JPH06249784A - 自動外観検査方法 - Google Patents
自動外観検査方法Info
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- JPH06249784A JPH06249784A JP3522093A JP3522093A JPH06249784A JP H06249784 A JPH06249784 A JP H06249784A JP 3522093 A JP3522093 A JP 3522093A JP 3522093 A JP3522093 A JP 3522093A JP H06249784 A JPH06249784 A JP H06249784A
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- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 8
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 abstract description 8
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大型で高価な演算処理装置を必要とせず、し
かも完全な欠陥像を捉えることができる自動外観検査方
法を提供する。 【構成】 ラインセンサのライン走査方向と垂直方向に
被検査物を相対的に移動させながら外観検査を行う。こ
こで被検査物は移動方向の表面形状が一定のものであ
る。まず、初期のｎ本の走査ラインの同一順位の各画素
毎の差がいずれもしきい値以下であることを確認し、こ
の正常面の走査ラインの各画素のデータを基準値とす
る。そしてこの基準値と全走査ラインの各画素のデータ
の出力の差を同一順位の各画素毎に求め、差の絶対値が
しきい値を越えるデータを含む走査ラインのデータのみ
に基づいて良否判定処理する。
かも完全な欠陥像を捉えることができる自動外観検査方
法を提供する。 【構成】 ラインセンサのライン走査方向と垂直方向に
被検査物を相対的に移動させながら外観検査を行う。こ
こで被検査物は移動方向の表面形状が一定のものであ
る。まず、初期のｎ本の走査ラインの同一順位の各画素
毎の差がいずれもしきい値以下であることを確認し、こ
の正常面の走査ラインの各画素のデータを基準値とす
る。そしてこの基準値と全走査ラインの各画素のデータ
の出力の差を同一順位の各画素毎に求め、差の絶対値が
しきい値を越えるデータを含む走査ラインのデータのみ
に基づいて良否判定処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、碍子のような回転対称
体あるいは平板状体のような、移動（回転）させてもそ
の表面形状が変化しない被検査物の自動外観検査方法に
関するものである。
体あるいは平板状体のような、移動（回転）させてもそ
の表面形状が変化しない被検査物の自動外観検査方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４及び図５に示すように、多数の画素
を一定順序で配列したラインセンサのライン走査方向と
垂直方向に碍子のような回転対称体の表面を移動（回
転）させてその外観検査を行う方法は、例えば本発明者
の特開昭60-210745 号公報等により知られている。この
ような外観検査方法は、被検査物の形状がライン走査方
向には変化するがライン走査方向と垂直方向には一定で
あることを利用し、隣接する２本の走査ラインに含まれ
る同一順位の各画素のデータを互いに比較して欠陥信号
のみを取り出すようにしたものである。この方法は、ラ
イン走査方向の被検査物の形状変化にともなう表面の明
るさの違いを無視することができる点で有利である。
を一定順序で配列したラインセンサのライン走査方向と
垂直方向に碍子のような回転対称体の表面を移動（回
転）させてその外観検査を行う方法は、例えば本発明者
の特開昭60-210745 号公報等により知られている。この
ような外観検査方法は、被検査物の形状がライン走査方
向には変化するがライン走査方向と垂直方向には一定で
あることを利用し、隣接する２本の走査ラインに含まれ
る同一順位の各画素のデータを互いに比較して欠陥信号
のみを取り出すようにしたものである。この方法は、ラ
イン走査方向の被検査物の形状変化にともなう表面の明
るさの違いを無視することができる点で有利である。
【０００３】ところが碍子の表面の検査を例に取れば、
１本の走査ライン中には512 の画素が含まれており、碍
子の全周を検査するためには欠陥サイズとの関係で2000
本以上の走査ラインを必要とする。その結果、ラインセ
ンサの出力を全て演算処理装置に取り込んでリアルタイ
ムで処理させるためには512 ×2000以上の大量のデータ
を処理する必要が生じ、大型で高速処理の可能な演算処
理装置が必要となるために装置のコストが極めて高価に
なるという問題があった。
１本の走査ライン中には512 の画素が含まれており、碍
子の全周を検査するためには欠陥サイズとの関係で2000
本以上の走査ラインを必要とする。その結果、ラインセ
ンサの出力を全て演算処理装置に取り込んでリアルタイ
ムで処理させるためには512 ×2000以上の大量のデータ
を処理する必要が生じ、大型で高速処理の可能な演算処
理装置が必要となるために装置のコストが極めて高価に
なるという問題があった。
【０００４】また、従来の外観検査方法では隣接する２
本の走査ラインに含まれる各画素のデータを互いに比較
する方式を取っているため、完全な欠陥像を捉えること
ができないという問題もあった。すなわち、図２に示す
ように走査ライン中に欠陥が存在した場合、ナンバー０
とナンバー１の走査ライン間、及びナンバー４とナンバ
ー５の走査ライン間では欠陥像が把握できるが、ナンバ
ー１からナンバー４までの走査ライン間では差が生じな
いために欠陥出力はゼロとなり、この部分では欠陥像を
捉えることができない。このように欠陥の端部のみの欠
陥像しか得られないので、例えば欠陥像をニューロネッ
トによる自動判定回路に送ろうとしても正確な良否判定
をさせることができないという問題があった。
本の走査ラインに含まれる各画素のデータを互いに比較
する方式を取っているため、完全な欠陥像を捉えること
ができないという問題もあった。すなわち、図２に示す
ように走査ライン中に欠陥が存在した場合、ナンバー０
とナンバー１の走査ライン間、及びナンバー４とナンバ
ー５の走査ライン間では欠陥像が把握できるが、ナンバ
ー１からナンバー４までの走査ライン間では差が生じな
いために欠陥出力はゼロとなり、この部分では欠陥像を
捉えることができない。このように欠陥の端部のみの欠
陥像しか得られないので、例えば欠陥像をニューロネッ
トによる自動判定回路に送ろうとしても正確な良否判定
をさせることができないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、大型で高価な演算処理装置を必要
とせず、また完全な欠陥像を捉えることができる自動外
観検査方法を提供するために完成されたものである。
の問題点を解決して、大型で高価な演算処理装置を必要
とせず、また完全な欠陥像を捉えることができる自動外
観検査方法を提供するために完成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた第１の発明は、多数の画素を一定順序で配
列したラインセンサのライン走査方向と垂直方向に、こ
の方向の表面形状が一定である被検査物をラインセンサ
に対して相対的に移動させながらその外観検査を行うに
当り、無欠陥の場所の走査ライン上の各画素の走査デー
タを基準値として、全走査ラインについてライン上の同
一順位の各画素毎に基準値との出力の差を求め、差の絶
対値がしきい値を越えるデータのみに基づいて良否判定
処理することを特徴とするものである。また同一の課題
を解決するためになされた第２の発明は、多数の画素を
一定順序で配列したラインセンサのライン走査方向と垂
直方向に、この方向の表面形状が一定である被検査物を
ラインセンサに対して相対的に移動させながらその外観
検査を行うに当り、同一順位の各画素毎の差がしきい値
以下であるｎ本の走査ライン中の１ライン又は複数本の
平均ライン上の各画素の走査データを基準値として全走
査ラインについてライン上の同一順位の各画素毎に基準
値との出力の差を求め、差の絶対値がしきい値を越える
データのみをメモリーに入力し良否判定処理することを
特徴とするものである。
めになされた第１の発明は、多数の画素を一定順序で配
列したラインセンサのライン走査方向と垂直方向に、こ
の方向の表面形状が一定である被検査物をラインセンサ
に対して相対的に移動させながらその外観検査を行うに
当り、無欠陥の場所の走査ライン上の各画素の走査デー
タを基準値として、全走査ラインについてライン上の同
一順位の各画素毎に基準値との出力の差を求め、差の絶
対値がしきい値を越えるデータのみに基づいて良否判定
処理することを特徴とするものである。また同一の課題
を解決するためになされた第２の発明は、多数の画素を
一定順序で配列したラインセンサのライン走査方向と垂
直方向に、この方向の表面形状が一定である被検査物を
ラインセンサに対して相対的に移動させながらその外観
検査を行うに当り、同一順位の各画素毎の差がしきい値
以下であるｎ本の走査ライン中の１ライン又は複数本の
平均ライン上の各画素の走査データを基準値として全走
査ラインについてライン上の同一順位の各画素毎に基準
値との出力の差を求め、差の絶対値がしきい値を越える
データのみをメモリーに入力し良否判定処理することを
特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明は、ラインセンサのライン走査方向と垂
直方向にこの方向の表面形状が一定である被検査物を移
動させた場合、無欠陥の場所のデータはほとんど同一で
あることを利用し、初期処理により確認された無欠陥の
場所の走査ライン上の各画素のデータを基準値として全
走査ラインとの間で同一順位の各画素毎に出力の比較を
行う。そして基準データとの差がしきい値を越える走査
ラインのデータのみに基づいて良否判定処理を行わせる
ので、演算処理装置の負担を大幅に軽減させることがで
きる。また無欠陥の場所のデータとの差を求めるため、
完全な欠陥像を捉えることが可能となる。
直方向にこの方向の表面形状が一定である被検査物を移
動させた場合、無欠陥の場所のデータはほとんど同一で
あることを利用し、初期処理により確認された無欠陥の
場所の走査ライン上の各画素のデータを基準値として全
走査ラインとの間で同一順位の各画素毎に出力の比較を
行う。そして基準データとの差がしきい値を越える走査
ラインのデータのみに基づいて良否判定処理を行わせる
ので、演算処理装置の負担を大幅に軽減させることがで
きる。また無欠陥の場所のデータとの差を求めるため、
完全な欠陥像を捉えることが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例により更に詳細
に説明する。図１において、１は被検査物である回転対
称体の中実碍子、２は多数の画素を直線上に一定順序で
配列したCCD ラインセンサを内蔵したカメラ、３は画像
データ前処理ユニット、４は欠陥判定処理ユニットであ
る。矢印で示したように、被検査物１はCCD ラインセン
サのライン走査方向と垂直方向に回転されながら検査が
行われるが、回転させても被検査物１の表面形状は一定
である。この実施例では、画像データ前処理ユニット３
は８ビットのA/D 変換器５と32ビットのDSP(デジタルシ
グナルプロセッサー) ボード６とからなり、欠陥判定処
理ユニット４は16ビットのホストCPU ７により構成され
ている。
に説明する。図１において、１は被検査物である回転対
称体の中実碍子、２は多数の画素を直線上に一定順序で
配列したCCD ラインセンサを内蔵したカメラ、３は画像
データ前処理ユニット、４は欠陥判定処理ユニットであ
る。矢印で示したように、被検査物１はCCD ラインセン
サのライン走査方向と垂直方向に回転されながら検査が
行われるが、回転させても被検査物１の表面形状は一定
である。この実施例では、画像データ前処理ユニット３
は８ビットのA/D 変換器５と32ビットのDSP(デジタルシ
グナルプロセッサー) ボード６とからなり、欠陥判定処
理ユニット４は16ビットのホストCPU ７により構成され
ている。
【０００９】図４に示すように、検査は中実碍子の笠の
１枚ずつについて、被検査物１を１回転させる方法で順
次行われる。この実施例では１回転につき走査ライン数
は2048ラインであり、１ライン間の精度は0.4mm であ
る。また１走査ラインには、CCD ラインセンサの512 個
の画素に対応する512 個のデータが含まれている。各デ
ータは被検査物１の半径方向の各点の明度を濃淡信号と
して表したもので、ある走査ライン上の各画素のデータ
は（例えば笠の外周に近い部分と笠の付け根に近い部分
とで）図５に示すように大きく異なるが、ある走査ライ
ンと隣接する走査ラインとについて同一順位の画素のデ
ータを比較した場合には、被検査物１に欠陥がない場合
には変化しないものである。
１枚ずつについて、被検査物１を１回転させる方法で順
次行われる。この実施例では１回転につき走査ライン数
は2048ラインであり、１ライン間の精度は0.4mm であ
る。また１走査ラインには、CCD ラインセンサの512 個
の画素に対応する512 個のデータが含まれている。各デ
ータは被検査物１の半径方向の各点の明度を濃淡信号と
して表したもので、ある走査ライン上の各画素のデータ
は（例えば笠の外周に近い部分と笠の付け根に近い部分
とで）図５に示すように大きく異なるが、ある走査ライ
ンと隣接する走査ラインとについて同一順位の画素のデ
ータを比較した場合には、被検査物１に欠陥がない場合
には変化しないものである。
【００１０】CCD ラインセンサからの出力信号は、まず
画像データ前処理ユニット３の８ビットのA/D 変換器５
によりデジタル化されたうえ、32ビットのDSP ボード６
に送られ、以下に説明するように高速度でリアルタイム
で処理される。
画像データ前処理ユニット３の８ビットのA/D 変換器５
によりデジタル化されたうえ、32ビットのDSP ボード６
に送られ、以下に説明するように高速度でリアルタイム
で処理される。
【００１１】まず最初の走査ラインと２番目の走査ライ
ンとの間で、512 個の同一順位の画素毎のデータの差を
求め、差の絶対値が予め設定されたしきい値αi 以下で
あるか否かを見る。どのデータについても差の絶対値が
しきい値αi 以下であれば次に２番目と３番目の走査ラ
イン間で同様の処理を行い、19番目と20番目の走査ライ
ンまでしきい値αi 以下の条件が満足されれば、この20
本の走査ラインの間に欠陥が存在しないことが分かるの
で、例えば20番目の走査ライン上の各画素のデータを基
準値として採用する。この場合、いずれかの走査ライン
を選択してもよくあるいは複数の走査ラインの平均を採
用してもよい。
ンとの間で、512 個の同一順位の画素毎のデータの差を
求め、差の絶対値が予め設定されたしきい値αi 以下で
あるか否かを見る。どのデータについても差の絶対値が
しきい値αi 以下であれば次に２番目と３番目の走査ラ
イン間で同様の処理を行い、19番目と20番目の走査ライ
ンまでしきい値αi 以下の条件が満足されれば、この20
本の走査ラインの間に欠陥が存在しないことが分かるの
で、例えば20番目の走査ライン上の各画素のデータを基
準値として採用する。この場合、いずれかの走査ライン
を選択してもよくあるいは複数の走査ラインの平均を採
用してもよい。
【００１２】この例では請求項２中のｎが20とされた訳
である。このような処理を必要とする理由は、図２に示
すようにもし１〜４番目の走査ライン中に欠陥（欠陥サ
イズは約0.4 ×３＝1.2mm)が存在していた場合、１〜４
番目の走査ライン間の比較ではすべて差の絶対値がしき
い値αi 以下となり、この間のいずれかを基準ラインと
して採用するとそれ以降の検査を全て誤ることとなるの
で、このような事態を避けるためである。碍子の表面欠
陥のサイズは通常数mm以下であるので、ｎ＝20とすれば
0.4 ×20＝８mmの範囲にわたって欠陥のないことが確認
された訳であり、ほとんどの場合正しい検査が可能とな
る。なお、ｎの値は被検査物に応じて適宜設定するもの
とする。
である。このような処理を必要とする理由は、図２に示
すようにもし１〜４番目の走査ライン中に欠陥（欠陥サ
イズは約0.4 ×３＝1.2mm)が存在していた場合、１〜４
番目の走査ライン間の比較ではすべて差の絶対値がしき
い値αi 以下となり、この間のいずれかを基準ラインと
して採用するとそれ以降の検査を全て誤ることとなるの
で、このような事態を避けるためである。碍子の表面欠
陥のサイズは通常数mm以下であるので、ｎ＝20とすれば
0.4 ×20＝８mmの範囲にわたって欠陥のないことが確認
された訳であり、ほとんどの場合正しい検査が可能とな
る。なお、ｎの値は被検査物に応じて適宜設定するもの
とする。
【００１３】このようにして基準値が決定されれば、次
に検査に入る。最初の20ラインを除く全走査ライン(204
8-20＝2028本) について、基準値との間で各画素毎のデ
ータの差を求め、その差の絶対値がすべてしきい値αn
以下であればそのラインについてのデータは無視し、い
ずれかの画素についてしきい値αn を越えるデータが検
出されたときにのみ、メモリに書き込む。書込みは走査
ラインナンバーのほか、しきい値αn を越える画素につ
いては１を、しきい値αn を越えない画素については０
を書き込む方法で行う。
に検査に入る。最初の20ラインを除く全走査ライン(204
8-20＝2028本) について、基準値との間で各画素毎のデ
ータの差を求め、その差の絶対値がすべてしきい値αn
以下であればそのラインについてのデータは無視し、い
ずれかの画素についてしきい値αn を越えるデータが検
出されたときにのみ、メモリに書き込む。書込みは走査
ラインナンバーのほか、しきい値αn を越える画素につ
いては１を、しきい値αn を越えない画素については０
を書き込む方法で行う。
【００１４】以上の処理は画像データ前処理ユニット３
のDSP ボード６によって行われ、２値化されたデータの
みが欠陥判定処理ユニット４の16ビットのホストCPU ７
に送られ、良否の判定が行われる。このため、ホストCP
U ７は欠陥が含まれる走査ラインのデータのみを処理す
ればよいため負担が少なくなり、メモリ容量もごくわず
かで済むので高速処理が可能となる。なお、画像データ
前処理ユニット３における処理フローを図３に示した。
のDSP ボード６によって行われ、２値化されたデータの
みが欠陥判定処理ユニット４の16ビットのホストCPU ７
に送られ、良否の判定が行われる。このため、ホストCP
U ７は欠陥が含まれる走査ラインのデータのみを処理す
ればよいため負担が少なくなり、メモリ容量もごくわず
かで済むので高速処理が可能となる。なお、画像データ
前処理ユニット３における処理フローを図３に示した。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、無欠陥の
場所の走査ライン上の各画素の出力を基準として全走査
ラインについて検査を行うようにしたので、大型で高価
な演算処理装置を必要とせずにリアルタイムで検査が可
能である。また本発明によれば、無欠陥の場所を基準デ
ータとして全走査ラインとの比較を行うので、完全な欠
陥像を捉えることができる利点があり、欠陥像をニュー
ロネットによる自動判定回路で処理させるに適したもの
となる。よって本発明は従来の問題点を解決した自動外
観検査方法として、産業の発展に寄与するところはきわ
めて大である。
場所の走査ライン上の各画素の出力を基準として全走査
ラインについて検査を行うようにしたので、大型で高価
な演算処理装置を必要とせずにリアルタイムで検査が可
能である。また本発明によれば、無欠陥の場所を基準デ
ータとして全走査ラインとの比較を行うので、完全な欠
陥像を捉えることができる利点があり、欠陥像をニュー
ロネットによる自動判定回路で処理させるに適したもの
となる。よって本発明は従来の問題点を解決した自動外
観検査方法として、産業の発展に寄与するところはきわ
めて大である。
【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図２】欠陥と走査ラインとの関係を説明する概略図で
ある。
ある。
【図３】画像データ前処理ユニットにおける処理フロー
を示すフローシートである。
を示すフローシートである。
【図４】被検査物上の走査ラインを示す斜視図である。
【図５】１本の走査ライン上の各画素について、基準値
としきい値の関係を示すグラフである。
としきい値の関係を示すグラフである。
【符号の説明】 １ 被検査物 ２ ラインセンサを内蔵したカメラ ３ 画像データ前処理ユニット ４ 欠陥判定処理ユニット ５ A/D 変換器 ６ DSP(デジタルシグナルプロセッサー) ボード ７ ホストCPU
Claims (3)
- 【請求項１】 多数の画素を一定順序で配列したライン
センサのライン走査方向と垂直方向に、この方向の表面
形状が一定である被検査物をラインセンサに対して相対
的に移動させながらその外観検査を行うに当り、無欠陥
の場所の走査ライン上の各画素の走査データを基準値と
して、全走査ラインについてライン上の同一順位の各画
素毎に基準値との出力の差を求め、差の絶対値がしきい
値を越えるデータのみに基づいて良否判定処理すること
を特徴とする自動外観検査方法。 - 【請求項２】 多数の画素を一定順序で配列したライン
センサのライン走査方向と垂直方向に、この方向の表面
形状が一定である被検査物をラインセンサに対して相対
的に移動させながらその外観検査を行うに当り、同一順
位の各画素毎の差がしきい値以下であるｎ本の走査ライ
ン中の１ライン又は複数本の平均ライン上の各画素の走
査データを基準値として全走査ラインについてライン上
の同一順位の各画素毎に基準値との出力の差を求め、差
の絶対値がしきい値を越えるデータのみをメモリーに入
力し良否判定処理することを特徴とする自動外観検査方
法。 - 【請求項３】 被検査物が回転対称の碍子である請求項
１または２に記載の自動外観検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3522093A JPH06249784A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 自動外観検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3522093A JPH06249784A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 自動外観検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249784A true JPH06249784A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12435767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3522093A Withdrawn JPH06249784A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 自動外観検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116735497A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-09-12 | 超创数能科技有限公司 | 一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP3522093A patent/JPH06249784A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116735497A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-09-12 | 超创数能科技有限公司 | 一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统 |
| CN116735497B (zh) * | 2023-06-14 | 2024-04-26 | 超创数能科技有限公司 | 一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统 |
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