JP2009042022A - 画像検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象の良否検査を正確に行うことができる画像検査装置を提供する。
【解決手段】照明ランプ３が電線２に光をあてる。カメラ４が電線２を撮像する。反射部材１０が、照明ランプ３からの光をカメラ４に入射しない位置に反射する。制御装置９が、カメラ４が撮像した画像を取り込んで電線２の良否を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像検査装置に係り、特に、検査対象に光をあてる光源と、検査対象を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された検査対象の画像を画像処理して検査対象の良否を判定する判定手段と、を有する画像検査装置に関するものである。

上述した画像検査装置としては、様々なものが提案されている（例えば特許文献１、２）。その一例として、例えば図４に示すような画像検査装置１が提案されている。この画像検査装置１は、電線２（検査対象）の良否を検査する装置である。同図に示すように、画像検査装置１は、電線２に光をあてる照明ランプ３（光源）と、電線２を撮像するカメラ４（撮像手段）と、カメラ４により撮像された電線２の画像が入力される制御装置９（判定手段）と、上記電線２、照明ランプ３、及び、カメラ４、を収容する測定箱５と、を備えている。

上記制御装置９は、例えばカメラ４により撮像された画像を電線２の長手方向に沿って走査する。電線２の画像は、電線２の被覆が正常な部分は明るくなり電線２の被覆が異常な部分は暗くなる。このことに着目して、制御装置９は、例えばカメラ４により撮像された画像を電線２の長手方向に沿って走査して、長手方向に隣り合う画素の階調差に基づいて電線２の被覆の良否を検査している。しかしながら、上述した画像検査装置１においては、照明ランプ３から出射されて電線２に当たらずに測定箱５で反射された反射光Ｌ１がカメラ４に入射される。このため、図５に示すように電線２の上下に照明ランプ３の反射光Ｌ１が映りこんでしまい、電線２の良否検査を正確に行うことができない、という問題があった。

上述した画像検査装置としては、上述した階調差に基づいて検査対象の良否を判定する装置の他に例えば検査対象の画像と基準画像とを比較して良否判定するものなど様々な装置が提案されている。何れの装置も、検査対象の画像に検査対象以外のものが映りこむと正確に検査対象の良否検査を行うことができない、という問題があった。

この問題を解決するために電線２のカメラ４側とは逆側につや消し加工を施した黒い板を配置して照明ランプ３の反射を防止していたが、反射光Ｌの映り込みは完全に消えなかった。また、測定箱５の照明ランプ３からの光が反射する部分をくりぬくと、背景の人や設備が映りこんでしまい、依然、電線２の良否検査を正確に行うことができなかった。
特開２００２−１０７３０２号公報 特開２００２−１７５５１９号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、検査対象の良否検査を正確に行うことができる画像検査装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、検査対象に光をあてる光源と、前記検査対象を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記検査対象の画像を画像処理して前記検査対象の良否を判定する判定手段と、を有する画像検査装置において、反射部材が、前記検査対象よりも前記光源から離れた側の位置に前記光源の光軸に対して前記光源からの光を前記撮像手段に入射しない位置に反射するような角度で設けられていることを特徴とする画像検査装置に存する。

請求項２記載の発明は、前記光源の光軸、及び、前記撮像手段の光軸、が平行になるように前記光源及び前記撮像手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像検査装置に存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、反射部材が、光源からの光を撮像手段に入射しない位置に反射するので、光源からの反射光が撮像手段により撮像された画像に映りこむことがなく、検査対象の良否検査を正確に行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、光源の光軸、及び、撮像手段の光軸、が平行になるように光源及び撮像手段が設けられているので、検査対象を明るく照らすことができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の画像検査装置１の一実施の形態を示す構成図である。図１に示す画像検査装置１は、検査対象としての電線２の良否を判定する装置である。電線２は、導電性の芯線と該芯線を被覆する絶縁性の合成樹脂からなる被覆部とを備えている。電線２は、いわゆる被覆電線である。電線２の被覆部は、キズや異物が混入、未ゲル・焼け、材料が凝集するなどの不良品が発生することがある。図１に示す画像検査装置１は、電線２の被覆部の良否判定を行う。

同図に示すように、画像検査装置１は、図示しない電線保持機構と、光源としての照明ランプ３と、撮像手段としてのカメラ４と、測定箱５と、入力装置６と、表示装置７と、出力装置８と、制御装置９と、反射部材１０と、を備えている。上記照明ランプ３は、電線２に向かって光をあてる。照明ランプ３として、例えば、周知の高輝度のハロゲンランプなどを用いることができる。

電線保持機構は、長尺状の電線２が巻かれているロールと、ロールに巻かれた電線２を挟む一対の送り出しロール（何れも図示せず）と、から構成されている。一対の送り出しロールは、互いの間に電線２を挟み、かつこの電線２の長手方向に沿ってガイドロールから引っ張る。送り出しロールは、電線２の長手方向に沿って電線を引っ張って移動させる引っ張り手段をなしている。このように、送り出しロールは、電線２の長手方向にそって電線２を移動させることで、電線２の長手方向に沿って後述するカメラ４と、電線２とを相対的に移動させる。

カメラ４は、電線２を撮像可能に設けられている。即ち、カメラ４は、照明ランプ３から出射されて電線２で反射された光を入射できるように設けられている。カメラ４は、例えばマトリクス状に配置された撮像素子と、この撮像素子に光を導くレンズと、を備えている。カメラ４は、撮像素子が複数の段階で入射された光の強弱を検知する。カメラ４は、濃淡付きのいわゆる白黒の映像を撮像する。上記照明ランプ３及びカメラ４は、照明ランプ３の光軸、及び、カメラ４の光軸、が互いに平行になるように設けられている。これにより、電線２を明るく照らすことができる。

上記測定箱５は箱状に形成されていて、その底面には電線２の長手方向と平行になるように取付板１１が立設されている。そして、この取付板１１の電線２側の面に、上記一対の照明ランプ３及びカメラ４が取り付けられている。一対の照明ランプ３は、カメラ４の上下方向の一方側と他方側とに配置されている。測定箱５は、内部に、照明ランプ３と、カメラ４と、電線２と、を収容している。

入力装置６は、検査対象としての電線２の品番などの画像検査装置１の設定状況などを制御装置９に入力するために用いられている。このように、入力装置６は、画像検査装置１の各種の操作を行うために用いられる。入力装置６として、周知のキーボード、マウス、各種のスイッチや操作ボタンなどを用いることができる。

表示装置７は、画像検査装置１の運転状況または、検査した電線２の良否などを表示する。表示装置７として、周知のＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）などを用いることができる。

出力装置８は、画像検査装置１が検査した電線２の良否などを出力する。出力装置８として、前記検査結果などを印字する周知のプリンタや、前記検査結果などを電子情報としてＣＤ−ＲＯＭなどの各種の記録媒体に書き込み可能なＣＤ−ＲＯＭ駆動装置を用いることができる。

制御装置９は、周知のＣＰＵ９Ａと、ＲＯＭ９Ｂと、ＲＡＭ９Ｃと、を備えたコンピュータである。制御装置９は、照明ランプ３とカメラ４と入力装置６と表示装置７と出力装置８とに接続している。制御装置９は、図示しない電線保持機構と照明ランプ３とカメラ４と入力装置６と表示装置７と出力装置８とを制御して、画像検査装置１全体の制御をつかさどる。

制御装置９は、カメラ４が撮像した電線２の画像を取り込んで一旦保存しておく。なお、この画像は、２次元に配列された各画素での光の強さが例えば２５６段階の強弱で示されたデジタル画像情報となっている。

電線２の画像は、被覆部が正常な部分は明色となり、被覆部にキズなどの異常が生じている部分は暗色となる。このことに着目して、制御装置９は、例えば電線２の画像を電線２の長手方向に沿って走査して、長手方向に隣り合う画素同士の階調差を求める。そして、制御装置９は、求めた階調差がたとえば１５階調以上であるとキズなどの異常が生じていると判断する。

反射部材１０は、下端に向かうに従って照明ランプ３に近づくように測定箱５に斜めに立てかけられている。即ち、反射部材１０は、電線２よりも照明ランプ３から離れた側の位置に照明ランプ３の光軸に対して照明ランプ３からの光をカメラ４に入射しない位置に反射するような角度で設けられている。反射部材１０は、白色のアクリル板などを用いることができる。

次に、上述した構成の画像検査装置１の動作について、図３を参照して説明する。図３は、制御装置９の画像検査処理手順を示すフローチャートである。まず、照明ランプ３を点灯させる。照明ランプ３から出射される光Ｌは、電線２の被覆部で反射した後、カメラ４に入射される。一方、照明ランプ３から出射されて電線２の上下を通過した光Ｌは、反射部材１０でカメラ４に入射しない位置に反射される。

これにより、図５に示すように、従来の画像検査装置１で撮像した電線２の画像は電線２の上下に照明の反射光が映りこんでしまっていたが、本発明の画像検査装置１で撮像した電線２の画像は、図２に示すように、電線２の上下に照明の反射光が映りこむことがない。即ち、電線２が明色となり、電線２の背景が暗色となる。制御装置９は、電線保持機構を制御して電線２の移動を開始させる（ステップＳ１）。次に、制御装置９は、カメラ４からの画像を取り込んで、ＲＡＭ９Ｃなどのメモリに記憶させる（ステップＳ２）。その後、制御装置９は、ステップＳ１で取り込んだ画像を電線２の長手方向に走査して、長手方向に隣り合う画素同士の階調差を求める（ステップＳ３）。

その後、制御装置９は、判定手段として働き、ステップＳ２で求めた階調差が１５階調以上あれば電線２が不良であると判定すると共に１５階調未満であれば電線が良品であると判定する判定処理を行う（ステップＳ４）。制御装置９は、ステップＳ４の判定処理で電線２の被覆部が正常であると判定すれば（ステップＳ５でＹ）その旨を表示装置７に表示して（ステップＳ６）、再びステップＳ２に戻る。一方、制御装置９は、ステップＳ４の判定処理で電線２の被覆部が異常であると判定すれば（ステップＳ５でＮ）、電線２の移動を停止すると共にその旨を表示装置７に表示して（ステップＳ７）、処理を終了する。

上述した画像検査装置１によれば、反射部材１０が、照明ランプ３からの光をカメラ４に入射しない位置に反射するので、照明ランプ３からの反射光がカメラ４により撮像された画像に映りこむことがなく、電線２の良否検査を正確に行うことができる。

なお、上述した実施形態によれば、検査対象を電線２としていたが、本発明はこれに限ったものではない。検査対象としては、画像処理により良否が判定できるようなものであればよく、例えば端子金具の接続部などであってもよい。

また、上述した実施形態によれば、電線２の長手方向に画像を走査して求めた階調差に基づいて良否判定を行っていたが、本発明はこれに限ったものではない。判定方法としては、カメラ４が撮像した画像を画像処理して判定する方法であればよく、例えば画像を２値化処理して得た２値画像の白画素領域や黒画素領域の面積と閾値との比較によって良否を判定する方法であってもよいし、検査対象の画像と基準画像とを比較して良否判定をおこなってもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の画像検査装置の一実施の形態を示す構成図である。 図１に示す画像検査装置を構成するカメラで撮像した電線の画像である。 図１に示す制御装置の画像検査処理手順を示すフローチャートである。 従来の画像検査装置の一例を示す構成図である。 従来の画像検査装置を構成するカメラで撮影した電線の画像である。

符号の説明

１ 画像検査装置
２ 電線（検査対象）
３ 照明ランプ（光源）
４ カメラ（撮像手段）
９ 制御装置（判定手段）
１０ 反射部材

Claims (2)

1. 検査対象に光をあてる光源と、前記検査対象を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記検査対象の画像を画像処理して前記検査対象の良否を判定する判定手段と、を有する画像検査装置において、
   反射部材が、前記検査対象よりも前記光源から離れた側の位置に前記光源の光軸に対して前記光源からの光を前記撮像手段に入射しない位置に反射するような角度で設けられていることを特徴とする画像検査装置。
2. 前記光源の光軸、及び、前記撮像手段の光軸、が平行になるように前記光源及び前記撮像手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像検査装置。

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