(57)【要約】【課題】  検査対象となるチップ部品をその輝度によって簡易に検査することができるチップ部品の検査用装置及び検査方法を提供する。【解決手段】  検査用装置２は、カメラ６によって撮像されたチップ部品１の画像信号から、チップ部品１の外形領域を判定する外形領域判定部７と、外形領域判定部７によって判定されたチップ部品１の外形の領域に応じて、輝度測定エリアを設定する輝度測定エリア設定部８と、その輝度測定エリアにおける平均輝度値を演算する平均輝度演算部９と、その演算された平均輝度値に上限オフセット値及び下限オフセット値を加減することにより、上限閾値及び下限閾値を設定する閾値設定部１１と、閾値設定部１１によって設定された上限閾値及び下限閾値に基づいて、チップ部品１の画像信号を２値化処理する２値化画像処理部１２、２値化処理された画像信号を表示するモニタ１４を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象となるチップ部品の画像信号から、前記チップ部品における輝度測定エリアの平均輝度値を演算する平均輝度演算手段と、
前記平均輝度演算手段によって演算された前記平均輝度値に基づいて、閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値設定手段によって設定された前記閾値に基づいて、前記チップ部品の画像信号を２値化処理する２値化画像処理手段と
を備えることを特徴とするチップ部品の検査用装置。
【請求項２】
前記チップ部品の画像信号から、前記チップ部品の外形の領域を判定する外形領域判定手段と、
前記外形領域判定手段によって判定された前記チップ部品の外形の領域に応じて、前記輝度測定エリアを設定する輝度測定エリア設定手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のチップ部品の検査用装置。
【請求項３】
検査対象となるチップ部品の画像信号から、前記チップ部品における輝度測定エリアの平均輝度値を演算する平均輝度演算ステップと、
前記平均輝度演算ステップにおいて演算された前記平均輝度値に基づいて、閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記閾値設定ステップによって設定された前記閾値に基づいて、前記チップ部品の画像信号を２値化処理する２値化画像処理ステップと
を含むことを特徴とするチップ部品の検査方法。
【請求項４】
検査対象となるチップ部品の画像信号から、前記チップ部品の外形の領域を判定する外形領域判定ステップと、
前記外形領域判定ステップにおいて判定された前記チップ部品の外形の領域に応じて、輝度測定エリアを設定する輝度測定エリア設定ステップと、
前記チップ部品における前記輝度測定エリアの平均輝度値を演算する平均輝度演算ステップと、
前記平均輝度演算ステップにおいて演算された前記平均輝度値に基づいて、閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記閾値設定ステップによって設定された前記閾値に基づいて、前記チップ部品の画像信号を２値化処理する２値化画像処理ステップと
を含むことを特徴とするチップ部品の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ部品の検査用装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ部品の外観検査として、チップ部品の素体に、ワレ、カケがないか、未剥離のカケがないか、表面に異物が付着していないか、クラックが生じていないか等の項目が検査されている。そして、このような分野の技術としては、特開平７−１９０７３９号公報に記載の技術がある。この公報に開示されたチップの検査用装置においては、比較基準用チップを用意し、比較基準用チップ及び検査対象チップの画像を複数の照明レベルで取得し、比較基準用チップの平均濃淡レベルと検査対象チップの平均濃淡レベルとの差をオフセットする補正を行って、チップ部品を検査している。
【特許文献１】特開平７−１９０７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような検査用装置では、比較基準用チップを必要とし、しかも、照明の照度等の撮像条件が変化すると、比較基準用チップの基準画像を撮像し直す必要がある。また、照明レベルを切り換える必要もある。そのため、検査は煩雑であった。
【０００４】
そこで、本発明は、検査対象となるチップ部品を簡易に検査することができるチップ部品の検査用装置及び検査方法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】
【０００５】
本発明に係るチップ部品の検査用装置は、検査対象となるチップ部品の画像信号から、チップ部品における輝度測定エリアの平均輝度値を演算する平均輝度演算手段と、平均輝度演算手段によって演算された平均輝度値に基づいて、閾値を設定する閾値設定手段と、閾値設定手段によって設定された閾値に基づいて、チップ部品の画像信号を２値化処理する２値化画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
このチップ部品の検査用装置によれば、検査対象となるチップ部品の個体差によりチップ部品ごとに輝度が異なっていても、チップ部品ごとにその平均輝度値に基づいて閾値が設定されるため、チップ部品の輝度の変化に影響を受けずに、チップ部品の検査を行うことができる。したがって、閾値が固定的に設定されている場合よりも誤判定は低減され、チップ部品の検査を適正に行うことができる。このとき、検査対象となるチップ部品とは別途に比較基準用チップは特に必要とされないため、高速処理にも適している。
【０００７】
また、上記のチップ部品の検査用装置において、チップ部品の画像信号から、チップ部品の外形の領域を判定する外形領域判定手段と、外形領域判定手段によって判定されたチップ部品の外形の領域に応じて、輝度測定エリアを設定する輝度測定エリア設定手段とをさらに備えると好適である。この構成により、チップ部品の外形の大きさ或いは形状が異なっても、そのチップ部品の外形に応じて輝度測定エリアが設定されるため、チップ部品の検査を適正に行うことができる。
【０００８】
また、本発明に係るチップ部品の検査方法は、検査対象となるチップ部品の画像信号から、チップ部品における輝度測定エリアの平均輝度値を演算する平均輝度演算ステップと、平均輝度演算ステップにおいて演算された平均輝度値に基づいて、閾値を設定する閾値設定ステップと、閾値設定ステップによって設定された閾値に基づいて、チップ部品の画像信号を２値化処理する２値化画像処理ステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
このチップ部品の検査方法によれば、検査対象となるチップ部品の個体差によりチップ部品ごとに輝度が異なっても、チップ部品ごとにその平均輝度値に基づいて閾値が設定されるため、チップ部品の輝度の変化に影響を受けずに、チップ部品の検査を行うことができる。したがって、閾値が固定的に設定されている場合よりも誤判定は低減され、チップ部品の検査を適正に行うことができる。このとき、検査対象となるチップ部品とは別途に比較基準用チップは特に必要とされないため、高速処理にも適している。
【００１０】
また、本発明に係るチップ部品の検査方法は、検査対象となるチップ部品の画像信号から、チップ部品の外形の領域を判定する外形領域判定ステップと、外形領域判定ステップにおいて判定されたチップ部品の外形の領域に応じて、輝度測定エリアを設定する輝度測定エリア設定ステップと、チップ部品における輝度測定エリアの平均輝度値を演算する平均輝度演算ステップと、平均輝度演算ステップにおいて演算された平均輝度値に基づいて、閾値を設定する閾値設定ステップと、閾値設定ステップによって設定された閾値に基づいて、チップ部品の画像信号を２値化処理する２値化画像処理ステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
このチップ部品の検査方法によれば、チップ部品の外形の大きさ或いは形状が異なっても、そのチップ部品の外形に応じて輝度測定エリアを設定するため、チップ部品の検査を適正に行うことができる。さらに、検査対象となるチップ部品の個体差によりチップ部品ごとに輝度が異なっても、チップ部品ごとの平均輝度値に基づいて閾値が設定されるため、チップ部品の輝度の変化に影響を受けずに、チップ部品の検査を行うことができる。したがって、閾値が固定的に設定されている場合よりも誤判定は低減され、チップ部品の検査を適正に行うことができる。このとき、検査対象となるチップ部品とは別途に比較基準用チップは特に必要とされないため、高速処理にも適している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、検査対象となるチップ部品をその輝度によって簡易に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明に係るチップ部品の検査用装置及び検査方法の好適な一実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
[ チップ部品の検査用装置の構成 ]
図１は、チップ部品１の検査用装置２の構成ブロック図である。チップ部品１は、リング状の照明器具３によって照明され、レンズ４が取り付けられたカメラ６によって撮像される。カメラ６によって撮像されたチップ部品１の撮像信号は検査用装置２に送信される。
【００１５】
検査用装置２は、外形領域判定部７、輝度測定エリア設定部８、平均輝度演算部９、閾値設定部１１、２値化画像処理部１２、インターフェイス１３、及びモニタ１４を備えている。また、インターフェイス１３には、文字情報等を入力するためのキーボード１６及びポインティングデバイスであるマウス１７が接続されている。この検査用装置２は、物理的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成されている。
【００１６】
図２は、チップ部品１の平面図である。図２に示すように、チップ部品１の表面には、セラミックの素地１ａと電極部１ｂとが表れている。
【００１７】
図１に戻り、外形領域判定部７は、カメラ６から送信されたチップ部品１の輝度情報を含む画像信号を受けて、チップ部品１の外形領域を求める。すなわち、外形領域判定部７は、チップ部品１とチップ部品１の背景との境界を輝度によって判定し、チップ部品１の外形領域座標を求める（参照図２）。
【００１８】
輝度測定エリア設定部８は、外形領域判定部７によって判定されたチップ部品１の外形領域の座標に応じて、輝度測定エリアＢＡを設定する。すなわち、輝度測定エリア設定部８は、輝度測定エリアＢＡとして、チップ部品１の外形領域内であって素地領域１ａの中央部に５カ所、左右縁部に３カ所ずつの計１１カ所、正方形の輝度測定エリアＢＡ１〜ＢＡ１１を設定する（参照図２）。
【００１９】
輝度測定エリアＢＡ１〜ＢＡ１１の中心位置の設定は、次の通りである。ここで、チップ部品１の横方向の長さをＬ、縦方向の幅をＨとする。また、図２に示す各長さを一例として以下のように定義する。
各輝度測定エリアＢＡの一辺の長さ＝Ｈ／１０    （１）
長さＡ＝Ｌ／２      （２）
長さＢ＝Ｈ／７      （３）
長さＣ＝Ｌ／２０    （４）
長さＤ＝Ｈ／２      （５）
長さＥ＝Ｈ／５      （６）
【００２０】
素地領域１ａの中央部に設定される輝度測定エリアＢＡ１〜ＢＡ５のうち、中央に位置する輝度測定エリアＢＡ１の中心は、チップ部品１の中心に位置し、両左右の辺縁から長さＡの位置であって、上下の辺縁から長さＤの位置である。また、輝度測定エリアＢＡ２の中心は、輝度測定エリアＢＡ１の中心から、左横方向に長さＢ、上方向に長さＥだけ離間している。輝度測定エリアＢＡ３の中心は、輝度測定エリアＢＡ１の中心から、左横方向に長さＢ、下方向に長さＥだけ離間している。輝度測定エリアＢＡ４の中心は、輝度測定エリアＢＡ１の中心から、右横方向に長さＢ、上方向に長さＥだけ離間している。輝度測定エリアＢＡ５の中心は、輝度測定エリアＢＡ１の中心から、右横方向に長さＢ、下方向に長さＥだけ離間している。
【００２１】
また、素地領域１ａの左縁部に設定される輝度測定エリアＢＡ６〜ＢＡ８のうち、輝度測定エリアＢＡ６の中心は、左辺縁から右横方向に長さＣだけ離間し、上下の辺縁から長さＤの位置（縦方向に中心）である。輝度測定エリアＢＡ７の中心は、輝度測定エリアＢＡ６の中心から、上方向に長さＥだけ離間している。輝度測定エリアＢＡ８の中心は、輝度測定エリアＢＡ６の中心から、下方向に長さＥだけ離間している。
【００２２】
また、素地領域１ａの右縁部に設定される輝度測定エリアＢＡ９〜ＢＡ１１のうち、輝度測定エリアＢＡ９の中心は、右辺縁から左横方向に長さＣだけ離間し、上下の辺縁から長さＤの位置（縦方向に中心）である。輝度測定エリアＢＡ１０の中心は、輝度測定エリアＢＡ９の中心から、上方向に長さＥだけ離間している。輝度測定エリアＢＡ１１の中心は、輝度測定エリアＢＡ９の中心から、下方向に長さＥだけ離間している。
【００２３】
このように、輝度測定エリアＢＡ１〜ＢＡ１１の位置は、チップ部品１の大きさ及び形状によって設定される。そのため、チップ部品１ごとに、その外形の大きさ或いは形状が異なっても、そのチップ部品１の大きさ及び外形に応じて輝度測定エリアＢＡが設定される。
【００２４】
平均輝度演算部９は、輝度測定エリア設定部８によって設定された輝度測定エリアＢＡ１〜ＢＡ１１における平均輝度値を演算する。図３は、各輝度測定エリアＢＡにおける画素の配列を示している。平均輝度演算部９は、図３に示す各輝度測定エリアＢＡの各画素（０１〜４２）における輝度値から、各輝度測定エリアＢＡの平均輝度値を演算し、さらに全輝度測定エリアＢＡ１〜ＢＡ１１の平均輝度値を演算する。
【００２５】
図１に戻り、閾値設定部１１は、平均輝度演算部９によって演算された平均輝度値に基づいて、画像信号を２値化するための上限閾値及び下限閾値を設定する。ここで、上限閾値及び下限閾値は、チップ部品１のワレ、カケ、異物付着やクラック等の異常が生じている素地１ａの輝度が、上限閾値を超えるか下限閾値を下回る輝度となり、下限閾値から上限閾値の範囲内の輝度の素地１ａは正常であるように設定する。上限閾値は、平均輝度値に対して所定の上限オフセット値を加算して設定し、下限閾値は、平均輝度値に対して所定の下限オフセット値を減算して設定する。上限オフセット値及び下限オフセット値は、予め閾値設定部１１に設定されている。また、上限オフセット値及び下限オフセット値は、予め、複数のチップ部品１にて、正常素地の輝度と異常素地の輝度を測定して、適正に決定しておく。
【００２６】
チップ部品１の個体差に起因してチップ部品１ごとにその輝度は異なるが、上限閾値及び下限閾値は、チップ部品１の平均輝度値に基づいて設定されるため、チップ部品１ごとの輝度の変化に影響を受けないように、チップ部品１の検査を行うことができる。そのため、上限閾値及び下限閾値が固定的に設定されている場合よりも誤判定は低減される。また、チップ部品１の輝度がロッドによって変化しても、チップ部品１の検査を適正に行うことができる。このとき、検査対象となるチップ部品１とは別途に比較基準用チップは特に必要としない。したがって、本検査用装置２は、高速処理にも適している。
【００２７】
２値化画像処理部１２は、閾値設定部１１によって設定された上限閾値及び下限閾値に基づいて、チップ部品１の画像信号を２値化処理する。すなわち、チップ部品１の画像信号における画素の輝度値が、上限閾値から下限閾値の範囲の値であれば、モニタ１４に白く表示する表示値（例えば「０」）を設定し、チップ部品１の画像信号における画素の輝度値が、上限閾値を超えたか或いは下限閾値を下回る値であれば、モニタ１４に黒く表示する表示値（例えば「１」）を設定する。
【００２８】
モニタ１４は、２値化画像処理部１２によって２値化画像処理により設定された表示値を受け、チップ部品１の画像信号の画素ごとに、正常の範囲である上限閾値から下限閾値の範囲内の輝度値の画素を白く表示し、異常の範囲である上限閾値から下限閾値の範囲外の輝度値の画素を黒く表示する。
【００２９】
[ チップ部品の検査方法 ]
図１及び図４を参照してチップ部品１の検査方法について説明する。図４は、チップ部品１の検査用装置２において実行される処理のフローチャートである。
【００３０】
カメラ６は、照明器具３によって照明されたチップ部品１を撮像し、チップ部品１の画像信号を検査用装置２に送信する。
【００３１】
検査用装置２の外形領域判定部７は、カメラ６から送信されたチップ部品１の画像信号を受けて、チップ部品１とチップ部品１の背景との境界を輝度の相違から、座標上におけるチップ部品１の外形領域を判定する（Ｓ１０１）。
【００３２】
次いで、輝度測定エリア設定部８によって判定されたチップ部品１の外形領域の座標に応じて、素地領域１ａの１１カ所の輝度測定エリアＢＡ（参照図２）が設定される（Ｓ１０２）。
【００３３】
さらに、各輝度測定エリアＢＡの各画素（画素座標０１〜４２）（参照図３）における輝度値から、全輝度測定エリアＢＡ１〜ＢＡ１１の平均輝度値が、平均輝度演算部９によって演算される（Ｓ１０３）。
【００３４】
そして、閾値設定部１１によって、平均輝度値に予め設定された上限オフセット値が加算されて上限閾値が設定されると共に、平均輝度値に予め設定された下限オフセット値が減算されて下限閾値が設定される（Ｓ１０４）。
【００３５】
続いて、閾値設定部１１によって設定された上限閾値及び下限閾値に基づいて、上限閾値から下限閾値の範囲内と範囲外とのどちらに、チップ部品１の各画素の輝度が属するかに基づいて、２値化処理が２値化画像処理部１２によって行われる（Ｓ１０５）。このとき、チップ部品１の画像信号における画素の輝度値が、上限閾値から下限閾値の範囲内であれば、モニタ１４に白く表示する表示値を設定し、上限閾値から下限閾値の範囲外であれば、モニタ１４に黒く表示する表示値を設定する。
【００３６】
そのうえで、モニタ１４には、２値化画像処理部１２によって２値化画像処理により設定された表示値に基づいて、チップ部品１の画像信号の画素ごとに、正常の範囲である上限閾値から下限閾値の範囲内の画素は白く表示され、異常の範囲である上限閾値から下限閾値の範囲外の画素は黒く表示される（Ｓ１０６）。以上の検査方法により、チップ部品１のワレ、カケ、異物付着やクラック等の異常が生じている素地部分が黒く表示される。
【００３７】
図５にチップ部品の検査例を示す。図５（ａ）は、本実施形態に示したように、平均輝度値に応じて上限閾値及び下限閾値が決定される検査用装置２によって、チップ部品の画像信号が、２値化処理された画像である。すなわち、図５（ａ）の左側は、チップ部品の画像を、右側は、２値化処理された画像を示している。また、異なる２個のチップ部品についてそれぞれ検査した画像を上下に並べて表している。図５（ｂ）は、個体差のある平均輝度値によらず、上限閾値及び下限閾値が固定的に設定された検査用装置によって、チップ部品の画像信号が、２値化処理された画像である。上下に並べて表した２個のチップ部品は、図５（ａ）の２個のチップ部品と順序対になっている。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、上側のチップ部品において、素地１ａの右縁部には、チッピングが黒く表示されており、素地１ａの中央部は、白く正常であることを示している。一方、図５（ｂ）の上側のチップ部品は、図５（ａ）の上側のチップ部品と同じチップ部品を検査したものであるが、素地１ａの中央部は、正常であるにも拘わらず、黒く表示されている。このように、チップ部品１の正常・異常を判定するための上限閾値及び下限閾値は、輝度値の個体差に応じて設定することが重要であることが分かる。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）の下側に表したチップ部品の２値化処理された画像には、いずれも、左下縁部において、右下がりに延在する直線状の異常部分（直線上に黒く表示された部分）が表れている。つまり、図５（ａ）及び図５（ｂ）ともに、異常部分が確認されたケースである。
【００３９】
なお、本発明に係るチップ部品１の検査用装置２及び検査方法は、上記実施形態に限られない。
【００４０】
上記実施形態では、２値化画像処理を行うにあたり、上限閾値及び下限閾値の２つの閾値を設定したが、チップ部品１の輝度の特性によっては、１つの閾値を設定し、２値化画像処理を行うようにしても良い。
【００４１】
また、輝度測定エリアＢＡの位置は、図２に示す１１カ所の位置でなくともよく、例えば、素地１ａの領域内に均等に散在させた位置に存在させても良い。また、輝度測定エリアＢＡの個数も任意に設定して良い。また、チップ部品１が矩形でない形状であっても、そのチップ部品１の形状に合わせて、輝度測定エリアＢＡの位置を設定できるようにすると良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るチップ部品の検査用装置の一実施形態を示す構成ブロック図である。
【図２】チップ部品の平面図である。
【図３】輝度測定エリアにおける画素の配列を示す概略図である。
【図４】検査用装置において実行される処理のフローチャートである。
【図５】チップ部品の検査例であり、図５（ａ）は、平均輝度値に応じて上限閾値及び下限閾値が決定される検査用装置により２値化画像処理されたチップ部品の画像である。図５（ｂ）は、上限閾値及び下限閾値が固定的に設定された検査用装置により２値化画像処理されたチップ部品の画像である。
【符号の説明】
【００４３】
１…チップ部品、２…検査用装置、７…外形領域判定部、８…輝度測定エリア設定部、９…平均輝度演算部、１１…閾値設定部、１２…２値化画像処理部、ＢＡ…輝度測定エリア。
【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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