予備実験

- 105 -

5.5 予備実験

5.5.1 実験目的

以下の点について確認することを本実験の目的とした．

z 良品と不良品を用い，傷画素数を求め傷占有率で良品・不良品の判定が行えるこ とを確認する．

z 時間が経過しても同様の結果が得られることを確認する．

使用する傷検査装置は，全工程を周囲に開放してあるため，時間とともに僅か だが輝度変化を生じる．このため，同一の製品を用いて，複数回の検査を行うこ とで時間の経過に伴う輝度変化の影響を確認する．

5.5.2 実験方法

実験条件

以下に実験条件を示す．

z 検査対象の内壁全面を検査する

z 検査対象として，予め熟練した検査員が判定した良品2個（OK-1, OK-2），不良品2 個（NG-1, NG-2）を用いる

z 検査面は周囲に開放し，実際に装置を運用する状態と同じ環境で検査を行う

実験手順

以下に実験手順を示す．

1. 検査面を30分割し，12°毎に画像を取得する．

2. 本傷検出方法を適用し，検査面を評価する．

3. 良否・不良品，計4個の製品にそれぞれ30回検査を適用する．

- 106 - 5.5.3 実験結果

良品と不良品の傷検出画像の１つを図 5.13と図 5.14に示す．図 5.13は良品の画像 であるため，傷画素はほとんど検出されていない．図 5.14は傷がある不良品の画像で あり，傷の部分が検出されていることがわかる．

図 5.13 OK-1の画像

図 5.14 NG-1の画像

Original Image

Scratch Image

Original Image

Scratch Image

5.5 予備実験

- 107 -

良品・不良品2個ずつに対して，30回，傷画素数を検出した結果を図 5.15と図 5.16 に示す．図 5.15は，OK-1とNG-1の結果であり，図 5.16は，OK-2とNG-2の結果 である．それぞれの図の横軸は傷画素数，縦軸は度数である．図中の m は平均値，σ は標準偏差である．

図 5.15 OK-1とNG-1の検出画素数の度数分布

図 5.16 OK-2とNG-2の検出画素数の度数分布

500 1000 1500 2000

NG-1

OK-1 ( m=305.8 / σ=35.1 ) ( m=1091.4 / σ=66.2 )

0 2 4 6 8 10 12 14

Frequency

0

Total of Detected Pixels

500 1000 1500 2000

NG-2

OK-2 ( m=255.2 / σ=30.9 ) ( m=1333.6 / σ=165.9 )

0 2 4 6 8 10 12 14

Frequency

0

Total of Detected Pixels

- 108 - 5.5.4 考察

良品（OK-1, OK-2）は不良品（NG-1, NG-2）と比べ，傷画素の標準偏差が小さく，

毎ステップ安定した結果が得られており，微小時間での輝度変化に対して，提案した傷 検出アルゴリズムはほぼ影響がないことがわかった．このことから，良品の判定には良 い精度が期待できる．これに対して，不良品は，傷で光が乱反射するため，検出画素数 に大きいばらつきが生じているが，図 5.15 と図 5.16 の平均値に示されているように 良品と不良品の傷画素数は明確に異なっており，不良品を良品と判定する可能性は非常 に低い．さらに，1ステップあたりの良品・不良品の傷画像数にあまり差がない場合で も，傷検出ルーチン数を増やすことにより，傷画像を加算していくことで，良品・不良 品は，より差別化でき，確実な良品判定が可能である．

以上のことから，提案した傷検出アルゴリズムは有効であり，良品判定は，傷占有率 Osによって，要求仕様を満たすに十分な判定結果が期待できる．