JPH0569375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子部品若しくは精密加工品の表面に
存在するクラツク、スクラツチ等の線状欠陥を画
像処理によつて検査する方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、電子部品若しくは精密加工品の表面に存
在するクラツク、スクラツチ等の線状欠陥を検査
するには、例えば被検査物を顕微鏡若しくは拡大
鏡の視野内に置き、目視によつて検査する方法が
最も一般的な方法であつた。しかしながら上記の
方法においては、特に微小な被検査物ではピンセ
ツト等によつても取扱いが困難であると共に、多
量生産の場合には作業者の疲労が大きく、長時間
作業を継続することが困難であり、更には非能率
である等の問題点がある。上記問題点を解消する
ために、近年画像処理手段による検査方法が応用
されてきており、実用に供されているものも多
い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の画像処理手段を前記の線状欠陥の検査に
適用した場合においては、下記のような問題点が
ある。すなわち被検査物を画像入力した場合に、
被検査物の地肌のムラも画像として入力されてノ
イズとなり、線状欠陥との区別ができないという
欠点がある。また被検査物をTVカメラ等の撮像
手段を介して撮像して得た撮像信号を、一定のし
きい値によつて２値化した場合には、本来連続し
ている画像が不連続に表示されることがあるとい
う問題点がある。このような不連続の画像を連続
化して表示する手段が、例えば特開昭55−124873
号公報に開示されているが、このような手段によ
ると本来の線状欠陥のみならず、線状欠陥近傍に
存在するノイズをも連続して表示してしまうおそ
れがあり、非欠陥部を欠陥と認識してしまうため
再現性若しくは信頼性が低く、実作業に適用する
ことができないという問題点がある。

本発明は上記のような従来技術に存在する問題
点を解消し、入力画像におけるノイズを除去する
と共に、見かけ上不連続状に表示される線状欠陥
を完全に検査する信頼性の高い線状欠陥の検査方
法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点解決のため、本発明においては、 Ａ 撮像手段を介して得た被検査物の撮像信号を
XY軸方向の２値化画素データとして画像メモ
リに記憶する。

Ｂ 中央制御装置を介して前記２値化画素データ
について複数個の画素からなるセルをXY軸方
向に複数個夫々行列に設定する。

Ｃ 夫々のセル内の欠陥画素数を計算する。

Ｄ 欠陥画素数が予め定めた数以上であるセルを
欠陥セルとして抽出する。

Ｅ これらの欠陥セルのうち相互に隣り合う欠陥
セルを連結成分とする。

Ｆ 画像メモリ全体における連結成分の数を連結
度として計算する。

Ｇ この連結度が予め定めた値以上のものを不良
と判定する。

という技術的手段を採用したのである。

次に本発明の原理構成について第１図ないし第
４図を参照して説明する。

第１図は画像メモリ中におけるセルを示す図で
あり、各々Ｘ軸（左右）方向およびＹ軸（上下）
方向に複数個行設定されたものである。第１図に
おいて画像メモリ１００内において正方形で示さ
れる夫々のセル１０１は、中央制御装置を介して
２値化画素データとされた複数個の画素からな
り、ハンチングを付したものはセル内における欠
陥画素数が予め定めた数以上である欠陥セルであ
ることを示す。従つて第１図においては、複数個
のセル１０１のうちＡ〜Ｄが欠陥セルであること
が示れている。

そして本発明においては、相互に隣り合う欠陥
セルＡ，Ｂ，Ｃを連結成分とし、連結成分の数を
連結度とする。従つて第１図に示すものにおいて
は、連結度が３であると計算される。

次に連結度の計算方法について説明する。

まず第１図に示す画像メモリ１００をＸ軸方向
（左から右）に走査し、このＸ軸方向の走査を順
次Ｙ軸方向（上から下）に移動させる走査によ
り、最初の欠陥セルを検出する。すなわち最上行
であり、かつ最左列の欠陥セルＡを検出する。

欠陥セルＡを検出後、第２図に示すように欠陥
セルＡを中心として３×３＝９個のセルマスクを
設定する。そしてこれらのセルマスクを時計方向
に〜の順序に欠陥セルであるか否かを調べ、
最初に検出される欠陥セルとしての位置のもの
（第１図における欠陥セルＢ）を抽出する。

次に第３図に示すように第２図におけると同様
に上記欠陥セルＢを中心として３×３＝９個のセ
ルマスクを設定し、前記同様に欠陥セルの有無を
調べる。但しこの場合欠陥セルＡはすでに検出済
みであるから、欠陥セルＡ以降のセルについて時
計方向に〜の順序に調べ、最初に検出される
欠陥セルとしての位置のもの（第１図における
欠陥セルＣ）を抽出する。

第４図は欠陥セルＣを中心として他の欠陥セル
の有無を調べる態様であるが、この場合には〜
の何れにも欠陥セルが検出されないため、走査
を終了する。

上記のようにして走査した結果は、欠陥セルＡ
〜Ｄの４個が検出され、第１図に示すものにおい
ては、連結成分である欠陥セルＡ〜Ｃの連結度は
「３」であると計算される。なお第１図における
欠陥セルＤについては、欠陥セルＤの近傍に設定
したセルマスクを〜の順序に調べても、他の
欠陥セルが検出されないため、欠陥セルＤは弧立
したセルとして除外する。

第５図は上記処理手順を一般化して示すフロー
チヤートである。すなわち、処理開始（201）に
より、まず最上行、最左列に欠陥セルを検出
（202）する走査を継続し、欠陥セル検出後、この
欠陥セルを中心としてセルマスクを設定する。時
計回りに欠陥セルの有無を調べ（203）、欠陥セル
を抽出し、前記欠陥セルをC₁，抽出した欠陥セ
ルをC₂とする（204）。C₁，C₂はその座標位置が
記憶される（205）。

次に上記C₁，C₂を各々C_o-1，C_oと変換し
（206），C_oを中心としてセルマスクをC_o-1から時
計回りに欠陥セルの有無を調べ２０７、最初に検
出される欠陥セルC_o-1を抽出し，C_o-1，C_o，Ｃｎ
＋１の座標位置を記憶する（208）。

C_o，C_o+1を各々C_o-1，C_oと変換し（209）、前記
（207）以降の処理を繰返す。

C_oを中心とする近傍のセルを調べた結果、欠
陥セルが検出されないときは、ｎを連結度として
計算し（210）、上記処理を終了する。（211）。

〔作用〕

上記の構成により、被検査物の入力画像中にお
けるノイズは、通常はセル内の画素数が小さいた
め、セル内の欠陥画素数計算の段階において殆ん
ど除去されるから、本来欠陥ではないノズルを欠
陥であると認識する誤りを排除する作用がある。
上記のようにしてノイズ排除後、線状欠陥にのみ
対応する欠陥セル相互間の連結度を計算して、線
状欠陥を検査するのである。

〔実施例〕

第６図は本発明の実施例における装置の例を示
すブロツク図である。第６図において、被検査物
１と対向してレンズ２を介してTVカメラ等の撮
像装置３を設ける。４はAD変換装置であり、撮
像装置３からの撮像信号を入力し、２値化画素デ
ータに変換して、画像メモリ５に入力可能に接続
する。６はメモリ５の内容を処理するように接続
された処理回路、７は処理回路６による処理結果
を記憶するように接続された画像メモリである。
なお上記AD変換装置４，画像メモリ５，７およ
び処理回路６は夫々バス８を介して中央制御装置
９と電気的かつ制御可能に接続される。

次に第７図ａ〜ｅは夫々本発明の処理手順の要
部を示す模式図である。まず第７図ａは、前記第
１図において画像メモリ５内に記憶された２値化
画素データを示す。同図において１０はクラツク
であり、被検査物１の表面に存在する線状欠陥の
１種である。而してクラツク１０は本来連続して
いるのであるが、２値化画素データとしては一部
が１０ａで示されるように不連続状態となつてい
る。１１はノズルであり、被検査物１の表面の地
肌ムラその他に起因して２値化画素データとして
記憶されている。

次に第７図ｂはセルを設定した状態を示す。す
なわち１２はセルであり、例えば８×８＝64の画
素からなり、中央制御装置９を介してXY軸方向
に複数個を夫々行列に設定する。第７図ｂはＸ軸
およびＹ軸に夫々14個、合計196個設定した例で
ある。

第７図ｃはセル１２内の欠陥画素の数を計算す
る状態を示す。すなわち夫々のセル１２内におい
て、クラツク１０およびノズル１１によつて占め
られた欠陥画素の数ｍを計算する。なお欠陥画素
は、背景が低い濃度であれば、前記クラツク１０
およびノズル１１によつて高い濃度で示され、背
景が高い濃度であれば逆に低い濃度で示される。

第７図ｄは欠陥セル１２ａを抽出した状態を示
す。すなわち第７図ｃにおいて計算した欠陥画素
の数ｍが、予め定めた数以上のセルを欠陥セル１
２ａとして抽出し、上記の数未満のセル１２を除
去した状態である。第７図ａ〜ｃにおいて入力画
像として現われるノイズ１１は、通常はセル１２
内において占有する画素の数が極めて小さい。従
つて検出すべきクラツク１０の大きさとの関係に
おいて前記欠陥画素の数ｍを設定しておけば、第
７図ｄの段階においてノイズを殆んど除去するこ
とができ、前記のクラツク１０に関与する欠陥セ
ル１２ａのみを抽出することができるのである。
従つて第７図ａにおいて、１０ａで示されるよう
な不連続状態の欠陥であつても、第７図ｄに示す
ように欠陥セル１２ａとして抽出できる。

第７図ｅは前記欠陥セル１２ａについて、前記
のような処理手順によつて連結度を計算して、一
連の線状欠陥像１３として、前記クラツク１０，
１０ａを創成した状態を示す。これにより、予め
定めた値以上のものについては不良と判定し、上
記の値未満のものは容認して良と判定する。

本実施例においては、被検査物の線状欠陥がク
ラツクである例について記述したが、線状欠陥が
スクラツチ、打ち疵等であつても、セル内の画素
に濃淡を表示させ得るものである限り検出可能で
ある。またセルサイズは８×８＝64に限定せず、
検出すべき線状欠陥および排除すべきノイズの態
様に対応して適宜選定すべきである。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であ
るから、下記の効果を期待することができる。

(1) 従来の人手による目視検査を排除することが
できるため、労働生環境を飛躍的に向上させ得
るのみならず、生産性を大幅に向上させること
ができる。

(2) 入力画像信号中に線状欠陥以外のノイズを包
含していても、個々のセル内の欠陥画素数を計
算して、予め定めた数以上のセルのみを抽出す
ることができるため、誤差が極めて小さく、信
頼性が極めて高い。

(3) 入力画像信号において、不連続状の欠陥であ
つても、本来連続した状態の線状欠陥は、連結
度の計算によつて連続状態として認識して処理
するため、信頼性および再現性が極めて高い。

(4) 中央制御装置を介して検査作業を自動化し得
るのみならず、処理結果を直ちに生産工程にフ
イードバツクできるため、生産効率を高め得る
と共に品質の向上に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は夫々本発明の実施例にお
ける画像メモリ中におけるセルを示す図、第５図
は本発明の実施例における処理手順を一般化して
示すフローチヤート、第６図は本発明の実施例に
おける装置の例を示すブロツク図、第７図ａ〜ｅ
は夫々本発明の実施例における処理手順の要部を
示す模式図である。 １：被検査物、５，７：画像メモリ、６：処理
回路、１０，１０ａ：クラツク、１１：ノイズ、
１２：セル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 撮像手段を介して得た被検査物の撮像信号を
   XY軸方向の２値化画素データとして画像メモリ
   に記憶し、中央制御装置を介して前記２値化画素
   データについて複数個の画素からなるセルをXY
   軸方向に複数個夫々行列に設定し、夫々のセル内
   の欠陥画素数を計算し、欠陥画素数が予め定めた
   数以上であるセルを欠陥セルとして抽出し、これ
   らの欠陥セルのうち相互に隣り合う欠陥セルを連
   結成分とし、画像メモリ全体における連結成分の
   数を連結度として計算し、この連結度が予め定め
   た値以上のものを不良と判定することを特徴とす
   る線状欠陥の検査方法。