JP3095820B2 - Surface condition detection device - Google Patents

Surface condition detection device

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JP3095820B2
JP3095820B2 JP03225052A JP22505291A JP3095820B2 JP 3095820 B2 JP3095820 B2 JP 3095820B2 JP 03225052 A JP03225052 A JP 03225052A JP 22505291 A JP22505291 A JP 22505291A JP 3095820 B2 JP3095820 B2 JP 3095820B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は表面状態検出装置、特
に、被検査面に予め所定の明暗勾配となるように設定さ
れる光を照射し、その被検査面からの反射光を捕らえて
受光画像を作成し、該受光画像中の明暗勾配変化に基づ
いて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出する表面状態検出
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface condition detecting device, and more particularly, to a device for inspecting a surface to be inspected so as to have a predetermined light / dark gradient.
Are irradiated with light, the captures reflected light from the inspected surface to create a light image, the concave defect of the inspection surface based on brightness gradient change in the light receiving image, surface state detecting device for detecting a convex defects About.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の車両においては、車体に対す
る塗装完了後に塗装面の表面状態の検査、即ち、該塗装
面上における塗装欠陥の有無が検査されることになる。
そして、上記塗装面等の表面状態を検査する技術とし
て、例えば特開昭62−233710号公報には、検査
対象物の被検査面に光を照射して、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技術が開示されている。
2. Description of the Related Art In a vehicle such as an automobile, the inspection of the surface condition of a painted surface, that is, the presence or absence of a coating defect on the painted surface is inspected after the painting of the vehicle body is completed.
As a technique for inspecting the surface condition of the painted surface or the like, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-233710 discloses that a surface to be inspected of an inspection object is irradiated with light and the reflected light is projected on a screen. A technique for automatically detecting a surface defect on a surface to be inspected from the sharpness of the projected image is disclosed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に被検査面に対して光源より光を照射し、その反射光を
カメラにより捕らえて受光画像を作成し、この受光画像
に基づいて被検査面上の表面欠陥を検出する場合に、カ
メラの据え付け位置によっては、該カメラ自体が画像中
に写り込み、この写り込み部分については表面欠陥を検
査することが困難となる。そこで、カメラの自己写り込
みを防止するために、従来においては、図8に示すよう
に、カメラ1を光源2より離反させ、且つ傾斜させて配
置し、このカメラ1により被検査面3からの反射光を捕
らえて受光画像を作成し、この受光画像中の明度変化に
基づいて被検査面3上における凸欠陥Aおよび凹欠陥
A′を検出していた。この場合、上記カメラ1が被検査
面3に対して傾斜状態にあり、このため、画像のピント
合わせが困難となり、また、その画像に歪みが生じるこ
とになって、被検査面3上の表面欠陥の検出精度が低下
することになる。
By the way, as described above, light is emitted from the light source to the surface to be inspected, the reflected light is captured by a camera, and a light-receiving image is created. When detecting a surface defect on a surface, the camera itself appears in an image depending on the installation position of the camera, and it becomes difficult to inspect the surface defect for the reflected portion. Therefore, in order to prevent self-reflection of the camera, conventionally, as shown in FIG. 8, the camera 1 is arranged to be separated from the light source 2 and inclined. A received light image is created by capturing the reflected light, and a convex defect A and a concave defect A ′ on the inspection surface 3 are detected based on a change in brightness in the received light image. In this case, the camera 1 is inclined with respect to the surface 3 to be inspected, so that it is difficult to focus the image, and the image is distorted. Defect detection accuracy will be reduced.

【0004】更に、上記カメラ1と光源2とを離反させ
て配置している関係上、この種の表面状態検出装置が大
型化することになる。
Further, since the camera 1 and the light source 2 are arranged so as to be separated from each other, this type of surface state detecting device becomes large.

【0005】そこで本発明は、光源より被検査面に光を
照射し、その被検査面からの反射光をカメラにより捕ら
えて受光画像を作成し、この受光画像中の明度変化に基
づいて被検査面の表面状態を検査する装置として、上記
カメラの自己写り込みを確実に防止し、且つ検査精度を
向上させることができると共に、当該装置の全体をより
コンパクトに構成することを目的とする。
Accordingly, the present invention illuminates a surface to be inspected with a light source, captures reflected light from the surface to be inspected by a camera, creates a light-receiving image, and based on a change in brightness in the light-receiving image, forms a light-receiving image. An object of the present invention is to provide a device for inspecting the surface condition of a surface, in which self-reflection of the camera can be reliably prevented, inspection accuracy can be improved, and the entire device is configured to be more compact.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows.

【0007】まず、本願の請求項1に係る発明(以下、
第1発明という)は、被検査面に予め所定の明暗勾配と
なるように設定される光を照射し、その被検査面からの
反射光を捕らえて受光画像を作成し、該受光画像中の
暗勾配変化に基づいて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出
する表面状態検出装置において、上記被検査面に対して
検査光を照射する面光源と、該面光源の中心部に配置さ
れて上記被検査面からの反射光を捕らえて該検査面の表
面状態に応じた明暗ある受光画像を作成するカメラとを
設けると共に、上記面光源の検査光を該面光源における
カメラが配置された中心部より周囲に向けて暗から明に
同芯状に光度が次第に増加するように設定したことを特
徴とする。
First, the invention according to claim 1 of the present application (hereinafter referred to as “the invention”)
According to the first invention), the surface to be inspected has a predetermined brightness gradient in advance.
Irradiating light is set to be, to create a light image captures reflected light from the inspected surface, light in the light receiving image
A surface state detecting device for detecting a concave defect or a convex defect on a surface to be inspected based on a change in a dark gradient, a surface light source for irradiating inspection light to the surface to be inspected, and a central portion of the surface light source And a camera that captures reflected light from the surface to be inspected and creates a bright and dark light-receiving image according to the surface state of the inspection surface, and the camera in the surface light source emits inspection light from the surface light source. The luminous intensity is set so that the luminous intensity gradually increases concentrically from dark to bright from the center of the arrangement toward the periphery.

【0008】また、本願の請求項2に係る発明(以下、
第2発明という)は、上記第1発明の構成に加えて、カ
メラにより作成された受光画像中の明るさが周囲とは大
きく異なる箇所を識別することにより、被検査面の凹欠
陥、凸欠陥を検出する画像処理手段を設けたことを特徴
とする。
The invention according to claim 2 of the present application (hereinafter referred to as “the invention”)
In addition to the configuration of the above-described first aspect, the second aspect of the present invention includes a concave portion on the surface to be inspected by identifying a portion in the received light image created by the camera where the brightness is significantly different from the surroundings.
An image processing means for detecting a pit or a convex defect is provided.

【0009】[0009]

【作用】第1発明によれば、面光源の検査光が該面光源
のカメラが配置された中心部より周囲に向けて暗から明
同芯状に光度が次第に増加するように設定されてお
り、この明暗光が照射された被検査面上における照射領
域の中心部に暗部が構成され、この暗部に相当する面光
源の中心部にカメラが配置されているので、該カメラの
自己写り込みが防止されることになる。そして、上記被
検査面上における照射領域中に表面欠陥がある場合に
は、その部位での明暗光の反射状態が変化し、この状態
が面光源の中心部に配置されたカメラにより捕らえられ
ることになる。従って、上記面光源により照射された被
検査面上における照射領域の全域にわたって表面状態を
検査することが可能となり、検査精度ならびに検査能率
が向上する。
In accordance with the first invention, the inspection light of the surface light source is set as the luminous intensity in concentrically increases gradually from dark to bright towards the periphery than the center portion disposed camera of said surface light source A dark portion is formed at the center of the irradiation area on the surface to be inspected irradiated with the bright and dark light, and the camera is arranged at the center of the surface light source corresponding to the dark portion. Is prevented. If there is a surface defect in the irradiation area on the surface to be inspected, the state of reflection of bright and dark light at the site changes, and this state is captured by a camera arranged at the center of the surface light source. become. Therefore, it becomes possible to inspect the surface condition over the entire irradiation area on the surface to be inspected irradiated by the surface light source, and the inspection accuracy and inspection efficiency are improved.

【0010】また、面光源の中心部に配置されたカメラ
の自己写り込みが防止されることにより、該カメラを自
己写り込みを防止するために被検査面に対して傾斜させ
て配置する必要がなく、これにより、該カメラのピン
合わせが容易且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画
像の歪みが確実に防止されることになって、該受光画像
がより鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と
向上することになる。
Further, since the self-imaging of the camera disposed at the center of the surface light source is prevented, it is necessary to arrange the camera at an angle to the surface to be inspected in order to prevent the self-imaging. without this arrangement, the pin preparative <br/> alignment of the camera is obtained performed easily and very accurately, so that the distortion of the received-light image can be reliably prevented, it is assumed photodetection image is clearer, The detection accuracy of the surface state is further improved.

【0011】更に、面光源の中心部にカメラが配置され
てその両者が一体化されているので、当該検査装置の全
体がよりコンパクトに構成されることになる。
Further, since the camera is arranged at the center of the surface light source and the two are integrated, the whole inspection apparatus can be made more compact.

【0012】特に、第2発明によれば、上記カメラによ
り作成された受光画像中の明るさが周囲とは大きく異な
る箇所を識別して、被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出す
る画像処理手段が設けられているので、受光画像中の
暗勾配変化を目視により識別して表面状態を検査する場
合に比べて、その検査精度がより一層向上することにな
る。
In particular, according to the second aspect, image processing for detecting a concave defect or a convex defect on a surface to be inspected by identifying a portion in a light-receiving image created by the camera whose brightness is significantly different from the surroundings. since means are provided, light in the light receiving image
The inspection accuracy is further improved as compared with the case where the surface state is inspected by visually identifying the change in the dark gradient .

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1に示すように、塗装検査ステーション
Sに搬送された車体10の近傍には、該車体10の塗膜
面10aを検査して塗装欠陥部の有無を検出する表面状
態検出装置11が配置されており、この検出装置11
は、台座12に載置されたロボット装置13を有し、該
ロボット装置13の先端アーム13aに光照射手段14
と、CCDカメラ15とが支持金具16を介して取り付
けられ、これらの光照射手段14とCCDカメラ15と
が、塗装ステーションSに搬入された車体10の表面、
即ち、該車体10の塗膜面10aをトレースし、その
際、上記光照射手段14により照射された光が車体10
の塗膜面10aで反射されてCCDカメラ15に受光さ
れるようになっている。
As shown in FIG. 1, near the vehicle body 10 transported to the painting inspection station S, a surface state detecting device 11 for inspecting a coating surface 10a of the vehicle body 10 to detect the presence or absence of a coating defect is provided. Are arranged, and this detection device 11
Has a robot device 13 mounted on a pedestal 12, and a light irradiating means 14 is attached to a tip arm 13 a of the robot device 13.
And a CCD camera 15 are attached via a support bracket 16. These light irradiating means 14 and the CCD camera 15 are attached to the surface of the vehicle body 10 carried into the painting station S,
That is, the coating surface 10a of the vehicle body 10 is traced, and at this time, the light irradiated by the light
The light is reflected by the coating film surface 10a and received by the CCD camera 15.

【0015】また、上記のような光照射手段14とCC
Dカメラ15とによる塗装欠陥検査においては、ホスト
コンピュータ17によって与えられる指令によりロボッ
トコントローラ18制御され、このロボットコントロ
ーラ18の信号がロボット装置13に送られて、該ロボ
ット装置13に内蔵された所定のアクチュエータ(図示
せず)が駆動され、これにより、ロボット装置13は光
照射手段14およびCCDカメラ15が車体10の塗膜
面10aをなぞるようにそれらを移動させると共に、上
記CCDカメラ15により得られる受光画像を画像処理
プロセッサ19に送る。そして、この画像処理プロセッ
サ19は、CCDカメラ15からのビデオ信号を増幅す
ると共に微分し、その微分信号を解析して、その結果を
示すデータをホストコンピュータ17に伝送する。これ
により、車体10の塗膜面10a上の塗装欠陥の有無な
らびに欠陥箇所の座標および塗装欠陥の形状、その大小
を検出するように構成されている。
Further, the light irradiation means 14 and the CC
In the coating defect inspection by the D camera 15, the robot controller 18 is controlled by a command given by the host computer 17, and a signal from the robot controller 18 is sent to the robot device 13, and a predetermined signal built in the robot device 13 is transmitted. Is driven, whereby the robot apparatus 13 moves the light irradiating means 14 and the CCD camera 15 so as to follow the coating surface 10a of the vehicle body 10 and obtains the light by the CCD camera 15. The received light image is sent to the image processor 19. The image processor 19 amplifies and differentiates the video signal from the CCD camera 15, analyzes the differentiated signal, and transmits data indicating the result to the host computer 17. Thus, it is configured to detect the presence or absence of a coating defect on the coating surface 10a of the vehicle body 10, the coordinates of the defective portion, the shape of the coating defect, and the size thereof.

【0016】次に、上記の光照射手段14の構成につい
て説明すると、この光照射手段14は、図2に示すよう
に、一側面が解放されたボックス20内に設けられた光
源としての複数の蛍光灯(特に蛍光灯に限定されるもの
ではない)21…21と、これらの蛍光灯21の前面に
設けられてボックス20の一側面を閉塞する光フィルタ
22および拡散スクリーン23とを有し、全体として比
較的広い範囲に光を照射する面光源に構成されている。
そして、上記ボックス20の裏面中央部には、上記CC
カメラ15が配置されていると共に、上記光フィルタ
22および拡散スクリーン23の中心部には、上記CC
Dカメラ15のレンズ15aが挿通される孔22a,2
3aがそれぞれ形成されている。
Next, the structure of the light irradiating means 14 will be described. As shown in FIG. 2, the light irradiating means 14 includes a plurality of light sources provided in a box 20 having one side opened. 21. Fluorescent lamps (not particularly limited to fluorescent lamps) 21 ... 21, an optical filter 22 provided on the front of these fluorescent lamps 21 and closing one side of the box 20, and a diffusion screen 23, The whole is configured as a surface light source that irradiates light to a relatively wide range.
In the center of the back surface of the box 20, the CC
A D camera 15 is arranged, and the CC of the optical filter 22 and the diffusion screen
Holes 22a, 2 through which lens 15a of D camera 15 is inserted
3a are respectively formed.

【0017】一方、上記光フィルタ22は、各蛍光灯2
1により照射される光を明から暗に変化する明暗光に変
換し得るように、透過場所によって光の透過率が異なる
ように構成されている。即ち、本実施例においては、例
えば矢印X,Yで示すように、上記CCDカメラ15が
配置された中心部より周囲に向けて暗から明に光度を次
第に増加させるように、その透過率が設定されており、
これにより、図3に示すように、上記XもしくはY方向
に沿って所定の明暗勾配で暗から明に光度が変化する明
暗光が形成され、この明暗光が上記車体10の塗膜面1
0aに照射されるようになっている。
On the other hand, the above-mentioned optical filter 22
In order to convert the light irradiated by 1 into light-dark light that changes from light to dark, the light transmittance is configured to be different depending on the transmission place. That is, in the present embodiment, as shown by, for example, arrows X and Y, the transmittance is set so that the luminous intensity gradually increases from dark to bright from the center where the CCD camera 15 is disposed toward the periphery. Has been
As a result, as shown in FIG. 3, bright and dark light whose luminous intensity changes from dark to bright at a predetermined brightness gradient along the X or Y direction is formed, and the bright and dark light is applied to the coating surface 1 of the vehicle body 10.
0a.

【0018】また、上記拡散スクリーン23は、光フィ
ルタ22を透過した光を拡散させて車体10の塗膜面1
0aにムラなく明暗光を照射するためのものである。
The diffusing screen 23 diffuses the light transmitted through the optical filter 22 so that the coating surface 1
This is for uniformly irradiating bright and dark light to 0a.

【0019】なお、上記光フィルタ22により構成され
る明暗光の勾配は、塗装欠陥を精度良く検出するため
に、予め所定の明暗勾配となるように設定されているの
であるが、車体10aの塗膜面10aの形状が曲面形状
とされている場合には、その曲率の大小により反射光量
が変化することになり、CCDカメラ15により得られ
る受光画像中の明暗勾配が大きく変化することになる。
このため、受光画像中の明暗勾配が、塗装欠陥の検出精
度を低下させることない所定の勾配となるように、曲
面形状とされた塗膜面10aの曲率の大小に応じてその
塗膜面10aに照射する明暗光の勾配を変化させるよう
に、該塗膜面10aの曲率に応じた明暗勾配の明暗光を
形成することのできる透過率の異なる光フィルタ22が
使用されるようになっている。
The gradient of the light and dark light constituted by the optical filter 22 is set in advance to have a predetermined light and dark gradient in order to accurately detect a coating defect. When the shape of the film surface 10a is a curved surface, the amount of reflected light changes depending on the magnitude of the curvature, and the light-dark gradient in the received light image obtained by the CCD camera 15 changes significantly.
Therefore, brightness gradient in the received-light image is such that a predetermined slope without lowering the detection accuracy of the paint defects, the coated surface in accordance with the magnitude of the curvature of the curved surface shape and has been coated surface 10a Optical filters 22 having different transmittances capable of forming light-dark light having a light-dark gradient corresponding to the curvature of the coating film surface 10a are used so as to change the gradient of light-dark light applied to the light-receiving surface 10a. I have.

【0020】以上のように構成された表面状態検出装置
11では、塗装ステーションSに塗装済みの車体10が
搬入されるのに伴い欠陥検査作業が開始さることにな
る。即ち、上記ロボット装置13が、ロボットコントロ
ーラ18に制御されて、光照射手段14とCCDカメラ
15とを一定の間隔で保った状態で、且つこれらを塗膜
面10aに対して適切な距離を確保した状態で該塗膜面
10aに沿って移動させる。そして、そのときに上記光
照射手段14により、図4に示すように、CCDカメラ
15の視野Fをカバーする比較的広い塗膜面10aに対
して該カメラ15のレンズ15aが配置された中心部よ
り周囲に向けて暗から明に光度が次第に増加する明暗光
14aが照射される。このため、上記塗膜面10a上に
は、暗から明への明度変化のある光照射領域が形成さ
れ、また、該光照射領域からの反射光を受光する上記C
CDカメラ15には、図5に示すように、上記明暗光1
4aの暗から明への変化方向に対応する方向に暗から明
に同芯状に変化する明暗ある受光画像24が作成される
ことになる。
[0020] In the surface state detecting device 11 configured as described above, the defect inspection work with for painted vehicle body 10 is conveyed to the coating station S is started becomes Rukoto. That is, the robot device 13 is controlled by the robot controller 18 to keep the light irradiating means 14 and the CCD camera 15 at a constant interval, and secure them at an appropriate distance to the coating film surface 10a. Then, it is moved along the coating surface 10a. At that time, the light irradiating means 14 causes the center portion of the camera 15 to have a relatively wide coating surface 10a covering the field of view F, as shown in FIG. Light and dark light 14a, whose luminous intensity gradually increases from dark to bright, is emitted toward the periphery. For this reason, a light irradiation area having a change in brightness from dark to light is formed on the coating film surface 10a, and the C light receiving area that receives reflected light from the light irradiation area is formed.
As shown in FIG. 5, the CD camera 15
A bright and dark light-receiving image 24 that changes concentrically from dark to bright in the direction corresponding to the direction of change from dark to bright in 4a is created.

【0021】なお、図5において、線の密度が粗である
程、明度が高く、線の密度が密である程、明度が低いこ
とを示している。
FIG. 5 shows that the lighter the line density, the higher the brightness, and the denser the line, the lower the brightness.

【0022】従って、車体10の塗膜面10aの照射領
域に欠陥があると、該欠陥に対応する一変化領域からの
明暗光14aにより、その欠陥の形状に応じて該欠陥部
の明度が変化し、例えば、図4に示すような凸欠陥Aの
場合には、その凸欠陥Aの凸面鏡作用により、図5に示
すように、受光画像24中に該画像中心部側に暗部a1
が他側部に明部a2が隣合わせとなった明暗勾配変化の
ある凸欠陥部aが認識されることになり、また、図4に
示すような凹欠陥A′の場合には、その凹欠陥A′の凹
面鏡作用により、図5に示すように、受光画像24中に
該画像中心部側に明部a1′が他側部に暗部a2′が隣
合わせとなった明暗勾配変化のある凹欠陥部a′が認識
されることになる。
Therefore, when there is a defect in the irradiation area of the coating film surface 10a of the vehicle body 10, the brightness of the defect portion changes according to the shape of the defect due to the bright and dark light 14a from the one-change area corresponding to the defect. For example, in the case of a convex defect A as shown in FIG. 4, due to the convex mirror action of the convex defect A, as shown in FIG.
Is recognized as a convex defect part a having a light-dark gradient change in which a light part a2 is adjacent to the other side part. In the case of a concave defect A 'as shown in FIG. Due to the concave mirror action of A ', as shown in FIG. 5, in the received light image 24, a concave defect portion having a light-dark gradient change in which a bright portion a1' is adjacent to the image center portion side and a dark portion a2 'is adjacent to the other side portion. a 'will be recognized.

【0023】そして、上記CCDカメラ15は、その受
光画像24の明るさの変化に応じて変化するビデオ信号
を画像処理プロセッサ19に出力し、このビデオ信号に
基づいて画像処理プロセッサ19は、塗装欠陥の位置の
座標、形状および大きさを検出し、これをホストコンピ
ュータ17内のメモリーに記憶する。
The CCD camera 15 outputs a video signal which changes in accordance with the change in the brightness of the received light image 24 to the image processor 19, and based on the video signal, the image processor 19 The coordinates, shape and size of the position are detected and stored in a memory in the host computer 17.

【0024】次に、上記画像処理プロセッサ19による
塗装欠陥の検出動作を、図6に示すフローチャートに基
づいてより詳細に説明すると、まず、ステップS1にお
いてCCDカメラ15により作成された受光画像24を
取り込み、ステップS2では、受光画像24を、例えば
図5に示す矢印x方向に走査することにより、そのビデ
オ信号を微分する。この場合、塗装欠陥があると、ビデ
オ信号のレベルが変化し、この変化の度合いを予め設定
された閾値と比較することにより欠陥の有無、該欠陥の
大小を検出する。次いで、ステップS3においては、ス
テップS2で検出した塗装欠陥にその位置座標に応じた
番号付けを行う。そして、ステップS4では、各塗装欠
陥の微分信号に基づいて、受光画像24の中心に対する
各塗装欠陥の明部および暗部の位置を算出し、ステップ
S5においては、ステップS4の結果に基づいて各塗装
欠陥の形状、即ち、個々の塗装欠陥が凸欠陥であるか凹
欠陥であるかを識別する。その後、ステップS6では、
ステップS2,ステップS3およびステップS6により
求めたデータをホストコンピュータ17に出力して、該
ホストコンピュータ17内のメモリーに記憶させる。そ
して、塗装欠陥の補修時には、メモリー内の記憶内容を
取り出し、その欠陥の種類に応じた所定の補修動作が実
行されることになる。
Next, the operation of the image processor 19 for detecting a coating defect will be described in more detail with reference to the flowchart shown in FIG. 6. First, in step S1, the light receiving image 24 created by the CCD camera 15 is captured. In step S2, the video signal is differentiated by scanning the received light image 24, for example, in the direction of the arrow x shown in FIG. In this case, if there is a paint defect, the level of the video signal changes, and the presence or absence of the defect and the size of the defect are detected by comparing the degree of the change with a preset threshold. Next, in step S3, the paint defect detected in step S2 is numbered according to the position coordinates. Then, in step S4, the positions of the bright and dark portions of each paint defect with respect to the center of the received light image 24 are calculated based on the differential signal of each paint defect. In step S5, each paint defect is calculated based on the result of step S4. The shape of the defect, i.e., whether the individual coating defect is a convex defect or a concave defect, is identified. Then, in step S6,
The data obtained in steps S2, S3 and S6 is output to the host computer 17 and stored in a memory in the host computer 17. When repairing a paint defect, the contents stored in the memory are taken out, and a predetermined repair operation corresponding to the type of the defect is performed.

【0025】以上のような塗装欠陥検出時には、面光源
としての光照射手段14よりCCDカメラ15が配置
された中心部より周囲に向けて暗から明に同芯状に光度
が次第に増加する明暗光14aが照射されることになる
ので、この明暗光14aが照射された塗膜面10a上に
おける照射領域の中心部に暗部が構成され、この暗部に
相当する面光源としての光照射手段15の中心部にCC
Dカメラ15が配置されているので、該カメラ15の自
己写り込みが防止されることになる。そして、上記塗膜
面10a上における明暗光14aの照射領域中に塗装欠
陥がある場合には、その部位での明暗光14aの反射状
態が変化し、この状態が光照射手段15の中心部に配置
されたCCDカメラ15により捕らえられることにな
る。従って、上記塗膜面10a上における照射領域の全
域にわたって塗装欠陥を検査することが可能となり、検
査精度ならびに検査能率が向上することになる。
[0025] When above-described coating defect detection, brightness increasing luminosity gradually coaxially to dark to light towards the periphery of the center portion more CCD camera 15 is disposed in the light irradiation means 14 as a surface light source Since the light 14a is irradiated, a dark portion is formed at the center of the irradiation area on the coating film surface 10a irradiated with the light and dark light 14a, and the light irradiating means 15 as a surface light source corresponding to the dark portion is formed. CC in the center
Since the D camera 15 is arranged, self-imaging of the camera 15 is prevented. Then, when there is a coating defect in the light-dark light 14a irradiation area on the coating film surface 10a, the reflection state of the light-dark light 14a at that part changes, and this state is located at the center of the light irradiation means 15. It will be captured by the CCD camera 15 arranged. Accordingly, it is possible to inspect the coating defect over the entire irradiation area on the coating film surface 10a, and the inspection accuracy and the inspection efficiency are improved.

【0026】また、面光源としての光照射手段15の中
心部に配置されたCCDカメラ15の自己写り込みが防
止されることにより、CCDカメラ15を自己写り込み
を防止するために塗膜面10aに対して傾斜させて配置
する必要がなく、図4に示すように、該カメラ15を塗
膜面10aと所定の間隔を隔てて平行に配置することが
でき、これにより、該カメラ15のピン合わせが容易
且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画像24の歪み
が確実に防止されることになって、該受光画像24がよ
り鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と向上
することになる。
Further, since the self-imaging of the CCD camera 15 arranged at the center of the light irradiating means 15 as a surface light source is prevented, the coating surface 10a is used to prevent the CCD camera 15 from self-imaging. 4, the camera 15 can be arranged in parallel with the coating film surface 10a at a predetermined interval as shown in FIG. The alignment can be performed easily and extremely accurately, and the distortion of the received light image 24 is reliably prevented, so that the received light image 24 becomes clearer and the detection accuracy of the surface state is further improved. Become.

【0027】特に、上記光照射手段15の中心部にCC
Dカメラ15が配置されてその両者が一体化されている
ので、当該表面状態検出装置11の全体をよりコンパク
トに構成することができる。
In particular, CC at the center of the light irradiation means 15
Since the D camera 15 is arranged and both are integrated, the entire surface state detecting device 11 can be configured more compactly.

【0028】なお、本実施例においては、上記CCDカ
メラ15からのビデオ信号を画像処理プロセッサ19に
より解析することにより、塗膜面10a上の塗装欠陥A
ないしA′を検出する場合について説明したが、例え
ば、図5に示す上記CCDカメラ15により作成された
受光画像24中の明暗勾配変化を目視することにより、
上記塗装欠陥A,A′を検出することが可能であること
は言うまでもない。
In the present embodiment, the video signal from the CCD camera 15 is analyzed by the image processor 19 to obtain a coating defect A on the coating surface 10a.
Although the case where A ′ is detected has been described, for example, by visually observing a change in the light-dark gradient in the light- receiving image 24 created by the CCD camera 15 shown in FIG.
Needless to say, it is possible to detect the coating defects A and A '.

【0029】また、図7は上記面光源としての光照射手
段の他の実施例を示すもので、この実施例における光照
射手段34は、ボックス40の前面に、光源としての多
数の発光ダイオード41a…41aがX方向およびY方
向に所定の間隔で行列配置された面光源としてのマトリ
ックス光源41を有し、上記ボックス40の裏面中央部
にCCDカメラ35が配置されていると共に、上記マト
リックス光源41の前面には、CCDカメラ35のレン
ズ35aが挿通される孔43aが設けられ拡散スクリ
ーン43が設けられたものであり、上記各発光ダイオー
ド41aはそれぞれ光度調整が可能とされており、本実
施例においては、上記第1実施例の場合と同様に、CC
Dカメラ35が配置されたマトリックス光源41の中心
部から周囲に向けて暗から明に光度が次第に増加する明
暗光を照射するように構成されたものある。これによれ
ば、面光源としての光照射手段35の光度を被検査面と
しての塗膜面(図示せず)等の形状に応じて適切に可変
制御することが可能となり、検査精度の向上と共に汎用
性が向上することになる。
FIG. 7 shows another embodiment of the light irradiating means as the above-mentioned surface light source. In this embodiment, the light irradiating means 34 has a plurality of light emitting diodes 41a as light sources on the front surface of a box 40. .. 41a have matrix light sources 41 as surface light sources arranged in rows and columns at predetermined intervals in the X and Y directions, and a CCD camera 35 is disposed in the center of the back surface of the box 40; Is provided with a diffusion screen 43 provided with a hole 43a through which the lens 35a of the CCD camera 35 is inserted. The light emitting diodes 41a are each capable of adjusting the luminous intensity. In the example, as in the case of the first embodiment, CC
The matrix light source 41 in which the D camera 35 is arranged is configured to emit bright and dark light whose luminous intensity gradually increases from dark to bright from the center to the periphery of the matrix light source 41. According to this, the luminous intensity of the light irradiating means 35 as a surface light source can be appropriately variably controlled according to the shape of a coating surface (not shown) or the like as a surface to be inspected. The versatility will be improved.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、第1発明によれば、面光
源の検査光が該面光源のカメラが配置された中心部より
周囲に向けて暗から明に同芯状に光度が次第に増加する
ように設定されており、この明暗光が照射された被検査
面上における照射領域の中心部に暗部が構成され、この
暗部に相当する面光源の中心部にカメラが配置されてい
るので、該カメラの自己写り込みが防止されることにな
って、上記面光源により照射された被検査面上における
照射領域の全域にわたって表面状態を検査することが可
能となり、検査精度ならびに検査能率が向上することに
なる。
As is evident from the foregoing description, according to the first invention, the inspection light of the surface light source is the luminous intensity coaxially to the dark to light towards the periphery than the center portion disposed camera of said surface light source gradually The dark area is formed at the center of the irradiation area on the surface to be inspected irradiated with the bright and dark light, and the camera is arranged at the center of the surface light source corresponding to the dark area. The self-reflection of the camera is prevented, so that the surface condition can be inspected over the entire irradiation area on the surface to be inspected irradiated by the surface light source, thereby improving the inspection accuracy and the inspection efficiency. Will do.

【0031】また、面光源の中心部に配置されたカメラ
の自己写り込みが防止されることにより、該カメラを自
己写り込みを防止するために被検査面に対して傾斜させ
て配置する必要がなく、これにより、該カメラのピン
合わせが容易且つ極めて正確に行い得ると共に、受光画
像の歪みが確実に防止されることになって、該受光画像
がより鮮明なものとなり、表面状態の検出精度が一段と
向上することになる。
Further, since the self-imaging of the camera disposed at the center of the surface light source is prevented, it is necessary to arrange the camera at an angle to the surface to be inspected in order to prevent the self-imaging. without this arrangement, the pin preparative <br/> alignment of the camera is obtained performed easily and very accurately, so that the distortion of the received-light image can be reliably prevented, it is assumed photodetection image is clearer, The detection accuracy of the surface state is further improved.

【0032】更に、面光源の中心部にカメラが配置され
てその両者が一体化されているので、当該検出装置の全
体をよりコンパクトに構成することができる。
Furthermore, since the camera is arranged at the center of the surface light source and the two are integrated, the entire detection device can be configured more compactly.

【0033】特に、第2発明によれば、上記カメラによ
り作成された受光画像中の明るさが周囲とは大きく異な
る箇所を識別して、被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出す
る画像処理手段が設けられているので、受光画像中の
暗勾配変化を目視により識別して表面状態を検査する場
合に比べて、その検査精度がより一層向上することにな
る。
In particular, according to the second aspect of the present invention, image processing for detecting a concave defect or a convex defect on a surface to be inspected by identifying a portion in a received light image created by the camera whose brightness is significantly different from the surroundings. since means are provided, light in the light receiving image
The inspection accuracy is further improved as compared with the case where the surface state is inspected by visually identifying the change in the dark gradient .

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

【図1】 本発明に係る表面状態検出装置の全体斜視
図。
FIG. 1 is an overall perspective view of a surface state detection device according to the present invention.

【図2】 光照射手段の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of a light irradiation unit.

【図3】 明暗光の明度変化を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a change in brightness of bright and dark light.

【図4】 照射状態および受光状態を示す拡大図。FIG. 4 is an enlarged view showing an irradiation state and a light receiving state.

【図5】 受光画像の部分拡大図。FIG. 5 is a partially enlarged view of a received light image.

【図6】 画像処理プロセッサによる欠陥検出動作を
示すフローチャート図。
FIG. 6 is a flowchart showing a defect detection operation by the image processing processor.

【図7】 他の実施例の光照射手段の斜視図。FIG. 7 is a perspective view of a light irradiation unit according to another embodiment.

【図8】 従来の表面状態検出装置におけるカメラの
配置状態を説明する概略構成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an arrangement state of cameras in a conventional surface state detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 車体 10a 塗膜面 11 表面状態検出装置 14,34 光照射手段 14a 明暗光 15,35 CCDカメラ 17 ホストコンピュータ 19 画像処理プロセッサ 24 受光画像 A,A′ 塗装欠陥 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle body 10a Coating surface 11 Surface condition detection device 14, 34 Light irradiation means 14a Bright and dark light 15, 35 CCD camera 17 Host computer 19 Image processor 24 Light reception image A, A 'Coating defect

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検査面に予め所定の明暗勾配となるよ
うに設定される光を照射し、その被検査面からの反射光
を捕らえて受光画像を作成し、該受光画像中の明暗勾配
変化に基づいて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出する表
面状態検出装置であって、上記被検査面に対して検査光
を照射する面光源と、該面光源の中心部に配置されて上
記被検査面からの反射光を捕らえて該検査面の表面状態
に応じた明暗ある受光画像を作成するカメラとが備えら
れていると共に、上記面光源の検査光が該面光源におけ
るカメラが配置された中心部より周囲に向けて暗から明
に同芯状に光度が次第に増加するように設定されている
ことを特徴とする表面状態検出装置。
1. An inspection surface has a predetermined brightness gradient in advance.
Irradiating the light urchin set, the capture reflected light from the inspected surface to create a light image, the concave defect of the inspection surface based on brightness gradient <br/> change in the light receiving image, convex defects a surface state detecting device for detecting, the a surface light source which irradiates an inspection light to the inspection surface, said to be arranged in the center of said surface light source captures reflected light from the inspected surface inspection A camera that creates a bright and dark light-receiving image according to the surface condition of the surface, and the inspection light of the surface light source changes from dark to bright toward the periphery from the center of the surface light source where the camera is arranged. A surface state detecting device, wherein the luminous intensity is set so as to increase gradually concentrically.
【請求項2】 被検査面に予め所定の明暗勾配となるよ
うに設定される光を照射し、その被検査面からの反射光
を捕らえて受光画像を作成し、該受光画像中の明暗勾配
変化に基づいて被検査面の凹欠陥、凸欠陥を検出する表
面状態検出装置であって、上記被検査面に対して検査光
を照射する面光源と、該面光源の中心部に配置されて上
記被検査面からの反射光を捕らえて該検査面の表面状態
に応じた明暗ある受光画像を作成するカメラと、該カメ
ラにより作成された受光画像中の明るさが周囲とは大き
く異なる箇所を識別することにより、被検査面の凹欠
陥、凸欠陥を検出する画像処理手段とが備えられている
と共に、上記面光源の検査光が該面光源におけるカメラ
が配置された中心部より周囲に向けて暗から明に同芯状
に光度が次第に増加するように設定されていることを特
徴とする表面状態検出装置。
2. The inspection surface has a predetermined brightness gradient in advance.
Irradiating the light urchin set, the capture reflected light from the inspected surface to create a light image, the concave defect of the inspection surface based on brightness gradient <br/> change in the light receiving image, convex defects a surface state detecting device for detecting, the a surface light source which irradiates an inspection light to the inspection surface, said to be arranged in the center of said surface light source captures reflected light from the inspected surface inspection a camera for creating the brightness is received-light image in accordance with the surface state of the surface, by the brightness in the received-light image created by the camera to identify the significantly different points from the surrounding, concave of the surface to be inspected
Image processing means for detecting the indentation and the convex defect, and the inspection light of the surface light source is concentrically luminous from dark to bright from the center of the surface light source where the camera is arranged. The surface condition detecting device is set so that is gradually increased.
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