(57)【要約】【課題】過検知並びに重大欠陥の見逃しを有効に防止することができ、全体の検査の高精度化を図ることができる品質検査装置及び品質検査方法を提供せんとする。【解決手段】撮像手段と、撮像された被検査画像とマスター画像とを比較する比較手段と、比較値の差が予め設定された許容範囲を超えた場合に、当該許容範囲を超えた箇所を欠陥箇所として検出する欠陥検出手段と、欠陥箇所の画像を出力表示する表示手段と、検査領域のうち部分的な領域を指定し、該領域に既に設定されている許容値を変更して該領域の欠陥検出感度を調整する感度調整手段とを備えた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の被検査面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された被検査画像とマスター画像とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較値の差が予め設定された許容範囲を超えた場合に、当該許容範囲を超えた箇所を欠陥箇所として検出する欠陥検出手段と、
前記欠陥箇所の画像を出力表示する表示手段と、
検査領域のうち部分的な領域を指定し、該領域に既に設定されている許容値を変更して該領域の欠陥検出感度を調整する感度調整手段と、
よりなることを特徴とする品質検査装置。
【請求項２】
検査対象物の被検査面を撮像する撮像工程と、
前記撮像手段によって撮像された被検査画像とマスター画像とを比較する比較工程と、
前記比較手段による比較値の差が予め設定された許容範囲を超えた場合に、当該許容範囲を超えた箇所を欠陥箇所として検出する欠陥検出工程と、
前記欠陥箇所の画像を出力表示する表示工程と、
検査領域のうち部分的な領域を指定し、該領域に既に設定されている許容値を変更して該領域の欠陥検出感度を調整する感度調整工程と、
よりなることを特徴とする品質検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物等の検査対象物をマスター画像と比較して欠陥の有無を検査する品質検査装置及び品質検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の品質検査装置としては、例えば印刷物の被検査面をカメラで撮像した被検査画像について、基準となるマスター画像と濃度レベルを比較し、レベル差が予め設定した許容値以上となった箇所を欠陥と判定する方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、複数の印刷機を組み合わせて印刷する場合、互いの印刷部分がずれてしまい、色の重なり部分（色間ずれ）や印圧の時間的変化等による画線太さの変化（画線幅のずれ）等が生じる。このようなずれは避けられないものであり、許容範囲内のものは合格品として扱われている。例えば、図１に示すように、基準となるマスター画像の濃度レベル（本図ではあるライン上の各部の濃度レベル）に対し、予め良品画像の許容範囲として設定される上下（明側及び暗側）の許容値が設定され、図２に示すように被検査画像の濃度レベルが設定されている上記許容範囲内であれば合格品とされる。
【０００４】
しかしながら、図３に示すように色間ずれが生じると濃度レベルが極端に変動してしまい、本来許容すべき程度のずれを「欠陥」と過検知してしまう。このような過検知が生じたときには、従来、オペレータが画像を見て、合格品である（過検知である）と判断し、当該被検査画像の全体の濃度レベルを基準として上下（明側及び暗側）の所定範囲が許容されるように上記マスターの許容範囲を広げることが為されていた。つまり当該被検査画像をもマスターとみなして許容範囲を広げるように加算することが行われていた。
【０００５】
しかしながら、このように許容値を甘く設定するマスター加算を重ねていくと、重大欠陥が検知できなくなるという不都合が生じていた。すなわち、図５に示すように文字欠け等の重大欠陥が生じても許容範囲内として検知できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２０１６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、過検知並びに重大欠陥の見逃しを有効に防止することができ、全体の検査の高精度化を図ることができる品質検査装置及び品質検査方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述の課題解決のために、検査対象物の被検査面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された被検査画像とマスター画像とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較値の差が予め設定された許容範囲を超えた場合に、当該許容範囲を超えた箇所を欠陥箇所として検出する欠陥検出手段と、前記欠陥箇所の画像を出力表示する表示手段と、検査領域のうち部分的な領域を指定し、該領域に既に設定されている許容値を変更して該領域の欠陥検出感度を調整する感度調整手段とよりなることを特徴とする品質検査装置を構成した。
【０００９】
また本発明は、検査対象物の被検査面を撮像する撮像工程と、前記撮像手段によって撮像された被検査画像とマスター画像とを比較する比較工程と、前記比較手段による比較値の差が予め設定された許容範囲を超えた場合に、当該許容範囲を超えた箇所を欠陥箇所として検出する欠陥検出工程と、前記欠陥箇所の画像を出力表示する表示工程と、検査領域のうち部分的な領域を指定し、該領域に既に設定されている許容値を変更して該領域の欠陥検出感度を調整する感度調整工程とよりなることを特徴とする品質検査方法をも提供する。
【発明の効果】
【００１０】
以上にしてなる本願発明に係る品質検査装置及び品質検査方法によれば、表示された欠陥箇所の画像をオペレータが見て重大欠陥か過検知かの有無、程度、設定した領域の必要性などを判断することができるとともに、該判断に基づいて当該欠陥箇所の領域の感度を部分的に調整することができるので、必要最小限の感度調整することで過検知並びに重大欠陥の見逃しを有効に防止することができる。したがって、過検知を防止するための感度の低い領域を必要最小限にしつつ予想できないずれにも対応することができ、全体の高精度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】マスター画像および濃度レベル許容範囲を示す説明図。
【図２】被検査画像および濃度レベルの状態を示す説明図。
【図３】被検査画像および濃度レベルの状態を示す説明図。
【図４】マスター加算により許容範囲を広げた状態を示す説明図。
【図５】マスター加算後の被検査画像および濃度レベルの状態を示す説明図。
【図６】本発明の代表的実施形態に係る品質検査装置を示す説明図。
【図７】同じく品質検査装置の制御コンピュータの構成を示すブロック図。
【図８】部分マスター加算により許容範囲を部分的に広げた状態を示す説明図。
【図９】被検査画像および濃度レベルの状態を示す説明図。
【図１０】品質検査装置による検査手順を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、図６〜図１０に基づき、本発明の代表的実施形態を説明する。
【００１３】
品質検査装置１は、図６に示すように、例えば印刷機Ｐ１〜Ｐ４を経て印刷される印刷物である検査対象物８の被検査面８０を撮像し、この撮像した被検査画像について、予め記憶手段３に記憶されているマスター画像と比較することにより欠陥の有無を判定、検査するものである。
【００１４】
尚、本実施形態では検査対象物８としてシート状の印刷物の例で説明するが、本発明はこれに限らず、その他の印刷物や、印刷物以外にもプリント基板や食品の外観検査など、種々のものを対象にしうる。また、本実施形態では被検査画像とマスター画像の濃度レベル差をみる方法を採用しているがこれ以外の方法でもよい。
【００１５】
品質検査装置１は、具体的には、被検査面８０を撮像する撮像手段２と、撮像手段２によって撮像される被検査画像１１とマスター画像１２とを比較する比較手段５と、比較手段５による比較値の差が予め設定された許容範囲を超えた場合に、当該許容範囲を超えた箇所を欠陥箇所として検出する欠陥検出手段６と、欠陥箇所の画像を出力表示する表示手段７と、検査領域のうち部分的な領域（部分領域）を指定し、該領域に既に設定されている許容値を変更して該領域の欠陥検出感度を調整する感度調整手段９とを備えている。
【００１６】
撮像手段２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ撮像素子を搬送方向に直交する横方向に複数並設したラインセンサカメラとし、検査対象物８の全幅にわたって撮像することができる。カメラの数や配置は被検査面８０を撮像できるものであれば特に限定されず、被検査面８０も検査対象物８の全幅である必要はなく一部でもよい。またラインセンサカメラ以外にＣＣＤやＣＭＯＳ撮像素子を縦横方向に複数並設したエリアセンサカメラを単又は複数設けたものも好ましい。尚、撮像のために被検査面８０をその横方向全幅に亘ってほぼ均一な照度で照明する図示しない照明手段も設けられており、複数個のランプを横方向に列設したものや、横方向に長い直管状のランプを設けたものも好ましい。
【００１７】
比較手段５、欠陥検出手段６及び感度調整手段９は、図６に示すように、処理部４、記憶手段３及び表示手段７を備えた制御コンピュータ１０より構成されている。記憶手段３は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶メモリや装置内外のハードディスク等より構成され、処理部４における各種処理動作の手順を規定するプログラムや処理データが記憶される。処理部４は、マイクロプロセッサなどのＣＰＵを主体に構成され、入出力部やバスラインを通じて撮像手段２の出力信号が入力される。そして、処理部４が機能的に上記比較手段５、欠陥検出手段６及び感度調整手段９を少なくとも備え、これら機能は上記プログラムにより実現される。
【００１８】
記憶手段３は、図７に示すように、撮像手段２で撮像された被検査画像１１を記憶する被検査画像記憶部３０と、マスター画像の画像データを記憶するマスター画像記憶部３１ａと、予め設定されたマスター画像における濃度レベルの許容範囲についての情報（明側／暗側の許容値）を記憶する許容範囲記憶部３１ｂと、部分領域８１ａ，８１ｂ，…の位置を記憶する部分領域記憶部３１ｃとを少なくとも備えている。
【００１９】
処理部４は、更に、撮像手段２から検査対象物８の被検査面８０の撮像画像データを受信し、記憶手段３の被検査画像記憶部３０に記憶する撮像画像処理部４０を備えている。撮像手段２から受信する撮像画像がラインセンサカメラからの画像データの場合、撮像画像処理部４０がこれを被検査画像データに合成処理して被検査画像記憶部３０に記憶する。
【００２０】
具体的には、本例のようにラインセンサカメラから画像データを取得する場合、その画像データは２５６階調以上の濃度レベルを有する信号波形の形態（多階調ライン画像）で提供される。図８は、ラインセンサカメラからの信号波形の多階調ライン画像の例を示している。濃色で印刷された「Ａ」、「Ｂ」を横切る部分では低レベルの映像信号が得られ、薄色で印刷された背景部分を横切る部分では高レベルの映像信号が得られ、中間色で印刷された「Ａ」、「Ｂ」の背景部分を横切る部分では中間レベルの映像信号が得られる。
【００２１】
撮像画像処理部４０は、このような多階調ライン画像を順次読み込み、合成処理することにより被検査面８０の多階調エリア画像を作成し、これを被検査画像１１として被検査画像記憶部３０に記憶する。
【００２２】
マスター画像記憶部３１ａに記憶されるマスター画像１２も、上記被検査画像１１と同様、２５６階調以上の濃度レベルを有する多階調エリア画像であり、比較手段５により被検査画像１１の多階調エリア画像とマスター画像１２の多階調エリア画像とを比較し、各部の濃度レベル差が求められる。このマスター画像は、それぞれ検査対象物８と同じく印刷機Ｐ１〜Ｐ４を経て印刷された印刷物の検査合格品を撮像したものであるが、ＤＴＰ（Desk Top Publishing）やＣＴＰ（Computer To Plate）で作成されたデジタルデータを用いたものでもよい。
【００２３】
許容範囲記憶部３１ｂは、上記マスター画像としての多階調エリア画像の各部の濃度レベル（真値）を基準とした明側の許容濃度レベル（明側の許容値）と暗側の許容濃度レベル（暗側の許容値）であり、その集合はそれぞれ明欠陥多階調エリア画像と暗欠陥多階調エリア画像を構成し、これら明／暗許容限界をなす多階調エリア画像の間が許容範囲となる。
【００２４】
またマスター画像１２には、他の領域よりも低い欠陥検出感度の許容値が設定されている部分領域が設定される。具体的には、図８に示すように、たとえば色間ずれにより過検知が生じた場合に、当該部分領域のみ当該濃度レベルを基準に上下（明側及び暗側）の所定範囲が許容されるように上記マスターの許容範囲を部分的に広げた（加算した）新たな許容値が設定される。
【００２５】
記憶手段３は、その他、処理部４の欠陥検出手段６が欠陥の有無を判定した結果を記憶する判定結果記憶部３２や、欠陥と判定された部位の欠陥画像を記憶する欠陥画像記憶部３３などを備えている。
【００２６】
比較手段５は、被検査画像記憶部３０に記憶された被検査画像の多階調エリア画像の各部の濃度レベルと、これに対応するマスター画像の多階調エリア画像の各部の濃度レベルとを比較して濃度レベル差を求める比較処理部５０を備えている。ここで、用紙ずれ等を補正するために、被検査画像若しくはマスター画像のいずれか一方又は両方を移動させることが行われる。この画像移動は水平方向、垂直方向への移動と回転移動を組み合わして行う。例えば、画像の特徴点を認識させてこの特徴点を基準にして画像を移動する手法や、概略抽出した画像輪郭を基準にして画像を移動させる手法など公知の手法が採用できる。
【００２７】
欠陥検出手段６は、比較処理部５０による濃度レベル差が許容値を超えた場合に、当該箇所を欠陥箇所として検出し、判定結果記憶部３２に記憶する欠陥検出処理部６０と、当該箇所の欠陥画像（多階調エリア画像）を作成し、欠陥画像記憶部３３に記憶するとともに表示手段７に表示させる欠陥画像処理部６１とを備えている。例えば図９に示す例は、許容範囲を超える濃い濃度レベルが検出された場合の例であり、当該被検査画像の濃度レベルの多階調ライン画像とマスター画像の明欠陥多階調ライン画像及び暗欠陥多階調ライン画像との比較を行っている様子を示している。
【００２８】
表示手段７は、欠陥画像処理部６１からの欠陥箇所の多階調エリア画像を出力表示するディスプレイであり、ここではオペレータが部分領域を指定して許容範囲を変更する操作を行う操作部を兼ねるためにタッチパネルディスプレイ７０が構成されている。例えば図３の例の場合、色間ずれにより過検知された部分の画像が表示される。オペレータがこの欠陥画像をみて合格とすべき（過検知である）と判断した場合には、この領域をタッチパネルディスプレイで選択し、上述した図８の例のように当該選択した部分領域のみマスターの許容範囲を部分的に広げた（加算した）新たな許容値を設定する。従来は機械を止めてマスター許容範囲を設定し直していたが、本発明によればこのようにディスプレイで判断して機械を止めることなく検査中に設定を変え、さらにその結果をディスプレイで確認することができる。
【００２９】
感度調整手段９は、上記タッチパネルディスプレイ７０からのオペレータの操作に基づき部分領域を指定する領域指定処理部９０と、同じくオペレータの操作に基づいて指定された領域に既に設定されている許容値を変更して該領域の濃度レベル差の許容範囲を変化させ、欠陥検出感度を調整する許容値変更処理部９１とを備えている。許容値の変更は、感度を低くすること以外に高くすることも可能である。例えば、感度を低くした後、戻すこと等もできる。
【００３０】
上記した図８の例は、部分領域８１ｄを指定し、許容値、特に明側の許容値を上げて感度を低く設定した例であり、この結果、次の被検査画像１１の検査において同様の重なり部分が生じても許容範囲内となり、過検知を防止している例である。
【００３１】
次に、図１０のフロー図に基づき、本実施形態の品質検査装置による検査の手順を説明する。
【００３２】
先ず、撮像手段２により検査対象物８の被検査面８０が撮像され（Ｓ１０１）、その被検査画像が記憶手段３の被検査画像記憶部３０に記憶される（Ｓ１０２）。次に、処理部４の比較処理部５０により被検査画像とマスター画像とが比較され（Ｓ１０３）、欠陥検出処理部６０により判定結果が判定結果記憶部３２に記憶されるとともに（Ｓ１０４）、表示手段のタッチパネルディスプレイ７０に表示される。欠陥箇所は検出された場合には（Ｓ１０５）、欠陥箇所の画像も表示される（Ｓ１０６）。例えば、全体の被検査画像と欠陥箇所を示すマーク（枠）を表示してもよい。
【００３３】
オペレータは、タッチパネルディスプレイ７０に表示された欠陥箇所の画像を見て、合格とすべき過検知であると判断した場合（Ｓ１０７）、タッチパネルディスプレイ７０上でその欠陥箇所を含む任意の部分領域を指定（枠で囲む等）することで、処理部４の領域指定処理部９０が該領域を指定し（Ｓ１０８）、許容値変更処理部９１が、オペレータにより入力された許容値の数値、或いは予め設定された許容値に変更する（Ｓ１０９）。これにより、次の被検査面について過検知を防止することが可能になるとともに、他の領域については感度を下げないで維持しているため、図９に示すように許容範囲から外れた重大欠陥については見逃すことなく確実に検知でき、全体として高精度化を図ることができるものとなる。
【００３４】
このような新たな部分領域については、例外的に指定できない領域、例えば精度の高い検査が要求される箇所については検査感度を低下するような部分領域の設定ができないように構成することも好ましい実施例である。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
１  品質検査装置
２  撮像手段
３  記憶手段
４  処理部
５  比較手段
６  欠陥検出手段
７  表示手段
８  検査対象物
９  感度調整手段
１０  制御コンピュータ
１１  被検査画像
１２  マスター画像
３０  被検査画像記憶部
３１ａ  マスター画像記憶部
３１ｂ  許容範囲記憶部
３１ｃ  部分領域記憶部
３２  判定結果記憶部
３３  欠陥画像記憶部
４０  撮像画像処理部
５０  比較処理部
６０  欠陥検出処理部
６１  欠陥画像処理部
７０  タッチパネルディスプレイ
８０  被検査面
９０  領域指定処理部
９１  許容値変更処理部
Ｐ１〜Ｐ４  印刷機
【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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