JP3095820B2 - 表面状態検出装置 - Google Patents
表面状態検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は表面状態検出装置、特
に、被検査面に予め所定の明暗勾配となるように設定さ
れる光を照射し、その被検査面からの反射光を捕らえて
受光画像を作成し、該受光画像中の明暗勾配変化に基づ
いて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出する表面状態検出
装置に関する。
に、被検査面に予め所定の明暗勾配となるように設定さ
れる光を照射し、その被検査面からの反射光を捕らえて
受光画像を作成し、該受光画像中の明暗勾配変化に基づ
いて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出する表面状態検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の車両においては、車体に対す
る塗装完了後に塗装面の表面状態の検査、即ち、該塗装
面上における塗装欠陥の有無が検査されることになる。
そして、上記塗装面等の表面状態を検査する技術とし
て、例えば特開昭６２−２３３７１０号公報には、検査
対象物の被検査面に光を照射して、その反射光をスクリ
ーン上に投影させ、その投影像の鮮映度から被検査面の
表面欠陥を自動的に検出する技術が開示されている。
る塗装完了後に塗装面の表面状態の検査、即ち、該塗装
面上における塗装欠陥の有無が検査されることになる。
そして、上記塗装面等の表面状態を検査する技術とし
て、例えば特開昭６２−２３３７１０号公報には、検査
対象物の被検査面に光を照射して、その反射光をスクリ
ーン上に投影させ、その投影像の鮮映度から被検査面の
表面欠陥を自動的に検出する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に被検査面に対して光源より光を照射し、その反射光を
カメラにより捕らえて受光画像を作成し、この受光画像
に基づいて被検査面上の表面欠陥を検出する場合に、カ
メラの据え付け位置によっては、該カメラ自体が画像中
に写り込み、この写り込み部分については表面欠陥を検
査することが困難となる。そこで、カメラの自己写り込
みを防止するために、従来においては、図８に示すよう
に、カメラ１を光源２より離反させ、且つ傾斜させて配
置し、このカメラ１により被検査面３からの反射光を捕
らえて受光画像を作成し、この受光画像中の明度変化に
基づいて被検査面３上における凸欠陥Ａおよび凹欠陥
Ａ′を検出していた。この場合、上記カメラ１が被検査
面３に対して傾斜状態にあり、このため、画像のピント
合わせが困難となり、また、その画像に歪みが生じるこ
とになって、被検査面３上の表面欠陥の検出精度が低下
することになる。
に被検査面に対して光源より光を照射し、その反射光を
カメラにより捕らえて受光画像を作成し、この受光画像
に基づいて被検査面上の表面欠陥を検出する場合に、カ
メラの据え付け位置によっては、該カメラ自体が画像中
に写り込み、この写り込み部分については表面欠陥を検
査することが困難となる。そこで、カメラの自己写り込
みを防止するために、従来においては、図８に示すよう
に、カメラ１を光源２より離反させ、且つ傾斜させて配
置し、このカメラ１により被検査面３からの反射光を捕
らえて受光画像を作成し、この受光画像中の明度変化に
基づいて被検査面３上における凸欠陥Ａおよび凹欠陥
Ａ′を検出していた。この場合、上記カメラ１が被検査
面３に対して傾斜状態にあり、このため、画像のピント
合わせが困難となり、また、その画像に歪みが生じるこ
とになって、被検査面３上の表面欠陥の検出精度が低下
することになる。
【０００４】更に、上記カメラ１と光源２とを離反させ
て配置している関係上、この種の表面状態検出装置が大
型化することになる。
て配置している関係上、この種の表面状態検出装置が大
型化することになる。
【０００５】そこで本発明は、光源より被検査面に光を
照射し、その被検査面からの反射光をカメラにより捕ら
えて受光画像を作成し、この受光画像中の明度変化に基
づいて被検査面の表面状態を検査する装置として、上記
カメラの自己写り込みを確実に防止し、且つ検査精度を
向上させることができると共に、当該装置の全体をより
コンパクトに構成することを目的とする。
照射し、その被検査面からの反射光をカメラにより捕ら
えて受光画像を作成し、この受光画像中の明度変化に基
づいて被検査面の表面状態を検査する装置として、上記
カメラの自己写り込みを確実に防止し、且つ検査精度を
向上させることができると共に、当該装置の全体をより
コンパクトに構成することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
めに、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００７】まず、本願の請求項１に係る発明（以下、
第１発明という）は、被検査面に予め所定の明暗勾配と
なるように設定される光を照射し、その被検査面からの
反射光を捕らえて受光画像を作成し、該受光画像中の明
暗勾配変化に基づいて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出
する表面状態検出装置において、上記被検査面に対して
検査光を照射する面光源と、該面光源の中心部に配置さ
れて上記被検査面からの反射光を捕らえて該検査面の表
面状態に応じた明暗ある受光画像を作成するカメラとを
設けると共に、上記面光源の検査光を該面光源における
カメラが配置された中心部より周囲に向けて暗から明に
同芯状に光度が次第に増加するように設定したことを特
徴とする。
第１発明という）は、被検査面に予め所定の明暗勾配と
なるように設定される光を照射し、その被検査面からの
反射光を捕らえて受光画像を作成し、該受光画像中の明
暗勾配変化に基づいて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出
する表面状態検出装置において、上記被検査面に対して
検査光を照射する面光源と、該面光源の中心部に配置さ
れて上記被検査面からの反射光を捕らえて該検査面の表
面状態に応じた明暗ある受光画像を作成するカメラとを
設けると共に、上記面光源の検査光を該面光源における
カメラが配置された中心部より周囲に向けて暗から明に
同芯状に光度が次第に増加するように設定したことを特
徴とする。
【０００８】また、本願の請求項２に係る発明（以下、
第２発明という）は、上記第１発明の構成に加えて、カ
メラにより作成された受光画像中の明るさが周囲とは大
きく異なる箇所を識別することにより、被検査面の凹欠
陥、凸欠陥を検出する画像処理手段を設けたことを特徴
とする。
第２発明という）は、上記第１発明の構成に加えて、カ
メラにより作成された受光画像中の明るさが周囲とは大
きく異なる箇所を識別することにより、被検査面の凹欠
陥、凸欠陥を検出する画像処理手段を設けたことを特徴
とする。
【０００９】
【作用】第１発明によれば、面光源の検査光が該面光源
のカメラが配置された中心部より周囲に向けて暗から明
に同芯状に光度が次第に増加するように設定されてお
り、この明暗光が照射された被検査面上における照射領
域の中心部に暗部が構成され、この暗部に相当する面光
源の中心部にカメラが配置されているので、該カメラの
自己写り込みが防止されることになる。そして、上記被
検査面上における照射領域中に表面欠陥がある場合に
は、その部位での明暗光の反射状態が変化し、この状態
が面光源の中心部に配置されたカメラにより捕らえられ
ることになる。従って、上記面光源により照射された被
検査面上における照射領域の全域にわたって表面状態を
検査することが可能となり、検査精度ならびに検査能率
が向上する。
のカメラが配置された中心部より周囲に向けて暗から明
に同芯状に光度が次第に増加するように設定されてお
り、この明暗光が照射された被検査面上における照射領
域の中心部に暗部が構成され、この暗部に相当する面光
源の中心部にカメラが配置されているので、該カメラの
自己写り込みが防止されることになる。そして、上記被
検査面上における照射領域中に表面欠陥がある場合に
は、その部位での明暗光の反射状態が変化し、この状態
が面光源の中心部に配置されたカメラにより捕らえられ
ることになる。従って、上記面光源により照射された被
検査面上における照射領域の全域にわたって表面状態を
検査することが可能となり、検査精度ならびに検査能率
が向上する。
【００１０】また、面光源の中心部に配置されたカメラ
の自己写り込みが防止されることにより、該カメラを自
己写り込みを防止するために被検査面に対して傾斜させ
て配置する必要がなく、これにより、該カメラのピント
合わせが容易且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画
像の歪みが確実に防止されることになって、該受光画像
がより鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と
向上することになる。
の自己写り込みが防止されることにより、該カメラを自
己写り込みを防止するために被検査面に対して傾斜させ
て配置する必要がなく、これにより、該カメラのピント
合わせが容易且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画
像の歪みが確実に防止されることになって、該受光画像
がより鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と
向上することになる。
【００１１】更に、面光源の中心部にカメラが配置され
てその両者が一体化されているので、当該検査装置の全
体がよりコンパクトに構成されることになる。
てその両者が一体化されているので、当該検査装置の全
体がよりコンパクトに構成されることになる。
【００１２】特に、第２発明によれば、上記カメラによ
り作成された受光画像中の明るさが周囲とは大きく異な
る箇所を識別して、被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出す
る画像処理手段が設けられているので、受光画像中の明
暗勾配変化を目視により識別して表面状態を検査する場
合に比べて、その検査精度がより一層向上することにな
る。
り作成された受光画像中の明るさが周囲とは大きく異な
る箇所を識別して、被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出す
る画像処理手段が設けられているので、受光画像中の明
暗勾配変化を目視により識別して表面状態を検査する場
合に比べて、その検査精度がより一層向上することにな
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１４】図１に示すように、塗装検査ステーション
Ｓに搬送された車体１０の近傍には、該車体１０の塗膜
面１０ａを検査して塗装欠陥部の有無を検出する表面状
態検出装置１１が配置されており、この検出装置１１
は、台座１２に載置されたロボット装置１３を有し、該
ロボット装置１３の先端アーム１３ａに光照射手段１４
と、ＣＣＤカメラ１５とが支持金具１６を介して取り付
けられ、これらの光照射手段１４とＣＣＤカメラ１５と
が、塗装ステーションＳに搬入された車体１０の表面、
即ち、該車体１０の塗膜面１０ａをトレースし、その
際、上記光照射手段１４により照射された光が車体１０
の塗膜面１０ａで反射されてＣＣＤカメラ１５に受光さ
れるようになっている。
Ｓに搬送された車体１０の近傍には、該車体１０の塗膜
面１０ａを検査して塗装欠陥部の有無を検出する表面状
態検出装置１１が配置されており、この検出装置１１
は、台座１２に載置されたロボット装置１３を有し、該
ロボット装置１３の先端アーム１３ａに光照射手段１４
と、ＣＣＤカメラ１５とが支持金具１６を介して取り付
けられ、これらの光照射手段１４とＣＣＤカメラ１５と
が、塗装ステーションＳに搬入された車体１０の表面、
即ち、該車体１０の塗膜面１０ａをトレースし、その
際、上記光照射手段１４により照射された光が車体１０
の塗膜面１０ａで反射されてＣＣＤカメラ１５に受光さ
れるようになっている。
【００１５】また、上記のような光照射手段１４とＣＣ
Ｄカメラ１５とによる塗装欠陥検査においては、ホスト
コンピュータ１７によって与えられる指令によりロボッ
トコントローラ１８が制御され、このロボットコントロ
ーラ１８の信号がロボット装置１３に送られて、該ロボ
ット装置１３に内蔵された所定のアクチュエータ（図示
せず）が駆動され、これにより、ロボット装置１３は光
照射手段１４およびＣＣＤカメラ１５が車体１０の塗膜
面１０ａをなぞるようにそれらを移動させると共に、上
記ＣＣＤカメラ１５により得られる受光画像を画像処理
プロセッサ１９に送る。そして、この画像処理プロセッ
サ１９は、ＣＣＤカメラ１５からのビデオ信号を増幅す
ると共に微分し、その微分信号を解析して、その結果を
示すデータをホストコンピュータ１７に伝送する。これ
により、車体１０の塗膜面１０ａ上の塗装欠陥の有無な
らびに欠陥箇所の座標および塗装欠陥の形状、その大小
を検出するように構成されている。
Ｄカメラ１５とによる塗装欠陥検査においては、ホスト
コンピュータ１７によって与えられる指令によりロボッ
トコントローラ１８が制御され、このロボットコントロ
ーラ１８の信号がロボット装置１３に送られて、該ロボ
ット装置１３に内蔵された所定のアクチュエータ（図示
せず）が駆動され、これにより、ロボット装置１３は光
照射手段１４およびＣＣＤカメラ１５が車体１０の塗膜
面１０ａをなぞるようにそれらを移動させると共に、上
記ＣＣＤカメラ１５により得られる受光画像を画像処理
プロセッサ１９に送る。そして、この画像処理プロセッ
サ１９は、ＣＣＤカメラ１５からのビデオ信号を増幅す
ると共に微分し、その微分信号を解析して、その結果を
示すデータをホストコンピュータ１７に伝送する。これ
により、車体１０の塗膜面１０ａ上の塗装欠陥の有無な
らびに欠陥箇所の座標および塗装欠陥の形状、その大小
を検出するように構成されている。
【００１６】次に、上記の光照射手段１４の構成につい
て説明すると、この光照射手段１４は、図２に示すよう
に、一側面が解放されたボックス２０内に設けられた光
源としての複数の蛍光灯（特に蛍光灯に限定されるもの
ではない）２１…２１と、これらの蛍光灯２１の前面に
設けられてボックス２０の一側面を閉塞する光フィルタ
２２および拡散スクリーン２３とを有し、全体として比
較的広い範囲に光を照射する面光源に構成されている。
そして、上記ボックス２０の裏面中央部には、上記ＣＣ
Ｄカメラ１５が配置されていると共に、上記光フィルタ
２２および拡散スクリーン２３の中心部には、上記ＣＣ
Ｄカメラ１５のレンズ１５ａが挿通される孔２２ａ，２
３ａがそれぞれ形成されている。
て説明すると、この光照射手段１４は、図２に示すよう
に、一側面が解放されたボックス２０内に設けられた光
源としての複数の蛍光灯（特に蛍光灯に限定されるもの
ではない）２１…２１と、これらの蛍光灯２１の前面に
設けられてボックス２０の一側面を閉塞する光フィルタ
２２および拡散スクリーン２３とを有し、全体として比
較的広い範囲に光を照射する面光源に構成されている。
そして、上記ボックス２０の裏面中央部には、上記ＣＣ
Ｄカメラ１５が配置されていると共に、上記光フィルタ
２２および拡散スクリーン２３の中心部には、上記ＣＣ
Ｄカメラ１５のレンズ１５ａが挿通される孔２２ａ，２
３ａがそれぞれ形成されている。
【００１７】一方、上記光フィルタ２２は、各蛍光灯２
１により照射される光を明から暗に変化する明暗光に変
換し得るように、透過場所によって光の透過率が異なる
ように構成されている。即ち、本実施例においては、例
えば矢印Ｘ，Ｙで示すように、上記ＣＣＤカメラ１５が
配置された中心部より周囲に向けて暗から明に光度を次
第に増加させるように、その透過率が設定されており、
これにより、図３に示すように、上記ＸもしくはＹ方向
に沿って所定の明暗勾配で暗から明に光度が変化する明
暗光が形成され、この明暗光が上記車体１０の塗膜面１
０ａに照射されるようになっている。
１により照射される光を明から暗に変化する明暗光に変
換し得るように、透過場所によって光の透過率が異なる
ように構成されている。即ち、本実施例においては、例
えば矢印Ｘ，Ｙで示すように、上記ＣＣＤカメラ１５が
配置された中心部より周囲に向けて暗から明に光度を次
第に増加させるように、その透過率が設定されており、
これにより、図３に示すように、上記ＸもしくはＹ方向
に沿って所定の明暗勾配で暗から明に光度が変化する明
暗光が形成され、この明暗光が上記車体１０の塗膜面１
０ａに照射されるようになっている。
【００１８】また、上記拡散スクリーン２３は、光フィ
ルタ２２を透過した光を拡散させて車体１０の塗膜面１
０ａにムラなく明暗光を照射するためのものである。
ルタ２２を透過した光を拡散させて車体１０の塗膜面１
０ａにムラなく明暗光を照射するためのものである。
【００１９】なお、上記光フィルタ２２により構成され
る明暗光の勾配は、塗装欠陥を精度良く検出するため
に、予め所定の明暗勾配となるように設定されているの
であるが、車体１０ａの塗膜面１０ａの形状が曲面形状
とされている場合には、その曲率の大小により反射光量
が変化することになり、ＣＣＤカメラ１５により得られ
る受光画像中の明暗勾配が大きく変化することになる。
このため、受光画像中の明暗勾配が、塗装欠陥の検出精
度を低下させることのない所定の勾配となるように、曲
面形状とされた塗膜面１０ａの曲率の大小に応じてその
塗膜面１０ａに照射する明暗光の勾配を変化させるよう
に、該塗膜面１０ａの曲率に応じた明暗勾配の明暗光を
形成することのできる透過率の異なる光フィルタ２２が
使用されるようになっている。
る明暗光の勾配は、塗装欠陥を精度良く検出するため
に、予め所定の明暗勾配となるように設定されているの
であるが、車体１０ａの塗膜面１０ａの形状が曲面形状
とされている場合には、その曲率の大小により反射光量
が変化することになり、ＣＣＤカメラ１５により得られ
る受光画像中の明暗勾配が大きく変化することになる。
このため、受光画像中の明暗勾配が、塗装欠陥の検出精
度を低下させることのない所定の勾配となるように、曲
面形状とされた塗膜面１０ａの曲率の大小に応じてその
塗膜面１０ａに照射する明暗光の勾配を変化させるよう
に、該塗膜面１０ａの曲率に応じた明暗勾配の明暗光を
形成することのできる透過率の異なる光フィルタ２２が
使用されるようになっている。
【００２０】以上のように構成された表面状態検出装置
１１では、塗装ステーションＳに塗装済みの車体１０が
搬入されるのに伴い欠陥検査作業が開始されることにな
る。即ち、上記ロボット装置１３が、ロボットコントロ
ーラ１８に制御されて、光照射手段１４とＣＣＤカメラ
１５とを一定の間隔で保った状態で、且つこれらを塗膜
面１０ａに対して適切な距離を確保した状態で該塗膜面
１０ａに沿って移動させる。そして、そのときに上記光
照射手段１４により、図４に示すように、ＣＣＤカメラ
１５の視野Ｆをカバーする比較的広い塗膜面１０ａに対
して該カメラ１５のレンズ１５ａが配置された中心部よ
り周囲に向けて暗から明に光度が次第に増加する明暗光
１４ａが照射される。このため、上記塗膜面１０ａ上に
は、暗から明への明度変化のある光照射領域が形成さ
れ、また、該光照射領域からの反射光を受光する上記Ｃ
ＣＤカメラ１５には、図５に示すように、上記明暗光１
４ａの暗から明への変化方向に対応する方向に暗から明
に同芯状に変化する明暗ある受光画像２４が作成される
ことになる。
１１では、塗装ステーションＳに塗装済みの車体１０が
搬入されるのに伴い欠陥検査作業が開始されることにな
る。即ち、上記ロボット装置１３が、ロボットコントロ
ーラ１８に制御されて、光照射手段１４とＣＣＤカメラ
１５とを一定の間隔で保った状態で、且つこれらを塗膜
面１０ａに対して適切な距離を確保した状態で該塗膜面
１０ａに沿って移動させる。そして、そのときに上記光
照射手段１４により、図４に示すように、ＣＣＤカメラ
１５の視野Ｆをカバーする比較的広い塗膜面１０ａに対
して該カメラ１５のレンズ１５ａが配置された中心部よ
り周囲に向けて暗から明に光度が次第に増加する明暗光
１４ａが照射される。このため、上記塗膜面１０ａ上に
は、暗から明への明度変化のある光照射領域が形成さ
れ、また、該光照射領域からの反射光を受光する上記Ｃ
ＣＤカメラ１５には、図５に示すように、上記明暗光１
４ａの暗から明への変化方向に対応する方向に暗から明
に同芯状に変化する明暗ある受光画像２４が作成される
ことになる。
【００２１】なお、図５において、線の密度が粗である
程、明度が高く、線の密度が密である程、明度が低いこ
とを示している。
程、明度が高く、線の密度が密である程、明度が低いこ
とを示している。
【００２２】従って、車体１０の塗膜面１０ａの照射領
域に欠陥があると、該欠陥に対応する一変化領域からの
明暗光１４ａにより、その欠陥の形状に応じて該欠陥部
の明度が変化し、例えば、図４に示すような凸欠陥Ａの
場合には、その凸欠陥Ａの凸面鏡作用により、図５に示
すように、受光画像２４中に該画像中心部側に暗部ａ１
が他側部に明部ａ２が隣合わせとなった明暗勾配変化の
ある凸欠陥部ａが認識されることになり、また、図４に
示すような凹欠陥Ａ′の場合には、その凹欠陥Ａ′の凹
面鏡作用により、図５に示すように、受光画像２４中に
該画像中心部側に明部ａ１′が他側部に暗部ａ２′が隣
合わせとなった明暗勾配変化のある凹欠陥部ａ′が認識
されることになる。
域に欠陥があると、該欠陥に対応する一変化領域からの
明暗光１４ａにより、その欠陥の形状に応じて該欠陥部
の明度が変化し、例えば、図４に示すような凸欠陥Ａの
場合には、その凸欠陥Ａの凸面鏡作用により、図５に示
すように、受光画像２４中に該画像中心部側に暗部ａ１
が他側部に明部ａ２が隣合わせとなった明暗勾配変化の
ある凸欠陥部ａが認識されることになり、また、図４に
示すような凹欠陥Ａ′の場合には、その凹欠陥Ａ′の凹
面鏡作用により、図５に示すように、受光画像２４中に
該画像中心部側に明部ａ１′が他側部に暗部ａ２′が隣
合わせとなった明暗勾配変化のある凹欠陥部ａ′が認識
されることになる。
【００２３】そして、上記ＣＣＤカメラ１５は、その受
光画像２４の明るさの変化に応じて変化するビデオ信号
を画像処理プロセッサ１９に出力し、このビデオ信号に
基づいて画像処理プロセッサ１９は、塗装欠陥の位置の
座標、形状および大きさを検出し、これをホストコンピ
ュータ１７内のメモリーに記憶する。
光画像２４の明るさの変化に応じて変化するビデオ信号
を画像処理プロセッサ１９に出力し、このビデオ信号に
基づいて画像処理プロセッサ１９は、塗装欠陥の位置の
座標、形状および大きさを検出し、これをホストコンピ
ュータ１７内のメモリーに記憶する。
【００２４】次に、上記画像処理プロセッサ１９による
塗装欠陥の検出動作を、図６に示すフローチャートに基
づいてより詳細に説明すると、まず、ステップＳ１にお
いてＣＣＤカメラ１５により作成された受光画像２４を
取り込み、ステップＳ２では、受光画像２４を、例えば
図５に示す矢印ｘ方向に走査することにより、そのビデ
オ信号を微分する。この場合、塗装欠陥があると、ビデ
オ信号のレベルが変化し、この変化の度合いを予め設定
された閾値と比較することにより欠陥の有無、該欠陥の
大小を検出する。次いで、ステップＳ３においては、ス
テップＳ２で検出した塗装欠陥にその位置座標に応じた
番号付けを行う。そして、ステップＳ４では、各塗装欠
陥の微分信号に基づいて、受光画像２４の中心に対する
各塗装欠陥の明部および暗部の位置を算出し、ステップ
Ｓ５においては、ステップＳ４の結果に基づいて各塗装
欠陥の形状、即ち、個々の塗装欠陥が凸欠陥であるか凹
欠陥であるかを識別する。その後、ステップＳ６では、
ステップＳ２，ステップＳ３およびステップＳ６により
求めたデータをホストコンピュータ１７に出力して、該
ホストコンピュータ１７内のメモリーに記憶させる。そ
して、塗装欠陥の補修時には、メモリー内の記憶内容を
取り出し、その欠陥の種類に応じた所定の補修動作が実
行されることになる。
塗装欠陥の検出動作を、図６に示すフローチャートに基
づいてより詳細に説明すると、まず、ステップＳ１にお
いてＣＣＤカメラ１５により作成された受光画像２４を
取り込み、ステップＳ２では、受光画像２４を、例えば
図５に示す矢印ｘ方向に走査することにより、そのビデ
オ信号を微分する。この場合、塗装欠陥があると、ビデ
オ信号のレベルが変化し、この変化の度合いを予め設定
された閾値と比較することにより欠陥の有無、該欠陥の
大小を検出する。次いで、ステップＳ３においては、ス
テップＳ２で検出した塗装欠陥にその位置座標に応じた
番号付けを行う。そして、ステップＳ４では、各塗装欠
陥の微分信号に基づいて、受光画像２４の中心に対する
各塗装欠陥の明部および暗部の位置を算出し、ステップ
Ｓ５においては、ステップＳ４の結果に基づいて各塗装
欠陥の形状、即ち、個々の塗装欠陥が凸欠陥であるか凹
欠陥であるかを識別する。その後、ステップＳ６では、
ステップＳ２，ステップＳ３およびステップＳ６により
求めたデータをホストコンピュータ１７に出力して、該
ホストコンピュータ１７内のメモリーに記憶させる。そ
して、塗装欠陥の補修時には、メモリー内の記憶内容を
取り出し、その欠陥の種類に応じた所定の補修動作が実
行されることになる。
【００２５】以上のような塗装欠陥検出時には、面光源
としての光照射手段１４によりＣＣＤカメラ１５が配置
された中心部より周囲に向けて暗から明に同芯状に光度
が次第に増加する明暗光１４ａが照射されることになる
ので、この明暗光１４ａが照射された塗膜面１０ａ上に
おける照射領域の中心部に暗部が構成され、この暗部に
相当する面光源としての光照射手段１５の中心部にＣＣ
Ｄカメラ１５が配置されているので、該カメラ１５の自
己写り込みが防止されることになる。そして、上記塗膜
面１０ａ上における明暗光１４ａの照射領域中に塗装欠
陥がある場合には、その部位での明暗光１４ａの反射状
態が変化し、この状態が光照射手段１５の中心部に配置
されたＣＣＤカメラ１５により捕らえられることにな
る。従って、上記塗膜面１０ａ上における照射領域の全
域にわたって塗装欠陥を検査することが可能となり、検
査精度ならびに検査能率が向上することになる。
としての光照射手段１４によりＣＣＤカメラ１５が配置
された中心部より周囲に向けて暗から明に同芯状に光度
が次第に増加する明暗光１４ａが照射されることになる
ので、この明暗光１４ａが照射された塗膜面１０ａ上に
おける照射領域の中心部に暗部が構成され、この暗部に
相当する面光源としての光照射手段１５の中心部にＣＣ
Ｄカメラ１５が配置されているので、該カメラ１５の自
己写り込みが防止されることになる。そして、上記塗膜
面１０ａ上における明暗光１４ａの照射領域中に塗装欠
陥がある場合には、その部位での明暗光１４ａの反射状
態が変化し、この状態が光照射手段１５の中心部に配置
されたＣＣＤカメラ１５により捕らえられることにな
る。従って、上記塗膜面１０ａ上における照射領域の全
域にわたって塗装欠陥を検査することが可能となり、検
査精度ならびに検査能率が向上することになる。
【００２６】また、面光源としての光照射手段１５の中
心部に配置されたＣＣＤカメラ１５の自己写り込みが防
止されることにより、ＣＣＤカメラ１５を自己写り込み
を防止するために塗膜面１０ａに対して傾斜させて配置
する必要がなく、図４に示すように、該カメラ１５を塗
膜面１０ａと所定の間隔を隔てて平行に配置することが
でき、これにより、該カメラ１５のピント合わせが容易
且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画像２４の歪み
が確実に防止されることになって、該受光画像２４がよ
り鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と向上
することになる。
心部に配置されたＣＣＤカメラ１５の自己写り込みが防
止されることにより、ＣＣＤカメラ１５を自己写り込み
を防止するために塗膜面１０ａに対して傾斜させて配置
する必要がなく、図４に示すように、該カメラ１５を塗
膜面１０ａと所定の間隔を隔てて平行に配置することが
でき、これにより、該カメラ１５のピント合わせが容易
且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画像２４の歪み
が確実に防止されることになって、該受光画像２４がよ
り鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と向上
することになる。
【００２７】特に、上記光照射手段１５の中心部にＣＣ
Ｄカメラ１５が配置されてその両者が一体化されている
ので、当該表面状態検出装置１１の全体をよりコンパク
トに構成することができる。
Ｄカメラ１５が配置されてその両者が一体化されている
ので、当該表面状態検出装置１１の全体をよりコンパク
トに構成することができる。
【００２８】なお、本実施例においては、上記ＣＣＤカ
メラ１５からのビデオ信号を画像処理プロセッサ１９に
より解析することにより、塗膜面１０ａ上の塗装欠陥Ａ
ないしＡ′を検出する場合について説明したが、例え
ば、図５に示す上記ＣＣＤカメラ１５により作成された
受光画像２４中の明暗勾配変化を目視することにより、
上記塗装欠陥Ａ，Ａ′を検出することが可能であること
は言うまでもない。
メラ１５からのビデオ信号を画像処理プロセッサ１９に
より解析することにより、塗膜面１０ａ上の塗装欠陥Ａ
ないしＡ′を検出する場合について説明したが、例え
ば、図５に示す上記ＣＣＤカメラ１５により作成された
受光画像２４中の明暗勾配変化を目視することにより、
上記塗装欠陥Ａ，Ａ′を検出することが可能であること
は言うまでもない。
【００２９】また、図７は上記面光源としての光照射手
段の他の実施例を示すもので、この実施例における光照
射手段３４は、ボックス４０の前面に、光源としての多
数の発光ダイオード４１ａ…４１ａがＸ方向およびＹ方
向に所定の間隔で行列配置された面光源としてのマトリ
ックス光源４１を有し、上記ボックス４０の裏面中央部
にＣＣＤカメラ３５が配置されていると共に、上記マト
リックス光源４１の前面には、ＣＣＤカメラ３５のレン
ズ３５ａが挿通される孔４３ａが設けられた拡散スクリ
ーン４３が設けられたものであり、上記各発光ダイオー
ド４１ａはそれぞれ光度調整が可能とされており、本実
施例においては、上記第１実施例の場合と同様に、ＣＣ
Ｄカメラ３５が配置されたマトリックス光源４１の中心
部から周囲に向けて暗から明に光度が次第に増加する明
暗光を照射するように構成されたものある。これによれ
ば、面光源としての光照射手段３５の光度を被検査面と
しての塗膜面（図示せず）等の形状に応じて適切に可変
制御することが可能となり、検査精度の向上と共に汎用
性が向上することになる。
段の他の実施例を示すもので、この実施例における光照
射手段３４は、ボックス４０の前面に、光源としての多
数の発光ダイオード４１ａ…４１ａがＸ方向およびＹ方
向に所定の間隔で行列配置された面光源としてのマトリ
ックス光源４１を有し、上記ボックス４０の裏面中央部
にＣＣＤカメラ３５が配置されていると共に、上記マト
リックス光源４１の前面には、ＣＣＤカメラ３５のレン
ズ３５ａが挿通される孔４３ａが設けられた拡散スクリ
ーン４３が設けられたものであり、上記各発光ダイオー
ド４１ａはそれぞれ光度調整が可能とされており、本実
施例においては、上記第１実施例の場合と同様に、ＣＣ
Ｄカメラ３５が配置されたマトリックス光源４１の中心
部から周囲に向けて暗から明に光度が次第に増加する明
暗光を照射するように構成されたものある。これによれ
ば、面光源としての光照射手段３５の光度を被検査面と
しての塗膜面（図示せず）等の形状に応じて適切に可変
制御することが可能となり、検査精度の向上と共に汎用
性が向上することになる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、第１発明によれば、面光
源の検査光が該面光源のカメラが配置された中心部より
周囲に向けて暗から明に同芯状に光度が次第に増加する
ように設定されており、この明暗光が照射された被検査
面上における照射領域の中心部に暗部が構成され、この
暗部に相当する面光源の中心部にカメラが配置されてい
るので、該カメラの自己写り込みが防止されることにな
って、上記面光源により照射された被検査面上における
照射領域の全域にわたって表面状態を検査することが可
能となり、検査精度ならびに検査能率が向上することに
なる。
源の検査光が該面光源のカメラが配置された中心部より
周囲に向けて暗から明に同芯状に光度が次第に増加する
ように設定されており、この明暗光が照射された被検査
面上における照射領域の中心部に暗部が構成され、この
暗部に相当する面光源の中心部にカメラが配置されてい
るので、該カメラの自己写り込みが防止されることにな
って、上記面光源により照射された被検査面上における
照射領域の全域にわたって表面状態を検査することが可
能となり、検査精度ならびに検査能率が向上することに
なる。
【００３１】また、面光源の中心部に配置されたカメラ
の自己写り込みが防止されることにより、該カメラを自
己写り込みを防止するために被検査面に対して傾斜させ
て配置する必要がなく、これにより、該カメラのピント
合わせが容易且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画
像の歪みが確実に防止されることになって、該受光画像
がより鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と
向上することになる。
の自己写り込みが防止されることにより、該カメラを自
己写り込みを防止するために被検査面に対して傾斜させ
て配置する必要がなく、これにより、該カメラのピント
合わせが容易且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画
像の歪みが確実に防止されることになって、該受光画像
がより鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と
向上することになる。
【００３２】更に、面光源の中心部にカメラが配置され
てその両者が一体化されているので、当該検出装置の全
体をよりコンパクトに構成することができる。
てその両者が一体化されているので、当該検出装置の全
体をよりコンパクトに構成することができる。
【００３３】特に、第２発明によれば、上記カメラによ
り作成された受光画像中の明るさが周囲とは大きく異な
る箇所を識別して、被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出す
る画像処理手段が設けられているので、受光画像中の明
暗勾配変化を目視により識別して表面状態を検査する場
合に比べて、その検査精度がより一層向上することにな
る。
り作成された受光画像中の明るさが周囲とは大きく異な
る箇所を識別して、被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出す
る画像処理手段が設けられているので、受光画像中の明
暗勾配変化を目視により識別して表面状態を検査する場
合に比べて、その検査精度がより一層向上することにな
る。
【図１】 本発明に係る表面状態検出装置の全体斜視
図。
図。
【図２】 光照射手段の分解斜視図。
【図３】 明暗光の明度変化を示すグラフ。
【図４】 照射状態および受光状態を示す拡大図。
【図５】 受光画像の部分拡大図。
【図６】 画像処理プロセッサによる欠陥検出動作を
示すフローチャート図。
示すフローチャート図。
【図７】 他の実施例の光照射手段の斜視図。
【図８】 従来の表面状態検出装置におけるカメラの
配置状態を説明する概略構成図。
配置状態を説明する概略構成図。
１０ 車体 １０ａ 塗膜面 １１ 表面状態検出装置 １４，３４ 光照射手段 １４ａ 明暗光 １５，３５ ＣＣＤカメラ １７ ホストコンピュータ １９ 画像処理プロセッサ ２４ 受光画像 Ａ，Ａ′ 塗装欠陥
Claims (2)
- 【請求項１】 被検査面に予め所定の明暗勾配となるよ
うに設定される光を照射し、その被検査面からの反射光
を捕らえて受光画像を作成し、該受光画像中の明暗勾配
変化に基づいて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出する表
面状態検出装置であって、上記被検査面に対して検査光
を照射する面光源と、該面光源の中心部に配置されて上
記被検査面からの反射光を捕らえて該検査面の表面状態
に応じた明暗ある受光画像を作成するカメラとが備えら
れていると共に、上記面光源の検査光が該面光源におけ
るカメラが配置された中心部より周囲に向けて暗から明
に同芯状に光度が次第に増加するように設定されている
ことを特徴とする表面状態検出装置。 - 【請求項２】 被検査面に予め所定の明暗勾配となるよ
うに設定される光を照射し、その被検査面からの反射光
を捕らえて受光画像を作成し、該受光画像中の明暗勾配
変化に基づいて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出する表
面状態検出装置であって、上記被検査面に対して検査光
を照射する面光源と、該面光源の中心部に配置されて上
記被検査面からの反射光を捕らえて該検査面の表面状態
に応じた明暗ある受光画像を作成するカメラと、該カメ
ラにより作成された受光画像中の明るさが周囲とは大き
く異なる箇所を識別することにより、被検査面の凹欠
陥、凸欠陥を検出する画像処理手段とが備えられている
と共に、上記面光源の検査光が該面光源におけるカメラ
が配置された中心部より周囲に向けて暗から明に同芯状
に光度が次第に増加するように設定されていることを特
徴とする表面状態検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03225052A JP3095820B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 表面状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03225052A JP3095820B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 表面状態検出装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32712999A Division JP3339677B2 (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 表面状態検査用スクリーン及びそのスクリーンを用いた検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545143A JPH0545143A (ja) | 1993-02-23 |
| JP3095820B2 true JP3095820B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=16823288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03225052A Expired - Fee Related JP3095820B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 表面状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095820B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5734742A (en) * | 1994-09-19 | 1998-03-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Inspection system and process |
| US6606453B2 (en) * | 1999-12-17 | 2003-08-12 | Tsuyoshi Saigo | Method for photographing lustrous objects, method for photographing spectacle frames, and method for creating electronic spectacle frame catalogue |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP03225052A patent/JP3095820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545143A (ja) | 1993-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |