JP2003065963A - Method and apparatus for input of image of flat surface - Google Patents

Method and apparatus for input of image of flat surface

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JP2003065963A
JP2003065963A JP2001256501A JP2001256501A JP2003065963A JP 2003065963 A JP2003065963 A JP 2003065963A JP 2001256501 A JP2001256501 A JP 2001256501A JP 2001256501 A JP2001256501 A JP 2001256501A JP 2003065963 A JP2003065963 A JP 2003065963A
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Japan
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image
illumination
light source
flat surface
input
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JP2001256501A
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Japanese (ja)
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Naoki Tai
直己 泰
Kenta Hayashi
林  謙太
Masahiko Soeda
添田  正彦
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus wherein an image can be input with high accuracy when illumination light with reference to the surface of an object to be inspected is diffused by a diffuser panel so that the surface of the object can be image-input with high resolution. SOLUTION: While the object W comprising a flat surface is being irradiated with the illumination light from a light source (an illumination part) 14, the surface is imaged by a camera 10 so as to input the image. At this time, the diffuser panel 16 which diffuses the illumination light from the light source is arranged between the surface of the object W and the light source 14, and the diffuser panel 16 is set in a position at an optical limit distance in which irregularities in a luminance generated in the input image caused by the surface roughness of a blank are substantially eliminated with reference to the surface of the object.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、平坦面の画像入力
方法及び装置、特に高解像度の下で金属等の平坦な表面
を撮像した場合でも、表面に生じている疵等の欠陥を検
出したり、形成されているパターンの寸法を測定したり
する際に適用して好適な、平坦面の画像入力方法及び装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for inputting an image of a flat surface, and in particular, even when an image of a flat surface such as metal is picked up under high resolution, defects such as flaws generated on the surface are detected. The present invention relates to a flat surface image input method and apparatus suitable for application when measuring the dimensions of a formed pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、金属薄板等のような表面が平坦
な対象物について、その表面に疵等の欠陥が生じている
か否かを検査したり、該表面に形成されているパターン
の寸法を測定したりするために、CCD(Charge Coup
led Device)等からなるラインセンサカメラやエリア
センサカメラ等の撮像手段により、該表面を画像入力す
ることが行われている。
2. Description of the Related Art Generally, an object having a flat surface such as a thin metal plate is inspected for defects such as scratches on the surface, and the size of a pattern formed on the surface is checked. CCD (Charge Coup
An image of the surface is input by an image pickup means such as a line sensor camera or an area sensor camera including a led device).

【0003】このような表面が平坦な金属薄板からなる
検査対象物を、前記のようなカメラにより画像入力を行
うときの照明方法としては、例えば図6に横から見た状
態のイメージを示すように、検査対象物Wを、上方に位
置するカメラ10により撮像する際、該カメラ10の光
軸上に45°の角度で配したハーフミラー12により、
水平方向から照明14により照射される照明光を、該対
象物Wの表面方向に反射して照明する、いわゆる同軸落
射照明を使用することができる。
As an illumination method for inputting an image of such an inspection object made of a thin metal plate having a flat surface by the above-mentioned camera, for example, FIG. 6 shows an image in a side view. In addition, when the inspection object W is imaged by the camera 10 located above, the half mirror 12 arranged at an angle of 45 ° on the optical axis of the camera 10,
It is possible to use so-called coaxial incident illumination in which the illumination light emitted from the illumination 14 from the horizontal direction is reflected in the surface direction of the object W to illuminate it.

【0004】このような照明を使用して、前記カメラ1
0により金属表面の画像入力を行うと、図7にカメラ1
0による入力画像のイメージを示すように、該カメラ1
0に正反射光が戻る平坦な表面は明るい画素により、表
面に生じている凹凸(疵、ピンホール、溝等)のように
正反射光が戻らない箇所は暗い画素により構成された画
像が得られる。画像検査等では、このように得られた入
力画像に対して、所定の画像処理を施すことにより、パ
ターン寸法の測定や欠陥検出を行うのが一般的である。
Using such illumination, the camera 1
When the image of the metal surface is input by 0, the camera 1 is shown in FIG.
As shown in the image of the input image by 0, the camera 1
An image composed of bright pixels on the flat surface where the regular reflection light returns to 0, and dark pixels on areas where the regular reflection light does not return, such as irregularities (scratches, pinholes, grooves, etc.) on the surface, are obtained. To be In image inspection and the like, it is general to perform pattern image measurement and defect detection by subjecting the input image thus obtained to predetermined image processing.

【0005】このような画像検査において、平坦な表面
を有する金属板等の検査対象物に対する検査精度を上げ
るために、金属表面を、例えば数十[μm/画素]以下の
高分解能で画像入力を行うと、加工後の金属の素材自体
が有する表面粗さの影響が大きくなり、対象物によって
は疵やピンホール等の凹凸が無い箇所であっても暗い輝
度としてカメラ10から画像処理部へ出力される場合が
ある。
In such an image inspection, in order to increase the inspection accuracy for an inspection object such as a metal plate having a flat surface, the metal surface is input with an image with a high resolution of, for example, several tens [μm / pixel] or less. If done, the influence of the surface roughness of the metal material after processing becomes large, and even if there is no unevenness such as a flaw or a pinhole depending on the object, it is output as dark brightness from the camera 10 to the image processing unit. May be done.

【0006】即ち、図8(B)に示す、上記図7に相当
する入力画像が得られるような、同図(A)に示す金属
Mについて、丸で囲んだ表面範囲を拡大して撮像した入
力画像のイメージを同図(C)に示すように、素材が持
つ表面粗さに起因する微小な凹凸が入力画像に撮像さ
れ、個々の凹凸は微小であっても、後の欠陥検査時に誤
検出の原因となることがある。この場合の対策として
は、例えば前述した同軸落射照明の場合であれば、前記
図6に相当する図9に示すように、ハーフミラー12と
照明(光源)14との間に拡散板16を配し、該拡散板
16により検査対象物を照射する同軸落射照明を拡散さ
せることが有効である。
That is, with respect to the metal M shown in FIG. 8A, in which the input image corresponding to FIG. 7 shown in FIG. As shown in the same figure (C) of the image of the input image, minute unevenness due to the surface roughness of the material is captured in the input image, and even if each unevenness is minute, it is erroneous during the subsequent defect inspection. May cause detection. As a countermeasure in this case, for example, in the case of the coaxial epi-illumination described above, as shown in FIG. 9 corresponding to FIG. 6, a diffusion plate 16 is arranged between the half mirror 12 and the illumination (light source) 14. However, it is effective to diffuse the coaxial epi-illumination that illuminates the inspection object with the diffusion plate 16.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように、検査対象物Wの表面を照射する照明光を拡散
板16により拡散する場合でも、拡散光の増加により該
表面に対する斜め方向からの入射光成分が増加し、入力
画像においては疵やピンホール等の輝度が上昇して周囲
とのコントラストが低下するため、逆に欠陥検査時の検
出精度や寸法測定の測定精度が低下する場合があるとい
う問題が明らかになった。
However, as described above, even when the illumination light for irradiating the surface of the inspection object W is diffused by the diffusion plate 16, the increase of the diffused light causes incident on the surface from an oblique direction. Since the light component increases and the brightness of flaws, pinholes, etc. in the input image rises and the contrast with the surroundings decreases, the detection accuracy during defect inspection and the measurement accuracy in dimension measurement may decrease on the contrary. The problem became clear.

【0008】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、対象物の表面に対する照明光を拡散
板により拡散するとともに、該表面を高分解能で撮像し
て画像入力する際、確実に且つ高精度で画像を入力する
ことができる平坦面の画像入力方法及び装置を提供する
ことを課題とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. When the illumination light for the surface of an object is diffused by a diffusing plate and the surface is imaged at high resolution and an image is input, An object of the present invention is to provide a flat surface image input method and device capable of surely and accurately inputting an image.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、平坦な表面を
有する対象物に光源から照明光を照射しながら、該表面
を撮像して画像を入力する平坦面の画像入力方法におい
て、前記対象物の表面と光源との間に、該光源からの照
明光を拡散させる拡散板を配すると共に、該拡散板を、
前記対象物の表面に対して、素材が持つ表面粗さに起因
して入力画像に生じる輝度のばらつきが、丁度実質的に
無くなる光学的な限界距離となる位置に設定することに
より、前記課題を解決したものである。
According to the present invention, there is provided a flat surface image inputting method, wherein an object having a flat surface is irradiated with illumination light from a light source and the surface is imaged to input an image. Between the surface of the object and the light source, a diffusion plate for diffusing the illumination light from the light source is arranged, and the diffusion plate is
With respect to the surface of the target object, the unevenness of the brightness generated in the input image due to the surface roughness of the material is set to a position where the optical limit distance is just substantially eliminated, thereby solving the above problems. It has been resolved.

【0010】本発明は、又、平坦な表面を有する対象物に
照明光を照射する光源と、該光源により照明光が照射さ
れる表面を撮像する画像入力手段とを備えた平坦面の画
像入力装置において、前記対象物の表面と光源との間
に、該光源からの照明光を拡散させる拡散板を配すると
共に、該拡散板と前記対象物の表面までの光学的な距離
を変化させるために、同拡散板を進退動させる移動手段
を備えたことにより、同様に前記課題を解決したもので
ある。
The present invention is also directed to inputting an image on a flat surface, which includes a light source for illuminating an object having a flat surface with illumination light, and image input means for capturing an image of the surface illuminated by the illumination light by the light source. In the device, a diffuser plate for diffusing illumination light from the light source is arranged between the surface of the object and the light source, and the optical distance between the diffuser plate and the surface of the object is changed. In addition, the above-mentioned problem is similarly solved by providing a moving means for moving the diffusing plate forward and backward.

【0011】即ち、本発明においては、撮像する対象物
の表面に対して、該表面を撮像した場合に、素材が持つ
表面粗さに起因する画像ムラが最小になる位置に拡散板
を配置するようにしたことにより、最適な条件で照明光
を拡散させ、表面粗さによる輝度のばらつきの無い画像
を入力することができ、結果として欠陥検査や寸法測定
を精度良く行うことができる。
That is, according to the present invention, the diffusion plate is arranged at the position where the image unevenness due to the surface roughness of the material is minimized when the surface of the object to be imaged is imaged. By doing so, the illumination light can be diffused under the optimum conditions, and an image having no variation in brightness due to surface roughness can be input, and as a result, defect inspection and dimension measurement can be performed accurately.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明に係る一実施形態の検査装
置の全体の概要を示す概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the general outline of an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0014】本実施形態の検査装置(画像入力装置)
は、検査対象物(ワーク)Wを収容するバッファ20と、
該バッファ20から対象物Wを取出したり収納したりす
るためのロボット22と、該ロボット22により取出さ
れた検査対象物Wを所定の位置に載置するステージ24
と、対象物Wの上方に配されたラインセンサカメラ10
と、該カメラ10を矢印で示すXYZそれぞれの方向に
移動させる移動機構と、装置全体の動作を制御する制御
部26と、カメラ10により撮像した画像を処理して検
査等を行う画像処理部28とを備えている。
Inspection device (image input device) of this embodiment
Is a buffer 20 for accommodating an inspection object (work) W,
A robot 22 for taking out and storing the object W from the buffer 20, and a stage 24 for placing the inspection object W taken out by the robot 22 at a predetermined position.
And the line sensor camera 10 arranged above the object W
A moving mechanism for moving the camera 10 in each of XYZ directions indicated by arrows, a control unit 26 for controlling the operation of the entire apparatus, and an image processing unit 28 for processing an image picked up by the camera 10 to perform an inspection or the like. It has and.

【0015】又、前記カメラ10の下方には、図中右下
に抽出し、長丸で囲んで拡大して示すような、検査対象
物Wの上方に配されたハーフミラー12と、該ハーフミ
ラー12に対して照明光を光ファイバ14Aを介して照
射する照明(光源)14とを有する同軸落射照明を備え
た照明機構が連結されている。本実施形態では、上記ハ
ーフミラー12と照明14の間に、矢印で動作方向とと
もに模式的に示す移動機構(移動手段)により該ハーフ
ミラー12に対して水平方向に進退動され、対象物Wの
表面までの光学的な距離を変更可能な拡散板16が配設
されている。
Below the camera 10, a half mirror 12 is arranged above the object W to be inspected, which is shown in the lower right part of the drawing and is enlarged by enclosing it in an oval. An illumination mechanism including a coaxial incident illumination having an illumination (light source) 14 that illuminates the mirror 12 with illumination light via an optical fiber 14A is connected. In the present embodiment, a moving mechanism (moving means) schematically shown between the half mirror 12 and the illuminator 14 along with the operation direction by an arrow moves forward and backward with respect to the half mirror 12 to move the object W. A diffusing plate 16 capable of changing the optical distance to the surface is provided.

【0016】本実施形態における照明機構の要部を、更
に図2に拡大して示すように、検査対象物Wの上方に配
されたカメラ10の光軸に対して、45°で交差するよ
うにハーフミラー12が配置され、拡散板16は照明1
4(ここでは光ファイバ14A)と一体的に、しかも一
定のピッチPでハーフミラー12方向に前進又は後退さ
せることが可能になっている。なお、この図2では、一
番左の太線で示した照明14と拡散板16が現在位置に
あることを表わしている。
As shown in the enlarged view of FIG. 2, the main part of the illumination mechanism in this embodiment is arranged so as to intersect the optical axis of the camera 10 arranged above the inspection object W at 45 °. The half mirror 12 is arranged in the
4 (here, the optical fiber 14A) can be moved forward or backward in the direction of the half mirror 12 at a constant pitch P integrally. Note that, in FIG. 2, the illumination 14 and the diffusion plate 16 shown by the leftmost thick line are in the current positions.

【0017】前記図1に示した本実施形態の検査装置に
おいては、以下のように金属板(検査対象物)の欠陥検
査を行う。即ち、手前側のバッファ20からロボット(ロ
ーダ)22が検査対象物Wを取出すと、ステージ24がロ
ーダ側に動き、ロボット22が検査対象物Wを所定位置
に載せる。この検査対象物Wはステージ24に載ったま
ま、カメラの真下に搬送され、カメラの視野内に欠陥の
無い表面部分において、自動的に以下に詳述する照明条
件の調整が行われる。その後、調整後の照明条件によ
り、検査対象物W全体の画像入力を行い、画像処理によ
り検査を行い、検査終了後は検査対象物を再びバッファ
20に搬送して戻す。
In the inspection apparatus of this embodiment shown in FIG. 1, the metal plate (inspection object) is inspected for defects as follows. That is, when the robot (loader) 22 takes out the inspection object W from the buffer 20 on the front side, the stage 24 moves to the loader side, and the robot 22 places the inspection object W at a predetermined position. The inspection object W is conveyed right below the camera while being mounted on the stage 24, and the illumination conditions described in detail below are automatically adjusted in the surface portion having no defect in the field of view of the camera. After that, an image of the entire inspection object W is input under the adjusted illumination conditions, an inspection is performed by image processing, and after the inspection is completed, the inspection object is conveyed again to the buffer 20 and returned.

【0018】次に、上述した照明条件の調整について説
明する。本実施形態では、表面粗さ以外の凹凸が無い一
様な表面に対して、同軸落射照明を拡散板16により拡
散させると共に、該拡散板16を照明と一体的に、且つ
一定ピッチPで移動させつつ画像を入力する。次いで、
入力された各画像をある一定の閾値で2値化し、表面輝
度のばらつきのない照明14と拡散板16の位置の、対
象物Wの表面までの距離限界を求める。このように求め
られた光学的な限界距離に拡散板16等を設定する照明
条件の下で、測定や検査を行うための画像入力を行う。
Next, the adjustment of the above illumination conditions will be described. In the present embodiment, the coaxial epi-illumination is diffused by the diffusion plate 16 on a uniform surface having no unevenness other than the surface roughness, and the diffusion plate 16 is moved integrally with the illumination at a constant pitch P. Input the image while doing. Then
Each input image is binarized with a certain threshold value, and the distance limit to the surface of the object W at the positions of the illumination 14 and the diffusion plate 16 where the surface brightness does not vary is calculated. Under the illumination condition in which the diffuser plate 16 and the like are set to the optical limit distance thus obtained, an image input for performing measurement and inspection is performed.

【0019】次に、本実施形態において、照明条件の調
整を実際に行なう2つの場合の実施手順を以下に詳細に
説明する。
Next, in the present embodiment, the procedure for performing the two adjustments of the illumination conditions will be described in detail below.

【0020】手順1:これは、検査対象物Wの表面、即
ちハーフミラー12までの拡散板16の距離が、最初は
最適距離より離れている場合に適用される例である。
Procedure 1: This is an example applied when the surface of the inspection object W, that is, the distance of the diffusion plate 16 to the half mirror 12 is initially larger than the optimum distance.

【0021】(1)まず、前記図2にイメージを示すよ
うに、素材が持つ表面粗さ以外の凹凸がない、即ち正常
な表面部分に対し、同軸落射照明を拡散させた照明を行
うと共に、高分解能でカメラ10により画像入力を行
う。ここで高分解能とは、素材の表面粗さが原因で入力
画像に輝度のばらつきが生じる分解能以上をいう。
(1) First, as shown in the image of FIG. 2, there is no unevenness other than the surface roughness of the material, that is, a normal surface portion is illuminated by diffusing coaxial epi-illumination, An image is input by the camera 10 with high resolution. Here, the high resolution refers to a resolution equal to or higher than a resolution at which luminance of an input image varies due to the surface roughness of the material.

【0022】(2)図3に示すように、ある適切な閾値
により上記入力画像を2値化する。この2値化のために
設定する閾値は、検査対象物の欠陥を2値化により検出
可能な値であり、予め実験的に決定しておく。
(2) As shown in FIG. 3, the input image is binarized by a certain appropriate threshold value. The threshold value set for this binarization is a value at which a defect of the inspection object can be detected by binarization, and is experimentally determined in advance.

【0023】(3)いま、この2値画像のイメージが図
4に示すようであるとすると、この2値画像上で画素値
1のワーク(対象物表面)ではなく、画素値0の背景と
判定された画素をカウントする。ここでは、表面粗さ以
外の凹凸のない部分について画像入力を行ったので、背
景と判定された画素は、即ち表面粗さにより輝度が閾値
以下に低下した箇所である。一般に、拡散光が不足する
と背景と判定される(黒い画素)が多くなる。従って、背
景と判定された画素の個数が少ないほど、表面粗さの影
響を受けずに画像を入力できたことになる。
(3) Now, assuming that the image of this binary image is as shown in FIG. 4, not the work (object surface) having the pixel value 1 but the background having the pixel value 0 on the binary image. Count the determined pixels. Here, since the image is input to a portion having no unevenness other than the surface roughness, the pixel determined to be the background is the portion where the brightness is reduced to the threshold value or less due to the surface roughness. In general, if the diffused light is insufficient, it is determined that the background is large (black pixels). Therefore, the smaller the number of pixels determined to be the background, the more the image can be input without being affected by the surface roughness.

【0024】(4)この段階で、背景と判定された画素
(図4では黒)の数が0でないならば、照明14と拡散
板16とをハーフミラー12の方向に、一体的にある一
定のピッチPだけ近づけ、その位置で上述した(1)〜
(3)の手順の処理を実行し、背景の画素数が0になる
まで繰り返す。即ち、照明14と拡散板16をハーフミ
ラー12方向に近づけるに連れ、照明光のワークWへの
入射角が大きくなり、拡散光の割合が増加することにな
るため、表面の粗さに起因する輝度のばらつきが、図5
に示すように(A)→(B)→(C)の順に減少する。
これを、前記図3で見ると、照明を前進させるに従い、
画像の輝度ヒストグラムは、点線→細実線→太実線のよ
うにばらつきが小さくなる。そこで、2値化後の背景画
素の個数が0になった時点の太実線のヒストグラムの位
置を最適の照明条件とみなす。
(4) At this stage, if the number of pixels (black in FIG. 4) determined to be the background is not 0, the illumination 14 and the diffuser plate 16 are integrated in a certain direction in the direction of the half mirror 12. Of the pitch P of, and at the position (1) ~
The process of the procedure (3) is executed and repeated until the number of pixels in the background becomes zero. That is, as the illumination 14 and the diffusing plate 16 are brought closer to the direction of the half mirror 12, the incident angle of the illumination light on the work W is increased and the ratio of the diffused light is increased, which results from the surface roughness. Fig. 5 shows the variation in brightness.
As shown in (3), it decreases in the order of (A) → (B) → (C).
As shown in FIG. 3, as the lighting is advanced,
The brightness histogram of the image has a small variation as indicated by a dotted line → thin solid line → thick solid line. Therefore, the position of the thick solid line histogram at the time when the number of background pixels after binarization becomes 0 is regarded as the optimum illumination condition.

【0025】(5)この図5(C)のように背景の画素
が実質的に0になった直後の時点における照明14と拡
散板16の位置を最適の照明条件と決定し、その後、こ
の条件の下で他の表面部分又は同種サンプルについて画
像入力と画像処理を行う。その際、入力画像を2値化す
る場合の閾値は前記(2)で説明したものと同一の閾値
を使用する。
(5) As shown in FIG. 5 (C), the positions of the illumination 14 and the diffuser plate 16 immediately after the background pixels become substantially 0 are determined to be the optimal illumination conditions, and then the optimum illumination conditions are set. Under the conditions, image input and image processing are performed on another surface portion or the same sample. At this time, the same threshold as that described in (2) above is used as the threshold for binarizing the input image.

【0026】手順2:これは、ハーフミラー12までの
拡散板16の距離が、最初は最適距離より短い場合に適
用される例である。
Procedure 2: This is an example applied when the distance of the diffusion plate 16 to the half mirror 12 is initially shorter than the optimum distance.

【0027】(1)〜(3)までは、手順1の場合と同
様に行う。
The steps (1) to (3) are performed in the same manner as in the procedure 1.

【0028】(4)この段階で背景と判定された黒の画
素数が0ならば、照明14と拡散板16を、手順1とは
逆にハーフミラー12からある一定ピッチPだけ遠ざけ
る。そして、(1)〜(3)の手順を、背景の画素数が
0でなくなるまで繰り返す。
(4) If the number of black pixels determined to be the background at this stage is 0, the illumination 14 and the diffuser plate 16 are moved away from the half mirror 12 by a certain pitch P contrary to the procedure 1. Then, the steps (1) to (3) are repeated until the number of pixels in the background is not zero.

【0029】(5)背景の画素数が0から0でなくなる
照明14と拡散板16の位置より、1ピッチ手前の照明
14と拡散板16の位置を最適な照明条件と決定し、手
順1の場合と同様この条件の下で以降の画像入力と画像
処理を行う。
(5) From the positions of the illumination 14 and the diffusion plate 16 where the number of background pixels is not 0 to 0, the positions of the illumination 14 and the diffusion plate 16 one pitch before are determined as the optimum illumination conditions, and the procedure 1 Similar to the case, the subsequent image input and image processing are performed under this condition.

【0030】以上詳述した本実施形態によれば、対象物
の表面と拡散板(照明も含む)との前記距離限界を求
め、拡散板を該限界位置に設定することにより、該表面
に対する斜め入射光成分の増加に起因する欠陥部のコン
トラストの低下を抑えつつ、素材が持つ表面粗さの影響
による2値化時の誤差の発生を防止することができる。
従って、同軸落射照明を拡散させる照明系を採用して、
表面状態の異なる複数種類のワークに対しても、それぞ
れ前記距離限界を求めることにより、常に最適な照明条
件の下で画像を入力することが可能となり、結果として
検査精度の向上を図ることが可能となる。
According to the present embodiment described in detail above, the distance limit between the surface of the object and the diffuser plate (including illumination) is determined, and the diffuser plate is set at the limit position so that the surface is oblique to the surface. It is possible to prevent the occurrence of an error at the time of binarization due to the influence of the surface roughness of the material, while suppressing the deterioration of the contrast of the defect portion due to the increase of the incident light component.
Therefore, by adopting an illumination system that diffuses the coaxial epi-illumination,
By obtaining the distance limit for each of multiple types of workpieces with different surface conditions, it is possible to always input an image under optimal illumination conditions, and as a result, it is possible to improve inspection accuracy. Becomes

【0031】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。
Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the one shown in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.

【0032】例えば、前記実施形態では、同軸落射照明
を採用する場合を示したが、反射光を画像入力する場合
に適用される照明方法であれば、特に制限されない。従
って、拡散板16をハーフミラー12に対して進退動す
るものに限らず、対象物の表面に対して直接進退動する
場合も含まれる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the coaxial incident illumination is adopted is shown, but the illumination method is not particularly limited as long as it is an illumination method applied when an image of reflected light is input. Therefore, the diffuser plate 16 is not limited to the one that moves forward and backward with respect to the half mirror 12, but includes the case that the diffuser plate 16 directly moves forward and backward with respect to the surface of the object.

【0033】又、前記実施形態では、拡散板16が照明
14と一体的に移動する場合を示したが、照明14は固
定され、拡散板16のみが進退動するようにしてもよ
い。
In the above embodiment, the case where the diffusion plate 16 moves integrally with the illumination 14 has been shown, but the illumination 14 may be fixed and only the diffusion plate 16 may move forward and backward.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
対象物の表面に対する照明光を拡散板により拡散すると
ともに、該表面を高分解能で撮像して画像入力する際、
確実に且つ高精度で画像を入力することができる。
As described above, according to the present invention,
While diffusing the illumination light for the surface of the object by the diffusion plate, when capturing the surface with high resolution and inputting an image,
An image can be input reliably and with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る一実施形態の検査装置を示す概略
斜視図
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an inspection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態の要部を側面方向から見た状態のイ
メージを示す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an image of a main part of the present embodiment as viewed from the side surface direction.

【図3】拡散板の位置と画像の輝度ヒストグラムの関係
を示す線図
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a position of a diffusion plate and a brightness histogram of an image.

【図4】照明の拡散光量と、撮像された正常面の2値画
像との関係を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a diffused light amount of illumination and a captured binary image of a normal surface.

【図5】拡散板の移動に伴う2値画像の変化のイメージ
を示す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an image of changes in a binary image due to movement of a diffusion plate.

【図6】従来の同軸落射照明のイメージを示す説明図FIG. 6 is an explanatory diagram showing an image of a conventional coaxial epi-illumination.

【図7】同軸落射照明下の入力画像のイメージを示す説
明図
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an image of an input image under coaxial incident illumination.

【図8】同軸落射照明下で高分解能で撮像した画像のイ
メージを示す説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an image of an image taken with high resolution under coaxial epi-illumination.

【図9】同軸落射照明に拡散板を併用したイメージを示
す説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an image in which a diffuser is used together with coaxial incident illumination.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…カメラ 12…ハーフミラー 14…照明 16…拡散板 10 ... Camera 12 ... Half mirror 14 ... Lighting 16 ... Diffusion plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/04 101 H04N 1/04 101 (72)発明者 添田 正彦 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA49 AA50 BB01 DD11 FF04 FF41 FF61 GG01 GG12 HH13 HH18 JJ03 JJ26 LL02 LL49 NN20 PP12 QQ05 QQ21 QQ25 QQ31 QQ43 QQ51 RR07 2G051 AA51 AA90 AB02 BB01 BB20 CA04 CB01 DA06 5B047 AA11 AB01 BB02 BC08 BC09 BC30 CA17 5C072 AA01 BA04 CA02 DA05 DA07 DA16 DA21 DA23 EA04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 1/04 101 H04N 1/04 101 (72) Inventor Masahiko Soeda 1-chome, Ichiya-Kagacho, Shinjuku-ku, Tokyo No. 1 Dai Nippon Printing Co., Ltd. F-term (reference) 2F065 AA49 AA50 BB01 DD11 FF04 FF41 FF61 GG01 GG12 HH13 HH18 JJ03 JJ26 LL02 LL49 NN20 PP12 QQ05 QQ21 QQ25 QQ31 QQ43 QQ51 RR07 2G05BBA01 A0251A01 A0251A01 A0251A01 A02A02 AB01 BB02 BC08 BC09 BC30 CA17 5C072 AA01 BA04 CA02 DA05 DA07 DA16 DA21 DA23 EA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】平坦な表面を有する対象物に光源から照明
光を照射しながら、該表面を撮像して画像を入力する平
坦面の画像入力方法において、 前記対象物の表面と光源との間に、該光源からの照明光
を拡散させる拡散板を配すると共に、該拡散板を、前記
対象物の表面に対して、素材が持つ表面粗さに起因して
入力画像に生じる輝度のばらつきが、丁度実質的に無く
なる光学的な限界距離となる位置に設定することを特徴
とする平坦面の画像入力方法。
1. An image input method of a flat surface, wherein an object having a flat surface is irradiated with illumination light from a light source while the surface is imaged and an image is input, the method comprising: In addition, a diffusion plate for diffusing the illumination light from the light source is arranged, and the diffusion plate causes a variation in the brightness in the input image due to the surface roughness of the material with respect to the surface of the object. A method for inputting an image on a flat surface, which is characterized in that the image is set at a position where the optical limit distance is substantially eliminated.
【請求項2】前記対象物の表面に対する照明方法が、前
記光源からの照明光をハーフミラーにより反射させる同
軸落射照明であり、 前記光学的な限界距離を、前記拡散板からハーフミラー
までの距離を変更して設定することを特徴とする請求項
1に記載の平坦面の画像入力方法。
2. A method of illuminating the surface of the object is coaxial epi-illumination in which illumination light from the light source is reflected by a half mirror, and the optical limit distance is defined as a distance from the diffusion plate to the half mirror. The image input method for a flat surface according to claim 1, wherein
【請求項3】前記拡散板を、前記光源と一体的に移動さ
せることを特徴とする請求項1又は2に記載の平坦面の
画像入力方法。
3. The image input method for a flat surface according to claim 1, wherein the diffusion plate is moved integrally with the light source.
【請求項4】平坦な表面を有する対象物に照明光を照射
する光源と、該光源により照明光が照射される表面を撮
像する画像入力手段とを備えた平坦面の画像入力装置に
おいて、 前記対象物の表面と光源との間に、該光源からの照明光
を拡散させる拡散板を配すると共に、該拡散板と前記対
象物の表面までの光学的な距離を変化させるために、同
拡散板を進退動させる移動手段を備えたことを特徴とす
る平坦面の画像入力装置。
4. A flat surface image input device comprising a light source for illuminating an object having a flat surface with illumination light, and an image input means for capturing an image of the surface illuminated with the illumination light by the light source. A diffusion plate for diffusing the illumination light from the light source is arranged between the surface of the object and the light source, and the same diffusion is performed to change the optical distance between the diffusion plate and the surface of the object. An image input device having a flat surface, comprising a moving means for moving a plate forward and backward.
【請求項5】前記対象物の表面に対する照明方法が、前
記光源からの照明光をハーフミラーにより反射させる同
軸落射照明であり、 前記移動手段が、前記拡散板を前記ハーフミラーに対し
て進退動させ、前記光学的な距離を変更することを特徴
とする請求項4に記載の平坦面の画像入力装置。
5. The method of illuminating the surface of the object is coaxial epi-illumination in which illumination light from the light source is reflected by a half mirror, and the moving means moves the diffuser plate forward and backward with respect to the half mirror. The flat surface image input device according to claim 4, wherein the optical distance is changed.
【請求項6】前記拡散板を、前記光源と一体的に移動さ
せることを特徴とする請求項4又は5に記載の平坦面の
画像入力装置。
6. The flat surface image input device according to claim 4, wherein the diffusion plate is moved integrally with the light source.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012063272A (en) * 2010-09-16 2012-03-29 Bridgestone Corp Inspection device and inspection method
WO2023176492A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Image capture system

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