JPH0115909B2 - - Google Patents
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- JPH0115909B2 JPH0115909B2 JP57094958A JP9495882A JPH0115909B2 JP H0115909 B2 JPH0115909 B2 JP H0115909B2 JP 57094958 A JP57094958 A JP 57094958A JP 9495882 A JP9495882 A JP 9495882A JP H0115909 B2 JPH0115909 B2 JP H0115909B2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
この発明は例えばびんや容器など、その断面が
円または楕円の如く軸対称な形状からなる検査対
象物の良否を検査する検査装置に関する。 従来、かかる検査は専ら目視により行なわれて
いたが、これは検査要員の確保の問題、検査水準
の不安定性またはコスト面等において問題があ
り、したがつて最近は目視検査にかわる自動検査
が種々提案されている。その例として、例えば
「形状係数を求める方法」および「輪郭座標マツ
チング法」がある。前者は検査対象物を、例えば
工業用テレビジヨンカメラ（以下、単にTVカメ
ラともいう。）によつて撮像して得られるビデオ
信号を所定のしきい値レベルで２値化してメモリ
に記憶させるとともに、該記憶データにもとづい
て検査対象物の面積Ｓ、周囲長Ｌおよび形状係数
ｋ（＝Ｓ／L2）を求め、例えば「円」の場合は該
形状係数ｋが所定の値となることから検査物の真
円性を判定するものである。しかしながら、この
方法によれば演算速度は比較的高速であるが、対
象物が多少変形していても係数ｋが余り変化しな
い、つまり検出感度または精度が悪いという重大
な欠点を有している。一方、後者の方法は、上記
と同様にして記憶された情報から対象画像の輪郭
をなす座標点を求め、これを標準のデータと比較
することにより対象物の形状を検査するものであ
る。したがつて、変形に対する検出精度は前者よ
りも相当高いが、対象物の寸法が少しでも異なる
と標準パターンとの一致がとれなくなるため、マ
ツチングを多数回行なう必要があり、その結果演
算時間が著しく長くなるという欠点を有してい
る。また、標準パターンのテーブルを多数必要と
するためメモリ容量がぼう大となり、コストアツ
プになると云う難点もある。 この発明はこのような事情のもとになされたも
ので、円形の如く軸対称な形状からなる対象物に
おける形状の良否を高速かつ高精度に、しかも安
価に検査しうる検査装置を提供することを目的と
する。 その特徴は、軸対称な検査対称パターンの該対
称軸を水平（Ｘ）、垂直（Ｙ）走査形撮像装置の
垂直走査方向と一致させて撮像することにより得
られる撮像信号を２値化し、該２値化信号の立上
り点と立下り点とから最小Ｘ座標、最大Ｘ座標を
各水平走査線毎に検出してこれらを記憶し、該記
憶データから検査パターンの中心点および該中心
点を通るＹ軸と平行な中心線を求め、該中心線の
Ｘ座標に対する前記最小、最大Ｘ座標の各偏差を
演算し、該偏差から検査パターンの対称性を判定
するとともに、前記記憶データからＸ、Ｙ軸方向
の各最大外郭長（最大径）とその偏差とを演算
し、該偏差から検査パターンの外郭形状を判定す
ることにより検査パターンの良否を高速かつ高精
度に検出しうるようにした点にある。さらには、
検査パターンをその中心軸に沿つて複数個の領域
に分割するとともに、各領域内で互いに隣接する
各水平走査線上の最小Ｘ座標と最大Ｘ座標との偏
差および極性を検出し、該検出結果から検査パタ
ーンの輪郭を判定する機能をも付加することによ
り総合的な検査を行ない、検出精度をより一層向
上させるものである。 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明
する。 第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図における総合判定回路の他の実施
例を示すブロツク図、第３図〜第７図は検査対象
パターンの２値化画像を説明する説明図である。 第１図において、１はTVカメラ、２は２値化
回路、３は画面分割回路、４はマスク発生回路、
５はアンドゲート、６は最小Ｘ座標検出回路、７
は最大Ｘ座標検出回路、８はメモリ、９は最外郭
点検出回路１０、中心点検出回路１１、対称性判
定回路１２、外郭寸法判定回路１３およびオアゲ
ート１４からなる総合判定回路である。 ここで、検査対称パターンが第３図Ａの如く
「円」で表わされるものを対象としてその動作を
説明する。 検査対象物をTVカメラ１により撮像して得ら
れるビデオ（撮像）信号は２値化回路２において
２値化され、画面分割回路３により水平（Ｘ）、
垂直（Ｙ）二次元の多数の格子点に離散化（画素
化、絵素化）される。なお、この離散化は、２値
化信号を水平（Ｘ）方向については高周波クロツ
ク（6MHz）を、また垂直（Ｙ）方向については
TVカメラ１の水平走査線をそれぞれ使用するこ
とにより容易に行なわれる。こうして離散化また
は画素化されたビデオ信号は、マスク領域発生回
路４およびアンドゲート５により、撮像画面の所
望の領域に関する情報のみが後段の最小Ｘ座標検
出回路６および最大Ｘ座標検出回路７へ出力され
る。なお、マスク領域は水平、垂直の二次元領域
として指定される。最小Ｘ座標検出回路６は各水
平走査毎、つまり第３図Ａに示される如き任意の
Ｙ座標yi毎に２値化信号の最初の立上がり点座標
xpiを、一方最大Ｘ座標検出回路７はその最後の
立ち下がり点座標xniをそれぞれ検出し、メモリ
８に記憶させる。この操作は１画面を形成する全
水平走査線またはマスク発生回路４によつて指定
される領域内の全水平走査線について行なわれ、
その結果メモリ８のxpi領域は第３図Ａの白丸印
（〇）で示される点のＸ座標が、またxni領域には
黒丸印（●）で示される点のＸ座標がそれぞれ記
憶される。ここで、メモリアドレスをＹ座標に対
応させ、実質的にＸ座標だけを記憶させるように
すれば、メモリ容量を小さくすることができると
ともに、そのアクセスが容易となり演算速度が速
くなるという効果をもたらすものである。このよ
うにしてメモリ８に記憶された情報は図示されな
い演算制御装置によつて読み出され、総合判定回
路９に与えられる。総合判定回路９の最外郭点検
出回路１０において、有効画面内のＸ座標の最小
値xppおよび最大値xno、ならびにＹ座標の最小値
yppおよび最大値ynoが検出され、対象パターン図
形のＸ、Ｙ方向の最大外郭長Dx（xno−xpp）、Dy
（yno−ypp）が求められる。なお、第３図Ａにお
いてPp（ｏ、ｏ）は原点、P1、P2は最小、最大Ｘ
座標発生点、Lp、Lnは最小、最大Ｙ座標発生ラ
インをそれぞれ示すものである。この最外郭点検
出回路１０からの出力は中心点検出回路１１に与
えられ、該中心点検出回路１１においてその中心
座標Pc（ｘ、ｙ）が求められる。この中心座標Pc
を求める１つの方法として、Ｘ座標Pc（ｘ）につ
いてはy′c＝（yno＋ypp）／２を中心とするy′c±α
（α：定数）の領域についてxpiおよびxniの平均値
を求め、これを対象パターン図形のＸ軸方向の中
心とすることができる。これを式で表わすと、 となる。また、Ｙ方向の中心Pc（ｙ）についても
上記と同様にして求めることができるが、この場
合は単にy′cをもつてPc（ｙ）に替えることもでき
る。対称性判定回路１２では、上記の如くして求
められる図形の中心Pc（ｘ、ｙ）を通るＹ軸と平
行な仮想線（Ｘ軸の中心線）Ａ−A′を中心軸と
する左、右両端までの各Ｘ軸の長さを求め、これ
らが所定のしきい値内にあるか否かを調べること
によりその対称性を判定する。つまり、 xni＋xpi−2Pc（ｘ） ……(1) なる演算を各水平走査線yi毎に行なう。このと
き、検査対象物が良品（真円）であれば上記(1)式
の値は“０”また略“０”とり、不良品の場合は
所定値以上（＞β）となることから良、不良を判
定することができる。なお、水平走査線のいずれ
か１本において(1)式の値が所定値（β）を超えた
とき不良と判定するようにしてもよいが、ノイズ
等の影響もあるので連続ｎ本（ｎ＝２〜３に選定
される。）の水平走査線（ｎラスタ）で該条件が
成立したとき不良品と判定する方がより妥当であ
る。対称性判定回路１２は良品のとき例えば論理
“０”、不良品のとき論理“１”信号を所定のタイ
ミングで出力するので、該出力はさらにオアゲー
ト１４を介して所要の機器に与えられる。 ところで、第４図に示されるように、検査対象
物の略中心線上の一部にふくらみによる不良部
F1が存在する場合がある。この場合は、上述の
如き対称性の判定だけでは不充分であるので、そ
の対策として外郭寸法判定回路１３により次の如
き演算が行なわれる。すなわち、最外郭点検出回
路１０にて得られたデータDx、Dyを用いて、 ｜Dx−Dy｜ ……(2) なる演算を行なう。良品であれば(2)式の値は所定
値（γ）以内であり、不良品のときは所定値
（γ）以上となることから、検査パターンの形状
の良、否を判定することができる。なお、(2)式の
かわりに ｜（Dx−Dy）／Dx｜ ……(2)′ なる演算を行ない規格化すると、円だけでなく楕
円のような図形に対しても適用することができる
ばかりでなく、大きさの変動による影響を無視し
うるアルゴリズムとすることができる。何故なら
ば、上記(2)′式の値は円または楕円等のパターン
に個有な一定値となるからである。なお、上記
(2)′式の如くＸ軸方向の最大径（最大外郭長）Dx
により規格化するかわりに、Ｙ軸方向の最大径
Dyによつて規格化してもよいことは勿論である。
こうしてオアゲート１４からは対称性判定回路１
２、外郭寸法判定回路１３からの論理和出力が得
られるので、少なくとも一方の判定結果が不良で
あれ検査対象パターンは不良と判定されることに
なる。例えば、第３図Ｂの如く、「ひげ」部F2、
「へこみ」部F3等の不良部分がある対象パターン
については、上記対称性判定回路１２および外郭
寸法判定回路１３のいずれにおいても不良と判定
されることがわかる。したがつて、第５図Ａの如
くふくらみF1があるもの、同図Ｂの如く「ひげ」
F2、へこみF3があるもの、または同図Ｃの如く
「バリ」F4があるものについては対称性または外
郭寸法の判定を行なうことによりその良否を判定
することができる。 しかしながら、上記判定方式は、その性格から
みて例えば円と正方角または円と正多角形とを区
別することができないことがわかる。したがつ
て、この発明ではさらに第２図の如く増減判定回
路１５を付加する。 この増減判定回路１５は、メモリ８のデータか
ら検査パターンが存在する有効なＹ軸領域につい
て次の如き演算を行なう。すなわち、任意のＹ座
標yiとyi+1とに着目し、yiとyi+1における最小Ｘ座
標をxpi、xp(i+1)、また最大Ｘ座標をxni、xn(i+1)と
するとき xpi−xp(i+1)＝DFpi xni−xn(i+1)＝DFni ……(3) を演算し、該演算値DFpi、DFniについてその絶
対値と極性とを調べる。つまり、例えば検査対象
物が正方形であれば上記(3)式で求められるDFpi、
DFniはyi座標とは無関係に一定値となるのに対
し、対象物が円形または楕円形の場合はyi座標に
応じて変化するので、先の最外郭点検出回路１０
にて得られたDyを、例えばば第６図の如く８等
分するとともに、中心点検出回路１１にて得られ
たＹ軸の中心ycを境にしてDy／８毎の領域A1〜
A8に分割する。そして、これら領域A1〜Ａにお
ける上記DFpi、DFniの絶対値n1〜n8、n′1〜n′8と
その極性について調べると次表の如くなる。した
がつて、
円または楕円の如く軸対称な形状からなる検査対
象物の良否を検査する検査装置に関する。 従来、かかる検査は専ら目視により行なわれて
いたが、これは検査要員の確保の問題、検査水準
の不安定性またはコスト面等において問題があ
り、したがつて最近は目視検査にかわる自動検査
が種々提案されている。その例として、例えば
「形状係数を求める方法」および「輪郭座標マツ
チング法」がある。前者は検査対象物を、例えば
工業用テレビジヨンカメラ（以下、単にTVカメ
ラともいう。）によつて撮像して得られるビデオ
信号を所定のしきい値レベルで２値化してメモリ
に記憶させるとともに、該記憶データにもとづい
て検査対象物の面積Ｓ、周囲長Ｌおよび形状係数
ｋ（＝Ｓ／L2）を求め、例えば「円」の場合は該
形状係数ｋが所定の値となることから検査物の真
円性を判定するものである。しかしながら、この
方法によれば演算速度は比較的高速であるが、対
象物が多少変形していても係数ｋが余り変化しな
い、つまり検出感度または精度が悪いという重大
な欠点を有している。一方、後者の方法は、上記
と同様にして記憶された情報から対象画像の輪郭
をなす座標点を求め、これを標準のデータと比較
することにより対象物の形状を検査するものであ
る。したがつて、変形に対する検出精度は前者よ
りも相当高いが、対象物の寸法が少しでも異なる
と標準パターンとの一致がとれなくなるため、マ
ツチングを多数回行なう必要があり、その結果演
算時間が著しく長くなるという欠点を有してい
る。また、標準パターンのテーブルを多数必要と
するためメモリ容量がぼう大となり、コストアツ
プになると云う難点もある。 この発明はこのような事情のもとになされたも
ので、円形の如く軸対称な形状からなる対象物に
おける形状の良否を高速かつ高精度に、しかも安
価に検査しうる検査装置を提供することを目的と
する。 その特徴は、軸対称な検査対称パターンの該対
称軸を水平（Ｘ）、垂直（Ｙ）走査形撮像装置の
垂直走査方向と一致させて撮像することにより得
られる撮像信号を２値化し、該２値化信号の立上
り点と立下り点とから最小Ｘ座標、最大Ｘ座標を
各水平走査線毎に検出してこれらを記憶し、該記
憶データから検査パターンの中心点および該中心
点を通るＹ軸と平行な中心線を求め、該中心線の
Ｘ座標に対する前記最小、最大Ｘ座標の各偏差を
演算し、該偏差から検査パターンの対称性を判定
するとともに、前記記憶データからＸ、Ｙ軸方向
の各最大外郭長（最大径）とその偏差とを演算
し、該偏差から検査パターンの外郭形状を判定す
ることにより検査パターンの良否を高速かつ高精
度に検出しうるようにした点にある。さらには、
検査パターンをその中心軸に沿つて複数個の領域
に分割するとともに、各領域内で互いに隣接する
各水平走査線上の最小Ｘ座標と最大Ｘ座標との偏
差および極性を検出し、該検出結果から検査パタ
ーンの輪郭を判定する機能をも付加することによ
り総合的な検査を行ない、検出精度をより一層向
上させるものである。 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明
する。 第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図における総合判定回路の他の実施
例を示すブロツク図、第３図〜第７図は検査対象
パターンの２値化画像を説明する説明図である。 第１図において、１はTVカメラ、２は２値化
回路、３は画面分割回路、４はマスク発生回路、
５はアンドゲート、６は最小Ｘ座標検出回路、７
は最大Ｘ座標検出回路、８はメモリ、９は最外郭
点検出回路１０、中心点検出回路１１、対称性判
定回路１２、外郭寸法判定回路１３およびオアゲ
ート１４からなる総合判定回路である。 ここで、検査対称パターンが第３図Ａの如く
「円」で表わされるものを対象としてその動作を
説明する。 検査対象物をTVカメラ１により撮像して得ら
れるビデオ（撮像）信号は２値化回路２において
２値化され、画面分割回路３により水平（Ｘ）、
垂直（Ｙ）二次元の多数の格子点に離散化（画素
化、絵素化）される。なお、この離散化は、２値
化信号を水平（Ｘ）方向については高周波クロツ
ク（6MHz）を、また垂直（Ｙ）方向については
TVカメラ１の水平走査線をそれぞれ使用するこ
とにより容易に行なわれる。こうして離散化また
は画素化されたビデオ信号は、マスク領域発生回
路４およびアンドゲート５により、撮像画面の所
望の領域に関する情報のみが後段の最小Ｘ座標検
出回路６および最大Ｘ座標検出回路７へ出力され
る。なお、マスク領域は水平、垂直の二次元領域
として指定される。最小Ｘ座標検出回路６は各水
平走査毎、つまり第３図Ａに示される如き任意の
Ｙ座標yi毎に２値化信号の最初の立上がり点座標
xpiを、一方最大Ｘ座標検出回路７はその最後の
立ち下がり点座標xniをそれぞれ検出し、メモリ
８に記憶させる。この操作は１画面を形成する全
水平走査線またはマスク発生回路４によつて指定
される領域内の全水平走査線について行なわれ、
その結果メモリ８のxpi領域は第３図Ａの白丸印
（〇）で示される点のＸ座標が、またxni領域には
黒丸印（●）で示される点のＸ座標がそれぞれ記
憶される。ここで、メモリアドレスをＹ座標に対
応させ、実質的にＸ座標だけを記憶させるように
すれば、メモリ容量を小さくすることができると
ともに、そのアクセスが容易となり演算速度が速
くなるという効果をもたらすものである。このよ
うにしてメモリ８に記憶された情報は図示されな
い演算制御装置によつて読み出され、総合判定回
路９に与えられる。総合判定回路９の最外郭点検
出回路１０において、有効画面内のＸ座標の最小
値xppおよび最大値xno、ならびにＹ座標の最小値
yppおよび最大値ynoが検出され、対象パターン図
形のＸ、Ｙ方向の最大外郭長Dx（xno−xpp）、Dy
（yno−ypp）が求められる。なお、第３図Ａにお
いてPp（ｏ、ｏ）は原点、P1、P2は最小、最大Ｘ
座標発生点、Lp、Lnは最小、最大Ｙ座標発生ラ
インをそれぞれ示すものである。この最外郭点検
出回路１０からの出力は中心点検出回路１１に与
えられ、該中心点検出回路１１においてその中心
座標Pc（ｘ、ｙ）が求められる。この中心座標Pc
を求める１つの方法として、Ｘ座標Pc（ｘ）につ
いてはy′c＝（yno＋ypp）／２を中心とするy′c±α
（α：定数）の領域についてxpiおよびxniの平均値
を求め、これを対象パターン図形のＸ軸方向の中
心とすることができる。これを式で表わすと、 となる。また、Ｙ方向の中心Pc（ｙ）についても
上記と同様にして求めることができるが、この場
合は単にy′cをもつてPc（ｙ）に替えることもでき
る。対称性判定回路１２では、上記の如くして求
められる図形の中心Pc（ｘ、ｙ）を通るＹ軸と平
行な仮想線（Ｘ軸の中心線）Ａ−A′を中心軸と
する左、右両端までの各Ｘ軸の長さを求め、これ
らが所定のしきい値内にあるか否かを調べること
によりその対称性を判定する。つまり、 xni＋xpi−2Pc（ｘ） ……(1) なる演算を各水平走査線yi毎に行なう。このと
き、検査対象物が良品（真円）であれば上記(1)式
の値は“０”また略“０”とり、不良品の場合は
所定値以上（＞β）となることから良、不良を判
定することができる。なお、水平走査線のいずれ
か１本において(1)式の値が所定値（β）を超えた
とき不良と判定するようにしてもよいが、ノイズ
等の影響もあるので連続ｎ本（ｎ＝２〜３に選定
される。）の水平走査線（ｎラスタ）で該条件が
成立したとき不良品と判定する方がより妥当であ
る。対称性判定回路１２は良品のとき例えば論理
“０”、不良品のとき論理“１”信号を所定のタイ
ミングで出力するので、該出力はさらにオアゲー
ト１４を介して所要の機器に与えられる。 ところで、第４図に示されるように、検査対象
物の略中心線上の一部にふくらみによる不良部
F1が存在する場合がある。この場合は、上述の
如き対称性の判定だけでは不充分であるので、そ
の対策として外郭寸法判定回路１３により次の如
き演算が行なわれる。すなわち、最外郭点検出回
路１０にて得られたデータDx、Dyを用いて、 ｜Dx−Dy｜ ……(2) なる演算を行なう。良品であれば(2)式の値は所定
値（γ）以内であり、不良品のときは所定値
（γ）以上となることから、検査パターンの形状
の良、否を判定することができる。なお、(2)式の
かわりに ｜（Dx−Dy）／Dx｜ ……(2)′ なる演算を行ない規格化すると、円だけでなく楕
円のような図形に対しても適用することができる
ばかりでなく、大きさの変動による影響を無視し
うるアルゴリズムとすることができる。何故なら
ば、上記(2)′式の値は円または楕円等のパターン
に個有な一定値となるからである。なお、上記
(2)′式の如くＸ軸方向の最大径（最大外郭長）Dx
により規格化するかわりに、Ｙ軸方向の最大径
Dyによつて規格化してもよいことは勿論である。
こうしてオアゲート１４からは対称性判定回路１
２、外郭寸法判定回路１３からの論理和出力が得
られるので、少なくとも一方の判定結果が不良で
あれ検査対象パターンは不良と判定されることに
なる。例えば、第３図Ｂの如く、「ひげ」部F2、
「へこみ」部F3等の不良部分がある対象パターン
については、上記対称性判定回路１２および外郭
寸法判定回路１３のいずれにおいても不良と判定
されることがわかる。したがつて、第５図Ａの如
くふくらみF1があるもの、同図Ｂの如く「ひげ」
F2、へこみF3があるもの、または同図Ｃの如く
「バリ」F4があるものについては対称性または外
郭寸法の判定を行なうことによりその良否を判定
することができる。 しかしながら、上記判定方式は、その性格から
みて例えば円と正方角または円と正多角形とを区
別することができないことがわかる。したがつ
て、この発明ではさらに第２図の如く増減判定回
路１５を付加する。 この増減判定回路１５は、メモリ８のデータか
ら検査パターンが存在する有効なＹ軸領域につい
て次の如き演算を行なう。すなわち、任意のＹ座
標yiとyi+1とに着目し、yiとyi+1における最小Ｘ座
標をxpi、xp(i+1)、また最大Ｘ座標をxni、xn(i+1)と
するとき xpi−xp(i+1)＝DFpi xni−xn(i+1)＝DFni ……(3) を演算し、該演算値DFpi、DFniについてその絶
対値と極性とを調べる。つまり、例えば検査対象
物が正方形であれば上記(3)式で求められるDFpi、
DFniはyi座標とは無関係に一定値となるのに対
し、対象物が円形または楕円形の場合はyi座標に
応じて変化するので、先の最外郭点検出回路１０
にて得られたDyを、例えばば第６図の如く８等
分するとともに、中心点検出回路１１にて得られ
たＹ軸の中心ycを境にしてDy／８毎の領域A1〜
A8に分割する。そして、これら領域A1〜Ａにお
ける上記DFpi、DFniの絶対値n1〜n8、n′1〜n′8と
その極性について調べると次表の如くなる。した
がつて、
【表】
増減判定回路１５に上表の如き判定テーブルを予
め用意しておくことにより、上記(3)式の演算によ
つて得られたDFpi、DFniの絶対値（n1〜n8、n′1
〜n′8）とその極性（＋、−）をテーブルを用いて
比較することが可能となる。なお、対象物が円の
場合は、上記n1＝n8＝n′1＝n′8、n2＝n7＝n′2＝
n′7、n3＝n6＝n′3＝n′6、n4＝n5＝n′4＝n′5となる
こ
とがわかる。こうして増減判定回路１５は絶対
値、極性ともに合格のときその検査対象物は良品
であるとして論理“０”を出力し、少なくとも一
方が不合格のときは不良品であるとして論理
“１”を出力する。したがつて、総合判定回路を
第２図の如く構成すれば、より一層正確な判定を
行なうことができる。なお、第２図において、オ
アゲート１４を介して対称性判定回路１２、外郭
寸法判定回路１３および増減判定回路１５の少な
くとも１つから不良信号が出されゝば、検査対象
物は不良であると判定されることは云う迄もな
い。 また、第７図Ａに示されるような二重の閉ルー
プC1，C2で構成されるパターンについては、第
１図のマスク発生回路４において、同図Ａの点線
Ｍを境界として検査パターン内、外に振り分ける
マスクを発生させて同図Ｂ，Ｃの如く別々のパタ
ーンC1，C2に分離し、個々のパターンについて
上記と同様の判定を行なうことにより、その良否
を判別することができるものである。 以上、主として対象物パターンが円形である場
合について説明したが、軸対称なものであれば楕
円、長方形（正方形を含む）、四辺形またはその
他の形状についても適宜な設定値を選択するか、
または規格化された判定アルゴリズムを適用する
ことにより形状の良否を判定することができる。 以上のように、この発明によれば、検査対象物
を２次元走査形撮像装置により撮像して得られる
ビデオ信号を２値化してメモリに記憶させ、該記
憶された画像データから対象物の中心を求め、そ
の中心線を基本軸として対称性の判定を行なうよ
うにしたので、対象物外形の異常（凹、凸）を高
精度に、しかも対象物の大きさにかかわりなく安
定に検出することができる。つまり、図形の対称
性はその「大きさ」とは無関係であるからであ
る。また、上記基準軸をＹ軸、すなわち撮像装置
の垂直走査方向と一致させＸ座標のみに着目して
検査するようにしたので、ハードウエアが簡単に
なるとともに演算を高速に行なうことができる。
判定処理の対象データとして有効領域内のＸ座標
の最小値と最大値とを用いることにより、特にヒ
ゲ状の外形凸起に対してパターンの拡大が行なわ
れる、つまり外形突起が誇張される結果、検出感
度が増大する。また、外郭寸法判定を対称性判定
に加えて行なうことにより、対称性のみの判定で
は検知し得ない第４図の如きパターンに対しても
簡単かつ高速に、しかも大きさにかかわりなく高
精度に判別することができる。なお、これらの判
定はパターンの大きさにかかわりなく１回ですむ
ので、高速処理が可能である。さらに、対称性、
外郭寸法判定を併用することにより円の如く二軸
に対称な図形だけでなく一軸に対称なものについ
ても全く同様の精度で高速に検知することがで
き、しかも設定値（しきい値）を単に変更するだ
けで済むという大きな利点を有する。また、増減
判定回路を用いて凹凸の如き図形の局部的な変化
を検出することにより「対称性＋外郭寸法」判定
では検知できない形状（例えば、円と正方形との
差異）を、たとえ大きさが変化した場合でも１回
の演算で高精度に検知することができる。また、
上記増減判定回路により得られた図形のＹ軸外郭
データをｎ個の領域に分け、各領域毎に極性およ
び絶対値の変化を検出することにより、例えば円
と多角形とを区別して検知することができる。
め用意しておくことにより、上記(3)式の演算によ
つて得られたDFpi、DFniの絶対値（n1〜n8、n′1
〜n′8）とその極性（＋、−）をテーブルを用いて
比較することが可能となる。なお、対象物が円の
場合は、上記n1＝n8＝n′1＝n′8、n2＝n7＝n′2＝
n′7、n3＝n6＝n′3＝n′6、n4＝n5＝n′4＝n′5となる
こ
とがわかる。こうして増減判定回路１５は絶対
値、極性ともに合格のときその検査対象物は良品
であるとして論理“０”を出力し、少なくとも一
方が不合格のときは不良品であるとして論理
“１”を出力する。したがつて、総合判定回路を
第２図の如く構成すれば、より一層正確な判定を
行なうことができる。なお、第２図において、オ
アゲート１４を介して対称性判定回路１２、外郭
寸法判定回路１３および増減判定回路１５の少な
くとも１つから不良信号が出されゝば、検査対象
物は不良であると判定されることは云う迄もな
い。 また、第７図Ａに示されるような二重の閉ルー
プC1，C2で構成されるパターンについては、第
１図のマスク発生回路４において、同図Ａの点線
Ｍを境界として検査パターン内、外に振り分ける
マスクを発生させて同図Ｂ，Ｃの如く別々のパタ
ーンC1，C2に分離し、個々のパターンについて
上記と同様の判定を行なうことにより、その良否
を判別することができるものである。 以上、主として対象物パターンが円形である場
合について説明したが、軸対称なものであれば楕
円、長方形（正方形を含む）、四辺形またはその
他の形状についても適宜な設定値を選択するか、
または規格化された判定アルゴリズムを適用する
ことにより形状の良否を判定することができる。 以上のように、この発明によれば、検査対象物
を２次元走査形撮像装置により撮像して得られる
ビデオ信号を２値化してメモリに記憶させ、該記
憶された画像データから対象物の中心を求め、そ
の中心線を基本軸として対称性の判定を行なうよ
うにしたので、対象物外形の異常（凹、凸）を高
精度に、しかも対象物の大きさにかかわりなく安
定に検出することができる。つまり、図形の対称
性はその「大きさ」とは無関係であるからであ
る。また、上記基準軸をＹ軸、すなわち撮像装置
の垂直走査方向と一致させＸ座標のみに着目して
検査するようにしたので、ハードウエアが簡単に
なるとともに演算を高速に行なうことができる。
判定処理の対象データとして有効領域内のＸ座標
の最小値と最大値とを用いることにより、特にヒ
ゲ状の外形凸起に対してパターンの拡大が行なわ
れる、つまり外形突起が誇張される結果、検出感
度が増大する。また、外郭寸法判定を対称性判定
に加えて行なうことにより、対称性のみの判定で
は検知し得ない第４図の如きパターンに対しても
簡単かつ高速に、しかも大きさにかかわりなく高
精度に判別することができる。なお、これらの判
定はパターンの大きさにかかわりなく１回ですむ
ので、高速処理が可能である。さらに、対称性、
外郭寸法判定を併用することにより円の如く二軸
に対称な図形だけでなく一軸に対称なものについ
ても全く同様の精度で高速に検知することがで
き、しかも設定値（しきい値）を単に変更するだ
けで済むという大きな利点を有する。また、増減
判定回路を用いて凹凸の如き図形の局部的な変化
を検出することにより「対称性＋外郭寸法」判定
では検知できない形状（例えば、円と正方形との
差異）を、たとえ大きさが変化した場合でも１回
の演算で高精度に検知することができる。また、
上記増減判定回路により得られた図形のＹ軸外郭
データをｎ個の領域に分け、各領域毎に極性およ
び絶対値の変化を検出することにより、例えば円
と多角形とを区別して検知することができる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、
第２図は総合判定回路の他の実施例を示すブロツ
ク図、第３図ないし第７図は検査対象パターンの
２値化画像を説明する説明図である。 符号説明、１……TVカメラ、２……２値化回
路、３……画面分割回路、４……マスク発生回
路、５……アンドゲート、６……最小Ｘ座標検出
回路、７……最大Ｘ座標検出回路、８……メモ
リ、９……総合判定回路、１０……最外郭点検出
回路、１１……中心点検出回路、１２……対称性
判定回路、１３……外郭寸法判定回路、１４……
オアゲート、１５……増減判定回路。
第２図は総合判定回路の他の実施例を示すブロツ
ク図、第３図ないし第７図は検査対象パターンの
２値化画像を説明する説明図である。 符号説明、１……TVカメラ、２……２値化回
路、３……画面分割回路、４……マスク発生回
路、５……アンドゲート、６……最小Ｘ座標検出
回路、７……最大Ｘ座標検出回路、８……メモ
リ、９……総合判定回路、１０……最外郭点検出
回路、１１……中心点検出回路、１２……対称性
判定回路、１３……外郭寸法判定回路、１４……
オアゲート、１５……増減判定回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軸対称な検査対象物の該対称軸をその垂直走
査方向と一致させて撮像する水平（Ｘ）、垂直
（Ｙ）走査形撮像手段と、該撮像手段を介して得
られる撮像信号を所定のしきい値レベルで２値化
する２値化手段と、該２値化された撮像信号の各
水平走査線毎の立ち上がりおよび立ち下がりから
最小Ｘ座標および最大Ｘ座標をそれぞれ検出する
最小、最大Ｘ座標検出手段と、該検出された各水
平走査線毎の最小、最大Ｘ座標を記憶する記憶手
段と、該記憶データから検査対象物パターンの中
心と該中心を通るＹ軸と平行な中心線を求めると
ともに該中心線Ｘ座標と前記最小、最大Ｘ座標の
偏差をそれぞれ演算し該偏差にもとづいて検査パ
ターンの対称性を判定する対称性判定手段と、前
記記憶データからＸ、Ｙ軸方向の各最大外郭長
（最大径）とそれらの偏差を演算し該偏差から検
査パターンの形状を判定する外郭寸法判定手段と
を備え、該対称性判定手段および外郭寸法判定手
段の少なくとも一方の出力から検査対称物の形状
の良否を判別するようにしたことを特徴とするパ
ターン検査装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のパターン検査
装置において、前記対称性判定手段は検査パター
ンの対称性が少なくとも２水平走査線にわたつて
成立しないとき不良と判定することを特徴とする
パターン検査装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のパターン検査
装置において、前記外郭寸法判定手段はＸ、Ｙ軸
方向の各最大外郭長の偏差をいずれかの軸の最大
外郭長をもつて規格化することを特徴とするパタ
ーン検査装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載のパターン検査
装置において、前記記憶データにもとづいて検査
パターンを所定数の領域に分割するとともに、各
領域内で互いに隣接する各水平走査線上における
各最小Ｘ座標どうしおよび各最大Ｘ座標どうしの
偏差とその極性とを検出することにより検査パタ
ーンの輪郭を判定する輪郭判定手段を設け、該判
定結果を参照することを特徴とするパターン検査
装置。 ５ 特許請求の範囲第１項ないし第４項に記載の
パターン検査装置において、複数の閉ループから
なる検査パターンは所定形状のマスクを発生させ
て分離し、分離された各パターン毎に対称性、外
郭寸法または輪郭判定を行なうことを特徴とする
パターン検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57094958A JPS58213380A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | パタ−ン検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57094958A JPS58213380A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | パタ−ン検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213380A JPS58213380A (ja) | 1983-12-12 |
| JPH0115909B2 true JPH0115909B2 (ja) | 1989-03-22 |
Family
ID=14124434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57094958A Granted JPS58213380A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | パタ−ン検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213380A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5236330B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2013-07-17 | オーム電機株式会社 | 貫通孔の検査方法および貫通孔の検査装置 |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP57094958A patent/JPS58213380A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58213380A (ja) | 1983-12-12 |
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