(57)【要約】【課題】  加工物の表面の欠陥を高精度に検出することができる表面検査方法及び表面検査装置の提供。【解決手段】  表面検査装置は、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する（Ｓ２３）。次に取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値から、表面が正常な加工物の表面のカラーの第１画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値を用いて予め特定していたＲＧＢ３次元空間座標系の原点を通る第１直線までの垂線の長さを算出する（Ｓ２５）。続いて算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数を計数し（Ｓ２６）、計数した個数が所定の個数以上であるか否かを判定する（Ｓ３１）。ステップＳ３１において所定の個数以上であると判定した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、検査対象の加工物の表面に欠陥があると判定する（Ｓ３２）。【選択図】        図５
2005164443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法において、
検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、
検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、
取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値から、特定した直線までの垂線の長さを算出し、
算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数を計数し、
計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する
ことを特徴とする表面検査方法。
【請求項２】
特定した直線を中心軸とし、所定の長さを半径とする前記３次元空間座標系における円柱形領域を特定し、
検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、
取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、特定した円柱形領域以外の領域の座標値の個数を計数する
ことを特徴とする請求項１に記載の表面検査方法。
【請求項３】
加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法において、
検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、
特定した直線上に存在する第１座標値及び第２座標値を特定し、
特定した第１座標値を中心とし、所定の長さを半径とし、特定した直線に直交する円を特定し、
特定した円を底面とし、特定した第２座標値を頂点とする円錐形領域を特定し、
検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、
取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、特定した円錐形領域以外の領域の座標値の個数を計数し、
計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する
ことを特徴とする表面検査方法。
【請求項４】
加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法において、
検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、
特定した直線を中心軸とし、所定の長さを長径及び短径とする前記３次元空間座標系における楕円球形領域を特定し、
検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、
取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、特定した楕円球形領域以外の領域の座標値の個数を計数し、
計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する
ことを特徴とする表面検査方法。
【請求項５】
加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法において、
検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る第１直線を特定し、
検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、
取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値を用いて、前記原点を通る第２直線を特定し、
特定した第１直線の傾き及び特定した第２直線の傾きの差異を算出し、
算出した差異に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する
ことを特徴とする表面検査方法。
【請求項６】
加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査装置において、
検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データ、及び検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する取得手段と、
該取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定する特定手段と、
前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値から、前記特定手段が特定した直線までの垂線の長さを算出する算出手段と、
該算出手段が算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数を計数する計数手段と、
該計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項７】
前記特定手段は、特定した直線を中心軸とし、所定の長さを半径とする前記３次元空間座標系における円柱形領域を特定する手段を有し、
前記計数手段は、前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、前記特定手段が特定した円柱形領域以外の領域の座標値の個数を計数する手段を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の表面検査装置。
【請求項８】
加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査装置において、
検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データ、及び検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する取得手段と、
該取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、特定した直線上に存在する第１座標値及び第２座標値を特定し、特定した第１座標値を中心とし、所定の長さを半径とし、特定した直線に直交する円を特定し、特定した円を底面とし、特定した第２座標値を頂点とする円錐形領域を特定する特定手段と、
前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、前記特定手段が特定した円錐形領域以外の領域の座標値の個数を計数する計数手段と、
該計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項９】
加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査装置において、
検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データ、及び検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する取得手段と、
該取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、特定した直線を中心軸とし、所定の長さを長径及び短径とする前記３次元空間座標系における楕円球形領域を特定する特定手段と、
前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、前記特定手段が特定した楕円球形領域以外の領域の座標値の個数を計数する計数手段と、
該計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項１０】
加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査装置において、
検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データ、及び検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する取得手段と、
該取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る第１直線を特定し、前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値を用いて、前記原点を通る第２直線を特定する特定手段と、
該特定手段が特定した第１直線の傾き、及び前記特定手段が特定した第２直線の傾きの差異を算出する算出手段と、
該算出手段が算出した差異に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工物表面のカラー画像データの色情報に基づいて、加工物表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法及び表面検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における工業製品としての金属加工物の外観検査、すなわち表面検査は、錆により表面の明度に差異が生じている場合には、金属加工物の表面の白黒画像データ処理により、錆を欠陥として検出することが可能であった。一方、メッキ不良に対しては、正常部と異常部とで明度に差異が生じていない場合（明度が同じで色むらがある場合）には、金属加工物の表面の白黒画像データ処理ではメッキ不良を欠陥として検出することができないために、目視による表面検査が行われていた。
【０００３】
ところが、目視による表面検査は検査者の個人差により、欠陥の検出結果にばらつきが必然的に生じるため、表面検査の信頼性が低下するという問題があった。そこで、このような目視による欠陥の検出結果のばらつきを排除するために、金属物に限らず鋳物等を含めた一般的な加工物の表面検査として、加工物の表面のカラー画像データ処理を適用したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示されている表面検査は、加工物の表面のカラー画像データの各画素のＲＧＢ値を、ＣＩＥ（国際照明委員会）が規定するｘｙ値へ色度変換し、各画素の色度分布を算出した後、色度分布において、各画素のうち最多数を示すｘ値及びｙ値を基準色のｘｙ色度値と決定し、決定した基準色のｘ値及びｙ値に対する各画素のｘ値及びｙ値の色相及び色差を算出する。次いで、算出した色相により欠陥として検出すべき色合いの領域を限定した後、算出した色差により基準色との色の差異の領域を更に限定し、限定した両領域に含まれる画素の部分を欠陥候補領域として抽出する。
【０００５】
ここで、抽出した欠陥候補領域においては、基準色に対して徐々に色度が変化していく領域は欠陥として検出せずに正常部と見なす一方、周囲の色に対して急激に色度が変化していく領域又は輪郭が鮮明な領域を欠陥領域としての異常部と見なす。この場合、欠陥候補領域において、周囲との色差の変化量、すなわち色差の微分値を算出し、算出した色差の微分値が所定値以上を示す部分を欠陥領域として検出している。
【特許文献１】特開平１１−１０８７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている表面検査における欠陥領域を検出するために設定されるしきい値（前記所定値）の決定方法では、正常部と異常部とが明らかに分離している場合には、特許文献１中の図１２（Ａ）の直線１２１Ａ４が示す値をしきい値として決定しており、決定したしきい値に基づいて異常部のみを欠陥領域として検出することができる。しかしながら、正常部と異常部とが分離していない場合には、特許文献１中の図１２（Ｂ）の直線１２１Ｂ４が示す値をしきい値として決定しているため、決定したしきい値では正常部と見なせるはずの領域も実質的に異常部と見なしてしまい、正常部及び異常部の両者を包括して欠陥領域と検出してしまうという問題がある。つまり、色差の変化量のみを見ているため、正常部と異常部とを厳密に区別できず、欠陥の検出精度が低いという問題がある。
【０００７】
本発明は斯かる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る直線を特定した後、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値から、特定した直線までの垂線の長さを算出し、算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度に検出することができる表面検査方法及び表面検査装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、特定した直線を中心軸とし、所定の長さを半径とする３次元空間座標系における円柱形領域を特定した後、第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値のうち、特定した円柱形領域以外の領域の座標値の個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を短時間に検出することができる表面検査方法及び表面検査装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、特定した直線上に存在する第１座標値を中心とし、所定の長さを半径とし、特定した直線に直交する円を底面とし、特定した直線上に存在する第２座標値を頂点とする円錐形領域を特定した後、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値のうち、特定した円錐形領域以外の領域の座標値の個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度かつ短時間に検出することができる表面検査方法及び表面検査装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、特定した直線を中心軸とし、所定の長さを長径及び短径とする３次元空間座標系における楕円球形領域を特定した後、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値のうち、特定した楕円球形領域以外の領域の座標値の個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度かつ短時間に検出することができる表面検査方法及び表面検査装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る第１直線を特定した後、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る第２直線を特定し、第１直線の傾き及び第２直線の傾きの差異に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度に検出することができる表面検査方法及び表面検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明に係る表面検査方法は、加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法において、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値から、特定した直線までの垂線の長さを算出し、算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数を計数し、計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
第２発明に係る表面検査方法は、第１発明に係る表面検査方法において、特定した直線を中心軸とし、所定の長さを半径とする前記３次元空間座標系における円柱形領域を特定し、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、特定した円柱形領域以外の領域の座標値の個数を計数することを特徴とする。
【００１４】
第３発明に係る表面検査方法は、加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法において、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、特定した直線上に存在する第１座標値及び第２座標値を特定し、特定した第１座標値を中心とし、所定の長さを半径とし、特定した直線に直交する円を特定し、特定した円を底面とし、特定した第２座標値を頂点とする円錐形領域を特定し、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、特定した円錐形領域以外の領域の座標値の個数を計数し、計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することを特徴とする。
【００１５】
第４発明に係る表面検査方法は、加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法において、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、特定した直線を中心軸とし、所定の長さを長径及び短径とする前記３次元空間座標系における楕円球形領域を特定し、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、特定した楕円球形領域以外の領域の座標値の個数を計数し、計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することを特徴とする。
【００１６】
第５発明に係る表面検査方法は、加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査方法において、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る第１直線を特定し、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値を用いて、前記原点を通る第２直線を特定し、特定した第１直線の傾き及び特定した第２直線の傾きの差異を算出し、算出した差異に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することを特徴とする。
【００１７】
第６発明に係る表面検査装置は、加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査装置において、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データ、及び検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する取得手段と、該取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定する特定手段と、前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値から、前記特定手段が特定した直線までの垂線の長さを算出する算出手段と、該算出手段が算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数を計数する計数手段と、該計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
第７発明に係る表面検査装置は、第６発明に係る表面検査装置において、前記特定手段は、特定した直線を中心軸とし、所定の長さを半径とする前記３次元空間座標系における円柱形領域を特定する手段を有し、前記計数手段は、前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、前記特定手段が特定した円柱形領域以外の領域の座標値の個数を計数する手段を有することを特徴とする。
【００１９】
第８発明に係る表面検査装置は、加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査装置において、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データ、及び検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する取得手段と、該取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、特定した直線上に存在する第１座標値及び第２座標値を特定し、特定した第１座標値を中心とし、所定の長さを半径とし、特定した直線に直交する円を特定し、特定した円を底面とし、特定した第２座標値を頂点とする円錐形領域を特定する特定手段と、前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、前記特定手段が特定した円錐形領域以外の領域の座標値の個数を計数する計数手段と、該計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
第９発明に係る表面検査装置は、加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査装置において、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データ、及び検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する取得手段と、該取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、特定した直線を中心軸とし、所定の長さを長径及び短径とする前記３次元空間座標系における楕円球形領域を特定する特定手段と、前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値のうち、前記特定手段が特定した楕円球形領域以外の領域の座標値の個数を計数する計数手段と、該計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
第１０発明に係る表面検査装置は、加工物の表面のカラーの画像データに基づいて、前記加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する表面検査装置において、検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データ、及び検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得する取得手段と、該取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする３次元空間座標系における座標値を用いて、前記３次元空間座標系の原点を通る第１直線を特定し、前記取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の前記３次元空間座標系における座標値を用いて、前記原点を通る第２直線を特定する特定手段と、該特定手段が特定した第１直線の傾き、及び前記特定手段が特定した第２直線の傾きの差異を算出する算出手段と、該算出手段が算出した差異に基づいて、前記検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
第１発明及び第６発明にあっては、表面検査を行う前処理として、取得手段は検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、特定手段は取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する３次元空間座標系（Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする）における座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る直線を特定する。このように直線を特定してから表面検査を以下のように実行する。
【００２３】
取得手段は検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、算出手段は取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値から、特定手段が特定した直線までの垂線の長さを算出し、計数手段は算出手段が算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数を計数する。そして判定手段は計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。
【００２４】
以上では、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を基準に、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）の差異を検出し、検出したＲＧＢ値（色相）の差異に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。これにより、特許文献１に開示されているような色差の変化量のみを用いて行う表面検査とは異なり、第２画像データの正常部と見なせる領域（画素）を異常部と見なすことがなく、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度に検出する。しかも、白黒画像データ処理では検出不可能である明度が同じである色むらも検出する。
【００２５】
また、垂線の長さの判定に用いる所定の長さを任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせられる。同様に、計数した座標値の個数の判定に用いる所定の個数を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせられる。
【００２６】
更に、例えば加工物の表面を光学的に撮像してカラーの画像データを生成する撮像装置から画像データを取得し、しかも撮像装置の撮像環境が一定の照度を得られない環境（例えば晴天又は雨天等の外光の影響を受けるような環境）で、生成する画像データの明度に影響をもたらす場合であっても、照度（外光の影響）が変化する都度、表面検査の前に検査の基準となる加工物の表面を撮像装置にて撮像して生成された第１画像データを取得して直線を特定することにより、表面検査の精度を維持する。これは、同一加工物を照度が異なる環境で撮像して生成された画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する３次元空間座標系の座標値は全て、同方向に同距離だけずれた座標値となるだけであり、したがって第１画像データの全画素のＲＧＢ値に対応する３次元空間座標系の座標値の相対的なずれは、第２画像データの全画素のＲＧＢ値に対応する３次元空間座標系の座標値の相対的なずれと等しいため、照度の差異による画像データの明度の差異が補正されるためである。
【００２７】
第２発明及び第７発明にあっては、表面検査を行う前処理として、特定手段は直線を特定した後、更に特定した直線を中心軸とし、所定の長さを半径とする３次元空間座標系における円柱形領域を特定する。このように円柱形領域を特定してから表面検査を以下のように実行する。
【００２８】
取得手段は検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、計数手段は取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値のうち、特定手段が特定した円柱形領域以外の領域の個数を計数する。そして判定手段は計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。
【００２９】
したがって以上では、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）に対応する３次元空間座標系の座標値が、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を用い、所定の長さを半径として３次元空間座標系に特定した円柱形領域以外の領域に存在する個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。つまり、第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値から、直線までの垂線の長さを算出することなく、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。これにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を短時間に検出する。
【００３０】
第３発明及び第８発明にあっては、表面検査を行う前処理として、取得手段は検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得する。特定手段は取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する３次元空間座標系（Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする）における座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、次いで特定した直線上に存在する第１座標値及び第２座標値を特定する。続いて特定手段は特定した第１座標値を中心とし、所定の長さを半径とし、特定した直線に直交する円を特定し、更に特定した円を底面とし、特定した第２座標値を頂点とする円錐形領域を特定する。このように円錐形領域を特定してから表面検査を以下のように実行する。
【００３１】
取得手段は検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、計数手段は取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値のうち、特定手段が特定した円錐形領域以外の領域の個数を計数する。そして判定手段は計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。
【００３２】
したがって以上では、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）に対応する３次元空間座標系の座標値が、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を用い、所定の長さの半径の円を底面として３次元空間座標系に特定した円錐形領域以外の領域に存在する個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。つまり、第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値から、直線までの垂線の長さを算出することなく、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。これにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度かつ短時間に検出する。
【００３３】
また、円錐形領域を特定するための円形底面の半径としての所定の長さ、並びに高さを決定する第１座標値及び第２座標値を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせられる。同様に、計数した座標値の個数の判定に用いる所定の個数を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせられる。
【００３４】
更に、例えば加工物の表面を光学的に撮像してカラーの画像データを生成する撮像装置から画像データを取得し、しかも撮像装置の撮像環境が一定の照度を得られない環境で、生成する画像データの明度に影響をもたらす場合であっても、照度が変化する都度、表面検査の前に検査の基準となる加工物の表面を撮像装置にて撮像して生成された第１画像データを取得して直線を特定することにより、前述したと同様の理由により表面検査の精度を維持する。
【００３５】
第４発明及び第９発明にあっては、表面検査を行う前処理として、取得手段は検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得する。特定手段は取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する３次元空間座標系（Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする）における座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る直線を特定し、次いで特定した直線を中心軸とし、所定の長さを長径及び短径とする３次元空間座標系における楕円球形領域を特定する。このように楕円球形領域を特定してから表面検査を以下のように実行する。
【００３６】
取得手段は検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、計数手段は取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値のうち、特定手段が特定した楕円球形領域以外の領域の座標値の個数を計数する。そして判定手段は計数手段が計数した座標値の個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。
【００３７】
したがって以上では、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）に対応する３次元空間座標系の座標値が、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を用い、所定の長さを長径及び短径として３次元空間座標系に特定した楕円球形領域以外の領域に存在する個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。つまり、第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値から、直線までの垂線の長さを算出することなく、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。これにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度かつ短時間に検出する。
【００３８】
また、楕円球形領域を特定するための長径及び短径としての所定の長さを任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせられる。同様に、計数した座標値の個数の判定に用いる所定の個数を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせられる。
【００３９】
更に、例えば加工物の表面を光学的に撮像してカラーの画像データを生成する撮像装置から画像データを取得し、しかも撮像装置の撮像環境が一定の照度を得られない環境で、生成する画像データの明度に影響をもたらす場合であっても、照度が変化する都度、表面検査の前に検査の基準となる加工物の表面を撮像装置にて撮像して生成された第１画像データを取得して直線を特定することにより、前述したと同様の理由により表面検査の精度を維持する。
【００４０】
第５発明及び第１０発明にあっては、表面検査を行う前処理として、取得手段は検査の基準となる加工物の表面のカラーの第１画像データを取得し、特定手段は取得手段が取得した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応する３次元空間座標系（Ｒ軸、Ｇ軸及びＢ軸を直交座標軸とする）における座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る第１直線を特定する。このように第１直線を特定してから表面検査を以下のように実行する。
【００４１】
取得手段は検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、特定手段は取得手段が取得した第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値を用いて、３次元空間座標系の原点を通る第２直線を特定し、算出手段は特定手段が特定した第１直線の傾き及び第２直線の傾きの差異を算出する。そして判定手段は算出手段が算出した差異に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。
【００４２】
以上では、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を基準に、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）の差異を検出し、検出したＲＧＢ値（色相）の差異に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。これにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度に検出する。
【００４３】
また、第１直線の傾き及び第２直線の傾きの差異の範囲を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせられる。
【００４４】
更に、例えば加工物の表面を光学的に撮像してカラーの画像データを生成する撮像装置から画像データを取得し、しかも撮像装置の撮像環境が一定の照度を得られない環境で、生成する画像データの明度に影響をもたらす場合であっても、照度が変化する都度、表面検査の前に検査の基準となる加工物の表面を撮像装置にて撮像して生成された第１画像データを取得して第１直線を特定することにより、前述したと同様の理由により表面検査の精度を維持する。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を基準に、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）の差異を検出し、検出したＲＧＢ値（色相）の差異に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。これにより、特許文献１に開示されているような色差の変化量のみを用いて行う表面検査とは異なり、第２画像データの正常部と見なせる領域（画素）を異常部と見なすことがなく、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度に検出することができる。しかも、白黒画像データ処理では検出不可能である明度が同じである色むらも検出することができる。また、検査の基準となる加工物を、例えば表面が異常な加工物とした場合には、検査対象の加工物の表面の欠陥を、特に表面が予め異常と識別してある加工物に即して検出することができる。
【００４６】
加えて、垂線の長さの判定に用いる所定の長さを任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせることができる。同様に、計数した座標値の個数の判定に用いる所定の個数を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせることができる。
【００４７】
更に、例えば加工物の表面を光学的に撮像してカラーの画像データを生成する撮像装置から画像データを取得し、しかも撮像装置の撮像環境が一定の照度を得られないが環境で、生成する画像データの明度に影響をもたらす場合であっても、照度が変化する都度、表面検査の前に検査の基準となる加工物の表面を撮像装置にて撮像して生成された第１画像データを取得して直線を特定することにより、表面検査の精度を維持することができる。
【００４８】
また、本発明によれば、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）に対応する３次元空間座標系の座標値が、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を用い、所定の長さを半径として３次元空間座標系に特定した円柱形領域以外の領域に存在する個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。つまり、第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値から、直線までの垂線の長さを算出することなく、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することができる。これにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を短時間に検出することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）に対応する３次元空間座標系の座標値が、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を用い、所定の長さの半径の円を底面として３次元空間座標系に特定した円錐形領域以外の領域に存在する個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。つまり、第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値から、直線までの垂線の長さを算出することなく、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することができる。これにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度かつ短時間に検出することができる。また、検査の基準となる加工物を、例えば表面が異常な加工物とした場合には、検査対象の加工物の表面の欠陥を、特に表面が予め異常と識別してある加工物に即して検出することができる。
【００５０】
加えて、円錐形領域を特定するための円形底面の半径としての所定の長さ、並びに高さを決定する第１座標値及び第２座標値を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせることができる。同様に、計数した座標値の個数の判定に用いる所定の個数を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせることができる。
【００５１】
更に、例えば加工物の表面を光学的に撮像してカラーの画像データを生成する撮像装置から画像データを取得し、しかも撮像装置の撮像環境が一定の照度を得られない環境で、生成する画像データの明度に影響をもたらす場合であっても、照度が変化する都度、表面検査の前に検査の基準となる加工物の表面を撮像装置にて撮像して生成された第１画像データを取得して直線を特定することにより、表面検査の精度を維持することができる。
【００５２】
また、本発明によれば、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）に対応する３次元空間座標系の座標値が、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を用い、所定の長さを長径及び短径として３次元空間座標系に特定した楕円球形領域以外の領域に存在する個数に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。つまり、第２画像データの各画素のＲＧＢ値の３次元空間座標系における座標値から、直線までの垂線の長さを算出することなく、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定することができる。これにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度かつ短時間に検出することができる。また、検査の基準となる加工物を、例えば表面が異常な加工物とした場合には、検査対象の加工物の表面の欠陥を、特に表面が予め異常と識別してある加工物に即して検出することができる。
【００５３】
加えて、楕円球形領域を特定するための長径及び短径としての所定の長さを任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせることができる。同様に、計数した座標値の個数の判定に用いる所定の個数を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせることができる。
【００５４】
更に、例えば加工物の表面を光学的に撮像してカラーの画像データを生成する撮像装置から画像データを取得し、しかも撮像装置の撮像環境が一定の照度を得られない環境で、生成する画像データの明度に影響をもたらす場合であっても、照度が変化する都度、表面検査の前に検査の基準となる加工物の表面を撮像装置にて撮像して生成された第１画像データを取得して直線を特定することにより、表面検査の精度を維持することができる。
【００５５】
更に、本発明によれば、検査の基準となる加工物の第１画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）を基準に、検査対象の加工物の第２画像データの各画素のＲＧＢ値（色相）の差異を検出し、検出したＲＧＢ値（色相）の差異に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定する。これにより、検査対象の加工物の表面の欠陥を高精度に検出することができる。また、検査の基準となる加工物を、例えば表面が異常な加工物とした場合には、検査対象の加工物の表面の欠陥を、特に表面が予め異常と識別してある加工物に即して検出することができる。
【００５６】
加えて、第１直線の傾き及び第２直線の傾きの差異の範囲を任意とすることにより、欠陥の検出精度に柔軟度を持たせることができる。
【００５７】
更に、例えば加工物の表面を光学的に撮像してカラーの画像データを生成する撮像装置から画像データを取得し、しかも撮像装置の撮像環境が一定の照度を得られない環境で、生成する画像データの明度に影響をもたらす場合であっても、照度が変化する都度、表面検査の前に検査の基準となる加工物の表面を撮像装置にて撮像して生成された第１画像データを取得して第１直線を特定することにより、表面検査の精度を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態１に係る表面検査装置の構成を示すブロック図である。図において、１０は本発明の実施の形態１に係る表面検査装置であり、表面検査装置１０は装置全体の制御を行う中央処理装置としてのＣＰＵ１を備え、ＣＰＵ１はバス２を介してＲＯＭ３と接続されている。
【００５９】
ＲＯＭ３には表面検査装置１０の動作に必要な制御プログラム及び各種メニュー等が予め格納されており、ＣＰＵ１はＲＯＭ３に格納してある制御プログラムを順次実行し、バス２を介して接続される各種ハードウェアの動作を制御する。ＲＡＭ４はＳＲＡＭ又はフラッシュメモリ等で構成され、バス２を介してＣＰＵ１に接続されており、ＣＰＵ１による制御プログラムの実行時に発生するデータを一時的に記憶する。
【００６０】
表示部５はＣＲＴ又はＬＣＤ等からなり、バス２を介してＣＰＵ１に接続されており、ＣＰＵ１の制御に基づいて、表面検査装置１０の動作状態及び表面検査結果、並びにＲＯＭ３に格納してある各種メニュー等の表示を行う。操作部６はキーボード及びマウス等からなり、バス２を介してＣＰＵ１に接続されており、表示部５の表示内容に従って操作者が表面検査装置１０を操作する。操作部６にて操作者から受け付けた種々の指示情報は、ＣＰＵ１の制御に基づいてＲＡＭ４に記憶される。
【００６１】
取得部７はバス２を介してＣＰＵ１に接続されると共に、撮像装置２０に接続され、撮像装置２０からカラーの画像データを取得する。撮像装置２０は加工物の表面を例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）によって光学的に撮像し、２４ビットのカラーの画像データ、すなわちＲＧＢ各色に８ビット（２５６階調）ずつ割り当てた画像データを生成する。したがって、生成された画像データの各画素はＲＧＢ各色に例えば（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，５０，７０）といったような０から２５５までの２５６段階の値を有する。なお、撮像装置２０は表面検査装置１０のＣＰＵ１から取得部７を介して撮像の指示信号が入力されることにより、加工物の表面を撮像するように設定されている。
【００６２】
記憶部８はバス２を介してＣＰＵ１に接続されており、ＣＰＵ１の制御に基づいて、取得部７が撮像装置２０から取得した画像データを記憶する。記憶部８はまた、ＣＰＵ１による表面検査結果をＣＰＵ１の制御に基づいて記憶する。
【００６３】
インターフェース９はバス２を介してＣＰＵ１に接続されており、ＣＰＵ１による表面検査結果をＣＰＵ１の制御に基づき、表面検査と並行してプリンタ３０へ転送する。プリンタ３０は表面検査装置１０から転送された表面結果を記録媒体に記録する。なお、プリンタ３０は表面検査後、表面検査装置１０が操作部６にて記録指示を受け付け、記憶部８に記憶してある表面検査結果がＣＰＵ１の制御に基づいてインターフェース９を介して転送されることにより記録媒体に随時記録することも可能である。また、インターフェース９は記憶部８に記憶してある表面検査結果を、ＣＰＵ１の制御に基づいてネットワークを介して外部装置としてのコンピュータ（図示せず）に送信するように構成してもよい。
【００６４】
以上の如き構成の本発明の実施の形態１に係る表面検査装置１０の動作を以下に説明する。なお、実施の形態１においては、検査の基準となる加工物を表面が正常な加工物とする。まず、本発明の実施の形態１に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程を説明する。図２は本発明の実施の形態１に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る前処理の工程を示すフローチャートである。
【００６５】
まずＣＰＵ１は、表面が正常な加工物の表面のカラーの第１画像データ取得用の画面を表示部５に表示する（Ｓ１１）。次にＣＰＵ１は、第１画像データ取得開始の指示の入力として操作部６のキーボードのエンターキーの押圧を監視する（Ｓ１２）。エンターキーが押圧されない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、ＣＰＵ１は押圧の監視を続行する。一方、エンターキーが押圧された場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１は撮像装置２０が撮像して生成したカラーの画像データを第１画像データとして取得する（Ｓ１３）。具体的には、ＣＰＵ１は取得部７を介して撮像装置２０に撮像の指示信号を出力し、撮像装置２０は表面検査装置１０からの指示信号に基づいて加工物の表面を撮像してカラーの画像データを生成し、生成した画像データを表面検査装置１０の取得部７へ転送することにより、表面検査装置１０は撮像装置２０からカラーの画像データを取得する（以下、同様とする）。
【００６６】
続いてＣＰＵ１は、取得した第１画像データを記憶部８に記憶し（Ｓ１４）、次いで記憶した第１画像データを読み出し、読み出した第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値を用いて、ＲＧＢ３次元空間座標系の原点を通る第１直線Ｌ１を特定し（Ｓ１５）、処理を終了する。
【００６７】
図３は本発明の実施の形態１に係る表面検査方法を説明するための図である。以下、図３（ａ）を用いて本発明の実施の形態１に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による第１直線Ｌ１の特定処理を説明する。まずＣＰＵ１は、記憶部８から読み出した第１画像データの各画素のＲＧＢ値を取得する。この際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値を各画素の点として、図３（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系にプロットしてもよい。なお図中、表面が正常な加工物に対する第１画像データの各画素を示す点は○印にて示す（以下、同様とする）。次にＣＰＵ１は、取得した各画素のＲＧＢ値を用いて原点を通る第１直線Ｌ１を以下のようにして特定する。
【００６８】
ＲＧＢ３次元空間座標系において、点（Ｒ0 ，Ｇ0 ，Ｂ0 ）を通り、方向ベクトルｌ，ｍ，ｎに平行な直線は、ｘｙｚ３次元空間座標系の場合と同様にして、式（１）で示される。
【００６９】
【数１】
2005164443.tif 000003
【００７０】
簡単化のため、式（２）の直線となるように各点を平行移動する。移動量は各色座標の平均値Ｒave ＝ΣＲi ，Ｇave ＝ΣＧi ，Ｂave ＝ΣＢi を用いて減算する。
【００７１】
【数２】
2005164443.tif 000004
【００７２】
ここで、方向ベクトルｌ，ｍ，ｎを曲座標変換し、方向ベクトルｌ，ｍ，ｎは単位ベクトルとなるように大きさを次のように調整する。
【００７３】
【数３】
2005164443.tif 000005
【００７４】
各点から式（２）の直線までの距離ｄの自乗和は次式で表せる。
【００７５】
【数４】
2005164443.tif 000006
【００７６】
ここで、式（７）を最小にする方向ベクトルｌ，ｍ，ｎを求めればよい。式（７）は図４に示すような曲線で表せる。ここで、（Ｒ，Ｇ）は（θ，φ）の値であり、０°≦θ≦１８０°及び０°≦φ≦１８０°はＲＧ平面の第１象限を示す。また、この曲線は（θ，φ）でＡｓｉｎ（２θ＋Ｂ），Ｃｓｉｎ（２φ＋Ｄ）の関数になる。そこで以下の手順１〜４に従って第１直線Ｌ１を特定する。
【００７７】
手順１では、θ＝０°のときのφの最小点を探す。これは関数Ａｓｉｎ（２θ＋Ｂ）で周期が予め分かっているので２点からθ＝０°のときの最小点を決定できる。よって、θ＝０°，φ＝０°，φ＝４５°のときの式（７）の値を計算し、最小点をとるφの値を得る。手順２では、手順１で得たφのときのθの最小点を探す。これは関数Ｃｓｉｎ（２φ＋Ｄ）で周期が予め分かっているので２点から最小点を決定できる。よって、θ＝０°，θ＝４５°のときの式（７）の値を計算し、最小点をとるθの値を得る。
【００７８】
手順３では、θ及びφで手順１，２を繰り返すことにより、式（７）の最小点近傍に近づく。これらの手順を繰り返していくうちにステップ間の差が設定誤差εを下回った段階で、そのときの（θ，φ）を式（７）が最小値になる値と決定する。手順４では、式（２）の直線となるように平行移動した値を加算する。
【００７９】
以上のようにして図３（ａ）に示すような第１直線Ｌ１を特定した後、本発明の実施の形態１に係る表面検査装置１０は以下のようにして表面検査を実行する。図５は本発明の実施の形態１に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。
【００８０】
まずＣＰＵ１は、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データ取得用の画面を表示部５に表示する（Ｓ２１）。次にＣＰＵ１は、第２画像データ取得開始の指示の入力として操作部６のキーボードのエンターキーの押圧を監視する（Ｓ２２）。エンターキーが押圧されない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、ＣＰＵ１は押圧の監視を続行する。一方、エンターキーが押圧された場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１は撮像装置２０が撮像して生成した検査対象の加工物の表面のカラーの画像データを第２画像データとして取得し（Ｓ２３）、次いで取得した第２画像データを記憶部８に記憶する（Ｓ２４）。
【００８１】
続いてＣＰＵ１は、記憶部８に記憶した第２画像データを読み出し、読み出した第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値から図２のステップＳ１５で特定した第１直線Ｌ１までの垂線の長さを算出する（Ｓ２５）。この算出の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図３（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。なお、図３（ｂ）中第２画像データの各画素を示す点は△印にて示す（以下、同様とする）。
【００８２】
続いてＣＰＵ１は、算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数を計数する（Ｓ２６）。次にＣＰＵ１は、計数した個数が所定の個数（例えば第２画像データの総画素数の５％の個数）以上であるか否かを判定する（Ｓ３１）。ステップＳ３１において所定の個数以上であると判定した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥があると判定し（Ｓ３２）、次いで判定結果を表示部５に表示し、記憶部８に記憶すると共に、インターフェース９を介してプリンタ３０へ転送する（Ｓ５１）。一方、ステップＳ３１において所定の個数未満と判定した場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥がないと判定し（Ｓ３３）、処理をステップＳ５１へ移行する。
【００８３】
ステップＳ５１の処理の後、ＣＰＵ１は表面検査終了用の画面を表示部５に表示する（Ｓ５２）。次にＣＰＵ１は、表面検査終了の指示の入力として操作部６のキーボードのエンターキーの押圧を監視する（Ｓ５３）。所定時間内にエンターキーが押圧されない場合（ステップＳ５３：ＮＯ）には、ＣＰＵ１はステップＳ２３へ移行し、以降の処理を繰り返す。一方、所定時間内にエンターキーが押圧された場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１は処理を終了する。
【００８４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態２に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態２においては、検査の基準となる加工物を表面が異常な加工物とした場合について説明する。
【００８５】
図６は本発明の実施の形態２に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態２に係る表面検査装置１０の動作を説明する。
【００８６】
本発明の実施の形態２に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程は、図２のステップＳ１３において、表面が異常な加工物の表面のカラーの画像データを第１画像データとして取得する点が実施の形態１と異なる。その他の処理の工程については、図２にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。なお、ステップＳ１５において第１直線を特定する際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図６（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。また、図６中表面が異常な加工物に対する第１画像データの各画素を示す点は×印にて示す（以下、同様とする）。
【００８７】
以上のようにして第１直線Ｌ１を特定した後、本発明の実施の形態２に係る表面検査装置１０は以下のようにして表面検査を実行する。図７は本発明の実施の形態２に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。なお、図７において、図５と同じ処理については図５と同一の符号を付して図５を参照するものとし、その詳細な説明は省略する。
【００８８】
まずＣＰＵ１は、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値から第１直線Ｌ１までの垂線の長さを算出し、算出した垂線の長さが所定の長さ以上である座標値の個数を計数する（ステップＳ２１〜Ｓ２６）。なお、ステップ２５における垂線の長さの算出の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図６（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【００８９】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ２６にて計数した個数が所定の個数（例えば第２画像データの総画素数の９５％の個数）以上であるか否かを判定する（Ｓ４１）。ステップＳ４１において所定の個数以上であると判定した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥がないと判定し（Ｓ４２）、処理をステップＳ５１へ移行する。一方、ステップＳ４１において所定の個数未満と判定した場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥があると判定し（Ｓ４３）、処理をステップＳ５１へ移行する。
【００９０】
次にＣＰＵ１は、判定結果の表示、記憶及び転送を行った後、必要に応じて表面検査を繰り返し行い（ステップＳ５１〜Ｓ５３）、処理を終了する。
【００９１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態３に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態３においては、検査の基準となる加工物を表面が正常な加工物とした場合について説明する。
【００９２】
図８は本発明の実施の形態３に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態３に係る表面検査装置１０の動作を説明する。まず、本発明の実施の形態３に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程を説明する。図９は本発明の実施の形態３に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る前処理の工程を示すフローチャートである。
【００９３】
まずＣＰＵ１は、図２にて示したステップＳ１１からステップＳ１５までの一連の処理としての第１直線Ｌ１特定処理を行い（Ｓ１０）、第１直線Ｌ１を特定する。この特定の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図８（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【００９４】
次にＣＰＵ１は、特定した第１直線Ｌ１を中心軸とし、所定の長さを半径とするＲＧＢ３次元空間座標系における円柱形領域Ｄ１を特定し（Ｓ１６）、処理を終了する。なお、ＣＰＵ１は表示部５上に、特定した円柱形領域Ｄ１を図８（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画してもよい。
【００９５】
以上のようにして円柱形領域Ｄ１を特定した後、本発明の実施の形態３に係る表面検査装置１０は以下のようにして表面検査を実行する。図１０は本発明の実施の形態３に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。なお、図１０において、図５と同じ処理については図５と同一の符号を付して図５を参照するものとし、その詳細な説明は省略する。
【００９６】
まずＣＰＵ１は、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データを記憶部８に記憶する（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。
【００９７】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ２４にて記憶した第２画像データを読み出し、読み出した第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値のうち、図９のステップＳ１６で特定した円柱形領域Ｄ１以外の領域に存在する座標値の個数を計数する（Ｓ２７）。この計数の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び円柱形領域Ｄ１と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図８（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【００９８】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ２７にて計数した個数が所定の個数（例えば第２画像データの総画素数の５％の個数）以上であるか否かの判定に基づいて、検査対象の加工物の表面に欠陥があるか否かを判定し、判定結果の表示、記憶及び転送を行った後、必要に応じて表面検査を繰り返し行い（ステップＳ３１〜Ｓ３３、Ｓ５１〜Ｓ５３）、処理を終了する。
【００９９】
なお、特定した円柱形領域Ｄ１において、第１直線Ｌ１方向における高さＨ（図８（ａ）参照）を特定した場合には、図１０のステップＳ２７にて計数する円柱形領域Ｄ１以外の領域に存在する座標値の個数がより厳密に計数されるため、より厳密に表面検査を行うことができる。
【０１００】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態４に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態４においては、検査の基準となる加工物を表面が異常な加工物とした場合について説明する。
【０１０１】
図１１は本発明の実施の形態４に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態４に係る表面検査装置１０の動作を説明する。
【０１０２】
本発明の実施の形態４に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程は、図９のステップＳ１０の第１直線特定処理において、表面が異常な加工物の表面のカラーの画像データを第１画像データとして取得して第１直線Ｌ１を特定している点が実施の形態３と異なる。その他の処理の工程については、図９にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。なお、第１直線Ｌ１及び円柱形領域Ｄ１を特定する際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び円柱形領域Ｄ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１１（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１０３】
以上のようにして円柱形領域Ｄ１を特定した後、本発明の実施の形態４に係る表面検査装置１０は以下のようにして表面検査を実行する。図１２は本発明の実施の形態４に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。なお、図１２において、図１０と同じ処理については図１０と同一の符号を付して図１０を参照するものとし、その詳細な説明は省略する。
【０１０４】
まずＣＰＵ１は、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値のうち、円柱形領域Ｄ１以外の領域に存在する座標値の個数を計数する（ステップＳ２１〜Ｓ２４、Ｓ２７）。この計数の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び円柱形領域Ｄ１と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１１（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１０５】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ２７にて計数した個数が所定の個数（例えば第２画像データの総画素数の９５％の個数）以上であるか否かを判定する（Ｓ４１）。ステップＳ４１において所定の個数以上であると判定した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥がないと判定し（Ｓ４２）、処理をステップＳ５１へ移行する。一方、ステップＳ４１において所定の個数未満と判定した場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥があると判定し（Ｓ４３）、処理をステップＳ５１へ移行する。
【０１０６】
次にＣＰＵ１は、判定結果の表示、記憶及び転送を行った後、必要に応じて表面検査を繰り返し行い（ステップＳ５１〜Ｓ５３）、処理を終了する。
【０１０７】
なお、特定した円柱形領域Ｄ１において、第１直線Ｌ１方向における高さＨ（図１１（ａ）参照）を特定した場合には、図１２のステップＳ２７にて計数する円柱形領域Ｄ１以外の領域に存在する座標値の個数がより厳密に計数されるため、より厳密に表面検査を行うことができる。
【０１０８】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態５に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態５においては、検査の基準となる加工物を表面が正常な加工物とした場合について説明する。
【０１０９】
図１３は本発明の実施の形態５に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態５に係る表面検査装置１０の動作を説明する。まず、本発明の実施の形態５に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程を説明する。図１４は本発明の実施の形態５に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る前処理の工程を示すフローチャートである。
【０１１０】
まずＣＰＵ１は、図２にて示したステップＳ１１からステップＳ１５までの一連の処理としての第１直線Ｌ１特定処理を行い（Ｓ１０）、第１直線Ｌ１を特定する。この特定の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１３（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１１１】
続いてＣＰＵ１は、特定した第１直線Ｌ１上の点Ｐ１（第１座標値）を特定し（Ｓ１７）、次いで点Ｐ１を中心とし、所定の長さを半径とし、第１直線Ｌ１に直交する円Ｃ１を特定する（Ｓ１８）。なお、実施の形態５における第１直線Ｌ１上の点Ｐ１は、第１画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値のうち、原点から最も遠い座標値から第１直線Ｌ１へ降ろした垂線と第１直線Ｌ１との交点の座標値である。
【０１１２】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ１８にて特定した円Ｃ１を底面とし、ＲＧＢ３次元空間座標系の原点（第２座標値）を頂点とするＲＧＢ３次元空間座標系における円錐形領域Ｅ１を特定し（Ｓ１９）、処理を終了する。なお、ＣＰＵ１は表示部５上に、特定した円錐形領域Ｅ１を図１３（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画してもよい。また、円錐形領域Ｅ１の頂点をＲＧＢ３次元空間座標系の原点としたが、これに限らず、第１直線Ｌ１上の点（座標値）を特定し、特定した点を頂点としてもよい。
【０１１３】
以上のようにして円錐形領域Ｅ１を特定した後の本発明の実施の形態５に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程は、図１０のステップＳ２７において、ステップＳ２４にて記憶した第２画像データを読み出し、読み出した第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値のうち、図１４のステップＳ１９で特定した円錐形領域Ｅ１以外の領域に存在する座標値の個数を計数する点が実施の形態３の場合と異なる。その他の処理の工程については、図１０にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。
【０１１４】
なお、図１０のステップＳ２７での計数の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び円錐形領域Ｅ１と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１３（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１１５】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態６に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態６においては、検査の基準となる加工物を表面が異常な加工物とした場合について説明する。
【０１１６】
図１５は本発明の実施の形態６に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態６に係る表面検査装置１０の動作を説明する。
【０１１７】
本発明の実施の形態６に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程は、図１４のステップＳ１０の第１直線特定処理において、表面が異常な加工物の表面のカラーの画像データを第１画像データとして取得して第１直線Ｌ１を特定している点が実施の形態５と異なる。その他の処理の工程については、図１４にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。なお、第１直線Ｌ１及び円錐形領域Ｅ１を特定する際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び円錐形領域Ｅ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１５（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１１８】
以上のようにして円錐形領域Ｅ１を特定した後の本発明の実施の形態６に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程は、図１２のステップＳ２７において、ステップＳ２４にて記憶した第２画像データを読み出し、読み出した第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値のうち、図１４のステップＳ１９で特定した円錐形領域Ｅ１以外の領域に存在する座標値の個数を計数する点が実施の形態４の場合と異なる。その他の処理の工程については、図１２にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。
【０１１９】
なお、図１２のステップＳ２７での計数の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び円錐形領域Ｅ１と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１５（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１２０】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態７に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態７においては、検査の基準となる加工物を表面が正常な加工物とした場合について説明する。
【０１２１】
図１６は本発明の実施の形態７に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態７に係る表面検査装置１０の動作を説明する。まず、本発明の実施の形態７に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程を説明する。図１７は本発明の実施の形態７に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る前処理の工程を示すフローチャートである。
【０１２２】
まずＣＰＵ１は、図２にて示したステップＳ１１からステップＳ１５までの一連の処理としての第１直線Ｌ１特定処理を行って（Ｓ１０）、第１直線Ｌ１を特定する。この特定の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１６（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１２３】
続いてＣＰＵ１は、特定した第１直線Ｌ１上の点Ｐ１を特定する（Ｓ６１）。なお、実施の形態７における第１直線Ｌ１上の点Ｐ１は、第１画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値のうち、原点から最も近い座標値から第１直線Ｌ１へ降ろした垂線及び第１直線Ｌ１の交点（図示せず）と、原点から最も遠い座標値から第１直線Ｌ１へ降ろした垂線及び第１直線Ｌ１の交点（図示せず）との中間点の座標値である。
【０１２４】
次にＣＰＵ１は、第１直線Ｌ１を中心軸とし、点Ｐ１を通り、第１直線Ｌ１を交差する所定の長さの直線を短径とし、第１直線Ｌ１の所定の長さを長径とするＲＧＢ３次元空間座標系における楕円球形領域Ｆ１を特定し（Ｓ６２）、処理を終了する。なお、ＣＰＵ１は表示部５上に、特定した楕円球形領域Ｆ１を図１６（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画してもよい。
【０１２５】
以上のようにして楕円球形領域Ｆ１を特定した後の本発明の実施の形態７に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程は、図１０のステップＳ２７において、ステップＳ２４にて記憶した第２画像データを読み出し、読み出した第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値のうち、図１７のステップＳ６２で特定した楕円球形領域Ｆ１以外の領域に存在する座標値の個数を計数する点が実施の形態３の場合と異なる。その他の処理の工程については、図１０にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２６】
なお、図１０のステップＳ２７での計数の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び楕円球形領域Ｆ１と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１６（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１２７】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態８に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態８においては、検査の基準となる加工物を表面が異常な加工物とした場合について説明する。
【０１２８】
図１８は本発明の実施の形態８に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態８に係る表面検査装置１０の動作を説明する。
【０１２９】
本発明の実施の形態８に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程は、図１７のステップＳ１０の第１直線特定処理において、表面が異常な加工物の表面のカラーの画像データを第１画像データとして取得して第１直線Ｌ１を特定している点が実施の形態７と異なる。その他の処理の工程については、図１７にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。なお、第１直線Ｌ１及び楕円球形領域Ｆ１を特定する際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び楕円球形領域Ｆ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１８（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１３０】
以上のようにして楕円球形領域Ｆ１を特定した後の本発明の実施の形態８に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程は、図１２のステップＳ２７において、ステップＳ２４にて記憶した第２画像データを読み出し、読み出した第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値のうち、図１７のステップＳ６２で特定した楕円球形領域Ｆ１以外の領域に存在する座標値の個数を計数する点が実施の形態４の場合と異なる。その他の処理の工程については、図１２にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。
【０１３１】
なお、図１２のステップＳ２７での計数の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び楕円球形領域Ｆ１と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１８（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１３２】
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態９に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態９においては、検査の基準となる加工物を表面が正常な加工物とした場合について説明する。
【０１３３】
図１９は本発明の実施の形態９に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態９に係る表面検査装置１０の動作を説明する。
【０１３４】
本発明の実施の形態９に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程は、実施の形態１の図２にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。なお、ステップＳ１５において第１直線を特定する際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１９（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１３５】
以上のようにして第１直線１Ｌ１を特定した後、本発明の実施の形態９に係る表面検査装置１０は以下のようにして表面検査を実行する。図２０は本発明の実施の形態９に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。なお、図２０において、図５と同じ処理については図５と同一の符号を付して図５を参照するものとし、その詳細な説明は省略する。
【０１３６】
まずＣＰＵ１は、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、取得した第２画像データを記憶部８に記憶する（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。
【０１３７】
次にＣＰＵは、ステップＳ２４にて記憶した第２画像データを読み出し、読み出した第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値を用いて、第１直線Ｌ１を特定したと同様の手順により、ＲＧＢ３次元空間座標系の原点を通る第２直線Ｌ２を特定する（Ｓ２８）。この特定の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図１９（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１３８】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ１５（図２）及びＳ２８で特定した第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２に対し、｜α１−α２｜＞１０°又は｜β１−β２｜＞１０°であるか否かを判定する（Ｓ３６）。ここで、α１及びα２はそれぞれ、Ｒ軸に対する第１直線Ｌ１のＲＧ平面への投影線の傾き、及びＲ軸に対する第２直線Ｌ２のＲＧ平面への投影線の傾きであり、β１及びβ２はそれぞれ、ＲＧ平面に対する第１直線Ｌ１の傾き、及びＲＧ平面に対する第２直線Ｌ２の傾きである（図１９（ｂ）参照）（以下、同様とする）。
【０１３９】
なお、図２０のステップＳ３６では｜α１−α２｜＞１０°又は｜β１−β２｜＞１０°であるか否かを判定したが、これに限らず、例えば｜α１−α２｜＞０．１α１又は｜β１−β２｜＞０．１β１であるか否かを判定してもよい。
【０１４０】
ステップＳ３６において｜α１−α２｜＞１０°又は｜β１−β２｜＞１０°であると判定した場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥があると判定し（Ｓ３７）、処理をステップＳ５１へ移行する。一方、ステップＳ３６において｜α１−α２｜＞１０°又は｜β１−β２｜＞１０°でないと判定した場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥がないと判定し（Ｓ３８）、処理をステップＳ５１へ移行する。
【０１４１】
次にＣＰＵ１は、判定結果の表示、記憶及び転送を行った後、必要に応じて表面検査を繰り返し行い（ステップＳ５１〜Ｓ５３）、処理を終了する。
【０１４２】
（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態１０に係る表面検査装置の構成は、実施の形態１と同様であるので、図１を用いて説明した表面検査装置１０の構成を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態１０においては、検査の基準となる加工物を表面が異常な加工物とした場合について説明する。
【０１４３】
図２１は本発明の実施の形態１０に係る表面検査方法を説明するための図である。以下に、本発明の実施の形態１０に係る表面検査装置１０の動作を説明する。
【０１４４】
本発明の実施の形態１０に係る表面検査装置１０の表面検査に至るまでの工程は、図２のステップＳ１３において、表面が異常な加工物の表面のカラーの画像データを第１画像データとして取得する点が実施の形態１と異なる。その他の処理の工程については、図２にて示したフローチャートの手順と同様であるので、その説明は省略する。なお、ステップＳ１５において第１直線Ｌ１を特定する際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１と第１画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図２１（ａ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１４５】
以上のようにして第１直線Ｌ１を特定した後、本発明の実施の形態１０に係る表面検査装置１０は以下のようにして表面検査を実行する。図２２は本発明の実施の形態１０に係る表面検査装置１０のＣＰＵ１による表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。なお、図２２において、図２０と同じ処理については図２０と同一の符号を付して図２０を参照するものとし、その詳細な説明は省略する。
【０１４６】
まずＣＰＵ１は、検査対象の加工物の表面のカラーの第２画像データを取得し、第２画像データの各画素のＲＧＢ値のＲＧＢ３次元空間座標系における座標値を用いて、第２直線Ｌ２を特定する（ステップＳ２１〜Ｓ２４、Ｓ２８）。この特定の際に、ＣＰＵ１は表示部５上に、第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２と第２画像データの各画素のＲＧＢ値に対応するＲＧＢ３次元空間座標系における座標値との位置関係を、図２２（ｂ）に示すようにＲＧＢ３次元空間座標系に描画及びプロットしてもよい。
【０１４７】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ１５（図２）及びＳ２８で特定した第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２に対し、｜α１−α２｜＞１０°かつ｜β１−β２｜＞１０°であるか否かを判定する（Ｓ４６）。なお、ステップＳ４６では｜α１−α２｜＞１０°かつ｜β１−β２｜＞１０°であるか否かを判定したが、これに限らず、例えば｜α１−α２｜＞０．１α１かつ｜β１−β２｜＞０．１β１であるか否かを判定してもよい。
【０１４８】
ステップ４６において｜α１−α２｜＞１０°かつ｜β１−β２｜＞１０°であると判定した場合（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥がないと判定し（Ｓ４７）、処理をステップＳ５１へ移行する。一方、ステップＳ４６において｜α１−α２｜＞１０°かつ｜β１−β２｜＞１０°でないと判定した場合（ステップＳ４６：ＮＯ）、ＣＰＵ１は検査対象の加工物の表面に欠陥があると判定し（Ｓ４８）、処理をステップＳ５１へ移行する。
【０１４９】
次にＣＰＵ１は、判定結果の表示、記憶及び転送を行った後、必要に応じて表面検査を繰り返し行い（ステップＳ５１〜Ｓ５３）、処理を終了する。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る表面検査方法を実行するための本発明の実施の形態１に係る表面検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る前処理の工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図４】式（７）を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る前処理の工程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る前処理の工程を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態６に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態７に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施の形態７に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る前処理の工程を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態８に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施の形態９に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施の形態９に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態１０に係る表面検査方法を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施の形態１０に係る表面検査装置のＣＰＵによる表面検査に係る処理の工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５１】
１  ＣＰＵ
７  取得部
１０  表面検査装置
２０  撮像装置
Ｃ１  円
Ｄ１  円柱形領域
Ｅ１  円錐形領域
Ｆ１  楕円球形領域
Ｌ１  第１直線
Ｌ２  第２直線
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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