(57)【要約】【課題】短い検査時間で欠陥の検出精度を向上させることの可能な欠陥検出装置を提供する。【解決手段】欠陥検出装置は、周上に配置され、異なる方向から検査対象面に光を照射する発光体と、発光体の光の照射下で、検査対象面の画像データを取得する撮像装置と、画像データの各画素の輝度値及び方向を平面座標上に表した擬似配光分布を生成し、擬似配光分布によって囲まれた面積に基づき検査対象面の欠陥を検出する制御装置とを備える。【選択図】図１
2017062154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周上に配置され、異なる方向から検査対象面に光を照射する発光体と、
前記発光体の光の照射下で、前記検査対象面の画像データを取得する撮像装置と、
前記画像データの各画素の輝度値及び前記方向を平面座標上に表した擬似配光分布を生成し、前記擬似配光分布によって囲まれた面積に基づき前記検査対象面の欠陥を検出する制御装置と
を備えることを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項２】
前記発光体は面発光体であることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検出装置。
【請求項３】
前記発光体は、開口した底部を有する半球状のカバー部材に取り付けられ、
前記発光体の光軸は、前記カバー部材の天頂から鉛直方向に延びる軸に向くように調整可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の欠陥検出装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記面積を輝度変換した輝度変換画像を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の欠陥検出装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記輝度変換画像において所定の画素の領域を収縮し、膨張して、欠陥抽出画像を生成することを特徴とする請求項４に記載の欠陥検出装置。
【請求項６】
前記発光体の光を平行光に変更するコリメータレンズと、
前記撮像装置に入射する光を平行光に変更するテレセントリックレンズと
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の欠陥検出装置。
【請求項７】
周上に配置され、異なる方向から検査対象面に光を照射するステップと、
発光体の光の照射下で、前記検査対象面の画像データを取得するステップと、
前記画像データの各画素の輝度値及び前記方向を平面座標上に表した擬似配光分布を生成し、前記擬似配光分布によって囲まれた面積に基づき前記検査対象面の欠陥を検出するステップと
を有することを特徴とする欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳物の切削加工における加工面に生じた欠陥を検出する欠陥検出装置及び欠陥検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属のワークの加工面を撮像した画像を用いて、加工面に形成された傷等の欠陥を検出する欠陥検出装置が提案されている。特許文献１の欠陥検出装置は、多方向に配置された発光素子を備え、撮像の度にワークに対する相対位置が変わるように発光素子のうちの１つを発光させてワーク表面を撮像する。この欠陥検出装置は、撮像した画像の各画素について発光素子の位置情報及び各画素の輝度値を３次元空間にプロットして疑似配光分布を生成し、生成した疑似配光分布の特徴量に基づき欠陥を検出する。
【０００３】
特許文献２の表面傷検査装置は、ワークを取り囲むように設置された複数の光源を順番に発光させてワークの表面を撮像する。この欠陥検出装置は、撮像した画像のうち、互いに対応する画素において最も高い輝度値を抽出し、最も高い輝度値を有する画素を集めた画像から生成した検査対象画像に基づいてワーク表面の欠陥を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８２００３号公報
【特許文献２】特開２０１４−９９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、発光素子が多く撮像枚数も多いため、特徴量の算出に時間がかかり、検査時間が長くなってしまう。また、特許文献２では、ワークの加工面を研磨することにより生じる研磨痕が網目状に交差した状態のクロスハッチがワーク表面にある場合、クロスハッチは欠陥と同等またはそれ以上の輝度で反射してしまうため、クロスハッチも欠陥として検出してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、短い検査時間で欠陥の検出精度を向上させることの可能な欠陥検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様による欠陥検出装置は、周上に配置され、異なる方向から検査対象面に光を照射する発光体と、前記発光体の光の照射下で、前記検査対象面の画像データを取得する撮像装置と、前記画像データの各画素の輝度値及び前記方向を平面座標上に表した擬似配光分布を生成し、前記擬似配光分布によって囲まれた面積に基づき前記検査対象面の欠陥を検出する制御装置とを備える。
【０００８】
本発明の第２の態様による欠陥検出方法は、周上に配置され、異なる方向から検査対象面に光を照射するステップと、発光体の光の照射下で、前記検査対象面の画像データを取得するステップと、前記画像データの各画素の輝度値及び前記方向を平面座標上に表した擬似配光分布を生成し、前記擬似配光分布によって囲まれた面積に基づき前記検査対象面の欠陥を検出するステップとを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、周上の異なる方向から取得した画像データの各画素の輝度値及び発光体の方向を平面座標上に表した擬似配光分布の面積に基づき、欠陥を検出する。これにより、平面座標上に分布する輝度値によって囲まれた面積が判り、圧着痕等の欠陥部と、クロスハッチのような研磨痕等の良品部との形状の違いを面積から識別することができるので、短い検査時間で欠陥の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る欠陥検出装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る照明装置の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【図４】図３のV−V線に沿う断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るワークの欠陥検出制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る擬似配光分布を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る特徴量画像を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るオープニング処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係る欠陥検出装置について図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係る欠陥検出装置１００の概略図である。欠陥検出装置１００は、検査装置１０１及び制御装置１０７を備えている。欠陥検出装置１００は、ワーク１１０の検査対象面の画像を撮像し、撮像した画像に基づいてワーク１１０の検査対象面の欠陥部を検出する。
【００１２】
検査装置１０１は、検査ヘッド１０２、撮像装置１０５、及び姿勢変更装置１０６を備えている。検査ヘッド１０２は、カバー部材１０３及び照明装置１０４を備え、姿勢変更装置１０６の先端に撮像装置１０５を介して取り付けられている。カバー部材１０３は、曲面状であり、好ましくは撮像装置１０５を天頂とする半球状である。カバー部材１０３の内周壁には、複数の照明装置１０４が周上に取り付けられており、好ましくは８〜１６個の照明装置１０４が設けられる。本実施形態では、８個の照明装置１０４がカバー部材１０３に設けられている。複数の照明装置１０４が設けられることによって、多方向からワーク１１０の検査区域に光を照射することができる。照明装置１０４は、制御装置１０７によって点灯及び消灯が制御され、ワーク１１０の検査対象面に光を照射する。
【００１３】
撮像装置１０５は、受光部１０５ａを備えている。撮像装置１０５は、例えばデジタルカメラであり、好ましくは高速カメラである。撮像装置１０５では、撮像素子としてＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）またはＣＣＤ（Charge Coupled Device）が用いられる。受光部１０５ａは、ワーク１１０の検査区域に正対する位置に配置される。受光部１０５ａは、反射光の平行成分のみを受光するテレセントリックレンズ等を備えていてもよい。姿勢変更装置１０６は、検査ヘッド１０２を所定の位置に移動する装置であり、例えば多関節ロボットアームである。
【００１４】
制御装置１０７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを備え（図示せず）、メモリに格納されているプログラム等を実行することによって各種制御を行う。制御装置１０７は、照明装置１０４、撮像装置１０５、姿勢変更装置１０６、及びワーク支持台１０８に電気的に接続している。
【００１５】
ワーク支持台１０８は、ワーク１１０を載置する。ワーク支持台１０８は、水平方向の一方向に移動するＸステージ１０８ａ、Ｘステージ１０８ａの移動方向に垂直な方向に移動するＹステージ１０８ｂ、及び回転可能な回転ステージ１０８ｃを備えている。なお、回転ステージ１０８ｃは、Ｘステージ１０８ａ及びＹステージ１０８ｂに代えて設けられてもよい。これにより、ワーク支持台１０８は、ワーク１１０を水平方向の所定の位置に動かすことができる。
【００１６】
図２は、本実施形態に係る照明装置１０４の一例を示す図である。図２（ａ）は照明装置１０４の概略図、図２（ｂ）は図２（ａ）のII−II線に沿う断面図である。照明装置１０４には、発光体としての複数の発光ダイオード１０４１が配置されており、面発光体として機能する。各発光ダイオード１０４１には、その光軸上にレンズ１０４２が取り付けられている。レンズ１０４２は、例えばコリメータレンズであり、コリメータレンズを用いることによって平行光がワーク１１０の検査対象面に照射される。これにより、検査対象面での光の散乱が低減され、より高い精度の欠陥検出が可能になる。なお、レンズ１０４２は、発光ダイオード１０４１のそれぞれに直接取り付けられている必要はなく、例えば１枚のレンズ１０４２を発光ダイオード１０４１のアレーに対向して設けてもよい。
【００１７】
制御装置１０７は、すべての発光ダイオード１０４１の点灯及び消灯を行う。なお、照明装置１０４は面発光体であればよく、発光ダイオード１０４１に代えて有機ＥＬ等を用いてもよい。照明装置１０４を面発光体にすることにより、発光ダイオード等の点発光体よりも十分な光量が得られる。これにより、ワーク１１０の検査対象面の細かい変化を画像データとして取得することが可能になり、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る制御装置１０７のブロック図である。制御装置１０７は、ロボット制御部１０７ａ、ステージ制御部１０７ｂ、照明部１０７ｃ、画像処理部１０７ｄ、記憶部１０７ｅ、及び演算部１０７ｆを備えている。ロボット制御部１０７ａは、姿勢変更装置１０６に制御信号を出力し、検査ヘッド１０２を所定の位置に移動させる。ステージ制御部１０７ｂは、ワーク支持台１０８に制御信号を出力し、ワーク１１０を所定の位置に移動させる。照明部１０７ｃは、照明装置１０４の点灯及び消灯を制御し、照明装置１０４の輝度を調整し、照明装置１０４の照射角を制御する。照明装置１０４の輝度は、好ましくはワーク１１０の検査区域の面において同一となるように調整される。画像処理部１０７ｄは、撮像装置１０５に制御信号を出力し、照明部１０７ｃによる照明装置１０４の制御のタイミングに従って、撮像装置１０５にワーク１１０の検査区域の面を撮像させる。記憶部１０７ｅは、撮像装置１０５によって撮像された画像を格納する。演算部１０７ｆは、格納された画像に対して画像処理を行い、検査区域の面における欠陥の検出を行い、所定のデータを生成する。演算部１０７ｆは、生成したデータをモニタ及びプリンタ等の出力装置（図示せず）に出力してもよい。
【００１９】
図４（ａ）は検査ヘッド１０２の拡大図である。照明装置１０４は、支持部材１０９を介してカバー部材１０３の内周壁１０３ａに取り付けられている。照明装置１０４は、支持部材１０９によりワーク１１０の検査区域１１０ａに向かって傾動可能に支持されている。照明装置１０４から照射される光はワーク１１０の検査区域１１０ａの中心に向かって所定の照射角θで照射され、検査区域１１０ａからの反射光が受光部１０５ａに入射する。カバー部材１０３の天頂を通り鉛直方向に延びる軸Ｚ０上にある検査区域１１０ａの位置に照明装置１０４の光軸が向かうように、照明部１０７ｃは照明装置１０４の照射角θを調整する。なお、図４（ａ）において、ワーク１１０の検査区域１１０ａがＸＹ平面上にあり、ワーク１１０から受光部１０５ａに向かう方向がＺ軸となる。
【００２０】
図４（ｂ）は図３のIV−IV線に沿う断面図である。各照明装置１０４ａ〜１０４ｈは、内周壁１０３ａの周上に沿ってそれぞれ異なる位置に取り付けられている。好ましくは、各照明装置１０４ａ〜１０４ｈは、略等しい間隔で内周壁１０３ａに取り付けられている。これにより、隣り合う照明装置１０４のなす角度は、略等しくなり、ＸＹ平面上における方位角αとなる。検査区域１１０ａの中心は、カバー部材１０３の開口の中心を通る軸上にある。複数の照明装置１０４ａ〜１０４ｈが半球状のカバー部材１０３の内周壁の周上に取り付けられることによって、各照明装置１０４ａ〜１０４ｈから検査区域１１０ａまでのそれぞれの距離ｒは略等しくなる。このため、本実施形態では、距離ｒを考慮しない。
【００２１】
欠陥検出装置１００によりワーク１１０を検査する場合、ロボット制御部１０７ａ及びステージ制御部１０７ｂは、受光部１０５ａと正対する位置にワーク１１０の検査区域１１０ａが位置するように検査ヘッド１０２及びワーク支持台１０８を制御する。
【００２２】
図５は、本実施形態に係るワーク１１０の欠陥検出制御を示すフローチャートである。本フローチャートは、受光部１０５ａが所定の検査区域１１０ａと正対する位置に移動した後に、制御装置１０７がメモリに格納されているプログラムを実行することによって行われる。なお、本フローチャートは１つの検査区域１１０ａに対する欠陥検出処理を示しており、ワーク１１０のすべての検査区域に対して同様の処理が行われる。
【００２３】
ステップＳ５０１では、照明部１０７ｃは、ワーク１１０の検査区域１１０ａの位置に合わせて点灯制御する１つの各照明装置１０４の傾きを調整し、照明装置１０４の照射角θを変更する。詳しくは、照明装置１０４から照射される光が検査区域１１０ａの中心に照射されるように、照明部１０７ｃは照明装置１０４をワーク１１０の方向に傾けて照射角θを変更する。ステップＳ５０２では、照明部１０７ｃは照射角θを調整した照明装置１０４を点灯し、画像処理部１０７ｄは撮像装置１０５によってワーク１１０の検査区域１１０ａを撮像する。撮像終了後、照明部１０７ｃは照明装置１０４を消灯する。
【００２４】
ステップＳ５０３では、記憶部１０７ｅは、撮像した画像データを格納するとともに、撮像した画像データの全画素の輝度値及び方位角αを格納する。なお、光を照射した照明装置１０４の位置情報を共に格納してもよい。照明装置１０４の位置情報は、照明装置１０４ａ〜１０４ｈの位置を区別することができる情報である。位置情報は、例えばカバー部材１０３の天頂を原点とする二次元座標系における座標でもよいし、基準となる１つの照明装置１０４とのなす角度でもよい。
【００２５】
ステップＳ５０４では、演算部１０７ｆは、すべての照明装置１０４ａ〜１０４ｈの点灯下での撮像が完了したか否かを判定する。本実施形態は８つの照明装置１０４ａ〜１０４ｈを備えているので、演算部１０７ｆは８つの画像データが生成されているか否かを判定する。撮像が完了している場合には（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、演算部１０７ｆは、すべての照明装置１０４ａ〜１０４ｈの点灯下における画像データを取得できたと判定して、擬似配光分布を生成する（ステップＳ５０５）。撮像が完了していない場合には（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、演算部１０７ｆはすべての照明装置１０４ａ〜１０４ｆの点灯下における画像データが取得できていないと判定し、照明部１０７ｃはまだ点灯していない照明装置１０４の照射角θを変更する（ステップＳ５０１）。
【００２６】
ステップＳ５０５では、演算部１０７ｆは、ステップＳ５０３で記憶部１０７ｅに格納したすべての画像データの全画素の輝度値から各画素における擬似配光分布を生成し、方位角αを用いて擬似配光分布の面積を算出する。擬似配光分布は、輝度値０を原点とし、原点から照明装置１０４ａ〜１０４ｈのそれぞれの方向における輝度値を平面座標系にプロットしたものである。検査区域１１０ａに欠陥が存在しない場合、検査区域１１０ａからの反射光は正反射光であり、正反射光は撮像装置１０５により受光されない。一方、検査区域１１０ａに欠陥が存在する場合、ある照明装置１０４から検査区域１１０ａに照射される光は正反射光になり撮像装置１０５により受光されないことがあるが、別の照明装置１０４から検査区域１１０ａに照射される光は反射光として撮像装置１０５に受光されることがある。このため、異なる照射方向で取得した各画像データの各画素の擬似配光分布を生成することによって、検査区域１１０ａの欠陥の有無を判定することができる。
【００２７】
詳しくは、図６を参照しながら擬似配光分布について説明する。図６（ａ）は検査区域１１０ａに圧着痕が形成されている場合の擬似配光分布である。演算部１０７ｆは、ある１つの画素における輝度値をすべての画像データの中からそれぞれ取得し、対応する照明装置１０４の方向、即ち方位角α毎にそれぞれの輝度値をプロットする。詳しくは、原点Ｏは輝度値０であり、輝度値ＬＩ１は照明装置１０４ａの照射による輝度値、輝度値ＬＩ２は照明装置１０４ｂの照射による輝度値、輝度値ＬＩ３は照明装置１０４ｃの照射による輝度値、輝度値ＬＩ４は照明装置１０４ｄの照射による輝度値である。また、輝度値ＬＩ５は照明装置１０４ｅの照射による輝度値、輝度値ＬＩ６は照明装置１０４ｆの照射による輝度値、輝度値ＬＩ７は照明装置１０４ｇの照射による輝度値、及び輝度値ＬＩ８は照明装置１０４ｈの照射による輝度値である。図６（ａ）に示すように、検査区域１１０ａに圧着痕が形成されている場合、擬似配光分布によって囲まれた領域、つまり各輝度値ＬＩ１〜ＬＩ８を線でつなぐことによって囲まれた領域は全体的に広がりを有する形状となる。多くの場合、圧着痕は周方向に連続的な傾斜を有するので、各方向から照射された光がそれぞれ反射する。このため、圧着痕における反射光の輝度値を擬似配光分布で表すと、その形状は図６（ａ）に示すように多方向に広がる形状となる。
【００２８】
図６（ｂ）は図６（ａ）の擬似配光分布の面積の算出を説明する図である。擬似配光分布の面積は、隣り合う輝度値ＬＩと原点Ｏとから形成される三角形の面積をそれぞれ算出し、それぞれの面積を加算または乗算することによって算出される。ここで、輝度値ＬＩ１、ＬＩ２、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＡ１、輝度値ＬＩ２、ＬＩ３、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＡ２、輝度値ＬＩ３、ＬＩ４、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＡ３、輝度値ＬＩ４、ＬＩ５、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＡ４とする。同様に、輝度値ＬＩ５、ＬＩ６、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＡ５、輝度値ＬＩ６、ＬＩ７、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＡ６、輝度値ＬＩ７、ＬＩ８、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＡ７、輝度値ＬＩ８、ＬＩ１、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＡ８とする。疑似配光分布の面積は、式１または式２によって算出される。
【数１】
2017062154.tif 000003
【数２】
2017062154.tif 000004
式１、２において、ｉは輝度値の添え字、ｎは照明装置１０４の台数を表している。なお、式１はそれぞれの三角形の面積Ａ１〜Ａ８を加算する式であり、式２はそれぞれの三角形の面積Ａ１〜Ａ８を乗算する式である。また、照明装置１０４は略等しい間隔で配置されていることから、３６０°を照明装置１０４の台数ｎで除算することにより、方位角αを求めることができる。
【００２９】
図６（ｃ）は検査区域１１０ａにクロスハッチが形成されている場合の擬似配光分布を示す図である。本実施形態において、クロスハッチ等の研磨痕は、良品部であり、圧着痕等の欠陥部とは区別される。図６（ｃ）において、輝度値ＬＩ４、ＬＩ５、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＢ４、輝度値ＬＩ５、ＬＩ６、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＢ５、輝度値ＬＩ６、ＬＩ７、及び原点Ｏから形成される三角形の面積をＢ６とする。それぞれの面積Ｂ４〜Ｂ６について、式１を用いて加算または式２を用いて乗算することによって、図６（ｃ）における擬似配光分布の面積を算出する。検査区域１１０ａにクロスハッチが形成されている場合、擬似配光分布は所定の方向に細長く伸びた形状となり、図６（ｂ）の圧着痕の擬似配光分布と比較して面積が小さい。クロスハッチは、切削による条痕が２方向に重なっており、Ｖ字形状の２方向の傾斜を有しているので、傾斜に正対した２方向から照射された光がそれぞれ反射する。このため、クロスハッチにおける反射光の輝度値を擬似配光分布で表すと、その形状は図６（ｃ）に示すように２方向に大きく広がる形状となる。
【００３０】
擬似配光分布によって囲まれた面積の算出について、図７を参照しながら説明する。図７（ａ）は撮像装置１０５によって撮像された検査区域１１０ａの画像データ、図７（ｂ）は式１を用いて算出した擬似配光分布の面積を輝度変換した画像、図７（ｃ）は式２を用いて算出した擬似配光分布の面積を輝度変換した画像である。図７（ａ）に示すように、画像の中央部に点線で囲われた領域Ｄ１はクロスハッチが形成されている領域であり、画像の下部に点線で囲われた領域Ｄ２は圧着痕が形成されている領域を示している。領域Ｄ１の各画素から形成した擬似配光分布は、例えば図６（ｃ）に示すような形状になる。また、領域Ｄ２の各画素から形成した擬似配光分布は、例えば図６（ｂ）に示すような形状になる。図７（ｂ）、（ｃ）を比較すると、領域Ｄ１に示すクロスハッチに想到する部分が画像から消えており、領域Ｄ２に示す圧着痕に相当する部分だけが画像に現れていることが判る。このことから、擬似配光分布の面積の算出に式１及び式２の何れを用いても、欠陥を確実に検出することができる。
【００３１】
ステップＳ５０６では、演算部１０７ｆは、輝度変換テーブルを用いて各画素における擬似配光分布の面積を輝度変換し、輝度変換画像を生成する。輝度変換テーブルは、記憶部１０７ｅに格納されており、例えば表１に示すようなテーブルである。
【表１】
2017062154.tif 000005
表１においてｍｉｎは最小値、ｍａｘは最大値を示している。表１に示すように、輝度変換テーブルは、面積の最小値ｍｉｎから最大値ｍａｘまでの値に、黒色から白色までの複数の階調（例えば８ビット階調）を対応させるテーブルである。輝度変換画像を生成することにより、擬似配光分布の面積が可視化される。なお、算出した面積の最小値及び最大値を輝度変換テーブルの最小値ｍｉｎ及び最大値ｍａｘとしてもよい。この場合には、最小値ｍｉｎ及び最大値ｍａｘの間を等分し、各面積に対して輝度値（例えば０〜２５５）を設定してもよい。また、輝度変換テーブルは、欠陥の種類に応じて異なるものであってもよい。
【００３２】
ステップＳ５０７では、演算部１０７ｆは、輝度変換画像の全画素に対してオープニング処理を行い、欠陥抽出画像を生成する。オープニング処理とは、所定の回数画素を収縮した後、同じ回数だけ膨張する処理である。収縮とは、隣接する画素の連結を除く処理であり、詳しくは、全画素に対して、周囲に白画素がある黒画素を白画素に変換する処理である。膨張とは、隣接する画素を連結する処理であり、詳しくは周囲に黒画素がある白画素を黒画素に変換する処理である。図８はオープニング処理の一例を示す図である。図８（ａ）は処理前の画像を示している。画像８０１には穴８０２が散在しており、周囲には点８０３が散在している。図８（ｂ）は所定回数収縮処理を行った画像である。収縮処理を繰り返すことにより、画像８０１は図８（ａ）に比べて細くなり、画像８０１の周りに散在していた点８０３は消えてなくなる。また、穴８０２は図８（ａ）に比べて大きくなる。図８（ｃ）は、図８（ｂ）の収縮処理を行った画像に対して膨張処理を行った画像である。この処理により、画像８０１は図８（ａ）の画像８０１と略等しい太さになり、穴８０２は図８（ａ）の穴８０２と略等しい大きさになる。このように、オープニング処理により、輝度変換画像の欠陥部を強調した欠陥抽出画像が生成される。なお、ステップＳ５０７は、輝度変換画像の欠陥部を強調できる処理であればよく、例えば移動平均処理でもよい。
【００３３】
ステップＳ５０８では、演算部１０７ｆは、欠陥抽出画像から欠陥の可能性のある欠陥候補の画素を抽出する。詳しくは、演算部１０７ｆは、擬似配光分布の面積が閾値よりも大きい画素を欠陥候補として抽出する。この閾値は、検査区域１１０ａの表面に形成された圧着痕等の欠陥部と、クロスハッチのような研磨痕等の良品部とを識別可能な値である。閾値は、予め記憶部１０７ｅに格納されていてもよいし、ユーザによって設定されてもよい。
【００３４】
ステップＳ５０９では、演算部１０７ｆは、ステップＳ５０８で抽出した欠陥候補のサイズから欠陥を判定する。詳しくは、演算部１０７ｆは、抽出した画素が連なる長さに基づき欠陥を判定する。例えば、演算部１０７ｆは、連なる画素の長さが１ｍｍ以下であれば正常であり、長さが１ｍｍを超える場合には欠陥と判定する。
【００３５】
このように、本実施形態では、光を照射する照明装置１０４ａ〜１０４ｈを変えて撮像した画像データの各画素の輝度値及び照明装置１０４の方向を平面座標系に表した擬似配光分布によって囲まれた面積に基づき検査区域１１０ａの欠陥の有無を判定する。これにより、平面座標上に分布する輝度値によって囲まれた面積が判り、圧着痕等の欠陥部と、クロスハッチのような研磨痕等の良品部との形状の違いを面積から識別することができるので、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００３６】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  欠陥検出装置
１０４  照明装置
１０５  撮像装置
１０７  制御装置
１１０ａ  検査区域
【図１】
2017062154.tif 000006
【図２】
2017062154.tif 000007
【図３】
2017062154.tif 000008
【図４】
2017062154.tif 000009
【図５】
2017062154.tif 000010
【図６】
2017062154.tif 000011
【図８】
2017062154.tif 000012
【図７】
2017062154.tif 000013