JPH0438457A - 表面状態検査装置 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、表面に存在するキズ、ごみ、ざらつき、色む
ら（色調の濃淡）等、表面状態を検出する表面状態検査
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、表面キズ検査装置として、被検査体の表面にＨｅ
　−Ｎｅレーザー光を照射し、これがキズの凹凸によっ
て、散乱される程度により、表面におけるキズの存在を
検出するものかある。

［発明か解決しようとする課題］ 然しなから、上記従来の光照射−散乱方式による表面キ
ズ検査装置には、下記■〜■の問題点がある。

■光学系が複雑てあり、装置が大型となる。

■表面の凹凸を伴なわない色むら等の表面状態は検出て
きない。

■検出結果と、人間の目でとらえた感覚か必ずしも一致
しない。

本発明は、コンパクトな装置構成により、色むら等も含
めた表面状態を、人間に近い感覚で確実に検査すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、被検査体の表面を撮像する撮像装置と、撮像
装置の撮像結果に基づいて被検査体の表面状態を検定す
る検定装置と、検定装置の検定結果を出力する出力装置
とを有して構成される表面状態検査装置てあワて、検定
装置は、撮像装置が撮像した画像データに対する濃度ヒ
ストグラムｎ　（Ｋ）を求め、該濃度ヒストグラムｎ　
（Ｋ）に基づく平均値μ、標準偏差σを求め、上記平均
値μ、標準偏差σをもつ正規分布に従う各濃度の理論度
数ｇ　（Ｋ）を求め、上記濃度ヒストグラムｎ（に）と
上記理論度数ｇ　（Ｋ）との差に相当する適合係数Ｆを
求め、この適合係数Ｆを求める演算動作を撮像装置から
次々と入力される各被検査体の画像データについて行な
うことにて多数の適合係数Ｆを得てその度数分布を作成
し、その度数分布の標準偏差Ｆσを求め、該標準偏差Ｆ
σを今回検定対象としての表面状態に対応して予め設定
しておいた当該標準偏差と不良混入率の関係に照らして
、被検査体群の不良混入率を推定し、該被検査体群の表
面状態の均一性を検定するようにしたものである。

［作用］ 本発明によれば、下記■〜■の作用がある。

■テレビカメラ等の汎用性のある撮像装置を用いて表面
状態を検出でき、装置構成をコンパクトにできる。

■表面の濃度分布状態により表面状態を検出するもので
あるため、色むら等も含めた表面状態を人間に近い感覚
て検出てきる。

■多数の画像データについて、濃度ヒストグラムｎ　（
Ｋ）と理論度数ｇ　（Ｋ）との差に相当する適合係数Ｆ
を求め、その度数分布の標準偏差Ｆσを求め、該標準偏
差Ｆσを今回検定対象としての表面状態に対応して予め
設定しておいた当該標準偏差と不良混入率の関係に照ら
して、被検査体群の不良混入率を推定し、該被検査体群
の表面状態の均一性を検定することとした。これにより
、被検査体の表面状態を高精度に確実に検査てきる。

［実施例〕 第１図は本発明の検査装置の一例を示すブロック図、第
２図は画像データを示す模式図、第３図は本発明による
検査手順を示す流れ図、第４図は適合係数の度数分布の
標準偏差と不良混入率の関係を示す相関図である。

表面状態検査装Ｗ１は、テレビカメラ１０（撮像装置）
と、検定袋′ｌ１２０と、出力袋ｆｉ３０とを有し、被
検査体である例えば熱可塑性発泡体シートの表面の異常
の有無を検査する。

表面状態検査装置１の基本的動作は下記（１）〜（４）
である。

（１）テレビカメラ１０により、発泡体シートの表面を
撮像する。

テレビカメラ１０は、画素単位てサンプリングした多値
画像を検定装置２０に転送する。

（２）検定装置２０は、テレビカメラ１ｏの撮像データ
をＡ／Ｄ変換器２１て例えば８ビ・ソト（２５６階調）
にて量子化し、ＭＸＮ画素のデジタル画像を作り、これ
を画像メモリ２２に入力する。

（３）検定装置２０は、画像メモリ２２に入力された画
像に基づいて、ＣＰＯ２３により表面の異常の有無を検
定する。

（４）出力装置３０は、検定装置２０の検定結果を表示
し、必要により警報を発生せしめる。

尚、撮像装置（１０）としては、テレビカメラの代わり
に、Ｍ個の空間分解能を持つラインセンサを用いても良
く、この場合には、ラインセンサと被検査体とを相対移
動させ、得られるＮ個群のデータを画像メモリに蓄える
。

検定装置２０は、必ずしも画像メモリ２２を用いず、Ａ
／Ｄ変換器２１の出力データを直接的にＣＰＵ２３に入
力しても良い。

然るに、上記検定装置２０による検定動作は下記■〜■
の如くなされる（第３図参照）。

■ＭＸＮ画素の画像データに対して、濃度ヒストグラム
ｎ　（ｋ）を求める（ｋ＝濃度値、ｎ：度数）。

この濃度ヒストグラムｎ　（ｋ）の作成に際しては、被
検査体において予め予想される異常部分の大きさ、或い
はテレビカメラ１０によるサンプリング密度によっては
、検定装置２０に入力されたＭＸＮＸＮ画素管使わなく
とも、その中のｍＸｎ（０５Ｍ、ｎ≦Ｎ）画素（第２図
（Ａ）参照）や、又例えばＮが偶数の画素（第２図（Ｂ
）参照）のようにＭＸＮ画素の一部を用いても良い。

■ヒストグラムを滑らかにするため各濃度値を隣同士で
平均化する。例えば、濃度値にの度数ｎ　’　（Ｋ）を ｎ　’　（Ｋ）　＝　［ｎ　（ｋ−２）　＋　２　ｎ　
（Ｋ−１）＋　３　ｎ　（Ｋ）　＋２　ｎ　（Ｋ＋１）
＋　ｎ　（ｋ＋２）　］　／　９　　　　　・・・（１
）で置き換える。

■上記平均化した濃度ヒストグラムｎ　’　（Ｋ）に基
づき、その平均値μ、標準偏差σを求める。

Σに−ｎ’（Ｋ） Σｎ　’　（Ｋ）　　　　　　　　　　　　　・・・（
３）■濃度ヒストグラムｎ　’　（Ｋ）の平均値μ、標
準偏差σをもつ正規分布Ｎ（μ、σ２）に従う各濃度の
理論度数ｇ　（Ｋ）を算出する。

■濃度ヒストグラムｎ　’　（Ｋ）と理論度数ｇ　（Ｋ
）との差に相当する適合係数Ｆを下記（４）式又は（５
）式により求める。但し、この適合係数Ｆは、ｇ　（Ｋ
）≠０の濃度値について求め、又（４）式と（５）式に
おいてβビット量子化ならばＬ＝２ｊ２−１である。

ｇ　（Ｋ） ・・・（４） ｇ　（Ｋ）　　　　　　　　　　　　・・・（５）■上
記■の適合係数Ｆを求める演算動作をテレビカメラ１０
から次々と入力される各被検査体の画像データについて
行なうことにて多数の適合係数Ｆを得てその度数分布を
作成する。

■上記■て求めた度数分布の標準偏差Ｆσを求め、該標
準偏差Ｆσを今回検定対象としての表面状態に対応して
予め設定しておいた当該標準偏差と不良混入率の関係に
照らして、被検査体群の不良混入率を推定し、該被検査
体群の表面状態の均一性を検定し、結果を出力する（第
４図参照）。ここて、ｒ不良混入率」とは撮像した部分
のうちて不良と思われる割合をいう。又、「均一性」に
ついては、不良混入率が予め定めておいた値より小さけ
れば、均一と判定する。

尚、第４図の相関図は、良／不良サンプル（多数個）に
ついて適合係数を求め、それらを任意の割合で混合して
関係を求めたものである。

次に、上記実施例の作用について説明する。

■テレビカメラ１０等の汎用性のある撮像装置を用いて
表面状態を検出でき、装置構成をコンパクトにできる。

又、処理内容が単純てあって、表面状態を短時間て検定
てき被検査体の搬送ライン上ても検査を完了できる。

０表面の濃度分布状態により表面状態を検出するもので
あるため、色むら等も含めた表面状態を、人間に近い感
覚て検出てきる。

■多数の画像データについて、濃度ヒストグラムｎ　’
　（Ｋ）と理論度数ｇ　（Ｋｌ　との差に相当する適合
係数Ｆを求め、その度数分布の標準偏差Ｆσを求め、該
標準偏差Ｆσを今回検定対象としての表面状態に対応し
て予め設定しておいた当該標準偏差と不良混入率の関係
に照らして、被検査体群の不良混入率を推定し、該被検
査体群の表面状態の均一性を検定することとした。これ
により、被検査体の表面状態を高精度に確実に検査でき
る。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、コンパクトな装置構成に
より、色むら等も含めた表面状態を、人間に近い感覚で
確実に検査てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検査装置の一例を示すプロッり図、第
２図は画像データを示す模式図、第３図は本発明による
検査手順を示す流れ図、第４図は適合係数の度数分布の
標準偏差と不良混入率の関係を示す相関図である。 １０・・・撮像装置、 ２０・・・検定装置、 ３０・・・出力装置。 特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣　１）　馨 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体の表面を撮像する撮像装置と、撮像装置
   の撮像結果に基づいて被検査体の表面状態を検定する検
   定装置と、検定装置の検定結果を出力する出力装置とを
   有して構成される表面状態検査装置であって、検定装置
   は、撮像装置が撮像した画像データに対する濃度ヒスト
   グラムｎ（Ｋ）を求め、該濃度ヒストグラムｎ（Ｋ）に
   基づく平均値μ、標準偏差σを求め、上記平均値μ、標
   準偏差σをもつ正規分布に従う各濃度の理論度数ｇ（Ｋ
   ）を求め、上記濃度ヒストグラムｎ（Ｋ）と上記理論度
   数ｇ（Ｋ）との差に相当する適合係数Ｆを求め、この適
   合係数Ｆを求める演算動作を撮像装置から次々と入力さ
   れる各被検査体の画像データについて行なうことにて多
   数の適合係数Ｆを得てその度数分布を作成し、その度数
   分布の標準偏差Ｆσを求め、該標準偏差Ｆσを今回検定
   対象としての表面状態に対応して予め設定しておいた当
   該標準偏差と不良混入率の関係に照らして、被検査体群
   の不良混入率を推定し、該被検査体群の表面状態の均一
   性を検定するものである表面状態検査装置。