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公開番号2024088293
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203387
出願日2022-12-20
発明の名称画像検査システム、画像検査方法、及びプログラム
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人湘洋特許事務所
主分類G01N 21/88 20060101AFI20240625BHJP(測定;試験)
要約【課題】対象物の画像検査における最適な撮像条件、撮像範囲、及び画像処理の種類のうちのうちの少なくとも一つを決定する。
【解決手段】画像検査システムが有する1以上のプロセッサは、対象物に対して1または複数の分割領域を設定し、前記分割領域毎に撮像条件を決定し、前記分割領域毎の前記撮像条件に従って撮像された撮像画像に対する画像処理を決定し、前記分割領域毎の前記撮像画像に対して、決定した前記画像処理を行うことにより処理済画像を生成し、前記分割領域毎の前記処理済画像が評価基準を満たしていない場合、次回の撮像における前記分割領域、及び前記撮像条件、並びに、次回の画像処理のうちの少なくとも一つを変更し、変更結果に応じて少なくとも前記次回の画像処理を行い、前記分割領域毎の前記処理済画像が前記評価基準を満たしている場合、前記処理済画像に基づいて前記対象物の検査を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
１以上のプロセッサと、１以上のメモリリソースと、を有する画像検査システムであって、
前記１以上のプロセッサは、
対象物に対して１または複数の分割領域を設定し、
前記分割領域毎に撮像条件を決定し、
前記分割領域毎の前記撮像条件に従って撮像された撮像画像に対する画像処理を決定し、
前記分割領域毎の前記撮像画像に対して、決定した前記画像処理を行うことにより処理済画像を生成し、
前記分割領域毎の前記処理済画像が評価基準を満たしていない場合、次回の撮像における前記分割領域、及び前記撮像条件、並びに、次回の画像処理のうちの少なくとも一つを変更し、変更結果に応じて少なくとも前記次回の画像処理を行い、
前記分割領域毎の前記処理済画像が前記評価基準を満たしている場合、前記処理済画像に基づいて前記対象物の検査を行う
画像検査システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像検査システムにおいて、
前記評価基準は、検査項目の種類、評価項目の種類、及び基準値、サンプル画像、並びに処理時間の上限値のうちの少なくとも一つを含む
画像検査システム。
【請求項３】
請求項１に記載の画像検査システムであって、
前記画像処理は、２値化処理、画像復元処理、超解像処理、ＲＯＩ強調処理、及びノイズ除去処理のうちの少なくとも一つを含む
画像検査システム。
【請求項４】
請求項１に記載の画像検査システムであって、
前記１以上のプロセッサは、
前記処理済画像に基づいて前記対象物に存在し得る欠陥種を判定し、判定結果に基づいて前記撮像画像に対する前記次回の画像処理を決定する
画像検査システム。
【請求項５】
請求項１に記載の画像検査システムであって、
前記１以上のプロセッサは、
前記分割領域毎の前記処理済画像が前記評価基準を満たしていない場合、前記撮像画像に対する前記次回の画像処理の種類、及びパラメータの少なくとも一方を変更する
画像検査システム。
【請求項６】
請求項１に記載の画像検査システムであって、
前記１以上のプロセッサは、
前記対象物に存在し得る欠陥の種類、位置、またはサイズの少なくとも一つに基づいて、次回の撮像における前記分割領域を変更する
画像検査システム。
【請求項７】
請求項１に記載の画像検査システムであって、
前記１以上のプロセッサは、
前記対象物の加工状態に基づいて、前記分割領域を設定する
画像検査システム。
【請求項８】
請求項１に記載の画像検査システムであって、
前記１以上のプロセッサは、
設定した前記分割領域、及び決定した前記撮像条件に基づき、撮像装置を制御して前記対象物を撮像させる
画像検査システム。
【請求項９】
請求項８に記載の画像検査システムであって、
前記撮像装置は、カメラ、及び照明を備え、
前記１以上のプロセッサは、
前記撮像条件に含まれる前記カメラの撮像方向、及び前記照明の照射方向の少なくとも一方を連続的に変更し、前記撮像装置を制御して前記対象物を連続的に撮像させる
画像検査システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の画像検査システムであって、
前記１以上のプロセッサは、
前記分割領域毎に複数の前記撮像条件を決定し、
前記分割領域毎の複数の前記撮像条件に従って撮像された複数の撮像画像に対する共通の画像処理の種類を決定し、
前記分割領域毎の前記複数の撮像画像に対して、決定した前記共通の画像処理を行うことにより複数の前記処理済画像を生成する
画像検査システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像検査システム、画像検査方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
対象物の外観の異常検出する外観検査では、例えば、対象物を撮像し、撮像した画像に画像処理を行った後、比較検査や深層学習等を用いて欠陥を検出したり、欠陥種類を判定したりする一連の処理の自動化が推進されている。
【０００３】
撮像した画像に基づく外観検査に関する技術としては、例えば特許文献１に「フィルムに光を照射する光源と、前記光源から前記フィルムに照射されて前記フィルムを透過又は反射した前記光による２次元画像を離散時間ごとに撮像する撮像部と、前記光源及び前記撮像部に対して前記フィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送部と、前記撮像部により撮像された前記２次元画像の画像データを処理する画像処理部と、前記画像処理部により処理された前記画像データを解析する解析部と、を備え、前記画像処理部は、前記２次元画像を前記搬送方向に並列する複数のラインに分割し、前記撮像部により前記離散時間ごとに撮像された前記２次元画像のそれぞれにおける同じ位置の前記ラインを時系列順に並列させたライン分割画像の前記画像データに処理するライン分割処理部と、前記ライン分割処理部により処理された前記ライン分割画像の輝度変化を強調した欠陥強調処理画像の前記画像データに処理する強調処理部と、を有し、前記解析部は、前記強調処理部により処理された前記欠陥強調処理画像の前記画像データにより、前記フィルムにおける欠陥の位置を特定する欠陥位置特定部と、前記ライン分割処理部により処理された前記ライン分割画像の前記画像データにより、前記欠陥位置特定部により前記位置を特定された前記欠陥の種別を識別する欠陥種別識別部と、を有する、欠陥検査システム」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－２１５２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、対象物を撮像する際の撮像条件や、撮像された画像に対する画像処理条件等の検査条件が好適に調整されていることが前提となっている。しかしながら、好適な検査条件を決定して調整することは容易ではない。
【０００６】
例えば、外観検査は、その検査項目として、対象物の組立不良、部品の欠け等の機能面の検査、対象物の表面に生じた傷、付着した異物、汚れの有無、形状のゆがみ等の見た目の検査等が存在する。そして、対象物の領域により検査項目が異なるので、対象物の領域毎の撮像条件（例えば、画像の解像度）は必ずしも一致せず、領域毎に最適な撮像条件を設定する必要がある。
【０００７】
そして、一つの対象物に対して複数の検査項目が混在する場合、これら複数の検査項目の全てに対応するため、対象物の全面を高解像度で撮像すると、結果的に、対象物の領域によっては解像度が高過ぎるため、結果的に、画像処理や欠陥検出に要する時間が長くなってしまう。特に、欠陥は発生頻度が非常に低く、欠陥が生じていない領域の方が大部分であることを考慮すると、欠陥検出に長い時間をかけることは効率的ではない。
【０００８】
また、対象物における検査領域を広くした場合、検査領域内で均一な検査感度を確保するために、撮像系の照明やカメラの数等を増やす必要がある、複数の条件で撮像する必要がある等のコストがかかる。また、対象物における検査領域を広くした場合、周囲の環境の影響を受けやすく、この環境変化に対してロバスト性を有する検査も求められる。
【０００９】
一方、処理時間の延伸を防ぐため、感度の低い撮像条件や環境（低照明等）で撮像した画像を用いた場合、欠陥の見逃しが発生し得る。また、欠陥の見逃しを防ぐために欠陥判定の条件を緩和すると、欠陥ではないものを欠陥として検出する過検出が増加することになる。
【００１０】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、対象物の画像検査における最適な撮像条件、撮像範囲、及び画像処理の種類のうちの少なくとも一つを決定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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