JP2005037203A - 棒状物体の検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Abstract
【目的】棒状の検査対象物の表面に形成された例えば白色の汚れを検出することがなく、高精度で凹凸を検出することができるようにする。
【構成】棒状の検査対象物500の表面の凹凸欠陥510を検査する棒状物体の検査装置であって、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物500に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源200A、200Bと、棒状の検査対象物500に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源200A、200Bからの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部100と、前記カラー画像撮像部100からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥510の有無を検出する演算部300とを有している。
【選択図】 図2
【構成】棒状の検査対象物500の表面の凹凸欠陥510を検査する棒状物体の検査装置であって、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物500に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源200A、200Bと、棒状の検査対象物500に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源200A、200Bからの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部100と、前記カラー画像撮像部100からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥510の有無を検出する演算部300とを有している。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を発見するために用いられる棒状物体の検査装置と、検査方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、棒状の検査対象物としては、例えば自動車のフロントガラスを固定するのに用いられるモールド部材がある。このモールド部材は、一般的に黒色である。かかるモールド部材の表面に凹凸欠陥があると、雨漏り等の原因となる。従って、このモールド部材は、所定値以上の高さ又は深さを有する凹凸欠陥があれば、不良品として排除することが必要になる。
【0003】
例えば、従来の検査装置としては、1つの光源からの光を斜め方向から棒状の検査対象物に照射しつつ画像撮像部で撮像し、撮像された画像を2値化することで凹凸欠陥の有無を検出していた。すなわち、凹凸欠陥に対して斜め方向から光を照射すると、凹凸欠陥の光の照射方向側が白くなり、他の部分は黒くなる。これによって、凹凸欠陥を検査していたのである。
【0004】
また、他の方法としては、特開2002−296192号公報記載や、特開2002−168791号公報記載の技術がある。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−296192号
【特許文献2】
特公2002−168791号
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法では、棒状の検査対象物の表面に凹凸欠陥ではない例えば白い汚れがあると、この部分まで凹凸欠陥として認識されることになる。すなわち、白い汚れは、光を反射するので、凹凸欠陥の光が照射された側と同じようになるのである。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、例えば白色の汚れを検出せず、凹凸欠陥のみを検出する精度を高めた棒状物体の検査装置及び検査方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る棒状物体の検査装置は、棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を検査する棒状物体の検査装置であって、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源と、棒状の検査対象物に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源からの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部と、前記カラー画像撮像部からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥の有無を検出する演算部とを有している。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の概略的斜視図、図2は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の概略的構成を示す説明図、図3は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置に用いられるリング状光源の概略的断面図、図4は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置によって検査される棒状の検査対象物の表面に形成された凸欠陥の図面であって、同図(A)は概略的側面断面図、同図(B)は概略的平面図、図5は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を示すフローチャート、図6は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置による各画像を示す概略的説明図、図7は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を説明する説明図である。
【0010】
本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置は、棒状の検査対象物500の表面の凹凸欠陥510を検査する棒状物体の検査装置であって、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物500に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源200A、200Bと、棒状の検査対象物500に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源200A、200Bからの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部100と、前記カラー画像撮像部100からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥510の有無を検出する演算部300とを有している。
【0011】
前記棒状の検査対象物500としては、例えば自動車のフロントガラスを固定するのに用いられるモールド部材がある。このモールド部材は、一般的に黒色である。かかるモールド部材の表面に凹凸欠陥510があると、雨漏り等の原因となる。なお、この検査対象物500としては、全体が同じ色(例えば、黒色)であることが必要となる。
【0012】
一方のリング状光源200Aは、一方の面がテーパ面210Aとなり、そのテーパ面210Aに複数の発光ダイオード素子220Aが実装されたものである。また、他方のリング状光源200Bは、一方の面がテーパ面210Bとなり、そのテーパ面210Bに複数の発光ダイオード素子220Bが実装されたものである。
【0013】
そして、2つのリング状光源200A、200Bは、中心軸Lを一致させた状態で、テーパ面210A、210Bが向かい合うように設置されている。従って、この2つのリング状光源200A、200Bを通過又は位置する棒状の検査対象物500は、2つのリング状光源200A、200Bに挟まれた部分にのみ光が照射されるようになる。なお、図2において、2つのリング状光源200A、200Bから照射される光をそれぞれ一点鎖線、二点鎖線で示している。
【0014】
一方のリング状光源200Aの発光ダイオード素子220Aは赤色の光を発するものが、他方のリング状光源200Bの発光ダイオード素子220Bは青色の光を発するものがそれぞれ使用されている。従って、棒状の検査対象物500の表面に凹凸欠陥のうち、凸欠陥510Aが存在する場合には、例えば、図1及び図2上で、左側に位置するリング状光源200Aからの赤色の光LRは、凸欠陥510Aの左側の側面を照射するので、左側の側面に強く照射された部分510Rを形成し、凸欠陥510Aの右側に影510SRを形成する(図6(A)及び図7参照)。また、逆に、図1及び図2上で、右側に位置するリング状光源200Bからの青色の光LBは、凸欠陥510Aの右側の側面を照射するので、右側の側面に強く照射された部分510Bを形成し、凸欠陥510Aの左側に影510SBを形成する。
【0015】
なお、2つのリング状光源200A、200Bの棒状の検査対処物500に対する照射角度は、約20〜40°に設定されており、かつ2つのリング状光源200A、200Bの照射範囲は重複部分があるようになっている。
【0016】
前記棒状の検査対象物500は、2つのリング状光源200A、200Bの中心軸L上を通過又は位置するようにセットされており、図外の駆動装置によって移動するようになっている。
【0017】
一方、前記カラー画像撮像部100は、棒状の検査対象物500に対して直行する方向、すなわち2つのリング状光源200A、200Bの中心軸Lに対して直行する方向に設置されている。また、かかるカラー画像撮像部100は、2つのリング状光源200A、200Bからの光が照射される箇所を撮像するようになっている。なお、このカラー画像撮像部100の撮像範囲(図2に破線で示している)には、2つのリング状光源200A、200Bは含まれず、かつ前記2つのリング状光源200A、200Bの重なった照射範囲が含まれるようにする。
【0018】
次に、本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を説明しつつ、演算部300についても説明する。
まず、2つのリング状光源200A、200Bの中心軸Lに棒状の検査対象物500を設置する。そして、2つのリング状光源200A、200Bからそれぞれ赤色の光LR及び青色の光LBを発する。
【0019】
カラー画像撮像部100は、棒状の検査対象物500の表面を撮像する。このカラー画像撮像部100からの信号110は、演算部300に入力され、デジタル化してメモリに蓄えられる(図5のS1参照)。
【0020】
まず、演算部300においては、画像の色分解を行い、赤色画像RPと青色画像BPとに分解する(図5のS2、図6の(A)及び(B)参照)。色分解された後の赤色画像RP中に凸欠陥510Aがあるならば、図6(A)に示すように、凸欠陥510Aの左側には赤色の光LRが強く照射された部分510Rがあり、凸欠陥510Aの右側には影510SBが形成される。また、凸欠陥510Aのない部分は、前記赤色の光LRが強く照射された部分510Rより弱く赤色の光で照射されることになる(図7参照)。
【0021】
一方、色分解された後の青色画像BPに凸欠陥510Aがあるならば、図6(B)に示すように、凸欠陥510Aの右側には青色の光LBが強く照射された部分510Bがあり、凸欠陥510Aの左側には影510SBが形成される。凸欠陥510Aのない部分は、前記青色の光LBが強く照射された部分510Bより弱く青色の光で照射されることになる(図7参照)。
【0022】
また、表面に白色の塗料等に起因する高さのない平面的な汚れYがあると、その汚れYの部分は、周囲より明るくなる。これは、赤色の光LRの場合でも、青色の光LBの場合でも同じである。なお、汚れYが黒色の塗料に起因する場合には、汚れYは周囲より暗くなる。
【0023】
次に、演算部300は、色分解された赤色画像と青色画像とから、差分画像SPを作成する(図5のS4及び図6(C)参照)。この差分画像SPには、ノイズが含まれるおそれがあるので、ノイズ除去を行う(図5のS5参照)。なお、塗料等の白色の高さのない汚れYは、色分解された赤色画像と青色画像ともに同じになるので、差分画像SPからは除去されている。
【0024】
演算部300は、ノイズ除去を行った後の除去後差分画像に基づいて差分絶対値画像を形成する(図5のS6参照)。この差分絶対値画像では、赤色の光LRによって強く照射された部分510R及び影になった部分510SRと、青色の光LBによって強く照射された部分510B及び影510SBになった部分との絶対値をとる(図7参照)。
【0025】
この差分絶対値画像に対して2種類の2値化処理を行う(図5のS71、S72参照)。第1の2値化処理(図5のS71参照)は、差分絶対画像を構成する各画素の濃度が予め設定された値A以上か値A未満かによって、予め設定された値A以上の濃度を有する画素のみを残し、他の部分、すなわち予め設定された値A未満の濃度を有する画素を消去するのである。なお、この第1の2値化処理が施された画像を第1の処理画像とする。
【0026】
例えば、第1の2値化処理で、予め設定された濃度の値Aを10とした場合、10以上の濃度を有する画素のみがのこり、10未満の濃度しか持たない画素は消去される。
【0027】
また、もう一方の第2の2値化処理(図5のS72参照)では、前記予め設定された値Aとは異なる値Bを基準とし、前記差分絶対値画像を構成する画素のうち、予め設定された値B以上の濃度を有する画素のみを残し、他の部分、すなわち予め設定された値B未満の濃度を有する画素を消去するのである。なお、この第2の2値化処理が施された画像を第2の処理画像とする。
【0028】
また、例えば、第2の2値化処理で、予め設定された濃度の値Bを5とした場合、5以上の濃度を有する画素のみがのこり、5未満の濃度しか持たない画素は消去される。
【0029】
そして、もう一方の第2の2値化処理が施された第2の処理画像に対して侵食膨潤処理を行う(図5のS8参照)。この侵食膨潤処理とは、前記もう一方の第2の2値化処理が施された第2の処理画像に残った画素をある一定の範囲で拡大するともに、ある一定の範囲で縮小し、一定の倍率で拡大した場合に予め設定された大きさ以上になり、かつ一定の倍率で縮小した場合でも予め設定された大きさ以上になったもののみを残す処理である。
【0030】
ここで、侵食膨潤処理が行われる第2の2値化処理では、例えば、残った画素の周囲と1画素分拡大する処理と、拡大した画素の周囲を3画素分縮小する処理とが行われる。例えば、第2の2値化処理が施された第2の処理画像では、3×3の画素から構成される部分と、10×10の画素から構成される部分とが残っているとする。
【0031】
3×3の画素から構成される部分は、拡大処理が施されると5×5となり、続いて縮小処理が施されると消滅する。また、10×10の画素から構成される部分は、拡大処理が施されると12×12となり、縮小処理が施されると6×6となる。
【0032】
ここで、拡大処理を施された場合に少なくとも7×7以上の大きさでなければ、縮小処理を施された場合、構成する画素は消滅することになる。
【0033】
次に、演算部300は、第1の処理画像と、侵食膨潤処理が施された第2の処理画像との論理積をとって判定画像HPを形成する(図5のS9、図6(D)参照)。すなわち、第1の処理画像及び第2の処理画像に共通して残っている画素のみを残し、他の画素は消去し、判定画像HPを作成するのである。
【0034】
この判定画像HPにおいて凸欠陥510Aとして残された画素(図6(D)では塗りつぶして示している)を、演算部300は真の凸欠陥510Aとして判定し(図5のS10参照)、その旨を適宜な出力手段で出力する(図5のS11参照)。
【0035】
なお、上述した実施の形態では、凸欠陥510Aを挙げて説明したが、凹凸欠陥510の一種である凹欠陥でも同様である。この凹欠陥の場合には、影になる部分と強く光で照射される部分とが上述の場合と逆になるだけである。
【0036】
また、第1の2値化処理、第2の2値化処理や侵食膨潤処理で挙げた閾値は、単に説明のためのものであり、本発明を限定するものでないことはいうまでもない。
【0037】
さらに、棒状の検査対象物としては、自動車のフロントガラスを固定するためのモールド部材に限定されることなく、例えばパイプ等の棒状のものであればよい。
【0038】
また、2つのリング状光源200A、200Bから発せられる光は、赤色と青色とに限定されるものではなく、色分解の時点で分解できるものであればよい。
【0039】
【発明の効果】
本発明に係る棒状物体の検査装置は、棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を検査する棒状物体の検査装置であって、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源と、棒状の検査対象物に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源からの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部と、前記カラー画像撮像部からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥の有無を検出する演算部とを有している。
【0040】
かかる棒状物体の検査装置は、異なる方向から異なる色の光で検査対象物を照射し、この光で照射された部分の画像を各色の画像に分解しているので、高さのない例えば白色の汚れを凹凸欠陥として誤って検出することがなく、確実な検査が可能となる。
【0041】
また、前記差分絶対値画像に対して、予め設定された閾値で2値化する第1の2値化処理と、この第1の2値化処理とは異なる閾値で2値化する第2の2値化処理とを施し、前記第2の2値化処理が施された画像に対して侵食膨潤化処理を施し、前記第1の2値化処理が施された第1の処理画像と、前記侵食膨潤処理が施された画像との論理積をとって、判定画像を形成するようにしていると、微小な凹凸欠陥、例えば性能には影響のない凹凸欠陥を検知しないようにすることができるので便利である。
【0042】
なお、前記2つのリング状光源は、一方が赤色の光を、他方が青色の光をそれぞれ発するものであるとすると、光の3原色であるので、各色の画像に分離しやすいというメリットがある。
【0043】
また、本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査方法は、棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を検査する棒状物体の検査方法であって、2つの発光色の異なるリング状光源の内側を前記検査対象物を通過又は位置させ、この検査対象物に対して直行する光軸方向に配置されたカラー画像撮像部でカラー画像を撮像し、このカラー画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥の有無を検出するようにしている。
【0044】
このため、従来のように高さのない汚れ等を凹凸欠陥として誤検出することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の概略的斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の概略的構成を示す説明図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置に用いられるリング状光源の概略的断面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置によって検査される棒状の検査対象物の表面に形成された凸欠陥の図面であって、同図(A)は概略的側面断面図、同図(B)は概略的平面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置による各画像を示す概略的説明図である。
【図7】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
100 カラー画像撮像部
200A、200B リング状光源
300 演算部
500 棒状の検査対象物
510A 凸欠陥
【発明の属する技術分野】
本発明は、棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を発見するために用いられる棒状物体の検査装置と、検査方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、棒状の検査対象物としては、例えば自動車のフロントガラスを固定するのに用いられるモールド部材がある。このモールド部材は、一般的に黒色である。かかるモールド部材の表面に凹凸欠陥があると、雨漏り等の原因となる。従って、このモールド部材は、所定値以上の高さ又は深さを有する凹凸欠陥があれば、不良品として排除することが必要になる。
【0003】
例えば、従来の検査装置としては、1つの光源からの光を斜め方向から棒状の検査対象物に照射しつつ画像撮像部で撮像し、撮像された画像を2値化することで凹凸欠陥の有無を検出していた。すなわち、凹凸欠陥に対して斜め方向から光を照射すると、凹凸欠陥の光の照射方向側が白くなり、他の部分は黒くなる。これによって、凹凸欠陥を検査していたのである。
【0004】
また、他の方法としては、特開2002−296192号公報記載や、特開2002−168791号公報記載の技術がある。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−296192号
【特許文献2】
特公2002−168791号
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法では、棒状の検査対象物の表面に凹凸欠陥ではない例えば白い汚れがあると、この部分まで凹凸欠陥として認識されることになる。すなわち、白い汚れは、光を反射するので、凹凸欠陥の光が照射された側と同じようになるのである。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、例えば白色の汚れを検出せず、凹凸欠陥のみを検出する精度を高めた棒状物体の検査装置及び検査方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る棒状物体の検査装置は、棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を検査する棒状物体の検査装置であって、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源と、棒状の検査対象物に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源からの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部と、前記カラー画像撮像部からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥の有無を検出する演算部とを有している。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の概略的斜視図、図2は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の概略的構成を示す説明図、図3は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置に用いられるリング状光源の概略的断面図、図4は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置によって検査される棒状の検査対象物の表面に形成された凸欠陥の図面であって、同図(A)は概略的側面断面図、同図(B)は概略的平面図、図5は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を示すフローチャート、図6は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置による各画像を示す概略的説明図、図7は本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を説明する説明図である。
【0010】
本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置は、棒状の検査対象物500の表面の凹凸欠陥510を検査する棒状物体の検査装置であって、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物500に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源200A、200Bと、棒状の検査対象物500に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源200A、200Bからの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部100と、前記カラー画像撮像部100からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥510の有無を検出する演算部300とを有している。
【0011】
前記棒状の検査対象物500としては、例えば自動車のフロントガラスを固定するのに用いられるモールド部材がある。このモールド部材は、一般的に黒色である。かかるモールド部材の表面に凹凸欠陥510があると、雨漏り等の原因となる。なお、この検査対象物500としては、全体が同じ色(例えば、黒色)であることが必要となる。
【0012】
一方のリング状光源200Aは、一方の面がテーパ面210Aとなり、そのテーパ面210Aに複数の発光ダイオード素子220Aが実装されたものである。また、他方のリング状光源200Bは、一方の面がテーパ面210Bとなり、そのテーパ面210Bに複数の発光ダイオード素子220Bが実装されたものである。
【0013】
そして、2つのリング状光源200A、200Bは、中心軸Lを一致させた状態で、テーパ面210A、210Bが向かい合うように設置されている。従って、この2つのリング状光源200A、200Bを通過又は位置する棒状の検査対象物500は、2つのリング状光源200A、200Bに挟まれた部分にのみ光が照射されるようになる。なお、図2において、2つのリング状光源200A、200Bから照射される光をそれぞれ一点鎖線、二点鎖線で示している。
【0014】
一方のリング状光源200Aの発光ダイオード素子220Aは赤色の光を発するものが、他方のリング状光源200Bの発光ダイオード素子220Bは青色の光を発するものがそれぞれ使用されている。従って、棒状の検査対象物500の表面に凹凸欠陥のうち、凸欠陥510Aが存在する場合には、例えば、図1及び図2上で、左側に位置するリング状光源200Aからの赤色の光LRは、凸欠陥510Aの左側の側面を照射するので、左側の側面に強く照射された部分510Rを形成し、凸欠陥510Aの右側に影510SRを形成する(図6(A)及び図7参照)。また、逆に、図1及び図2上で、右側に位置するリング状光源200Bからの青色の光LBは、凸欠陥510Aの右側の側面を照射するので、右側の側面に強く照射された部分510Bを形成し、凸欠陥510Aの左側に影510SBを形成する。
【0015】
なお、2つのリング状光源200A、200Bの棒状の検査対処物500に対する照射角度は、約20〜40°に設定されており、かつ2つのリング状光源200A、200Bの照射範囲は重複部分があるようになっている。
【0016】
前記棒状の検査対象物500は、2つのリング状光源200A、200Bの中心軸L上を通過又は位置するようにセットされており、図外の駆動装置によって移動するようになっている。
【0017】
一方、前記カラー画像撮像部100は、棒状の検査対象物500に対して直行する方向、すなわち2つのリング状光源200A、200Bの中心軸Lに対して直行する方向に設置されている。また、かかるカラー画像撮像部100は、2つのリング状光源200A、200Bからの光が照射される箇所を撮像するようになっている。なお、このカラー画像撮像部100の撮像範囲(図2に破線で示している)には、2つのリング状光源200A、200Bは含まれず、かつ前記2つのリング状光源200A、200Bの重なった照射範囲が含まれるようにする。
【0018】
次に、本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を説明しつつ、演算部300についても説明する。
まず、2つのリング状光源200A、200Bの中心軸Lに棒状の検査対象物500を設置する。そして、2つのリング状光源200A、200Bからそれぞれ赤色の光LR及び青色の光LBを発する。
【0019】
カラー画像撮像部100は、棒状の検査対象物500の表面を撮像する。このカラー画像撮像部100からの信号110は、演算部300に入力され、デジタル化してメモリに蓄えられる(図5のS1参照)。
【0020】
まず、演算部300においては、画像の色分解を行い、赤色画像RPと青色画像BPとに分解する(図5のS2、図6の(A)及び(B)参照)。色分解された後の赤色画像RP中に凸欠陥510Aがあるならば、図6(A)に示すように、凸欠陥510Aの左側には赤色の光LRが強く照射された部分510Rがあり、凸欠陥510Aの右側には影510SBが形成される。また、凸欠陥510Aのない部分は、前記赤色の光LRが強く照射された部分510Rより弱く赤色の光で照射されることになる(図7参照)。
【0021】
一方、色分解された後の青色画像BPに凸欠陥510Aがあるならば、図6(B)に示すように、凸欠陥510Aの右側には青色の光LBが強く照射された部分510Bがあり、凸欠陥510Aの左側には影510SBが形成される。凸欠陥510Aのない部分は、前記青色の光LBが強く照射された部分510Bより弱く青色の光で照射されることになる(図7参照)。
【0022】
また、表面に白色の塗料等に起因する高さのない平面的な汚れYがあると、その汚れYの部分は、周囲より明るくなる。これは、赤色の光LRの場合でも、青色の光LBの場合でも同じである。なお、汚れYが黒色の塗料に起因する場合には、汚れYは周囲より暗くなる。
【0023】
次に、演算部300は、色分解された赤色画像と青色画像とから、差分画像SPを作成する(図5のS4及び図6(C)参照)。この差分画像SPには、ノイズが含まれるおそれがあるので、ノイズ除去を行う(図5のS5参照)。なお、塗料等の白色の高さのない汚れYは、色分解された赤色画像と青色画像ともに同じになるので、差分画像SPからは除去されている。
【0024】
演算部300は、ノイズ除去を行った後の除去後差分画像に基づいて差分絶対値画像を形成する(図5のS6参照)。この差分絶対値画像では、赤色の光LRによって強く照射された部分510R及び影になった部分510SRと、青色の光LBによって強く照射された部分510B及び影510SBになった部分との絶対値をとる(図7参照)。
【0025】
この差分絶対値画像に対して2種類の2値化処理を行う(図5のS71、S72参照)。第1の2値化処理(図5のS71参照)は、差分絶対画像を構成する各画素の濃度が予め設定された値A以上か値A未満かによって、予め設定された値A以上の濃度を有する画素のみを残し、他の部分、すなわち予め設定された値A未満の濃度を有する画素を消去するのである。なお、この第1の2値化処理が施された画像を第1の処理画像とする。
【0026】
例えば、第1の2値化処理で、予め設定された濃度の値Aを10とした場合、10以上の濃度を有する画素のみがのこり、10未満の濃度しか持たない画素は消去される。
【0027】
また、もう一方の第2の2値化処理(図5のS72参照)では、前記予め設定された値Aとは異なる値Bを基準とし、前記差分絶対値画像を構成する画素のうち、予め設定された値B以上の濃度を有する画素のみを残し、他の部分、すなわち予め設定された値B未満の濃度を有する画素を消去するのである。なお、この第2の2値化処理が施された画像を第2の処理画像とする。
【0028】
また、例えば、第2の2値化処理で、予め設定された濃度の値Bを5とした場合、5以上の濃度を有する画素のみがのこり、5未満の濃度しか持たない画素は消去される。
【0029】
そして、もう一方の第2の2値化処理が施された第2の処理画像に対して侵食膨潤処理を行う(図5のS8参照)。この侵食膨潤処理とは、前記もう一方の第2の2値化処理が施された第2の処理画像に残った画素をある一定の範囲で拡大するともに、ある一定の範囲で縮小し、一定の倍率で拡大した場合に予め設定された大きさ以上になり、かつ一定の倍率で縮小した場合でも予め設定された大きさ以上になったもののみを残す処理である。
【0030】
ここで、侵食膨潤処理が行われる第2の2値化処理では、例えば、残った画素の周囲と1画素分拡大する処理と、拡大した画素の周囲を3画素分縮小する処理とが行われる。例えば、第2の2値化処理が施された第2の処理画像では、3×3の画素から構成される部分と、10×10の画素から構成される部分とが残っているとする。
【0031】
3×3の画素から構成される部分は、拡大処理が施されると5×5となり、続いて縮小処理が施されると消滅する。また、10×10の画素から構成される部分は、拡大処理が施されると12×12となり、縮小処理が施されると6×6となる。
【0032】
ここで、拡大処理を施された場合に少なくとも7×7以上の大きさでなければ、縮小処理を施された場合、構成する画素は消滅することになる。
【0033】
次に、演算部300は、第1の処理画像と、侵食膨潤処理が施された第2の処理画像との論理積をとって判定画像HPを形成する(図5のS9、図6(D)参照)。すなわち、第1の処理画像及び第2の処理画像に共通して残っている画素のみを残し、他の画素は消去し、判定画像HPを作成するのである。
【0034】
この判定画像HPにおいて凸欠陥510Aとして残された画素(図6(D)では塗りつぶして示している)を、演算部300は真の凸欠陥510Aとして判定し(図5のS10参照)、その旨を適宜な出力手段で出力する(図5のS11参照)。
【0035】
なお、上述した実施の形態では、凸欠陥510Aを挙げて説明したが、凹凸欠陥510の一種である凹欠陥でも同様である。この凹欠陥の場合には、影になる部分と強く光で照射される部分とが上述の場合と逆になるだけである。
【0036】
また、第1の2値化処理、第2の2値化処理や侵食膨潤処理で挙げた閾値は、単に説明のためのものであり、本発明を限定するものでないことはいうまでもない。
【0037】
さらに、棒状の検査対象物としては、自動車のフロントガラスを固定するためのモールド部材に限定されることなく、例えばパイプ等の棒状のものであればよい。
【0038】
また、2つのリング状光源200A、200Bから発せられる光は、赤色と青色とに限定されるものではなく、色分解の時点で分解できるものであればよい。
【0039】
【発明の効果】
本発明に係る棒状物体の検査装置は、棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を検査する棒状物体の検査装置であって、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源と、棒状の検査対象物に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源からの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部と、前記カラー画像撮像部からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥の有無を検出する演算部とを有している。
【0040】
かかる棒状物体の検査装置は、異なる方向から異なる色の光で検査対象物を照射し、この光で照射された部分の画像を各色の画像に分解しているので、高さのない例えば白色の汚れを凹凸欠陥として誤って検出することがなく、確実な検査が可能となる。
【0041】
また、前記差分絶対値画像に対して、予め設定された閾値で2値化する第1の2値化処理と、この第1の2値化処理とは異なる閾値で2値化する第2の2値化処理とを施し、前記第2の2値化処理が施された画像に対して侵食膨潤化処理を施し、前記第1の2値化処理が施された第1の処理画像と、前記侵食膨潤処理が施された画像との論理積をとって、判定画像を形成するようにしていると、微小な凹凸欠陥、例えば性能には影響のない凹凸欠陥を検知しないようにすることができるので便利である。
【0042】
なお、前記2つのリング状光源は、一方が赤色の光を、他方が青色の光をそれぞれ発するものであるとすると、光の3原色であるので、各色の画像に分離しやすいというメリットがある。
【0043】
また、本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査方法は、棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を検査する棒状物体の検査方法であって、2つの発光色の異なるリング状光源の内側を前記検査対象物を通過又は位置させ、この検査対象物に対して直行する光軸方向に配置されたカラー画像撮像部でカラー画像を撮像し、このカラー画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥の有無を検出するようにしている。
【0044】
このため、従来のように高さのない汚れ等を凹凸欠陥として誤検出することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の概略的斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の概略的構成を示す説明図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置に用いられるリング状光源の概略的断面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置によって検査される棒状の検査対象物の表面に形成された凸欠陥の図面であって、同図(A)は概略的側面断面図、同図(B)は概略的平面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置による各画像を示す概略的説明図である。
【図7】本発明の実施の形態に係る棒状物体の検査装置の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
100 カラー画像撮像部
200A、200B リング状光源
300 演算部
500 棒状の検査対象物
510A 凸欠陥
Claims (4)
- 棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を検査する棒状物体の検査装置において、内側を通過又は内側に位置する前記検査対象物に対して異なる方向から異なる色の光を照射する2つのリング状光源と、棒状の検査対象物に対して直行する光軸方向に配置され、前記2つのリング状光源からの光で照射された部分を撮像するカラー画像撮像部と、前記カラー画像撮像部からの画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥の有無を検出する演算部とを具備したことを特徴とする棒状物体の検査装置。
- 前記差分絶対値画像に対して、予め設定された閾値で2値化する第1の2値化処理と、この第1の2値化処理とは異なる閾値で2値化する第2の2値化処理とを施し、前記第2の2値化処理が施された画像に対して侵食膨潤化処理を施し、前記第1の2値化処理が施された第1の処理画像と、前記侵食膨潤処理が施された画像との論理積をとって、判定画像を形成することを特徴とする請求項1記載の棒状物体の検査装置。
- 前記2つのリング状光源は、一方が赤色の光を、他方が青色の光をそれぞれ発するものであることを特徴とする請求項1又は2記載の棒状物体の検査装置。
- 棒状の検査対象物の表面の凹凸欠陥を検査する棒状物体の検査方法において、2つの発光色の異なるリング状光源の内側を前記検査対象物を通過又は位置させ、この検査対象物に対して直行する光軸方向に配置されたカラー画像撮像部でカラー画像を撮像し、このカラー画像を各色の画像に分離し、分離した各色の画像から差分を求め、その後に差分画像の絶対値をとって差分絶対値画像とし、この差分絶対値画像を2値化し、その2値化した画像で凹凸欠陥の有無を検出することを特徴とする棒状物体の検査方法。
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-
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