JP2019045346A - Inspection device - Google Patents
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Abstract
【課題】適切に欠陥を検出することが可能な検査装置を提供する。【解決手段】検査装置１は、照射部１０により光が照射された検査対象物２を撮像した撮像画像２１を取得する撮像画像取得部２０と、撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標を算定する算定部３０と、算定部３０の算定結果に基づいて、撮像画像２１において所定以上の明度からなる第１パターンＦと第１パターンＦの明度よりも暗い第２パターンＳとが交互に並び、第１パターンＦと第２パターンＳとが並ぶ方向に沿ってスライド移動するように表示画面１１に表示され、検査対象物２の表面の欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する検査パターン作製部４０と、検査パターンがスライド移動する毎に複数の撮像画像２１に亘る輝度バラツキが予め設定された範囲内に収まるように検査パターンの輝度を補正する補正部５０と、を備える。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection device capable of appropriately detecting a defect. An inspection device 1 is a display screen 11 corresponding to coordinates in a captured image 21 and an captured image acquisition unit 20 that acquires an captured image 21 that captures an inspection object 2 irradiated with light by an irradiation unit 10. Based on the calculation result of the calculation unit 30 for calculating the coordinates, the first pattern F having a brightness equal to or higher than a predetermined value and the second pattern S darker than the brightness of the first pattern F alternate in the captured image 21. Is displayed on the display screen 11 so as to slide and move along the direction in which the first pattern F and the second pattern S are lined up, and an inspection for creating an inspection pattern for inspecting the presence or absence of defects on the surface of the inspection object 2 is created. It includes a pattern making unit 40 and a correction unit 50 that corrects the brightness of the inspection pattern so that the brightness variation over the plurality of captured images 21 is within a preset range each time the inspection pattern slides. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、検査対象物の表面の欠陥の有無を検査する検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting the presence or absence of a defect on the surface of an inspection object.
例えば製品の製造過程において、製品の表面に設計上、想定されていない凹凸が形成されることがある。このような凹凸は製品の品質上、欠陥となる。また、製品の表面に対して塗装が施される場合があるが、塗装工程において、製品の表面に塗装材料が粒状に残ったり、埃の上から塗装されたり、均一な厚さで塗装されなかったりして、塗装不良となることがある。係る場合も、製品の表面に設計上、想定されていない凹凸が形成され、製品の品質上、欠陥となる。そこで、従来、このような欠陥の有無を検査する技術が利用されてきた（例えば特許文献１）。 For example, in the process of manufacturing a product, unevenness in design may be formed on the surface of the product. Such unevenness is a defect in terms of product quality. Also, the surface of the product may be painted, but in the painting process, the coating material remains granular on the surface of the product, is not painted over dust, and is not painted with a uniform thickness In some cases, painting failure may occur. Also in such a case, irregularities not designed on the design are formed on the surface of the product, which causes defects in the quality of the product. Therefore, conventionally, a technique for inspecting the presence or absence of such a defect has been used (for example, Patent Document 1).
特許文献１に記載の検査システムは、光の強度の縞パターンの空間的な移動により光の強度の周期的な時間変化を与える面的な照明部と、時間相関カメラによって時間相関画像を生成する時間相関画像生成部と、時間相関画像より検査面の法線ベクトルの分布と対応した特徴であって、周囲との違いおよび参照表面との違いのうち少なくとも一方によって異常を検出する特徴を算出する演算処理部と、該異常を検出する特徴に基づいて検査面を正常領域と異常領域とに区別する異常判別部と、異常領域の縞パターンが移動する方向のサイズを検出する異常サイズ検出部と、を備えて構成される。これにより、時間相関カメラで撮影したデータから、被検査体の位相分布、振幅分布、強度分布を計算している。 The inspection system described in Patent Document 1 generates a temporal correlation image by a planar illumination unit that provides periodic temporal change in light intensity by spatial movement of a fringe pattern of light intensity, and a temporal correlation camera. Calculate a feature corresponding to the distribution of the normal vector of the inspection surface from the time correlation image generation unit and the time correlation image, and detecting an abnormality by at least one of the difference from the surrounding and the difference from the reference surface An arithmetic processing unit; an abnormality determination unit that distinguishes the inspection surface into a normal area and an abnormal area based on the feature that detects the abnormality; an abnormal size detection unit that detects the size in the moving direction of the stripe pattern of the abnormal area; , Comprising. Thus, the phase distribution, the amplitude distribution, and the intensity distribution of the object to be inspected are calculated from the data captured by the time correlation camera.
検査対象物によっては、１つの検査範囲内において互いに表面の曲率半径が異なる部分を有することがある。このような検査対象物を、特許文献１に記載の技術を用いて検査パターンをスライド移動しながら検査すると、照射する検査パターンによっては幅の異なる縞が混在することがあり、カメラで撮影して取得された撮像画像は、照射する検査パターンにおける明るい部分と暗い部分との割合に応じて撮像画像毎に輝度が変化することになる。このような撮像画像を用いて欠陥検出処理を行う場合、明度の変化する部位を欠陥として誤検出し、正確に欠陥を検出できなくなる。 Some inspection objects may have portions where the curvature radius of the surface differs from each other within one inspection range. When such an inspection object is inspected while sliding the inspection pattern by using the technique described in Patent Document 1, stripes having different widths may be mixed depending on the inspection pattern to be irradiated, and imaging is performed using a camera. In the acquired captured image, the luminance changes for each captured image in accordance with the ratio of the bright part to the dark part in the inspection pattern to be irradiated. When defect detection processing is performed using such a captured image, a portion where the lightness changes is erroneously detected as a defect, and the defect can not be accurately detected.
そこで、検査対象物の形状に拘らず、適切に欠陥を検出することが可能な検査装置が求められる。 Therefore, an inspection apparatus capable of appropriately detecting a defect regardless of the shape of the inspection object is required.
本発明に係る検査装置の特徴構成は、表示画面内の所定の位置を発光させて検査対象物に光を照射する照射部と、前記光が照射された前記検査対象物を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部と、前記表示画面における前記光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、前記撮像画像における前記光の受光位置の座標を示す受光位置座標情報とに基づいて、前記撮像画像における座標に対応する前記表示画面における座標を算定する算定部と、前記算定部の算定結果に基づいて、前記撮像画像において所定以上の明度からなる第１パターンと前記第１パターンの明度よりも暗い第２パターンとが交互に並び、前記第１パターンと前記第２パターンとが並ぶ方向に沿ってスライド移動するように前記表示画面に表示され、前記検査対象物の表面の欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する検査パターン作製部と、前記照射部が前記検査対象物に前記検査パターンを前記スライド移動するように照射する際に、前記スライド移動する毎に前記撮像画像取得部により取得された複数の撮像画像に亘る輝度バラツキが予め設定された範囲内に収まるように前記検査パターンの輝度を補正する補正部と、を備えている点にある。 The characterizing feature of the inspection apparatus according to the present invention is that the irradiation unit emits light to the inspection object by emitting light at a predetermined position in the display screen, and the captured image obtained by imaging the inspection object irradiated with the light Based on the captured image acquisition unit to be acquired, light emitting position coordinate information indicating the coordinates of the light emitting position of the light on the display screen, and light receiving position coordinate information indicating the coordinates of the light receiving position of the light on the captured image Based on the calculation unit for calculating the coordinates on the display screen corresponding to the coordinates in the captured image, and based on the calculation result of the calculation unit, based on the first pattern having a predetermined brightness or more in the captured image and the lightness of the first pattern The second pattern and the dark second pattern are alternately arranged, and displayed on the display screen so as to slide along the direction in which the first pattern and the second pattern are arranged, and the inspection object An inspection pattern preparation unit for preparing an inspection pattern for inspecting the presence or absence of a surface defect, and the irradiation unit irradiating the inspection object so as to slide the inspection pattern, the irradiation unit performs the slide movement each time it slides And a correction unit that corrects the luminance of the inspection pattern so that the luminance variation among the plurality of captured images acquired by the captured image acquisition unit falls within a preset range.
このような特徴構成とすれば、検査対象物の表面形状に拘らず、複数の撮像画像の輝度バラツキが一定範囲内に収まるような検査パターンを作製することができる。したがって、撮像画像の輝度バラツキに起因する誤検出を低減することができ、適切に欠陥を検出することが可能となる。 With such a characteristic configuration, it is possible to produce an inspection pattern in which the luminance variation of a plurality of captured images falls within a predetermined range regardless of the surface shape of the inspection object. Therefore, it is possible to reduce false detection due to luminance variation of a captured image, and to detect a defect appropriately.
また、前記補正部は、前記検査パターンにおける前記第２パターンの輝度値を大きくすると好適である。 Preferably, the correction unit increases the luminance value of the second pattern in the inspection pattern.
このような構成とすれば、撮像画像の輝度バラツキを輝度値が大きいものを基準に小さくすることができる。したがって、適切に欠陥を検出することが可能となる。 With such a configuration, it is possible to reduce the luminance variation of the captured image on the basis of one having a large luminance value. Therefore, it becomes possible to detect a defect appropriately.
また、前記検査パターンにおける前記第２パターンから前記第１パターンの輝度範囲を０〜２５５、複数の前記検査パターンのうち、最大の平均輝度をＩｍａｘ、各検査パターンの平均輝度をＩｉ、前記第２パターンの輝度値をＸとすると、前記補正部は、
このような構成とすれば、輝度値を大きくする量を容易に算定でき、撮像画像の輝度バラツキを適切に小さくすることができる。 With such a configuration, the amount of increasing the luminance value can be easily calculated, and the luminance variation of the captured image can be appropriately reduced.
あるいは、前記補正部は、前記検査パターンにおける所定の領域の輝度値を小さくしても良い。 Alternatively, the correction unit may reduce the luminance value of a predetermined area in the inspection pattern.
このような構成であっても、撮像画像の輝度バラツキを小さくすることができる。したがって、適切に欠陥を検出することが可能となる。特に、同一撮像画像内に互いに輝度の異なる領域が混在する場合においても、撮像画像の輝度バラツキを小さくでき、適切に欠陥を検出することが可能となる。 Even with such a configuration, the luminance variation of the captured image can be reduced. Therefore, it becomes possible to detect a defect appropriately. In particular, even in the case where regions having different luminances coexist in the same captured image, the variation in luminance of the captured image can be reduced, and a defect can be appropriately detected.
また、前記検査パターンにおける輝度範囲を０〜２５５、前記検査パターンにおける前記所定の領域の平均輝度をＩｌｉｇｈｔ、前記検査パターンにおける前記所定の領域以外の領域の平均輝度をＩｄａｒｋ、前記所定の領域の輝度値をＹとすると、前記補正部は、
このような構成とすれば、輝度値を小さくする量を容易に算定でき、撮像画像の輝度バラツキを適切に小さくすることができる。 With such a configuration, it is possible to easily calculate the amount by which the luminance value is reduced, and to appropriately reduce the luminance variation of the captured image.
また、前記補正部は、前記照射部が前記検査対象物に前記検査パターンを前記スライド移動するように照射して取得された前記複数の撮像画像に基づいて前記検査パターンの輝度を補正すると好適である。 Preferably, the correction unit corrects the luminance of the inspection pattern based on the plurality of captured images acquired by irradiating the inspection object so as to slide the inspection pattern on the inspection object. is there.
このような構成とすれば、実際に検査対象物に検査パターンを照射して検査パターンの補正を行うので、適切に補正を行うことができる。 With such a configuration, the inspection pattern is actually irradiated to the inspection object to correct the inspection pattern, so that the correction can be appropriately performed.
あるいは、前記補正部は、前記検査対象物に表示画面内の所定の位置を発光させて照射部から光が照射されたとし、且つ、前記光が照射された前記検査対象物を撮像して撮像画像が取得されたとして、前記表示画面における前記光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、前記検査対象物の三次元形状の座標を示す三次元形状データとに基づいて前記検査パターンの輝度を補正しても良い。 Alternatively, the correction unit causes the inspection object to emit light at a predetermined position in the display screen, and the irradiation unit emits light, and the imaging unit picks up an image of the inspection object irradiated with the light. Assuming that an image has been acquired, the inspection pattern of the inspection pattern based on light emission position coordinate information indicating coordinates of the light emission position of the light on the display screen and three-dimensional shape data indicating coordinates of a three-dimensional shape of the inspection object The luminance may be corrected.
このような構成とすれば、実際に検査対象物に検査パターンを照射せずに検査パターンの補正を行うことができるので、検査パターンの補正に要する手間を低減できる。 With such a configuration, the inspection pattern can be corrected without actually irradiating the inspection object with the inspection pattern, so that the time required for correcting the inspection pattern can be reduced.
１．第１の実施形態
本発明に係る検査装置は、検査対象物の表面の欠陥の有無を適切に検査できるように構成されている。以下、本実施形態の検査装置１について説明する。
1. First Embodiment An inspection apparatus according to the present invention is configured to be able to appropriately inspect the presence or absence of a defect on the surface of an inspection object. Hereinafter, the inspection apparatus 1 of the present embodiment will be described.
図１は、本実施形態の検査装置１の構成を模式的に示した図である。図１に示されるように、検査装置１は、照射部１０、撮像画像取得部２０、算定部３０、検査パターン作製部４０、補正部５０を備えて構成される。 FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of the inspection apparatus 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 1 includes an irradiation unit 10, a captured image acquisition unit 20, a calculation unit 30, an inspection pattern preparation unit 40, and a correction unit 50.
照射部１０は、表示画面１１内の所定の位置を発光させて検査対象物２に光を照射する。照射部１０は、検査対象物２の表面の欠陥の有無を検査する際、及びこのような検査を行う検査パターンを作製する際に検査対象物２に光を照射する。照射部１０は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示部を備えて構成され、このような表示部の表示画面１１に所定の表示を行うことにより発光させ、検査対象物２に光を照射する。 The irradiation unit 10 emits light at a predetermined position in the display screen 11 to irradiate the inspection object 2 with light. The irradiation unit 10 irradiates light to the inspection object 2 when inspecting the presence or absence of a defect on the surface of the inspection object 2 and when preparing an inspection pattern for performing such inspection. The irradiation unit 10 includes, for example, a display unit such as a liquid crystal display or an organic EL display, and emits light by performing predetermined display on the display screen 11 of such a display unit, and irradiates light on the inspection object 2 Do.
撮像画像取得部２０は、光が照射された検査対象物２を撮像した撮像画像２１（後述する）を取得する。ここで、本検査装置１により検査される検査対象物２の表面が滑らかであったり、塗装等が施されたりしていると、照射部１０により光が照射された場合には検査対象物２の表面で光が反射される。撮像画像取得部２０は、このような光を反射する状態にある検査対象物２を撮像した撮像画像２１を取得する。撮像画像取得部２０は、例えばＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像デバイスを用いて構成することが可能である。 The captured image acquisition unit 20 acquires a captured image 21 (which will be described later) obtained by imaging the inspection object 2 irradiated with light. Here, if the surface of the inspection object 2 to be inspected by the inspection apparatus 1 is smooth or painting etc. is performed, the inspection object 2 is irradiated with light when the irradiation unit 10 is irradiated. The light is reflected on the surface of. The captured image acquisition unit 20 acquires a captured image 21 obtained by imaging the inspection object 2 in a state of reflecting such light. The captured image acquisition unit 20 can be configured using an imaging device such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor, for example.
算定部３０は、表示画面１１における光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、撮像画像２１における光の受光位置の座標を示す受光位置座標情報とに基づいて、撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標を算定する。ここで、表示画面１１は図２の（Ａ）に示されるように、所定のサイズで区分けされ、区分けされた領域は座標で定義される。この区分けは、表示画面１１のピクセル単位で行っても良いし、複数のピクセルからなる１つの集合体を単位領域として行っても良い。 The calculation unit 30 sets the coordinates in the captured image 21 based on light emission position coordinate information indicating the coordinates of the light emission position of light on the display screen 11 and light reception position coordinate information indicating the coordinates of the light reception position on the captured image 21. Coordinates on the corresponding display screen 11 are calculated. Here, as shown in (A) of FIG. 2, the display screen 11 is divided by a predetermined size, and the divided area is defined by coordinates. This division may be performed in pixel units of the display screen 11, or one group of a plurality of pixels may be performed as a unit area.
ここで、検査装置１が検査パターンを作製する場合には、照射部１０は上記領域毎に発光位置を順次移動させながら発光させ、撮像画像取得部２０は発光位置が移動する毎に撮像画像２１を取得する。この時の発光位置を規定する座標を示す情報が発光位置座標情報にあたる。このため、発光位置座標情報は照射部１０から算定部３０に伝達される。 Here, when the inspection apparatus 1 produces an inspection pattern, the irradiation unit 10 emits light while sequentially moving the light emission position for each area, and the captured image acquisition unit 20 picks up the captured image 21 each time the light emission position moves. To get Information indicating coordinates defining the light emission position at this time corresponds to the light emission position coordinate information. Therefore, the light emission position coordinate information is transmitted from the irradiation unit 10 to the calculation unit 30.
一方、撮像画像２１における光の受光位置を規定する座標を示す情報が受光位置座標情報にあたる。光の受光位置を規定する座標は、撮像画像取得部２０が算定しても良いし、撮像画像取得部２０により取得された撮像画像２１を用いて算定部３０が算定しても良い。このため、光の受光位置を規定する座標が、撮像画像取得部２０により算定される場合には発光位置座標情報は照射部１０から算定部３０に伝達され、光の受光位置を規定する座標が、算定部３０により算定される場合には、撮像画像２１が撮像画像取得部２０から算定部３０に伝達される。 On the other hand, information indicating coordinates defining the light receiving position of light in the captured image 21 corresponds to light receiving position coordinate information. The coordinates defining the light receiving position of light may be calculated by the captured image acquisition unit 20, or may be calculated by the calculation unit 30 using the captured image 21 acquired by the captured image acquisition unit 20. For this reason, when the coordinates defining the light receiving position of light are calculated by the captured image acquiring unit 20, the light emitting position coordinate information is transmitted from the irradiating unit 10 to the calculating unit 30, and the coordinates defining the light receiving position of light are When the calculating unit 30 calculates, the captured image 21 is transmitted from the captured image acquiring unit 20 to the calculating unit 30.
ここで、上述したように表示画面１１は所定のサイズで複数の領域に区分けされる。本実施形態では、撮像画像２１も、表示画面１１と同様に、図２の（Ｂ）に示されるように所定のサイズで複数の領域に区分けされる。図２の例では、表示画面１１は横がｘ、縦がｙに区分けされ、撮像画像２１は横がＸ、縦がＹに区分けされている。このため、上記の「撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標を算定する」とは、表示画面１１において所定のサイズで区分けされた夫々の領域が、撮像画像２１において所定のサイズで区分けされた複数の領域のうち、どの領域に対応するのかを求めることをいう。このような算定は、照射部１０が表示画面１１において１つの領域毎に発光させ、この時、取得された撮像画像２１において受光した領域の座標を特定することにより、行うことが可能である。なお、Ｘとｘとは、同じ単位（ピクセル、ｍｍ等）であっても良いし、互いに異なる単位であっても良い。また、Ｙとｙとも、同じ単位であっても良いし、互いに異なる単位であっても良い。 Here, as described above, the display screen 11 is divided into a plurality of areas with a predetermined size. In the present embodiment, similarly to the display screen 11, the captured image 21 is also divided into a plurality of areas with a predetermined size as shown in FIG. 2B. In the example of FIG. 2, the display screen 11 is divided into x in the horizontal direction and y in the vertical direction, and the captured image 21 is divided into x in the horizontal direction and y in the vertical direction. For this reason, “calculate the coordinates on the display screen 11 corresponding to the coordinates in the captured image 21” means that the respective areas divided in the display screen 11 by the predetermined size have the predetermined size in the captured image 21. Of the plurality of divided areas, it is required to determine which area corresponds. Such calculation can be performed by causing the irradiation unit 10 to emit light for each area on the display screen 11 and at this time specifying the coordinates of the received area in the acquired captured image 21. Note that X and x may be the same unit (pixel, mm, etc.) or may be different units. Further, Y and y may be the same unit or may be different units.
図１に戻り、検査パターン作製部４０は、算定部３０の算定結果に基づいて、撮像画像２１において所定以上の明度からなる第１パターンＦと第１パターンＦの明度よりも暗い第２パターンＳとが交互に並び、第１パターンＦと第２パターンＳとが並ぶ方向に沿ってスライド移動するように表示画面１１に表示され、検査対象物２の表面の欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する。算定部３０の算定結果とは、撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標を算定した結果であり、算定部３０から検査パターン作製部４０に伝達される。「所定以上の明度からなる第１パターンＦ」とは、撮像画像２１において所定の明るさ以上の明るさで表示される表示物であり、例えば白色からなる表示物が相当する。一方、「第１パターンＦの明度よりも暗い第２パターンＳ」とは、撮像画像２１において第１パターンＦの明るさよりも暗い明るさで表示される表示物であり、例えば黒色からなる表示物が相当する。以下では、理解を容易にするために、撮像画像２１における第１パターンＦ及び第２パターンＳの双方からなるパターンを、明暗パターンとして説明する。「第１パターンＦと第２パターンＳとが並ぶ方向に沿ってスライド移動する」とは、第１パターンＦ及び第２パターンＳが積層された方向に沿って予め設定された量だけスライド移動させることを意味する。このスライド移動は、移動量が予め設定された量（例えば１周期分）に達するまで行われる。 Returning to FIG. 1, the inspection pattern creation unit 40 determines, based on the calculation result of the calculation unit 30, a first pattern F having a lightness greater than or equal to a predetermined value and a second pattern S darker than the lightness of the first pattern F in the captured image 21. Are alternately displayed, and are displayed on the display screen 11 so as to slide along the direction in which the first pattern F and the second pattern S are arranged, and an inspection pattern for inspecting the presence or absence of a defect on the surface of the inspection object 2 Make. The calculation result of the calculating unit 30 is a result of calculating the coordinates on the display screen 11 corresponding to the coordinates in the captured image 21, and is transmitted from the calculating unit 30 to the inspection pattern creating unit 40. The “first pattern F having a predetermined brightness or more” is a display object displayed in the captured image 21 at a brightness higher than a predetermined brightness, and corresponds to, for example, a white display object. On the other hand, the “second pattern S darker than the lightness of the first pattern F” is a display object displayed with brightness lower than the brightness of the first pattern F in the captured image 21 and is, for example, a display object made of black Is the equivalent. Below, in order to make an understanding easy, the pattern which consists of both the 1st pattern F in the captured image 21 and the 2nd pattern S is demonstrated as a light-and-dark pattern. “Sliding movement along the direction in which the first pattern F and the second pattern S are aligned” means sliding movement by a preset amount along the direction in which the first pattern F and the second pattern S are stacked. It means that. This slide movement is performed until the movement amount reaches a preset amount (for example, one cycle).
ここで、図３の（Ａ）に示されるように、表示画面１１において白色の帯状パターンと黒色の帯状パターンとが同じ幅で平行に配置されるようなパターンを検査パターンとして用いた場合であっても、検査対象物２の表面の形状によっては撮像画像２１に含まれるパターンは検査パターンと同じようなものになるとは限らない。具体的には、例えば検査対象物２の表面が複数の平面を有する場合には、平面に応じて、図３の（Ｂ）に示されるように、撮像画像２１に含まれる明暗パターンは両サイドが曲がったようなものとなることがある。 Here, as shown in FIG. 3A, a pattern in which a white band-like pattern and a black band-like pattern are arranged in parallel with the same width on the display screen 11 is used as an inspection pattern. However, depending on the shape of the surface of the inspection object 2, the pattern included in the captured image 21 is not necessarily the same as the inspection pattern. Specifically, when the surface of the inspection object 2 has a plurality of planes, for example, as shown in FIG. 3B according to the planes, the bright and dark patterns included in the captured image 21 have both sides. Can be like a crook.
検査装置１により検査する検査対象物２の表面に欠陥がある場合には、周知のように照射部１０により平行な明暗のパターンを検査対象物２に照射した場合であっても、撮像画像２１に含まれる明暗パターンは平行でなくなる。このため、図３の（Ｂ）に示されるように、撮像画像２１に含まれるパターンは両サイドが曲がったようなものになると撮像画像２１に含まれる明暗パターンは明暗の間隔が狭くなり、明暗の識別が困難となるため、検査対象物２の表面の欠陥の有無を容易に検査することができなくなる。 When there is a defect on the surface of the inspection object 2 to be inspected by the inspection apparatus 1, as is well known, even when the inspection object 2 is irradiated with the parallel light and dark pattern by the irradiation unit 10, the captured image 21 The light and dark patterns contained in are no longer parallel. For this reason, as shown in FIG. 3B, when the pattern included in the captured image 21 is such that both sides are curved, the light and dark patterns included in the captured image 21 have a narrow interval of light and dark, and It becomes difficult to identify the presence of defects on the surface of the inspection object 2 because it is difficult to identify the
そこで、本検査装置１では、撮像画像２１に含まれる明暗パターンが図３の（Ｃ）に示されるような平行なものとなるように、検査パターンを作製する。特に、本実施形態では、検査パターン作製部４０は、撮像画像２１において第１パターンＦ及び第２パターンＳの幅が一定になるように検査パターンを作製する。このように検査パターンを作製することにより、検査対象物２の表面に欠陥がある場合には、撮像画像２１における欠陥に応じた明暗パターンの歪みを目立ち易くすることができる。したがって、適切に欠陥の有無を検査（判定）し易くすることが可能となる。なお、撮像画像２１において、第１パターンＦ及び第２パターンＳが互いに交互に並ぶように形成された検査パターンは、図３の（Ｄ）に示されるように検査対象物２の表面の形状に応じて円弧状となったり、エッジ（図示せず）を有するものとなったりする。 Therefore, the inspection apparatus 1 produces an inspection pattern so that the light and dark patterns included in the captured image 21 become parallel as shown in FIG. 3C. In particular, in the present embodiment, the inspection pattern creation unit 40 creates an inspection pattern so that the widths of the first pattern F and the second pattern S in the captured image 21 become constant. By producing the inspection pattern in this manner, when there is a defect on the surface of the inspection object 2, it is possible to make the distortion of the bright and dark pattern according to the defect in the captured image 21 more noticeable. Therefore, it becomes possible to make it easy to inspect (determine) the presence or absence of a defect appropriately. An inspection pattern formed so that the first pattern F and the second pattern S are alternately arranged in the captured image 21 has the shape of the surface of the inspection object 2 as shown in FIG. 3D. Accordingly, it becomes arc-shaped or has an edge (not shown).
このように形成された検査パターンの一例が図４に示される。図４の例では、検査対象物２の表面が所定の区画に分割され、分割された区画毎に検査パターンが作製されている。具体的には、検査対象物２の表面が８つの区画に分割され、８つの検査パターンが作製されている。検査装置１は、姿勢変更制御部３により検査対象物２を支持する姿勢変更部４を制御して検査パターンに応じた区画に検査パターンが照射され易い位置に移動させ、当該区画に応じた検査パターンを照射して検査を行う。 An example of the inspection pattern formed in this way is shown in FIG. In the example of FIG. 4, the surface of the inspection object 2 is divided into predetermined sections, and an inspection pattern is produced for each of the divided sections. Specifically, the surface of the inspection object 2 is divided into eight sections, and eight inspection patterns are created. The inspection apparatus 1 controls the posture change unit 4 supporting the inspection object 2 by the posture change control unit 3 to move the test pattern to a position where the test pattern is easily irradiated to the test pattern, and the test according to the section Irradiate the pattern and inspect.
ここで、検査パターン作製部４０が検査パターンを作製する場合には、照射部１０は、検査対象物２に対して区画された領域に対してドット状の光を照射するように構成すると良い。これにより、撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標の算定を精度良く行うことが可能となる。したがって、検査パターンを検査対象物２の表面に沿って適切に作製することができるので、欠陥の有無の検査を精度良く行うことが可能となる。 Here, when the inspection pattern preparation unit 40 prepares an inspection pattern, the irradiation unit 10 may be configured to irradiate dot-shaped light to the area divided with respect to the inspection object 2. As a result, it becomes possible to accurately calculate the coordinates on the display screen 11 corresponding to the coordinates on the captured image 21. Therefore, since the inspection pattern can be appropriately produced along the surface of the inspection object 2, it becomes possible to inspect the presence or absence of a defect with high accuracy.
また、例えば、照射部１０は、検査対象物２に対して線状の光を照射するように構成することも可能である。この場合には、ドット状に光を照射する場合に比べて広範囲に亘って光を照射することができるので、撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標の算定を迅速に行うことが可能となる。したがって、検査パターンの作製を迅速に行うことが可能となる。 Also, for example, the irradiation unit 10 can be configured to irradiate the inspection object 2 with linear light. In this case, since light can be irradiated over a wider range than when light is irradiated in the form of dots, calculation of coordinates on the display screen 11 corresponding to coordinates in the captured image 21 can be performed quickly. It becomes possible. Therefore, it is possible to quickly produce an inspection pattern.
或いは、照射部１０は、検査対象物２に対して線状の光を照射した結果、検査パターン作製部４０が検査パターンを作製することができない部分についてのみドット状の光を照射するように構成しても良い。このような構成とすることにより、線状の光の照射で検査パターンの作製を迅速に行いつつ、線状の光の照射で検査パターンの作製ができない部分をドット状の光の照射で補完して検査パターンを作製することが可能となる。 Alternatively, as the irradiation unit 10 irradiates the inspection object 2 with linear light, the inspection pattern generation unit 40 is configured to irradiate dot-shaped light only to a portion where the inspection pattern can not be manufactured. You may. With such a configuration, while the preparation of the inspection pattern is rapidly performed by the irradiation of the linear light, the portion where the preparation of the inspection pattern can not be performed by the irradiation of the linear light is complemented by the irradiation of the dot-like light It is possible to make an inspection pattern.
検査装置１は、このように作製した検査パターンに基づき検査対象物２の表面の欠陥の有無の検査を行う。表面の欠陥の有無の検査については、公知の技術を用いることが可能であるので、以下ではその一例を簡単に記載する。 The inspection apparatus 1 inspects the presence or absence of a defect on the surface of the inspection object 2 based on the inspection pattern thus produced. Since it is possible to use a well-known technique about the test | inspection of the presence or absence of the surface defect, the example is described briefly below.
まず、姿勢変更制御部３が検査対象物２を検査に応じた姿勢に設定する。次に、照射部１０は、この姿勢に応じた検査パターンを表示画面１１に表示して光を検査対象物２に照射し、撮像画像取得部２０は光が照射された検査対象物２の表面を撮像する。取得された撮像画像２１に画像処理を施して第１パターンＦ及び第２パターンＳの境界部分を検出し、この境界部分を描画した縞エッジ画像を生成する。 First, the posture change control unit 3 sets the inspection object 2 to a posture according to the inspection. Next, the irradiation unit 10 displays an inspection pattern according to the posture on the display screen 11 and irradiates light to the inspection object 2. The captured image acquisition unit 20 displays the surface of the inspection object 2 irradiated with light. Capture the image. Image processing is performed on the acquired captured image 21 to detect a boundary portion between the first pattern F and the second pattern S, and a striped edge image in which this boundary portion is drawn is generated.
次に、照射部１０は、検査パターンを第１パターンＦ及び第２パターンＳが並ぶ方向に沿って予め設定された量だけスライド移動させ、上記と同様に縞エッジ画像を生成する。この縞エッジ画像は、検査パターンのスライド移動の移動量が予め設定された量（例えば１周期分）に達するまで行い、同様に縞エッジ画像も生成する。この時、縞エッジ画像が生成される毎に、夫々の縞エッジ画像は重ね合わせて合成される。 Next, the irradiation unit 10 slides the inspection pattern by a preset amount along the direction in which the first pattern F and the second pattern S are arranged, and generates a striped edge image as described above. This fringe edge image is performed until the movement amount of the slide movement of the inspection pattern reaches a preset amount (for example, one cycle), and similarly the fringe edge image is also generated. At this time, each stripe edge image is superimposed and synthesized each time a stripe edge image is generated.
スライド移動の移動量が予め設定された量に達すると、重ね合わせて作製された画像において、予め設定された第１の閾値以下の輝度を有する部分があるか否か、第１の閾値よりも大きい、予め設定された第２の閾値以上の輝度を有する部分があるか否かが判定される。検査装置１は、重ね合わせて作製された画像において、予め設定された第１の閾値以下の輝度を有する部分がある場合や、予め設定された第２の閾値以上の輝度を有する部分がある場合には、検査対象物２の表面に欠陥があると判定する。 When the movement amount of the slide movement reaches a preset amount, it is determined whether or not there is a portion having a luminance equal to or less than a preset first threshold in the image produced by superposition, than the first threshold. It is determined whether or not there is a portion having a large luminance equal to or greater than a preset second threshold. The inspection apparatus 1 is configured such that there is a portion having a luminance equal to or less than a preset first threshold or a portion having a luminance equal to or greater than a preset second threshold in the images produced by superposition. It is determined that the surface of the inspection object 2 has a defect.
欠陥があると判定されなかった場合であって、更に当該検査対象物２の他の部分の欠陥の有無の検査を行う時には、検査が継続される。一方、欠陥があると判定された場合には、当該検査対象物２に対する欠陥の有無の検査が終了する。 When it is not determined that there is a defect, and the inspection of the presence or absence of a defect in the other part of the inspection object 2 is further performed, the inspection is continued. On the other hand, when it is determined that there is a defect, the inspection of the presence or absence of the defect on the inspection object 2 ends.
ここで、本検査装置１は上記のように検査対象物２の欠陥の有無を検査するにあたり検査パターンをスライド移動させながら検査対象物２に照射する。図５には、曲率半径が小さい形状を含む検査対象物２の表面形状を検査する際に用いられる１周期分（例えば３０枚）スライド移動した際の検査パターンが示される。図５の例では、３０枚の検査パターンを区別するために、ｎ＝１〜ｎ＝３０までの数を付して示される。１周期のスライド移動において、３０枚の検査パターンを用いる場合には、ｎ＝１の検査パターンと、ｎ＝１５の検査パターンとは、第１パターンＦと第２パターンＳとが互いに入れ替えられたものとなる。このため、ｎ＝１の検査パターンが全体的に明るい（輝度値が大きい）パターンの場合には、ｎ＝１５の検査パターンが全体的に暗い（輝度値が小さい）パターンとなる。 Here, when inspecting the presence or absence of a defect of the inspection object 2 as described above, the inspection apparatus 1 irradiates the inspection object 2 while sliding the inspection pattern. FIG. 5 shows an inspection pattern when one cycle (for example, 30 sheets) of sliding movement is used when inspecting the surface shape of the inspection object 2 including a shape having a small radius of curvature. In the example of FIG. 5, in order to distinguish 30 test patterns, it is shown with a number from n = 1 to n = 30. When 30 inspection patterns are used in one cycle of slide movement, the first pattern F and the second pattern S are mutually replaced by the inspection pattern of n = 1 and the inspection pattern of n = 15. It becomes a thing. Therefore, in the case where the inspection pattern of n = 1 is entirely bright (the luminance value is large), the inspection pattern of n = 15 is entirely dark (the luminance value is small).
このような検査パターンを用いて撮像画像２１を取得した場合、図６に示されるように１周期分の撮像画像２１の夫々において輝度にバラツキ（輝度バラツキ）が生じることになる。図７には、各撮像画像２１の平均輝度のバラツキが示される。このような輝度バラツキを有する撮像画像２１に基づき欠陥の有無を検査すると、図８に示されるように、輝度バラツキに起因して筋状の低輝度部分が生じ、欠陥部との識別が困難となる。 When the captured image 21 is acquired using such an inspection pattern, as shown in FIG. 6, a variation (brightness variation) occurs in luminance in each of the captured image 21 for one cycle. FIG. 7 shows the variation of the average luminance of each captured image 21. When the presence or absence of a defect is inspected on the basis of the captured image 21 having such luminance variations, as shown in FIG. 8, streaky low luminance portions are generated due to the luminance variations, and it is difficult to distinguish from the defect portions. Become.
そこで、補正部５０は、照射部１０が検査対象物２に検査パターンをスライド移動するように照射する際に、スライド移動する毎に撮像画像取得部２０により取得された複数の撮像画像２１に亘る輝度バラツキが予め設定された範囲内に収まるように検査パターンの輝度を補正する。「予め設定された範囲」とは、複数の撮像画像２１の夫々の平均輝度が一定となるように定めると良く、例えば平均輝度が±４％以下になるように設定することが可能である。もちろん、他の値に設定することも可能である。このように構成することで、撮像画像２１における輝度差を４０％以下にすることが可能となる。 Therefore, when the irradiation unit 10 irradiates the inspection object 2 to slide the inspection pattern so as to slide the inspection pattern, the correction unit 50 spans the plurality of captured images 21 acquired by the captured image acquisition unit 20 each time it slides. The luminance of the inspection pattern is corrected so that the luminance variation falls within a preset range. The “predetermined range” may be set so that the average luminance of each of the plurality of captured images 21 is constant, and can be set, for example, so that the average luminance is ± 4% or less. Of course, other values can also be set. With this configuration, it is possible to reduce the luminance difference in the captured image 21 to 40% or less.
補正部５０は、下記の（１）−（３）のいずれかの方法により輝度を補正する。
（１）検査パターンにおける暗い部分（第２パターンＳ）の輝度値を大きくする
（２）検査パターンにおける明るい部分（第１パターンＦ）の輝度値を小さくする
（３）検査パターンにおける暗い部分（第２パターンＳ）の輝度値を大きくし、明るい部分（第１パターンＦ）の輝度値を小さくする
The correction unit 50 corrects the luminance by any of the following methods (1) to (3).
(1) Increase the luminance value of the dark part (second pattern S) in the inspection pattern (2) Decrease the luminance value of the bright part (first pattern F) in the inspection pattern (3) Dark part in the inspection pattern (third Increase the brightness value of 2 patterns S) and decrease the brightness value of bright part (first pattern F)
例えば、上記（１）の場合にあっては、検査パターンにおける第２パターンＳから第１パターンＦの輝度範囲を０〜２５５、複数の検査パターンのうち、最大の平均輝度をＩｍａｘ、各検査パターンの平均輝度をＩｉ、第２パターンＳの輝度値をＸとすると、補正部５０は、下記の（１）式に基づいて第２パターンＳの輝度値を大きくするように補正すると好適である。
このように輝度を補正した図９に示されるような検査パターンを用いて取得された複数の撮像画像２１の夫々の平均輝度のバラツキが図１０に示される。図１０において「補正後」で示される輝度バラツキの撮像画像２１を用いて欠陥の有無を検査した場合には、図１１に示されるように、図８であった筋状の低輝度部分がなくなり、欠陥を適切に特定することが可能となる。 The variation of the average luminance of each of the plurality of captured images 21 acquired using the inspection pattern as shown in FIG. 9 in which the luminance is thus corrected is shown in FIG. When the presence or absence of a defect is inspected using the picked-up image 21 of the luminance variation shown by "after correction" in FIG. 10, as shown in FIG. 11, the streaky low luminance part shown in FIG. , It becomes possible to identify a defect appropriately.
なお、補正部５０は、照射部１０が検査対象物２に検査パターンをスライド移動するように照射して取得された複数の撮像画像２１に基づいて検査パターンの輝度を補正するように構成することが可能である。すなわち、検査装置１が検査対象物２の欠陥の有無の検査を行う前に、予め検査対象物２或いは検査対象物２と同様の形状のサンプル（以下、「検査対象物２等」とする）に検査パターンをスライド移動しながら照射して複数の撮像画像２１を取得し、当該複数の撮像画像２１の輝度に基づき検査パターンを補正すると好適である。このように検査パターンを補正することで、検査対象物２に適した検査パターンを作製することが可能となる。 The correction unit 50 is configured to correct the luminance of the inspection pattern based on the plurality of captured images 21 acquired by irradiating the inspection unit 2 so that the inspection unit 2 slides the inspection pattern. Is possible. That is, before the inspection apparatus 1 inspects the presence or absence of a defect in the inspection object 2, a sample having a shape similar to that of the inspection object 2 or the inspection object 2 (hereinafter referred to as "inspection object 2 etc.") It is preferable that the inspection pattern is irradiated while sliding to obtain a plurality of captured images 21 and the inspection pattern is corrected based on the luminance of the plurality of captured images 21. By correcting the inspection pattern in this manner, it becomes possible to produce an inspection pattern suitable for the inspection object 2.
次に、本実施形態に係る検査装置１による検査パターンの作製について図１２のフローチャートを用いて説明する。まず、姿勢変更制御部３が姿勢変更部４により検査対象物２の姿勢を所期の姿勢に変更する（ステップ＃０１）。所期の姿勢とは、検査パターンを作製し易くする姿勢である。 Next, production of an inspection pattern by the inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described using the flowchart of FIG. 12. First, the posture change control unit 3 causes the posture change unit 4 to change the posture of the inspection object 2 to a desired posture (step # 01). The desired posture is a posture that facilitates the production of the inspection pattern.
次に、照射部１０が表示画面１１の所定の位置を発光させて検査対象物２に光を照射する（ステップ＃０２）。続いて、撮像画像取得部２０が、照射部１０により光が照射された検査対象物２を撮像した撮像画像２１を取得する（ステップ＃０３）。 Next, the irradiation unit 10 emits light at a predetermined position on the display screen 11 to irradiate the inspection object 2 with light (step # 02). Subsequently, the captured image acquisition unit 20 acquires a captured image 21 obtained by imaging the inspection object 2 irradiated with light by the irradiation unit 10 (step # 03).
算定部３０が、表示画面１１における光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、撮像画像２１における光の受光位置の座標を示す受光位置座標情報とに基づいて、撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標を算定する（ステップ＃０４）。 Based on the light emission position coordinate information indicating the coordinates of the light emission position of the light on the display screen 11 and the light reception position coordinate information indicating the coordinates of the light reception position on the captured image 21, Coordinates on the corresponding display screen 11 are calculated (step # 04).
表示画面１１における全画面に対して完了していない場合には（ステップ＃０５：Ｎｏ）、ステップ＃０２に戻り処理が継続される。表示画面１１における全画面に対して完了した場合には（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、検査パターン作製部４０が、算定部３０の算定結果に基づいて、撮像画像２１において所定以上の明度からなる第１パターンＦと当該第１パターンＦの明度よりも暗い第２パターンＳとが交互に並ぶように表示画面１１に表示され、検査対象物２の表面の欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する（ステップ＃０６）。 If the whole screen in the display screen 11 is not completed (step # 05: No), the process returns to step # 02 and the process is continued. If the entire screen of the display screen 11 has been completed (step # 05: Yes), the inspection pattern creation unit 40 generates a light having a predetermined brightness or more in the captured image 21 based on the calculation result of the calculation unit 30. An inspection pattern is produced which is displayed on the display screen 11 so that one pattern F and a second pattern S darker than the lightness of the first pattern F are alternately arranged, and which inspects for the presence or absence of a defect on the surface of the inspection object 2 (Step # 06).
作製された検査パターンを照射部１０が検査対象物２等にスライド移動するように照射する（ステップ＃０７）。撮像画像取得部２０が複数の撮像画像２１を取得する（ステップ＃０８）。 The irradiation unit 10 irradiates the inspection object 2 or the like so as to slide and move the produced inspection pattern (step # 07). The captured image acquisition unit 20 acquires a plurality of captured images 21 (step # 08).
補正部５０が複数の撮像画像２１に亘る輝度バラツキが予め設定された範囲内に収まるように検査パターンの輝度を補正する（ステップ＃０９）。検査対象物２が有する面のうち、検査を行う面の全てに対して完了した場合には（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、検査パターン作製処理を終了する。検査対象物２が有する面のうち、検査を行う面の全てに対して完了していない場合には（ステップ＃１０：Ｎｏ）、ステップ＃０１に戻り、処理を継続する。このようにして検査装置１は検査パターンを作製する。 The correction unit 50 corrects the luminance of the inspection pattern so that the luminance variation across the plurality of captured images 21 falls within a preset range (step # 09). In the case where the inspection object 2 has been completed for all of the surfaces to be inspected among the surfaces of the inspection object 2 (step # 10: Yes), the inspection pattern production process is ended. If all of the surfaces to be inspected among the surfaces of the inspection object 2 have not been completed (step # 10: No), the process returns to step # 01 to continue the processing. Thus, the inspection apparatus 1 produces an inspection pattern.
２．第２の実施形態
次に、検査装置１の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、補正部５０は、下記の（１）−（３）のいずれかの方法により輝度を補正するとして説明した。
（１）検査パターンにおける暗い部分（第２パターンＳ）の輝度値を大きくする
（２）検査パターンにおける明るい部分（第１パターンＦ）の輝度値を小さくする
（３）検査パターンにおける暗い部分（第２パターンＳ）の輝度値を大きくし、明るい部分（第１パターンＦ）の輝度値を小さくする
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the inspection apparatus 1 will be described. In the first embodiment, the correction unit 50 has been described as correcting the luminance by any one of the following methods (1) to (3).
(1) Increase the luminance value of the dark part (second pattern S) in the inspection pattern (2) Decrease the luminance value of the bright part (first pattern F) in the inspection pattern (3) Dark part in the inspection pattern (third Increase the brightness value of 2 patterns S) and decrease the brightness value of bright part (first pattern F)
すなわち、第１の実施形態では、第１パターンＦ及び第２パターンＳの少なくともいずれか一方に応じて輝度を補正するものとして説明した。本実施形態では、第１パターンＦ及び第２パターンＳに拘らず、所定の領域に応じて輝度を補正する点で第１の実施形態と異なる。それ以外の点については第１の実施形態と同様であるので、以下では主に異なる点を中心に説明する。 That is, in the first embodiment, the luminance is corrected according to at least one of the first pattern F and the second pattern S. The present embodiment is different from the first embodiment in that the luminance is corrected according to a predetermined area regardless of the first pattern F and the second pattern S. The other points are the same as in the first embodiment, and therefore, mainly different points are mainly described below.
検査対象物２の検査対象の面が、例えば図１３に示されるように検査パターンの照射方向に直交する面に対する傾きが夫々異なる場合（検査面の水平からの傾きが異なる場合）であって、同時に欠陥の有無を検査する場合には、各面の傾きと検査パターンの照射方向とに応じて、図１４に示されるように検査パターンを照射して取得される撮像画像２１における縞状パターンの輝度に差異が生じる。このため、エッジ検出処理において、このような輝度の差異は、各面の境界部分に生じ、この境界部分がエッジ検出処理により検出されるため、境界部分が欠陥であるとして誤検出されてしまう。 The case where the surface to be inspected of the inspection object 2 has different inclinations with respect to the surface orthogonal to the irradiation direction of the inspection pattern as shown in FIG. 13, for example (when the inclination from the horizontal of the inspection surface is different) When inspecting the presence or absence of a defect at the same time, according to the inclination of each surface and the irradiation direction of the inspection pattern, as shown in FIG. 14, the stripe pattern in the captured image 21 obtained by irradiating the inspection pattern There is a difference in brightness. For this reason, in the edge detection processing, such a difference in luminance occurs at the boundary portion of each surface, and this boundary portion is detected by the edge detection processing, so that the boundary portion is erroneously detected as a defect.
そこで、本実施形態では、補正部５０は、検査パターンにおける所定の領域の輝度値を小さくするように構成される。所定の領域とは、撮像画像２１における検査パターンの照射方向に直交する面に対して同じ角度の傾きを有する面であり、図１５の（Ａ）に示される例では撮像画像２１において明るく示される領域Ｒが相当する。補正部５０は、検査パターンにおいて、撮像画像２１における明るく示される領域Ｒに対応した領域Ｒ’（図１５の（Ｂ）参照）の輝度値を小さくする（図１５の（Ｃ）参照）。このように補正された検査パターンを検査対象物２に照射することで、図１５の（Ｄ）のような輝度が一様な撮像画像２１を取得することができる。したがって、欠陥の有無を適切に検査することが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, the correction unit 50 is configured to reduce the luminance value of the predetermined area in the inspection pattern. The predetermined area is a plane having the same inclination with respect to a plane orthogonal to the irradiation direction of the inspection pattern in the captured image 21, and is brightly displayed in the captured image 21 in the example shown in FIG. Region R corresponds. The correction unit 50 reduces the luminance value of the region R ′ (see (B) in FIG. 15) corresponding to the brightly displayed region R in the captured image 21 in the inspection pattern (see (C) in FIG. 15). By irradiating the inspection object 2 with the inspection pattern corrected in this manner, it is possible to acquire a captured image 21 having uniform luminance as shown in FIG. 15D. Therefore, it becomes possible to inspect appropriately the existence of a defect.
なお、この場合、検査パターンにおける輝度範囲を０〜２５５、検査パターンにおける所定の領域Ｒの平均輝度をＩｌｉｇｈｔ、検査パターンにおける所定の領域Ｒ以外の領域Ｒ’の平均輝度をＩｄａｒｋ、所定の領域Ｒの輝度値をＹとすると、補正部５０は、下記の（２）式に基づいて所定の領域Ｒの輝度値を小さくするように補正すると好適である。
次に、本実施形態に係る検査装置１による検査パターンの作製について図１６のフローチャートを用いて説明する。まず、姿勢変更制御部３が姿勢変更部４により検査対象物２の姿勢を所期の姿勢に変更する（ステップ＃２１）。所期の姿勢とは、検査パターンを作製し易くする姿勢である。 Next, production of an inspection pattern by the inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described using the flowchart of FIG. First, the posture change control unit 3 causes the posture change unit 4 to change the posture of the inspection object 2 to a desired posture (step # 21). The desired posture is a posture that facilitates the production of the inspection pattern.
次に、照射部１０が表示画面１１の所定の位置を発光させて検査対象物２に光を照射する（ステップ＃２２）。続いて、撮像画像取得部２０が、照射部１０により光が照射された検査対象物２を撮像した撮像画像２１を取得する（ステップ＃２３）。 Next, the irradiation unit 10 emits light at a predetermined position on the display screen 11 to irradiate the inspection object 2 with light (step # 22). Subsequently, the captured image acquisition unit 20 acquires a captured image 21 obtained by imaging the inspection object 2 irradiated with light by the irradiation unit 10 (step # 23).
算定部３０が、表示画面１１における光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、撮像画像２１における光の受光位置の座標を示す受光位置座標情報とに基づいて、撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標を算定する（ステップ＃２４）。 Based on the light emission position coordinate information indicating the coordinates of the light emission position of the light on the display screen 11 and the light reception position coordinate information indicating the coordinates of the light reception position on the captured image 21, Coordinates on the corresponding display screen 11 are calculated (step # 24).
表示画面１１における全画面に対して完了していない場合には（ステップ＃２５：Ｎｏ）、ステップ＃２２に戻り処理が継続される。表示画面１１における全画面に対して完了した場合には（ステップ＃２５：Ｙｅｓ）、検査パターン作製部４０が、算定部３０の算定結果に基づいて、撮像画像２１において所定以上の明度からなる第１パターンＦと当該第１パターンＦの明度よりも暗い第２パターンＳとが交互に並ぶように表示画面１１に表示され、検査対象物２の表面の欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する（ステップ＃２６）。 If the whole screen in the display screen 11 is not completed (step # 25: No), the process returns to step # 22 and the process is continued. If the entire screen on the display screen 11 has been completed (step # 25: Yes), the inspection pattern creation unit 40 determines that the brightness of the captured image 21 is greater than a predetermined value based on the calculation result of the calculation unit 30. An inspection pattern is produced which is displayed on the display screen 11 so that one pattern F and a second pattern S darker than the lightness of the first pattern F are alternately arranged, and which inspects for the presence or absence of a defect on the surface of the inspection object 2 (Step # 26).
作製された検査パターンを照射部１０が検査対象物２等にスライド移動するように照射し、撮像画像取得部２０が複数の撮像画像２１を取得する（ステップ＃２７）。 The irradiation unit 10 irradiates the inspection object 2 or the like so that the inspection pattern thus manufactured is slid and moved, and the captured image acquisition unit 20 acquires a plurality of captured images 21 (step # 27).
補正部５０が撮像画像２１のうち、明るい領域（明るさが所定位置以上の領域）を指定する（ステップ＃２８）。撮像画像２１において指定された領域に対応する検査パターンの領域を特定する（ステップ＃２９）。 The correction unit 50 designates a bright region (a region where the brightness is equal to or higher than a predetermined position) in the captured image 21 (step # 28). The area of the inspection pattern corresponding to the area designated in the captured image 21 is specified (step # 29).
検査パターンにおける特定された領域の明るさを低くする補正を行う（ステップ＃３０）。補正された検査パターンを照射部１０が検査対象物２等にスライド移動するように照射し、撮像画像取得部２０が複数の撮像画像２１を取得する（ステップ＃３１）。取得された撮像画像２１において明るさにバラツキが無いことを確認する（ステップ＃３２）。 A correction is made to lower the brightness of the specified area in the inspection pattern (step # 30). The irradiation unit 10 irradiates the inspection object 2 or the like so as to slide the corrected inspection pattern, and the captured image acquisition unit 20 acquires a plurality of captured images 21 (step # 31). It is confirmed that there is no variation in brightness in the acquired captured image 21 (step # 32).
検査対象物２が有する面のうち、検査を行う面の全てに対して完了した場合には（ステップ＃３３：Ｙｅｓ）、検査パターン作製処理を終了する。検査対象物２が有する面のうち、検査を行う面の全てに対して完了していない場合には（ステップ＃３３：Ｎｏ）、ステップ＃２１に戻り、処理を継続する。このようにして検査装置１は検査パターンを作製する。 When all the surfaces to be inspected among the surfaces of the inspection object 2 have been completed (step # 33: Yes), the inspection pattern preparation process is ended. In the case where all of the surfaces to be inspected among the surfaces of the inspection object 2 have not been completed (step # 33: No), the process returns to step # 21 to continue the processing. Thus, the inspection apparatus 1 produces an inspection pattern.
３．その他の実施形態
上記第１の実施形態では、補正部５０は、検査パターンにおける第２パターンＳの輝度値を大きくするとして説明したが、補正部５０は、検査パターンにおける第１パターンＦの輝度値を小さくするように構成することも可能である。
3. Other Embodiments In the first embodiment, the correction unit 50 is described to increase the luminance value of the second pattern S in the inspection pattern, but the correction unit 50 is configured to increase the luminance value of the first pattern F in the inspection pattern. It is also possible to make it smaller.
上記第２の実施形態では、補正部５０は、検査パターンにおける所定の領域Ｒ（明るさが所定値以上の領域）の輝度値を小さくするとして説明したが、補正部５０は、検査パターンにおける所定の領域Ｒ（明るさが所定位置以下の領域）の輝度値を大きくするように構成することも可能である。 In the second embodiment, the correction unit 50 is described as reducing the luminance value of the predetermined region R (region where the brightness is equal to or more than the predetermined value) in the inspection pattern. It is also possible to configure so as to increase the luminance value of the region R (region where the brightness is equal to or less than a predetermined position).
上記実施形態では、補正部５０は、照射部１０が検査対象物２に検査パターンをスライド移動するように照射して取得された複数の撮像画像２１に基づいて検査パターンの輝度を補正するとして説明したが、補正部５０は、検査対象物２に表示画面１１内の所定の位置を発光させて照射部１０から光が照射されたとし、且つ、光が照射された検査対象物２を撮像して撮像画像２１が取得されたとして、表示画面１１における光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、検査対象物２の三次元形状の座標を示す三次元形状データとに基づいて検査パターンの輝度を補正するように構成することも可能である。 In the above embodiment, the correction unit 50 corrects the luminance of the inspection pattern based on the plurality of captured images 21 acquired by irradiating the inspection unit 2 so that the inspection unit 2 slides the inspection pattern. However, the correction unit 50 causes the inspection object 2 to emit light at a predetermined position in the display screen 11, and the irradiation unit 10 irradiates light, and images the inspection object 2 irradiated with the light. On the basis of the light emission position coordinate information indicating the coordinates of the light emission position of the light on the display screen 11 and the three-dimensional shape data indicating the coordinates of the three-dimensional shape of the inspection object 2 It is also possible to configure to correct the luminance of
三次元形状データとは、検査対象物２を作製するにあたって用いられた形状や寸法等が記載されたデータである。このようなデータは、ＣＡＤデータであっても良い。この場合には、実際には照射部１０が表示画面１１内の所定の位置を発光させて検査対象物２に対して光を照射することも、光が照射された検査対象物２を撮像した撮像画像２１も取得されることもない。算定部３０は、照射部１０により光が照射されたとし、且つ、撮像画像２１が取得されたとして、撮像画像２１における座標に対応する表示画面１１における座標を、表示画面１１における光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、三次元形状データとに基づいて算定する。このように、本構成であれば、実際に検査対象物２に光を照射することなく、検査パターンを作製することが可能となる。 The three-dimensional shape data is data in which a shape, a dimension, and the like used when producing the inspection object 2 are described. Such data may be CAD data. In this case, the irradiation unit 10 actually emits light to the inspection object 2 by emitting light at a predetermined position in the display screen 11, or the inspection object 2 to which the light is irradiated is imaged. The captured image 21 is also not acquired. The calculating unit 30 determines that the light is irradiated by the irradiating unit 10 and that the captured image 21 is acquired, the coordinates on the display screen 11 corresponding to the coordinates in the captured image 21 are the light emission position on the display screen 11 It calculates based on the light emission position coordinate information which shows the coordinate of these, and three-dimensional shape data. Thus, with this configuration, it is possible to produce an inspection pattern without actually irradiating the inspection object 2 with light.
上記実施形態では、検査装置１は、１つの撮像画像取得部２０を備えている場合の例を挙げて説明したが、撮像画像取得部２０は複数備えて構成することも可能である。この場合には、例えば検査対象物２を互いに異なる方向から撮像することができ、検査パターンの作製に要する時間を短縮することができる。 In the above embodiment, the inspection apparatus 1 has been described by way of an example in which the single captured image acquisition unit 20 is provided, but a plurality of the captured image acquisition units 20 can be configured. In this case, for example, the inspection object 2 can be imaged from mutually different directions, and the time required for producing the inspection pattern can be shortened.
本発明は、検査対象物の表面の欠陥の有無を検査する検査装置に用いることが可能である。 The present invention can be used in an inspection apparatus for inspecting the presence or absence of a defect on the surface of an inspection object.
１：検査装置
２：検査対象物
１０：照射部
１１：表示画面
２０：撮像画像取得部
２１：撮像画像
３０：算定部
４０：検査パターン作製部
５０：補正部
Ｆ：第１パターン
Ｓ：第２パターン
1: Inspection device 2: Inspection object 10: Irradiation unit 11: Display screen 20: Captured image acquisition unit 21: Captured image 30: Calculation unit 40: Inspection pattern preparation unit 50: Correction unit F: First pattern S: Second pattern
Claims (7)
前記光が照射された前記検査対象物を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部と、
前記表示画面における前記光の発光位置の座標を示す発光位置座標情報と、前記撮像画像における前記光の受光位置の座標を示す受光位置座標情報とに基づいて、前記撮像画像における座標に対応する前記表示画面における座標を算定する算定部と、
前記算定部の算定結果に基づいて、前記撮像画像において所定以上の明度からなる第１パターンと前記第１パターンの明度よりも暗い第２パターンとが交互に並び、前記第１パターンと前記第２パターンとが並ぶ方向に沿ってスライド移動するように前記表示画面に表示され、前記検査対象物の表面の欠陥の有無を検査する検査パターンを作製する検査パターン作製部と、
前記照射部が前記検査対象物に前記検査パターンを前記スライド移動するように照射する際に、前記スライド移動する毎に前記撮像画像取得部により取得された複数の撮像画像に亘る輝度バラツキが予め設定された範囲内に収まるように前記検査パターンの輝度を補正する補正部と、
を備える検査装置。 An irradiation unit that emits light to an inspection object by causing a predetermined position in the display screen to emit light;
A captured image acquisition unit configured to acquire a captured image obtained by capturing the inspection object irradiated with the light;
The light emission position coordinate information indicating the coordinates of the light emission position of the light on the display screen and the light reception position coordinate information indicating the coordinates of the light reception position of the light on the captured image correspond to the coordinates on the captured image A calculation unit that calculates coordinates on the display screen;
Based on the calculation result of the calculation unit, in the captured image, a first pattern having lightness greater than or equal to a predetermined value and a second pattern darker than the lightness of the first pattern are alternately arranged; An inspection pattern preparation unit for preparing an inspection pattern which is displayed on the display screen so as to slide along a direction in which the patterns are arranged and which is inspected on the surface of the inspection object for defects
When the irradiation unit irradiates the inspection object with the inspection pattern so as to slide the inspection pattern, the luminance variation across the plurality of captured images acquired by the captured image acquisition unit is set in advance each time the slide is moved. A correction unit that corrects the luminance of the inspection pattern so as to fall within the specified range;
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