JPS61196110A - 形状検査装置 - Google Patents
形状検査装置Info
- Publication number
- JPS61196110A JPS61196110A JP3827785A JP3827785A JPS61196110A JP S61196110 A JPS61196110 A JP S61196110A JP 3827785 A JP3827785 A JP 3827785A JP 3827785 A JP3827785 A JP 3827785A JP S61196110 A JPS61196110 A JP S61196110A
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- JP
- Japan
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- inspected
- window
- camera
- center
- dimensional pattern
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Input (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、被検査物をカメラでWJ像してその被検査物
の形状を検査する形状検査装置に関し、特に被検査物の
位置決めを行った後に形状検査を行う形状検査装置に関
する。
の形状を検査する形状検査装置に関し、特に被検査物の
位置決めを行った後に形状検査を行う形状検査装置に関
する。
[従来技術]
従来この種の形状検査装置においては、カメラからの撮
像信号を画像処理してカメラの撮像領域における予め決
められたウィンド内において、輝度分布のヒストグラム
を作成して2値化のしきい値を求め、そのしきい値に基
づいてWi撮像信号2値化して被検査物二次元パターン
を作成した後その二次元パターンより被検査物の基準位
置を求めて被検査物を位置決めし、その後、再びカメラ
により撮像してそのカメラからの撮像信号を画像処理し
、前記ウィンドと同じ大きさのウィンド内において被検
査物二次元パターンと、標準二次元パターンとの比較を
行い被検査物の形状検査を行っていた。
像信号を画像処理してカメラの撮像領域における予め決
められたウィンド内において、輝度分布のヒストグラム
を作成して2値化のしきい値を求め、そのしきい値に基
づいてWi撮像信号2値化して被検査物二次元パターン
を作成した後その二次元パターンより被検査物の基準位
置を求めて被検査物を位置決めし、その後、再びカメラ
により撮像してそのカメラからの撮像信号を画像処理し
、前記ウィンドと同じ大きさのウィンド内において被検
査物二次元パターンと、標準二次元パターンとの比較を
行い被検査物の形状検査を行っていた。
[発明が解決しようとする問題点]
このためウィンドを小さく設定すると、被検査物二次元
パターンを作成する際に最初に被検査物をウィンド内に
とらえるのが困難であるだけでなく、ウィンド内の輝度
分布が不明確となりwi像信号の2値化のしきい値を求
めるのが困難であり、またウィンドを大きく設定すると
、標準二次元パターンとの比較時に時間がかかる等の問
題点があった。
パターンを作成する際に最初に被検査物をウィンド内に
とらえるのが困難であるだけでなく、ウィンド内の輝度
分布が不明確となりwi像信号の2値化のしきい値を求
めるのが困難であり、またウィンドを大きく設定すると
、標準二次元パターンとの比較時に時間がかかる等の問
題点があった。
[発明の目的]
本発明は上記の従来の問題点を解消するものであり、短
時間で且つ正確に被検査物の形状を検査することができ
る形状検査装置を提供することを目的とする。
時間で且つ正確に被検査物の形状を検査することができ
る形状検査装置を提供することを目的とする。
E問題点を解決するための手段]
上記の目的を達成するために本発明においては、第1図
に示すように、カメラ12からの撮像信号を画像処理Q
、hする第一の被検査物パターン化手段aにより作成さ
れた被検査物二次元パターンの基準座標を求める基準座
標演算手段b(i、j)が設けられると共に、カメラ1
2の撮像領域内に被検査物10を位置決めするための移
送手段dを11JIIIする移送制御手段Cが設けられ
、前記基準座標が第一のウィンド内の中心に位置決めさ
れた状態において第二の被検査物パターン化手段e(k
。
に示すように、カメラ12からの撮像信号を画像処理Q
、hする第一の被検査物パターン化手段aにより作成さ
れた被検査物二次元パターンの基準座標を求める基準座
標演算手段b(i、j)が設けられると共に、カメラ1
2の撮像領域内に被検査物10を位置決めするための移
送手段dを11JIIIする移送制御手段Cが設けられ
、前記基準座標が第一のウィンド内の中心に位置決めさ
れた状態において第二の被検査物パターン化手段e(k
。
I)により作成された被検査物二次元パターンと標準二
次元パターンとの比較を行う比較手段fが設けられる。
次元パターンとの比較を行う比較手段fが設けられる。
[作用]
本発明においては、カメラ12に対し被検査物10が移
送手段dにより同一平面内において相対的に移動され予
め決められた位置に位置決めされると、カメラ12のI
l像領域における予め決められた第一のウィンド内にお
いて第一の被検査物パターン化手段aにより被検査物二
次元パターンが作成され、次に第一のウィンド内におけ
る被検査物二次元パターンの基準座標が基準座標演算手
段すにより求められた後、その基準座標が第一のウィン
ドの中心に位置するように移送制御手段Cにより移送手
段dが制御されてカメラ12と被検査物10が相対的に
位置決めされ、その後、第一のウィンドと同一中心を有
しその第一のウィンドよりも小なる面積を有する第二の
ウィンド内における被検査物二次元パターンが第二の被
検査物パターン化手段eにより作成され、その被検査物
二次元パターンと標準二次元パターンとが比較手段fに
より比較され被検査物の形状検査が行われる。
送手段dにより同一平面内において相対的に移動され予
め決められた位置に位置決めされると、カメラ12のI
l像領域における予め決められた第一のウィンド内にお
いて第一の被検査物パターン化手段aにより被検査物二
次元パターンが作成され、次に第一のウィンド内におけ
る被検査物二次元パターンの基準座標が基準座標演算手
段すにより求められた後、その基準座標が第一のウィン
ドの中心に位置するように移送制御手段Cにより移送手
段dが制御されてカメラ12と被検査物10が相対的に
位置決めされ、その後、第一のウィンドと同一中心を有
しその第一のウィンドよりも小なる面積を有する第二の
ウィンド内における被検査物二次元パターンが第二の被
検査物パターン化手段eにより作成され、その被検査物
二次元パターンと標準二次元パターンとが比較手段fに
より比較され被検査物の形状検査が行われる。
[実施例]
以下に本発明を具体化した一実施例を第2図乃至第9図
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
形状検査装置は、第2図に示すように、移送手段として
のテーブル19を有し、そのテーブル19はX軸モータ
14及びY軸モータ16によりX。
のテーブル19を有し、そのテーブル19はX軸モータ
14及びY軸モータ16によりX。
Y方向へ移動可能に設けられており、そのテーブル19
上の所定位置に被検査物10を保持するための治具11
が設けられている。その治具11の上方にはカメラ12
が配設されており、そのカメラ12は、第3図に示すよ
うに、カメラ12からのm像信号等を記憶するための画
像メモリ20及びその画像メモリ20に接続されたマイ
クロコンピュータ18にA/D変換器22を介してそれ
ぞれ接続されている。また、その画像メモリ20には、
表示部としてのCRT24がD/A変換器26を介して
接続されている。
上の所定位置に被検査物10を保持するための治具11
が設けられている。その治具11の上方にはカメラ12
が配設されており、そのカメラ12は、第3図に示すよ
うに、カメラ12からのm像信号等を記憶するための画
像メモリ20及びその画像メモリ20に接続されたマイ
クロコンピュータ18にA/D変換器22を介してそれ
ぞれ接続されている。また、その画像メモリ20には、
表示部としてのCRT24がD/A変換器26を介して
接続されている。
前記X軸モータ14及びY軸モータ16は、ドライバー
28を介してマイクロコンピュータ18に接続されてい
る。そのマイクロコンピュータ18は、中央演算処理装
置(以下CPUという)36と、制御プログラム等の各
種データが記憶されたROM32と、演算結果等の各種
データを読み書き可能なRAM34とより構成されてい
る。前記CPLJ36には、テーブル19上の被検査物
保持位置近傍に配設されたセット完了検出スイッチ38
が接続され、被検査物10がテーブル19上の被検査物
保持位置にセットされた時、セット完了検出スイッチ3
8が作動されて、その検出信号がCPLI36に入力さ
れるように構成されている。
28を介してマイクロコンピュータ18に接続されてい
る。そのマイクロコンピュータ18は、中央演算処理装
置(以下CPUという)36と、制御プログラム等の各
種データが記憶されたROM32と、演算結果等の各種
データを読み書き可能なRAM34とより構成されてい
る。前記CPLJ36には、テーブル19上の被検査物
保持位置近傍に配設されたセット完了検出スイッチ38
が接続され、被検査物10がテーブル19上の被検査物
保持位置にセットされた時、セット完了検出スイッチ3
8が作動されて、その検出信号がCPLI36に入力さ
れるように構成されている。
この形状検査装置は、第7図に示す銀白色の円柱状上部
10aとその上部10aよりも大なる径を有する黒色の
円柱状下部10bとより構成された被検査物10の形状
を以下に説明するように検査するものである。
10aとその上部10aよりも大なる径を有する黒色の
円柱状下部10bとより構成された被検査物10の形状
を以下に説明するように検査するものである。
次に、本実施例の作用を第4図に示すフローチャートに
従って説明する。
従って説明する。
電源が投入されると、CPU36は制御プログラムに従
って作動され、まずステップSOを実行し、カメラ12
の下方位置より離れた位置に移動されたテーブル19上
の被検査物保持位置に被検査物10がセットされた時に
出力されるセット完了検出スイッチ38の検出信号があ
るかどうかの確認を行う。
って作動され、まずステップSOを実行し、カメラ12
の下方位置より離れた位置に移動されたテーブル19上
の被検査物保持位置に被検査物10がセットされた時に
出力されるセット完了検出スイッチ38の検出信号があ
るかどうかの確認を行う。
ここで、テーブル19上の被検査物保持位置に被検査物
10がセットされると、セット完了検出スイッチ38が
作動されて検出信号がCPU36に入力されるため、C
PU36は次のステップS1を実行する。ステップS1
においてCPU36は、ドライバー28を介してX軸モ
ータ14及びY軸モータ16に所定移動量に対応する信
号を出力し、テーブル19を移動してカメラ12の撮像
領域内の所定位置に被検査物10を位置決めする。
10がセットされると、セット完了検出スイッチ38が
作動されて検出信号がCPU36に入力されるため、C
PU36は次のステップS1を実行する。ステップS1
においてCPU36は、ドライバー28を介してX軸モ
ータ14及びY軸モータ16に所定移動量に対応する信
号を出力し、テーブル19を移動してカメラ12の撮像
領域内の所定位置に被検査物10を位置決めする。
次にステップS2が実行され、CPU36は、A/D変
換器22に位置決め完了信号を出力し、カメラ12によ
り撮像された被検査物10の撮像信号を各画素毎にA/
D変換して画像メモリ20内の所定のエリアに16階調
の信号で記憶する。画像メモリ20にカメラ12からの
撮像信号を1画面記憶し終えると、カウンタ(図示せず
)より信号が入力されてその動作を終了する。この時、
その各画素毎の16階調の信号をD/A変換器26でD
/A変換してCRT24に出力し、被検査物10の画像
を表示する。
換器22に位置決め完了信号を出力し、カメラ12によ
り撮像された被検査物10の撮像信号を各画素毎にA/
D変換して画像メモリ20内の所定のエリアに16階調
の信号で記憶する。画像メモリ20にカメラ12からの
撮像信号を1画面記憶し終えると、カウンタ(図示せず
)より信号が入力されてその動作を終了する。この時、
その各画素毎の16階調の信号をD/A変換器26でD
/A変換してCRT24に出力し、被検査物10の画像
を表示する。
次にステップS3が実行され、CPU36は、画像メモ
リ2o内に設定されCR丁24の中央に位置する第一の
ウィンド領1a40内において、前記16階調の信号に
基づいた輝度分布のヒストグラムを作成して2値化のし
きい値を求める。そのしきい値に基づいて各画素毎に2
値化して被検査物10の明るい上面とその他の暗い部分
とを分離することにより、被検査物二次元パターン42
を作成しその2値化データをRAM34内の所定のエリ
アに記憶する。
リ2o内に設定されCR丁24の中央に位置する第一の
ウィンド領1a40内において、前記16階調の信号に
基づいた輝度分布のヒストグラムを作成して2値化のし
きい値を求める。そのしきい値に基づいて各画素毎に2
値化して被検査物10の明るい上面とその他の暗い部分
とを分離することにより、被検査物二次元パターン42
を作成しその2値化データをRAM34内の所定のエリ
アに記憶する。
次にステップS4が実行され、第5図及び第6図に示す
方法で、被検査物二次元パターン42の中心座標が求め
られる。即ち、まず、ステップS4aが実行され、第一
のウィンド領域40内においてCPLI36が、X方向
、Y方向に夫々走査を行い明るい部分が各画素列に有す
る画素数を演算しヒストグラムを作成してその最大画素
数を夫々求める。次にステップS4bにおいて、その最
大画素数の174の画素数を有する座標p、qを求めた
後、それらの中心座標Sを夫々演算することにより被検
査物二次元パターン42の中心座標Sを決定する。その
後ステップS5において、前記中心座標Sが第一のウィ
ンド領域40の中心座標に位置するように、各中心座標
の差に基づく信号をCPU36がドライバー28を介し
てX軸モータ14及びY軸モータ16に出力して、テー
ブル19を移動する。
方法で、被検査物二次元パターン42の中心座標が求め
られる。即ち、まず、ステップS4aが実行され、第一
のウィンド領域40内においてCPLI36が、X方向
、Y方向に夫々走査を行い明るい部分が各画素列に有す
る画素数を演算しヒストグラムを作成してその最大画素
数を夫々求める。次にステップS4bにおいて、その最
大画素数の174の画素数を有する座標p、qを求めた
後、それらの中心座標Sを夫々演算することにより被検
査物二次元パターン42の中心座標Sを決定する。その
後ステップS5において、前記中心座標Sが第一のウィ
ンド領域40の中心座標に位置するように、各中心座標
の差に基づく信号をCPU36がドライバー28を介し
てX軸モータ14及びY軸モータ16に出力して、テー
ブル19を移動する。
以上のステップS2より85までの動作を再び繰り返し
て、第8図に示すように、被検査物二次元パターン42
の中心座標Sが第一のウィンド領域40の中心座標に合
致するように被検査物10を位置決めする。
て、第8図に示すように、被検査物二次元パターン42
の中心座標Sが第一のウィンド領域40の中心座標に合
致するように被検査物10を位置決めする。
このように位置決め動作を2回繰り返すことにより、テ
ーブル19の治具11に被検査物10が精度よく位置決
めされず、第5図に示すように、第1回目に被検査物二
次元パターン42が第一のウィンド領域40より外へは
み出していても、2回目の位置決めの際に被検査物二次
元パターン42が第一のウィンド領域40内に位置する
ようにされて、被検査物10の位置決めが行われる。
ーブル19の治具11に被検査物10が精度よく位置決
めされず、第5図に示すように、第1回目に被検査物二
次元パターン42が第一のウィンド領域40より外へは
み出していても、2回目の位置決めの際に被検査物二次
元パターン42が第一のウィンド領域40内に位置する
ようにされて、被検査物10の位置決めが行われる。
その後、ステップS6が実行され、CPU36は、前述
したステップS2と同様にして新たに撮像した被検査物
10の撮像信号を各画素毎に画像メモリ20内の所定の
エリアに記憶する。次にステップS7において、前述し
たステップS3と同様の方法により、第一のウィンド領
域40内の各ms倍信号ら2値化のしきい値を求め、そ
のしきい値に基づいて、第一のウィンド領域40と同一
中心を有し、被検査物二次元パターン42を含む範囲で
第一のウィンド領域40より可及的に小なる面積を有す
る第二のウィンド領域44内の各撮像信号を2値化する
と共にその2値化信号を画像メモリ20内の前記エリア
に記憶し直して、第9図に示すようにCRT24に前記
第二のウィンド領域44内における被検査物二次元パタ
ーン42を表示する。
したステップS2と同様にして新たに撮像した被検査物
10の撮像信号を各画素毎に画像メモリ20内の所定の
エリアに記憶する。次にステップS7において、前述し
たステップS3と同様の方法により、第一のウィンド領
域40内の各ms倍信号ら2値化のしきい値を求め、そ
のしきい値に基づいて、第一のウィンド領域40と同一
中心を有し、被検査物二次元パターン42を含む範囲で
第一のウィンド領域40より可及的に小なる面積を有す
る第二のウィンド領域44内の各撮像信号を2値化する
と共にその2値化信号を画像メモリ20内の前記エリア
に記憶し直して、第9図に示すようにCRT24に前記
第二のウィンド領域44内における被検査物二次元パタ
ーン42を表示する。
次に、ステップS8が実行され、前記第二のウィンド領
域44内において、CPU36は、前記被検査物二次元
パターン42とROM32内に記憶された標準二次元パ
ターン(図示せず)とを比較して両二次元パターンの相
違画素数をカウントする。次にステップS9において、
その相違画素数が許容画素数以内か否かの判定を行い、
許容画 −素数以内と判定された場合にはステップ
810が実行されてCRT24に「良品」と表示する。
域44内において、CPU36は、前記被検査物二次元
パターン42とROM32内に記憶された標準二次元パ
ターン(図示せず)とを比較して両二次元パターンの相
違画素数をカウントする。次にステップS9において、
その相違画素数が許容画素数以内か否かの判定を行い、
許容画 −素数以内と判定された場合にはステップ
810が実行されてCRT24に「良品」と表示する。
また、許容画素数より多いと判定された場合にはステッ
プ811が実行されてCRT24に「不良品」と表示す
る。
プ811が実行されてCRT24に「不良品」と表示す
る。
[発明の効果]
以上詳述したように本発明は、被検査物の基準座標を求
めるための第一のウィンドの面積よりも、被検査物の標
準二次元パターンと比較するための第二のウィンドの面
積を小さくしたため、形状検査の際に被検査物がウィン
ドからはみ出すこともなく、短時間で且つ正確に形状検
査を行うことができる効果を奏する。
めるための第一のウィンドの面積よりも、被検査物の標
準二次元パターンと比較するための第二のウィンドの面
積を小さくしたため、形状検査の際に被検査物がウィン
ドからはみ出すこともなく、短時間で且つ正確に形状検
査を行うことができる効果を奏する。
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本発明の一
実施例を示す全体構成図、第3図は回路構成を示すブロ
ック図、第4図は作用を説明するフローチャート、第5
図及び第6図は被検査物二次元パターンの基準座標を求
める方法を示す説明図、第7図は被検査物を示す斜視図
、第8図はCRT上において第一のウィンド内に表示さ
れた被検査物二次元パターンを示す図、第9図は第一の
ウィンド内に設定された第二のウィンドを示す図である
。 図中、10は被検査物、12はカメラ、14゜16はX
軸モータとY軸モータ、19はテーブル、40は第一の
ウィンド、42は被検査物二次元パターン、44は第二
のウィンドである。 第5図 第6図 SQ
実施例を示す全体構成図、第3図は回路構成を示すブロ
ック図、第4図は作用を説明するフローチャート、第5
図及び第6図は被検査物二次元パターンの基準座標を求
める方法を示す説明図、第7図は被検査物を示す斜視図
、第8図はCRT上において第一のウィンド内に表示さ
れた被検査物二次元パターンを示す図、第9図は第一の
ウィンド内に設定された第二のウィンドを示す図である
。 図中、10は被検査物、12はカメラ、14゜16はX
軸モータとY軸モータ、19はテーブル、40は第一の
ウィンド、42は被検査物二次元パターン、44は第二
のウィンドである。 第5図 第6図 SQ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被検査物(10)をカメラ(12)で撮像してその被検
査物(10)の形状を検査する形状検査装置において、 前記カメラ(12)に対し被検査物(10)を同一平面
内において相対的に移動して前記カメラ(12)の撮像
領域内の予め決められた位置に位置決めするための移送
手段(d)と、 前記カメラ(12)からの撮像信号を画像処理して前記
カメラ(12)の撮像領域における予め決められた第一
のウインド(40)内において被検査物二次元パターン
(42)を作成する第一の被検査物パターン化手段(a
)と、 前記第一のウインド(40)内における被検査物二次元
パターン(42)の基準座標(S)を求める基準座標演
算手段(b)と、 その基準座標演算手段(b)により求められた基準座標
(S)により前記基準座標(S)が前記第一のウインド
(40)内の中心に位置するように前記カメラ(12)
と被検査物(10)とを相対的に位置決めするように前
記移送手段(d)を制御するための移送制御手段(c)
と、 前記基準座標(S)が前記第一のウインド(40)内の
中心に位置決めされた状態において、前記第一のウイン
ド(40)と同一中心を有し前記第一のウインド(40
)よりも小なる面積を有する第二のウインド(44)内
における被検査物二次元パターン(42)を作成する第
二の被検査物パターン化手段(e)と、 その第二の被検査物パターン化手段(e)により作成さ
れた被検査物二次元パターン(42)と被検査物(10
)の標準二次元パターンとの比較を行う比較手段(f)
と を備えたことを特徴とする形状検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3827785A JPS61196110A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 形状検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3827785A JPS61196110A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 形状検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61196110A true JPS61196110A (ja) | 1986-08-30 |
Family
ID=12520811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3827785A Pending JPS61196110A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 形状検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61196110A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0452398A1 (en) * | 1988-12-21 | 1991-10-23 | Gmf Robotics Corp | METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATICALLY DETERMINING THE POSITION AND ORIENTATION OF AN OBJECT IN A THREE-DIMENSIONAL SPACE. |
JP2007022202A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Nissan Motor Co Ltd | 車体前部構造 |
CN102236033A (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 向熙科技股份有限公司 | 不需治具盘的自动定位设备及电性量测*** |
CN110125662A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-08-16 | 浙江大学山东工业技术研究院 | 音膜球顶自动装配*** |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP3827785A patent/JPS61196110A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0452398A1 (en) * | 1988-12-21 | 1991-10-23 | Gmf Robotics Corp | METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATICALLY DETERMINING THE POSITION AND ORIENTATION OF AN OBJECT IN A THREE-DIMENSIONAL SPACE. |
JP2007022202A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Nissan Motor Co Ltd | 車体前部構造 |
CN102236033A (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 向熙科技股份有限公司 | 不需治具盘的自动定位设备及电性量测*** |
CN110125662A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-08-16 | 浙江大学山东工业技术研究院 | 音膜球顶自动装配*** |
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