JP2003270162A - 車両塗面の微小欠陥検査装置 - Google Patents
車両塗面の微小欠陥検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像信号処理面に対してマスク処理無しの画
像処理を行って微小欠陥を検知し得る面発光体による車
両塗面の微小欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 画像処理装置が、一方向又はその正反対
方向の読出し走査で信号レベルが所定レベルを上回って
低下する画像信号領域のエッヂを検出するエッヂ検出手
段３１、３１ａと、エッヂから一方向又は正反対方向に
標準的な微小欠陥の画像信号の幅に相当する程度の画素
数分だけ膨張させた２値化の膨張画像信号を作成する膨
張画像作成手段３２、３２ａと、同一読み出し走査ライ
ンの一方向及び正反対方向の膨張画像信号の論理積手段
３３と、論理積信号をラベリング処理し、微小欠陥候補
の車両塗面上の位置を設定するラベリング手段３４と、
ラベリングされた信号領域の面形状の大きさが所定の大
きさを下回る画像信号を抽出する形状判断手段３５と、
抽出された信号領域の周辺部と中央部との信号レベルの
差が所定値よりも大きなのを抽出するレベル差判断手段
３６とを備える。
像処理を行って微小欠陥を検知し得る面発光体による車
両塗面の微小欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 画像処理装置が、一方向又はその正反対
方向の読出し走査で信号レベルが所定レベルを上回って
低下する画像信号領域のエッヂを検出するエッヂ検出手
段３１、３１ａと、エッヂから一方向又は正反対方向に
標準的な微小欠陥の画像信号の幅に相当する程度の画素
数分だけ膨張させた２値化の膨張画像信号を作成する膨
張画像作成手段３２、３２ａと、同一読み出し走査ライ
ンの一方向及び正反対方向の膨張画像信号の論理積手段
３３と、論理積信号をラベリング処理し、微小欠陥候補
の車両塗面上の位置を設定するラベリング手段３４と、
ラベリングされた信号領域の面形状の大きさが所定の大
きさを下回る画像信号を抽出する形状判断手段３５と、
抽出された信号領域の周辺部と中央部との信号レベルの
差が所定値よりも大きなのを抽出するレベル差判断手段
３６とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、面発光体及びその
前方位置を向くように配向されたイメージセンサを備え
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、塗面に対する前記撮
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、面発光体で光照射された車両塗面を
イメージセンサで撮像して、イメージセンサから出力さ
れる画像信号レベルが低下するのを検出して車両塗面に
生じている微小欠陥を自動的に検知する画像処理装置と
を備えた車両塗面の微小欠陥検査装置に関するものであ
る。
前方位置を向くように配向されたイメージセンサを備え
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、塗面に対する前記撮
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、面発光体で光照射された車両塗面を
イメージセンサで撮像して、イメージセンサから出力さ
れる画像信号レベルが低下するのを検出して車両塗面に
生じている微小欠陥を自動的に検知する画像処理装置と
を備えた車両塗面の微小欠陥検査装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の車両塗面の微小欠陥検査装置に
よれば、レーザ光によらずに面発光体の拡散光を利用す
る簡単な構成の光学系により、反射角の緩やかな肌荒
れ、所謂ゆずに対しては反射光レベルを低下させること
なく、反射角の急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。
よれば、レーザ光によらずに面発光体の拡散光を利用す
る簡単な構成の光学系により、反射角の緩やかな肌荒
れ、所謂ゆずに対しては反射光レベルを低下させること
なく、反射角の急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。
【０００３】しかしながら、塗装面の光照射範囲を広く
映し込み部分にすると、その側方領域ではゆず肌も検知
されるようになり、また光照射範囲の境界部分が画像処
理範囲に含まれると、ゆず肌が誤検知され易くなるだけ
でなく、画像処理自体も難しくなる。
映し込み部分にすると、その側方領域ではゆず肌も検知
されるようになり、また光照射範囲の境界部分が画像処
理範囲に含まれると、ゆず肌が誤検知され易くなるだけ
でなく、画像処理自体も難しくなる。
【０００４】したがって、このような塗面検査方法にお
いては、画像処理範囲の周辺領域をマスク画面処理を行
うのが通常であり、さらに車両ボデーの加工により穴或
いは突出部が在る場合にも、予めのマスク画面処理によ
り画像処理対象外としている。
いては、画像処理範囲の周辺領域をマスク画面処理を行
うのが通常であり、さらに車両ボデーの加工により穴或
いは突出部が在る場合にも、予めのマスク画面処理によ
り画像処理対象外としている。
【０００５】本発明は、このような点に鑑みて、画像信
号処理面に対してマスク処理を行うことなく画像処理を
行って微小欠陥を検知し得る車両塗面の微小欠陥検査装
置を提供することを目的とする。
号処理面に対してマスク処理を行うことなく画像処理を
行って微小欠陥を検知し得る車両塗面の微小欠陥検査装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、面発光体と、その前方
位置を向くように面発光体に並置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、車両外面の
車両塗面に対する前記撮像装置の三次元位置及び姿勢を
制御しつつ車両塗面を走査する塗面走査装置と、面発光
体で光照射された車両塗面を撮像するイメージセンサか
ら出力された画像信号をメモリに格納し、所定の画像処
理範囲にわたり読出し走査することにより読み出された
画像信号の信号レベルが低下するのを検出して車両塗面
に生じている微小欠陥を自動的に検知する画像処理装置
とを備えた車両塗面の微小欠陥検査装置において、画像
処理装置が、画像処理範囲を一方向に順に直交方向へシ
フトしつつ読出し走査することにより、画像信号の信号
レベルが所定レベルを上回って低下する画像信号領域の
エッヂを微分処理により検出するエッヂ検出手段と、エ
ッヂから一方向に標準的な微小欠陥の画像信号の幅に相
当する程度の画素数分だけ膨張処理をした２値化の膨張
画像信号を作成する膨張画像作成手段と、画像処理範囲
を一方向の正反対方向に順に直交方向へシフトしつつ読
出し走査することにより、画像信号の信号レベルが所定
レベルを上回って低下する画像信号領域のエッヂを微分
処理により検出するエッヂ検出手段と、正反対方向のエ
ッヂから正反対方向に標準的な微小欠陥の画像信号の幅
に相当する程度の画素数分だけ膨張処理をした２値化の
膨張画像信号を作成する膨張画像作成手段と、同一読み
出し走査ラインの一方向及び正反対方向の膨張画像信号
の時間軸を揃えた論理積信号を作成する論理積手段と、
論理積信号をラベリング処理し、画像信号中の微小欠陥
候補となる画像信号の車両塗面上の位置を設定するラベ
リング手段と、ラベリングされた画像信号のうち信号領
域の面形状の大きさが所定の大きさを下回る画像信号を
抽出する形状判断手段と、この形状判断手段で抽出され
た画像信号について信号領域の周辺部と中央部との信号
レベルの差が所定値よりも大きな画像信号を抽出するレ
ベル差判断手段とを備えたことを特徴とする。
成するために、請求項１により、面発光体と、その前方
位置を向くように面発光体に並置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、車両外面の
車両塗面に対する前記撮像装置の三次元位置及び姿勢を
制御しつつ車両塗面を走査する塗面走査装置と、面発光
体で光照射された車両塗面を撮像するイメージセンサか
ら出力された画像信号をメモリに格納し、所定の画像処
理範囲にわたり読出し走査することにより読み出された
画像信号の信号レベルが低下するのを検出して車両塗面
に生じている微小欠陥を自動的に検知する画像処理装置
とを備えた車両塗面の微小欠陥検査装置において、画像
処理装置が、画像処理範囲を一方向に順に直交方向へシ
フトしつつ読出し走査することにより、画像信号の信号
レベルが所定レベルを上回って低下する画像信号領域の
エッヂを微分処理により検出するエッヂ検出手段と、エ
ッヂから一方向に標準的な微小欠陥の画像信号の幅に相
当する程度の画素数分だけ膨張処理をした２値化の膨張
画像信号を作成する膨張画像作成手段と、画像処理範囲
を一方向の正反対方向に順に直交方向へシフトしつつ読
出し走査することにより、画像信号の信号レベルが所定
レベルを上回って低下する画像信号領域のエッヂを微分
処理により検出するエッヂ検出手段と、正反対方向のエ
ッヂから正反対方向に標準的な微小欠陥の画像信号の幅
に相当する程度の画素数分だけ膨張処理をした２値化の
膨張画像信号を作成する膨張画像作成手段と、同一読み
出し走査ラインの一方向及び正反対方向の膨張画像信号
の時間軸を揃えた論理積信号を作成する論理積手段と、
論理積信号をラベリング処理し、画像信号中の微小欠陥
候補となる画像信号の車両塗面上の位置を設定するラベ
リング手段と、ラベリングされた画像信号のうち信号領
域の面形状の大きさが所定の大きさを下回る画像信号を
抽出する形状判断手段と、この形状判断手段で抽出され
た画像信号について信号領域の周辺部と中央部との信号
レベルの差が所定値よりも大きな画像信号を抽出するレ
ベル差判断手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】論理積処理により、微小欠陥でない幅の広
い変化画像信号は、処理対象から排除される。同様に、
画像処理範囲に照射光の明暗境界部分が含まれる場合、
その不安定な変化画像信号も幅広により処理対象から排
除される。排除された残りのラベリングされている微小
欠陥候補となる画像信号について、車両塗面の構造等に
起因している可能性のある大きな信号領域形状を伴う画
像信号及びゆず肌である可能性のある信号領域の周辺部
と中央部との信号レベルの差が所定値よりも小さな画像
信号もさらに排除されて、残りのラベリングされている
画像信号の車両塗面上の位置が、微小欠陥として検知さ
れる。
い変化画像信号は、処理対象から排除される。同様に、
画像処理範囲に照射光の明暗境界部分が含まれる場合、
その不安定な変化画像信号も幅広により処理対象から排
除される。排除された残りのラベリングされている微小
欠陥候補となる画像信号について、車両塗面の構造等に
起因している可能性のある大きな信号領域形状を伴う画
像信号及びゆず肌である可能性のある信号領域の周辺部
と中央部との信号レベルの差が所定値よりも小さな画像
信号もさらに排除されて、残りのラベリングされている
画像信号の車両塗面上の位置が、微小欠陥として検知さ
れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１乃至図９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８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車両外板の車両
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８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車両外板の車両
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。
【０００９】撮像装置２０は、図６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を有する
スリット板１２及びその前方に配置されてスリットを通
して入射する照射光を直管形蛍光灯１１の横幅方向に拡
散させないように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で包囲された面発光体１０
（図７参照）と、この面発光体の縦幅方向の中間位置で
横幅方向に間隔を置いた位置で、面発光体１０の所定の
前方位置の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を有する
スリット板１２及びその前方に配置されてスリットを通
して入射する照射光を直管形蛍光灯１１の横幅方向に拡
散させないように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で包囲された面発光体１０
（図７参照）と、この面発光体の縦幅方向の中間位置で
横幅方向に間隔を置いた位置で、面発光体１０の所定の
前方位置の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。
【００１０】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３０
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９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、その途中で逐次画像処理範
囲Ｓに対応する塗面領域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軸方向の角度を制御す
るティーチングが行われている。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。
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３０
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９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、その途中で逐次画像処理範
囲Ｓに対応する塗面領域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軸方向の角度を制御す
るティーチングが行われている。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。
【００１１】面発光体１０のスリットの開口幅は、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１３はその焦点距離に
対応してスリットの例えば１５ｃｍ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５０ｃｍ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てい
る。
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１３はその焦点距離に
対応してスリットの例えば１５ｃｍ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５０ｃｍ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てい
る。
【００１２】画像処理装置３０は、例えばパソコンを利
用して構成され、図１に示すように、所定の走査位置に
停止したＣＣＤカメラ２１の映し込み部分（図３Ａ参
照）の画像信号を逐次更新しつつメモリに格納して処理
を行う。この画像処理装置は、その両側に光照射の境界
部分を含んだ縦長領域Ｑを４分割した画像処理範囲Ｓの
画像信号を例えば直管形蛍光灯１１の横幅方向Ｘに沿っ
た一方向に順にその直交方向の縦方向Ｙへシフトしつつ
読出し走査して、信号レベルが所定のレベルを上回って
低下する変化画像領域のエッヂを微分処理により検出す
るエッヂ検出手段３１と、エッヂ画素について一方向に
標準的な微小欠陥に相当する５画素数分よりも僅かに広
く、例えば７画素だけ膨張させた２値化の膨張画像信号
を作成する膨張画像作成手段３２と、正反対方向の横幅
方向Ｘに画像信号を順に縦方向Ｙへシフトしつつ読出し
走査して、信号レベルが所定のレベルを上回って低下す
る画像領域のエッヂを微分処理により検出するエッヂ検
出手段３１ａと、そのエッヂ画素について正反対方向に
同様な膨張画像信号を作成する膨張画像作成手段３２ａ
と、同一読み出し走査ラインの一方向及び正反対方向の
膨張画像信号の時間軸を揃えた論理積信号を作成する論
理積手段３３と、論理積信号をラベリング処理し、画像
信号中の微小欠陥候補となる画像信号の車両塗面上の位
置を設定するラベリング手段３４と、微小欠陥候補とな
る画像信号のうち信号領域の面形状の大きさが所定の大
きさを下回ることにより微小欠陥と想定される大きさの
画像信号を抽出する形状判断手段３５と、形状判断手段
で抽出された画像信号についてこの画像信号領域の周辺
部と中央部の信号レベルの積算値の差が所定値よりも大
きな画像信号を抽出するレベル差判断手段３６と、画像
処理範囲Ｓについて通常想定される最大微小欠陥数を上
回る、例えば５個以上のラベル数に達した場合に、その
画像処理範囲Ｓの車両塗面上の位置を設定するラベリン
グを行うラベル数判定手段３７とを備えている。
用して構成され、図１に示すように、所定の走査位置に
停止したＣＣＤカメラ２１の映し込み部分（図３Ａ参
照）の画像信号を逐次更新しつつメモリに格納して処理
を行う。この画像処理装置は、その両側に光照射の境界
部分を含んだ縦長領域Ｑを４分割した画像処理範囲Ｓの
画像信号を例えば直管形蛍光灯１１の横幅方向Ｘに沿っ
た一方向に順にその直交方向の縦方向Ｙへシフトしつつ
読出し走査して、信号レベルが所定のレベルを上回って
低下する変化画像領域のエッヂを微分処理により検出す
るエッヂ検出手段３１と、エッヂ画素について一方向に
標準的な微小欠陥に相当する５画素数分よりも僅かに広
く、例えば７画素だけ膨張させた２値化の膨張画像信号
を作成する膨張画像作成手段３２と、正反対方向の横幅
方向Ｘに画像信号を順に縦方向Ｙへシフトしつつ読出し
走査して、信号レベルが所定のレベルを上回って低下す
る画像領域のエッヂを微分処理により検出するエッヂ検
出手段３１ａと、そのエッヂ画素について正反対方向に
同様な膨張画像信号を作成する膨張画像作成手段３２ａ
と、同一読み出し走査ラインの一方向及び正反対方向の
膨張画像信号の時間軸を揃えた論理積信号を作成する論
理積手段３３と、論理積信号をラベリング処理し、画像
信号中の微小欠陥候補となる画像信号の車両塗面上の位
置を設定するラベリング手段３４と、微小欠陥候補とな
る画像信号のうち信号領域の面形状の大きさが所定の大
きさを下回ることにより微小欠陥と想定される大きさの
画像信号を抽出する形状判断手段３５と、形状判断手段
で抽出された画像信号についてこの画像信号領域の周辺
部と中央部の信号レベルの積算値の差が所定値よりも大
きな画像信号を抽出するレベル差判断手段３６と、画像
処理範囲Ｓについて通常想定される最大微小欠陥数を上
回る、例えば５個以上のラベル数に達した場合に、その
画像処理範囲Ｓの車両塗面上の位置を設定するラベリン
グを行うラベル数判定手段３７とを備えている。
【００１３】形状判断手段３５は、ラベリングされた実
際の画像信号の信号領域の横幅方向（走査方向）及びそ
の直交方向（縦幅方向）の最大幅、即ち最大画素数が所
定の幅（数）を下回るか否かを判断する。塗面の加工構
造等に起因して信号領域の面積が大きい画像信号、或い
は縦横幅の一方が長過ぎる筋状の画像信号は微小欠陥候
補から排除する。これにより、０．５ｍｍの幅もしくは
この数倍程度の微小欠陥の画像信号を抽出する。また、
雑音とみなされる縦横幅が共に極端に小さな画像信号も
排除する。
際の画像信号の信号領域の横幅方向（走査方向）及びそ
の直交方向（縦幅方向）の最大幅、即ち最大画素数が所
定の幅（数）を下回るか否かを判断する。塗面の加工構
造等に起因して信号領域の面積が大きい画像信号、或い
は縦横幅の一方が長過ぎる筋状の画像信号は微小欠陥候
補から排除する。これにより、０．５ｍｍの幅もしくは
この数倍程度の微小欠陥の画像信号を抽出する。また、
雑音とみなされる縦横幅が共に極端に小さな画像信号も
排除する。
【００１４】レベル差判断手段３６は、形状判断手段３
５で抽出された微小欠陥である可能性のある大きさの画
像信号について、図２に示すように、横幅方向Ｘの中央
１／３領域及び縦幅方向Ｙの中央１／３領域が重なる中
央領域のドットで示す９個の画素の信号レベルの積算値
が、残りの周辺部における積算値に対して所定値以上で
あるか否か画素当りの平均信号レベル値として判断し
て、下回る場合は微小欠陥候補から排除する。即ち、特
に画像処理範囲Ｓの横幅方向Ｘの周辺領域Ｐ（図３参
照）で検出される可能性のある傾斜が緩やかな画像信号
は、ゆず肌と判断して排除する。このレベル差判断手段
は、処理の複雑さを甘受するならば、双方の領域の面積
をさらに高精度に算出したり、互いの比を基にする等種
々の方法が考えられる。
５で抽出された微小欠陥である可能性のある大きさの画
像信号について、図２に示すように、横幅方向Ｘの中央
１／３領域及び縦幅方向Ｙの中央１／３領域が重なる中
央領域のドットで示す９個の画素の信号レベルの積算値
が、残りの周辺部における積算値に対して所定値以上で
あるか否か画素当りの平均信号レベル値として判断し
て、下回る場合は微小欠陥候補から排除する。即ち、特
に画像処理範囲Ｓの横幅方向Ｘの周辺領域Ｐ（図３参
照）で検出される可能性のある傾斜が緩やかな画像信号
は、ゆず肌と判断して排除する。このレベル差判断手段
は、処理の複雑さを甘受するならば、双方の領域の面積
をさらに高精度に算出したり、互いの比を基にする等種
々の方法が考えられる。
【００１５】図４及び図５を基に画像処理装置３０の動
作を画像信号の具体例を基に説明する。図４Ａに示すよ
うに、画像処理範囲Ｓの横幅方向Ｘの読み出し走査によ
る画像信号について微小欠陥の画像信号が検出されたと
する（図４Ａ及び図５Ａで微小欠陥のパルス幅は拡大し
て図示してある）。横幅方向Ｘの図で見て右方向へ信号
レベルの低下を走査することにより、微小欠陥によるパ
ルス状の変化画像領域Ａの立下りの画素位置であるエッ
ヂデータＤ及び光照射領域Ｂが立ち下がるエッヂデータ
Ｅを作成する。次いで、これらのエッヂの画素から７画
素分だけ右方向へ膨張処理を行って２値化された点線で
示す膨張画像信号を作成する（図４Ｂ及び図５Ｂ）。
作を画像信号の具体例を基に説明する。図４Ａに示すよ
うに、画像処理範囲Ｓの横幅方向Ｘの読み出し走査によ
る画像信号について微小欠陥の画像信号が検出されたと
する（図４Ａ及び図５Ａで微小欠陥のパルス幅は拡大し
て図示してある）。横幅方向Ｘの図で見て右方向へ信号
レベルの低下を走査することにより、微小欠陥によるパ
ルス状の変化画像領域Ａの立下りの画素位置であるエッ
ヂデータＤ及び光照射領域Ｂが立ち下がるエッヂデータ
Ｅを作成する。次いで、これらのエッヂの画素から７画
素分だけ右方向へ膨張処理を行って２値化された点線で
示す膨張画像信号を作成する（図４Ｂ及び図５Ｂ）。
【００１６】同様に同一読み出し走査ラインを右から左
へ走査し、変化画像領域ａ、Ｃのレベル低下のエッヂデ
ータＦ、Ｇの膨張画像信号を作成する（図４Ｃ及び図５
Ｃ）。続いて、これらの双方向の膨張画像信号を時間軸
を揃えて論理積処理を行うことにより、論理積信号Ｈを
作成する（図４Ｄ及び図５Ｄ）。この論理積信号を微小
欠陥候補としてラベリング処理し、車両外板上の位置を
特定して格納しておく。
へ走査し、変化画像領域ａ、Ｃのレベル低下のエッヂデ
ータＦ、Ｇの膨張画像信号を作成する（図４Ｃ及び図５
Ｃ）。続いて、これらの双方向の膨張画像信号を時間軸
を揃えて論理積処理を行うことにより、論理積信号Ｈを
作成する（図４Ｄ及び図５Ｄ）。この論理積信号を微小
欠陥候補としてラベリング処理し、車両外板上の位置を
特定して格納しておく。
【００１７】ラベリングされた微小欠陥候補となる画像
信号の信号領域面の大きさ、即ち画素数の多少で判断し
て所定の大きさよりも小さい画像信号が、微小欠陥候補
として残される。この大きさ判断により、例えばボデー
面の加工によるライン状の隆起もしくは凹部に起因する
画像信号は排除される。尚、ボデー面の加工により生じ
る微小欠陥よりも幅広いパルスは、論理積処理の段階で
排除される。
信号の信号領域面の大きさ、即ち画素数の多少で判断し
て所定の大きさよりも小さい画像信号が、微小欠陥候補
として残される。この大きさ判断により、例えばボデー
面の加工によるライン状の隆起もしくは凹部に起因する
画像信号は排除される。尚、ボデー面の加工により生じ
る微小欠陥よりも幅広いパルスは、論理積処理の段階で
排除される。
【００１８】さらに、処理領域の照明の境界領域で、ラ
ベリングされた微小欠陥候補の画像信号が、図３Ｂに示
すように、実線の微小欠陥に対して点線で示す頂部の変
化が緩やかな場合、信号レベルの中央領域の積算値の画
素当たりの平均値が両側の積算値の画素当たりの平均値
に対する差が小さくなるためにゆず肌と判断して排除す
る。
ベリングされた微小欠陥候補の画像信号が、図３Ｂに示
すように、実線の微小欠陥に対して点線で示す頂部の変
化が緩やかな場合、信号レベルの中央領域の積算値の画
素当たりの平均値が両側の積算値の画素当たりの平均値
に対する差が小さくなるためにゆず肌と判断して排除す
る。
【００１９】全塗面の検査終了後、微小欠陥データをラ
ベリングに従い画面に表示させたり或はプリントアウト
でき、目視による確認のために車両塗面の微小欠陥位置
が指示される。その際、車両外板に、例えばウオッシャ
ノズル孔が在り、連続する長い１個の画像信号としてラ
ベリングされることなく、不連続に検出されて通常考え
られる微小欠陥の最大数を越えて多数のラベルが発生さ
れた場合、その画像処理範囲Ｓの車両外板上の位置が別
の方法で指示される。このような塗面領域については、
目視により微小欠陥の有無を検査する。
ベリングに従い画面に表示させたり或はプリントアウト
でき、目視による確認のために車両塗面の微小欠陥位置
が指示される。その際、車両外板に、例えばウオッシャ
ノズル孔が在り、連続する長い１個の画像信号としてラ
ベリングされることなく、不連続に検出されて通常考え
られる微小欠陥の最大数を越えて多数のラベルが発生さ
れた場合、その画像処理範囲Ｓの車両外板上の位置が別
の方法で指示される。このような塗面領域については、
目視により微小欠陥の有無を検査する。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、光照射部分の
境界領域或いは特異な塗面構造部分に対してマスク画像
処理を行うことなく、車両塗面の微小欠陥がゆず肌を誤
認せずに効率良く検査できる。その際、請求項２によれ
ば、車両塗面上の特異な構造に起因して通常想定される
最大微小欠陥数を上回るラベリングが行われた場合、マ
スキング処理を行わなくても、自動検査の対象外である
旨が指示されて目視検査が促される。請求項３によれ
ば、画像処理範囲を平行光線で広く照射できるために、
中央領域の検出精度を向上させると共に、処理範囲を広
げて検査効率を一層高めることができる。
境界領域或いは特異な塗面構造部分に対してマスク画像
処理を行うことなく、車両塗面の微小欠陥がゆず肌を誤
認せずに効率良く検査できる。その際、請求項２によれ
ば、車両塗面上の特異な構造に起因して通常想定される
最大微小欠陥数を上回るラベリングが行われた場合、マ
スキング処理を行わなくても、自動検査の対象外である
旨が指示されて目視検査が促される。請求項３によれ
ば、画像処理範囲を平行光線で広く照射できるために、
中央領域の検出精度を向上させると共に、処理範囲を広
げて検査効率を一層高めることができる。
【図１】本発明の実施の形態による車両塗面の微小欠陥
検査装置の画像処理装置の構成を示す図である。
検査装置の画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】同画像処理装置のレベル差判断の処理動作を説
明する図である。
明する図である。
【図３】同画像処理装置の画像信号の読出し及びレベル
差判断の処理画像を説明する図である。
差判断の処理画像を説明する図である。
【図４】同画像処理装置の微小欠陥候補の検出動作を説
明する図である。
明する図である。
【図５】同画像処理装置の同微小欠陥候補の検出動作を
画像領域を基に説明する図である。
画像領域を基に説明する図である。
【図６】同微小欠陥検査装置の撮像装置を説明する図で
ある。
ある。
【図７】同撮像装置の面発光体の光照射状態を説明する
図である。
図である。
【図８】同微小欠陥検査装置の全体構成を説明する図で
ある。
ある。
【図９】同微小欠陥検査装置の塗面走査状態を説明する
図である。
図である。
１ 車両
１０ 面発光体
１１ 直管形蛍光灯
１２ スリット板
１３ フレネルレンズ
２０ 撮像装置
２１ ＣＣＤカメラ
３９、３９ａ ロボット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA12 AA49 BB05 BB25
CC11 DD04 FF04 FF26 GG03
GG18 HH03 HH12 JJ03 JJ26
LL10 LL28 MM07 PP04 PP15
PP22 PP25 QQ04 QQ13 QQ14
QQ25 QQ29 QQ32 RR08 UU05
UU07
2G051 AA89 AB02 AB12 AC19 BA01
BB09 CA04 CA07 CA11 DA15
EA08 EA11 EA12 EA14 EA16
EB01 ED09 ED12 ED15 ED21
Claims (3)
- 【請求項１】 面発光体と、その前方位置を向くように
面発光体に並置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、車両外面の車両塗面に対する
前記撮像装置の三次元位置及び姿勢を制御しつつ車両塗
面を走査する塗面走査装置と、面発光体で光照射された
車両塗面を撮像するイメージセンサから出力された画像
信号をメモリに格納し、所定の画像処理範囲にわたり読
出し走査することにより読み出された画像信号の信号レ
ベルが低下するのを検出して車両塗面に生じている微小
欠陥を自動的に検知する画像処理装置とを備えた車両塗
面の微小欠陥検査装置において、 画像処理装置が、画像処理範囲を一方向に順に直交方向
へシフトしつつ読出し走査することにより、画像信号の
信号レベルが所定レベルを上回って低下する画像信号領
域のエッヂを微分処理により検出するエッヂ検出手段
と、エッヂから一方向に標準的な微小欠陥の画像信号の
幅に相当する程度の画素数分だけ膨張処理をした２値化
の膨張画像信号を作成する膨張画像作成手段と、前記画
像処理範囲を前記一方向の正反対方向に順に直交方向へ
シフトしつつ読出し走査することにより、画像信号の信
号レベルが所定レベルを上回って低下する画像信号領域
のエッヂを微分処理により検出するエッヂ検出手段と、
前記正反対方向のエッヂから前記正反対方向に標準的な
微小欠陥の画像信号の幅に相当する程度の画素数分だけ
膨張処理をした２値化の膨張画像信号を作成する膨張画
像作成手段と、同一読み出し走査ラインの前記一方向及
び前記正反対方向の前記膨張画像信号の時間軸を揃えた
論理積信号を作成する論理積手段と、前記論理積信号を
ラベリング処理し、画像信号中の微小欠陥候補となる画
像信号の車両塗面上の位置を設定するラベリング手段
と、ラベリングされた画像信号のうち信号領域の面形状
の大きさが所定の大きさを下回る画像信号を抽出する形
状判断手段と、この形状判断手段で抽出された画像信号
について信号領域の周辺部と中央部との信号レベルの差
が所定値よりも大きな画像信号を抽出するレベル差判断
手段とを備えたことを特徴とする車両塗面の微小欠陥検
査装置。 - 【請求項２】 画像処理範囲について想定される最大微
小欠陥数を上回る個数の論理積信号がラベリング処理さ
れたか否かを判断するラベル数判定手段を備えたことを
特徴とする請求項１記載の車両塗面の微小欠陥検査装
置。 - 【請求項３】 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に沿った縦長のスリット
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横幅方向の拡散が抑制された平
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
特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両塗面の微小
欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068288A JP4014027B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 車両塗面の微小欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068288A JP4014027B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 車両塗面の微小欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003270162A true JP2003270162A (ja) | 2003-09-25 |
| JP4014027B2 JP4014027B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=29199419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002068288A Expired - Fee Related JP4014027B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 車両塗面の微小欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4014027B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006058024A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Optex Fa Co Ltd | 画像の一致度判定方法および装置 |
| JP2006242814A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Kanto Auto Works Ltd | 表面検査装置 |
| WO2018221006A1 (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-06 | コニカミノルタ株式会社 | 表面欠陥検査装置および該方法 |
-
2002
- 2002-03-13 JP JP2002068288A patent/JP4014027B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006058024A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Optex Fa Co Ltd | 画像の一致度判定方法および装置 |
| JP2006242814A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Kanto Auto Works Ltd | 表面検査装置 |
| WO2018221006A1 (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-06 | コニカミノルタ株式会社 | 表面欠陥検査装置および該方法 |
| JPWO2018221006A1 (ja) * | 2017-05-29 | 2020-04-02 | コニカミノルタ株式会社 | 表面欠陥検査装置および該方法 |
| US10768118B2 (en) | 2017-05-29 | 2020-09-08 | Konica Minolta, Inc. | Surface defect inspection device and method |
| JP7021667B2 (ja) | 2017-05-29 | 2022-02-17 | コニカミノルタ株式会社 | 表面欠陥検査装置および該方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4014027B2 (ja) | 2007-11-28 |
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