JPH08334475A

JPH08334475A - 外観検査装置

Info

Publication number: JPH08334475A
Application number: JP7140236A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kondo; 克啓近藤; Masaaki Nakajima; 正昭中島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】不良判定画像のみを記録および再現して解析
することが可能な外観検査装置を提供することを目的と
する。【構成】検査開始信号８を入力する入力部１６と、カ
メラ２から出力され画像処理部４へ入力される判定画像
の映像信号６を入力および記憶する映像信号入力部１２
と第１の画像メモリ部１３と、画像処理部４から出力さ
れる良否判定結果信号９を入力する入力部１５と、この
良否判定結果信号入力部１５が不良判定を示す時、第１
の画像メモリ部１３のデータを記憶する第２の画像メモ
リ部１４と、このデータを映像信号として表示出力する
映像信号出力部１７と、このデータを画像データとして
全て記憶しておく第３の画像メモリ部２９と、全体を制
御する制御部１８からなる構成とすることにより、画像
処理部４での不良判定画像のみを記録・再現でき、不良
判定画像の解析が容易にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理を用いた外観検
査装置において、不良判定画像を解析するための補助記
憶機能を付加した外観検査装置を提供することを目的と
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の外観検査装置について以
下に図面を用いて説明する。

【０００３】図６は従来の画像処理を用いた一般的な外
観検査装置の構成例を示したブロック図であり、図中１
は被検査対象部品または製品、２は被検査対象部品１の
形状画像を取り込むためのカメラ、３は被検査対象部品
１に照射させる照明、４は画像処理部、５は判定画像を
表示するためのモニターテレビ、６は画像処理部４から
出力された判定画像の映像信号、７は機械制御部、８は
機械制御部７から画像処理部４に出力される検査開始信
号、９は画像処理部４から出力される良否判定結果信号
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
に構成された従来の外観検査装置を人による目視検査に
代えて導入する際、人による目視検査と比較し、本来、
良品と判定すべき被検査対象部品１を不良と判定するこ
とがあり、これは、生産上の様々な不具合、例えば、こ
の外観検査装置が生産ラインと直結されている場合には
生産上の歩留まりの劣化や人による再検査作業、また単
独で検査をしている場合にはその外観検査装置による再
検査を生じさせることがあり、生産上のロスを発生さ
せ、これを改善するために外観検査装置における判定処
理内容を解析する必要が生じ、また、生産上の課題で発
生している外観形状不良がどんな形状をしたものが多く
発生していて、その課題は何があるのか、その要因を検
討するため、外観検査装置での不良判定画像をリアルタ
イムに表示させて人が目で見て解析する必要が生じる場
合もあるという課題を有していた。

【０００５】しかし、上記図６に示したような従来の構
成では、特に高速で処理されている外観検査装置では、
モニターテレビ５に表示される不良判定処理画像は一瞬
にて消え去り、人が目で見て期待通りの判定が実現でき
ているかを解析するには困難を要し、また、解析のため
に不良判定処理画像を確認できるスピードに落とすこと
は生産性を落とすことになり、さらに、たとえモニター
テレビ５に表示される不良判定処理画像が見えても、取
り込んだ画像に対して画像処理部４の処理データを詳細
に調べないと、なぜ良品と判定すべきものを不良と判定
したのか判らない場合があり、このような理由から不良
判定処理内容を解析するには、不良判定した被検査部品
または被検査製品１多数個分の画像処理部４における判
定時の内部のデータのすべてを記憶しておくことが考え
られるが、上記図６に示したような従来の構成では、膨
大な記憶容量のメモリを必要とし、装置コストが高くな
り、低コストを要求される画像処理部４の構成上実現し
にくいという課題を有していた。

【０００６】なお、上記判定処理内容を解析するための
別の方法として、判定した被検査対象部品または製品１
の多数個分の画像処理部４における判定時の内部のデー
タのすべてを外部の装置に出力して外部の装置に記憶さ
せることが考えられるが、画像処理部４のマイクロコン
ピュータの出力処理時間がかかり、高速処理を必要とす
る場合に不利となり、汎用的な方法ではなく、さらに別
の方法として、判定した被検査部品または製品１の多数
個分の画像処理部４における判定時の入力画像データを
記憶する方法が考えられるが、そのためには膨大な記憶
容量の画像メモリを必要とし、装置コストが高くなり、
低コストを要求される画像処理部４の構成上実現しにく
いという課題を有していた。

【０００７】本発明はこのような従来の課題を解決し、
容易、かつ、安価な構成で正確な解析を行うことが可能
な補助記憶装置として外観検査装置不良判定画像の解析
装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の外観検査装置は、良否判定結果信号を従来の
外観検査装置の画像処理部から取り出し入力するための
良否判定結果信号入力部と、カメラから従来の外観検査
装置へ入力させている映像信号を同時に入力できる画像
入力部と、入力した映像信号を画像データとして順次正
確に記憶できる第１の画像記憶部と、この第１の画像記
憶部に接続されて上記画像処理部で特定の項目不良また
は総合的に不良と判定した部品または製品の画像のみを
第１の画像記憶部から取り出して記憶する第２の画像記
憶部と、この第２の画像記憶部に記憶した画像を忠実に
再生し画像信号として出力できる画像出力部と、この画
像出力部から出力された画像信号を表示する画像表示部
からなる構成としたものである。

【０００９】

【作用】この構成により第２の画像記憶部に記憶された
特定の項目不良または総合的に不良と判定した部品また
は製品の画像のみを画像出力部から生産現場でリアルタ
イムに、もしくは生産とは離れたオフラインで時間をか
けて出力させて画像表示部で表示させることにより、人
による目視検査の不良判定レベルと一致しているかどう
かを画像で確認することができる。

【００１０】また、生産とは離れたオフラインで時間を
かけ、この外観検査装置の解析部の画像出力部から第２
の画像記憶部に記憶された特定の項目不良または総合的
に不良と判定した部品または製品の画像を映像信号とし
て出力させ、再度、同一または同一の構成内容を持つ別
の画像処理装置の画像入力部にカメラからの映像信号の
代わりに入力させて判定させることにより、外観検査装
置の内部での判定処理データを再現させ、解析すること
により、人による目視検査の不良判定レベルとの不一致
要因を調査するための解析部を容易、かつ、安価な構成
で提供することができる。さらに、その解析結果、画像
処理部が画像を取り込んだ後の判定処理アルゴリズムが
不適切で発生している要因であると判明したならば、そ
の判定処理アルゴリズムの改善案を検討し、改善した判
定処理アルゴリズムを盛り込んだ画像処理部でその不良
判定画像に対し正しく良品の判定処理を行うか、評価実
験を実施することが可能である。

【００１１】また、解析部は、生産しながら解析のため
のデータを取得でき、得られた内容により外観検査装置
の判定処理が人による目視検査の判定レベルに近づき安
定すれば、外観検査装置から解析部のみを切り放すこと
ができ、調整ツールとして汎用的に共用して使用するこ
とができ、設備コストを抑えることができる。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例を図面を用い
て説明する。

【００１３】図１は同実施例による外観検査装置の全体
構成を示すブロック図であり、従来例と同じ構成の部品
には同じ符号を付与して説明する。

【００１４】図１において、１６は機械制御部７から出
力される検査開始信号８を入力する検査開始信号入力
部、１２は検査開始信号８が発生したタイミングでカメ
ラ２から出力され画像処理部４へ入力される判定画像の
映像信号６を同時に順次入力および記憶するための判定
画像の映像信号入力部、１３は判定画像の第１の画像メ
モリ部、１５は画像処理部４から出力される良否判定結
果信号９を入力するための良否判定結果信号入力部、１
４はこの良否判定結果信号入力部１５が特定の項目不良
または総合的に不良判定を示す時、判定画像の第１の画
像メモリ部１３のデータを記憶するための判定画像の第
２の画像メモリ部、１７はこのデータを映像信号として
表示出力するための判定画像の解析用映像信号出力部、
２９はこのデータを画像データとしてすべて記憶してお
くための第３の画像メモリ部、１８は全体を制御するた
めの制御部であり、これらを構成する符号１０で示す部
分が解析部である。

【００１５】以上のように構成された本実施例の外観検
査装置について以下にその動作を説明する。まず、画像
処理部４は機械制御部７より出力された検査開始信号８
を入力し、そのタイミングでカメラ２より被検査対象部
品１の画像を判定画像の映像信号６として取り込む。ま
た、同様に解析部１０も機械制御部７より出力された検
査開始信号８を入力し、そのタイミングでカメラ２より
被検査対象部品１の画像を判定画像の映像信号６として
取り込み、判定画像の第１の画像メモリ部１３に記憶す
る。

【００１６】次に、画像処理部４が判定処理を終了し、
良否判定結果信号９を機械制御部７に出力する。解析部
１０は、画像処理部４が判定処理を終了し、良否判定結
果信号９を同時に入力し、その結果が不良判定時、制御
部１８は判定画像の第１の画像メモリ部１３に記憶した
データを判定画像の第２の画像メモリ部１４に記憶させ
る。判定画像の第２の画像メモリ部１４に記憶されたデ
ータは、判定画像の解析用映像信号出力部１７でリアル
タイムに映像信号として出力される。

【００１７】すなわち、判定画像の第２の画像メモリ部
１４に記憶されたデータは不良判定した画像データであ
り、判定画像の解析用映像信号出力部１７で不良と判定
したときの判定画像のみの画像データの映像信号、すな
わち解析画像の映像信号１１としてリアルタイムに出力
されることになる。さらに第３の画像メモリ部２９に記
憶された画像データを判定画像の解析用映像信号出力部
１７を介して映像出力させることにより、解析したい時
に画像を見ることができる。

【００１８】さらに本実施例による外観検査装置は、不
良画像のみをモニターテレビ５Ａに表示することによ
り、不良判定の妥当性がその場で、もしくはオフライン
で人が見ることができ、不良判定する確率が非常に低い
場合でも有効な視覚手段を得ることができ、また、第３
の画像メモリ部２９が大容量のメモリ、例えばハードデ
ィスクや光ディスクであれば、上記構成を取ることによ
り、本実施例の外観検査装置の解析部１０を従来の図６
に示した外観検査装置に付帯設置することにより不良判
定画像が自動的に蓄積され、オフラインで不良判定画像
が再現でき、解析作業の効率化を図ることができるもの
である。

【００１９】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について以下に図面を用いて説明する。

【００２０】上記実施例１で述べた画像処理部４は、一
般的にカメラ２から画像取り込み完了後、その画像処理
部４の内部画像メモリに記憶された判定画像をモニター
テレビ５に映像信号として出力される場合が多く、図２
はこのような場合の別の実施例による外観検査装置を用
いた不良判定画像を記録する際のブロック図であり、上
記実施例１に示した図１と同一部分は説明を省略し、異
なる部分のみ説明する。

【００２１】図２において、上記図１の構成要素以外
に、検査開始信号８が発生したタイミングで画像処理部
４から出力される判定画像の映像信号６を順次入力およ
び記憶するための判定画像の映像信号入力部１２と判定
画像の第１の画像メモリ部１３を備え、画像処理部４か
ら出力される画像取り込み完了信号１９を入力するため
の画像取り込み完了信号入力部２０を設けた構成として
いる。

【００２２】以上のように構成された本実施例の外観検
査装置について以下にその動作を説明する。

【００２３】まず、画像処理部４は機械制御部７より出
力された検査開始信号８を入力し、そのタイミングでカ
メラ２より被検査対象部品または製品１の画像を判定画
像の映像信号６として取り込む。また、同様に解析部１
０も機械制御部７より出力された検査開始信号８を入力
し、その後画像取り込み完了信号１９を入力し、そのタ
イミングで画像処理部４より出力される被検査対象部品
または製品１の記憶された画像を判定画像の映像信号６
として取り込み、判定画像の第１の画像メモリ部１３に
記憶する。

【００２４】次に、画像処理部４が判定処理を終了し、
良否判定結果信号９を機械制御部７に出力する。解析部
１０は、画像処理部４が判定処理を終了し、良否判定結
果信号９を同時に入力し、その結果が不良判定時、制御
部１８は判定画像の第１の画像メモリ部１３に記憶した
データを判定画像の第２の画像メモリ部１４に記憶させ
る。判定画像の第２の画像メモリ部１４に記憶されたデ
ータは、判定画像の解析用映像信号出力部１７でリアル
タイムに映像信号として出力される。すなわち、判定画
像の第２の画像メモリ部１４に記憶されたデータは不良
判定した画像データであり、判定画像の解析用映像信号
出力部１７で不良と判定したときの判定画像のみの画像
データの映像信号、すなわち解析画像の映像信号１１と
してリアルタイムに出力されることになる。

【００２５】このような構成により本実施例による外観
検査装置は、上記図１に示した実施例１と同様の効果が
得られると共に、以下の異なった効果が得られるもので
ある。すなわち、画像処理部４が画像を前処理、例えば
２値化画像処理、微分処理、平滑化フィルタ処理、シェ
ーディング補正のようなリアルタイム処理後の画像を画
像処理部４の内部画像メモリへ記憶後、判定画像の映像
信号６として出力される場合、その前処理後の不良判定
画像そのものが、視覚認識でき、その前処理の妥当性も
含めて視覚できる。また、照明３がストロボ発光照明で
ある場合や、カメラ２が電子シャッタカメラの場合、実
施例１に対し実施例２は、画像処理部４が記憶した画像
自体を確認したい場合は、実現しやすいという効果を有
するものである。

【００２６】なお、画像取り込み完了信号１９を持たな
い画像処理部４の場合、映像信号規格の時間規約にもと
づくタイミングの時間遅延を持たせることにより同様の
効果が期待できるものである。

【００２７】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について以下に図面を用いて説明する。

【００２８】上記実施例１、実施例２で示した図１、図
２の第１の画像メモリ部１３と第２の画像メモリ部１４
および第３の画像メモリ部２９は、図３に示すように大
容量の画像メモリブロック２１、アドレス制御回路２
２、メモリ入力アドレス切り替え回路２３、およびメモ
リ出力アドレス切り替え回路２４とで構成しても良いも
のであり、この実施例の動作を以下に図３を用いて説明
する。

【００２９】図１および図２での判定画像の第１の画像
メモリ部１３に記憶するタイミングで判定画像の映像信
号６を記憶し、良否判定結果信号９が良品の時はアドレ
ス制御回路２２で大容量の画像メモリブロック２１のア
ドレスをインクリメントせず、メモリ入力アドレス切り
替え回路２３、メモリ出力アドレス切り替え回路２４を
切り換えない。一方、良否判定結果信号９が不良の時は
アドレス制御回路２２で大容量の画像メモリブロック２
１のアドレスをインクリメントし、メモリ入力アドレス
切り替え回路２３、メモリ出力アドレス切り替え回路２
４を切り換える。こうすることにより、良品時は次の判
定画像が上書きされ、不良時の判定画像のみ残存するこ
とになる。

【００３０】第１の実施例で判定画像の第１の画像メモ
リ部１３、判定画像の第２の画像メモリ部１４、第３の
画像メモリ部２９の各メモリが高精度の濃淡階調画像メ
モリ、たとえば２５６階調画像メモリで画像が記憶でき
る場合や、第２の実施例でも画像処理部４の内部画像メ
モリが同様の高精度の濃淡階調画像メモリを持ち、か
つ、判定画像の第１の画像メモリ部１３、判定画像の第
２の画像メモリ部１４、第３の画像メモリ部２９の各メ
モリも同様の高精度の濃淡階調画像メモリを持つなら
ば、不良判定画像の映像信号を再現発生させ、画像処理
部４と同一、または同一の構成内容を持つ別の画像処理
部４Ａにカメラ２の映像信号の代わりに入力し、画像処
理部４の処理データを再現することができる。

【００３１】図４はその場合のブロック図であり、以下
その動作を図４を用いて説明する。第３の画像メモリ部
２９に記載されている複数枚の画像データを順次判定画
像の解析用映像信号出力部１７を介して映像信号にして
出力させ、その映像信号、すなわちカメラ２の映像信号
の代わりに入力する不良判定画像の再現映像信号２７を
画像処理部に入力し、検査開始信号８を入力する。そう
することにより、画像処理部４Ａの判定処理の内部デー
タをオフラインで時間をかけて検討できる。また、その
解析結果、画像処理部４Ａの判定処理アルゴリズムに課
題を発見し、その改善処理を盛り込んだ画像処理部４Ａ
に再度再現映像信号２７を入力し、その結果を確認でき
る。

【００３２】なお、上記画像処理部４Ａがカメラ２に対
し、外部同期信号制御方式をとっている場合、図４の構
成では入力する映像信号２７と画像処理部４Ａの同期信
号が合わない場合があり、この場合には、図５のような
構成で同期信号を合わせることが必要となり、その実施
例を図５を用いて説明する。

【００３３】図５において、画像処理部４Ａのモニター
映像信号出力２８は画像処理部４Ａの同期信号と当然同
期しており、その信号を同期分離回路２６を介して同期
信号３０のみを取り出す。その同期信号３０を用いて判
定画像の解析用映像信号出力部１７からの出力信号を同
期させ、かつ、その画像信号と同期信号３０とを同期信
号合成回路２５で合成させ、判定画像の解析用映像信号
として発生させるものである。こうすることにより、あ
たかもカメラ２からの映像信号のように画像処理部４Ａ
の同期信号に同期した映像信号が得られ、不良判定画像
を再現して画像処理部４Ａに取り込め、画像処理部４Ａ
の内部判定処理データが再現できる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の外
観検査装置のコストや構成および生産性を変えることな
く、きわめて合理的な不良判定画像の記録が自動的に実
施でき、かつ、きわめて合理的な画像処理データの再現
と解析を行えると同時に、低コストで解析機能を備えた
外観検査装置を構成することができるものである。

【００３５】また、上記のような判定処理の妥当性の解
析以外に、不良画像のリアルタイム表示という機能でも
って前工程、たとえば加工工程の不具合状況を画像で瞬
時に表示することで課題の把握を容易に行うことができ
る外観検査装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による外観検査装置の全
体構成を示すブロック図

【図２】本発明の第２の実施例による外観検査装置の全
体構成を示すブロック図

【図３】第１および第２の実施例における不良判定画像
に対する画像処理部の処理データの再現を説明するため
のブロック図

【図４】不良判定画像の映像信号を再現発生させ、図１
および図２の画像処理部と同一、または同一の構成内容
を持つ別の画像処理部にカメラの映像信号の代わりに入
力し、不良判定時の画像処理部の内部処理データを再現
する場合のブロック図

【図５】図４の構成に画像処理部４Ａの同期信号に同期
させた映像信号を発生させる機能を追加した場合の実施
例を示すブロック図

【図６】従来の画像処理機能を備えた一般的な外観検査
装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１被検査対象部品、または製品２カメラ３照明４画像処理部５，５Ａモニターテレビ６判定画像の映像信号７機械制御部８検査開始信号９良否判定結果信号１０解析部１１解析画像の映像信号１２判定画像の映像信号入力部１３判定画像の第１の画像メモリ部１４判定画像の第２の画像メモリ部１５良否判定結果信号入力部１６検査開始信号入力部１７判定画像の解析用映像信号出力部１８制御部１９画像取り込み完了信号２０画像取り込み完了信号入力部２９第３の画像メモリ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラを介して連続して取り込んだ部品
や製品の画像を順次判定する画像記憶部を備えた画像処
理部と、上記画像記憶部からの映像信号を入力信号と
し、この入力信号を順次記憶する第１の画像記憶部と、
この第１の画像記憶部に接続されて上記画像処理部で特
定の項目の不良または総合的に不良と判定された部品ま
たは製品の画像のみを第１の画像記録部から取り出して
記憶する第２の画像記憶部と、この第２の画像記憶部に
記憶された画像を取り出して画像を表示する画像表示部
からなる解析部を備えた外観検査装置。
【請求項２】第２の画像記憶部と画像表示部の間に第
３の画像記憶部を設けた請求項１記載の外観検査装置。