JPS5815041B2 - 検査方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物体の形状等の検査方法及び装置、特に、被
検査物体の周囲の条件の変動、検査装置自体の機能の変
動等に拘わらず、常に被検査物体を正確に検査し得る物
体の検査方法及び装置に関するものである。

従来の斯種物体の検査装置に於ては、先ず、例えば第１
図に示す如く、検査台Ｔ上に標準となる物体、即ち標準
体１を置き、これに光源２より光を照射し、テレビカメ
ラ３でこの標準体１を撮像し、それよりの画像信号を、
Ａ−Ｄ（アナログ−デジタル）変換器４１及び画像信号
の特徴抽出器又は回路４２等を有する画像信号処理装置
又は回路４に供給して処理し、これよりの出力情報又は
信号を、標準情報信号として、例えばコンピュータ４３
に記憶せしめる。

次に、被検査物体を検査台Ｔの標準体１の位置に置き（
従って、この被検査物体も符号１で示す）、これをテレ
ビカメラ３で撮像し、その画像信号を、画像信号処理回
路４で同様に処理し、これよりの出力情報をコンピュー
タ４３に送り、そこで以前に記憶した標準体の情報と比
較し、被検査物体が標準体と同一か否か、即ちその良否
を検査している。

斯る従来の検査装置に於ては、各被検査物体の検査を通
じて、被検査物体１に照射される光源２よりの光の光量
が、標準体の撮像時に標準体に照射される光源２よりの
光の光量と異っていたり、更には、テレビカメラ等の電
気回路系のドリフト等により、被検査物体１を撮像して
得られるテレビカメラ３よりの画像信号は、仮え被検査
物体が標準体と同一であっても、標準体の画像信号と異
ったものとなるので、両者は異っていると判定される、
誤判定が生ずる恐れがある。

所で、光源２の経時変化や、被検査物体１の周囲光の変
動が生じ、被検査物体１に当る光の量が、無視し得ない
程度に変化するのが、通常である。

更に、カメラ等の電気回路系にも、屡々ドリフトが生ず
る。

従って、従来の装置によっては、上述の誤判定が、屡々
生ずると云う、斯の種の装置にとっては、重大な欠点を
回避し得ない。

従って、本発明の主目的は、上述した従来の欠点を一掃
した、物体の検査方法及び装置を提供せんとするにある
。

本本明の他の目的は、仮え各被検査物体の検査毎に、光
源の光量ば標準体の撮像時の光量に対して変化して、又
、同様に標準体の撮像時に対し、被検査物の周囲光が変
化しても、更にはカメラ、や関連する増巾器等の電気回
路系等に温変変化、その他の原因によるドリフト等が生
じたとしても、これ等を全て自動的且つ正確に補正し、
精密な検査を行い得る物体の検査方法及び装置を、安価
に提供せんとするものである。

本発明による検査方法の特徴とするところは、撮像体及
びそれよりの画像信号を処理して物体の検査をする方法
に於て、上記撮像体の標準体及び被検査物体に対する視
野内に検査の条件の基準となる較正体を配置して、該較
正体及び上記標準体又は被検査物体を同時に上記撮像体
により撮像し、該撮像体よりの撮像信号のうち上記較正
体に対応する信号を検出し、該検出信号により上記撮像
体よりの画像信号を補正するようになしたことに存する
。

又、本発明による検査装置の特徴とするところは、撮像
体と、それよりの画像信号を処理するＡ−り変換器、特
徴抽出回路及びコンピュータ等を。

有する画像信号処理装置とを有し、物体の検査を行う検
査装置に於て、上記撮像体の標準体及び被検査物体に対
する視野内に検査の条件の基準となる較正体を配置して
、該較正体及び上記標準体又は被検査物体を同時に上記
撮像体により撮像し、。

該撮像体よりの画像信号を較正信号形成回路に供給し、
これにより上記画像信号のうち上記較正体に対応する信
号を検出し、該検出信号及び上記画像信号を補正回路に
供給し、ここで上記撮像体よりの画像信号を上記検出信
号で補正するようにな。

したことに存する。

以下、本発明の−ｆ１１を第２乃至第５図を参照して説
明する。

尚、第２乃至第５図に於て、第１図と同一符号は、互に
同一要素を示すものとする。

籾で、本発明に於ては、例えばテレビカメラ３の如き撮
像体により、標準体１を撮像する際に、テレビカメラ３
の視野内に、第２図の例に於ては、台Ｔ上の標準体１の
近傍に、例えば白い紙の如き較正体５を配置し、この較
正体５を後の検査に於けるテレビカメラ３の視野の明る
さの基準とする。

この較正体５及び標準体１を、テレビカメラ３で撮像ス
ると、テレビカメラ３のスクリーンＳ上の撮像パターン
は、例えば第３図に示す如くなる。

・こ５で１′は標準体１の像であり、５′は較正体５の
像である。

又、この時のテレビカメラ３よりの画像信号は、例えば
第４図の実線カーブＡの如き波形となる。

この第４図の波形図に於て、横軸の１“及び５“は、夫
々標準体１の画像１′及び較正体５の画像５′の略々中
心位置に対応し、Ａ１及びＢ１は、夫々画像１′及び５
′のレベルを夫々示す。

テレビカメラ３よりの第４図の実線カーブＡの如き画像
信号が、従来と同様に、画像信号処理装置４により処理
され、コンピュータ４３に、続く検査に於ける基準又は
標準情報信号として記憶される。

本発明による被検査物体の検査に於ては、較正体５を、
標準体１を撮像した時と同一条件に置き、標準体１の代
りに、それと同一位置に被検査物体を置き（従って、被
検査物体も、図に於ては符号１で示す）、テレビカメラ
３で、較正体５及び被検査物体１を同時に撮（像）映す
る。

従って、テレビカメラ３のスクリーンＳ上の画像は、第
３図に示すと全く同様となる。

この場合、被検査物体１と標準体１とが同一であり、更
にテレビカメラ３の視野内の明るさが、標準体の撮映時
と同一で、更にカメラ３等の電気回路系等の機能も同一
ならば、カメラ３よりの画像信号は、第４図の実線カー
ブＡの波形となるので、コンピュータ４３による検査に
於ける誤判定の問題は全く生じない。

然し乍ら、実際問題としては、前述した如く、光源２よ
りの光量の変化、カメラ３等の電気回路系の機能の変化
（ドリフトの増大）等により、仮え被検査物体が標準体
と同一で、同一個所に置かれて撮映されたとしても、カ
メラ３よりの画像信号は、例えば第４図の点線カーブＢ
で示す如く、標準体を撮映した場合の画像信号Ａと異っ
たものとなる。

従って、この画像信号Ｂを、そのま５画像信号処理装置
４を介してコンピュータ４３で検査すると、この被検査
物体は、不良品と判定されてしまう。

斯る場合に、誤判定を回避し得る本発明の画像信号処理
装置４の一例を、第５図を参照して詳紐に説明する。

この第５図に示す本発明の例に於ては、カメラ３の出力
画像信号を、従来と同様に、Ａ−Ｄ変換器４１に供給す
ると共に、較正体５に対応する信号より較正信号を検出
形成する較正信号形成回路４４にも供給する。

Ａ−Ｄ変換器４１よりのデジタル画像信号と、較正信号
形成回路４４よりの較正体５の画像５′の、例えばレベ
ルに対応する較正信号とを、補正回路４５へ供給する。

この補正回路４５は、Ａ−Ｄ変換器４１よりのデジタル
画像信号を、較正信号形成回路４４より較正信号で、次
の如く補正する。

即ち、標準体を撮映した時の画像信号は、第４図の実線
カーブＡの如くであり、標準体１及び較正体５に対応す
る画像信号のレベルは、夫々Ａ１及びＢ１であったもの
が、標準体と同一の被検査物体１を撮映した時の画像信
号は、上述の原因により、第４図の点線カーブＢの如く
なり、被検査物体１及び較正体５に対応する画像信号の
レベルは、夫々Ａ２及びＢ２に変化しているので、この
レベル変化を実線カーブＡのレベル、即ちレベルＢ２を
レベルＢ１に戻し、画像信号Ｂ全体を画像信号Ａに戻す
（この場合、レベルＡ２はレベルＡ１に戻される：補正
を、この補正回路４５は行う。

従って、この補正回路４５の出力は、被検査物体１の撮
映時の条件を、標準体１の撮映時の条件と同一となす働
きをなす。

本発明の第５図の例では、この補正回路４５の出力を特
徴抽出回路４２に供給し、その出力情報信号をコンピュ
ータ４３で標準体の情報信号と比較検査しているので、
標準体と同一の被検査物体を撮映した場合、その画像信
号が上述の如き原因により、第４図のカーブＢで示す如
く、標準体の画像信号Ａと異っていても、前者は較正信
号形成回路４４及び補正回路４５の作用により後者と同
一となされるので、両者は同一である、と判定され得る
ものである。

本発明による検査方法及び装置は、被検査物体が標準体
と真に相違している時のみ（この場合、当然のこと乍ら
、被検査物体に対応する画像信号そのものが標準体のそ
れと相違する）、被検査物体を否と判定し、上述の如き
従来の装置の如く、被検査物体以外に起因する誤判定を
することはない０ 尚、第５図に示す本発明の例は、補正回路４５をＡ−Ｄ
変換器４１の後段に設けた場合であるが、補正回路４５
の接続位置は、Ａ−Ｄ変換器の後段に限定する必要はな
く、その他の位置でもよい。

第６図は本発明の他の例の主要部、即ち画像信号処理装
置４の他の例を示すブロック線図で、同図に於て、第５
図と同一符号は互に同一素子を示すものである。

初で、この第６図に示す本発明の例に於ては、カメラ３
よりの出力信号を、先ず較正信号形成回路４４及び補正
回路４５に供給し、更に較正信号形成回路４４の出力信
号を補正回路４５に供給し、前例と同様に、補正回路４
５に於て、カメラ３よりの画像信号を正規化する。

即ち、較正体５へ照射される光量の変化や、カメラ３等
の電気回路系のドリフト等の影響を除いた画像信号を作
り、これを、従来と同様に、’Ａ−Ｄ変換器４１、特徴
抽出回路４２及びコンピュータ４３で処理し、検査を行
う。

従って、本発明のこの例によっても、従来の欠点は回避
され得るものである。

上述した如く、本発明によれば、被検査物体への光量の
変化や、カメラ等の電気回路系等に起因して、カメラよ
りの被検査物体に対応する画像信号が、標準体を撮映し
た時の条件と異る如く変化したとしても、単に較正体を
カメラの標準体又は被検査物体に対する視野内に配し、
この較正体に対応するカメラよりの撮像信号に基づき、
較正信号形成回路により較正信号を作り、これを用いて
、カメラよりの撮像信号をコンピュータ等で比較処理す
る前に、補正回路で補正することにより、上述の画像信
号の変化を自動的に補正し、上述の如き原因による誤判
定を回避し得る。

従って、本発明に於ては、光量変動の少ない高価な光源
を使用する必要もなく、光源より被検査物体への光量の
変化を防ぐ厳重な防光設備を設ける必要もなく、更に自
身に変動の少ない高価なカメラを必要としないので、こ
の種装置の価格を大巾に減少し得ると共に、精度を改善
すると云う、犬なる効果がある。

尚、図示の例では、較正体５を台Ｔ上の一部に置いたが
、較正体５の位置は、カメラ３の視野内に於て、標準体
又は被検査物体の撮映を妨害しない位置で、しかも、標
準体及び被検査物体の撮映中、それらに対して不変に保
持するならば、どこでもよい。

更に、較正体５は白い紙に限定する必要はなく、上述の
目的を達成し得る範囲内で、例えば灰色、黄色等でもよ
く、更にその材質に関しても、特別の制限は不要で、そ
の色を不変に保ち得るものならば、なんでもよいし、そ
の形状に就いても、特別の限定のないことも、明らかで
あろう。

更に、図示の例では補正を装置のハードウェアで行って
いるが、同様の補正をコンピュータのソフトウェアで行
うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の検査装置の一例の路線的ブロック線図、
第２図は本発明の検査装置の一例の系統的ブロック線図
、第３図は本発明のテレビカメラのスクリーンの正面図
、第４図は本発明のテレビカメラの画像信号を示す波形
図、第５図は第２図に示す本発明の系統図の要部のブロ
ック線図、第６図は本発明の他の例の要部のブロック線
図である。 図に於て、１は標準体又は被検査物体、２は光源、３は
テレビカメラ、４は画像信号処理装置、５は較正体、４
１はＡ−Ｄ変換器、４２は特徴抽・出回路、４３はコン
ピュータ、４４は較正信号形成回路、４５は補正回路、
Ｓはカメラのスクリーン、１′は被検査物体の画像、５
′は較正体の画像を夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 撮像体及びそれよりの画像信号を処理して物体の検
   査をする方法に於て、上記撮像体の標準体及び被検査物
   体に対する視野内に検査の条件の基準となる較正体を配
   置して、該較正体及び上記標準体又は被検査物体を同時
   に上記撮像体により撮像し、該撮像体よりの撮像信号の
   うち上記較正体に対応する信号を検出し、該検出信号に
   より上記撮像体よりの画像信号を補正するようになした
   ことを特徴とする検査方法。 ２ 撮像体と、それよりの画像信号を処理するＡ−り変
   換器、特徴抽出回路及びコンピュータ等を有する画像信
   号処理装置とを有し、物体の検査を行う検査装置に於て
   、上記撮像体の標準体及び被検査物体に対する視野内に
   検査の条件の基準となる較正体を配置して、該較正体及
   び上記標準体又は被検査物体を同時に上記撮像体により
   撮像し、該撮像体よりの画像信号を較正信号形成回路に
   供給し、これにより上記画像信号のうち上記較正体に対
   応する信号を検出し、該検出信号及び上記画像信号を補
   正回路に供給し、ここで上記撮像体よりの画像信号を上
   記検出信号で補正するようになしたことを特徴とする検
   査装置。