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公開番号2025012503
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115377
出願日2023-07-13
発明の名称外観検査装置及び外観検査方法
出願人株式会社日立産機システム
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G01N 21/90 20060101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】外観検査の信頼性を向上させる。
【解決手段】外観検査装置は、カメラにより撮影された検査対象の画像を表す画像データを受け付け、当該画像データを基に検査対象の外観検査を行う。外観検査において、画像データが表す画像である第1の画像、又は、当該第1の画像の画像処理後の画像である第2の画像は、検査対象の画像に影響する一つ以上のパラメータであり外観検査の前に決定されたパラメータ群が影響している画像である。第1の画像又は第2の画像において、エッジ範囲での色変化量は、基準変化量より小さい。エッジ範囲は、検査対象のエッジを含むエッジ近傍を有する範囲であって、検査対象のエッジを境に検査対象の一部と検査対象の背景の一部とで構成された範囲である。エッジ範囲での色変化量は、エッジ範囲における背景色とエッジ範囲における検査対象部分の色との差分である。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
カメラにより撮影された検査対象の画像を表す画像データを受け付けるインターフェース装置と、
受け付けられた画像データが格納される記憶装置と、
前記インターフェース装置及び前記記憶装置に接続されており、前記画像データを基に前記検査対象の外観検査を行うプロセッサと
を備え、
前記外観検査において、前記画像データが表す画像である第１の画像、又は、当該第１の画像の画像処理後の画像である第２の画像は、前記検査対象の画像に影響する一つ以上のパラメータであり前記外観検査の前に決定されたパラメータ群が影響している画像であり、
前記第１の画像又は前記第２の画像において、エッジ範囲での色変化量は、基準変化量より小さく、
前記エッジ範囲は、前記検査対象のエッジを含むエッジ近傍を有する範囲であって、前記検査対象のエッジを境に前記検査対象の一部と前記検査対象の背景の一部とで構成された範囲であり、
前記エッジ範囲での色変化量は、前記エッジ範囲における背景色と前記エッジ範囲における検査対象部分の色との差分である、
外観検査装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記基準変化量は、前記第１の画像又は前記第２の画像の検知範囲での色変化量であり、
前記検知範囲は、前記検査対象における検知対象の少なくとも一部と、前記検査対象における検知対象周囲の少なくとも一部とで構成された範囲であり、
前記検知範囲での色変化量は、前記検知範囲における前記検知対象の色と前記検知範囲における検知対象周囲の色との差分である、
請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記決定されたパラメータ群は、前記背景色に関する一つ以上のパラメータ群である背景色パラメータ群を含み、
前記背景色パラメータ群は、色相、彩度及び明度の少なくとも一つのパラメータである、
請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記背景色パラメータ群の入力を受け付けるＵＩ（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）である背景色調整ＵＩを提供し、
前記決定されたパラメータ群は、前記背景色調整ＵＩ経由で入力された前記背景色パラメータ群を含む、
請求項３に記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、
前記エッジ範囲における背景色について前記背景色調整ＵＩに表示中の背景色パラメータ群と、前記エッジ範囲における検査対象部分の色を表すパラメータ群との差分である差分パラメータ群を、前記背景色調整ＵＩに表示し、
前記表示中の背景色パラメータ群の少なくとも一部が更新された場合、前記差分パラメータ群を、更新後の背景色パラメータ群に基づき更新する、及び／又は、前記表示中の背景色パラメータ群の少なくとも一部が更新された場合、前記差分パラメータ群を、更新後の背景色パラメータ群に基づき更新する、
請求項４に記載の外観検査装置。
【請求項６】
前記検査対象の撮影画像には、前記検査対象の背景媒体により提供された背景色が写っており、
前記背景媒体が提供する背景色は、前記背景色パラメータ群に従う色である、
請求項３に記載の外観検査装置。
【請求項７】
前記背景媒体は、前記インターフェース装置に接続された表示デバイスとしての背景デバイスであり、
前記プロセッサが、前記インターフェース装置を通じて、前記背景デバイスが提供する背景色が前記背景色パラメータ群に従う背景色となるよう前記背景デバイスを制御する、
請求項６に記載の外観検査装置。
【請求項８】
前記決定されたパラメータ群は、前記検査対象に対する照明に関する一つ以上のパラメータ群である照明パラメータ群を含み、
前記検査対象の撮影において、前記検査対象に対する照明は、前記決定されたパラメータ群における前記照明パラメータ群に従う照明である、
請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項９】
前記外観検査の前の前記決定されたパラメータ群は、前記外観検査の前におけるいずれかの検査対象の画像のエッジ範囲での色変化量を基に決定されたパラメータ群であり、
当該画像は、グレースケールの画像である、
請求項３に記載の外観検査装置。
【請求項１０】
搬送される検査対象毎に前記カメラにより撮影された当該検査対象の画像データが受け付けられるようになっており、
前記決定されたパラメータ群は、前記カメラに関する一つ以上のパラメータであり検査対象の搬送速度に応じて決定されたシャッタースピード、絞り及びＩＳＯ感度のうちの少なくとも一つを含むカメラパラメータ群を含み、
前記外観検査において、前記プロセッサは、検査対象の搬送速度が変更されたことを特定した場合、シャッタースピード、絞り及びＩＳＯ感度のうちの少なくとも一つのパラメータを、当該変更後の搬送速度に応じたパラメータに変更する、
請求項１に記載の外観検査装置。
（【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、概して、製品のような検査対象の外観検査に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
信頼性の高い外観検査が求められている。外見検査装置として、例えば、特許文献１に開示の装置が知られている。特許文献１によれば、課題が、「不要な画像ノイズの混入を極力抑え、安定した輪郭画像に対する特徴量計測により信頼性の高い欠陥部の外観検査を行う。」であり、解決手段が、「電極端子部と活物質の塗布された部位を有する二次電池の電極板２を撮像し、その画像データにおける電極板２の輪郭に基づいて電極板２に対する外観検査を行う場合、電極板２に対するＴＶカメラ８による撮影の際、電極板２の背景に電極端子部と活物質の塗布された部位との中間色調となる背景色調板２０を配置した。」である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１０－４０３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査対象の位置ズレにより、画像における検査対象のエッジ近傍の画素値が強調される。結果として、検査対象のエッジ近傍に、検知対象（例えばキズ）があっても、検知対象を検知すること（エッジ近傍とキズとを区別すること）が困難なことがある。また、検査対象が正常でも、検査対象に異常があると誤判定されるおそれがある。
【０００５】
特許文献１には、光の反射度合いの異なる複数の部位（例えば電極端子部と活物質の塗布された部位）を有する検査対象の開示があるものの、正常な検査対象には無い検知対象の検知に関する記載は無い。特許文献１によれば、検知対象の濃淡レベルが背景色に近い場合は、検知対象を見逃す恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
外観検査装置は、カメラにより撮影された検査対象の画像を表す画像データを受け付け、当該画像データを基に検査対象の外観検査を行う。外観検査において、画像データが表す画像である第１の画像、又は、当該第１の画像の画像処理後の画像である第２の画像は、検査対象の画像に影響する一つ以上のパラメータであり外観検査の前に決定されたパラメータ群が影響している画像である。第１の画像又は第２の画像において、エッジ範囲での色変化量は、基準変化量より小さい。エッジ範囲は、検査対象のエッジを含むエッジ近傍を有する範囲であって、検査対象のエッジを境に検査対象の一部と検査対象の背景の一部とで構成された範囲である。エッジ範囲での色変化量は、エッジ範囲における背景色とエッジ範囲における検査対象部分の色との差分である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外観検査の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る外観検査装置を含むシステム全体の構成例を示す。
外観検査装置の構成例を示す。
比較例に係る外観検査の概要を示す。
実施形態に係る外観検査の概要を示す。
エッジ範囲の色変化量の測定の概要を示す。
検知範囲の色変化量の測定の概要を示す。
明度差とエッジ異常発生頻度との関係の例を示す。
彩度差とエッジ異常発生頻度との関係の例を示す。
背景色調整前でのキズ検知の例の説明図である。
背景色調整後でのキズ検知の例の説明図である。
撮影パラメータ群の調整の例を模式的に示す。
背景色調整ＵＩ（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）の例を示す。
管理データに含まれる要素の例を示す。
検査制御処理のフローの例を示す。
検査モデル差し替えの例を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明では、「インターフェース装置」は、一つ以上のインターフェースデバイスでよい。当該一つ以上のインターフェースデバイスは、下記のうちの少なくとも一つでよい。
・一つ以上のＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インターフェースデバイスであるＩ／Ｏインターフェース装置。Ｉ／Ｏインターフェースデバイスは、Ｉ／Ｏデバイスと遠隔の表示用計算機とのうちの少なくとも一つに対するインターフェースデバイスである。表示用計算機に対するＩ／Ｏインターフェースデバイスは、通信インターフェースデバイスでよい。少なくとも一つのＩ／Ｏデバイスは、ユーザインターフェースデバイス、例えば、キーボード及びポインティングデバイスのような入力デバイスと、表示デバイスのような出力デバイスとのうちのいずれでもよい。
・一つ以上の通信インターフェースデバイスである通信インターフェース装置。一つ以上の通信インターフェースデバイスは、一つ以上の同種の通信インターフェースデバイス（例えば一つ以上のＮＩＣ（ＮｅｔｗｏｒｋＩｎｔｅｒｆａｃｅＣａｒｄ））であってもよいし二つ以上の異種の通信インターフェースデバイス（例えばＮＩＣとＨＢＡ（ＨｏｓｔＢｕｓＡｄａｐｔｅｒ））であってもよい。
【００１０】
また、以下の説明では、「メモリ」は、一つ以上のメモリデバイスであり、典型的には主記憶デバイスでよい。メモリにおける少なくとも一つのメモリデバイスは、揮発性メモリデバイスであってもよいし不揮発性メモリデバイスであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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