 set for the machined surface region G1 in step S207 is completed.
  • step S208 it is determined whether to end the flowchart of FIG.
  • the setting of the inspection threshold value 65 for the forged surface region G2 is not completed, it is determined as “NO” in step S208. Therefore, the target range for executing steps S201 to S207 is changed by proceeding to step S209. Specifically, the forged surface regions G2 and G3 excluding the first inspection target region R1 are selected as the target range from the unevenness map M.
  • the forged surface region G3 has a larger degree of unevenness than the forged surface region G2. Then, the user executes steps S201 to S207 in the same manner as the setting of the first inspection target region R1 and the first inspection threshold value 651 for the machined surface region G1, and the second inspection target region R2 and the second inspection target region R2 for the forged surface region G2. 2
  • the inspection threshold value 652 (FIG. 1) is set.
  • step S201 the low unevenness region L having a reference unevenness of less than 61 is extracted from the forged surface regions G2 and G3 other than the first inspection target region R1 in the unevenness map M.
  • the user adjusts the reference unevenness degree 61 on the operation screen 6 so that an appropriate low unevenness region L is extracted.
  • a low uneven region L (a region with dot hatching) appears in most of the forged surface region G2 and a part of the forged surface region G3.
  • step S202 the closing process is executed with the size input to the user for the low unevenness region L extracted in step S201.
  • a part of the forged surface region G2 that was out of the low uneven region L is taken into the surrounding low uneven region L, and the forged surface region G2 The whole becomes a low uneven region L.
  • step S203 the low uneven region L having a reference area of less than 63 input to the user is removed.
  • the low uneven region L appearing in a part of the forged surface region G3 is removed from the forged surface region G3.
  • the low unevenness region L (in other words, the region selected by the execution of steps S201 to S203) remaining after the execution of steps S201 to S203 is the second inspection target region R2.
  • the user divides the first inspection target area R1 and the second inspection target area R2, which are divided according to the difference in the degree of unevenness, and the areas other than the areas R1 and R2. These areas are displayed in different aspects (eg, different colors or intensities) so that they can be identified separately.
  • steps S201 to S204 are re-executed, while when a save command is input (“YES” in step S206),
  • the second inspection target area R2 is set and saved in the storage unit 32, and the inspection threshold value 65 at the time of inputting the save command is set as the second inspection threshold value 652 and is associated with the second inspection target area R2 in the storage unit 32. It is saved (step S207). In this way, the setting of the second inspection threshold value 652 for the second inspection target region R2 set for the forged surface region G2 in step S207 is completed.
  • the second inspection threshold value 652 set in this way is larger than the first inspection threshold value 651.
  • step S208 when the setting of the first inspection threshold value 651 for the first inspection target area R1 and the setting of the second inspection threshold value 652 for the second inspection target area R2 are completed, it is determined that the flowchart ends (YES) in step S208. To. Then, using these, a visual inspection is performed on the work W to be inspected.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of a visual inspection executed by the visual inspection apparatus.
  • step S301 the distance image I of the work W to be inspected is acquired in the same manner as described above, and the distance image I of the non-defective work G acquired in advance is aligned with the distance image I of the work W to be inspected. Is executed (step S302).
  • step S303 it is inspected whether or not there is a portion in the first inspection target area R1 where the difference between the distance image I of the non-defective work G and the inspection target work W is equal to or more than the first inspection threshold value 651. Then, if the corresponding portion does not exist, it is determined in step S304 that the defect does not exist (that is, it is determined to be "NO"), and the process proceeds to step S305.
  • step S305 it is inspected whether or not there is a portion in the second inspection target area R2 where the difference between the distance image I of the non-defective work G and the inspection target work W is equal to or more than the second inspection threshold value 651. Then, when the corresponding portion does not exist, it is determined in step S306 that the defect does not exist (that is, it is determined to be "NO"), and the work W to be inspected is determined to be a non-defective product (step S307). ..
  • step S304 if it is determined in step S304 or step S306 that the corresponding portion exists and that a defect exists, the work W to be inspected is determined to be a defective product (step S308).
  • the degree of unevenness of the predetermined range A including the pixel P The unevenness map M with the above is used. That is, when the reference unevenness 61 is input by the user, the low unevenness region L composed of the pixels P having the unevenness less than the reference unevenness 61 is extracted (step S201), and corresponds to the low unevenness region L.
  • the first and second inspection target areas R1 and R2 are displayed on the display 33 (step S204).
  • the user adjusts the first and second inspection target areas R1 and R2 displayed on the display 33 by changing the input reference unevenness 61, and the user adjusts the first and second inspection target areas R1 and R2. Can be decided. As a result, it is possible to accurately distinguish the area to be inspected according to the difference in the degree of unevenness.
  • step S202 the closing process of the morphology conversion is executed for the low unevenness region L (step S202), and the first and second inspection target regions R1 and R2 according to the result are displayed on the display 33 (step S204).
  • noise existing in the low unevenness region L extracted from the unevenness map M can be removed, and appropriate first and second inspection target regions R1 and R2 can be displayed on the display 33.
  • the input device 34 accepts an input operation by the user for the number of expansions and contractions (closing size 62) in the closing process. Then, in the closing process, the number of expansions and contractions is executed for the low uneven region L. In such a configuration, expansion and contraction can be performed as many times as the user requests in the closing process.
  • the input device 34 accepts an input operation of the reference area 63 by the user. Then, the region having an area less than the reference area 63 is removed from the low uneven region L (step S203), and the first and second inspection target regions R1 and R2 according to the result are displayed on the display 33. (Step S204). As a result, the regions having a reference area of less than 63 can be removed, and the appropriate first and second inspection target regions R1 and R2 can be displayed on the display.
  • a storage unit 32 for storing the first and second inspection target areas R1 and R2 is provided.
  • the input device 34 accepts the input operation of the save command by the user, and the storage unit 32 receives the first and second inspection target areas R1 displayed on the display 33 when the input device 34 receives the save command.
  • Save R2 the user saves the first and second inspection target areas R1 and R2 by inputting a save command while checking the first and second inspection target areas R1 and R2 displayed on the display 33. Then, it can be used in the subsequent visual inspection.
  • an unevenness map in which the unevenness of a predetermined range A including the pixel P is given to each of the plurality of pixels P included in the distance image I of the good work G acquired by imaging the non-defective work G. M is used. That is, from the unevenness map M, the first inspection target area R1 and the second inspection target area R2, which are classified based on the difference in unevenness, are displayed on the display 33 so as to be identifiable by the user (step S204). Then, the user has a first inspection threshold value 651 for inspecting the presence or absence of defects in the first inspection target area R1 and a first inspection threshold value 651 for inspecting the presence or absence of defects in the second inspection target area R2.
  • the two inspection thresholds 652 can be set individually (step S207).
  • the user can set the first inspection threshold value 651 according to the degree of unevenness of the first inspection target area R1 while checking the first inspection target area R1 on the display 33, and can set the second inspection target area R2 on the display 33.
  • the second inspection threshold value 652 can be set according to the degree of unevenness of the second inspection target region R2 while confirming with. In this way, it is possible to set appropriate inspection threshold values 651 and 652 according to the difference in the degree of unevenness of each region R1 and R2 to be visually inspected.
  • the user operates the save button 64 in a state where the display 33 displays the first inspection target area R1 and the area other than the first inspection target area from the unevenness map so that the user can identify them (step S204).
  • the first inspection threshold value 651 is set (step S207).
  • the display 33 displays the second inspection target area R2 and the area other than the second inspection target area R2 from the unevenness map M so as to be distinguishable by the user (
  • the second inspection threshold value 652 is set.
  • the setting of the first inspection threshold value 651 and the setting of the second inspection threshold value 652 can be executed by the same setting operation of the operation of the save button 64, and the user can set these by a simple operation.
  • the input device 34 accepts an input operation of the reference unevenness 61
  • the calculation unit 31 refers to the first inspection target area R1 of the first inspection target area R1 and the second inspection target area R2.
  • the unevenness 61 is changed (step S205)
  • a low unevenness region L composed of pixels P having an unevenness less than the reference unevenness 61 is extracted from the unevenness map M (step S201).
  • the calculation unit 31 changes the display of the first inspection target area R1 by displaying the first inspection target area R1 corresponding to the low unevenness region L on the display 33 (step S204).
  • the user executes an operation of optimizing the first inspection target area R1 while confirming the first inspection target area R1 that changes accordingly on the display 33 by changing the reference unevenness degree 61. it can. Further, the operation of optimizing the second inspection target area R2 can be similarly executed.
  • a calculation unit 31 that creates an unevenness map M based on the distance image I is provided.
  • the unevenness map M can be automatically created by the calculation unit 31.
  • the calculation unit 31 creates the unevenness map M by executing the operations of steps S101 to S105 while changing the target pixel Po among the plurality of pixels P (step S107). By creating the unevenness map M by such an calculation, it is possible to obtain the unevenness map M that appropriately represents the unevenness included in the distance image I.
  • the computer 3 corresponds to an example of the "inspection condition creation support device” of the present invention
  • the calculation unit 31 corresponds to an example of the "calculation unit” of the present invention
  • the storage unit 32 corresponds to the present invention.
  • the display 33 corresponds to an example of the "display” of the present invention
  • the input device 34 corresponds to an example of the "input operation unit” of the present invention
  • the predetermined range A corresponds to the present invention.
  • the non-defective work G corresponds to an example of the "good work” of the present invention
  • the distance image I corresponds to an example of the "distance image” of the present invention
  • the low uneven region L corresponds to an example of the "predetermined range”.
  • the unevenness map M corresponds to an example of the "unevenness map” of the present invention
  • the pixel P corresponds to an example of the "pixel” of the present invention.
  • Po corresponds to an example of the "target pixel” of the present invention
  • the peripheral pixel Pp corresponds to an example of the "surrounding pixel” of the present invention
  • the first inspection target area R1 corresponds to the "first inspection target area” of the present invention.
  • the second inspection target area R2 corresponds to an example of the "second inspection target area” and the "inspection target area” of the present invention.
  • the computer 3 corresponds to an example of the "computer” of the present invention
  • the inspection condition creation support program 4 corresponds to an example of the "inspection condition creation support program” of the present invention
  • the recording medium 5 corresponds to the "recording medium” of the present invention. Corresponds to an example of.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a modified example of the inspection condition setting procedure
  • FIG. 11 is a flowchart showing the inspection threshold setting procedure executed in the flowchart of FIG. 10
  • FIG. 12 is a display for setting the inspection condition. It is a figure which shows the modification of the screen displayed in.
  • the flowcharts of FIGS. 10 and 11 are executed by the calculation by the calculation unit 31.
  • the differences from the above examples will be mainly described. However, it goes without saying that the same effect can be obtained by providing the same configuration as that of the above embodiment.
  • steps S201 to S206 are executed in the same manner as in the example of FIG.
  • step S210 is executed instead of step S207.
  • the inspection threshold value setting in step S211 is executed after setting / saving the first inspection target area R1 and further setting / saving the second inspection target area R2.
  • the first inspection target area R1 and the second inspection target area R2 are displayed on the display 33 in a manner that can be distinguished and identified by the user (step S401). Then, it is confirmed whether the user has operated the setting button 66 on the operation screen 6 (step S402). When the operation of the setting button 66 is confirmed (“YES” in step S402), it is confirmed whether the area selected by the user is the first inspection target area R1 (step S403). That is, in the inspection threshold setting, the set first inspection target area R1 and the second inspection target area R2 are displayed on the display 33, and the user operates (selects) the input device 34, for example, the mouse. These regions R1 and R2 can be selected.
  • the inspection threshold value 65 input by the user and displayed on the display 33 is set as the first inspection threshold value 651 and stored. It is stored in the unit 32 (step S404).
  • the inspection threshold value 65 input by the user and displayed on the display 33 is set as the second inspection threshold value 652. , Stored in the storage unit 32 (step S405).
  • step S406 it is determined whether to end the flowchart of FIG. 11 by confirming whether both the first inspection threshold value 651 and the second inspection threshold value 652 have been set. That is, if either one is not set (“NO” in step S406), the process returns to step S402, and if both are set (“YES” in step S406), the flowchart of FIG. 11 ends.
  • the user performs a selection operation (mouse operation) on the input device 34 to perform the first inspection target.
  • a selection operation “mouse operation”
  • the first inspection threshold value 651 is set (step S404).
  • the second inspection target area R2 by the selection operation (mouse operation) for the input device 34 and the user operates the setting button 66 for the input device 34 (step S402).
  • the second inspection threshold value 652 is set (step S405).
  • the setting of the first inspection threshold value 651 and the setting of the second inspection threshold value 652 can be executed by the same setting operation of the operation of the setting button 66, and the user can set these by a simple operation.
  • the second inspection target area R2 is displayed, and the second inspection for the second inspection target area R2 is displayed.
  • the threshold setting is executed.
  • both the first inspection target area R1 and the second inspection target area R2 are displayed on the display 33 in an identifiable state, and then the user can use the first inspection threshold value.
  • the setting of the second inspection threshold value may be configured to be individually executed for the display 33 by the operation of the input device 34.
  • steps S202 and S203 may be omitted.
  • the computer 3 may be built in the visual inspection device 2.
  • the unevenness map M it is not always necessary to select a part of all the pixels P other than the target pixel Po included in the predetermined range A as the peripheral pixels Pp, and the all pixels P are selected as the peripheral pixels Pp. You may.
  • the value adopted as the degree of unevenness is not limited to the median value of the absolute value of the difference between the distance at the target pixel Po and the distance at the surrounding pixels Pp.
  • the standard deviation of the distance in the surrounding pixels Pp with respect to the distance in the target pixel Po may be adopted as the degree of unevenness.
  • the surface shape of the non-defective work G does not have to be flat, and the non-defective work G (work W to be inspected) having various shapes such as a cylindrical shape, an elliptical shape, or a wavy shape can be used.
  • the above-mentioned technique can be applied.
  • the present invention is applicable to all visual inspection techniques.

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Abstract

良品ワークGを撮像した距離画像Iに含まれる複数の画素Pのそれぞれに対して、当該画素Pを含む所定範囲Aの凹凸度を付与した凹凸度マップMが用いられる。つまり、基準凹凸度61がユーザによって入力されると、基準凹凸度61未満の凹凸度を有する画素Pで構成される低凹凸領域Lが抽出され(ステップS201)、その抽出結果に応じた第1・第2検査対象領域R1、R2がディスプレイ33に表示される(ステップS204)。したがって、ユーザは、入力する基準凹凸度61を変化させることで、ディスプレイ33に表示される第1・第2検査対象領域R1、R2を確認しつつ、第1・第2検査対象領域R1、R2を設定できる。その結果、凹凸度の違いに応じて外観検査の対象とする領域を的確に区別することができる。

Description

検査条件作成支援装置、検査条件作成支援方法、検査条件作成支援プログラムおよび記録媒体
 この発明は、凹凸度の違いに応じて対象領域の外観を検査する技術に関する。
 特許文献1には、対象物の外観を検査する外観検査装置が記載されている。かかる外観検査装置は、良品の画像と対象物の画像とに基づき(具体的には、良品の画像と対象物の画像との差分と検査閾値とを比較することで)、対象物における打痕等の形状欠陥を検出する。
特開2015-68668号公報
 ところで、外観検査の対象物としては種々のものが想定でき、鍛造等によって加工され、さらにその一部が切削等によって加工された対象物に対して外観検査を行う場合がある。このような場合、鍛造等による凹凸がそのまま表れた領域と、切削等により平滑に仕上げられた領域とを含む。このような対象物に対しては、領域の凹凸度に応じた検査条件を設定することで、外観検査を適切に実行することができる。ただし、そのためには、凹凸度の違いに応じて領域を的確に区別する必要があるという課題があった。また、このような対象物に対しては、各領域の凹凸度が違うために、各領域の凹凸度に応じた適切な検査閾値を設定できず、外観検査を的確に実行することが難しいという課題があった。
 この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、凹凸度の違いに応じて外観検査の対象とする領域を的確に区別することを可能とする技術の提供を第1目的とし、外観検査の対象とする各領域の凹凸度の違いに応じて適切な検査閾値を設定することを可能とする技術の提供を第2目的とする。
 本発明の第1態様に係る検査条件作成支援装置は、上記第1目的を達成するために、ユーザによる基準凹凸度の入力操作を受け付ける入力操作部と、良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップから、基準凹凸度未満の凹凸度を有する画素で構成される低凹凸領域を抽出した結果に応じた検査対象領域を表示するディスプレイとを備える。
 本発明の第1態様に係る検査条件作成支援方法は、上記第1目的を達成するために、ユーザによる基準凹凸度の入力操作を受け付ける工程と、良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップから、基準凹凸度未満の凹凸度を有する画素で構成される低凹凸領域を抽出した結果に応じた検査対象領域をディスプレイに表示する工程とを備える。
 本発明の第1態様に係る検査条件作成支援プログラムは、上記第1目的を達成するために、ユーザによる基準凹凸度の入力操作を受け付ける工程と、良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップから、前記基準凹凸度未満の凹凸度を有する前記画素で構成される低凹凸領域を抽出した結果に応じた検査対象領域をディスプレイに表示する工程とを、コンピューターに実行させる。
 本発明の第1態様に係る記録媒体は、上記第1目的を達成するために、上記の検査条件作成支援プログラムをコンピューターにより読み出し可能に記録する。
 このように構成された本発明(検査条件作成支援装置、検査条件作成支援方法、検査条件作成支援プログラムおよび記録媒体)の第1態様では、良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップが用いられる。つまり、基準凹凸度がユーザによって入力されると、基準凹凸度未満の凹凸度を有する画素で構成される低凹凸領域を抽出した結果に応じた検査対象領域がディスプレイに表示される。したがって、ユーザは、入力する基準凹凸度を変化させることで、ディスプレイに表示される検査対象領域を調整しつつ、検査対象領域を決定できる。その結果、凹凸度の違いに応じて外観検査の対象とする領域を的確に区別することができる。
 また、ディスプレイは、低凹凸領域に対してモルフォロジー変換のクロージング処理を実行した結果に応じた検査対象領域を表示するように、検査条件作成支援装置を構成してもよい。かかる構成では、凹凸度マップから抽出した低凹凸領域に存在するノイズを除去して、適切な検査対象領域をディスプレイに表示することができる。
 また、入力操作部は、クロージング処理における膨張および収縮の回数のユーザによる入力操作を受け付け、クロージング処理では、回数の膨張および収縮が低凹凸領域に対して実行されるように、検査条件作成支援装置を構成してもよい。かかる構成では、ユーザの要求に応じた回数の膨張および収縮をクロージング処理において実行できる。
 また、入力操作部は、ユーザによる基準面積の入力操作を受け付け、ディスプレイは、低凹凸領域のうちから、基準面積未満の面積を有する領域を除去した結果に応じた検査対象領域を表示するように、検査条件作成支援装置を構成してもよい。これによって、基準面積未満の領域を外して、適切な検査対象領域をディスプレイに表示することができる。
 また、距離画像に基づき凹凸度マップを作成する演算部をさらに備えるように、検査条件作成支援装置を構成してもよい。かかる構成では、距離画像を検査条件作成支援装置に入力することで、凹凸度マップを演算部により自動作成することができる。
 また、演算部は、複数の画素から選択した対象画素を中心として所定範囲を設定し、複数の画素のうち所定範囲内において対象画素の周囲に存在する複数の周囲画素のそれぞれと対象画素との距離の差の絶対値の中央値を凹凸度として対象画素に付与する演算を、複数の画素のうちで対象画素を変更しつつ実行することで凹凸度マップを作成するように、検査条件作成支援装置を構成してもよい。このような演算により凹凸度マップを作成することで、距離画像に含まれる凹凸を適切に表す凹凸度マップを得ることができる。
 また、検査対象領域を保存する記憶部をさらに備え、入力操作部は、ユーザによる保存指令の入力操作を受け付け、記憶部は、入力操作部が保存指令を受け付けた際にディスプレイに表示されている検査対象領域を保存するように、検査条件作成支援装置を構成してもよい。かかる構成では、ユーザは、ディスプレイに表示された検査対象領域を確認しつつ保存指令を入力することで、この検査対象領域を保存して、以後の検査で利用することができる。
 本発明の第2態様に係る検査条件作成支援装置は、上記第2目的を達成するために、良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップのうちから、凹凸度の違いに基づき区分けされる第1検査対象領域と第2検査対象領域とをユーザが識別可能に表示するディスプレイと、第1検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と、第2検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と異なる第2検査閾値とを個別にユーザが設定可能な入力操作部とを備える。
 本発明の第2態様に係る検査条件作成支援方法は、上記第2目的を達成するために、良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップのうちから、凹凸度の違いに基づき区分けされる第1検査対象領域と第2検査対象領域とをユーザが識別可能にディスプレイに表示する工程と、第1検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と、第2検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と異なる第2検査閾値とが個別にユーザにより設定される工程とを備える。
 本発明の第2態様に係る検査条件作成支援プログラムは、上記第2目的を達成するために、良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップのうちから、凹凸度の違いに基づき区分けされる第1検査対象領域と第2検査対象領域とをユーザが識別可能にディスプレイに表示する工程と、第1検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と、第2検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と異なる第2検査閾値とが個別にユーザにより設定される工程とを、コンピューターに実行させる。
 本発明の第2態様に係る記録媒体は、上記第2目的を達成するために、上記の検査条件作成支援プログラムをコンピューターにより読み出し可能に記録する。
 このように構成された本発明(検査条件作成支援装置、検査条件作成支援方法、検査条件作成支援プログラムおよび記録媒体)の第2態様では、良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップが用いられる。つまり、凹凸度マップのうちから、凹凸度の違いに基づき区分けされる第1検査対象領域と第2検査対象領域とがユーザにより識別可能にディスプレイに表示される。そして、ユーザは、第1検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と、第2検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と異なる第2検査閾値とを個別に設定可能である。したがって、ユーザは、第1検査対象領域をディスプレイで確認しながら、第1検査対象領域の凹凸度に応じた第1検査閾値を設定できるとともに、第2検査対象領域をディスプレイで確認しながら、第2検査対象領域の凹凸度に応じた第2検査閾値を設定できる。こうして、外観検査の対象とする各領域の凹凸度の違いに応じて適切な検査閾値を設定することが可能となっている。
 また、ディスプレイが凹凸度マップのうちから第1検査対象領域と第1検査対象領域以外の領域とをユーザにより識別可能に表示した状態で、ユーザが所定の設定操作を入力操作部に対して行うと、第1検査閾値が設定され、第1検査閾値の設定後に、ディスプレイが凹凸度マップのうちから、第2検査対象領域と、第2検査対象領域以外の領域とをユーザにより識別可能に表示した状態で、ユーザが設定操作を入力操作部に対して行うと、第2検査閾値が設定されるように、検査条件作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、第1検査閾値の設定と第2検査閾値の設定とを同様の設定操作により実行でき、ユーザは簡単な操作によってこれらを設定できる。
 また、ディスプレイが第1検査対象領域と第2検査対象領域とを表示した状態で、ユーザが入力操作部に対する選択操作により第1検査対象領域を選択しつつ、ユーザが所定の設定操作を入力操作部に対して行うと、第1検査閾値が設定され、ユーザが入力操作部に対する選択操作により第2検査対象領域を選択しつつ、ユーザが設定操作を入力操作部に対して行うと、第2検査閾値が設定されるように、検査条件作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、第1検査閾値の設定と第2検査閾値の設定とを同様の設定操作により実行でき、ユーザは簡単な操作によってこれらを設定できる。
 入力操作部は、基準凹凸度の入力操作を受け付け、ディスプレイは、第1検査対象領域および第2検査対象領域のうち一方の検査対象領域を対象とした状態で基準凹凸度が変更されると、基準凹凸度未満の凹凸度を有する画素で構成される低凹凸領域を凹凸度マップから抽出した結果に応じて一方の検査対象領域を表示することで、一方の検査対象領域の表示を変更するように、検査条件作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、ユーザは、基準凹凸度を変更することで、これに伴って変化する検査対象領域をディスプレイで確認しつつ、この検査対象領域を最適化する操作を、第1検査対象領域および第2検査対象領域のそれぞれに実行できる。その結果、それぞれ最適化された第1検査対象領域および第2検査対象領域に対して、第1検査閾値および第2検査閾値を設定することができる。
 また、距離画像に基づき凹凸度マップを作成する演算部をさらに備えるように、検査条件作成支援装置を構成してもよい。かかる構成では、距離画像を検査条件作成支援装置に入力することで、凹凸度マップを演算部により自動作成することができる。
 また、演算部は、複数の画素から選択した対象画素を中心として所定範囲を設定し、複数の画素のうち所定範囲内において対象画素の周囲に存在する複数の周囲画素のそれぞれと対象画素との距離の差の絶対値の中央値を凹凸度として対象画素に付与する演算を、複数の画素のうちで対象画素を変更しつつ実行することで凹凸度マップを作成するように、検査条件作成支援装置を構成してもよい。このような演算により凹凸度マップを作成することで、距離画像に含まれる凹凸を適切に表す凹凸度マップを得ることができる。
 以上のように、本発明の第1態様によれば、凹凸度の違いに応じて外観検査の対象とする領域を的確に区別することが可能となり、本発明の第2態様によれば、外観検査の対象とする各領域の凹凸度の違いに応じて適切な検査閾値を設定することが可能となる。
本発明に係る検査条件作成支援装置として機能するコンピューターを備えた外観検査システムの一例を示すブロック図。 図1の検査システムが備える外観検査装置を模式的に示す図。 凹凸度マップの作成手順の一例を示すフローチャート。 図3のフローチャートに従って実行される演算処理の内容を模式的に示す図。 検査条件の設定手順の一例を示すフローチャート。 検査条件の設定のためにディスプレイに表示される画面の一例を示す図。 図5のフローチャートに従って実行される演算処理の内容を模式的に示す図。 図5のフローチャートに従って実行される演算処理の内容を模式的に示す図。 外観検査装置で実行される外観検査の一例を示すフローチャート。 検査条件の設定手順の変形例を示すフローチャート。 図10のフローチャートで実行される検査閾値の設定手順を示すフローチャート。 検査条件の設定のためにディスプレイに表示される画面の変形例を示す図。
 図1は本発明に係る検査条件作成支援装置として機能するコンピューターを備えた外観検査システムの一例を示すブロック図であり、図2は図1の検査システムが備える外観検査装置を模式的に示す図である。図2および以下の図では、Z軸方向を鉛直方向とし、X軸方向およびY軸方向をそれぞれ水平方向とするXYZ直交座標系を適宜示す。図1に示すように、検査システム1は、検査対象ワークW(図2)の外観を検査する外観検査装置2と、外観検査装置2における外観検査の検査条件の作成を支援するコンピューター3とを備える。
 外観検査装置2は、外観検査に必要な制御を実行するコントローラ21を備える。このコントローラ21は、演算部211、記憶部212および通信部213を有する。演算部211は、CPU(Central Processing Unit)およびRAM(Random Access Memory)で構成されたプロセッサであり、外観検査に必要となる演算機能を担う。記憶部212はHDD(Hard Disk Drive)であり、外観検査の結果等を記憶する。通信部213は、コンピューター3等の外部装置との通信機能を担う。
 図2に示すように、外観検査装置2は、検査対象ワークWを支持するテーブル22を備える。検査対象ワークWが鉄等を含んで磁力により保持できる場合には、テーブル22として電磁石テーブルを用いることができる。また、検査対象ワークWが樹脂等の磁力により保持できないものである場合には、エアー吸着あるいはチャック機構によって検査対象ワークWを支持するテーブルを支持テーブル2として用いることができる。
 さらに、外観検査装置2は、テーブル22上の検査対象ワークWの三次元形状を計測して距離画像Iを取得する撮像ユニット23を備える。撮像ユニット23は、カメラ24とプロジェクタ25とを有する。カメラ24は、撮像範囲F(換言すれば、視野)内からそのレンズ241に入射した光を固体撮像素子に結像することで、撮像範囲Fの画像を撮像する。プロジェクタ25は、光源からの光をDMD(Digital Mirror Device)等で変調することで、撮像範囲Fに対して光のパターンを射出する。
 そして、コントローラ21は、撮像ユニット23を用いて、検査対象ワークWの表面の三次元形状を計測する。具体的には、コントローラ21の演算部211は、プロジェクタ25からテーブル22上の検査対象ワークWへ向けてパターンを照射しつつ撮像範囲F内の検査対象ワークWをカメラ24により撮像することで、パターンが照射された検査対象ワークWを撮像してパターン画像を取得する。かかるパターン画像には、検査対象ワークWの表面の三次元形状に応じて変形したパターンが含まれる。
 演算部211はパターン画像Mに基づき、検査対象ワークWの三次元形状を示す距離画像Iを生成し、記憶部212に保存する。なお、パターンを照射しつつ検査対象ワークWを撮像した画像に基づき検査対象ワークWの三次元形状を計測する具体的手法は、位相シフト法および空間コード化法等の種々の方法を用いることができる。
 この距離画像Iは、カメラ24から検査対象ワークWの表面までのZ軸方向における距離を、X軸方向およびY軸方向に(すなわち、XY平面で)マトリックス状に並ぶ複数の画素のそれぞれについて示す点群データであり、各画素に付与された画素値は、当該画素におけるカメラ24から検査対象ワークWまでのZ軸方向における距離を示す。換言すれば、距離画像Iは、複数の画素それぞれにおける検査対象ワークWの表面のZ軸方向における位置(ここの例では、高さに相当)を示す。
 また、記憶部212は、検査対象ワークWと同種の良品ワークG(すなわち、検査対象ワークWの良品)の三次元形状を撮像ユニット23により計測することで予め取得した距離画像Iを記憶する。演算部211は、検査対象ワークWの距離画像Iと、良品ワークGの距離画像Iとの位置を重ね合わせて、これらの距離画像Iの差分(すなわち、位置ずれ)を取る。そして、演算部211は、所定の検査閾値以上の差分を有する箇所が無い場合には、検査対象ワークWを良品と判定し、検査閾値以上の差分を有する箇所が在る場合には、検査対象ワークWが不良品であると判定する。
 図1に示すように、コンピューター3は、演算部31、記憶部32、ディスプレイ33、入力機器34および通信部35を備え、検査対象ワークWの表面をその凹凸度に応じた領域毎に区別して、各領域に適した検査条件を作成する作業を支援する。演算部31は、CPUおよびRAMで構成されたプロセッサであり、検査条件作成支援に必要となる演算機能を担う。記憶部32はHDDであり、検査条件作成支援に伴って生成されたデータ等を記憶する。ディスプレイ33は、画像をユーザに対して表示する。入力機器34はキーボードやマウスで構成される。なお、タッチパネルディスプレイ等により、ディスプレイ33と入力機器34とを一体的に構成してもよい。通信部35は、外観検査装置2等の外部装置との通信機能を担い、例えば外観検査装置2で取得された距離画像Iを、外観検査装置2の通信部213を介して受信する。
 演算部31は、記憶部32、ディスプレイ33、入力機器34および通信部35を検査条件作成支援プログラム4に基づき制御することで、検査条件の作成支援を実行する。検査条件作成支援プログラム4は、例えばUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体5に、コンピューター3により読み出し可能に記録された状態で提供され、記憶部32にインストールされる。続いては、検査条件作成支援について詳述する。
 コンピューター3の演算部31は、検査条件作成支援を実行するにあたり、通信部35を介して外観検査装置2から取得した距離画像Iに基づき、凹凸度マップMを作成して記憶部32に保存する。特に、ここで利用される距離画像Iは、良品ワークGの外観を外観検査装置2により計測して取得されたものであり、凹凸度マップMは、良品ワークGを撮像した距離画像Iに含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与したものである。
 図3は凹凸度マップの作成手順の一例を示すフローチャートであり、図4は図3のフローチャートに従って実行される演算処理の内容を模式的に示す図である。図3のフローチャートは、演算部31による演算によって実行される。図4に示されるように、距離画像Iは、X軸方向およびY軸方向にマトリックス状に並ぶ複数の画素Pのそれぞれについて、当該画素Pの画素値(すなわち、高さ)を示す。
 ステップS101では、距離画像Iを構成する複数の画素Pのうちから、一の対象画素Poが選択される。ステップS102では、対象画素Poを中心とする所定範囲Aが距離画像Iに対して設定される。つまり、所定範囲Aの幾何中心は対象画素Poに一致する。なお、図4の例では、所定範囲Aは、X軸方向に平行な2辺と、Y軸方向に平行な2辺で構成される正方形であるが、所定範囲Aの形状はこれに限られず、長方形、平行四辺形、菱形あるいは円形であってもよい。
 ステップS103では、所定範囲A内において対象画素Poの周囲に存在する複数の周囲画素Ppそれぞれにおける高さ(距離)と、対象画素Poにおける高さ(距離)との差分が算出される。なお、所定範囲Aに含まれる対象画素Po以外の全ての画素Pが周囲画素Ppとして選択されるのではなく、その一部が周囲画素Ppとして選択される。つまり、X軸方向およびY軸方向のそれぞれに2画素P以上(ここの例では2画素P)の格子間隔を空けて対象画素Poの周囲で格子状に並ぶ画素Pが周囲画素Ppに選択される。その結果、24個の周囲画素Ppが選択される。そして、周囲画素Ppの高さZpと対象画素Poの高さZoとの差分(=Zp-Zo)が、これら周囲画素Ppのそれぞれについて算出される。
 ステップS104では、こうして得られた24個の差分の絶対値の中央値が算出され、ステップS105では、この中央値が対象画素Poに関連付けられる。ステップS106では、距離画像Iを構成する全ての画素Pに対してステップS102~S105が実行されたかを確認することで、図3のフローチャートを終了するかが判断される。なお、ステップS106での判断基準はこれに限られず、距離画像Iの周縁の画素Pを対象画素Poの対象から外してもよいし、ユーザに指定された範囲以外の画素Pを対象画素Poの対象から外してもよい。そして、ステップS106で終了する(YES)と判断するまで、対象画素Poを変更しながら(ステップS107)、ステップS102~S105が実行される。その結果、良品ワークGを撮像した距離画像Iに含まれる複数の画素Pのそれぞれに対して、当該画素Pを含む所定範囲Aの凹凸度(すなわち、ステップS104の中央値)を付与した凹凸度マップMが作成されて、記憶部32に保存される。
 そして、コンピューター3は、良品ワークGの表面をその凹凸度に応じた領域毎に区別して各領域に適した検査条件、具体的には上述の検査閾値を作成する作業を、凹凸度マップMを利用して支援する。つまり、鍛造等による凹凸がそのまま表れた領域と、切削等によって平滑に仕上げられた領域とを含む検査対象ワークWに対して外観検査を行う場合、各領域の凹凸度に応じて検査閾値を設定できることが好適となる。コンピューター3は、このような検査閾値の設定を可能とする。
 図5は検査条件の設定手順の一例を示すフローチャートであり、図6は検査条件の設定のためにディスプレイに表示される画面の一例を示す図であり、図7および図8は図5のフローチャートに従って実行される演算処理の内容を模式的に示す図である。図5のフローチャートは、演算部31による演算によって実行される。図6に示すように、ユーザはディスプレイ33に表示された操作画面6を入力機器34により操作することで、操作画面6に示された各パラメータを調整できる。図7の欄7A等に示すように、良品ワークGは、それぞれ凹凸度が異なる3つの領域G1、G2、G3をその表面に少なくとも含む。領域G1は切削によって平滑に仕上げられた加工面領域であり、領域G2、G3は鍛造による凹凸がそのまま表れた鍛造面領域である。ここでは、加工面領域G1および鍛造面領域G2に対してそれぞれに適切な検査閾値を設定する例について説明する。
 ステップS201では、凹凸度マップMのうちから、基準凹凸度61未満の低凹凸領域Lが抽出される。図6に示すように、ユーザは操作画面6を操作することで基準凹凸度61を入力することができ、ステップS201では、ユーザにより入力された基準凹凸度61に基づき低凹凸領域Lが抽出される。その結果、図7の欄7Bに示すように、加工面領域G1のほとんどと、鍛造面領域G2の一部に低凹凸領域L(ドットハッチングが付された領域)が現れる。
 ステップS202では、ステップS201で抽出された低凹凸領域Lに対して、モルフォロジー変換のクロージング処理が実行される。図6に示すように、ユーザは操作画面6を操作することでクロージングサイズ62、すなわちクロージング処理における膨張および収縮の回数を入力することができ、ステップS202のクロージング処理では、ユーザにより入力された回数(クロージングサイズ62)の膨張および収縮がそれぞれ実行される。その結果、図7の欄7B、7Cの比較から分かるように、加工面領域G1において低凹凸領域Lから外れていた一部がそれを囲む低凹凸領域Lに取り込まれて、加工面領域G1の全体が低凹凸領域Lとして扱われることとなる。
 ステップS203では、基準面積63未満の低凹凸領域Lが除去される。図6に示すように、ユーザは操作画面6を操作することで基準面積63を入力することができ、ステップS203ではユーザにより入力された基準面積63に基づき低凹凸領域Lが除去される。その結果、図7の欄7C、7Dの比較から分かるように、鍛造面領域G2の一部に現れていた低凹凸領域Lが鍛造面領域G2から除去される。
 こうして、図7の欄7Dに示すように、ステップS201~S203を実行した後に残った低凹凸領域L(換言すれば、ステップS201~S203の実行により選択された領域)が第1検査対象領域R1としてディスプレイ33に表示される(ステップS204)。この際、ディスプレイ33は、このように凹凸度の違いに応じて区分けされる第1検査対象領域R1とそれ以外の領域とをユーザが区別して識別できるように、第1検査対象領域R1とそれ以外の領域とを異なる態様(例えば、異なる色あるいは輝度)で表示する。
 ステップS205では、操作画面6に対するユーザの操作によって、基準凹凸度61が変更されたか否かが判断される。基準凹凸度61の変更があった場合(ステップS205で「YES」の場合)には、変更後の基準凹凸度61に基づきステップS201~S204が実行される。つまり、ユーザは、基準凹凸度61を変更することで第1検査対象領域R1を変化させることができる。これにより、ユーザは、ディスプレイ33で第1検査対象領域R1を確認しながら入力機器34により基準凹凸度61を変更することで、加工面領域G1に対して第1検査対象領域R1を的確に調整することができる。
 ステップS206では、ユーザが操作画面6の保存ボタン64を操作したかが確認される。保存ボタン64の操作が確認されない場合(ステップS206で「NO」の場合)には、保存指令がないと判断して、ステップS205に戻る。保存ボタン64の操作が確認された場合(ステップS206で「YES」の場合)には、保存指令が入力されたと判断して、ディスプレイ33に表示されている第1検査対象領域R1が記憶部32に設定・保存される(ステップS207)。
 なお、図6に示すように、ユーザは操作画面6を操作することで検査閾値65を入力することができ、第1検査対象領域R1の検査に適した値に検査閾値65を調整してから保存ボタンを操作することができる。ステップS207では、保存指令が入力された際の検査閾値65が、第1検査対象領域R1に関連付けられて、第1検査閾値651(図1)として記憶部32に保存される。こうして、ステップS207で加工面領域G1に対して設定された第1検査対象領域R1に対する第1検査閾値651の設定が完了する。
 ステップS208では、図5のフローチャートを終了するかが判断される。ここでは、鍛造面領域G2に対する検査閾値65の設定が完了していないため、ステップS208で「NO」と判断される。したがって、ステップS209に進んで、ステップS201~S207を実行する対象範囲が変更される。具体的には、凹凸度マップMのうちから、第1検査対象領域R1を除いた鍛造面領域G2、G3が対象範囲に選択される。
 ここの例では、鍛造面領域G2と比較して鍛造面領域G3の方が大きい凹凸度を有する。そして、ユーザは、加工面領域G1に対する第1検査対象領域R1および第1検査閾値651の設定と同じ要領でステップS201~S207を実行して、鍛造面領域G2に対する第2検査対象領域R2および第2検査閾値652(図1)を設定する。
 つまり、ステップS201では、凹凸度マップMのうち、第1検査対象領域R1以外の鍛造面領域G2、G3から、基準凹凸度61未満の低凹凸領域Lが抽出される。この際、ユーザは、適当な低凹凸領域Lが抽出されるように、操作画面6によって基準凹凸度61を調整する。その結果、図8の欄8Bに示すように、鍛造面領域G2のほとんどと、鍛造面領域G3の一部に低凹凸領域L(ドットハッチングが付された領域)が現れる。
 ステップS202では、ステップS201で抽出された低凹凸領域Lに対して、ユーザに入力されたサイズでクロージング処理が実行される。その結果、図8の欄8B、8Cの比較から分かるように、鍛造面領域G2において低凹凸領域Lから外れていた一部がそれを囲む低凹凸領域Lに取り込まれて、鍛造面領域G2の全体が低凹凸領域Lとなる。
 ステップS203では、ユーザに入力された基準面積63未満の低凹凸領域Lが除去される。その結果、図8の欄8C、8Dの比較から分かるように、鍛造面領域G3の一部に現れていた低凹凸領域Lが鍛造面領域G3から除去される。
 こうして、図8の欄8Dに示すように、ステップS201~S203を実行した後に残った低凹凸領域L(換言すれば、ステップS201~S203の実行により選択された領域)が第2検査対象領域R2としてディスプレイ33に表示される(ステップS204)。この際、ディスプレイ33は、このように凹凸度の違いに応じて区分けされる第1検査対象領域R1と、第2検査対象領域R2と、当該領域R1、R2以外の領域とを、ユーザが区別して識別できるように、これらの領域を異なる態様(例えば、異なる色あるいは輝度)で表示する。
 上述と同様に、基準凹凸度61が変更されると(ステップS205で「YES」)、ステップS201~S204が再実行される一方、保存指令が入力されると(ステップS206で「YES」)、第2検査対象領域R2が記憶部32に設定・保存されるとともに、保存指令の入力時の検査閾値65が第2検査閾値652として、第2検査対象領域R2と関連付けられて、記憶部32に保存される(ステップS207)。こうして、ステップS207で鍛造面領域G2に対して設定された第2検査対象領域R2に対する第2検査閾値652の設定が完了する。なお、このように設定された第2検査閾値652は、第1検査閾値651よりも大きい。
 こうして、第1検査対象領域R1に対する第1検査閾値651の設定と、第2検査対象領域R2に対する第2検査閾値652の設定とが完了すると、ステップS208でフローチャートを終了する(YES)と判断される。そして、これらを用いて検査対象ワークWに対する外観検査が実行される。
 図9は外観検査装置で実行される外観検査の一例を示すフローチャートである。ステップS301では、上述の要領で、検査対象ワークWの距離画像Iが取得される、そして、予め取得されていた良品ワークGの距離画像Iと、検査対象ワークWの距離画像Iとの位置合わせが実行される(ステップS302)。
 ステップS303では、良品ワークGおよび検査対象ワークWそれぞれの距離画像Iの差分が第1検査閾値651以上となる箇所が第1検査対象領域R1に存在するかが検査される。そして、該当箇所が存在しない場合には、ステップS304で欠陥が存在しないと判断されて(すなわち、「NO」と判断されて)、ステップS305に進む。
 ステップS305では、良品ワークGおよび検査対象ワークWそれぞれの距離画像Iの差分が第2検査閾値651以上となる箇所が第2検査対象領域R2に存在するかが検査される。そして、該当箇所が存在しない場合には、ステップS306で欠陥が存在しないと判断されて(すなわち、「NO」と判断されて)、検査対象ワークWは良品であると判定される(ステップS307)。
 一方、ステップS304あるいはステップS306で、該当箇所が存在し、欠陥が存在すると判断されると、検査対象ワークWは不良品であると判定される(ステップS308)。
 以上に説明した実施形態では、良品ワークGを撮像することで取得された良品ワークGの距離画像Iに含まれる複数の画素Pのそれぞれに対して、当該画素Pを含む所定範囲Aの凹凸度を付与した凹凸度マップMが用いられる。つまり、基準凹凸度61がユーザによって入力されると、基準凹凸度61未満の凹凸度を有する画素Pで構成される低凹凸領域Lが抽出され(ステップS201)、当該低凹凸領域Lに応じた第1・第2検査対象領域R1、R2がディスプレイ33に表示される(ステップS204)。したがって、ユーザは、入力する基準凹凸度61を変化させることで、ディスプレイ33に表示される第1・第2検査対象領域R1、R2を調整しつつ、第1・第2検査対象領域R1、R2を決定できる。その結果、凹凸度の違いに応じて外観検査の対象とする領域を的確に区別することができる。
 また、低凹凸領域Lに対してモルフォロジー変換のクロージング処理が実行され(ステップS202)、その結果に応じた第1・第2検査対象領域R1、R2がディスプレイ33に表示される(ステップS204)。かかる構成では、凹凸度マップMから抽出した低凹凸領域Lに存在するノイズを除去して、適切な第1・第2検査対象領域R1、R2をディスプレイ33に表示することができる。
 また、入力機器34は、クロージング処理における膨張および収縮の回数(クロージングサイズ62)のユーザによる入力操作を受け付ける。そして、クロージング処理では、回数の膨張および収縮が低凹凸領域Lに対して実行される。かかる構成では、ユーザの要求に応じた回数の膨張および収縮をクロージング処理において実行できる。
 また、入力機器34は、ユーザによる基準面積63の入力操作を受け付ける。そして、低凹凸領域Lのうちから、基準面積63未満の面積を有する領域が除去され(ステップS203)、その結果に応じた第1・第2検査対象領域R1、R2がディスプレイ33に表示される(ステップS204)。これによって、基準面積63未満の領域を外して、適切な第1・第2検査対象領域R1、R2をディスプレイに表示することができる。
 また、第1・第2検査対象領域R1、R2を保存する記憶部32が具備されている。そして、入力機器34は、ユーザによる保存指令の入力操作を受け付け、記憶部32は、入力機器34が保存指令を受け付けた際にディスプレイ33に表示されている第1・第2検査対象領域R1、R2を保存する。かかる構成では、ユーザは、ディスプレイ33に表示された第1・第2検査対象領域R1、R2を確認しつつ保存指令を入力することで、この第1・第2検査対象領域R1、R2を保存して、以後の外観検査で利用することができる。
 また、良品ワークGを撮像することで取得された良品ワークGの距離画像Iに含まれる複数の画素Pのそれぞれに対して、当該画素Pを含む所定範囲Aの凹凸度を付与した凹凸度マップMが用いられる。つまり、凹凸度マップMのうちから、凹凸度の違いに基づき区分けされる第1検査対象領域R1と第2検査対象領域R2とがユーザにより識別可能にディスプレイ33に表示される(ステップS204)。そして、ユーザは、第1検査対象領域R1における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値651と、第2検査対象領域R2における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値651と異なる第2検査閾値652とを個別に設定可能である(ステップS207)。したがって、ユーザは、第1検査対象領域R1をディスプレイ33で確認しながら、第1検査対象領域R1の凹凸度に応じた第1検査閾値651を設定できるとともに、第2検査対象領域R2をディスプレイ33で確認しながら、第2検査対象領域R2の凹凸度に応じた第2検査閾値652を設定できる。こうして、外観検査の対象とする各領域R1、R2の凹凸度の違いに応じて適切な検査閾値651、652を設定することが可能となっている。
 また、ディスプレイ33が凹凸度マップのうちから第1検査対象領域R1と第1検査対象領域以外の領域とをユーザにより識別可能に表示した状態で(ステップS204)、ユーザが保存ボタン64を操作する設定操作を入力機器34に対して行うと(ステップS206)、第1検査閾値651が設定される(ステップS207)。また、第1検査閾値の設定後に、ディスプレイ33が凹凸度マップMのうちから、第2検査対象領域R2と、第2検査対象領域R2以外の領域とをユーザにより識別可能に表示した状態で(ステップS204)、ユーザが保存ボタン64を操作する設定操作を入力機器34に対して行うと(ステップS206)、第2検査閾値652が設定される。かかる構成では、第1検査閾値651の設定と第2検査閾値652の設定とを、保存ボタン64の操作という同様の設定操作により実行でき、ユーザは簡単な操作によってこれらを設定できる。
 また、入力機器34は、基準凹凸度61の入力操作を受け付け、演算部31は、第1検査対象領域R1および第2検査対象領域R2のうち第1検査対象領域R1を対象とした状態で基準凹凸度61が変更されると(ステップS205)、基準凹凸度61未満の凹凸度を有する画素Pで構成される低凹凸領域Lを凹凸度マップMから抽出する(ステップS201)。そして、演算部31は、この低凹凸領域Lに応じた第1検査対象領域R1をディスプレイ33に表示することで、第1検査対象領域R1の表示を変更する(ステップS204)。かかる構成では、ユーザは、基準凹凸度61を変更することで、これに伴って変化する第1検査対象領域R1をディスプレイ33で確認しつつ、第1検査対象領域R1を最適化する操作を実行できる。また、第2検査対象領域R2についても最適化する操作を同様に実行できる。
 また、距離画像Iに基づき凹凸度マップMを作成する演算部31が具備されている。かかる構成では、距離画像Iをコンピューター3に入力することで、凹凸度マップMを演算部31により自動作成することができる。
 また、複数の画素Pから選択した対象画素Poを中心として所定範囲Aが設定される(ステップS101、S102)。そして、複数の画素Pのうち所定範囲A内において対象画素Poの周囲に存在する複数の周囲画素Ppのそれぞれにおける距離と対象画素Poにおける距離との差(=Zp-Zo)の絶対値の中央値が凹凸度として対象画素Poに付与される(ステップS103~S105)。演算部31は、ステップS101~S105の当該演算を、複数の画素Pのうちで対象画素Poを変更しつつ(ステップS107)、実行することで凹凸度マップMを作成する。このような演算により凹凸度マップMを作成することで、距離画像Iに含まれる凹凸を適切に表す凹凸度マップMを得ることができる。
 以上に説明した実施形態では、コンピューター3が本発明の「検査条件作成支援装置」の一例に相当し、演算部31が本発明の「演算部」の一例に相当し、記憶部32が本発明の「記憶部」の一例に相当し、ディスプレイ33が本発明の「ディスプレイ」の一例に相当し、入力機器34が本発明の「入力操作部」の一例に相当し、所定範囲Aが本発明の「所定範囲」の一例に相当し、良品ワークGが本発明の「良品ワーク」の一例に相当し、距離画像Iが本発明の「距離画像」の一例に相当し、低凹凸領域Lが本発明の「低凹凸領域」の一例に相当し、凹凸度マップMが本発明の「凹凸度マップ」の一例に相当し、画素Pが本発明の「画素」の一例に相当し、対象画素Poが本発明の「対象画素」の一例に相当し、周囲画素Ppが本発明の「周囲画素」の一例に相当し、第1検査対象領域R1が本発明の「第1検査対象領域」および「検査対象領域」の一例に相当し、第2検査対象領域R2が本発明の「第2検査対象領域」および「検査対象領域」の一例に相当する。また、コンピューター3が本発明の「コンピューター」の一例に相当し、検査条件作成支援プログラム4が本発明の「検査条件作成支援プログラム」の一例に相当し、記録媒体5が本発明の「記録媒体」の一例に相当する。
 なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、図5に示す検査条件の設定手順を変形しても良い。図10は検査条件の設定手順の変形例を示すフローチャートであり、図11は図10のフローチャートで実行される検査閾値の設定手順を示すフローチャートであり、図12は検査条件の設定のためにディスプレイに表示される画面の変形例を示す図である。図10および図11のフローチャートは、演算部31による演算によって実行される。以下では、上記の実施例との差異を中心に説明する。ただし、上記の実施例と共通する構成を具備することで同様の効果が奏されることは言うまでもない。
 図10の変形例では、図5の例と同様に、ステップS201~S206が実行される。ただし、図10の変形例では、ステップS207に代えてステップS210が実行される。このステップS210では、ディスプレイ33に表示されている検査対象領域R1、R2の記憶部32への保存のみが実行され、検査閾値651、652の記憶部32への保存は実行されない。かかる図10の変形例では、第1検査対象領域R1の設定・保存を行って、さらに第2検査対象領域R2の設定・保存を行ってから、ステップS211の検査閾値設定が実行される。
 図11に示すように、検査閾値設定では、第1検査対象領域R1および第2検査対象領域R2がユーザにより区別して識別可能な態様でディスプレイ33に表示される(ステップS401)。そして、ユーザが操作画面6の設定ボタン66を操作したかが確認される(ステップS402)。設定ボタン66の操作が確認されると(ステップS402で「YES」)、ユーザにより選択されている領域が第1検査対象領域R1であるかが確認される(ステップS403)。つまり、検査閾値設定では、設定済みの第1検査対象領域R1および第2検査対象領域R2がディスプレイ33に表示されており、ユーザは入力機器34の例えばマウスを操作(選択操作)することで、これらの領域R1、R2を選択できる。
 第1検査対象領域R1が選択されている場合(ステップS403で「YES」の場合)には、ユーザにより入力されてディスプレイ33に表示中の検査閾値65が第1検査閾値651として設定され、記憶部32に保存される(ステップS404)。一方、第2検査対象領域R2が選択されている場合(ステップS403で「NO」の場合)には、ユーザにより入力されてディスプレイ33に表示中の検査閾値65が第2検査閾値652として設定され、記憶部32に保存される(ステップS405)。
 ステップS406では、第1検査閾値651および第2検査閾値652の両方が設定済みであるかを確認することで、図11のフローチャートを終了するかを判断する。つまり、いずれか一方が未設定であれば(ステップS406で「NO」)、ステップS402に戻り、両方が設定済みであれば(ステップS406で「YES」)、図11のフローチャートを終了する。
 かかる変形例では、ディスプレイ33が第1検査対象領域R1と第2検査対象領域R2とを表示した状態で(ステップS401)、ユーザが入力機器34に対する選択操作(マウスの操作)により第1検査対象領域R1を選択しつつ、ユーザが設定ボタン66を操作する設定操作を入力機器34に対して行うと(ステップS402)、第1検査閾値651が設定される(ステップS404)。また、ユーザが入力機器34に対する選択操作(マウスの操作)により第2検査対象領域R2を選択しつつ、ユーザが設定ボタン66を操作する設定操作を入力機器34に対して行うと(ステップS402)、第2検査閾値652が設定される(ステップS405)。かかる構成では、第1検査閾値651の設定と第2検査閾値652の設定とを設定ボタン66の操作という同様の設定操作により実行でき、ユーザは簡単な操作によってこれらを設定できる。
 また、図5のフローチャートによれば、第1検査対象領域R1に対する第1検査閾値の設定が完了してから、第2検査対象領域R2が表示されて、第2検査対象領域R2に対する第2検査閾値の設定が実行される。しかしながら、第1検査閾値の設定の前に、第1検査対象領域R1および第2検査対象領域R2の両方を、それぞれを識別可能な状態でディスプレイ33に表示してから、ユーザが第1検査閾値の設定と第2検査閾値の設定とを、入力機器34の操作によりディスプレイ33に対して個別に実行できるように構成してもよい。
 また、検査条件を設定するにあたり、図5あるいは図10のフローチャートに示す一部のステップ、例えばステップS202、S203等を省略してもよい。
 また、外観検査装置2とコンピューター3とを別体に構成する必要は必ずしもなく、外観検査装置2にコンピューター3を内蔵してもよい。
 また、凹凸度マップMの作成にあたり、所定範囲Aに含まれる対象画素Po以外の全画素Pの一部を周囲画素Ppとして選択する必要は必ずしもなく、当該全画素Pを周囲画素Ppとして選択してもよい。
 また、凹凸度として採用する値は、対象画素Poでの距離と周囲画素Ppでの距離との差分の絶対値の中央値に限られない。例えば、対象画素Poでの距離に対する周囲画素Ppでの距離の標準偏差を凹凸度として採用してもよい。
 また、良品ワークG(検査対象ワークW)の表面の形状は平面である必要は無く、円筒形、楕円形あるいは波打った形状等の種々の形状を有する良品ワークG(検査対象ワークW)に対して、上述の技術を適用可能である。
 本発明は、外観検査技術の全般に適用可能である。
 3…コンピューター(検査条件作成支援装置)
 31…演算部
 32…記憶部
 33…ディスプレイ
 34…入力機器(入力操作部)
 4…検査条件作成支援プログラム
 5…記録媒体
 64…保存ボタン
 66…設定ボタン
 A…所定範囲
 G…良品ワーク
 I…距離画像
 L…低凹凸領域
 M…凹凸度マップ
 P…画素
 Po…対象画素
 Pp…周囲画素
 R1…第1検査対象領域(検査対象領域)
 R2…第2検査対象領域(検査対象領域)

Claims (19)

  1.  ユーザによる基準凹凸度の入力操作を受け付ける入力操作部と、
     良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップから、前記基準凹凸度未満の凹凸度を有する前記画素で構成される低凹凸領域を抽出した結果に応じた検査対象領域を表示するディスプレイと
    を備える検査条件作成支援装置。
  2.  前記ディスプレイは、前記低凹凸領域に対してモルフォロジー変換のクロージング処理を実行した結果に応じた前記検査対象領域を表示する請求項1に記載の検査条件作成支援装置。
  3.  前記入力操作部は、前記クロージング処理における膨張および収縮の回数のユーザによる入力操作を受け付け、
     前記クロージング処理では、前記回数の膨張および収縮が前記低凹凸領域に対して実行される請求項2に記載の検査条件作成支援装置。
  4.  前記入力操作部は、ユーザによる基準面積の入力操作を受け付け、
     前記ディスプレイは、前記低凹凸領域のうちから、前記基準面積未満の面積を有する領域を除去した結果に応じた前記検査対象領域を表示する請求項1ないし3のいずれか一項に記載の検査条件作成支援装置。
  5.  前記距離画像に基づき前記凹凸度マップを作成する演算部をさらに備える請求項1ないし4のいずれか一項に記載の検査条件作成支援装置。
  6.  前記演算部は、前記複数の画素から選択した対象画素を中心として前記所定範囲を設定し、前記複数の画素のうち前記所定範囲内において前記対象画素の周囲に存在する複数の周囲画素のそれぞれと前記対象画素との距離の差の絶対値の中央値を前記凹凸度として前記対象画素に付与する演算を、前記複数の画素のうちで前記対象画素を変更しつつ実行することで前記凹凸度マップを作成する請求項5に記載の検査条件作成支援装置。
  7.  前記検査対象領域を保存する記憶部をさらに備え、
     前記入力操作部は、ユーザによる保存指令の入力操作を受け付け、
     前記記憶部は、前記入力操作部が前記保存指令を受け付けた際に前記ディスプレイに表示されている前記検査対象領域を保存する請求項1ないし6のいずれか一項に記載の検査条件作成支援装置。
  8.  ユーザによる基準凹凸度の入力操作を受け付ける工程と、
     良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップから、前記基準凹凸度未満の凹凸度を有する前記画素で構成される低凹凸領域を抽出した結果に応じた検査対象領域をディスプレイに表示する工程と
    を備える検査条件作成支援方法。
  9.  ユーザによる基準凹凸度の入力操作を受け付ける工程と、
     良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップから、前記基準凹凸度未満の凹凸度を有する前記画素で構成される低凹凸領域を抽出した結果に応じた検査対象領域をディスプレイに表示する工程と
    を、コンピューターに実行させる検査条件作成支援プログラム。
  10.  請求項9に記載の検査条件作成支援プログラムをコンピューターにより読み出し可能に記録する記録媒体。
  11.  良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップのうちから、前記凹凸度の違いに基づき区分けされる第1検査対象領域と第2検査対象領域とをユーザが識別可能に表示するディスプレイと、
     前記第1検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と、前記第2検査対象領域における欠陥の有無を検査するための前記第1検査閾値と異なる第2検査閾値とを個別にユーザが設定可能な入力操作部と
    を備える検査条件作成支援装置。
  12.  前記ディスプレイが前記凹凸度マップのうちから前記第1検査対象領域と前記第1検査対象領域以外の領域とをユーザにより識別可能に表示した状態で、ユーザが所定の設定操作を前記入力操作部に対して行うと、前記第1検査閾値が設定され、
     前記第1検査閾値の設定後に、前記ディスプレイが前記凹凸度マップのうちから、前記第2検査対象領域と、前記第2検査対象領域以外の領域とをユーザにより識別可能に表示した状態で、ユーザが前記設定操作を前記入力操作部に対して行うと、前記第2検査閾値が設定される請求項11に記載の検査条件作成支援装置。
  13.  前記ディスプレイが前記第1検査対象領域と前記第2検査対象領域とを表示した状態で、
     ユーザが前記入力操作部に対する選択操作により前記第1検査対象領域を選択しつつ、ユーザが所定の設定操作を前記入力操作部に対して行うと、前記第1検査閾値が設定され、
     ユーザが前記入力操作部に対する選択操作により前記第2検査対象領域を選択しつつ、ユーザが前記設定操作を前記入力操作部に対して行うと、前記第2検査閾値が設定される請求項11に記載の検査条件作成支援装置。
  14.  前記入力操作部は、基準凹凸度の入力操作を受け付け、
     前記ディスプレイは、前記第1検査対象領域および前記第2検査対象領域のうち一方の検査対象領域を対象とした状態で前記基準凹凸度が変更されると、前記基準凹凸度未満の凹凸度を有する前記画素で構成される低凹凸領域を前記凹凸度マップから抽出した結果に応じて前記一方の検査対象領域を表示することで、前記一方の検査対象領域の表示を変更する請求項11ないし13のいずれか一項に記載の検査条件作成支援装置。
  15.  前記距離画像に基づき前記凹凸度マップを作成する演算部をさらに備える請求項11ないし14のいずれか一項に記載の検査条件作成支援装置。
  16.  前記演算部は、前記複数の画素から選択した対象画素を中心として前記所定範囲を設定し、前記複数の画素のうち前記所定範囲内において前記対象画素の周囲に存在する複数の周囲画素のそれぞれと前記対象画素との距離の差の絶対値の中央値を前記凹凸度として前記対象画素に付与する演算を、前記複数の画素のうちで前記対象画素を変更しつつ実行することで前記凹凸度マップを作成する請求項15に記載の検査条件作成支援装置。
  17.  良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップのうちから、前記凹凸度の違いに基づき区分けされる第1検査対象領域と第2検査対象領域とをユーザが識別可能にディスプレイに表示する工程と、
     前記第1検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と、前記第2検査対象領域における欠陥の有無を検査するための前記第1検査閾値と異なる第2検査閾値とが個別にユーザにより設定される工程と
    を備える検査条件作成支援方法。
  18.  良品ワークを撮像した距離画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画素を含む所定範囲の凹凸度を付与した凹凸度マップのうちから、前記凹凸度の違いに基づき区分けされる第1検査対象領域と第2検査対象領域とをユーザが識別可能にディスプレイに表示する工程と、
     前記第1検査対象領域における欠陥の有無を検査するための第1検査閾値と、前記第2検査対象領域における欠陥の有無を検査するための前記第1検査閾値と異なる第2検査閾値とが個別にユーザにより設定される工程と
    を、コンピューターに実行させる検査条件作成支援プログラム。
  19.  請求項18に記載の検査条件作成支援プログラムをコンピューターにより読み出し可能に記録する記録媒体。
     
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