JP3149339B2 - Engraving separation method and optical member inspection device - Google Patents
Engraving separation method and optical member inspection deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ファインダーレンズ
等の刻印が形成された光学部材の検査方法に関し、特
に、光学部材を撮影して得られた入力画像から刻印部分
の図形を分離する方法、およびこの方法を利用した光学
部材検査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting an optical member having a mark, such as a finder lens, and more particularly to a method for separating a figure of a mark from an input image obtained by photographing the optical member. And an optical member inspection apparatus using the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、カメラのファインダー用のプ
ラスチックレンズとして、ファインダー視野を規定する
視野マーク、あるいはオートフォーカスの範囲を規定す
るオートフォーカスマーク等が一方側の平面に形成され
た平凸レンズが知られている。これらのマークは、レン
ズ成形用の型に形成された微細な凹部により、周囲の面
に対してわずかに突出した刻印として形成される。被写
体からの光束はこの刻印の部分で散乱するため、マーク
が他の部分より暗くなり、ファインダー視野内の枠とし
て見ることができる。2. Description of the Related Art Conventionally, as a plastic lens for a viewfinder of a camera, a plano-convex lens in which a field mark defining a viewfinder field or an autofocus mark defining an autofocus range is formed on one flat surface is known. Have been. These marks are formed as engraved marks slightly protruding from the surrounding surface due to minute concave portions formed in the lens molding die. Since the light beam from the subject is scattered at the engraved portion, the mark becomes darker than other portions and can be seen as a frame in the viewfinder visual field.
【０００３】一般に、プラスチック製の光学部材は、射
出成形の際のゴミの混入や、取り扱い時のキズの発生等
によりガラス製の光学部材より欠陥が生じやすいため、
製品として組み立てる前の検査が重要である。光学部材
の欠陥検査は、光学部材を強い光で照明しながらの目視
検査か、あるいは光学部材を撮影して得られた入力画像
を画像処理することにより行われる。In general, plastic optical members are more likely to have defects than glass optical members due to the inclusion of dust during injection molding and the occurrence of scratches during handling.
Inspection before assembling as a product is important. The defect inspection of the optical member is performed by a visual inspection while illuminating the optical member with strong light, or by performing image processing on an input image obtained by photographing the optical member.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、目視検
査による方法では、良否判別の多くを検査者の主観的な
判断に負うこととなるため、検査者が違う場合はもとよ
り、同一の検査者であっても体調等の違いにより判別基
準が変化する可能性があり、判断の均一性を保つことが
困難であるという問題がある。However, in the method based on visual inspection, most of the pass / fail judgments depend on the subjective judgment of the inspector, so that not only different inspectors but also the same inspector are required. However, there is a possibility that the determination criterion may change due to a difference in physical condition or the like, and it is difficult to maintain uniformity of the determination.
【０００５】一方、画像処理によると、刻印と欠陥との
性状が似ている場合には、刻印と欠陥とが同様に検出さ
れるため、欠陥を検査する前に入力画像から刻印図形を
分離する必要があるが、この分離処理が複雑になるとい
う問題がある。On the other hand, according to the image processing, when the characteristics of the mark and the defect are similar, the mark and the defect are detected in the same manner. Therefore, the mark figure is separated from the input image before inspecting the defect. It is necessary, but there is a problem that this separation processing becomes complicated.
【０００６】例えば、画像処理では２値化画像上で図形
をラベリングして良否判定等の処理をするが、入力画像
上で本来離れるべき２つの刻印図形がその間に生じた欠
陥により連続する場合には、そのままでは図形をラベリ
ングした際に２つの刻印がその間の欠陥を含めて１つの
図形と判断されるため、これらを刻印図形と欠陥とに分
離してラベリングする処理が必要となる。このような例
外的な場合を想定して刻印図形を分離するためには複雑
な処理が必要となる。For example, in image processing, a graphic is labeled on a binarized image to perform processing such as pass / fail judgment. However, when two engraved figures that should be separated on an input image are consecutive due to a defect generated between them, However, when a figure is labeled as it is, two stamps are determined to be a single figure including a defect between them, so that it is necessary to separate these into a stamp figure and a defect and perform labeling processing. Complicated processing is required to separate the engraved figure on the assumption of such an exceptional case.
【０００７】[0007]
【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、光学部材を撮影して得られ
た入力画像から簡単な処理で刻印を正確に分離すること
ができる刻印分離方法、および、この方法を利用した光
学部材検査装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has an engraving capable of accurately separating an engraving from an input image obtained by photographing an optical member by a simple process. It is an object of the present invention to provide a separation method and an optical member inspection device using the method.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明にかかる刻印分
離方法は、欠陥がない基準刻印図形の２値化画像を膨張
させて入力画像との論理積、すなわち、ＡＮＤをとるこ
とにより、刻印図形とその近傍の欠陥とを含む一次画像
を生成し、この一次画像に含まれる図形から基準刻印図
形の情報に基づいて刻印に連続しない欠陥図形を除去し
て刻印画像を生成し、最後に２値化された入力画像から
刻印画像を差し引いて刻印分離画像を生成することを特
徴とする。According to the present invention, there is provided an engraving separation method comprising: expanding a binarized image of a reference engraved figure having no defect, and obtaining a logical product of the binarized image with an input image, that is, AND; And a primary image including a defect in the vicinity of the primary image, removing a defective graphic that is not continuous with the engraving from the graphic included in the primary image based on the information of the reference engraved graphic, and generating an engraved image. The engraved image is subtracted from the converted input image to generate an engraved separated image.
【０００９】入力画像上で本来離れるべき２つの刻印図
形が欠陥により連続する場合にも、ＡＮＤ演算により、
この欠陥の膨張画像と重ならない部分は一次画像からは
除かれるため、この一次画像の刻印図形をそのままラベ
リングすることにより刻印図形を抽出することができ
る。ＡＮＤ演算は、２つの対応する２値化画像を画素単
位で比較し、少なくとも一方の画素の濃度が「１」であ
る画素の濃度を「１」、両方の画素の濃度が「０」であ
る画素を「０」として新たな画像を形成する処理であ
る。基準刻印図形を膨張させることにより、入力画像の
位置が基準位置からズレた場合にも基準刻印図形を入力
画像の刻印図形に合わせることができる。Even when two engraved figures that should be separated from each other on the input image are consecutive due to a defect, the AND operation is performed by the AND operation.
Since the portion of the defect that does not overlap with the dilated image is excluded from the primary image, the engraved figure can be extracted by directly labeling the engraved figure of this primary image. In the AND operation, two corresponding binarized images are compared on a pixel-by-pixel basis, and the density of at least one pixel whose density is “1” is “1”, and the density of both pixels is “0”. This is a process of forming a new image by setting the pixel to “0”. By expanding the reference engraved figure, the reference engraved figure can be matched with the engraved figure of the input image even when the position of the input image deviates from the reference position.
【００１０】刻印画像は、一次画像に含まれる図形をラ
ベリングして面積の大きい図形から順に基準刻印図形に
含まれる図形数分の図形をマークし、マークされなかっ
た図形を除去することにより生成される。The engraved image is generated by labeling the figures included in the primary image, marking the figures corresponding to the number of figures included in the reference engraved figure in order from the graphic having the largest area, and removing the unmarked figures. You.
【００１１】また、この発明の光学部材検査装置は、上
記の方法により得られた刻印画像、および／または刻印
分離画像に基づいて光学部材の良否を判定することを特
徴とする。入力画像は、光源からの光束を拡散透過率が
低い中心領域と拡散透過率が高い周辺領域とを有する拡
散手段により拡散させて被検物に入射させ、被検物を透
過した光束が達する位置に設けられた撮影手段により被
検物を撮影して得られる。Further, the optical member inspection apparatus of the present invention is characterized in that the quality of the optical member is determined based on the engraved image and / or the engraved separated image obtained by the above method. The input image is obtained by diffusing a light beam from a light source by a diffusing means having a central region having a low diffuse transmittance and a peripheral region having a high diffuse transmittance to be incident on a test object, and a position where the light beam transmitted through the test object reaches. Is obtained by photographing the subject with the photographing means provided in the camera.
【００１２】拡散手段の拡散透過率に上記のような分布
を持たせることにより、被検物には中心領域からの光
と、周辺領域からの光軸に対して斜めの光とが入射する
が、被検物の像は主として低輝度の中心領域からの光に
より形成される。By making the diffusion transmittance of the diffusion means have the above distribution, light from the central region and light oblique to the optical axis from the peripheral region enter the test object. The image of the test object is formed mainly by light from a low-luminance central region.
【００１３】そして、刻印部分や表面に生じたキズ等の
欠陥に相当する部分では中心領域からの低輝度の光は散
乱して減衰するものの、周辺領域からの高輝度の光が散
乱されて撮影手段に到達するため結果的に像面上での光
量は増加し、撮影画像内で周囲の部品領域より高輝度の
領域として現れる。[0013] In a portion corresponding to a defect such as a flaw or the like generated on an engraved portion or a surface, low-intensity light from the central region is scattered and attenuated, but high-intensity light from the peripheral region is scattered and photographed. As a result, the light amount on the image plane increases to reach the means, and appears as a region having higher luminance than the surrounding component region in the captured image.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、この発明にかかる刻印分離方法を適用
した光学部材検査装置の実施例を説明する。実施例の装
置は、プラスチック製の光学部材を検査対象とする。ま
ず、図１にしたがってこの発明にかかる光学部材検査装
置の概略構成を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical member inspection apparatus to which the stamp separation method according to the present invention is applied will be described below. In the apparatus of the embodiment, a plastic optical member is inspected. First, a schematic configuration of an optical member inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
【００１５】被検物を撮影する撮影手段としてのＣＣＤ
カメラ３０からの出力信号は、画像処理装置４０に入力
される。画像処理装置４０は、抽出された情報をモニタ
ディスプレイ５０に表示し、検査位置に光学部品を供給
する部品供給装置６０を制御すると共に、画像メモリ７
０内に設けられた複数のフレームメモリを利用して刻印
分離画像を生成する。A CCD as a photographing means for photographing a test object
An output signal from the camera 30 is input to the image processing device 40. The image processing device 40 displays the extracted information on the monitor display 50, controls the component supply device 60 that supplies the optical component to the inspection position, and controls the image memory 7
An engraved separation image is generated by using a plurality of frame memories provided in 0.
【００１６】また、画像処理装置４０は、入力画像を２
値化して刻印と被検物の欠陥とを抽出する２値化抽出手
段４１、欠陥のない基準刻印図形の２値化画像を膨張さ
せる膨張手段４２、２値化抽出手段４１により抽出され
た２値化画像と膨張手段４２により膨張された基準刻印
図形とを画素単位でＡＮＤ演算することにより一次画像
を生成する一次画像生成手段４３、一次画像に含まれる
図形をラベリングして面積の大きい図形から順に前記基
準刻印図形に含まれる図形数分の図形をマークし、マー
クされなかった図形を除去することにより刻印画像を生
成する刻印画像生成手段４４、刻印画像を反転させる反
転手段４５、２値化された入力画像と反転された刻印画
像とのＡＮＤをとることにより刻印分離画像を生成する
刻印分離手段４６、刻印画像と刻印分離画像とに基づい
て光学部材の良否を判定する判定手段４７を備える。Further, the image processing device 40 converts the input image into two.
A binarization extraction unit 41 for binarizing and extracting a stamp and a defect of a test object, an expansion unit 42 for expanding a binarized image of a reference engraved figure having no defect, and a binarization extraction unit 41 for extracting a binarized image. A primary image generating unit 43 that generates a primary image by performing an AND operation on a pixel-by-pixel basis between the digitized image and the reference engraved figure expanded by the expansion unit 42; Marked image generating means 44 for sequentially marking figures as many as the figures included in the reference stamped figure and removing the unmarked figures to generate a stamped image, inverting means 45 for inverting the stamped image, binarization Engraving separation means 46 for generating an engraved separation image by ANDing the input image and the inverted engraved image, and determining whether the optical member is good or bad based on the engraved image and the engraved separation image It comprises a determination means 47.
【００１７】画像メモリ７０は、画像処理装置４０のそ
れぞれの手段に対応して、入力画像メモリ７１、２値化
入力画像メモリ７２、基準刻印図形メモリ７３、一次画
像メモリ７４、刻印画像メモリ７５、刻印分離画像メモ
リ７６を備える。The image memory 70 includes an input image memory 71, a binarized input image memory 72, a reference engraved figure memory 73, a primary image memory 74, an engraved image memory 75, An engraved separation image memory 76 is provided.
【００１８】続いて、図２に基づいてＣＣＤカメラ３０
により撮影される画像を形成するための光学系の構成に
ついて説明する。Subsequently, the CCD camera 30 will be described with reference to FIG.
The configuration of an optical system for forming an image photographed by the camera will be described.
【００１９】装置の光学系は、光源１０と、この光源１
０から発した光束を拡散させる第１、第２の拡散板２
１，２２から構成される拡散手段２０とを備えており、
ＣＣＤカメラ３０は、拡散手段２０を透過して被検物で
ある正レンズ１を透過した光束、および被検レンズ１の
周囲を通過した光束を取り込んで撮影する。The optical system of the apparatus includes a light source 10 and this light source 1.
First and second diffusion plates 2 for diffusing the light beam emitted from zero
And a diffusion means 20 composed of 1 and 22;
The CCD camera 30 captures and captures a light beam transmitted through the diffusing unit 20 and transmitted through the positive lens 1, which is the test object, and a light beam transmitted around the test lens 1.
【００２０】光源１０および被検レンズ１は、ＣＣＤカ
メラ３０の光軸上に配置されている。ＣＣＤカメラ３０
は、撮影レンズ３１とＣＣＤセンサ３２とから構成さ
れ、被検レンズ１の厚さ方向の中心付近をピント面Ｐと
するよう調整されている。すなわち、ピント面ＰとＣＣ
Ｄセンサ３２の受像面とは撮影レンズ３１を介して光学
的に共役であり、ピント面Ｐ上の被検レンズ１の像は、
ＣＣＤセンサ上の符号Ｏで示す範囲に形成される。The light source 10 and the test lens 1 are arranged on the optical axis of the CCD camera 30. CCD camera 30
Is composed of a photographing lens 31 and a CCD sensor 32, and is adjusted so that the vicinity of the center in the thickness direction of the test lens 1 is set as the focus plane P. That is, the focus plane P and CC
The image receiving surface of the D sensor 32 is optically conjugate via the taking lens 31, and the image of the test lens 1 on the focus plane P is
It is formed in the range indicated by the symbol O on the CCD sensor.
【００２１】なお、ＣＣＤカメラ３０に取り込まれる光
量を確保するために、拡散手段２０とＣＣＤカメラ３０
との間には、拡散する光束を集光させるコンデンサレン
ズを設けることが望ましい。この例では、被検物として
配置された正レンズ１がコンデンサレンズとしての機能
を果たしている。In order to secure the quantity of light taken in the CCD camera 30, the diffusing means 20 and the CCD camera 30
It is desirable to provide a condenser lens for condensing the divergent light flux between them. In this example, the positive lens 1 arranged as a test object functions as a condenser lens.
【００２２】第１、第２の拡散板２１，２２は、共に被
検レンズ１の平面形状とほぼ相似形状であり、第２の拡
散板２２の方が第１の拡散板２１より面積が小さい。こ
れらの拡散板２１，２２は、光軸がそれぞれの中心を通
るように、光軸に対して垂直に設けられている。また、
これらの拡散板は、同一、あるいは互いに異なる拡散透
過率を有しており、したがって拡散手段２０を全体とし
て考えると、第１、第２の拡散板が重なる中心領域は拡
散透過率が低く、重ならない周辺領域は拡散透過率が相
対的に高くなる。Each of the first and second diffusion plates 21 and 22 has a shape substantially similar to the planar shape of the lens 1 to be measured, and the area of the second diffusion plate 22 is smaller than that of the first diffusion plate 21. . These diffusion plates 21 and 22 are provided perpendicular to the optical axis so that the optical axes pass through their respective centers. Also,
These diffusers have the same or different diffuse transmittances. Therefore, when the diffuser 20 is considered as a whole, the central region where the first and second diffusers overlap has a low diffuse transmittance, and the diffuser has a low diffuse transmittance. In the peripheral region where no light is transmitted, the diffuse transmittance becomes relatively high.
【００２３】第２の拡散板２２のサイズは、第２の拡散
板２２から垂直に射出する光の範囲が被検レンズ１にほ
ぼ一致するよう定められている。これにより、中心領域
からの垂直射出成分は全て被検レンズ１に入射し、第１
の拡散板２１を垂直に透過して第２の拡散板２２を通ら
ない成分、すなわち周辺領域からの垂直射出成分は被検
レンズ１に入射しない。また、第１拡散板２１の平面形
状を被検物の形状と相似に形成するのは、周辺領域から
の斜射出成分を被検物にあらゆる方向から均一に入射さ
せるためである。The size of the second diffusing plate 22 is determined so that the range of light vertically emitted from the second diffusing plate 22 substantially matches the lens 1 to be measured. As a result, all the vertical emission components from the central region enter the lens 1 to be inspected, and the first
A component which vertically transmits through the diffusion plate 21 and does not pass through the second diffusion plate 22, that is, a vertical emission component from the peripheral region, does not enter the lens 1 to be measured. The reason why the planar shape of the first diffusion plate 21 is formed to be similar to the shape of the test object is to make oblique emission components from the peripheral region uniformly enter the test object from all directions.
【００２４】図３は、被検レンズと拡散板２１，２２と
の平面形状の例を示す。図３(A-1)に示されるように被
検レンズが平面形状が矩形であるファインダー用レンズ
１である場合には、第１、第２の拡散板２１，２２の平
面形状は図３(A)に示す通りの矩形とすることが望まし
い。FIG. 3 shows an example of the planar shape of the test lens and the diffusion plates 21 and 22. When the lens to be inspected is the finder lens 1 having a rectangular planar shape as shown in FIG. 3 (A-1), the planar shapes of the first and second diffusion plates 21 and 22 are as shown in FIG. It is desirable to use a rectangle as shown in A).
【００２５】なお、実施例の検査装置は、多数個取り金
型により成形されたプラスチックレンズをランナから切
り放さずに検査する構成であるため、被検レンズには図
３に示されるようにゲートＧを介してランナＲが連結し
ている。Since the inspection apparatus of the embodiment is configured to inspect a plastic lens formed by a multi-cavity die without cutting it off from a runner, a gate is provided on the lens to be inspected as shown in FIG. Runner R is connected via G.
【００２６】撮影された画像には、図４に示されるよう
に、第２の拡散板２２を透過せずに達する周辺領域の輝
度の高い成分により主として形成される高輝度の背景領
域Ｂと、２つの拡散板を透過した中心領域の輝度の低い
成分により主として形成される被検レンズの像(部品領
域)Ｓとが含まれる。As shown in FIG. 4, the captured image includes a high-luminance background area B mainly formed by high-luminance components in a peripheral area that does not pass through the second diffusion plate 22; An image (component area) S of the test lens mainly formed by a low-luminance component in the central area transmitted through the two diffusion plates is included.
【００２７】中心領域からの垂直射出成分の範囲を被検
レンズ１の形状に合わせておくことにより、すなわち、
第２の拡散板２２の形状を被検レンズ１の平面形状とを
相似形とすることにより、上記のように画像内で被検レ
ンズが配置された部品領域と背景領域とを明瞭に区分す
ることができ、後述の画像処理における対象領域の分離
処理がきわめて容易となる。By adjusting the range of the vertical emission component from the central region to the shape of the lens 1 to be measured,
By making the shape of the second diffusion plate 22 similar to the planar shape of the test lens 1, the component region where the test lens is arranged and the background region in the image as described above are clearly separated. This makes it extremely easy to separate the target area in the image processing described later.
【００２８】第２の拡散板２２が設けられていない場合
には、部品領域は部品による吸収や拡散により、背景領
域よりもいくぶん低輝度とはなるが、実施例のように明
瞭な輝度差は生じない。When the second diffusion plate 22 is not provided, the component region has a somewhat lower luminance than the background region due to absorption and diffusion by the component, but a clear luminance difference as in the embodiment is obtained. Does not occur.
【００２９】ここで、被検レンズ１の表面または内部に
光を吸収する欠陥、例えば光学部材中に含まれる黒いゴ
ミが存在すると、レンズ像を形成する中心領域からの透
過光の一部が吸収されてＣＣＤセンサ３２に光が達しな
いため、図５に示されるように中間輝度の部品領域Ｓ内
に部品領域より輝度が低い欠陥像ＤLが発生する。Here, if a defect that absorbs light, for example, black dust contained in the optical member, is present on the surface or inside of the lens 1 to be inspected, a part of the transmitted light from the central area where the lens image is formed is absorbed. As a result, since light does not reach the CCD sensor 32, a defect image DL having a lower luminance than the component region is generated in the component region S having the intermediate luminance as shown in FIG.
【００３０】また、被検レンズ１の表面に光を散乱させ
る散乱要因、例えば刻印が形成されている場合や光学部
材の表面に白いゴミやキズが存在する場合には、この散
乱要因により光が散乱し、散乱要因がなければＣＣＤセ
ンサ３２上のレンズ像の範囲Ｏに達しない周辺領域から
の高輝度の斜射出成分の一部がレンズ像の範囲Ｏに達
し、図６に示されるように中間輝度の部品領域Ｓ内に部
品領域より輝度が高い欠陥像ＤHが発生する。In addition, when light is scattered on the surface of the lens 1 to be inspected, for example, when a mark is formed or when white dust or scratches are present on the surface of the optical member, light is scattered due to the light. Part of the high-intensity oblique emission component from the peripheral region that is scattered and does not reach the lens image range O on the CCD sensor 32 without the scattering factor reaches the lens image range O, as shown in FIG. A defect image DH having a higher luminance than the component region is generated in the component region S having the intermediate luminance.
【００３１】例えば、あるＸ軸方向の走査線上に吸収性
の欠陥に基づく低輝度像ＤLと散乱性の欠陥に基づく高
輝度像ＤHとが存在する場合、この走査線に沿った画素
列の出力は図７(A)に示すとおりとなる。画像処理装置
４０は、２つの閾値ＳＨ1，ＳＨ2を用いて２値化するこ
とにより、図７(B)(C)に示されるように性状の異なる２
種類の欠陥をそれぞれ独立して抽出することができる。For example, when a low-luminance image DL based on an absorptive defect and a high-luminance image DH based on a scattering defect exist on a scanning line in the X-axis direction, the output of a pixel row along this scanning line is output. Is as shown in FIG. 7 (A). The image processing device 40 performs binarization using the two thresholds SH1 and SH2, thereby obtaining two different values as shown in FIGS. 7B and 7C.
Each type of defect can be extracted independently.
【００３２】上記のように、２枚の拡散板を用いて照明
光の光量分布を２段階に設定することにより、背景領域
Ｂより低輝度の部品領域Ｓ内で、吸収性の欠陥の場合に
は部品領域Ｓよりさらに低輝度の像ＤL、散乱性の欠陥
の場合には高輝度の像ＤHとして欠陥を認識することが
できるため、１つの画像データから性状の異なる欠陥を
同時に検出することができる。As described above, by setting the light quantity distribution of the illumination light in two stages using the two diffusion plates, it is possible to reduce the absorption defect in the component area S having a lower brightness than the background area B. Can detect the defect as an image DL of lower luminance than the component area S, and in the case of a scattered defect, as a high luminance image DH. Therefore, it is possible to simultaneously detect defects having different properties from one image data. it can.
【００３３】続いて、上記の装置を利用した測定の手順
をフローチャートにしたがって説明する。検査前の準備
として、検査対象となる光学部材に応じた部品に関する
情報をデータテーブルとしてロードする。また、情報に
したがって部品形状に適した拡散板を選択すると共に、
撮影倍率を設定する。Next, the procedure of measurement using the above-described apparatus will be described with reference to a flowchart. As a preparation before inspection, information relating to a component corresponding to an optical member to be inspected is loaded as a data table. In addition to selecting a diffuser suitable for the part shape according to the information,
Set the shooting magnification.
【００３４】検査全体の流れは図８のフローチャートに
示される。ＣＣＤカメラから画像を入力し(ステップA-
1)、輝度の分布に基づいて被検レンズの像に対応する部
品領域を分離する(ステップA-2)。The flow of the entire inspection is shown in the flowchart of FIG. Input an image from the CCD camera (Step A-
1) A component region corresponding to the image of the test lens is separated based on the distribution of luminance (step A-2).
【００３５】部品領域の分離処理中に部品が所定の検査
位置になく欠損していると判断された場合には、部品領
域分離処理中で欠損フラグがセットされ、検査ループで
はこの欠損フラグがセットされているか否かにより検査
を続行するか否かを選択する(ステップA-3)。If it is determined that the part is missing at the predetermined inspection position during the part area separation processing, a loss flag is set during the part area separation processing, and this loss flag is set in the inspection loop. It is determined whether or not to continue the inspection depending on whether or not the inspection has been performed (step A-3).
【００３６】分離された部品領域の画像は、動的２値化
処理によりベース輝度より高輝度の散乱性の欠陥と、低
輝度の吸収性の欠陥とに分離され(ステップA-4)、被検
物に刻印があるか否かが判定され(ステップA-5)、刻印
がある場合には刻印を分離する(ステップA-6、サブルー
チンは図９)と共に、分離された刻印自体の良否を判定
する(ステップA-7、サブルーチンは図１１)。刻印分
離、刻印判定の処理中に刻印不良のフラグがセットされ
なかった場合には、欠陥等の特徴量が抽出される(ステ
ップA-8,9)。The image of the separated component region is separated into a scattering defect having a higher luminance than the base luminance and an absorbing defect having a lower luminance by the dynamic binarization processing (step A-4). It is determined whether or not the inspection object has a stamp (step A-5). If there is a stamp, the stamp is separated (step A-6, subroutine in FIG. 9), and the quality of the separated stamp itself is checked. A judgment is made (step A-7, the subroutine is shown in FIG. 11). If the flag of the imprint failure is not set during the processing of the imprint separation and the imprint determination, feature amounts such as defects are extracted (steps A-8, 9).
【００３７】画像処理装置４０の判定手段４７は、抽出
された結果に基づいて被検レンズの良否を判定(ステッ
プA-10)すると共に、判定結果をモニタディスプレイ５
０に表示する(ステップA-12,13)。ステップA-8で刻印が
不良フラグがセットされていると、特徴量の抽出等を実
行せずに不良であることが表示される。The judging means 47 of the image processing device 40 judges the quality of the lens to be inspected based on the extracted result (step A-10), and displays the judgment result on the monitor display 5.
0 is displayed (steps A-12, 13). If the failure flag is set for the inscription in step A-8, the fact that the feature amount is not extracted or the like is displayed, and the fact that the failure is defective is displayed.
【００３８】ステップA-14では、次に検査対象となる部
品があるか否かが判断され、部品があれば部品供給装置
６０により部品を交換して(ステップA-15)ステップA-1
からの処理を繰り返し、部品がなければ検査を終了す
る。In step A-14, it is determined whether there is a component to be inspected next. If there is a component, the component is replaced by the component supply device 60 (step A-15) and step A-1 is performed.
Is repeated, and if there is no part, the inspection is terminated.
【００３９】一般に、レンズ等の光学部材では、良否の
判定をする際の判定基準は光束が多く透過する中心部の
方が周辺部より高いが、刻印が形成されたファインダー
レンズでは、刻印自身、および刻印の近傍の領域は他の
領域よりも判定基準が高い。そこで、この検査フローで
は、最初に刻印の良否を判定し、刻印自体、あるいは刻
印の近傍の領域に欠陥が存在する場合には他の領域は検
査せずに不良と判定し、刻印等に欠陥がない場合にのみ
刻印を除いた領域の良否を判定している。Generally, in the case of an optical member such as a lens, the criterion for judging pass / fail is higher in the central portion through which a large amount of light passes, than in the peripheral portion. And the area near the mark has a higher criterion than other areas. Therefore, in this inspection flow, first, the quality of the engraving is determined, and if a defect exists in the engraving itself or an area near the engraving, the other area is determined to be defective without inspection, and the engraving is defective. Only when there is no mark, the quality of the area excluding the stamp is determined.
【００４０】続いて、上記検査フロー中に含まれる刻印
分離、刻印判定の各サブルーチンを図９〜１１に基づい
て説明する。Next, the subroutines of marking separation and marking judgment included in the inspection flow will be described with reference to FIGS.
【００４１】刻印分離処理は、刻印が形成された光学部
材を検査する際に、予め刻印の位置、面積等の情報を記
憶しておき、この情報を用いて部品領域の２値原画像か
ら刻印領域を分離する処理である。In the engraving separation process, when inspecting the optical member on which the engraving is formed, information such as the position and area of the engraving is stored in advance, and the information is engraved from the binary original image of the component area using this information. This is a process for separating regions.
【００４２】刻印は、検査光学系にとっては散乱性の欠
陥と同一の性質を有するため、刻印が形成されたレンズ
の性能を他のレンズと同様の検査ルーチンで検査する場
合には、刻印部分の画像が僅かにでも残っていると、こ
れが欠陥として認識されてレンズが不良と判定される。Since the marking has the same properties as the scattering defect for the inspection optical system, when the performance of the lens on which the marking is formed is to be inspected by the same inspection routine as that of the other lenses, the inspection mark is formed on the marking. If any image remains, it is recognized as a defect and the lens is determined to be defective.
【００４３】特に、刻印が形成されたファインダー用レ
ンズは、ファインダーとして組み立てられた際に刻印の
形成された面がピント面に配置され、僅かな欠陥であっ
ても目立って見えるため、良、不良を判定する際の規準
が厳しい。したがって、刻印付の光学部材を検査する際
には、事前に刻印部分の画像を残さず除去する必要があ
る。In particular, the finder lens having the mark formed thereon is good or defective because the surface on which the mark is formed is arranged on the focus surface when the finder lens is assembled, and even a slight defect looks conspicuous. The criteria for judging are strict. Therefore, when inspecting the optical member with the stamp, it is necessary to remove the image of the stamp portion without leaving any image in advance.
【００４４】刻印分離処理での入力データは、２値化さ
れた原画像、原画像の重心、外径、設計値通りの基準刻
印図形、その重心、マスクの膨張回数、刻印の個数であ
る。The input data in the engraving separation process are the binarized original image, the center of gravity and outer diameter of the original image, the reference engraved figure as designed, the center of gravity, the number of times of expansion of the mask, and the number of engravings.
【００４５】図９のフローチャートと図１０の画像の説
明図とを参照して刻印分離処理を説明する。まず、刻印
の基準画像をマスク画像として読み込み、これを膨張さ
せて膨張マスク画像を作成する(ステップB-1,B-2)。図
１０(A)が２値化原画像、(B)が膨張マスク画像である。The engraving separation process will be described with reference to the flowchart of FIG. 9 and the explanatory diagram of the image of FIG. First, an engraved reference image is read as a mask image, and is expanded to create an expanded mask image (steps B-1, B-2). FIG. 10A shows an original binary image, and FIG. 10B shows an expanded mask image.
【００４６】これらの画像を図１０(C)に示すように重
心を一致させるよう重ね合わせて画素毎にＡＮＤ演算す
ることにより、(D)に示すように膨張マスク画像に重複
しない欠陥を取り除いた一次画像が得られる(ステップB
-3,4)。マスク画像を膨張させることにより、撮影のズ
レ等による原画像中の刻印の位置誤差を吸収させること
ができる。膨張は、図形の境界画素の周囲の画素を図形
と同一の濃度に変換する処理であり、ここでは撮影誤差
を考慮して３回程度膨張させる。By superimposing these images so that the centers of gravity coincide with each other as shown in FIG. 10C and performing an AND operation for each pixel, defects which do not overlap with the dilated mask image as shown in FIG. A primary image is obtained (step B
-3,4). By expanding the mask image, it is possible to absorb a position error of the mark in the original image due to a shift in photographing or the like. The expansion is a process of converting pixels around the boundary pixel of the figure into the same density as the figure. Here, the expansion is performed about three times in consideration of a photographing error.
【００４７】続いて、ラベリング処理により、一次画像
に含まれる図形をそれぞれグループ分けして番号を付す
(ステップB-6)。ラベリング数を予め入力されていた刻
印の数と比較し、ラベリング数の方が少ない場合には、
複数の刻印の少なくとも２つが連続した１つの図形とし
て認識されたことを意味するため、刻印不良フラグを立
てて検査ループに戻る(ステップB-7)。Subsequently, figures included in the primary image are grouped and numbered by a labeling process.
(Step B-6). Compare the labeling number with the number of stamps entered in advance, and if the labeling number is smaller,
Since it means that at least two of the plurality of stamps have been recognized as one continuous figure, a stamp failure flag is set and the process returns to the inspection loop (step B-7).
【００４８】刻印数よりラベリング数の方が多い場合に
は、マスクされた領域内に欠陥が存在することを意味す
る。この場合には、ラベリングされた図形の面積をそれ
ぞれ求め、面積が大きい順に刻印数分の図形をマークす
る。刻印の領域は一次画像に残る欠陥の領域より大きい
と仮定できるため、この処理でマークされない図形を消
去することにより、図１０(E)に示すように分離可能な
欠陥を含まない刻印画像が得られる(ステップB-8〜1
1)。If the number of labeling is larger than the number of markings, it means that a defect exists in the masked area. In this case, the area of each of the labeled figures is obtained, and the figures corresponding to the number of stamps are marked in the order of larger area. Since it can be assumed that the area of the engraving is larger than the area of the defect remaining in the primary image, by erasing the unmarked figure in this process, an engraved image containing no separable defects as shown in FIG. (Steps B-8 to 1
1).
【００４９】ただし、刻印と連続して分離できない欠陥
がある場合には、この欠陥を含めた領域が刻印として認
識されることとなる。後述の刻印判定処理では、抽出さ
れた刻印領域の面積を設計値と比較して良、不良を判断
するため、刻印に連続する欠陥の面積が大きい場合に
は、刻印自体の不良と判定される。However, if there is a defect that cannot be separated from the mark continuously, the area including this defect is recognized as the mark. In the engraving determination process described below, the area of the extracted engraved area is compared with the design value to determine whether the engraving is good or defective. Therefore, if the area of the defect continuous to the engraving is large, it is determined that the engraving itself is defective. .
【００５０】最後に、刻印の画像を原画像から差し引く
ことにより、図１０(F)に示される刻印が分離された画
像を得ることができる(ステップB-12)。なお、刻印数と
ラベリング数が等しい場合には、マスクされた領域内に
分離可能な欠陥が存在しないことを意味するため、一次
画像がそのまま刻印画像として用いられる(ステップB-
8,12)。Finally, by subtracting the image of the stamp from the original image, an image shown in FIG. 10F from which the stamp is separated can be obtained (step B-12). If the number of markings is equal to the number of labeling, it means that there is no separable defect in the masked area, and thus the primary image is used as it is as the marking image (step B-).
8,12).
【００５１】図１１に示される刻印判定処理は、光学素
子の表面に形成された刻印の良否を正常な刻印との面積
比に基づいて判定する処理である。入力は、個々の刻印
についての処理対象領域、刻印分離処理で分離された刻
印画像、刻印数、正常な刻印の面積、許容される面積比
の上限および下限である。The marking determination process shown in FIG. 11 is a process for determining the quality of the marking formed on the surface of the optical element based on the area ratio with the normal marking. The input is a processing target area for each stamp, a stamp image separated by the stamp separation process, the stamp number, a normal stamp area, and an upper limit and a lower limit of an allowable area ratio.
【００５２】図１１のフローチャートに示されるよう
に、まず、処理対象領域内から第ｉ番目の刻印を抽出し
てその面積Ｓ1を求める(ステップC-3〜8)。面積を求め
る際に、処理対象領域内の図形をラベリングし、複数の
図形が含まれる場合にはその中の最大面積を有する図形
を刻印と認識する(ステップC-4〜7)。刻印分離処理にお
いて抽出された刻印画像に分離可能な他の欠陥要因が含
まれる場合にも、上記の処理により刻印以外の画像を除
くことができる。As shown in the flowchart of FIG. 11, first, the i-th mark is extracted from the processing target area, and its area S1 is obtained (steps C-3 to C-8). When calculating the area, the figure in the processing target area is labeled, and when a plurality of figures are included, the figure having the largest area among them is recognized as a stamp (steps C-4 to C-7). Even in the case where the engraved image extracted in the engraving separation process includes other defect factors that can be separated, images other than the engraving can be removed by the above processing.
【００５３】第ｉ番目の刻印の正常な場合の面積をＳ0
として、Ｓ1とＳ0との比が上限と下限との間となるか否
かを判定し、範囲から外れる場合には直ちに刻印不良フ
ラグをセットして検査ループに戻る(ステップC-9〜1
1)。The normal area of the i-th mark is S0
It is determined whether the ratio between S1 and S0 is between the upper limit and the lower limit. If the ratio is out of the range, the imprint failure flag is immediately set, and the process returns to the inspection loop (steps C-9 to C-1).
1).
【００５４】カウンタｉをインクリメントしつつ、それ
ぞれの刻印について順に良否を判定し、全ての刻印が正
常と判定されると、検査ループに戻る(ステップC-2)。While the counter i is incremented, pass / fail is determined for each of the stamps in order. If all the stamps are determined to be normal, the process returns to the inspection loop (step C-2).
【００５５】複数の刻印が形成されている場合、１つで
も不良となる刻印があれば不良品となるため、不良が発
見された場合には未検査の刻印を判定することなくその
時点で判定処理を中断する。これにより、全ての刻印を
判定してから良否を判定するより判定にかかる時間を短
縮することができる。In the case where a plurality of marks are formed, if any of the marks is defective, it is a defective product. Therefore, if a defect is found, it is determined at that time without determining the untested mark. Stop processing. As a result, it is possible to reduce the time required for the determination as compared with the determination of pass / fail after determining all the marks.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ＡＮＤ演算による予備分離により、膨張された基準
刻印図形に重ならない部分の欠陥は一次画像からは除か
れるため、この一次画像の刻印図形をそのままラベリン
グすることにより刻印図形を抽出することができる。し
たがって、ラベリングの際の例外的な状況を考慮した複
雑な処理は不要となり、簡単な処理で正確に刻印図形を
分離することができる。As described above, according to the present invention, a defect in a portion which does not overlap with the expanded reference engraved figure is removed from the primary image by the preliminary separation by the AND operation. An engraved figure can be extracted by labeling the figure as it is. Therefore, complicated processing in consideration of an exceptional situation at the time of labeling becomes unnecessary, and the engraved figure can be accurately separated by simple processing.
【図１】 この発明の実施例にかかる光学部材検査装置
の処理系を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a processing system of an optical member inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施例にかかる光学部材検査装置
の光学系を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an optical system of the optical member inspection device according to the embodiment of the present invention.
【図３】 実施例の装置における被検物の形状と拡散手
段の形状とを対比して示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the shape of a test object and the shape of a diffusion unit in the apparatus of the embodiment in comparison.
【図４】 実施例の装置により撮影される被検レンズに
欠陥がない場合の画像を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image when the test lens captured by the apparatus of the embodiment has no defect.
【図５】 実施例の装置により撮影される被検レンズに
吸収性の欠陥がある場合の画像を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an image in a case where the test lens has an absorptive defect photographed by the apparatus of the embodiment.
【図６】 実施例の装置により撮影される被検レンズに
散乱性の欠陥がある場合の画像を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an image when a test lens captured by the apparatus according to the example has a scattering defect.
【図７】 実施例の装置により撮影された画像の１走査
線上の輝度分布の例を示し、(A)が原画像の信号、(B)が
低輝度成分を２値化した信号、(C)が高輝度成分を２値
化した信号である。7A and 7B show examples of luminance distribution on one scanning line of an image captured by the apparatus of the embodiment, where FIG. 7A shows a signal of an original image, FIG. 7B shows a signal obtained by binarizing a low luminance component, and FIG. ) Is a signal obtained by binarizing the high luminance component.
【図８】 実施例の装置の検査処理全体を示すフローチ
ャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an entire inspection process of the apparatus according to the embodiment.
【図９】 検査フロー中の刻印分離のサブルーチンを示
すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a subroutine of engraving separation in the inspection flow.
【図１０】 刻印分離処理の原理を示す２値画像の説明
図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a binary image showing the principle of the marking separation process.
【図１１】 検査フロー中の刻印判定のサブルーチンを
示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a subroutine of marking determination in the inspection flow.
１ 被検レンズ １０ 光源 ２０ 拡散手段 ２１ 第１拡散板 ２２ 第２拡散板 ３０ ＣＣＤカメラ ４０ 画像処理装置 ５０ モニタディスプレイ ７０ 画像メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Test lens 10 Light source 20 Diffusing means 21 1st diffusing plate 22 2nd diffusing plate 30 CCD camera 40 Image processing apparatus 50 Monitor display 70 Image memory
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木田 敦 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−163137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−19076（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−310852（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01M 11/00 G06T 7/00 - 7/60 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Atsushi Kida 2-36-9 Maeno-cho, Itabashi-ku, Tokyo Asahi Optical Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-63-163137 (JP, A) JP-A-63-163137 63-19076 (JP, A) JP-A-4-310852 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958 G01M 11/00 G06T 7 / 00-7/60
Claims (6)
れた入力画像から刻印画像を分離する刻印分離方法であ
って、 前記入力画像を２値化して刻印および欠陥に相当する図
形を抽出する第１のステップと、 欠陥がない基準刻印図形の２値化画像を膨張させる第２
のステップと、 ２値化された前記入力画像と膨張された基準刻印図形と
を画素単位で論理積をとることにより前記刻印図形とそ
の近傍の欠陥とを含む一次画像を生成する第３のステッ
プと、 前記基準刻印図形の情報に基づいて前記一次画像に含ま
れる図形から刻印に連続しない欠陥図形を除去すること
により刻印画像を生成する第４のステップと、 ２値化された前記入力画像から前記刻印画像を差し引い
て刻印分離画像を生成する第５のステップとを備えるこ
とを特徴とする刻印分離方法。1. An engraving separation method for separating an engraved image from an input image obtained by photographing an optical member having an engraved mark, wherein the input image is binarized to form a figure corresponding to the engraved area and a defect. A first step of extracting, and a second step of expanding a binary image of a reference engraved figure having no defect
And a third step of generating a primary image including the engraved figure and a defect near the engraved figure by performing an AND operation of the binarized input image and the expanded reference engraved figure on a pixel-by-pixel basis. A fourth step of generating an engraved image by removing a defective graphic that is not continuous with the engraving from the graphic included in the primary image based on the information of the reference engraved graphic, and from the binarized input image A fifth step of generating a stamp separation image by subtracting the stamp image.
含まれる図形をラベリングして面積の大きい図形から順
に前記基準刻印図形に含まれる図形数分の図形をマーク
し、マークされなかった図形を除去することにより刻印
画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の刻印
分離方法。2. In the fourth step, figures included in the primary image are labeled, and figures corresponding to the number of figures included in the reference engraved figure are marked in order from a figure having a large area, and a figure not marked 2. The engraving separation method according to claim 1, wherein an engraved image is generated by removing the image.
と、前記第４のステップで生成された前記刻印画像、お
よび／または前記第５のステップで生成された前記刻印
分離画像に基づいて前記光学部材の良否を判定する第６
のステップとを備えることを特徴とする光学部材検査方
法。3. The method according to claim 1, wherein the first to fifth steps and the engraved image generated in the fourth step and / or the engraved separated image generated in the fifth step are performed. A sixth step of judging the quality of the optical member on the basis of
An optical member inspection method, comprising the steps of:
て刻印および欠陥に相当する図形を抽出する２値化抽出
手段と、 欠陥がない基準刻印図形の２値化画像を膨張させる膨張
手段と、 前記抽出手段により抽出された２値化画像と前記膨張手
段により膨張された基準刻印図形とを画素単位で論理積
をとることにより一次画像を生成する一次画像生成手段
と、 前記基準刻印図形の情報に基づいて前記一次画像に含ま
れる図形から刻印図形以外の図形を除去することにより
刻印画像を生成する刻印画像生成手段と、 ２値化された前記入力画像から前記刻印画像を差し引い
て刻印分離画像を生成する刻印分離手段と、 前記刻印画像、および／または前記刻印分離画像に基づ
いて前記光学部材の良否を判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする光学部材検査装置。4. A binarized extracting means for binarizing a photographed input image of an optical member to extract a figure corresponding to a mark and a defect, and expanding the binary image of a reference mark figure having no defect. Means, a primary image generating means for generating a primary image by performing a logical AND operation on a pixel-by-pixel basis of the binary image extracted by the extracting means and the reference engraved figure expanded by the expanding means; Engraved image generating means for generating an engraved image by removing a figure other than an engraved figure from a figure included in the primary image based on graphic information, and subtracting the engraved image from the binarized input image A marking separation unit configured to generate a marking separation image; and a determination unit configured to determine whether the optical member is good or bad based on the marking separation image and / or the marking separation image. An optical member inspection apparatus.
含まれる図形をラベリングして面積の大きい図形から順
に前記基準刻印図形に含まれる図形数分の図形をマーク
し、マークされなかった図形を除去することにより刻印
画像を生成することを特徴とする請求項４に記載の光学
部材検査装置。5. The engraved image generating means labels the figures included in the primary image and marks the figures corresponding to the number of the figures included in the reference engraved figure in order from the graphic having the largest area, The optical member inspection apparatus according to claim 4, wherein the engraved image is generated by removing the image.
過率が低い中心領域と拡散透過率が高い周辺領域とを有
する拡散手段により拡散させて被検物に入射させ、該被
検物を透過した光束が達する位置に設けられた撮影手段
により前記被検物を撮影して得られることを特徴とする
請求項４に記載の光学部材検査装置。6. An input image, wherein a light beam from a light source is diffused by a diffusing means having a central region having a low diffuse transmittance and a peripheral region having a high diffuse transmittance to be incident on a test object. The optical member inspection apparatus according to claim 4, wherein the inspection object is obtained by photographing the object by photographing means provided at a position where a light beam transmitted through the object reaches.
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1995
- 1995-06-19 JP JP17551995A patent/JP3149339B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH095247A (en) | 1997-01-10 |
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