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外観検査装置、外観検査方法、外観検査プログラム及びそれを記録した情報記録媒体 コモンズ

国内特許コード P110005216
整理番号 P05-013
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2006-073755
公開番号 特開2007-248325
登録番号 特許第4810659号
出願日 平成18年3月17日(2006.3.17)
公開日 平成19年9月27日(2007.9.27)
登録日 平成23年9月2日(2011.9.2)
発明者
  • 尾崎 功一
出願人
  • 国立大学法人宇都宮大学
発明の名称 外観検査装置、外観検査方法、外観検査プログラム及びそれを記録した情報記録媒体 コモンズ
発明の概要

【課題】撮像された複数の画像に基づいて各画素の輝度を相対的な変化として捉え、環境変化に強く、的確に検査対象の良否を判定可能な外観検査システムなどを提供すること。
【解決手段】外観検査システムSは、被検査物を所定の軸を基準に間欠回転させる回転装置100と、被検査物の外観を所定の軸方向から所定の回転角度毎に撮像する撮像カメラ装置200と、撮像カメラ装置200によって撮像された画像データに基づいて被検査物の外観を検査し、外観上における欠陥の有無を判定する検査装置300と、から構成され、検査装置300は、撮像カメラ装置200から出力された各画像データ毎に、所与の画像データと当該所与の画像データの一つ前の回転角度にて撮像された画像データとに基づいて、被検査物の検査対象となる対象領域における画像間の差分の画像を示す差分画像を生成し、当該差分画像に基づいて外観上における欠陥の有無を判定するようになっている。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年、部品などの他の部品とともに完成品に組み込まれる製品においては、接着や接合などによって他の部品又は完成品に取り付けられるようになっており、その構造及び形状の精度だけでなく、微細な表面上の傷さえも取り付けに影響を与えるため、これらの製品において、傷などの欠陥の無く、品質が高いことが要求されている。



特に、最近では、回転軸に基づいてその軸対象となる形状を有する物体(以下、「検査対象」という。)の外観検査を行う場合には、検査対象に対し、その上方から光源により照明した状態の下で、中心軸方向から撮像カメラによって、その検査対象を撮像し、当該撮像された静止画面に基づいて外観検査を行う検査装置が知られている。



具体的には、この検査装置は、撮像された静止画面に対して所定の処理を行い、当該検査対象の表面における汚れ、凹み、傷などの欠陥の有無を検査するようになっており、当該検査結果に基づいて、検査対象の良否の判定を行なうようになっている(例えば、特許文献1)。

【特許文献1】特開平5-72141号公報

産業上の利用分野


本発明は、物体の表面状態を検査する外観検査装置等に関する技術分野に属する。

特許請求の範囲 【請求項1】
所定の軸に基づいて軸対象となる形状を有する被検査物を撮像カメラ装置によって撮像し、当該撮像された画像データに基づいて前記被検査物の外観検査を行う外観検査システムであって、
前記所定の軸に基づいて前記被検査物を前記撮像カメラ装置に対して相対的に回転させる回転装置と、
前記回転手段における回転に連動して所定の回転角度毎に前記被検査物を前記所定の軸方向から撮像する前記撮像カメラ装置と、
前記撮像カメラ装置から出力された各画像データ毎に、所与の画像データと当該所与の画像データの一つ前の回転角度にて撮像された画像データとに基づいて、画像を構成する各画素における輝度を基準として、前記被検査物の検査対象となる対象領域における画像間の差分の画像を示す差分画像を生成する画像生成手段と、
生成された前記差分画像における各画素の輝度を画素毎に総和して総和画像を算出する総和画像算出手段と、
前記総和画像に基づいて輝度変化を有する画素数を検出する検出手段と、
前記検出された画素数に基づいて前記被検査物の外観上における欠陥の有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする外観検査システム。

【請求項2】
請求項1に記載の外観検査システムにおいて、
前記画像生成手段が、前記差分画像を生成する際に、前記被検査物の検査の非対象となる非対象領域に属する画像の輝度成分の検出を不能にするためのフィルタ処理を行うことを特徴とする外観検査システム。

【請求項3】
請求項1に記載の外観検査システムにおいて、
前記画像生成手段が、前記差分画像を生成する際に、前記対象領域を複数の領域に分け、各領域毎に、当該対象領域に属する画像の輝度成分における検出すべき輝度レベルを調整するためのフィルタ処理を行うことを特徴とする外観検査システム。

【請求項4】
請求項1乃至3の何れか一項に記載の外観検査システムにおいて、
前記判定手段が、前記各回転角度の画像データ全てにおける前記対象領域に属する総画素数と検出された画素数の比率に基づいて前記被検査物の外観上における欠陥の有無を判定することを特徴とする外観検査システム。

【請求項5】
所定の軸に基づいて軸対象となる形状を有する被検査物を撮像カメラ装置によって撮像し、当該撮像された画像データに基づいて前記被検査物の外観検査を行う外観検査方法であって、
前記所定の軸に基づいて前記被検査物を前記撮像カメラ装置に対して相対的に回転装置を回転させる回転制御工程と、
前記回転手段における回転に連動して所定の回転角度毎に前記被検査物を前記所定の軸方向から前記撮像カメラ装置によって撮像させる撮像制御工程、
前記撮像カメラ装置から出力された各画像データ毎に、所与の画像データと当該所与の画像データの一つ前の回転角度にて撮像された画像データとに基づいて、画像を構成する各画素における輝度を基準として、前記被検査物の検査対象となる対象領域における画像間の差分の画像を示す差分画像を生成する画像生成工程と、
生成された前記差分画像における各画素の輝度を画素毎に総和して総和画像を算出する総和画像算出工程と、
前記総和画像に基づいて輝度変化を有する画素数を検出する検出工程と、
前記検出された画素数に基づいて前記被検査物の外観上における欠陥の有無を判定する判定工程と、を含むことを特徴とする外観検査方法。

【請求項6】
コンピュータによって、所定の軸に基づいて軸対象となる形状を有する被検査物を撮像カメラ装置によって撮像し、当該撮像された画像データに基づいて前記被検査物の外観検査を行う外観検査プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記所定の軸に基づいて前記被検査物を前記撮像カメラ装置に対して相対的に回転装置を回転させる回転制御手段、
前記回転手段における回転に連動して所定の回転角度毎に前記被検査物を前記所定の軸方向から前記撮像カメラ装置によって撮像させる撮像制御手段、
前記撮像カメラ装置から出力された各画像データ毎に、所与の画像データと当該所与の画像データの一つ前の回転角度にて撮像された画像データとに基づいて、画像を構成する各画素における輝度を基準として、前記被検査物の検査対象となる対象領域における画像間の差分の画像を示す差分画像を生成する画像生成手段、
生成された前記差分画像における各画素の輝度を画素毎に総和して総和画像を算出する総和画像算出手段、
前記総和画像に基づいて輝度変化を有する画素数を検出する検出手段、
前記検出された画素数に基づいて前記被検査物の外観上における欠陥の有無を判定する判定手段、
として機能させることを特徴とする外観検査プログラム。

【請求項7】
コンピュータに読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項6に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。
産業区分
  • 試験、検査
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006073755thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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