JP2000306093A - 外観検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一次元ＣＣＤカメラ等の一次元の撮像手段を
用いて凹凸等の繰返しパターンを有する被検査対象物の
外観検査を実行可能で、簡素な構成で高速処理が可能な
外観検査方法及び装置を提供する。 【解決手段】 一定周期の繰返しパターンが形成された
被検査対象物の外観を画像処理により検査する場合にお
いて、被検査対象物を撮像する一次元ＣＣＤカメラ１
と、該ＣＣＤカメラ１による検査画像データが入力され
て、直前の繰返しパターンの少なくもｎ周期分以上（ｎ
は１以上の整数）の検査画像データを二次元配列として
記憶するヒストリメモリとしてのディレイロジック２
と、ｎ周期前の検査画像データと現在の検査画像データ
とを比較する比較手段とを備えている。ｎ周期前の状態
と比較することによって、変化を強調して外観検査を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一次元撮像手段
（一次元ＣＣＤカメラ等）を用いて被検査対象物の外観
検査を行うのに好適な外観検査方法及び装置に係り、特
に画像処理を利用した繰返しパターンの検査方法及び装
置に関する

【０００２】

【従来の技術】従来、一次元ＣＣＤカメラを用いた外観
検査では読込データが周期的に変動するような対象物の
検査は難しく、二次元ＣＣＤカメラ等を用い二次元画像
を取込み空間フィルタ等の処理を施す必要があり、デー
タ処理に多大の時間を要すると共に高価なシステムにな
りがちであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、比較的安価
な一次元ＣＣＤカメラ等のラインカメラを用い、またで
きるだけ二次元的なデータ処理を減らすことで安価で高
速な検査システムを構築することが要望されていた。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑み、一次元ＣＣＤ
カメラ等の一次元の撮像手段を用いて繰返しパターンを
有する被検査対象物の外観検査を実行可能で、簡素な構
成で高速処理が可能な外観検査方法及び装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の外観検査方法は、一定周期の繰返しパター
ンが形成された被検査対象物の外観を画像処理により検
査する場合において、一次元の撮像手段を用いて前記被
検査対象物を撮像して現在の検査画像データを得るとと
もに、直前の繰返しパターンの少なくもｎ周期分以上
（ｎは１以上の整数）の検査画像データを二次元配列と
して記憶し、ｎ周期前の検査画像データと現在の検査画
像データとを比較して外観検査を実行することを特徴と
している。

【０００７】前記外観検査方法において、前記繰返しパ
ターンが一次元の検査画像データのｍ行分（ｍは２以上
の整数）からなる時、現在の検査画像データの各画素位
置毎にｍ×ｎ行前の検査画像データと現在の検査画像デ
ータの差分を求めて現在の変化量とし、この変化量があ
る閾値以上の画素数を指定行分積算し、積算結果の値が
ある欠陥判定基準値以上の場合に欠陥と判定するとよ
い。

【０００８】また、前記被検査対象物を前記一次元の撮
像手段で撮像する際の取込みピッチの誤差を吸収するた
めに、本来の判定対象行（ｍ×ｎ行前）の前後１行をも
合せて変化量を求め、最適な変化量の値を選択するよう
にしてもよい。

【０００９】本発明の外観検査装置は、一定周期の繰返
しパターンが形成された被検査対象物の外観を画像処理
により検査する構成において、被検査対象物を撮像する
一次元の撮像手段と、該撮像手段による検査画像データ
が入力されて、直前の繰返しパターンの少なくもｎ周期
分以上（ｎは１以上の整数）の検査画像データを二次元
配列として記憶するヒストリメモリと、ｎ周期前の検査
画像データと現在の検査画像データとを比較する比較手
段とを備えたことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る外観検査方法
及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。

【００１１】図１は本発明に係る外観検査方法及び装置
の実施の形態であり、図２はその実施の形態の動作説明
図である。

【００１２】図１において、１は一次元の撮像手段（ラ
インカメラ）としての一次元ＣＣＤカメラで例えば１０
２４個の画素を有するものである。ここで、被検査対象
物１０がテープ状であって規則的に凹凸等からなるパタ
ーンがその長手方向に向かって繰り返している場合、前
記被検査対象物１０の長手方向に一次元ＣＣＤカメラ１
を相対的に走査し（つまり、被検査対象物が固定であれ
ば一次元ＣＣＤカメラ１をを長手方向に走行させ、一次
元ＣＣＤカメラ１が固定であれば被検査対象物を走行さ
せ）、１行毎に撮像した検査画像データを時系列的に二
次元配列として図２のような撮像データを得る。

【００１３】この図２では一次元ＣＣＤカメラ１の各画
素の出力が０〜１の数値で表されるものとし、被検査対
象物１０上に繰り返し現れる繰返しパターンがｍ行（ｍ
は２以上の整数、図示の例ではｍ＝３）からなるものと
する。また、判定基準パターンをｎ周期前のパターンと
する場合（但しｎは１以上の整数）、ｍ行からなる繰返
しパターンが少なくともｎ周期分（ｎ回分）取り込まれ
ている。

【００１４】前記一次元ＣＣＤカメラ１の１行毎の撮像
データはヒストリメモリとしての（ｍ×ｎ＋１）ライン
・ディレイロジック２に順次取り込まれる。つまり、図
２のようなｍ行からなる繰返しパターンの検査画像デー
タが少なくともｎ周期分（ｎ回分）二次元配列として記
憶される。

【００１５】差分演算３回路３は、最新の（現在の）１
行分の検査画像データと、（ｍ×ｎ＋１）ライン・ディ
レイロジック２に格納された（ｍ×ｎ），（ｍ×ｎ）＋
１，（ｍ×ｎ）−１行前の各行の検査画像データとの差
分の絶対値を各画素位置毎にそれぞれ取る。この差分演
算３回路３は、ｎ周期前の検査画像データと現在の検査
画像データとを比較する比較手段を構成している。

【００１６】最小値検出回路４は、各画素位置毎に差分
演算３回路３の３つの演算結果（最新の１行分の撮像デ
ータと（ｍ×ｎ）行前のデータとの差分によるもの、最
新の１行分の撮像データと（ｍ×ｎ）＋１行前のデータ
との差分によるもの、最新の１行分の撮像データと（ｍ
×ｎ）−１行前のデータとの差分によるもの）のうち最
小値を選択して現在の変化量Ｑとする。

【００１７】２値化処理回路５は最小値検出回路４で求
めた各画素位置毎の変化量Ｑをある閾値と比較し閾値以
上なら「１」、未満なら「０」とする２値化処理を行
う。

【００１８】面積計算部６は、２値化処理回路５で作成
した２値化データのうち「１」の画素数をｍ行分（つま
り繰返しパターンの行数分）積算する。

【００１９】欠陥判定部７は、面積計算部６で積算した
値がある欠陥判定基準値以上の場合欠陥として認識す
る。

【００２０】なお、最小値検出回路４、２値化処理回路
５の出力はモニタ用データ処理部８を介してモニタに送
出されるようになっている。

【００２１】この実施の形態によれば、次の通りの効果
を得ることができる。

【００２２】(1) 時間のかかる二次元フィルタ処理を
行わずに変動のあるデータから変化量を抽出できること
により、高速で、またとぎれなく被検査対象物の外観検
査を行える。

【００２３】(2) 被検査対象物を撮像する撮像手段と
して比較的安価な一次元ＣＣＤカメラを用いた構成であ
り、安価なシステムとすることが可能である。

【００２４】(3) 被検査対象物を一次元ＣＣＤカメラ
で撮像する際の取込みピッチの誤差を吸収するために、
論理的な（本来の）判定対象行から前後１行を合せて判
定し、最適な値を選択（最新の１行分の撮像データと
（ｍ×ｎ）行前のデータとの差分によるもの、最新の１
行分の撮像データと（ｍ×ｎ）＋１行前のデータとの差
分によるもの、最新の１行分の撮像データと（ｍ×ｎ）
−１行前のデータとの差分によるもののうち最小値を選
択）する構成であり、検査精度の向上を図ることができ
る。

【００２５】(4) 被検査対象物に形成された繰返しパ
ターンのｎ周期分の画像データを記憶し、ｎ周期前の状
態と比較することにより、ｎの値として適切な値（例え
ばｎ＝２以上の値）を選択することで、変化を強調して
外観検査を実行できる。

【００２６】なお、上記実施の形態では、被検査対象物
をＣＣＤカメラで撮像する際の取込みピッチの誤差を吸
収するために、論理的な判定対象行から前後１行を合せ
て判定して現在の変化量Ｑを求めたが、原理上は、繰返
しパターンが一次元の検査画像データのｍ行分（ｍは２
以上の整数）からなる時、現在の検査画像データの各画
素位置毎にｍ×ｎ行前の検査画像データと現在の検査画
像データの差分を求めて現在の変化量Ｑとし、この変化
量がある閾値以上の画素数を指定行分（通常ｍ行分）積
算し、積算結果の値がある欠陥判定基準値以上の場合に
欠陥と判定する構成とすることができる。

【００２７】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ある方向に向かい規則的に凹凸等のパターンが連続した
被検査対象物の外観検査を行う場合、時間のかかる二次
元フィルタ処理を行わずに変動のあるデータから変化量
を抽出できることにより、高速で、またとぎれなく被検
査対象物の外観検査を行える。

【００２９】また、被検査対象物を撮像する撮像手段と
して一次元の撮像手段を用いた構成であり、安価なシス
テムとすることが可能である。

【００３０】さらに、被検査対象物に形成された繰返し
パターンのｎ周期分の画像データを記憶し、ｎ周期前の
状態と比較することにより、ｎの値として適切な値を選
択することで、変化を強調して外観検査を実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る外観検査方法及び装置の実施の形
態を示すブロック図である。

【図２】実施の形態の動作説明図である。

【符号の説明】 １ 一次元ＣＣＤカメラ ２ （ｍ×ｎ＋１）ライン・ディレイロジック ３ 差分演算３回路 ４ 最小値検出回路 ５ ２値化処理回路 ６ 面積計算部 ７ 欠陥判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA45 AA54 AA58 AA61 BB13 DD06 FF04 JJ02 JJ16 JJ25 QQ04 QQ24 QQ25 QQ29 QQ41 2G051 AA90 AB20 CA03 CA04 EA08 EA09 EA11 EA14 EB01 EB02 ED07 5B057 AA20 BA02 CA02 CA08 CA11 CA16 CE12 DA03 DB01 DB05 DB09 DC04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定周期の繰返しパターンが形成された
   被検査対象物の外観を画像処理により検査する外観検査
   方法において、 一次元の撮像手段を用いて前記被検査対象物を撮像して
   現在の検査画像データを得るとともに、直前の繰返しパ
   ターンの少なくもｎ周期分以上（ｎは１以上の整数）の
   検査画像データを二次元配列として記憶し、ｎ周期前の
   検査画像データと現在の検査画像データとを比較して外
   観検査を実行することを特徴とする外観検査方法。
2. 【請求項２】 前記繰返しパターンが一次元の検査画像
   データのｍ行分（ｍは２以上の整数）からなる時、現在
   の検査画像データの各画素位置毎にｍ×ｎ行前の検査画
   像データと現在の検査画像データの差分を求めて現在の
   変化量とし、この変化量がある閾値以上の画素数を指定
   行分積算し、積算結果の値がある欠陥判定基準値以上の
   場合に欠陥と判定する請求項１記載の外観検査方法。
3. 【請求項３】 前記被検査対象物を前記一次元の撮像手
   段で撮像する際の取込みピッチの誤差を吸収するため
   に、本来の判定対象行の前後１行をも合せて変化量を求
   め、最適な変化量の値を選択する請求項２記載の外観検
   査方法。
4. 【請求項４】 一定周期の繰返しパターンが形成された
   被検査対象物の外観を画像処理により検査する外観検査
   装置において、 被検査対象物を撮像する一次元の撮像手段と、該撮像手
   段による検査画像データが入力されて、直前の繰返しパ
   ターンの少なくもｎ周期分以上（ｎは１以上の整数）の
   検査画像データを二次元配列として記憶するヒストリメ
   モリと、ｎ周期前の検査画像データと現在の検査画像デ
   ータとを比較する比較手段とを備えたことを特徴とする
   外観検査装置。