JP2001133409A - 車両用塗面検査装置 - Google Patents
車両用塗面検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直管形蛍光灯を用いた面発光体で光照射され
た塗面をイメージセンサで撮像して微小欠陥を自動的に
検知するための車両用塗面検査装置において、微小欠陥
の検出感度を安定して向上させる。 【解決手段】 面発光体１０と、この面発光体に間隔を
置いて配置され、かつ面発光体１０の前方位置を向くよ
うに配向されたＣＣＤカメラ２１とを備えた撮像装置２
０と、面発光体１０の照射光の塗面での正反射光がＣＣ
Ｄカメラ２１に入射するように、塗面に対する撮像装置
２０の三次元位置及び姿勢を制御しつつ塗面を走査する
塗面走査装置とを具備する。面発光体１０が、直管形蛍
光灯１１の前方に配置され、かつその横幅と同程度もし
くは狭い横幅を有する縦長のスリット１２と、その前方
に配置され、かつ直管形蛍光灯１１の横幅よりも広い横
幅を有し、スリット１２を通して入射する照射光をその
縦方向に沿った平行光に変換する縦長のフレネルレンズ
１３と有する。
た塗面をイメージセンサで撮像して微小欠陥を自動的に
検知するための車両用塗面検査装置において、微小欠陥
の検出感度を安定して向上させる。 【解決手段】 面発光体１０と、この面発光体に間隔を
置いて配置され、かつ面発光体１０の前方位置を向くよ
うに配向されたＣＣＤカメラ２１とを備えた撮像装置２
０と、面発光体１０の照射光の塗面での正反射光がＣＣ
Ｄカメラ２１に入射するように、塗面に対する撮像装置
２０の三次元位置及び姿勢を制御しつつ塗面を走査する
塗面走査装置とを具備する。面発光体１０が、直管形蛍
光灯１１の前方に配置され、かつその横幅と同程度もし
くは狭い横幅を有する縦長のスリット１２と、その前方
に配置され、かつ直管形蛍光灯１１の横幅よりも広い横
幅を有し、スリット１２を通して入射する照射光をその
縦方向に沿った平行光に変換する縦長のフレネルレンズ
１３と有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直管形蛍光灯を用
いた縦長の面発光体で光照射された塗面をイメージセン
サで撮像して、画像処理装置によりイメージセンサから
出力される画像信号レベルが、正常塗面に対応する高信
号レベルからブツ、傷等に起因して低下するのを検出し
て車両外面の塗面に生じている微小欠陥を自動的に検知
するための車両用塗面検査装置に関するものである。
いた縦長の面発光体で光照射された塗面をイメージセン
サで撮像して、画像処理装置によりイメージセンサから
出力される画像信号レベルが、正常塗面に対応する高信
号レベルからブツ、傷等に起因して低下するのを検出し
て車両外面の塗面に生じている微小欠陥を自動的に検知
するための車両用塗面検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特開平３−１０１５０号公報により、搬
送されてくる車両の上面及び両側面を照明する面発光体
と、照明領域を撮像するイメージセンサとを車両搬送ラ
インに配置した車両用塗面検査装置が提案されている。
その具体的な撮像装置として、図８に示すように、直管
形蛍光灯３及びＣＣＤカメラ４を車両搬送ラインに配置
されたアーチ２に複数個配列し、レーザ光によらずに面
光源の拡散光を利用する簡単な構成の光学系により、反
射角の緩やかなゆず肌に対しては反射光レベルは低下さ
せることなく、ゆず肌と弁別して反射角の変化による反
射光レベルの低下を基にゴミに起因するブツ、傷等の凹
凸状の微小欠陥を画像処理により検出することができ
る。また、このような装置では、撮像の妨害にならない
搬送方向の上流側の別のアーチ６にエアブローガン７を
多数配列して、検査面に付着するゴミ或はほこりを除去
している。
送されてくる車両の上面及び両側面を照明する面発光体
と、照明領域を撮像するイメージセンサとを車両搬送ラ
インに配置した車両用塗面検査装置が提案されている。
その具体的な撮像装置として、図８に示すように、直管
形蛍光灯３及びＣＣＤカメラ４を車両搬送ラインに配置
されたアーチ２に複数個配列し、レーザ光によらずに面
光源の拡散光を利用する簡単な構成の光学系により、反
射角の緩やかなゆず肌に対しては反射光レベルは低下さ
せることなく、ゆず肌と弁別して反射角の変化による反
射光レベルの低下を基にゴミに起因するブツ、傷等の凹
凸状の微小欠陥を画像処理により検出することができ
る。また、このような装置では、撮像の妨害にならない
搬送方向の上流側の別のアーチ６にエアブローガン７を
多数配列して、検査面に付着するゴミ或はほこりを除去
している。
【０００３】さらに、車両の塗面は一般的に凸鏡面であ
るために、明暗の縞の面光源を用いて、中央の明部では
画像信号レベルの低下としてブツ等を検出し、両側の暗
部は画像信号レベルの増加として検出する検査方法も周
知である。
るために、明暗の縞の面光源を用いて、中央の明部では
画像信号レベルの低下としてブツ等を検出し、両側の暗
部は画像信号レベルの増加として検出する検査方法も周
知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の塗面検査装置は拡散光の塗面での反射光の撮像を前提
にするために、直管形蛍光灯の横幅方向の塗面に対する
光照射範囲もある程度広げることができるが、所定の照
射光量に対する検出感度の点で改良の余地が残される。
の塗面検査装置は拡散光の塗面での反射光の撮像を前提
にするために、直管形蛍光灯の横幅方向の塗面に対する
光照射範囲もある程度広げることができるが、所定の照
射光量に対する検出感度の点で改良の余地が残される。
【０００５】また、面発光体及びイメージセンサを車両
を包囲してアーチ状に複数個配列することを前提にする
ために、光照射及び撮像条件が検査塗面の場所によって
異なる点でも検出感度にバラツキが生じ易かった。
を包囲してアーチ状に複数個配列することを前提にする
ために、光照射及び撮像条件が検査塗面の場所によって
異なる点でも検出感度にバラツキが生じ易かった。
【０００６】本発明は、このような点に鑑みて、直管形
蛍光灯を用いた面発光体で光照射された塗面をイメージ
センサで撮像して微小欠陥を自動的に検知するための冒
頭に述べた類の車両用塗面検査装置において、微小欠陥
の検出感度を安定して向上させることを目的とする。
蛍光灯を用いた面発光体で光照射された塗面をイメージ
センサで撮像して微小欠陥を自動的に検知するための冒
頭に述べた類の車両用塗面検査装置において、微小欠陥
の検出感度を安定して向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、請求項１により、直管形蛍光灯を用いた
縦長の面発光体で光照射された塗面をイメージセンサで
撮像して、画像処理装置によりイメージセンサから出力
される画像信号レベルが、正常塗面に対応する高信号レ
ベルから低下するのを検出して車両外面の塗面に生じて
いる微小欠陥を自動的に検知するための車両用塗面検査
装置において、面発光体と、この面発光体に間隔を置い
て配置され、かつ面発光体の前方位置を向くように配向
されたイメージセンサとを備えた撮像装置と、面発光体
の照射光の塗面での正反射光がイメージセンサに入射す
るように、塗面に対する撮像装置の三次元位置及び姿勢
を制御しつつ塗面を走査する塗面走査装置とを具備し、
面発光体が、直管形蛍光灯の前方に配置され、かつこの
直管形蛍光灯の横幅と同程度もしくは狭い横幅を有する
縦長のスリットと、このスリットの前方に配置され、か
つ直管形蛍光灯の横幅よりも広い横幅を有し、スリット
を通して入射する照射光をスリットの縦方向に沿った平
行光に変換する縦長のフレネルレンズとを有することを
特徴とする。
成するために、請求項１により、直管形蛍光灯を用いた
縦長の面発光体で光照射された塗面をイメージセンサで
撮像して、画像処理装置によりイメージセンサから出力
される画像信号レベルが、正常塗面に対応する高信号レ
ベルから低下するのを検出して車両外面の塗面に生じて
いる微小欠陥を自動的に検知するための車両用塗面検査
装置において、面発光体と、この面発光体に間隔を置い
て配置され、かつ面発光体の前方位置を向くように配向
されたイメージセンサとを備えた撮像装置と、面発光体
の照射光の塗面での正反射光がイメージセンサに入射す
るように、塗面に対する撮像装置の三次元位置及び姿勢
を制御しつつ塗面を走査する塗面走査装置とを具備し、
面発光体が、直管形蛍光灯の前方に配置され、かつこの
直管形蛍光灯の横幅と同程度もしくは狭い横幅を有する
縦長のスリットと、このスリットの前方に配置され、か
つ直管形蛍光灯の横幅よりも広い横幅を有し、スリット
を通して入射する照射光をスリットの縦方向に沿った平
行光に変換する縦長のフレネルレンズとを有することを
特徴とする。
【０００８】撮像装置は、面発光体の照射光の塗面での
正反射光がイメージセンサに入射するように、塗面走査
装置により塗面に対して対面する三次元位置及び３軸方
向の角度である姿勢が制御される。直管形蛍光灯の照射
光のフレネルレンズへの横幅方向の入射角がスリットに
より制限され、平行光への変換精度が確保される。した
がって、塗面は縦方向に沿って平行に光照射され、その
正反射光が横幅方向の拡散を抑制されて効率良くイメー
ジセンサに入射し、反射角が変化するブツ等の微小欠陥
からの正反射光の入射は高感度で低減する。これによ
り、イメージセンサで微小欠陥は暗く撮像され、画像信
号の明るさに対応した高信号レベルからの低下で微小欠
陥が検出される。撮像装置は、面発光体の照射光の塗面
での正反射光がイメージセンサに入射するように、塗面
走査装置により塗面に対して対面する三次元位置及び３
軸方向の角度である姿勢が制御される。直管形蛍光灯の
照射光のフレネルレンズへの横幅方向の入射角がスリッ
トにより制限され、平行光への変換精度が確保される。
したがって、塗面は縦方向に沿って平行に光照射され、
その正反射光が横幅方向の拡散を抑制されて効率良くイ
メージセンサに入射し、反射角が変化するブツ等の微小
欠陥からの正反射光の入射は高感度で低減する。これに
より、イメージセンサで微小欠陥は暗く撮像され、画像
信号の明るさに対応した高信号レベルからの低下で微小
欠陥が検出される。
正反射光がイメージセンサに入射するように、塗面走査
装置により塗面に対して対面する三次元位置及び３軸方
向の角度である姿勢が制御される。直管形蛍光灯の照射
光のフレネルレンズへの横幅方向の入射角がスリットに
より制限され、平行光への変換精度が確保される。した
がって、塗面は縦方向に沿って平行に光照射され、その
正反射光が横幅方向の拡散を抑制されて効率良くイメー
ジセンサに入射し、反射角が変化するブツ等の微小欠陥
からの正反射光の入射は高感度で低減する。これによ
り、イメージセンサで微小欠陥は暗く撮像され、画像信
号の明るさに対応した高信号レベルからの低下で微小欠
陥が検出される。撮像装置は、面発光体の照射光の塗面
での正反射光がイメージセンサに入射するように、塗面
走査装置により塗面に対して対面する三次元位置及び３
軸方向の角度である姿勢が制御される。直管形蛍光灯の
照射光のフレネルレンズへの横幅方向の入射角がスリッ
トにより制限され、平行光への変換精度が確保される。
したがって、塗面は縦方向に沿って平行に光照射され、
その正反射光が横幅方向の拡散を抑制されて効率良くイ
メージセンサに入射し、反射角が変化するブツ等の微小
欠陥からの正反射光の入射は高感度で低減する。これに
より、イメージセンサで微小欠陥は暗く撮像され、画像
信号の明るさに対応した高信号レベルからの低下で微小
欠陥が検出される。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１乃至図６を基に本発明の実施
の形態による車両用塗面検査装置を説明する。図２に示
すように、車両１の搬送路の両側にロボット３９、３９
ａが配置され、それぞれのロボットアーム９、９ａの先
端部に取付けられた基部２９には、面発光体１０及びイ
メージセンサとしてのＣＣＤカメラ２１よりなる撮像装
置２０と、その撮像領域へ向けて側方の上方からエアを
吹付けるエアブロー装置３０とが取付けられている。ロ
ボット３９、３９ａは、撮像装置２０を順にシフトさせ
るように塗面上を走査し、かつ各走査位置での撮像装置
２０の塗面に対面する３次元位置及び３軸方向の角度を
任意に制御可能になっている。
の形態による車両用塗面検査装置を説明する。図２に示
すように、車両１の搬送路の両側にロボット３９、３９
ａが配置され、それぞれのロボットアーム９、９ａの先
端部に取付けられた基部２９には、面発光体１０及びイ
メージセンサとしてのＣＣＤカメラ２１よりなる撮像装
置２０と、その撮像領域へ向けて側方の上方からエアを
吹付けるエアブロー装置３０とが取付けられている。ロ
ボット３９、３９ａは、撮像装置２０を順にシフトさせ
るように塗面上を走査し、かつ各走査位置での撮像装置
２０の塗面に対面する３次元位置及び３軸方向の角度を
任意に制御可能になっている。
【００１０】撮像装置２０は、図１に示すように、直管
形蛍光灯１１、その前方に配置され、かつ直管形蛍光灯
１１の照射光の横幅を制限する縦長のスリット１２を有
するスリット板１２ａ及びこのスリットの前方に配置さ
れ、かつスリット１２を通して入射する照射光を横幅方
向にわたり縦方向に沿った平行光に変換する縦長のフレ
ネルレンズ１３を有して、遮光板１６、１６ａで包囲さ
れた面発光体１０と、この面発光体の横方向の中間位置
で横方向に間隔を置いた位置で、面発光体１０の所定の
前方位置を照明領域を撮像するように配向されたＣＣＤ
カメラ２１とが共通の基部２９に取付けられて構成され
ている。
形蛍光灯１１、その前方に配置され、かつ直管形蛍光灯
１１の照射光の横幅を制限する縦長のスリット１２を有
するスリット板１２ａ及びこのスリットの前方に配置さ
れ、かつスリット１２を通して入射する照射光を横幅方
向にわたり縦方向に沿った平行光に変換する縦長のフレ
ネルレンズ１３を有して、遮光板１６、１６ａで包囲さ
れた面発光体１０と、この面発光体の横方向の中間位置
で横方向に間隔を置いた位置で、面発光体１０の所定の
前方位置を照明領域を撮像するように配向されたＣＣＤ
カメラ２１とが共通の基部２９に取付けられて構成され
ている。
【００１１】エアブロー装置３０は、吹出し口３５を備
えたノズル３１がＣＣＤカメラ２１及び面発光体１０間
の側方上方に位置するように、支持アーム３２を介して
基部２９に取付けて構成されている。吹出し口３５の位
置、形状及び角度は、光照射される撮像領域に向けてよ
りも広い範囲にエアブローするように設定されている。
ノズル３１には、画像処理装置４０の画像処理動作に連
動して図示しないホースを介して供給される工場設備の
圧縮エアーを弁のオンオフ制御で間断的にブローさせる
エアブロー制御手段が付属している。画像処理装置４０
の画像処理動作の中断中はエアブローを中断する。
えたノズル３１がＣＣＤカメラ２１及び面発光体１０間
の側方上方に位置するように、支持アーム３２を介して
基部２９に取付けて構成されている。吹出し口３５の位
置、形状及び角度は、光照射される撮像領域に向けてよ
りも広い範囲にエアブローするように設定されている。
ノズル３１には、画像処理装置４０の画像処理動作に連
動して図示しないホースを介して供給される工場設備の
圧縮エアーを弁のオンオフ制御で間断的にブローさせる
エアブロー制御手段が付属している。画像処理装置４０
の画像処理動作の中断中はエアブローを中断する。
【００１２】撮像装置２０には、ＣＣＤカメラ２１から
出力される画像信号レベルがブツに起因して通常の高い
信号レベルから低下するのを検出する画像処理装置４０
が付属している。各ロボット３９、３９ａは、それぞれ
の分担する車両１の両側の側面及び上面の半分の走査領
域について、搬送速度よりも走査速度が大巾に速いこと
を前提に、図６に示すように、ロボット３９、３９ａを
双方が干渉しないように半分をさらに分割した走査領域
について前後方向へ車幅方向に僅かづつシフトして折返
しながら連続的に移動させ、その途中で逐次処理領域４
９に距離を置いて所定の姿勢で対面するように、３次元
位置及び３軸方向の角度が制御されるようにティーチン
グされている。逆に、車両１の幅の狭い後部は、折返し
ながら車幅方向に連続的に移動させる。また、画像処理
装置４０は車幅又は前後方向へ或は隣の走査領域にシフ
トする際はその画像処理動作を中断し、エアブロー装置
３０も連動してエアブローを中断し、画像処理動作を再
開するとエアブローを再開するように、撮像装置２０の
動作に連動する。
出力される画像信号レベルがブツに起因して通常の高い
信号レベルから低下するのを検出する画像処理装置４０
が付属している。各ロボット３９、３９ａは、それぞれ
の分担する車両１の両側の側面及び上面の半分の走査領
域について、搬送速度よりも走査速度が大巾に速いこと
を前提に、図６に示すように、ロボット３９、３９ａを
双方が干渉しないように半分をさらに分割した走査領域
について前後方向へ車幅方向に僅かづつシフトして折返
しながら連続的に移動させ、その途中で逐次処理領域４
９に距離を置いて所定の姿勢で対面するように、３次元
位置及び３軸方向の角度が制御されるようにティーチン
グされている。逆に、車両１の幅の狭い後部は、折返し
ながら車幅方向に連続的に移動させる。また、画像処理
装置４０は車幅又は前後方向へ或は隣の走査領域にシフ
トする際はその画像処理動作を中断し、エアブロー装置
３０も連動してエアブローを中断し、画像処理動作を再
開するとエアブローを再開するように、撮像装置２０の
動作に連動する。
【００１３】面発光体１０のスリット１２の開口幅は、
直管形蛍光灯１１の直前に位置してその横幅と同程度も
しくは狭い２〜２５ｍｍ、例えば５ｍｍで、縦長は直管
形蛍光灯１１の長さに対応している。フレネルレンズ１
３はその焦点距離に対応してスリット１２の例えば１５
ｃｍ程度前方に位置して、横幅は直管形蛍光灯１１の横
幅よりも広い約５ｃｍに設定され、対応した縦長を有す
る。ＣＣＤカメラ２１はフレネルレンズ１３の例えば５
０ｃｍの前方位置の塗面での照射領域よりも充分広い横
幅で、２００ｍｍ程度の縦幅の範囲の正反射光が入射す
るように配向されている。即ち、面発光体１０の縦横の
中心位置を通る中心光軸Ａ１と、ＣＣＤカメラ２１の中
心光軸Ａ２とがそれぞれの例えば前方５０ｃｍで交差す
るように設定され、直管形蛍光灯１１はその横方向がＣ
ＣＤカメラ２１に向いている。
直管形蛍光灯１１の直前に位置してその横幅と同程度も
しくは狭い２〜２５ｍｍ、例えば５ｍｍで、縦長は直管
形蛍光灯１１の長さに対応している。フレネルレンズ１
３はその焦点距離に対応してスリット１２の例えば１５
ｃｍ程度前方に位置して、横幅は直管形蛍光灯１１の横
幅よりも広い約５ｃｍに設定され、対応した縦長を有す
る。ＣＣＤカメラ２１はフレネルレンズ１３の例えば５
０ｃｍの前方位置の塗面での照射領域よりも充分広い横
幅で、２００ｍｍ程度の縦幅の範囲の正反射光が入射す
るように配向されている。即ち、面発光体１０の縦横の
中心位置を通る中心光軸Ａ１と、ＣＣＤカメラ２１の中
心光軸Ａ２とがそれぞれの例えば前方５０ｃｍで交差す
るように設定され、直管形蛍光灯１１はその横方向がＣ
ＣＤカメラ２１に向いている。
【００１４】画像処理装置４０は、例えばパソコンを利
用して構成され、図４に示すように、所定の走査位置に
停止したＣＣＤカメラ２１の１画面（図５Ａ参照）分の
画像信号を逐次更新しつつ格納し、ゆず肌の影響を抑制
するために処理領域４９（同図Ｂ及びＣ参照）を絞り込
む前処理手段４１と、処理領域４９の画像信号を取り込
んでブツ候補を検出するブツ候補検出手段４２（同図Ｄ
参照）と、ブツ候補が形成するブツ候補領域Ｄｂが外接
する方形Ｒの縦横長からブツであるか否かを判定するブ
ツ判定手段４３と（同図Ｅ参照）、実際にブツと判定さ
れたブツ候補領域Ｄｂが所属する３個所中のいずれかを
特定するアドレスを走査位置データと共に格納しておく
ブツデータ格納手段４４と、そのブツデータを画面に表
示させたり或はプリントアウトする出力手段４５とを備
えている。
用して構成され、図４に示すように、所定の走査位置に
停止したＣＣＤカメラ２１の１画面（図５Ａ参照）分の
画像信号を逐次更新しつつ格納し、ゆず肌の影響を抑制
するために処理領域４９（同図Ｂ及びＣ参照）を絞り込
む前処理手段４１と、処理領域４９の画像信号を取り込
んでブツ候補を検出するブツ候補検出手段４２（同図Ｄ
参照）と、ブツ候補が形成するブツ候補領域Ｄｂが外接
する方形Ｒの縦横長からブツであるか否かを判定するブ
ツ判定手段４３と（同図Ｅ参照）、実際にブツと判定さ
れたブツ候補領域Ｄｂが所属する３個所中のいずれかを
特定するアドレスを走査位置データと共に格納しておく
ブツデータ格納手段４４と、そのブツデータを画面に表
示させたり或はプリントアウトする出力手段４５とを備
えている。
【００１５】前処理手段４１は、１画面分の画像につい
て、図５Ａに示すように、縦方向へ４分割し、さらに明
暗処理により、図５Ｂ及びＣに示すように、明部近辺を
含めた切り出しを行い、さらに横方向に向かうのに伴っ
て明暗境界領域では傾斜変化の緩やかなゆず肌も検出す
る可能性のある両側領域を除いて処理領域４９を予め設
定した範囲に絞り込む。ブツ候補検出手段４２は、同図
Ｄに示すように、取り込んだ処理領域４９の画素ごとの
画像信号を横方向に読出し走査することにより、明るい
塗面に対応して立上っている高画像レベルからの立ち下
がり点Ｔｆ及び立上り点Ｔｒを検出し、これらの差が画
素ラインデータ中の最大画像レベルの例えば３０％の基
準値Ｔｈを上廻ると、その領域の画素ラインデータをブ
ツ候補として判定する。ブツ判定手段４３は、同図Ｅに
示すように、順に隣合うブツ候補の画素ラインデータで
形成されるブツ候補領域Ｄｂが外接する方形Ｒを作成
し、その縦横の長さをそれぞれ算出して、いずれかが所
定の長さを上廻るとブツと判定する。
て、図５Ａに示すように、縦方向へ４分割し、さらに明
暗処理により、図５Ｂ及びＣに示すように、明部近辺を
含めた切り出しを行い、さらに横方向に向かうのに伴っ
て明暗境界領域では傾斜変化の緩やかなゆず肌も検出す
る可能性のある両側領域を除いて処理領域４９を予め設
定した範囲に絞り込む。ブツ候補検出手段４２は、同図
Ｄに示すように、取り込んだ処理領域４９の画素ごとの
画像信号を横方向に読出し走査することにより、明るい
塗面に対応して立上っている高画像レベルからの立ち下
がり点Ｔｆ及び立上り点Ｔｒを検出し、これらの差が画
素ラインデータ中の最大画像レベルの例えば３０％の基
準値Ｔｈを上廻ると、その領域の画素ラインデータをブ
ツ候補として判定する。ブツ判定手段４３は、同図Ｅに
示すように、順に隣合うブツ候補の画素ラインデータで
形成されるブツ候補領域Ｄｂが外接する方形Ｒを作成
し、その縦横の長さをそれぞれ算出して、いずれかが所
定の長さを上廻るとブツと判定する。
【００１６】このように構成された車両用塗面検査装置
の動作は次の通りである。車両１が検査位置に搬送され
てくると、ロボット３９、３９ａは連続的に移動し、逐
次撮像装置２０の対面位置及び姿勢を制御しつつ処理領
域４９づつ順にずらすことにより分担する側面及び上面
の全塗面を走査して検査する。これにより、各処理領域
４９において、撮像装置２０は、中心光軸Ａ１の照射光
がＣＣＤカメラ２１の中心光軸Ａ２に反射するように処
理領域４９の中心に対して対面位置及び姿勢が制御され
る。したがって、平坦な塗面からは少なくとも横幅方向
には拡散することなく、正反射光が入射し、ブツ領域で
はその光散乱により正反射光の入射光量が大幅に低減す
る。車両の通常の僅かな曲面を伴う塗面であれば問題な
く検出可能である。
の動作は次の通りである。車両１が検査位置に搬送され
てくると、ロボット３９、３９ａは連続的に移動し、逐
次撮像装置２０の対面位置及び姿勢を制御しつつ処理領
域４９づつ順にずらすことにより分担する側面及び上面
の全塗面を走査して検査する。これにより、各処理領域
４９において、撮像装置２０は、中心光軸Ａ１の照射光
がＣＣＤカメラ２１の中心光軸Ａ２に反射するように処
理領域４９の中心に対して対面位置及び姿勢が制御され
る。したがって、平坦な塗面からは少なくとも横幅方向
には拡散することなく、正反射光が入射し、ブツ領域で
はその光散乱により正反射光の入射光量が大幅に低減す
る。車両の通常の僅かな曲面を伴う塗面であれば問題な
く検出可能である。
【００１７】各処理領域４９の走査中その光照射された
領域よりも広い撮像領域は、エアブローが行われ、付着
したゴミ或はほこりが除去される。次いで、撮像装置２
０は前方５０ｃｍの絞り込んだ横幅約４０ｍｍ、ＣＣＤ
カメラ２１の撮像範囲の視野幅、例えば縦幅約２００ｍ
ｍの処理領域４９の画像信号を画像処理のために一旦格
納する。平行光線により正反射光が効率良く入射するた
めに、冒頭に説明した従来の撮像装置に対して処理領域
４９の縦幅を２倍程度に拡大できる。横幅については撮
像範囲及びさらに広い範囲で平行変換可能なフレネルレ
ンズの特性に応じてさらに広げることができる。
領域よりも広い撮像領域は、エアブローが行われ、付着
したゴミ或はほこりが除去される。次いで、撮像装置２
０は前方５０ｃｍの絞り込んだ横幅約４０ｍｍ、ＣＣＤ
カメラ２１の撮像範囲の視野幅、例えば縦幅約２００ｍ
ｍの処理領域４９の画像信号を画像処理のために一旦格
納する。平行光線により正反射光が効率良く入射するた
めに、冒頭に説明した従来の撮像装置に対して処理領域
４９の縦幅を２倍程度に拡大できる。横幅については撮
像範囲及びさらに広い範囲で平行変換可能なフレネルレ
ンズの特性に応じてさらに広げることができる。
【００１８】４分割の各処理領域４９について画像処理
装置４０により、画像信号レベルの低下によりブツ候補
が検出され、そのブツ候補群の大きさの判定で実際のブ
ツ或は同様な微少欠陥が検出され、その処理領域４９の
アドレス及び走査位置データが格納される。全塗面の検
査終了後、ブツデータを画面に表示させたり或はプリン
トアウトでき、前工程或は後工程にも流すことができ
る。また、その結果により対応する走査位置の対応する
処理領域４９の塗面を目視で確認する。
装置４０により、画像信号レベルの低下によりブツ候補
が検出され、そのブツ候補群の大きさの判定で実際のブ
ツ或は同様な微少欠陥が検出され、その処理領域４９の
アドレス及び走査位置データが格納される。全塗面の検
査終了後、ブツデータを画面に表示させたり或はプリン
トアウトでき、前工程或は後工程にも流すことができ
る。また、その結果により対応する走査位置の対応する
処理領域４９の塗面を目視で確認する。
【００１９】以上の実施の形態は２台の走行可能なロボ
ットを用いて塗面走査を行う場合について説明したが、
ロボットを前後に２台づつ４台、或は検査車両の上方に
も配置して上面及び両側の側面を３台で走査するように
構成することもできる。車両は停止状態でロボットに塗
面走査させて検査させても良く、搬送速度によって車幅
方向のみに走査することもできる。エアブロー装置は、
ロボット３９、３９ａの移動中は連続的に作動させても
良い。
ットを用いて塗面走査を行う場合について説明したが、
ロボットを前後に２台づつ４台、或は検査車両の上方に
も配置して上面及び両側の側面を３台で走査するように
構成することもできる。車両は停止状態でロボットに塗
面走査させて検査させても良く、搬送速度によって車幅
方向のみに走査することもできる。エアブロー装置は、
ロボット３９、３９ａの移動中は連続的に作動させても
良い。
【００２０】尚、撮像装置２０が、図７に示すように、
面発光体１０の縦方向の端部に間隔を置いて配置され、
その所定の前方位置の照明領域を撮像するように配向れ
ると、図１の横方向に間隔を置くのに対して処理領域が
制限されるが、図示の横方向へ凹状になる等塗面の曲面
形状によって好ましい配置となる。
面発光体１０の縦方向の端部に間隔を置いて配置され、
その所定の前方位置の照明領域を撮像するように配向れ
ると、図１の横方向に間隔を置くのに対して処理領域が
制限されるが、図示の横方向へ凹状になる等塗面の曲面
形状によって好ましい配置となる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、直管形蛍光灯
の照射光が縦方向に沿って平行に変換されて塗面を面照
射し、その横幅方向の拡散が抑制された正反射光の撮像
画像を処理することにより、反射角の変化、即ちブツ或
は微小な傷が高感度で検知可能となる。処理領域もフレ
ネルレンズの構造に対応して横幅を広げることができ、
縦幅も許容される感度範囲内で充分長くできる。さら
に、撮像装置が各走査位置で塗面走査装置により塗面に
対して対面位置及び姿勢が制御されることにより、撮像
装置の構成が簡単になるだけでなく、全塗面にわたり検
出感度を安定させた高精度の検査が可能になる。
の照射光が縦方向に沿って平行に変換されて塗面を面照
射し、その横幅方向の拡散が抑制された正反射光の撮像
画像を処理することにより、反射角の変化、即ちブツ或
は微小な傷が高感度で検知可能となる。処理領域もフレ
ネルレンズの構造に対応して横幅を広げることができ、
縦幅も許容される感度範囲内で充分長くできる。さら
に、撮像装置が各走査位置で塗面走査装置により塗面に
対して対面位置及び姿勢が制御されることにより、撮像
装置の構成が簡単になるだけでなく、全塗面にわたり検
出感度を安定させた高精度の検査が可能になる。
【００２２】請求項２の発明によれば、ロボットに撮像
装置を取付けることにより、車両塗面の広い範囲を検査
する撮像装置の構成を簡単にできるだけでなく、各処理
領域に対面位置及び姿勢が制御されることにより全塗面
にわたり検出感度を安定させた高精度の検査が可能にな
る。
装置を取付けることにより、車両塗面の広い範囲を検査
する撮像装置の構成を簡単にできるだけでなく、各処理
領域に対面位置及び姿勢が制御されることにより全塗面
にわたり検出感度を安定させた高精度の検査が可能にな
る。
【００２３】請求項３の発明によれば、エアブロー装置
が検査塗面の至近位置を占め得ることにより、風圧或は
風量を節約でき、周囲にゴミを舞わせることもなくな
る。請求項４の発明によれば、エアブロー装置の圧縮エ
アの消費を節約でき、周囲に舞うゴミ量も抑制できる。
が検査塗面の至近位置を占め得ることにより、風圧或は
風量を節約でき、周囲にゴミを舞わせることもなくな
る。請求項４の発明によれば、エアブロー装置の圧縮エ
アの消費を節約でき、周囲に舞うゴミ量も抑制できる。
【図１】本発明の実施の形態による車両用塗面検査装置
の撮像装置の側面図である。
の撮像装置の側面図である。
【図２】同車両用塗面検査装置の撮像装置の正面図であ
る。
る。
【図３】同撮像装置の面発光体の分解斜視図である。
【図４】同撮像装置に付属する画像処理装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図５】同画像処理装置の動作を説明する図である。
【図６】同塗面検査の塗面走査動作を説明する図であ
る。
る。
【図７】別構成の撮像装置の正面図である。
【図８】従来の塗面検査装置の構成を説明する斜視図で
ある。
ある。
１ 車両 ９、９ａ ロボットアーム １０ 面発光体 １１ 直管形蛍光灯 １２ スリット １３ フレネルレンズ ２０ 撮像装置 ２１ ＣＣＤカメラ ３０ エアブロー装置 ３５ 吹出し口 ３９、３９ａ ロボット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 安正 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東自 動車工業株式会社内 (72)発明者 中村 寿一 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東自 動車工業株式会社内 (72)発明者 矢口 誠 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東自 動車工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 直管形蛍光灯を用いた縦長の面発光体で
光照射された塗面をイメージセンサで撮像して、画像処
理装置によりイメージセンサから出力される画像信号レ
ベルが、正常塗面に対応する高信号レベルから低下する
のを検出して車両外面の塗面に生じている微小欠陥を自
動的に検知するための車両用塗面検査装置において、 面発光体と、この面発光体に間隔を置いて配置され、か
つ前記面発光体の前方位置を向くように配向されたイメ
ージセンサとを備えた撮像装置と、前記面発光体の照射
光の塗面での正反射光が前記イメージセンサに入射する
ように、前記塗面に対する前記撮像装置の三次元位置及
び姿勢を制御しつつ前記塗面を走査する塗面走査装置と
を具備し、 前記面発光体が、直管形蛍光灯の前方に配置され、かつ
この直管形蛍光灯の横幅と同程度もしくは狭い横幅を有
する縦長のスリットと、このスリットの前方に配置さ
れ、かつ前記直管形蛍光灯の横幅よりも広い横幅を有
し、前記スリットを通して入射する照射光を前記スリッ
トの縦方向に沿った平行光に変換する縦長のフレネルレ
ンズとを有することを特徴とする車両用塗面検査装置。 - 【請求項２】 塗面走査装置としてのロボットのアーム
先端部に撮像装置を取付けたことを特徴とする請求項１
記載の車両用塗面検査装置。 - 【請求項３】 ロボットのアーム先端部に、イメージ
センサの塗面の撮像領域にエアを吹付けるエアブロー装
置を取付けたことを特徴とする請求項２記載の車両用塗
面検査装置。 - 【請求項４】 エアブロー装置が、画像処理動作中はエ
アブローを行い、画像処理動作の中断中は前記エアブロ
ーを中断するように、撮像装置の動作に連動してオンオ
フ作動することを特徴とする請求項３記載の車両用塗面
検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000250625A JP2001133409A (ja) | 1999-08-23 | 2000-08-22 | 車両用塗面検査装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23519299 | 1999-08-23 | ||
| JP11-235192 | 1999-08-23 | ||
| JP2000250625A JP2001133409A (ja) | 1999-08-23 | 2000-08-22 | 車両用塗面検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133409A true JP2001133409A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=26532000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000250625A Pending JP2001133409A (ja) | 1999-08-23 | 2000-08-22 | 車両用塗面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133409A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038550A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Kanto Auto Works Ltd | 塗面検査装置 |
| JP2008261736A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Kanto Auto Works Ltd | ワーク表面付着ホコリ可視化装置 |
| CN103535293A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-01-29 | 四川农业大学 | 一种自动检测收集无精蛋装置 |
| JP2016090309A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 富士重工業株式会社 | 塗装表面検査装置 |
| EP3633353A4 (en) * | 2017-05-29 | 2020-06-10 | Konica Minolta, Inc. | DEVICE AND METHOD FOR INSPECTING SURFACE DEFECTS |
| WO2022050085A1 (ja) * | 2020-09-03 | 2022-03-10 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 情報処理装置、情報処理方法、プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な非一時的な記憶媒体 |
| FR3116902A1 (fr) * | 2020-11-27 | 2022-06-03 | Airbus Operations | Procede pour detecter d’eventuels enfoncements sur une surface apte a reflechir la lumiere |
| CN116908094A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-10-20 | 宁波图灵奇点智能科技有限公司 | 一种基于位移光源的表面缺陷检测装置、方法及系统 |
-
2000
- 2000-08-22 JP JP2000250625A patent/JP2001133409A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038550A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Kanto Auto Works Ltd | 塗面検査装置 |
| JP2008261736A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Kanto Auto Works Ltd | ワーク表面付着ホコリ可視化装置 |
| CN103535293A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-01-29 | 四川农业大学 | 一种自动检测收集无精蛋装置 |
| JP2016090309A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 富士重工業株式会社 | 塗装表面検査装置 |
| EP3633353A4 (en) * | 2017-05-29 | 2020-06-10 | Konica Minolta, Inc. | DEVICE AND METHOD FOR INSPECTING SURFACE DEFECTS |
| US10768118B2 (en) | 2017-05-29 | 2020-09-08 | Konica Minolta, Inc. | Surface defect inspection device and method |
| WO2022050085A1 (ja) * | 2020-09-03 | 2022-03-10 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 情報処理装置、情報処理方法、プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な非一時的な記憶媒体 |
| FR3116902A1 (fr) * | 2020-11-27 | 2022-06-03 | Airbus Operations | Procede pour detecter d’eventuels enfoncements sur une surface apte a reflechir la lumiere |
| US11803956B2 (en) | 2020-11-27 | 2023-10-31 | Airbus Operations (S.A.S.) | Method for detecting potential dents in a surface able to reflect light, system and computer program for the implementation thereof |
| CN116908094A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-10-20 | 宁波图灵奇点智能科技有限公司 | 一种基于位移光源的表面缺陷检测装置、方法及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040521 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060704 |