JP3132931B2 - 傷検査装置 - Google Patents
傷検査装置Info
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- JP3132931B2 JP3132931B2 JP04322840A JP32284092A JP3132931B2 JP 3132931 B2 JP3132931 B2 JP 3132931B2 JP 04322840 A JP04322840 A JP 04322840A JP 32284092 A JP32284092 A JP 32284092A JP 3132931 B2 JP3132931 B2 JP 3132931B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種部品や製品等の検
査対象物の傷や欠陥を画像処理によって検査する傷検査
装置に関するものである。
査対象物の傷や欠陥を画像処理によって検査する傷検査
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、基幹メカ部品、製品等の外装検査
の自動化が進み、非接触で、ＴＶカメラ等を使用し画像
処理によって自動化された傷検査装置が広く使用されて
いる。
の自動化が進み、非接触で、ＴＶカメラ等を使用し画像
処理によって自動化された傷検査装置が広く使用されて
いる。
【０００３】次に、従来例の傷検査装置を図７、図８に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【０００４】図７において、位置決めテーブル２１の上
に置かれた検査対象物２２を、照明装置２３が照明し、
可動テレビカメラ支持部２５に支持されたテレビカメラ
２４が前記検査対象物２２を撮像する。このテレビカメ
ラ２４はテレビカメラ制御回路２６によって制御されて
いる。
に置かれた検査対象物２２を、照明装置２３が照明し、
可動テレビカメラ支持部２５に支持されたテレビカメラ
２４が前記検査対象物２２を撮像する。このテレビカメ
ラ２４はテレビカメラ制御回路２６によって制御されて
いる。
【０００５】テレビカメラ２４からの画像信号は、Ａ／
Ｄ変換回路２７によってＡ／Ｄ変換され、画像濃度によ
って０〜２５５（２５６階調）の画像データに数値化さ
れて傷検査装置に入力される。
Ｄ変換回路２７によってＡ／Ｄ変換され、画像濃度によ
って０〜２５５（２５６階調）の画像データに数値化さ
れて傷検査装置に入力される。
【０００６】傷検査装置は、主コントローラ或いは操作
盤から指令が与えられて装置全体を制御する判定制御回
路２８と、入力された画像に処理するべき範囲を窓枠と
して設定する窓枠制御回路２９と、傷部を２値画像とし
て抽出して検査し、その検査結果を主コントローラに送
出する２値化回路３０とを有する。
盤から指令が与えられて装置全体を制御する判定制御回
路２８と、入力された画像に処理するべき範囲を窓枠と
して設定する窓枠制御回路２９と、傷部を２値画像とし
て抽出して検査し、その検査結果を主コントローラに送
出する２値化回路３０とを有する。
【０００７】図８は、従来例の傷検査装置の動作を示す
フローチャートで、ステップ＃１の画像入力工程で、図
７に示すように、位置決めテーブル２１上に置かれた検
査対象物２２を、照明装置２３が照明し、可動テレビカ
メラ支持部２５に支持されたテレビカメラ２４が撮像
し、その画像信号をＡ／Ｄ変換回路２７に入力し、Ａ／
Ｄ変換回路２７は、送られて来た画像信号をＡ／Ｄ変換
して、画像濃度による２５６階調の画像データに数値化
し、ステップ＃２に進む。
フローチャートで、ステップ＃１の画像入力工程で、図
７に示すように、位置決めテーブル２１上に置かれた検
査対象物２２を、照明装置２３が照明し、可動テレビカ
メラ支持部２５に支持されたテレビカメラ２４が撮像
し、その画像信号をＡ／Ｄ変換回路２７に入力し、Ａ／
Ｄ変換回路２７は、送られて来た画像信号をＡ／Ｄ変換
して、画像濃度による２５６階調の画像データに数値化
し、ステップ＃２に進む。
【０００８】ステップ＃２の窓枠設定工程で、図７に示
す窓枠制御回路２９が、前記のＡ／Ｄ変換回路２７から
２値化回路３０に送られる前記画像データに、窓枠を設
定し、ステップ＃３に進む。
す窓枠制御回路２９が、前記のＡ／Ｄ変換回路２７から
２値化回路３０に送られる前記画像データに、窓枠を設
定し、ステップ＃３に進む。
【０００９】ステップ＃３の２値化工程で、図７に示す
２値化回路３０が、窓枠内の画像データを濃淡変化によ
って２値化し、２値画像の大きさを基準にして、大きな
ものを傷と判定し、検査結果を主コントローラに送出す
る。
２値化回路３０が、窓枠内の画像データを濃淡変化によ
って２値化し、２値画像の大きさを基準にして、大きな
ものを傷と判定し、検査結果を主コントローラに送出す
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
濃淡変化に基づいて検査している従来例の構成では、機
械加工された金属表面に仕上げ加工の加工跡がある場
合、傷の画像が加工跡の画像に埋もれてしまい、加工跡
と、傷とを選別して、傷を検査することが困難であると
いう問題点がある。
濃淡変化に基づいて検査している従来例の構成では、機
械加工された金属表面に仕上げ加工の加工跡がある場
合、傷の画像が加工跡の画像に埋もれてしまい、加工跡
と、傷とを選別して、傷を検査することが困難であると
いう問題点がある。
【００１１】本発明は、上記の問題点を解決し、傷の画
像が加工跡の画像に埋もれていても、傷の検査が可能な
傷検査装置を提供することを課題としている。
像が加工跡の画像に埋もれていても、傷の検査が可能な
傷検査装置を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の傷検査装置は、
上記の課題を解決するために、検査対象物の傷や欠陥を
画像処理によって検査する傷検査装置において、検査対
象物を撮像して得られた検査対象画像エリアを小領域に
分割する小領域切出し手段と、前記各小領域毎に各方向
別に同一方向を向く各直線の同一直線上に並ぶ画素間の
画像濃度差を演算集計した画像方向性強度を演算する有
界変動量算出手段と、良品サンプルの画像方向性強度と
検査対象物の画像方向性強度とを比較する有界変動量比
較手段と、前記画像方向性強度の比較結果から傷の有無
を判断する良否判断手段とを有することを特徴とする。
上記の課題を解決するために、検査対象物の傷や欠陥を
画像処理によって検査する傷検査装置において、検査対
象物を撮像して得られた検査対象画像エリアを小領域に
分割する小領域切出し手段と、前記各小領域毎に各方向
別に同一方向を向く各直線の同一直線上に並ぶ画素間の
画像濃度差を演算集計した画像方向性強度を演算する有
界変動量算出手段と、良品サンプルの画像方向性強度と
検査対象物の画像方向性強度とを比較する有界変動量比
較手段と、前記画像方向性強度の比較結果から傷の有無
を判断する良否判断手段とを有することを特徴とする。
【００１３】又、本発明の傷検査装置は、上記の課題を
解決するために、有界変動量比較手段は、小領域毎に、
各方向の画像方向性強度の平均値と各方向毎の画像方向
性強度との間の差を標準値と比較することが好適であ
る。
解決するために、有界変動量比較手段は、小領域毎に、
各方向の画像方向性強度の平均値と各方向毎の画像方向
性強度との間の差を標準値と比較することが好適であ
る。
【００１４】
【作用】本発明の傷検査装置は、従来例の傷検査装置
が、画像データの濃淡変化に基づいて検査しているの
で、濃淡変化では差異が見出せない傷と加工跡との判別
が出来ないのに対して、傷の模様の特徴と、加工跡の模
様の特徴との差異を利用し、特に、傷と加工跡との画像
成分の方向性の差異に着目して、加工跡に埋もれた傷を
検出することに特徴があり、下記の構成と作用とを有す
る。
が、画像データの濃淡変化に基づいて検査しているの
で、濃淡変化では差異が見出せない傷と加工跡との判別
が出来ないのに対して、傷の模様の特徴と、加工跡の模
様の特徴との差異を利用し、特に、傷と加工跡との画像
成分の方向性の差異に着目して、加工跡に埋もれた傷を
検出することに特徴があり、下記の構成と作用とを有す
る。
【００１５】検査対象物を撮像して検査対象画像エリア
を設定するところまでは従来例と同様であるが、小領域
切出し手段が、検査対象画像エリアを小領域に分割して
切り出す。このように、小領域に分けると、傷と加工跡
との画像成分の方向性の差異、即ち傷と加工跡との模様
の差異を検査し易くなる。
を設定するところまでは従来例と同様であるが、小領域
切出し手段が、検査対象画像エリアを小領域に分割して
切り出す。このように、小領域に分けると、傷と加工跡
との画像成分の方向性の差異、即ち傷と加工跡との模様
の差異を検査し易くなる。
【００１６】有界変動量算出手段が、前記各小領域毎に
各方向別に同一方向を向く各直線の同一直線上に並ぶ画
素間の画像濃度差を演算集計した画像方向性強度を演算
する。仕上げ加工の手順は各検査対象物の形状毎に一定
しているので、加工跡の模様は各検査対象物の形状毎に
一定しており一定の方向性がある。これに対して、傷の
模様は傷毎に異なり、加工跡の模様の方向性とも異な
る。従って、検査し易い前記小領域に分けて、画像方向
性強度を演算すると、傷がある小領域の画像方向性強度
の方向性と、傷が無い小領域の画像方向性強度の方向性
とが異なる値になり、画像方向性強度の比較で傷の有無
を判定できる。
各方向別に同一方向を向く各直線の同一直線上に並ぶ画
素間の画像濃度差を演算集計した画像方向性強度を演算
する。仕上げ加工の手順は各検査対象物の形状毎に一定
しているので、加工跡の模様は各検査対象物の形状毎に
一定しており一定の方向性がある。これに対して、傷の
模様は傷毎に異なり、加工跡の模様の方向性とも異な
る。従って、検査し易い前記小領域に分けて、画像方向
性強度を演算すると、傷がある小領域の画像方向性強度
の方向性と、傷が無い小領域の画像方向性強度の方向性
とが異なる値になり、画像方向性強度の比較で傷の有無
を判定できる。
【００１７】従って、有界変動量比較手段が、良品サン
プルの画像方向性強度と検査対象物の画像方向性強度と
を比較することによって、或いは、有界変動量比較手段
が、小領域毎に、各方向の画像方向性強度の平均値と各
方向毎の画像方向性強度との差を標準値と比較すること
によって、その小領域に傷があるか否かを判定できる比
較結果データを作る。
プルの画像方向性強度と検査対象物の画像方向性強度と
を比較することによって、或いは、有界変動量比較手段
が、小領域毎に、各方向の画像方向性強度の平均値と各
方向毎の画像方向性強度との差を標準値と比較すること
によって、その小領域に傷があるか否かを判定できる比
較結果データを作る。
【００１８】良否判断手段が、前記の比較結果データか
ら傷の有無を判断する。
ら傷の有無を判断する。
【００１９】
【実施例】本発明の傷検査装置の実施例を図１〜図６に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００２０】図１において、位置決めテーブル１の上に
置かれた検査対象物２を、照明装置３が照明し、可動テ
レビカメラ支持部４に支持されたテレビカメラ５が前記
検査対象物２を撮像する。このテレビカメラ５はテレビ
カメラ制御回路６によって制御されている。
置かれた検査対象物２を、照明装置３が照明し、可動テ
レビカメラ支持部４に支持されたテレビカメラ５が前記
検査対象物２を撮像する。このテレビカメラ５はテレビ
カメラ制御回路６によって制御されている。
【００２１】テレビカメラ５からの画像信号は、Ａ／Ｄ
変換回路７によってＡ／Ｄ変換され、画像濃度によって
０〜２５５（２５６階調）の画像データに数値化されて
傷検査装置に入力される。
変換回路７によってＡ／Ｄ変換され、画像濃度によって
０〜２５５（２５６階調）の画像データに数値化されて
傷検査装置に入力される。
【００２２】傷検査装置は、主コントローラ或いは操作
盤から指令が与えられて装置全体を制御する判定制御回
路８と、入力された画像に処理するべき範囲の窓枠とし
て検査対象画像エリアを設定する窓枠制御回路９と、前
記検査対象画像エリアを所定の小領域に切り出す小領域
切出し回路１０と、前記各小領域毎に、各方向別に同一
方向を向く各直線の同一直線上に並ぶ画素間の画像濃度
差を演算集計した画像方向性強度を演算する有界変動量
算出回路１１と、良品サンプルの画像方向性強度と検査
対象物の画像方向性強度とを比較する有界変動量比較回
路１２と、前記画像方向性強度の比較結果から傷の有無
を判断する良否判断回路１３とを有する。
盤から指令が与えられて装置全体を制御する判定制御回
路８と、入力された画像に処理するべき範囲の窓枠とし
て検査対象画像エリアを設定する窓枠制御回路９と、前
記検査対象画像エリアを所定の小領域に切り出す小領域
切出し回路１０と、前記各小領域毎に、各方向別に同一
方向を向く各直線の同一直線上に並ぶ画素間の画像濃度
差を演算集計した画像方向性強度を演算する有界変動量
算出回路１１と、良品サンプルの画像方向性強度と検査
対象物の画像方向性強度とを比較する有界変動量比較回
路１２と、前記画像方向性強度の比較結果から傷の有無
を判断する良否判断回路１３とを有する。
【００２３】図２は、本実施例の傷検査装置の動作を示
すフローチャートで、ステップ＃１の画像入力工程で、
図１に示すようにして、位置決めテーブル１上に置かれ
た検査対象物２を、照明装置３が照明し、可動テレビカ
メラ支持部４に支持されたテレビカメラ５が撮像し、そ
の画像信号をＡ／Ｄ変換回路７に入力し、Ａ／Ｄ変換回
路７は、送られて来た画像信号をＡ／Ｄ変換して、画像
濃度による２５６階調の画像データに数値化し、ステッ
プ＃２に進む。
すフローチャートで、ステップ＃１の画像入力工程で、
図１に示すようにして、位置決めテーブル１上に置かれ
た検査対象物２を、照明装置３が照明し、可動テレビカ
メラ支持部４に支持されたテレビカメラ５が撮像し、そ
の画像信号をＡ／Ｄ変換回路７に入力し、Ａ／Ｄ変換回
路７は、送られて来た画像信号をＡ／Ｄ変換して、画像
濃度による２５６階調の画像データに数値化し、ステッ
プ＃２に進む。
【００２４】ステップ＃２の窓枠設定工程で、図１に示
す窓枠制御回路９が、前記のＡ／Ｄ変換回路７から小領
域切出し回路１０に送られる前記画像データに、検査対
象画像エリアの窓枠を設定し、ステップ＃３に進む。
す窓枠制御回路９が、前記のＡ／Ｄ変換回路７から小領
域切出し回路１０に送られる前記画像データに、検査対
象画像エリアの窓枠を設定し、ステップ＃３に進む。
【００２５】ステップ＃３の小領域分割工程で、図１に
示す小領域切出し回路１０が、図３に示すように、窓枠
内の検査対象画像エリア４０を小領域４１に分割する。
加工跡４２と傷４３とがある検査対象画像エリア４０を
小領域４１に分割すると、加工跡４２のみがある小領域
４１と、加工跡４２と傷４３とがある小領域４１とに分
かれ、両者の画像方向性強度の差異によって、傷４３が
ある小領域と、傷４３がない小領域とを判定できる。そ
して、ステップ＃４に進む。
示す小領域切出し回路１０が、図３に示すように、窓枠
内の検査対象画像エリア４０を小領域４１に分割する。
加工跡４２と傷４３とがある検査対象画像エリア４０を
小領域４１に分割すると、加工跡４２のみがある小領域
４１と、加工跡４２と傷４３とがある小領域４１とに分
かれ、両者の画像方向性強度の差異によって、傷４３が
ある小領域と、傷４３がない小領域とを判定できる。そ
して、ステップ＃４に進む。
【００２６】ステップ＃４の有界変動量算出工程で、図
１に示す有界変動量算出回路１１が、各小領域４１毎に
各方向別に同一方向を向く各直線の同一直線上に並ぶ画
素間の画像濃度差を演算集計した画像方向性強度、即
ち、有界変動量を算出する。
１に示す有界変動量算出回路１１が、各小領域４１毎に
各方向別に同一方向を向く各直線の同一直線上に並ぶ画
素間の画像濃度差を演算集計した画像方向性強度、即
ち、有界変動量を算出する。
【００２７】この有界変動量の算出は、次のように行
う。図４に示すように、自画素４４を中心にした、８方
向、θ0 、θ1 、θ2 、θ3 、θ4 、θ5 、θ6 、θ7
について、前記自画素４４の画素濃度と、前記自画素４
４から所定間隔を隔てた画素、本実施例では１つ飛びの
画素の画素濃度との画像濃度差を算出し、同一方向の画
像濃度差を、式（１）に示すように加算していく。この
場合、方向分割数は、自画素４４と周囲の画素間の距離
によって調整する。
う。図４に示すように、自画素４４を中心にした、８方
向、θ0 、θ1 、θ2 、θ3 、θ4 、θ5 、θ6 、θ7
について、前記自画素４４の画素濃度と、前記自画素４
４から所定間隔を隔てた画素、本実施例では１つ飛びの
画素の画素濃度との画像濃度差を算出し、同一方向の画
像濃度差を、式（１）に示すように加算していく。この
場合、方向分割数は、自画素４４と周囲の画素間の距離
によって調整する。
【００２８】
【数１】
【００２９】ｎはｉ方向の小領域画素数 ｍはｊ方向の小領域画素数 上記の計算を終了して、ステップ＃５に進む。
【００３０】ステップ＃５の有界変動量比較工程で、図
１に示す有界変動量比較回路１２が、上記の有界変動量
を比較する。有界変動量をグラフ化すると、図５、図６
のようになる。この場合、加工跡や傷の方向は、画像が
明るく且つ明るさに変化が無いので、有界変動量は小さ
くなる。
１に示す有界変動量比較回路１２が、上記の有界変動量
を比較する。有界変動量をグラフ化すると、図５、図６
のようになる。この場合、加工跡や傷の方向は、画像が
明るく且つ明るさに変化が無いので、有界変動量は小さ
くなる。
【００３１】図５は、良品サンプルの有界変動量ｆ
（θ）と検査対象物の有界変動量ｇ（θ）とを比較した
もので、ｆ（θ）が標準になり、ｇ（θ）がこれと比較
され、その小領域４１に傷４３があれば、図５に示すよ
うに、傷４３の方向であるθ6 において、有界変動量に
大きな差異が発生し、傷４３の存在が確認される。
（θ）と検査対象物の有界変動量ｇ（θ）とを比較した
もので、ｆ（θ）が標準になり、ｇ（θ）がこれと比較
され、その小領域４１に傷４３があれば、図５に示すよ
うに、傷４３の方向であるθ6 において、有界変動量に
大きな差異が発生し、傷４３の存在が確認される。
【００３２】図６は、小領域毎に、各方向の有界変動量
の平均値＊ｆ（θ）と各方向毎の有界変動量ｇ（θ）と
を比較したもので、式（２）に示すように、＊ｆ（θ）
とｇ（θ）との差が比較データになり、図６に示すよう
に、傷４３の方向であるθ3、θ4 において、前記差が
判定値εを越え、傷４３の存在が確認される。
の平均値＊ｆ（θ）と各方向毎の有界変動量ｇ（θ）と
を比較したもので、式（２）に示すように、＊ｆ（θ）
とｇ（θ）との差が比較データになり、図６に示すよう
に、傷４３の方向であるθ3、θ4 において、前記差が
判定値εを越え、傷４３の存在が確認される。
【００３３】
【数２】
【００３４】ε：判定値 上記を終了して、ステップ＃６に進む。
【００３５】ステップ＃６の良否判定工程で、図１に示
す良否判定回路１３が、ステップ＃５の上記比較結果か
ら傷の有無を判定し、ステップ＃７に進む。
す良否判定回路１３が、ステップ＃５の上記比較結果か
ら傷の有無を判定し、ステップ＃７に進む。
【００３６】ステップ＃７が検査対象画像エリアの全小
領域の検査終了を判断し、終了ならば終了し、否ならば
ステップ＃３に戻る。
領域の検査終了を判断し、終了ならば終了し、否ならば
ステップ＃３に戻る。
【００３７】
【発明の効果】従来例の傷検査装置は、画像の濃淡変化
に基づいて傷を検査しているので、機械加工された金属
表面に仕上げ加工の加工跡がある場合、傷の濃淡画像が
加工跡の濃淡画像に埋もれてしまい、加工跡と、傷とを
選別して、傷を検査することが困難であるのに対して、
本発明の傷検査装置は、傷の方向性と加工跡の方向性と
の差を検出しこの差によって検査することにより、仕上
げ加工跡がある金属表面の傷を、正確に判定できるとい
う効果を奏する。
に基づいて傷を検査しているので、機械加工された金属
表面に仕上げ加工の加工跡がある場合、傷の濃淡画像が
加工跡の濃淡画像に埋もれてしまい、加工跡と、傷とを
選別して、傷を検査することが困難であるのに対して、
本発明の傷検査装置は、傷の方向性と加工跡の方向性と
の差を検出しこの差によって検査することにより、仕上
げ加工跡がある金属表面の傷を、正確に判定できるとい
う効果を奏する。
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の動作のフローチャートである。
【図３】本発明の小領域の加工跡と傷の画像である。
【図４】本発明の小領域の方向分割図である。
【図５】本発明の有界変動量の比較図である。
【図６】本発明の有界変動量の比較図である。
【図７】従来例の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の動作のフローチャートである。
２ 検査対象物 １０ 小領域切出し回路（小領域切出し手段） １１ 有界変動量算出回路（有界変動量算出手段） １２ 有界変動量比較回路（有界変動量比較手段） １３ 良否判定回路（良否判定手段） ４０ 検査対象画像エリア ４１ 小領域 ４２ 加工跡 ４３ 傷 ４４ 自画素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G06T 1/00 - 9/40
Claims (2)
- 【請求項１】 検査対象物の傷や欠陥を画像処理によっ
て検査する傷検査装置において、検査対象物を撮像して
得られた検査対象画像エリアを小領域に分割する小領域
切出し手段と、前記各小領域毎に各方向別に同一方向を
向く各直線の同一直線上に並ぶ画素間の画像濃度差を演
算集計した画像方向性強度を演算する有界変動量算出手
段と、良品サンプルの画像方向性強度と検査対象物の画
像方向性強度とを比較する有界変動量比較手段と、前記
画像方向性強度の比較結果から傷の有無を判断する良否
判断手段とを有することを特徴とする傷検査装置。 - 【請求項２】 有界変動量比較手段は、小領域毎に、各
方向の画像方向性強度の平均値と各方向毎の画像方向性
強度との間の差を標準値と比較する請求項１に記載の傷
検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04322840A JP3132931B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 傷検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04322840A JP3132931B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 傷検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174657A JPH06174657A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3132931B2 true JP3132931B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=18148196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04322840A Expired - Fee Related JP3132931B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 傷検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132931B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115290661B (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-16 | 江苏浚荣升新材料科技有限公司 | 基于计算机视觉的橡胶圈缺陷识别方法 |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP04322840A patent/JP3132931B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174657A (ja) | 1994-06-24 |
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