JP4742832B2 - 外観検査方法、外観検査装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータを用いた画像処理技術により被検査物の表面に生じる欠け、クラック、異物などの欠陥を検出する外観検査方法、外観検査装置、プログラムに関するものである。

従来から、ＴＶカメラのような画像入力手段を用いて取得した画像に対して、コンピュータによる画像処理を施すことによって、画像内に撮像された被検査物の表面の外観を検査する技術が知られている。たとえば、画像入力手段により被検査物を含む空間領域を撮像した後、画像入力手段により得られた濃淡画像である原画像の各画素の濃淡レベル（濃度）の変化を利用して被検査物の輪郭線を含むエッジ画像を生成し、さらに、原画像とエッジ画像とから被検査物の輪郭線の内側領域を対象として、被検査物の欠け、クラック、異物（ごみ）などの有無を検査する技術がある（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された技術では、エッジ画像において被検査物の輪郭線の内側に少なくとも１本の探索ラインを設定し、探索ライン上で欠陥部のエッジとみなせるエッジフラグ点が検出されると、エッジフラグ点を中心とし微分方向値（濃度の勾配方向に直交する方向が基準方向に対してなす角度に対応した値）が示す向きに対して直交する方向に複数画素のスティックマスクを設定している。つまり、スティックマスクはエッジフラグ点の近傍における濃度勾配に沿って設定される。

特許文献１では、欠陥部を検出する方法として、スティックマスク内の対称位置の画素の濃度の差を求め、濃度の差の総和が規定のしきい値を超えると、探索ライン上に欠けや異物のような欠陥部が存在していると判断することが記載されている。

また、濃度の差の総和が規定のしきい値を超えたときに当該エッジフラグ点を欠陥候補点とし、探索ラインの上で欠陥候補点の総数が所定のしきい値を超えると欠陥部が存在すると判定する技術も記載されている。
特開平２−２４２３８２号公報

上述した特許文献１に記載された技術では、原画像における濃度変化に着目しているから、欠陥部の有無を判断することはできるが、欠陥部の種別については判断することができない。たとえば、原画像においてクラックと異物との濃度が等しいとすれば、クラックが発生しているのか、異物が付着しているだけなのかを区別することができない。ごみのような異物が付着している程度であれば、異物を除去すれば足りることであり、工業製品の外観を検査する際には、歩留まり向上のためにも異物の付着とクラックとは区別することが要求される。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、クラックと異物とを識別することを可能とした外観検査方法、外観検査装置、プログラムを提供することにある。

請求項１の発明は、被検査物の濃淡画像である原画像から生成したエッジ画像について検査領域の境界線上に複数個の検査スタートポイントを設定するとともに、各検査スタートポイントごとに直線状かつ一定幅である検出エリアを設定し、さらに、それぞれの検査スタートポイントを中心とし検出エリアを検査領域の範囲内で回転走査し、検出エリアの各位置において、前記エッジ画像が生成される際に前記原画像より求められた濃度勾配の大きさに相当する微分絶対値が規定値を超え、かつ、エッジの延長方向に対応する微分方向値が検出エリアの角度に対して所定の角度範囲内である画素が検出エリア内に存在するときに当該画素を欠陥候補点とし、いずれかの検出エリア内において欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とがともに規定した第１のしきい値を超える場合に、当該検出エリアにおいて被検査物の表面にクラックが存在すると判別することを特徴とする。

この方法によれば、検査領域内に一定幅の検出エリアを設定し、検出エリアの位置および角度を変化させ、検出エリア内で検出された欠陥候補点について総数および微分絶対値の総和を用いてクラックか否かを判断するから、検査領域の全体についてクラックの有無を判断するのではなく、クラックの場所と延長方向とがほぼ決まっているという特徴に着目し、クラックとの重なりが大きくなるように範囲を絞ってクラックの有無を判断するので、クラックと異物とを分離しやすくなり、結果的にクラックの存否に関する誤判断の可能性を低減することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記被検査物においてクラックが発生可能な場所および方向が既知であるときに、前記検査スタートポイントごとに前記検出エリアを回転走査する角度範囲を規定していることを特徴とする。

この方法によれば、検出エリアの設定範囲に制限を付けるから、クラックを検出するための処理負荷を軽減することができる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記被検査物にクラックが存在すると判別された後に、前記検査領域を複数個の小区画に分割し、当該クラックと判別された連続する画素群が２個以上の小区画にまたがり、しかも、各小区画ごとに欠陥候補点の総数と微分絶対値の総和とを規定した第２のしきい値を超えているときに、当該画素群をクラックの画素群と判断することを特徴とする。

この方法によれば、クラックが存在すると判断されたときに、検査領域を小区画に分割し、各小区画においてもクラックとしての条件が満たされるか否かを判断するから、クラックと異物とを正確に識別することができる。
請求項４に係る外観検査装置は、被検査物の濃淡画像である原画像からエッジ画像を生成するエッジ抽出部と、前記エッジ画像について検査領域の境界線上に複数個の検査スタートポイントを設定するとともに、各検査スタートポイントごとに直線状かつ一定幅である検出エリアを設定するエリア設定部と、それぞれの検査スタートポイントを中心とし検出エリアを検査領域の範囲内で回転走査し、検出エリアの各位置において、前記エッジ画像が生成される際に前記原画像より求められた濃度勾配の大きさに相当する微分絶対値が規定値を超え、かつ、エッジの延長方向に対応する微分方向値が検出エリアの角度に対して所定の角度範囲内である画素が検出エリア内に存在するときに当該画素を欠陥候補点として抽出する欠陥候補抽出部と、いずれかの検出エリア内において欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とがともに規定した第１のしきい値を超える場合に、当該検出エリアにおいて被検査物の表面にクラックが存在すると判別するクラック判定部とを備えることを特徴とする。
請求項５に係る外観検査装置では、請求項４の発明において、前記欠陥候補抽出部は、前記被検査物においてクラックが発生可能な場所および方向が既知であるときに、前記検査スタートポイントごとに前記検出エリアを回転走査する角度範囲を規定していることを特徴とする。
請求項６に係る外観検査装置は、請求項４または請求項５の発明において、前記被検査物にクラックが存在すると判別された後に、前記検査領域を複数個の小区画に分割し、当該クラックと判別された連続する画素群が２個以上の小区画にまたがり、しかも、各小区画ごとに欠陥候補点の総数と微分絶対値の総和とを規定した第２のしきい値を超えているときに、当該画素群をクラックの画素群と判断する検証処理部を備えることを特徴とする。
請求項７に係るプログラムは、コンピュータを、被検査物の濃淡画像である原画像からエッジ画像を生成するエッジ抽出部と、前記エッジ画像について検査領域の境界線上に複数個の検査スタートポイントを設定するとともに、各検査スタートポイントごとに直線状かつ一定幅である検出エリアを設定するエリア設定部と、それぞれの検査スタートポイントを中心とし検出エリアを検査領域の範囲内で回転走査し、検出エリアの各位置において、前記エッジ画像が生成される際に前記原画像より求められた濃度勾配の大きさに相当する微分絶対値が規定値を超え、かつ、エッジの延長方向に対応する微分方向値が検出エリアの角度に対して所定の角度範囲内である画素が検出エリア内に存在するときに当該画素を欠陥候補点として抽出する欠陥候補抽出部と、いずれかの検出エリア内において欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とがともに規定した第１のしきい値を超える場合に、当該検出エリアにおいて被検査物の表面にクラックが存在すると判別するクラック判定部とを備える外観検査装置として機能させるためのプログラムである。

本発明の方法によれば、検査領域の中で位置および角度を変化させる検出エリアを設定し、検出エリアの中にクラックが存在するか否かを判断するから、検査領域の全体についてクラックの有無を判断する場合に比較して、クラックの特徴を捉えやすくなり、クラックと異物とを分離するのが容易になる結果、クラックの存否に関する誤判断の可能性を低減することができるという利点を有する。

本発明では、画像処理において、被検査物の表面に生じるクラックと、被検査物の表面に付着しているごみのような異物とを区別する技術について説明する。上述したように、異物とクラックとは微分値の総和については実質的に等しくなる場合がある。つまり、微分値の総和だけではクラックと異物とを区別することはできない。そこで、本実施形態では、クラックと異物とを区別するための着目点として、クラックは細長い形状であり、しかも被検査物のどの箇所でクラックが発生するかに応じて延長方向がほぼ決まっているという特徴を用いる。また、ごみのような異物はクラックに比較すると、（１）長さが短く、（２）面積が小さいという特徴も利用する。

図１に示すように、被検査物１を含む空間領域を撮像する画像入力手段としてＴＶカメラ２を用いる。ＴＶカメラ２により撮像された原画像は、デジタル画像として記憶装置３に格納される。記憶装置３を含めて以下に説明する各構成は、コンピュータにより適宜のプログラムを実行することで実現される。したがって、図１に示していないが、入力装置として少なくともキーボードとマウスとを利用でき、また出力装置としてＣＲＴや液晶表示器からなるモニタ装置を利用することができる。記憶装置３としては、通常は半導体メモリを用いるが、必要に応じてハードディスク装置のような大容量記憶装置を併用してもよい。

原画像は濃淡画像であり、記憶装置３に格納された原画像に対しエッジ抽出部４において周知の微分や細線化を施すことによりエッジ画像が生成される。エッジ画像は記憶装置３に格納される。エッジ画像を生成する際には、濃度勾配の大きさに相当する微分絶対値（微分値の絶対値）が求められ、また濃度の勾配方向に直交する方向が微分方向値（基準方向に対する角度または方向ごとに割り当てたコードを用いる）として求められる。微分方向値はエッジの延長方向に対応する。なお、微分絶対値および微分方向値は、着目する画素の８近傍の画素の濃度を用いて特許文献１に記載された周知の方法で求める。

ここにおいて、エッジ画像は被検査物１についてのみ求めればよいから、領域を限定するために領域設定部５が設けられており、領域設定部５では、原画像において着目する検査領域を指定するようになっている。検査領域の設定は、原画像を出力装置であるモニタ装置の画面で確認しながら入力装置を用いて人手によって行うことができるが、原画像の濃度変化を利用して自動的に抽出するようにしてもよい。検査領域は画像内において被検査物１の表面に設定する。つまり、被検査物１においてＴＶカメラ２に対面する一面の範囲内で検査領域を設定する。

以下では、被検査物１を撮像した原画像が記憶装置３に格納され、さらに原画像において検査領域が指定され、検査領域内の濃度を用いて生成されたエッジ画像が記憶装置３に格納されているものとする。また、検査領域内について、エッジ画像の生成に用いた微分絶対値を画素値に持つ微分絶対値画像と、微分方向値を画素値に持つ微分方向値画像とが記憶装置３に格納されているものとする。

上述したように、クラックは異物に比較すると長く、またクラックの延長方向は被検査物１の部位に応じてほぼ決まっているから、欠陥として検出される部位について延長方向と長さとの情報を抽出すれば、クラックと異物とを区別できると考えられる。以下では、クラックとごみのような異物との形状の特徴を利用して両者を識別する技術について説明する。

いま、図２に示すように矩形状の検査領域Ｄｄを設定しているものとする。図示例では、検査領域Ｄｄの長辺が原画像の水平方向に一致し、短辺が原画像の垂直方向に一致している場合を想定している。クラックを異物と識別して認識するために、まず検査領域Ｄｄを囲む境界線Ｌｂの上に複数個の検査スタートポイントＳＰを設定する。検査スタートポイントＳＰの個数および設定間隔は任意であるが、処理時間と検出精度とのトレードオフになる。図示例では、検査領域Ｄｄを囲む境界線Ｌｂの頂点の位置と各辺の中点の位置とに検査スタートポイントＳＰを設定しているから、合計８点の検査スタートポイントＳＰが設定されている。

検査スタートポイントＳＰが設定されると、図３に示すように、各検査スタートポイントＳＰごとに直線状かつ一定幅である狭幅の検出エリアＥｄを設定し、検査領域Ｄｄの中で検出エリアＥｄを走査する。検出エリアＥｄの幅は、クラックの幅よりやや大きくなる程度に経験的に設定される。つまり、後述するように、検出エリアＥｄがクラックに重なったときに、クラックの大部分が検出エリアＥｄに含まれるように、検出エリアＥｄの幅が設定される。これは、クラックの連続性を検出するためである。ただし、検出エリアＥｄの幅が大きすぎると、１つの検出エリアＥｄに複数の欠陥が含まれることになり、１個のクラックに関して検査することができなくなるから、１個のクラックが１個の検出エリアＥｄに含まれる程度に検出エリアＥｄの幅を設定する。検査スタートポイントＳＰおよび検出エリアＥｄの設定は、エリア設定部６で行う。

検出エリアＥｄを設定する検査スタートポイントＳＰが決まり、検出エリアＥｄの幅が決まれば、検査領域Ｄｄの中の検査が開始される。この検査では、検査スタートポイントＳＰを中心として検出エリアＥｄを検査領域Ｄｄの中で回転走査する。検出エリアＥｄを回転走査する角度の刻み幅は、たとえば１度刻みとする。また、検出エリアＥｄは検査領域Ｄｄの中でのみ設定し、検査領域Ｄｄの外側が検査対象とならないようにする。つまり、検出エリアＥｄの長さ寸法は検出エリアＥｄの位置に応じて伸縮する。

したがって、図３の例では、検出エリアＥｄが検査領域Ｄｄの長辺に接しているときには、検出エリアＥｄの長さは検査領域Ｄｄの長辺の長さ寸法に一致し、検出エリアＥｄが検査領域Ｄｄの短辺に接しているときには、検出エリアＥｄの長さは検査領域Ｄｄの短辺の長さ寸法に一致する。図示例では、検出エリアＥｄが回転走査される範囲は９０度であって、検出エリアＥｄの長さが最大になるのは、検出エリアＥｄが検査領域Ｄｄの対角線に重なる場合である。検出エリアＥｄは検査領域Ｄｄの中で時計回りに回転走査させる。したがって、図３に示す例では、検出エリアＥｄが検査領域Ｄｄの長辺に重なる位置から走査が開始され、短辺に重なる位置で操作が終了する。

検出エリアＥｄを走査する間に各位置ごとに検出エリアＥｄの中でラスター走査を行い、微分絶対値を規定値を超える画素を探索する。つまり、クラックなどの欠陥部のエッジ上に存在する画素の有無を探索する。また、検出エリアＥｄの中で微分絶対値が規定値を超える画素が存在するときには、当該画素について微分方向値を規定の角度範囲と比較する。つまり、検出エリアＥｄを回転走査する位置ごとにクラックの延長方向に相当する角度範囲（要するに、検出エリアＥｄの延長方向に対して所定の角度範囲）をあらかじめ規定しておき、上述のようにして微分方向値を求めたときに、当該微分方向値がこの角度範囲内であるときには、当該画素を欠陥候補点として記憶する。欠陥候補点の検出は、欠陥候補抽出部７において行う。また、欠陥候補点が抽出されると、クラック判定部８において欠陥候補点の微分絶対値を積算する。

上述のようにして、検出エリアＥｄの各位置ごとに欠陥候補点の総数および欠陥候補点の微分絶対値の総和を求める。欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とに対して、それぞれしきい値（第１のしきい値）を規定しておき、両者がともにしきい値を超える場合は、当該検出エリアＥｄにおいてクラックが含まれていると判断する。なお、検査領域Ｄｄにおいて従来技術と同様の方法で欠陥部を検出しておけば、クラック以外の欠陥部を欠けや異物として判別することができる。

いま、図４に示すように、検査領域Ｄｄにおいて、クラックＫ１と異物Ｋ２とが存在している場合を想定する。図５に示すように、検出エリアＥｄの幅が適正に設定され、かつ検出エリアＥｄがクラックＫ１にほぼ重なったときには、欠陥候補点の総数および微分絶対値の総和がともに規定したしきい値を超えると考えられる。また、検出エリアＥｄを設定することにより、検査領域Ｄｄの中でクラックＫ１と異物Ｋ２とを個々に分離することができるから、クラックＫ１と異物Ｋ２とのそれぞれの特徴量について検査することでクラックＫ１と異物Ｋ２とを識別することが可能になる。

また、検出エリアＥｄを設定せずに検査領域Ｄｄの全体について欠陥部を抽出している場合であれば、検査領域Ｄｄの中で抽出されたエッジについてラベリングを行えばクラックＫ１に対応する画素群と異物Ｋ２に対応する画素群とを分離することは可能であるが、ラベリングを行った各画素群の全体を欠陥候補として微分絶対値の総和を求めると、クラックＫ１と異物Ｋ２とを識別できない可能性がある。

たとえば、ラベリングによって分離したクラックＫ１のエッジを形成する画素の総数が２００画素であり、微分絶対値の平均値が１５であるとすれば、微分絶対値の総和が３０００になり、一方、異物Ｋ２のエッジを形成する画素の個数が１０画素であって、微分絶対値の平均値が２５６であるとすれば、微分絶対値の総和は２５６０になる。つまり、この例ではクラックＫ１と異物Ｋ２との差は２０％以下であり、クラックＫ１と異物Ｋ２との一方について微分絶対値の値がわずかに変化するだけでも、区別が困難になる。要するに、微分絶対値の総和に着目して欠陥部を検出する場合に、欠陥部の候補である画素群の全画素について微分絶対値を求めたのでは、クラックＫ１と異物Ｋ２との識別が困難になる。

これに対して、本実施形態では、検査領域Ｄｄの中に細長い検出エリアＥｄを設定することにより、検査領域Ｄｄの中を多数の領域に分割して各領域ごとに欠陥部の有無を検査していることになり、しかもクラックＫ１の検出が容易になる形状としているから、クラックＫ１と他の欠陥部との分離が容易になる。さらに、検出エリアＥｄの中で微分方向値に着目して欠陥候補点を検出し、この欠陥候補点についてのみ総数および微分絶対値の総和を求めているから、ラベリングによって画素群を分ける場合よりも、クラックＫ１と異物Ｋ２とについて微分絶対値を求める画素の総数に大きな差が生じる。つまりは、クラックＫ１と異物Ｋ２との識別が容易になる。

また、上述したように、クラックＫ１は、発生する場所が決まっていることが多く、またクラックＫ１の延長方向も決まっていることが多い。したがって、クラックＫ１の発生場所および方向を考慮して検査スタートポイントＳＰを複数選択すれば、検出エリアＥｄの発生個数を減らすことができ、結果的に、クラックＫ１の検出に要する時間を短縮することができる。つまり、処理負荷が軽減され処理の高速化が期待できる。また、検出エリアＥｄを回転走査させる角度範囲は、経験的に既知であるクラックＫ１が発生可能な場所および方向を考慮して、検査スタートポイントＳＰごとに適宜の範囲に規定しておく。

ところで、上述した動作では、欠陥候補点の総数と欠陥候補点に関する微分絶対値の総和とをそれぞれしきい値と比較することにより、クラックか否かを判別しているが、クラックか否かをさらに確実に判別するには、クラックの連続性について検証することが望ましい。

そこで、以下では上述した手順によりクラックと判断された部位について、さらに連続性を検証する方法について説明する。連続性を検証するには、検査領域Ｄｄの中を複数個の小区画に分割し、クラックと判断された画素群が複数の小区画にまたがって存在しているか否かを検証する方法を採用する。

小区画をどのように形成するかは、検出しようとするクラックの形状によって異なるが、たとえば、図６（ｂ）に示すクラックＫ１ａ〜Ｋ１ｃを検出する場合には、図６（ａ）のように入れ子状に配置しサイズの異なる矩形状の複数個の小区画Ｆ１〜Ｆ４を用いる。このような小区画Ｆ１〜Ｆ４を形成しておけば、クラックＫ１ａ〜Ｋ１ｃは複数個の小区画Ｆ１〜Ｆ４にまたがって検出される。つまり、図６（ａ）に示す小区画Ｆ１〜Ｆ４では、検査領域Ｄｄの内部において発生するクラックＫ１ｄは検出されにくいが、検査領域Ｄｄの各辺付近から形成されるようなクラックＫ１ａ〜Ｋ１ｃを検出するには有効である。

また、図７（ｂ）に示すクラックＫ１ｅ，Ｋ１ｆを検出する場合には、図７（ａ）のように検査領域Ｄｄを横方向（水平方向）に分割する複数個の小区画Ｆ５〜Ｆ７を用いる。このような小区画Ｆ５〜Ｆ７を形成しておけば、クラックＫ１ｅ，Ｋ１ｆは複数個の小区画Ｆ５〜Ｆ７にまたがって検出される。つまり、図７（ａ）に示す小区画Ｆ５〜Ｆ７では、縦方向に延長されたクラックＫ１ｇは検出されにくいが、横方向に延長されたクラックＫ１ｅ，Ｋ１ｆを検出するには有効である。

上述の説明から明らかなように、縦方向に延長されたクラックを検出する場合には検査領域Ｄｄを縦方向に分割する小区画（図示せず）を設定すればよく、また、縦方向に延長されたクラックと横方向に延長されたクラックとをともに検出しようとするときには、縦横両方向において複数の小区画（図示せず）に分割すればよい。

要するに、小区画の形状は被検査物１においてクラックの発生する方向に応じて経験的に設定すればよい。このような小区画を設定することによって、クラックと異物との形状の相違を利用して、両者を分離することができる。なお、検出エリアＥｄを用いた検出によって、仮に異物をクラックと誤認した場合であっても、異物には連続性がないことが多いから、複数個の小区画に跨る可能性は小さく、２個の小区画にまたがることはあっても、各小区画内での欠陥候補点の個数を判断すれば、クラックとは容易に分離することができる。

したがって、検出エリアＥｄでクラックと判断され、かつ複数の小区画にまたがっていた画素群については、同じ画素群に含まれる画素（つまり、ラベリングにより同ラベルを付与した画素）について小区画ごとに欠陥候補点の個数と欠陥候補点に関する微分絶対値の総和とを求め、適宜のしきい値（第２のしきい値）と比較する。この処理により、クラックと異物とを確実に判別することができる。なお、検出エリアＥｄではクラックと判断されたにもかかわらず、小区画に分割したときに複数の小区画にまたがらなかった画素群は、着目しているクラックではないと判断する。これらの小区画に関する処理は、検証処理部９において行う。なお、検証処理部９において設定するしきい値は、小区画にかかわらず一定とすればよいが、各小区画ごとに異ならせることも可能である。

エッジ画像が生成された後の処理手順をまとめると、図８のようになる。まず、領域設定部５において検査領域Ｄｄを設定する（Ｓ１）。次に、エリア設定部６で検査領域Ｄｄについて検査スタートポイントＳＰを設定するとともに（Ｓ２）、検出しようとするクラックに応じて検査スタートポイントＳＰを選択し、当該検査スタートポイントＳＰに合わせて検出エリアＥｄを設定する（Ｓ３）。次に、検出エリアＥｄを検査スタートポイントＳＰとの周りで回転走査し（Ｓ４）、欠陥候補抽出部７において、微分絶対値および微分方向値を用いて欠陥候補点を抽出し、欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とを求める（Ｓ５）。ここで、欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とをそれぞれしきい値と比較し（Ｓ７）、どちらか一方でもしきい値を超えない場合には、クラックはないと判定する（Ｓ８）。

次に、検出しようとするクラックの形状に応じて検査領域Ｄｄを小区画に分割し（Ｓ９）、ステップＳ７の条件を満たしたクラックの候補について、小区画を用いて連続性を検証する（Ｓ９）。連続性が確認できなかったクラックの候補は対象外と判断する（Ｓ１０）。また、連続性が確認できた場合には、さらに各小区画における欠陥候補点の総数および欠陥候補点に関する微分絶対値の総和をしきい値と比較し（Ｓ１１）、しきい値を超えていなければ異物と判断し（Ｓ１２）、両方がともにしきい値を超えていれば、着目するクラックであると判断する（Ｓ１３）。

以上説明したように、クラックと異物との形状の特徴を利用して両者を区別し、しかもクラックについては、着目する形状のクラックのみを抽出することができる。

本発明の実施形態を示すブロック図である。 同上における検査スタートポイントの概念を示す図である。 同上における検出エリアの概念を示す図である。 同上における欠陥の例を示す図である。 同上における欠陥と検出エリアとの関係を示す図である。 （ａ）は同上における小区画の設定例を示す図、（ｂ）は小区画の適用例を示す図である。 （ａ）は同上における小区画の設定例を示す図、（ｂ）は小区画の適用例を示す図である。 同上の動作説明図である。

符号の説明

１ 被検査物
２ ＴＶカメラ
３ 記憶装置
４ エッジ抽出部
５ 領域設定部
６ エリア設定部
７ 欠陥候補抽出部
８ クラック判定部
９ 検証処理部
Ｄｄ 検査領域
Ｅｄ 検出エリア
Ｆ１〜Ｆ７ 小区画
Ｋ１ クラック
Ｋ１ａ〜Ｋ１ｇ クラック
Ｋ２ 異物
Ｌｂ 境界線
ＳＰ 検査スタートポイント

Claims (7)

1. 被検査物の濃淡画像である原画像から生成したエッジ画像について検査領域の境界線上に複数個の検査スタートポイントを設定するとともに、各検査スタートポイントごとに直線状かつ一定幅である検出エリアを設定し、さらに、それぞれの検査スタートポイントを中心とし検出エリアを検査領域の範囲内で回転走査し、検出エリアの各位置において、前記エッジ画像が生成される際に前記原画像より求められた濃度勾配の大きさに相当する微分絶対値が規定値を超え、かつ、エッジの延長方向に対応する微分方向値が検出エリアの角度に対して所定の角度範囲内である画素が検出エリア内に存在するときに当該画素を欠陥候補点とし、いずれかの検出エリア内において欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とがともに規定した第１のしきい値を超える場合に、当該検出エリアにおいて被検査物の表面にクラックが存在すると判別することを特徴とする外観検査方法。
2. 前記被検査物においてクラックが発生可能な場所および方向が既知であるときに、前記検査スタートポイントごとに前記検出エリアを回転走査する角度範囲を規定していることを特徴とする請求項１記載の外観検査方法。
3. 前記被検査物にクラックが存在すると判別された後に、前記検査領域を複数個の小区画に分割し、当該クラックと判別された連続する画素群が２個以上の小区画にまたがり、しかも、各小区画ごとに欠陥候補点の総数と微分絶対値の総和とを規定した第２のしきい値を超えているときに、当該画素群をクラックの画素群と判断することを特徴とする請求項１または請求項２記載の外観検査方法。
4. 被検査物の濃淡画像である原画像からエッジ画像を生成するエッジ抽出部と、前記エッジ画像について検査領域の境界線上に複数個の検査スタートポイントを設定するとともに、各検査スタートポイントごとに直線状かつ一定幅である検出エリアを設定するエリア設定部と、それぞれの検査スタートポイントを中心とし検出エリアを検査領域の範囲内で回転走査し、検出エリアの各位置において、前記エッジ画像が生成される際に前記原画像より求められた濃度勾配の大きさに相当する微分絶対値が規定値を超え、かつ、エッジの延長方向に対応する微分方向値が検出エリアの角度に対して所定の角度範囲内である画素が検出エリア内に存在するときに当該画素を欠陥候補点として抽出する欠陥候補抽出部と、いずれかの検出エリア内において欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とがともに規定した第１のしきい値を超える場合に、当該検出エリアにおいて被検査物の表面にクラックが存在すると判別するクラック判定部とを備えることを特徴とする外観検査装置。
5. 前記欠陥候補抽出部は、前記被検査物においてクラックが発生可能な場所および方向が既知であるときに、前記検査スタートポイントごとに前記検出エリアを回転走査する角度範囲を規定していることを特徴とする請求項４記載の外観検査装置。
6. 前記被検査物にクラックが存在すると判別された後に、前記検査領域を複数個の小区画に分割し、当該クラックと判別された連続する画素群が２個以上の小区画にまたがり、しかも、各小区画ごとに欠陥候補点の総数と微分絶対値の総和とを規定した第２のしきい値を超えているときに、当該画素群をクラックの画素群と判断する検証処理部を備えることを特徴とする請求項４または請求項５記載の外観検査装置。
7. コンピュータを、被検査物の濃淡画像である原画像からエッジ画像を生成するエッジ抽出部と、前記エッジ画像について検査領域の境界線上に複数個の検査スタートポイントを設定するとともに、各検査スタートポイントごとに直線状かつ一定幅である検出エリアを設定するエリア設定部と、それぞれの検査スタートポイントを中心とし検出エリアを検査領域の範囲内で回転走査し、検出エリアの各位置において、前記エッジ画像が生成される際に前記原画像より求められた濃度勾配の大きさに相当する微分絶対値が規定値を超え、かつ、エッジの延長方向に対応する微分方向値が検出エリアの角度に対して所定の角度範囲内である画素が検出エリア内に存在するときに当該画素を欠陥候補点として抽出する欠陥候補抽出部と、いずれかの検出エリア内において欠陥候補点の総数と欠陥候補点の微分絶対値の総和とがともに規定した第１のしきい値を超える場合に、当該検出エリアにおいて被検査物の表面にクラックが存在すると判別するクラック判定部とを備える外観検査装置として機能させるためのプログラム。

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