JPH0719291B2 - 外観検査装置 - Google Patents

外観検査装置

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JPH0719291B2
JPH0719291B2 JP63220702A JP22070288A JPH0719291B2 JP H0719291 B2 JPH0719291 B2 JP H0719291B2 JP 63220702 A JP63220702 A JP 63220702A JP 22070288 A JP22070288 A JP 22070288A JP H0719291 B2 JPH0719291 B2 JP H0719291B2
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豊 石坂
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Fuji Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、撮像された物体の画像に基づいてその物体
に属する対象部分の形状の合否を判定する外観検査装置
に関する。
【従来の技術】
従来、対象物を撮像しその画像に基づいて対象物の形状
検査をするのに、次のような方法が用いられた。たとえ
ば、第5図は撮像視野における対象物の画像を示し、同
図において対象物の画像30が円形であるとする。31,32
はいずれも計測用の領域で、対象物画像30の形状の合否
を判定するためのものである。つまり、領域31は対象物
画像30より所定程度だけ大きい円環状であり、領域32は
対象物画像30より所定程度だけ小さい円形である領域3
1,32における対象物画像30の面積を計測することによっ
て、対象物の形状の合否を判定する。すなわち、いずれ
かの面積値が所定値以上であれば、不合格とされ、いず
れの面積値も所定値未満であれば、合格とされる。 ところで、正確な形状判定のためには、対象物画像30の
位置を、領域31,32の位置に正しく対応させる、つまり
同心に位置させなければならない。なお、第5図におい
ては、対象物画像30は基準位置にある、つまり領域31,3
2と同心に位置している。しかし、一般には対象物画像3
0の位置は領域31,32と同心にはならなず、若干ずれるの
が普通である。したがって、そのときには、次に述べる
ように対象物画像30の基準位置からの偏位を求め、これ
に応じて領域31,32の位置を補正する、という対策を講
じることになる。 第6図は対象物画像30の位置ずれ、つまり基準位置から
の偏位を求めるための説明図で、同図において、方形の
領域33,34を対象物画像30の右側端箇所,上側端箇所を
含むように固定して設ける。この領域33,34における対
象物画像30に基づいて、その右側端箇所,上側端箇所の
位置X1,Y1を求める。この位置の求め方は周知のよう
に、対象物画像30の、X軸、Y軸への各射影による。こ
うして、この各箇所の、X軸,Y軸方向の基準位置Xo,Yo
(第5図参照)からの偏位Xd(=X1−Xo),Yd(=Y1−Y
o)を求める。次に、この偏位Xd,Ydに応じて領域31,32
を位置補正し、対象物画像30と同心にする。
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したような従来の技術では、対象物の外形が大
きく、撮像視野内に対象物全体が完全に包含されるとは
限らない場合など、対象物の輪郭画像が、X,Y各方向か
ら見て凸部または凹部をもたないこともあり、このよう
な場合には対象物の位置を正確に求めることができな
い。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、物体の輪郭がX,Y各方向から見て凸部または凹部
をもたないときでも、対象部分の形状の正確な合否判定
ができる外観検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、 撮像して得られる物体画像に基づいてその物体の被検査
対象部分の合否を検査する装置であって、前記物体の被
検査対象部分(穴21)の形状に応じた所定形状の計測領
域(W1,W2)を発生するための計測領域発生手段(計測
領域発生回路5)と、撮像視野内における前記物体画像
の基準位置からの位置ずれ量に応じて前記計測領域の位
置を補正する位置補正手段(位置補正回路9)と、前記
計測領域における被検査対象部分の特徴量を求める特徴
量計測手段(面積計測回路10)と、前記特徴量計測手段
からの出力に基づいて判別を行う判別手段(判別回路1
1)とを備えたものにおいて、 前記物体画像の少なくとも輪郭部の画像を含む第1の領
域(Wx)と、前記第1の領域内の輪郭上の或る点(P)
からX軸またはY軸方向へ所定の距離だけ離れた位置に
おいて前記物体画像を部分的に含む第2の領域(Wy)と
を発生するための手段(補正領域発生回路6)と、 前記第1領域内における物体画像の座標軸への投影によ
りX軸またはY軸上における端点座標(実施例では、点
PのX座標Xs)を検出する手段(投影検出回路7)と、 前記第2領域に含まれる物体の部分的な画像について重
心(点G)の座標(実施例では、点GのY座標Ys)を検
出する手段(重心検出回路8)とを設け、 前記端点の座標を検出する手段および前記重心の座標を
検出する手段からの出力に基づいて、X軸およびY軸方
向に関する物体画像の基準位置に対する位置ずれ量(X
s,Ys)を求めて、これを補正量として前記計測領域発生
手段へ出力することにより前記物体の被検査対象部分に
前記計測領域(W1,W2)を発生するようにしたことを特
徴とする。
【作用】
投影検出手段,重心検出手段の少なくともいずれかに基
づいて求められる物体画像の所定箇所の基準位置からの
偏位に応じて、位置補正手段によって計測領域の位置が
補正される。次に、特徴量計測手段によって、計測領域
における対象部分の画像の特徴量が求められ、この特徴
量に基づき対象部分の形状の合否が判定される。
【実施例】
本発明に係る外観検査装置の実施例について以下に図面
を参照しながら説明する。ところで、この実施例の要点
は、物体に属する検査対象部分の画像に対応する計測領
域を、対象部分の位置の変化に応じて位置補正するため
に、補正領域を対象部分に対応して設けるのではなく、
物体の所定箇所に対応して設けること、しかもこの物体
の所定箇所の検出が投影検出,重心検出の少なくともい
ずれかによることにある。 この実施例の構成について、第1図のブロック図を参照
しながら説明する。第1図において、1は撮像用のTVカ
メラ、2はTVカメラ1の映像信号をディジタル化するA/
Dコンバータ、3はA/Dコンバータ2の出力を所定しきい
値に基づいて2値化する2値化回路、4は2値化回路3
の出力データを格納する画像メモリである。 5は計測領域発生回路で、対象部分の形状を計測するた
めに対象部分に対応して計測領域を発生させる。6は補
正領域発生回路で、詳しくは後述するように、物体の所
定箇所の位置の変化を計測するために所定箇所に対応し
て第1,第2の各補正領域を発生させる。 7は投影検出回路で、第1補正領域に関して物体画像の
X,Y各方向の投影を求める。8は重心検出回路で、第2
補正領域に関して物体画像の重心位置を求める。9は位
置補正回路で、第1,第2各補正領域に基づいて得られた
対象箇所の位置の変化に応じて計測領域の位置を補正す
る。 10は面積計測回路で、計測領域における対象部分の面積
を計測する。11は判定回路で、面積計測回路8の出力で
ある面積値に基づいて対象部分の形状の合否を判定す
る。 第2図は実施例において物体画像20が基準位置にあると
きの撮像視野の説明図、第3図は物体画像20が偏位して
いるときの撮像視野の説明図である。 第2図において、Qは撮像視野、言いかえれば画像有効
領域で、この互いに直角な各辺と平行にX,Y軸を設け
る。21は物体に属する対象部分の画像で、この場合は穴
の画像である。W1,W2はそれぞれ対象部分画像21に対応
する計測領域で、従来例における領域31,32に相当する
(第5図参照)。点Pは物体画像20の左側端で、対象部
分画像21を所定の位置関係にあり、発明における所定箇
所である。また、Wxは点Pを余裕をもって含む領域で、
発明における第1領域に当たり、Wyは物体画像20を部分
的に含み、点PとX方向について所定の位置関係をもつ
領域で、発明における第2領域に当たる。 第2図において、領域Wxに関する物体画像20のX軸への
投影によって、点PのX座標Xsが求まる。この投影検出
は、第1図の投影検出回路7による。ところで、点Pの
Y座標は、物体画像20のY軸への投影によっては求めら
れないから、領域Wyについての物体画像20の重心GのY
座標で代用される。なお、この重心検出は、第1図の重
心検出回路8による。 第3図は第2図に準じるから、その詳しい説明を省略
し、領域Wxの位置は固定されていること、領域WyはX軸
方向だけについて点Pに対応して平行移動すること、を
補足する。 次に、この実施例の動作について、第4図を主に、第2
図,第3図を補助的にそれぞれ参照しながら説明する。
第4図は動作を示すフローチャートである。第4図にお
いて、ステップS1で領域Wxを、ステップS2で領域Wyは発
生させる。ステップS3で、物体画像20が基準位置にある
ときの点PのX座標Xsを求める。ステップS4で、重心G
のY座標Ysを点PのY座標の代わりとして求める。 ステップS5で、物体画像20が基準位置から若干平行移動
(偏位)したときの点PのX座標X1を求め(第3図参
照)、ステップS6で、重心GのY座標Y1を点PのY座標
の代わりとして求める。ステップS7で、点Pの基準位置
からの各偏位(X1−Xs),(Y1−Ys)を求める。ステッ
プS8で、先程の各偏位に応じて計測領域W1,W2を、第1
図の位置補正回路9によって位置補正する。 ステップS9,S10で、計測領域W1について面積計測値A1、
計測領域W2について面積計測値A2が求められる。なお、
この各面積計測は第1図の面積計測回路10によってなさ
れる。 以下は各面積計測値A1,A2に基づく判定処理で、ステッ
プS11〜S14において対象部分画像21の形状の合否が判定
される。なお、この判定処理は第1図の判定回路11によ
ってなされ、またaは、面積計測値に対して定められる
所定の許容値である。 また、以上の実施例の説明では特徴量として面積値を示
しているが、他の特徴量、例えば周囲長等を用いても良
いことは勿論である。 以上の説明から明らかなように、第2図,第3図におけ
る物体に属する各対象部分の形状の合否は、物体の位置
や物体寸法に基準よりの変化が多少あっても、対象部分
が物体の所定箇所り所定の位置関係を維持する限り、正
確に判定される。 ところで、以上は、装置を対象部分の形状に関する外観
検査装置として説明した。しかし一般的に、この発明装
置は、対象部分が欠けや傷のときには、その外観に基づ
く欠陥検査装置となり、また対象部分が文字や未知物体
のときには、その形状に基づく対象認識装置となる。
【発明の効果】
この発明によれば、従来の技術に比べ、物体の輪郭がX,
Y各方向から見て凸部または凹部をもたないときでも、
各対象部分の形状が正確に検査される、というすぐれた
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る実施例の構成を示すブロック図、 第2図はこの実施例において物体が基準位置にあるとき
の撮像視野の説明図、 第3図はこの物体が偏位しているときの撮像視野の説明
図、 第4図はこの実施例の動作を示すフローチャート、 第5図は従来例において対象物が基準位置にあるときの
撮像視野の説明図、 第6図はこの対象物が偏位しているときの偏位の求め方
の説明図である。 符号説明 1:TVカメラ、2:A/Dコンバータ、3:2値化回路、4:画像メ
モリ、5:計測領域発生回路、6:補正領域発生回路、7:投
影検出回路、8:重心検出回路、9:位置補正回路、10:面
積計測回路、11:判定回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮像して得られる物体画像に基づいてその
    物体の被検査対象部分の合否を検査する装置であって、
    前記物体の被検査対象部分の形状に応じた所定形状の計
    測領域を発生するための計測領域発生手段と、撮像視野
    内における前記物体画像の基準位置からの位置ずれ量に
    応じて前記計測領域の位置を補正する位置補正手段と、
    前記計測領域における被検査対象部分の特徴量を求める
    特徴量計測手段と、前記特徴量計測手段からの出力に基
    づいて判別を行う判別手段とを備えたものにおいて、 前記物体画像の少なくとも輪郭部の画像を含む第1の領
    域と、前記第1領域内の輪郭上の或る点からX軸または
    Y軸方向へ所定の距離だけ離れた位置において前記物体
    画像を部分的に含む第2の領域とを発生するための手段
    と、 前記第1領域内における物体画像の座標軸への投影によ
    りX軸またはY軸上における端点座標を検出する手段
    と、 前記第2領域に含まれる物体の部分的な画像について重
    心の座標を検出する手段とを設け、 前記端点の座標を検出する手段および前記重心の座標を
    検出する手段からの出力に基づいて、X軸およびY軸方
    向に関する物体画像の基準位置に対する位置ずれ量を検
    出し、これを補正量として前記計測領域発生手段へ出力
    することにより前記物体の被検査対象部分に前記計測領
    域を発生するようにしたことを特徴とする外観検査装
    置。
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JPH0268678A JPH0268678A (ja) 1990-03-08
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