(57)【要約】【課題】向きが回転して不揃いになり、しかも表面に凸凹が存在する検査対象であっても照明や撮像系の不均一に影響されにくい外観検査を実現する。【解決手段】予め蓋体を多数撮像して得た各撮像画像に基づき検査時と同一の条件下で最適な異常検知レベルを具現するＭａｘ基準画像およびＭｉｎ基準画像を各回転角度毎に生成しておき、蓋体を撮像して得た検査画像から当該蓋体の標準位置および回転角度を検出すると、検出された回転角度に対応したＭａｘ基準画像およびＭｉｎ基準画像の基準標準位置を、検出された標準位置に合わせてから両基準画像と検査画像との輝度を比較し、Ｍａｘ基準画像もしくはＭｉｎ基準画像を超えた場合に異常検知する。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角度毎に生成する生成過程と、
固定された照明とカメラで検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出する検出過程と、
この回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像と検査画像とを比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知して合否判定する判定過程と
を具備することを特徴とする外観検査方法。
【請求項２】
検査時と同一の条件下で正常品の検査対象を多数撮像して得た各撮像画像から検査対象の標準位置と回転角度を求め、得られた各回転角度毎の基準標準位置にあわせ、各回転角度毎の画素単位の輝度分布特性とを表す角度毎基準画像データを抽出し、検査時と同一の条件下で最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角度毎に生成する係数を割り出し、この角度毎基準画像データを保存する過程と、
検査の準備に当たって、この角度毎基準画像データから上限基準画像および下限基準画像を生成する生成過程と、
検査実行時に検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出し、この検査対象の回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像の基準標準位置を検査対象の標準位置に合わせて両基準画像と検査画像との輝度を画素単位で比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知して合否判定する判定過程と
を具備することを特徴とする外観検査方法。
【請求項３】
検査時と同一の条件下で正常品の検査対象を多数撮像して得た各撮像画像から検査対象の標準位置と回転角度を求め、得られた各回転角度毎の基準標準位置と撮像画像とを対応付けて記憶した画像管理データを作成する作成手段と、
前記画像管理データから各回転角度毎の基準標準位置と画素単位の輝度分布特性とを表す角度毎基準画像データを抽出し、この角度毎基準画像データに基づいて検査時と同一の条件下で最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角度毎に生成する生成手段と、
検査実行時に検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された検査対象の回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像の基準標準位置を検査対象の標準位置に合わせてから両基準画像と検査画像との輝度を画素単位で比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知して合否判定する判定手段とを具備し、
前記生成手段は、前記判定手段の異常検知結果による異常状態に応じて上限基準画像および下限基準画像を修正し、該修正した基準画像を新たな基準画像として生成することを特徴とする外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、向きが回転により不揃いになり、しかも表面に凸凹が存在する検査対象であっても外観検査できる外観検査装置および外観検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像認識技術を用いて自動的に製品の外観を検査する装置では、検査対象とされる製品を撮像して得た検査画像と予め登録しておいた基準画像とを比較する差分検査を行い、その結果に基づき合否判定する。向きが回転により不揃いになるような検査対象では、基準画像と同じ向きになるよう検査画像を回転させる画像処理を施した上でパターンマッチングを行い、その差から異常の有無を判断する、いわゆる回転マッチング差分検査が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、向きが回転により不揃いになり、しかもタブ付き蓋の様に表面に凸凹が存在するものを検査対象にした場合には、例えば表面の凸凹により生じるコントラスト差が検査対象の向き（回転）に応じて変化する等、回転位置が変わっても均一な検査画像を撮像することが極めて難しく、これ故、上述した回転マッチング差分検査を適用すると回転位置によって欠陥検知能力が大きく変わる、という問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、向きが回転により不揃いになり、しかも表面に凸凹が存在する様な照明等に敏感な検査対象であっても外観検査することができる外観検査装置および外観検査方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、予め最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角毎に生成する生成過程と、固定された照明とカメラで検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出する検出過程と、この回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像と検査画像とを比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知して合否判定する判定過程とを具備することを特徴とする。
【０００５】
請求項２に記載の発明では、検査時と同一の条件下で正常品の検査対象を多数撮像して得た各撮像画像から検査対象の標準位置と回転角度を求め、得られた各回転角度毎の基準標準位置にあわせ、各回転角度毎の画素単位の輝度分布特性とを表す角度毎基準画像データを抽出し、検査時と同一の条件下で最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角度毎に生成する係数を割り出し、この角度毎基準画像データを保存する過程と、検査の準備に当たって、この角度毎基準画像データから上限基準画像および下限基準画像を生成する生成過程と、検査実行時に検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出し、この検査対象の回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像の基準標準位置を検査対象の標準位置に合わせて両基準画像と検査画像との輝度を画素単位で比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知して合否判定する判定過程とを具備することを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明では、検査時と同一の条件下で正常品の検査対象を多数撮像して得た各撮像画像から検査対象の標準位置と回転角度を求め、得られた各回転角度毎の基準標準位置と撮像画像とを対応付けて記憶した画像管理データを作成する作成手段と、前記画像管理データから各回転角度毎の基準標準位置と画素単位の輝度分布特性とを表す角度毎基準画像データを抽出し、この角度毎基準画像データに基づいて検査時と同一の条件下で最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角度毎に生成する生成手段と、検査実行時に検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出する検出手段と、この検出手段によって検出された検査対象の回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像の基準標準位置を検査対象の標準位置に合わせてから両基準画像と検査画像との輝度を画素単位で比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知して合否判定する判定手段とを具備し、前記生成手段は、前記判定手段の異常検知結果による異常状態に応じて上限基準画像および下限基準画像を修正し、該修正した基準画像を新たな基準画像として生成することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、予め検査対象を多数撮像して得た各撮像画像に基づき検査時と同一の条件下で最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角度毎に生成しておき、検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出すると、検出された検査対象の回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像の基準標準位置を検査対象の標準位置に合わせてから両基準画像と検査画像との輝度を比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知するので、向きが回転により不揃いになり、しかも表面に凸凹が存在する検査対象であっても外観検査することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態について説明する。
（１）全体構成
図１は実施の一形態による外観検査装置の全体構成を示す図である。この図において、１は検査対象となる蓋体であり、搬送ベルト２上に載置されて搬送される。この蓋体１は向きが一定せず不揃いになり、しかも表面にはプレスによる凸凹を有する。３は蓋体１を撮像する撮像カメラ、４は撮像時にストロボ発光する照明手段である。
【０００９】
５は撮像カメラ３を保持固定する筺体、６は搬送される蓋体１を検出して撮像同期信号を発生する撮像同期センサである。７は搬送される蓋体１を検出して選別同期信号を発生する選別同期センサである。８は外観検査にて不合格判定された蓋体１を不合格品搬送ベルト９側へ排出させる選別手段である。１１はセンサアンプであり、撮像同期センサ６および選別同期センサ７からそれぞれ出力される撮像同期信号、選別同期信号を所定レベルに整形して出力する。
【００１０】
１２は同期制御手段である。この同期制御手段１２は、センサアンプ１１を介して撮像同期信号が入力された場合には、カメラ制御手段１３に撮像指示を与える一方、照明制御手段１４に発光指示を与えて蓋体１を撮像させる。また、同期制御手段１２は、センサアンプ１１を介して選別同期信号が入力された場合には不合格品選別同期手段１６に選別指示を与える。カメラ制御手段１３は、同期制御手段１２からの撮像指示に応じて撮像カメラ３で蓋体１を撮像させ、これにより得られた検査画像を画像処理検査手段１５に送出する。
【００１１】
照明制御手段１４は、同期制御手段１２からの撮像指示に応じて照明手段４をストロボ発光させる。画像処理検査手段１５は、ＣＰＵや画像メモリ等から構成され、蓋体１を撮像して得た検査画像と予め登録しておいた基準画像と比較検査を行い、その結果に基づき合否判定する。本発明の要旨に係わる画像処理検査手段１５の処理動作については追って詳述する。１６は不合格品選別同期手段であり、画像処理検査手段１５から不合格判定が入力された場合、同期制御手段１２から与えられる選別指示に応じて、選別制御手段１７に不合格品排出指示を与える。選別制御手段１７は、不合格品排出指示に従い、選別手段８に対して蓋体１を不合格品搬送ベルト９側へ排出させるよう指示する。
【００１２】
（２）全体動作
次に、図２を参照して上記構成による外観検査装置の全体動作について説明する。先ずステップＳＡ１では、外観検査装置を実際に稼働させる以前に、準備処理を行う。準備処理とは、検査画像と比較するための基準画像を生成する処理であり、これについては追って述べる。
準備処理が完了して外観検査装置を稼働させ、例えば毎秒２３個の速度で搬送される蓋体１が撮像同期センサ６にて検出され、これにより照明手段４のストロボ発光に同期して撮像カメラ３が検査対象の蓋体１が撮像されると、画像処理検査手段１５はステップＳＡ２にて撮像された検査画像を取り込む。
【００１３】
次に、ステップＳＡ３では、取り込まれた検査画像に基づき、蓋体１の中心位置を検出し、続くステップＳＡ４では蓋体１の回転角度を検出する。ステップＳＡ５では、検出した回転角度に対応した基準画像（後述するＭａｘ，Ｍｉｎ基準画像に相当）の基準中心位置と、検査画像の検出した中心位置を合わせてから基準画像と検査画像とを比較して異常部抽出する。
【００１４】
異常部抽出は、検査画像の輝度を基準画像と画素単位で比較し、検査画像の輝度がＭａｘ，Ｍｉｎ基準画像範囲を超えた場合に異常画素と判断する。異常画素の集合が異常部分を示すので、ステップＳＡ６では、異常画素の集合の大きさや形状、明るさの差の大きさ等を総合評価して欠陥の有無を判断する合否判定を行う。そして、ステップＳＡ７では、合格判定すると、該当する蓋体１をそのまま搬送ベルト２にて次工程へ搬送させ、一方、不合格判定された場合には、当該物の選別同期信号で選別手段８を駆動して蓋体１を不合格品搬送ベルト９側へ排出させる。
【００１５】
（３）準備処理の動作
次に、図３〜図８を参照して、上記ステップＳＡ１にて行われる準備処理の動作について説明する。準備処理は、検査画像と比較するための基準画像を生成するものであり、「画像収集処理」、「統計情報収集処理」、「係数評価修正処理」および「検査準備処理」から構成される。以下、これら各処理の内容について述べる。
【００１６】
▲１▼画像収集処理
画像収集処理が実行されると、図３のステップＳＢ１に処理を進め、検査時と同じ条件下で蓋体１を多数枚撮像する。撮像した画像において、検査直径を３００画素とすると、その部分の周囲長分解能を１画素レベルにするには回転方位を１０００分割する（この分割した番号を回転角度と称す）。したがって、１分割あたり３００枚の画像を使って基準画像を生成するためには、３０万枚撮像することになる。これは例えば正常品の蓋体１を３０００枚用意し、これをランダムな向きで搬送させて１００回撮像し、補助記憶装置にセーブすることで実現できる。３０万枚を１度に撮像しても良い。こうして撮像された蓋体１の撮像画像１０の一例を図４に図示する。
【００１７】
３０万枚の画像を撮像する過程で処理時間が許せば、蓋体１を１枚撮像する毎に、ステップＳＢ２を行っても良い。でなければ撮像後セーブしておいた画像を補助記憶装置から読み出す。この画像から蓋体１の位置を検知し、その中心位置を確定する。具体的には、図４に図示した撮像画像１０の場合、検査領域となる外周１０１を認識して蓋体１の位置を検知し、さらにこの外周１０１の中心に小円１０２が位置するか否かを念のため確認する。外周１０１として認識された画素を用いて最小自乗円近似にて外周１０１の中心座標値と半径とを算出して中心位置を確定する。
【００１８】
次に、ステップＳＢ３では、蓋体１の回転角度を割出す。図４に図示した撮像画像１０の場合、蓋体１の表面の回転の基準になる所のプレスで形成される直線１０３，１０４を検出してこれら各線の境界画素を抽出する。抽出した境界画素から異常点を排除した後、最小自乗法にてそれぞれの近似直線を求める。求めた２つの近似直線の中心軸線の傾きと、両近似直線の交点の方向とを用いて蓋体１の向き（回転角度）を算出する。そして、ステップＳＢ４では、算出した回転角度毎に仕分けして撮像画像１０を補助記憶装置にセーブする。算出した回転角度、中心位置と撮像画像とを対応付けたテーブルを作成して画像管理する態様としても構わない。
【００１９】
▲２▼統計情報収集処理
上記ステップＳＢ１〜ＳＢ４の処理にて撮像画像１０が回転角度毎に仕分けされると、図５に示す統計情報収集処理を実行する。この処理のステップＳＣ１〜ＳＣ３では、同一角度の画像（グループ画像と称す）を補助記憶装置から読み出し、上述したステップＳＢ２と同様、外周１０１を認識して蓋体１の位置を検知し、さらに外周１０１に対応する画素の座標値を用いて最小自乗円近似にて外周１０１の中心座標値と半径とを算出する（すでにその画像の中心位置が求められているものではそのデータを使う）。平均化してグループ画像の基準中心位置を確定する。
【００２０】
さらに、グループ画像において、基準中心位置と各画像の中心位置の差を補正し、検査領域を形成する各画素毎の輝度（カラー画像の場合は彩度および色相を含む）の統計と、微分処理したグループ画像について同様の統計を取り、特性データを生成する。この特性データとは、生画像および微分画像ともに、検査領域を形成する各画素の輝度（カラー画像の場合は彩度および色相を含む）に関する平均値、標準偏差、最大値、最小値、累積１％ポイント値および累積９９％ポイント値からなる。
累積１％ポイント値および累積９９％ポイント値が２．５σの範囲に収まっていれば、経験的に使用した蓋体１および撮像系が安定していることを示す指標となる。そして、ステップＳＣ４では、以上のようにして得たグループ画像の基準中心位置および特性データを全周分求め、これを角度毎基準画像情報として補助記憶装置にセーブする。
【００２１】
▲３▼係数評価修正処理
こうして角度毎基準画像情報が求まると、図６に示す係数評価修正処理を実行する。係数評価修正処理では、先ずステップＳＤ１において、角度毎基準画像情報を読み出し、続くステップＳＤ２では、グループ画像を形成する各画素毎に、次式（１），（２）の演算を施して各回転角度毎のＭａｘ、Ｍｉｎ基準画像を生成する。すなわち、
Ｍａｘ基準画像＝平均値＋標準偏差×Ｎｍａｘ　…（１）
Ｍｉｎ基準画像＝平均値−標準偏差×Ｎｍｉｎ　…（２）
ここで、平均値および標準偏差は、上述の統計情報収集処理にて求めた角度毎の特性データを用いる。また、係数Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎはこれまでのデータからの適切な係数がないときはとりあえず「２．８」とする。これにより、Ｍａｘ基準画像は平均輝度より２．８σ分高輝度の画像となり、一方、Ｍｉｎ基準画像は平均輝度より２．８σ分低輝度の画像となる。
【００２２】
次に、ステップＳＤ３では、前述の画像収集処理にて回転角度毎に仕分けされた撮像画像１０を読み出し、続くステップＳＤ４では、読み出した撮像画像１０に対し、対応する同一角度のＭａｘ基準画像およびＭｉｎ基準画像と比較し、この範囲に入らない異常画素を抽出する。この異常画素が検知された画像を記録する。これを対象画像全部に対しておこなう。
そして、対象画像処理後、ステップＳＤ５では、異常部抽出された撮像画像１０について判定を行い、不合格としても良い画像の場合にはステップＳＤ６に進み、この撮像画像１０を回転角度毎に仕分けされた撮像画像１０からはずす。次いで、ステップＳＤ７では、撮像画像１０を排除したことに対応して、再び前述した統計情報収集処理を実行して新たな角度毎基準画像情報を作成する。
【００２３】
以後、角度毎基準画像情報を更新し、更新した角度毎基準画像情報に応じて上述したステップＳＤ１〜ＳＤ７を繰り返す。そして、全周分にわたって撮像画像１０とＭａｘ、Ｍｉｎ基準画像との自動比較を行った結果、不合格としても良い画像が抽出されなければ、係数評価修正処理を完了させる。
一方、異常過度検知する場合には、ステップＳＤ１３に進み、ステップＳＤ１４で検知具合に応じて係数を見直す。具体的には下記（ａ）〜（ｅ）の方策に従う。
【００２４】
（ａ）全体に異常過度検知が目立つ場合には上述した係数Ｎｍａｘ，Ｎｍｉｎを変えてＭａｘ、Ｍｉｎ基準画像を作成し直して再度評価する。
【００２５】
（ｂ）情報の変化点に異常過度検知が目立つ場合には次式（３），（４）に基づきＭａｘ、Ｍｉｎ基準画像を生成する。
Ｍａｘ基準画像＝平均値＋標準偏差×Ｎｍａｘ＋Ｂｍａｘ　…（３）
Ｍｉｎ基準画像＝平均値−標準偏差×Ｎｍｉｎ−Ｂｍｉｎ　…（４）
なお、Ｂｍａｘ、Ｂｍｉｎは、目的画素周辺における最大輝度と最小輝度（カラーの場合は彩度および色相も含む）の差に定数ｆＢｍａｘ、ｆＢｉｎをそれぞれ乗算して求める補正値である。
【００２６】
（ｃ）回転方向のずれに異常過度検知が目立つ場合には次式（５），（６）に基づきＭａｘ、Ｍｉｎ基準画像を生成する。
Ｍａｘ基準画像＝平均値＋Ｋｍａｘ標準偏差×Ｎｍａｘ…（５）
Ｍｉｎ基準画像＝平均値−Ｋｍｉｎ標準偏差×Ｎｍｉｎ…（６）
なお、Ｋｍａｘ、Ｋｍｉｎ標準偏差には、目的画素の回転方向の周辺における標準偏差値の最大値と最小値とを用いる。
【００２７】
（ｄ）位置ずれに異常過度検知が目立つ場合には次式（７），（８）に基づきＭａｘ、Ｍｉｎ基準画像を生成する。
Ｍａｘ基準画像＝平均値＋Ｉｍａｘ標準偏差×Ｎｍａｘ…（７）
Ｍｉｎ基準画像＝平均値−Ｉｍｉｎ標準偏差×Ｎｍｉｎ…（８）
なお、Ｉｍａｘ、Ｉｍｉｎ標準偏差には、目的画素の位置ずれ方向の周辺における標準偏差値の最大値と最小値とを用いる。
【００２８】
（ｅ）上記（ａ）〜（ｄ）のいずれかが複合している場合には（９），（１０）に基づきＭａｘ、Ｍｉｎ基準画像を生成する。
Ｍａｘ基準画像＝平均値＋ＫＩｍａｘ標準偏差×Ｎｍａｘ＋Ｂｍａｘ…（９）
Ｍｉｎ基準画像＝平均値−ＫＩｍｉｎ標準偏差×Ｎｍｉｎ−Ｂｍｉｎ…（１０）なお、ＫＩｍａｘ、ＫＩｍｉｎ標準偏差には、目的画素の位置ずれに回転方向ずれを合成した周辺の標準偏差値の最大値と最小値とを用いる。これは情報の変化点に異常過度検知が目立つ場合に導入する補正値Ｂｍａｘ、Ｂｍｉｎを現状に合わせた割合で補正して使用する。
この状況で、製品検査レベルで不合格にしたい蓋１をランダム方向で何度も流し、全部確実にはじいてくれれば、妥当な検査装置と評価来る。
欠陥品検知異常の時は，ステップＳＤ１１に進み、ステップＳＤ１２で（ａ）〜（ｅ）を見直して妥当な係数とする。
【００２９】
▲４▼検査準備処理
検査準備処理では、ステップＳＥ１において、上述した係数評価修正処理で係数補正された角度毎基準画像情報を読み出し、続くステップＳＥ２では読み出した角度毎基準画像情報に基づき、図８に図示する一例のように、ＡＶＥ画像５５、Ｍａｘ基準画像５６およびＭｉｎ基準画像５７を各角度毎に生成する。ＡＶＥ画像とは、特性データ中の平均輝度により形成される画像であり、撮像系や照明系の条件が変っていないことを随時検証するのに使用される。
【００３０】
角度毎のＭａｘ基準画像５６およびＭｉｎ基準画像５７を生成して検査準備が整い、外観検査装置を稼働させると、搬送ベルト２によって搬送される蓋体１が撮像同期センサ６により検出されて撮像される。撮像された検査画像に基づき、蓋体１の中心位置および回転角度を検出し、検出した回転角度に対応したＭａｘ，Ｍｉｎ基準画像の基準中心位置を、検出した蓋体１の中心位置に合わせてからＭａｘ，Ｍｉｎ基準画像と検査画像とを比較し、異常部を検知して検査する。
【００３１】
すなわち、Ｍａｘ，Ｍｉｎ基準画像と検査画像との輝度を画素単位で比較し、Ｍａｘ，Ｍｉｎ基準画像を超えた場合に異常画素と判断する。そして、異常画素の集合の大きさや形状、明るさの差の大きさ等を総合評価して欠陥の有無を判断する合否判定が行われる結果、向きが回転により不揃いになり、しかも表面に凸凹が存在する検査対象であっても外観検査することが可能になっている。
【００３２】
以上のように、上述した実施の一形態によれば、検査準備段階では、検査時と同一の条件下で正常品の蓋体１を多数撮像して各撮像画像から蓋体１の中心位置と回転角度を求め、これにより得られた各回転角度毎の基準中心位置と撮像画像とを対応付けて記憶した画像管理データを作成した後、この画像管理データに統計処理を施して各回転角度毎の基準位置と画素単位の輝度分布特性とを表す角度毎基準画像情報を抽出し、抽出した角度毎基準画像情報に基づき、検査時と同一の条件下で最適な異常検知を具現するＭａｘ基準画像およびＭｉｎ基準画像を各回転角度毎に生成しておく。
【００３３】
そして、検査段階に入ると、撮像された検査画像に基づき、蓋体１の中心位置および回転角度を検出し、検出した回転角度に対応したＭａｘ，Ｍｉｎ基準画像と検査画像とを比較し異常部を抽出して検査する。すなわち、Ｍａｘ，Ｍｉｎ基準画像と検査画像との輝度を画素単位で比較し、Ｍａｘ，Ｍｉｎ基準画像の範囲を超えた場合に異常画素と判断し、異常画素の集合の大きさや形状、明るさの差の大きさ等を総合評価して欠陥の有無を判断するようにしたので、従来の回転マッチング差分検査では達成し得ない外観検査、つまり向きが回転により不揃いになり、しかも表面に凸凹が存在する検査対象であっても、外観検査することが出来る。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、回転マッチング差分検査する構成ではない為、回転マッチング差分検査用の高価な画像プロセッサを必須とせず、製品コスト低減に寄与するという効果も招致する。
さらに、この実施の形態では、検査時と同一の条件下でＭａｘ，Ｍｉｎ基準画像を生成するため、照明や光学系の不均一性や撮像系の歪みを許容できるという効果も奏する。
加えて、Ｍａｘ，Ｍｉｎ基準画像を生成する際の係数をユーザが任意に調整して所望の異常検知レべルに設定し得るため、検査対象の変更にも即座に対応することができる、という効果も得られる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、予め検査対象を多数撮像して得た各撮像画像に基づき検査時と同一の条件下で最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角度毎に生成しておき、検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出すると、検出された検査対象の回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像の基準標準位置を検査対象の標準位置に合わせてから両基準画像と検査画像との輝度を比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知するので、従来の回転マッチング差分検査では達成し得ない外観検査、つまり向きが回転により不揃いになり、しかも表面に凸凹が存在する検査対象であっても、また多少の照明や光学系の不均一性や撮像系の歪みがあっても外観検査することができる。
【００３６】
請求項２、３に記載の発明によれば、検査時と同一の条件下で正常品の検査対象を多数撮像して得た各撮像画像から検査対象の標準位置と回転角度を求め、さらに得られた各回転角度毎の基準標準位置と撮像画像とに応じて、各回転角度毎の基準標準位置と画素単位の輝度分布特性とを表す角度毎基準画像データを抽出し、この角度毎基準画像データに基づいて検査時と同一の条件下で最適な異常検知レベルを具現する上限基準画像および下限基準画像を各回転角度毎に生成する。そして、検査対象を撮像して得た検査画像から当該検査対象の標準位置および回転角度を検出すると、検出された検査対象の回転角度に対応した上限基準画像および下限基準画像の基準標準位置を検査対象の標準位置に合わせてから両基準画像と検査画像との輝度を画素単位で比較し、上限基準画像もしくは下限基準画像を超えた場合に異常検知して合否判定するので、向きが回転により不揃いになり、しかも表面に凸凹が存在する検査対象であっても、また多少の照明や光学系の不均一性や撮像系の歪みがあっても外観検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による外観検査装置の構成を示す図。
【図２】外観検査装置の全体動作を示すフローチャート。
【図３】画像収集処理の動作を示すフローチャート。
【図４】撮像画像の一例を示す図。
【図５】統計情報収集処理の動作を示すフローチャート。
【図６】係数評価修正処理の動作を示すフローチャート。
【図７】検査準備処理の動作を示すフローチャート。
【図８】ＡＶＥ画像、Ｍａｘ基準画像およびＭｉｎ基準画像の一例を示す図。
【符号の説明】
１　蓋体
２　搬送ベルト
２ａ　搬送ガイド
３　撮像カメラ
４　照明
５　筺体
６　撮像同期センサ
７　選別同期センサ
８　選別手段
９　不合格品搬送ベルト
１１　センサアンプ
１２　同期制御手段
１３　カメラ制御手段
１４　照明制御手段
１５　画像処理検査手段
１６　不合格品選別同期手段
１７　選別制御手段
【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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【図７】
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【図８】
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