(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明体を撮像した画像を画像処理して透明体中に含まれる混入物を検出する透明体の検査方法であって、
上記画像処理にあたり、透明体を撮像した画像から、１画素または複数画素からなるセグメント単位で輝度を求め、隣り合うセグメント間の輝度差が大であるときは前記混入物が異物であり、前記輝度差が小であるときは前記混入物が気泡であると判定する方法であり、
透明体を撮像した画像のエッジ検出を行って混入物の大きさを判定し、得られた大きさに応じた大きさのセグメント単位で前記輝度を求めることを特徴とする透明体の検査方法。
【請求項２】
前記輝度を求める画像処理に加えて、透明体を撮像した画像のエッジ検出を行って混入物の大きさを判定し、この混入物の大小判定と、前記輝度差に基づく異物であるか気泡であるかとの判定とにより、上記混入物が欠陥であるか不欠陥であるかを判定することを特徴とする請求項１記載の透明体の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板や樹脂板のような透明体の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板や樹脂板のような透明体の製造工程においては、異物や気泡が透明体中に混入するおそれがある。そして混入した異物や気泡は、透明体が光学部品用途のものである場合、性能低下の要因となる。このために、透明体について、異物や気泡が混入していないかを検査することが求められている。
【０００３】
一方、混入したものが異物である場合と気泡である場合とでは、両者で光学的な影響が異なるために、検査方法としては両者を区別することができるものが望ましい。
【０００４】
そして、このような点に対応した検査方法として、特許文献１に示されたものがある。これは透明体を撮影して得られた画像を２値化するにあたり、丸い気泡についてはリング状の低輝度部分が生じることに鑑み、２値化レベルをリング形状が得られるレベルに設定することで、気泡を識別することができるようにするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８-２８５７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、気泡が常に丸い（球形）ものであるとは限らず、あらかじめ決定した２値化レベルで２値化した時、気泡であるにもかかわらず、異物の場合と区別がつかない２値化情報しか得られなくて、結果的に気泡と異物とを区別することができないことが多々生じる。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、透明体中に混入した気泡と異物とを区別して検査することを、より確実に行うことができる透明体の検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる透明体の検査方法は、透明体を撮像した画像を画像処理して透明体中に含まれる混入物を検出する透明体の検査方法において、上記画像処理にあたり、透明体を撮像した画像から、１画素または複数画素からなるセグメント単位で輝度を求め、隣り合うセグメント間の輝度差が大であるときは前記混入物が異物であり、前記輝度差が小であるときは前記混入物が気泡であると判定することに特徴を有している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、気泡の大きさや気泡の形状にかかわらず、異物であるか気泡であるかを識別することができるために、透明体中に混入した気泡と異物とを区別して検査することを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の検査方法を実施するための検査装置の概略を示すブロック図である。
【図２】Ａは撮像した画像についての説明図、Ｂはエッジ検出による大きさの検出の説明図、Ｃはセグメント走査の説明図である。
【図３】ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の順のセグメント走査の一例の説明図である。
【図４】Ａは輝度差の変化についての折れ線グラフ、Ｂは輝度差の変化の１次微分値の変化を示すグラフである。
【図５】欠陥か不欠陥であるかの判定結果を示した説明図である。
【図６】本発明の一実施例についてのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、透明体を撮像した画像を画像処理して透明体中に含まれる混入物を検出する透明体の検査方法において、上記画像処理にあたり、透明体を撮像した画像から、１画素または複数画素からなるセグメント単位で輝度を求め、隣り合うセグメント間の輝度差が大であるときは前記混入物が異物であり、前記輝度差が小であるときは前記混入物が気泡であると判定する。
【００１２】
そして、前記輝度を求める画像処理に加えて、透明体を撮像した画像のエッジ検出を行って混入物の大きさを判定し、この混入物の大小判定と、前記輝度差に基づく異物であるか気泡であるかとの判定とにより、上記混入物が欠陥であるか不欠陥であるかを判定することが好ましい。
【００１３】
また、透明体を撮像した画像のエッジ検出を行って混入物の大きさを判定し、得られた大きさに応じた大きさのセグメント単位で前記輝度を求めるようにしてもよい。
【００１４】
以下本発明を図示実施例に基づいて詳述すると、図１はいわゆるライトガイドとして形成された樹脂製の透明体１を検査するための検査装置を示しており、面照明によって透明体１を背後から照らす照明器２と、透明体１を透過した光を撮影するＣＣＤカメラ等からなる撮像手段３と、撮像手段３で得られた画像を処理するとともに処理結果から判定処理を行う処理回路４とからなる。この処理回路４としてはコンピュータを好適に用いることができる。
【００１５】
透明体１中に混入した混入物５は、異物５１の場合と、気泡５２の場合とがあるが、これらは上記画像中に図２Ａに示すように表れる。なお、気泡５２の場合は、一部の光が通過するために、異物５１の場合よりも輝度の低下が少ないことを、ここでは異物５１を黒塗りとし、気泡５２はハッチングとすることで示している。
【００１６】
上記処理回路４は、撮像手段３から送られてきた画像の輝度信号をいったん記憶部４１に記憶し、ついで記憶した各画素の輝度を図２Ｂに示すように、ｘ，ｙ方向でそれぞれエッジ検出して混入物５（異物５１，気泡５２）の大きさＳを検出する。この処理に際し、処理回路４は、異物５１はもちろん、気泡５２も検出することができるエッジ感度（２値化レベル）で大きさの検出を行う。
【００１７】
そして処理回路４は、上記の大きさ検出結果から、異物５１及び気泡５２の大きさＳが極微小サイズＳｍｉｎ未満であれば、これらは欠陥とせず、極微小サイズＳｍｉｎ以上の場合は、仮欠陥と判定する。
【００１８】
次いで処理回路４は、この仮欠陥とした異物５１及び気泡５２について、記憶部４１に記憶した各画素の輝度の再走査を行う。ただし、この再走査にあたり、処理回路４は、図２Ｃに示すように、複数画素の集合をセグメント６として、各セグメント６毎に各セグメント６内の平均輝度値の算出を行う。
【００１９】
今、仮欠陥とした混入物５がある領域を、図３に示すようにセグメント６単位でｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４で示す順に走査したときの各セグメント６の平均輝度の変化は、図４Ａに示すものとなる。ここで線５ａは混入物５が異物５１であるとき、線５ｂは混入物５が気泡５２であるときを示している。つまり、隣り合うセグメント６間の平均輝度差は、混入物５が異物５１であるときは大きく、気泡５２であるときは小さい。
【００２０】
これは、混入物５の周辺部分の輝度を気泡５２と異物５１で比較した場合、気泡５２と異物５１で差は小さい。しかし、混入物５の中心部分は、気泡５２の部分は光が通過しやすいため、異物５１の部分より輝度が高くなる。そのため、主に混入物５の中心部分を抜き出したｔ４のときの部分と、主に混入物５の周辺部分を抜き出したｔ１，ｔ２，ｔ３のときの部分の差が、気泡５２より異物５１の部分のほうが大きくなることによる。
【００２１】
従って、図４Ｂに示すように、走査によるところの平均輝度の変化の１次微分値が所定値Ｋより大きいときは、仮欠陥が異物５１によるものであり、１次微分値が所定値Ｋ未満であるときは、仮欠陥が気泡５２によるものであると判定することができる。
【００２２】
このように、処理回路４は、混入物５が異物５１であるか、気泡５２であるかを判別することができるために、混入物５が異物５１であるときと、混入物５が気泡５２であるときとで、欠陥であると決定する際の基準を別に設定することができる。
【００２３】
ちなみに図５は仮欠陥とされた混入物５について、左上の混入物５と右上の混入物５は上記判定の結果、共に異物５１と判定されたことから欠陥Ｆとし、右下の混入物５は判定の結果、気泡５２と判定されたが大きさＳが所定の大きさＳｍａｘ以上であるために欠陥Ｆとし、左下の混入物５は判定の結果、気泡５２であると判定されるとともに大きさＳが所定の大きさＳｍａｘより小さいために非欠陥ＮＦと判定した例を示している。図６に処理回路４で行われる上記の判定動作についてのフローチャートを示す。
【００２４】
なお、混入物５の大きさをエッジ検出で行う段階で、混入物５（異物５１及び気泡５２）の大きさＳが所定の大きさＳｍａｘ以上であれば、処理回路４がこれらをすべて欠陥として処理してしまい、大きさＳｍａｘ以上の混入物５に対しては輝度差に基づく処理をスキップしてしまうようにしてもよい。
【００２５】
また、極微小サイズＳｍｉｎ未満の混入物５は、前述のエッジ検出の段階におけるエッジ感度の調整によって検出しないようにしてもよい。
【００２６】
ここで、複数画素の集合としてのセグメント６の大きさは、前記サイズＳｍｉｎの大きさと、前記所定値Ｋとの関係から決定している。このほか、前記のエッジ検出によって得られた混入物５のサイズに応じて、セグメントの大きさを変化させてもよい。
【００２７】
ところで、図３に示すセグメント６の走査においては、セグメントサイズ＞セグメント移動量とすることで、一部の画素を隣り合うセグメント６，６で重複させている。これは分解能を高めるためであるが、セグメントサイズ＝セグメント移動量としてもよく、セグメントサイズ＜セグメント移動量として計算速度の向上を図るようにしてもよい。
【００２８】
いずれにしても、複数画素の集合としてのセグメント６内の平均輝度を基に気泡５２であるか異物５１であるかを検出するために、エッジ感度(２値化レベル）の調整で気泡５２を区別するようにしていた従来例に比して、気泡５２の大きさや気泡５２の形状にかかわらず、異物５１であるか気泡５２であるかを識別することができる。
【００２９】
なお、上記の極微小サイズＳｍｉｎ未満の混入物５についても、異物５１であるか気泡５２であるかを判定する必要がある場合、セグメント＝１画素であってもよい。この場合は隣接する画素間の輝度差を基に異物５１と気泡５２とを識別することになる。
【符号の説明】
【００３０】
１  透明体
２  照明器
３  撮像手段
４  処理回路
５  混入物
６  セグメント
５１  異物
５２  気泡
【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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