JP2955686B2 - Surface defect inspection equipment - Google Patents

Surface defect inspection equipment

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JP2955686B2
JP2955686B2 JP2339567A JP33956790A JP2955686B2 JP 2955686 B2 JP2955686 B2 JP 2955686B2 JP 2339567 A JP2339567 A JP 2339567A JP 33956790 A JP33956790 A JP 33956790A JP 2955686 B2 JP2955686 B2 JP 2955686B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車のボディー等の曲面形状を有する平
滑板の塗装表面等に存在する表面欠陥の位置を検出する
表面欠陥検査装置に関し、詳しくは被検査面に光を照射
し、この光の被検査面からの反射光が有する情報に基づ
いて表面欠陥の有無を検査する装置に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a surface defect inspection device for detecting the position of a surface defect existing on a painted surface of a smooth plate having a curved surface shape such as an automobile body. The present invention relates to an apparatus for irradiating a surface to be inspected with light and inspecting for the presence or absence of a surface defect based on information of the light reflected from the surface to be inspected.

(従来の技術) 自動車等の車両の製造ラインにおいては、一般に、車
体の塗装は製造ライン中に設けた塗装ステーションにお
いて行なわれる。
2. Description of the Related Art In a production line of a vehicle such as an automobile, painting of a vehicle body is generally performed in a painting station provided in the production line.

このようなステーションにおいて、車体の塗装がなさ
れた後この塗装によって生じた欠陥の検査は、従来か
ら、人間の目視検査によって行なわれていた。このよう
な検査では、検査者は塗膜面から微小な欠陥部を発見し
なければならないため、検査者の神経的負担が大きくま
た肉体的にもきびしい作業が強いられることとなる。
In such a station, inspection of defects caused by the painting after the painting of the vehicle body has been conventionally performed by visual inspection by a human. In such an inspection, the inspector must find a minute defect from the surface of the coating film, which imposes a heavy burden on the inspector and requires a physically demanding operation.

塗装欠陥の検査におけるこのような事情に鑑みて、物
体の被検査面に光を照射し、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ようにした表面検査装置が提案さ
れている(たとえば、特開昭62−233710号公報参照)。
In light of such circumstances in inspection of paint defects, light is irradiated to the surface to be inspected of an object, the reflected light is projected on a screen, and surface defects on the surface to be inspected are automatically determined from the sharpness of the projected image. There has been proposed a surface inspection apparatus capable of performing automatic detection (for example, see JP-A-62-233710).

この表面検査装置を車体の塗装欠陥の検出に応用すれ
ば、上記した塗装欠陥の自動検出が可能になり、従来の
目視による検査作業から検査者を解放することができ
る。
If this surface inspection apparatus is applied to the detection of a paint defect on a vehicle body, the above-described paint defect can be automatically detected, and the inspector can be released from the conventional visual inspection work.

ところで、上記の光照射による表面検査技術を車体塗
装の自動検査に応用する場合、第8図に示すように、塗
膜面1の鏡面反射性を利用し、この塗膜面1に光源2か
ら線状(あるいはスポット状)の光を照射して、塗膜面
1に次に述べるビデオカメラ3のカメラ視野Fよりも十
分に小さい光照射領域に作り、この光照射領域からの反
射光をビデオカメラ3により受光する装置が考えられ
る。
By the way, when the above-mentioned surface inspection technique by light irradiation is applied to an automatic inspection of a vehicle body coating, as shown in FIG. By irradiating linear (or spot) light, the coating surface 1 is formed in a light irradiation area sufficiently smaller than a camera field of view F of the video camera 3 described below, and reflected light from this light irradiation area is converted into a video. A device for receiving light by the camera 3 is conceivable.

この装置では、ビデオカメラ3で作成される受光画像
は第9図のように、塗膜面1の光照射領域から反射した
光がカメラ視野F内に入り、カメラ視野F(第8図参
照)をカバーする全体として暗い受光画像5の中に、塗
膜面1の光照射領域が明るい線画像6となってとらえら
れる。そして、この光照射領域中に塗装の欠陥部7(第
8図参照)があった場合、この塗装の欠陥部7において
光の正反射方向が変化し、上記欠陥部7がなければ正常
に反射して上記カメラ視野Fに入るべきはずの光がカメ
ラ視野Fに入らなくなる。このため、上記の明るい線画
像6の中に黒く欠陥部7(第9図参照)が写ることにな
る。
In this apparatus, as shown in FIG. 9, the light received from the video camera 3 is such that the light reflected from the light irradiation area of the coating film surface 1 enters the camera field of view F, and the camera field of view F (see FIG. 8). The light-irradiated area of the coating film surface 1 is captured as a bright line image 6 in the dark light-receiving image 5 as a whole that covers When there is a paint defect 7 (see FIG. 8) in the light irradiation area, the specular reflection direction of the light changes at the paint defect 7, and if the defect 7 does not exist, the light is reflected normally. As a result, light that should have entered the camera field of view F does not enter the camera field of view F. As a result, a black defective portion 7 (see FIG. 9) appears in the bright line image 6.

したがって、この黒く写る欠陥部7を画像処理技術に
より識別することによって欠陥部7を検出することがで
きる。また、この装置によれば、塗膜面1を線状に狭く
照射するので、照射光量が少なく、光照射領域に入射す
る光の欠陥部7における正反射方向が変化して、ビデオ
カメラ3に入る光量が欠陥部7とそうでない部分とで明
瞭に差ができ、微小な欠陥をも検出することができるこ
とになる。
Therefore, the defective portion 7 can be detected by identifying the black defective portion 7 by the image processing technique. In addition, according to this apparatus, since the coating film surface 1 is linearly and narrowly irradiated, the amount of irradiation is small, the regular reflection direction of the light incident on the light irradiation area at the defect portion 7 changes, and the video camera 3 The amount of incident light is clearly different between the defective portion 7 and the other portion, so that a minute defect can be detected.

しかし、上記装置のように、狭い光照射によれば、カ
メラ視野Fに対して光照射領域が小さすぎ、一方、ビデ
オカメラ3がとらえることができる欠陥部7は光照射領
域(すなわち、受光画像5中の線画像6)の内部か、近
辺でしかないので、常にカメラ視野Fの一部のみを使用
した表面検査しかできず、検査能率に欠けるという問題
があった。
However, according to the narrow light irradiation as in the above-described apparatus, the light irradiation area is too small with respect to the camera field of view F, while the defective portion 7 that can be captured by the video camera 3 is in the light irradiation area (that is, the received light image). 5 is only inside or near the line image 6), so that only the surface inspection using only a part of the camera field of view F can be performed at all times, and there is a problem that the inspection efficiency is lacking.

また、被検査面が自動車等の車両の車体であるときに
は、第8図の光源2ならびにビデオカメラ3をロボット
装置(図示せず)で車体表面に沿って移動させながら検
査を行なうことになる。
When the surface to be inspected is the body of a vehicle such as an automobile, the inspection is performed while moving the light source 2 and the video camera 3 of FIG. 8 along the surface of the vehicle with a robot device (not shown).

しかし、この場合には、車体は多くの曲面からなるの
で、これらの曲面部に検査箇所が移動すると、光源2に
よって車体表面にできている線状の照射形状が歪む。こ
のため、ビデオカメラ3の受光画像5中の線画像6も第
10図のように歪み、甚だしい場合にはカメラ視野Fから
逸脱することになる。
However, in this case, since the vehicle body has many curved surfaces, when the inspection location moves to these curved surface portions, the linear irradiation shape formed on the vehicle body surface by the light source 2 is distorted. Therefore, the line image 6 in the received light image 5 of the video camera 3 is also
As shown in FIG. 10, distortion occurs, and in extreme cases, it deviates from the camera field of view F.

このため、自動車等の車両の車体では、塗膜面1の正
常な検査が困難で、常にカメラ視野F内に線画像6が収
まるようにするためには、ロボット装置の制御が複雑に
なるという問題があった。
For this reason, it is difficult to normally inspect the coating film surface 1 in the body of a vehicle such as an automobile, and control of the robot apparatus is complicated in order to always keep the line image 6 within the camera view F. There was a problem.

以上のような難点を解消するために、第11図に示すよ
うに、塗膜面1を光源2′によってカメラ視野Fと同等
もしくはそれ以上の範囲で広く照射するようにし、この
広い光照射領域をビデオカメラ3によってとらえること
が考えられる。
In order to solve the above-mentioned difficulties, as shown in FIG. 11, the coating surface 1 is broadly illuminated by the light source 2 'in a range equal to or larger than the camera field of view F, and this wide light irradiation area is set. Can be captured by the video camera 3.

しかし、このように広く塗膜面1を照射すると照射光
量が大幅に増加するので、欠陥部7での光のハレーショ
ンを生じてビデオカメラ3が微小な欠陥部7を明確にと
らえることができなくなる。
However, when the coating film surface 1 is irradiated widely as described above, the irradiation light amount is greatly increased, so that halation of light at the defective portion 7 occurs, and the video camera 3 cannot clearly detect the minute defective portion 7. .

たとえば光源2′からの光L1,L2は塗膜面1で反射
し、その反射光がビデオカメラ3の受光面に入るが、光
照射領域に欠陥部7がないとすると、受光面に入る光量
はどの部分でも同じであるから、受光画像は一面明るい
画像となっている。
For example, the lights L 1 and L 2 from the light source 2 ′ are reflected by the coating film surface 1, and the reflected light enters the light receiving surface of the video camera 3. Since the amount of incident light is the same in any part, the received light image is brighter on one side.

これに対して、光照射領域に欠陥部7があると、この
欠陥部7で上記光照射領域に入射する光の正反射方向が
変化し、欠陥部7に対応する受光面部分の入射光量が減
って黒い点として受光画像中に写るはずである。
On the other hand, if there is a defect 7 in the light irradiation area, the regular reflection direction of light incident on the light irradiation area changes at the defect 7, and the amount of incident light on the light receiving surface corresponding to the defect 7 decreases. It should be reduced and appear in the received light image as a black dot.

しかし、光源2′は、上記のように、広く塗膜面1の
照射しているので、光源2′の他の部分からの光L3,L4
が欠陥部7,7で反射して、光量が減少するはずの受光面
部分に入る。
However, the light source 2 ', as described above, since the irradiation of broad Nurimakumen 1, a light source 2' light L 3 from the other parts of, L 4
Is reflected by the defective portions 7, 7 and enters the light receiving surface portion where the amount of light should decrease.

したがって、受光画像中の明るさが大きくは低下せ
ず、このため、欠陥部7,7が微小であったときには、欠
陥部7,7とそうでない部分との明るさに差が生じにくく
なり、画像処理しても欠陥部7,7を識別することが困難
となる。
Therefore, the brightness in the received image does not significantly decrease, and therefore, when the defective portions 7, 7 are minute, a difference in brightness between the defective portions 7, 7 and the other portions is less likely to occur, It becomes difficult to identify the defective portions 7, 7 even by image processing.

このような問題を解決する装置としては第1図
(a),(b)に示すような光射出面13aに沿う所定の
一方向に大から小に光度mが漸時変化する(光度の大き
さを線mの長さで表わす)光を射出し得る光照射手段13
を用い、この光照射手段13から射出され被検査面11によ
って反射された反射光を受光手段14によって受光し、次
にこの受光された画像をビデオ信号に変換した後このビ
デオ信号を微分し、この微分信号のレベルが所定値以上
であるときに表面欠陥であると認識するようにする技術
が考えられる。
As an apparatus for solving such a problem, as shown in FIGS. 1A and 1B, the luminous intensity m gradually changes from large to small in one predetermined direction along the light exit surface 13a (the magnitude of the luminous intensity). Light irradiation means 13 capable of emitting light
Using the light receiving means 14 receives the reflected light emitted from the light irradiation means 13 and reflected by the surface 11 to be inspected, and then converts the received image into a video signal, and differentiates the video signal. A technique for recognizing a surface defect when the level of the differential signal is equal to or higher than a predetermined value is considered.

このような技術によれば、被検査面11には射出面13a
の一つの方向に関して光度が変化する光照射手段13によ
り光が照射されるので、被検査面11に欠陥12が存在する
ときにはこの欠陥部分によって反射光の強さの変化に乱
れが生じ、これをビデオ信号発生手段から出力するビデ
オ信号を微分した値から検出することにより、簡単かつ
正確に、表面欠陥の有無を判定することができる。
According to such a technique, the inspection surface 11 has an emission surface 13a.
Since light is emitted by the light irradiating means 13 whose luminous intensity changes in one direction, when a defect 12 is present on the surface 11 to be inspected, a change in the intensity of the reflected light is disturbed by the defective portion. By detecting the video signal output from the video signal generating means from the differentiated value, the presence or absence of a surface defect can be easily and accurately determined.

(発明が解決しようとする課題) 上記技術によれば、被検査面11の表面欠陥12が凸部で
ある場合、第1図(a)および第2図(a)に示すよう
にこの凸部の一方の側12aではその近傍に比べて照度が
大となり、他方の側12bではその近傍に比べて照度が小
となるため、ビデオ信号のレベルはこの凸部の外形部の
みならずこの凸部内の領域で大きく変化する。表面欠陥
12が凹部である場合にも第1図(b)および第2図
(b)に示すように同様の現象が生じる。したがってこ
れらのビデオ信号を微分して絶対値をとると表面欠陥12
の外形部以外に、その中間部分にもピークを生じ誤検査
の原因となったり表面欠陥の判定処理が複雑となる等の
問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) According to the above-described technology, when the surface defect 12 of the surface to be inspected 11 is a convex portion, as shown in FIG. 1 (a) and FIG. On one side 12a, the illuminance is higher than the vicinity, and on the other side 12b, the illuminance is lower than the vicinity. Therefore, the level of the video signal is not only in the outer shape of the protrusion but also in the protrusion. It changes greatly in the region. Surface defects
The same phenomenon occurs as shown in FIGS. 1 (b) and 2 (b) when 12 is a recess. Therefore, when these video signals are differentiated and their absolute values are taken, surface defects 12
In addition to the outer shape, there is a problem that a peak is also generated in an intermediate portion thereof, which causes an erroneous inspection and complicates the process of determining a surface defect.

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、被検
査面の表面欠陥に対応する微分ビデオ信号のレベルに基
づいて表面欠陥の有無を判定する装置において、欠陥部
の外形部領域のみを正確に識別して欠陥検出の精度の向
上および欠陥判定処理の簡易化を図り得る表面欠陥検査
装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and in an apparatus for determining the presence or absence of a surface defect based on the level of a differential video signal corresponding to a surface defect of a surface to be inspected, only the outer region of the defect is accurately determined. It is an object of the present invention to provide a surface defect inspection apparatus capable of improving the accuracy of defect detection and simplifying the defect determination process by identifying the defect.

(課題を解決するための手段) 本発明の表面欠陥検査装置は、被検査面の表面欠陥に
対応する微分ビデオ信号のレベルが所定レベルの第1の
しきい値より大きく、この第1のしきい値より大きく設
定されてなる所定レベルの第2のしきい値より小さい所
定範囲に含まれているか否かを判別し、この判別結果に
基づいて表面欠陥の位置を検出することを特徴とするも
のである。すなわちこの装置は、光度が光射出面に沿う
所定の一方向に大から小に漸時変化する光を被検査面上
に照射する光照射手段と、上記被検査面の光照射領域か
らの反射光を受光する受光面を有し、この受光面に受光
された該光照射領域からの受光画像をビデオ信号に変換
するビデオ信号変換手段と、このビデオ信号変換手段か
ら出力されたビデオ信号を微分する信号微分手段と、こ
の信号微分手段から出力された微分ビデオ信号の信号レ
ベルが、前記被検査面の欠陥がない領域における撮像光
度の変化レベルより大きい第1のしきい値と、前記被検
査面の欠陥部における撮像光度の変化レベルより小さく
この第1のしきい値より大きい第2のしきい値との間の
範囲に含まれているか否かを判別する信号レベル判別手
段と、この信号レベル判別手段による判別結果に基づき
上記被検査面に存在する欠陥部の位置を検出する欠陥部
位置検出手段とを備えてなることを特徴とするものであ
る。なお、上記2つのしきい値のうち一方はビデオ信号
のレベル変化の極めて小さい部分を排除するためのもの
であり、他方はビデオ信号のレベル変化が極めて大きい
部分を排除するためのものであり、表面欠陥の両端部に
おけるレベル変化のみが、これら両しきい値間のレベル
範囲に含まれるように設定される。
(Means for Solving the Problems) According to the surface defect inspection apparatus of the present invention, the level of the differential video signal corresponding to the surface defect of the surface to be inspected is larger than a first threshold value of a predetermined level. Determining whether or not the value is within a predetermined range smaller than a second threshold value of a predetermined level which is set to be larger than the threshold value; and detecting a position of the surface defect based on a result of the determination. Things. That is, the apparatus comprises a light irradiating means for irradiating the surface to be inspected with light whose luminous intensity gradually changes from large to small in a predetermined direction along the light exit surface, and a reflection from the light irradiating region of the surface to be inspected. A video signal converting means for converting a light receiving image from the light irradiation area received on the light receiving surface into a video signal, and differentiating the video signal output from the video signal converting means; A signal differentiating means, a first threshold value at which a signal level of a differentiated video signal output from the signal differentiating means is larger than a change level of imaging luminous intensity in a region where no defect is present on the surface to be inspected; Signal level determining means for determining whether or not the image is included in a range between a second threshold value smaller than the change level of the imaging luminous intensity at the defective portion of the surface and larger than the first threshold value; Level discriminator Based on the determination result by those, characterized by comprising a defect position detecting means for detecting the position of a defect existing in the test surface. One of the two thresholds is for eliminating a portion where the level change of the video signal is extremely small, and the other is for excluding a portion where the level change of the video signal is extremely large. Only the level change at both ends of the surface defect is set to be included in the level range between these two threshold values.

また、上記ビデオ信号を微分した後絶対値をとって上
記判別を行なう場合には上記第1のしきい値によりレベ
ル変化の小さい部分が排除され、上記第2のしきい値に
よりレベル変化の極端に大きい部分が排除されることと
なる。
When the above-mentioned determination is performed by taking the absolute value after differentiating the video signal, a portion having a small level change is excluded by the first threshold value, and an extreme level change is determined by the second threshold value. Will be excluded.

なお、上記「漸時変化」には段階的に変化するものも
含まれるものとする。
It is to be noted that the “gradual change” includes one that changes stepwise.

(作用) 上記構成によれば、ビデオ信号のレベル変化の大きさ
を判別する際に2つのしきい値を設定し、一方のしきい
値によりレベル変化の小さい部分を、他方のしきい値に
よりレベル変化の極めて大きい部分をそれぞれ排除する
ようにしている。表面欠陥があるとその外形部と表面欠
陥の中央領域のレベル変化が大きくなり、それ以外の部
分はレベル変化が小さく上記一方のしきい値により排除
される。また、表面欠陥の中央領域に生じるビデオ信号
のレベル変化は表面欠陥の外形部におけるレベル変化に
比べてかなり大きいものとなる。したがってこの表面欠
陥中央領域のレベル変化部分は第2のしきい値により排
除される。これにより両しきい値間の範囲に含まれる部
分は欠陥部の外形部におけるレベル変化部分のみであ
り、微分ビデオ信号においてこのしきい値間に存在する
ピークを検出することにより表面欠陥の外形部を正確に
識別することができる。
(Operation) According to the above configuration, when determining the magnitude of the level change of the video signal, two thresholds are set, and a portion having a small level change by one threshold is determined by the other threshold. Extremely large portions of the level change are excluded. If there is a surface defect, the level change between the outer portion and the central region of the surface defect becomes large, and the other portions have a small level change and are excluded by the one threshold. Also, the level change of the video signal occurring in the central region of the surface defect is considerably larger than the level change in the outer portion of the surface defect. Therefore, the level change portion in the central region of the surface defect is excluded by the second threshold value. As a result, the portion included in the range between the two thresholds is only the level change portion in the outer portion of the defect, and the outer portion of the surface defect is detected by detecting a peak existing between the thresholds in the differential video signal. Can be accurately identified.

(実 施 例) 以下、添付の図面の参照して本発明の実施例を説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、本発明の原理を、第1図(a)および第1図
(b)により説明する。
First, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).

第1図(a)は被検査面11に凸状の欠陥部12を有する
場合を示し、第1図(b)は被検査面11に凹状の欠陥部
12を有する場合を示す。
FIG. 1A shows a case where a surface to be inspected 11 has a convex defect portion 12, and FIG. 1B shows a case where the surface to be inspected 11 has a concave defect portion.
Shows the case with 12.

第1図(a)および第1図(b)において、光照射手
段としての光源13は、光の射出面13aから射出する光の
光度(線mの長さで表されている)がこの射出面の矢印
A1で示す一つの方向に強から弱に変化する。そして、上
記光源13は、射出面13aから射出される光によって被検
査面11の光照射領域Sを照射する。
1 (a) and 1 (b), a light source 13 as a light irradiating means has a light intensity (represented by the length of a line m) of light emitted from a light emitting surface 13a. Plane arrow
Changes Tsuyokara weak in one direction indicated by A 1. The light source 13 irradiates the light irradiation region S of the inspection target surface 11 with light emitted from the emission surface 13a.

上記したように、光源13の光の射出面13aから射出さ
れる光には、矢印A1で示すように、この射出面13aの一
つの方向に関して光度変化が付けられている。このた
め、被検査面11には上記光度変化に対応した、上記矢印
A1に対応する方向に、照度の変化を有する光照射領域S
が生じる。そして、この光照射領域Sがそれに含まれる
カメラ視野Fを有するビデオ信号発生手段としてのビデ
オカメラ14の上記カメラ視野Fにとらえられる。
As described above, the light emitted from the exit face 13a of the light source 13, as indicated by the arrow A 1, light curve is attached with respect to one direction of the exit surface 13a. For this reason, the above-mentioned arrow corresponding to the above-mentioned luminous intensity change
A light irradiation area S having a change in illuminance in a direction corresponding to A 1
Occurs. Then, the light irradiation area S is captured in the camera field F of the video camera 14 as a video signal generating means having the camera field F included therein.

よって、第2図(a)および第2図(b)に示すよう
に、このような光照射領域Sの反射光をとらえるビデオ
カメラ14の受光画像15において、光源13の光の射出面13
aから射出される光の光度が強から弱に変化する矢印A1
で示す方向に対応して矢印A2で示す方向に明るさが強か
ら弱に変化する。
Therefore, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), in the light receiving image 15 of the video camera 14 which captures the reflected light of the light irradiation area S, the light emitting surface 13 of the light source 13
Arrow A 1 in which the intensity of light emitted from a changes from strong to weak
Brightness in the direction indicated by arrow A 2 in response to the direction indicated by changes in Tsuyokara weak.

このような状態において、被検査面11に欠陥部12が生
じていると、この欠陥部12で光源13からの光の正反射方
向が変化する。この光の正反射方向の変化により、ビデ
オカメラ14の受光画像15は、照度が矢印A2で示す方向に
変化する状態で、上記欠陥部12の明るさの変化状態がほ
かの部分とは異なる。
In such a state, if a defect 12 is formed on the surface 11 to be inspected, the regular reflection direction of the light from the light source 13 at the defect 12 changes. The specular reflection direction of the change of the light receiving image 15 of the video camera 14, in a state in which the illuminance is changed in the direction indicated by arrow A 2, the brightness of the changing state of the defect portion 12 is different from the rest of .

そして上記欠陥部12が、第1図(a)に示すように、
凸状のものである場合には、光源13の上記射出面13aの
光度の大きい位置16からの光が主として上記射出面13a
と対向する欠陥部12の面12aに当たって正反射方向が変
化し、その一部がビデオカメラ14に入射する。しかし、
射出面13aに関する上記欠陥部12の背後側の面12bには、
射出面13aの光度が比較的小さい位置17からの光しか入
射せず、ビデオカメラ14には、欠陥部12の上記背後側の
面12bからの反射光は殆ど入射しない。
Then, as shown in FIG.
In the case of a convex shape, the light from the position 16 where the luminous intensity is large on the emission surface 13a of the light source 13 is mainly the emission surface 13a.
The direction of specular reflection changes on the surface 12a of the defect portion 12 opposite to the above, and a part thereof enters the video camera 14. But,
On the surface 12b on the back side of the defect portion 12 with respect to the emission surface 13a,
Only the light from the position 17 where the luminous intensity of the emission surface 13a is relatively small enters, and the reflected light from the rear surface 12b of the defective portion 12 hardly enters the video camera 14.

したがって、ビデオカメラ14の受光画像15は、第2図
(a)に示すように、欠陥部12が凸状のものでは、ビデ
オカメラ14の受光画像15の明るいとこから暗いところに
向かう矢印A2で示す方向で、欠陥部12がはじめに他の部
分よりも明るくなり、この明るい部分を過ぎると他の部
分よりも暗くなる。
Therefore, received-light image 15 of the video camera 14, as shown in FIG. 2 (a), intended defect portion 12 is convex, arrow A 2 toward the dark from light Toko of received-light image 15 of the video camera 14 In the direction indicated by, the defective portion 12 becomes brighter than the other portions at first, and becomes darker than the other portions after passing the bright portion.

上記欠陥部12が凹状のものである場合には、光源13の
上記射出面13aの光度の大きい位置16からの光が主とし
て上記欠陥部12の射出面13aと対向する側の面12cに当た
って正反射方向が変化し、その一部がビデオカメラ14に
入射する。しかし、欠陥部12の上記面12cと反対側の面1
2dには、上記射出面13aの光度が比較的小さい位置から
の光しか入射せず、ビデオカメラ14には、欠陥部12の上
記反対側の面12dからは光が殆ど入射しない。
When the defect portion 12 is concave, light from the position 16 having a large luminous intensity on the emission surface 13a of the light source 13 mainly collides with the surface 12c on the side opposite to the emission surface 13a of the defect portion 12, and is specularly reflected. The direction changes, and a part of the direction changes into the video camera 14. However, the surface 1 opposite to the surface 12c of the defect 12
Only light from the position where the luminous intensity of the emission surface 13a is relatively small enters 2d, and almost no light enters the video camera 14 from the opposite surface 12d of the defect portion 12.

したがって、ビデオカメラ14の受光画像15は、第2図
(b)に示すように、欠陥部12が凹状のものでは、ビデ
オカメラ14の受光画像15の明るいところから暗いところ
に向かう矢印A2で示す方向で、欠陥部12がはじめに他の
部分よりも暗くなり、この暗い部分を過ぎると他の部分
よりも明かるくなる。
Therefore, received-light image 15 of the video camera 14, as shown in FIG. 2 (b), intended defect portion 12 is concave, with an arrow A 2 toward the dark from where bright light image 15 of the video camera 14 In the direction shown, the defect 12 first becomes darker than the other parts, and after this dark part it becomes lighter than the other parts.

ビデオカメラ14はその上記受光画像15の明るさの変化
に応じて変化するビデオ信号を出力する。
The video camera 14 outputs a video signal that changes according to the change in the brightness of the received light image 15.

この後、ビデオカメラ14から出力されたビデオ信号判
定部18に入力される。この判定部18に入力されたビデオ
信号の、欠陥部12の付近における一走査線上の信号レベ
ルは、この欠陥部12が凸状である場合は第3図(a)に
示すように、一方この欠陥部12が凹状である場合は第3
図(b)に示すような形状をなす。
Thereafter, the video signal is input to the video signal determination unit 18 output from the video camera 14. The signal level on one scanning line near the defective portion 12 of the video signal input to the judging portion 18 is, as shown in FIG. 3 (a), when the defective portion 12 is convex, If the defect 12 is concave,
The shape is as shown in FIG.

ビデオ信号はこの判定部18において微分処理され、こ
の後絶対値がとられる。
The video signal is subjected to a differentiation process in the determination unit 18, and then an absolute value is obtained.

したがって上記第3図(a),(b)に示すような信
号レベルを有するビデオ信号はいずれも第4図に示すよ
うな3つのピークを有する信号に変換される。この3つ
のピークのうち、ピークAおよびピークCは欠陥部12の
外形部分を表わすものであり、これに対してピークBは
欠陥部12の領域中において信号レベルが大きく変化する
部分を示している。
Accordingly, a video signal having a signal level as shown in FIGS. 3A and 3B is converted into a signal having three peaks as shown in FIG. Of these three peaks, peaks A and C represent the outer portion of the defective portion 12, while peak B represents a portion where the signal level greatly changes in the region of the defective portion 12. .

表面欠陥の有無およびその位置の判定を行なう際に上
記ピークAおよび上記ピークCは有効な情報を提供する
ものであるが、ピークBはこのような有効な情報をほと
んど提供しないばかりか、表面欠陥位置の誤判定の原因
となったり判定のための信号処理を複雑にする。
The peak A and the peak C provide useful information when determining the presence / absence and position of a surface defect, but the peak B not only provides little such effective information, but also the surface defect. This may cause erroneous position determination or complicate signal processing for the determination.

そこで本発明においては第4図に示すように、微分ビ
デオ信号に対して第1のしきい値および第2のしきい値
を設定し、この2つのしきい値の間のレベルのときのみ
判定部18から検出信号を出力するようにして欠陥部12の
外形部に相当する信号のみ出力するようにしている。す
なわち、第1のしきい値によって欠陥部12以外の部分等
がレベル変化小として排除され、第2のしきい値によっ
て欠陥部12の領域内におけるレベル変化が大となる部分
がレベル変化過大として排除される。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 4, a first threshold value and a second threshold value are set for the differential video signal, and the determination is made only when the level is between these two threshold values. The detection signal is output from the section 18 so that only the signal corresponding to the outer shape of the defective section 12 is output. That is, a portion other than the defective portion 12 is excluded as a small level change by the first threshold value, and a portion where the level change in the area of the defective portion 12 is large is determined as an excessive level change by the second threshold value. Be eliminated.

本装置はこのようにして判定部18から出力された検出
信号に基づいて表面欠陥の有無およびその位置を検出す
るようにしているので、判定精度の向上および信号処理
の簡易化を図ることができる。
Since the present apparatus detects the presence or absence and the position of a surface defect based on the detection signal output from the determination unit 18 in this way, it is possible to improve the determination accuracy and simplify the signal processing. .

次に上述の原理を用いた実施例構成を第5図,第6図
および第7図を用いて説明する。
Next, the configuration of an embodiment using the above principle will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7. FIG.

車体の塗装検査ステーション20には、第5図に示すよ
うに、台座Bに乗ったロボット装置21が装備される。
The vehicle body painting inspection station 20 is equipped with a robot device 21 mounted on a pedestal B as shown in FIG.

上記ロボット装置21には、その先端アーム22に上記光
源13(第1図(a)および第1図(b)参照)に対応す
る光照射手段23と、上記ビデオカメラ14(第1図(a)
および第1図(b)参照)に対応するCCDカメラ24とが
支持金具25を介して取り付けられる。ロボット装置21の
これら光照射手段23とCCDカメラ24とは、塗装検査ステ
ーション20に搬入された車体26の塗膜面27(第1図
(a)および第1図(b)の被検査面11に相当)をトレ
ースし、その際、光照射手段23によって照射された光
が、車体26の表面の塗膜面27で反射してCCDカメラ24に
入射する。
The robot device 21 includes a light irradiation means 23 corresponding to the light source 13 (see FIGS. 1 (a) and 1 (b)) and a video camera 14 (see FIG. 1 (a)). )
And a CCD camera 24 corresponding to FIG. 1 (b)). The light irradiation means 23 and the CCD camera 24 of the robot device 21 correspond to the coating surface 27 of the vehicle body 26 (the surface 11 to be inspected in FIGS. 1 (a) and 1 (b)) carried into the coating inspection station 20. The light radiated by the light irradiating means 23 is reflected by the coating film surface 27 on the surface of the vehicle body 26 and enters the CCD camera 24.

また、このような光照射手段23とCCDカメラ24による
塗装欠陥検査においては、ホストコンピュータ31によっ
て与えられる指令によって、ロボットコントローラ32が
駆動される。そして、それによるロボットコントローラ
32の信号がロボット装置21に送られる。
In the coating defect inspection by the light irradiation unit 23 and the CCD camera 24, the robot controller 32 is driven by a command given by the host computer 31. And by that the robot controller
32 signals are sent to the robot device 21.

上記ロボット装置21は、内蔵されている図示しないア
クチュエータが作動し、これにより、ロボット装置21は
光照射手段23およびCCDカメラ24が車体26の表面をなぞ
るように、これら光照射手段23およびCCDカメラ24を移
動させるとともに、CCDカメラ24によって得られるビデ
オ信号を画像処理プロセッサ33に出力する。
The robot device 21 operates a built-in actuator (not shown), whereby the robot device 21 causes the light irradiating means 23 and the CCD camera 24 to trace the surface of the vehicle body 26. While moving 24, the video signal obtained by the CCD camera 24 is output to the image processor 33.

上記画像処理プロセッサ33では、既に述べたように、
ビデオ信号を増幅した後に微分して絶対値をとり、その
微分信号が、予め設定した2つのしきい値の間の範囲と
なるビデオ信号の走査線とこの走査線上でのタイミング
の検出を行い、そのデータをホストコンピュータ31に伝
送して解析させる。これにより、欠陥部12の位置の座標
および欠陥部12が凸状であるか凹状であるかを検出す
る。
In the image processor 33, as described above,
After the video signal is amplified and differentiated to take an absolute value, the differentiated signal detects a scan line of the video signal and a timing on this scan line in a range between two preset threshold values, The data is transmitted to the host computer 31 and analyzed. Thus, the coordinates of the position of the defect 12 and whether the defect 12 is convex or concave is detected.

なお、微分ビデオ信号と上述した2つのしきい値との
比較はCCDカメラ24により受光された画像の全ての走査
線について行なわれる。第6図はその操作のシーケンス
を示すフローチャートである。すなわち、まず画面処理
プロセッサ33に1画面の画像情報が取り込まれ(S1)、
そのうち1走査線分のデータが横スキャンにより取り出
され(S2)、この取り出されたスキャンデータに微分処
理(S3)および絶対値処理(S4)が施され、次にこの微
分データが第1のしきい値(S5)および第2のしきい値
(S6)と比較される。この微分データが第1のしきい値
と第2のしきい値との間の値となるピークを有している
ときは、この部分について欠陥外形部処理が施され(S
7)て表面欠陥検出信号が出力される。この欠陥外形部
処理が終了したとき、および上記微分データが2つのし
きい値の間の値以外となるときは次の微分データについ
て上記操作が繰り返し行なわれる。(S8)。走査線のす
べての微分データについて上記走査が終了すると後続す
る走査線について同様の操作が繰り返し行なわれる(S
9)。このようにして1画面の画像情報全てについて、
上記操作が終了するとCCDカメラ24に受光された次の画
面の画像情報について同様の操作が行なわれる。
The comparison between the differential video signal and the two threshold values is performed for all the scanning lines of the image received by the CCD camera 24. FIG. 6 is a flowchart showing the sequence of the operation. That is, first, image information of one screen is taken into the screen processing processor 33 (S1),
Among them, one scan line of data is extracted by horizontal scanning (S2), and the extracted scan data is subjected to differential processing (S3) and absolute value processing (S4). The threshold value (S5) and the second threshold value (S6) are compared. When the differential data has a peak having a value between the first threshold value and the second threshold value, the defect outer shape processing is performed on this portion (S
7) A surface defect detection signal is output. When the defect outline processing is completed, and when the differentiated data becomes a value other than the value between the two thresholds, the above operation is repeated for the next differentiated data. (S8). When the above-mentioned scanning is completed for all the differential data of the scanning line, the same operation is repeated for the subsequent scanning line (S
9). Thus, for all the image information of one screen,
When the above operation is completed, the same operation is performed for the image information of the next screen received by the CCD camera 24.

このような操作により得られた検出結果により、車体
26の塗装面に存在する塗装の欠陥部12の凹凸に応じた補
修が行なわれ、次に述べるように、欠陥部12が凸状であ
るときは、その突出部分は小さく削り取られ、上記欠陥
部12が凹状であるときは、欠陥部12を含んで比較的広い
範囲で塗膜が削り取られる。
Based on the detection result obtained by such an operation, the vehicle body
Repair is performed in accordance with the irregularities of the defective portion 12 of the coating existing on the 26 painted surface, and as described below, when the defective portion 12 is convex, the protruding portion is cut off small and the defective portion is removed. When 12 is concave, the coating film is cut off in a relatively wide area including the defective portion 12.

この補修は、人手により行なうこともできるが、上記
ロボット装置21もしくはそれとは別に設けた図示しない
補修用のロボット装置により、自動的に行なわれる。
The repair can be performed manually, but is automatically performed by the robot device 21 or a repair robot device (not shown) provided separately from the robot device 21.

上記光照射手段23は、第7図に示すように、ボックス
41の内部に複数本の蛍光灯42(特に蛍光灯42に限られる
ものではない)が装置されている。これら蛍光灯42の前
面には、光フィルタ43が設置され、さらにこの光フィル
タ43の全面を覆うように拡散スクリーン44が取り付けら
れている。
The light irradiating means 23 includes a box as shown in FIG.
A plurality of fluorescent lamps 42 (not particularly limited to the fluorescent lamp 42) are provided inside 41. An optical filter 43 is provided in front of the fluorescent lamps 42, and a diffusion screen 44 is attached so as to cover the entire surface of the optical filter 43.

上記光フィルタ43は、蛍光灯42から出る光の光度分布
を、上記拡散スクリーン44が形成する光の射出面13aの
一方向に対して、一様に変化させるためのもので、上記
光の射出面13a上にたとえば第7図に示すように設定し
たxy座標の同一のx座標値を有する点での光の透過度は
等しく、異なるy座標値を有する点での光の透過度は異
なるようになっている。これによって、第5図に示す車
体26の表面の塗膜面27に一方向に照度の変化がある光照
射領域S(第1図(a)および第1図(b)参照)が形
成される。
The light filter 43 is for uniformly changing the luminous intensity distribution of the light emitted from the fluorescent lamp 42 in one direction of the light exit surface 13a formed by the diffusion screen 44, and For example, the light transmittances at points having the same x coordinate value of the xy coordinates set on the surface 13a as shown in FIG. 7 are equal, and the light transmittances at the points having different y coordinate values are different. It has become. Thereby, a light irradiation area S (see FIGS. 1 (a) and 1 (b)) having a change in illuminance in one direction is formed on the coating film surface 27 on the surface of the vehicle body 26 shown in FIG. .

一方、上記拡散スクリーン44は、光フィルタ43から透
過してくる光を拡散させ、蛍光灯42を間隔をおいて配置
することにより照度の低い領域が塗膜面27に生じないよ
うにするものである。
On the other hand, the diffusion screen 44 diffuses the light transmitted from the optical filter 43 and arranges the fluorescent lamps 42 at intervals so as to prevent a low illuminance area from being formed on the coating film surface 27. is there.

なお、光照射手段23に付ける光度の変化(勾配)は、
第5図に点線で示すように、光照射手段コントローラ34
を設け、ポストコンピュータ31からの指令により、各蛍
光灯42の印加電圧を、この光照射手段コントローラ34に
より変えることによっても作り出すこともできる。この
場合、上記光フィルタ43は省略することができる。
The change (gradient) of the luminous intensity applied to the light irradiation means 23 is
As shown by the dotted line in FIG.
Can be created by changing the applied voltage of each fluorescent lamp 42 by the light irradiation means controller 34 in accordance with a command from the post computer 31. In this case, the optical filter 43 can be omitted.

以上の塗装欠陥検査装置では、塗装検査ステーション
20に塗装済の車体26が搬入されるに伴い、塗装欠陥検査
作業が開始される。すなわち、ロボット装置21がロボッ
トコントローラ32に制御されて、光照射手段23とCCDカ
メラ24とを一体の関係を保って、かつ、車体26の表面に
これら光照射手段23とCCDカメラ24とが適切な距離を置
く状態で車体26の表面形状に沿ってなぞらせる。
In the above paint defect inspection equipment, the paint inspection station
As the painted vehicle body 26 is carried into the vehicle 20, a paint defect inspection operation is started. That is, the robot apparatus 21 is controlled by the robot controller 32 to keep the light irradiation means 23 and the CCD camera 24 in an integral relationship, and the light irradiation means 23 and the CCD camera 24 It is traced along the surface shape of the vehicle body 26 at a great distance.

このときに、光照射手段23により、第1図(a)およ
び第1図(b)において説明したように、カメラ視野F
をカバーするとともに光度分布が一方向に一様に変化す
る光が車体26の塗膜面27に照射される。
At this time, as described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b), the light
Is applied to the coating surface 27 of the vehicle body 26 and the light intensity distribution of which changes uniformly in one direction.

このため、塗膜面27には、一つの方向に対して照度分
布が一様に変化する、第1図(a)および第1図(b)
に示す光照射領域Sが形成される。また、この光照射領
域Sからの反射光が入射するCCDカメラ24では、上記光
照射手段23の光度分布に対応して一方向に明るさが一様
に変化する受光画像15が作成されることになる。
Therefore, the illuminance distribution changes uniformly in one direction on the coating film surface 27, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
Is formed as shown in FIG. In the CCD camera 24 on which the reflected light from the light irradiation area S is incident, a light reception image 15 whose brightness uniformly changes in one direction corresponding to the luminous intensity distribution of the light irradiation means 23 is created. become.

したがって、被検査面11に欠陥部12が生じていると、
その部分で光源13からの光の正反射方向が変化し、第1
図(a)および第1図(b)、第2図(a)および第2
図(b)の原理説明で述べたように、たとえば上記欠陥
部12が凸状のものである場合は、ビデオカメラ14の受光
画像15は、第2図(a)に示すように、ビデオカメラ14
の受光画像15の明るいところから暗いところに向かう矢
印A2で示す方向で、欠陥部12がはじめに他の部分よりも
明るくなり、この明るい部分を過ぎると他の部分よりも
暗くなる。
Therefore, if a defect 12 is formed on the surface 11 to be inspected,
In that part, the regular reflection direction of the light from the light source 13 changes, and the first
FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b), FIG. 2 (a) and FIG.
As described in the explanation of the principle of FIG. 2B, for example, when the defective portion 12 is convex, the received image 15 of the video camera 14 is, as shown in FIG. 14
In the direction indicated by the arrow A 2 toward the dark from bright area of the light receiving image 15 becomes brighter than other portions Introduction defective portion 12 becomes darker than the other portions After this bright part.

また、上記欠陥部12が凹状のものである場合は、第2
図(b)に示すように、ビデオカメラ14の受光画像15の
明るいところから暗いところに向かう矢印A2で示す方向
で、欠陥部12がはじめに他の部分よりも暗くなり、この
暗い部分を過ぎると他の部分よりも明るくなる。
If the defective portion 12 is concave, the second
As shown in FIG. (B), in the direction indicated by the arrow A 2 toward the dark from where bright light image 15 of the video camera 14, darker than other portions Introduction defective portion 12, after this dark part And become brighter than other parts.

ビデオカメラ14はその上記受光画像15の明るさの変化
に応じて変化するビデオ信号を出力する。
The video camera 14 outputs a video signal that changes according to the change in the brightness of the received light image 15.

画像処理プロセッサ33にこのビデオ信号が入力する
と、画像処理プロセッサ33は欠陥部12の存在によるCCD
カメラ24から出力するビデオ信号の微分信号が予め設定
した2つのしきい値の間のピークを有するビデオ信号の
走査線、この走査線上で微分信号が上記ピークとなるタ
イミング、およびこのタイミング近傍での上記微分信号
の符号の変化を検出する。これにより、受光画像15内で
の欠陥部12の位置および欠陥部12の凹凸形状を検出す
る。この検出データとロボット装置21の先端アーム22の
位置をメモリに記憶する。そして、欠陥部12の補修時に
は、このメモリの記憶内容を取り出し、既に述べたよう
にして、欠陥部12の補修が行なわれる。
When this video signal is input to the image processing processor 33, the image processing
A scanning line of a video signal in which a differential signal of a video signal output from the camera 24 has a peak between two predetermined threshold values, a timing at which the differential signal has the peak on the scanning line, and a timing near the timing. A change in the sign of the differential signal is detected. As a result, the position of the defective portion 12 in the received light image 15 and the uneven shape of the defective portion 12 are detected. This detection data and the position of the tip arm 22 of the robot device 21 are stored in the memory. When the defective portion 12 is repaired, the stored contents of the memory are taken out, and the defective portion 12 is repaired as described above.

上記から、被検査面11を面的に照射しても、光のハレ
ーションをなくして、欠陥部12を周囲とは明るさに差が
ある明瞭な画像としてとらえることができる。
As described above, even when the surface 11 to be inspected is irradiated in a planar manner, halation of light is eliminated, and the defective portion 12 can be captured as a clear image having a difference in brightness from the surroundings.

また、上記のようにこのビデオ信号の微分信号が予め
設定した2つのしきい値の間の値となるピークを有する
ビデオ信号の走査線、この走査線上で微分信号の上記ピ
ークのタイミング、およびこのタイミング近傍での上記
微分信号の符号の変化を検出することにより、受光画像
15内での欠陥部12の位置および欠陥部12の凹凸形状を検
出することができ、欠陥部12が微小であっても、確実に
欠陥部12としてとらえることができる。
Further, as described above, the scanning line of the video signal having a peak at which the differential signal of the video signal has a value between two predetermined threshold values, the timing of the peak of the differential signal on the scanning line, and By detecting a change in the sign of the differential signal near the timing, the received light image
The position of the defective portion 12 and the uneven shape of the defective portion 12 within 15 can be detected, and even if the defective portion 12 is minute, it can be reliably detected as the defective portion 12.

なお、上述した実施例ではビデオ信号を微分処理した
後その絶対値をとるようにしているが、正負の各々につ
いて2つのしきい値を設定するようにすれば絶対値をと
ることは必ずしも必要でない。
In the above-described embodiment, the absolute value is obtained after differentiating the video signal. However, if two thresholds are set for each of the positive and negative values, it is not always necessary to obtain the absolute value. .

なお、上述した画像処理による塗膜検査においては、
検知した欠陥を高速でその大きさによりグルーピングす
る必要がある。従来、欠陥部が存在する画素数をカウン
トすることによりその面積を求める方法等が知られてい
るがこのような方法では処理スピードに限界がありグル
ーピング処理の高速化が図れない。
In the coating inspection by the image processing described above,
It is necessary to group detected defects at high speed according to their size. Conventionally, there has been known a method of obtaining the area by counting the number of pixels in which a defective portion exists, but such a method has a limitation in processing speed and cannot speed up grouping processing.

そこで上述した実施例装置においては、CCDカメラ24
により撮像した画像を平均化処理によって縮約し、この
縮約画像において欠陥探知処理を行なうようにしてい
る。すなわち、このような縮約画像中で検出された欠陥
は平均化処理後も所定の大きさで残存していることとな
るから平均化処理に耐え得る大きさを有していることと
なる。したがって平均化幅を複数設けておき、各平均化
幅の縮約画像中で各々欠陥探知処理を行なうようにする
ことでリアルタイムで表面欠陥のグルーピングを行なう
ことを可能としている。
Therefore, in the above-described embodiment, the CCD camera 24
Is reduced by an averaging process, and a defect detection process is performed on the reduced image. That is, a defect detected in such a reduced image remains in a predetermined size even after the averaging process, and thus has a size that can withstand the averaging process. Therefore, a plurality of averaging widths are provided, and defect detection processing is performed in each of the reduced images of each averaging width, so that surface defects can be grouped in real time.

(発明の効果) 本発明の表面欠陥検査装置によれば、ビデオ信号を微
分した信号を予め定めた2つのしきい値と比較し、この
信号がこの2つのしきい値の間においてピークを有する
ときは表面欠陥ありと判断している。このように2つの
しきい値によりビデオ信号のレベル変化が小さい部分お
よび極めて大きい部分を排除するようにしているので、
表面欠陥以外の部分のみならず表面欠陥内のレベル変化
の大きい部分を欠陥情報中から排除でき、これにより欠
陥誤検出のおそれをなくし、欠陥位置の検出処理を容易
なものとすることができる。
(Effect of the Invention) According to the surface defect inspection apparatus of the present invention, a signal obtained by differentiating a video signal is compared with two predetermined thresholds, and this signal has a peak between the two thresholds. Sometimes it is determined that there is a surface defect. As described above, the two threshold values are used to exclude a portion where the level change of the video signal is small and a portion where the level change is extremely large.
Not only the portion other than the surface defect but also the portion having a large level change in the surface defect can be excluded from the defect information, thereby eliminating the possibility of erroneous defect detection and facilitating the defect position detection processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a)および第1図(b)はそれぞれ本発明にか
かる表面欠陥検査装置の原理説明図、 第2図(a)および第2図(b)はそれぞれ被検査面に
凸状および凹状の欠陥があるときのカメラの画像の説明
図、 第3図(a)および第3図(b)はそれぞれ被検査面に
凸状および凹状の欠陥があるときのビデオ信号の信号レ
ベルを示すグラフ、 第4図は第3図(a)および第3図(b)に示すビデオ
信号に微分処理および絶対値処理を施した後の信号波形
を示すグラフ、 第5図は本発明に係る表面欠陥検査装置を自動車の車体
の塗装欠陥検査装置に適用した実施例の説明図、 第6図は第5図に示す実施例装置における画像データの
処理操作を示すフローチャート、 第7図は光照射手段の分解斜視図、 第8図は従来の表面欠陥検査装置の説明図、 第9図は第8図の表面欠陥検査装置のカメラにより得ら
れる画像の説明図、 第10図は被検査面が曲面のときにカメラにより得られる
画像の説明図、 第11図は第8図の装置とは異なる従来の表面欠陥検査装
置の説明図である。 11……被検査面、12……欠陥部 13……光源、14……ビデオカメラ 15……受光画像、16……光度の大きい位置 17……光度の小さい位置、18……判定部 21……ロボット装置、23……光照射手段 24……CCDカメラ、25……支持金具 26……車体、27……塗膜面 31……ホストコンピュータ 32……ロボットコントローラ 33……画像処理プロセッサ 41……ボックス、42……蛍光灯 43……光フィルタ、44……拡散スクリーン
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are explanatory diagrams of the principle of the surface defect inspection apparatus according to the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are convex and concave, respectively. FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b) are illustrations of a camera image when there is a concave defect, and FIG. 3 (b) shows the signal level of a video signal when there is a convex and concave defect on the surface to be inspected, respectively. FIG. 4 is a graph showing signal waveforms after differential processing and absolute value processing are performed on the video signals shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). FIG. 5 is a surface according to the present invention. FIG. 6 is an explanatory view of an embodiment in which the defect inspection apparatus is applied to a paint defect inspection apparatus for a vehicle body, FIG. 6 is a flowchart showing image data processing operations in the embodiment apparatus shown in FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is an explanatory view of a conventional surface defect inspection apparatus. 9 is an explanatory view of an image obtained by the camera of the surface defect inspection apparatus of FIG. 8, FIG. 10 is an explanatory view of an image obtained by the camera when the surface to be inspected is a curved surface, and FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional surface defect inspection device different from the device of FIG. 8. 11 ... inspected surface, 12 ... defective part 13 ... light source, 14 ... video camera 15 ... received light image, 16 ... position with high luminous intensity 17 ... position with low luminous intensity, 18 ... determination unit 21 ... ... Robot device, 23 ... Light irradiation means 24 ... CCD camera, 25 ... Support bracket 26 ... Car body, 27 ... Coating surface 31 ... Host computer 32 ... Robot controller 33 ... Image processing processor 41 ... ... box, 42 ... fluorescent lamp 43 ... light filter, 44 ... diffusion screen

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−80744(JP,A) 実開 昭63−31360(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 21/88 G01B 11/30 G06T 1/00 H04N 7/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-80744 (JP, A) JP-A-63-31360 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01N 21/88 G01B 11/30 G06T 1/00 H04N 7/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光度が光射出面に沿って大から小に漸時変
化する光を被検査面上に照射する光照射手段と、 前記被検査面の光照射領域からの反射光を受光する受光
面を有し、この受光面に受光された該光照射領域からの
受光画像をビデオ信号に変換するビデオ信号変換手段
と、 このビデオ信号変換手段から出力されたビデオ信号を微
分する信号微分手段と、 この信号微分手段から出力された微分ビデオ信号の信号
レベルが、前記被検査面の欠陥がない領域における撮像
光度の変化レベルより大きい第1のしきい値と、前記被
検査面の欠陥部における撮像光度の変化レベルより小さ
くこの第1のしきい値より大きい第2のしきい値との間
の範囲に含まれているか否かを判別する信号レベル判別
手段と、 この信号レベル判別手段による判別結果に基づき前記被
検査面に存在する欠陥部の位置を検出する欠陥部位置検
出手段とを備えてなることを特徴とする表面欠陥検査装
置。
1. A light irradiating means for irradiating a light whose intensity gradually changes from large to small along a light exit surface onto a surface to be inspected, and receiving light reflected from a light irradiation area of the surface to be inspected. A video signal converting means having a light receiving surface and converting a light receiving image from the light irradiation area received on the light receiving surface into a video signal; and a signal differentiating means for differentiating the video signal output from the video signal converting means. A first threshold value at which the signal level of the differentiated video signal output from the signal differentiating means is larger than a change level of the imaging luminous intensity in a defect-free area of the inspection surface; A signal level discriminating means for discriminating whether or not it is included in a range between a second threshold value smaller than the change level of the imaging luminous intensity and a larger value than the first threshold value. In the judgment result A defect position detecting means for detecting a position of a defective portion present on the surface to be inspected on the basis of the surface defect inspection device.
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