(57)【要約】【課題】非常に薄い汚れ等であっても好適に検出できる検査装置等を提供する。【解決手段】検査装置は、ロール紙を長手方向に搬送しつつ所定位置のカメラで繰り返し撮影して得られたロール紙の各印刷パターンの撮影画像を基準画像と比較して差分画像８を作成し、複数の差分画像８の画素値を積算した積算画像９を用いて欠陥を検出する。これにより、差分画像８の同一箇所に発生するものであれば、非常に薄い汚れ７２等であっても検出できるようになる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される検査対象を所定位置の撮影装置で繰り返し撮影して得た複数の撮影画像に基づく複数の検査画像の画素値を積算することで、積算画像を作成する積算画像作成手段と、
前記積算画像を用いて欠陥を検出する第１の欠陥検出手段と、
を備えることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
複数の前記検査画像は、前記検査対象上に形成された複数の同一のパターンをそれぞれ撮影して得た前記撮影画像に対し、基準画像との画素値の差を取って作成された差分画像であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記検査画像を用いて欠陥を検出する第２の欠陥検出手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
コンピュータが、
搬送される検査対象を所定位置の撮影装置で繰り返し撮影して得た複数の撮影画像に基づく複数の検査画像の画素値を積算することで、積算画像を作成するステップと、
前記積算画像を用いて欠陥を検出するステップと、
を実行することを特徴とする検査方法。
【請求項５】
コンピュータを、
搬送される検査対象を所定位置の撮影装置で繰り返し撮影して得た複数の撮影画像に基づく複数の検査画像の画素値を積算することで、積算画像を作成する積算画像作成手段と、
前記積算画像を用いて欠陥を検出する第１の欠陥検出手段と、
を有する検査装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥の検出を行う検査装置、検査方法、及びプログラム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロール紙やフィルムなどのように搬送しながら印刷等の各種の加工を行って製品を製造する場合、印刷部や搬送ローラにインク汚れや傷、異物等があると製品の欠陥の原因となる。
【０００３】
このような欠陥による不良品の発生を防止するため、カメラによってロール紙等の検査対象を撮影した画像に基づいて欠陥検査が行われる。欠陥検査としては、カメラにより検査対象を撮影した画像に対し二値化処理等を施して欠陥領域を抽出し、抽出した欠陥領域の面積等に基づいてそれが真の欠陥であるか否かを判定する手法が一般的である。
【０００４】
特許文献１では、画像を縦横複数の画素行列からなる格子に切り分け、格子毎に求めた濃度加算値の格子間の変化量に基づいてムラの有無を判定する欠陥検査装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平8−145907号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在製品に対する目は厳しく、欠陥とはいえない非常に薄い汚れ等であっても、複数の製品で同じ位置にそのような汚れ等があるとクレームを受ける場合がある。
【０００７】
しかしながら、前記した従来の一般的な検査手法では、このような非常に薄い汚れ等を検出することは難しい。特許文献１の方法では薄いムラ等の欠陥を検出できるが、欠陥にある程度の面積が無いと検出が困難である。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、非常に薄い汚れ等であっても好適に検出できる検査装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するための第１の発明は、搬送される検査対象を所定位置の撮影装置で繰り返し撮影して得た複数の撮影画像に基づく複数の検査画像の画素値を積算することで、積算画像を作成する積算画像作成手段と、前記積算画像を用いて欠陥を検出する第１の欠陥検出手段と、を備えることを特徴とする検査装置である。
【００１０】
第１の発明によれば、検査画像の同一箇所に発生するものであれば、１枚の検査画像では検出することが難しい非常に薄い汚れ等であっても検査画像を積算することで顕在化させ、欠陥として検出することが可能となる。
【００１１】
複数の前記検査画像は、例えば前記検査対象上に形成された複数の同一のパターンをそれぞれ撮影して得た前記撮影画像に対し、基準画像との画素値の差を取って作成された差分画像である。
ロール紙に形成された印刷パターンなど、検査対象上に繰り返し現れる同一のパターンについての検査を行う場合は、上記のようにして作成した差分画像を用いることでパターンの影響を除外でき、差分画像を積算して非常に薄い汚れ等を好適に検出することができる。
【００１２】
前記検査画像を用いて欠陥を検出する第２の欠陥検出手段を有することが望ましい。
本発明の手法は、通常の欠陥を検出する欠陥検出手法と併用することができる。
【００１３】
第２の発明は、コンピュータが、搬送される検査対象を所定位置の撮影装置で繰り返し撮影して得た複数の撮影画像に基づく複数の検査画像の画素値を積算することで、積算画像を作成するステップと、前記積算画像を用いて欠陥を検出するステップと、を実行することを特徴とする検査方法である。
【００１４】
第３の発明は、コンピュータを、搬送される検査対象を所定位置の撮影装置で繰り返し撮影して得た複数の撮影画像に基づく複数の検査画像の画素値を積算することで、積算画像を作成する積算画像作成手段と、前記積算画像を用いて欠陥を検出する第１の欠陥検出手段と、を有する検査装置として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、非常に薄い汚れ等であっても好適に検出できる検査装置等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】検査システム１０を示す図。
【図２】検査装置１のハードウェア構成を示す図。
【図３】検査方法の流れについて示すフローチャート。
【図４】差分処理について説明する図。
【図５】積算処理について説明する図。
【図６】積算処理について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
（１．検査システム１０）
図１は本発明の実施形態に係る検査装置１を含む検査システム１０を示す図である。検査システム１０は検査装置１とカメラ２を有し、ロール紙３（検査対象）に形成された印刷パターン４の欠陥検査を行うものである。
【００１９】
本実施形態では、印刷パターン４としてロール紙３の長手方向に一定間隔で繰り返し同一のパターンが形成され、その欠陥検査を、ロール紙３を長手方向に搬送しつつ当該ロール紙３を所定位置のカメラ２で一定の時間間隔で繰り返し撮影することで得た各印刷パターン４の撮影画像に基づき行うものとする。図１の矢印はこの搬送方向を示す。
【００２０】
検査装置１は、検査システム１０における検査全般の処理を制御するとともに、カメラ２によって撮影した各印刷パターン４の撮影画像から欠陥の検出を行うものである。
【００２１】
図２は検査装置１のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、検査装置１は、制御部１１、記憶部１２、入力部１３、表示部１４、通信制御部１５等をバス等により接続したコンピュータにより実現できる。しかしながら、検査装置１の構成がこれに限ることはなく、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。
【００２２】
制御部１１は、CPU、ROM、RAM等によって構成される。CPUは、記憶部１２やROM等の記録媒体に格納されるプログラムをRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バスを介して接続された各部を制御することで検査装置１の後述する各処理を実現する。ROMは不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやBIOS等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。RAMは揮発性メモリであり、記憶部１２やROMなどの記録媒体からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部１１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００２３】
記憶部１２は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、フラッシュメモリ等であり、制御部１１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OS等が格納される。プログラム等は制御部１１により必要に応じて読み出されてRAMに移され、CPUにより各種の手段として実行される。
【００２４】
入力部１３は、検査装置１に対し各種の入力を行うものであり、キーボード、マウス、タッチパネルディスプレイ等の入力装置等を含む。
表示部１４は液晶パネルなどのディスプレイ等を備え、制御部１１の指示に従ってディスプレイでの表示を行う。
通信制御部１５はネットワーク等を介して他の装置との通信を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。
【００２５】
図１の説明に戻る。カメラ２は、ロール紙３の印刷パターン４を撮影する撮影装置である。カメラ２は、例えばCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary
Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子を用いたカメラであり、その撮影画像を検査装置１に送信する。
【００２６】
（２．検査方法）
次に、本実施形態に係る検査方法について図３等を参照しながら説明する。図３は検査方法の流れについて説明するフローチャートであり、図の各ステップは検査装置１の制御部１１によって実行される。
【００２７】
本実施形態では、ロール紙３を搬送しながらカメラ２によってロール紙３の印刷パターン４の撮影を行い、検査装置１はカメラ２から撮影画像を取得する（Ｓ１）。
【００２８】
検査装置１は、撮影画像に対して明るさの補正、ノイズ除去、画像サイズの補正等の前処理を行った後、図４に示すように撮影画像７と基準画像６を比較し、基準画像６の各画素の画素値から、当該各画素と対応する位置にある撮影画像７の各画素の画素値を引いた差をとり、差分画像８（検査画像）を作成する（Ｓ２）。
【００２９】
図４の例では、撮影画像７に印刷パターン４の通常の欠陥７１と非常に薄い汚れ７２が現れている。欠陥７１は例えば印刷抜けや異物など、基準画像６に対してある程度の濃度差を生じるものであり、後述するＳ３で検出されるものである。一方、汚れ７２は印刷部や搬送ローラなどに起因して発生し、各印刷パターン４で同一の位置に現れるが、基準画像６に対して濃度差がほとんど生じず、後述するＳ３では検出されないものである。上記の基準画像６は欠陥７１や汚れ７２の無い印刷パターン４の正の画像である。
【００３０】
検査装置１は、この差分画像８を用いて欠陥検査を行う（Ｓ３；第２の欠陥検出手段）。検査方法は特に限定されない。例えば差分画像８の画素値を閾値によって二値化して欠陥候補を抽出し、その面積や濃度が所定値以上である場合に、それを欠陥とする。欠陥が検出された場合、その差分画像８の元となった印刷パターン４をＮＧとする。
【００３１】
ここでは、上記の閾値を適当な値に定めることで、前記した通常の欠陥７１が検出される。一方で、この閾値は感度が上がりすぎて欠陥とはいえない部分を誤検出するのを防ぐために、ある程度の大きさを持った値として定められる。本実施形態では、このような部分に関しても、各差分画像８（撮影画像７）の同一箇所に現れるもの（前記の汚れ７２等）に着目し、これを欠陥として検出するために後述する処理を行う。
【００３２】
すなわち、検査装置１は、上記の欠陥検査を各印刷パターン４を撮影したそれぞれの撮影画像７に関して行う一方、それまでに連続して作成した一定枚数の複数の差分画像８の画素値を積算して、積算画像を作成する（Ｓ４；積算画像作成手段）。積算画像は、各差分画像８で同じ位置にある画素の画素値を足して作成される。なお上記の枚数は任意に設定してよい。
【００３３】
図５は上記の枚数を４枚とした例であり、この例では、Ｓ３においてｎ枚目の差分画像８を用いて欠陥検査を行った後、それまでに作成したｎ−１〜ｎ−３枚目の差分画像８を加えた計４枚の差分画像８によって積算画像９を作成する。積算画像９では、ｎ〜ｎ−３枚目の差分画像８で同一の位置に現れる汚れ７２の画素値が積算されることで、汚れ７２の部分の画素値が大きくなる。
【００３４】
検査装置１は、Ｓ４で作成した積算画像９を用いて欠陥検査を行う（Ｓ５；第１の欠陥検出手段）。この検査方法も特に限定されない。例えば積算画像９の画素値を閾値によって二値化して欠陥候補を抽出し、その面積や濃度が所定値以上である場合にそれを欠陥とする。
【００３５】
これにより、前記した非常に薄い汚れ７２が欠陥として検出される。欠陥が検出された場合、ｎ〜ｎ−３枚目の差分画像８の元となった複数の印刷パターン４をＮＧとする。
【００３６】
なお、これらの差分画像８の中で通常の欠陥７１を有するものが有る場合、積算画像９では欠陥７１も現れることになる。当該欠陥７１がＳ５で検出されるのを防ぐための方法としては、Ｓ３で欠陥７１が検出された場合、その差分画像８をＳ４の積算処理から除外し、その代わりにｎ−４枚目の差分画像８を積算に加えることが考えられる。あるいは、Ｓ３で検出した欠陥７１の位置を記録しておき、Ｓ５において当該位置で検出された欠陥は通常の欠陥７１であるとして除外してもよい。
【００３７】
本実施形態では、以上の処理によりロール紙３の印刷パターン４の欠陥検査が行われる。１つの印刷パターン４につき欠陥検査が行われると、次の印刷パターン４を撮影した撮影画像７について、前記のＳ１〜Ｓ５の処理を繰り返す。図５の例では、Ｓ４においてｎ＋１〜ｎ−２枚目の差分画像８によって積算画像９が作成される。
【００３８】
以上の処理により、非常に薄い汚れ７２等であっても、それが各差分画像８において同一箇所に現れるものであれば、Ｓ４において差分画像８を時間方向に積算することで図６に示すように当該汚れ７２が成長するような形となって顕在化し、汚れ７２の領域の画素値が高くなり、且つＳ５の閾値を超える面積も大きくなる。結果、非常に薄く、且つ面積の小さなものであってもＳ５の判定で欠陥と確実に判定できる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の撮影画像７に基づく複数の差分画像８の同一箇所に発生するものであれば、１枚の差分画像８では検出することが難しい非常に薄い汚れ７２等であっても差分画像８を積算することで顕在化させ、欠陥として検出することが可能になる。
【００４０】
また、本実施形態ではロール紙３に形成された印刷パターン４のように、検査対象上に繰り返し現れる複数の同一のパターンについての検査を前記のようにして作成した差分画像８を用いて行うことでパターンの影響を除外でき、差分画像８を積算して非常に薄い汚れ等を好適に検出することができる。
【００４１】
また積算画像９による検査は、前記のように差分画像８を用いて通常の欠陥を検出する欠陥検出手法と併用することができる。
【００４２】
しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば本実施形態では検査対象を印刷パターン４を有するロール紙３としたが、これに限ることはない。例えばその他のパターンが形成されたフィルム等のウェブ材などであってもよい。また枚葉紙等に印刷された印刷パターンの検査、カードの絵柄等の検査などにも適用可能である。
【００４３】
さらに、検査対象はパターンを持たない無地のフィルム等であってもよく、この場合はＳ２の差分処理が省略され、差分画像８の代わりに撮影画像７の各画素に対しその周辺画素との画素値の差をとって得た微分画像、あるいは撮影画像７そのものを検査画像として用い、Ｓ３以降の処理を行うことができる。
【００４４】
また、積算画像９によって欠陥として検出するものも前記した非常に薄い汚れ７２に限らず、通常の欠陥としては検出されない非常に薄いムラやシミ、変色、ヒッキや和紙等の抄きムラ、グラビア印刷におけるスジやヒゲなどであってもよい。
【００４５】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４６】
１：検査装置
２：カメラ
３：ロール紙
４：印刷パターン
６：基準画像
７：撮影画像
８：差分画像
９：積算画像
１０：検査システム
７１：欠陥
７２：汚れ
【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６】
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