专利名称：物体表面的检查方法和检查系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过物体表面的拍摄图像来检查物体外表的方法和装置。
背景技术：
存在多种公知的方法用来检查物体表面的状态，特别，其中有一种方法通过使用CCD相机对物体进行拍摄并且处理其图像来检查物体表面状态。在这种情况下，例如，在用CDD相机拍摄的图像内从表示所要检查表面的象素中选择大约10点的象素，并且将这些象素的亮度平均值设为标准值，从而将所要测量点的象素亮度与该标准值进行比较，从而检查物体表面的状态。
然而，这种传统检查方法存在一个问题由于物体表面状态的变化，外部环境如太阳光、室内光等的变化，以及拍摄图像期间是否存在照明等因素，导致检查结果不稳定。而且，消除外部环境影响以稳定检查结果需要大的投入。
发明概述本发明是针对上述几点而提出的，并且本发明的目的是提供一种能够不受外部环境等的影响稳定地检查物体表面状态的方法和系统。
本发明人使用CCD相机拍摄用稀土金属制成的盘形磁体，观察其图像中的颜色不均匀、污点、隆起、缺口等，并且以各种方式进行研究。结果，本发明人发现这样的事实所要检查表面(板面)的光学测量值，特别是它的亮度，随着外部环境和物体种类而不同。然而，在用CCD相机拍摄的图像中，当所要检查表面为平面或曲率小的曲面时，表示所要检查表面的象素的亮度大致表现为固定值，约呈±20％的正态分布，而当存在如污点、隆起、细裂纹等的缺陷时，表示缺陷点的象素的亮度表现为异常值。
基于上述认识，根据本发明，提供一种检查方法，用于通过使用CCD相机对物体的所要检查表面进行拍摄所得的图像来检查物体表面，其特征在于，在图像内从表示所要检查表面的象素中选择任意两个象素并且比较这两个象素以检查物体表面。
最好，该检查方法比较表示所要检查表面的所有象素。而且，当选择两个象素时，可以选择点对称或线对称的象素。例如，比较这两个选定象素的亮度。在这种情况下，获得这两个选定象素的亮度比，并且，当连续存在其亮度比超出预定范围的预定数目象素时，物体表面的状态可以判定为有缺陷。需要注意的是，当用CCD相机拍摄物体的所要检查表面时，可以通过光源照明所要检查的表面。
而且，根据本发明，提供一种检查系统，其特征在于包括光源，用于照明物体的所要检查表面；CCD相机，用于拍摄物体的所要检查表面；以及控制器，用于在所拍摄的图像内从表示所要检查表面的象素中选择任意两个象素并且比较这两个象素以检查物体表面。在这种情况下，该系统还可以包括分类器，用于根据控制器的检查结果对物体进行分类。
根据本发明，可以稳定地检查物体外表。
附图简述
图1是根据本发明一个实施例的检查系统的总体结构平面图；图2是一种检查装置的说明图；图3是一种具有较大直径光源的检查装置的说明图；图4是一种具有倾斜光轴的检查装置的说明图；图5是所选的两个象素以所要检查表面为圆形的工件的圆点形成点对称的状态说明图；图6是所选的两个象素以所要检查表面为正方形的工件的中心线形成线对称的状态说明图；图7是当检查外围部分时所选的两个象素以所要检查表面为圆形的工件的圆点形成点对称的状态说明图；以及图8是当检查外围部分时所选的两个象素以所要检查表面为正方形的工件的中心线形成线对称的状态说明图。
发明详细描述下面，参照附图对本发明的优选实施例进行描述。图1是根据本发明实施例的检查系统1的总体结构平面图。在本实施例中，检查系统1构造为顺序地检查均由Nd-Fe-B-C烧结磁体组成的多个工件W的多个外表，其中，磁体就是所述物体的一个例子。
工件(稀土磁体)W的形状为圆形或正方形平板。这种平板形工件W是通过将通过煅烧获得的圆杆或方杆形烧结物体切割成薄片而形成的，并且该工件W的厚度例如为几毫米且直径或边长为10mm。因此，工件W的正面W1和背面W2均形成为切割面。
图1所示的检查系统1中，工件W从漏斗10进入，通过校准进料器11和线性进料器12，并且由递送装置13逐一取出，从而工件W逐一进入第一传送器14的开始部分(图1中的第一运输传送器14的左端)。校准进料器11设计为对从漏斗10进入的工件W施加振动，以将工件W校准为正面W1朝上的方式，并且将它们递送给下面的线性进料器12。在图1中，递送装置13以逆时针方向旋转，从而，在传输期间由两个厚度检查器15和16检查工件W的厚度。
第一传送器14将从递送装置13递送的正面W1朝上的工件W从它的开始部分运输到它的结束部分(图1中向右)。第一传送器14的结束部分(图1中的第一传送器14的右端)与第二传送器20的开始部分(图1中的第二传送器20的左端)相连，从而，第一传送器14和第二传送器20构成用于运输工件W的运输器。
在第一传送器14的结束部分和第二传送器20的开始部分之间的连接部分，布置有翻转装置21，用于翻转工件W，也就是，将它翻个面。翻转装置21翻转从第一传送器14递送的工件W，以使工件W的背面W2朝上。第二传送器20将通过翻转装置21使其背面W2朝上后的工件W从它的开始部分运输到它的结束部分(图1中向右)。
沿着第一传送器14，布置有分类器25以及用于检查工件W的正面W1侧的外表的三个检查装置26、27和28。分类器25设计为允许工件W在通过厚度检查器15和16的检查判定为其厚度在预定范围内的情况下，由第一传送器14按照原样如图1所示向右进行运输，而在判定为其厚度大于预定范围的情况下，排出到区域30，并且在判定为其厚度小于预定范围的情况下，排出到区域31。这样就只允许厚度在预定范围内的工件W进入下面的检查装置26、27和28。
同样，沿着第二传送器20，布置有用于检查工件W的反面W2侧的外表的三个检查装置35、36和37以及分类器38。分类器38设计为允许工件W在通过沿着第一传送器14的三个检查装置26、27和28以及沿着第二传送器20的三个检查装置35、36和37的检查判定为具有正常外表的情况下通过斜槽40进入位于第二传送器20的结束部分的存储区域41，而在判定为具有缺陷外表的情况下通过斜槽42进入位于第二传送器20的结束部分的区域43，并且在其外表不能判定为正常的情况下通过斜槽45进入位于第二传送器20的结束部分的区域46。
沿着第一传送器14布置的检查装置26和沿着第二传送器20布置的检查装置35具有类似的结构，并且图2是检查装置26和35的说明图。光源50位于由第一传送器14或第二传送器20运输的工件W的上方，以从几乎正上方照明工件W。光源50为环形，并且光从光源50施加于工件W，由工件W反射到位于光源50中心的转换透镜51，并且经过变焦透镜52，从而用CCD相机53拍摄工件W的图像。在每个检查装置26和35中，转换透镜51、变焦透镜52和CCD相机53都位于工件W的正上方位置(方式是在检查装置26中垂直于工件W的正面W1，并且在检查装置35中垂直于背面W2)。如上所述，检查装置26从相对于由第一传送器14运输的工件W的正面W1的垂直(正上)方向拍摄所要检查的表面(正面W1)，并且检查装置35从相对于由第二传送器20运输的工件W的背面W2的垂直(正上)方向拍摄所要检查的表面(背面W2)。
而且，沿着第一传送器14布置的检查装置27和沿着第二传送器20布置的检查装置36也具有基本上类似于图2所示的检查装置26和检查装置35的结构。如图3所示，环形光源55对工件W进行照明，并且由工件W反射的光入射到转换透镜56，并且经过变焦透镜57，从而用CCD相机58拍摄工件W的图像。转换透镜56、变焦透镜57和CCD相机58都位于工件W的正上方位置(方式是在检查装置27中垂直于工件W的正面W1，并且在检查装置36中垂直于背面W2)。检查装置27从相对于由第一传送器14运输的工件W的正面W1的垂直(正上)方向拍摄工件W，并且检查装置36从相对于由第二传送器20运输的工件W的背面W2的垂直(正上)方向拍摄工件W。然而，在检查装置27和36中，光源55的直径(与光源50相比)更大，从而将光从工件W的周围施加于工件W的外围部分。所示实施例构造为相对于工件W的外围部分以45°的角度向下施加光。这样就允许从光源55施加的光由工件W的外围部分进行反射，从而使CCD相机58拍摄工件W的外围部分。
此外，沿着第一传送器14布置的检查装置28和沿着第二传送器20布置的检查装置37也具有基本上类似于图2所示的检查装置26和35的结构。如图4所示，环形光源60对工件W进行照明，并且由工件W反射的光入射到转换透镜61，并且经过变焦透镜62，从而用CCD相机63拍摄工件W的图像。然而，虽然在前述检查装置26和35以及检查装置27和36中转换透镜51和56、变焦透镜52和57以及CCD相机53和58都位于工件W的正上方位置(以垂直于工件W的正面W1或背面W2的方式)，但是检查装置28和37在下面这一点上不同于上述装置。这一点是，如图4所示，光源60、转换透镜61、变焦透镜62和CCD相机63均以光轴Y为中心，其中，光轴Y相对于垂直于工件W的正面W1或背面W2的X方向偏斜仅α°的角度。在这种情况下，偏斜角度α例如大约为5°到10°。
注意，例如使用卤素灯的环形照明作为检查装置26和35的光源50和检查装置28和37的光源60，并且使用卤素灯的内圈辐射照明作为检查装置27和36的光源55。
而且，在检查装置26和35、检查装置27和36以及检查装置28和37中，例如，使用由SEIWA OPTICAL制造的名称为CV-05(放大倍数为0.5)或CV-025(放大倍数为0.25)的透镜作为转换透镜51、56和61。在这种情况下，最好根据工件W的大小、检查标准等改变所使用的透镜，方式是CV-025(放大倍数为0.25)的透镜用于最大直径等于或小于32φ的点对称形的工件W，而CV-05(放大倍数为0.5)的透镜用于最大直径等于或小于16φ的点对称形的工件W。
而且，在检查装置26和35、检查装置27和36以及检查装置28和37中，例如使用由SEIWA OPTICAL制造的名称为MS-501(0.75到4.5)的高分辨率变焦透镜作为变焦透镜52、57和62。例如使用由TOKYOELECTRONIC INDUSTRY制造的CS3910(分辨率为1280×1030)、由TAKENAKA SYSTEM制造的FC-1300(分辨率为1280×1030)、由Sony制造的XC-7500(分辨率为512×480)等作为CCD相机53、58和63。注意，最好使用由Fast制造的FHC-331LV作为用于由TOKYOELECTRONIC INDUSTRY制造的CS3910和由TAKENAKA SYSTEM制造的FC-1300的图像输入板，并且使用由Fast制造的RICE-001作为用于由Sony制造的XC-7500的图像输入板。
如图1所示，通过检查装置26和35、检查装置27和36以及检查装置28和37拍摄的图像输入到控制器70。控制器70如后所述通过所输入的图像检查工件W的表面，并且根据检查结果控制位于第二传送器20的结束部分的分类器38。这样就允许如前所述只将具有正常外表的工件W排出到存储区域41，而将具有缺陷外表的工件W排出到区域43，并且将不能判决其外表的工件W排出到区域46。
在如上所述构造的检查系统1中，使得正面W1朝上后的工件W由递送装置13逐一地供给第一传送器14的开始部分。然后，只有厚度在预定范围内的工件W由第一传送器14按照原样如图1所示向右进行运输。
在此运输期间，检查装置26、27和28检查工件W的正面W1侧的外表。更具体地说，工件W首先由检查装置26的光源50进行照明，并且工件W的正面W1的图像使用CCD相机53进行拍摄，并且输入到控制器70中。当例如工件W的正面W1为圆形时，使用CCD相机53所拍摄并且输入到控制器70中的工件W的正面W1的图像A提供如图5所示的圆形的所要检查表面(工件W的正面W1)，或者当例如工件W的正面W1为正方形时，提供如图6所示的正方形的所要检查表面(工件W的正面W1)。
然后，控制器70在该图像A内从表示所要检查表面(工件W的正面W1)的象素中选择任意两个象素a和b，并且比较这两个象素，从而检查工件W的正面W1。在这种情况下，如果所要检查表面(工件W的正面W1)为点对称形如圆形，则以集合的方式逐对地选择如图5所示以圆点O形成点对称的两个象素a和b，并且相互比较。具体说明图5所示的例子就是象素a1与象素b1相互比较，象素a2与象素b2相互比较，象素a3与象素b3相互比较，象素a4与象素b4相互比较，象素a5与象素b5相互比较，象素a6与象素b6相互比较，象素a7与象素b7相互比较，象素a8与象素b8相互比较，象素a9与象素b9相互比较，象素a10与象素b10相互比较，象素a11与象素b11相互比较，象素a12与象素b12相互比较，象素a13与象素b13相互比较，象素a14与象素b14相互比较，象素a15与象素b15相互比较，并且象素a16与象素b16相互比较。因此，表示所要检查表面(工件W的正面W1)的所有象素a1到a16与象素b1到b16相互比较。
如果所要检查表面(工件W的正面W1)为线对称形如正方形，则以集合的方式逐对地选择如图6所示以中心线L形成线对称的两个象素，并且相互比较。具体说明图6所示的例子就是象素a1与象素b1相互比较，象素a2与象素b2相互比较，象素a3与象素b3相互比较，象素a4与象素b4相互比较，象素a5与象素b5相互比较，象素a6与象素b6相互比较，象素a7与象素b7相互比较，象素a8与象素b8相互比较，象素a9与象素b9相互比较，象素a10与象素b10相互比较，象素a11与象素b11相互比较，象素a12与象素b12相互比较，象素a13与象素b13相互比较，象素a14与象素b14相互比较，象素a15与象素b15相互比较，象素a16与象素b16相互比较，象素a17与象素b17相互比较，并且象素a18与象素b18相互比较。因此，表示所要检查表面(工件W的正面W1)的所有象素a1到a18与象素b1到b18相互比较。
当象素a和b如上所述相互比较时，逐对选定的两个象素a和b的亮度B相互比较，从而允许检查工件W的整个正面W1上用象素a和b表示的所有点。更具体地说，在工件W的正面W1为平面或曲率小的曲面的情况下，当工件W的正面W1上不存在缺陷时，用CCD相机53拍摄的图像A中表示所要检查表面(工件W的正面W1)的象素a和b的亮度大致表现为固定值，约呈±20％的正态分布。另一方面，当工件W的正面W1上存在如颜色不均匀、污点、隆起、细裂纹、缺口等的缺陷时，表示缺陷所在点的象素a和b的亮度表现为异常值。因此，获得表示所要检查表面(工件W的正面W1)的象素a和b的亮度B之比，从而当所有比率在预定范围内时(当象素亮度不在约±20％的正态分布之外时)，可以判定工件W的正面W1上不存在任何缺陷，而当存在比率在预定范围之外的点时(当象素亮度在约±20％的正态分布之外时)，可以判定工件W的正面W1上存在缺陷。
一般，经常在工件W的正面W1上的相当大的范围内形成如颜色不均匀、污点、隆起、细裂纹、缺口等的缺陷，因此当存在如颜色不均匀、污点、隆起、细裂纹、缺口等的缺陷时，图像A中表示所要检查表面(工件W的正面W1)的象素a和b的亮度经常在多个象素a和b上连续表现为异常值。因此，还可以采用，当在多个相邻象素a和b上的亮度B之比在预定范围之外时，判定工件W的正面W1的状态存在缺陷。
在通过使用检查装置26的CCD相机53拍摄的图像进行检查之后，工件W由检查装置27的光源55进行照明，并且工件W的正面W1的外围部分的图像使用CCD相机58进行拍摄，并且输入到控制器70中。当例如工件W的正面W1为圆形时，使用CCD相机58所拍摄并且输入到控制器70中的工件W的正面W1的外围部分的图像A′提供如图7所示的窄连续圈形的所要检查表面(工件W的正面W1的外围部分)，或者当例如工件W的正面W1为正方形时，提供如图8所示的窄连续方框形的所要检查表面(工件W的正面W1的外围部分)。
然后，控制器70类似于上面所述，也在该图像A′内从表示所要检查表面(工件W的正面W1的外围部分)的象素中选择任意两个象素a和b，并且比较这两个象素，从而检查工件W的正面W1的外围部分。在这种情况下，如果工件W的正面W1为点对称形如圆形，则以集合的方式逐对地选择如图7所示以圆点O形成点对称的两个象素a和b，并且相互比较。具体说明图7所示的例子就是象素a1与象素b1相互比较，象素a2与象素b2相互比较，象素a3与象素b3相互比较，象素a4与象素b4相互比较，象素a5与象素b5相互比较，象素a6与象素b6相互比较，象素a7与象素b7相互比较，象素a8与象素b8相互比较，象素a9与象素b9相互比较，并且象素a10与象素b10相互比较。因此，表示所要检查表面(工件W的正面W1的外围部分)的所有象素a1到a10与象素b1到b10相互比较。
如果工件W的正面W1为线对称形如正方形，则以集合的方式逐对地选择如图8所示以中心线L形成线对称的两个象素，并且相互比较。具体说明图8所示的例子就是象素a1与象素b1相互比较，象素a2与象素b2相互比较，象素a3与象素b3相互比较，象素a4与象素b4相互比较，象素a5与象素b5相互比较，象素a6与象素b6相互比较，象素a7与象素b7相互比较，象素a8与象素b8相互比较，象素a9与象素b9相互比较，并且象素a10与象素b10相互比较。因此，表示所要检查表面(工件W的正面W1的外围部分)的所有象素a1到a10与象素b1到b10相互比较。
同样，当表示工件W的正面W1的外围部分的象素a和b如上所述相互比较时，逐对选定的两个象素a和b的亮度B类似地相互比较，从而允许检查用工件W的正面W1的外围部分的象素a和b表示的点。同样在这种情况下，获得表示所要检查表面(工件W的正面W1的外围部分)的象素a和b的亮度B之比，从而可以根据比率判定工件W的正面W1的外围部分上是否存在缺陷。而且，还可以采用，当在多个相邻象素a和b上的亮度B之比在预定范围之外时，判定工件W的正面W1的外围部分状态存在缺陷。
在如上所述通过使用检查装置27的CCD相机58拍摄的图像进行检查之后，工件W还由检查装置28的光源60进行照明，并且工件W的正面W1的图像使用CCD相机63进行拍摄，并且输入到控制器70中。当例如工件W的正面W1为圆形时，使用CCD相机63所拍摄并且输入到控制器70中的工件W的正面W1的图像A提供如前面参照图5所述的圆形的所要检查表面(工件W的正面W1)，或者当例如工件W的正面W1为正方形时，提供如参照图6所述的正方形的所要检查表面(工件W的正面W1)。
然后，控制器70类似于如上所述，也在该图像A内从表示所要检查表面的象素中选择任意两个象素a和b，并且比较这两个象素，从而检查工件W的正面W1。在这种情况下，如果工件W的正面W1为点对称形如圆形，则如前面参照图5所述，以圆心O形成点对称的象素a1与象素b1、象素a2与象素b2、象素a3与象素b3、象素a4与象素b4、象素a5与象素b5、象素a6与象素b6、象素a7与象素b7、象素a8与象素b8、象素a9与象素b9、象素a10与象素b10、象素a11与象素b11、象素a12与象素b12、象素a13与象素b13、象素a14与象素b14、象素a15与象素b15、以及象素a16与象素b16分别相互比较。因此，表示所要检查表面(工件W的正面W1)的所有象素a1到a16与象素b1到b16相互比较。
如果工件W的正面W1为线对称形如正方形，则如前面参照图6所述，以中心线L形成线对称的象素a1与象素b1、象素a2与象素b2、象素a3与象素b3、象素a4与象素b4、象素a5与象素b5、象素a6与象素b6、象素a7与象素b7、象素a8与象素b8、象素a9与象素b9、象素a10与象素b10、象素a11与象素b11、象素a12与象素b12、象素a13与象素b13、象素a14与象素b14、象素a15与象素b15、象素a16与象素b16、象素a17与象素b17、以及象素a18与象素b18分别相互比较。因此，表示所要检查表面(工件W的正面W1)的所有象素a1到a18与象素b1到b18相互比较。
在这种情况下，光源60、转换透镜61、变焦透镜62和CCD相机63在检查装置28中都布置在相对于工件W的正面W1的一定角度上，从而，例如，如果在工件W的正面W1上存在凸起或凹陷，则光影由于凸起和凹陷而出现在表示所要检查表面(工件W的正面W1)的象素a和b上。
这允许控制器70通过使用检查装置28的CCD相机63拍摄的图像判定工件W的正面W1上是否存在凸起或凹陷。同样，在这种情况下，逐对地获得表示所要检查表面(工件W的正面W1)的象素a和b的亮度B之比，从而可以根据比率判定工件W的正面W1上是否存在缺陷(凸起或凹陷)。而且，还可以采用，当在多个相邻象素a和b上的亮度B之比在预定范围之外时，判定工件W的正面W1状态存在缺陷。
如上所述，在第一传送器14的运输期间，工件W的正面W1侧的外表由检查装置26、27和28进行全面检查。在分别经过检查装置26、27和28的检查之后，工件W运输到第一传送器14的结束部分，并且由翻转装置21进行翻转，即翻面，使得背面W2朝上后的工件W进入第二传送器20的开始部分。然后，由第二传送器20如图1所示向右运输背面W2朝上的工件W。
在第二传送器20的运输期间，类似于前面由检查装置26、27和28对工件W的正面W1侧所执行的检查，分别由检查装置35、36和37执行对工件W的背面W2侧的检查。如上所述，由控制器70全面判定工件W的正面W1侧和背面W2侧上的状态。当正面W1和背面W2两侧的外表都经过检查的工件W传输到第二传送器20的结束部分时，分类器38通过控制器70的控制对工件W进行分类，从而只有具有正常外表的工件W进入存储区域41。因此，该检查系统1可以容易地检查在工件W的正面W1和背面W2及其外围部分上是否存在诸如缺口、裂缝、凸起和凹陷等这样的缺陷，从而可以选择性地只获得具有正常外表而不带缺陷的工件W。
虽然对本发明优选实施例的一个例子进行了说明，但是本发明不限于上述实施例。受检查的物体不限于如稀土磁体等的工件W，并且本发明可应用于其它各种物体的外表检查。而且，可以沿着第一传送器14布置检查装置26、27和28中的任一个，并且可以沿着第一传送器14以任何组合方式布置检查装置26、27和28。类似地，可以沿着第二传送器20布置检查装置35、36和37中的任一个，并且可以沿着第二传送器20以任何组合方式布置检查装置35、36和37。
通常，在CCD相机的相邻位置提供照明光源，因为受检查物体的所要检查表面根据它的色调、粗糙度、是否存在镀层等而发生亮度变化。光源可以采用典型的照明如荧光管等，并且最好用环形卤素灯以500lux(勒克司)到20000lux的亮度从上面均匀地照明所要检查表面。对于CCD相机，色调的检查需要彩色CCD相机，但是单色CCD相机足以用于检查稀土烧结磁体等的表面。CCD相机需要30万象素或更多，最好是1百万象素或更多，并且由于随着象素数目的增加，CCD相机可以更精细地检查表面，但是噪声也增加，因此需要根据检查条件选择CCD相机。
通常，CCD相机以完全打开光圈的方式拍摄图像。最好拍摄图像的快门速度为1/1000秒到1/10000秒。注意，如果所要检查表面为点对称形如圆形，最好逐对地选择如图5所示以圆心O形成点对称的两个象素，并且对它们进行比较。如果所要检查表面为线对称形如正方形，最好逐对地选择如图6所示以中心线L形成线对称的两个象素，并且对它们进行比较。
根据本发明人的实现，当通过比较两个选定象素的亮度来执行检查时，亮度范围在0.7到1.3之间的比率可以安全地判定为正常。可以任意地根据检查类型设置判定为正常的亮度比范围。如果范围太窄，则存在将非缺陷物误判为缺陷物的担心，而如果范围太宽，则存在将缺陷物误判为非缺陷物的担心。预先考虑到上述情况，需要适当地设置用于判定缺陷物的阈值，并且包含在用于判定是非缺陷物还是缺陷物的判定程序中。通过安装在控制器中的程序执行这些操作序列，这允许顺序且高效地执行外表检查。而且，判定不仅可以设计为将物体分成非缺陷物和缺陷物这两个级别，而且可以设计为分成三个或更多级别，从而重复检查或者部分引入人工检查，这样就允许更详细的检查。例子在如图1等所述的本发明检查系统中，采用直径为6.5mm且厚度为1.0mm的盘形Nd-Fe-B-C烧结磁体作为工件，并且在以50mm/sec的固定速度运输工件的时候顺序对它的外表进行检查。使用具有由SEIWA OPTICAL制造的MS-501高分辨率透镜的由TOKYO ELECTRONICINDUSTRY制造的CS-3910 CCD相机(具有1.41百万象素)，并且使用环形卤素灯HL-28-2000(28φ)作为光源。工件的外径经过包络处理，以获得它的形状，从而当该形状的中心经过CCD相机中心之下的位置时，对工件进行拍摄。光圈是完全打开的，并且快门速度为1/2000秒。选择点对称象素，并且它们的亮度比等于或大于1.4被认为是不正常，从而所作的设置是当连续存在450或更多异常象素时，工件外表判定为存在缺陷。对一千个工件执行本发明的检查。还对根据实施例所进行的测试执行人工检查，并且人工检查的结果被认为是正确的。
而且，在一个比较例子的检查方法中，在使用CCD相机拍摄的图像内从表示所要检查表面的象素中选择大约10点的象素，并且将它们的亮度平均值设为标准值，从而将所要测量点的象素亮度与该标准值进行比较，因此检查物体表面的状态。本发明实施例与比较例子之间的比较结果如图1所示，其中，本发明的实施例在非缺陷物的准确率和缺陷物的准确率方面均优于比较例子。
表1
权利要求
1.一种用于通过物体图像来检查物体表面的方法，包括如下步骤使用CCD相机对所述物体的所要检查表面进行拍摄；在图像内从表示所要检查表面的象素中选择任意两个象素；以及比较这两个象素以检查所述物体的表面。
2.如权利要求1所述的检查方法，其中，比较表示所要检查表面的所有象素。
3.如权利要求2所述的检查方法，其中，当选择两个象素时，选择点对称或线对称的象素。
4.如权利要求3所述的检查方法，其中，比较两个选定象素的亮度。
5.如权利要求4所述的检查方法，其中，获得两个选定象素的亮度比，并且，当连续存在其亮度比超出预定范围的预定数目象素时，判定所述物体表面的状态具有缺陷。
6.如权利要求1所述的检查方法，其中，当用CCD相机拍摄所述物体的所要检查表面时，通过光源照明所要检查的表面。
7.一种用于通过物体图像来检查物体表面的系统，包括光源，用于照明所述物体的所要检查表面；CCD相机，用于拍摄所述物体的所要检查表面；以及控制器，用于在所拍摄的图像内从表示所要检查表面的象素中选择任意两个象素，并且比较这两个象素以检查所述物体的表面。
8.如权利要求7所述的系统，还包括分类器，用于根据所述控制器的检查结果对所述物体进行分类。
全文摘要
本发明是一种方法，用于通过使用CCD相机对物体的所要检查表面进行拍摄所得的图像来检查物体表面，其中，在图像内从表示所要检查表面的象素中选择任意两个象素，并且比较这两个象素，从而检查物体表面。当选择两个象素时，例如，可以选择点对称或线对称的象素。而且，例如，比较这两个选定象素的亮度。
文档编号G01N21/85GK1435676SQ03102169
公开日2003年8月13日 申请日期2003年1月30日 优先权日2002年1月31日
发明者氏原尚, 猪股宽成, 藤田功 申请人:同和矿业株式会社