[发明专利]图像检查方法和图像检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及进行基于图像的外观检查的图像检查装置。

背景技术

进行基于图像的外观检查的图像检查装置已被广泛利用，以实现生产线上的检查的自动化、省力化。虽然存在各种外观检查的种类和方法，但是，基本的结构是：利用图像传感器(相机)对检查对象物进行拍摄，从得到的图像中提取作为检查区域的部分，对该检查区域的部分的图像的特征进行分析、评价，由此，进行目的性的检查(例如，良/不良的判定、区分、信息取得等)。

在这种图像检查装置中，在开始检查处理之前，需要进行检查区域的设定等准备作业。在一般的装置中，准备有用于设定检查区域的专用工具，用户能够使用该工具自己设定与检查对象物和检查目的等对应的适当的检查区域。然而，以往的工具仅具有通过圆、四边形等单纯图形或它们的组合来定义检查区域的功能。因此，在检查对象物的形状复杂或特殊的情况下，有时无法准确地使检查区域与检查对象物的轮廓对应。此外，即使在能够通过单纯图形的组合来表现检查对象物的轮廓的情况下，当组合的图形的数量增多时，在检查区域的设定中会需要大量的时间和作业负担。近年来，尽量缩短安排时间(段取り時間)以提高多品种少量生产中的效率这样的需求强烈，不希望检查区域的设定耗费劳力和时间。但是，另一方面，为了应对制品形状的复杂化和检查内容的高度化、细分化，并且为了提高检查的精度和可靠性，希望仅在应作为检查的对象的部分上准确地设定检查区域这样的需求也很强烈。

此外，在检查对象物存在个体差异的情况下或者未被定位的情况下，检查区域的设定变得更加困难。例如，在假定检测在皮带运输机上输送的蔬菜的情况下，由于没有一个相同的形状，并且也无法准确的定位，因此，图像内的检查区域的位置、朝向按照每个检查对象物而不同。因此，如果要进行高精度的检查，则需要按照每个检查对象物设定每次检查区域，或者每次修正预先设定的检查区域，无法进行自动检查。如果与检查对象物相比将检查区域设定得足够小，则不易受到个体差异或位置、朝向的变动的影响，因此，能够使用相同的检查区域进行自动检查，但是，在该方法中，从检查区域偏离的部分会露出，因此可能产生检查的疏漏。

作为自动地设定检查区域的方法，以往，已知有利用二值化或色域提取的检查区域提取方法。即，是从图像中提取符合预先设定的亮度范围或色域的像素组，并将该像素组作为检查区域的方法。该方法在要提取为检查区域的部分(前景)与其以外的部分(背景)的亮度或颜色的对比度较高的情况是有效的，能够在某种程度上解决对应上述的复杂形状、设定作业的简单化的课题，但是，依然存在以下课题。

当在要提取为检查区域的前景部分中存在由于照明等的影响而产生阴影，或者前景部分由各种亮度或颜色构成，或者在背景中存在与前景部分接近的颜色时，通过二值化或色域提取难以准确地仅提取前景部分。最近，检查内容的高度化、细分化发展，例如仅将成型加工部件的1个切削面作为对象而进行的表面检查，或者希望仅对安装有多个部件的印刷基板上的1个部件进行检查等，大量出现背景与前景之间几乎没有色差的情况。此外，由于二值化、色域提取是按照图像的每个像素而进行的，因此，易受到噪声、照明变动的影响，有时提取出的检查区域中丢失像素，或者相反地从背景部分选择不相邻区域的像素，存在使检查精度降低的问题。

在专利文献1中，作为检查区域的设定方法，公开了根据检查对象部件的CAD数据来设定检查区域的位置和大小的方法、通过取得部件安装前和安装后的2张图像的差分来识别待检查的区域的方法等。虽然使用这些方法能够自动地设定检查区域，但是，能够应用这些方法的对象有限，缺乏通用性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-58284号公报

非专利文献

非专利文献1:Y.Boykov and M.-P.Jolly:Interactive Graph Cuts for Optimal Boundary&Region Segmentation of Objects in N-D images”,ICCV2001,01,p.105(2001).

发明内容

发明要解决的问题

本发明正是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供如下技术，即使是在复杂形状或特殊形状的对象的情况下，或者在前景和背景的颜色难以区分的情况下，利用该技术也能够简单且高精度地设定检查区域。本发明的另一目的在于提供如下技术，在检查对象物中存在个体差异的情况下或检查对象物的位置、朝向不定的情况下，也能够适当地自动设定检查区域，进行高精度的检查。