JPH0299807A - 粗面の欠陥検出方法 - Google Patents

粗面の欠陥検出方法

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JPH0299807A
JPH0299807A JP25302488A JP25302488A JPH0299807A JP H0299807 A JPH0299807 A JP H0299807A JP 25302488 A JP25302488 A JP 25302488A JP 25302488 A JP25302488 A JP 25302488A JP H0299807 A JPH0299807 A JP H0299807A
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JP
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JP25302488A
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Shigenori Tanaka
茂徳 田中
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔私業上の利用分野〕 本発明は、精密−遺品などの表面が相い製品の凹凸状の
外嵌、欠陥を、+1!1141?処理を用いて自動的に
検査する方法に1@するものである。
〔従来の技術〕
物体表面に発生する凹状あるいは凸状の外観欠陥を自動
的に検査する方法としては、次のような方法が一般的で
ある。すなわち、まず被検査表面に対し、照明装置によ
り先勝を照射する。照射する元森としては、平行光線、
散乱元線、レーザ光等があり、また照射する向きも被検
査平面に垂直としたり、ある角麓を持たせたりする。そ
して、この照射した光線の被恨倉面での反射光を受光素
子で受けその光強度を測定する。受光素子としては九′
区子増倍管等の点状の受光素子、ラインセンサ等の線状
の受光菓子、撮像管等の面状の受光菓子等がある。また
元脚に対する受光菓子の配置は、正反射光を受光する位
置、すなわち明初舒と、乱反射光を受光する位−1すな
わち暗視野とがある。
最近の具体的な挙例としては、レーザ光を被検前面に、
垂直あるいはめる角度を持たせて朋射し、その正反射光
あるいは乱反射光を受光し、正常部と欠陥部の受光強度
の差異より、欠陥を検出するものがある。レーサ光験は
ほとんど点光源のためレーザ光を走査し、被検査物を移
wJあるいは回転させている。(特開昭57−1610
39号、I’Fj158−77642号、阿+58−2
04350号)捷た、レーザ以外の光臨を使った事例と
しては平行光を被検食面に対して斜めに畷射し、正反射
光を受光する位置に受光素子を配置したものと乱反射光
を受光する位置に受光素子を配置したもの等がめる。(
特開昭6l−800CI9号、同61−271406号
) 特殊な挙例として、表面の租い光透過性部材の欠陥を検
出する方法として、被検前部材に照射した元のうち、反
射して来た元と、透過光のうちの蝕乱光を別の受光素子
で撮像し、その差異を算出することにより欠陥部の輝度
差を強1式して、欠陥検出を行うものがある。(%開昭
62−274246号) 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来例のうち、レーザ光を用いるものに関しては、
被検査物の表面か鏡面あるいはそれに近い根面粗さの小
さい場合には正常面での乱反射光は非常に少ないため、
欠陥部での乱反射光をSハ比よく検出することができる
。しかしながら、精密鋳造品等のように、被検食物の入
面の面粗さが大きい場合には、正常面でも乱反射が大き
いため、欠陥部の乱反射光のSA比は非常に悪いものと
なり欠陥検出は蔭とんと不可能である。また2査目の挙
例の徊盆も同様に、面相さの小さい場合には有効で乏、
るが、面粗さが太きいと検出は内難となシ特に床さの氏
い欠陥に関してはほとんど不可能である。6番目の挙例
は、表面が相い被検食物に対して、欠陥部の輝度差を強
訴する方法であるが被検査物が光透過性部材でなければ
ならず、精密鋳造品等のような光非透過性部材の場合に
は適用できない。
不発明の1的は、表面の粗い被検査物の凹凸状欠陥を画
1埃処理を用いて検出する装置において、画像入力時に
欠陥部の野川”差すなわちコントラストを強調し、欠陥
を81L、英に検出できる方法を提供することである。
〔問題点を1・μシ」するための手段〕本発明は、面状
態の相い被検査物表面に、水。
油、あるいは適当な浴液の被膜を形成し、押明元の一部
を被膜表面で正反射させることにより、正常面および正
常面と平行な部分からの反射光と、正常面に対し角度を
持った部分からの反射光の差異を増大させることを特徴
とする欠陥検出方法である。照明方法としては、光軸が
、被検食面に対し垂直となるようにした同軸落射照明と
し、撮像菓子は、掃像宣、CCD等の2次元のITVカ
メラである。
〔作 用〕
上記撮懺系の楢成は、被検査面に垂直に見開し、その正
反射光をITVカメラで撮イWするものである。すなわ
ち、被検査面で乱反射した光のうち、真っすぐITVカ
メラ側に反射した成分を、レンズでITVの撮像面に結
像するのである。このとき被検査面が粗面であると、光
の乱反射は非常に顕著になる。そのため、欠陥部が極端
に深かったり、正常部と比較し表面粗さが極端に粗い場
合は輝度差は大きくなるが、欠陥部が比紗的浅く、表面
粗さも正常部と同等であると、輝度差はほとんど出す欠
陥として検出できない。そこで、被検査衣面に適当な被
膜を形成する。そしてその被膜表面で照明光の一部を反
射させ、表面粗さを小さくするのと同様な効果を得るこ
とにより、正常部と欠陥部の輝度差を増大させる。上記
の作用によ多画像取込時に欠陥部のコントラストを強調
することで、画像処理での欠陥検出が容易となる。
〔実施例〕
第1図は本発明の冥加!例の構成図を示す図である。被
検食物1は、例えばXYステージおよび位置決め機悄よ
シなる検査テーブル3上に固定されている。
被検前v/J1の検査面には、例えば揮発性有機溶剤の
移層2が形成されている。4は例えはハロゲンランプ等
によって形成される照明装置であシ、ハーフミラ−5に
よって、光軸が被検査面に対して乎直になるようにし、
同軸落射照明としている。
被検査物表面での反射光は結像レンズ7によって撮像装
w6の撮1啄曲に結像する0撮イ116は、例えは撮像
管、CCD累子菓子2次元の光軍変捗素子によって形成
されている。撮像装置ft 6は、画1家処理装置8と
接続されており、掃イ4ノシたii!il併をビデオ信
号として透化する。画像処理装置8は掃稼&装置6より
人力した画像を2値化して内部画修メモリに格納し、欠
陥部を判定する処理を行う09は、モニタテレビであシ
、撮保した画イ尿めるいは2値化した画像を牡;ρに表
示することができる。
10はホストコンピュータであり、画* % u41.
= F=8とのテータ通佃r(より、アイテム設定1付
否判定、検査結氷集計等を行う。キーホード11はホス
トコンピュータへの入力用端末であり、検食結釆等は7
゛リンタ12へ出力される。第2図は、被@食物1の赤
面を示したものである。被検青物1の界面には凹状の欠
陥部があシ、欠陥部の面粗さは正g部と凹等である。被
膜2の材質は揮発性の有ぜ)浴剤であり、検査前に厚さ
がh ?5’均一となるように形成され、検食俊は自然
に蒸発する。被膜2を形成する方法としては、ハケで粗
布する、スプレーで噴射する、溶剤中に被検査物を浸す
、浴剤を蒸気とした雰囲気中に被検査物を通す等の方法
がある。第6図は界面粗さと反射光分布の関係を示す図
である。照明は第1図の照明装置4とハーフミラ−5よ
シ実現できる同軸落射照明16であり、光軸は被検前?
11の表面に垂直となっている。&mが鏡面の場合は(
(a))照明光のすべてが正反射光14となり乱反射光
15は存在しない。しかし、鏡面以外の場合には((b
) 、 (e) 、 (dJ )照明光の一部か乱放射
し、正反射光の輝度は減少する。図中に楕円で示したの
が反射光輝度分布16である。また、第4図のように被
検食物1の表面に傾きがある場合は、正反射光の向きは
、傾斜角(θ)の2倍の角度(2θ)の方向となる。撮
像装置6に入光するのは光軸と平行の成分であるので、
傾斜角が大きいほど輝度の減少量は多い。1だ傾斜角が
同じ場合には面粗さの小さい方が正常部と欠陥部すなわ
ち傾斜部の′##fは増大する。それを散開したのが第
5図である。すなわち、面相さの小さい方が反射光輝度
分布の長It!ft/短軸比が大きくなるため(鉢、6
図杉照)、傾斜がある場合の光軸方向の成分の減少量す
なわち輝度差△17は大きくなる。以上述べたことに基
づき、被検査面1に級験2を形成して、その被膜上で照
明光を反射させることで、界面の面粗さが小さくなった
場合と同様な効果を侍ることにより、正常部と欠陥部の
輝i差を増大させる。第6図に、金膜全形成した場合の
輝度分布と、撮像装置6で撮った画像を、画像処理装置
で2値化入力した結果を示す。(i)ld沙族を形成し
ない場合であυ、表面粗さが大きいため、正常部と欠陥
部の輝度差は非常に小さく、面相さによる雑音成分が大
きいため、明確に欠陥部を抄出できない。(it)は被
膜を形成しているものの、また薄く、面粗さの影會を除
去しきっていない場合がある。(o+) r (tv)
は適当な浮さの被膜を形成した場合であり、止布部と欠
陥部の輝度差は大きく、画像を2値化することによシ欠
陥部を明細に検出することができる。しかし、(V)の
ように逆に併駆が厚すぎると欠陥部での傾斜角度が小さ
くなシ輝度走Fi減少してしまう。以上より、被膜の〃
さけ、正常部の面粗さと、検出しようとする欠陥の深さ
及び傾斜角によって、最適となるように調整する。
このように画像入力時に欠陥部を明確に検出し、画像処
理装置でその(3)私、形状等を計測しホストコンピュ
ータで合否利足を行う。
不芙施例では、被膜剤として揮発性有機解削を使用して
いるが、被検食物の細知あるいは前後工程を考慮し、水
、水浴液、前等を使用するのは任慧である。また、撮像
装置として2次元の素子を1史用しているが、分解能か
たらない場合には、筒分所能の1次元の素子、世1えは
CCD型ラインセンサ等を使用してもよい。ただしこの
場合には、被検査物めるいは撮像装置を移動するなどし
て、2次元の画1奈とする必景性が生じる場合もある。
〔発明の効果〕
画像処理による和面の外欽欠陥検食のうち、従来不充分
であった浅い欠陥を、本発明によシコントラストを強調
して検出できるため、粗面の欠陥検出の精度および信勅
性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の検査方法を用いた実施例の構成図、第
2図は被膜を形成した被検食面の断rfrIシ1、第6
図は表面相さと反射光分布の関係を示す図、第4図は被
検査面の傾きと反射光分布の関係を示す図、第5図社止
冨部と欠陥部の輝度差を示す図、纂6図は被膜形状と輝
度分布および2値化入力画像の関係を示す図である。 、a面 m菌 1 被験堂物 2被隈 3溺し翫テーフ゛)し 4 賊鉄持−E 5 ノ\−フミラー 6撮儂装置 7を占家し)ズパ 818sJwJL 9 七ニタテレ乙°“ 第 図 10水ストコンし0ユータ 11 N−木゛−一゛ 2フ0リンフ 3@′I#lB珈1′照朗九 4i反射光 5去り及第1九 6反遺り度彷邦 7p!炭艮 (α)輝#1′j年 (b)X油像(2値化)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光源からの光線を同軸落射照明として被検査物の表面に
    照射し、前記被検査物表面での反射光を撮像装置の撮像
    面に結像し、得られた画像信号を画像処理装置に送信し
    、2値化画素データに変換して画像メモリに格納し、画
    像処理を行って前記被検査物表面の外観欠陥を検査する
    方法において、前記被検食物表面に被膜を形成すること
    により、正常部と欠陥部の輝度差を増大させ、欠陥部の
    コントラストを強調して、欠陥の検出を容易かつ確実に
    行えるようにすることを特徴とする粗面の欠陥検出方法
JP25302488A 1988-10-07 1988-10-07 粗面の欠陥検出方法 Pending JPH0299807A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5745238A (en) * 1992-12-22 1998-04-28 International Business Machines Corporation Apparatus and method for non-destructive inspection and/or measurement
JP2012173159A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Denso Corp 仮組み用ワイヤ残留検出装置および仮組み用ワイヤ残留検出方法
CN109035202A (zh) * 2018-06-22 2018-12-18 上海市水利工程设计研究院有限公司 一种基于cctv视频图像多元分析的排水管道缺陷诊断评估方法

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