(57)【要約】【課題】照明手段、撮影手段および撮影画像処理手段を有する検査装置を用いて検査品の表面欠陥を検出する方法において、光の反射具合によって欠陥箇所が途切れ途切れに検出される場合であってもこれを欠陥として検出可能な欠陥検出方法を提供する。【解決手段】検査品の検査部分を撮影し、撮影により取得した画像データにおける画素ごとの輝度を比較して欠陥箇所を特定し、このとき欠陥箇所と特定される画素が複数並んでいるときはこれを連結して１つの欠陥箇所と識別する。次いで一の欠陥箇所の周囲を所定の画素数間隔の範囲で検索して他の欠陥箇所の有無を検出し、他の欠陥箇所が存在しないときは前記一の欠陥箇所をもって１つの欠陥と識別し、他の欠陥箇所が存在するときはこれを前記一の欠陥箇所と連結して１つの欠陥と識別する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明手段、撮影手段および撮影画像処理手段を有する検査装置を用いて検査品の表面欠陥を検出する方法であって、
検査品の検査部分を撮影し、撮影により取得した画像データにおける画素ごとの輝度を比較して欠陥箇所を特定し、このとき欠陥箇所と特定される画素が複数並んでいるときはこれを連結して１つの欠陥箇所と識別し、
一の欠陥箇所の周囲を所定の画素数間隔の範囲で検索して他の欠陥箇所の有無を検出し、他の欠陥箇所が存在しないときは前記一の欠陥箇所をもって１つの欠陥と識別し、他の欠陥箇所が存在するときはこれを前記一の欠陥箇所と連結して１つの欠陥と識別することを特徴とする画像による欠陥検出方法。
【請求項２】
請求項１記載の欠陥検出方法において、
前記検索を他の欠陥箇所が存在しなくなるまで検索範囲を拡大しながら所要回数繰り返し実行し、前記実行により検出される複数の欠陥箇所を纏めて１つの欠陥と識別することを特徴とする画像による欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面欠陥検査に係る画像による欠陥検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品の表面状況を精査すべく従来から表面欠陥検査方法が種々開発されており、例えば以下のような画像検査方法が提案されている。
【０００３】
すなわち、この画像検査方法は、照明手段、撮影手段および撮影画像処理手段を有する検査装置を用いて以下の手順で検査品の表面欠陥を検出する。
（１）検査品の検査部分を撮影する。
（２）撮影により取得した画像データの画素ごとに輝度を算出する。
（３）画素ごとにその周囲の画素の輝度と比較する（周囲との輝度の差を算出する）
（４）上記（３）の値が、予め設定した輝度に関するしきい値（基準値）Ａよりも大きな画素を欠陥箇所（仮の欠陥）と特定し、このとき欠陥箇所と特定される画素が複数並んでいるときはこれを連結して１つの欠陥箇所と識別する。
（５）上記（４）にて検出した欠陥箇所の大きさ（画素数）が、予め設定した欠陥箇所の大きさに関するしきい値Ｂよりも大きな場合に、この欠陥箇所を欠陥（真の欠陥）と識別する。
【０００４】
しかしながら、上記従来の検査方法によると、製品の表面状態が均一な場合であっても、欠陥形状による光の反射具合により、１つの欠陥箇所が複数の欠陥箇所として検出される場合があり、このように光の反射具合によって欠陥箇所が途切れ途切れに検出されると、この途切れ途切れの部位が個々に上記しきい値Ｂと比較されるために、個々では小さ過ぎ、よって欠陥と識別されないことがある。
【０００５】
例えば、図９は多数の画素１００を示しており、このうち黒塗りした画素１００が上記（４）にて欠陥箇所と識別されたものとする。欠陥箇所は、符号１〜５で示す５箇所に分かれており、欠陥箇所１は画素数「２０」、欠陥箇所２は画素数「４」、欠陥箇所３は画素数「９」、欠陥箇所４は画素数「５」、欠陥箇所５は画素数「４」に相当する欠陥の大きさを有している。このような場合、上記しきい値Ｂが例えば画素数「５０」に設定されると、個々では小さ過ぎることから、全体としては明らかに欠陥であるにもかかわらず、欠陥と識別されないことになる。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１０３９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて、上記したように光の反射具合によって欠陥箇所が途切れ途切れに検出される場合であっても、これを欠陥として検出可能な欠陥検出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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による欠陥検出方法は、照明手段、撮影手段および撮影画像処理手段を有する検査装置を用いて検査品の表面欠陥を検出する方法であって、検査品の検査部分を撮影し、撮影により取得した画像データにおける画素ごとの輝度を比較して欠陥箇所を特定し、このとき欠陥箇所と特定される画素が複数並んでいるときはこれを連結して１つの欠陥箇所と識別し、一の欠陥箇所の周囲を所定の画素数間隔の範囲で検索して他の欠陥箇所の有無を検出し、他の欠陥箇所が存在しないときは前記一の欠陥箇所をもって１つの欠陥と識別し、他の欠陥箇所が存在するときはこれを前記一の欠陥箇所と連結して１つの欠陥と識別することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２による欠陥検出方法は、上記した請求項１記載の欠陥検出方法において、前記検索を他の欠陥箇所が存在しなくなるまで検索範囲を拡大しながら所要回数繰り返し実行し、前記実行により検出される複数の欠陥箇所を纏めて１つの欠陥と識別することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１１】
すなわち、本発明の請求項１による欠陥検出方法においては上記したように、一の欠陥箇所の周囲を所定の画素数間隔の範囲で検索して他の欠陥箇所の有無を検出し、他の欠陥箇所が存在しないときは一の欠陥箇所をもって１つの欠陥と識別し、他の欠陥箇所が存在するときはこれを一の欠陥箇所と連結して１つの欠陥と識別するために、特定の欠陥箇所と他の欠陥箇所が互いに離れていても所定の画素数間隔の範囲内であれば、これを１つの欠陥として検出することが可能とされている。したがって、欠陥形状による光の反射具合により１つの欠陥箇所が複数の欠陥箇所として検出される場合であっても欠陥の見逃しや判定ミスを減らすことができ、表面欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２による欠陥検出方法においては上記したように、請求項１記載の検索を他の欠陥箇所が存在しなくなるまで検索範囲を拡大しながら所要回数繰り返し実行し、これにより検出される複数の欠陥箇所を纏めて１つの欠陥と識別するために、特定の欠陥箇所と他の２つ以上の欠陥箇所が互いに離れていても所定の画素数間隔の範囲内であれば、これを１つの欠陥として検出することが可能とされている。したがって、欠陥形状による光の反射具合により１つの欠陥箇所が複数の欠陥箇所として検出される場合であっても欠陥の見逃しや判定ミスを減らすことができ、表面欠陥の検出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１４】
当該実施例に係る検出方法は、図１に示す検査装置１１を用いて検査品ｗの表面欠陥を検出するものである。検査装置１１は、撮影手段としてのカメラ１２、照明手段としての照明１３，１４および、撮影画像処理手段としての画像処理ＰＣ１５を有し、また照明１３，１４の光を拡散させるための拡散板１６，１７を有している。また、検査品ｗが環状部品等である場合には、これを回転させながら撮影を行なうので、回転のためのコントローラ１８、ドライバー１９、モーター２０および回転台２１を有している。
【００１５】
検出は、以下の手順による。
（１）検査品ｗの検査部分を撮影する。
（２）撮影により取得した画像データの画素ごとに輝度を算出する。
（３）画素ごとにその周囲の画素の輝度と比較する（周囲との輝度の差を算出する）
（４）上記（３）の値が、予め設定した輝度に関するしきい値（基準値）Ａよりも大きな画素を欠陥箇所と特定し、このとき欠陥箇所と特定される画素が複数並んでいるときはこれを連結して１つの欠陥箇所と識別する。
（５）取得した画像データから欠陥箇所を抜き出し、その位置データを記録する。
（６）上記（５）にて記録した一の欠陥箇所の位置データから、該一の欠陥箇所の周囲を所定の画素数間隔の範囲に亙って検索し、他の欠陥箇所の有無を検出する。
（７）その結果、他の欠陥箇所が存在しないときには上記一の欠陥箇所をもって１つの欠陥と識別し、他の欠陥箇所が存在するときにはこれを上記一の欠陥箇所と連結して１つの欠陥と識別する。
【００１６】
例えば、図２は上記図９と同様、縦横多数の画素１００を示しており、このうち黒塗りした画素１００が上記（４）にて欠陥箇所と識別されたものとする。欠陥箇所は、符号１〜５で示す５箇所に分かれており、欠陥箇所１は画素数「２０」、欠陥箇所２は画素数「４」、欠陥箇所３は画素数「９」、欠陥箇所４は画素数「５」、欠陥箇所５は画素数「４」に相当する欠陥の大きさを有している。
【００１７】
この状況で、上記（６）における所定の画素数間隔を例えば画素数「２」に設定して検出を続行すると、以下のようになる。尚、図２における欠陥箇所１を上記一の欠陥箇所とする。
【００１８】
（ａ）図３（Ａ）に示すように、欠陥箇所１の周囲を画素数間隔「２」の範囲（斜線の範囲）Ｅ１で別の欠陥箇所がないか検索する。
（ｂ）その結果、欠陥箇所２が検索範囲Ｅ１に含まれて検出されるため、図３（Ｂ）に示すように、欠陥箇所１と欠陥箇所２を連結して１つの欠陥箇所Ｋ１とする。
【００１９】
（ｃ）次いで図４（Ａ）に示すように、上記（ｂ）による欠陥箇所Ｋ１の周囲を画素数間隔「２」の範囲（斜線の範囲）Ｅ２で別の欠陥箇所がないか検索する。
（ｄ）その結果、欠陥箇所３が検索範囲Ｅ２に含まれて検出されるため、図４（Ｂ）に示すように、欠陥箇所Ｋ１と欠陥箇所３を連結して１つの欠陥箇所Ｋ２とする。
【００２０】
（ｅ）次いで図５（Ａ）に示すように、上記（ｄ）による欠陥箇所Ｋ２の周囲を画素数間隔「２」の範囲（斜線の範囲）Ｅ３で別の欠陥箇所がないか検索する。
（ｆ）その結果、欠陥箇所４が検索範囲Ｅ３に含まれて検出されるため、図５（Ｂ）に示すように、欠陥箇所Ｋ２と欠陥箇所４を連結して１つの欠陥箇所Ｋ３とする。
【００２１】
（ｇ）次いで図６（Ａ）に示すように、上記（ｆ）による欠陥箇所Ｋ３の周囲を画素数間隔「２」の範囲（斜線の範囲）Ｅ４で別の欠陥箇所がないか検索する。
（ｈ）その結果、欠陥箇所５が検索範囲Ｅ４に含まれて検出されるため、図６（Ｂ）に示すように、欠陥箇所Ｋ３と欠陥箇所５を連結して１つの欠陥箇所Ｋ４とする。
【００２２】
（ｉ）次いで図７（Ａ）に示すように、上記（ｈ）による欠陥箇所Ｋ４の周囲を画素数間隔「２」の範囲（斜線の範囲）Ｅ５で別の欠陥箇所がないか検索する。
（ｊ）その結果、新たな欠陥箇所は検出されないため、図７（Ｂ）に示すように上記（ｈ）による欠陥箇所Ｋ４を当該検索結果としての欠陥Ｋとする。
【００２３】
このようにすれば図８に拡大して示すように、５箇所の欠陥箇所１〜５をすべた網羅した状態にて欠陥Ｋが検出されるため、欠陥検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例に係る欠陥検出方法の実施に用いる検査装置の説明図
【図２】画素配列における欠陥箇所の分布を示す説明図
【図３】同欠陥検出方法の手順説明図
【図４】同欠陥検出方法の手順説明図
【図５】同欠陥検出方法の手順説明図
【図６】同欠陥検出方法の手順説明図
【図７】同欠陥検出方法の手順説明図
【図８】同欠陥検出方法の手順説明図
【図９】画素配列における欠陥箇所の分布を示す説明図
【符号の説明】
【００２５】
１，２，３，４，５，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４  欠陥箇所
１１  検査装置
１２  カメラ（撮影手段）
１３，１４  照明（照明手段）
１５  画像処理ＰＣ（撮影画像処理手段）
１６，１７  拡散板
１８  コントローラ
１９  ドライバー
２０  モーター
２１  回転台
ｗ  検査品
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５  検索範囲
Ｋ  欠陥
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年5月1日(2006.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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