JP2012058197A - Generation method for test image, image test method using the same, and appearance test device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は検査画像の生成方法、それを用いた画像検査方法、並びに外観検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection image generation method, an image inspection method using the inspection image, and an appearance inspection apparatus.
予め基準画像を記憶しておき、ワークを撮像して得られた検査画像を基準画像と照合して、ワークの合否を判定する技術が知られている。また、照合に先立ち、撮像して得られた撮像画像の歪みを補正して検査画像を得る技術も知られている。例えば、特許文献1は、画像を水平走査ライン毎に分割したラインブロック単位で逐次位置ずれを検査し、位置合わせした後、基準画像と検査画像とを比較する技術を開示する。また、特許文献2は、複数のカメラでワークの複数の面を撮像し、これらを合成して検査画像を得た後、検査画像と基準画像とを比較する記述を開示する。
A technique is known in which a reference image is stored in advance and an inspection image obtained by imaging a workpiece is compared with a reference image to determine whether the workpiece is acceptable or not. In addition, a technique for obtaining an inspection image by correcting distortion of a captured image obtained by imaging prior to collation is also known. For example,
上述のような種々の処理にも拘わらず、撮像される態様や製品の種類によっては、充分な画像補正を図ることができない場合があった。 In spite of the various processes as described above, there are cases where sufficient image correction cannot be achieved depending on the mode of imaging and the type of product.
一例として、近年、周面の可撓性が高い軟包材容器、例えば、化粧品のチューブ、調味料の容器の外観検査が要請されている。この外観検査は、軟包材容器の外周全面を撮像し、その展開画像を検査画像として、基準画像と比較する工程を必要とする。 As an example, in recent years, there has been a demand for visual inspection of soft packaging material containers having a high peripheral surface flexibility, such as cosmetic tubes and seasoning containers. This appearance inspection requires a step of imaging the entire outer periphery of the soft packaging material container and comparing the developed image as an inspection image with a reference image.
しかしながら、軟包材容器の外周全面を精緻に撮像することは容易ではない。 However, it is not easy to precisely image the entire outer periphery of the soft packaging material container.
撮像に際しては、通常、検査対象品の内周にマンドレルやその他の冶具を挿入し、検査対象品をその中心線回りに回動して表面を撮像することが好ましい。しかし、冶具に挿入された検査対象品は、真円形ではない。よって、撮像時に検査対象品の周速がばらつく。このばらつきは、検査対象品毎に異なり、その程度も、撮像の度に異なる。その結果、画像に歪みが生じ、良品を不良品と誤判定することがあった。 In imaging, it is usually preferable to insert a mandrel or other jig into the inner periphery of the inspection object and rotate the inspection object around its center line to image the surface. However, the inspection object inserted into the jig is not a true circle. Therefore, the peripheral speed of the product to be inspected varies during imaging. This variation is different for each product to be inspected, and the degree is different for each imaging. As a result, the image is distorted, and a non-defective product may be erroneously determined as a defective product.
特許文献1の構成では、検査画像と基準画像との相対的な位置ずれをラインブロック毎に補正しているが、各ラインブロックを構成するセルについては、専らテンプレートとして適用される選択セルのずれ量の最小値を平均化しているに過ぎず、ラインブロックを構成する全てのセルでのずれ量を反映させることはできない。そのため、回動する検査対象品の周面を撮像した際に検査画像に生じた歪みを所要の精度で補正することはできなかった。
In the configuration of
特許文献2の構成もまた、検査画像に生じた歪みを補正することはできない。また、複数のカメラを使用する構成は、コスト高の原因となる。
The configuration of
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、検査対象品が可撓性の高い軟包材容器であったとしても、検査対象品の画像検査を精緻に実行することのできる検査画像の生成方法、それを用いた画像検査方法、並びに外観検査装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems. Even when the inspection target product is a highly flexible soft packaging material container, an inspection image capable of precisely performing image inspection of the inspection target product. It is an object to provide a generation method, an image inspection method using the generation method, and an appearance inspection apparatus.
上記課題を解決するために本発明は、検査対象品を撮像装置と相対変位させて撮像し、得られた撮像画像から、当該検査対象品の合否の基準となる基準画像と照合される検査画像を生成する検査画像の生成方法において、前記基準画像を二次元マトリックスに分割した分割セルを設定する分割セル設定ステップと、前記分割セルのうち、検査対象となる模様の特徴を表す座標を基準点として含むものを補正適用セルとして設定する補正適用セル設定ステップと、前記撮像画像と前記基準画像とをパターンマッチングで照合し、前記補正適用セルに対応する当該撮像画像のずれ量を前記基準点毎に検出するずれ量検出ステップと、前記ずれ量検出ステップで検出した前記基準点でのずれ量に基づいて、前記撮像画像における前記補正適用セル以外の全分割セルのずれ量を線形補間で演算する補間演算ステップと、前記補正適用セルを含む全分割セルのずれ量に基づいて、前記撮像画像を分割セル毎に補正した検査画像を生成する検査画像生成ステップとを備えていることを特徴とする検査画像の生成方法である。この態様では、撮像画像と基準画像とのパターンマッチングで得られたずれ量に基づき、補間演算によって、撮像画像のずれ量が全ての分割セルについて演算されるので、検査対象品の撮像時の速度のばらつきやその他の原因に起因する歪みが撮像時に生じていても、その歪みを全ての分割セル毎に補正した精緻な検査画像を得ることができる。この結果、検査画像の精度が高まり、照合時の誤判定を可及的に低減することが可能になる。 In order to solve the above-described problems, the present invention captures an image of an inspection object relative to an imaging device, and inspects an inspection image that is compared with a reference image that is a reference for pass / fail of the inspection object from the obtained captured image. In the inspection image generation method for generating the reference image, a divided cell setting step for setting a divided cell obtained by dividing the reference image into a two-dimensional matrix, and coordinates representing the characteristics of the pattern to be inspected among the divided cells are set as reference points. A correction application cell setting step for setting a cell to be included as a correction application cell, pattern matching between the captured image and the reference image, and a deviation amount of the captured image corresponding to the correction application cell for each reference point. Based on the amount of deviation detected at the reference point detected in the amount of deviation detection step and the amount of deviation at the reference point detected in the amount of deviation detection step. An interpolation calculation step for calculating the deviation amount of all the divided cells by linear interpolation, and an inspection for generating an inspection image in which the captured image is corrected for each divided cell based on the deviation amount of all the divided cells including the correction application cell An inspection image generation method characterized by comprising an image generation step. In this aspect, since the shift amount of the captured image is calculated for all the divided cells by interpolation based on the shift amount obtained by pattern matching between the captured image and the reference image, the speed at the time of imaging of the inspection target product Even when distortion due to the variation in the image and other causes occurs at the time of imaging, a precise inspection image in which the distortion is corrected for every divided cell can be obtained. As a result, the accuracy of the inspection image is improved, and erroneous determination at the time of collation can be reduced as much as possible.
好ましい態様において、前記基準点を頂点とする三角形に分割されたポリゴンを設定するポリゴン設定ステップと、前記分割セルのうち、補正適用セル以外の全分割セルを線形補間の演算対象として何れかのポリゴンに割り当てる割り当てステップと、前記ポリゴンの頂点を基点とし、且つ前記ずれ量に対応するスカラ量で前記撮像画像の分割セルの法線方向に沿う法線ベクトルを前記ポリゴンの頂点毎に演算する法線ベクトル設定ステップと、演算された前記法線ベクトルの終点に基づいて、当該ポリゴンに割り当てられた全ての分割セルのずれ量を当該法線ベクトルの成分毎に演算する行列演算ステップとを備えている。この態様では、線形補間を演算するに当たり、三角形のポリゴンの頂点を基点とする法線ベクトルの終点に基づいて行列式を設定し、単純な代数でずれ量を線形補間で演算することができる。 In a preferred aspect, a polygon setting step for setting a polygon divided into triangles having the reference point as a vertex, and any one of the divided cells other than the correction application cell as a calculation target for linear interpolation. A normal line that calculates a normal vector along the normal direction of the divided cell of the captured image with a scalar quantity corresponding to the deviation amount for each vertex of the polygon. A vector setting step, and a matrix calculation step for calculating, for each component of the normal vector, the shift amounts of all the divided cells assigned to the polygon based on the calculated end point of the normal vector. . In this aspect, when calculating linear interpolation, a determinant can be set based on the end point of a normal vector with the vertex of a triangular polygon as a base point, and the amount of deviation can be calculated by linear interpolation with a simple algebra.
好ましい態様において、前記ポリゴンの生成に寄与する分割セルを強制的に補正適用セルに設定する強制設定ステップを備えている。この態様では、ポリゴンを設定する際、その面積が過度に大きくなることを防止したり、ポリゴンに含まれない分割セルが生じることを防止し、好適なずれ量の演算誤差を抑制することができる。 In a preferred aspect, there is provided a forcible setting step for forcibly setting the divided cells contributing to the generation of the polygons as correction application cells. In this aspect, when a polygon is set, it is possible to prevent the area from becoming excessively large or to prevent generation of divided cells that are not included in the polygon, thereby suppressing a calculation error of a suitable deviation amount. .
好ましい態様において、同一の基準画像を当該基準画像の両側に連続させる拡張ステップと、該両側に連続された基準画像のうち、補正適用セルに相当する分割セルと、両側に連続された基準画像の隅部の分割セルとを、補正適用セルとして登録するステップとを含んでいる。この態様では、全ての分割セルをポリゴンに割り当てることができ、確実に分割セル毎のずれ量を線形補間で演算することができる。 In a preferred embodiment, an expansion step of continuing the same reference image on both sides of the reference image, a divided cell corresponding to the correction application cell among the reference images continuous on both sides, and a reference image continuous on both sides Registering the corner divided cells as correction application cells. In this aspect, all the divided cells can be assigned to the polygon, and the deviation amount for each divided cell can be reliably calculated by linear interpolation.
好ましい態様において、前記ポリゴン設定ステップは、二次元ドロネー分割法で多角形のポリゴンを三角形のポリゴンに分割するステップを含んでいる。この態様では、各補正適用セルを頂点として網羅することのできる好適な三次元マッピングをすることができる。 In a preferred aspect, the polygon setting step includes a step of dividing the polygonal polygon into triangular polygons by a two-dimensional Delaunay division method. In this aspect, it is possible to perform a suitable three-dimensional mapping that can cover each correction application cell as a vertex.
好ましい態様において、前記行列演算ステップは、前記ポリゴンの頂点を基点として演算された一の法線ベクトルの終点を始点とし、且つ前記ポリゴンを構成する他の頂点を基点として演算された他の法線ベクトルの終点に向かう二つの単位ベクトルと、各単位ベクトルの成分ベクトルに基づく係数の行列式とを予め演算し、これら単位ベクトルと行列式とに基づいて、当該ポリゴンに割り当てられた分割セル毎のずれ量を順次演算するステップを含む。この態様では、ずれ量を演算するために必要な単位ベクトルや行列式が、予め演算された状態で分割セルの演算が順次実行されるので、重複処理を排除し、演算を効率化することができる。 In a preferred aspect, the matrix calculation step includes a start point of an end point of one normal vector calculated from the vertex of the polygon as a base point, and another normal line calculated from the other vertex constituting the polygon as a base point. Two unit vectors toward the end point of the vector and a determinant of the coefficient based on the component vector of each unit vector are calculated in advance, and for each divided cell assigned to the polygon based on these unit vectors and the determinant A step of sequentially calculating the amount of deviation; In this aspect, since the unit cell and determinant necessary for calculating the deviation amount are sequentially calculated in a state in which the unit vector and determinant are calculated in advance, it is possible to eliminate duplication processing and improve the efficiency of the calculation. it can.
本発明の別の態様は、上述した検査画像の生成方法を用いた画像検査方法において、前記検査画像の生成方法で生成された検査画像と前記基準画像とを照合して、当該検査画像の合否を判定する合否判定ステップを備えていることを特徴とする画像検査方法である。 According to another aspect of the present invention, in the image inspection method using the above-described inspection image generation method, the inspection image generated by the inspection image generation method is compared with the reference image, and the inspection image passes or fails. An image inspection method comprising a pass / fail determination step for determining whether or not.
本発明の別の態様は、検査対象品の検査部位を撮像する撮像装置と、前記検査対象品の合否の基準となる基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、前記基準画像のうち、検査対象となる模様の特徴を表す座標を基準点として記憶する基準点記憶手段と、前記基準画像を二次元マトリックスに分割した分割セルに関する情報を記憶する分割セル情報記憶手段と、前記分割セルのうち、前記基準点を含むものを補正適用セルとして記憶する補正適用セル記憶手段と、前記撮像装置で撮像した撮像画像と前記基準画像とをパターンマッチングで照合し、前記補正適用セルに対応する当該撮像画像のずれ量を前記基準点毎に検出するずれ量検出手段と、前記ずれ量検出ステップで検出した前記基準点でのずれ量に基づいて、前記撮像画像における前記補正適用セル以外の全分割セルのずれ量を線形補間で演算する補間演算手段と、各分割セルのずれ量に基づいて、前記撮像画像を全ての分割セル毎に補正した検査画像を生成する検査画像生成手段と、前記検査画像と前記基準画像とを照合して、当該検査対象品の良否を判定する判定手段とを備えていることを特徴とする外観検査装置である。この態様では、撮像画像と基準画像とのパターンマッチングで得られたずれ量に基づき、補間演算によって、撮像画像のずれ量が全ての分割セルについて演算されるので、分割セル毎に歪みを補正することができる。従って、検査対象品の撮像時の速度のばらつきやその他の原因に起因する歪みが撮像時に生じていても、その歪みを全ての分割セル毎に補正した精緻な検査画像を得ることができる。この結果、検査画像の精度が高まり、照合時の誤判定を可及的に低減することが可能になる。 Another aspect of the present invention is an imaging device that images an inspection site of a product to be inspected, a reference image storage unit that stores a reference image serving as a reference for pass / fail of the product to be inspected, and an inspection target among the reference images Among the divided cells, a reference point storage unit that stores coordinates representing the features of the pattern as a reference point, a divided cell information storage unit that stores information about divided cells obtained by dividing the reference image into a two-dimensional matrix, A correction application cell storage means for storing a cell including the reference point as a correction application cell, a captured image captured by the imaging apparatus and the reference image are collated by pattern matching, and the captured image corresponding to the correction application cell Based on the deviation amount at the reference point detected in the deviation amount detection step, and the deviation amount detection means for detecting the deviation amount for each reference point. Interpolation calculation means for calculating a deviation amount of all divided cells other than the normal application cell by linear interpolation, and an inspection for generating an inspection image in which the captured image is corrected for every divided cell based on the deviation amount of each divided cell An appearance inspection apparatus comprising: an image generation unit; and a determination unit that compares the inspection image with the reference image to determine whether the inspection target product is good or bad. In this aspect, since the shift amount of the captured image is calculated for all the divided cells by interpolation based on the shift amount obtained by pattern matching between the captured image and the reference image, distortion is corrected for each split cell. be able to. Therefore, even when distortion due to variations in speed during imaging of an inspection target product or other causes occurs during imaging, a precise inspection image in which the distortion is corrected for every divided cell can be obtained. As a result, the accuracy of the inspection image is improved, and erroneous determination at the time of collation can be reduced as much as possible.
好ましい態様において、前記補間演算手段は、前記基準点を頂点とする三角形に分割されたポリゴンを設定するポリゴン設定ステップと、前記分割セルのうち、補正適用セル以外の全分割セルを線形補間の演算対象として何れかのポリゴンに割り当てる割り当てステップと、前記ポリゴンの頂点を基点とし、且つ前記ずれ量に対応するスカラ量で前記撮像画像の分割セルの法線方向に沿う法線ベクトルを前記ポリゴンの頂点毎に演算する法線ベクトル設定ステップと、演算された前記法線ベクトルの終点に基づいて、当該ポリゴンに割り当てられた全ての分割セルのずれ量を当該法線ベクトルの成分毎に演算する行列演算ステップとを実行するものである。この態様では、補正適用セルの基準点を頂点とするポリゴンに、当該基準点でのずれ量を反映した法線ベクトルが設定され、さらに、設定された法線ベクトルに基づいて、全ての分割セルのずれ量が線形補間で演算されて、補正された検査画像が生成されるので、ずれ量の演算負荷を軽減し、一層精緻且つ迅速に補正処理を実行することが可能になる。 In a preferred aspect, the interpolation calculation means sets a polygon that is divided into triangles having the reference point as a vertex, and performs a linear interpolation calculation on all divided cells other than the correction application cell among the divided cells. An assigning step for assigning to any polygon as a target; and a normal vector along the normal direction of the divided cell of the captured image with a scalar quantity corresponding to the deviation amount as a base point and the vertex of the polygon A normal vector setting step for each calculation, and a matrix calculation for calculating, for each component of the normal vector, the deviation amounts of all the divided cells assigned to the polygon based on the calculated end point of the normal vector. Steps are executed. In this aspect, a normal vector that reflects the deviation amount at the reference point is set in the polygon having the reference point of the correction application cell as a vertex, and all the divided cells are further based on the set normal vector. Since the amount of deviation is calculated by linear interpolation and a corrected inspection image is generated, the calculation load of the amount of deviation can be reduced, and correction processing can be executed more precisely and quickly.
好ましい態様において、前記ポリゴンに割り当てられた分割セルの演算処理の順位を当該ポリゴン毎に記憶する演算順位記憶手段を備えている。この態様では、演算される分割セルの順番をポリゴン毎に予め設定しておき、演算処理の最適化を図ることができるので、一層、演算負荷の軽減を図り、処理を迅速化することができる。 In a preferred aspect, there is provided an operation order storage means for storing the operation processing order of the divided cells assigned to the polygon for each polygon. In this aspect, since the order of the divided cells to be calculated can be preset for each polygon and the calculation process can be optimized, the calculation load can be further reduced and the process can be speeded up. .
以上説明したように、本発明によれば、検査対象品の撮像時の速度のばらつきやその他の原因に起因する歪みが撮像時に生じていても、その歪みを全ての分割セル毎に補正した検査画像を得ることができる。従って、本発明は、検査対象品が可撓性の高い軟包材容器であったとしても、検査対象品の画像検査を精緻に実行することができるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present invention, even when distortion due to speed variation or other causes during imaging of an inspection target product occurs during imaging, the distortion is corrected for every divided cell. An image can be obtained. Therefore, the present invention has a remarkable effect that the image inspection of the inspection target product can be executed precisely even if the inspection target product is a flexible packaging container with high flexibility.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1を参照して、本実施形態に係る検査装置は、図1に示す検査対象品の一例としてのチューブ1を検査対象としている。チューブ1は、円筒形に成形された本体部1aと、本体部1aの頂部に延設されるフランジ部1bと、フランジ部1bの中央に同心に突設される首部1cとを一体的に有している軟包材容器である。
With reference to FIG. 1, the inspection apparatus according to the present embodiment uses a
本体部1aは、ポリエチレンやポリプロピレン等、可撓性の高い樹脂で成形されている。本体部1aの外周面には、複数の模様1dが印刷されている。本実施形態に係る検査装置10は、本体部1aの模様1dの良否を画像処理により検査するものである。ここで、「模様」とは、図柄、文字、ロゴ等の総称を指す。この検査段階では、本体部1aの下端部は、開放されている。そして、検査後に良品と判定された場合には、内容物が本体部1aに充填され、本体部1aの下端が封止されるようになっている。
The
図2を参照して、同検査装置10は、一水平軸回りに回動する検査テーブル11を備えている。検査テーブル11には、当該検査テーブル11の接線方向に沿って、検査前のチューブ1を搬入する搬入コンベア12と、検査後に良品と判定されたチューブ1を搬出する良品搬出コンベア14と、検査後に不良品と判定されたチューブ1を搬出する不良品搬出コンベア16とが設けられている。
Referring to FIG. 2, the
検査テーブル11の外周には、複数(例えば6個)のマンドレル11aが等配されている。各マンドレル11aは、検査テーブル11の回転軸と平行に、一方向に(図示の例では、紙面の表側に)突設されている。また、マンドレル11aは、自身の中心軸回りに回動可能に取り付けられている。マンドレル11aには、動力入力部材(例えば歯車)11bが設けられている。この動力入力部材11bに動力が入力されると、マンドレル11aは、自身の中心線回りに回動する。
A plurality of (for example, six)
検査テーブル11の外周部には、マンドレル11aの個数に対応して、複数のステーションST1〜ST6が均等に設定されている。検査テーブル11は、周方向一方向に回動し、マンドレル11aが各ステーションST1〜ST6で一時停止するように、マンドレル11aを間欠的に搬送する。
On the outer periphery of the inspection table 11, a plurality of stations ST1 to ST6 are equally set corresponding to the number of
搬入コンベア12の下流端は、例えばステーションST5に臨んでいる。また、良品搬出コンベア14と、不良品搬出コンベア16の上流端は、ステーションST5を基点として下流側に位置するステーションST4、ST3にそれぞれ臨んでいる。
The downstream end of the carry-in
ステーションST5では、図略のロボットにより、下流端に搬入されたチューブ1が当該ステーションST5で一時停止するマンドレル11aに装着される。また、ステーションST4、ST3では、図略のロボットにより、良否判定されたチューブ1がそれぞれ判定結果に対応するコンベア14(16)の上流端に排出される。
In the station ST5, the
搬入コンベア12のステーションST5と、両搬出コンベア14、16のステーションST4、ST3との間には、撮像処理を実行する撮像ステーション(例えば、ST1)が設定されている。
An imaging station (for example, ST1) that executes an imaging process is set between the station ST5 of the carry-in
撮像ステーションでは、ここに一時停止したマンドレル11aの動力入力部材11bに動力を出力する動力出力部材18が設けられている。動力出力部材18は、例えば、ステッピングモータで駆動されるギアであり、マンドレル11aがステーションST1に停止している間、マンドレル11aの中心線回りにマンドレル11aを一周回転させる。
In the imaging station, a
また、ステーションST1には、撮像装置の一例としてのCCDカメラ20と、マンドレル11aのチューブ1を照明するLEDライン照明装置21と、LEDライン照明装置21から照射されて、チューブ1から反射した光をCCDカメラ20に導くミラー22とが設けられている。チューブ1が装着されたマンドレル11aは、ステーションST6を経てステーションST1に到達する。ステーションST1にマンドレル11aが停止し、動力出力部材18の駆動力を受けて、マンドレル11aが一周回動する間、LEDライン照明装置21がマンドレル11a上のチューブ1を照明し、その反射光をCCDカメラ20が撮像して、チューブ1を撮像する。詳しくは後述する制御ユニット100は、撮像された画像に基づき検査画像を生成し、当該検査画像の良否を判定する。
In addition, the station ST1 receives a
ここで、図3(A)(B)を参照して、マンドレル11aにチューブ1を装着したときの問題点について説明する。
Here, with reference to FIG. 3 (A) (B), the problem when the
上述したように、検査対象となるチューブ1は、本体部1aの下端が開放されている。そのため、自由状態では、図3(A)に示すように、直径がD1のフランジ部1bの近傍部分よりも途中部分が撓んで、長軸がD2の楕円形になっている。この撓みは、マンドレル11aへの装着によって、図3(B)に示すように、幾分緩和されるのであるが、それでも長軸D3が直径D1と等しくなることはない。マンドレル11aに対してチューブ1を挿抜するための隙間が必要となるからである。
As described above, the
このため、ステーションST1での撮像時に、長軸D2と平行な方向に光を当てて撮像しているときは、チューブ1の外周面の周速が速くなり、長軸D2と交差する方向に光りを当てて撮像しているときは、チューブ1の外周面の周速が遅くなる。この結果、CCDカメラ20によって撮像される画像が、周速の変化に伴って歪みを含んでしまうことになる。
For this reason, at the time of imaging at the station ST1, when imaging is performed by applying light in a direction parallel to the long axis D2, the peripheral speed of the outer peripheral surface of the
本実施形態に係る検査装置10は、この歪みを簡便な方法で除去し、精緻な検査画像に補正することができるようになっている。
The
次に、図4を参照して、検査装置10は、上述した検査テーブル11、動力出力部材18、CCDカメラ20等の他、入力装置30、表示装置40、記憶装置50を備え、これらのユニットの制御を司る制御ユニット100が設けられている。
Next, referring to FIG. 4, the
入力装置30は、例えばキーボードやマウス等のポインティングディバイスで具体化され、操作者が入力操作を行うためのユニットである。
The
表示装置40は、例えば液晶ディスプレイで具体化され、制御ユニット100の処理状態や対話式プログラムの指示画面をGUIで操作者に表示するものである。
The
記憶装置50は、不揮発性メモリで構成された補助記憶装置で具体化されており、制御ユニット100が実行する各種のプログラムやOS、並びに検査処理に必要な種々のデータを記憶している。
The
次に、制御ユニット100は、マイクロプロセッサやメモリ等を備えたユニットであり、分散モデル処理モジュール101、分割セル登録モジュール102、補正適用セル登録モジュール103、ずれ量演算モジュール104、補間演算モジュール105、検査画像生成モジュール106、並びに合否判定モジュール107を論理的に備えている。
Next, the
これらモジュール101〜107によって実現される各処理を図5以下のフローチャートで説明する。
Each process realized by these
図5を参照して、検査装置10が作動されると、制御ユニット100は、対象となっている基準画像を記憶装置50からメモリに読み出す(ステップS1)。次いで、図2に示した機構を操作し、チューブ1を搬入コンベア12から検査テーブル11のマンドレル11aに搭載して撮像ステーション(ステーションST1)に搬送し、ここで、マンドレル11aを回動しながらCCDカメラ20でチューブ本体部1aの周面を全周にわたって撮像する(ステップS2)。制御ユニット100は、撮像して得られた撮像画像を記憶装置50に製品毎に登録する。図6は、このステップS2で登録された撮像画像の一例を模式的に示している。図示の通り、撮像画像には、チューブ1の高さ方向がXと設定され、チューブ1の上側がX+と設定される。また、チューブ1の周方向は、Yとして撮像画像に設定される。後述するように、この撮像画像から、マトリックスで分割された分割セルCL毎に補正された検査画像が生成される(図7参照)。図7において、Dは、検出されるべきキズである。以下の説明では、特定の分割セルCLを示すときには、CL[i,j]と表示し、当該分割セルCLのX座標、Y座標をそれぞれi、jとする。
With reference to FIG. 5, when the
次いで、制御ユニット100は、登録された製品毎にパターンマッチング処理を実行する(ステップS3)。このパターンマッチング処理に基づき、制御ユニット100は、所定の分割セルCLに設定される補正適用セル(図8の太枠で囲まれた分割セルCL)CLa毎に、X方向およびY方向のずれ量dx、dyをそれぞれ演算し(ステップS4)、演算結果を記憶装置50に登録する(ステップS5)。図8は、補正適用セルCLaにずれ量dx、dyを演算した例を示す。太枠で囲まれた分割セルCLの上側が分割セルCLの座標[i,j]を示し、下側が対応する分割セルCLのずれ量dx、dyを示している。記憶装置50には、分割セルCL毎に処理済みであるか否かを示す演算済フラグF2を記憶する領域があり(図22参照)、制御ユニット100は、このタイミングで、ずれ量dx、dyが演算された分割セルCL、つまり補正適用セルCLaに対応する演算済フラグF2をONにする(ステップS6)。また、記憶装置50には、補正適用セルCLaであることを示す補正適用フラグF1を記憶する領域があり、この補正適用フラグF1もONに更新される。
Next, the
次に、制御ユニット100は、補正適用セルを除く全ての分割セルCLについて、成分毎にずれ量dx、dyを演算し(ステップS7)、演算されたずれ量dx、dyに基づいて、撮像画像の歪みを補正した検査画像を生成する(ステップS8)。この結果、本実施形態では、図9に示したように、全ての分割セルCL毎にずれ量dx、dyに基づくずれ補正を実行することが可能となる。
Next, the
その後、制御ユニット100は、基準画像と検査画像とを比較し、差分を演算する(ステップS9)。具体的には、制御ユニット100は、検査画像の画素毎に基準画像の対応する画素との濃度を比較し、基準から外れる度合の大きい画素を1とし、それ以外を0とする二値画像を得、その二値画像から0ではない塊の面積をカウントする。
Thereafter, the
次いで、カウントされた塊毎に面積を演算し(ステップS10)、各塊の面積が許容範囲であるか否かを判定する(ステップS11)。全ての塊の面積が許容範囲内であれば、制御ユニット100は、合格判定を行い(ステップS12)、検査品の良否判定を記憶するメモリ領域に良品の値を入れて合否判定を終了する。他方、ステップS11の判定で、何れか一つの塊Dの面積が許容範囲外であれば、制御ユニット100は、不合格判定を行い、検査品の良否判定を記憶するメモリ領域に不良品の値を入れて合否判定を終了する(ステップS14)。
Next, an area is calculated for each counted chunk (step S10), and it is determined whether or not the area of each chunk is within an allowable range (step S11). If the area of all the blocks is within the allowable range, the
図10(A)に示すように、チューブ1のキズDが写っていた場合、ステップS10で、このキズDは、塊として検出され、ステップS11の判定で、制御ユニット100は、不良判定を行う。また、二値化された良品の画像は、塊Dがなく、真っ黒な画像となる。
As shown in FIG. 10A, when the scratch D of the
しかしながら、たとえ良品であったとしても、従来の処理方法では、図3で示したような周速の変化に伴う画像の歪みを完全に除去することができなかったので、図10(B)に示すように、撮像された画像の歪みに基づく塊Deが検出されてしまい、良品を不良と判定する誤判定の原因となっていたのである。 However, even if it is a non-defective product, the conventional processing method cannot completely remove the image distortion caused by the change in the peripheral speed as shown in FIG. As shown in the figure, the block De based on the distortion of the captured image is detected, which causes a misjudgment that determines that a non-defective product is defective.
次に、図11を参照して、本実施形態に係る基準画像の生成例について説明する。 Next, a reference image generation example according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
まず、制御ユニット100は、基準画像の基になる画像データを読み取られる(ステップS20)。画像データの読み取りは、良品サンプルを検査装置で撮像して入力される。この場合、撮像された画像データは、周速の変化によって歪みを含み得るが、検査画像もこの歪みに合わせて補正すれば、結果として歪みのない画像での対比をすることと同じ効果を得ることができるのである。
First, the
撮像された画像データは、チューブ1の本体部1aの展開図として画素毎に記憶される。本実施形態では、制御ユニット100がこの段階で、展開図のうち、本体部1aの高さをX方向とし、周方向をY方向として画像データを登録する。この段階では、例えば、図12に示す画像データが記憶される。
The captured image data is stored for each pixel as a development view of the
次に、画像データに分散モデルの一例としてのパターンマッチングモデル(PMモデル)Mが設定される(ステップS21)。この工程では、操作者が図12に示したような展開図を表示装置40に表示し、模様の特徴部分をPMモデルMとして設定する。この抽出過程では、入力装置30を操作する操作者と対話式に処理を進めて、PMモデルMの位置を適宜補正し、最終決定できるようにすることが好ましい。或いは、自動的に設定されるようにしてもよい。本実施形態では、PMモデルMを設定する際、操作者は、模様1dの少なくとも一つをPMモデルMが含んでいること、並びにY方向に1/4周以上、模様が続く場合には、途中にPMモデルMを配置することを拘束条件として作業するように義務づけられている。この処理過程で、例えば、図13に示すPMモデルMが設定される。
Next, a pattern matching model (PM model) M as an example of a dispersion model is set in the image data (step S21). In this step, the operator displays a developed view as shown in FIG. 12 on the
次に、制御ユニット100は、分割セルCLを設定する(ステップS22)。図14に示すように、分割セルCLは、予め実験やシミュレーションで決定された所定のピッチScx、Scyでマトリックス状に設定される。次いで、分割セルCLにPMモデルMが割り当てられる。PMモデルM自身は、画像の模様を反映して選択されたエリアデータであるので、例えば、そのエリアデータのうち、最も面積を広く占有している分割セルCLを選定し、その分割セルCLの中心座標を選んで基準点Pとすることにより、一つのPMモデルMを一つの分割セルCLに割り当てる作業が行われる。PMモデルMを分割セルCLに割り当てて、基準点Pを設定する作業は、所定のアルゴリズムを設定して自動的に行うようにすることが好ましいが、操作者に対話型のプログラムで設定されるようにしてもよい。この基準点Pが設定された分割セルCLが補正適用セルCLaとして扱われることになる。
Next, the
ここで本実施形態では、検査対象となる撮像画像のうち、PMモデルMが設定された分割セルCLのみならず、PMモデルMが設定されていない他の分割セルCLについても線形補間によってずれ量dx、dyを求めることとしている。この線形補間を可能にするため、図15に示すように、各基準点Pを頂点とする三角形のポリゴンSを設定し、ポリゴンS毎に分割セルCLを割り当てて、ベクトル演算によりずれ量dx、dyを演算することとしているのである。ところで、全ての分割セルCLについて、ずれ量dx、dyを演算するためには、全ての分割セルCLが何れかのポリゴンSに含まれていることが必要である。しかし、チューブ1の本体部1aの図柄によっては、ポリゴンSの頂点となる基準点Pが不足している場合がある。その場合には、全ての分割セルCLをポリゴンSで網羅することができなくなり、例えば、図15の斜線で示した分割セルCLが演算不能となる。
Here, in the present embodiment, not only the divided cell CL in which the PM model M is set but also the other divided cells CL in which the PM model M is not set among the captured images to be inspected by the linear interpolation. dx and dy are obtained. In order to enable this linear interpolation, as shown in FIG. 15, a triangular polygon S having apexes of each reference point P is set, a divided cell CL is assigned to each polygon S, and a deviation dx, dy is calculated. By the way, in order to calculate the shift amounts dx and dy for all the divided cells CL, it is necessary that all the divided cells CL are included in any polygon S. However, depending on the design of the
そこで、本実施形態のステップS22において、制御ユニット100は、図15のY座標における0行から9行に示した最初の画像データをY1として、この画像データY1の、Y方向の上流側と下流側にそれぞれ拡張データY2、Y3を連続させて、3周分の拡張画像を作成し、画像データを拡張することとしている。
Therefore, in step S22 of the present embodiment, the
次いで、制御ユニット100は、図16に示すように、基準点Pを含む分割セルCLを補正適用セルCLaに設定する(ステップS23)。この補正適用セルCLaの基準点Pがずれ量dx、dyの演算の基礎となる。ところで、線形補間の際に設定されるポリゴンSは、可能な限り、短い辺で構成されていることが、誤差を少なくする上で好ましい。また、ポリゴンSが全ての分割セルCLを含んでいることも必要である。かかる要請に応じるため、本実施形態では、所定の分割セルCLを強制的に補正適用セルCLaに設定することとしている。具体的には、図16の斜線部分で示すように、基準となる撮像画像の一方向両端側(X方向両側)に基準点Pを含むものがない場合には、X方向の両側にある補正適用セルCLa(図示の例では、CL[1,5]と、CL[8,2])に隣接する分割セル(図示の例では、CL[0,5]と、CL[9,2])を強制的に補正適用セルCLaとして設定することとしている(ステップS24)。また、拡張された撮像画像の四隅部(図示の例では、CL[0,19]、CL[0,20]、CL[9,19]、CL[9,20])が選定される(ステップS25)。強制的に設定されたこれら補正適用セルCLaの中心には、基準点Pが設定される。設定された基準点Pには、当該補正適用セルCLaと最も近い補正適用セルCLaの基準点Pのずれ量dx、dyが設定される。
Next, as shown in FIG. 16, the
次いで、制御ユニット100は、拡張データY2、Y3を含む全ての補正適用セルCLaの基準点Pを頂点とする多角形のポリゴンを生成し、このポリゴンを所定のアルゴリズムで三角形のポリゴンSに分割する(ステップS26)。このポリゴンSの生成時のアルゴリズムとしては、二次元ドロネー分割法を用いることが好ましい。二次元ドロネー分割法では、何れの補正適用セルCLaも面上に含まない三角形の集合体となるように、平面上の補正適用セルCLaの基準点Pを頂点として、各頂点を含む多角形が三角形のポリゴンSに分割される。このようなポリゴンSを設定することにより、図17に示すように、基準画像の全ての分割セルCLを割り当てることが可能なポリゴンSが設定される。
Next, the
ステップS26が終了した後は、ポリゴンSを構成する補正適用セルCLaのデータに基づき、ポリゴンSに対して全ての分割セルCLを割り当て(ステップS27)、その関連を示す三角面情報テーブルを作成する(ステップS28)。図18は、三角面情報テーブルの一例を示すビュー表である。図示の例では、製品であるチューブ1の品番毎に、基準画像の分割セルCLが列挙され、分割セルCL毎にポリゴンSが割り当てられる。図18のビュー表において、i、jは、分割セルCLの座標(x、y)を示す。F1は、補正適用セルであることを示す補正適用フラグである。補正適用フラグF1は、初期値はNullである。また、Idは、ポリゴンSを一意に特定する識別番号であり、何れの分割セルCLが何れのポリゴンSに属しているかを特定している。さらに、本実施形態においては、各分割セルCLを演算する順位がポリゴンS毎に設定されており、一つのポリゴンS(例えば、Id=1のポリゴンS)が選定されると、そのポリゴンSに属する分割セルCLを予め定められた順序(例えば、矢印で示すようにCL[0,0]→CL[0,1]→CL[0,2]・・・)で選定し、ずれ量dx、dyを演算することができるようになっている。なお、この順位は、所定の値(例えば−1)でポリゴンS毎に最終行であることを識別できるようにして、演算の高速化が図られている。
After step S26 is completed, all the divided cells CL are assigned to the polygon S based on the data of the correction application cells CLa constituting the polygon S (step S27), and a triangular surface information table indicating the relation is created. (Step S28). FIG. 18 is a view table showing an example of the triangular surface information table. In the illustrated example, the divided cells CL of the reference image are listed for each product number of the
ステップS28が終了すると、制御ユニット100は、三角面分割状況を表示装置30にグラフィック表示し(ステップS29)、基準画像生成処理を終了する。
When step S28 ends, the
次に、図19〜図20を参照して、分割セルのずれ量dx、dyを演算するサブルーチン(図5のステップS7)について説明する。 Next, a subroutine (step S7 in FIG. 5) for calculating the shift amounts dx and dy of the divided cells will be described with reference to FIGS.
一般に、線形補間は、既知の2点の座標に基づいて、当該2点の座標の間にある点の座標を演算する手法である。本実施形態では、ポリゴンSの頂点を構成する補正適用セルCLaの基準点Pを利用し、線形代数で分割セルCLのずれ量(従って補正量)dx、dyを演算することとしている。かかる線形補間を実行するため、制御ユニット100の記憶装置50には、先に説明した図18のデータテーブルとともに、図22に示すような記憶領域が設定されており、ずれ量dx、dyの処理を管理することができるようになっている。
In general, linear interpolation is a method of calculating the coordinates of a point between two known coordinates based on the coordinates of two known points. In the present embodiment, the reference points P of the correction application cells CLa constituting the vertices of the polygon S are used to calculate the shift amounts (and hence correction amounts) dx and dy of the divided cells CL by linear algebra. In order to execute such linear interpolation, a storage area as shown in FIG. 22 is set in the
図22を参照して、製品毎のずれ量dx、dyを管理するため、記憶装置50には、製品番号を管理する領域が設定される。そして、この製品番号毎に分割セルCLの座標i、jが管理される。分割セルCLは、補正適用フラグF1とともに、演算済フラグF2が設定されるようになっている。後述するように、分割セルCLの演算順序は、ポリゴンSに対する割り当て状況に応じてランダムに変化するので、分割セルCL毎に演算済フラグF2の値を設定して、処理順序を管理するようにしている。演算済フラグF2は、初期値はnullであり、処理済みの値はONである。さらに、分割セルCL毎に演算されたずれ量dx、dyの値を保存する領域が設けられている。補正適用セルCLaについては、図5のステップS3〜ステップS5で登録され、図11のステップS24、S25で設定した、強制補正適用セルと四隅の補正適用セルについては、図11のステップS24、S25で照合した補正適用セルCLaのずれ量dx、dyがそのまま登録されており、この時点で演算済フラグF2は、ONに更新される(図5のステップS6参照)。
Referring to FIG. 22, an area for managing product numbers is set in the
図19および図23を参照して、まず、このサブルーチンでは、制御ユニット100は、Y座標で示す行毎に分割セルCLのずれ量dx、dyを順番に処理するように構成されている。かかる処理を実行するため、制御ユニット100は、処理対象となる分割セルCLのX座標i、Y座標jを初期化する(ステップS71)。ついで、制御ユニット100は、処理対象となる番号の行の存否を処理対象のY座標jに基づいて判定する(ステップS72)。仮に処理対象の行の値jが設定されている最大値jmax以上であれば、制御ユニット100は、メインルーチンに復帰する。未処理の行がある場合、制御ユニット100は、X座標iの値に基づいて、処理対象となる分割セルCLが当該行内にあるか否かを判定する(ステップS73)。仮に処理対象となる分割セルCLの列の値iが設定されている最大値imax未満である場合には、さらに、当該分割セルCLの演算済フラグF2がNullであるか否かを判定し(ステップS74)、Nullである場合には、線形補間演算を実行する(ステップS75)。この線形補間演算により、当該分割セルCLのずれ量dx、dyが精緻に演算される。ステップS75の線形補間演算が終了すると、制御ユニット100は、分割セルCLのX座標iをインクリメントし(ステップS76)、ステップS73に移行して上述した処理を繰り返す。
Referring to FIGS. 19 and 23, first, in this subroutine,
ステップS73でX座標iが最大値imax以上である場合(NO判定の場合)、すなわち、当該列での分割セルCLが全て演算された場合、制御ユニット100は、X座標iの値を初期化するとともに、Y座標jの値をインクリメントし(ステップS77)、その後、ステップS72に移行する。
When the X coordinate i is greater than or equal to the maximum value imax in step S73 (in the case of NO determination), that is, when all the divided cells CL in the column are calculated, the
また、ステップS74で、演算済フラグF2がNullではない場合、すなわち、ONの値が入っている場合(図22参照)、ステップS76に移行する。これにより、重複演算を排除して、処理を高速化することができる。 If the calculated flag F2 is not Null in step S74, that is, if an ON value is entered (see FIG. 22), the process proceeds to step S76. Thereby, it is possible to speed up the processing by eliminating the redundant calculation.
次に、図19の線形補間演算(ステップS75)の詳細について、図20を参照しながら説明する。 Next, details of the linear interpolation calculation (step S75) in FIG. 19 will be described with reference to FIG.
図20を参照して、線形補間演算(ステップS75)では、予め分割セルCLに割り当てられたポリゴンSのデータを参照し、ポリゴンSの頂点A、B、Cを設定する。 Referring to FIG. 20, in the linear interpolation calculation (step S75), data of polygon S previously assigned to divided cell CL is referred to, and vertices A, B, and C of polygon S are set.
例えば、図23の例の場合、ポリゴンSは、CL[1,5]、CL[4,6]、CL[4,3]がそれぞれA、B、Cに割り当てられている。ポリゴンSが決まれば、当該ポリゴンSを構成する補正適用セルCLaを特定することが可能になるので、特定された補正適用セルCLaに設定されているずれ量dx、dyの値が、この例では参照される(図22参照)。 For example, in the example of FIG. 23, the polygon S has CL [1,5], CL [4,6], and CL [4,3] assigned to A, B, and C, respectively. If the polygon S is determined, the correction application cell CLa constituting the polygon S can be specified. Therefore, in this example, the values of the shift amounts dx and dy set in the specified correction application cell CLa are used. Reference is made (see FIG. 22).
次いで、本実施形態では、X方向のずれ量dxとY方向のずれ量dyとを効率よく演算するために、X座標、Y座標を識別する変数aを用いてX方向とY方向とをまとめて演算する。本実施形態の例では、最初に変数aをxと定義する(ステップS742)。 Next, in this embodiment, in order to efficiently calculate the amount of deviation dx in the X direction and the amount of deviation dy in the Y direction, the X direction and the Y direction are combined using the variable a that identifies the X coordinate and the Y coordinate. To calculate. In the example of this embodiment, the variable a is first defined as x (step S742).
次いで、ポリゴンSの頂点A、B、Cのそれぞれについて、a方向(ステップS742を実行した後は、X方向)のずれ量d(a)を法線方向(Z方向)にとった法線ベクトルnA(a)、nB(a)、nC(a)と、一の法線ベクトルnA(a)の終点A(a)の座標を始点とし、他の法線ベクトルnB(a)、nC(a)の終点B(a)、C(a)に向かう単位ベクトルUv(a)、Vv(a)と、行列式Det(a)とを演算する(ステップS743)。 Next, for each of the vertices A, B, and C of the polygon S, a normal vector in which the shift amount d (a) in the a direction (X direction after step S742 is executed) is taken in the normal direction (Z direction). nA (a), nB (a), nC (a) and the coordinates of the end point A (a) of one normal vector nA (a) are used as the start point, and the other normal vectors nB (a), nC (a ) And the unit vectors Uv (a) and Vv (a) toward the end points B (a) and C (a) and the determinant Det (a) are calculated (step S743).
このステップでは、ずれ量d(a)が、座標A(a)、B(a)、C(a)を頂点とする三次元マップに座標変換され、ポリゴンS(a)が設定される。このポリゴンS(a)は、撮像画像の歪みに基づくばらつきをもってポリゴンSに対し傾斜している。 In this step, the shift amount d (a) is coordinate-transformed into a three-dimensional map having coordinates A (a), B (a), and C (a) as vertices, and a polygon S (a) is set. The polygon S (a) is inclined with respect to the polygon S with variation based on the distortion of the captured image.
単位ベクトルUv(a)、Vv(a)は、ポリゴンSに割り当てられた補正適用セルCLa以外の分割セルCL(例えば図23のCL[3,5])について、当該分割セルCLの中心点Tから法線方向にポリゴンS(a)と交差する座標T(a)までの距離を求め、中心点Tにおけるずれ量d(a)(=法線ベクトルnT(a)のスカラ量)を線形補間で演算するためのものである。即ち、座標A(a)を始点とし、座標T(a)を終点とするベクトルTv(a)は、
Tv(a)=s*Uv(a)+t*Vv(a)・・・(1)
であるから、(1)式を成分での関係に書き換えると
xt=s*xu+t*xv・・・(1−1)
yt=s*yu+t*yv・・・(1−2)
zt=s*zu+t*zv・・・(1−3)
(1−1)式と(1−2)式の(xu,yu)、(xv,yv)、(xt,yt)は、既知の座標であるので、クラメルの公式により、係数の行列式Det(a)
を用いて、(1−1)式と(1−2)式の連立方程式から、s、tを解くこととしている。
The unit vectors Uv (a) and Vv (a) are the center points T of the divided cells CL of the divided cells CL (for example, CL [3, 5] in FIG. 23) other than the correction application cell CLa assigned to the polygon S. To the coordinate T (a) intersecting with the polygon S (a) in the normal direction, and linearly interpolates the deviation d (a) at the center point T (= scalar amount of the normal vector nT (a)) It is for calculating with. That is, a vector Tv (a) starting from the coordinate A (a) and ending at the coordinate T (a) is
Tv (a) = s * Uv (a) + t * Vv (a) (1)
Therefore, rewriting equation (1) as a component relationship
xt = s * xu + t * xv (1-1)
yt = s * yu + t * yv (1-2)
zt = s * zu + t * zv (1-3)
Since (xu, yu), (xv, yv), and (xt, yt) in the equations (1-1) and (1-2) are known coordinates, the coefficient determinant Det is obtained by Kramel's formula. (A)
Is used to solve for s and t from the simultaneous equations (1-1) and (1-2).
次いで、演算された各値をa方向について保存する(ステップS744)。 Next, the calculated values are stored for the a direction (step S744).
次に、制御ユニット100は、変数aがyであるか否か、すなわち、X方向とY方向の双方について演算が終了したか否かを判定する(ステップS745)。X方向とY方向の双方について演算が終了した場合には、次のステップに移行し、変数aがxである場合、すなわち、Y方向の演算が終了していない場合には、変数aをyに変更して(ステップS746)、ステップS743に移行する。
Next, the
図20に示したように、一つのポリゴンSに関して、ずれ量dx、dyの演算に必要な共通の要素となるA(a)、B(a)、C(a)、Uv(a)、Vv(a)、Det(a)をまとめて演算しておくことにより、当該ポリゴンSに割り当てられた複数の分割セルCLのずれ量演算を迅速化することができる。 As shown in FIG. 20, with respect to one polygon S, A (a), B (a), C (a), Uv (a), Vv, which are common elements necessary for calculating the shift amounts dx, dy. By calculating (a) and Det (a) together, the shift amount calculation of the plurality of divided cells CL assigned to the polygon S can be speeded up.
次に、図20の処理が終了すると、図21に示すように、ポリゴンSに関連する分割セルCLのずれ量をX方向とY方向とに分けて演算するため、制御ユニット100は、再度、aをxと定義する(ステップS750)。次いで、演算対象となっているCL[i,j]のポリゴンS上の座標をTとし、ずれ量を示す座標をT(a)と定義する(ステップS751)。この結果、座標A(a)を始点とし、座標T(a)を終点とするベクトルTv(a)は、単位ベクトルUv(a)、Vv(a)によって(1)式の通り表されるので、その成分xt、yt、ztについても、(1−1)〜(1−3)式の通りとなる。
Next, when the processing in FIG. 20 is completed, as shown in FIG. 21, the
次いで、制御ユニット100は、(1−1)(1−2)式のxt、ytを演算する(ステップS752)。具体的には、
xt=(T(a)のx座標)−(A(a)のx座標)・・・(3−1)
yt=(T(a)のy座標)−(A(a)のy座標)・・・(3−2)
を演算し、これらの値を求める。この演算結果を(1−1)式と(1−2)式にそれぞれ代入すると、(1−1)式と(1−2)式は、s、tを変数とする連立方程式になる。従って、クラメルの公式により、s、tを求めることができるので、制御ユニット100は、(2)式で求めた係数の行列式Det(a)を分母として
を演算する(ステップS753)。
Next, the
xt = (x coordinate of T (a)) − (x coordinate of A (a)) (3-1)
yt = (y coordinate of T (a)) − (y coordinate of A (a)) (3-2)
To obtain these values. If this calculation result is substituted into the equations (1-1) and (1-2), respectively, the equations (1-1) and (1-2) become simultaneous equations with s and t as variables. Accordingly, since s and t can be obtained by Kramel's formula, the
Is calculated (step S753).
次いで、制御ユニット100は、演算されたs、tの値を(1−3)式に代入し、ベクトルT→T(a)の法線方向の成分ztを演算する(ステップS754)。ここで、(1−3)式のztは、A(a)点を原点とする法線方向の点T(a)のずれ量である。そこで、制御ユニット100は、このztにA点からA(a)点の法線方向の成分、すなわち、A点のずれ量d(A(a))を加えて、T(a)でのTからのずれ量d(a)を演算し、登録する(ステップS755)。
Next, the
次に、制御ユニット100は、aがyであるか否か、すなわち、X方向とY方向の双方について演算が終了したか否かを判定する(ステップS756)。Y方向の演算が終了していない場合には、aをyに変更して(ステップS757)、ステップS751に移行する。
Next, the
X方向とY方向の双方について演算が終了した場合には、当該分割セルCLについて演算済フラグF2をONにする(ステップS758)。この段階で、当該分割セルCLに関するずれ量dx、dyの演算が完了したことになる。 When the calculation is completed for both the X direction and the Y direction, the calculated flag F2 is turned ON for the divided cell CL (step S758). At this stage, the calculation of the shift amounts dx and dy related to the divided cell CL is completed.
次いで、制御ユニット100は、演算対象になったポリゴンSについて、演算が終了していない分割セルCLがあるか否かを判定し(ステップS759)、演算されていない分割セルCLが残っている場合には、演算順位Py(図18参照)に基づいて、次の分割セルCLを選定し、ステップS750に移行して上述した処理を繰り返す。他方、全ての分割セルCLについて演算が終了した場合には、制御ユニット100は、図19のサブルーチンに復帰する。
Next, the
以上説明したように本実施形態は、可撓性の高い円筒形のチューブ1の外周をCCDカメラ20と相対変位させて撮像し、得られた撮像画像から、当該チューブ1の合否の基準となる基準画像と照合される検査画像を生成する検査画像の生成方法において、基準画像を二次元マトリックスに分割した分割セルCLを設定する分割セル設定ステップ(ステップS22)と、分割セルCLのうち、検査対象となる模様1dの特徴を表す座標を基準点Pとして含むものを補正適用セルCLaとして設定する補正適用セル設定ステップ(ステップS23〜S25)と、撮像画像と基準画像とをパターンマッチングで照合し、補正適用セルCLaに含まれる基準点Pに対応する当該撮像画像のずれ量dx、dyを基準点P毎に検出するずれ量検出ステップ(ステップS4)と、ずれ量検出ステップ(ステップS4)で検出した基準点Pでのずれ量dx、dyに基づいて、前記補正適用セルCLa以外の全分割セルCLのずれ量dx、dyを線形補間で演算する補間演算ステップ(ステップS7)と、補正適用セルCLaを含む全分割セルCLのずれ量dx、dyに基づいて、前記撮像画像を分割セルCL毎に補正した検査画像を生成する検査画像生成ステップ(ステップS8)とを備えている。
As described above, in the present embodiment, the outer periphery of the highly flexible
本実施形態では、撮像画像と基準画像とのパターンマッチングで得られた精緻なずれ量dx、dyに基づき、補間演算(ステップS7)によって、撮像画像のずれ量dx、dyが全ての分割セルCLついて演算されるので、チューブ1の撮像時の速度のばらつきやその他の原因に起因する歪みが撮像時に生じていても、その歪みを全ての分割セルCL毎に補正した精緻な検査画像を得ることができる。この結果、検査画像の精度が高まり、照合時の誤判定を可及的に低減することが可能になる。
In the present embodiment, based on the precise shift amounts dx and dy obtained by pattern matching between the captured image and the reference image, the shift amounts dx and dy of the captured image are all divided cells CL by interpolation (step S7). Therefore, even if distortion due to speed variations during imaging of the
また、本実施形態では、基準点Pを頂点とする三角形A、B、Cに分割されたポリゴンSを設定するポリゴン設定ステップ(ステップS26)と、分割セルCLのうち、補正適用セルCLa以外の全分割セルCLを線形補間の演算対象として何れかのポリゴンSに割り当てる割り当てステップ(ステップS27)と、ポリゴンSの頂点A、B、C毎にずれ量dx、dyに対応して撮像画像の分割セルCLの法線方向Zに沿うベクトルnA(a)、nB(a)、nC(a)を演算する法線ベクトル設定ステップ(ステップS743)と、演算された法線ベクトルnA(a)、nB(a)、nC(a)の終点(A(a)、B(a)、C(a))に基づいて、当該ポリゴンSに割り当てられた全ての分割セルCLのずれ量dx、dyを成分毎に演算する行列演算ステップ(ステップS750〜S760)とを備えている。このため本実施形態では、線形補間を演算するに当たり、三角形のポリゴンの頂点A、B、Cを基点とする法線ベクトルnA(a)、nB(a)、nC(a)の終点(A(a)、B(a)、C(a))に基づいて行列式を設定し、単純な代数でずれ量を線形補間で演算することができる。 In this embodiment, the polygon setting step (step S26) for setting the polygon S divided into the triangles A, B, and C having the reference point P as the vertex, and the division cell CL other than the correction application cell CLa. An allocation step (step S27) in which all divided cells CL are assigned to any polygon S as a target of linear interpolation, and a captured image is divided for each vertex A, B, C of the polygon S corresponding to the shift amounts dx, dy. Normal vector setting step (step S743) for calculating vectors nA (a), nB (a), nC (a) along the normal direction Z of the cell CL, and the calculated normal vectors nA (a), nB (A) Based on the end points (A (a), B (a), C (a)) of nC (a), the shift amounts dx, dy of all the divided cells CL allocated to the polygon S are components. Calculate every That matrix and a calculating step (step S750~S760). For this reason, in this embodiment, in calculating linear interpolation, the end points (A () of normal vectors nA (a), nB (a), and nC (a) having the vertices A, B, and C of the triangular polygon as base points are calculated. Determinants can be set based on a), B (a), and C (a)), and the amount of deviation can be calculated by linear interpolation with a simple algebra.
また、本実施形態では、ポリゴンSの生成に寄与する所定の分割セルCL(図16の斜線部分の分割セル)を強制的に補正適用セルCLaに設定する強制設定ステップ(ステップS24、S25)を備えている。このため本実施形態では、ポリゴンSを設定する際、そのポリゴンSの面積が過度に大きくなることを防止したり、ポリゴンSに含まれない分割セルCLが生じるのを防止し、好適なずれ量dx、dyの演算誤差を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, a forcible setting step (steps S24 and S25) for forcibly setting a predetermined divided cell CL that contributes to generation of the polygon S (the divided cell in the hatched portion in FIG. 16) to the correction application cell CLa. I have. For this reason, in this embodiment, when setting the polygon S, it is possible to prevent the area of the polygon S from becoming excessively large or prevent the divided cells CL not included in the polygon S from being generated. Calculation errors of dx and dy can be suppressed.
また、本実施形態では、同一の基準画像を当該基準画像の両側に連続させる拡張ステップ(ステップS22)と、該両側に連続された基準画像のうち、補正適用セルCLaに相当する分割セルCLと、両側に連続された基準画像の隅部の分割セルCLとを、基準点Pを含む補正適用セルとして登録するステップ(ステップS24、S25)とを含んでいる。このため本実施形態では、全ての分割セルCLをポリゴンSに割り当てることができ、確実に分割セルCL毎のずれ量dx、dyを線形補間で演算することができる。 Further, in the present embodiment, an expansion step (step S22) in which the same reference image is continued on both sides of the reference image, and a divided cell CL corresponding to the correction application cell CLa among the reference images continued on both sides. And registering the divided cells CL at the corners of the reference image continuous on both sides as correction application cells including the reference point P (steps S24 and S25). Therefore, in this embodiment, all the divided cells CL can be assigned to the polygon S, and the deviation amounts dx and dy for each divided cell CL can be reliably calculated by linear interpolation.
また、本実施形態では、ポリゴン設定ステップ(ステップS26)は、二次元ドロネー分割法で多角形のポリゴンを三角形のポリゴンSに分割するステップを含んでいる(図17参照)。このため本実施形態では、各補正適用セルを頂点として網羅することのできる好適な三次元マッピングをすることができる。 In this embodiment, the polygon setting step (step S26) includes a step of dividing the polygonal polygon into triangular polygons S by the two-dimensional Delaunay division method (see FIG. 17). For this reason, in this embodiment, suitable three-dimensional mapping which can cover each correction application cell as a vertex can be performed.
また、本実施形態では、行列演算ステップは、ポリゴンSの頂点Aを基点として演算された一の法線ベクトルnA(a)の終点A(a)を始点とし、且つ当該ポリゴンSを構成する他の法線ベクトルnB(a)、nC(a)の終点B(a)、C(a)に向かう二つの単位ベクトルUv(a)、Vv(a)と、各単位ベクトルUv(a)、Vv(a)の成分ベクトルに基づく係数の行列式((2)式)とを予め演算し、これら単位ベクトルUv(a)、Vv(a)と行列式とに基づいて、当該ポリゴンSに割り当てられた分割セルCL毎のずれ量dx、dyを順次演算するステップを含む。このため本実施形態では、ずれ量dx、dyを演算するために必要な単位ベクトルUv(a)、Vv(a)や行列式が、予め演算された状態で分割セルCLの演算が順次実行されるので、重複処理を排除し、演算を効率化することができる。 Further, in the present embodiment, the matrix calculation step uses the end point A (a) of one normal vector nA (a) calculated with the vertex A of the polygon S as a base point as a starting point, and configures the polygon S. Two unit vectors Uv (a) and Vv (a) toward the end points B (a) and C (a) of the normal vectors nB (a) and nC (a), and the unit vectors Uv (a) and Vv A coefficient determinant (equation (2)) based on the component vector of (a) is calculated in advance, and assigned to the polygon S based on these unit vectors Uv (a), Vv (a) and the determinant. The step includes sequentially calculating the shift amounts dx and dy for each divided cell CL. For this reason, in the present embodiment, the calculation of the divided cells CL is sequentially executed in a state in which the unit vectors Uv (a), Vv (a) and determinants necessary for calculating the shift amounts dx, dy are calculated in advance. Therefore, it is possible to eliminate duplication processing and improve the efficiency of calculation.
本発明の別の態様は、上述した検査画像の生成方法を用いた画像検査方法において、検査画像生成ステップ(ステップS8)により生成された検査画像と基準画像とを照合して、当該検査画像の合否を判定する合否判定ステップ(ステップS11〜S14)を備えている画像検査方法である。 According to another aspect of the present invention, in the image inspection method using the above-described inspection image generation method, the inspection image generated in the inspection image generation step (step S8) is compared with the reference image, and the inspection image This is an image inspection method including a pass / fail determination step (steps S11 to S14) for determining pass / fail.
本発明の別の態様は、可撓性の高い円筒形のチューブ1を一方向に回転可能に担持するマンドレル11aと、マンドレル11aに担持されたチューブ1の外周を撮像するCCDカメラ20と、CCDカメラ20が撮像したチューブ1の合否の基準となる基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、基準画像のうち、検査対象となる模様の特徴を表す座標を基準点Pとして記憶する基準点記憶手段と、基準画像を二次元マトリックスに分割した分割セルCLに関する情報を記憶する分割セル情報記憶手段と、分割セルCLのうち、基準点Pを含むものを補正適用セルCLaと識別する手段として補正適用フラグF1を記憶する補正適用セル記憶手段とを記憶装置50が具体化している。加えて、制御ユニット100は、CCDカメラ20により得られた撮像画像と基準画像とをパターンマッチングで照合し、補正適用セルCLaに対応する当該撮像画像のずれ量dx、dyを基準点P毎に検出するずれ量検出手段としてのずれ量演算モジュール104と、ずれ量演算モジュール104の検出した基準点Pでのずれ量dx、dyに基づいて全分割セルCLのずれ量dx、dyを線形補間で演算する補間演算手段としての補間演算モジュール105と、各分割セルCLのずれ量dx、dyに基づいて、前記撮像画像を全ての分割セルCL毎に補正した検査画像を生成手段としての検査画像生成モジュール106と、検査画像生成モジュール106の補正した検査画像と基準画像とを照合して、当該チューブ1の良否を判定する判定手段としての合否判定モジュール107とを論理的に備えている。このため本実施形態では、パターンマッチングで得られたずれ量dx、dyに基づき、撮像画像の全ての分割セルCLのずれ量dx、dyが線形補間で演算されて、歪みが補正された検査画像が生成されるので、分割セル毎に歪みを補正することができる。従って、チューブ1の撮像時の速度のばらつきやその他の原因に起因する歪みが撮像時に生じていても、その歪みを分割セルCL毎に補正した精緻な検査画像を得ることができる。この結果、検査画像の精度が高まり、照合時の誤判定を可及的に低減することが可能になる。
Another embodiment of the present invention includes a
また、本実施形態では、補間演算モジュール105は、基準点Pを頂点A、B、Cとする三角形に分割されたポリゴンSを設定するポリゴン設定ステップ(ステップS26)と、分割セルCLのうち、補正適用セル以外の全分割セルCLを線形補間の演算対象として何れかのポリゴンSに割り当てる割り当てステップ(ステップS27)と、ポリゴンSの頂点A、B、C毎にずれ量dx、dyを分割セルCLの法線方向Zに沿う法線ベクトルnA(a)、nB(a)、nC(a)を演算する法線ベクトル設定ステップ(ステップS741)と、演算された法線ベクトルnA(a)、nB(a)、nC(a)の終点(A(a)、B(a)、C(a))に基づいて、当該ポリゴンSに割り当てられた全ての分割セルCLのずれ量dx、dyを成分毎に演算する行列演算ステップ(ステップS75)とを実行するものである。このため本実施形態では、補正適用セルCLaの基準点Pを頂点とするポリゴンSに、当該基準点Pでのずれ量dx、dyを反映した法線ベクトルnA(a)、nB(a)、nC(a)が設定され、さらに、設定された法線ベクトルnA(a)、nB(a)、nC(a)に基づいて、全ての分割セルCLのずれ量dx、dyが線形補間で演算されて、補正された検査画像が生成されるので、ずれ量dx、dyの演算負荷を軽減し、一層精緻且つ迅速に補正処理を実行することが可能になる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ポリゴンSに割り当てられた分割セルCLの演算処理の順番をポリゴンS毎に指定する属性(図18の順位)を記憶する演算順位記憶手段を備えている。このため本実施形態では、演算される分割セルCLの順番をポリゴンS毎に予め設定しておき、演算処理の最適化を図ることができるので、一層、演算負荷の軽減を図り、処理を迅速化することができる。 Further, in the present embodiment, there is provided an operation order storage means for storing an attribute (order of FIG. 18) for specifying the operation processing order of the divided cells CL assigned to the polygon S for each polygon S. For this reason, in this embodiment, the order of the divided cells CL to be calculated can be preset for each polygon S to optimize the calculation process, so that the calculation load can be further reduced and the process can be performed quickly. Can be
上述した実施の形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、全セルのずれ量dx、dyの演算ステップS7において、一行毎に列を増やして分割セルCLを進めるのではなく、1列毎に行を増やして、分割セルCLを進めてもよい。 The above-described embodiment is merely a preferred specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the calculation step S7 of the shift amounts dx and dy of all cells, the divided cells CL may be advanced by increasing the rows for each column instead of increasing the columns for each row and moving the divided cells CL.
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
1 チューブ
1a チューブ本体部
1d 模様
10 検査装置
11 検査テーブル
11a マンドレル
20 CCDカメラ(撮像装置の一例)
50 記憶装置
100 制御ユニット
101 分散モデル処理モジュール
102 分割セル登録モジュール
103 補正適用セル登録モジュール
104 ずれ量演算モジュール
105 補間演算モジュール
106 検査画像生成モジュール
107 合否判定モジュール
nA(a)、nB(a)、nC(a) 法線ベクトル
A(a)、B(a)、C(a) 法線ベクトルの終点
M PMモデル(分散モデルの一例)
Py 演算順位(属性の一例)
S ポリゴン
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Py calculation order (example of attribute)
S polygon
Claims (10)
前記基準画像を二次元マトリックスに分割した分割セルを設定する分割セル設定ステップと、
前記分割セルのうち、検査対象となる模様の特徴を表す座標を基準点として含むものを補正適用セルとして設定する補正適用セル設定ステップと、
前記撮像画像と前記基準画像とをパターンマッチングで照合し、前記補正適用セルに対応する当該撮像画像のずれ量を前記基準点毎に検出するずれ量検出ステップと、
前記ずれ量検出ステップで検出した前記基準点でのずれ量に基づいて、前記撮像画像における前記補正適用セル以外の全分割セルのずれ量を線形補間で演算する補間演算ステップと、
前記補正適用セルを含む全分割セルのずれ量に基づいて、前記撮像画像を分割セル毎に補正した検査画像を生成する検査画像生成ステップと
を備えていることを特徴とする検査画像の生成方法。 In the inspection image generation method of generating an inspection image that is imaged by relatively displacing the inspection target product with the imaging device, and generating an inspection image that is collated with a reference image that is a reference for pass / fail of the inspection target product.
A divided cell setting step for setting a divided cell obtained by dividing the reference image into a two-dimensional matrix;
A correction application cell setting step for setting, as a correction application cell, one of the divided cells that includes coordinates representing the characteristics of the pattern to be inspected as a reference point;
A deviation amount detection step of collating the captured image with the reference image by pattern matching and detecting a deviation amount of the captured image corresponding to the correction application cell for each reference point;
Based on the amount of deviation at the reference point detected in the amount of deviation detection step, an interpolation calculation step for calculating the amount of deviation of all divided cells other than the correction application cell in the captured image by linear interpolation;
An inspection image generation method comprising: an inspection image generation step for generating an inspection image in which the captured image is corrected for each divided cell based on a shift amount of all the divided cells including the correction application cell. .
前記基準点を頂点とする三角形に分割されたポリゴンを設定するポリゴン設定ステップと、
前記分割セルのうち、補正適用セル以外の全分割セルを線形補間の演算対象として何れかのポリゴンに割り当てる割り当てステップと、
前記ポリゴンの頂点を基点とし、且つ前記ずれ量に対応するスカラ量で前記撮像画像の分割セルの法線方向に沿う法線ベクトルを前記ポリゴンの頂点毎に演算する法線ベクトル設定ステップと、
演算された前記法線ベクトルの終点に基づいて、当該ポリゴンに割り当てられた全ての分割セルのずれ量を当該法線ベクトルの成分毎に演算する行列演算ステップと
を備えていることを特徴とする検査画像の生成方法。 The method for generating an inspection image according to claim 1,
A polygon setting step for setting a polygon divided into triangles having the reference point as a vertex;
Assigning all the divided cells other than the correction application cell among the divided cells to any polygon as a calculation target of linear interpolation;
A normal vector setting step for calculating, for each vertex of the polygon, a normal vector along the normal direction of the divided cell of the captured image with a scalar amount corresponding to the deviation amount as a base point; and
A matrix calculation step of calculating, for each component of the normal vector, the shift amounts of all the divided cells allocated to the polygon based on the end point of the calculated normal vector. Method for generating inspection images.
前記ポリゴンの生成に寄与する分割セルを強制的に補正適用セルに設定する強制設定ステップを備えている
ことを特徴とする検査画像の生成方法。 The method for generating an inspection image according to claim 2,
An inspection image generation method, comprising: a forcible setting step for forcibly setting the divided cells contributing to generation of the polygon as correction application cells.
同一の基準画像を当該基準画像の両側に連続させる拡張ステップと、
該両側に連続された基準画像のうち、補正適用セルに相当する分割セルと、両側に連続された基準画像の隅部の分割セルとを、補正適用セルとして登録するステップと
を備えていることを特徴とする検査画像の生成方法。 The method of generating an inspection image according to claim 2 or 3,
An expansion step of continuing the same reference image on both sides of the reference image;
Registering the divided cells corresponding to the correction application cells and the divided cells at the corners of the reference image continuous on both sides of the reference images continuous on both sides as correction application cells. A method for generating an inspection image characterized by the above.
前記ポリゴン設定ステップは、二次元ドロネー分割法で多角形のポリゴンを三角形のポリゴンに分割するステップを含んでいる
ことを特徴とする検査画像の生成方法。 The method for generating an inspection image according to any one of claims 2 to 4,
The polygon setting step includes a step of dividing a polygonal polygon into triangular polygons by a two-dimensional Delaunay division method.
前記行列演算ステップは、前記ポリゴンの頂点を基点として演算された一の法線ベクトルの終点を始点とし、且つ前記ポリゴンを構成する他の頂点を基点として演算された他の法線ベクトルの終点に向かう二つの単位ベクトルと、各単位ベクトルの成分ベクトルに基づく係数の行列式とを予め演算し、これら単位ベクトルと行列式とに基づいて、当該ポリゴンに割り当てられた分割セル毎のずれ量を順次演算するステップを含む
ことを特徴とする検査画像の生成方法。 In the production | generation method of the test | inspection image in any one of Claim 2 to 5,
In the matrix calculation step, the end point of one normal vector calculated with the vertex of the polygon as a base point is set as a start point, and the end point of another normal vector calculated with another vertex constituting the polygon as a base point is set. Two unit vectors heading and determinants of coefficients based on the component vectors of each unit vector are calculated in advance, and based on these unit vectors and determinants, the shift amount for each divided cell assigned to the polygon is sequentially A method for generating an inspection image, comprising a step of calculating.
前記検査画像の生成方法で生成された検査画像と前記基準画像とを照合して、当該検査画像の合否を判定する合否判定ステップを備えている
ことを特徴とする画像検査方法。 In the image inspection method using the inspection image generation method according to claim 1,
An image inspection method comprising: a pass / fail judgment step of collating the inspection image generated by the inspection image generation method with the reference image and determining the pass / fail of the inspection image.
前記検査対象品の合否の基準となる基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、
前記基準画像のうち、検査対象となる模様の特徴を表す座標を基準点として記憶する基準点記憶手段と、
前記基準画像を二次元マトリックスに分割した分割セルに関する情報を記憶する分割セル情報記憶手段と、
前記分割セルのうち、前記基準点を含むものを補正適用セルとして記憶する補正適用セル記憶手段と、
前記撮像装置で撮像した撮像画像と前記基準画像とをパターンマッチングで照合し、前記補正適用セルに対応する当該撮像画像のずれ量を前記基準点毎に検出するずれ量検出手段と、
前記ずれ量検出ステップで検出した前記基準点でのずれ量に基づいて、前記撮像画像における前記補正適用セル以外の全分割セルのずれ量を線形補間で演算する補間演算手段と、
各分割セルのずれ量に基づいて、前記撮像画像を全ての分割セル毎に補正した検査画像を生成する検査画像生成手段と、
前記検査画像と前記基準画像とを照合して、当該検査対象品の良否を判定する判定手段と
を備えていることを特徴とする外観検査装置。 An imaging device for imaging an inspection site of a product to be inspected;
Reference image storage means for storing a reference image which is a reference for pass / fail of the inspection target product;
Reference point storage means for storing coordinates representing the characteristics of the pattern to be inspected among the reference images as reference points;
Divided cell information storage means for storing information on divided cells obtained by dividing the reference image into a two-dimensional matrix;
A correction application cell storage unit that stores, as the correction application cell, the cell including the reference point among the divided cells;
A deviation amount detecting means for collating a captured image captured by the imaging device with the reference image by pattern matching, and detecting a deviation amount of the captured image corresponding to the correction application cell for each reference point;
Based on the deviation amount at the reference point detected in the deviation amount detection step, interpolation calculation means for calculating deviation amounts of all the divided cells other than the correction application cell in the captured image by linear interpolation;
Based on the amount of shift of each divided cell, inspection image generation means for generating an inspection image in which the captured image is corrected for every divided cell;
An appearance inspection apparatus comprising: a determination unit that compares the inspection image with the reference image to determine whether the inspection target product is good or bad.
前記補間演算手段は、
前記基準点を頂点とする三角形に分割されたポリゴンを設定するポリゴン設定ステップと、
前記分割セルのうち、補正適用セル以外の全分割セルを線形補間の演算対象として何れかのポリゴンに割り当てる割り当てステップと、
前記ポリゴンの頂点を基点とし、且つ前記ずれ量に対応するスカラ量で前記撮像画像の分割セルの法線方向に沿う法線ベクトルを前記ポリゴンの頂点毎に演算する法線ベクトル設定ステップと、
演算された前記法線ベクトルの終点に基づいて、当該ポリゴンに割り当てられた全ての分割セルのずれ量を当該法線ベクトルの成分毎に演算する行列演算ステップと
を実行するものである
ことを特徴とする外観検査装置。 The appearance inspection apparatus according to claim 8,
The interpolation calculation means includes
A polygon setting step for setting a polygon divided into triangles having the reference point as a vertex;
Assigning all the divided cells other than the correction application cell among the divided cells to any polygon as a calculation target of linear interpolation;
A normal vector setting step for calculating, for each vertex of the polygon, a normal vector along the normal direction of the divided cell of the captured image with a scalar amount corresponding to the deviation amount as a base point; and
A matrix calculation step of calculating, for each component of the normal vector, a shift amount of all the divided cells assigned to the polygon based on the calculated end point of the normal vector. Appearance inspection device.
前記ポリゴンに割り当てられた分割セルの演算処理の順位を当該ポリゴン毎に記憶する演算順位記憶手段を備えている
ことを特徴とする外観検査装置。 The appearance inspection apparatus according to claim 9,
An appearance inspection apparatus, comprising: an operation order storage unit that stores the operation processing order of the divided cells assigned to the polygon for each polygon.
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