JPH0438456A - 表面状態検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、表面に存在するキズ、ごみ、ざらつき、色む
ら（色調の濃淡）等、表面状態を検出する表面状態検査
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、表面キズ検査装置として、被検査体の表面にＨｅ
　−Ｎｅレーザー光を照射し、これかキズの凹凸によっ
て、散乱される程度により、表面におけるキズの存在を
検出するものかある。

［発明が解決しようとする課題〕 然しながら、上記従来の光照射−散乱方式による表面キ
ズ検査装置には、下記■〜■の問題点がある。

■光学系か複雑であり、装置が大型となる。

■表面の凹凸を伴なわない色むら等の表面状態は検出で
きない。

■検出結果と、人間の目でとらえた感覚が必ずしも一致
しない。

本発明は、コンパクトな装置構成により、色むら等も含
めた表面状態を、人間に近い感覚て確実に検査すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、被検査体の表面を撮像する撮像装置と、撮像
装置の撮像結果に基づいて被検査体の表面状態を検定す
る検定装置と、検定装置の検定結果を出力する出力装置
とを有して構成される表面状態検査装置てあって、検定
装置は、撮像装置か撮像した画像データに対する濃度ヒ
ストクラムｎ　（Ｋ）を求め、該濃度ヒストグラムｎ　
（Ｋ）に基づく平均値μ、標準偏差σを求め、上記平均
値μ、標準偏差σをもつ正規分布に従う各濃度の理論度
数ｇ　（Ｋ）を求め、上記濃度ヒストクラムｎ　（Ｋ）
と上記理論度数ｇ　（Ｋ）との差に相当する適合係数Ｆ
を求め、この適合係数Ｆを求める演算動作な撮像装置か
ら次々と入力される各被検査体の画像データについて行
なうことにて多数の適合係数Ｆを得てその度数分布を作
成し、その度数分布の平均値Ｆμと標準偏差Ｆσを求め
、しきい値をＴ＝Ｆμ＋Ｆσにて定め、各被検査体につ
いて求めた適合係数Ｆを上記しきい値Ｔと比較すること
により、被検査体の表面状態を検定するようにしだもの
である。

［作用コ 本発明によれば、下記■〜■の作用がある。

■テレビカメラ等の汎用性のある撮像装置を用いて表面
状態を検出てき、装置構成をコンパクトにてきる。

０表面の濃度分布状態により表面状態を検出するもので
あるため、色むら等も含めた表面状態を人間に近い感覚
て検出てきる。

■多数の画像データについて、濃度ヒストクラムｎ　（
Ｋ）と理論度数ｇ　（Ｋ）との差に相当する適合係数Ｆ
を求め、その度数分布の平均値Ｆμと標準偏差Ｆσに基
づいて定めたしきい値Ｔにより、各被検査体について求
めた適合係数Ｆを比較し、被検査体の表面状態を検定す
ることとした。これにより、被検査体の良否を確実に分
離し、検定精度を向上てきる。

又、検定の基準となるしきい値の設定を自動で行なえる
。

［実施例］ 第１図は本発明の検査装置の一例を示すブロック図、第
２図は画像データを示す模式図、第３図は本発明による
検査手順を示す流れ図、第４図は適合係数の度数分布を
示す模式図である。

表面状態検査装置１は、テレビカメラ１０（撮像装置）
と、検定装置２０と、出力装置３ｏとを有し、被検査体
である例えば熱可塑性発泡体シートの表面の異常の有無
を検査する。

表面状態検査装置〕の基本的動作は下記（１）〜（４）
である。

（１）テレビカメラ１０により、発泡体シートの表面を
撮像する。

テレビカメラ１０は、画素単位てサンプリングした多値
画像を検定装置２０に転送する。

（２）検定装置２０は、テレビカメラ１０の撮像データ
をＡ／Ｄ変換器２１て例えば８ビツト（２５６階調）に
て量子化し、ＭＸＮ画素のデジタル画像を作り、これを
画像メモリ２２に入力する。

（３）検定袋Ｗ２０は、画像メモリ２２に入力された画
像に基づいて、ＣＰＵ２３により表面の異常の有無を検
定する。

（４）出力装置３０は、検定装置２０の検定結果を表示
し、必要により警報を発生せしめる。

尚、撮像装置（１０）としては、テレビカメラの代わり
に、Ｍ個の空間分解能を持つラインセンサを用いても良
く、この場合には、ラインセンサと被検査体とを相対移
動させ、得られるＮ個群のデータを画像メモリに蓄える
。

検定装置２０は、必すしも画像メモリ２２を用いず、Ａ
／Ｄ変換器２１の出力データを直接的にＣＰＵ２３に入
力しても良い。

然るに、上記検定装置２０による検定動作は下記■〜■
の如くなされる（第３図参照）。

■ＭＸＮ画素の画像データに対して、濃度ヒストグラム
ｎ　（ｋ）を求める（ｋ：濃度値、ｎ：度数）。

この濃度ヒストグラムｎ　（ｋ）の作成に際しては、被
検査体において予め予想される異常部分の大きさ、或い
はテレビカメラ１０によるサンプリング密度によっては
、検定装置２０に入力されたＭＸＮ画素全てを使わなく
とも、その中のｍＸｎ（ｎ５Ｍ、ｎ≦Ｎ）画素（第２図
（Ａ）参照）や、又例えばＮが偶数の画素（第２図（Ｂ
）参照）のようにＭＸＮ画素の一部を用いても良い。

■ヒストグラムを滑らかにするため各濃度値を隣同士で
平均化する。例えば、濃度値にの度数ｎ　’　（Ｋ）を ｎ’（Ｋ）＝　Ｉｎ　（ｋ−２）　＋　２　ｎ　（Ｋ−
１）＋　３　ｎ　（Ｋ）　＋　２　ｎ　（Ｋ＋１）＋　
　ｎ　　（ｋ＋２）　　　コ　／　９　　　　　　　　
　　・・・　（１）で置き換える。

■上記平均化した濃度ヒストグラムｎ′（Ｋ）に基づき
、その平均値μ、標準偏差σを求める。

Σ　ｋ−ｎ’（Ｋ） Σｎ　’　（Ｋ）　　　　　　　　　　　　　・・・（
３）■濃度ヒストクラムｎ　’　（Ｋ）の平均値μ、標
準偏差σをもつ正規分布Ｎ（μ、σ２）に従う各濃度の
理論度数ｇ　（Ｋ）を算出する。

■濃度ヒストグラムｎ　’　（Ｋ）と理論度数ｇ　（Ｋ
）との差に相当する適合係数Ｆを下記（４）式又は（５
）式により求める。但し、この適合係数Ｆは、ｇ　（Ｋ
）≠０の濃度値について求め、又（４）式と（５）式に
おいてｉビット量子化ならばＬ＝２４２１である。

ｇ　（Ｋ） ・・・（４） ｇ　（Ｋ）　　　　　　　　　　　・・・（５）■上記
■の適合係数Ｆを求める演算動作をテレビカメラ１０か
ら次々と入力される各被検査体の画像データについて行
なうことにて多数の適合係数Ｆを得てその度数分布を作
成する。

■上記■て求めた度数分布の平均値Ｆμと標準偏差Ｆσ
を求める。そして、しきい値Ｔを下記（６）式にて定め
る。

Ｔ＝Ｆμ＋ｃＦσ（ｃは定数）　　　−（６）■各被検
査体について求めた適合係数Ｆを上記しきい値Ｔと比較
し、 Ｆ≦Ｔ　　　：良品 Ｆ＞Ｔ　　　　：不良品　　　　　　・・・（７）と判
定し、結果を出力する（第４図参照）。

次に、上記実施例の作用について説明する。

■テレビカメラ１０等の汎用性のある撮像装置を用いて
表面状態を検出でき、装置構成をコンパクトにてきる。

又、処理内容が単純てあって、表面状態を短時間て検定
てき被検査体の搬送ライン上でも検査を完了できる。

■表面の濃度分布状態により表面状態を検出するもので
あるため、色むら等も含めた表面状態を、人間に近い感
覚て検出できる。

■多数の画像データについて、濃度ヒストグラムｎ　’
　（Ｋ）と理論度数ｇ　（Ｋｌ　との差に相当する適合
係数Ｆを求め、その度数分布の平均値Ｆμと標準偏差Ｆ
σに基づいて定めたしきい値Ｔにより、各被検査体につ
いて求めた適合係数Ｆを比較し、被検査体の表面状態を
検定することとした。これにより、被検査体の良否を確
実に分離し、検定精度を向上てきる。

又、検定の基準となるしきい値の設定を自動で行なえる
。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、コンパクトな装置構成に
より、色むら等も含めた表面状態を、人間に近い感覚で
確実に検査てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検査装置の一例を示すブロック図、第
２図は画像データを示す模式図、第３図は本発明による
検査手順を示す流れ図、第４図は適合係数の度数分布を
示す模式図である。 １０・・・撮像装置、 ０・・・検定装置、 ３０・・・出力装犀。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体の表面を撮像する撮像装置と、撮像装置
   の撮像結果に基づいて被検査体の表面状態を検定する検
   定装置と、検定装置の検定結果を出力する出力装置とを
   有して構成される表面状態検査装置であって、検定装置
   は、撮像装置が撮像した画像データに対する濃度ヒスト
   グラムｎ（Ｋ）を求め、該濃度ヒストグラムｎ（Ｋ）に
   基づく平均値μ、標準偏差σを求め、上記平均値μ、標
   準偏差σをもつ正規分布に従う各濃度の理論度数ｇ（Ｋ
   ）を求め、上記濃度ヒストグラムｎ（Ｋ）と上記理論度
   数ｇ（Ｋ）との差に相当する適合係数Ｆを求め、この適
   合係数Ｆを求める演算動作を撮像装置から次々と入力さ
   れる各被検査体の画像データについて行なうことにて多
   数の適合係数Ｆを得てその度数分布を作成し、その度数
   分布の平均値Ｆμと標準偏差Ｆσを求め、しきい値をＴ
   ＝Ｆμ＋Ｆσにて定め、各被検査体について求めた適合
   係数Ｆを上記しきい値Ｔと比較することにより、被検査
   体の表面状態を検定するものである表面状態検査装置。