JP2004191215A

JP2004191215A - Inspection device for mirror body

Info

Publication number: JP2004191215A
Application number: JP2002360314A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takahashi; 伸治高橋; Akiro Hirasawa; 彰朗平澤
Original assignee: TALK ENGINEERING KK
Current assignee: TALK ENGINEERING KK
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely detect unevenness generated in a mirror body by simple constitution. <P>SOLUTION: This device is provided with a reference plate 20 drawn with a reference pattern 21 to project the pattern 21 onto the mirror body 1 of an inspection object, a photographing device 30 for photographing the reference pattern 21 projected onto the mirror body 1, and a detecting means 40 for processing an image photographed by the photographing device 30 and for detecting the unevenness of the mirror body 1 based on a properness degree of a focal point in the photographed reference pattern 21, or the detecting means 40 for processing the image photographed by the photographing device 30 and for detecting the unevenness of the mirror body 1 based on a deformation degree of the photographed reference pattern 21. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鏡面体の不良品、特に、投影された像に歪み（ゆがみ）を生じる不良品を検査するための鏡面体の検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鏡、ガラス、反射板、表面に鏡面材（像を反射させるための材料）が添着された各種物品等、表面が鏡面として機能し、像を反射して投影する鏡面体では、表面に凹凸が生じていると、投影された像に歪みを生じる。例えば鏡は、一般的に、ガラス板等の透明体の裏面に、像を投影させるための鏡面材を添着してなるものであるが、上記透明体の成形不良等によって、透明体の表裏面に凹凸が発生することがある。このように透明体の表裏面に凹凸が発生すると、投影された像が歪むため、許容範囲を超える凹凸が発生したものは、不良品として排除しなければならない。
【０００３】
ここで、従来より、物品の表面の凹凸の有無を検査するための検査装置としては、例えば、光源から平行な光を投光して物体の表面に平行線を映写し、映写された平行線の間隔を複数箇所で測定し、平行線の間隔の差異によって、物品の表面に凹凸が発生しているか否かを判定するものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４３４８
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の検査装置では、検査対象となる物品の表面に平行線を映写するための映写装置が必要で、しかも、この映写装置として、正確な平行線を物品の表面に映写するために、平行な光を高精度に出力する装置を採用しなければならず、装置全体が大掛かりなものであった。また、平行線の間隔の差異によって物体の表面に存在する凹凸を検出するものであるため、物体の表面に大きな凹凸が生じている場合でも、映写した平行線が同方向に変形していると、平行線の間隔に大きな差異を生じず、凹凸を正確に検出することができないものであった。
【０００６】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、鏡面体に生じた凹凸を高精度に検出することができる鏡面体の検査装置を、簡単な構造によって提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の採った手段は、以下の通りである。
【０００８】
請求項１の発明に係る鏡面体の検査装置は、基準図柄が描かれ、検査対象となる鏡面体に前記基準図柄を投影させる基準板と、鏡面体に投影された基準図柄を撮影する撮影装置と、該撮影装置により撮影された画像を処理し、撮影された基準図柄の焦点の適正度合いに基づいて鏡面体の凹凸を検出する検出手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、基準板の基準図柄としては、一定間隔で同心状に描かれた真円パターン、一定間隔で配列されたドットパターン等、適宜の図柄を採用すればよいが、一定間隔の格子パターンを採用すると、基準図柄が単純な図柄となり、画像処理を簡単に行うことができるため、好適である。
【００１０】
鏡面体では、表面に凹凸が生じていると、像が正確に投影されないため、投影された基準図柄は、凹凸のない適正な鏡面体によって正確に投影された基準図柄に対して、歪みが生じたものとなる。例えば、鏡面体において、凹凸が生じている部分では、凹部が凹面鏡面体として機能したり、凸部が凸面鏡面体として機能したり、或は、鏡等では凹凸のある透明体自体がレンズとして機能するため、撮影装置によって撮影された画像において、焦点がずれて像がぼやける。
【００１１】
本発明では、この焦点のずれ、すなわち「焦点の適正度合い」に着目して画像を処理し、鏡面体の凹凸を検出する。よって、適正な鏡面体から得られるべき画像に対する実際の画像の変化を正確に把握することが可能となり、これにより、鏡面体に生じた凹凸を高精度で検出することが可能となる。また、基準板の基準図柄を鏡面体に、単に反射して投影させればよいため、鏡面体に像を映写するための映写装置を必要としない。よって、装置全体の構造は、簡単な構造となる。
【００１２】
なお、撮影装置にて鏡面体全体に投影された像を撮影すると、像全体に渡って適切な焦点で撮影できない場合がある。特に、鏡面体として凹面鏡や凸面鏡を対象とすると、鏡面体に投影された虚像を撮影しなければならないため、像全体に渡って適切な焦点で撮影することが困難となる。この場合には、適切な焦点を中心に、なだらかで規則的に焦点がずれるのであるが、鏡面体に凹凸が生じている部分では、焦点のずれ方が大きく変化する。よって、像全体に渡って適切な焦点で撮影できない場合には、大きく変化する焦点のずれを検出することで、鏡面体の凹凸を検出すればよい。
【００１３】
請求項２の発明に係る鏡面体の検査装置は、請求項１の発明に係る鏡面体の検査装置において、前記焦点の適正度合いを、輝度により判定することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、請求項１の発明における画像処理の手法を具体的に限定したものであり、焦点の度合いを画像の輝度により判定するようにしたものである。ここで、撮影された画像において、焦点がずれている部分では、像がぼやけるため、例えば、白地の下地に黒地の基準図柄が描かれている場合には、基準図柄の輪郭がぼやけて、下地の輝度の高い部分であるべき領域の輝度が低下し、また、基準図柄の輝度の低い部分であるべき領域の輝度が高上する。よって、この輝度の変化を検出することにより、焦点の適正度合いを的確に判定することが可能となり、請求項１の発明に係る鏡面体の検出装置を、好適に実現することが可能となる。
【００１５】
請求項３の発明に係る鏡面体の検査装置は、基準図柄が描かれ、検査対象となる鏡面体に前記基準図柄を投影させる基準板と、鏡面体に投影された基準図柄を撮影する撮影装置と、該撮影装置によって撮影された画像を処理し、撮影された基準図柄の変形度合いに基づいて鏡面体の凹凸を検出する検出手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
鏡面体に凹凸が生じていると、鏡面体に投影された像は変形し、鏡面体に投影されて撮影された像も、当然、変形したものとなる。
【００１７】
本発明では、像の形状に着目して画像を処理し、像の変形度合いに基づいて鏡面体の凹凸を検出する。よって、適正な鏡面体から得られるべき画像に対する実際の画像の変化を正確に把握することが可能となり、これにより、鏡面体に生じた凹凸を高精度で検出することが可能となる。また、基準板の基準図柄を鏡面体に、単に反射して投影させればよいため、鏡面体に像を映写するための映写装置を必要としない。よって、装置全体の構造は、簡単な構造となる。
【００１８】
なお、凹面鏡や凸面鏡等の鏡面体では、投影された像が基の像に対して変形する。また、撮影装置のレンズを広角レンズとした場合では、鏡面体に基の像が正確に投影されていても、撮影された像が変形する。これらの場合には、投影や撮影の中心部分から、なだらかで規則的に像が変形するのであるが、鏡面体に凹凸が生じている部分では、変形の度合いが大きく変化する。よって、基の像を正確な形状で撮影できない場合には、変形の度合いの大きな変化を検出することで、鏡面体の凹凸を検出すればよい。
【００１９】
請求項４の発明に係る鏡面体の検査装置は、請求項３の発明に係る鏡面体の検査装置において、前記変形度合いを、基準図柄を構成する線分の方向により判定することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明は、請求項３の発明における画像処理の手法を具体的に限定したものであり、変形の度合いを、基準図柄を構成する線分の方向により判定するようにしたものである。ここで、撮影された画像において、形状に変形が生じていると、例えば、直線であるべき線分が湾曲し、適宜の２点間での線分の方向は、正規の方向に対して傾斜する。よって、この線分の方向を検出することにより、変形の度合いを的確に判定することが可能となり、請求項３の発明に係る鏡面体の検出装置を、好適に実現することが可能となる。
【００２１】
以上の発明では、例えば、像を等倍に投影する平面鏡、像を拡大して投影する凹面鏡、像を縮小して投影する凸面鏡等の鏡、その他、ガラス、反射板等、表面が鏡面として機能する種々の鏡面体を対象として、その凹凸を検査することができる。特に、自動車やフォークリフト等の各種車両に設置されるフェンダーミラー、ドアミラー、ルームミラー等のバックミラーを構成する鏡面体では、投影された像が歪むと、車両の安全運転に支障を来すことになるため、高品質な鏡面体が要求され、透明体に僅かな凹凸が生じている場合でも、不良品として排除される。よって、車両に用いられる鏡面体を検査する検査装置として、好適に採用することができる。
【００２２】
また、鏡面体として、透明体の裏面にクロムや銀等の鏡面材が蒸着等により添着されたものを対象とする場合には、鏡面体の表面ばかりでなく、裏面も鏡面として機能するため、表面側にて基準図柄を投影して検査を行うことができるばかりでなく、裏面側に基準図柄を投影して検査を行うことができる。ここで、車両用のバックミラー等では、一般に凸面鏡が採用されているのであるが、凸面鏡に投影された像は、縮小された虚像となるため、凸面鏡の表面に基準板の基準図柄を投影し、この投影された基準図柄を撮影装置によって撮影しようとすると、凸面鏡から基準板を大きく離間させ、撮影装置のレンズを望遠レンズとして、撮影装置を凸面鏡から大きく離間させないと、凸面鏡に投影された基準図柄を適切な焦点で撮影することができない。よって、鏡面体として凸面鏡を採用する場合には、検査装置全体が大型化する。これに対して、上述のように、裏面も鏡面として機能する鏡面体であれば、凸面鏡であっても、裏返して凹面鏡として検査することが可能となり、小型の検査装置によって検査可能となる。このため、凸面鏡を検査する場合には、裏面も鏡面として機能する凸面鏡を検査対象とすることが好適である。
【００２３】
さらに、ガラス板等の透明体に鏡面材を添着してなる鏡等の鏡面体では、透明体の成形後、鏡面材を添着する前段階において、透明体の品質検査として、本発明に係る検査装置によって凹凸の有無を検査することができる。この態様では、鏡面材の添着前にて、不良の透明体を排除することができる。
【００２４】
なお、上述の請求項１及び請求項３の発明を適宜組み合わせてもよい。このようにすることで、画像の焦点のずれと、画像の変形との２要素によって、より一層、高精度に、鏡面体の凹凸を検出することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る鏡面体の検査装置の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１に、本発明に係る検査装置１０の一例を示す。この検査装置１０は、検査の対象となる鏡面体１を載置する載置台５０と、この載置台５０の上方に対向配置され、鏡面体１に基準図柄２１（図２参照）を投影させる基準板２０と、載置台５０の上面に設置され、基準板２０を照らす照明装置５１と、載置台５０に載置された鏡面体１の上面を撮影するＣＣＤカメラ等の撮影装置３０と、この撮影装置３０に接続され、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等により構成された画像処理装置４１を有する検出手段４０とを備えてなるものである。ここで、検出手段４０は、撮影装置３０によって撮影された画像を画像処理装置４１にて、適宜手法により処理し、鏡面体１の凹凸を検出するものであり、検出結果を表示する液晶ディスプレイやＣＲＴ等からなる表示装置４２を備えている。
【００２７】
また、本例では、詳細な図示は省略するが、ガラス板を湾曲成形してなる透明体の凹側を裏面とし、この裏面にクロムや銀等の鏡面材を蒸着してなる凸面鏡を、検査対象の鏡面体１としている。このような鏡面体１では、裏面も鏡面として機能し、裏面側が凹面鏡となるため、鏡面体１を裏返し、裏面により凹凸の有無を検査することとしている。よって、鏡面体１に対して、基準板２０及び撮影装置３０を大きく離間させる必要がないので、検査装置１０全体をコンパクトに納めることができる。
【００２８】
なお、本例では、撮影装置３０として、２５ｍｍの広角レンズを備えたＣＣＤカメラを採用し、鏡面体１と基準板２０との距離を４４０ｍｍ、鏡面体１と撮影装置３０との距離を４２０ｍｍに設定し、撮影装置３０の絞りをＦ４として、鏡面体１に投影された基準図柄２１を撮影している。また、基準板２０に描かれた基準図柄２１としては、図２に示すような格子パターンを採用している。ここで、格子パターンは、白色を下地として、太さが０．７５ｐｔの黒色の線で描かれており、各線分は、４ｍｍ間隔となっている。
【００２９】
このような検査装置１０によって、鏡面体１に投影された基準図柄２１を撮影すると、撮影された画像は、図３に示すような画像となる。ここで、基準図柄２１の格子パターンは、凹凸のない平滑な部分では、変形せず、コントラストも明確に撮影されるのであるが（図３のＡ部）、凸部を生じている部分では、平行な線分が間隔を狭めるように湾曲し、コントラストも不明瞭に撮影され（図３のＢ部）、凹部を生じている部分では、平行な線分が間隔を広めるように湾曲し、コントラストも不明瞭に撮影される（図３のＣ部）。より明確には、凸部を生じている部分では、図４に示すように、平行な線分が間隔を狭めるように湾曲し、凹部を生じている部分では、図５に示すように、平行な線分が間隔を広めるように湾曲する。
【００３０】
よって、本例の検査装置１０では、この画像に対して、適宜要素に着目した処理を行って鏡面体１の凹凸を検出し、この検出結果を表示装置４２にて出力する。また、検出結果が、許容範囲を逸脱した結果となった場合には、鏡面体１を不良品であると判定し、その旨も出力する。
【００３１】
次に、画像処理によって、鏡面体１の凹凸を検出する具体的な例を説明する。なお、以下の処理例１〜５では、処理例１〜３が、画像の焦点に着目した処理例、特に、輝度によって焦点の適正度合いを判定した処理例であり、処理例４，５が、画像の形状に着目した処理例、特に、線分の方向によって形状の変形度合いを判定した処理例である。
【００３２】
まず、画像の焦点に着目した処理について説明する。鏡面体１に凹凸が生じていると、撮影された画像において、焦点がずれ、図６に示すように、均一な幅であるべき線分（２点鎖線参照）が太くなると共に（破線参照）、線分全体がぼやける。そこで、以下のような種々の処理を行い、この焦点のずれの度合い、すなわち「焦点の適正度合い」を検出し、許容範囲を超えて焦点がずれている箇所がある鏡面体１は、不良品として判定する。
【００３３】
・処理例１
【００３４】
線分の適宜部位を横断する領域にて、適宜間隔で輝度を測定する。そして、隣接する測定点の輝度差を算出する。すると、図６のＡ−Ａのように、焦点がずれていない部分では、図７（ａ）に示すように、大きな輝度差を生じる部位が、線分の幅と略同一間隔で２箇所、検出される。一方、図６のＢ−Ｂのように、焦点が大きくずれている部分では、図７（ｂ）に示すように、小さな輝度差を生じる部位が、線分の幅よりも広い間隔で２箇所、検出される。
【００３５】
よって、輝度差の２箇所のピーク間の距離Ｌにより、焦点がずれているか否かを判定することができ、この距離Ｌが限界値を超えていれば、大きく焦点がずれており、鏡面体１に、許容範囲を超えた凹凸が生じていると判定することができる。また、輝度差の最大値Ｈによっても、上述と同様の判定をすることができる。
【００３６】
・処理例２
【００３７】
線分の適宜部位を横断する領域にて、適宜間隔で輝度を測定する。すると、図６のＡ−Ａのように、焦点がずれていない部分では、図８（ａ）に示すように、連続する領域にて、輝度が急激に変化し、下地よりも輝度の低い部位は、線分の幅と略同一幅であることが検出される。一方、図６のＢ−Ｂのように、焦点が大きくずれている部分では、図８（ｂ）に示すように、連続する領域にて、輝度が緩やかに変化し、下地よりも輝度の低い部位は、線分の幅よりも広い幅であることが検出される。
【００３８】
よって、輝度が所定値よりも低くなっている部位の距離Ｌにより、焦点がずれているか否かを判定することができ、この距離Ｌが限界値を超えていれば、大きく焦点がずれており、鏡面体１に、許容範囲を超えた凹凸が生じていると判定することができる。また、大きく焦点がずれていると、最も輝度が低い値となる線分上の領域において、正規よりも輝度の値が高くなるため、輝度差の最大値Ｈによっても、上述と同様の判定をすることができる。
【００３９】
・処理例３
【００４０】
線分上や下地上の適宜部位にて、輝度を測定する。すると、図６のａ１、ａ２のように、焦点がずれていない部分では、正規の輝度に近似した輝度の値が検出される。例えば、下地上のａ１では、輝度の値として、正規に近似した高い値が検出され、線分上のａ２では、輝度の値として、正規に近似した低い値が検出される。一方、図６のｂ１、ｂ２のように、焦点が大きくずれている部分では、正規の輝度とは近似しない輝度の値が検出される。例えば、下地上のｂ１では、輝度の値として、正規よりも低い値が検出され、線分上のｂ２では、輝度の値として、正規よりも高い値が検出される。
【００４１】
よって、実際の輝度の値が、上限または下限の限界値を超えていれば、大きく焦点がずれており、鏡面体１に、許容範囲を超えた凹凸が生じていると判定することができる。また、隣接する２箇所の測定領域での輝度差、例えば、ａ１とａ２との輝度差やｂ１とｂ２との輝度差を算出することによっても、上述と同様の判定をすることができる。
【００４２】
次に、画像の形状に着目した処理について説明する。鏡面体１に凹凸が生じていると、撮影された画像に歪みが生じ、図４や図５に示すように、変形する。そこで、以下のような種々の処理を行い、この変形の度合いを検出し、許容範囲を超えて画像が変形した箇所がある鏡面体１は、不良品として判定する。
【００４３】
・処理例４
【００４４】
線分上の適宜の２点により、線分の方向を検出する。画像が変形していない部位では、線分の方向が、正規の方向に近似するが、大きく変形した部位では、正規の方向から大きくずれる。
【００４５】
よって、この方向のずれが限界値を超えていれば、画像が大きく変形しており、鏡面体１に、許容範囲を超えた凹凸が生じていると判定することができる。
【００４６】
・処理例５
【００４７】
線分上にて適宜間隔で線分の方向を検出する。そして、線分の方向の変化を連続的に算出する。画像が変形していない部位では、線分の方向に大きな変化を生じないのであるが、画像が大きく変形した部位では、線分の方向に大きな変化を生じる。
【００４８】
よって、この方向の変化量が限界値を超えていれば、画像が大きく変形しており、鏡面体１に、許容範囲を超えた凹凸が生じていると判定することができる。
【００４９】
なお、本発明では、以上の画像処理に限らず、輝度や線分の方向といった要素の他、種々の要素に基づいて、撮影された画像の焦点や形状に着目した適宜手法の画像処理を採用してもよい。要するに、画像処理は、画像の焦点度合いや形状の変形度合いから鏡面体１の凹凸を検出できるようなものであればよい。
【００５０】
また、本発明に係る検査装置１０を、鏡面体１の製造工程にて用いられる周知のハンドリングマシンに搭載し、鏡面体１の検査を自動的に行うこともできる。この場合、検査装置１０からの検査結果の信号を、製造ラインにおけるハンドリングマシンの下流側に配置された振分装置に出力し、これにより、不良品を自動的に排除することもできる。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００５２】
請求項１の発明によれば、撮影された画像の焦点の適正度合いに基づいて鏡面体の凹凸を検出するため、鏡面体に生じた凹凸を高精度に検出することができる。また、鏡面体の表面に基準板の基準図柄を、単に反射して投影させればよいので、装置全体の構造を簡略化することができる。
【００５３】
請求項２の発明によれば、焦点の度合いを画像の輝度により判定するため、焦点の適正度合いを的確に判定することができ、請求項１の発明に係る鏡面体の検出装置を、好適に実現することができる。
【００５４】
請求項３の発明によれば、撮影された画像の変形度合いに基づいて鏡面体の凹凸を検出するため、鏡面体に生じた凹凸を高精度に検出することができる。また、鏡面体の表面に基準板の基準図柄を、単に反射して投影させればよいので、装置全体の構造を簡略化することができる。
【００５５】
請求項４の発明によれば、撮影された画像の変形度合いを、基準図柄を構成する線分の方向により判定するため、画像の変形度合いを的確に判定することができ、請求項３の発明に係る鏡面体の検出装置を、好適に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る検査装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】基準図柄の一例を示す説明図である。
【図３】撮影された画像を示す説明図である。
【図４】凸部の画像を示す説明図である。
【図５】凹部の画像を示す説明図である。
【図６】焦点がずれた部分を示す説明図である。
【図７】（ａ）は、図６のＡ−Ａにおける輝度差を表すグラフであり、（ｂ）は、図６のＢ−Ｂにおける輝度差を表すグラフである。
【図８】（ａ）は、図６のＡ−Ａにおける輝度を表すグラフであり、（ｂ）は、図６のＢ−Ｂにおける輝度を表すグラフである。
【符号の説明】
１鏡面体
１０検査装置
２０基準板
２１基準図柄
３０撮影装置
４０検出手段
４１画像処理装置
４２表示装置
５０載置台
５１照明装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a specular body inspection apparatus for inspecting a defective mirror body, particularly a defective mirror that causes distortion (distortion) in a projected image.
[0002]
[Prior art]
Mirrors, glass, reflectors, and various articles with a surface material (material for reflecting an image) attached to the surface, such as mirrors, the surface of which functions as a mirror surface, and which reflects and projects an image, have irregularities on the surface. Otherwise, the projected image will be distorted. For example, a mirror is generally one in which a mirror surface material for projecting an image is attached to the back surface of a transparent body such as a glass plate. May have irregularities. When irregularities occur on the front and back surfaces of the transparent body, the projected image is distorted. Therefore, irregularities exceeding an allowable range must be excluded as defective products.
[0003]
Here, conventionally, as an inspection apparatus for inspecting the presence or absence of irregularities on the surface of an article, for example, a parallel light is projected from a light source to project a parallel line on the surface of the object, and the projected parallel line is projected. Are measured at a plurality of locations to determine whether or not irregularities are generated on the surface of the article based on the difference between the parallel lines.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-4348A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional inspection apparatus requires a projection device for projecting parallel lines on the surface of the article to be inspected, and furthermore, as this projection device, to project accurate parallel lines on the surface of the article. In addition, a device that outputs parallel light with high precision must be adopted, and the entire device is large-scale. In addition, since the unevenness existing on the surface of the object is detected by the difference in the interval between the parallel lines, even if there is a large unevenness on the surface of the object, the projected parallel line is deformed in the same direction. However, there was no significant difference in the interval between the parallel lines, and the unevenness could not be accurately detected.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above situation, and has as its object to provide a specular body inspection apparatus which can detect irregularities generated in a mirror body with high accuracy by a simple structure.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Means taken by the present invention to solve the above problems are as follows.
[0008]
An inspection apparatus for a mirror according to the invention according to claim 1, wherein a reference symbol is drawn, and a reference plate for projecting the reference symbol on a mirror to be inspected and an imaging device for photographing the reference symbol projected on the mirror. And a detecting means for processing an image photographed by the photographing device and detecting irregularities on the mirror body based on the appropriateness of focus of the photographed reference symbol.
[0009]
Here, as the reference symbol of the reference plate, an appropriate symbol such as a perfect circle pattern concentrically drawn at a constant interval, a dot pattern arranged at a constant interval, etc. may be adopted. When adopted, the reference symbol becomes a simple symbol, and image processing can be easily performed, which is preferable.
[0010]
In the case of a mirrored body, if the surface has irregularities, the image will not be projected accurately, so the projected reference pattern will be distorted with respect to the reference pattern accurately projected by the appropriate mirrored body without irregularities It will be. For example, in a mirror body, in a portion where unevenness occurs, a concave portion functions as a concave mirror body, a convex portion functions as a convex mirror body, or in a mirror or the like, a transparent body itself having unevenness functions as a lens. For this reason, in an image photographed by the photographing device, the image is out of focus and blurred.
[0011]
In the present invention, the image is processed by paying attention to the shift of the focus, that is, “the appropriate degree of focus”, and irregularities of the mirror body are detected. Therefore, it is possible to accurately grasp a change of an actual image with respect to an image to be obtained from an appropriate mirror body, and thereby it is possible to detect unevenness generated in the mirror body with high accuracy. In addition, since the reference design of the reference plate may be simply reflected and projected on the mirror, a projection device for projecting an image on the mirror is not required. Therefore, the structure of the entire device has a simple structure.
[0012]
Note that when an image projected on the entire mirror body is captured by the image capturing apparatus, it may not be possible to capture an image with an appropriate focus over the entire image. In particular, when a concave mirror or a convex mirror is used as a mirror, a virtual image projected on the mirror must be captured, and it becomes difficult to capture an appropriate focus over the entire image. In this case, the focus shifts smoothly and regularly around an appropriate focus. However, the shift of the focus greatly changes in a portion where the mirror body has irregularities. Therefore, when it is not possible to take an image with an appropriate focus over the entire image, it is only necessary to detect the unevenness of the specular body by detecting a largely changing focus shift.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the specular body inspection apparatus according to the first aspect, the appropriate degree of focus is determined based on luminance.
[0014]
The present invention specifically limits the image processing method according to the first aspect of the present invention, and determines the degree of focus based on the luminance of an image. Here, in a captured image, an image is blurred in a portion where the focus is out of focus.For example, when a black reference pattern is drawn on a white background, the outline of the reference pattern is blurred and the background is blurred. The brightness of the region that should be a high-luminance portion decreases, and the brightness of the region that should be a low-luminance portion of the reference symbol increases. Therefore, by detecting this change in luminance, it is possible to accurately determine the appropriateness of the focus, and it is possible to suitably realize the specular object detecting device according to the first aspect of the present invention.
[0015]
The inspection device for a mirror according to the invention according to claim 3, wherein a reference symbol is drawn, and a reference plate for projecting the reference symbol on the mirror object to be inspected, and an imaging device for photographing the reference symbol projected on the mirror. And a detecting means for processing an image photographed by the photographing apparatus and detecting irregularities of the mirror body based on the degree of deformation of the photographed reference symbol.
[0016]
If the mirror body has irregularities, the image projected on the mirror body is deformed, and the image projected and photographed on the mirror body is naturally deformed.
[0017]
In the present invention, an image is processed by focusing on the shape of the image, and irregularities of the mirror body are detected based on the degree of deformation of the image. Therefore, it is possible to accurately grasp a change of an actual image with respect to an image to be obtained from an appropriate mirror body, and thereby it is possible to detect unevenness generated in the mirror body with high accuracy. In addition, since the reference design of the reference plate may be simply reflected and projected on the mirror, a projection device for projecting an image on the mirror is not required. Therefore, the structure of the entire device has a simple structure.
[0018]
In a mirror such as a concave mirror or a convex mirror, the projected image is deformed with respect to the original image. Further, when the lens of the photographing device is a wide-angle lens, the photographed image is deformed even if the original image is accurately projected on the mirror. In these cases, the image is smoothly and regularly deformed from the central part of the projection or photographing, but the degree of the deformation greatly changes in the part where the mirror body has irregularities. Therefore, when the original image cannot be photographed in an accurate shape, the irregularity of the mirror body may be detected by detecting a large change in the degree of deformation.
[0019]
A specular object inspection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the specular object inspection apparatus according to the third aspect, wherein the degree of deformation is determined by a direction of a line constituting a reference symbol. Things.
[0020]
The present invention specifically limits the image processing method according to the third aspect of the present invention, and determines the degree of deformation based on the direction of a line constituting a reference symbol. Here, if the shape is deformed in the photographed image, for example, a line segment that should be a straight line is curved, and the direction of the line segment between two appropriate points is inclined with respect to the normal direction. I do. Therefore, by detecting the direction of this line segment, it is possible to accurately determine the degree of deformation, and it is possible to suitably realize the mirror object detecting apparatus according to the third aspect of the present invention.
[0021]
In the above invention, for example, the surface functions as a mirror surface, such as a plane mirror for projecting an image at an equal magnification, a concave mirror for enlarging and projecting an image, a convex mirror for reducing and projecting an image, and a glass, a reflector, etc. The unevenness can be inspected for various kinds of specular bodies. In particular, mirrors that constitute rearview mirrors such as fender mirrors, door mirrors, and room mirrors that are installed in various vehicles such as automobiles and forklifts may hinder safe driving of the vehicle if the projected image is distorted. Therefore, a high quality mirror surface is required, and even if the transparent body has slight irregularities, it is excluded as a defective product. Therefore, it can be suitably adopted as an inspection device for inspecting a mirror body used in a vehicle.
[0022]
In addition, as a mirror body, when a mirror material such as chrome or silver is attached to the back surface of a transparent body by vapor deposition or the like, not only the front surface of the mirror body, but also the back surface functions as a mirror surface, Not only can the inspection be performed by projecting the reference symbol on the front side, but also the inspection can be performed by projecting the reference symbol on the back side. Here, in a rearview mirror for a vehicle, a convex mirror is generally employed, but since an image projected on the convex mirror is a reduced virtual image, a reference pattern of a reference plate is projected on the surface of the convex mirror. If the projected reference pattern is to be photographed by the photographing device, the reference plate must be largely separated from the convex mirror, and the lens of the photographing device must be a telephoto lens. The pattern cannot be photographed with an appropriate focus. Therefore, when a convex mirror is adopted as the mirror, the whole inspection apparatus becomes large. On the other hand, as described above, if the rear surface is a mirror body that also functions as a mirror surface, even a convex mirror can be inverted and inspected as a concave mirror, and can be inspected by a small inspection device. For this reason, when inspecting a convex mirror, it is preferable that the convex mirror whose back surface also functions as a mirror surface be inspected.
[0023]
Further, in a mirror body such as a mirror in which a mirror body is attached to a transparent body such as a glass plate, after the transparent body is formed and before the mirror body is attached, an inspection according to the present invention is performed as a quality inspection of the transparent body. The presence or absence of unevenness can be inspected by the device. In this aspect, a defective transparent body can be eliminated before the mirror surface material is attached.
[0024]
In addition, you may combine suitably the invention of Claim 1 and Claim 3 mentioned above. By doing so, it is possible to detect the unevenness of the mirror body with higher accuracy by using two factors of the defocus of the image and the deformation of the image.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a specular object inspection device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 shows an example of an inspection apparatus 10 according to the present invention. The inspection apparatus 10 is provided with a mounting table 50 on which the mirror body 1 to be inspected is mounted, and a reference placed above the mounting table 50 to project the reference symbol 21 (see FIG. 2) onto the mirror body 1. A plate 20, an illumination device 51 installed on the upper surface of the mounting table 50 to illuminate the reference plate 20, an imaging device 30 such as a CCD camera for imaging the upper surface of the mirror body 1 mounted on the mounting table 50, It comprises a detection means 40 connected to the device 30 and having an image processing device 41 constituted by a PC (personal computer) or the like. Here, the detecting means 40 processes the image photographed by the photographing device 30 by the image processing device 41 by an appropriate method, and detects the unevenness of the specular body 1. A liquid crystal display for displaying the detection result, A display device 42 such as a CRT is provided.
[0027]
In this example, although not shown in detail, the concave side of the transparent body formed by bending the glass plate is used as a back surface, and a convex mirror formed by depositing a mirror surface material such as chrome or silver on the back surface is inspected. This is the target mirror 1. In such a mirror body 1, the back surface also functions as a mirror surface, and the back surface side is a concave mirror. Therefore, the mirror body 1 is turned over, and the presence or absence of unevenness is inspected on the back surface. Therefore, since the reference plate 20 and the photographing device 30 do not need to be largely separated from the mirror body 1, the entire inspection device 10 can be compactly stored.
[0028]
In this example, a CCD camera equipped with a 25 mm wide-angle lens is adopted as the photographing device 30, and the distance between the mirror 1 and the reference plate 20 is 440 mm, and the distance between the mirror 1 and the photographing device 30 is 420 mm. The reference symbol 21 projected on the mirror body 1 is photographed with the aperture of the photographing device 30 set to F4. As the reference symbol 21 drawn on the reference plate 20, a lattice pattern as shown in FIG. 2 is employed. Here, the grid pattern is drawn with black lines having a thickness of 0.75 pt with white as a base, and the line segments are spaced at 4 mm intervals.
[0029]
When the reference symbol 21 projected on the mirror body 1 is photographed by such an inspection device 10, the photographed image becomes an image as shown in FIG. Here, the grid pattern of the reference symbol 21 is not deformed and the contrast is clearly photographed in a smooth portion having no unevenness (A portion in FIG. 3), but in a portion having a convex portion, The parallel line segments are curved so as to reduce the interval, and the contrast is unclearly photographed (portion B in FIG. 3). In the portion where the concave portion is formed, the parallel line segments are curved so as to increase the interval, and the contrast is increased. Is also unclearly photographed (part C in FIG. 3). More specifically, in a portion where a convex portion is formed, as shown in FIG. 4, parallel line segments are curved so as to reduce the interval, and in a portion where a concave portion is formed, a parallel line segment is formed as shown in FIG. The straight lines are curved to widen the interval.
[0030]
Therefore, the inspection apparatus 10 of the present example performs processing focusing on the elements as appropriate for this image to detect the irregularities of the mirror body 1, and outputs the detection result on the display device 42. If the detection result is out of the allowable range, the mirror 1 is determined to be defective, and the fact is also output.
[0031]
Next, a specific example of detecting unevenness of the mirror body 1 by image processing will be described. In the following processing examples 1 to 5, processing examples 1 to 3 are processing examples focusing on the focus of an image, in particular, processing examples in which the appropriateness of focus is determined based on luminance. This is a processing example focusing on the shape of an image, particularly a processing example in which the degree of shape deformation is determined based on the direction of a line segment.
[0032]
First, processing focusing on the focus of an image will be described. When the mirror body 1 has irregularities, the focus is shifted in the photographed image, and as shown in FIG. 6, a line segment (see a two-dot chain line) that should have a uniform width becomes thick (see a broken line). , The whole line segment is blurred. Therefore, the following various processes are performed to detect the degree of the focus shift, that is, the “appropriate degree of focus”, and the specular body 1 having a portion where the focus is shifted beyond the allowable range is a defective product. Is determined.
[0033]
-Processing example 1
[0034]
The luminance is measured at appropriate intervals in a region crossing an appropriate portion of the line segment. Then, a luminance difference between adjacent measurement points is calculated. Then, as shown in FIG. 6A, in a portion where the focus is not deviated, as shown in FIG. 6A, as shown in FIG. Is detected. On the other hand, in a portion where the focus is largely shifted as shown by BB in FIG. 6, as shown in FIG. , Will be detected.
[0035]
Therefore, it can be determined whether or not the focus is out of focus based on the distance L between the two peaks of the luminance difference. If the distance L exceeds the limit value, the focus is largely out of focus, First, it can be determined that unevenness exceeding the allowable range has occurred. Also, the same determination as described above can be made based on the maximum value H of the luminance difference.
[0036]
-Processing example 2
[0037]
The luminance is measured at appropriate intervals in a region crossing an appropriate portion of the line segment. Then, as shown in FIG. 6A, in a portion where the focus is not deviated, as shown in FIG. 6A, the brightness changes rapidly in a continuous area, and a portion having a lower brightness than the background is obtained. Is detected to be approximately the same width as the line segment. On the other hand, in a portion where the focus is largely shifted like BB in FIG. 6, the brightness gradually changes in a continuous area as shown in FIG. It is detected that the part has a width wider than the width of the line segment.
[0038]
Therefore, it is possible to determine whether or not the focus is out of focus, based on the distance L of the portion where the luminance is lower than the predetermined value. If the distance L exceeds the limit value, the focus is largely out of focus. Thus, it can be determined that the specular body 1 has irregularities exceeding an allowable range. Further, if the focus is greatly deviated, the luminance value becomes higher than normal in the region on the line segment where the luminance becomes the lowest value. can do.
[0039]
-Processing example 3
[0040]
The luminance is measured at an appropriate position on the line segment or the base. Then, as shown in a1 and a2 in FIG. 6, in a portion where the focus is not shifted, a luminance value approximate to the normal luminance is detected. For example, in the case of a1 on the background, a normally approximated high value is detected as a luminance value, and in the case of a2 on a line segment, a normally approximated low value is detected as a luminance value. On the other hand, in portions where the focus is greatly shifted, as in b1 and b2 in FIG. 6, a luminance value that is not approximate to the normal luminance is detected. For example, in b1 on the background, a value lower than the normal value is detected as the luminance value, and in b2 on the line segment, a value higher than the normal value is detected as the luminance value.
[0041]
Therefore, when the actual luminance value exceeds the upper limit or the lower limit, it is possible to determine that the focus is largely shifted and that the specular body 1 has irregularities exceeding an allowable range. The same determination as described above can also be made by calculating a luminance difference between two adjacent measurement areas, for example, a luminance difference between a1 and a2 or a luminance difference between b1 and b2.
[0042]
Next, processing focusing on the shape of an image will be described. If the mirror body 1 has irregularities, the captured image is distorted and deformed as shown in FIGS. Therefore, the following various processes are performed to detect the degree of the deformation, and the mirror body 1 having a portion where the image is deformed beyond the allowable range is determined to be defective.
[0043]
-Processing example 4
[0044]
The direction of the line segment is detected from two appropriate points on the line segment. In a part where the image is not deformed, the direction of the line segment is close to the normal direction, but in a part that is greatly deformed, the direction is largely shifted from the normal direction.
[0045]
Therefore, if the deviation in this direction exceeds the limit value, it can be determined that the image is greatly deformed and that the specular body 1 has irregularities exceeding an allowable range.
[0046]
-Processing example 5
[0047]
The direction of the line segment is detected at appropriate intervals on the line segment. Then, the change in the direction of the line segment is continuously calculated. In a part where the image is not deformed, a large change does not occur in the direction of the line segment, but in a part where the image is largely deformed, a large change occurs in the direction of the line segment.
[0048]
Therefore, if the amount of change in this direction exceeds the limit value, it can be determined that the image is significantly deformed and that the specular body 1 has irregularities exceeding an allowable range.
[0049]
The present invention is not limited to the above-described image processing, and employs image processing of an appropriate method that focuses on the focus and shape of a captured image based on various elements in addition to elements such as luminance and direction of a line segment. May be. In short, the image processing is only required to be able to detect the unevenness of the specular body 1 from the degree of focus or the degree of deformation of the image.
[0050]
Further, the inspection apparatus 10 according to the present invention can be mounted on a known handling machine used in a manufacturing process of the mirror body 1 to automatically perform the inspection of the mirror body 1. In this case, a signal of the inspection result from the inspection device 10 is output to a sorting device arranged downstream of the handling machine in the manufacturing line, whereby defective products can be automatically eliminated.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention described in detail above, the following effects can be obtained.
[0052]
According to the first aspect of the present invention, since the unevenness of the mirror body is detected based on the appropriateness of the focus of the captured image, the unevenness generated on the mirror body can be detected with high accuracy. Further, the reference design of the reference plate may be simply reflected and projected on the surface of the mirror body, so that the structure of the entire apparatus can be simplified.
[0053]
According to the second aspect of the present invention, since the degree of focus is determined based on the brightness of the image, the appropriate degree of focus can be accurately determined, and the apparatus for detecting a specular body according to the first aspect of the present invention is preferably used. Can be realized.
[0054]
According to the third aspect of the present invention, the unevenness of the mirror body is detected based on the degree of deformation of the captured image, so that the unevenness generated on the mirror body can be detected with high accuracy. In addition, since the reference design of the reference plate may be simply reflected and projected on the surface of the mirror body, the structure of the entire apparatus can be simplified.
[0055]
According to the fourth aspect of the present invention, the degree of deformation of the captured image is determined based on the direction of the line segment constituting the reference symbol, so that the degree of deformation of the image can be accurately determined. Can be suitably realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an inspection device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a reference symbol.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a captured image.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image of a convex portion.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an image of a concave portion.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a portion where the focus is shifted.
7A is a graph showing a luminance difference at AA in FIG. 6, and FIG. 7B is a graph showing a luminance difference at BB in FIG.
8A is a graph showing the luminance at AA in FIG. 6, and FIG. 8B is a graph showing the luminance at BB in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Specular body 10 Inspection device 20 Reference plate 21 Reference design 30 Photographing device 40 Detecting means 41 Image processing device 42 Display device 50 Mounting table 51 Illumination device

Claims

基準図柄が描かれ、検査対象となる鏡面体に前記基準図柄を投影させる基準板と、鏡面体に投影された基準図柄を撮影する撮影装置と、該撮影装置によって撮影された画像を処理し、撮影された基準図柄の焦点の適正度合いに基づいて鏡面体の凹凸を検出する検出手段とを備えることを特徴とする鏡面体の検査装置。A reference symbol is drawn, a reference plate for projecting the reference symbol on the specular body to be inspected, a photographing device for photographing the reference symbol projected on the specular body, and processing an image photographed by the photographing device, A specular body inspection apparatus, comprising: detection means for detecting irregularities of the mirror body based on the appropriateness of focus of the photographed reference symbol.

前記焦点の適正度合いを、輝度により判定することを特徴とする請求項１に記載の鏡面体の検査装置。The specular object inspection device according to claim 1, wherein the appropriate degree of focus is determined based on luminance.

基準図柄が描かれ、検査対象となる鏡面体に前記基準図柄を投影させる基準板と、鏡面体に投影された基準図柄を撮影する撮影装置と、該撮影装置によって撮影された画像を処理し、撮影された基準図柄の変形度合いに基づいて鏡面体の凹凸を検出する検出手段とを備えることを特徴とする鏡面体の検査装置。A reference symbol is drawn, a reference plate for projecting the reference symbol on the specular body to be inspected, a photographing device for photographing the reference symbol projected on the specular body, and processing an image photographed by the photographing device, A specular body inspection apparatus, comprising: detection means for detecting irregularities of the mirror body based on the degree of deformation of the photographed reference symbol.

前記変形度合いを、基準図柄を構成する線分の方向により判定することを特徴とする請求項３に記載の鏡面体の検査装置。The specular body inspection apparatus according to claim 3, wherein the degree of deformation is determined based on a direction of a line segment constituting a reference symbol.