JPH0317088B2 - - Google Patents

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JPH0317088B2
JPH0317088B2 JP9988583A JP9988583A JPH0317088B2 JP H0317088 B2 JPH0317088 B2 JP H0317088B2 JP 9988583 A JP9988583 A JP 9988583A JP 9988583 A JP9988583 A JP 9988583A JP H0317088 B2 JPH0317088 B2 JP H0317088B2
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JP
Japan
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output
comparator
pulse
circuit
monostable multivibrator
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JP9988583A
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English (en)
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JPS59224546A (ja
Inventor
Satoshi Furukawa
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0317088B2 publication Critical patent/JPH0317088B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、2次元撮像素子の出力をリアルタ
イムでアナログ処理することにより、物体(例え
ば直方体)の表面のひび等の欠陥を検出する欠陥
検出装置に関するものである。
〔背景技術〕
従来、物体を撮像した画像から物体の表面等の
欠陥を検出する方法の一つとして2値化法があつ
た。この2値化法は、面の明るさが均一で欠陥部
分と明確なコントラストをもつている場合に有効
である。今、撮像した画像が第1図aのように3
面A,B,Cを見込んでいる場合、各面A,B,
Cの各々の明るさが均一であつてもそれぞれの明
るさは異なり、例えば第1図aの水平走査線L1
上の信号波形は、良品(ひびXがないもの)の場
合第1図bのようになり、欠陥品(ひびXのある
もの)の場合第1図dのようにひびXの部分でレ
ベルが落ち込むことになる。この場合、単一レベ
ルで第1図bまたはdの波形を2値化してもひび
Xの検出は困難である。また、別の方法として第
1図bまたはdの波形を微分して微細な成分を検
出する方法もあるが、この場合、微分波形は良品
の場合第1図cのようになり、また欠陥品の場合
第1図eのようになり、物体のエツジ部および欠
陥部の両方において、微分パルスが発生するた
め、これらの選別が必要であり、この波形をマイ
クロコンピユータに取り込んでソフト処理を行わ
ねばならず、コストがかかるという欠点がある。
また、ソフト処理を行うためリアルタイムで欠陥
を検出することができなかつた。
〔発明の目的〕
この発明は簡単な構成でかつリアルタイムで欠
陥を検出することができる欠陥検出装置を提供す
ることを目的とする。
〔発明の開示〕
この発明は、第1図dの微分波形において、欠
陥部では正負の微分パルスが組になつて発生し、
エツジ部では正および負の微分パルスのいずれか
一方のみが発生することに着目して構成したもの
である。
すなわち、第1の発明の欠陥検出装置は、検査
物体を撮像して得たビデオ信号を微分する微分回
路と、この微分回路から出力される正および負の
微分パルスのいずれか一方のピークが所定値を越
えたときに出力を発生するコンパレータと、この
コンパレータの出力でトリガされる単安定マルチ
バイブレータと、常時前記微分回路の出力を通過
させ前記単安定マルチバイブレータのパルス出力
時に前記微分回路の出力を遮断するアナログスイ
ツチと、このアナログスイツチの出力から前記微
分回路の出力を減算する減算器とを備える構成に
したことを特徴とする。
第2の発明の欠陥検出装置は、検査物体を撮像
して得たビデオ信号を微分する微分回路と、この
微分回路の出力を一定時間遅延する遅延回路と、
前記微分回路の出力と前記遅延回路の出力とを加
算する加算器と、この加算器の出力パルスの幅に
対応した矩形パルスを出力するコンパレータと、
このコンパレータのパルス出力期間中一定周期の
クロツクパルスを通過させる第1のゲートと、前
記コンパレータの出力パルスの立下がりでリセツ
トされて前記第1のゲートを通過したクロツクパ
ルスをカウントするカウンタと、このカウンタの
カウント値を一定値と比較するデジタルコンパレ
ータと、前記カウント値が前記一定値より小さい
ときの前記デジタルコンパレータの出力に応答し
て前記コンパレータの出力を通過させ前記カウン
ト値が前記一定値より大きいときの前記デジタル
コンパレータの出力に応答して前記コンパレータ
の出力を遮断する第2のゲートと、この第2のゲ
ートを通過した前記コンパレータの出力パルスの
立下がりでトリガされる単安定マルチバイブレー
タとを備える構成にしたことを特徴とする。
つぎに、この発明の一実施例の欠陥検出装置を
第2図および第3図に基づいて説明する。第2図
において、1はビデオ信号の入力端子、2はビデ
オ信号を微分する微分回路でコンデンサ3および
抵抗4よりなる。5は微分回路2の出力を負のス
ライスレベルVSL1と比較するコンパレータ、6は
スライスレベルVSL1を設定する可変抵抗、7はコ
ンパレータ5の出力でトリガされる単安定マルチ
バイブレータ、8および9は単安定マルチバイブ
レータ7の準安定時間を決定するコンデンサおよ
び抵抗、10および11は単安定マルチバイブレ
ータ7の出力により開閉制御されるアナログスイ
ツチ、12は減算器、13〜16は抵抗、17は
出力端子である。
以下、より詳しく説明する。
この欠陥検出装置は、第2図に示すように、テ
レビカメラ等から得られるビデオ信号を微分回路
2で微分して第1図eと同じ波形の第3図aのよ
うな微分信号を得、この微分信号をコンパレータ
5によりあらかじめ負の値に設定されたスライス
レベルVSL1と比較し、このスライスレベルVSL1
り上記微分信号が負になつた時点でコンパレータ
5が単安定マルチバイブレータ7をトリガするよ
うになつている。単安定マルチバイブレータ7が
第3図bに示すようなパルスを出力している期間
中、アナログスイツチ10がオフとなるとともに
アナログスイツチ11がオンとなつて減算器12
の正側入力端が0Vに強制的に固定され、パルス
休止期間中にアナログスイツチ10がオンとなる
とともにアナログスイツチ11がオフとなり、減
算器12の正側入力端には微分回路2の出力が加
えられるため、減算器12の正側入力端の信号波
形は第3図cのように負の微分パルスの直後の正
の微分パルスが除去されたものとなる。一方、減
算器12の負側入力端には、第3図aに示した微
分回路2の出力がそのまま入力されるため、減算
器12の出力としては第3図dのように前記除去
された負の微分パルスの直後の正の微分パルスの
みが残ることになる。すなわち、欠陥により生じ
る正負の微分パルスの組の後の正の微分パルスの
みが検出されることになり、この微分パルスが画
像中の欠陥に対応する。
なお、上記回路構成では、負の微分パルスが先
に出現するもの、すなわち画像中の黒い欠陥を検
出するものであるが、コンパレータ5のスライス
レベルを正の電位に設定すれば、逆に白い欠陥を
検出することができる。
このように構成した結果、リアルタイムで物体
のエツジ部と欠陥部とを区別し、欠陥部のみ検出
することができる。また、マイクロコンピユータ
等を必要とせず、簡単な構成で安価に実現でき
る。さらに、平面で構成される多面体を斜め方向
から撮像することにより、一画面で多面を検査で
き、実質的に検査時間を短縮できる。
この発明の他の実施例の欠陥検出装置を第4図
および第5図に基づいて説明する。第4図におい
て、21はビデオ信号の入力端子、22は微分回
路で、コンデンサ23および抵抗24で構成され
る。25は5〜50画素程度の遅延時間を有する遅
延回路、26は加算器、27〜29は抵抗、30
はコンパレータ、31はスライスレベルVSL2を設
定する可変抵抗、32はクロツクパルスの入力端
子、33はアンドゲート、34はカウンタ、35
はデジタルスイツチ、36はデジタルコンパレー
タ、37はトライステートバツフア、38は単安
定マルチバイブレータ、39および40は単安定
マルチバイブレータの準安定期間を決めるコンデ
ンサおよび抵抗、41は出力端子である。
つぎに、動作について説明する。入力端子21
に加えられる第5図aのビデオ信号(欠陥による
レベル落ち込み部Yが存在する)は、微分回路2
2により微分されて第5図bの波形となる。この
微分波形は遅延回路25に5〜50画素程度遅延さ
れて第5図cのような波形となる。上記第5図b
の微分波形と第5図cの遅延波形とが加算器26
により加算されると、第5図dの波形となる。こ
の加算波形は、エツジ部に対応する弧立した微分
パルスについては遅延加算することにより高くよ
り太くなるが、欠陥部に対応する正負の一組のパ
ルスは遅延加算により打ち消し合う部分ができる
ため太くはならない。そこで、加算波形のパルス
の太さを調べると、弧立したパルスであるか正負
一組のパルスであるかを、すなわちエツジ部であ
るか欠陥部であるかを判定できる。なお、加算器
26の出力は反転しているので、回路上は負のス
ライスレベルVSL2とコンパレータ30で比較され
るが、第5図dでは反転しないものとして波形を
示している。
コンパレータ30の出力が第5図fに示すよう
に高レベルのとき、すなわち、第5図dにおいて
加算波形がスライスレベルVSL2より高いときに、
アンドゲート33が開いて20MHz程度のクロツク
パルスが通り、カウンタ34にはコンパレータ3
0のパルス幅に応じて第5図eのようなパルス信
号が入力され、カウンタ34がこれをカウントす
る。
そして、このカウンタ34のカウント値を検出
することにより、コンパレータ30の出力パルス
の幅、すなわちエツジ部であるか欠陥部であるか
を判別する。具体的には、カウント値がある設定
値より大きいか小さいかで判断する。以下の動作
はその判断のための動作である。
デジタルコンパレータ36は、デジタルスイツ
チ35による設定値とカウンタ34のカウント値
を比較するが、カウント値が設定値より小さいと
きは、高レベルの出力を発生し、逆の場合は低レ
ベルの出力を発生するので、アンドゲート33が
開いた時点以前から出力が高レベルとなつてお
り、トータルのカウント値が小さければ、出力が
低レベルとはならない。
トライステートバツフア37は、デジタルコン
パレータ36の出力が高レベルのとき、すなわ
ち、カウント値が設定値より小さいときに導通さ
せ、出力が低レベルのときに入出力を遮断する。
したがつて、カウンタ34のカウント値が設定値
を越えるまでにコンパレータ30の出力が立下が
ると(欠陥部)、このコンパレータ30の出力の
立下がりがトライステートバツフア37を通して
単安定マルチバイブレータ38に加えられること
になり、単安定マルチバイブレータ38がトリガ
されて一定時間幅の欠陥信号が出力される。ま
た、コンパレータ30の出力の立下がりによりカ
ウンタ34がクリアされる。
一方、カウンタ34のカウント値が設定値を越
えたのちにコンパレータ30の出力が立下がると
(エツジ部)、このときはデジタルコンパレータ3
6の出力が低レベルとなつてトライステートバツ
フア37が入出力遮断状態となつているため、コ
ンパレータ30の立下がりは単安定マルチバイブ
レータ38には伝わらず、単安定マルチバイブレ
ータ38は出力を発生しない。なお、このコンパ
レータ30の立下がりによりカウンタ34がクリ
アされ、デジタルコンパレータ36の出力は高レ
ベルにもどる。
このように構成した結果、前記実施例と同様の
効果を達成できる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、簡単な構成でかつリアルタ
イムで表面欠陥を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の欠陥検出の説明図、第2図はこ
の発明の一実施例の回路図、第3図はその各部の
波形図、第4図はこの発明の他の実施例の回路
図、第5図はその各部の波形図である。 2……微分回路、5……コンパレータ、7……
単安定マルチバイブレータ、10,11……アナ
ログスイツチ、12……減算器、22……微分回
路、25……遅延回路、26……加算器、30…
…コンパレータ、33……アンドゲート、34…
…カウンタ、35……デジタルスイツチ、36…
…デジタルコンパレータ、37……トライステー
トバツフア、38……単安定マルチバイブレー
タ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 検査物体を撮像して得たビデオ信号を微分す
    る微分回路と、この微分回路から出力される正お
    よび負の微分パルスのいずれか一方のピークが所
    定値を越えたときに出力を発生するコンパレータ
    と、このコンパレータの出力でトリガされる単安
    定マルチバイブレータと、常時前記微分回路の出
    力を通過させ前記単安定マルチバイブレータのパ
    ルス出力時に前記微分回路の出力を遮断するアナ
    ログスイツチと、このアナログスイツチの出力か
    ら前記微分回路の出力を減算する減算器とを備え
    た欠陥検出装置。 2 検査物体を撮像して得たビデオ信号を微分す
    る微分回路と、この微分回路の出力を一定時間遅
    延する遅延回路と、前記微分回路の出力と前記遅
    延回路の出力とを加算する加算器と、この加算器
    の出力パルスの幅に対応した矩形パルスを出力す
    るコンパレータと、このコンパレータのパルス出
    力期間中一定周期のクロツクパルスを通過させる
    第1のゲートと、前記コンパレータの出力パルス
    の立下がりでリセツトされて前記第1のゲートを
    通過したクロツクパルスをカウントするカウンタ
    と、このカウンタのカウント値を一定値と比較す
    るデジタルコンパレータと、前記カウント値が前
    記一定値より小さいときの前記デジタルコンパレ
    ータの出力に応答して前記コンパレータの出力を
    通過させ前記カウント値が前記一定値より大きい
    ときの前記デジタルコンパレータの出力に応答し
    て前記コンパレータの出力を遮断する第2のゲー
    トと、この第2のゲートを通過した前記コンパレ
    ータの出力パルスの立下がりでトリガされる単安
    定マルチバイブレータとを備えた欠陥検出装置。
JP9988583A 1983-06-03 1983-06-03 欠陥検出装置 Granted JPS59224546A (ja)

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JP9988583A JPS59224546A (ja) 1983-06-03 1983-06-03 欠陥検出装置

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH067110B2 (ja) * 1985-11-22 1994-01-26 エーザイ株式会社 容器に付着した汚れを検出する方法
JPS62249038A (ja) * 1986-04-22 1987-10-30 Fuji Electric Co Ltd 画像2値化処理回路
JP2508662Y2 (ja) * 1990-11-22 1996-08-28 三菱電機株式会社 疵検出装置

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