JP2008014907A

JP2008014907A - 表面評価装置及び塗装標本

Info

Publication number: JP2008014907A
Application number: JP2006189237A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Domoto; 隆裕道本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】塗装表面を正確に評価することができる表面評価装置及び塗装標本を提供する。
【解決手段】サンプル５の塗装表面に照明装置３０で斜め方向から光を照射し、サンプル５の塗装表面の輝度画像データを画像取得装置１０で取得する。この取得された輝度画像データを二値化して塗装表面の単位面積当たりの凹部の数量を算出し、その数量に基づいて表面の状態を演算評価装置２０で評価する。
【選択図】図１

Description

この発明は表面評価装置及び塗装標本に関する。

従来、凹凸を有する塗装表面の評価方法として下記特許公報に記載されたものが知られている。

この評価方法では、まず、凹凸を有する塗装表面に斜めから光を照射し、その塗装表面をカメラで撮影する。次に、カメラから出力された画像データに基づいて濃淡のヒストグラムを求める。その後、ヒストグラムの半値幅を算出し、この半値幅に基づいて塗装表面の評価を行なう。
特開昭６２−１２８０６号公報

しかし、上記評価方法には紛体密度に基づいて表面状態を評価しているので、部分的に紛体が集まっているような場合には正確な評価を行なうことができないという問題がある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は塗装表面を正確に評価することができる表面評価装置及び塗装標本を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、被測定物の塗装表面に斜め方向から光を照射する照射手段と、この照射手段によって光が照射された前記塗装表面の輝度画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像データ取得手段によって取得された前記輝度画像データを二値化して前記塗装表面の単位面積当たりの凹部の数量を算出し、その数量に基づいて前記表面の状態を評価する演算評価手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の表面評価装置において、前記演算評価手段は、前記輝度画像データを二値化する前に、前記輝度画像データのシェーディング補正を行うことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の表面評価装置において、前記演算評価手段は、前記輝度画像データを二値化する前に、前記輝度画像データに基づいて前記輝度画像データのコントラストを強調する処理を行うことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の表面評価装置において、前記演算評価手段によって取得された評価結果を製造工程で目視検査のために表示する表示手段を備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、各々の塗装表面の画像データから計測された単位面積当たりの凹部の数量が把握されている複数の塗装物品からなり、前記複数の塗装物品に、同じ塗装色を呈しかつそれぞれ異なる数量の前記凹部が前記塗装表面に形成されていることを特徴とする塗装標本である。

この発明によれば、塗装表面を正確に評価することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係る表面評価装置を示すブロック図である。

この表面評価装置は画像取得装置（画像データ取得手段）１０と演算評価装置（演算評価手段）２０と照明装置（照明手段）３０とを備えている。

照明装置３０は被測定物５の塗装表面に対して斜め上方から光を照射する。

画像取得装置１０としては例えば４〜０．８倍までの倍率の対物レンズ１１を有する光学顕微鏡がある。画像取得装置１０で被測定物５の塗装表面を上方から観察することができる。

画像取得装置１０はＣＣＤカメラ（図示せず）を備え、対物レンズ１１等の光学系を介して被測定物５の塗装表面を撮像し、輝度画像データを取得することができる。

ＣＣＤカメラは２５６０×１９２０ピクセルの画素数を有し、輝度画像データが１ピクセルに対して２５６ビットの階調で取得される。

画像入力装置１０は照射装置３０によって照射された被測定物５の塗装表面の輝度データを取得することができる。

画像解析装置２０では、画像入力装置１０で取得された輝度画像データがアナログデジタル変換回路でアナログ信号からデジタル信号に変換され、これがメモリ２１に記憶される。画像解析装置２０としては例えばパーソナルコンピュータが用いられる。

画像解析装置２０では、メモリ２１に記憶された輝度画像データを二値化して、被測定物５の塗装表面の単位当たりの凹部５ａ（図３、４参照）の数量が図示しないＣＰＵによって算出され、算出された数量に基づいて被測定物５の塗装表面の評価が行なわれる。

次に、凹部５ａの算出方法を説明する。

図２は凹部の算出方法を説明するためのフローチャート、図３は画像取得装置で撮像された画像解析前の塗装表面の輝度画像データを示す図、図４は画像解析後の塗装表面の輝度画像データを示す図である。

まず、被測定物５の塗装表面を画像取得装置１０で撮像し、輝度画像データを得る（図３参照）（Ｓ１）。

次に、得られた輝度画像データに対してシェーディング補正を行な、照明ムラを除去する（Ｓ２）。シェーディング補正は次のように行われる。まず、輝度画像データに対して１００×１００マスクフィルタを用いて平均化処理を行なう。次に、その輝度画像データの値（輝度値）をピクセル毎に原輝度画像データの値から除算し、１２８を加算する。その結果、各ピクセルの輝度値の中心が１２８となる。

その後、コントラストの差を強調するように輝度画像データのコントラストを大きくする（図４参照）（Ｓ３）。

次に、輝度画像データの閾値を４０として二値化を行い、閾値４０以下の輝度画像データを凹部５ａとみなして単位面積当たりの凹部５ａの個数を算出する（Ｓ４）。

次に、目視による塗装表面の官能評価の結果とこの実施形態によって得られた定量評価の結果とを対比して表１に示す。

官能評価では塗装表面の状態を下限限界不良品、下限限界良品、基準品、上限限界良品及び上限限界不良品の５段階に分類し、定量評価では単位面積当たりの凹部５ａの個数（個数／ｍｍ²）を５段階に分類した。

表１から目視による官能評価とこの実施形態による評価との間に相関関係があることがわかる。

したがって、この表１を用いて被測定物５の塗装表面の良否判定を定量的に行うことができる。

なお、評価結果は表示装置２５に表示される。

また、製造工程中で塗装表面の評価をより容易に行うため、予め同一色で本実施形態の表面評価装置で凹部の数量を計測した際、異なる数値を呈した塗装物品を複数用意するとよい。これらを標本として使用することで、製造された物品と標本とを見比べ、どの標本に近いかによって、製造された物品の塗装評価判定をすることで、検査員の熟練度によらず、正しい品質評価を得ることが可能になる。

更に、標本を構成する塗装物品としては、熟練の検査員が合否判定を行った塗装物品について、それぞれ本実施形態の表面評価装置で単位面積当たりの凹部の個数を計測しておき、単位面積当たりに対する凹部の個数を基準に合否判定基準を決定しておく。そして、凹部の個数が変わるように塗装条件を変えて、単位面積の凹部の個数がそれぞれ異なる複数の塗装物品を用意し、かつその塗装物品に対し合否判定結果を付しておく。これを標本とする。

そして、検査員は合否判定結果が付されている標本と製造された物品とを見比べて、どの塗装物品に近いかによって、製造された物品の塗装状態の合否判定を行う。

この実施形態によれば、塗装表面の輝度画像データを二値化して塗装表面の単位面積当たりの凹部５ａの個数を算出して塗装表面の状態を評価するので、塗装表面の状態を正確に評価することができる。また、シェーディング補正、コントラストの差を強調する処理二値化し易くなり、ひいてはより正確に評価することができる。更に、被測定物５の塗装表面の良否判定を定量的に行うことができるので、目視検査を容易にすることができる。

図１はこの発明の一実施形態に係る表面評価装置を示すブロック図である。図２は凹部の算出方法を説明するためのフローチャートである。図３は画像取得装置で撮像された画像解析前の塗装表面の輝度画像データを示す図である。図４は画像解析後の塗装表面の輝度画像データを示す図である。

符号の説明

５：被測定物、５ａ：凹部、１０：画像取得装置（画像データ取得手段）、２０：演算評価装置（演算評価手段）、３０：照明装置（照明手段）。

Claims

被測定物の塗装表面に斜め方向から光を照射する照射手段と、
この照射手段によって光が照射された前記塗装表面の輝度画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データ取得手段によって取得された前記輝度画像データを二値化して前記塗装表面の単位面積当たりの凹部の数量を算出し、その数量に基づいて前記表面の状態を評価する演算評価手段と
を備えることを特徴とする表面評価装置。
前記演算評価手段は、前記輝度画像データを二値化する前に、前記輝度画像データのシェーディング補正を行うことを特徴とする請求項１記載の表面評価装置。
前記演算評価手段は、前記輝度画像データを二値化する前に、前記輝度画像データに基づいて前記輝度画像データのコントラストを強調する処理を行うことを特徴とする請求項１記載の表面評価装置。
前記演算評価手段によって取得された評価結果を製造工程で目視検査のために表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の表面評価装置。
各々の塗装表面の画像データから計測された単位面積当たりの凹部の数量が把握されている複数の塗装物品からなり、前記複数の塗装物品に、同じ塗装色を呈しかつそれぞれ異なる数量の前記凹部が前記塗装表面に形成されていることを特徴とする塗装標本。