JPH11241913A - ワークの品種判別方法 - Google Patents

ワークの品種判別方法

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JPH11241913A
JPH11241913A JP4400098A JP4400098A JPH11241913A JP H11241913 A JPH11241913 A JP H11241913A JP 4400098 A JP4400098 A JP 4400098A JP 4400098 A JP4400098 A JP 4400098A JP H11241913 A JPH11241913 A JP H11241913A
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JP
Japan
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image
work
size
image processing
variety
Prior art date
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Pending
Application number
JP4400098A
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English (en)
Inventor
Akira Haga
晃 芳賀
Seiji Kobayashi
清司 小林
Tadayuki Shirase
忠幸 白勢
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一デザインでサイズの異なる有底円筒状ワ
ークの品種を迅速かつ正確に判別する。 【解決手段】 端面に分離された複数の形状パターンを
有する有底円筒状ワークの直径と幅を測定し、その測定
値に基いて上記ワークの属するグループを特定してから
このワークのデザイン面をカメラで撮像し、その撮像デ
ータを画像処理部で処理してワークの品種を判別し、さ
らに上記ワークのオフセット量を測定して最終的な品種
判別を行う。画像処理部では、読込まれた画像データを
極座標変換し、その変換画像を上記グループ内の登録画
像と比較することにより、最も相関値の高い画像を選択
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアルミホイ
ールのような同一デザインでサイズやオフセット量の異
なる円筒状ワークの品種を判別する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のロードホイールには種々の材
質、構造のものがあるが、自動車の軽量化及び外観や意
匠性の向上を目的として、アルミホイールを装着する比
率が増大している。このアルミホイールは、Al−Si
−Mg系合金の溶解、鋳造又は鍛造、熱処理、機械加
工、塗装等の工程を経て製造される。この製造過程にお
いて、例えば熱処理された粗材を次工程に搬送する場
合、その品種を判別し、その結果に基づいて所定の加工
機に搬送することが行われている。
【0003】このアルミホイールは外観等の要請により
ディスク部のデザイン面に複数の意匠穴が形成されてお
り、意匠穴の形状や配置はアルミホイールの種類毎に異
なっている。そこで通常は、アルミホイールのデザイン
面の形状を撮影し、得られた画像を基準の画像と比較す
ることにより、撮影されたアルミホイールの種類を判別
している。例えば従来の画像処理方法では、図12に示
すようにアミホイール100のデザイン面105に加工基準と
なる切欠き106を形成しておき、この切欠き106をセンサ
ー50で検出して位相合わせを行い、次いでこの切欠き10
6を基準として、撮影された画像(二値化処理されたも
の)中に円弧のモデル107及び線分のモデル108を作成
し、基準画像との比較を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の画像
処理による場合は、切欠き位置の検出を行いしかもアル
ミホイールをこの切欠き位置に合わせるための回転補正
が必要であり、判別工数の短縮が困難であった。またこ
のための付帯設備(切欠け位置検出手段及び回転手段)
を別に設ける必要があった。更に作業者が各アルミホイ
ールの特徴を判断し基準となるライン(円弧および線分
のモデル)を設定するといった煩わしいティーチング作
業も必要であった。
【0005】したがって本発明の目的は、類似した表面
形状又は寸法を有する円筒体の種類を効率よくかつ正確
にしかも簡便に判別することのできる方法を提供するこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、端面に分離された複数の形状パ
ターンを有する有底円筒状ワークの直径と幅を測定し、
その測定結果に基づいて上記ワークの属するグループを
選定し、上記ワークの端面を撮影し、その影像画像を多
値化処理してから極座標変換し、その変換画像を選定さ
れたグループ内の登録画像と比較して登録画像の中から
最も相関のある画像を選択することにより第1の品種判
別を行い、次いで必要に応じオフセット量を検出するこ
とにより第2の品種判別を行う、という技術的手段を採
用した。
【0007】また本発明をアルミホイールの品種判別に
適用する場合は、アルミホイールの端面(デザイン面)
を撮影した後に、その影像データから湯口の有無を検出
し、湯口付アルミホイールを除去してから多値化処理す
ることが望ましい。これにより品種判別に要する時間を
更に短縮することができるとともに不良品のチェックを
行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の詳細を図面により説
明する。図1は本発明の対象となるアルミホイールの断
面図(a)、同正面図(b)である。アルミホイール10
0は、車軸が装着されるハブ部101とその周囲に形成され
たディスク部102とその外周部に形成されたリム部103と
を有する。ディスク部102には、円周方向に沿って等間
隔に意匠穴104が形成されており、105がデザイン面とな
る。図中、D、W、Sはアルミホイールの直径、幅、オ
フセット量を示す。オフセット量Sは、アルミホイール
の内径側におけるW/2の位置からハブ部101までの距
離を示す。自動車用アルミホイールとしては、同一のデ
ザインでも、例えばDが13″〜16″(4サイズ)、
Wが4B〜7.5J(8サイズ)の場合があり、製造ラ
インの中には32種類もの品種が混在することがある。
また同一のサイズ及びデザインでもオフセット量の異な
るものがあり、このように多品種のアルミホイールの品
種を速やかにかつ正確に判別するために本発明では図2
〜6の装置が使用される。図2は品種判別装置の構成を
示す平面図、図3は同側面図、図4は図1のA−A線断
面図、図5は図1のB−B線断面図、図6は図1のC−
C線断面図である。この品種判別装置はサイズ検出部
1、画像処理部2及びオフセット検出部3から構成され
ており、各部の構成は次の通りである。
【0009】サイズ検出部1は、コンベア4により矢印
X方向に搬送されるアルミホイール(以下ワークとい
う)を所定位置で停止させるストッパー10と、ワーク
の周囲に配置されるシリンダー11と、シリンダー11
の変位を検出する近接スイッチ12と、ワークの周囲に
ワークの幅に基づいて多段配置される発光管13aと受
光管13bからなる光電管13とを有する。画像処理部
2は、ワークを所定位置で停止させるストッパー20
と、ワークのセンタリングを行う一対のホルダー21
と、ワークに光を照射する照明装置22と、ワークを撮
影するカメラ23と、撮影された画像を入力し、第1の
品種判別を行う画像処理装置24とその画像を表示する
モニター25とを有する。オフセット検出部3は、ワー
クを所定位置で停止させるストッパー30と、ワークを
押圧する押圧部材31と、ワークのセンタリングを行う
一対のホルダー32と、ワークの下面に設置される変位
を検出するセンサーを内蔵したオフセット検出シリンダ
ー33を有する。
【0010】図7は、画像処理装置の構成を示す機能ブ
ロック図である。同図において、まず、画像取込部(C
CDカメラ)23より出力されたアナログ信号が、A/
D変換部240でデジタル信号に変換される。次に、読
込画像データ記憶部241にデジタル化された画像デー
タが記憶される。その記憶部241に記憶されている画
像データより湯口の有無を検出するのが湯口不良ワーク
検出部242である。243は上記画像データの処理を
行う画像処理部である。この部分では3段階の処理が行
われる。 1)多値化処理は、画像データの画素毎に256階調の
輝度とその位置情報(X、Y座標)に変換する処理であ
り、2)極座標変換は画像データの位置座標(X、Y)
を極座標変換を用い、(r、θ)に変換する処理であ
る。また3)位相補正は、ワーク画像記憶部249に記
憶されたワークデータ毎の登録画像と、カメラにより取
り込まれた画像を比較する際に、正確な相関値を求める
ためワーク位相を合わせる処理である。上記の処理によ
りコンベヤー上をランダムに搬送されてくるワークの品
種判別に対応することが可能となる。次に処理後画像デ
ータ記憶部244には、上記の3つの処理後のデータが
記憶される。一方サイズデータ検出部1から検出された
ワークの直径、巾のデータが読込サイズデータ記憶部2
45に記憶される。そして、サイズデータ比較部246
において、処理後画像データ記憶部244に記憶された
処理後画像と比較を行うワーク画像記憶部249のワー
クサイズ毎の登録画像を決定する。その処理を受けて、
画像データ比較部247でワーク画像記憶部249にサ
イズ毎に登録された画像データと処理後画像データ記憶
部244に記憶された処理後画像の比較(相互相関演
算)を行う。これにより最大相関値の画像が選択され、
ワーク品種として出力される。ワークデータ登録時に
は、23〜244までは品種判別時と同処理を行いワー
ク画像を画像処理する。そしてサイズデータを読込サイ
ズデータ記憶部245に入力して、登録画像振分け部2
48により、ワーク画像記憶部249にワークサイズ毎
の画像データとして登録を行う。次に、本画像処理装置
の核である画像データ比較部247において、画像の相
互相関を求める際の型板整合(テンプレートマッチン
グ)の式について述べる。図11は登録画像と型板(テ
ンプレート)を示す図である。このテンプレートとは上
記の1)多値化処理、2)極座標変換、3)位相補正の
3つの処理後の画像のことである。テンプレートと登録
画像と重ね合わせ、その相関を計るのがテンプレートマ
ッチングである。ここで図11に示す様に登録画像fの
領域の大きさをMI×NI、テンプレートgの領域の大き
さをMT×NTとする。テンプレートgは、一般に登録画
像より小さい(MT<MI、NT<NI)のが普通である。
テンプレートの中心が登録画像の(m、n)点にあると
し、かつDを|i−m|≦MT/2、|j−n|≦NT
2を満たす(i,j)の範囲としてコーシー・シュバル
ツの不等式を用いると、gとfの相互相関Rfgは次式の
様に表される。
【0011】
【数1】
【0012】次に本発明の動作を図8に示すフローチャ
ート等により説明する。まず、サイズ検出部1では、ワ
ークのサイズ(D、W)が測定される(S1)。即ち、
シリダー11をワークに向かって前進させシリンダー1
1の先端がリム部103の表面に当接するまでのシリンダ
ー11の変位を検出することにより、Dを算出する。ま
た各発光管13aから光を投光し受光された受光管13
bの数をカウントすることにより、Wを検出する。検出
されたDとWは画像処理装置24の読込のサイズデータ
記憶部245に記憶され、サイズデータ比較部246で基準サ
イズと比較されてワークのサイズグループが判定され
(S2)、そのグループはワークデータ記憶部250に記
憶される。本発明では、サイズ検出部1でワークの属す
るサイズグループを決定してから画像処理を行うので、
すなわち同一のデザインでかつ同一のサイズワークの中
から基準ワークを選択するので、画像処理に要する時間
を短縮することができる。また、サイズ検出の為のセン
サをエンコーダ内臓型のシリンダを使用することによ
り、より精度が高く、簡素化された構造にすることも可
能である。
【0013】次に画像処理部2(画像処理装置24)で
は、カメラ23でワークのデザイン面が撮影され(S
3)、その画像はA/D変換部240で電気信号に変換さ
れた後読込画像データ記憶部241に記憶される。湯口不
良ワーク検出部242では、記憶された画像データからデ
ザイン面の中心部の輝度を抽出し、それを基準値と比較
することにより、湯口の有無を判定する(S4)。即ち
デザイン面に湯口が有る場合は、中心部の輝度が低くな
るので、湯口付品として画像処理の対象から除外される
(S11)。一方デザイン面に湯口がない場合は、その
画像は画像処理部243で、図9(a)で示すように多値
化され(S5)、次いで図9(b)、(c)に示すよう
に極座標変換される(S6)。この変換画像は、位相補
正されてサーチ画像が作成され(図10(a))、この
サーチ画像は、ワーク画像記憶部249の中から抽出され
た登録画像(図10(b))と比較される(S7)。画
像データ比較部247ではサーチ画像と登録画像との相関
値(意匠穴の黒部と白部との比率)が算出され、その値
が基準値未満である時(例えば図10(b)の3つの画
像の内上、下の画像)は、品種判別未確定として処理さ
れる(S13)。一方相関値が基準値以上の場合(図1
0(b)の中央の画像)は、品種判別品と判断される
(S8)。
【0014】上記の品種判別品はオフセット検出部3に
搬送され、最終的な品種判別が行われる。すなわち、予
め品種毎にオフセット検出可否を設定しておき(S
9)、検出不要の場合には画像処理部2での品種判別で
確定として処理される(S10)。一方オフセット検出
要の場合はオフセット寸法を測定し(S12)、設定値
との比較処理され、基準値と異なる時は品種判別未確定
として処理され(S13)、基準値内であれば品種判別
確定(S10)として処理される。本発明では時間短縮
を図るとともに装置の寿命を考慮し、必要な場合以外は
オフセット検出動作をさせないようにしている。例えば
処理時間や設置スペースの条件により装置部を1つにま
とめることも可能である。
【0015】
【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、ワ
ークのサイズを測定してそのワークの属するサイズグル
ープを特定してから画像処理部でワークのデザインを予
め設定された基準パターンと比較するようにしたので、
同一デザインでサイズの異なるワークの品種を速やかに
かつ正確に判別することができる。また本発明によれ
ば、画像処理により、品種判別を行うとともにオフセッ
ト部のように第2の品種判別を行うことにより、さらに
正確にワークの品種を判別することができる。また機能
分割による処理時間の短縮ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アルミホイールの正面図(a)、及び同断面図
(b)である。
【図2】本発明を実施するための装置を示す平面図であ
る。
【図3】本発明を実施するための装置を示す側面図であ
る。
【図4】図1のA−A線断面図である。
【図5】図1のB−B線断面図である。
【図6】図1のC−C線断面図である。
【図7】本発明の構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の一実施例のフローチャートである。
【図9】本発明における画像処理部により読込んだ画像
例を示す図(a)、同極座標変換画像例を示す図
(b)、同展開図(c)である。
【図10】本発明における登録画像例を示す図である。
【図11】本発明における登録画像とテンプレートを示
す図である。
【図12】従来の画像処理を説明するための図である。
【符号の説明】
1 サイズ検出部、2 画像処理部、3 オフセット検
出部、23 カメラ、24 画像処理装置、100 ア
ルミホイール、105 デザイン面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 端面に分離された複数の形状パターンを
    有する有底円筒状ワークの直径と幅を測定し、その測定
    結果に基いて上記ワークの属するグループを選定し、上
    記ワークの端面を撮影し、その画像信号を多値化処理し
    てから極座標変換し、その変換画像を選定されたグルー
    プ内の登録画像と比較して最も相関のある画像を選択す
    ることにより第1の品種判別を行い、必要に応じオフセ
    ット量を検出することにより第2の品種判別を行うこと
    を特徴とするワークの品種判別方法。
  2. 【請求項2】 上記ワークはアルミホイールであり、湯
    口付アルミホイールを除去してから多値化処理すること
    を特徴とする請求項1記載のワークの品種判別方法。
JP4400098A 1998-02-25 1998-02-25 ワークの品種判別方法 Pending JPH11241913A (ja)

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JP4400098A JPH11241913A (ja) 1998-02-25 1998-02-25 ワークの品種判別方法

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JP4400098A JPH11241913A (ja) 1998-02-25 1998-02-25 ワークの品種判別方法

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JPH11241913A true JPH11241913A (ja) 1999-09-07

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JP4400098A Pending JPH11241913A (ja) 1998-02-25 1998-02-25 ワークの品種判別方法

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JP (1) JPH11241913A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110687120A (zh) * 2019-09-18 2020-01-14 浙江工商大学 法兰外观质量检测***
JP2020151795A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社ディスコ 加工装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020151795A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社ディスコ 加工装置
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