JPH0413953A - 電子部品用成形品の不良検査前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子部品用成形品の良否検査を行う検査装置
に関し、特に、射出成形によって成形される電子部品用
成形品の良否検査をする際に用いられる前処理装置に関
する。

［従来の技術〕 一般に、射出成形によって成形される成形品、例えば、
プラスチック製の電子部品用成形品で、特に、コネクタ
ーのように一面に複数の矩形状升目部を有する電子部品
用成形品の品質は、該成形品の矩形状升目部に、ショー
トショットによる凹み、パリ、ひけ、そり等が生じた際
に、特に不良の問題が生じる。

従来、このような電子部品用成形品の良否検査は、オペ
レータの目視検査によって行われるのが普通である。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来の電子部品用成形品の良否検査は、オ
ペレータの目視検査によって行われているので、不良品
の見落としは避けられず、しがち検査に時間がかかって
、その結果検査コストが高くなるという問題点がある。

本発明の目的は、電子部品用成形品の良不の判定を高信
頼性にて行うことができる電子部品用成形品の不良検査
前処理装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、低コストで、電子部品用成形品の
良、不良の判定を行うことができる電子部品用成形品の
不良検査前処理装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、電子部品用成形品の良、不
良の判定を自動的に行うことができる電子部品用成形品
の不良検査前処理装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、矩形状の升目が予め定められた第１の
方向に複数連続して配列された升目群を複数有し、複数
の升目群が第１の方向と同一平面で第１の方向に直交す
る第２の方向に連続的に配列された矩形面を有する電子
部品用成形品の不良検査の際に用いられ、矩形面を撮像
して撮像情報を得る撮像手段と、この撮像情報を受け、
輝度の変化分を抽出して画像情報を得る第１の抽出手段
と、この画像情報から上記の升目のエツジ部を除去して
抽出画像情報を得る第２の抽出手段と、予め定められた
第１の閾値に基づいて抽出画像情報をピクセル毎に第１
及び第２の値のいずれか一方に２値化し２値化画像情報
を得る第１の２＠化手段と、この２値化画像情報で上記
の第１の値であるピクセルに隣接するピクセルを含む領
域を第１の値として変更画像情報を得る変更手段と、こ
の変更画像情報で上記の領域を第１のレベル域として認
識し上記の領域以外の部分を第２のレベル域として認識
して撮像情報から修正画像情報を得え、この修正画像情
報において第１のレベル域を予め設定された第２の閾値
で２値化し、第２のレベル域を予め設定された第３の閾
値で２値化して２値化修正画像情報を求める修正手段と
を有することを特徴とする電子部品用成形品の不良検査
前処理装置が得られる。

この場合、撮像手段は、矩形面の上方に配置されたカメ
ラ部及び電子部品用成形品に光を照射する光源部を備え
ており、この光源部は上記の第１の方向に対して予め定
められた角度（例えば、第１の方向（矩形面）に対して
極めて浅い角度（はぼ平行、例えば、０度から１０度）
に配置することが望ましい。

［作用］ 本発明では、撮像手段によって矩形面を撮像して撮像情
報を得る。次に、この撮像情報についてその輝度の変化
分を抽出して画像情報を生成する（つまり、各ピクセル
の輝度を検出して隣接するピクセルの輝度同士の変化値
を抽出画像情報として生成する）。次に、この画像情報
から上記の升目のエツジ部を除去して抽出画像情報を得
る。この抽出画像情報を予め設定された第１の閾値に基
づいて２値化して２値化画像情報とする。次に、２値化
画像情報について、第１の値（例えば、論理“１″レベ
ル）であるピクセル（第１ピクセルという）を実質的に
拡大（強調）するため第１ビクセルに隣接するピクセル
を論理“１″レベルとし、第１のピクセルを拡大強調す
る。そして、第１のピクセルが拡大強調された変更画像
情報とする。この変更画像情報について、拡大強調され
たピクセル部分を第１のレベル域として認識しこのピク
セル部分以外の部分（領域）を第２のレベル域として認
識して撮像情報から修正画像情報を得る。そして、この
修正画像情報において第１のレベル域を予め設定された
第２の閾値で、第２のレベル域を予め設定された第３の
閾値で２値化して２値化修正画像情報を求める。

このようにして得られた２値化修正画像情報では実質的
に第１のレベル域が強調されることになるから、つまり
、この第１のレベル域を欠陥部分とすることによって矩
形面の欠陥を容易に把握することができる。

ところで、撮像手段の光源部を第１の方向に対して予め
定められた角度の方向、例えば、電子部品用成形品に対
してほぼ水平の方向に配置することによって、電子部品
用成形品の升目部に欠陥があった場合、この欠陥部分が
影となり、カメラ部で撮像した撮像情報において欠陥部
分が強調されることになる。

［実施例］ 次に、本発明について実施例によって説明する。

第１図を参照して、本発明による不良検査装置は、電子
部品用成形品、例えば、コネクター１１の良否を検査す
る。コネクター１１は、図示のように一面（矩形状面）
１１ａが区画壁によって複数の矩形状升目に分割されて
おり、この矩形状の升目は予め定められた第１の方向に
複数連続して配列された升目群（升目空間群）を構成し
、これら複数の升目群が第１の方向と同一平面で第１の
方向に直交する第２の方向に連続的に配列されて矩形状
面を構成している。コネクター１１は、検査の際、矩形
状面１１ａを上に向けて検査テーブル１２上に載置され
る。

不良検査装置はコネクター１１の矩形状面１１ａに光ビ
ームを照射する照射器１３を有する。

この照射器１３は、例えば、光源としての半導体レーザ
ー（図示せず）に接続されている（波長ニア８０ｎｍ　
）。照射器１３は図示のように光が放射される光放射窓
部１３ａを備えており、この光放射窓部１３ａの長さ（
第１図において左右方向長さ）はコネクター１１の左右
方向長さより長くなっている。この結果、光放射窓部１
３ａから矩形状面１１ａ全体を照射することができる。

照射器１３は矩形状面１１ａに対して極めて浅い角度（
はぼ水平、例えば０度乃至１０度）で光が照射できる位
置に配置されている。

矩形状面１１ａの上方にはＴＶ左カメラ例えば、ＣＣＤ
カメラ）１４が配置されており、ＴＶ左カメラ４は矩形
状面１１ａからの反射光を電気的な撮像情報信号（輝度
レベル信号（反射光パターン信号））に変換する。

第２図（ａ）に示すようにコネクター１１には欠陥部分
がまったく存在しない良品と第２図（ｂ）に示すように
欠陥部分が存在する不良品とがある。

そして、コネクター１１をＴＶ左カメラ４で撮像して撮
像情報を得ると、この撮像情報は欠陥部分の存在に応じ
てその輝度が変化する。

第３図（ａ）乃至（ｃ）を参照して、いま、不良品を撮
像して撮像情報を得たとする。欠陥部分が存在しない区
画壁に沿ってその輝度分布を観察すると、第３図（ａ）
に示すように区画壁の表面粗さに応じて散乱する光の量
に比例してこの区画壁の輝度分布は変動することになる
が、図示のようにこの変動は極めて小さい。一方、大き
な欠陥部分が存在する区画壁に沿ってその輝度分布を観
察すると、第３図（ｂ）に示すようにこの欠陥部分にお
いて輝度分布が大きく変動する。さらに、小さい欠陥部
分が存在する区画壁１１ｄに沿ってその輝度分布を観察
すると、第３図（ｃ）に示すようにこの欠陥部分で輝度
分布が変動することになる。

ここで、第１図及び第４図を参照して、ＴＶ左カメラ４
で撮像された撮像情報（２５８Ｘ２５［ｉピクセル）は
欠陥検出装置１５に入力される（ステップｓｌ）。この
欠陥検出装置１５は欠陥分離処理部１６と欠陥検出処理
部１７とを有しており、まず、欠陥分離処理部１６で撮
像情報から欠陥部分の分離が実行される。

欠陥分離処理部１６では、撮像情報が入力されると、ま
ず高周波成分抽出処理を行う（ステップｓ２）。この高
周波成分抽出処理では、輝度の変化分を抽出して画像情
報を得る。つまり、各ピクセルの輝度を検出して隣接す
るピクセルの輝度同士の変化分を抽出画像とする。

ところで、欠陥分離処理部１６には予めコネクター１１
の載置された位置を示す位置情報が与えられている。欠
陥分離処理部１６では上記の位置情報に基づいて背景と
矩形状面１１ａ（升目群）との境界部分を知り、境界部
分における輝度の変化率（高周波成分）を除去する（こ
の境界部分ては輝度変化率が極めて大きい）。つまり、
抽出画像からエツジ部分除去処理を実行しくステップｓ
３）、抽出画像情報を生成する。

次に、欠陥分離処理部１６では、この抽出画像情報を各
ピクセル毎にその輝度を予め定められた閾値と比較して
、輝度が第１の閾値以上のとき論理“１″レベルとし、
輝度が閾値未満のとき論理“０”レベルとして、画像情
報を２値化画像情報とする。そして、論理“１”レベル
のピクセルを欠陥部ピクセルとする（ステップｓ４）。

この２値化画像情報において、欠陥部ピクセルに隣接す
るピクセルをすべて論理“１”レベルに書き替える。つ
まり、欠陥部ピクセルを含む９ピクセルをすべて論理“
１”レベルとして、この９ピクセルの部分を欠陥部領域
として認識して（ステップｓ５）、変更画像情報を得る
。

次に、この欠陥部領域をハイレベル域として認識し、こ
の欠陥部領域以外の領域をロウレベル域として認識して
、撮像画像においてハイレベル域及びロウレベル域を特
定し、修正画像情報を得る（ステップｓ６）。つまり、
そして、この修正画像情報は、欠陥部分離画像として出
力される。

前述のように、本発明による前処理では、まず、撮像情
報を用いて欠陥部分を特定してこの欠陥部分抽出して強
調した後、撮像情報上にこの抽出欠陥部分を表すように
したから、修正画像情報は第５図（ａ）に示すように、
欠陥部分のみを強調特定することができ、その結果、不
良品の検査を極めて容易に行うことができる。一方、撮
像画像を単に２値化して２値化画像情報（以下単純２値
化画像情報という）とした場合には、第５図（ｂ）に示
すように欠陥部分のみを強調特定することができない。

ここで、第６図及び第７図を参照して、第６図に示すよ
うに、ＴＶ左カメラ４をコネクター１１の矩形面の上方
に配置し、さらに、照射器１３からの光を矩形面１１ａ
に垂直に照射した場合には、矩形状面１１ａで光が反射
光として上方に反射され、欠陥部分では光が散乱される
。そして、この反射光強度の変化（輝度の変化）から撮
像情報を得て、この撮像情報に基づいて欠陥部分を識別
される。

一般に、欠陥部分は極めて微小（１ｍｍ以下）であるか
ら、欠陥部分による反射光強度変化（輝度変化）と矩形
状面１１ａの表面粗さによる輝度変化とを識別すること
が難しい場合がある。その結果、第７図に示すように、
欠陥部分が適切に撮像されない場合がある（第７図では
、単純２値化画像で示している）。

一方、コネクター１１の矩形状面１１ａに対して斜め方
向から光を照射した場合には（具体的には矩形状面１１
ａに対して浅い角度（θ）、例えば、５度で光を照射し
た場合には）、つまり、矩形状面１１ａにほぼ水平に光
を照射した場合には、欠陥部分では光が反射されず、そ
の結果、欠陥部分が影として撮像装置１３で撮像される
。このようにして撮像された撮像情報を単純２値化処理
した場合には、第９図に示すように、欠陥部分が適切に
撮像されていることが解る。

このようにして前処理された撮像情報、つまり、２値化
修正画像情報は欠陥検出処理部１７に渡され、欠陥検出
処理部１７は２値化修正画像情報に基づいてコネクター
１１の良否検出を実行する。

ここで、良否検査処理の概略を説明すると、第１０図及
び第１１図を参照して、上述した第１の方向（以下単に
縦方向と呼ぶ）に延びる縦線状パ４丁、−・〜 ターン１８（この縦線状パターン１８は、例えば、１５
画素程度である）を順次横方向に走査して、２値化修正
画像情報の縦方向線分と縦線状パターン１８との相関を
とり、第１の相互相関情報とする（ステップｓ７）。つ
まり、各升目の縦方向部分を規定する縦線状パターンと
各升目の縦方向部分との相関をとり第１の相関値を出力
することになる。そして、第１の相互相関情報は８ビツ
ト情報（０〜２５５）に規格化され、第１の規格化情報
となる。同様にして、上述した第２の方向（以下単に横
方向と呼ぶ）に延びる横線状パターン１９（この横線状
パターン１９は、例えば、１５画素程度である）を順次
横方向に走査して、２値化修正画像情報の横方向線分と
横線状パターン１８との相関をとり、第２の相互相関情
報とする（ステップｓ８）。つまり、各升目の横方向部
分を規定する横線状パターンと各升目の横方向部分との
相関をとり第２の相関値を出力することになる。そして
、第２の相互相関情報は８ビツト情報（０〜２５５）に
規格化され、第２の規格化情報となる。

これら第１及び第２の規格化情報は予め設定された第３
の閾値（例えば、２５５　Ｘ　（１４／１５））と比較
され、第１及び第２の規格化情報が第２の閾値を越えた
場合にそれぞれ”１”とされる。つまり、第１及び第２
の規格化情報が第２の閾値を越えた場合に第１及び第２
の規格化情報はそれぞれ”１”として実質的に２値化さ
れる（ステップｓ９及び５１０）。

上述のようにして、２値化修正画像情報の縦方向及び横
方向についてステップｓ７乃至ｓｌＯが行われる。そし
て、縦方向については、第１２図（ａ）に示す縦相関イ
メージ情報が得られ、横方向については、第１２図（ｂ
）に示す横相関イメージ情報が得られる。

ところで、欠陥検出処理部１７には良品の矩形状面の標
準パターンが予め格納されている。この標準パターンは
矩形状面の縦方向構造（縦方向線部）の数とその長さ及
び横方向構造（横方向線部）の数とその長さを有してい
る。欠陥検出処理部１７は縦相関イメージ情報の予め定
められた領域、例えば、各升目に該当する部分について
その外周長（升目に該当する部分を区切る線分の長さ二
以下縦実測外周長と呼ぶ）を求める（ステップ５１１）
。同様にして、欠陥検出処理部１７は、横相関イメージ
情報の各升目に該当する部分についてその外周長（升目
に該当する部分を区切る線分の長さ二以下横実測外周長
と呼ぶ）を求める（ステップ５１２）。次に、欠陥検出
処理部１７は、標準パターンについて各升目の縦方向外
周長（以下縦標準外周長と呼ぶ）及び横方向外周長（以
下横標準外周長と呼ぶ）と縦実測外周長及び横実測外周
長とをそれぞれ比較して、縦相関イメージ情報及び横相
関イメージ情報から得られる相関イメージ情報（矩形状
面１１ａを特定するイメジ情報）の各升目について標準
パターンの各升目部分の外周長より長さの短い升目を特
定して、この特定された升目について１０″を有する位
置を調べ、欠陥部分を特定する（ステップ５１３）。

その後、欠陥検出処理部１７は、２値化修正画像につい
て欠陥部分を示して（例えば、丸印を付す）して、例え
ば、表示部（図示せず）に、第１２図（ｃ）に示すよう
に表示する。さらに、欠陥検出処理部１７は外部に良否
判定結果を出力する。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明では、電子部品用成形品を
撮像して撮像情報を得、この撮像情報から欠陥部分を特
定強調した２値化修正画像情報を求める前処理を行って
いるから、この２値化修正画像情報を用いて、電子部品
用成形品の良、不良の判定を、簡単にしかも自動的に信
頼性よく行うことができるという効果がある。

さらに、電子部品用成形品の矩形面に対して浅い角度（
例えば、はぼ水平）で光を照射すれば、欠陥部分に光が
当たらず欠陥部分を影として、つまり、強調して撮像す
ることができるから、さらに、精度よく電子部品用成形
品の良、不良の判定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不良検査装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれコネクタ
ーの良品及び不良品を示す斜視図、第３図（ａ）乃至（
Ｃ）はコネクターにおける欠陥部分による輝度の変化を
説明するための図である。第４図は第１図に示す不良検
査装置における前処理を説明するための流れ図、第５図
（ａ）はは本発明による前処理を行った２値化修正画像
情報を示す図、第５図（ｂ）は単純２値化画像情報を示
す図、第６図はコネクターの矩形状面の上方にＴＶカメ
ラを配置しこの矩形状面に対して垂直に光を照射した状
態を示す図、第７図は第６図に示す状態で撮像された撮
像情報を単純２値化画像状態で示す図、第８図はコネク
ターの矩形状面の上方にＴＶカメラを配置しこの矩形状
面に対して浅い角度で光を照射した状態を示す図、第９
図は第８図に示す状態で撮像された撮像情報を単純２値
化画像状態で示す図、第１０図は第１図に示す不良検査
装置において２値化修正画像情報と予め定められた線分
イメージとの相関値の算出を説明するための図、第１１
図は第１図に示す不良検査装置おける不良検出を説明す
るための流れ図、第１２図（ａ）乃至（ｃ）は不良検出
過程で得られる画像をそれぞれ示す図である。 １１・・・コネクター　１２・・・検査テーブル、１３
・・・投光器、１４・・・ＴＶカメラ、１５・・・欠陥
検出装置、１６・・・欠陥分離処理部、１７・・・欠陥
検出処理部。 第４ 図 第５ 図（Ｑ） 第６ 図 第７ 図 第９ 図 第１０図 第１１＠ 口Ｅ 第１２図（Ｃ１） 第１２図（ｂ） 第１２図（ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、矩形状の升目が予め定められた第１の方向に複数連
   続して配列された升目群を複数有し、該複数の升目群が
   前記第１の方向と同一平面で前記第１の方向に直交する
   第２の方向に連続的に配列された矩形面を有する電子部
   品用成形品の不良検査の際に用いられ、前記矩形面を撮
   像して撮像情報を得る撮像手段と、前記撮像情報を受け
   、輝度の変化分を抽出して画像情報を得る第１の抽出手
   段と、該画像情報から前記升目のエッジ部を除去して抽
   出画像情報を得る第２の抽出手段と、予め定められた第
   １の閾値に基づいて前記抽出画像情報をピクセル毎に第
   １及び第２の値のいずれか一方に２値化し２値化画像情
   報を得る第１の２値化手段と、該２値化画像情報で前記
   第１の値であるピクセルに隣接するピクセルを含む領域
   を前記第１の値として変更画像情報を得る変更手段と、
   前記変更画像情報で前記領域を第１のレベル域として認
   識し前記領域以外の部分を第２のレベル域として認識し
   て前記撮像画像情報から修正画像情報を得、該修正画像
   情報において前記第１のレベル域を予め設定された第２
   の閾値で２値化し、前記第２のレベル域を予め設定され
   た第３の閾値で２値化して２値化修正画像情報を求める
   修正手段とを有することを特徴とする電子部品用成形品
   の不良検査前処理装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された電子部品用成形
   品の不良検査装置において、前記撮像手段は、前記矩形
   面の上方に配置されたカメラ部と、前記第１の方向に対
   して予め定められた角度の方向に配置された投光部とを
   有することを特徴とする電子部品用成形品の不良検査前
   処理装置。