JPH0953923A

JPH0953923A - 立体物の形状検査装置

Info

Publication number: JPH0953923A
Application number: JP7225865A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakajima; 毅中島; Masami Bushi; 正美武士
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1995-08-10
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】検査対象の立体物の欠陥の大きさに応じて検
査対象とする欠陥の最小欠陥サイズを可変にすること。【解決手段】検査画像入力部１０と、この検査画像入
力部からの検査画像を対象に画像処理により立体物の欠
陥の有無を判定する画像処理部と、外部から入力された
検査対象識別用の検査対象識別番号に応じて標準モデル
特定信号を画像処理部に出力すると共に当該標準モデル
画像を撮像したときの検査範囲情報を検査範囲信号とし
て光源部及び撮像部に出力する検査範囲制御部１６とを
備えている。しかも、検査画像入力部１０が、所定の検
査範囲信号に基づいて光切断線を縮小させる光源用ズー
ム機構２４を有する光源部２２と、所定の検査範囲信号
に基づいて検査対象表面の像を拡大する撮像用ズーム機
構２０を有するＣＣＤカメラ１８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理により標
準形状に対する欠陥の有無を検査する立体物の形状検査
装置に係り、特に、検査対象とする砂型等の立体物の最
小欠陥サイズを可変とする形状検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、砂型鋳造で鋳物を製作してい
る工程において、金型を抜く際に砂型がうまくはなれず
一部が欠けて砂型に欠陥を生じることがある。この欠陥
が生じている砂型により作成した鋳物は不良品になるた
め、注湯の前に型の不良を自動で識別する必要がある。

【０００３】見かけ上全体が黒く、コントラストがほと
んどない３次元的に複雑な形状を有する砂型の欠陥を検
出するには、従来は目視により行っていた。また、砂形
表面の欠けによる欠陥部を画像処理により検出する事例
は知られていない。そのため、砂型表面に製造過程で生
起する欠陥部を画像処理により自動的に検出する装置を
開発し、一部を既に出願している（特願平６−１９７９
２３号，特願平６−２６１４７２号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、被検体全体を１枚の画像として撮像し、検査
対象としているため、スリットの本数によって検出でき
る欠陥のサイズが定まる。しかし、投影機に装着される
スリットは１枚に限られるため、検出できる最小欠陥が
固定され、検出が要求される最小欠陥サイズの異なる被
検体の連続検査には適していない、という不都合があっ
た。さらには、検出された欠陥を詳細に調べることがで
きない、という不都合があった。

【０００５】この課題に対し、装着するスリット板をで
きる限り本数が多いものとすると、カメラの分解能との
関係から今度は検査範囲が狭くなってしい、また、画像
処理の時間が増大してしまう、という問題が生じる。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、検査対象の立体物の欠陥の大きさに応じ
て検査対象とする欠陥の最小欠陥サイズを可変にするこ
とのできる立体物の形状検査装置を提供することを、そ
の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
１の手段として、検査対象の立体物に光切断線を照射す
ると共に当該立体物表面を撮像する検査画像入力部と、
この検査画像入力部から出力された検査対象画像と所定
の標準モデル特定信号に基づいて特定された標準モデル
画像との不一致部分を抽出すると共に当該不一致部分デ
ータに基づいて検査対象の立体物の欠陥の有無を判定す
る画像処理部と、検査対象の立体物を種類毎に予め撮像
した複数の標準モデル画像を記憶するモデル画像記憶部
とを備えている。しかも、検査画像入力部が、所定の検
査範囲信号に基づいて光切断線を縮小させる光源用ズー
ム機構を有する光源部と、所定の検査範囲信号に基づい
て検査対象表面の像を拡大する撮像用ズーム機構を有す
る撮像部とを備えている。さらに、検査画像入力部に、
外部から入力された検査対象識別用の検査対象識別番号
に応じて標準モデル特定信号を画像処理部に出力すると
共に当該標準モデル画像を撮像したときの検査範囲情報
を検査範囲信号として光源部及び撮像部に出力する検査
範囲制御部を併設した。

【０００８】これらの事項で特定される第１の手段で
は、検査画像入力部は、まず、検査対象となる例えば砂
型など形状の複雑な立体物に光切断線（スリット光）を
照射し、さらに、このスリット光が投影された立体物表
面を撮像することで、検査画像（検査画像データ）を生
成する。

【０００９】このとき、検査範囲制御部は、外部から入
力された検査対象識別用の検査対象識別番号に応じて標
準モデル特定信号を画像処理部に出力する。すると、検
査対象の砂型の標準モデル画像がモデル画像記憶部から
読み出される。さらに、この標準モデル画像を撮像した
ときの検査範囲を検査範囲信号として検査画像入力部の
光源部及び撮像部に出力する。

【００１０】光源部では、この検査範囲信号に従って光
源用ズーム機構が作動し、スリット光を照射する範囲を
変化させる。また、撮像部でも、この検査範囲信号に従
って、撮像用ズーム機構が作動し、撮像する倍率を変化
させる。このため、外部入力された検査対象識別番号に
応じて、検査対象範囲が可変となる。この外部入力は、
この形状検査装置の使用者により行われても良いし、ま
た、被検体の種類を自動的に識別する手段を付加しても
よい。

【００１１】画像処理部は、検査対象画像と標準モデル
画像との不一致部分を抽出することで不一致部分データ
を生成する。この不一致部分の抽出は、両者を一定のし
きい値で二値化した後に行っても良いし、また、階調の
あるデータのまま比較しても良い。さらに、画像処理部
は、当該不一致部分データに基づいて検査対象の立体物
の欠陥の有無を判定する。これは、不一致部分で一定の
大きさ以上の部分を欠落としてもよいし、また、閉曲線
が抽出された場合に当該閉曲線部分を欠落としても良
い。

【００１２】この第１の手段は、検査位置に搬送される
被検体の種類が複数ある場合でも、外部入力による検査
範囲の変更を行うため、連続した処理を行う。

【００１３】第２の手段では、第１の手段を特定する事
項に加え、検査範囲制御部が、検査対象識別番号に応じ
た検査範囲信号を光源部に出力するときに当該検査範囲
の大きさに応じて光源部の照度を制御する光量制御機能
を備えた。

【００１４】この第２の手段は、スリット光の照射範囲
を変更した場合には、これに伴って光源の光度を変更
し、被検体となる立体物表面の明るさが一定となるよう
にしている。明るさを一定とすることで、モデル画像と
の不一致部分の抽出処理や二値化の精度などを安定させ
ている。

【００１５】第３の手段では、第１又は第２の手段を特
定する事項に加え、画像処理部が、不一致部分データに
基づいて検査対象の立体物に生じた欠陥の発生位置及び
欠陥の大きさを算出する欠陥部分算出機能を備え、検査
範囲制御部が、欠陥部分算出機能によって算出された欠
陥発生位置情報に基づいて検査範囲信号を光源部及び撮
像部に出力する詳細検査制御機能を備えた。

【００１６】第３の手段では、第１又は第２の手段によ
る検査結果に応じてさらに詳細な検査を行う。欠陥部分
算出機能は、不一致部分の画素数や座標に基づいて欠陥
の発生位置を算出する。詳細検査制御機能は、この欠陥
の発生位置情報及び大きさ情報に基づいて、当該部分を
拡大させる。この詳細検査制御機能によって拡大された
検査画像に基づいて、再度欠陥を検査する。このとき、
当該欠陥部分に照射されているスリット光の本数は通常
の検査よりも多くなっているため、より精密な検査が行
われる。

【００１７】拡大率については、複数の拡大率で固定し
ても良いし、また、欠陥部分算出機能によって算出され
た欠陥の大きさ情報に基づいて拡大率を決定するように
しても良い。この場合、当該拡大率に応じて標準モデル
画像を拡大又は縮小する。また、被検体と検査画像入力
部との位置関係については、どちらかを移動させるよう
にするとよい。

【００１８】第４の手段では、第１又は第２の手段を特
定する事項に加え、検査画像入力部に、撮像部及び光源
部を支持すると共に所定の位置決め信号に基づいて当該
撮像部及び光源部を水平方向に移動させる位置決め部を
併設している。しかも、検査範囲制御部が、予め検査範
囲を複数に分割した分割検査領域の内どの分割検査領域
で欠陥が発生したかを欠陥発生位置情報に基づいて特定
する分割検査領域特定機能と、この分割検査領域特定機
能によって特定された分割領域の位置情報に基づいて位
置決め信号を位置決め部に出力する位置決め機能とを備
えた。

【００１９】この第４の手段は、第３の手段と同様、第
１又は第２の手段による検査結果に応じてさらに詳細な
検査を行うものである。ここでは、詳細な検査用に検査
範囲を予め複数個に分割していて、この分割領域を基準
に詳細検査を行う。

【００２０】まず、分割検査領域特定機能は、欠陥が発
生した分割領域がどの分割領域であるかを判定する。次
いで、位置決め機能は、この欠陥がある分割領域が検査
画像入力部の直下とくるように位置決め信号を位置決め
部に出力する。すると、位置決め部は、撮像部及び光源
部をこの位置決め信号に従って移動させる。さらに、検
査範囲制御部は、この分割領域が検査範囲となるよう検
査範囲信号を検査画像入力部に出力する。また、この第
４の手段では、モデル画像記憶部に、各分割領域を範囲
とした標準モデル画像が格納されている。

【００２１】本発明では、これらの手段により、前述し
た目的を達成しようとするものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。

【００２３】図１および図２は、本発明による立体物の
形状検査装置の構成を示すブロック図である。形状検査
装置は、検査対象の立体物に光切断線（スリット光）を
照射する光源部（プロジェクタ）２２と、当該立体物表
面を撮像するＣＣＤカメラ（撮像部）１８とを有する検
査画像入力部１０を備えている。

【００２４】しかも、形状検査装置は、検査画像入力部
１０から出力された検査対象画像と所定の標準モデル特
定信号に基づいて特定された標準モデル画像との不一致
部分を抽出する画像処理部１２と、検査対象の立体物の
種類毎に予め撮像した複数の標準モデル画像を記憶する
モデル画像記憶部１４と、検査範囲を制御する検査範囲
制御部１６とを備えている。

【００２５】図２に示すように、検査範囲制御部１６
は、外部から入力された検査対象識別用の検査対象識別
番号に応じて標準モデル特定信号を画像処理部１２に出
力すると共に当該標準モデル画像を撮像したときの検査
範囲を検査範囲信号ｂとして光源部２２及び撮像部１８
に出力する検査範囲制御機能１６Ａと、検査対象識別番
号に応じた検査範囲信号を光源部２２に出力するときに
当該検査範囲３の大きさに応じて光源部の照度を制御す
る光量制御機能１６Ｂとを備えている。検査範囲制御部
１６は、実際には、検査画像入力部１０に接続されたホ
ストコンピュータの動作により実現している。

【００２６】光源部２２は、所定の検査範囲信号に基づ
いて光切断線を縮小させる光源用ズーム機構２４を備
え、一方、ＣＣＤカメラ１８は、所定の検査範囲信号に
基づいて検査対象表面の像を拡大する撮像用ズーム機構
２０を備えている。

【００２７】図３（Ａ）に示すように、光源部２２は、
ランプ３０と、このランプから照射された光を砂型１方
向へ反射させるミラー３１と、これらランプ３０及びミ
ラー３１からの光をスリット板３４上に集光するレンズ
３２と、スリット板３４とを備えている。さらに、光源
部２２は、スリット板からの光切断線（スリット光）の
照射範囲を可変とする光源用ズーム機構２４を備え、こ
の光源用ズーム機構２４は、ズームレンズ３６を備えて
いる。

【００２８】図３（Ａ）に示すように、このような構成
をとる光源部２２からのスリット光は図示する如く砂型
１に投影される。図３（Ｂ）は欠陥のない標準モデルを
撮像した一部拡大図であり、図３（Ｃ）は欠陥を生じた
砂型を撮像した検査画像の一部拡大図である。標準モデ
ル画像については、予め撮像してモデル画像記憶部１４
に格納されている。

【００２９】この検査画像と、標準モデル画像との不一
致部分を抽出すると、図３（Ｄ）に示す画像が得られ
る。すると、欠陥部分２に対応したスリット光は画像の
論理差を取ることで閉曲線として現れる。従って、検査
画像と標準モデル画像との論理差をとり、さらに閉曲線
が抽出された場合、これを砂型１の欠陥部分とする。

【００３０】この閉曲線抽出による処理では、画像処理
中にノイズが発生したとしても、ノイズは閉曲線とはな
りがたいため、閉曲線が生じた部分を欠落部分とするこ
とでノイズを除去した処理を行うことができる。

【００３１】また、この閉曲線の抽出処理ではなく、検
査画像と標準モデル画像とを階調のあるデータのまま不
一致部分を抽出し、さらに、一定のしきい値よりも階調
差が大きい部分をラベリングして、一定の大きさ以上の
ラベル部分を欠陥部分と判定するようにしても良い。

【００３２】図４は検査画像入力部１０の構成を示す正
面図である。本実施形態では、光源部（プロジェクタ）
２２に光源用ズーム機構２４と、図示しない光量調節機
構２３とを設け、さらにＣＣＤカメラ１８にも撮像用ズ
ーム機構２０を設けている。図４に示すように、生産工
程での砂型１はベルトコンベア２で検査位置に搬送され
る。この検査位置に搬送される砂型１の大きさには種々
のものがあるため、砂型の種類によって検査範囲３は変
化する。

【００３３】図５は、図４に示した場合と比較して検査
範囲３が小さい砂型を対象にした例を示している。図５
に示す例では、光源用ズーム機構２４を作動させること
で、図４に示した場合よりスリット光の照射範囲を縮小
し、また、撮像用ズーム機構２０を作動させることによ
り、ＣＣＤカメラの倍率を上げている。このため、検査
できる範囲、検出できる最小欠陥を可変とすることがで
き、従って、検査位置に次々搬送されてくる被検体の種
類が変化しても、この変化に応じて検査範囲を変更する
ことができる。

【００３４】検査範囲制御部１６は、外部から入力され
た検査対象識別用の検査対象識別番号に応じて標準モデ
ル特定信号を画像処理部１２に出力し、また、この特定
した標準モデル画像での検査範囲情報を検査範囲信号ｂ
として光源部２２及び撮像部１６に出力する。検査対象
識別番号は、ここでは、砂型の型番（種類）を識別する
ための情報であり、検査範囲制御部１６は、この検査対
象識別番号に基づいて画像処理に用いる標準モデル画像
を特定し、さらに、検査範囲を決定する。検査範囲信号
ｂは、実際には、光源用ズーム機構２４及び撮像用ズー
ム機構２０を駆動制御するための制御信号である。

【００３５】光源用ズーム機構２４によってスリット光
の投影面積を縮小させると、それに応じて投影面が明る
くなる。取り込み画像が一定の明るさではないと、画像
処理の精度が変化するため、ここでは、取り込み画像の
明るさを常に一定にすべく、拡大率の変化に応じて光源
の照度を調節している。図４に示した例では、プロジェ
クタ２２の光量を調節している。その他の手法として
は、ＣＣＤカメラ１８の絞りを調節したり、フィルタを
用いても良い。

【００３６】図６は標準モデルの一例を示す説明図であ
り、図６（Ａ）はスリット光投影前を示し、図６（Ｂ）
はスリット光を投影した状態を示している。一方、図７
は欠陥が生じた砂型の一例を示し、図７（Ａ）の中心よ
り左上部分に欠陥が生じている。これにスリット後を投
影すると、図７（Ｂ）に示す如くとなる。図６（Ｂ）に
示した標準モデル画像と、図７（Ｂ）に示した検査画像
とを二値化した後に論理差をとり、さらに閉曲線のみを
抽出すると、図８に示す如く欠陥部分が良好に抽出され
る。また、図６（Ｂ）に示した標準モデル画像と、図７
（Ｂ）に示した検査画像とを階調のある画像データのま
ま各画素毎に階調値の差を算出し、階調値の差が所定の
しきい値以上の領域を欠陥部分としても良い。

【００３７】画像処理部１２は、このように抽出した閉
曲線の座標に基づいて、砂型の欠陥部分の位置とその大
きさとを算出する。これは、画素数と、各ズーム機構２
０，２４で用いた拡大率とから検査画像の１ドットあた
りの実空間での長さを求め、閉曲線を形成する画素数か
ら求めるようにしても良い。

【００３８】〔詳細検査〕次に、上記手法により欠陥を
検出した後、さらに欠陥の詳細を検査する手法を説明す
る。

【００３９】この詳細検査処理を行う手法では、画像処
理部１２が、不一致部分抽出画像から抽出した閉曲線に
基づいて検査対象の立体物に生じた欠陥の発生位置及び
欠陥の大きさを算出する欠陥部分算出機能を備えてい
る。しかも、検査範囲制御部１６が、欠陥部分算出機能
によって算出された欠陥発生位置情報に基づいて検査範
囲信号ｂを光源部２２及びＣＣＤカメラ１８に出力する
詳細検査制御機能を備えている。

【００４０】この詳細検査制御機能は、欠陥部分をズー
ムアップするため、ズームアップの対象となる位置と大
きさとに基づいて、検査画像入力部１０の動作を制御す
る機能である。まず、欠陥部分算出機能が、不一致部分
の画素数や座標に基づいて欠陥の発生位置を算出する。
次いで、詳細検査制御機能が、この欠陥の発生位置情報
及び大きさ情報に基づいて、当該部分を拡大させる。こ
の詳細検査制御機能によって拡大された検査画像に基づ
いて、再度欠陥を検査する。このとき、当該欠陥部分に
照射されているスリット光の本数は通常の検査よりも多
くなっているため、より精密な検査が行われる。

【００４１】詳細検査制御機能による拡大率の決定につ
いては、複数の拡大率で固定し選択するようにしても良
いし、また、欠陥部分算出機能によって算出された欠陥
の大きさ情報に基づいて拡大率を決定するようにしても
良い。この場合、当該拡大率に応じて標準モデル画像を
拡大又は縮小する。また、被検体と検査画像入力部との
位置関係については、カメラ１８等の撮像角度を変化さ
せるか、または被検体を移動させるようにしても良い。

【００４２】予め定められた拡大率で、かつ、予め定め
られた中心位置で拡大して検査画像を生成する例を説明
する。ここでは、被検体の砂型の種類毎に、検査領域を
複数領域に分割する位置が定義されている。

【００４３】この分割領域を基準に詳細検査を行う例で
は、検査画像入力部１０に、ＣＣＤカメラ１８及び光源
部２２を支持すると共に所定の位置決め信号に基づいて
当該ＣＣＤカメラ１８及び光源部２２を水平方向に移動
させる位置決め部２８を併設している（図４参照）。位
置決め部２８は、駆動手段２８Ａと、ガイド２８Ｂとを
備えている。

【００４４】さらに、検査範囲制御部１６が、予め検査
範囲が複数に分割された分割検査領域の内どの分割検査
領域で欠陥が発生したかを欠陥発生位置情報に基づいて
特定する分割検査領域特定機能と、この分割検査領域特
定機能によって特定された分割領域の位置情報に基づい
て位置決め信号を位置決め部に出力する位置決め機能と
を備えている。

【００４５】図９は分割領域の定義の一例を示したもの
であり、図９（Ａ）を通常の検査範囲とすると、図９
（Ｂ）では４分割、図９（Ｃ）では８分割されたそれぞ
れの分割領域が詳細検査の検査範囲となる。モデル画像
記憶部１４には、図９に示したそれぞれの拡大率による
それぞれの分割領域について標準モデル画像データを記
憶している。

【００４６】図１０は検査範囲制御部１６による制御内
容の一例を示す図表である。検査範囲制御部１６は、外
部からの検査対象識別番号に基づいて検査対象の砂型の
種類を特定し、さらに、標準モデル画像を特定し、この
標準モデル画像が撮像されたときの検査範囲や光量を再
現する制御をする。

【００４７】このため、検査範囲制御部１６には、砂型
の種別に応じたズーム倍率や光量が制御用の情報として
格納されている。図１０では、実際の制御値ではなく、
説明のため、砂型１の通常の検査範囲を対象としたとき
の制御値をそれぞれ「１」とした場合の例を示してい
る。

【００４８】検査対象識別番号が入力されると、この番
号に応じて、例えば、「砂型２」と特定される。さら
に、通常の検査範囲で欠陥が発見され、詳細検査を行う
場合、まず４分割での検査をすべく、撮像用ズーム機構
２０及び光源用ズーム機構２４の倍率を図１０に示す制
御表に従って決定し、検査範囲信号ｂを各ズーム機構２
０，２４に出力する。

【００４９】光源の明るさについては、プロジェクタ２
２への供給電圧を変化させることで光量を変化させてい
るため、砂型の各種別毎に定義されている電圧をプロジ
ェクタ２２へ供給する。図１０に示した例では、光量の
値はプロジェクタ（光源部）２２から出力される光量の
値であり、供給電圧値ではない。供給電圧値は、プロジ
ェクタの種類等によって定まる。

【００５０】検査範囲制御部１６は、欠陥が発見された
検査画像上の位置情報に基づいて、分割領域を特定す
る。例えば、図９（Ｂ）の左下の領域等と特定する。検
査範囲制御部１６は、特定した分割領域に応じた標準モ
デル特定信号ａを出力し、かつ、この左下領域が光源部
２２の直下に来るように位置決め信号を位置決め部２８
に出力する。

【００５１】このようにすると、スリット光の密度が高
まった詳細検査用の検査画像を良好に得ることができ、
このため、砂型の形状が細かく複雑な場合にも、良好に
形状検査を行うことができる。

【００５２】〔全体動作〕次に、全体動作を図１１及び
図１２のフローチャートに基づいて説明する。

【００５３】まず、被検体である砂型が検査位置に搬送
されると、検査対象識別番号が入力される（ステップＳ
１）。この検査対象識別番号は、作業者により入力され
るものでも良いし、また、砂型の位置決め穴４０（図９
参照）の径などにより検査対象を認識し、認識した種別
の検査対象識別番号を検査範囲制御部１６に入力するも
のでも良い。

【００５４】さらに、検査範囲制御部１６は、この検査
対象識別番号に応じて、光源用ズーム機構２４の倍率及
び光源部２２の光量を制御する（ステップＳ２）。これ
は、図１０に示した制御情報に従った検査範囲信号ｂ及
び光量制御信号ｃを出力することにより行う。

【００５５】次いで、検査範囲制御部１６は、ＣＣＤカ
メラ２２の撮像用ズーム機構２０の倍率を検査範囲信号
ｂにより制御する。（ステップＳ３）。この検査範囲と
光量とが定まった状態で、検査画像入力部１０は、スリ
ット光が投影された砂型の表面を撮像し、検査画像を画
像処理部１２に入力する（ステップＳ４）。

【００５６】検査範囲制御部１６は、検査対象識別番号
に応じて、標準モデル特定信号ａを画像処理部１２に出
力し、画像処理部１２は、この標準モデル特定信号に基
づいて標準モデル画像をモデル画像記憶部１４から読み
出す（ステップＳ５）。

【００５７】画像処理部は、検査画像と、標準モデル画
像とを比較して欠陥部分を抽出する（ステップＳ６）。
これは、閉曲線によるものでも良いし、また、階調差に
よるものでもよい。

【００５８】欠陥が検出されなければ（ステップＳ
７）、「ＯＫ」を出力する。すると、次の砂型が搬送さ
れ（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。

【００５９】一方、欠陥が検出されると（ステップＳ
７）、「ＮＧ」を出力し、さらに、詳細検査を行うか否
かを確認する（ステップＳ９）。詳細検査を行う条件、
例えば、砂型の種別によって詳細検査を行うものと行わ
ないものとが予め定義されている場合や、検出した欠陥
の大きさなどの条件によって、詳細検査を行うのであれ
ば、図１２に示した詳細検査処理に移行する。

【００６０】詳細検査を行わないのであれば、欠陥の位
置やサイズなどの検査結果出力処理を行う（ステップＳ
１０）。さらに、次の被検体を搬送し、（ステップＳ１
１）、処理をステップＳ１に戻す。

【００６１】詳細検査処理では、検査範囲制御部１６
が、ステップＳ７で検出された欠陥部分の位置情報に基
づいて、欠陥が発生した位置を含む分割領域を特定する
（ステップＳ２１）。欠陥部分が２つの領域をまたがる
ときは、分割領域の検査を２度行う。

【００６２】さらに、検査範囲制御部１６は、特定した
分割領域にスリット光を投影し、かつ撮像するため、特
定した分割領域に応じて位置決め信号を位置決め部２８
に出力し、位置決め部２８は、ＣＣＤカメラ１８及び光
源２２を移動させる（ステップＳ２２）。

【００６３】さらに、検査範囲制御部１６は、各ズーム
機構２０，２４と、光量とを制御し（ステップＳ２３〜
２４）、ＣＣＤカメラ１８は、密度の高いスリット光が
投影された分割領域を撮像する（ステップＳ２５）。

【００６４】さらに、画像処理部１２は、特定された分
割領域の標準モデル画像と、ステップＳ２５で撮像され
た検査画像とに基づいて欠陥の検査を行う（ステップＳ
２６）。次いで、この画像処理による検査結果の詳細を
外部出力する（ステップＳ２７）。これにより、最小欠
陥サイズのより小さい検査の検査結果が出力される。さ
らに、次の被検体が搬送され（ステップＳ２８）、処理
をステップＳ１に戻す。

【００６５】この図１１乃至図１２に示した処理によっ
て、１セットの検査システムで検査範囲の広いものも狭
いものもカバーでき、このため、形状検査装置の汎用性
を高くすることができる。

【００６６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、検査範囲制御部が、外部から入力
された検査対象識別用の検査対象識別番号に応じて検査
範囲を変更し、撮像用ズーム機構及び光源用ズーム機構
の倍率を制御するため、検査範囲を広く可変とすること
ができ、従って、被検体の大きさに影響を受けず、安定
した連続検査が可能となり、また、欠陥部分のみを拡大
検査できるため、より詳細な検査データを取得すること
ができる。このように、検査対象の立体物の欠陥の大き
さに応じて検査対象とする欠陥の最小欠陥サイズを可変
にすることる従来にない優れた立体物の形状検査装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１に示した検査画像入力部と検査範囲制御部
の構成を示すブロック図である。

【図３】図１に示した画像処理部の処理例を説明するた
めの図で、図３（Ａ）は検査画像を撮像する状態を示す
図で、図３（Ｂ）は標準モデル画像の一例を示す図で、
図３（Ｃ）は欠陥が生じた砂型の検査画像を示す図で、
図３（Ｄ）は欠陥部分の抽出処理の一例を示す図であ
る。

【図４】図１に示した検査画像入力部の位置関係を示す
正面図である。

【図５】図４に示した検査範囲とは異なる検査範囲の場
合を示す正面図である。

【図６】標準モデル画像の一例を示す説明図で、図６
（Ａ）はスリット光投影前の砂型表面を撮像した画像を
示す図で、図６（Ｂ）はスリット光投影後の砂型表面を
撮像した画像を示す図である。

【図７】欠陥のある砂型を撮像した検査画像の一例を示
す説明図で、図７（Ａ）はスリット光投影前の砂型表面
を撮像した画像を示す図で、図７（Ｂ）はスリット光投
影後の砂型表面を撮像した画像を示す図である。

【図８】図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示した画像から閉
曲線を抽出した例を示す説明図である。

【図９】図１に示した構成により詳細検査を行う場合の
検査範囲の分割例を示す説明図であり、図９（Ａ）は通
常の検査範囲を示す図で、図９（Ｂ）は３分割した場合
の例を示す図で、図９（Ｃ）は８分割した場合の例を示
す図である。

【図１０】図１に示した検査範囲制御部に用いられる制
御情報の一例を示す図表である。

【図１１】図１に示した構成での処理工程を示すフロー
チャートである。

【図１２】図１に示した構成での詳細検査の処理工程を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１砂型２砂型の欠陥部分１０検査画像入力部１２画像処理部１４モデル画像記憶部１６検査範囲制御部１８ＣＣＤカメラ（撮像部）２０撮像用ズーム機構２２プロジェクタ（光源部）２４光源用ズーム機構

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４１５ 1/00 15/64 Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象の立体物に光切断線を照射する
と共に当該立体物表面を撮像する検査画像入力部と、こ
の検査画像入力部から出力された検査対象画像と所定の
標準モデル特定信号に基づいて特定された標準モデル画
像との不一致部分を抽出すると共に当該不一致部分デー
タに基づいて前記検査対象の立体物の欠陥の有無を判定
する画像処理部と、前記検査対象の立体物を種類毎に予
め撮像した複数の標準モデル画像を記憶するモデル画像
記憶部とを備え、前記検査画像入力部が、所定の検査範囲信号に基づいて
前記光切断線を縮小させる光源用ズーム機構を有する光
源部と、前記所定の検査範囲信号に基づいて前記検査対
象表面の像を拡大する撮像用ズーム機構を有する撮像部
とを備え、前記検査画像入力部に、外部から入力された検査対象識
別用の検査対象識別番号に応じて標準モデル特定信号を
前記画像処理部に出力すると共に当該標準モデル画像で
の検査範囲情報を検査範囲信号として前記光源部及び撮
像部に出力する検査範囲制御部を併設したことを特徴と
する立体物の形状検査装置。
【請求項２】前記検査範囲制御部が、前記検査対象識
別番号に応じた前記検査範囲信号を前記光源部に出力す
るときに当該検査範囲の大きさに応じて前記光源部の照
度を制御する光量制御機能を備えたことを特徴とする請
求項１記載の立体物の形状検査装置。
【請求項３】前記画像処理部が、前記不一致部分デー
タに基づいて前記検査対象の立体物に生じた欠陥の発生
位置及び欠陥の大きさを算出する欠陥部分算出機能を備
え、前記検査範囲制御部が、前記欠陥部分算出機能によって
算出された欠陥発生位置情報に基づいて検査範囲信号を
前記光源部及び撮像部に出力する詳細検査制御機能を備
えたことを特徴とする請求項１又は２記載の立体物の形
状検査装置。
【請求項４】前記検査画像入力部に、前記撮像部及び
光源部を支持すると共に所定の位置決め信号に基づいて
当該撮像部及び光源部を水平方向に移動させる位置決め
部を併設し、前記検査範囲制御部が、予め検査範囲を複数に分割した
分割検査領域の内どの分割検査領域で欠陥が発生したか
を欠陥発生位置情報に基づいて特定する分割検査領域特
定機能と、この分割検査領域特定機能によって特定され
た分割領域の位置情報に基づいて位置決め信号を前記位
置決め部に出力する位置決め機能とを備えたことを特徴
とする請求項１又は２記載の立体物の形状検査装置。