(57)【要約】検査装置１０は、対象物１を載置するとともに対象物１に振動を加える加振台１２と、加振台１２に載置されて振動を加えられた対象物１を一定時間撮像するカメラ１４と、コンピュータ装置１６と、ディスプレイ１８とを備える。コンピュータ装置１６において、周波数分布算出部１６ｂは、カメラ１４によって得られた画像を構成する複数のピクセルそれぞれについて輝度の周波数分布を算出し、異常検出部１６ｃは、周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて対象物１の異常の有無および異常箇所を検出する。異常検出部１６ｃによる検出結果は、ディスプレイ１８に表示される。本構成により、検査装置１０は、外観上発見できないような隠れた構造上の欠陥をも検出することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を一定時間撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって得られた画像を構成する複数の微少領域それぞれについて輝度の周波数分布を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて前記対象物の異常の有無を検出する検出手段と
を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記対象物を載置するとともに前記対象物に振動を加える台をさらに備え、
前記撮像手段は、前記台に載置されて振動を加えられた前記対象物を撮像する位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記算出手段によって算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて前記対象物の異常箇所を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
対象物を一定時間撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって得られた画像を構成する複数の微少領域それぞれについて輝度の周波数分布を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて前記対象物の振動状態を表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする振動状態表示装置。
【請求項５】
前記対象物を載置するとともに前記対象物に振動を加える台をさらに備え、
前記撮像手段は、前記台に載置されて振動を加えられた前記対象物を撮像する位置に配置されている
ことを特徴とする請求項４に記載の振動状態表示装置。
【請求項６】
対象物を一定時間撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて得られた画像を構成する複数の微少領域それぞれについて輝度の周波数分布を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて前記対象物の異常の有無を検出する検出ステップと
を備えたことを特徴とする検査方法。
【請求項７】
前記対象物に振動を加える加振ステップをさらに備え、
前記撮像ステップは、前記加振ステップにおいて振動を加えられた前記対象物を撮像する
ことを特徴とする請求項６に記載の検査方法。
【請求項８】
前記検出ステップは、前記算出ステップにおいて算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて前記対象物の異常箇所を検出する
ことを特徴とする請求項６に記載の検査方法。
【請求項９】
対象物を一定時間撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて得られた画像を構成する複数の微少領域それぞれについて輝度の周波数分布を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて前記対象物の振動状態を表示する表示ステップと
を備えたことを特徴とする振動状態表示方法。
【請求項１０】
前記対象物に振動を加える加振ステップをさらに備え、
前記撮像ステップは、前記加振ステップにおいて振動を加えられた前記対象物を撮像する
ことを特徴とする請求項９に記載の振動状態表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】本発明は、検査装置、振動状態表示装置、検査方法及び振動状態表示方法に関するものである。
【背景技術】  製造プロセスの検査工程において、不良品を見つけだして除去することは、品質管理上極めて重要な課題である。このような検査を効率よく行うために、例えば、特開平７−３２５０４６号公報に記載されたような検査装置が知られている。この検査装置は、撮像手段によって得られた検査対象物の画像と予め得られている基準データとを比較することによって、検査対象物の良否を判定する。
【発明の開示】
しかし、上記従来の検査装置には、以下に示すような問題点があった。すなわち、上記従来の検査装置は、検査対象物の静止画像と基準データとを比較することによって検査対象物の良否を判定するため、例えば基板に固着されるべき抵抗が単に基板上に載置されているのみできちんと固着されていない場合のように、外観上発見できないような隠れた構造上の欠陥を検出することができない。
そこで本発明は、外観上発見できないような隠れた構造上の欠陥をも検出することができる検査装置、検査方法、振動状態表示装置及び振動状態表示方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の検査装置は、対象物を一定時間撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって得られた画像を構成する複数の微少領域それぞれについて輝度の周波数分布を算出する算出手段と、上記算出手段によって算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて上記対象物の異常の有無を検出する検出手段とを備えたことを特徴としている。
また、上記課題を解決するために、本発明の検査方法は、対象物を一定時間撮像する撮像ステップと、上記撮像ステップにおいて得られた画像を構成する複数の微少領域それぞれについて輝度の周波数分布を算出する算出ステップと、上記算出ステップにおいて算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて上記対象物の異常の有無を検出する検出ステップとを備えたことを特徴としている。
対象物に異常箇所がある場合、対象物に振動を加える（もしくは対象物が自ら振動する）と、当該対象物には、通常予測される振動現象とは異なる振動現象が生ずる。従って、この場合、振動を加えられた（もしくは自ら振動する）対象物の撮像画像を構成する複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布を算出すると、いずれかの微少領域における輝度の周波数分布が、通常予測される周波数分布と異なるものとなる。よって、複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布を用いることで、対象物の異常の有無を検出することができる。その結果、外観上発見できないような隠れた構造上の欠陥をも検出することが可能となる。
また、本発明の検査装置においては、上記対象物を載置するとともに上記対象物に振動を加える台をさらに備え、上記撮像手段は、上記台に載置されて振動を加えられた上記対象物を撮像する位置に配置されていることを特徴とすることが好適である。
また、本発明の検査方法においては、上記対象物に振動を加える加振ステップをさらに備え、上記撮像ステップは、上記加振ステップにおいて振動を加えられた上記対象物を撮像することを特徴とすることが好適である。
対象物に振動を加えることで、自ら振動しない対象物の異常の有無をも検出することができる。
また、本発明の検査装置においては、上記検出手段は、上記算出手段によって算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて上記対象物の異常箇所を検出することを特徴とすることが好適である。
また、本発明の検査方法においては、上記検出ステップは、上記算出ステップにおいて算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて上記対象物の異常箇所を検出することを特徴としている。
対象物に異常箇所がある場合、対象物に振動を加える（もしくは対象物が自ら振動する）と、特にこの異常箇所で、通常予測される振動現象とは大きく異なる振動現象が生ずる。従って、この場合、振動を加えられた（もしくは自ら振動する）対象物の撮像画像を構成する複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布を算出すると、対象物の異常箇所に対応する微少領域における輝度の周波数分布が、通常予測される周波数分布と大きく異なるものとなる。よって、複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布を用いることで、対象物の異常箇所を検出することができる。
また、上記課題を解決するために、本発明の振動状態表示装置は、対象物を一定時間撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって得られた画像を構成する複数の微少領域それぞれについて輝度の周波数分布を算出する算出手段と、上記算出手段によって算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて上記対象物の振動状態を表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
また、上記課題を解決するために、本発明の振動状態表示方法は、対象物を一定時間撮像する撮像ステップと、上記撮像ステップにおいて得られた画像を構成する複数の微少領域それぞれについて輝度の周波数分布を算出する算出ステップと、上記算出ステップにおいて算出された複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて上記対象物の振動状態を表示する表示ステップとを備えたことを特徴としている。
対象物に振動を加える（もしくは対象物が自ら振動する）と、当該対象物の振動は対象物の撮像画像に輝度の時間変化として現れる。従って、対象物の撮像画像を構成する複数の微少領域それぞれにおける輝度の周波数分布を算出し、表示することで、たとえ肉眼では判別できないような微少振動や高周波振動であっても、対象物の振動状態を視覚的に表示することができる。よって、このように視覚的に表現された対象物の振動状態から、対象物の異常の有無を検出することもできる。その結果、外観上発見できないような隠れた構造上の欠陥をも検出することが可能となる。
また、本発明の振動状態表示装置においては、上記対象物を載置するとともに上記対象物に振動を加える台をさらに備え、上記撮像手段は、上記台に載置されて振動を加えられた上記対象物を撮像する位置に配置されていることを特徴とすることが好適である。
また、本発明の振動状態表示方法においては、上記対象物に振動を加える加振ステップをさらに備え、上記撮像ステップは、上記加振ステップにおいて振動を加えられた上記対象物を撮像することを特徴とすることが好適である。
対象物に振動を加えることで、当該対象物に対して外部から強制的に振動を加えた場合の当該対象物の振動状態を視覚的に表示することができる。
【図面の簡単な説明】図１は、検査装置の斜視図である。
図２は、検査装置のシステム構成図である。
図３は、検査装置の動作を示すフローチャートである。
図４は、対象物の斜視図である。
図５は、カメラによって撮像されるフレーム画像データの一例を示す図である。
図６は、各ピクセルの輝度値の周波数分布をグラフィカルに表現した図である。
図７は、フィルタリング処理を行った後の各ピクセルの輝度値の周波数分布をグラフィカルに表現した図である。
図８は、基準となる周波数分布をグラフィカルに表現した図である。
図９は、ディスプレイに表示される表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明の検査装置の実施形態について、図面を用いて説明する。
まず、本実施形態の検査装置の構成について説明する。図１は本実施形態の検査装置の斜視図であり、図２は、本実施形態の検査装置のシステム構成図である。
本実施形態の検査装置１０は、図１及び図２に示すように、加振台１２（台）と、カメラ１４（撮像手段）と、コンピュータ装置１６とディスプレイ１８とを備えて構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
加振台１２は、対象物１を載置するとともに、対象物１に振動を加える平板状の台である。加振台１２は、図１に示すように、フレーム１２ａと、モーターなどの動力源によりフレーム１２ａに対して一定の周波数（例えば１５０ヘルツ）で上下振動する振動板１２ｂとを備えて構成される。ここで、フレーム１２ａは振動板１２ｂと比較して十分重く、振動板１２ｂが振動してもフレーム１２ａは振動しない構成となっている。また、振動板１２ｂには、振動板１２ｂ上に載置される対象物１を振動板１２ｂに固定するための固定具１２ｃが設けられている。
カメラ１４は、加振台１２に載置されて振動を加えられた対象物１を撮像する位置に配置されており、当該対象物１を一定時間（例えば１秒間）撮像する。カメラ１４は、１０２４フレーム／秒以上の高フレームレートを有する。このようなカメラとしては、例えば、フォトロン社のＦＡＳＴＣＡＭ  ｕｌｔｉｍａ１０２４などが考えられる。カメラ１４は、１２８ピクセル×１２８ピクセル以上の空間解像度を有することが好ましいが、これは、対象物１の形状に応じて、１２８ピクセル×６４ピクセル、１２８ピクセル×３２ピクセルというように適宜変更することもできる。カメラ１４は、ＲＧＢそれぞれが２５６階調（８ビット）以上のカラー画像を撮像するカラーカメラが好ましいが、ＲＧＢそれぞれが２５６階調未満のカラー画像を撮像するカラーカメラや、白黒画像を撮像する白黒カメラを用いることもできる。
コンピュータ装置１６は、物理的には、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの汎用コンピュータであり、特定のソフトウェアをインストールすることによって図２に示す入力インタフェース部１６ａ、周波数分布算出部１６ｂ、異常検出部１６ｃ、出力インタフェース部１６ｄの機能を実現する。
入力インタフェース部１６ａは、カメラ１４によって得られる複数のフレーム画像データを、順次、コンピュータ装置１６に取り込み、取り込んだフレーム画像データを、順次、周波数分布算出部１６ｂに対して出力する。
周波数分布算出部１６ｂは、カメラ１４によって得られた画像を構成する複数のピクセル（微少領域）それぞれについて輝度の周波数分布を算出する。より詳細には、周波数分布算出部１６ｂは、まず、入力インタフェース部１６ａから出力される複数のフレーム画像データそれぞれに含まれる複数のピクセルそれぞれについて、輝度値を求める。より詳細には、周波数分布算出部１６ｂは、各ピクセルのＲＧＢ値を用い、例えば以下の式（１）に従って各ピクセルの輝度値Ｃを算出する。
Ｃ＝Ｒ×０．３＋Ｇ×０．５９＋Ｂ×０．１１  …（１）
なお、カメラ１４が白黒カメラである場合、周波数分布算出部１６ｂは、各ピクセルのデータをそのまま各ピクセルの輝度値とする。
続いて、周波数分布算出部１６ｂは、複数（例えば１０２４）のフレーム画像データそれぞれにわたる各ピクセルの輝度値の時間変化から、各ピクセルの輝度値の周波数分布を算出する。より具体的には、周波数分布算出部１６ｂは、１番目のフレーム画像データからＮ（例えば１０２４）番目のフレーム画像データまでの各ピクセルの輝度値の時系列データそれぞれに高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、各ピクセルの輝度値の周波数分布を算出する。
周波数分布算出部１６ｂは、また、上述の如く算出された各ピクセルの輝度値の周波数分布に、必要に応じてフィルタリング処理を施す。このフィルタリング処理は、経験上、注目したい周波数帯域が限られている場合、当該周波数帯域の情報のみを取り出すために行われる。例えば、加振台１２を１５０Ｈｚで振動させる場合、対象物１も１５０Ｈｚで振動するため、各ピクセルの輝度値の周波数分布も１５０Ｈｚ帯のパワーが極めて大きくなり、他の周波数帯に現れた情報が隠れてしまう。そこで、例えば２５Ｈｚ以下の低周波領域でゲインが１かつ２５Ｈｚより大きい高周波領域でゲインが０となるようなローパスフィルタを施すことにより、加振台１２の振動周波数よりも低い周波数の情報を効果的に抽出することができる。
異常検出部１６ｃは、周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度値の周波数分布（必要に応じてフィルタリング処理が施されたもの）に基づいて、対象物１の異常の有無を検出する。より詳細には、異常検出部１６ｃは、周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布と基準となる周波数分布（予め測定され、格納されている）とを比較することによって、対象物１の異常の有無を検出する。異常検出部１６ｃは、例えば、ピクセルごとかつ周波数帯域ごとに、周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布のデータと基準となる周波数分布のデータとの差分を求め、全てのピクセル及び全ての周波数帯域にわたって当該差分の自乗の和をとり、当該和が一定のしきい値未満であれば異常無しと判断し、当該和が一定のしきい値以上であれば異常有りと判断する。
異常検出部１６ｃはさらに、周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度値の周波数分布（必要に応じてフィルタリング処理が施されたもの）に基づいて、対象物１の異常箇所を検出する。より詳細には、異常検出部１６ｃは、周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布と基準となる周波数分布（予め測定され、格納されている）とを比較することによって、対象物１の異常箇所を検出する。異常検出部１６ｃは、例えば、ピクセルごとかつ周波数帯域ごとに、周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布のデータと基準となる周波数分布のデータとの差分を求め、ピクセルごとに全ての周波数帯域にわたって当該差分の自乗の和をとり、当該和が一定のしきい値以上であるピクセルに対応する箇所を異常箇所と判断する。
出力インタフェース部１６ｄは、周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布のデータと、異常検出部１６ｃによる判断結果（異常の有無及び異常箇所）とをディスプレイ１８に対して出力する。
ディスプレイ１８は、出力インタフェース部１６ｄから出力された、異常検出部１６ｃによる判断結果（異常の有無及び異常箇所）を表示する。ディスプレイ１８は、また、出力インタフェース部１６ｄから出力された、周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布を、対象物１の振動状態として表示する。より具体的には、ディスプレイ１８は、画像における特定のラインごとに、ｘ軸をピクセルのｘ座標、ｙ軸を周波数、ｚ軸をパワーとした３次元グラフィック表示により、複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布を対象物１の振動状態として表示する。
続いて、本実施形態の検査装置１０の動作について説明し、併せて本発明の検査方法の実施形態について説明する。図３は、本実施形態の検査装置１０の動作を示すフローチャートである。検査装置１０を用いて対象物１の異常の有無及び異常箇所を検出するためには、まず、対象物１を加振台１２の振動板１２ｂに載置し、固定具１２ｃを用いて対象物１を加振台１２に固定したうえで、対象物１に一定の周波数（例えば１５０ヘルツ）の上下振動を加える（Ｓ１２）。図４は、対象物１の斜視図である。ここでは、図４に示すように、３つの抵抗Ｒ１〜Ｒ３を並行に配列して半田付けしたユニバーサル基板を対象物１としている。
ここで、加振台１２に載置されて振動を加えられた対象物１は、加振台１２の上方に配置されたカメラ１４によって、一定時間（例えば１秒間）撮像される（Ｓ１４）。図５は、カメラ１４によって撮像されるフレーム画像データの一例を示す図である。カメラ１４が１０２４フレーム／秒のフレームレートを有しているとすれば、１秒間の撮像により、図５に示すように、Ｆ１〜Ｆ１０２４の１０２４枚のフレーム画像データが得られる。
カメラ１４によって得られた複数のフレーム画像データは、入力インタフェース部１６ａを介して、順次、コンピュータ装置１６に取り込まれ、周波数分布算出部１６ｂに対して出力される。
続いて、コンピュータ装置１６の周波数分布算出部１６ｂにより、カメラ１４によって得られた画像を構成する複数のピクセルそれぞれについて輝度の周波数分布が算出される。より詳細には、まず、入力インタフェース部１６ａから出力される複数のフレーム画像データそれぞれに含まれる複数のピクセルそれぞれについて、輝度値が算出される（Ｓ１６）。
具体的には、各ピクセルのＲＧＢ値が用いられ、上述の式（１）に従って各ピクセルの輝度値Ｃが算出される。なお、カメラ１４が白黒カメラである場合、各ピクセルのデータがそのまま各ピクセルの輝度値とされる。
続いて、複数（例えば１０２４）のフレーム画像データそれぞれにわたる各ピクセルの輝度値の時間変化から、各ピクセルの輝度値の周波数分布が算出される（Ｓ１８）。より具体的には、１番目のフレーム画像データからＮ（例えば１０２４）番目のフレーム画像データまでの各ピクセルの輝度値の時系列データそれぞれに高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が施され、各ピクセルの輝度値の周波数分布が算出される。図６は、算出された各ピクセルの輝度値の周波数分布をグラフィカルに表現した図である。フレーム画像データを１２８×１２８ピクセルとし、ｙ＝６４（図４における３つの抵抗Ｒ１〜Ｒ３の画像が含まれる部分）の１ラインのピクセルＰ（ｘ，ｙ）（ｘ＝０〜１２７，ｙ＝６４）それぞれの周波数分布は、例えば図６の右下欄に示すようになり、ｙ＝９６（図４における３つの抵抗Ｒ１〜Ｒ３の画像が含まれない部分）の１ラインのピクセルＰ（ｘ，ｙ）（ｘ＝０〜１２７，ｙ＝９６）それぞれの周波数分布は、例えば図６の右下欄に示すようになる。図６においてｘはピクセルのｘ座標、ｙはピクセルのｙ座標、ｆは周波数、ｐはパワーを表す。
続いて、上述の如く算出された各ピクセルの輝度値の周波数分布に、必要に応じてフィルタリング処理が施される（Ｓ２０）。例えば、加振台１２を１５０Ｈｚで振動させる場合、対象物１も１５０Ｈｚで振動するため、図６に示すように、各ピクセルの輝度値の周波数分布も１５０Ｈｚ帯のパワーが極めて大きくなり、他の周波数帯に現れた情報が隠れてしまう。そこで、例えば２５Ｈｚ以下の低周波領域でゲインが１かつ２５Ｈｚより大きい高周波領域でゲインが０となるようなローパスフィルタが施される。図７は、フィルタリング処理を行った後の各ピクセルの輝度値の周波数分布をグラフィカルに表現した図である。なお、高速フーリエ変換によって周波数分布を算出する場合、通常、直流成分に大きなパワーが現れるが、直流成分に関してもフィルタリング処理により除去されるものとする。
続いて、異常検出部１６ｃにより、周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度値の周波数分布（必要に応じてフィルタリング処理が施されたもの）に基づいて、対象物１の異常の有無および異常箇所が検出される（Ｓ２２）。より詳細には、周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布と基準となる周波数分布（予め測定され、格納されている）とが比較されることによって、対象物１の異常の有無および異常箇所が検出される。
例えば、ピクセルごとかつ周波数帯域ごとに、周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布のデータと基準となる周波数分布のデータとの差分が求められ、全てのピクセル及び全ての周波数帯域にわたって当該差分の自乗の和が算出され、当該和が一定のしきい値未満であれば異常無しと判断され、当該和が一定のしきい値以上であれば異常有りと判断される。
また、例えば、ピクセルごとかつ周波数帯域ごとに、周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布のデータと基準となる周波数分布のデータとの差分が求められ、ピクセルごとに全ての周波数帯域にわたって当該差分の自乗の和が算出され、当該和が一定のしきい値以上であるピクセルに対応する箇所が異常箇所と判断される。
図８は、基準となる周波数分布（ｙ＝６４）をグラフィカルに表現した図である。図７に示す周波数分布と図８に示す周波数分布とを比較すると、抵抗Ｒ３に対応するピクセルの周波数分布が基準となる周波数分布と大きく異なっている。従って、この場合、抵抗Ｒ３の半田付け不良など、抵抗Ｒ３の箇所に何らかの異常があることが分かる。
周波数分布算出部１６ｂによって算出された周波数分布のデータと、異常検出部１６ｃによる判断結果（異常の有無及び異常箇所）とは、出力インタフェース部１６ｄを介してディスプレイ１８に対して出力される。
その結果、ディスプレイ１８には、異常検出部１６ｃによる判断結果（異常の有無及び異常箇所）と周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布とが表示される、ここで、周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布は、対象物１の振動状態を表している。図９は、ディスプレイ１８に表示される表示画面の一例を示す図である。より具体的には、ディスプレイ１８には、図９に示すように、対象物１についての異常の有無、異常箇所、および振動状態が表示される。ここで、対象物１の振動状態は、特定のラインごとに、ｘ軸をピクセルのｘ座標、ｙ軸を周波数、ｚ軸をパワーとした３次元グラフィックとして表示される。
続いて、本実施形態の検査装置の作用及び効果について説明する。対象物１に異常箇所がある場合、対象物１に振動を加えると、当該対象物１には、通常予測される振動現象とは異なる振動現象が生ずる。従って、この場合、振動を加えられた対象物１の撮像画像を構成する複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布を算出すると、いずれかのピクセルにおける輝度の周波数分布が、通常予測される周波数分布と異なるものとなる。よって、複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布を用いることで、対象物１の異常の有無を検出することができる。
このような知見に基づいて、本実施形態の検査装置１０は、加振台１２によって振動を加えられた対象物１をカメラ１４を用いて一定時間撮像し、このように得られた画像を構成する複数のピクセルそれぞれについてコンピュータ装置１６の周波数分布算出部１６ｂが輝度の周波数分布を算出し、算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて異常検出部１６ｃが対象物の異常の有無を検出する。従って、対象物１に関して、外観上発見できないような隠れた構造上の欠陥をも検出することが可能となる。
また、対象物１に異常箇所がある場合、対象物１に振動を加えると、特にこの異常箇所で、通常予測される振動現象とは大きく異なる振動現象が生ずる。従って、この場合、振動を加えられた対象物１の撮像画像を構成する複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布を算出すると、対象物１の異常箇所に対応するピクセルにおける輝度の周波数分布が、通常予測される周波数分布と大きく異なるものとなる。よって、複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布を用いることで、対象物の異常箇所を検出することができる。
このような知見に基づいて、本実施形態の検査装置１０は、さらに、周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布に基づいて対象物１の異常箇所を検出する。従って、対象物１に関して、外観上発見できないような隠れた構造上の欠陥がある場合であっても、その欠陥箇所を検出することが可能となる。
また、本実施形態の検査装置１０は、特に、対象物１を載置するとともに対象物１に振動を加える加振台１２を備え、加振台１２に載置されて振動を加えられた対象物１をカメラ１４で撮像する。従って、自ら振動する対象物１のみならず、自ら振動しない対象物１の異常の有無をも検出することができる。
また、本実施形態の検査装置１０は、周波数分布算出部１６ｂによって算出された複数のピクセルそれぞれにおける輝度の周波数分布を対象物１の振動状態としてディスプレイ１８に表示する。このように、対象物１の振動状態をディスプレイ１８に表示することにより、たとえ肉眼では判別できないような微少振動や高周波振動であっても、対象物１の振動状態を視覚的に表示することができる。
上記実施形態の検査装置１０には、種々の変形が考えられる。例えば、検査装置１０においては、異常検出部１６ｃが対象物１の異常の有無および異常箇所を検出し、その判断結果をディスプレイ１８に表示していたが、異常検出部１６ｃが単に対象物１の異常の有無を検出し、その判断結果をディスプレイ１８に表示するようにしてもよい。このようにすることで、検査装置１０を簡易な構成にすることができる。
また、本実施形態の検査装置１０においては、異常検出部１６ｃが対象物１の異常の有無および異常箇所を検出し、その判断結果をディスプレイ１８に表示していたが、異常の有無および異常箇所の検出を行わず、単に対象物１の振動状態をディスプレイ１８に表示する態様としてもよい（本発明の振動状態表示装置）。対象物１の振動状態を視覚的に表示することで、対象物の異常の有無を検出することもできる。
また、本実施形態の検査装置１０においては、対象物１に振動を加える加振台１２を構成要素としていたが、自ら振動する対象物１（例えばスピーカのコーン紙やバイブレータ）を検査する場合は、加振台１２は必ずしも必須の構成要素にはならない。同様に、固定された対象物１に人力で振動を加える態様（例えば、壁をハンマーで叩き、壁に生じる振動をカメラ１４によって撮像し、壁の内部欠陥を検出する）も考えられ、この場合も、加振台１２は必ずしも必須の構成要素にはならない。
また、本実施形態の検査装置１０においては、周波数分布算出部１６ｂが高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって各ピクセルの輝度値の周波数分布を算出しているが、周波数分布の算出は、この方法に限られるものではない。例えば、カメラ１４から得られた各ピクセルの輝度値の時系列データを明白に周波数空間のデータに変換しなくても、各ピクセルの輝度値の時系列データの周期性を抽出することで、各ピクセルの輝度値の周波数分布を算出したことと等価になる。
【産業上の利用可能性】  本発明は、例えば、製造プロセスの検査工程における不良品の検査に利用可能である。
【図１】
2005083400.tif 000002
【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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【国際調査報告】
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