JP3473800B2 - 欠点検査方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査体の欠点検
査方法及び装置に関する。特に、ガラス板やパネル等の
透明、半透明な平板状又はゆるやかな曲率を有する板状
体に存在する突起物、傷、泡等の欠点を検出する被検査
体の欠点検査方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種製法で製造された板ガラスやパネル
は、その表面、裏面又は内部に突起物、傷、泡、付着
物、汚れ等（以下、欠点と称す）が存在すると、不良品
と判断されて廃棄される。これらの欠点は、目視検査に
よって判断されていたが、目視検査では精細に検査する
ことができないという問題がある。

【０００３】そこで、従来では、二次元撮像装置で被検
査体を撮像し、これによって得られた画像データを二値
化処理して欠点画像データを抽出することにより、精細
な欠点検査を行うようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこれら
の欠点検査装置では、複数の被検査体を流れ作業で欠点
検出する際に、被検査体が欠点検査可能な位置にあるか
どうかの判別を行う位置検出手段が別途必要であり、装
置全体が複雑になるうえ、被検査体が不定型でずれて搬
送された場合に適用が複雑になるという欠点がある。ま
た、被検査体のエッジ、予め形成されている孔、被検査
体の型番等を示すマーク等の非欠点部も、欠点とともに
撮像してしまうため、判別・除去する必要があるが、従
来の除去法では前記非欠点部の画像データを予め記憶さ
せておき、この非欠点部の画像データと照合する形で全
体の画像データから除去している。このように、非欠点
部の画像データを予め記憶させることは取り扱いが非常
に面倒であるうえ、異なるマークに対しては異なる画像
データを記憶させておかねばならず装置の汎用性に乏し
い。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みて成された
もので、取り扱いが容易で、かつ非欠点部を欠点として
誤認することの少ない被検査体の欠点検査方法及び装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、被検査体に存
在する突起物、傷、泡、付着物、汚れ等の欠点を検出す
る被検査体の欠点検査方法において、複数の被検査体を
連続して搬送しながら撮像手段で撮像し、前記撮像手段
から出力された前記被検査体の画像データを二値化処理
して欠点画像データを抽出し、欠点画像データから欠点
を検出する際に、あらかじめ、欠点画像データの中の個
々の欠点画像のうち互いに定められた距離以下にあるも
のをリンクして１つの欠点領域とし、該欠点領域の面積
のうち所定の面積よりも大きいものを被検査体のエッジ
画像として判別することを特徴とする欠点検査方法およ
び装置である。

【０００７】本発明の好ましい態様においては、欠点画
像データから欠点を検出する際に、あらかじめ、欠点領
域の面積、位置、外接する四辺形の縦横寸法比及びその
面積の少なくともいずれか一つによって、被検査体の孔
部画像及び被検査体に付されたマーク画像等の非欠点画
像を判別・除去することを特徴とする。本発明によれ
ば、エッジ画像を欠点画像データの中から判別すること
で、被検査体が欠点検査可能な位置にあるかどうかの判
別を行う手段を別途不要とする。被検査体が不定型でず
れて搬送された場合でも欠点検出可能である。すなわ
ち、本発明では先ず被検査体を撮像手段で撮像する。そ
して、前記撮像手段から出力された前記被検査体の画像
データを二値化処理して欠点画像データを抽出する。そ
して、欠点画像データの中の個々の欠点画像のうち互い
にあらかじめ定められた距離以下にあるものをリンクし
て１つの欠点領域とし、該欠点領域の面積のうち所定の
面積よりも大きいものを被検査体のエッジ画像として判
別・除去し、そして、このエッジ画像を除去した欠点画
像中から欠点画像の有無を検出することにより欠点を検
出する。

【０００８】また、本発明の一態様においては、欠点画
像データから欠点を検出する際に、あらかじめ、欠点領
域の面積、位置、外接する四辺形の縦横寸法比及びその
面積の少なくともいずれか一つによって、被検査体の孔
部画像及び被検査体に付されたマーク画像等の非欠点画
像を判別・除去することで、非欠点部の画像データを予
め記憶させる必要もなく、取り扱いが非常に単純化され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る被検査体の欠点検査方法及び装置の好ましい実施の形
態を詳説する。図１は本発明に係る被検査体の欠点検査
装置の要部斜視図、図２は図１に示した欠点検査装置の
要部側面図である。図１、図２に示すように欠点検査装
置１０は、搬送ローラ１２、１２…、蛍光灯１４、及び
一次元撮像手段であるＣＣＤラインセンサ１６を備えて
いる。

【００１０】被検査体であるガラス板２０は図２に示す
ように、前記搬送ローラ１２、１２…上に載置され、こ
れらの搬送ローラ１２、１２…は駆動装置１７によって
一定速度で回転するように駆動される。これにより、搬
送ローラ１２、１２…が前記駆動装置１７によって反時
計方向に回転駆動されると、前記ガラス板２０は図中矢
印Ａ方向に一定速度で搬送される。

【００１１】蛍光灯１４は光源ボックス１８内に収納さ
れて、ガラス板２０の下方にガラス板２０の搬送方向Ａ
に対して直交する方向に配設されている。また、光源ボ
ックス１８の上面には光源ボックス１８の長手方向に沿
ってスリット２２が形成され、このスリット２２を介し
て蛍光灯１４からの光がガラス板２０に向けて照射され
る。

【００１２】ＣＣＤラインセンサ１６はガラス板２０の
上方に設置され、その画素列が前記光源ボックス１８の
スリット２２に対向して配設されている。従って、搬送
中のガラス板２０は前記蛍光灯１４によって照射され、
そして、ガラス板２０を透過した透過光は、図示しない
撮影レンズを介してＣＣＤラインセンサ１６の受光面に
結像される。なお、本実施の形態では、透過照明を用い
たが、反射照明でもよい。

【００１３】ＣＣＤラインセンサ１６の受光面に結像さ
れた画像光は、順次電圧信号として出力される。出力さ
れた電圧信号は、アナログアンプでゲインが制御された
のち、画像処理装置２４に出力され、この画像処理装置
２４のＡ／Ｄコンバータ２６によってデジタル信号に変
換される。前記デジタル信号は画像メモリ２８に順次記
憶され、そして、このデジタル信号が二値化処理部３０
に出力される。二値化処理部３０では、前記デジタル信
号を白黒の所定の閾値で二値化処理する。そして、この
二値化処理されたデジタル信号は画像メモリ３２に記憶
されたのち、画像処理部３４に出力されて欠点が検出さ
れる。この画像処理部３４による欠点検出方法について
は後述する。前記二値化処理部３０、画像メモリ３２、
及び画像処理部３４によって本発明の欠点判別手段が構
成される。

【００１４】なお、ここで言う二値化処理は、白画像の
背景に対して黒画像を欠点画像として検出するものでも
よいし、黒画像の背景に対して白画像を欠点画像として
検出するものでもよい。また、さらに、中間調の背景に
対して、黒及び白の画像を欠点として、検出するもので
あってもよい。これらは照明の性質、欠点の性質等によ
って適宜選択されればよい。また、前記画像メモリ２８
に記憶された一枚分のガラス板２０のデジタル信号は、
映像信号に変換されてモニタ３６に出力されている。こ
れにより、モニタ３６にはガラス板２０の画像が表示さ
れる。

【００１５】次に、前記の如く構成された被検査体の欠
点検査装置の作用について説明する。先ず、搬送ローラ
１２、１２を駆動してガラス板２０を撮像エリアに向け
て一定速度で搬送する。そして、ＣＣＤラインセンサ１
６で撮像されて出力された信号を画像処理装置２４の画
像メモリ２８にデジタル信号として順次記憶する。すな
わち、被検査体を一定速度で搬送しながら、該被検査体
の搬送方向と直交して配設された一次元撮像手段で被検
査体を撮像する。

【００１６】そして、画像メモリに所定の量の情報が記
憶されると、ＣＰＵ４２が画像処理装置２４を制御し
て、前記画像メモリ２８に蓄積されたデジタル信号を二
値化処理部３０に出力する。そして、二値化処理部３０
では、前記デジタル信号を白黒の所定の閾値で二値化処
理して、ガラス板２０のエッジ、突起物、傷、泡、孔、
マーク等を示すデジタル信号を抽出する。抽出された前
記デジタル信号は画像メモリ３２に記憶され、そして画
像処理部３４に出力される。

【００１７】次に、画像処理部３４による欠点判別方法
について説明する。先ず、画像処理部３４は前記デジタ
ル信号に基づいて一枚のガラス板２０を二次元展開した
のち、この二次元展開した画像から、あらかじめ、欠点
画像データの中の個々の欠点画像のうち互いにあらかじ
め定められた距離以下にあるものをリンクして１つの欠
点領域とし、該欠点領域の面積のうち所定の面積よりも
大きいものを被検査体のエッジ画像（エッジ２０Ａの画
像（図３参照））として判別・除去しておく。このエッ
ジ画像は、搬送される個々のガラス板と１対１に対応す
るため、あらかじめエッジ画像を判別しておくことによ
り、ガラス板の位置検出手段を別途設けることなく、後
に検出される欠点がどのガラス板のどの位置にあるのか
を判別できる。

【００１８】前記エッジ２０Ａの面積は図３に示すよう
にガラス板２０のエッジ部を囲んだ長方形の長辺Ｘと短
辺Ｙとを乗算することにより求める。この場合、欠点の
面積を四角形の面積として予め記憶させておき、この四
角形の長辺Ｘ0 と短辺Ｙ0 と、前記エッジ２０Ａの長辺
Ｘと短辺Ｙとを比較することにより判別を行う。また、
通常エッジ画像は、最も大きな欠点領域を形成するの
で、ある時間間隔の中で検出される最も大きな欠点領域
をエッジ画像として判別することも可能である。

【００１９】エッジ画像を判別・除去した後、欠点領域
の面積、位置、外接する四辺形の縦横寸法比及びその面
積の少なくともいずれか一つによって、予めガラス板２
０に穿設された孔２０Ｂの画像（図４参照）、及びマー
ク２０Ｃの画像（図５参照）非欠点画像を判別・除去す
る。孔２０Ｂの判別は図４に示すように、直交する２方
向の径寸法Ｘ、Ｙを求め、このＸ、Ｙと前記欠点エリア
の長辺Ｘ0 と短辺Ｙ0 とを比較することにより判別を行
う。更に、複数の文字等からなるマーク２０Ｃの判別は
図５に示すように行なう。先ず、そのマーク部分を構成
する文字等ごとに、欠点領域として認識される。この欠
点領域の長辺Ｘ2 、短辺Ｙ2 は、キズ等の実欠点と区別
ができない場合が多い。そこで、あらかじめ所定のサイ
ズＸ1 ，Ｙ1 内にある各欠点領域をさらに連結してマー
ク部分全体をあらたな欠点領域とする。

【００２０】そして、マーク部分全体の全画素数をカウ
ントし、全画素数のエッジ部を囲んだ長方形の長辺Ｘと
短辺Ｙとを乗算することにより面積を算出する。そし
て、マーク２０Ｃの長辺Ｘと短辺Ｙと、前記欠点面積の
長辺Ｘ0 と短辺Ｙ0 とを比較することにより判別を行
う。次に、画像処理部３４は、前記エッジ２０Ａ、孔２
０Ｂ、マーク２０Ｃを示す非欠点部の画像を除去した後
に画像が存在するか否かで突起物、傷、泡等の実際の欠
点部２０Ｄ（図２参照）の有無を検出する。即ち、画像
が存在しない場合には、そのガラス板２０を良品と判別
し、画像が存在する場合には不良品と判別する。そし
て、前記判別結果を前記モニタ３６に表示する。

【００２１】このように、本実施の形態では、複数のガ
ラス板２０を搬送しながら撮像することでＣＣＤライン
センサ１６による撮像を可能としたので、コストの低減
と撮像範囲の自由度を広げることができる。また、あら
かじめ、欠点画像データの中の個々の欠点画像のうち互
いに定められた距離以下にあるものをリンクして１つの
欠点領域とし、該欠点領域の面積のうち所定の面積より
も大きいものをガラス板２０のエッジ画像として判別し
たため、ガラス板２０の位置検出手段を別途設けること
なく、流れ作業でガラス板２０の欠点検出ができる。特
に、不定型のガラス板２０でも、且つガラス板２０がず
れて搬送されても欠点を判別することができる。さら
に、画像処理部３４で、欠点領域の面積、位置、外接す
る四辺形の縦横寸法比及びその面積の少なくともいずれ
か一つによって、予めガラス板に穿設された孔の画像及
びマークの画像等の非欠点画像を判別・除去したので、
取り扱いがきわめて容易になる。

【００２２】本実施の形態では、欠点抽出の二値化処理
にあたり、Ａ／Ｄコンバータ２６から出力されたデジタ
ル信号を二値化処理するようにしたが、これに限られる
ものではない。例えば、ガラス板２０の画像をモニタ３
６に表示する必要がなければ、ＣＣＤラインセンサ１６
から出力された電圧信号を二値化処理してもよい。また
さらに、非検査体の大きさが幅方向に広い場合は、カメ
ラを２台以上用いて撮像することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る被検査
体の欠点検査方法及び装置によれば、複数の被検査体を
一定速度で搬送しながら撮像手段による撮像を行って、
欠点画像データを得て、あらかじめ、欠点画像データの
中の個々の欠点画像のうち互いに定められた距離以下に
あるものをリンクして１つの欠点領域とし、該欠点領域
の面積のうち所定の面積よりも大きいものを被検査体の
エッジ画像として判別したため、被検査体の位置検出手
段を別途設けることなく、流れ作業で被検査体の欠点検
出ができる。

【００２４】また、欠点領域の面積、位置、外接する四
辺形の縦横寸法比及びその面積の少なくともいずれか一
つによって、予めガラス板に穿設された孔の画像及びマ
ークの画像等の非欠点画像を判別・除去するので、検査
装置の取り扱いがきわめて容易で、被欠点画像を欠点と
して誤認することも少ない。さらに、被検査体を一定速
度で搬送しながら一次元撮像手段による撮像をすること
でコストの低減と撮像範囲の自由度を広げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る被検査体の欠点検査装置の斜視図

【図２】本発明に係る被検査体の欠点検査装置の側面図

【図３】ガラス板のエッジ面積を算出するための説明図

【図４】ガラス板の孔部の面積を算出するための説明図

【図５】ガラス板のマーク部の面積を算出するための説
明図

【符号の説明】

１０…欠点検査装置 １２…搬送ローラ １４…蛍光灯 １６…ＣＣＤラインセンサ ２０…ガラス板 ２４…画像処理装置 ３０…二値化処理部 ３４…画像処理部 ４２…ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── 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 G01B 11/00 - 11/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査体に存在する突起物、傷、泡、付着
   物、汚れ等の欠点を検出する被検査体の欠点検査方法に
   おいて、 複数の被検査体を連続して搬送しながら撮像手段で撮像
   し、前記撮像手段から出力された前記被検査体の画像デ
   ータを二値化処理して欠点画像データを抽出し、 欠点画像データから欠点を検出する際に、あらかじめ、
   欠点画像データの中の個々の欠点画像のうち互いにあら
   かじめ定められた距離以下にあるものをリンクして１つ
   の欠点領域とし、該欠点領域の面積のうち所定の面積よ
   りも大きいものを被検査体のエッジ画像として判別する
   ことを特徴とする欠点検査方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の欠点検査方法において、欠
   点画像データから欠点を検出する際に、あらかじめ、欠
   点領域の面積、位置、外接する四辺形の縦横寸法比及び
   その面積の少なくともいずれか一つによって、被検査体
   の孔部画像及び被検査体に付されたマーク画像等の非欠
   点画像を判別・除去することを特徴とする被検査体の欠
   点検査方法。
3. 【請求項３】被検査体に存在する突起物、傷、泡、付着
   物、汚れ等の欠点を検出する被検査体の欠点検査装置に
   おいて、 複数の被検査体を連続して搬送する搬送手段と、 搬送される被検査体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段から出力された前記被検査体の画像データ
   を二値化処理して欠点画像データを抽出する二値化処理
   手段と、 前記二値化処理手段で抽出された被検査体の欠点画像デ
   ータの中の個々の欠点画像のうち互いにあらかじめ定め
   られた距離以下にあるものをリンクして１つの欠点領域
   とし、該欠点領域の面積のうち所定の面積よりも大きい
   ものを被検査体のエッジ画像として判別・除去すると共
   に、該エッジ画像を除去した前記欠点画像データの中か
   ら欠点画像の有無を検出することにより前記欠点を検出
   する欠点判別手段と、 から成ることを特徴とする被検査体の欠点検査装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の欠点検査装置において、欠
   点判別手段は、欠点領域の面積、位置、外接する四辺形
   の縦横寸法比及びその面積の少なくともいずれか一つに
   よって、被検査体の孔部画像及び被検査体に付されたマ
   ーク画像等の非欠点画像を判別・除去することを特徴と
   する被検査体の欠点検査装置。