ノズル外観検査装置、およびノズル外観検査方法
【課題】ノズル穴に生じる欠陥の種類を特定可能なノズル外観検査装置、およびノズル外観検査方法を提供すること。
【解決手段】ノズル外観検査装置１００は、ノズル穴の開口部の画像を取得する画像入力手段６０と、画像の二値化画像を生成する二値化手段６１と、二値化画像からノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出手段６２と、内輪郭の近似円である内輪郭近似円および外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出手段６３と、内輪郭および外輪郭と内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、内輪郭および外輪郭の形状の特徴を示す特徴フラグを内輪郭および外輪郭上の各点に対して設定するフラグ設定手段６４と、特徴フラグに基づいて欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出手段６５と、を具備する。
【解決手段】ノズル外観検査装置１００は、ノズル穴の開口部の画像を取得する画像入力手段６０と、画像の二値化画像を生成する二値化手段６１と、二値化画像からノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出手段６２と、内輪郭の近似円である内輪郭近似円および外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出手段６３と、内輪郭および外輪郭と内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、内輪郭および外輪郭の形状の特徴を示す特徴フラグを内輪郭および外輪郭上の各点に対して設定するフラグ設定手段６４と、特徴フラグに基づいて欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出手段６５と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルを撮像した画像を処理することで、ノズル穴の輪郭形状欠陥を検出するノズル外観検査装置、およびノズル外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノズルを有する基板として、インクジェットプリンターのインクジェットヘッドに用いられるノズルプレートが知られている。このノズルプレートにおけるノズル穴の輪郭形状に欠陥があると液状材料を液滴として吐出する際に不具合が生じるため、ノズルプレートの製造後に、ノズル穴の輪郭形状欠陥の有無を検出する処理が行われている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の方法では、基板の貫通部の撮像画像とこの撮像画像から求められる近似曲線とを比較することで、貫通部に付着しているカエリと称する金属製のバリの大きさを定量的に把握している。
【０００４】
特許文献２に記載の方法では、ノズル穴形状の撮像画像と、予め記憶してあるノズル穴形状パターンとを比較することで、ノズル穴が所定の形状を有しているかどうかを検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１１６９５号公報
【特許文献２】特開平１０−１００４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２に記載の方法では、欠陥の有無を抽出することはできるものの、その欠陥がどのような種類であるかを特定することはできない。ノズル穴に生じる欠陥の種類としては、カケ、チッピング、ノリ残りが挙げられ、これらのうちいずれの欠陥かを特定するためには人が目視で検査を行っており、人件費等多額の費用が必要となってしまう。また、欠陥の種類を特定するには非常に細かい作業が多く熟練された技術を要するため、人材育成も追いつかない状況である。このように、人の目視による検査では増産への対応が困難となっている。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みて、ノズル穴に生じる欠陥の種類を特定可能なノズル外観検査装置、およびノズル外観検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のノズル外観検査装置は、ノズル穴の開口部を撮像して、画像を取得する撮像手段と、取得した前記画像を、輝度閾値に対して二値化した二値化画像を生成する二値化手段と、前記二値化画像に基づいて、前記ノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出手段と、前記内輪郭の近似円である内輪郭近似円、および前記外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出手段と、前記二値化画像における前記内輪郭および前記外輪郭と前記内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、前記内輪郭および前記外輪郭の形状の特徴を抽出し、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、前記特徴を示す特徴フラグを設定するフラグ設定手段と、前記特徴フラグに基づいて、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出手段と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
この発明では、撮像手段によりノズル穴の開口部を撮像した画像を二値化処理して二値化画像を生成し、この二値化画像に基づいてノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出し、検出した内輪郭と外輪郭に基づいてそれぞれの近似円を求める。フラグ設定手段は、内輪郭および外輪郭とそれらの近似円とを比較することで、検査対象となるノズル穴の輪郭形状の特徴を抽出して特徴フラグを設定する。特徴フラグは、内輪郭および外輪郭上の各点に設定される。欠陥検出手段は、設定された特徴フラグに基づいて、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定することで欠陥の種類を検出し、欠陥フラグが設定された点から欠陥の位置を検出する。
このように、ノズル穴の輪郭形状の特徴に応じて欠陥の種類を特定することができる。また、ノズル穴の輪郭上の各点に欠陥フラグを設定するため、その欠陥が発生している位置も特定することができる。したがって、本発明のノズル外観検査装置を用いれば人による目視の検査を必要としないため、人件費の削減および大量生産を行うことができる。
【００１０】
本発明のノズル外観検査装置において、前記フラグ設定手段は、前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第一距離以上離れた点に第一特徴フラグを設定し、前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第一距離より大きい第二距離以上離れた点に第二特徴フラグを設定し、前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の内周側に第三距離以上離れた点に第三特徴フラグを設定し、前記外輪郭上の点のうち、前記外輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第四距離以上離れた点に第四特徴フラグを設定し、前記内輪郭近似円の中心点から仮想半直線を引き、この仮想半直線と前記内輪郭との交点を第一内輪郭点、前記仮想半直線と前記外輪郭との交点を第一外輪郭点とした際、前記第一内輪郭点と前記第一外輪郭点との距離が第五距離以上である場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第五特徴フラグを設定し、前記第一内輪郭点および前記第一内輪郭点の中点を中心とした１辺が第六距離である矩形領域内において、前記第一外輪郭点の輝度値との差の分散が第一分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第六特徴フラグを設定し、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点を結ぶ線分上の輝度の平均値を算出し、前記内輪郭上の点のうち、前記第一内輪郭点の両側に位置する所定の数の点において、前記輝度の平均値との差の分散が第二分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第七特徴フラグを設定し、かつ、前記輝度の平均値との差の分散が第三分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第八特徴フラグを設定し、前記欠陥検出手段は、欠陥フラグ設定手段と欠陥特定手段とを有し、前記欠陥フラグ設定手段は、前記内輪郭近似円の中心点に対して、前記特徴フラグが設定された点が連続する範囲の角度をそれぞれ取得し、前記第六特徴フラグの範囲が第一角度以上、かつ前記第八特徴フラグの範囲が第二角度以上、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複する範囲にカケの可能性が大きいカケ欠陥フラグを設定し、前記第六特徴フラグの範囲が第一角度以上、かつ前記第八特徴フラグの範囲が第二角度未満、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第六特徴フラグの範囲にカケの可能性が少なからずあることを示す小カケ欠陥フラグを設定し、前記第二特徴フラグの範囲が第三角度以上、かつ前記第四特徴フラグの範囲が第四角度以上、かつ前記第二特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第二特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複する範囲にチッピングの可能性が大きいチッピング欠陥フラグを設定し、前記第五特徴フラグの範囲が第五角度以上である場合に、ノリ残りの可能性が大きいノリ欠陥フラグを設定し、前記第一特徴フラグの範囲が第六角度以上、かつ前記第七特徴フラグの範囲が第七角度以上、かつ前記第一特徴フラグの範囲および前記第七特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第一特徴フラグの範囲および前記第七特徴フラグの範囲が重複する範囲に微小欠陥の可能性が大きい微小欠陥フラグを設定し、前記第六特徴フラグの範囲が第八角度以上、かつ前記第四特徴フラグの範囲が第九角度以上、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複している場合に、欠陥の可能性がある他欠陥フラグおよびチッピングの可能性が少なからずあることを示す小チッピング欠陥フラグを設定し、前記欠陥特定手段は、設定された前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を特定することが好ましい。
【００１１】
ここで検出可能な欠陥の種類としては、カケ、チッピング、ノリ残りである。
この発明では、内輪郭上の点に設定された特徴フラグに基づいて欠陥フラグを設定し、欠陥の種類を特定している。具体的には、角度方向の輝度変化が大きく、かつ、内輪郭上の隣接する複数の点における輝度変化が特に大きい場合はカケである。また、内輪郭、外輪郭ともに近似円より外側に特に突出し、かつ、外輪郭上の点が近似円より外側に突出している場合はチッピングである。また、内輪郭と外輪郭の間の厚みが大きい場合はノリ残りである。
このように、複数の特徴の組み合わせにより欠陥を特定するため、ノズル穴に生じる欠陥を精度よく検出することができる。
なお、第一距離から第六距離、第一角度から第九角度、第一分散閾値から第三分散閾値は、それぞれ予め定められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。
【００１２】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記カケ欠陥フラグに置き換え、前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグと重複せず前記チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記チッピング欠陥フラグに置き換え、前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグおよび前記チッピング欠陥フラグと重複せず前記ノリ欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記ノリ欠陥フラグに置き換え、前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグ、前記チッピング欠陥フラグ、および前記ノリ欠陥フラグのいずれとも重複せず、前記他欠陥フラグの範囲から第十二角度以内の位置に前記チッピング欠陥フラグ、および前記ノリ欠陥フラグのいずれかが存在している場合は、前記位置までの角度の隔たりが最も小さい欠陥フラグで前記他欠陥フラグを置き換えることが好ましい。
【００１３】
この発明では、何らかの欠陥の可能性がある範囲にカケの可能性が大きい範囲が重複している場合は、何らかの欠陥の可能性がある範囲はカケの一部である可能性が大きいため、カケ欠陥フラグとして扱う。また、何らかの欠陥の可能性がある範囲にカケではなくチッピングの可能性が大きい範囲が重複している場合は、何らかの欠陥の可能性がある範囲はチッピングの一部である可能性が大きいため、チッピング欠陥フラグとして扱う。また、何らかの欠陥の可能性がある範囲にカケでもチッピングでもなくノリ残りの可能性が大きい範囲が重複している場合は、何らかの欠陥の可能性がある範囲はノリ残りの一部である可能性が大きいため、ノリ残り欠陥フラグとして扱う。
このように、特徴フラグだけでは欠陥を特定できなかった範囲の欠陥を特定することができるため、精度よく欠陥の種類を特定することができる。また、一つの欠陥フラグのみでは欠陥の特定が困難な箇所であっても、その欠陥の範囲に重複する他の欠陥の可能性により、欠陥の種類を特定できる。
【００１４】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記カケ欠陥フラグが連続する第一カケ範囲について、この第一カケ範囲から第七距離以内の位置に前記カケ欠陥フラグが設定された第二カケ範囲が存在し、かつ、前記第二カケ範囲が第八距離以上の場合は、前記第一カケ範囲と前記第二カケ範囲との間の範囲に前記カケ欠陥フラグを設定し、前記第二カケ範囲が前記第八距離未満の場合は、前記第二カケ範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００１５】
この発明では、２つのカケ欠陥フラグの範囲が第七距離以内の位置に存在する場合、両方のカケ欠陥フラグの範囲が第八距離以上であれば、両方のカケ欠陥フラグ範囲の間にもカケ欠陥フラグを設定し、一方の範囲が第八距離未満、すなわち狭い場合は、その一方の範囲のカケ欠陥フラグを削除する。なお、第七距離および第八距離は予め設定された値であり、その範囲に設定された欠陥フラグを削除しても問題ない程度に狭い範囲である。
これによれば、２つのカケ欠陥フラグの範囲が第七距離以内の位置に存在し、その間の短い範囲に異なる欠陥フラグが設定されている場合は、カケ欠陥フラグの範囲を繋げて一つの範囲としたり、一方の範囲を誤検出とみなしたりするので、カケ欠陥フラグの設定範囲の境界が明確になり、カケの位置を精度よく特定することができる。
【００１６】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記チッピング欠陥フラグが連続する第一チッピング範囲について、この第一チッピング範囲から第七距離以内の位置に前記チッピング欠陥フラグが設定された第二チッピング範囲が存在し、かつ、前記第二チッピング範囲が第八距離以上の場合は、前記第一チッピング範囲と前記第二チッピング範囲との間の範囲に前記チッピング欠陥フラグを設定し、前記第二チッピング範囲が第八距離未満の場合は、前記第二チッピング範囲に設定された前記チッピング欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００１７】
この発明では、２つのチッピング欠陥フラグの範囲が第七距離以内の位置に存在する場合、両方のチッピング欠陥フラグの範囲が第八距離以上であれば、両方のチッピング欠陥フラグ範囲の間にもチッピング欠陥フラグを設定し、一方の範囲が第八距離未満、すなわち狭い場合は、その一方の範囲のチッピング欠陥フラグを削除する。なお、第七距離および第八距離は予め設定された値であり、その範囲に設定された欠陥フラグを削除しても問題ない程度に狭い範囲である。
これによれば、２つのチッピング欠陥フラグの範囲が近くに存在し、その間の短い範囲に異なる欠陥フラグが設定されている場合は、チッピング欠陥フラグの範囲を繋げて一つの範囲としたり、一方の範囲を誤検出とみなしたりするので、チッピング欠陥フラグの設定範囲の境界が明確になり、チッピングの位置を精度よく特定することができる。
【００１８】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記ノリ欠陥フラグが連続する第一ノリ範囲について、この第一ノリ範囲から第七距離以内の位置に前記ノリ欠陥フラグが設定された第二ノリ範囲が存在し、かつ、前記第二ノリ範囲が第八距離以上の場合は、前記第一ノリ範囲と前記第二ノリ範囲との間の範囲に前記ノリ欠陥フラグを設定し、前記第二ノリ範囲が第八距離未満の場合は、前記第二ノリ範囲に設定された前記ノリ欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００１９】
この発明では、２つのノリ残り欠陥フラグの範囲が第七距離以内の位置に存在する場合、両方のノリ残り欠陥フラグの範囲が第八距離以上であれば、両方のノリ残り欠陥フラグ範囲の間にもノリ残り欠陥フラグを設定し、一方の範囲が第八距離未満、すなわち狭い場合は、その一方の範囲のノリ残り欠陥フラグを削除する。なお、第七距離および第八距離は予め設定された値であり、その範囲に設定された欠陥フラグを削除しても問題ない程度に狭い範囲である。
これによれば、２つのノリ残り欠陥フラグの範囲が近くに存在し、その間の短い範囲に異なる欠陥フラグが設定されている場合は、ノリ残り欠陥フラグの範囲を繋げて一つの範囲としたり、一方の範囲を誤検出とみなしたりするので、ノリ残り欠陥フラグの設定範囲の境界が明確になり、ノリ残りの位置を精度よく特定することができる。
【００２０】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記小チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００２１】
この発明では、他欠陥フラグと小チッピング欠陥フラグが重複する場合は他欠陥フラグを削除するため、欠陥の種類を精度よく検出することができる。また、他欠陥フラグと小チッピング欠陥フラグが重複する場合、欠陥である可能性が低いことを意味する。したがって、この範囲のフラグを削除することで、誤検出を防止することができる。
【００２２】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記カケ欠陥フラグが連続する範囲について、前記チッピング欠陥フラグまたはノリ欠陥フラグと重複する場合は、前記カケ欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００２３】
この発明では、カケ欠陥フラグの範囲であっても、チッピング欠陥フラグまたはノリ残り欠陥フラグの範囲と重複する場合は、周囲と比べて若干明るい部分を誤検出している可能性が高いため、この範囲はカケではないと判定する。これにより、カケと、チッピングまたはノリ残りと、を区別することができ、精度よく欠陥を検出することができる。
【００２４】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記ノリ欠陥フラグが連続する範囲について、前記チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記ノリ欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記ノリ欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００２５】
この発明において、チッピング欠陥フラグの範囲とノリ残り欠陥フラグの範囲とが重複するということは、内輪郭と外輪郭の間に大きな厚みがあり、かつ、内輪郭も外輪郭も外側に突出しているということである。これは、ノズル穴の内周側に膜状のものが残っている状態であり、これがノリ残りである可能性は低いため、ノリ残りの可能性を排除したものである。これによれば、チッピングとノリ残りとを区別することができ、精度よく欠陥を検出することができる。
【００２６】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記カケ欠陥フラグ、前記小カケ欠陥フラグ、または前記微小欠陥フラグが連続する範囲について、前記カケ欠陥フラグの範囲の端部に前記小カケ欠陥フラグまたは前記微小欠陥フラグのうちいずれか一方のみが重複している場合は、前記カケ欠陥フラグの範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを前記他欠陥フラグで置き換え、前記カケ欠陥フラグ、前記小カケ欠陥フラグ、または前記微小欠陥フラグが連続する範囲について、前記小カケ欠陥フラグと前記微小欠陥フラグとが重複する範囲はあるが、前記カケ欠陥フラグと重複する範囲がない場合は、前記小カケ欠陥フラグと前記微小欠陥フラグとが重複する範囲に前記他欠陥フラグを設定することが好ましい。
【００２７】
この発明において、カケ欠陥フラグに小カケ欠陥フラグまたは微小欠陥フラグが重複していない場合は、チッピングの一部や小さなノリ残りをカケと誤判定している可能性があるが、実際に欠陥が存在している可能性を考慮して他欠陥フラグを設定している。また、小カケ欠陥フラグと微小欠陥フラグが重複し、カケ欠陥フラグが重複していない場合は、カケや小さなチッピングが存在している可能性を考慮して他欠陥フラグを設定している。
【００２８】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記第三特徴フラグが第十角度以上となる範囲と重複している場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを前記カケ欠陥フラグで置き換え、前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記第五特徴フラグが第十一角度以下となる範囲と重複している場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを前記ノリ欠陥フラグで置き換えることが好ましい。
【００２９】
この発明では、他欠陥フラグの範囲において、内輪郭上の点が内側に突出している範囲と重複する場合はカケの可能性が高いため、カケ欠陥フラグを設定する。また、他欠陥フラグの範囲において、内輪郭と外輪郭との間の厚みが大きい部分の範囲が第十一角度以下の（狭い）場合は、小さなノリ残りである可能性が高い。
このように、他欠陥フラグをカケ欠陥フラグまたはノリ残り欠陥フラグに再設定することで、欠陥の種類を精度よく特定することができる。
なお、第十角度および第十一角度はそれぞれ予め定められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。
【００３０】
本発明のノズル外観検査方法は、ノズル穴の開口部を撮像して、画像を取得する撮像工程と、取得した前記画像を、輝度閾値に対して二値化した二値化画像を生成する二値化工程と、前記二値化画像に基づいて、前記ノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出工程と、前記内輪郭の近似円である内輪郭近似円、および前記外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出工程と、前記二値化画像における前記内輪郭および前記外輪郭と前記内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、前記内輪郭および前記外輪郭の形状の特徴を抽出し、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、前記特徴を示す特徴フラグを設定するフラグ設定工程と、前記特徴フラグに基づいて、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出工程と、を実施することを特徴とする。
【００３１】
この発明は、上記発明と同様に、ノズル穴に発生する欠陥の種類や位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るノズル外観検査装置の構成を示すブロック図。
【図２】二値化画像の画像データの一例を示す図であり、（Ａ）はカケ、（Ｂ）はチッピング、（Ｃ）はノリ残りを示す。
【図３】二値化画像に基づいて設定されるパラメーターを説明する図。
【図４】欠陥フラグを調整する方法を説明する図。
【図５】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図６】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図７】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図８】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図９】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図１０】前記画像データを画像処理した結果を示す図であり、（Ａ）はカケ、（Ｂ）はチッピング、（Ｃ）はノリ残りを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔欠陥検出装置の構成〕
図１は本発明の一実施形態に係るノズル外観検査装置の構成を示すブロック図である。
ノズル外観検査装置１００は、シリコンノズルプレートなどの被検査物１のノズル穴の輪郭形状欠陥、すなわち、ノズル穴の欠陥を検出するものであり、本実施形態では、カケ、チッピング、ノリ残りの欠陥を検出する。
そして、ノズル外観検査装置１００は、ＸＹステージ２、顕微鏡４、ＣＣＤカメラ５、制御装置６、表示装置７を備えて構成される。被検査物１は、ＸＹステージ２上に載置され、平面的に移動可能に構成されている。
【００３４】
顕微鏡４は、被検査物１を拡大してＣＣＤカメラ５で撮影するために設けられており、被検査物１の欠陥を検出するために十分な倍率を有するものが用いられている。
ＣＣＤカメラ５は、顕微鏡４を介して被検査物１を撮影する撮像手段である。
制御装置６は、ＣＣＤカメラ５を制御し、被検査物１の欠陥を検出する画像処理手段である。
表示装置７は、制御装置６に接続された液晶ディスプレイなどの表示装置である。
【００３５】
制御装置６は、例えばパーソナルコンピューターなどを用いることができ、ＣＣＤカメラ５により撮像された撮像画像を処理して、被検査物１の欠陥を検出する。そして、この制御装置６は、図１に示すように、画像入力手段６０と、二値化手段６１と、輪郭検出手段６２と、近似円算出手段６３と、フラグ設定手段６４と、欠陥検出手段６５と、を備えている。
ここで、制御装置６は、ＨＤＤやメモリーなどの図示しない記憶手段を備え、この記憶手段に記録されるプログラムとして上記二値化手段６１と、輪郭検出手段６２と、近似円算出手段６３と、フラグ設定手段６４と、欠陥検出手段６５が記憶されている。そして、制御装置６に設けられる図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により、記憶手段から適宜二値化手段６１、輪郭検出手段６２、近似円算出手段６３、フラグ設定手段６４、および欠陥検出手段６５などのプログラムが読み出され、演算処理されることで、被検査物１におけるノズル穴の輪郭形状欠陥の検出処理が実行される。
なお、本実施形態では、上記のように、二値化手段６１、輪郭検出手段６２、近似円算出手段６３、フラグ設定手段６４、および欠陥検出手段６５がプログラムとして記憶手段に記憶され、ＣＰＵにより適宜読み出されて処理が実行される構成を例示するが、これに限定されない。すなわち、二値化手段６１、輪郭検出手段６２、近似円算出手段６３、フラグ設定手段６４、および欠陥検出手段６５は、ＩＣチップなどの集積回路、その他ハードウェアにより構成され、画像入力手段６０から入力される撮像画像の画像データを適宜信号処理することで欠陥を検出する構成としてもよい。
【００３６】
画像入力手段６０は、ＣＣＤカメラ５から撮像された図２に示すような撮像画像の画像データが入力され、その画像データを図示しない記憶手段に記憶する。
二値化手段６１は、入力された画像データに対して、例えばメディアンフィルターを適用してノイズ成分を除去し、ノイズ成分を除去した画像に対して、所定輝度閾値で二値化処理し、二値化画像を生成する。ここで、二値化画像を図２に示す。図２（Ａ）はＡの部分にカケが生じた状態を示し、図２（Ｂ）はＢの部分にチッピングが生じた状態を示し、図２（Ｃ）はＣの部分にノリ残りが生じた状態を示している。
【００３７】
輪郭検出手段６２は、二値化画像における連結要素について画素数でふるいかけを行い、ノズル穴と思われる部分以外を削除し、その後残った連結要素について輪郭追跡を行い、ノズル穴の内輪郭と外輪郭を検出する。
近似円算出手段６３は、二値化画像のノズル穴の内輪郭と外輪郭について、それぞれ内輪郭近似円ＩＣと外輪郭近似円ＯＣとを求め（図３参照）、各近似円の半径と中心座標を求める。
【００３８】
フラグ設定手段６４は、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点に対して、以下の表１に示す特徴フラグを設定する。
具体的には、図３に示すように、内輪郭近似円ＩＣまたは外輪郭近似円ＯＣの円周からの距離に基づいた特徴フラグを設定する。図３には、内輪郭近似円ＩＣと、内輪郭近似円ＩＣより半径がｄＩＯＴ（第一距離）長い円ＩＯＴと、内輪郭近似円ＩＣより半径がｄＩＯ（第二距離）長い円ＩＯと、内輪郭近似円ＩＣより半径がｄＩＵ（第三距離）短い円ＩＵと、外輪郭近似円ＯＣと、外輪郭近似円ＯＣより半径がｄＯＯ（第四距離）長い円ＯＯと、が同心円状に描かれている。図３に示す図と二値化画像とを照合し、ノズル穴の内輪郭上の各点について、内輪郭近似円ＩＣから外側にｄＩＯＴ以上離れている点にＦＩＯＴ（第一特徴フラグ）を設定し、内輪郭近似円ＩＣから外側にｄＩＯ以上離れている点にＦＩＯ（第二特徴フラグ）を設定する。ここで、ｄＩＯＴ＞ｄＩＯである。また、内輪郭近似円ＩＣから内側にｄＩＵ以上離れている点にＦＩＵ（第三特徴フラグ）を設定する。さらに、外輪郭近似円ＯＣから外側にｄＯＯ以上離れている点にＦＯＯ（第四特徴フラグ）を設定する。なお、ｄＩＯＴ、ｄＩＯ、ｄＩＵ、およびｄＯＯは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。ここで、チッピングやノリ残りの場合は内輪郭が内輪郭近似円から外側に突出していることが多く、カケの場合は内輪郭が内側に突出していることが多いため、上記の特徴フラグにより、欠陥のおおよその範囲を推定することができる。
【００３９】
また、ノズル穴の内輪郭上の点を点Ｐ（第一内輪郭点）とすると、内輪郭近似円の中心Ｏを始点とした半直線ＯＰと交わる外輪郭上の点Ｑ（第一外輪郭点）を求め、線分ＰＱの中点をＲとする。説明のために、図３の内輪郭近似円ＩＣ上に点Ｐを図示し、外輪郭近似円ＯＣ上に点Ｑを図示して説明するが、実際の点Ｐおよび点Ｑは内輪郭および外輪郭上の点である。線分ＰＱの長さがＬＴ（第五距離）以上であれば、点ＰにＦＴ（第五特徴フラグ）を設定する。なお、ＬＴは、予め設定された値であり、例えば、良品なノズル穴の内輪郭と外輪郭との間の厚みとすることができる。ここで、カケやノリ残りの場合は内輪郭と外輪郭の間の厚みが大きいことが多く、特にノリ残りではこの特徴が顕著である。
【００４０】
また、二値化画像における点Ｒを中心とした１辺ＬＬピクセルの矩形領域ＲＥ内の画素について、点Ｑとの輝度の差の分散がＶＬ（第一分散閾値）以上であれば、点ＰにＦＬ（第六特徴フラグ）を設定する。なお、ＬＬおよびＶＬは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。ここで、カケのある部分は輝度の変化が大きいため、ＦＬによりカケのおおよその範囲を推定することができる。
【００４１】
また、線分ＰＱ上の輝度の平均を求め、内輪郭上の点について、点Ｐから両側にＮ点分の輝度をそれぞれ求め、求めた輝度と線分ＰＱ上の輝度の平均との差の分散を求める。すなわち、内輪郭の角度方向に隣接する画素の輝度の分散がＶＲＴ（第二分散閾値）以上であれば、点ＰにＦＲＴ（第七特徴フラグ）を設定する。さらに、分散がＶＲ（第三分散閾値）以上であれば、点ＰにＦＲ（第八特徴フラグ）も設定する。このとき、ＶＲ＞ＶＲＴである。なお、ＶＲＴおよびＶＲは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。ここで、中点Ｒを中心とする矩形領域ＲＥ内での輝度の変化は、カケのある部分で大きくなると上述したが、チッピングやノリ残りでも大きくなる可能性はある。しかしながら、カケは、内輪郭の角度方向に隣接する画素の輝度の変化も大きくなるため、ＦＲにより、カケとそれ以外の欠陥を区別することができる。
【００４２】
【表１】
【００４３】
欠陥検出手段６５は、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点に対して設定された特徴フラグに基づいて、欠陥フラグを設定する欠陥フラグ設定部６５１と、設定された欠陥フラグに基づいて欠陥の種類および位置を特定する欠陥特定部６５２と、を備えている。
欠陥フラグ設定部６５１は、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点に対して設定された特徴フラグに基づいて、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点に対して以下の表２に示す欠陥フラグを設定する。具体的には、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点について、内輪郭近似円ＩＣの中心を原点とした角度を求め、以下の条件に応じて欠陥フラグを設定する。
【００４４】
特徴フラグＦＬが設定された点が連続する範囲の角度がθＬ（第一角度）以上、かつ特徴フラグＦＲが設定された点が連続する範囲の角度がθＲ（第二角度）以上であり、これらの範囲が重複している場合、特徴フラグＦＬが設定された点が連続する範囲および特徴フラグＦＲが設定された点が連続する範囲の各点にＤｋａｋｅ（カケの可能性大）を設定する。また、特徴フラグＦＬが設定された点が連続する角度の範囲がθＬ以上ではあるが、特徴フラグＦＲが設定された点が連続する角度の範囲がθＲ以上でない場合、ＦＬが連続して設定された点にＤｋ（カケの可能性小）を設定する。なお、θＬおよびθＲは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。すなわち、角度方向の輝度変化が大きく、局所領域内の輝度変化も大きい場合はカケの可能性が大きく、角度方向の輝度変化が大きく、局所領域内の輝度変化が小さい場合はカケの可能性が少なからずある。
【００４５】
特徴フラグＦＩＯが設定された点が連続する範囲の角度がθＩＯ（第三角度）以上、かつ特徴フラグＦＯＯが設定された点が連続する範囲の角度がθＯＯ（第四角度）以上であり、これらの範囲が重複している場合、特徴フラグＦＩＯが設定された点が連続する範囲および特徴フラグＦＯＯが設定された点が連続する範囲の各点にＤｃｈｉｐ（チッピングの可能性大）を設定する。なお、θＩＯおよびθＯＯは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。すなわち、内輪郭と外輪郭がともに外側に突出している場合はチッピングの可能性が大きい。
特徴フラグＦＴが設定された点が連続する範囲の角度がθＴ（第五角度）以上である場合、ＦＴが設定された点にＤｎｏｒｉ（ノリ残りの可能性大）を設定する。なお、θＴは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。
【００４６】
特徴フラグＦＩＯＴが設定された点が連続する範囲の角度がθＩＯＴ（第六角度）以上、かつ特徴フラグＦＲＴが設定された点が連続する範囲の角度がθＲＴ（第七角度）以上であり、これらの範囲が重複している場合、この重複した範囲の各点にＤＴ（微小欠陥の可能性あり）を設定する。なお、θＩＯＴおよびθＲＴは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。すなわち、内輪郭が外側に若干突出し、多少の輝度変化もある場合には、何らかの微小な欠陥が存在する可能性がある。
【００４７】
特徴フラグＦＩＯＴが設定された点が連続する範囲の角度がθＩＯＴ（第八角度）以上、かつ特徴フラグＦＯＯが設定された点が連続する範囲の角度がθＯＯ（第九角度）以上であり、これらの範囲が重複している場合、この重複した範囲の各点にＤＳ（欠陥の可能性あり）とＤＣ（チッピングの可能性小）を設定する。すなわち、内輪郭が外側に若干突出し、外輪郭が外側に大きく突出している場合は何らかの欠陥（主にチッピング）が存在する可能性がある。
【００４８】
【表２】
【００４９】
また、欠陥フラグ設定部６５１は、上述のようにして設定された欠陥フラグを調整し、再設定する。
具体的には、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、Ｄｋａｋｅと重複する場合はＤＳをＤｋａｋｅで置き換え、Ｄｋａｋｅと重複せずＤｃｈｉｐと重複する場合はＤＳをＤｃｈｉｐで置き換え、ＤｋａｋｅおよびＤｃｈｉｐと重複せずＤｎｏｒｉと重複する場合はＤＳをＤｎｏｒｉで置き換える。また、ＤＳがＤｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのいずれとも重複しない場合は、ＤＳが設定された点が連続する範囲からθＳ以内の角度だけ離れた位置にＤｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのいずれかが存在していれば、角度の隔たりが最も小さいフラグでＤＳを置き換える。ここで、θＳは、ＤＳの範囲とＤｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのいずれかの範囲との間を削除しても問題ない程度の小さい角度である。すなわち、欠陥の可能性がある範囲（ＤＳ）と欠陥の可能性が大きい範囲（Ｄｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉ）が重複している場合、または、欠陥の可能性がある範囲（ＤＳ）の近くに欠陥の可能性が大きい範囲（Ｄｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉ）がある場合は、可能性が大きい欠陥として扱う。
【００５０】
また、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する第一範囲について、この第一範囲から第一所定角度（第七角度）だけ離れた位置にＤｋａｋｅが設定された第二範囲が存在する場合、第一範囲と第二範囲との間の各点にＤｋａｋｅを設定する。ただし、第二範囲が第二所定角度（第八角度）より小さい（非常に狭い）場合は、第二範囲の各点に設定されたＤｋａｋｅを削除する。同様に、欠陥フラグＤｃｈｉｐが設定された点が連続する第三範囲について、この第三範囲から第一所定角度だけ離れた位置にＤｃｈｉｐが設定された第四範囲が存在する場合、第三範囲と第四位置との間の各点にＤｃｈｉｐを設定する。ただし、第四範囲が第二所定角度より小さい（非常に狭い）場合は、第四範囲の各点に設定されたＤｃｈｉｐを削除する。同様に、欠陥フラグＤｎｏｒｉが設定された点が連続する第五範囲について、この第五範囲から第一所定角度だけ離れた近い位置にＤｎｏｒｉが設定された第六範囲が存在する場合、第五範囲と第六範囲との間の各点にＤｎｏｒｉを設定する。ただし、第六範囲が第二所定角度より小さい（非常に狭い）場合は、第六範囲の各点に設定されたＤｎｏｒｉを削除する。ここで、第一所定角度は、第一範囲（または第三範囲、第五範囲）および第二範囲（または第四範囲、第六範囲）の間に設定された欠陥フラグを無視できる程度に十分小さい角度である。また、第二所定角度は、第二範囲に設定された欠陥フラグを無視できる程度に十分に小さい角度である。すなわち、同じ種類の欠陥が近くに存在する場合、その範囲の間もその欠陥の一部として扱う。ただし、欠陥の範囲が非常に狭い場合は誤検出として削除する。
【００５１】
また、欠陥フラグＤｓが設定された点が連続する範囲について、ＤＣと重複する場合は、当該範囲の各点に設定されたＤｓを削除する。すなわち、欠陥の可能性がある範囲に、チッピングの可能性が小さい範囲が重複する場合、その範囲に欠陥が存在する可能性はかなり低い。なお、欠陥フラグ設定部６５１による上述の処理において、ＤＳ（欠陥の可能性あり）とＤＣ（チッピングの可能性小）を設定したが、チッピングの可能性が小さい場合は何らかの欠陥、特にチッピングやカケに隣接していることが多い。チッピングの可能性が小さい範囲と欠陥の可能性がある範囲とが重複する範囲が実際に欠陥である場合には、隣接する欠陥と統合される可能性が非常に高い。したがって、欠陥の可能性がそのまま残っているということは、近くに欠陥は存在しないということになる。
【００５２】
また、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する範囲について、ＤｃｈｉｐまたはＤｎｏｒｉと重複する場合は、Ｄｋａｋｅを削除する。すなわち、カケの可能性が大きくても、チッピングの可能性が大きい、またはノリ残りの可能性が大きい場合は、周囲と比べて明るかったり暗かったりする部分を誤検出している可能性が高い。
また、欠陥フラグＤｎｏｒｉが設定された点が連続する範囲について、Ｄｃｈｉｐと重複する場合は、Ｄｎｏｒｉを削除する。すなわち、内輪郭と外輪郭との間の厚みが大きく、内輪郭も外輪郭も外側に突出している場合は、ノズル穴の内側に膜状のものが残ってはいるものの、ノリ残りである可能性は非常に低い。
【００５３】
また、欠陥フラグＤｋａｋｅ、Ｄｋ、ＤＴの範囲について、Ｄｋａｋｅの範囲の端部にＤｋ、ＤＴのうちいずれか一方のみが重複している場合、すなわち図４（Ａ）に示すような場合は、ＤｋａｋｅをＤＳで置き換える。すなわち、カケの可能性の大きい範囲の近くにカケの可能性が小さい部分と微小欠陥の可能性がある部分の両方がない場合、チッピングの一部や小さなノリ残りをカケと誤判定している可能性があるが、実際に欠陥が存在している可能性もある。
また、欠陥フラグＤｋａｋｅ、Ｄｋ、ＤＴの範囲について、ＤｋとＤＴとが重複する範囲があるが、Ｄｋａｋｅと重複する範囲がない場合、すなわち図４（Ｂ）に示すような場合は、ＤｋとＤＴとが重複する範囲にＤＳを設定する。すなわち、カケの可能性が大きくはないが、カケの可能性が多少あり、微小欠陥の可能性がある場合、カケや小さなチッピングの可能性がある。しかしながら、この段階では判断できないため、欠陥の可能性があるものとして扱う。
なお、図４（Ｃ）に示すように、Ｄｋａｋｅの範囲の一方の端部にＤｋが重複し、他方の端部にＤＴが重複する場合は、そのＤｋａｋｅの範囲はカケと判断することができる。
【００５４】
また、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、特徴フラグＦＩＵが設定された点が連続する角度の範囲がθＳＩＵ以上である範囲と重複している場合は、ＤＳをＤｋａｋｅで置き換える。また、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、特徴フラグＦＴが設定された点が連続する角度の範囲がθＳＴ以下である範囲と重複している場合は、ＤＳをＤｎｏｒｉで置き換える。すなわち、欠陥の可能性がある範囲で内輪郭が内側に突出している場合、カケの可能性が高い。また、内輪郭と外輪郭の間の厚みが大きい部分の範囲が狭い場合は小さなノリ残りである可能性があるが、これまでの処理で何らかの誤判定として削除されている場合が多い。しかしながら、欠陥の可能性がある場合は実際にノリ残りである可能性が高い。
【００５５】
欠陥特定部６５２は、以上の処理により設定された欠陥フラグに基づいて、欠陥の生じている位置および欠陥の種類を特定する。すなわち、Ｄｋａｋｅが設定されている範囲をカケと特定し、Ｄｃｈｉｐが設定されている範囲をチッピングと特定し、Ｄｎｏｒｉが設定されている範囲をノリ残りと特定する。
【００５６】
〔ノズル外観検査装置の動作〕
次に、本実施形態のノズル外観検査装置によるノズル外観検査方法について、フローチャートを用いて説明する。図５から図９は、本実施形態のノズル外観検査装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
まず、被検査物１がＸＹステージ２にセットされると、制御装置６の画像入力手段６０は、被検査物１の画像をＣＣＤカメラ５で撮影し、その撮影画像の画像データを取得する画像取得工程（撮像工程）を行う（ＳＴ１）。このとき撮影画像は、図示しないＡ／Ｄ変換器により、例えば、２５６階調（８ビット）のデジタルデータとして、制御装置６に取り込まれる。
【００５８】
次に、二値化手段６１は、取得された画像データに対して所定輝度閾値で二値化処理し、図２に示すような二値化画像を生成する（ＳＴ２）。
次に、輪郭検出手段６２は、生成された二値化画像からノズル穴を抽出し、輪郭追跡を行ってノズル穴の内輪郭と外輪郭を検出する（ＳＴ３）。
そして、近似円算出手段６３は、検出された内輪郭と外輪郭について、図３に示すような内輪郭近似円ＩＣおよび外輪郭近似円ＯＣをそれぞれ求め、その半径と中心座標を求める（ＳＴ４）。
【００５９】
フラグ設定手段６４は、二値化画像から検出された内輪郭および外輪郭と、求められた内輪郭近似円ＩＣおよび外輪郭近似円ＯＣとに基づいて、内輪郭上の点および外輪郭上の点にノズル穴の特徴を示す特徴フラグ（表１参照）を設定する工程（設定工程）と、一度設定した欠陥フラグを調整して再設定する工程（再設定工程）を実施する。設定工程は、以下のＳＴ５〜ＳＴ２２の処理により実施され、再設定工程は、以下のＳＴ３５〜ＳＴ５６の処理により実施される。
【００６０】
フラグ設定手段６４は、まず、ノズル穴の内輪郭上の点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＯＴ以上外側に位置しているか否かを判定する（ＳＴ５）。ｄＩＯＴ以上外側に位置している場合（ＳＴ５：Ｙｅｓ）は、その点に特徴フラグＦＩＯＴを設定する（ＳＴ６）。さらに、その点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＯ以上外側に位置しているか否かを判定する（ＳＴ７）。ｄＩＯ以上外側に位置している場合（ＳＴ７：Ｙｅｓ）は、その点に特徴フラグＦＩＯを設定する（ＳＴ８）。
一方、ｄＩＯＴ以上外側に位置していない場合（ＳＴ５：Ｎｏ）は、その点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＵ以上内側に位置しているか否かを判定する（ＳＴ９）。ｄＩＵ以上内側に位置している場合（ＳＴ９：Ｙｅｓ）は、その点に特徴フラグＦＩＵを設定する（ＳＴ１０）。
なお、内輪郭上の点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＯ以上外側に位置していない場合（ＳＴ７：Ｎｏ）および内輪郭上の点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＵ以上内側に位置していない場合（ＳＴ９：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ１１へ進む。
【００６１】
次に、フラグ設定手段６４は、外輪郭上の点が外輪郭近似円ＯＣの円周からｄＯＯ以上外側に位置しているか否かを判定する（ＳＴ１１）。ｄＯＯ以上外側に位置している場合（ＳＴ１１：Ｙｅｓ）は、その点に特徴フラグＦＯＯを設定する（ＳＴ１２）。一方、ｄＯＯ以上外側に位置していない場合（ＳＴ１１：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ１３へ進む。
【００６２】
次に、フラグ設定手段６４は、図６に示すように、内輪郭上の点をＰとし、内輪郭近似円ＩＣの中心Ｏを始点とする半直線ＯＰと交わる外輪郭上の点Ｑを求め、線分ＰＱの中点Ｒを求める（ＳＴ１３）。
次に、フラグ設定手段６４は、求めた線分ＰＱの長さが、ＬＴ以上であるか否かを判定する（ＳＴ１４）。ＬＴ以上であれば（ＳＴ１４：Ｙｅｓ）、点Ｐに特徴フラグＦＴを設定する（ＳＴ１５）。一方、ＬＴ以上でなければ（ＳＴ１４：Ｎｏ）、次のステップＳＴ１６へ進む。
【００６３】
次に、フラグ設定手段６４は、点Ｒを中心とした矩形領域ＲＥ内の画素について、点Ｑにおける画素との輝度差を求め、輝度差の分散がＶＬ以上であるか否かを判定する（ＳＴ１６）。輝度差の分散がＶＬ以上である場合（ＳＴ１６：Ｙｅｓ）、点Ｐに特徴フラグＦＬを設定する（ＳＴ１７）。一方、輝度差の分散がＶＬ以上でない場合（ＳＴ１６：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ１８へ進む。
次に、フラグ設定手段６４は、線分ＰＱ上の画素の輝度の平均を求め（ＳＴ１８）、内輪郭上の点について、点Ｐから両側にＮ点分の輝度をそれぞれ求め、求めた輝度と輝度の平均との差の分散がＶＲＴ以上であるか否かを判定する（ＳＴ１９）。ＶＲＴ以上である場合（ＳＴ１９：Ｙｅｓ）は、点Ｐに特徴フラグＦＲＴを設定する（ＳＴ２０）。さらに、内輪郭上の点について、点Ｐから両側にＮ点分の輝度と輝度の平均との差の分散がＶＲ以上であるか否かを判定する（ＳＴ２１）。ＶＲ以上である場合（ＳＴ２１：Ｙｅｓ）は、点Ｐに特徴フラグＦＲを設定する（ＳＴ２２）。
一方、点Ｐから両側にＮ点分の輝度と輝度の平均との差の分散がＶＲＴ以上でない場合（ＳＴ１９：Ｎｏ）および点Ｐから両側にＮ点分の輝度と輝度の平均との差の分散がＶＲ以上でない場合（ＳＴ２１：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ２３へ進む。
【００６４】
欠陥検出手段６５は、設定された特徴フラグに基づいて欠陥の可能性を示す欠陥フラグを設定する工程と、設定された欠陥フラグを調整して再設定する工程と、再設定された欠陥フラグに基づいて欠陥を判定する工程と、を実施する。
まず、欠陥フラグ設定部６５１は欠陥の可能性を示す欠陥フラグを設定する工程を実施する。この工程は、以下のＳＴ２３〜３４の処理により実施される。
【００６５】
すなわち、欠陥フラグ設定部６５１は、まず、図７に示すように、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点について、内輪郭近似円ＩＣの中心を原点とした角度を求める（ＳＴ２３）。
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、特徴フラグＦＬが設定されている点が連続する範囲が角度θＬ以上である範囲（範囲１）と、特徴フラグＦＲが設定されている点が連続する範囲が角度θＲ以上であるという範囲（範囲２）と、について、以下の条件を満たすか否かを判定する（ＳＴ２４）。範囲１および範囲２が重複しない場合、または範囲１の条件のみ満たしている場合は、範囲１に属する各点に対して欠陥フラグＤＫを設定する（ＳＴ２５）。また、範囲１および範囲２が重複する場合は、範囲１と範囲２に属する各点に対して欠陥フラグＤＫａｋｅを設定する（ＳＴ２６）。また、いずれの条件も満たさない場合は、次のステップＳＴ２７へ進む。
【００６６】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、特徴フラグＦＩＯが設定されている点が連続する範囲が角度θＩＯ以上、かつ、特徴フラグＦＯＯが設定されている点が連続する範囲が角度θＯＯ以上、かつ、これらの範囲が重複しているか否かを判定する（ＳＴ２７）。この条件を満たす場合（ＳＴ２７：Ｙｅｓ）は、特徴フラグＦＩＯが設定されている点が連続する範囲および特徴フラグＦＯＯが設定されている点が連続する範囲の各点に対して欠陥フラグＤｃｈｉｐを設定する（ＳＴ２８）。一方、条件を満たさない場合（ＳＴ２７：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ２９へ進む。
【００６７】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、特徴フラグＦＴが設定されている点が連続する範囲が角度θＴ以上であるか否かを判定する（ＳＴ２９）。角度θＴ以上である場合（ＳＴ２９：Ｙｅｓ）は、特徴フラグＦＴが設定されている点が連続する範囲に欠陥フラグＤｎｏｒｉを設定する（ＳＴ３０）。一方、角度θＴ以上でない場合（ＳＴ２９：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ３１へ進む。
【００６８】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、特徴フラグＦＩＯＴが設定されている点が連続する範囲が角度θＩＯＴ以上、かつ、特徴フラグＦＲＴが設定されている点が連続する範囲が角度θＲＴ以上、かつ、これらの範囲が重複しているか否かを判定する（ＳＴ３１）。この条件を満たす場合（ＳＴ３１：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に対して欠陥フラグＤＴを設定する（ＳＴ３２）。一方、条件を満たさない場合（ＳＴ３１：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ３３へ進む。
【００６９】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、図８に示すように、特徴フラグＦＩＯＴが設定されている点が連続する範囲が角度θＩＯＴ以上、かつ、特徴フラグＦＯＯが設定されている点が連続する範囲が角度θＯＯ以上、かつ、これらの範囲が重複しているか否かを判定する（ＳＴ３３）。この条件を満たす場合（ＳＴ３３：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に対して欠陥フラグＤＳおよびＤＣを設定する（ＳＴ３４）。一方、条件を満たさない場合（ＳＴ３３：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ３５へ進む。
【００７０】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、再設定工程を実施する。
欠陥フラグ設定部６５１は、まず、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、Ｄｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのいずれのフラグと重複するかを判定する（ＳＴ３５）。Ｄｋａｋｅと重複する場合は、その範囲のＤＳをＤｋａｋｅで置き換える（ＳＴ３６）。また、Ｄｋａｋｅと重複せず、Ｄｃｈｉｐと重複する場合は、その範囲のＤＳをＤｃｈｉｐで置き換える（ＳＴ３７）。また、ＤｋａｋｅともＤｃｈｉｐとも重複せず、Ｄｎｏｒｉと重複する場合は、ＤＳをＤｎｏｒｉで置き換える（ＳＴ３８）。そして、これらの条件をいずれも満たさない場合は、次のステップＳ３９へ進む。
【００７１】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲の近くの点に設定されているＤｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのうち、最も近くに位置する点に設定されたフラグでＤＳを置き換える（ＳＴ３９）。
【００７２】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する範囲の近くの点に別のＤｋａｋｅの範囲が存在するか否かを判定する（ＳＴ４０）。別のＤｋａｋｅの範囲が存在する（ＳＴ４０：Ｙｅｓ）場合、別のＤｋａｋｅの範囲が狭いか否かを判定し（ＳＴ４１）、狭い場合（ＳＴ４１：Ｙｅｓ）は、別のＤｋａｋｅの範囲のＤｋａｋｅを削除する（ＳＴ４２）。一方、別のＤｋａｋｅの範囲が狭くない場合（ＳＴ４１：Ｎｏ）は、Ｄｋａｋｅの範囲間に存在する各点に対して、欠陥フラグＤｋａｋｅを設定する（ＳＴ４３）。なお、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する範囲の近くの点に別のＤｋａｋｅの範囲が存在しない場合（ＳＴ４０：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ４４へ進む。
ここで、別のＤｋａｋｅの範囲が狭いとする基準は特に限定されず、誤検出とする範囲を適宜設定し、その範囲より狭いか否かで判定すればよい。
【００７３】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉが設定された点が連続する範囲について、上述したＳＴ４０〜ＳＴ４３と同様の動作を実施する（ＳＴ４４）。
すなわち、欠陥フラグＤｃｈｉｐが設定された点が連続する範囲の近くの点に別のＤｃｈｉｐの範囲が存在するか否かを判定し、別のＤｃｈｉｐの範囲が存在する場合は、別のＤｃｈｉｐの範囲が狭いか否かを判定する。狭い場合は、別のＤｃｈｉｐの範囲のＤｃｈｉｐを削除し、狭くない場合は、Ｄｃｈｉｐの範囲間に存在する各点に対して、欠陥フラグＤｃｈｉｐを設定する。また、欠陥フラグＤｎｏｒｉが設定された点が連続する範囲の近くの点に別のＤｎｏｒｉの範囲が存在するか否かを判定し、別のＤｎｏｒｉの範囲が存在する場合は、別のＤｎｏｒｉの範囲が狭いか否かを判定する。狭い場合は、別のＤｎｏｒｉの範囲のＤｎｏｒｉを削除し、狭くない場合は、Ｄｎｏｒｉの範囲間に存在する各点に対して、欠陥フラグＤｎｏｒｉを設定する。
【００７４】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、図９に示すように、欠陥フラグＤｓが設定された点が連続する範囲について、ＤＣが設定された点の範囲と重複するか否かを判定する（ＳＴ４５）。重複する場合（ＳＴ４５：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に設定されたＤＳを削除する（ＳＴ４６）。一方、重複しない場合（ＳＴ４５：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ４７へ進む。
【００７５】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する範囲について、Ｄｃｈｉｐが設定された点の範囲、またはＤｎｏｒｉが設定された点の範囲と重複するか否かを判定する（ＳＴ４７）。重複する場合（ＳＴ４７：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に設定されたＤｋａｋｅを削除する（ＳＴ４８）。一方、重複しない場合（ＳＴ４７：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ４９へ進む。
【００７６】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｃｈｉｐが設定された点が連続する範囲と、Ｄｎｏｒｉが設定された点の範囲とが重複するか否かを判定する（ＳＴ４９）。重複する場合（ＳＴ４９：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に設定されたＤｎｏｒｉを削除する（ＳＴ５０）。一方、重複しない場合（ＳＴ４９：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ５１へ進む。
【００７７】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｋａｋｅ、Ｄｋ、またはＤＴが設定された点が連続する範囲について、以下の条件を満たすか否かを判定する（ＳＴ５１）。一つ目の条件は、Ｄｋａｋｅの範囲の端部にＤｋ、ＤＴのうちいずれか一方のみが重複していることである（図４（Ａ）参照）。二つ目の条件は、ＤｋとＤＴとが重複する範囲があるが、Ｄｋａｋｅと重複する範囲がないことである（図４（Ｂ）参照）。一つ目の条件（条件１）を満たす場合は、ＤｋａｋｅをＤＳで置き換える（ＳＴ５３）。二つ目の条件（条件２）を満たす場合は、重複する範囲の各点に対してＤＳを設定する（ＳＴ５２）。また、条件１と条件２のいずれも満たさない場合は、次のステップＳＴ５４へ進む。
【００７８】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、角度がθＳＩＵ以上となる範囲に設定された特徴フラグＦＩＵと重複するか否か、または欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、角度がθＳＴ以下となる範囲に設定された特徴フラグＦＴと重複するか否かを判定する（ＳＴ５４）。ＦＩＵと重複する場合は、当該範囲の各点に設定されたＤＳをＤｋａｋｅで置き換える（ＳＴ５６）。また、ＦＴと重複する場合は、当該範囲の各点に設定されたＤＳをＤｎｏｒｉで置き換える（ＳＴ５５）。
【００７９】
以上の工程を経た結果、図２に示す二値化画像は、図１０に示すように、欠陥の発生している範囲を特定した画像を得ることができる。すなわち、図１０（Ａ）では、範囲Ａにカケが発生し、図１０（Ｂ）では、範囲Ｂにチッピングが発生し、図１０（Ｃ）では、範囲Ｃにノリ残りが発生していることがわかる。
欠陥特定部６５２は、内輪郭上の各点に設定された欠陥フラグに基づいて欠陥の種類とその位置を特定する工程を実施する（ＳＴ５７）。
すなわち、Ｄｋａｋｅが設定されている範囲をカケと特定し、Ｄｃｈｉｐが設定されている範囲をチッピングと特定し、Ｄｎｏｒｉが設定されている範囲をノリ残りと特定する。
【００８０】
〔実施形態の作用効果〕
上述したように、上記実施形態のノズル外観検査装置１００では、二値化手段６１により被検査物１のノズル穴の撮像画像から二値化画像を生成し、輪郭検出手段６２により二値化画像に基づいてノズル穴の内輪郭と外輪郭とを検出するとともに、近似円算出手段６３により内輪郭近似円および外輪郭近似円を求める。そして、フラグ設定手段６４は、内輪郭と内輪郭近似円とを比較し、外輪郭と外輪郭近似円とを比較することで、ノズル穴の形状の特徴を検出し、ノズル穴の輪郭上の各点に対してその特徴を示す特徴フラグを設定する。そして、欠陥検出手段６５は、特徴フラグに基づいて、ノズル穴の輪郭上の各点における欠陥フラグを設定し、さらに各点に設定された欠陥フラグに基づいて、欠陥フラグを再設定し、再設定された欠陥フラグに基づいて欠陥の種類とその位置を特定する。
【００８１】
以上のような構成により各工程が実施されることで、ノズル穴の輪郭に発生したカケ、チッピング、ノリ残りのそれぞれの特徴を示す形状の範囲を検出し、この特徴に基づいて欠陥の種類を特定することができる。これにより、人による目視の検査ではなく、ノズル外観検査装置１００により自動的に欠陥の種類を特定できるため、人件費の削減および大量生産を行うことができる。
【００８２】
また、欠陥検出手段６５は、欠陥フラグ設定部６５１により特徴フラグに基づいて欠陥フラグを大まかに設定した後、さらに設定された欠陥フラグの調整を行って再設定した後で、欠陥特定部６５２が欠陥の種類を特定している。フラグ設定手段６４により設定された特徴フラグは、ノズル穴の輪郭上の各点における特徴を示すものであるため、特徴フラグだけで、欠の種類を特定可能な部分もあれば、特定が難しい部分もあるが、本実施形態のように２段階の処理で欠陥フラグを特定することで、誤検出を防止することができ、欠陥の種類を精度よく特定することができる。
【００８３】
〔他の実施形態〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、ＳＴ３の輪郭検出工程において、輪郭検出手段６２は、生成された二値化画像において、輝度差がある画素を抽出して輪郭追跡により内輪郭および外輪郭を検出する構成および手法を採ったが、これに限定されない。例えば、輪郭検出手段６２は、撮像画像に対して１次微分フィルターやラプラシアンフィルターを適用するなど、微分フィルターによる輪郭抽出処理を実施してもよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、撮像画像に対してメディアンフィルターを適用した後に二値化画像を生成することで、ノイズを除去した二値化画像を生成したが、ノイズ除去方法としては、これに限定されない。例えば、輪郭検出手段６２による内輪郭および外輪郭の検出の際に、注目画素の周囲に配置される８画素内の、形状形成領域を構成する画素数を計測し、この画素数が３個以下である場合に前記注目画素をノイズとして検出し、内輪郭および外輪郭から外す処理を実施してもよい。
【００８５】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【符号の説明】
【００８６】
１００…ノズル外観検査装置、６０…画像入力手段、６１…二値化手段、６２…輪郭検出手段、６３…近似円算出手段、６４…フラグ設定手段、６５…欠陥検出手段、６５１…欠陥フラグ設定部、６５２…欠陥フラグ特定部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルを撮像した画像を処理することで、ノズル穴の輪郭形状欠陥を検出するノズル外観検査装置、およびノズル外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノズルを有する基板として、インクジェットプリンターのインクジェットヘッドに用いられるノズルプレートが知られている。このノズルプレートにおけるノズル穴の輪郭形状に欠陥があると液状材料を液滴として吐出する際に不具合が生じるため、ノズルプレートの製造後に、ノズル穴の輪郭形状欠陥の有無を検出する処理が行われている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の方法では、基板の貫通部の撮像画像とこの撮像画像から求められる近似曲線とを比較することで、貫通部に付着しているカエリと称する金属製のバリの大きさを定量的に把握している。
【０００４】
特許文献２に記載の方法では、ノズル穴形状の撮像画像と、予め記憶してあるノズル穴形状パターンとを比較することで、ノズル穴が所定の形状を有しているかどうかを検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１１６９５号公報
【特許文献２】特開平１０−１００４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２に記載の方法では、欠陥の有無を抽出することはできるものの、その欠陥がどのような種類であるかを特定することはできない。ノズル穴に生じる欠陥の種類としては、カケ、チッピング、ノリ残りが挙げられ、これらのうちいずれの欠陥かを特定するためには人が目視で検査を行っており、人件費等多額の費用が必要となってしまう。また、欠陥の種類を特定するには非常に細かい作業が多く熟練された技術を要するため、人材育成も追いつかない状況である。このように、人の目視による検査では増産への対応が困難となっている。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みて、ノズル穴に生じる欠陥の種類を特定可能なノズル外観検査装置、およびノズル外観検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のノズル外観検査装置は、ノズル穴の開口部を撮像して、画像を取得する撮像手段と、取得した前記画像を、輝度閾値に対して二値化した二値化画像を生成する二値化手段と、前記二値化画像に基づいて、前記ノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出手段と、前記内輪郭の近似円である内輪郭近似円、および前記外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出手段と、前記二値化画像における前記内輪郭および前記外輪郭と前記内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、前記内輪郭および前記外輪郭の形状の特徴を抽出し、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、前記特徴を示す特徴フラグを設定するフラグ設定手段と、前記特徴フラグに基づいて、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出手段と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
この発明では、撮像手段によりノズル穴の開口部を撮像した画像を二値化処理して二値化画像を生成し、この二値化画像に基づいてノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出し、検出した内輪郭と外輪郭に基づいてそれぞれの近似円を求める。フラグ設定手段は、内輪郭および外輪郭とそれらの近似円とを比較することで、検査対象となるノズル穴の輪郭形状の特徴を抽出して特徴フラグを設定する。特徴フラグは、内輪郭および外輪郭上の各点に設定される。欠陥検出手段は、設定された特徴フラグに基づいて、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定することで欠陥の種類を検出し、欠陥フラグが設定された点から欠陥の位置を検出する。
このように、ノズル穴の輪郭形状の特徴に応じて欠陥の種類を特定することができる。また、ノズル穴の輪郭上の各点に欠陥フラグを設定するため、その欠陥が発生している位置も特定することができる。したがって、本発明のノズル外観検査装置を用いれば人による目視の検査を必要としないため、人件費の削減および大量生産を行うことができる。
【００１０】
本発明のノズル外観検査装置において、前記フラグ設定手段は、前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第一距離以上離れた点に第一特徴フラグを設定し、前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第一距離より大きい第二距離以上離れた点に第二特徴フラグを設定し、前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の内周側に第三距離以上離れた点に第三特徴フラグを設定し、前記外輪郭上の点のうち、前記外輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第四距離以上離れた点に第四特徴フラグを設定し、前記内輪郭近似円の中心点から仮想半直線を引き、この仮想半直線と前記内輪郭との交点を第一内輪郭点、前記仮想半直線と前記外輪郭との交点を第一外輪郭点とした際、前記第一内輪郭点と前記第一外輪郭点との距離が第五距離以上である場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第五特徴フラグを設定し、前記第一内輪郭点および前記第一内輪郭点の中点を中心とした１辺が第六距離である矩形領域内において、前記第一外輪郭点の輝度値との差の分散が第一分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第六特徴フラグを設定し、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点を結ぶ線分上の輝度の平均値を算出し、前記内輪郭上の点のうち、前記第一内輪郭点の両側に位置する所定の数の点において、前記輝度の平均値との差の分散が第二分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第七特徴フラグを設定し、かつ、前記輝度の平均値との差の分散が第三分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第八特徴フラグを設定し、前記欠陥検出手段は、欠陥フラグ設定手段と欠陥特定手段とを有し、前記欠陥フラグ設定手段は、前記内輪郭近似円の中心点に対して、前記特徴フラグが設定された点が連続する範囲の角度をそれぞれ取得し、前記第六特徴フラグの範囲が第一角度以上、かつ前記第八特徴フラグの範囲が第二角度以上、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複する範囲にカケの可能性が大きいカケ欠陥フラグを設定し、前記第六特徴フラグの範囲が第一角度以上、かつ前記第八特徴フラグの範囲が第二角度未満、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第六特徴フラグの範囲にカケの可能性が少なからずあることを示す小カケ欠陥フラグを設定し、前記第二特徴フラグの範囲が第三角度以上、かつ前記第四特徴フラグの範囲が第四角度以上、かつ前記第二特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第二特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複する範囲にチッピングの可能性が大きいチッピング欠陥フラグを設定し、前記第五特徴フラグの範囲が第五角度以上である場合に、ノリ残りの可能性が大きいノリ欠陥フラグを設定し、前記第一特徴フラグの範囲が第六角度以上、かつ前記第七特徴フラグの範囲が第七角度以上、かつ前記第一特徴フラグの範囲および前記第七特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第一特徴フラグの範囲および前記第七特徴フラグの範囲が重複する範囲に微小欠陥の可能性が大きい微小欠陥フラグを設定し、前記第六特徴フラグの範囲が第八角度以上、かつ前記第四特徴フラグの範囲が第九角度以上、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複している場合に、欠陥の可能性がある他欠陥フラグおよびチッピングの可能性が少なからずあることを示す小チッピング欠陥フラグを設定し、前記欠陥特定手段は、設定された前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を特定することが好ましい。
【００１１】
ここで検出可能な欠陥の種類としては、カケ、チッピング、ノリ残りである。
この発明では、内輪郭上の点に設定された特徴フラグに基づいて欠陥フラグを設定し、欠陥の種類を特定している。具体的には、角度方向の輝度変化が大きく、かつ、内輪郭上の隣接する複数の点における輝度変化が特に大きい場合はカケである。また、内輪郭、外輪郭ともに近似円より外側に特に突出し、かつ、外輪郭上の点が近似円より外側に突出している場合はチッピングである。また、内輪郭と外輪郭の間の厚みが大きい場合はノリ残りである。
このように、複数の特徴の組み合わせにより欠陥を特定するため、ノズル穴に生じる欠陥を精度よく検出することができる。
なお、第一距離から第六距離、第一角度から第九角度、第一分散閾値から第三分散閾値は、それぞれ予め定められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。
【００１２】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記カケ欠陥フラグに置き換え、前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグと重複せず前記チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記チッピング欠陥フラグに置き換え、前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグおよび前記チッピング欠陥フラグと重複せず前記ノリ欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記ノリ欠陥フラグに置き換え、前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグ、前記チッピング欠陥フラグ、および前記ノリ欠陥フラグのいずれとも重複せず、前記他欠陥フラグの範囲から第十二角度以内の位置に前記チッピング欠陥フラグ、および前記ノリ欠陥フラグのいずれかが存在している場合は、前記位置までの角度の隔たりが最も小さい欠陥フラグで前記他欠陥フラグを置き換えることが好ましい。
【００１３】
この発明では、何らかの欠陥の可能性がある範囲にカケの可能性が大きい範囲が重複している場合は、何らかの欠陥の可能性がある範囲はカケの一部である可能性が大きいため、カケ欠陥フラグとして扱う。また、何らかの欠陥の可能性がある範囲にカケではなくチッピングの可能性が大きい範囲が重複している場合は、何らかの欠陥の可能性がある範囲はチッピングの一部である可能性が大きいため、チッピング欠陥フラグとして扱う。また、何らかの欠陥の可能性がある範囲にカケでもチッピングでもなくノリ残りの可能性が大きい範囲が重複している場合は、何らかの欠陥の可能性がある範囲はノリ残りの一部である可能性が大きいため、ノリ残り欠陥フラグとして扱う。
このように、特徴フラグだけでは欠陥を特定できなかった範囲の欠陥を特定することができるため、精度よく欠陥の種類を特定することができる。また、一つの欠陥フラグのみでは欠陥の特定が困難な箇所であっても、その欠陥の範囲に重複する他の欠陥の可能性により、欠陥の種類を特定できる。
【００１４】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記カケ欠陥フラグが連続する第一カケ範囲について、この第一カケ範囲から第七距離以内の位置に前記カケ欠陥フラグが設定された第二カケ範囲が存在し、かつ、前記第二カケ範囲が第八距離以上の場合は、前記第一カケ範囲と前記第二カケ範囲との間の範囲に前記カケ欠陥フラグを設定し、前記第二カケ範囲が前記第八距離未満の場合は、前記第二カケ範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００１５】
この発明では、２つのカケ欠陥フラグの範囲が第七距離以内の位置に存在する場合、両方のカケ欠陥フラグの範囲が第八距離以上であれば、両方のカケ欠陥フラグ範囲の間にもカケ欠陥フラグを設定し、一方の範囲が第八距離未満、すなわち狭い場合は、その一方の範囲のカケ欠陥フラグを削除する。なお、第七距離および第八距離は予め設定された値であり、その範囲に設定された欠陥フラグを削除しても問題ない程度に狭い範囲である。
これによれば、２つのカケ欠陥フラグの範囲が第七距離以内の位置に存在し、その間の短い範囲に異なる欠陥フラグが設定されている場合は、カケ欠陥フラグの範囲を繋げて一つの範囲としたり、一方の範囲を誤検出とみなしたりするので、カケ欠陥フラグの設定範囲の境界が明確になり、カケの位置を精度よく特定することができる。
【００１６】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記チッピング欠陥フラグが連続する第一チッピング範囲について、この第一チッピング範囲から第七距離以内の位置に前記チッピング欠陥フラグが設定された第二チッピング範囲が存在し、かつ、前記第二チッピング範囲が第八距離以上の場合は、前記第一チッピング範囲と前記第二チッピング範囲との間の範囲に前記チッピング欠陥フラグを設定し、前記第二チッピング範囲が第八距離未満の場合は、前記第二チッピング範囲に設定された前記チッピング欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００１７】
この発明では、２つのチッピング欠陥フラグの範囲が第七距離以内の位置に存在する場合、両方のチッピング欠陥フラグの範囲が第八距離以上であれば、両方のチッピング欠陥フラグ範囲の間にもチッピング欠陥フラグを設定し、一方の範囲が第八距離未満、すなわち狭い場合は、その一方の範囲のチッピング欠陥フラグを削除する。なお、第七距離および第八距離は予め設定された値であり、その範囲に設定された欠陥フラグを削除しても問題ない程度に狭い範囲である。
これによれば、２つのチッピング欠陥フラグの範囲が近くに存在し、その間の短い範囲に異なる欠陥フラグが設定されている場合は、チッピング欠陥フラグの範囲を繋げて一つの範囲としたり、一方の範囲を誤検出とみなしたりするので、チッピング欠陥フラグの設定範囲の境界が明確になり、チッピングの位置を精度よく特定することができる。
【００１８】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記ノリ欠陥フラグが連続する第一ノリ範囲について、この第一ノリ範囲から第七距離以内の位置に前記ノリ欠陥フラグが設定された第二ノリ範囲が存在し、かつ、前記第二ノリ範囲が第八距離以上の場合は、前記第一ノリ範囲と前記第二ノリ範囲との間の範囲に前記ノリ欠陥フラグを設定し、前記第二ノリ範囲が第八距離未満の場合は、前記第二ノリ範囲に設定された前記ノリ欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００１９】
この発明では、２つのノリ残り欠陥フラグの範囲が第七距離以内の位置に存在する場合、両方のノリ残り欠陥フラグの範囲が第八距離以上であれば、両方のノリ残り欠陥フラグ範囲の間にもノリ残り欠陥フラグを設定し、一方の範囲が第八距離未満、すなわち狭い場合は、その一方の範囲のノリ残り欠陥フラグを削除する。なお、第七距離および第八距離は予め設定された値であり、その範囲に設定された欠陥フラグを削除しても問題ない程度に狭い範囲である。
これによれば、２つのノリ残り欠陥フラグの範囲が近くに存在し、その間の短い範囲に異なる欠陥フラグが設定されている場合は、ノリ残り欠陥フラグの範囲を繋げて一つの範囲としたり、一方の範囲を誤検出とみなしたりするので、ノリ残り欠陥フラグの設定範囲の境界が明確になり、ノリ残りの位置を精度よく特定することができる。
【００２０】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記小チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００２１】
この発明では、他欠陥フラグと小チッピング欠陥フラグが重複する場合は他欠陥フラグを削除するため、欠陥の種類を精度よく検出することができる。また、他欠陥フラグと小チッピング欠陥フラグが重複する場合、欠陥である可能性が低いことを意味する。したがって、この範囲のフラグを削除することで、誤検出を防止することができる。
【００２２】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記カケ欠陥フラグが連続する範囲について、前記チッピング欠陥フラグまたはノリ欠陥フラグと重複する場合は、前記カケ欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００２３】
この発明では、カケ欠陥フラグの範囲であっても、チッピング欠陥フラグまたはノリ残り欠陥フラグの範囲と重複する場合は、周囲と比べて若干明るい部分を誤検出している可能性が高いため、この範囲はカケではないと判定する。これにより、カケと、チッピングまたはノリ残りと、を区別することができ、精度よく欠陥を検出することができる。
【００２４】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記ノリ欠陥フラグが連続する範囲について、前記チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記ノリ欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記ノリ欠陥フラグを削除することが好ましい。
【００２５】
この発明において、チッピング欠陥フラグの範囲とノリ残り欠陥フラグの範囲とが重複するということは、内輪郭と外輪郭の間に大きな厚みがあり、かつ、内輪郭も外輪郭も外側に突出しているということである。これは、ノズル穴の内周側に膜状のものが残っている状態であり、これがノリ残りである可能性は低いため、ノリ残りの可能性を排除したものである。これによれば、チッピングとノリ残りとを区別することができ、精度よく欠陥を検出することができる。
【００２６】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記カケ欠陥フラグ、前記小カケ欠陥フラグ、または前記微小欠陥フラグが連続する範囲について、前記カケ欠陥フラグの範囲の端部に前記小カケ欠陥フラグまたは前記微小欠陥フラグのうちいずれか一方のみが重複している場合は、前記カケ欠陥フラグの範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを前記他欠陥フラグで置き換え、前記カケ欠陥フラグ、前記小カケ欠陥フラグ、または前記微小欠陥フラグが連続する範囲について、前記小カケ欠陥フラグと前記微小欠陥フラグとが重複する範囲はあるが、前記カケ欠陥フラグと重複する範囲がない場合は、前記小カケ欠陥フラグと前記微小欠陥フラグとが重複する範囲に前記他欠陥フラグを設定することが好ましい。
【００２７】
この発明において、カケ欠陥フラグに小カケ欠陥フラグまたは微小欠陥フラグが重複していない場合は、チッピングの一部や小さなノリ残りをカケと誤判定している可能性があるが、実際に欠陥が存在している可能性を考慮して他欠陥フラグを設定している。また、小カケ欠陥フラグと微小欠陥フラグが重複し、カケ欠陥フラグが重複していない場合は、カケや小さなチッピングが存在している可能性を考慮して他欠陥フラグを設定している。
【００２８】
本発明のノズル外観検査装置において、前記欠陥フラグ設定手段は、前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記第三特徴フラグが第十角度以上となる範囲と重複している場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを前記カケ欠陥フラグで置き換え、前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記第五特徴フラグが第十一角度以下となる範囲と重複している場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを前記ノリ欠陥フラグで置き換えることが好ましい。
【００２９】
この発明では、他欠陥フラグの範囲において、内輪郭上の点が内側に突出している範囲と重複する場合はカケの可能性が高いため、カケ欠陥フラグを設定する。また、他欠陥フラグの範囲において、内輪郭と外輪郭との間の厚みが大きい部分の範囲が第十一角度以下の（狭い）場合は、小さなノリ残りである可能性が高い。
このように、他欠陥フラグをカケ欠陥フラグまたはノリ残り欠陥フラグに再設定することで、欠陥の種類を精度よく特定することができる。
なお、第十角度および第十一角度はそれぞれ予め定められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。
【００３０】
本発明のノズル外観検査方法は、ノズル穴の開口部を撮像して、画像を取得する撮像工程と、取得した前記画像を、輝度閾値に対して二値化した二値化画像を生成する二値化工程と、前記二値化画像に基づいて、前記ノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出工程と、前記内輪郭の近似円である内輪郭近似円、および前記外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出工程と、前記二値化画像における前記内輪郭および前記外輪郭と前記内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、前記内輪郭および前記外輪郭の形状の特徴を抽出し、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、前記特徴を示す特徴フラグを設定するフラグ設定工程と、前記特徴フラグに基づいて、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出工程と、を実施することを特徴とする。
【００３１】
この発明は、上記発明と同様に、ノズル穴に発生する欠陥の種類や位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るノズル外観検査装置の構成を示すブロック図。
【図２】二値化画像の画像データの一例を示す図であり、（Ａ）はカケ、（Ｂ）はチッピング、（Ｃ）はノリ残りを示す。
【図３】二値化画像に基づいて設定されるパラメーターを説明する図。
【図４】欠陥フラグを調整する方法を説明する図。
【図５】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図６】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図７】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図８】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図９】前記ノズル外観検査装置の動作を示すフローチャート。
【図１０】前記画像データを画像処理した結果を示す図であり、（Ａ）はカケ、（Ｂ）はチッピング、（Ｃ）はノリ残りを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔欠陥検出装置の構成〕
図１は本発明の一実施形態に係るノズル外観検査装置の構成を示すブロック図である。
ノズル外観検査装置１００は、シリコンノズルプレートなどの被検査物１のノズル穴の輪郭形状欠陥、すなわち、ノズル穴の欠陥を検出するものであり、本実施形態では、カケ、チッピング、ノリ残りの欠陥を検出する。
そして、ノズル外観検査装置１００は、ＸＹステージ２、顕微鏡４、ＣＣＤカメラ５、制御装置６、表示装置７を備えて構成される。被検査物１は、ＸＹステージ２上に載置され、平面的に移動可能に構成されている。
【００３４】
顕微鏡４は、被検査物１を拡大してＣＣＤカメラ５で撮影するために設けられており、被検査物１の欠陥を検出するために十分な倍率を有するものが用いられている。
ＣＣＤカメラ５は、顕微鏡４を介して被検査物１を撮影する撮像手段である。
制御装置６は、ＣＣＤカメラ５を制御し、被検査物１の欠陥を検出する画像処理手段である。
表示装置７は、制御装置６に接続された液晶ディスプレイなどの表示装置である。
【００３５】
制御装置６は、例えばパーソナルコンピューターなどを用いることができ、ＣＣＤカメラ５により撮像された撮像画像を処理して、被検査物１の欠陥を検出する。そして、この制御装置６は、図１に示すように、画像入力手段６０と、二値化手段６１と、輪郭検出手段６２と、近似円算出手段６３と、フラグ設定手段６４と、欠陥検出手段６５と、を備えている。
ここで、制御装置６は、ＨＤＤやメモリーなどの図示しない記憶手段を備え、この記憶手段に記録されるプログラムとして上記二値化手段６１と、輪郭検出手段６２と、近似円算出手段６３と、フラグ設定手段６４と、欠陥検出手段６５が記憶されている。そして、制御装置６に設けられる図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により、記憶手段から適宜二値化手段６１、輪郭検出手段６２、近似円算出手段６３、フラグ設定手段６４、および欠陥検出手段６５などのプログラムが読み出され、演算処理されることで、被検査物１におけるノズル穴の輪郭形状欠陥の検出処理が実行される。
なお、本実施形態では、上記のように、二値化手段６１、輪郭検出手段６２、近似円算出手段６３、フラグ設定手段６４、および欠陥検出手段６５がプログラムとして記憶手段に記憶され、ＣＰＵにより適宜読み出されて処理が実行される構成を例示するが、これに限定されない。すなわち、二値化手段６１、輪郭検出手段６２、近似円算出手段６３、フラグ設定手段６４、および欠陥検出手段６５は、ＩＣチップなどの集積回路、その他ハードウェアにより構成され、画像入力手段６０から入力される撮像画像の画像データを適宜信号処理することで欠陥を検出する構成としてもよい。
【００３６】
画像入力手段６０は、ＣＣＤカメラ５から撮像された図２に示すような撮像画像の画像データが入力され、その画像データを図示しない記憶手段に記憶する。
二値化手段６１は、入力された画像データに対して、例えばメディアンフィルターを適用してノイズ成分を除去し、ノイズ成分を除去した画像に対して、所定輝度閾値で二値化処理し、二値化画像を生成する。ここで、二値化画像を図２に示す。図２（Ａ）はＡの部分にカケが生じた状態を示し、図２（Ｂ）はＢの部分にチッピングが生じた状態を示し、図２（Ｃ）はＣの部分にノリ残りが生じた状態を示している。
【００３７】
輪郭検出手段６２は、二値化画像における連結要素について画素数でふるいかけを行い、ノズル穴と思われる部分以外を削除し、その後残った連結要素について輪郭追跡を行い、ノズル穴の内輪郭と外輪郭を検出する。
近似円算出手段６３は、二値化画像のノズル穴の内輪郭と外輪郭について、それぞれ内輪郭近似円ＩＣと外輪郭近似円ＯＣとを求め（図３参照）、各近似円の半径と中心座標を求める。
【００３８】
フラグ設定手段６４は、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点に対して、以下の表１に示す特徴フラグを設定する。
具体的には、図３に示すように、内輪郭近似円ＩＣまたは外輪郭近似円ＯＣの円周からの距離に基づいた特徴フラグを設定する。図３には、内輪郭近似円ＩＣと、内輪郭近似円ＩＣより半径がｄＩＯＴ（第一距離）長い円ＩＯＴと、内輪郭近似円ＩＣより半径がｄＩＯ（第二距離）長い円ＩＯと、内輪郭近似円ＩＣより半径がｄＩＵ（第三距離）短い円ＩＵと、外輪郭近似円ＯＣと、外輪郭近似円ＯＣより半径がｄＯＯ（第四距離）長い円ＯＯと、が同心円状に描かれている。図３に示す図と二値化画像とを照合し、ノズル穴の内輪郭上の各点について、内輪郭近似円ＩＣから外側にｄＩＯＴ以上離れている点にＦＩＯＴ（第一特徴フラグ）を設定し、内輪郭近似円ＩＣから外側にｄＩＯ以上離れている点にＦＩＯ（第二特徴フラグ）を設定する。ここで、ｄＩＯＴ＞ｄＩＯである。また、内輪郭近似円ＩＣから内側にｄＩＵ以上離れている点にＦＩＵ（第三特徴フラグ）を設定する。さらに、外輪郭近似円ＯＣから外側にｄＯＯ以上離れている点にＦＯＯ（第四特徴フラグ）を設定する。なお、ｄＩＯＴ、ｄＩＯ、ｄＩＵ、およびｄＯＯは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。ここで、チッピングやノリ残りの場合は内輪郭が内輪郭近似円から外側に突出していることが多く、カケの場合は内輪郭が内側に突出していることが多いため、上記の特徴フラグにより、欠陥のおおよその範囲を推定することができる。
【００３９】
また、ノズル穴の内輪郭上の点を点Ｐ（第一内輪郭点）とすると、内輪郭近似円の中心Ｏを始点とした半直線ＯＰと交わる外輪郭上の点Ｑ（第一外輪郭点）を求め、線分ＰＱの中点をＲとする。説明のために、図３の内輪郭近似円ＩＣ上に点Ｐを図示し、外輪郭近似円ＯＣ上に点Ｑを図示して説明するが、実際の点Ｐおよび点Ｑは内輪郭および外輪郭上の点である。線分ＰＱの長さがＬＴ（第五距離）以上であれば、点ＰにＦＴ（第五特徴フラグ）を設定する。なお、ＬＴは、予め設定された値であり、例えば、良品なノズル穴の内輪郭と外輪郭との間の厚みとすることができる。ここで、カケやノリ残りの場合は内輪郭と外輪郭の間の厚みが大きいことが多く、特にノリ残りではこの特徴が顕著である。
【００４０】
また、二値化画像における点Ｒを中心とした１辺ＬＬピクセルの矩形領域ＲＥ内の画素について、点Ｑとの輝度の差の分散がＶＬ（第一分散閾値）以上であれば、点ＰにＦＬ（第六特徴フラグ）を設定する。なお、ＬＬおよびＶＬは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。ここで、カケのある部分は輝度の変化が大きいため、ＦＬによりカケのおおよその範囲を推定することができる。
【００４１】
また、線分ＰＱ上の輝度の平均を求め、内輪郭上の点について、点Ｐから両側にＮ点分の輝度をそれぞれ求め、求めた輝度と線分ＰＱ上の輝度の平均との差の分散を求める。すなわち、内輪郭の角度方向に隣接する画素の輝度の分散がＶＲＴ（第二分散閾値）以上であれば、点ＰにＦＲＴ（第七特徴フラグ）を設定する。さらに、分散がＶＲ（第三分散閾値）以上であれば、点ＰにＦＲ（第八特徴フラグ）も設定する。このとき、ＶＲ＞ＶＲＴである。なお、ＶＲＴおよびＶＲは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。ここで、中点Ｒを中心とする矩形領域ＲＥ内での輝度の変化は、カケのある部分で大きくなると上述したが、チッピングやノリ残りでも大きくなる可能性はある。しかしながら、カケは、内輪郭の角度方向に隣接する画素の輝度の変化も大きくなるため、ＦＲにより、カケとそれ以外の欠陥を区別することができる。
【００４２】
【表１】
【００４３】
欠陥検出手段６５は、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点に対して設定された特徴フラグに基づいて、欠陥フラグを設定する欠陥フラグ設定部６５１と、設定された欠陥フラグに基づいて欠陥の種類および位置を特定する欠陥特定部６５２と、を備えている。
欠陥フラグ設定部６５１は、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点に対して設定された特徴フラグに基づいて、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点に対して以下の表２に示す欠陥フラグを設定する。具体的には、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点について、内輪郭近似円ＩＣの中心を原点とした角度を求め、以下の条件に応じて欠陥フラグを設定する。
【００４４】
特徴フラグＦＬが設定された点が連続する範囲の角度がθＬ（第一角度）以上、かつ特徴フラグＦＲが設定された点が連続する範囲の角度がθＲ（第二角度）以上であり、これらの範囲が重複している場合、特徴フラグＦＬが設定された点が連続する範囲および特徴フラグＦＲが設定された点が連続する範囲の各点にＤｋａｋｅ（カケの可能性大）を設定する。また、特徴フラグＦＬが設定された点が連続する角度の範囲がθＬ以上ではあるが、特徴フラグＦＲが設定された点が連続する角度の範囲がθＲ以上でない場合、ＦＬが連続して設定された点にＤｋ（カケの可能性小）を設定する。なお、θＬおよびθＲは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。すなわち、角度方向の輝度変化が大きく、局所領域内の輝度変化も大きい場合はカケの可能性が大きく、角度方向の輝度変化が大きく、局所領域内の輝度変化が小さい場合はカケの可能性が少なからずある。
【００４５】
特徴フラグＦＩＯが設定された点が連続する範囲の角度がθＩＯ（第三角度）以上、かつ特徴フラグＦＯＯが設定された点が連続する範囲の角度がθＯＯ（第四角度）以上であり、これらの範囲が重複している場合、特徴フラグＦＩＯが設定された点が連続する範囲および特徴フラグＦＯＯが設定された点が連続する範囲の各点にＤｃｈｉｐ（チッピングの可能性大）を設定する。なお、θＩＯおよびθＯＯは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。すなわち、内輪郭と外輪郭がともに外側に突出している場合はチッピングの可能性が大きい。
特徴フラグＦＴが設定された点が連続する範囲の角度がθＴ（第五角度）以上である場合、ＦＴが設定された点にＤｎｏｒｉ（ノリ残りの可能性大）を設定する。なお、θＴは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。
【００４６】
特徴フラグＦＩＯＴが設定された点が連続する範囲の角度がθＩＯＴ（第六角度）以上、かつ特徴フラグＦＲＴが設定された点が連続する範囲の角度がθＲＴ（第七角度）以上であり、これらの範囲が重複している場合、この重複した範囲の各点にＤＴ（微小欠陥の可能性あり）を設定する。なお、θＩＯＴおよびθＲＴは予め決められた値であり、検査の目的や所望の精度に応じて適宜設定すればよい。すなわち、内輪郭が外側に若干突出し、多少の輝度変化もある場合には、何らかの微小な欠陥が存在する可能性がある。
【００４７】
特徴フラグＦＩＯＴが設定された点が連続する範囲の角度がθＩＯＴ（第八角度）以上、かつ特徴フラグＦＯＯが設定された点が連続する範囲の角度がθＯＯ（第九角度）以上であり、これらの範囲が重複している場合、この重複した範囲の各点にＤＳ（欠陥の可能性あり）とＤＣ（チッピングの可能性小）を設定する。すなわち、内輪郭が外側に若干突出し、外輪郭が外側に大きく突出している場合は何らかの欠陥（主にチッピング）が存在する可能性がある。
【００４８】
【表２】
【００４９】
また、欠陥フラグ設定部６５１は、上述のようにして設定された欠陥フラグを調整し、再設定する。
具体的には、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、Ｄｋａｋｅと重複する場合はＤＳをＤｋａｋｅで置き換え、Ｄｋａｋｅと重複せずＤｃｈｉｐと重複する場合はＤＳをＤｃｈｉｐで置き換え、ＤｋａｋｅおよびＤｃｈｉｐと重複せずＤｎｏｒｉと重複する場合はＤＳをＤｎｏｒｉで置き換える。また、ＤＳがＤｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのいずれとも重複しない場合は、ＤＳが設定された点が連続する範囲からθＳ以内の角度だけ離れた位置にＤｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのいずれかが存在していれば、角度の隔たりが最も小さいフラグでＤＳを置き換える。ここで、θＳは、ＤＳの範囲とＤｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのいずれかの範囲との間を削除しても問題ない程度の小さい角度である。すなわち、欠陥の可能性がある範囲（ＤＳ）と欠陥の可能性が大きい範囲（Ｄｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉ）が重複している場合、または、欠陥の可能性がある範囲（ＤＳ）の近くに欠陥の可能性が大きい範囲（Ｄｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉ）がある場合は、可能性が大きい欠陥として扱う。
【００５０】
また、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する第一範囲について、この第一範囲から第一所定角度（第七角度）だけ離れた位置にＤｋａｋｅが設定された第二範囲が存在する場合、第一範囲と第二範囲との間の各点にＤｋａｋｅを設定する。ただし、第二範囲が第二所定角度（第八角度）より小さい（非常に狭い）場合は、第二範囲の各点に設定されたＤｋａｋｅを削除する。同様に、欠陥フラグＤｃｈｉｐが設定された点が連続する第三範囲について、この第三範囲から第一所定角度だけ離れた位置にＤｃｈｉｐが設定された第四範囲が存在する場合、第三範囲と第四位置との間の各点にＤｃｈｉｐを設定する。ただし、第四範囲が第二所定角度より小さい（非常に狭い）場合は、第四範囲の各点に設定されたＤｃｈｉｐを削除する。同様に、欠陥フラグＤｎｏｒｉが設定された点が連続する第五範囲について、この第五範囲から第一所定角度だけ離れた近い位置にＤｎｏｒｉが設定された第六範囲が存在する場合、第五範囲と第六範囲との間の各点にＤｎｏｒｉを設定する。ただし、第六範囲が第二所定角度より小さい（非常に狭い）場合は、第六範囲の各点に設定されたＤｎｏｒｉを削除する。ここで、第一所定角度は、第一範囲（または第三範囲、第五範囲）および第二範囲（または第四範囲、第六範囲）の間に設定された欠陥フラグを無視できる程度に十分小さい角度である。また、第二所定角度は、第二範囲に設定された欠陥フラグを無視できる程度に十分に小さい角度である。すなわち、同じ種類の欠陥が近くに存在する場合、その範囲の間もその欠陥の一部として扱う。ただし、欠陥の範囲が非常に狭い場合は誤検出として削除する。
【００５１】
また、欠陥フラグＤｓが設定された点が連続する範囲について、ＤＣと重複する場合は、当該範囲の各点に設定されたＤｓを削除する。すなわち、欠陥の可能性がある範囲に、チッピングの可能性が小さい範囲が重複する場合、その範囲に欠陥が存在する可能性はかなり低い。なお、欠陥フラグ設定部６５１による上述の処理において、ＤＳ（欠陥の可能性あり）とＤＣ（チッピングの可能性小）を設定したが、チッピングの可能性が小さい場合は何らかの欠陥、特にチッピングやカケに隣接していることが多い。チッピングの可能性が小さい範囲と欠陥の可能性がある範囲とが重複する範囲が実際に欠陥である場合には、隣接する欠陥と統合される可能性が非常に高い。したがって、欠陥の可能性がそのまま残っているということは、近くに欠陥は存在しないということになる。
【００５２】
また、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する範囲について、ＤｃｈｉｐまたはＤｎｏｒｉと重複する場合は、Ｄｋａｋｅを削除する。すなわち、カケの可能性が大きくても、チッピングの可能性が大きい、またはノリ残りの可能性が大きい場合は、周囲と比べて明るかったり暗かったりする部分を誤検出している可能性が高い。
また、欠陥フラグＤｎｏｒｉが設定された点が連続する範囲について、Ｄｃｈｉｐと重複する場合は、Ｄｎｏｒｉを削除する。すなわち、内輪郭と外輪郭との間の厚みが大きく、内輪郭も外輪郭も外側に突出している場合は、ノズル穴の内側に膜状のものが残ってはいるものの、ノリ残りである可能性は非常に低い。
【００５３】
また、欠陥フラグＤｋａｋｅ、Ｄｋ、ＤＴの範囲について、Ｄｋａｋｅの範囲の端部にＤｋ、ＤＴのうちいずれか一方のみが重複している場合、すなわち図４（Ａ）に示すような場合は、ＤｋａｋｅをＤＳで置き換える。すなわち、カケの可能性の大きい範囲の近くにカケの可能性が小さい部分と微小欠陥の可能性がある部分の両方がない場合、チッピングの一部や小さなノリ残りをカケと誤判定している可能性があるが、実際に欠陥が存在している可能性もある。
また、欠陥フラグＤｋａｋｅ、Ｄｋ、ＤＴの範囲について、ＤｋとＤＴとが重複する範囲があるが、Ｄｋａｋｅと重複する範囲がない場合、すなわち図４（Ｂ）に示すような場合は、ＤｋとＤＴとが重複する範囲にＤＳを設定する。すなわち、カケの可能性が大きくはないが、カケの可能性が多少あり、微小欠陥の可能性がある場合、カケや小さなチッピングの可能性がある。しかしながら、この段階では判断できないため、欠陥の可能性があるものとして扱う。
なお、図４（Ｃ）に示すように、Ｄｋａｋｅの範囲の一方の端部にＤｋが重複し、他方の端部にＤＴが重複する場合は、そのＤｋａｋｅの範囲はカケと判断することができる。
【００５４】
また、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、特徴フラグＦＩＵが設定された点が連続する角度の範囲がθＳＩＵ以上である範囲と重複している場合は、ＤＳをＤｋａｋｅで置き換える。また、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、特徴フラグＦＴが設定された点が連続する角度の範囲がθＳＴ以下である範囲と重複している場合は、ＤＳをＤｎｏｒｉで置き換える。すなわち、欠陥の可能性がある範囲で内輪郭が内側に突出している場合、カケの可能性が高い。また、内輪郭と外輪郭の間の厚みが大きい部分の範囲が狭い場合は小さなノリ残りである可能性があるが、これまでの処理で何らかの誤判定として削除されている場合が多い。しかしながら、欠陥の可能性がある場合は実際にノリ残りである可能性が高い。
【００５５】
欠陥特定部６５２は、以上の処理により設定された欠陥フラグに基づいて、欠陥の生じている位置および欠陥の種類を特定する。すなわち、Ｄｋａｋｅが設定されている範囲をカケと特定し、Ｄｃｈｉｐが設定されている範囲をチッピングと特定し、Ｄｎｏｒｉが設定されている範囲をノリ残りと特定する。
【００５６】
〔ノズル外観検査装置の動作〕
次に、本実施形態のノズル外観検査装置によるノズル外観検査方法について、フローチャートを用いて説明する。図５から図９は、本実施形態のノズル外観検査装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
まず、被検査物１がＸＹステージ２にセットされると、制御装置６の画像入力手段６０は、被検査物１の画像をＣＣＤカメラ５で撮影し、その撮影画像の画像データを取得する画像取得工程（撮像工程）を行う（ＳＴ１）。このとき撮影画像は、図示しないＡ／Ｄ変換器により、例えば、２５６階調（８ビット）のデジタルデータとして、制御装置６に取り込まれる。
【００５８】
次に、二値化手段６１は、取得された画像データに対して所定輝度閾値で二値化処理し、図２に示すような二値化画像を生成する（ＳＴ２）。
次に、輪郭検出手段６２は、生成された二値化画像からノズル穴を抽出し、輪郭追跡を行ってノズル穴の内輪郭と外輪郭を検出する（ＳＴ３）。
そして、近似円算出手段６３は、検出された内輪郭と外輪郭について、図３に示すような内輪郭近似円ＩＣおよび外輪郭近似円ＯＣをそれぞれ求め、その半径と中心座標を求める（ＳＴ４）。
【００５９】
フラグ設定手段６４は、二値化画像から検出された内輪郭および外輪郭と、求められた内輪郭近似円ＩＣおよび外輪郭近似円ＯＣとに基づいて、内輪郭上の点および外輪郭上の点にノズル穴の特徴を示す特徴フラグ（表１参照）を設定する工程（設定工程）と、一度設定した欠陥フラグを調整して再設定する工程（再設定工程）を実施する。設定工程は、以下のＳＴ５〜ＳＴ２２の処理により実施され、再設定工程は、以下のＳＴ３５〜ＳＴ５６の処理により実施される。
【００６０】
フラグ設定手段６４は、まず、ノズル穴の内輪郭上の点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＯＴ以上外側に位置しているか否かを判定する（ＳＴ５）。ｄＩＯＴ以上外側に位置している場合（ＳＴ５：Ｙｅｓ）は、その点に特徴フラグＦＩＯＴを設定する（ＳＴ６）。さらに、その点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＯ以上外側に位置しているか否かを判定する（ＳＴ７）。ｄＩＯ以上外側に位置している場合（ＳＴ７：Ｙｅｓ）は、その点に特徴フラグＦＩＯを設定する（ＳＴ８）。
一方、ｄＩＯＴ以上外側に位置していない場合（ＳＴ５：Ｎｏ）は、その点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＵ以上内側に位置しているか否かを判定する（ＳＴ９）。ｄＩＵ以上内側に位置している場合（ＳＴ９：Ｙｅｓ）は、その点に特徴フラグＦＩＵを設定する（ＳＴ１０）。
なお、内輪郭上の点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＯ以上外側に位置していない場合（ＳＴ７：Ｎｏ）および内輪郭上の点が内輪郭近似円ＩＣの円周からｄＩＵ以上内側に位置していない場合（ＳＴ９：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ１１へ進む。
【００６１】
次に、フラグ設定手段６４は、外輪郭上の点が外輪郭近似円ＯＣの円周からｄＯＯ以上外側に位置しているか否かを判定する（ＳＴ１１）。ｄＯＯ以上外側に位置している場合（ＳＴ１１：Ｙｅｓ）は、その点に特徴フラグＦＯＯを設定する（ＳＴ１２）。一方、ｄＯＯ以上外側に位置していない場合（ＳＴ１１：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ１３へ進む。
【００６２】
次に、フラグ設定手段６４は、図６に示すように、内輪郭上の点をＰとし、内輪郭近似円ＩＣの中心Ｏを始点とする半直線ＯＰと交わる外輪郭上の点Ｑを求め、線分ＰＱの中点Ｒを求める（ＳＴ１３）。
次に、フラグ設定手段６４は、求めた線分ＰＱの長さが、ＬＴ以上であるか否かを判定する（ＳＴ１４）。ＬＴ以上であれば（ＳＴ１４：Ｙｅｓ）、点Ｐに特徴フラグＦＴを設定する（ＳＴ１５）。一方、ＬＴ以上でなければ（ＳＴ１４：Ｎｏ）、次のステップＳＴ１６へ進む。
【００６３】
次に、フラグ設定手段６４は、点Ｒを中心とした矩形領域ＲＥ内の画素について、点Ｑにおける画素との輝度差を求め、輝度差の分散がＶＬ以上であるか否かを判定する（ＳＴ１６）。輝度差の分散がＶＬ以上である場合（ＳＴ１６：Ｙｅｓ）、点Ｐに特徴フラグＦＬを設定する（ＳＴ１７）。一方、輝度差の分散がＶＬ以上でない場合（ＳＴ１６：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ１８へ進む。
次に、フラグ設定手段６４は、線分ＰＱ上の画素の輝度の平均を求め（ＳＴ１８）、内輪郭上の点について、点Ｐから両側にＮ点分の輝度をそれぞれ求め、求めた輝度と輝度の平均との差の分散がＶＲＴ以上であるか否かを判定する（ＳＴ１９）。ＶＲＴ以上である場合（ＳＴ１９：Ｙｅｓ）は、点Ｐに特徴フラグＦＲＴを設定する（ＳＴ２０）。さらに、内輪郭上の点について、点Ｐから両側にＮ点分の輝度と輝度の平均との差の分散がＶＲ以上であるか否かを判定する（ＳＴ２１）。ＶＲ以上である場合（ＳＴ２１：Ｙｅｓ）は、点Ｐに特徴フラグＦＲを設定する（ＳＴ２２）。
一方、点Ｐから両側にＮ点分の輝度と輝度の平均との差の分散がＶＲＴ以上でない場合（ＳＴ１９：Ｎｏ）および点Ｐから両側にＮ点分の輝度と輝度の平均との差の分散がＶＲ以上でない場合（ＳＴ２１：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ２３へ進む。
【００６４】
欠陥検出手段６５は、設定された特徴フラグに基づいて欠陥の可能性を示す欠陥フラグを設定する工程と、設定された欠陥フラグを調整して再設定する工程と、再設定された欠陥フラグに基づいて欠陥を判定する工程と、を実施する。
まず、欠陥フラグ設定部６５１は欠陥の可能性を示す欠陥フラグを設定する工程を実施する。この工程は、以下のＳＴ２３〜３４の処理により実施される。
【００６５】
すなわち、欠陥フラグ設定部６５１は、まず、図７に示すように、内輪郭上の各点および外輪郭上の各点について、内輪郭近似円ＩＣの中心を原点とした角度を求める（ＳＴ２３）。
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、特徴フラグＦＬが設定されている点が連続する範囲が角度θＬ以上である範囲（範囲１）と、特徴フラグＦＲが設定されている点が連続する範囲が角度θＲ以上であるという範囲（範囲２）と、について、以下の条件を満たすか否かを判定する（ＳＴ２４）。範囲１および範囲２が重複しない場合、または範囲１の条件のみ満たしている場合は、範囲１に属する各点に対して欠陥フラグＤＫを設定する（ＳＴ２５）。また、範囲１および範囲２が重複する場合は、範囲１と範囲２に属する各点に対して欠陥フラグＤＫａｋｅを設定する（ＳＴ２６）。また、いずれの条件も満たさない場合は、次のステップＳＴ２７へ進む。
【００６６】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、特徴フラグＦＩＯが設定されている点が連続する範囲が角度θＩＯ以上、かつ、特徴フラグＦＯＯが設定されている点が連続する範囲が角度θＯＯ以上、かつ、これらの範囲が重複しているか否かを判定する（ＳＴ２７）。この条件を満たす場合（ＳＴ２７：Ｙｅｓ）は、特徴フラグＦＩＯが設定されている点が連続する範囲および特徴フラグＦＯＯが設定されている点が連続する範囲の各点に対して欠陥フラグＤｃｈｉｐを設定する（ＳＴ２８）。一方、条件を満たさない場合（ＳＴ２７：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ２９へ進む。
【００６７】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、特徴フラグＦＴが設定されている点が連続する範囲が角度θＴ以上であるか否かを判定する（ＳＴ２９）。角度θＴ以上である場合（ＳＴ２９：Ｙｅｓ）は、特徴フラグＦＴが設定されている点が連続する範囲に欠陥フラグＤｎｏｒｉを設定する（ＳＴ３０）。一方、角度θＴ以上でない場合（ＳＴ２９：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ３１へ進む。
【００６８】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、特徴フラグＦＩＯＴが設定されている点が連続する範囲が角度θＩＯＴ以上、かつ、特徴フラグＦＲＴが設定されている点が連続する範囲が角度θＲＴ以上、かつ、これらの範囲が重複しているか否かを判定する（ＳＴ３１）。この条件を満たす場合（ＳＴ３１：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に対して欠陥フラグＤＴを設定する（ＳＴ３２）。一方、条件を満たさない場合（ＳＴ３１：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ３３へ進む。
【００６９】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、図８に示すように、特徴フラグＦＩＯＴが設定されている点が連続する範囲が角度θＩＯＴ以上、かつ、特徴フラグＦＯＯが設定されている点が連続する範囲が角度θＯＯ以上、かつ、これらの範囲が重複しているか否かを判定する（ＳＴ３３）。この条件を満たす場合（ＳＴ３３：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に対して欠陥フラグＤＳおよびＤＣを設定する（ＳＴ３４）。一方、条件を満たさない場合（ＳＴ３３：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ３５へ進む。
【００７０】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、再設定工程を実施する。
欠陥フラグ設定部６５１は、まず、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、Ｄｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのいずれのフラグと重複するかを判定する（ＳＴ３５）。Ｄｋａｋｅと重複する場合は、その範囲のＤＳをＤｋａｋｅで置き換える（ＳＴ３６）。また、Ｄｋａｋｅと重複せず、Ｄｃｈｉｐと重複する場合は、その範囲のＤＳをＤｃｈｉｐで置き換える（ＳＴ３７）。また、ＤｋａｋｅともＤｃｈｉｐとも重複せず、Ｄｎｏｒｉと重複する場合は、ＤＳをＤｎｏｒｉで置き換える（ＳＴ３８）。そして、これらの条件をいずれも満たさない場合は、次のステップＳ３９へ進む。
【００７１】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲の近くの点に設定されているＤｋａｋｅ、Ｄｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉのうち、最も近くに位置する点に設定されたフラグでＤＳを置き換える（ＳＴ３９）。
【００７２】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する範囲の近くの点に別のＤｋａｋｅの範囲が存在するか否かを判定する（ＳＴ４０）。別のＤｋａｋｅの範囲が存在する（ＳＴ４０：Ｙｅｓ）場合、別のＤｋａｋｅの範囲が狭いか否かを判定し（ＳＴ４１）、狭い場合（ＳＴ４１：Ｙｅｓ）は、別のＤｋａｋｅの範囲のＤｋａｋｅを削除する（ＳＴ４２）。一方、別のＤｋａｋｅの範囲が狭くない場合（ＳＴ４１：Ｎｏ）は、Ｄｋａｋｅの範囲間に存在する各点に対して、欠陥フラグＤｋａｋｅを設定する（ＳＴ４３）。なお、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する範囲の近くの点に別のＤｋａｋｅの範囲が存在しない場合（ＳＴ４０：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ４４へ進む。
ここで、別のＤｋａｋｅの範囲が狭いとする基準は特に限定されず、誤検出とする範囲を適宜設定し、その範囲より狭いか否かで判定すればよい。
【００７３】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｃｈｉｐ、Ｄｎｏｒｉが設定された点が連続する範囲について、上述したＳＴ４０〜ＳＴ４３と同様の動作を実施する（ＳＴ４４）。
すなわち、欠陥フラグＤｃｈｉｐが設定された点が連続する範囲の近くの点に別のＤｃｈｉｐの範囲が存在するか否かを判定し、別のＤｃｈｉｐの範囲が存在する場合は、別のＤｃｈｉｐの範囲が狭いか否かを判定する。狭い場合は、別のＤｃｈｉｐの範囲のＤｃｈｉｐを削除し、狭くない場合は、Ｄｃｈｉｐの範囲間に存在する各点に対して、欠陥フラグＤｃｈｉｐを設定する。また、欠陥フラグＤｎｏｒｉが設定された点が連続する範囲の近くの点に別のＤｎｏｒｉの範囲が存在するか否かを判定し、別のＤｎｏｒｉの範囲が存在する場合は、別のＤｎｏｒｉの範囲が狭いか否かを判定する。狭い場合は、別のＤｎｏｒｉの範囲のＤｎｏｒｉを削除し、狭くない場合は、Ｄｎｏｒｉの範囲間に存在する各点に対して、欠陥フラグＤｎｏｒｉを設定する。
【００７４】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、図９に示すように、欠陥フラグＤｓが設定された点が連続する範囲について、ＤＣが設定された点の範囲と重複するか否かを判定する（ＳＴ４５）。重複する場合（ＳＴ４５：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に設定されたＤＳを削除する（ＳＴ４６）。一方、重複しない場合（ＳＴ４５：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ４７へ進む。
【００７５】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｋａｋｅが設定された点が連続する範囲について、Ｄｃｈｉｐが設定された点の範囲、またはＤｎｏｒｉが設定された点の範囲と重複するか否かを判定する（ＳＴ４７）。重複する場合（ＳＴ４７：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に設定されたＤｋａｋｅを削除する（ＳＴ４８）。一方、重複しない場合（ＳＴ４７：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ４９へ進む。
【００７６】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｃｈｉｐが設定された点が連続する範囲と、Ｄｎｏｒｉが設定された点の範囲とが重複するか否かを判定する（ＳＴ４９）。重複する場合（ＳＴ４９：Ｙｅｓ）は、重複する範囲の各点に設定されたＤｎｏｒｉを削除する（ＳＴ５０）。一方、重複しない場合（ＳＴ４９：Ｎｏ）は、次のステップＳＴ５１へ進む。
【００７７】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤｋａｋｅ、Ｄｋ、またはＤＴが設定された点が連続する範囲について、以下の条件を満たすか否かを判定する（ＳＴ５１）。一つ目の条件は、Ｄｋａｋｅの範囲の端部にＤｋ、ＤＴのうちいずれか一方のみが重複していることである（図４（Ａ）参照）。二つ目の条件は、ＤｋとＤＴとが重複する範囲があるが、Ｄｋａｋｅと重複する範囲がないことである（図４（Ｂ）参照）。一つ目の条件（条件１）を満たす場合は、ＤｋａｋｅをＤＳで置き換える（ＳＴ５３）。二つ目の条件（条件２）を満たす場合は、重複する範囲の各点に対してＤＳを設定する（ＳＴ５２）。また、条件１と条件２のいずれも満たさない場合は、次のステップＳＴ５４へ進む。
【００７８】
次に、欠陥フラグ設定部６５１は、欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、角度がθＳＩＵ以上となる範囲に設定された特徴フラグＦＩＵと重複するか否か、または欠陥フラグＤＳが設定された点が連続する範囲について、角度がθＳＴ以下となる範囲に設定された特徴フラグＦＴと重複するか否かを判定する（ＳＴ５４）。ＦＩＵと重複する場合は、当該範囲の各点に設定されたＤＳをＤｋａｋｅで置き換える（ＳＴ５６）。また、ＦＴと重複する場合は、当該範囲の各点に設定されたＤＳをＤｎｏｒｉで置き換える（ＳＴ５５）。
【００７９】
以上の工程を経た結果、図２に示す二値化画像は、図１０に示すように、欠陥の発生している範囲を特定した画像を得ることができる。すなわち、図１０（Ａ）では、範囲Ａにカケが発生し、図１０（Ｂ）では、範囲Ｂにチッピングが発生し、図１０（Ｃ）では、範囲Ｃにノリ残りが発生していることがわかる。
欠陥特定部６５２は、内輪郭上の各点に設定された欠陥フラグに基づいて欠陥の種類とその位置を特定する工程を実施する（ＳＴ５７）。
すなわち、Ｄｋａｋｅが設定されている範囲をカケと特定し、Ｄｃｈｉｐが設定されている範囲をチッピングと特定し、Ｄｎｏｒｉが設定されている範囲をノリ残りと特定する。
【００８０】
〔実施形態の作用効果〕
上述したように、上記実施形態のノズル外観検査装置１００では、二値化手段６１により被検査物１のノズル穴の撮像画像から二値化画像を生成し、輪郭検出手段６２により二値化画像に基づいてノズル穴の内輪郭と外輪郭とを検出するとともに、近似円算出手段６３により内輪郭近似円および外輪郭近似円を求める。そして、フラグ設定手段６４は、内輪郭と内輪郭近似円とを比較し、外輪郭と外輪郭近似円とを比較することで、ノズル穴の形状の特徴を検出し、ノズル穴の輪郭上の各点に対してその特徴を示す特徴フラグを設定する。そして、欠陥検出手段６５は、特徴フラグに基づいて、ノズル穴の輪郭上の各点における欠陥フラグを設定し、さらに各点に設定された欠陥フラグに基づいて、欠陥フラグを再設定し、再設定された欠陥フラグに基づいて欠陥の種類とその位置を特定する。
【００８１】
以上のような構成により各工程が実施されることで、ノズル穴の輪郭に発生したカケ、チッピング、ノリ残りのそれぞれの特徴を示す形状の範囲を検出し、この特徴に基づいて欠陥の種類を特定することができる。これにより、人による目視の検査ではなく、ノズル外観検査装置１００により自動的に欠陥の種類を特定できるため、人件費の削減および大量生産を行うことができる。
【００８２】
また、欠陥検出手段６５は、欠陥フラグ設定部６５１により特徴フラグに基づいて欠陥フラグを大まかに設定した後、さらに設定された欠陥フラグの調整を行って再設定した後で、欠陥特定部６５２が欠陥の種類を特定している。フラグ設定手段６４により設定された特徴フラグは、ノズル穴の輪郭上の各点における特徴を示すものであるため、特徴フラグだけで、欠の種類を特定可能な部分もあれば、特定が難しい部分もあるが、本実施形態のように２段階の処理で欠陥フラグを特定することで、誤検出を防止することができ、欠陥の種類を精度よく特定することができる。
【００８３】
〔他の実施形態〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、ＳＴ３の輪郭検出工程において、輪郭検出手段６２は、生成された二値化画像において、輝度差がある画素を抽出して輪郭追跡により内輪郭および外輪郭を検出する構成および手法を採ったが、これに限定されない。例えば、輪郭検出手段６２は、撮像画像に対して１次微分フィルターやラプラシアンフィルターを適用するなど、微分フィルターによる輪郭抽出処理を実施してもよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、撮像画像に対してメディアンフィルターを適用した後に二値化画像を生成することで、ノイズを除去した二値化画像を生成したが、ノイズ除去方法としては、これに限定されない。例えば、輪郭検出手段６２による内輪郭および外輪郭の検出の際に、注目画素の周囲に配置される８画素内の、形状形成領域を構成する画素数を計測し、この画素数が３個以下である場合に前記注目画素をノイズとして検出し、内輪郭および外輪郭から外す処理を実施してもよい。
【００８５】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【符号の説明】
【００８６】
１００…ノズル外観検査装置、６０…画像入力手段、６１…二値化手段、６２…輪郭検出手段、６３…近似円算出手段、６４…フラグ設定手段、６５…欠陥検出手段、６５１…欠陥フラグ設定部、６５２…欠陥フラグ特定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル穴の開口部を撮像して、画像を取得する撮像手段と、
取得した前記画像を、輝度閾値に対して二値化した二値化画像を生成する二値化手段と、
前記二値化画像に基づいて、前記ノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出手段と、
前記内輪郭の近似円である内輪郭近似円、および前記外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出手段と、
前記二値化画像における前記内輪郭および前記外輪郭と前記内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、前記内輪郭および前記外輪郭の形状の特徴を抽出し、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、前記特徴を示す特徴フラグを設定するフラグ設定手段と、
前記特徴フラグに基づいて、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出手段と、を具備する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のノズル外観検査装置において、
前記フラグ設定手段は、
前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第一距離以上離れた点に第一特徴フラグを設定し、
前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第一距離より大きい第二距離以上離れた点に第二特徴フラグを設定し、
前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の内周側に第三距離以上離れた点に第三特徴フラグを設定し、
前記外輪郭上の点のうち、前記外輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第四距離以上離れた点に第四特徴フラグを設定し、
前記内輪郭近似円の中心点から仮想半直線を引き、この仮想半直線と前記内輪郭との交点を第一内輪郭点、前記仮想半直線と前記外輪郭との交点を第一外輪郭点とした際、前記第一内輪郭点と前記第一外輪郭点との距離が第五距離以上である場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第五特徴フラグを設定し、
前記第一内輪郭点および前記第一内輪郭点の中点を中心とした１辺が第六距離である矩形領域内において、前記第一外輪郭点の輝度値との差の分散が第一分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第六特徴フラグを設定し、
前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点を結ぶ線分上の輝度の平均値を算出し、前記内輪郭上の点のうち、前記第一内輪郭点の両側に位置する所定の数の点において、前記輝度の平均値との差の分散が第二分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第七特徴フラグを設定し、かつ、前記輝度の平均値との差の分散が第三分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第八特徴フラグを設定し、
前記欠陥検出手段は、欠陥フラグ設定手段と欠陥特定手段とを有し、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記内輪郭近似円の中心点に対して、前記特徴フラグが設定された点が連続する範囲の角度をそれぞれ取得し、
前記第六特徴フラグの範囲が第一角度以上、かつ前記第八特徴フラグの範囲が第二角度以上、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複する範囲にカケの可能性が大きいカケ欠陥フラグを設定し、
前記第六特徴フラグの範囲が第一角度以上、かつ前記第八特徴フラグの範囲が第二角度未満、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第六特徴フラグの範囲にカケの可能性が少なからずあることを示す小カケ欠陥フラグを設定し、
前記第二特徴フラグの範囲が第三角度以上、かつ前記第四特徴フラグの範囲が第四角度以上、かつ前記第二特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第二特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複する範囲にチッピングの可能性が大きいチッピング欠陥フラグを設定し、
前記第五特徴フラグの範囲が第五角度以上である場合に、ノリ残りの可能性が大きいノリ欠陥フラグを設定し、
前記第一特徴フラグの範囲が第六角度以上、かつ前記第七特徴フラグの範囲が第七角度以上、かつ前記第一特徴フラグの範囲および前記第七特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第一特徴フラグの範囲および前記第七特徴フラグの範囲が重複する範囲に微小欠陥の可能性が大きい微小欠陥フラグを設定し、
前記第六特徴フラグの範囲が第八角度以上、かつ前記第四特徴フラグの範囲が第九角度以上、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複している場合に、欠陥の可能性がある他欠陥フラグおよびチッピングの可能性が少なからずあることを示す小チッピング欠陥フラグを設定し、
前記欠陥特定手段は、
設定された前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を特定する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記カケ欠陥フラグに置き換え、
前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグと重複せず前記チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記チッピング欠陥フラグに置き換え、
前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグおよび前記チッピング欠陥フラグと重複せず前記ノリ欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記ノリ欠陥フラグに置き換え、
前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグ、前記チッピング欠陥フラグ、および前記ノリ欠陥フラグのいずれとも重複せず、前記他欠陥フラグの範囲から第十二角度以内の位置に前記チッピング欠陥フラグ、および前記ノリ欠陥フラグのいずれかが存在している場合は、前記位置までの角度の隔たりが最も小さい欠陥フラグで前記他欠陥フラグを置き換える
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記カケ欠陥フラグが連続する第一カケ範囲について、この第一カケ範囲から第七距離以内の位置に前記カケ欠陥フラグが設定された第二カケ範囲が存在し、かつ、前記第二カケ範囲が第八距離以上の場合は、前記第一カケ範囲と前記第二カケ範囲との間の範囲に前記カケ欠陥フラグを設定し、前記第二カケ範囲が前記第八距離未満の場合は、前記第二カケ範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記チッピング欠陥フラグが連続する第一チッピング範囲について、この第一チッピング範囲から第七距離以内の位置に前記チッピング欠陥フラグが設定された第二チッピング範囲が存在し、かつ、前記第二チッピング範囲が第八距離以上の場合は、前記第一チッピング範囲と前記第二チッピング範囲との間の範囲に前記チッピング欠陥フラグを設定し、前記第二チッピング範囲が第八距離未満の場合は、前記第二チッピング範囲に設定された前記チッピング欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記ノリ欠陥フラグが連続する第一ノリ範囲について、この第一ノリ範囲から第七距離以内の位置に前記ノリ欠陥フラグが設定された第二ノリ範囲が存在し、かつ、前記第二ノリ範囲が第八距離以上の場合は、前記第一ノリ範囲と前記第二ノリ範囲との間の範囲に前記ノリ欠陥フラグを設定し、前記第二ノリ範囲が第八距離未満の場合は、前記第二ノリ範囲に設定された前記ノリ欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記小チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項８】
請求項２から請求項７のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記カケ欠陥フラグが連続する範囲について、前記チッピング欠陥フラグまたはノリ欠陥フラグと重複する場合は、前記カケ欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項９】
請求項２から請求項８のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記ノリ欠陥フラグが連続する範囲について、前記チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記ノリ欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記ノリ欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項１０】
請求項２から請求項９のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記カケ欠陥フラグ、前記小カケ欠陥フラグ、または前記微小欠陥フラグが連続する範囲について、前記カケ欠陥フラグの範囲の端部に前記小カケ欠陥フラグまたは前記微小欠陥フラグのうちいずれか一方のみが重複している場合は、前記カケ欠陥フラグの範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを前記他欠陥フラグで置き換え、
前記カケ欠陥フラグ、前記小カケ欠陥フラグ、または前記微小欠陥フラグが連続する範囲について、前記小カケ欠陥フラグと前記微小欠陥フラグとが重複する範囲はあるが、前記カケ欠陥フラグと重複する範囲がない場合は、前記小カケ欠陥フラグと前記微小欠陥フラグとが重複する範囲に前記他欠陥フラグを設定する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項１１】
請求項２から請求項１０のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記第三特徴フラグが第十角度以上となる範囲と重複している場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを前記カケ欠陥フラグで置き換え、
前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記第五特徴フラグが第十一角度以下となる範囲と重複している場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを前記ノリ欠陥フラグで置き換える
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項１２】
ノズル穴の開口部を撮像して、画像を取得する撮像工程と、
取得した前記画像を、輝度閾値に対して二値化した二値化画像を生成する二値化工程と、
前記二値化画像に基づいて、前記ノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出工程と、
前記内輪郭の近似円である内輪郭近似円、および前記外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出工程と、
前記二値化画像における前記内輪郭および前記外輪郭と前記内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、前記内輪郭および前記外輪郭の形状の特徴を抽出し、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、前記特徴を示す特徴フラグを設定するフラグ設定工程と、
前記特徴フラグに基づいて、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出工程と、を実施する
ことを特徴とするノズル外観検査方法。
【請求項１】
ノズル穴の開口部を撮像して、画像を取得する撮像手段と、
取得した前記画像を、輝度閾値に対して二値化した二値化画像を生成する二値化手段と、
前記二値化画像に基づいて、前記ノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出手段と、
前記内輪郭の近似円である内輪郭近似円、および前記外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出手段と、
前記二値化画像における前記内輪郭および前記外輪郭と前記内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、前記内輪郭および前記外輪郭の形状の特徴を抽出し、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、前記特徴を示す特徴フラグを設定するフラグ設定手段と、
前記特徴フラグに基づいて、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出手段と、を具備する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のノズル外観検査装置において、
前記フラグ設定手段は、
前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第一距離以上離れた点に第一特徴フラグを設定し、
前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第一距離より大きい第二距離以上離れた点に第二特徴フラグを設定し、
前記内輪郭上の点のうち、前記内輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の内周側に第三距離以上離れた点に第三特徴フラグを設定し、
前記外輪郭上の点のうち、前記外輪郭近似円の円周から前記ノズル穴の外周側に第四距離以上離れた点に第四特徴フラグを設定し、
前記内輪郭近似円の中心点から仮想半直線を引き、この仮想半直線と前記内輪郭との交点を第一内輪郭点、前記仮想半直線と前記外輪郭との交点を第一外輪郭点とした際、前記第一内輪郭点と前記第一外輪郭点との距離が第五距離以上である場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第五特徴フラグを設定し、
前記第一内輪郭点および前記第一内輪郭点の中点を中心とした１辺が第六距離である矩形領域内において、前記第一外輪郭点の輝度値との差の分散が第一分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第六特徴フラグを設定し、
前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点を結ぶ線分上の輝度の平均値を算出し、前記内輪郭上の点のうち、前記第一内輪郭点の両側に位置する所定の数の点において、前記輝度の平均値との差の分散が第二分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第七特徴フラグを設定し、かつ、前記輝度の平均値との差の分散が第三分散閾値以上となる場合に、前記第一内輪郭点および前記第一外輪郭点に第八特徴フラグを設定し、
前記欠陥検出手段は、欠陥フラグ設定手段と欠陥特定手段とを有し、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記内輪郭近似円の中心点に対して、前記特徴フラグが設定された点が連続する範囲の角度をそれぞれ取得し、
前記第六特徴フラグの範囲が第一角度以上、かつ前記第八特徴フラグの範囲が第二角度以上、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複する範囲にカケの可能性が大きいカケ欠陥フラグを設定し、
前記第六特徴フラグの範囲が第一角度以上、かつ前記第八特徴フラグの範囲が第二角度未満、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第八特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第六特徴フラグの範囲にカケの可能性が少なからずあることを示す小カケ欠陥フラグを設定し、
前記第二特徴フラグの範囲が第三角度以上、かつ前記第四特徴フラグの範囲が第四角度以上、かつ前記第二特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第二特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複する範囲にチッピングの可能性が大きいチッピング欠陥フラグを設定し、
前記第五特徴フラグの範囲が第五角度以上である場合に、ノリ残りの可能性が大きいノリ欠陥フラグを設定し、
前記第一特徴フラグの範囲が第六角度以上、かつ前記第七特徴フラグの範囲が第七角度以上、かつ前記第一特徴フラグの範囲および前記第七特徴フラグの範囲が重複している場合に、前記第一特徴フラグの範囲および前記第七特徴フラグの範囲が重複する範囲に微小欠陥の可能性が大きい微小欠陥フラグを設定し、
前記第六特徴フラグの範囲が第八角度以上、かつ前記第四特徴フラグの範囲が第九角度以上、かつ前記第六特徴フラグの範囲および前記第四特徴フラグの範囲が重複している場合に、欠陥の可能性がある他欠陥フラグおよびチッピングの可能性が少なからずあることを示す小チッピング欠陥フラグを設定し、
前記欠陥特定手段は、
設定された前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を特定する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記カケ欠陥フラグに置き換え、
前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグと重複せず前記チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記チッピング欠陥フラグに置き換え、
前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグおよび前記チッピング欠陥フラグと重複せず前記ノリ欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグの範囲の前記他欠陥フラグを前記ノリ欠陥フラグに置き換え、
前記他欠陥フラグの範囲について、前記カケ欠陥フラグ、前記チッピング欠陥フラグ、および前記ノリ欠陥フラグのいずれとも重複せず、前記他欠陥フラグの範囲から第十二角度以内の位置に前記チッピング欠陥フラグ、および前記ノリ欠陥フラグのいずれかが存在している場合は、前記位置までの角度の隔たりが最も小さい欠陥フラグで前記他欠陥フラグを置き換える
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記カケ欠陥フラグが連続する第一カケ範囲について、この第一カケ範囲から第七距離以内の位置に前記カケ欠陥フラグが設定された第二カケ範囲が存在し、かつ、前記第二カケ範囲が第八距離以上の場合は、前記第一カケ範囲と前記第二カケ範囲との間の範囲に前記カケ欠陥フラグを設定し、前記第二カケ範囲が前記第八距離未満の場合は、前記第二カケ範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記チッピング欠陥フラグが連続する第一チッピング範囲について、この第一チッピング範囲から第七距離以内の位置に前記チッピング欠陥フラグが設定された第二チッピング範囲が存在し、かつ、前記第二チッピング範囲が第八距離以上の場合は、前記第一チッピング範囲と前記第二チッピング範囲との間の範囲に前記チッピング欠陥フラグを設定し、前記第二チッピング範囲が第八距離未満の場合は、前記第二チッピング範囲に設定された前記チッピング欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記ノリ欠陥フラグが連続する第一ノリ範囲について、この第一ノリ範囲から第七距離以内の位置に前記ノリ欠陥フラグが設定された第二ノリ範囲が存在し、かつ、前記第二ノリ範囲が第八距離以上の場合は、前記第一ノリ範囲と前記第二ノリ範囲との間の範囲に前記ノリ欠陥フラグを設定し、前記第二ノリ範囲が第八距離未満の場合は、前記第二ノリ範囲に設定された前記ノリ欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記小チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項８】
請求項２から請求項７のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記カケ欠陥フラグが連続する範囲について、前記チッピング欠陥フラグまたはノリ欠陥フラグと重複する場合は、前記カケ欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項９】
請求項２から請求項８のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記ノリ欠陥フラグが連続する範囲について、前記チッピング欠陥フラグと重複する場合は、前記ノリ欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記ノリ欠陥フラグを削除する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項１０】
請求項２から請求項９のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記カケ欠陥フラグ、前記小カケ欠陥フラグ、または前記微小欠陥フラグが連続する範囲について、前記カケ欠陥フラグの範囲の端部に前記小カケ欠陥フラグまたは前記微小欠陥フラグのうちいずれか一方のみが重複している場合は、前記カケ欠陥フラグの範囲に設定された前記カケ欠陥フラグを前記他欠陥フラグで置き換え、
前記カケ欠陥フラグ、前記小カケ欠陥フラグ、または前記微小欠陥フラグが連続する範囲について、前記小カケ欠陥フラグと前記微小欠陥フラグとが重複する範囲はあるが、前記カケ欠陥フラグと重複する範囲がない場合は、前記小カケ欠陥フラグと前記微小欠陥フラグとが重複する範囲に前記他欠陥フラグを設定する
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項１１】
請求項２から請求項１０のいずれかに記載のノズル外観検査装置において、
前記欠陥フラグ設定手段は、
前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記第三特徴フラグが第十角度以上となる範囲と重複している場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを前記カケ欠陥フラグで置き換え、
前記他欠陥フラグが連続する範囲について、前記第五特徴フラグが第十一角度以下となる範囲と重複している場合は、前記他欠陥フラグが連続する範囲に設定された前記他欠陥フラグを前記ノリ欠陥フラグで置き換える
ことを特徴とするノズル外観検査装置。
【請求項１２】
ノズル穴の開口部を撮像して、画像を取得する撮像工程と、
取得した前記画像を、輝度閾値に対して二値化した二値化画像を生成する二値化工程と、
前記二値化画像に基づいて、前記ノズル穴の内輪郭および外輪郭を検出する輪郭検出工程と、
前記内輪郭の近似円である内輪郭近似円、および前記外輪郭の近似円である外輪郭近似円を算出する近似円算出工程と、
前記二値化画像における前記内輪郭および前記外輪郭と前記内輪郭近似円および前記外輪郭近似円とを比較して、前記内輪郭および前記外輪郭の形状の特徴を抽出し、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、前記特徴を示す特徴フラグを設定するフラグ設定工程と、
前記特徴フラグに基づいて、前記内輪郭上の各点および前記外輪郭上の各点に対して、欠陥の種類を示す欠陥フラグを設定し、前記欠陥フラグに基づいて、欠陥の種類とその位置を検出する欠陥検出工程と、を実施する
ことを特徴とするノズル外観検査方法。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図１０】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１９８０２５（Ｐ２０１２−１９８０２５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０４４３（Ｐ２０１１−６０４４３）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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