专利名称：缺陷检查装置缺陷检查方法
技术领域：
本发明涉及一种检查工件的表面是否产生缺陷的技术，特别是涉及一种对检查区域的端部附近的缺陷进行检查的技术。
背景技术：
近年来，使用在主体的表面利用透明树脂形成涂层的结构的构件，作为便携式电话或家电制品等的筐体。在这样的筐体中，主体部一般由树脂等形成，并以规定的色彩着色。通过在该主体部的表面形成上述的涂层从而在表面产生光泽和色彩的变化，由此提高商品价格。
在制造具有上述这样的涂层的成形体的工厂中，要检查在涂层的表面是否产生有凹凸。为了检测出缺陷，以往都是由现场的作业员进行目视检查。但是随着利用这种筐体的产品的多样化和大量生产，作业员的负担增大，并且检查所需的时间也逐渐变得极大。因此为解决这些问题，正在尝试使缺陷检查自动化。
图10是表示以往的缺陷检查装置的结构的概略图。
参照图10，缺陷检查装置110具有拍摄装置112、主控制部件113、和未图示的光源。光源向工件W的被检查面A发出照射光L1。照射光L1在工件W的被检查面A上进行镜面反射。由此产生镜面反射光L2。此外，“镜面反射”是光以与入射角相等的角度反射的现象。
工件W为具有光泽的检查对象，例如，在金属或表面上形成透明材料的层的树脂等。一般根据镜面反射光成分的尺寸，来确定物体表面的光泽的尺寸。即，所谓“工件W具有光泽”是与所谓“光在工件W的表面进行镜面反射”同样的意思。
调整未图示的光源、拍摄装置112，和工件W的配置，使拍摄装置112能够接收镜面反射光L2。镜面反射光L2由镜头121一次聚集。设置在拍摄装置112的内部的拍摄元件接收被聚集的镜面反射光，从而生成图像数据。
在此，照射光L1发射到检查面A中的正常部位时，来自正常部位的镜面反射光L2入射到镜头121中。但是在缺陷D进行镜面反射的镜面反射光L2不会入射到镜头121中。因此在拍摄装置112所拍摄的图像中，对应于缺陷D的区域比对应于正常部位的区域暗。
图10的缺陷D即使为凹状的缺陷，上述的原理也成立。因此在图像上对应于凹状缺陷的区域比周围暗。这样通过利用图像上的明度差能够自动地检查在被检查面上有无凹凸缺陷。
图11是示意地表示利用图10的主控制部件113检查凹凸缺陷的图。
参照图11，主控制部件113从拍摄装置112接收检查图像IMG1。主控制部件113对图像IMG1和预先存储的模型图像IMG2进行比较检查。在检查图像IMG1中包括相对于周围而有明度差(即比周围暗)的缺陷区域DA、DB。模型图像IMG2是通过拍摄装置112预先对没有凹凸缺陷的被检查面进行拍摄而得到的图像。由此，模型图像IMG2中不存在相对于周围而产生明度差的区域。主控制部件113对图像IMG1和模型图像IMG2进行比较。主控制部件113根据缺陷区域DA、DB的存在而判定在图10的被检查面上存在缺陷。
通常工件的表面为曲面的情况较多。将图10以及图11所示的方法单纯应用于曲面上的缺陷检测时，会产生以下说明的问题。
图12是在被检查面为曲面时对在利用图10的缺陷检查装置110进行的检查中产生的问题点进行说明的图。
参照图12，由于被检查面A为曲面，所以在被检查面A上存在照射光L1斜入射的部分(倾斜部分)。来自该倾斜部分的镜面反射光L2不会进入镜头121。因此在被检查面A为曲面时检查区域比平面时缩小。
在解决这种问题的以往的方法之中，以下表示两个例子。
图13是说明在被检查面为曲面时能够确保较广的检查区域的方法的图。
参照图13，为了确保适当尺寸的检查区域，尽量将光源101的照射面设定大(例如大于镜头121的面)。通过增加光源101的发光面积而能够增大被检查面A的检查面积、即照射面积。光源101为LED(Light Emitting Diode发光二极管)等的发光元件时，通过增加发光元件的个数等能够增加发光面积。
但是在利用图13所示的方法时，要对缺陷D从各个方向入射照射光L1。由此来自缺陷D的镜面反射光L2的一部分有可能入射到镜头121中。将这种光以后称为“杂光”。
杂光进入拍摄装置时，在检查图像上，正常部位和缺陷部位的明度差变小。也就是说在被检查面为曲面时，若为扩大检查区域而增大光源，则会产生缺陷的检测精度降低这样的问题。
JP特开平11-23243号公报(专利文献1)中公开有可以解决图13所示的问题的检查装置的例子。在该检查装置中，使用可以调整光的强度的多个光源。
在上述的检查装置中，首先，基于预先检测出的表面的曲率来调整光源的光轴角度和光的强度。然后，检查装置依次使多个光源发光，针对与各光源对应的检查区域进行缺陷检查。通过对多个光源分别照射的多个区域进行缺陷检查，从而上述检查装置能够扩大检查区域。另外，通过使各光源的发光时机不同而能够防止杂光的产生。
专利文献1JP特开平11-23243号公报图14是说明JP特开平11-23243号公报(专利文献1)所公开的检查方法的问题点的图。
参照图14，被检查面A上的照射区域A1、A2为通过未图示的两个光源分别照射的区域。照射光源A1、A2以在X轴上的位置X2上相互抵接端部的方式设置。X轴上的X1、X3表示照射区域A1、A2的各自的中央部分的位置。
在图14的曲线图中，横轴表示与X轴平行的轴a上的位置，纵轴表示入射到拍摄装置的镜面反射光的强度。曲线图的曲线B1表示从对照射区域A1进行照射的光源入射到拍摄装置的镜面反射光的强度的变化，曲线图的曲线B2表示从对照射区域A2进行照射的光源入射到拍摄装置的镜面反射光的强度的变化。各检查区域都是端部比中央部分入射到拍摄装置的镜面反射光的强度弱。
图15是说明检查区域的端部的缺陷检侧的图。
参照图15，在作为检查区域的中央部分的位置X3存在缺陷时，入射到拍摄装置的镜面反射光的强度仅降低IA。在检查区域的中央部分，镜面反射光的强度大，所以强度差IA也大。因此在中央部分缺陷的检测精度较高。
另一方面，在作为检查区域的端部的位置X2，入射到拍摄装置的镜面反射光的强度自身较小。由于在位置X2存在缺陷D2，所以入射到拍摄装置的镜面反射光的强度仅变化IB，但是强度差IB比强度差IA小。这表示在检查图像中，端部比中央部分的凹凸缺陷的明度差小。由此检查区域的端部的缺陷检测的精度低于检查区域的中央部分。
在工件的被检查面为平面时，在检查区域的端部，缺陷的检测精度也会降低。其理由是因为拍摄装置的镜头的尺寸以及光源的尺寸有限。
图16是说明工件的被检查面为平面时拍摄装置接收的光的图。
参照图16，来自光源101的光在工件W上结成焦点，使工件W进行反射。从工件W到达镜头121的光由镜头121聚集并到达拍摄元件122。在图16中，为了容易理解，光源101相对于工件W而设置在拍摄装置2的相反侧。
存在于拍摄元件122的中央的像素PX1经由镜头121观察光源101时，在光源101处的视场的尺寸变为小于或等于光源101的宽度W1。也就是说像素PX1能够全部接收光源101发出的照射光L1。
另一方面，存在于拍摄元件122的端部的像素PX2经由镜头121观察光源101时，只能看到光源101的一部分。假如光源101的宽度为W2，则像素PX2能够全部接收光源101发出的照射光L2，但是实际上像素PX2只能够接收光源101发出的光的一部分。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可提高检查区域的端部的缺陷检查的精度的缺陷检查装置以及缺陷检查方法。
根据本发明，提供一种缺陷检查装置，对表面有光泽度的检查对象发出光，通过反射光来对上述检查对象的表面上有无缺陷进行检查。其对表面具有光泽度的检查对象发出光，通过反射光对检查对象的表面上有无缺陷进行检查。缺陷检查装置具有拍摄装置、第一光源、第二光源。拍摄装置对第一照射光在检查对象的表面镜面反射的光进行接收，拍摄检查对象的表面而生成第一检查图像，对第二照射光在检查对象的表面镜面反射的光进行接收，拍摄检查对象的表面而生成第二检查图像。第一光源以由拍摄装置接收在检查对象的表面镜面反射的光的方式，来发出第一照射光。第二光源以由拍摄装置接收在检查对象的表面镜面反射的光的方式，且以与第一照射光不同的角度发出第二照射光。第一以及第二光源以在检查对象的表面拍摄装置能够接收第一照射光的镜面反射光的范围即第一镜面反射区域、和在检查对象的表面拍摄装置能够接收第二照射光的镜面反射光的范围即第二镜面反射区域产生重叠的方式，照射第一以及第二照射光。缺陷检查装置还具有主控制部件。控制部件从拍摄装置取得第一以及第二检查图像，重叠第一以及第二检查图像，判定在检查对象的表面上有无与周围相比呈凸状或凹状的缺陷。
优选第一以及第二光源从规定范围向检查对象的表面，使入射角度具有宽度而分别发出第一以及第二照射光。拍摄装置将在检查对象的表面镜面反射的光接收到具有规定尺寸的开口区域中。
所谓“规定范围”是指，第一以及第二光源不是点光源，而是用于使发出的光具有一定尺寸的范围。所谓“使入射角度具有宽度”包括从规定范围内的任意场所发出扩散光的情况、和发出发散光或会聚光的情况。就是指发出角度扩散的光。另外，包括一次聚光之后扩散的光，而平行光除外。由此，能够接收检查对象的镜面反射光的表面上的区域、即可检查区域变大。这在检查对象为曲面时，有效于扩大检查区域。
所谓具有规定尺寸的开口区域是指具有有限尺寸的开口区域。拍摄元件自身具有有限的尺寸，所以开口区域的尺寸有限。另外，由于经由受光透镜进行拍摄，所以开口区域的尺寸有限。根据该结构，通过扩散照射光、或在开口区域的端部遮断照射光的行进，有时会使第一以及第二镜面反射区域的周边部分的受光灵敏度比中心部分低。对于受光灵敏度低的周边部分，以第一镜面反射区域和第二镜面反射区域重叠的方式重叠第一以及第二检查图形，来判定有无缺陷，因此即使在灵敏度低的区域也可以稳定的进行缺陷检查。
优选主控制部件在重叠第一以及第二检查图像之前，对第一以及第二检查图像分别实施二值化处理。
更为优选主控制部件对重叠第一以及第二检查图像而成的合成图像所包含的多个像素实施标签处理。主控制部件这样进行判定，即，在合成图像中，当由多个像素中赋予了同一标签的像素所形成的区域的面积大于规定值时，判定区域存在缺陷。
优选第一以及第二照射光为特性相互不同的光。主控制部件同时点亮第一以及第二光源。拍摄装置根据特性的不同而对接收到的镜面反射光进行分离，生成与第一以及第二照射光分别对应的第一以及第二检查图像。
更为优选特性是指峰值波长。
优选主控制部件依次点亮第一以及第二光源。
根据本发明的其他方面，提供一种缺陷检查方法，对表面具有光泽度的检查对象物发出光，通过拍摄装置接收反射光，从而对检查对象的表面上有无缺陷进行检查。陷检查方法具有利用第一光源，以使拍摄装置对第一照射光在检查对象的表面镜面反射的光进行接收的方式发出第一照射光，并利用第二光源，以与第一照射光不同的角度，并以使拍摄装置对第二照射光在检查对象的表面镜面反射的光进行接收的方式发出第二照射光的步骤。在照射步骤中，以在检查对象的表面拍摄装置能够接收第一照射光的镜面反射光的范围即第一镜面反射区域、和在检查对象的表面拍摄装置能够接收第二照射光的镜面反射光的范围即第二镜面反射区域产生重叠的方式，发出第一以及第二照射光。
陷检查方法还具有利用拍摄装置，对第一照射光在检查对象的表面镜面反射的光进行接收，拍摄检查对象的表面而生成第一检查图像，对第二照射光在检查对象的表面镜面反射的光进行接收，拍摄检查对象的表面而生成第二检查图像的步骤；重叠第一以及第二检查图像，判定在检查对象的表面有无与周围相比呈凸状或凹状的缺陷的步骤。
优选第一以及第二光源从规定范围向检查对象的表面，使入射角度具有宽度而分别发出第一以及第二照射光。拍摄装置将在检查对象的表面镜面反射的光接收到具有规定尺寸的开口区域中。
所谓“规定范围”是指，第一以及第二光源不是点光源，而是用于使照射光具有一定尺寸的范围。所谓“使入射角度具有宽度”是包括从规定范围内的任意的场所发出扩散光的情况、和发出发散光或会聚光的情况。进行照射的角度具有宽度。另外，包括一次聚光之后扩散的光，而除去平行光。由此，能够接收检查对象的镜面反射光的表面上的区域、即可检查区域变大。这在检查对象为曲面时，有效于扩大检查区域。
所谓具有规定尺寸的开口区域是指具有有限尺寸的开口区域。拍摄元件自身具有有限的尺寸，所以开口区域的尺寸有限。另外，由于经由受光透镜进行拍摄，所以开口区域的尺寸有限。根据该结构，通过扩散照射光、或在开口区域的端部遮断照射光的行进，有时会使第一以及第二镜面反射区域的周边部分的受光灵敏度比中心部分低。对于受光灵敏度低的周边部分，以第一镜面反射区域和第二镜面反射区域重叠的方式重叠第一以及第二检查图形，来判定有无缺陷，因此即使在灵敏度低的区域也可以稳定的进行缺陷检查。
优选还具有在判定步骤之前，对第一以及第二检查图像分别实施二值化处理的步骤。
更为优选在判定步骤中，对重叠第一以及第二检查图像而成的合成图像所包含的多个像素实施标签处理，在合成图像中，当由多个像素中赋予了同一标签的像素所形成的区域的面积大于规定值时，判定区域存在缺陷。
优选第一以及第二照射光为特性相互不同的光。在照射步骤中，同时点亮第一以及第二光源。在生成步骤中，拍摄装置根据特性的不同而对接收到的镜面反射光进行分离，生成与第一以及第二照射光分别对应的第一以及第二检查图像。
优选特性是指峰值波长。
优选在照射步骤中，依次点亮第一以及第二光源。
根据本发明，能够在整个检查区域进行高精度的缺陷检查。
图1是表示第一实施方式的缺陷检查装置的基本结构的图。
图2是更详细地说明图1的光源1A、1B的配置的图。
图3是更详细地说明图1的主控制部件3的结构的图。
图4是表示图2的主控制部件3执行的检查处理的流程的流程图。
图5是说明第一实施方式的缺陷检查装置的效果的第一图。
图6是说明第一实施方式的缺陷检查装置的效果的第二图。
图7是说明第一实施方式的缺陷检查装置的检查区域的图。
图8是说明第一实施方式的缺陷检查装置对图7所示的检查区域进行了检查的结果的图。
图9是表示第二实施方式的缺陷检查装置中的检查处理的流程的流程图。
图10是表示以往的缺陷检查装置的结构的概略图。
图11是示意地表示利用图10的主控制部件113进行的凹凸缺陷的检查的图。
图12是说明在被检查面为曲面时，在利用图10的缺陷检查装置110进行的检查中产生的问题点的图。
图13是说明在被检查面为曲面时能够确保较宽的检查区域的方法的图。
图14是说明JP特开平11-23243号公报(专利文献1)所公开的检查方法的问题点的图。
图15是说明检查区域的端部的缺陷检测的图。
图16是说明工件的被检查面为平面时拍摄装置接收的光的图。
具体实施例方式
以下，对本发明的实施方式参照附图进行详细说明。此外，图中同一附图标记表示相同或者相当的部分。
图1是表示第一实施方式的缺陷检查装置的基板结构的图。
参照图1，缺陷检查装置100在工件W(检查对象)中检查具有光泽度的表面有无缺陷。此外，所谓缺陷是指凹凸缺陷(与周围相比呈凸状或者凹状的缺陷)。
工件W例如为在金属或表面涂敷透明材料的树脂等。此外在图1中，工件W的表面(被检查面A)为曲面，但是工件W的表面也可以是平面。
缺陷检查装置100具有多个光源1A、1B、拍摄装置2、主控制部件3。
光源1A向被检查面A发出照射光LA1。由此在被检查面A上形成照射区域A1。照射光LA1在被检查面A上进行镜面反射。由此产生镜面反射光LA2。
光源1B向被检查面A发出照射光LB1。由此在被检查面A上形成照射区域A2。照射区域A2形成得至少与照射区域A1的端部重合。照射光LB1在被检查面A上进行镜面反射。由此产生镜面反射光LAB2。此外，照射区域A1、A2为缺陷检查装置100中的检查区域。
也就是说，光源1A以在被检查面A进行镜面反射的光(镜面反射光LA2)被拍摄装置2接收的方式，来发出照射光LA1。光源1B以在被检查面A进行镜面反射的光(镜面反射光LB2)被拍摄装置2接收的方式，来发出照射光LB1。光源1B以与照射光LA1不同的角度来发出照射光LB1。光源1A、1B，以在被检查面A上拍摄装置2能够接收照射光LA1的镜面反射光的范围即第一镜面反射区域(照射区域A1)、和在被检查面A上拍摄装置2能够接收照射光LB2的镜面反射光的范围即第二镜面反射区域(照射区域A2)产生重叠的方式，来分别发出照射光LA1、LB1。光源1A、1B的位置被相对地决定。
照射光LA1、LB1为“特性不同的”光，具体来说为峰值波长互不相同(即颜色互不相同)的光。镜面反射光LA2、LB2入射到拍摄装置2。例如光源1A为发出红光的光源，光源1B为发出蓝光的光源。例如光源1A、1B都具备有多个LED。
拍摄装置2对镜面反射光LA2、LB2进行聚集，根据镜面反射光LA2的受光来拍摄被检查面A而生成检查图形PA，并根据镜面反射光LB2的受光来拍摄被检查面A而生成检查图形PB。拍摄装置2根据镜面反射光LA2、LB2的特性(即，峰值波长)的不同，来生成分别与照射光LA1、LB1相对应的检查图形PA、PB。
若更具体地说明，则拍摄装置2为彩色图形拍摄装置(彩色照相机)。通常彩色照相机具有滤色镜或棱镜等，从而能够将入射的光色分解为蓝色、红色、绿色的光。由此拍摄装置2能够输出红色的图像和蓝色的图像。
主控制部件3控制光源1A、1B使光源1A、1B同时点亮。另外主控制部件3从拍摄装置2接收两个检查图像PA、PB。主控制部件3重叠检查图像PA、PB来判定被检查面A中有无缺陷。
主控制部件3包括光源控制部件35和缺陷识别部件30。光源控制部件35控制光源1A、1B的点亮以及熄灭的时机，并调整各光源的光量。缺陷识别部件30这样识别，即，在重叠从拍摄装置2接收的两个检查图像而成的合成图像中，在与周围不同的区域的面积在规定值以上时，识别该区域为被检查面A上的缺陷。
这样光源1A、1B分别以相互的检查区域(照射区域)的端部相重叠的方式发出照射光LA1、LB1。拍摄装置2接收镜面反射光LA2、LB2，生成与光源1A、1B分别对应的两个图像。主控制部件3合成两个图像来判定有无缺陷。照射光LA1、LB1从相互不同的方向照射被检查面A，从而在各图像中表示缺陷的区域的位置稍微偏离。因此，在各图像中即使表示缺陷的区域的表面较小，也可以通过重叠两个图像而在合成后的图像中使表示缺陷部位的区域的面积变大。由此能够提高检查区域的端部的缺陷检测的精度。
此外，虽然在图1中作为多个光源表示光源1A、1B，但是在本发明的缺陷检查装置中至少具有两个光源即可。
接着，针对光源1A、1B的配置详细地说明。
图2是更详细地说明图1的光源1A、1B的图。
参照图2，光源1A为板型光源，光源1B为环型光源。另外，将拍摄装置2的焦点置于被检查面A上的点P。光源1A、1B从具有有限尺寸的发光区域，使入射角度具有宽度，来分别发出照射光LA1、LB1。另外，拍摄装置21在具有规定尺寸的开口区域(透镜21)接收镜面反射光。
入射到拍摄装置2的镜头21的光在拍摄元件22上的像素PX1成像。从成像点(像素PX1)观察被检查面A时，在像素PX1的视场F内包括光源1A的照射面以及光源1B的照射面(照射光LA1、LB1在视场F内经过)时，发射到被检查面A上的点P的光的镜面反射光全部在像素PX1上成像。也就是说，配置光源1A、1B，使在“成像点(像素PX1)处的视场”内包括光源1A、1B两者，从而在点P进行镜面反射的光源1A、1B的镜面反射光都能够通过像素PX1拍摄。
拍摄装置2光轴朝向铅垂方向而配置在工件W的上方。在拍摄装置2的光轴上设置半透半反镜4。光轴1A设置在半透半反镜4的侧方。来自被检查面A的镜面反射光透过半透半反镜4而入射到拍摄装置2。
图3为更详细地说明图1的主控制部件3的结构的图。
参照图3，主控制部件3具有CPU(Central Processing Unit中央处理器)31、存储器32、输入部件33、输出部件34、光源控制部件35、照相机控制部件36、检查图像存储器37、模型图像存储器38、参数存储用存储器39。
CPU31控制主控制部件3的整体的动作。存储器32存储在CPU31上执行的程序。输入部件33输入检查所需的条件或参数等，例如由键盘或者鼠标等构成。输出部件34输出检查结果，由对于外部装置和监视器装置(都未图示)的接口电路构成。
光源控制部件35基于来自CPU31的指令，来控制光源1A、1B的各自点亮以及熄灭和光量。照相机控制部件36也基于来自CPU31的指令，来控制拍摄装置2的动作。由此拍摄装置2生成检查图像。
检查图像存储器37存储利用各光源拍摄的被检查面的图像数据。模型图像存储器38在检查之前存储拍摄合格品的工件时所生成的模型图像。此外，从拍摄装置2送出的检查图像以及模型图像经由图像总线分别被存储到检查图像存储器37以及模型图像存储器38中。
在参数存储用存储器39中，存储有检查所需的各种参数。各种参数例如为用于对后述的差分运算图像进行二值化的二值化阈值、用于判别有无缺陷的判定用阈值、光源1A、1B的光量的调整值等。此外，这些参数值与上述模型图像同样，在检查之前已被确定。
在此，CPU(Central Processing Unit中央处理单元)31、存储器32、输入部件33、输出部件34、照相机控制部件36、检查图像存储器37、模型图像存储器38、参数存储用存储器39，包括在图1的缺陷识别部件30中。另外，主控制部件3所包括的这些模块经由CPU总线而相互进行数据的交换。
图4是表示图2的主控制部件3执行的检查处理的流程的流程图。
参照图4以及图3，当开始处理时，首先，在步骤S1中，CPU31以及光源控制部件35基于存储在参数存储用存储器39的条件(参数)来调整光量，同时点亮光源1A、1B。
然后，在步骤S2中，CPU31以及照相机控制部件36控制拍摄装置2。由此拍摄装置2进行拍摄而输出对应于各光源的检查图像。检查图像被存储在检查图像存储器37中。
然后，在步骤S3中CPU31从模型图像存储器38中读取模型图像，生成被存储到检查图像存储器37的检查图像和模型图像的差分图像。
CPU31以通过光源1A照射被检查面得到的检查图像、和对应于该检查图像的模型图像，来求出处于对应关系的像素间的浓度值的差。利用该浓度差的值，生成表示相对于模型图像的明度的差的程度的图像数据。此外，对应于各光源而生成差分图像。
在步骤S4中，CPU31利用规定的二值化阈值，从差分图像生成二值化图像。对多个差分图像中的每个进行该处理。
在步骤S41中，CPU31通过重叠多个二值化图像，来生成合成图像。
在步骤S5中，CPU31对合成图像实施标签处理(labeling process)。在此，所谓标签处理是，通过对连结的像素赋予同样的标签从而将多个区域作为组来分类的处理，在图像处理中广为应用。
标签处理的手法种类繁多，在作为代表手法的利用四邻域进行的标签处理中，首先，在图像上找到没有赋予标签的像素，对其像素赋予新的标签。然后，相对于该像素，对在±x方向以及±y方向的四个方向上连结的像素赋予同样的标签。然后，对在四个方向上与赋予同样的标签的像素连结的像素，赋予同样的标签。只要图像内有赋予标签的像素，就反复执行该操作。
此外，也可以代替连结的像素，而对处于仅距离规定像素数的范围内的像素进行赋予同样的标签的处理。
在本实施方式中，通过该标签处理，在检查图像中确定与模型图像相比产生明度差的区域(在多个像素之中通过赋予同一标签的像素所形成的区域)。
在步骤S6中，CPU31对每一个通过赋予同样标签的多个像素而形成的区域，计测该区域的面积。然后，如果计测的面积大于规定值，则CPU31判定该区域为存在凹凸缺陷的区域。而且，基于该识别结果，CPU31最终判定有无缺陷。对多个二值化图像中的每一个进行该处理。
在步骤S7中CPU31将上述的判别结果输出到输出部件34。当CPU31输出判别结果时整个处理结束。
图5是说明第一实施方式的缺陷检查装置的效果的第一图。
参照图5，在检查区域的端部设有缺陷D。当光源1A、1B分别将照射光LA1、LB1发射到缺陷D时，对于缺陷D的照射光LA1、LB1的入射角不同。因此，在光源1A照射缺陷D时，缺陷D中镜面反射光未拍摄的部分(由图1的主控制部件3识别为缺陷的部分)为缺陷部位DA1，在光源1B照射缺陷D时为缺陷部位DA2。
这样，在点亮光源1A时和点亮光源1B时，反映到检查图像的缺陷的位置产生错位。因此在重叠分别与光源1A、1B对应的两个检查图像而成的合成图像中，缺陷部位的面积变大。
图6是说明第一实施方式的缺陷检查装置的效果的第二图。
参照图6，光源为一个时，由于在检查图像中缺陷部位的面积较小，所以不能区别缺陷部位和白噪声(white noise)。另一方面，通过在光源为多个时合成多个检查图像而使缺陷部位的面积变大，因此区别缺陷部位和白噪声变得容易。因此在检查区域的端部也能够检测出缺陷。
图7是说明第一实施方式的缺陷检查装置的检查区域的图。
参照图7，被检查面A上的照射区域A1、A2分别与图1的照射区域A1、A2对应。照射区域A2形成为包括照射区域A1。也就是说照射区域A1至少端部与照射区域A2重合。
位置P1～P3为存在于照射区域A1、A2中的缺陷的位置。位置P2表示照射区域A1的边界部位。
图8是说明第一实施方式的缺陷检查装置对图7所示的检查区域进行检查的结果的图。
参照图8，将在光源为一个时所得到的检查图像、和光源为两个时所得到的合成图像，与位置P1～P3建立对应关系来表示。此外，由于主控制部件3表示是否能够检测出缺陷，所以在图像的左上标上“○”(能检测出)和“×”(不能检测出)的某个的记号。
在仅利用光源1A、1B的一方来拍摄照射区域A1的边界部位(位置P2)时，检查图像上的缺陷部位的面积较小，所以不能检测出缺陷。与此相对，利用图1的光源1A、1B这两个光源来对位置P2的附近进行拍摄时，在检查图像中表示缺陷部位的区域的面积变大，因此能够检测出缺陷。另外在位置P1、P3，能够仅用单独的光源检测出缺陷。
此外，在以上的说明中，表示“峰值波长(即，颜色)不同的光”作为“特性不同的照射光”，但是在本发明中，所谓“特性不同的照射光”并不仅限于上述这样的光，例如也可以是偏振光方向或相位或强度等不同的光。
如上所述，根据第一实施方式，重叠分别与多个光源对应的检查图像来进行缺陷检查，从而能够提高检查区域(照射区域)的端部的缺陷的检测精度。
(第二实施方式)第二实施方式的缺陷检查装置的整体结构与图1所示的缺陷检查装置100的结构相同。因此对于第二实施方式的缺陷检查装置的结构，在以后的说明中不再反复。另外，第二实施方式的缺陷检查装置所具备的主控制部件的框图与图3所示的框图相同，所以在以后的说明中不再反复。
在图1中的照射光LA1、LB1的峰值波长相同的点(即，特性相同)这方面，第二实施方式的缺陷检查装置与第一实施方式不同。另外，主控制部件3依次点亮光源1A、1B。在这些方面，第二实施方式的缺陷检查装置与第一实施方式的缺陷检查装置不同。
在照射光LA1、LB1的峰值波长相同时，不能使光源1A、1B同时点亮。其理由为，若同时点亮光源1A、1B，则会使光源的面积增加。其理由是，如图13所示，当光源的面积增大时，杂光入射到拍摄装置2，导致缺陷检测的精度降低。因此在第二实施方式中依次点亮光源1A、1B。
图9表示第二实施方式的缺陷检查装置中的检查处理的流程的流程图。
参照图9以及图4，在图9的流程图中，在步骤S2之后赋予步骤S21、S22这方面与图4所示的流程图不同。图9的流程图中的其他步骤中的处理与在图4的流程图中对应的步骤的处理相同。因此，下面说明步骤S21、S22涉及的处理，其他的步骤中的处理的说明不再反复。
接着，参照图9以及图3来说明图9的流程图。在步骤S1中，首先点亮光源1A。于是在步骤S21中，CPU31熄灭光源1A。然后在步骤S22中，CPU31判定光源1A、1B是否已全部点亮。在全部点亮光源1A、1B时(在步骤S22为是)，处理进到步骤S3。另一方面，还没有点亮光源1B时(在步骤S22为否)，处理再次返回到步骤S1。CPU31重复步骤S1～S21的处理，直到点亮光源1A、1B。由此依次点亮光源1A、1B。此外，也可以将点亮光源1A、1B的顺序颠倒。
按照图9所示的流程来执行检查处理，从而在重叠两个检查图像而成的合成图像中，缺陷部位的面积变大。因此根据第二实施方式，与第一实施方式同样的能够提高检查区域的端部的缺陷的检测精度。
另外，根据第二实施方式，不需要对每个光源变更照射光的波长。因此，在第二实施方式中，例如可取代彩色照相机而将黑白照相机用于拍摄装置等，从而能够提高缺陷检查装置的结构的自由度。
应该认为此次所公开的实施方式全部的内容都是示例，并没有限制的意思。本发明的范围不由上述的说明表述，而是由权利要求书来表述的，应理解为包括与权利要求等价的意思以及范围内的全部的变更。
权利要求
1.一种缺陷检查装置，对表面具有光泽的检查对象发出光，并通过反射光检查在上述检查对象的表面上有无缺陷，其特征在于，具有拍摄装置，其接收第一照射光在上述检查对象的表面发生镜面反射的光，从而拍摄上述检查对象的表面而生成第一检查图像，并接收第二照射光在上述检查对象的表面发生镜面反射的光，从而拍摄上述检查对象的表面而生成第二检查图像；第一光源，其以上述拍摄装置能够接收在上述检查对象的表面发生镜面反射的光的方式发出上述第一照射光；第二光源，其以上述拍摄装置能够接收在上述检查对象的表面发生镜面反射的光的方式、且以与上述第一照射光不同的角度发出上述第二照射光，上述第一以及第二光源以使第一镜面反射区域和第二镜面反射区域重叠的方式发出上述第一以及上述第二照射光，其中，上述第一镜面反射区域是指上述检查对象表面上的、上述拍摄装置能够接收上述第一照射光的镜面反射光的范围，上述第二镜面反射区域是指上述检查对象表面上的、上述拍摄装置能够接收上述第二照射光的镜面反射光的范围，该缺陷检查装置还具有主控制部件，其从上述拍摄装置取得第一以及第二检查图像，并重叠上述第一以及第二检查图像，然后判定在上述检查对象的表面上有无与周围相比呈凸状或凹状的缺陷。
2.如权利要求1所记载的缺陷检查装置，其特征在于，上述第一以及第二光源在使入射角度具有宽度的状态下从规定范围向上述检查对象的表面分别发出上述第一以及第二照射光，上述拍摄装置将在上述检查对象的表面发生镜面反射的光接收到具有规定尺寸的开口区域中。
3.如权利要求1所记载的缺陷检查装置，其特征在于，上述主控制部件在重叠上述第一以及第二检查图像之前，对上述第一以及第二检查图像分别实施二值化处理。
4.如权利要求3所记载的缺陷检查装置，其特征在于，上述主控制部件对包含在重叠上述第一以及第二检查图像而成的合成图像中的多个像素实施标签处理，并且，在上述合成图像中，当由上述多个像素中赋予了同一标签的像素所形成的区域的面积大于规定值时，判定在上述区域存在缺陷。
5.如权利要求1所记载的缺陷检查装置，其特征在于，上述第一以及第二照射光为特性相互不同的光，上述主控制部件同时点亮上述第一以及第二光源，上述拍摄装置根据上述特性的不同而对接收到的镜面反射光进行分离，从而生成分别与上述第一以及第二照射光对应的上述第一以及第二检查图像。
6.如权利要求5所记载的缺陷检查装置，其特征在于，上述特性是指峰值波长。
7.如权利要求1所记载的缺陷检查装置，其特征在于，上述主控制部件依次点亮上述第一以及第二光源。
8.一种缺陷检查方法，对表面具有光泽的检查对象发出光，并通过拍摄装置接收反射光，从而检查上述检查对象的表面有无缺陷，其特征在于，具备照射步骤，利用第一光源以使上述拍摄装置能够接收上述第一照射光在上述检查对象的表面发生镜面反射的光的方式发出第一照射光，并利用第二光源以与上述第一照射光不同的角度、且以使上述拍摄装置能够接收上述第二照射光在上述检查对象的表面发生镜面反射的光的方式发出第二照射光，在上述照射步骤中，以使第一镜面反射区域和第二镜面反射区域重叠的方式发出上述第一以及上述第二照射光，其中，上述第一镜面反射区域在是在上述检查对象的表面上的由上述拍摄装置能够接收上述第一照射光的镜面反射光的范围，上述第二镜面反射区域是在上述检查对象的表面上的由上述拍摄装置能够接收上述第二照射光的镜面反射光的范围，还具备生成步骤，利用上述拍摄装置，接收上述第一照射光在上述检查对象的表面发生镜面反射的光，从而拍摄上述检查对象的表面而生成第一检查图像，接收上述第二照射光在上述检查对象的表面发生镜面反射的光，从而拍摄上述检查对象的表面而生成第二检查图像；判定步骤，重叠上述第一以及第二检查图像，并判定在上述检查对象的表面有无与周围相比呈凸状或凹状的缺陷。
9.如权利要求8所记载的缺陷检查方法，其特征在于，上述第一以及第二光源在使入射角度具有宽度的状态下从规定范围向上述检查对象的表面分别发出上述第一以及第二照射光，上述拍摄装置将在上述检查对象的表面发生镜面反射的光接收到具有规定尺寸的开口区域中。
10.如权利要求8所记载的缺陷检查方法，其特征在于，还具有二值化处理步骤，在进行上述判定步骤之前，对上述第一以及第二检查图像分别实施二值化处理。
11.如权利要求10所记载的缺陷检查方法，其特征在于，在上述判定步骤中，对包含在重叠上述第一以及第二检查图像而成的合成图像中的多个像素实施标签处理，并且，在上述合成图像中，当由上述多个像素中赋予了同一标签的像素所形成的区域的面积大于规定值时，判定在上述区域存在缺陷。
12.如权利要求8所记载的缺陷检查方法，其特征在于，上述第一以及第二照射光为特性相互不同的光，在上述照射步骤中，同时点亮上述第一以及第二光源，在上述生成步骤中，上述拍摄装置根据上述特性的不同而对接收到的镜面反射光进行分离，从而生成分别与上述第一以及第二照射光对应的上述第一以及第二检查图像。
13.如权利要求12所记载的缺陷检查方法，其特征在于，上述特性是指峰值波长。
14.如权利要求8所记载的缺陷检查方法，其特征在于，在上述照射步骤中，依次点亮上述第一以及第二光源。
全文摘要
本发明提供一种能够提高对检查区域的端部的缺陷检查的精度的缺陷检查装置以及缺陷检查方法。光源(1A、1B)以使彼此的照射区域(检查区域)的端部重叠的方式分别发出照射光(LA1、LB1)。拍摄装置(2)接收镜面反射光(LA2、LB2)而生成分别与光源(1A、1B)对应的两个图像。主控制部件(3)合成两个图像并判定有无缺陷。照射光(LA1、LB1)从相互不同的方向发射到被检查面(A)，从而使各图像中表示缺陷的区域的位置稍微错位。因此，在各图像中，即使表示缺陷的区域的面积小，但通过重叠两个图像，也能够使在合成后的图像中表示缺陷部的区域的面积变大。由此能够提高对检查区域的端部的缺陷检测的精度。
文档编号G06T1/00GK101034069SQ20071008620
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月9日 优先权日2006年3月10日
发明者冈部浩史, 金谷义宏, 松本俊彦 申请人:欧姆龙株式会社