專利名稱：表面檢查裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，其涉及使用具有圖像傳感器的攝像機對模制品、其他的各種檢查對象物的損傷或污垢等的缺陷進行表面檢查的表面檢查裝置及其方法。
背景技術(shù)：
以往，例如，對擠壓模制品、拉拔模制品或滾軋模制品等的檢查對象物的表面缺陷檢查中，其使用具有把光電轉(zhuǎn)換元件一維排列所構(gòu)成的行圖像傳感器(ラィンィメ一ジセンサ)的CCD攝像機等的攝像機。攝像機在檢查對象物上進行一維掃描，并對由此獲得的圖像數(shù)據(jù)實施運算處理并檢查。
在被使用于錄像攝像機等的二維圖像傳感器上，通常，其拍攝像素在視野寬度方向只有數(shù)百像素，對此，由于行圖像傳感器能在視野寬度方向把數(shù)千像素的拍攝像素集成化，所以用行圖像傳感器能對用二維圖像傳感器不可能檢查的寬度大的鋼鐵、紙張、薄膜等的檢查對象物的表面進行檢查。
在如此的攝像機上，其因光電轉(zhuǎn)換元件而在由圖像傳感器的亮度的精度上產(chǎn)生偏差。該偏差是因構(gòu)成圖像傳感器的各個光電轉(zhuǎn)換元件的靈敏度的差等的原因引起的，并被稱為元件偏差，其值通常為3％左右。用上述以往的表面檢查裝置，若沒有超過該元件偏差范圍的亮度變化，則不能進行細微缺陷等的檢測。由于用目視的明暗檢測精度是1/1500～1/2000，而使用行圖像傳感器的表面檢查裝置只有目視的1/60的精度，所以其不可能代替目視檢查。
因此，有各種補償圖像傳感器偏差的方法的方案。例如，眾所周知的是，把用行圖像傳感器獲得的圖像數(shù)據(jù)列中在主掃描方向上由連續(xù)的多個像素構(gòu)成的數(shù)據(jù)塊的圖像數(shù)據(jù)相加，并進行相鄰的數(shù)據(jù)塊的相加數(shù)據(jù)的相關(guān)運算的技術(shù)。
但是，該方法能檢查出在一個主掃描線上跨越相鄰的像素的缺陷，但卻不能檢查出跨越相鄰的主掃描線的缺陷，或在主掃描線上跨越相鄰的像素、且跨越相鄰的主掃描線的缺陷。因此，其檢查精度的提高受到限制。
本發(fā)明的目的在于，提供一種表面檢查裝置及其方法，其能檢查出跨越相鄰的主掃描線的檢查對象物上的缺陷和在主掃描線上跨越相鄰的像素、且跨越相鄰的主掃描線的缺陷，并進行更高精度的表面狀態(tài)的檢查。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的表面檢查裝置，其具有具備沿主掃描方向掃描檢查對象物的行傳感器、且能獲得圖像數(shù)據(jù)的攝像機、在與上述主掃描方向垂直的副掃描方向上使上述攝像機與檢查對象物相對移動的副掃描裝置、對從上述攝像機輸出的圖像數(shù)據(jù)進行運算處理并檢查上述檢查對象物的表面狀態(tài)的運算處理裝置，上述運算處理裝置，其還具有在上述副掃描方向上把相鄰的兩個主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的圖像數(shù)據(jù)列生成裝置、用該圖像數(shù)據(jù)列檢查上述檢查對象物的表面狀態(tài)的判斷裝置。


圖1是本發(fā)明第1實施例的表面檢查裝置的結(jié)構(gòu)方塊圖。
圖2是把第1實施例中的在副掃描方向上相鄰的兩個主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的動作說明圖。
圖3是構(gòu)成第1實施例的運算處理器的方塊圖。
圖4是說明圖3所示的運算處理器的動作說明圖。
圖5A、圖5B、圖5C是檢查對象物上各種缺陷的說明圖。
圖6A、圖6B是只存在于一條主掃描線內(nèi)的缺陷及與其對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加計算數(shù)據(jù)的關(guān)系表示圖。
圖7A、圖7B是跨越相鄰的兩條主掃描線存在的缺陷和與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加計算數(shù)據(jù)的關(guān)系表示圖。
圖8A、圖8B是在主掃描線上跨越相鄰的像素、且跨越相鄰的兩條主掃描線的缺陷和與其對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加計算數(shù)據(jù)的關(guān)系表示圖。
圖9是把本發(fā)明第2實施例的沿副掃描方向相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的動作說明圖。
圖10A、圖10B、圖10C是把第3實施例的沿副掃描方向相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的變形例說明圖。
圖11是第3實施例的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)方塊圖。
本發(fā)明的實施例以下，參照

本發(fā)明的實施例。
第1實施例圖1是本發(fā)明第1實施例的表面檢查裝置的結(jié)構(gòu)圖。檢查對象物10例如是擠出模制品、拉拔模制品或滾軋模制品等，并在表面檢查時用無圖示的主掃描裝置使其向箭頭Y所示的方向(副掃描方向)移動。此外，在模制品成形時檢查的場合，成形機的搬運裝置就是副掃描裝置，所以不必另設(shè)置副掃描裝置。面對該檢查對象物10，其設(shè)置了數(shù)字?jǐn)z像機11。
數(shù)字?jǐn)z像機11，其由成像鏡頭12、如CCD行圖像傳感器這樣的行圖像傳感器13、放大器14及A/D轉(zhuǎn)換器15構(gòu)成，檢查對象物10的圖像通過成像鏡頭12在行圖像傳感器13上成像。若由行圖像傳感器13讀取的檢查對象物10上的寬度為W，則在成像鏡頭12為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭時，從攝像機11到檢查對象物10的距離(物距)被設(shè)定為約1.5W。
行圖像傳感器13，其由沿箭頭X所示的方向(主掃描方向)排列的多個(例如，5120個)的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成，其由無圖示的副掃描裝置對與主掃描方向垂直的方向(副掃描方向)Y相對移動的檢查對象物10進行掃描，并讀取檢查對象物10的表面狀態(tài)、且輸出圖像信號。
副掃描裝置，其是把行圖像傳感器13及成像于行圖像傳感器13上的檢查對象物10的像相對于主掃描方向垂直的副掃描方向移動的裝置，其除了如上所述的(a)使檢查對象物10相對于行圖像傳感器13向副掃描方向相對移動的結(jié)構(gòu)以外，也可以是(b)使行圖像傳感器13相對于檢查對象物10向副掃描方向相對移動、(c)使成像鏡頭12相對于行圖像傳感器13向副掃描方向相對移動、(d)使行圖像傳感器13及成像鏡頭12相對于檢查對象物10向副掃描方向相對移動的結(jié)構(gòu)。在此，特別是在(b)、(c)、(d)的情況下，也可以用例如積層式壓電螺線管、或靜電螺線管這樣能微小驅(qū)動的微型促動器來移動(振動)行圖像傳感器13或成像鏡頭12。
從行圖像傳感器13輸出的圖像信號，其被放大器14放大后，再用A/D轉(zhuǎn)換器15被轉(zhuǎn)換為例如8位比特并行的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并作為圖像數(shù)據(jù)從數(shù)字?jǐn)z像機11輸出。
從數(shù)字?jǐn)z像機11輸出的圖像數(shù)據(jù)，其被輸入圖像處理裝置16。圖像處理裝置16，其是對輸入的圖像數(shù)據(jù)進行規(guī)定的圖像處理并輸出檢查對象物10的表面狀態(tài)的檢查結(jié)果的裝置，在該例中其由行存儲器17、加法器18、運算處理器19及判斷器20構(gòu)成。
行存儲器17，其是至少儲存從數(shù)字?jǐn)z像機11輸入的一個主掃描線部分的圖像數(shù)據(jù)的存儲器，其由與行圖像傳感器13上的光電轉(zhuǎn)換元件數(shù)量(例如，5120個)同等數(shù)量的移位寄存器或FIFO(先進先出)存儲器構(gòu)成。
從數(shù)字?jǐn)z像機11輸出的圖像數(shù)據(jù)，其被供給到加法器18的第1輸入端，并且被供給到行存儲器17。行存儲器17的輸出被供給到加法器18的第2輸入端。加法器18其把行存儲器17的輸出入的圖像數(shù)據(jù)A、B相加。
此時，加法器18的第1、第2輸入A、B上分別輸入的圖像數(shù)據(jù)，其與從行圖像傳感器13的同一元件獲得的圖像信號相對應(yīng)。即，相對于加法器18的輸入A其輸入B因行存儲器17而遲一條主掃描線份的時間。例如，輸入A上把對應(yīng)于行圖像傳感器13的第i號(i＝1、2、…)元件的圖像數(shù)據(jù)輸入時，對應(yīng)于同一第i號元件的一條主掃描線前的圖像數(shù)據(jù)從行存儲器17被輸入到輸入B。因此，在加法器18上把如圖2所示的兩條主掃描線(第N線與第N+1線、第N+1線與第N+2線、…)的圖像數(shù)據(jù)21進行加法運算，并生成圖像數(shù)據(jù)列22。
如此用由行存儲器17及加法器18構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)列生成器生成的圖像數(shù)據(jù)列22，其被輸入運算處理器19。運算處理器19，其把從加法器18來的圖像數(shù)據(jù)列上在與主掃描方向X連續(xù)的多個像素構(gòu)成的數(shù)據(jù)塊的圖像數(shù)據(jù)相加(累計)并生成數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)，將其作為數(shù)據(jù)塊內(nèi)的最初像素的像素數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)塊的位置沿主掃描方向移位反復(fù)進行在主掃描方向相互鄰接的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的相關(guān)值的運算處理。
具體的是，運算處理器19如圖3所示，其由能把加法器18輸出的圖像數(shù)據(jù)列22(參照圖2)向第1段輸入的相連接的M段的移位寄存器31及2M段的移位寄存器32、把移位寄存器31的各段的輸出相加的加法器33、把移位寄存器32的后段的M段的輸出相加的加法器34、供給加法器33、34的輸出的相關(guān)器35構(gòu)成。在此，在把一條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)的像素分割成沿主掃描方向由連續(xù)的多個像素構(gòu)成的數(shù)據(jù)塊時，M是構(gòu)成1個數(shù)據(jù)塊的像素數(shù)。該M的數(shù)值，其最好是能任意改變的，例如1～111的數(shù)值。
圖4是運算處理器19的動作說明圖。在加法器33上，從加法器18輸出的圖像數(shù)據(jù)列22之中沿主掃描方向連續(xù)的由M像素構(gòu)成的一個數(shù)據(jù)塊的圖像數(shù)據(jù)被相加。在加法器34上，相對于圖像數(shù)據(jù)列22之中用加法器33相加了圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊沿主掃描方向相鄰的下一個數(shù)據(jù)塊的圖像數(shù)據(jù)被相加。此時，把從加法器33、34輸出的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)設(shè)為b1、b2時，在相關(guān)器35上，其求出兩者之差b1-b2作為相關(guān)值36。
每當(dāng)圖像數(shù)據(jù)列22的新的像素數(shù)據(jù)被輸入到移位寄存器31、32，其如圖4所示用加法器33、34把圖像數(shù)據(jù)相加的數(shù)據(jù)塊的位置依次沿主掃描方向移位，并進行同樣的動作。根據(jù)如此的動作，從加法器33、34依次輸出數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)c1、c2；d1、d2；e1、e2；…，并從相關(guān)器35依次求出c1-c2、d1-d2、e1-e2作為相關(guān)值36。
此時，相關(guān)器25其求出相鄰的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的差作為相關(guān)值36，但也可以求出相鄰的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的比(b1/b2、…)作為相關(guān)值36。從相關(guān)器25輸出的相關(guān)值36，其被輸入圖1中的判斷器20中。判斷器20，例如其由比較器所構(gòu)成，其把從相關(guān)器26輸出的相關(guān)值36與臨界值適當(dāng)?shù)乇容^，并以此判斷檢查對象物10的表面有無缺陷，并把該判斷結(jié)果作為表面狀態(tài)的檢查結(jié)果輸出。
即，一旦檢查對象物10上有缺陷，則在該缺陷的附近對應(yīng)于行圖像傳感器13的同一元件的圖像數(shù)據(jù)的大小隨著副掃描，即隨著檢查對象物的相對移動而有時間上的變化，并因此使用相關(guān)器35獲得的相關(guān)值36變大，超過判斷器20上的臨界值，所以可以用判斷器20認定該缺陷。判斷器20的判斷結(jié)果，其例如被個人運算機處理并用無圖示的顯示裝置顯示出來。
根據(jù)上述構(gòu)成的本實施例的表面檢查裝置，首先其具有在運算處理器19進行數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加的累計功能、在主掃描方向提取相鄰的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的相關(guān)的自身相關(guān)功能，并以此可以消除行圖像傳感器13的元件偏差的影響，并且使用相關(guān)器35獲得的相關(guān)值36變大、提高了缺陷的檢查靈敏度。
此外，根據(jù)本實施例，特別是使用行存儲器17及加法器18把沿副掃描方向相鄰的兩個主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加，并把以此獲得的圖像數(shù)據(jù)列輸入到運算處理器19，其用以能檢查出如圖5A所示的當(dāng)檢查對象物10上的缺陷51只存在一條主掃描線(圖上的第N號線)內(nèi)時當(dāng)然能檢查出，并且還能檢查出包括如圖5B所示的跨越相鄰兩條主掃描線(圖上的第N號線和N+1號線)的缺陷52、如圖5C所示的在主掃描線上跨越相鄰兩個像素且跨越相鄰兩條主掃描線的缺陷53，并能作更高精度的檢查。
以下，詳細說明其原理。
首先，當(dāng)如圖5A所示的檢查對象物10上的缺陷51只存在于一條主掃描線內(nèi)時，其與對應(yīng)于如圖6A所示的存在于一個像素內(nèi)的缺陷50的圖像數(shù)據(jù)(攝像機11輸出)比較，則對應(yīng)于跨越兩個像素且存在的缺陷51的圖像數(shù)據(jù)的輸出較小。由于一個像素的數(shù)據(jù)被分配給兩個像素，所以輸出能級為一半。由于在下一條線上沒有缺陷，所以輸出為0，且把沿副掃描線相鄰的兩條線的圖像數(shù)據(jù)相加的加法器18的輸出(圖像數(shù)據(jù)列22)與N線的圖像信號相同。該圖像數(shù)據(jù)列22其用運算處理器19的累計功能把主掃描方向的數(shù)據(jù)塊內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)累計，并作為該數(shù)據(jù)塊內(nèi)規(guī)定的、例如最初的一個像素的像素數(shù)據(jù)。此時，為了便于說明，若數(shù)據(jù)塊其由兩個像素構(gòu)成，則加法器33如圖6B所示，其把錯開一個像素的兩個圖像數(shù)據(jù)列相加。因此，由于在各像素數(shù)據(jù)上被加上了下一個像素數(shù)據(jù)，并使對應(yīng)于缺陷51的像素c6’的圖像數(shù)據(jù)的能級與對應(yīng)于缺陷50的像素c2’的圖像數(shù)據(jù)相同(能級變大)，所以缺陷50自不必說、也可以容易地檢測出缺陷51。
然后，如圖5B所示，在存在跨越相鄰的兩條主掃描線的缺陷52時，其與對應(yīng)于如圖7A所示的存在于一條主掃描線內(nèi)的一個像素內(nèi)的缺陷50的圖像數(shù)據(jù)相比較，其對應(yīng)于缺陷52的圖像數(shù)據(jù)的輸出較小。并且，在N線上在(N+1)線上也都相同。但是，用把沿副掃描方向相鄰的兩條線的圖像數(shù)據(jù)相加的加法器18，能使對應(yīng)于缺陷52的圖像數(shù)據(jù)列22的輸出與對應(yīng)于缺陷51的圖像數(shù)據(jù)列22的輸出相同。因此，即使存在跨越兩條主掃描線的缺陷52，其也可以容易地檢測出來。
此外，圖7B表示的是數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)，但在該例的場合下，由于不存在跨越沿主掃描方向的兩個像素的缺陷，所以不需要數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加。并且，如圖5C所示，當(dāng)存在跨越主掃描線上相鄰的像素、且跨越相鄰的兩條主掃描線的缺陷53時，如圖8A所示，與對應(yīng)于存在于一條主掃描線內(nèi)的一個像素內(nèi)的缺陷50的圖像數(shù)據(jù)比較，對應(yīng)于缺陷53的圖像數(shù)據(jù)的輸出較小。由于一個像素的數(shù)據(jù)被分配給4個像素，所以N線、(N+1)線對應(yīng)于缺陷53的圖像數(shù)據(jù)輸出能級也都是1/4。但是，用沿副掃描方向把相鄰的兩條線的圖像數(shù)據(jù)相加的加法器18，其使對應(yīng)于缺陷53的圖像數(shù)據(jù)列22的輸出能級放大到1/2。該圖像數(shù)據(jù)列22其由運算處理器19的在主掃描方向上的累計功能產(chǎn)生的效果，成為該數(shù)據(jù)塊內(nèi)規(guī)定的、例如最初的一個像素的像素數(shù)據(jù)。此時，為了便于說明，若數(shù)據(jù)塊由兩個像素構(gòu)成，則加法器33如圖8B所示，其把錯開一個像素的兩個圖像數(shù)據(jù)列相加。因此，在各像素數(shù)據(jù)上加上了下一個像素數(shù)據(jù)，并使對應(yīng)于缺陷53的像素c6’的圖像數(shù)據(jù)能級與對應(yīng)于缺陷50的像素c2’的圖像數(shù)據(jù)相同(能級變大)，所以缺陷50自不必說、也可以容易地檢測出缺陷53。
第2實施例下面，參照圖9說明本發(fā)明的第2實施例。第2實施例的表面檢查裝置的結(jié)構(gòu)與圖1所示的第1實施例相同。
在第1實施例中，對從數(shù)字?jǐn)z像機11輸出的圖像數(shù)據(jù)21，其在用行存儲器17及加法器18沿副掃描方向Y把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列22時，沿這兩條主掃描線的副掃描方向Y把相鄰的兩個像素(主掃描方向位置相同的像素)的圖像數(shù)據(jù)相加。
但是，沿副掃描方向把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的方法，并不局限于此，例如也可以用如圖9所示的方法生成圖像數(shù)據(jù)列。在該方法中，其沿副掃描方向Y對相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)21，進行把沿副掃描方向相鄰且沿主掃描方向相鄰的4個像素的圖像數(shù)據(jù)相加的處理并把該4個像素的位置以一個像素單位向主掃描方向移位，并以此生成圖像數(shù)據(jù)列22A。
根據(jù)該方法，由于圖像數(shù)據(jù)列的各數(shù)據(jù)的大小變大，所以能進一步提高檢查精度，并且對檢測出例如用圖5C及圖8所說明的存在于跨越主掃描線上相鄰的像素、且跨越相鄰的主掃描線的缺陷53特別有效。
第3實施例第2實施例的表面檢查裝置的整體結(jié)構(gòu)也與圖1所示的第1實施例相同。與第2實施例一樣，第3實施例其也與圖像數(shù)據(jù)列的生成方法的變形有關(guān)。
在第3實施例中，其在沿副掃描方向把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列時，其與第1實施例同樣地如圖10A所示在進行沿兩條主掃描線的副掃描方向把相鄰的兩個像素(主掃描方向的位置相同的像素)的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的處理之上，其兼用了圖10B、圖10C的處理。圖10B，是在相對于副掃描方向的右斜上方(第1方向)把相鄰的像素的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的處理。圖10C，是在相對于副掃描方向的左斜上方(第2方向)把相鄰的像素的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的處理。
圖11是第3實施例的圖像處理裝置16A的結(jié)構(gòu)圖，行存儲器17A由一條主掃描線份的像素數(shù)(此例中，為5120像素)+1＝5121段的移位寄存器構(gòu)成。該移位寄存器的輸入，其分別用加法器18A、18B、18C與第5120段的輸出、第5121段的輸出、第5119段的輸出相加。據(jù)此，從加法器18A輸出如圖10A所示的沿主掃描線的副掃描方向把相鄰的兩個像素的圖像數(shù)據(jù)相加的圖像數(shù)據(jù)列，從加法器18B輸出如圖10B所示的沿相對于副掃描方向向右斜上方向把相鄰的像素的圖像數(shù)據(jù)相加的圖像數(shù)據(jù)列，從加法器18C輸出如圖10C所示的沿相對于副掃描方向向左斜上方向把相鄰的像素的圖像數(shù)據(jù)相加的圖像數(shù)據(jù)列。
這些圖像數(shù)據(jù)列，其分別經(jīng)過與第1實施例中說明的同樣的運算處理器19A、19B、19C并被輸入到判斷器20A、20B、20C中，并進行臨界值判斷。從這些判斷器20A、20B、20C出來的結(jié)果，其被例如用個人運算機處理并顯示在無圖示的顯示裝置上。此時，也可以把判斷器20A、20B、20C的結(jié)果添加用于相互區(qū)別的不同顏色。
根據(jù)本實施例，即使有例如存在于檢查對象物10上的如線狀的非常細微的缺陷、如斜向橫穿圖像傳感器13的缺陷，其也可以容易地檢測出來。即，由于如此的缺陷在兩條主掃描線上，如圖10B或圖10C所示，在相對于副掃描方向傾斜的方向表現(xiàn)為跨越相鄰的像素，所以在把這些像素的圖像數(shù)據(jù)相加以后用運算處理器處理的方法，就可以容易地檢測出來。
本發(fā)明，其能實施其他種種變形。例如，在上述實施例中所述的是使用行掃描傳感器的情況，但在使用把光電轉(zhuǎn)換元件排列成矩陣狀的二維圖像傳感器(也稱為面?zhèn)鞲衅?時也很有效。
在行掃描傳感器上，對于把像素(光電轉(zhuǎn)換元件)無間隙地排列，在二維圖像傳感器上因在像素與像素之間縱橫地配線而存在盲區(qū)。但是，根據(jù)本發(fā)明，由于具備沿副掃描方向把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加的功能、主掃描方向上的累計功能，所以能補償因如此的盲區(qū)而檢測感應(yīng)度的降低。
此外，在實施例中使用行存儲器和加法器并沿副掃描方向把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加的圖像數(shù)據(jù)列通過運算處理器進行數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加以后，并輸入到判斷器中，但也可以是不通過運算處理器輸入到判斷器中的結(jié)構(gòu)。在如此的結(jié)構(gòu)中，也能達到本發(fā)明預(yù)期的目的。
人的眼睛，其進行被稱為凝視微動的微小震動。即，與眼球向上下左右看時的運動不同，其被認為以進行凝視微動，通過使視網(wǎng)膜不習(xí)慣于刺激的動作可以提高精度。凝視微動的主要的運動成分，是上下方向。
在本發(fā)明中把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加的處理，其相當(dāng)于如此的人眼球的凝視微動。即，在本發(fā)明中之所以不作電子的處理而一邊用機械的處理進行副掃描方向的移動(微動)、一邊處理把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加的圖像數(shù)據(jù)列并進行表面檢查，就是因為能提高檢查精度。
如上述所說明，根據(jù)本發(fā)明可以檢測出包括檢查對象物上的跨越主掃描線的缺陷、在主掃描線上跨越相鄰的像素、且跨越相鄰的主掃描線的缺陷，并可以進行高精度的表面狀態(tài)的檢查。
權(quán)利要求
1.一種表面檢查裝置，其具有具備沿主掃描方向掃描檢查對象物的行傳感器、且能獲得圖像數(shù)據(jù)的攝像機；在與所述主掃描方向垂直的副掃描方向上使所述攝像機與檢查對象物相對移動的副掃描裝置；對從所述攝像機輸出的圖像數(shù)據(jù)進行運算處理并檢查所述檢查對象物的表面狀態(tài)的運算處理裝置；所述運算處理裝置，其還具有把在所述副掃描方向上相鄰的兩個主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的圖像數(shù)據(jù)列生成裝置、用該圖像數(shù)據(jù)列檢查所述檢查對象物的表面狀態(tài)的判斷裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面檢查裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)列生成裝置，其把在所述副掃描方向相鄰的兩條主掃描線的圖象數(shù)據(jù)之中在所述主掃描方向上的同一位置的像素的圖象數(shù)據(jù)相加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面檢查裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)列生成裝置，其在所述副掃描方向相鄰的兩條主掃描線的圖象數(shù)據(jù)之中，把在所述副掃描方向相鄰、且在所述主掃描方向相鄰的4個像素的圖像數(shù)據(jù)相加得出所述圖像數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任何一項所述的表面檢查裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)列生成裝置，其具有至少儲存從所述攝像機輸出的圖像數(shù)據(jù)中的一條主掃描線的行存儲器、把該行存儲器輸入輸出的圖像數(shù)據(jù)相加并得出所述圖像數(shù)據(jù)列的加法器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面檢查裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)列生成裝置，其在所述副掃描方向把相鄰的兩條主掃描線的圖象數(shù)據(jù)之中，與所述副掃描方向相鄰、且在所述主掃描方向相鄰的4個像素的圖像數(shù)據(jù)相加并生成第1圖像數(shù)據(jù)列；把在所述副掃描方向相鄰的兩條主掃描線的圖象數(shù)據(jù)之中、在相對于副掃描方向傾斜的第1方向上相鄰的2個像素的圖像數(shù)據(jù)相加生成第2圖像數(shù)據(jù)列；把在所述副掃描方向上相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)之中，在相對于副掃描方向傾斜的第2方向上相鄰的2個像素的圖像數(shù)據(jù)相加并生成第3圖像數(shù)據(jù)列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面檢查裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)列生成裝置，其具有至少儲存從所述攝像機輸出的圖像數(shù)據(jù)中的一條主掃描線的行存儲器、把該行存儲器的輸入的圖像數(shù)據(jù)與前一條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加的第1加法器、把該行存儲器的輸入的圖像數(shù)據(jù)與(一條主掃描線+一個像素)前一個圖像數(shù)據(jù)相加的第2加法器、把該行存儲器的輸入的圖像數(shù)據(jù)與(一條主掃描線-一個像素)前一個圖像數(shù)據(jù)相加的第3加法器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至根據(jù)權(quán)利要求6的任何一項所述的表面檢查裝置，其特征在于所述判斷裝置，其具有把所述圖像數(shù)據(jù)列之中在所述主掃描方向連續(xù)的多個像素構(gòu)成的數(shù)據(jù)塊內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)相加并運算出數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的累計裝置、運算出在所述主掃描方向相鄰的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的相關(guān)值的相關(guān)裝置、把所述相關(guān)值作臨界值判斷的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面檢查裝置，其特征在于所述判斷裝置，其反復(fù)進行把所述數(shù)據(jù)塊在所述主掃描方向一個像素一個像素地移位反復(fù)進行與所述數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加相關(guān)的運算。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至根據(jù)權(quán)利要求8的任何一項所述的表面檢查裝置，其特征在于所述副掃描裝置，其把所述檢查對象物相對于所述攝像機向副掃描方向移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至根據(jù)權(quán)利要求8的任何一項所述的表面檢查裝置，其特征在于所述副掃描裝置，其把所述攝像機相對于所述檢查對象物向副掃描方向移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至根據(jù)權(quán)利要求8的任何一項所述的表面檢查裝置，其特征在于所述副掃描裝置，其把所述攝像機的鏡頭相對于所述行傳感器向所述副掃描方向移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至根據(jù)權(quán)利要求8的任何一項所述的表面檢查裝置，其特征在于所述副掃描裝置，其把所述攝像機的鏡頭及圖像傳感器相對于所述檢查對象物向所述副掃描方向移動。
13.一種表面檢查方法，其是使用具有沿主掃描方向掃描對象物的行傳感器、并獲得圖像數(shù)據(jù)的攝像機的表面檢查方法，其特征在于其具有在與所述主掃描方向垂直的副掃描方向使所述攝像機與檢查對象物相對移動的步驟；在從所述攝像機輸出的圖像數(shù)據(jù)中，其在所述副掃描方向上把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列的步驟；用該圖像數(shù)據(jù)列檢查所述檢查對象物的表面狀態(tài)的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表面檢查方法，其特征在于所述檢查步驟，其具有把在所述圖像數(shù)據(jù)列之中沿所述主掃描方向連續(xù)的多個像素構(gòu)成的數(shù)據(jù)塊內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)相加并運算出數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的累計步驟、運算出在所述主掃描方向相鄰的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的相關(guān)值的相關(guān)步驟、對所述相關(guān)值作臨界值判斷的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種表面檢查裝置，其用具有行圖像傳感器(13)的攝像機(11)掃描檢查對象物(10)并把所得到的圖像數(shù)據(jù)輸入到運算處理裝置(16)中，并用行存儲器(17)及加法器(18)、把相鄰的兩條主掃描線的圖像數(shù)據(jù)相加并生成圖像數(shù)據(jù)列，并用運算處理器(19)把由沿主掃描方向連續(xù)的多個像素構(gòu)成的數(shù)據(jù)塊內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)相加并生成數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)，運算出在主掃描方向相互相鄰的數(shù)據(jù)塊內(nèi)相加數(shù)據(jù)的相關(guān)值，并用判斷裝置(20)對相關(guān)值作臨界值判斷，以此求得檢查對象物(10)的表面狀態(tài)。
文檔編號G01N21/89GK1464975SQ02802338
公開日2003年12月31日 申請日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月9日
發(fā)明者山田吉郎 申請人:山田吉郎