JPH07218443A - 円筒物検査方法 - Google Patents
円筒物検査方法Info
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- JPH07218443A JPH07218443A JP6024699A JP2469994A JPH07218443A JP H07218443 A JPH07218443 A JP H07218443A JP 6024699 A JP6024699 A JP 6024699A JP 2469994 A JP2469994 A JP 2469994A JP H07218443 A JPH07218443 A JP H07218443A
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Image Input (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＣＤセンサの出力に対しソフトウエア的に
明るさの補正を行うことにより、ピストンスカート部の
鮮明な画像を得る。 【構成】 最も暗い色の基準となる全体が黒色の像を取
り込んだ場合におけるＣＣＤセンサの各素子の出力デー
タを黒基準データとし（ステップ１０１）、最も明るい
色の基準となる全体が白色の像を照明により照らしてＣ
ＣＤセンサに取り込み（ステップ１０２）、この場合に
おけるＣＣＤセンサの各素子の出力データを平滑化して
白基準データとし（ステップ１０３）、白基準データと
黒基準データとの差が全て同じ値になる補正係数を各素
子ごとに算出し（ステップ１０４，１０５）、円筒物の
像を取り込んだ場合におけるＣＣＤセンサの各素子の出
力データを補正係数で補正する（ステップ１０６）。
明るさの補正を行うことにより、ピストンスカート部の
鮮明な画像を得る。 【構成】 最も暗い色の基準となる全体が黒色の像を取
り込んだ場合におけるＣＣＤセンサの各素子の出力デー
タを黒基準データとし（ステップ１０１）、最も明るい
色の基準となる全体が白色の像を照明により照らしてＣ
ＣＤセンサに取り込み（ステップ１０２）、この場合に
おけるＣＣＤセンサの各素子の出力データを平滑化して
白基準データとし（ステップ１０３）、白基準データと
黒基準データとの差が全て同じ値になる補正係数を各素
子ごとに算出し（ステップ１０４，１０５）、円筒物の
像を取り込んだ場合におけるＣＣＤセンサの各素子の出
力データを補正係数で補正する（ステップ１０６）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒物検査方法に係
り、特にエンジンのピストンスカート部（外周部）の汚
れや傷等を自動的に検査する場合に好適な円筒物検査方
法に関する。
り、特にエンジンのピストンスカート部（外周部）の汚
れや傷等を自動的に検査する場合に好適な円筒物検査方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンのピストンのスカート部
に付着した汚れや傷等を評価する場合には、作業者が検
査箇所を目視した結果に基づいて汚れや傷等の評価を行
っているのが現状であり、また、ピストンスカート部以
外のエンジン各部のエンジンレイティングに関しても、
全て目視検査を行っているのが実状である。
に付着した汚れや傷等を評価する場合には、作業者が検
査箇所を目視した結果に基づいて汚れや傷等の評価を行
っているのが現状であり、また、ピストンスカート部以
外のエンジン各部のエンジンレイティングに関しても、
全て目視検査を行っているのが実状である。
【０００３】ところで、読取り対象物の画像をレンズ系
（カメラ）を通してＣＣＤセンサ上に結像させるように
した画像読取装置があるが、この種の装置を使用してピ
ストンスカート部の検査を行う方法も考えられる。この
場合、前記の画像読取装置では、ＣＣＤドライバに取付
けられているボリウムを操作することにより、ハードウ
エア的にＣＣＤセンサのゲイン及びオフセット調整を行
っている。
（カメラ）を通してＣＣＤセンサ上に結像させるように
した画像読取装置があるが、この種の装置を使用してピ
ストンスカート部の検査を行う方法も考えられる。この
場合、前記の画像読取装置では、ＣＣＤドライバに取付
けられているボリウムを操作することにより、ハードウ
エア的にＣＣＤセンサのゲイン及びオフセット調整を行
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＣＤセンサを使用した画像読取装置では、ＣＣＤセン
サ上で、中央部が周辺部に較べて明るくなる反面、周辺
部へ行くに従い暗くなる現象が生ずるが、前述した如く
ＣＣＤドライバのボリウム操作により、ハードウエア的
にＣＣＤセンサのゲイン及びオフセット調整のみを行う
だけでは、前記のような現象を解消することはできな
い。従って、従来の画像読取装置をピストンスカート部
の検査に使用することは実用上から問題がある。
ＣＣＤセンサを使用した画像読取装置では、ＣＣＤセン
サ上で、中央部が周辺部に較べて明るくなる反面、周辺
部へ行くに従い暗くなる現象が生ずるが、前述した如く
ＣＣＤドライバのボリウム操作により、ハードウエア的
にＣＣＤセンサのゲイン及びオフセット調整のみを行う
だけでは、前記のような現象を解消することはできな
い。従って、従来の画像読取装置をピストンスカート部
の検査に使用することは実用上から問題がある。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、前記課題を解決するもので、
特に評価対象となるピストンスカート部の画像を取込む
ためのＣＣＤセンサの出力に対しソフトウエア的に明る
さの補正を行うことにより、ピストンスカート部の鮮明
な画像を得ることを実現すると共に、評価時間の短縮、
評価項目の定量化、評価精度の向上、省人化等を達成し
た円筒物検査方法の提供を目的とする。
特に評価対象となるピストンスカート部の画像を取込む
ためのＣＣＤセンサの出力に対しソフトウエア的に明る
さの補正を行うことにより、ピストンスカート部の鮮明
な画像を得ることを実現すると共に、評価時間の短縮、
評価項目の定量化、評価精度の向上、省人化等を達成し
た円筒物検査方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、照明により照らした
円筒物の像をＣＣＤセンサに取り込むと共にこのＣＣＤ
センサの各素子から出力されるデータに基づきこの円筒
物の外周部分の状態を評価する円筒物検査方法である。
成するためになされたものであり、照明により照らした
円筒物の像をＣＣＤセンサに取り込むと共にこのＣＣＤ
センサの各素子から出力されるデータに基づきこの円筒
物の外周部分の状態を評価する円筒物検査方法である。
【０００７】すなわち、請求項１記載の円筒物検査方法
は、最も明るい色の基準となる全体が白色の像を前記照
明により照らして前記ＣＣＤセンサに取り込み、この場
合におけるこのＣＣＤセンサの各素子の出力データを平
滑化して白基準データとし、これらの白基準データが全
て同じ値になる補正係数を前記各素子ごとに算出し、前
記円筒物の像を取り込んだ場合における前記ＣＣＤセン
サの各素子の出力データを前記補正係数で補正すること
を特徴とするものである。
は、最も明るい色の基準となる全体が白色の像を前記照
明により照らして前記ＣＣＤセンサに取り込み、この場
合におけるこのＣＣＤセンサの各素子の出力データを平
滑化して白基準データとし、これらの白基準データが全
て同じ値になる補正係数を前記各素子ごとに算出し、前
記円筒物の像を取り込んだ場合における前記ＣＣＤセン
サの各素子の出力データを前記補正係数で補正すること
を特徴とするものである。
【０００８】請求項２記載の円筒物検査方法は、最も暗
い色の基準となる全体が黒色の像を取り込んだ場合にお
ける前記ＣＣＤセンサの各素子の出力データを黒基準デ
ータとし、最も明るい色の基準となる全体が白色の像を
前記照明により照らして前記ＣＣＤセンサに取り込み、
この場合におけるこのＣＣＤセンサの各素子の出力デー
タを平滑化して白基準データとし、この白基準データと
前記黒基準データとの差が全て同じ値になる補正係数を
前記各素子ごとに算出し、前記円筒物の像を取り込んだ
場合における前記ＣＣＤセンサの各素子の出力データを
前記補正係数で補正することを特徴とするものである。
い色の基準となる全体が黒色の像を取り込んだ場合にお
ける前記ＣＣＤセンサの各素子の出力データを黒基準デ
ータとし、最も明るい色の基準となる全体が白色の像を
前記照明により照らして前記ＣＣＤセンサに取り込み、
この場合におけるこのＣＣＤセンサの各素子の出力デー
タを平滑化して白基準データとし、この白基準データと
前記黒基準データとの差が全て同じ値になる補正係数を
前記各素子ごとに算出し、前記円筒物の像を取り込んだ
場合における前記ＣＣＤセンサの各素子の出力データを
前記補正係数で補正することを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】請求項１記載の円筒物検査方法の作用を以下に
説明する。最も明るい色の基準となる全体が白色の像を
ＣＣＤセンサに取り込むと、ＣＣＤセンサの各素子から
最も明るい値を示す出力データが得られる。この出力デ
ータには、基準となる全体が白色の像の表面の細かい凹
凸に基づくノイズが混入している。そこで、この出力デ
ータを例えば最小二乗法により変換することにより、ノ
イズの除去された白基準データが得られる。一方、この
白基準データのそれぞれの値は、照明の強度分布に応じ
た分布を示している。そこで、各素子ごとに、掛け算す
ることによりすべての白基準データが同じ値になる補正
係数を算出する。すなわち、各素子ごとの白基準データ
のそれぞれに、各素子ごとの補正係数を掛け算すれば、
その値はすべて同じになる。続いて、円筒物の像をＣＣ
Ｄセンサに取り込む。このときのＣＣＤセンサ各素子の
出力データは、照明の強度分布の影響を受けている。そ
のため、これらの出力データに補正係数を掛け算して、
正確な値を求める。
説明する。最も明るい色の基準となる全体が白色の像を
ＣＣＤセンサに取り込むと、ＣＣＤセンサの各素子から
最も明るい値を示す出力データが得られる。この出力デ
ータには、基準となる全体が白色の像の表面の細かい凹
凸に基づくノイズが混入している。そこで、この出力デ
ータを例えば最小二乗法により変換することにより、ノ
イズの除去された白基準データが得られる。一方、この
白基準データのそれぞれの値は、照明の強度分布に応じ
た分布を示している。そこで、各素子ごとに、掛け算す
ることによりすべての白基準データが同じ値になる補正
係数を算出する。すなわち、各素子ごとの白基準データ
のそれぞれに、各素子ごとの補正係数を掛け算すれば、
その値はすべて同じになる。続いて、円筒物の像をＣＣ
Ｄセンサに取り込む。このときのＣＣＤセンサ各素子の
出力データは、照明の強度分布の影響を受けている。そ
のため、これらの出力データに補正係数を掛け算して、
正確な値を求める。
【００１０】請求項２記載の円筒物検査方法の作用を以
下に説明する。最も暗い色の基準となる全体が黒色の像
を取り込んだ場合におけるＣＣＤセンサの各素子の出力
データを黒基準データとする。前述と同様にして、白基
準データを得る。以下、この白基準データと黒基準デー
タとの差を、請求項１記載の円筒物検査方法における白
基準データと同様に扱う。
下に説明する。最も暗い色の基準となる全体が黒色の像
を取り込んだ場合におけるＣＣＤセンサの各素子の出力
データを黒基準データとする。前述と同様にして、白基
準データを得る。以下、この白基準データと黒基準デー
タとの差を、請求項１記載の円筒物検査方法における白
基準データと同様に扱う。
【００１１】これにより、従来ハードウエア的にゲイン
及びオフセットのみで調整していたＣＣＤセンサの出力
に対し、ソフトウエア的に明るさの補正を行うため、円
筒物の鮮明な画像を得ることが可能となり、円筒物の評
価を適正且つ自動的に行うことができる。この結果、円
筒物における評価時間の短縮、円筒物の状態（例えば汚
れや傷等）の定量化、評価精度の向上を図ることができ
ると共に、自動化により省人化を実現することも可能と
なる。
及びオフセットのみで調整していたＣＣＤセンサの出力
に対し、ソフトウエア的に明るさの補正を行うため、円
筒物の鮮明な画像を得ることが可能となり、円筒物の評
価を適正且つ自動的に行うことができる。この結果、円
筒物における評価時間の短縮、円筒物の状態（例えば汚
れや傷等）の定量化、評価精度の向上を図ることができ
ると共に、自動化により省人化を実現することも可能と
なる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の円筒物検査方法を適用してな
る実施例を図面に基づき説明する。
る実施例を図面に基づき説明する。
【００１３】図２は本実施例の自動判定装置（円筒物検
査装置）の構成を示す概略図であり、該自動判定装置
は、評価対象となるピストンを載置するための評価対象
載置部Ａと、ピストンを撮影して画像を取込むための画
像取込部Ｂと、画像処理・評価・各種制御を行うための
制御部Ｃとから大略構成されている。
査装置）の構成を示す概略図であり、該自動判定装置
は、評価対象となるピストンを載置するための評価対象
載置部Ａと、ピストンを撮影して画像を取込むための画
像取込部Ｂと、画像処理・評価・各種制御を行うための
制御部Ｃとから大略構成されている。
【００１４】本実施例の自動判定装置の構成を更に詳述
すると、評価対象載置部Ａは、評価対象のピストン１を
載置するための回転手段たる回転ステージ２と、該回転
ステージ２を水平方向面内で回転させる回転手段たるス
テッピングモータ３と、ピストン１を照らす照明部４と
を備えている。また、画像取込部Ｂは、ピストンの画像
を取込む画像取込手段たるＣＣＤセンサ５と、該ＣＣＤ
センサ５上に結像を行う撮影手段たるレンズ系６と、該
ＣＣＤセンサ５及びレンズ系６を搭載して両者を同時に
移動させるためのＣＣＤステージ７と、該ＣＣＤステー
ジ７をピストン側に対し前進／後退動作させるステッピ
ングモータ８とを備えている。更に、評価対象載置部Ａ
の回転ステージ２と、画像取込部ＢのＣＣＤステージ７
とは、基台９の上面に設置されている。尚、本実施例で
は、カメラ（レンズ系）の裏蓋を加工してＣＣＤセンサ
５を取付けているが、これに限定されるものではない。
すると、評価対象載置部Ａは、評価対象のピストン１を
載置するための回転手段たる回転ステージ２と、該回転
ステージ２を水平方向面内で回転させる回転手段たるス
テッピングモータ３と、ピストン１を照らす照明部４と
を備えている。また、画像取込部Ｂは、ピストンの画像
を取込む画像取込手段たるＣＣＤセンサ５と、該ＣＣＤ
センサ５上に結像を行う撮影手段たるレンズ系６と、該
ＣＣＤセンサ５及びレンズ系６を搭載して両者を同時に
移動させるためのＣＣＤステージ７と、該ＣＣＤステー
ジ７をピストン側に対し前進／後退動作させるステッピ
ングモータ８とを備えている。更に、評価対象載置部Ａ
の回転ステージ２と、画像取込部ＢのＣＣＤステージ７
とは、基台９の上面に設置されている。尚、本実施例で
は、カメラ（レンズ系）の裏蓋を加工してＣＣＤセンサ
５を取付けているが、これに限定されるものではない。
【００１５】他方、制御部Ｃは、評価対象載置部Ａのス
テッピングモータ３を駆動するモータドライバ１０と、
画像取込部Ｂのステッピングモータ８を駆動するモータ
ドライバ１１と、各モータドライバ１０、１１へ制御信
号を送出するＰＩＯボード１２と、画像取込部ＢのＣＣ
Ｄセンサ５の出力信号を増幅するＣＣＤドライバ１３
と、ＣＣＤドライバ１３から出力されるアナログ信号を
デジタル信号へ変換するＡ／Ｄボード１４と、各ステッ
ピングモータ１０、１１の駆動・ＣＣＤセンサ５からの
データ読込み等を制御する制御手段たるパーソナルコン
ピュータ１５と、表示する読込みデータを蓄積するフレ
ームバッファ１６と、読込みデータを表示するＣＲＴ１
７と、所要データを保存するフロッピーディスク（また
はハードディスク）１８とを備えている。
テッピングモータ３を駆動するモータドライバ１０と、
画像取込部Ｂのステッピングモータ８を駆動するモータ
ドライバ１１と、各モータドライバ１０、１１へ制御信
号を送出するＰＩＯボード１２と、画像取込部ＢのＣＣ
Ｄセンサ５の出力信号を増幅するＣＣＤドライバ１３
と、ＣＣＤドライバ１３から出力されるアナログ信号を
デジタル信号へ変換するＡ／Ｄボード１４と、各ステッ
ピングモータ１０、１１の駆動・ＣＣＤセンサ５からの
データ読込み等を制御する制御手段たるパーソナルコン
ピュータ１５と、表示する読込みデータを蓄積するフレ
ームバッファ１６と、読込みデータを表示するＣＲＴ１
７と、所要データを保存するフロッピーディスク（また
はハードディスク）１８とを備えている。
【００１６】ここで、本実施例の自動判定装置各部にお
ける仕様の一例を説明すると、回転ステージ２は、ステ
ッピングモータ３により０．００５度／ｓｔｅｐで回転
駆動され、時計方向／反時計方向へ回転可能とされてい
る。ステッピングモータ３、８は、基本ステップ角が
０．７２ｄｅｇ／ｓｔｅｐ、１．８ｄｅｇ／ｓｔｅｐと
なっている。照明部４は、白色蛍光灯（１１５ｍｍ）２
本から構成されている。ＣＣＤセンサ５は、例えば図３
に示す如くの形状で、画素サイズ１４μｍ×１４μｍ、
画素数５０００、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）
の色フィルタを有するカラーラインセンサである。レン
ズ系６は、９０ｍｍレンズを備えた市販の一眼レフカメ
ラである。ＣＣＤステージ７は、ステッピングモータ８
により３０μｍ／ｓｔｅｐで直線駆動され、ストローク
が１４０ｍｍのボールネジ式で、回転ステージ２に対し
前進／後退可能とされている。
ける仕様の一例を説明すると、回転ステージ２は、ステ
ッピングモータ３により０．００５度／ｓｔｅｐで回転
駆動され、時計方向／反時計方向へ回転可能とされてい
る。ステッピングモータ３、８は、基本ステップ角が
０．７２ｄｅｇ／ｓｔｅｐ、１．８ｄｅｇ／ｓｔｅｐと
なっている。照明部４は、白色蛍光灯（１１５ｍｍ）２
本から構成されている。ＣＣＤセンサ５は、例えば図３
に示す如くの形状で、画素サイズ１４μｍ×１４μｍ、
画素数５０００、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）
の色フィルタを有するカラーラインセンサである。レン
ズ系６は、９０ｍｍレンズを備えた市販の一眼レフカメ
ラである。ＣＣＤステージ７は、ステッピングモータ８
により３０μｍ／ｓｔｅｐで直線駆動され、ストローク
が１４０ｍｍのボールネジ式で、回転ステージ２に対し
前進／後退可能とされている。
【００１７】ＰＩＯボード１２は、入力部の入力形式が
非絶縁ＴＴＬレベル入力、出力部の出力形式が非絶縁Ｔ
ＴＬドライバ、共通部の占有Ｉ／Ｏポート数が８ビット
×４ポートとされている。Ａ／Ｄボード１４は、サンプ
リングタイムが１μｓ、変換ビットが１２、入力チャン
ネルが８、データ転送が外部ＤＭＡ転送方式とされてい
る。パーソナルコンピュータ１５は、市販のＰＣ−９８
０１ＶＸを使用している。フレームバッファ１６は、画
像メモリが７６８Ｋバイト、表示サイズが６４０×４０
０ドット、量子化ビットがＲ，Ｇ，Ｂ各８ビット、表示
色数が１６００万色同時表示とされている。
非絶縁ＴＴＬレベル入力、出力部の出力形式が非絶縁Ｔ
ＴＬドライバ、共通部の占有Ｉ／Ｏポート数が８ビット
×４ポートとされている。Ａ／Ｄボード１４は、サンプ
リングタイムが１μｓ、変換ビットが１２、入力チャン
ネルが８、データ転送が外部ＤＭＡ転送方式とされてい
る。パーソナルコンピュータ１５は、市販のＰＣ−９８
０１ＶＸを使用している。フレームバッファ１６は、画
像メモリが７６８Ｋバイト、表示サイズが６４０×４０
０ドット、量子化ビットがＲ，Ｇ，Ｂ各８ビット、表示
色数が１６００万色同時表示とされている。
【００１８】上記構成による本実施例の自動判定装置で
ピストンの評価を行う場合は、評価対象載置部Ａの回転
ステージ２上に載置したピストン１へ照明部４で照ら
し、該ピストン１のスカート部（外周部分）を、画像取
込部Ｂのレンズ系６によりＣＣＤセンサ５上に結像させ
ることにより、ピストンスカート部の汚れや傷等に対応
した１ライン分のＲ，Ｇ，Ｂの濃淡データ（但し、当た
り評価はＲの濃淡のみで行っている。）を取得し、回転
ステージ２によりピストン１を３６０度回転させること
により、ピストンスカート部の全周について濃淡データ
を取得するようになっている。更に、ピストン１のスカ
ート部の汚れや傷等に対応したＲ，Ｇ，Ｂの濃淡のライ
ンデータと、ピストン１の回転方向のデータとを組合わ
せることにより、二次元のカラー画像データを取得し、
これによりピストン１のスカート部の展開画像を取得す
るようになっている。そして、ピストン１の展開画像に
対し種々の処理を行うことにより、ピストン１のスカー
ト部の評価を行うようになっている。
ピストンの評価を行う場合は、評価対象載置部Ａの回転
ステージ２上に載置したピストン１へ照明部４で照ら
し、該ピストン１のスカート部（外周部分）を、画像取
込部Ｂのレンズ系６によりＣＣＤセンサ５上に結像させ
ることにより、ピストンスカート部の汚れや傷等に対応
した１ライン分のＲ，Ｇ，Ｂの濃淡データ（但し、当た
り評価はＲの濃淡のみで行っている。）を取得し、回転
ステージ２によりピストン１を３６０度回転させること
により、ピストンスカート部の全周について濃淡データ
を取得するようになっている。更に、ピストン１のスカ
ート部の汚れや傷等に対応したＲ，Ｇ，Ｂの濃淡のライ
ンデータと、ピストン１の回転方向のデータとを組合わ
せることにより、二次元のカラー画像データを取得し、
これによりピストン１のスカート部の展開画像を取得す
るようになっている。そして、ピストン１の展開画像に
対し種々の処理を行うことにより、ピストン１のスカー
ト部の評価を行うようになっている。
【００１９】ところで、対象・レンズ・ＣＣＤセンサと
の位置関係、及び対象に白紙を置いた場合のＣＣＤセン
サの出力は図４に示すようになるが、図から明らかな如
く、画角が大きいレンズを使用すれば収差の影響は無視
できるが、対象を単一のレンズによりＣＣＤセンサ上に
結像しているため、対象へ当てる照明の補正を行わない
限り明るさの影響を無視することはできない。即ち、Ｃ
ＣＤセンサ上で中心部が周辺部に較べて明るく、周辺部
へ行くに従い暗くなる現象が生ずる。そこで、本実施例
では、従来ハードウエア的にゲイン及びオフセット調整
だけを行っていたＣＣＤセンサの出力に対し、ソフトウ
エア的に明るさの補正を行うことにより、評価対象物
（ピストン）の鮮明な画像を得て適正な評価を行うよう
にしたものである。
の位置関係、及び対象に白紙を置いた場合のＣＣＤセン
サの出力は図４に示すようになるが、図から明らかな如
く、画角が大きいレンズを使用すれば収差の影響は無視
できるが、対象を単一のレンズによりＣＣＤセンサ上に
結像しているため、対象へ当てる照明の補正を行わない
限り明るさの影響を無視することはできない。即ち、Ｃ
ＣＤセンサ上で中心部が周辺部に較べて明るく、周辺部
へ行くに従い暗くなる現象が生ずる。そこで、本実施例
では、従来ハードウエア的にゲイン及びオフセット調整
だけを行っていたＣＣＤセンサの出力に対し、ソフトウ
エア的に明るさの補正を行うことにより、評価対象物
（ピストン）の鮮明な画像を得て適正な評価を行うよう
にしたものである。
【００２０】次に、上記の如く構成した本実施例の自動
判定装置において、ＣＣＤセンサ５の出力、即ち、ＣＣ
Ｄドライバ１３から取込んだデータに対し、ソフトウエ
ア的に明るさの補正を行う方法について図１を中心に説
明する。
判定装置において、ＣＣＤセンサ５の出力、即ち、ＣＣ
Ｄドライバ１３から取込んだデータに対し、ソフトウエ
ア的に明るさの補正を行う方法について図１を中心に説
明する。
【００２１】図５（Ａ）に示す如く、自動判定装置のＣ
ＣＤセンサ５を構成する各素子の番号ｉを横軸、ＣＣＤ
センサ５の出力（明るさ）を縦軸に取ると、最も暗い色
の基準となる黒色を見た場合におけるＣＣＤセンサ５か
らの出力は、明るさの影響は殆んど無い。この場合のＣ
ＣＤセンサ５の各素子のデータ（黒基準データ）は、 ｄａｔａ［ｉ］＝ｌｅｖ＿ｂ となる（ステップ１０１）。
ＣＤセンサ５を構成する各素子の番号ｉを横軸、ＣＣＤ
センサ５の出力（明るさ）を縦軸に取ると、最も暗い色
の基準となる黒色を見た場合におけるＣＣＤセンサ５か
らの出力は、明るさの影響は殆んど無い。この場合のＣ
ＣＤセンサ５の各素子のデータ（黒基準データ）は、 ｄａｔａ［ｉ］＝ｌｅｖ＿ｂ となる（ステップ１０１）。
【００２２】他方、最も明るい色の基準となる白色を見
た場合におけるＣＣＤセンサ５からの出力は、明るさの
影響が有るため、ＣＣＤセンサ５の中央部が周辺部に較
べ明るくなる。この場合のＣＣＤセンサ５の各素子のデ
ータ（白基準データ）を、 ｄａｔａ［ｉ］＝ｌｅｖ＿ｗ［ｉ］ とする（ステップ１０２）。
た場合におけるＣＣＤセンサ５からの出力は、明るさの
影響が有るため、ＣＣＤセンサ５の中央部が周辺部に較
べ明るくなる。この場合のＣＣＤセンサ５の各素子のデ
ータ（白基準データ）を、 ｄａｔａ［ｉ］＝ｌｅｖ＿ｗ［ｉ］ とする（ステップ１０２）。
【００２３】このとき、基準の白として白い紙を用いて
いる。ところが、ピストンの当たり評価では、ＣＣＤセ
ンサ５の解像度が１４μｍ以上と非常に高精度であるた
め、白い紙の凹凸（ざらつき）が無視できない。その結
果、図６（Ａ）に示すように、ｌｅｖ＿ｗ［ｉ］は、細
かいノイズを含んだものとなってしまう。そこで、 ｗｈｉｔｅ［ｉ］＝ａ＋ｂ×ｉ＋ｃ×ｉ2 となるような、ａ，ｂ，ｃを最小二乗法により求める。
これにより、図６（Ｂ）に示すように、滑らかな二次曲
線であるｗｈｉｔｅ［ｉ］が得られる。そして、ｌｅｖ
＿ｗ［ｉ］の値をｗｈｉｔｅ［ｉ］の値に置き換える
（ステップ１０３）。
いる。ところが、ピストンの当たり評価では、ＣＣＤセ
ンサ５の解像度が１４μｍ以上と非常に高精度であるた
め、白い紙の凹凸（ざらつき）が無視できない。その結
果、図６（Ａ）に示すように、ｌｅｖ＿ｗ［ｉ］は、細
かいノイズを含んだものとなってしまう。そこで、 ｗｈｉｔｅ［ｉ］＝ａ＋ｂ×ｉ＋ｃ×ｉ2 となるような、ａ，ｂ，ｃを最小二乗法により求める。
これにより、図６（Ｂ）に示すように、滑らかな二次曲
線であるｗｈｉｔｅ［ｉ］が得られる。そして、ｌｅｖ
＿ｗ［ｉ］の値をｗｈｉｔｅ［ｉ］の値に置き換える
（ステップ１０３）。
【００２４】ここで、便宜上、黒を‘０’、白を‘２５
５’とすべく、ＣＣＤセンサ５の各素子のデータを反転
すると、 ｌｅｖ＿ｂ−ｌｅｖ＿ｗ［ｉ］＝ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］ となる（ステップ１０４）。即ち、図５（Ｂ）に示す如
く、黒基準データはレベル‘０’、白基準データは凸型
の曲線で表すことができる。
５’とすべく、ＣＣＤセンサ５の各素子のデータを反転
すると、 ｌｅｖ＿ｂ−ｌｅｖ＿ｗ［ｉ］＝ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］ となる（ステップ１０４）。即ち、図５（Ｂ）に示す如
く、黒基準データはレベル‘０’、白基準データは凸型
の曲線で表すことができる。
【００２５】次に、反転した白基準データの最大値（最
も明るい値）を、 （ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］）ｍａｘ とすると、明るさを均一にするために必要な補正係数
は、ＣＣＤセンサ５の各素子について、 （ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］）ｍａｘ／（ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］）＝
ｓｈ＿ｄａｔａ［ｉ］ となる。データは最終的に８ビットであるため、データ
の最大値が２５５と成るようにゲインを決定すると、 （ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］）ｍａｘ／２５５＝ｂａｓｅ となる（ステップ１０５）。
も明るい値）を、 （ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］）ｍａｘ とすると、明るさを均一にするために必要な補正係数
は、ＣＣＤセンサ５の各素子について、 （ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］）ｍａｘ／（ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］）＝
ｓｈ＿ｄａｔａ［ｉ］ となる。データは最終的に８ビットであるため、データ
の最大値が２５５と成るようにゲインを決定すると、 （ｒｅｖ＿ｗ［ｉ］）ｍａｘ／２５５＝ｂａｓｅ となる（ステップ１０５）。
【００２６】従って、自動判定装置によるピストン１の
評価時において、ＣＣＤセンサ５上へのピストン画像の
結像に伴い、ＣＣＤドライバ１３から取込んだデータ
（ｄａｔａ［ｉ］）に対し、上述した補正係数及びゲイ
ンを考慮に入れ、 （ｌｅｖ＿ｂ−ｄａｔａ［ｉ］）×ｓｈ＿ｄａｔａ
［ｉ］／ｂａｓｅ＝ｒｇｂ＿ｄａｔａ［ｉ］ なる変換を行うことにより、明るさの不均一を補正する
ことができる（ステップ１０６）。この場合、上述した
一連の処理は、取込んだ全データについて行うものであ
り、Ｒ，Ｇ，Ｂの各素子全てに補正係数が存在すること
になる。
評価時において、ＣＣＤセンサ５上へのピストン画像の
結像に伴い、ＣＣＤドライバ１３から取込んだデータ
（ｄａｔａ［ｉ］）に対し、上述した補正係数及びゲイ
ンを考慮に入れ、 （ｌｅｖ＿ｂ−ｄａｔａ［ｉ］）×ｓｈ＿ｄａｔａ
［ｉ］／ｂａｓｅ＝ｒｇｂ＿ｄａｔａ［ｉ］ なる変換を行うことにより、明るさの不均一を補正する
ことができる（ステップ１０６）。この場合、上述した
一連の処理は、取込んだ全データについて行うものであ
り、Ｒ，Ｇ，Ｂの各素子全てに補正係数が存在すること
になる。
【００２７】上述したように、本実施例によれば、エン
ジンレイティング時におけるピストンスカート部の評価
処理に際しては、従来ハードウエア的にゲイン及びオフ
セットのみで調整していたＣＣＤセンサ５の出力に対
し、ソフトウエア的に明るさの補正を行うため、ピスト
ンスカート部における鮮明な側面の展開画像を得ること
ができる。これにより、ピストンスカート部の評価を適
正かつ自動的に行うことが可能となり、評価時間の短
縮、汚れや傷等の定量化、評価精度の向上を図ることが
できると共に、自動化により省人化を実現することも可
能となる。
ジンレイティング時におけるピストンスカート部の評価
処理に際しては、従来ハードウエア的にゲイン及びオフ
セットのみで調整していたＣＣＤセンサ５の出力に対
し、ソフトウエア的に明るさの補正を行うため、ピスト
ンスカート部における鮮明な側面の展開画像を得ること
ができる。これにより、ピストンスカート部の評価を適
正かつ自動的に行うことが可能となり、評価時間の短
縮、汚れや傷等の定量化、評価精度の向上を図ることが
できると共に、自動化により省人化を実現することも可
能となる。
【００２８】また、本実施例によれば、評価対象のピス
トンの画像を取込むＣＣＤセンサ５にカラーラインセン
サを使用しているため、ピストンの色判定が容易になる
と共に、横の奥行き方向の画像の歪みを考慮することが
不要となる。また、ＣＣＤセンサ５、レンズ系６、ピス
トンの三者間の距離をある程度可変することが可能であ
るため、レンズ系６の倍率を可変することが可能であ
り、この結果、ピストンの大きさとは無関係に評価処理
を行うことができる。また、ＣＣＤセンサ５の分解能が
高いため、ピストンの詳細な画像を得ることができる。
トンの画像を取込むＣＣＤセンサ５にカラーラインセン
サを使用しているため、ピストンの色判定が容易になる
と共に、横の奥行き方向の画像の歪みを考慮することが
不要となる。また、ＣＣＤセンサ５、レンズ系６、ピス
トンの三者間の距離をある程度可変することが可能であ
るため、レンズ系６の倍率を可変することが可能であ
り、この結果、ピストンの大きさとは無関係に評価処理
を行うことができる。また、ＣＣＤセンサ５の分解能が
高いため、ピストンの詳細な画像を得ることができる。
【００２９】なお、本実施例では、評価対象はピストン
に限定されるものではなく、形状が円筒形を有する物体
であるならば、評価処理を行うことが可能であり、上述
したピストンの場合と同様の制御により、円筒形を有す
る物体の展開画像を得ることができる。
に限定されるものではなく、形状が円筒形を有する物体
であるならば、評価処理を行うことが可能であり、上述
したピストンの場合と同様の制御により、円筒形を有す
る物体の展開画像を得ることができる。
【００３０】ところで、ＣＣＤセンサ５の各素子の出力
のうち、黒基準データが極めて安定していれば、黒基準
データを得る工程を省略してもよい。また、黒基準デー
タのバラツキが無視できない程度の場合は、各素子ごと
にｌｅｖ＿ｂ［ｉ］として黒基準データを求めてもよ
い。
のうち、黒基準データが極めて安定していれば、黒基準
データを得る工程を省略してもよい。また、黒基準デー
タのバラツキが無視できない程度の場合は、各素子ごと
にｌｅｖ＿ｂ［ｉ］として黒基準データを求めてもよ
い。
【００３１】なお、本実施例では、最小二乗法により二
次曲線に当てはめているが、二次曲線に限らず、ｎ次曲
線、指数曲線、対数曲線、三角関数曲線等に当てはめて
もよい。また、最小二乗法の代わりに、移動平均法，平
滑化法，最大周辺尤度平滑化法等を用いてもよい。
次曲線に当てはめているが、二次曲線に限らず、ｎ次曲
線、指数曲線、対数曲線、三角関数曲線等に当てはめて
もよい。また、最小二乗法の代わりに、移動平均法，平
滑化法，最大周辺尤度平滑化法等を用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】請求項１記載の円筒物検査方法によれ
ば、円筒物の評価処理に際しては、従来ハードウエア的
にゲイン及びオフセットのみで調整していたＣＣＤセン
サの出力に対し、ソフトウエア的に明るさの補正を行う
ため、円筒物の鮮明な画像を得ることが可能となり、こ
の結果、円筒物の評価時間の短縮、円筒物の状態（例え
ば汚れや傷等）の定量化、評価精度の向上を図ることが
できると共に、自動化により省人化を実現することも可
能となる等、種々の効果を奏することができる。しか
も、基準となる白色の像に起因するノイズが白基準デー
タに混入していても、この白基準データを例えば最小二
乗法により変換することにより、ノイズを除去できるの
で、評価精度を大幅に向上できる。
ば、円筒物の評価処理に際しては、従来ハードウエア的
にゲイン及びオフセットのみで調整していたＣＣＤセン
サの出力に対し、ソフトウエア的に明るさの補正を行う
ため、円筒物の鮮明な画像を得ることが可能となり、こ
の結果、円筒物の評価時間の短縮、円筒物の状態（例え
ば汚れや傷等）の定量化、評価精度の向上を図ることが
できると共に、自動化により省人化を実現することも可
能となる等、種々の効果を奏することができる。しか
も、基準となる白色の像に起因するノイズが白基準デー
タに混入していても、この白基準データを例えば最小二
乗法により変換することにより、ノイズを除去できるの
で、評価精度を大幅に向上できる。
【００３３】請求項２記載の円筒物検査方法によれば、
上記効果に加え、ＣＣＤセンサの黒基準データのバラツ
キが無視できない場合でも、各素子ごとの白基準データ
と黒基準データとの差に基づき補正係数を得ることによ
り、ＣＣＤセンサの出力を正確に補正できる。
上記効果に加え、ＣＣＤセンサの黒基準データのバラツ
キが無視できない場合でも、各素子ごとの白基準データ
と黒基準データとの差に基づき補正係数を得ることによ
り、ＣＣＤセンサの出力を正確に補正できる。
【図１】本発明の実施例を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施例の自動判定装置の構成を示す概
略ブロック図である。
略ブロック図である。
【図３】本実施例のＣＣＤセンサの外観図である。
【図４】対象・レンズ系・ＣＣＤセンサの位置関係及び
ＣＣＤセンサ出力を示す概略図である。
ＣＣＤセンサ出力を示す概略図である。
【図５】本実施例のＣＣＤセンサの各素子の出力を示す
特性図であり、図５（Ａ）は基準の黒色及び白色を見た
場合における特性図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の
データを反転した場合の特性図である。
特性図であり、図５（Ａ）は基準の黒色及び白色を見た
場合における特性図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の
データを反転した場合の特性図である。
【図６】本実施例のＣＣＤセンサの各素子の出力を示す
特性図であり、図６（Ａ）は基準白色を見た場合におけ
る特性図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のデータを最
小二乗法により変換した場合の特性図である。
特性図であり、図６（Ａ）は基準白色を見た場合におけ
る特性図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のデータを最
小二乗法により変換した場合の特性図である。
１ ピストン ２ 回転ステージ ３ ステッピングモータ ４ 照明部 ５ ＣＣＤセンサ ６ レンズ系 ７ ＣＣＤステージ ８ ステッピングモータ １０、１１ モータドライバ １２ ＰＩＯボード １３ ＣＣＤドライバ １４ Ａ／Ｄボード １５ パーソナルコンピュータ １６ フレームバッファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｂ 9/04 Ｂ 9/73 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 照明により照らした円筒物の像をＣＣＤ
センサに取り込むと共にこのＣＣＤセンサの各素子から
出力されるデータに基づきこの円筒物の外周部分の状態
を評価する円筒物検査方法であって、最も明るい色の基
準となる全体が白色の像を前記照明により照らして前記
ＣＣＤセンサに取り込み、この場合におけるこのＣＣＤ
センサの各素子の出力データを平滑化して白基準データ
とし、これらの白基準データが全て同じ値になる補正係
数を前記各素子ごとに算出し、前記円筒物の像を取り込
んだ場合における前記ＣＣＤセンサの各素子の出力デー
タを前記補正係数に基づき補正することを特徴とする円
筒物検査方法。 - 【請求項２】 照明により照らした円筒物の像をＣＣＤ
センサに取り込むと共にこのＣＣＤセンサの各素子から
出力されるデータに基づきこの円筒物の外周部分の状態
を評価する円筒物検査方法であって、最も暗い色の基準
となる全体が黒色の像を取り込んだ場合における前記Ｃ
ＣＤセンサの各素子の出力データを黒基準データとし、
最も明るい色の基準となる全体が白色の像を前記照明に
より照らして前記ＣＣＤセンサに取り込み、この場合に
おけるこのＣＣＤセンサの各素子の出力データを平滑化
して白基準データとし、これらの白基準データと前記黒
基準データとの差が全て同じ値になる補正係数を前記各
素子ごとに算出し、前記円筒物の像を取り込んだ場合に
おける前記ＣＣＤセンサの各素子の出力データを前記補
正係数に基づき補正することを特徴とする円筒物検査方
法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の円筒物検査方法に
おいて、ＣＣＤセンサの各素子の出力データを平滑化し
て白基準データとする際に、前記出力データを最小二乗
法により平滑化して白基準データとすることを特徴とす
る円筒物検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6024699A JPH07218443A (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 円筒物検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6024699A JPH07218443A (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 円筒物検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218443A true JPH07218443A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=12145429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6024699A Withdrawn JPH07218443A (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | 円筒物検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07218443A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002071329A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-08 | Dainippon Printing Co Ltd | 繊維潜り角測定方法およびシステム |
| JP2008145316A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Hamamatsu Metrix Kk | 色むら検査装置 |
| JP2011064681A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-31 | Krones Ag | プラスチック製ボトルの壁部の質量および／または質量比率を決定するための方法および装置 |
-
1994
- 1994-01-27 JP JP6024699A patent/JPH07218443A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002071329A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-08 | Dainippon Printing Co Ltd | 繊維潜り角測定方法およびシステム |
| JP2008145316A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Hamamatsu Metrix Kk | 色むら検査装置 |
| JP2011064681A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-31 | Krones Ag | プラスチック製ボトルの壁部の質量および／または質量比率を決定するための方法および装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010403 |