JP2009276250A - Device and method for inspecting quality of weld bead - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure an appearance profile of a weld bead, improve reliability of inspection and inspection accuracy of quality of the weld bead. <P>SOLUTION: A device for inspecting a weld bead includes a color-imaging section 3 for color-imaging the appearance profile of the weld bead 22, by receiving irradiated beams irradiated towards the surface of the weld beam 22; an image formation section 40a for forming an inspection image of each color component by decomposing color imaging data to a plurality of color components; a mask region formation section 40b for forming a mask region, by extracting a predetermined image region from an inspection image formed by one-color component of the inspection image, an image processing section 40c for conducting, by masking a position corresponding to the inspection image formed by other color component, based on the mask region and extracting an analyzed image in an non-mask region, predetermined image processing to the analyzed image, and an inspection section 41 for inspecting the quality of the weld bead, based on the analyzed image that has conducted image processing. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、溶接ビードの品質検査装置およびその方法の技術に関し、より詳細には、溶接ビードの外観形状に基づいて溶接ビードの溶接欠陥を検査する溶接ビードの品質検査装置およびその方法に関する。   More particularly, the present invention relates to a weld bead quality inspection apparatus and method for inspecting weld defects of a weld bead based on the appearance shape of the weld bead.

近年、自動車の製造工程では、薄板鋼板などの一対の母材を突合せ溶接(アーク溶接)した結合構造物が多く用いられている。このような結合構造物は、溶接時に、薄板鋼板の溶接部(溶接ビード)の表面にアンダーカット・ブローホール・溶け落ち・穴あき等の穴欠陥や、芯ずれやくびれ等の幅方向の品質不良など、様々な溶接欠陥が生じる場合がある。そして、このような溶接欠陥が生じたままでは、プレス成形において成形時の荷重によって溶接部に亀裂が生じたり、溶接部の接合強度が著しく低下したりするという問題がある。   2. Description of the Related Art In recent years, in a manufacturing process of an automobile, a joined structure in which a pair of base materials such as a thin steel plate is butt welded (arc welding) is often used. Such a bonded structure has a quality in the width direction such as undercuts, blowholes, burn-outs, perforations, and misalignment and constriction on the surface of the welded portion (weld bead) of thin steel plate during welding. Various welding defects such as defects may occur. If such a welding defect still occurs, there is a problem that a crack is generated in the welded part due to a load at the time of molding in press molding, or the joint strength of the welded part is significantly reduced.

そこで、これまでにも溶接ビードの溶接欠陥を検査するための溶接ビードの品質検査装置に関する技術が多く提案されている。溶接ビードの溶接欠陥は、溶接ビードの外観形状(表面形状や二次元形状など)を目視することで判定されていたが、これらの品質検査装置により、溶接ビードの外観形状の撮像画像に基づいて溶接欠陥が自動で判定できるようになった。   Thus, many techniques related to a quality inspection device for a weld bead for inspecting a weld defect of the weld bead have been proposed. The weld defect of the weld bead was determined by visually observing the appearance shape (surface shape, two-dimensional shape, etc.) of the weld bead. Welding defects can now be determined automatically.

従来の溶接ビードの品質検査装置としては、例えば、溶接ビードの表面に向けて照射されたスリット状のレーザ光を受光して得られた光切断画像より溶接ビードの外観形状を測定し、かかる外観形状に基づいて溶接ビードの溶接欠陥を検査する構成が公知となっている。かかる品質検査装置では、具体的には、CCDカメラ等の撮像手段により溶接ビード表面で反射したレーザ光が撮像され、撮像された画像データに基づいて解析画像が抽出され、さらに抽出された解析画像に所定の画像処理が行われることで、画像処理された解析画像に基づいて溶接ビードの溶接欠陥が検査される。   As a conventional weld bead quality inspection device, for example, the appearance shape of a weld bead is measured from a light cut image obtained by receiving a slit-shaped laser beam irradiated toward the surface of the weld bead, and such appearance A configuration for inspecting a weld defect of a weld bead based on a shape is known. In such a quality inspection apparatus, specifically, laser light reflected on the surface of the weld bead is imaged by an imaging means such as a CCD camera, an analysis image is extracted based on the imaged image data, and the extracted analysis image is further extracted. When the predetermined image processing is performed, the welding defect of the weld bead is inspected based on the analysis image subjected to the image processing.

また、その他の溶接ビードの品質検査装置としては、特許文献1に、レーザ溶接部(溶接ビード)を赤外線カメラで撮像し、得られた赤外線画像における輝度の差をレーザ溶接部表面の赤外線放射率の差を表す指標とみなして溶接部領域を検出し、溶接部領域の形状、輝度値の分布パターン等に基づいてレーザ溶接部の溶接の良否を判定する構成が開示されている。
また、特許文献2には、溶接部(溶接ビード)に縞模様などの規則的な光パターンが投射された第一画像データから三次元の溶接部輪郭を認識し、三次元の溶接部輪郭を認識できない領域については、光パターンが投射されていない第二画像データから二次元の溶接輪郭で補完することで、完成された三次元の溶接部輪郭に基づいて溶接部の溶接の良否を判定する構成が開示されている。
特開2003−65985号公報 特開2006−275536号公報
As another weld bead quality inspection device, Patent Document 1 discloses a laser welded portion (weld bead) imaged by an infrared camera, and the difference in luminance in the obtained infrared image is determined as an infrared emissivity on the surface of the laser welded portion. A configuration is disclosed in which a welded region is detected as an index representing the difference between the two, and the quality of welding of the laser welded portion is determined based on the shape of the welded region, the distribution pattern of luminance values, and the like.
Further, Patent Document 2 recognizes a three-dimensional welded part outline from first image data in which a regular light pattern such as a stripe pattern is projected on a welded part (welded bead), and the three-dimensional welded part outline is obtained. For the unrecognizable region, the quality of the welded part is judged based on the completed three-dimensional welded part outline by complementing it with the two-dimensional welded outline from the second image data on which the light pattern is not projected. A configuration is disclosed.
JP 2003-65985 A JP 2006-275536 A

しかしながら、上述した従来の溶接ビードの品質検査装置の構成では、(溶接ビードが形成される)溶接部の形状や構成によって、照射光又は反射光が拡散・散乱してしまい、溶接ビードの外観形状を精度よく測定することができなかった。すなわち、溶接ビードの表面に向けて照射されたレーザ光は、溶接部の凹凸形状によって拡散・散乱されるため、隣接するレーザ光が相互に干渉してしまい、解析画像において溶接ビードの外観形状を正確に特定することができなかった。そして、このように溶接ビードの外観形状の特定精度が悪いと、溶接ビードにおいて穴欠陥の有無の判定や穴欠陥の種類の特定など、溶接欠陥の検査精度が低下してしまうといった課題が生じていた。   However, in the configuration of the above-described conventional weld bead quality inspection device, the irradiated light or reflected light is diffused / scattered depending on the shape and configuration of the welded portion (where the weld bead is formed), and the appearance shape of the weld bead. Could not be measured accurately. In other words, the laser light emitted toward the surface of the weld bead is diffused and scattered by the uneven shape of the weld, so adjacent laser lights interfere with each other, and the appearance shape of the weld bead is determined in the analysis image. Could not be accurately identified. And if the accuracy of specifying the appearance shape of the weld bead is poor in this way, there is a problem that the inspection accuracy of the weld defect is reduced, such as determination of the presence or absence of a hole defect in the weld bead and specification of the type of hole defect. It was.

また、上述した特許文献1及び特許文献2に開示される溶接ビードの品質検査装置は、縞模様などの規則的な光パターンが投射された溶接ビードの赤外線画像に基づいて溶接ビードの外観形状を測定するように構成されているため、上述した従来の品質検査装置の場合と同様に、反射光の拡散・散乱の影響を受けることによって解析画像の特定精度に劣っていた。そのため、溶接ビードの外観形状の測定精度が悪く、溶接ビードの溶接欠陥の検査精度に劣っていた。   Moreover, the quality inspection apparatus of the weld bead disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above has an appearance shape of the weld bead based on an infrared image of the weld bead on which a regular light pattern such as a stripe pattern is projected. Since it is configured to measure, similarly to the above-described conventional quality inspection apparatus, it is inferior in the accuracy of specifying the analysis image due to the influence of the diffusion and scattering of the reflected light. Therefore, the measurement accuracy of the appearance shape of the weld bead is poor, and the inspection accuracy of the weld defect of the weld bead is poor.

そこで、本発明においては、溶接ビードの品質検査装置およびその方法に関し、前記従来の課題を解決するもので、溶接ビードの外観形状を精度よく特定して、検査の信頼性を高め、ひいては溶接ビードの品質良否の検査精度を向上させた溶接ビードの品質検査装置およびその方法を提供することを目的とするものである。   Therefore, the present invention relates to a weld bead quality inspection apparatus and method for solving the above-described conventional problems, and accurately identifies the appearance shape of the weld bead to increase the reliability of the inspection, and thus the weld bead. It is an object of the present invention to provide a weld bead quality inspection apparatus and method for improving the quality accuracy of the inspection.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.

すなわち、請求項1においては、溶接ビードの外観形状に基づいて溶接ビードの溶接欠陥を検査する溶接ビードの品質検査装置において、溶接ビード表面に向けて照射された照射光の反射光を受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像するカラー撮像手段と、前記カラー撮像手段により取得されたカラー撮像データを複数の色成分に分解して、各色成分の検査画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段により生成された検査画像のうち、一の色成分で生成された検査画像から所定の画像領域を抽出してマスク領域を生成するマスク領域生成手段と、前記マスク領域生成手段により生成されたマスク領域に基づいて、他の色成分で生成された検査画像の対応する位置をマスクして非マスク領域内の解析画像を抽出し、該解析画像に対して所定の画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビードの品質を検査する品質検査手段とを有するものである。   That is, in claim 1, in the weld bead quality inspection device that inspects a weld defect of the weld bead based on the appearance shape of the weld bead, the reflected light of the irradiation light irradiated toward the surface of the weld bead is received. Color imaging means for color imaging of the appearance shape of the weld bead, image generation means for decomposing the color imaging data acquired by the color imaging means into a plurality of color components, and generating an inspection image of each color component, and Of the inspection images generated by the image generation means, a mask area generation means for extracting a predetermined image area from the inspection image generated with one color component and generating a mask area; and the mask area generation means Based on the mask area, the analysis image in the non-mask area is extracted by masking the corresponding position of the inspection image generated with other color components, and the analysis image Those having image processing means for performing predetermined image processing, and quality inspection means for inspecting the quality of the weld bead based on the analysis image which the image processing has been performed by the image processing means is.

請求項2においては、前記カラー撮像手段は、溶接ビードの長さ方向に沿って照射された赤外スリット光と、溶接ビードの所定の測定範囲に向けて照射された範囲光との反射光をそれぞれ受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像し、前記画像生成手段は、RGBの各色成分の検査画像を生成し、前記マスク領域生成手段は、前記画像生成手段により生成されたB成分の検査画像から、溶接ビードの幅方向領域を含む画像領域を抽出してマスク領域を生成するものである。   According to a second aspect of the present invention, the color image pickup means reflects reflected light of the infrared slit light irradiated along the length direction of the weld bead and the range light irradiated toward a predetermined measurement range of the weld bead. Receiving light respectively, color imaging of the appearance shape of the weld bead, the image generating means generates an inspection image of each color component of RGB, and the mask area generating means is the B component generated by the image generating means A mask region is generated by extracting an image region including a width direction region of the weld bead from the inspection image.

請求項3においては、前記画像処理手段は、前記マスク領域生成手段により生成されたマスク領域に基づいて、前記画像生成手段により生成されたR成分の検査画像の対応する位置をマスクし、前記品質検査手段は、前記画像処理手段により画像処理が行われた解析画像に現れた複数の縞線から、溶接ビード表面の穴欠陥の有無を判定するものである。   The image processing means masks the corresponding position of the R component inspection image generated by the image generation means based on the mask area generated by the mask area generation means, and the quality The inspection means determines the presence or absence of a hole defect on the surface of the weld bead from a plurality of stripe lines appearing in the analysis image subjected to the image processing by the image processing means.

請求項4においては、前記品質検査手段は、前記画像処理手段により画像処理が行われた解析画像を、溶接ビードの幅方向に対して所定量内側に形成される内側領域と、該内側領域以外の外側領域とに分割し、穴欠陥の位置及び種類を特定するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, the quality inspection unit includes an inner region formed on the inner side by a predetermined amount with respect to the width direction of the weld bead and an analysis region that has been subjected to image processing by the image processing unit. And the position and type of the hole defect are specified.

請求項5においては、前記品質検査手段は、前記画像処理手段により画像処理された解析画像の画像領域と、予め設定された基準画像領域との差分を算出して、溶接ビードの幅方向の品質不良を判定するものである。   According to a fifth aspect of the present invention, the quality inspection means calculates a difference between the image area of the analysis image image-processed by the image processing means and a preset reference image area, and thereby determines the quality in the width direction of the weld bead. It is for judging a defect.

請求項6においては、前記カラー撮像手段は、溶接ビードの所定の測定範囲に向けて照射された範囲光の反射光を受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像し、前記画像生成手段は、RGBの各成分の検査画像を生成し、前記マスク領域生成手段は、前記画像生成手段により生成されたR成分の検査画像から、溶接ビード表面の濃淡部を含む所定領域の画像領域を抽出してマスク領域を生成するものである。   According to a sixth aspect of the present invention, the color imaging means receives the reflected light of the range light irradiated toward the predetermined measurement range of the weld bead, performs color imaging of the appearance shape of the weld bead, and the image generation means , RGB inspection images are generated, and the mask area generation means extracts an image area of a predetermined area including the shading portion of the weld bead surface from the R component inspection image generated by the image generation means. To generate a mask region.

請求項7においては、前記画像処理手段は、前記マスク領域生成手段により生成されたマスク領域に基づいて、前記画像生成手段により生成されたB成分の検査画像の対応する位置をマスクし、前記品質検査手段は、前記画像処理手段により画像処理が行われた解析画像に現れた濃淡部の面積を算出して、溶接ビード表面に形成された穴欠陥の品質不良を判定するものである。   The image processing means masks the corresponding position of the B component inspection image generated by the image generation means based on the mask area generated by the mask area generation means, and the quality The inspection means calculates the area of the shaded portion appearing in the analysis image subjected to the image processing by the image processing means, and determines the quality defect of the hole defect formed on the surface of the weld bead.

請求項8においては、溶接ビードの外観形状に基づいて溶接ビードの溶接欠陥を検査する溶接ビードの品質検査方法において、溶接ビード表面に向けて照射された照射光の反射光を受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像するカラー撮像工程と、前記カラー撮像工程により取得されたカラー撮像データを複数の色成分に分解して、各色成分の検査画像を生成する画像生成工程と、前記画像生成工程により生成された検査画像のうち、一の色成分で生成された検査画像から所定の画像領域を抽出してマスク領域を生成するマスク領域生成工程と、前記マスク領域生成工程により生成されたマスク領域に基づいて、他の色成分で生成された検査画像の対応する位置をマスクして非マスク領域内の解析画像を抽出し、該解析画像に対して所定の画像処理を行う画像処理工程と、前記画像処理工程により画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビードの品質を検査する品質検査工程とを有するものである。   According to claim 8, in the weld bead quality inspection method for inspecting weld defects of the weld bead based on the appearance shape of the weld bead, the reflected light of the irradiation light irradiated toward the surface of the weld bead is received, and welding is performed. A color imaging process for color imaging the appearance shape of the bead, an image generation process for decomposing the color imaging data acquired by the color imaging process into a plurality of color components and generating an inspection image of each color component, and the image generation A mask region generating step for generating a mask region by extracting a predetermined image region from an inspection image generated with one color component among the inspection images generated by the steps, and the mask generated by the mask region generating step Based on the region, the analysis image in the non-mask region is extracted by masking the corresponding position of the inspection image generated with other color components, and a predetermined value is applied to the analysis image. An image processing step of performing image processing, and has a quality inspection process for inspecting the quality of the weld bead based on the analysis image which the image processing has been performed by the image processing step.

請求項9においては、前記カラー撮像工程は、溶接ビードの長さ方向に沿って照射された赤外スリット光と、溶接ビードの所定の測定範囲に向けて照射された範囲光との反射光をそれぞれ受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像し、前記画像生成工程は、RGBの各色成分の検査画像を生成し、前記マスク領域生成工程は、前記画像生成工程により生成されたB成分の検査画像から、溶接ビードの幅方向領域を含む画像領域を抽出してマスク領域を生成するものである。   According to a ninth aspect of the present invention, the color imaging step includes the reflected light of the infrared slit light irradiated along the length direction of the weld bead and the range light irradiated toward the predetermined measurement range of the weld bead. Receiving light respectively, color imaging of the appearance shape of the weld bead, the image generation step generates an inspection image of each color component of RGB, and the mask region generation step includes the B component generated by the image generation step A mask region is generated by extracting an image region including a width direction region of the weld bead from the inspection image.

請求項10においては、前記画像処理工程は、前記マスク領域生成手段により生成されたマスク領域に基づいて、前記画像生成工程により生成されたR成分の検査画像の対応する位置をマスクし、前記品質検査工程は、前記画像処理工程により画像処理が行われた解析画像に現れた複数の縞線から、溶接ビード表面の穴欠陥の有無を判定するものである。   The image processing step masks the corresponding position of the R component inspection image generated by the image generation step based on the mask region generated by the mask region generation unit, and the quality In the inspection step, the presence or absence of a hole defect on the surface of the weld bead is determined from a plurality of striped lines appearing in the analysis image subjected to the image processing in the image processing step.

請求項11においては、前記カラー撮像工程は、溶接ビードの所定の測定範囲に向けて照射された範囲光の反射光を受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像し、前記画像生成工程は、RGBの各成分の検査画像を生成し、前記マスク領域生成工程は、前記画像生成工程により生成されたR成分の検査画像から、溶接ビード表面の濃淡部を含む所定領域の画像領域を抽出してマスク領域を生成するものである。   In the eleventh aspect, the color imaging step receives reflected light of the range light irradiated toward a predetermined measurement range of the weld bead to perform color imaging of the appearance shape of the weld bead, and the image generation step includes , RGB inspection images are generated, and the mask region generation step extracts an image region of a predetermined region including a shading portion of the weld bead surface from the R component inspection image generated by the image generation step. To generate a mask region.

請求項12においては、前記画像処理工程は、前記マスク領域生成工程により生成されたマスク領域に基づいて、前記画像生成工程により生成されたB成分の検査画像の対応する位置をマスクし、前記品質検査工程は、前記画像処理工程により画像処理が行われた解析画像に現れた濃淡部の面積を算出して、溶接ビード表面に形成された穴欠陥の品質不良を判定するものである。   The image processing step masks the corresponding position of the B component inspection image generated by the image generation step based on the mask region generated by the mask region generation step, and the quality In the inspection step, the area of the shaded portion appearing in the analysis image that has been subjected to the image processing in the image processing step is calculated, and the quality defect of the hole defect formed on the surface of the weld bead is determined.

本発明のように構成することで、マスク領域に基づいて解析画像が抽出されるため検査範囲が絞り込まれて画像処理の精度が向上するとともに、所定の色成分の検査画像が用いられるため品質検査の目的に応じてレーザ光の拡散・散乱の影響が低減された高精度の解析画像を得ることができる。そのため、溶接ビードの外観形状を精度よく測定して、検査の信頼性を高め、ひいては溶接ビードの品質良否の検査精度を向上させることができる。   By configuring as in the present invention, the analysis image is extracted based on the mask region, so that the inspection range is narrowed to improve the accuracy of the image processing, and the inspection image of a predetermined color component is used, so that the quality inspection is performed. According to the purpose, it is possible to obtain a highly accurate analysis image in which the influence of diffusion and scattering of laser light is reduced. Therefore, it is possible to accurately measure the appearance shape of the weld bead to increase the reliability of the inspection, and to improve the inspection accuracy of the quality of the weld bead.

次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図1は本発明の第一実施例に係る品質検査装置の全体的な構成を示した図、図2は処理検査部の構成を示した機能ブロック図、図3は画像生成部で生成されるR成分及びB成分の検査画像を示した図、図4はマスク領域生成部で作成されるマスク領域を示した図、図5は画像処理部で抽出される解析画像を示した図、図6は検査部で抽出される実測画像領域及び基準画像領域を示した図、図7は本実施例の品質検査方法を示したフローチャート、図8は第二実施例に係る品質検査装置の全体的な構成を示した図、図9は図8における結合構造物の溶接部を拡大して示した平面図、図10は処理検査部の構成を示した機能ブロック図、図11は画像生成部で生成される検査画像を示した図、図12はマスク領域生成部で作成されるマスク領域を示した図、図13は第二実施例の品質検査方法を示したフローチャートである。
なお、以下の実施例においては、溶接ビード22の幅方向をX方向、溶接ビード22の長さ方向をY方向とする。
Next, the best mode for carrying out the invention will be described.
1 is a diagram showing an overall configuration of a quality inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of a processing inspection unit, and FIG. 3 is generated by an image generation unit FIG. 4 is a diagram showing an inspection image of R component and B component, FIG. 4 is a diagram showing a mask region created by the mask region generation unit, FIG. 5 is a diagram showing an analysis image extracted by the image processing unit, and FIG. Is a diagram showing an actual measurement image region and a reference image region extracted by the inspection unit, FIG. 7 is a flowchart showing the quality inspection method of the present embodiment, and FIG. 8 is an overall view of the quality inspection apparatus according to the second embodiment. FIG. 9 is an enlarged plan view showing the welded portion of the joint structure in FIG. 8, FIG. 10 is a functional block diagram showing the configuration of the processing inspection unit, and FIG. 11 is generated by the image generating unit. FIG. 12 shows a mask region created by the mask region generation unit. The figure 13 is a flow chart showing the inspection method of the second embodiment.
In the following embodiments, the width direction of the weld bead 22 is the X direction, and the length direction of the weld bead 22 is the Y direction.

図1に示すように、本実施例の品質検査装置1は、自動車の製造工程において自動車ボディに用いられる結合構造物2の検査工程で適用される。結合構造物2は、母材として一対の薄板鋼板20・20が突合せ溶接(レーザ溶接)により結合されており、具体的には、一対の薄板鋼板20・20が溶接部21において略T字状に突合せされて溶接されている。溶接部21には、図示せぬレーザ溶接装置によるレーザ光の照射によって溶接ビード22が形成されている。   As shown in FIG. 1, the quality inspection apparatus 1 of the present embodiment is applied in an inspection process of a joint structure 2 used for an automobile body in an automobile manufacturing process. In the joint structure 2, a pair of thin steel plates 20, 20 are joined as a base material by butt welding (laser welding). Specifically, the pair of thin steel plates 20, 20 are substantially T-shaped at the weld portion 21. And are welded together. A weld bead 22 is formed on the welded portion 21 by irradiation with laser light from a laser welding apparatus (not shown).

本実施例の品質検査装置1は、溶接ビード22の外観形状に基づいて溶接ビード22の溶接欠陥を検査する装置であって、具体的には、溶接ビード22表面に向けて照射された照射光の反射光を受光して、溶接ビード22の外観形状をカラー撮像するカラー撮像手段としてのカラー撮像部3と、カラー撮像部3により取得されたカラー撮像データから検査画像を生成し、更に検査画像から抽出された解析画像に対して所定の画像処理を行い、画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビードの品質を検査する処理検査部4とで構成されている。   The quality inspection apparatus 1 according to the present embodiment is an apparatus that inspects a welding defect of the weld bead 22 based on the appearance shape of the weld bead 22, and specifically, irradiation light irradiated toward the surface of the weld bead 22. The color imaging unit 3 as a color imaging unit that receives the reflected light and color-images the appearance of the weld bead 22, and generates an inspection image from the color imaging data acquired by the color imaging unit 3. A processing inspection unit 4 that performs predetermined image processing on the analysis image extracted from the image and inspects the quality of the weld bead based on the analysis image subjected to the image processing.

まず、カラー撮像部3について、以下に詳述する。
図1に示したように、カラー撮像部3は、溶接部21(溶接ビード22)の表面に向けて照射光を照射する光源部30と、光源部30により照射された照射光の内、溶接部21(溶接ビード22)にて反射された反射光を受光して溶接ビード22の外観形状(二次元形状)をカラー撮像するカメラ部31等とで構成されている。光源部30は、溶接ビード22の長さ方向(Y方向)に沿って赤外スリット光を照射する第一光源部32と、溶接ビード22の所定の測定範囲に向けて範囲光を照射する第二光源部33・33とで構成されている。
First, the color imaging unit 3 will be described in detail below.
As shown in FIG. 1, the color imaging unit 3 includes a light source unit 30 that irradiates irradiation light toward the surface of the welded part 21 (weld bead 22), and welding light among the irradiation light irradiated by the light source unit 30. The camera unit 31 is configured to receive the reflected light reflected by the unit 21 (weld bead 22) and to color-image the appearance shape (two-dimensional shape) of the weld bead 22. The light source unit 30 irradiates the first light source unit 32 that irradiates infrared slit light along the length direction (Y direction) of the weld bead 22, and the first light that irradiates range light toward a predetermined measurement range of the weld bead 22. The two light source sections 33 and 33 are configured.

第一光源部32は、直線状のスリット光としての赤外線レーザ光を照射可能に構成されており、具体的には、溶接ビード22の長さ方向(Y方向)に対して直交する赤外線レーザ光が、溶接ビード22の長さ方向に沿って略等間隔のスリット状となるようにして照射される。また、第二光源部33・33は、溶接部21(溶接ビード22)の表面に向けてLED光を照射可能に構成されており、具体的には、溶接ビード22の幅方向(X方向)及び長さ方向(Y方向)に渡る所定の表面を含む測定範囲に向けてLED光が照射される。なお、かかる測定範囲には、上述した第一光源部32からのレーザ光も照射される。   The first light source unit 32 is configured to be able to irradiate infrared laser light as linear slit light, and specifically, infrared laser light orthogonal to the length direction (Y direction) of the weld bead 22. Are irradiated so as to form slits at substantially equal intervals along the length direction of the weld bead 22. Moreover, the 2nd light source part 33 * 33 is comprised so that LED light can be irradiated toward the surface of the welding part 21 (weld bead 22), and, specifically, the width direction (X direction) of the weld bead 22 And LED light is irradiated toward the measurement range containing the predetermined | prescribed surface over a length direction (Y direction). The measurement range is also irradiated with the laser light from the first light source unit 32 described above.

カメラ部31は、R(赤)・G(緑)・B(青)の色成分ごとに撮像可能な分光感度特性を有する3CCDカメラが用いられており、上述した測定範囲にて光源部30(第一光源部32及び第二光源部33)により照射された照射光の内、溶接部21(溶接ビード22)の表面にて反射された反射光を受光することで、溶接ビード22の外観形状(二次元形状)がカラー撮像される。そして、カメラ部31は、後述する処理検査部4に接続されており、カメラ部31により撮像された溶接ビード22の外観形状は、カラー撮像データとして処理検査部4に送られる。   As the camera unit 31, a 3CCD camera having spectral sensitivity characteristics that can be imaged for each of R (red), G (green), and B (blue) color components is used, and the light source unit 30 ( Of the irradiation light irradiated by the first light source unit 32 and the second light source unit 33), the external shape of the weld bead 22 is received by receiving the reflected light reflected by the surface of the welded portion 21 (weld bead 22). (Two-dimensional shape) is color-imaged. And the camera part 31 is connected to the process test | inspection part 4 mentioned later, and the external appearance shape of the weld bead 22 imaged by the camera part 31 is sent to the process test | inspection part 4 as color imaging data.

このように、本実施例のカラー撮像部3では、第一光源部32によって溶接ビード22の長さ方向(Y方向)に沿ってスリット光(レーザ光)が照射されるとともに、第二光源部33・33によって溶接ビード22の所定の測定範囲に向けて範囲光が照射され、これらの照射光が溶接ビード22の表面にて反射された後にカメラ部31にて受光されることで、溶接ビード22の外観形状がカラー撮像される。   Thus, in the color imaging unit 3 of the present embodiment, the first light source unit 32 irradiates the slit light (laser light) along the length direction (Y direction) of the weld bead 22 and the second light source unit. The range light is irradiated toward the predetermined measurement range of the weld bead 22 by 33 and 33, and the irradiation light is reflected on the surface of the weld bead 22 and then received by the camera unit 31. 22 appearance shapes are color-imaged.

次に、処理検査部4について、以下に詳述する。
図2乃至図6に示すように、処理検査部4は、各種処理が実行される図示せぬCPUや各種処理プログラム等が格納される記憶部としての図示せぬメモリ等で構成されており、カラー撮像部3により取得されたカラー撮像データから検査画像を生成し、検査画像から抽出された解析画像に対して所定の画像処理を行う処理部40と、処理部40にて画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビード22の品質を検査する検査部41等とで構成されている。特に、本実施例の品質検査装置1では、溶接ビード22の表面に現れた赤外スリット光に基づく複数の縞線44・44・・・に基づいて溶接ビード22の穴欠陥45の有無等が判定されるように構成されている(図3等参照)。
Next, the processing inspection unit 4 will be described in detail below.
As shown in FIGS. 2 to 6, the processing inspection unit 4 includes a CPU (not shown) that executes various processes, a memory (not shown) as a storage unit that stores various processing programs, and the like. An inspection image is generated from the color imaging data acquired by the color imaging unit 3, and a predetermined image processing is performed on the analysis image extracted from the inspection image, and image processing is performed by the processing unit 40. And an inspection unit 41 for inspecting the quality of the weld bead 22 based on the analyzed image. In particular, in the quality inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the presence or absence of the hole defect 45 of the weld bead 22 is determined based on the plurality of stripe lines 44, 44... Based on the infrared slit light that appears on the surface of the weld bead 22. It is comprised so that it may determine (refer FIG. 3 etc.).

なお、処理検査部4には、上述した構成の他に、画像出力可能なモニター等の出力装置42や、キーボート・テンキー・タッチパネル等の入力装置43などが接続されている。特に、出力装置42には、後述するように処理検査部4にて抽出された各種画像(検査画像、マスク領域、及び解析画像など)や、検査部41にて判定された溶接ビード22の品質検査の結果などが表示される。   In addition to the above-described configuration, the processing inspection unit 4 is connected to an output device 42 such as a monitor capable of outputting an image, an input device 43 such as a keyboard, a numeric keypad, and a touch panel. In particular, the output device 42 includes various images (such as inspection images, mask regions, and analysis images) extracted by the processing inspection unit 4 as described later, and the quality of the weld bead 22 determined by the inspection unit 41. The result of inspection is displayed.

処理部40は、カメラ部31により取得されたカラー撮像データを複数の色成分に分解して、各色成分の検査画像を生成する画像生成手段としての画像生成部40aと、画像生成部40aにより生成された検査画像のうち、一の色成分で生成された検査画像から所定の画像領域を抽出してマスク領域を生成するマスク領域生成手段としてのマスク領域生成部40bと、マスク領域生成部40bにより生成されたマスク領域に基づいて、他の色成分で生成された検査画像の対応する位置をマスクして非マスク領域内の解析画像を抽出し、解析画像に対して所定の画像処理を行う画像処理手段としての画像処理部40c等とで構成されている。   The processing unit 40 decomposes the color imaging data acquired by the camera unit 31 into a plurality of color components, and generates an image generation unit 40a as an image generation unit that generates an inspection image of each color component, and the image generation unit 40a generates A mask area generation unit 40b serving as a mask area generation unit that generates a mask area by extracting a predetermined image area from an inspection image generated with one color component, and a mask area generation unit 40b. Based on the generated mask area, the corresponding position of the inspection image generated with other color components is masked to extract the analysis image in the non-mask area, and the analysis image is subjected to predetermined image processing The image processing unit 40c and the like as processing means are configured.

画像生成部40aでは、上述したカラー撮像部3のカメラ部31にて取得されたカラー撮像データが受信され、カラー撮像データをRGBの色成分に分解して、各RGBの色成分の検査画像が生成される。本実施例の画像生成部40aでは、R成分の検査画像と、G成分の検査画像と、B成分の検査画像とがそれぞれ生成される。なお、各成分の検査画像は、溶接ビード22での同一の所定範囲に対応した画像であるため、例えば、一の成分の検査画像の所定位置と、他の成分の検査画像の対応する位置とが一致するように構成されている。   In the image generation unit 40a, the color imaging data acquired by the camera unit 31 of the color imaging unit 3 described above is received, the color imaging data is decomposed into RGB color components, and an inspection image of each RGB color component is obtained. Generated. In the image generation unit 40a of this embodiment, an R component inspection image, a G component inspection image, and a B component inspection image are generated. In addition, since the inspection image of each component is an image corresponding to the same predetermined range in the weld bead 22, for example, a predetermined position of the inspection image of one component and a corresponding position of the inspection image of the other component Are configured to match.

具体的には、図3に示すように、赤外スリット光に基づく縞線44・44・・・が明確にされたR成分の検査画像と、赤外スリット光の影響を排除して溶接ビード22の輪郭形状が明確にされたB成分の検査画像とがそれぞれ生成される。R成分の検査画像には、赤外スリット光に基づく縞線44・44・・・が明確に現れ(図3(a)参照)、一方、B成分の検査画像には、赤外スリット光に基づく縞線44・44・・・が現れないが、溶接ビード22の幅方向(X方向)の輪郭として縁部22a・22aが明確に現れる(図3(b)参照)。   Specifically, as shown in FIG. 3, the inspection image of the R component in which the stripe lines 44, 44... Based on the infrared slit light are clarified, and the influence of the infrared slit light is eliminated and the weld bead is removed. Each of the B component inspection images in which the contour shape of 22 is clarified is generated. Stripe lines 44, 44... Based on the infrared slit light clearly appear in the R component inspection image (see FIG. 3A), while the B component inspection image includes the infrared slit light. Although the striped lines 44, 44... Are not displayed, the edges 22a and 22a clearly appear as the contour in the width direction (X direction) of the weld bead 22 (see FIG. 3B).

マスク領域生成部40bでは、まず、画像生成部40aにより生成されたB成分の検査画像から、溶接ビード22の幅方向領域を含む画像領域が抽出される(図4(a)参照)。「溶接ビード22の幅方向領域を含む画像領域」とは、少なくとも溶接ビード22の幅方向(X方向)の縁部22a・22aの内側の領域を含んだ領域のことをいい、本実施例では、溶接ビード22の幅方向(X方向)において、縁部22a・22aの内側の領域と、かかる領域よりも所定量だけ外側に大きく形成された領域とを加えた画像領域が抽出される(図3(b)参照)。なお、「所定量」としては、溶接時に溶接ビード22の縁部22a・22aにアンダーカット23が生じることを想定して、上述した画像領域にアンダーカット23が含まれるように設定されている。   In the mask region generation unit 40b, first, an image region including the width direction region of the weld bead 22 is extracted from the B component inspection image generated by the image generation unit 40a (see FIG. 4A). The “image region including the width direction region of the weld bead 22” refers to a region including at least the region inside the edges 22a and 22a in the width direction (X direction) of the weld bead 22, and in this embodiment. In the width direction (X direction) of the weld bead 22, an image region is extracted by adding a region inside the edge portions 22a and 22a and a region formed larger than the region by a predetermined amount outside (see FIG. 3 (b)). The “predetermined amount” is set so that the undercut 23 is included in the above-described image region on the assumption that the undercut 23 is generated at the edges 22a and 22a of the weld bead 22 during welding.

次いで、マスク領域生成部40bでは、上述したようにして抽出された画像領域からマスク領域が生成される(図4(b)参照)。「マスク領域」とは、抽出された画像領域をB成分の検査画像においてちょうど反転させた領域に相当する。換言すると、本実施例のマスク領域とは、B成分の検査画像における溶接ビード22の幅方向領域を含む画像領域(以下、かかる領域を「非マスク領域」という)以外の領域のことである。   Next, the mask area generation unit 40b generates a mask area from the image area extracted as described above (see FIG. 4B). The “mask area” corresponds to an area obtained by inverting the extracted image area in the B component inspection image. In other words, the mask area in this embodiment is an area other than an image area including the width direction area of the weld bead 22 in the B component inspection image (hereinafter, this area is referred to as a “non-mask area”).

画像処理部40cでは、まず、マスク領域生成部40bにより生成されたマスク領域に基づいて、画像生成部40aにより生成されたR成分の検査画像の対応する位置がマスクされて、上述した非マスク領域内の解析画像が抽出される(図5(a)参照)。このようにして抽出された解析画像は、R成分の検査画像における溶接ビード22の幅方向領域を含む画像領域に現れる画像に相当する。   In the image processing unit 40c, first, based on the mask region generated by the mask region generation unit 40b, the corresponding position of the R component inspection image generated by the image generation unit 40a is masked, and the above-described non-mask region The analysis image is extracted (see FIG. 5A). The analysis image extracted in this way corresponds to an image appearing in an image region including the width direction region of the weld bead 22 in the R component inspection image.

そして、画像処理部40cでは、抽出された解析画像に対して、解析画像に現れた赤外スリット光に基づく縞線画像がより明確になるように所定の画像処理が行われる。このようにして画像処理された解析画像には、赤外スリット光に基づく複数の縞線44・44・・・が溶接ビード22の長さ方向に沿って略等間隔の離間を有するようにして現れる(図5(b)参照)。   Then, in the image processing unit 40c, predetermined image processing is performed on the extracted analysis image so that a striped line image based on the infrared slit light that appears in the analysis image becomes clearer. In the analysis image thus image-processed, the plurality of stripe lines 44, 44... Based on the infrared slit light are spaced apart at substantially equal intervals along the length direction of the weld bead 22. Appears (see FIG. 5B).

検査部41では、上述した画像処理部40cにて画像処理された解析画像に基づいて、溶接ビード22の品質検査が行われる。本実施例の検査部41では、解析画像に現れた複数の縞線44・44・・・から、溶接ビード22表面の穴欠陥45の有無、及び穴欠陥45の種類が判定されるとともに(以下、かかる判定を「穴欠陥判定」という)、かかる解析画像の画像領域と予め設定された基準画像領域との差分が算出されて、溶接ビード22の幅方向の品質不良が判定される(以下、かかる判定を「幅方向不良判定」という)。   In the inspection unit 41, the quality inspection of the weld bead 22 is performed based on the analysis image image-processed by the image processing unit 40c described above. In the inspection unit 41 of this embodiment, the presence / absence of the hole defect 45 on the surface of the weld bead 22 and the type of the hole defect 45 are determined from the plurality of stripe lines 44. The determination is referred to as “hole defect determination”), and the difference between the image area of the analysis image and a preset reference image area is calculated to determine the quality defect in the width direction of the weld bead 22 (hereinafter, referred to as “defect determination”). This determination is referred to as “width direction defect determination”).

穴欠陥判定では、解析画像に現れた縞線44・44・・・にて欠損部位44aの有無が検出され、欠損部位44aの有無に基づいて溶接ビード22表面の穴欠陥45の有無が判定される。本実施例では、縞線44にて欠損部位44aが検出された場合には、溶接ビード22の表面に穴欠陥45が生じていると判定され、縞線44にて欠損部位44aが検出されない場合には、溶接ビード22の表面に穴欠陥45が生じていると判定される(図5(b)参照)。   In the hole defect determination, the presence / absence of the defective portion 44a is detected by the striped lines 44, 44... Appearing in the analysis image, and the presence / absence of the hole defect 45 on the surface of the weld bead 22 is determined based on the presence / absence of the defective portion 44a. The In the present embodiment, when the defective portion 44 a is detected by the stripe line 44, it is determined that the hole defect 45 is generated on the surface of the weld bead 22, and the defective portion 44 a is not detected by the stripe line 44. It is determined that a hole defect 45 has occurred on the surface of the weld bead 22 (see FIG. 5B).

画像処理された解析画像では、通常の縞線44は、溶接ビード22の幅方向に沿って一本の連続線として現れるが、中には、連続線が途中で切断さて欠損部位44aが発現されるものがある。縞線44に欠損部位44aが現れる要因は、溶接ビード22の表面に形成されたブローホール、穴あき、及び溶け落ちなどの他に、溶接ビード22の縁部22aに生じたアンダーカット23といった溶接ビード22の表面に穴欠陥45が生じることに起因している。すなわち、溶接ビード22の表面に穴欠陥45が生じると、溶接ビード22の表面に向けて照射された赤外レーザ光が穴欠陥45にて乱反射されることで、解析画像において当該箇所の輝度レベルが低下して縞線44が欠損して欠損部位44aが現れるのである。   In the analysis image subjected to the image processing, the normal striped line 44 appears as a single continuous line along the width direction of the weld bead 22, but the continuous line is cut in the middle, and a defective part 44 a is expressed. There is something. The cause of the appearance of the defect portion 44a in the stripe line 44 is not only blow holes, perforations and melted holes formed on the surface of the weld bead 22, but also welding such as an undercut 23 generated at the edge 22a of the weld bead 22. This is because the hole defect 45 is generated on the surface of the bead 22. That is, when a hole defect 45 occurs on the surface of the weld bead 22, the infrared laser beam irradiated toward the surface of the weld bead 22 is irregularly reflected by the hole defect 45, so that the luminance level of the portion in the analysis image is obtained. As a result, the striped line 44 is lost and a defective part 44a appears.

穴欠陥45が生じていると判定された場合には、さらに、縞線44にて欠損部位44aが検出された位置が特定され、溶接ビード22の表面で穴欠陥45が生じた位置及び穴欠陥45の種類が特定される。特に、本実施例の検査部41では、溶接ビード22の幅方向に対して所定量内側に形成される内側領域と、内側領域以外の外側領域とに解析画像が分割され、かかる内側領域及び外側領域に応じて穴欠陥45の位置及び種類が特定される。   When it is determined that the hole defect 45 has occurred, the position where the defect portion 44 a is detected is further identified by the stripe line 44, and the position and hole defect where the hole defect 45 has occurred on the surface of the weld bead 22. 45 types are identified. In particular, in the inspection unit 41 of the present embodiment, the analysis image is divided into an inner region formed inside a predetermined amount with respect to the width direction of the weld bead 22 and an outer region other than the inner region. The position and type of the hole defect 45 are specified according to the region.

具体的には、まず、解析画像が、溶接ビード22の幅方向(X方向)において縁部22a・22aの内側の領域(内側領域)と、内側領域よりも所定量だけ外側に大きく形成された外側の領域(外側領域)とに分割される(図5(b)参照)。領域分割の一例としては、解析画像の幅方向の側辺から所定量だけ内側に境界線46が引かれ、その境界線46より内側の領域が内側領域、境界線46より外側の領域が外側領域として分割される。なお、「所定量」とは、外側領域にアンダーカット23が含まれるように予め設定された基準値のことである。   Specifically, first, the analysis image is formed larger in the width direction (X direction) of the weld bead 22 than the inner region (inner region) of the edges 22a and 22a and a predetermined amount outside the inner region. It is divided into an outer region (outer region) (see FIG. 5B). As an example of area division, a boundary line 46 is drawn inward by a predetermined amount from the side in the width direction of the analysis image, an area inside the boundary line 46 is an inner area, and an area outside the boundary line 46 is an outer area. As divided. The “predetermined amount” is a reference value set in advance so that the outer region includes the undercut 23.

そして、縞線44の欠損部位44aの位置が特定され、内側領域にて欠損部位44aが検出された場合には、溶接ビード22の表面側に生じた穴欠陥45であってブローホール、穴あき、溶け落ちに起因した穴欠陥45であると特定される。一方、外側領域にて欠損部位44aが検出された場合には、溶接ビード22の縁部22aに生じた穴欠陥45であってアンダーカット23に起因した穴欠陥45であると特定される。   When the position of the defective portion 44a of the stripe line 44 is specified and the defective portion 44a is detected in the inner region, it is a hole defect 45 generated on the surface side of the weld bead 22, which is a blowhole or hole. , It is identified as a hole defect 45 caused by melting. On the other hand, when the defect part 44a is detected in the outer region, the hole defect 45 generated at the edge 22a of the weld bead 22 and identified as the hole defect 45 caused by the undercut 23 is specified.

幅方向不良判定では、検査対象である溶接ビード22の実測の解析画像から実測画像領域が抽出されるとともに、この実測画像領域と予め設定された基準画像領域との差分が算出されることで、溶接ビードの幅方向の品質不良が判定される。ここでいう「画像領域」とは、溶接ビード22の幅方向領域を含む画像領域のことであって、上述した非マスク領域に相当する。また、「予め設定された基準画像領域」とは、予め幅方向の品質不良がない溶接ビード22の解析画像から抽出された基準となる画像領域のことである。   In the width direction defect determination, an actual measurement image region is extracted from an actual analysis image of the weld bead 22 to be inspected, and a difference between the actual measurement image region and a preset reference image region is calculated. A quality defect in the width direction of the weld bead is determined. The “image area” here is an image area including the width direction area of the weld bead 22 and corresponds to the above-described non-mask area. The “preliminarily set reference image region” is a reference image region that is extracted from an analysis image of the weld bead 22 that has no quality defect in the width direction in advance.

実測画像領域と予め設定された基準画像領域との差分は、実測画像領域及び基準画像領域の幅方向位置が対比され、その相対誤差が算出される。具体的には、実測画像領域及び基準画像領域がマッチング(重ね合わせ)され、その結果、基準画像領域に対して実測画像領域が幅方向(X方向)にずれて重なり合わない場合に、検査対象である溶接ビード22が芯ずれ、くびれなどの幅方向の品質不良が生じていると判定される。特に、本実施例では、溶接ビード22の長さ方向に全域に渡って実測画像領域が幅方向にずれて重なり合わない場合には(図6(a)参照)、芯ずれに起因する品質不良と判定され、また、溶接ビード22の長さ方向の一部において実測画像領域が幅方向にずれて重なり合わない場合には(図6(b)参照)、くびれに起因する品質不良であると判定される。   The difference between the measured image area and the preset reference image area is compared with the position in the width direction of the measured image area and the reference image area, and the relative error is calculated. Specifically, the actual image area and the reference image area are matched (superposed), and as a result, the actual image area is shifted in the width direction (X direction) and does not overlap with the reference image area. It is determined that the weld bead 22 is defective in quality in the width direction such as misalignment and constriction. In particular, in this embodiment, when the measured image areas are shifted in the width direction over the entire length direction of the weld bead 22 and do not overlap (see FIG. 6A), the quality defect due to misalignment. If the measured image area is shifted in the width direction and does not overlap in a part of the length direction of the weld bead 22 (see FIG. 6B), it is a quality defect due to the constriction. Determined.

次に、本実施例の品質検査装置1を用いた溶接ビード22の品質検査方法について、以下に説明する。
図7に示すように、本実施例の品質検査装置1を用いた溶接ビード22の品質検査方法は、溶接ビード22表面に向けて照射された照射光を受光して、溶接ビード22の外観形状をカラー撮像するカラー撮像工程(S100)と、カラー撮像工程により取得されたカラー撮像データを複数の色成分に分解して、各色成分の検査画像を生成する画像生成工程(S110)と、画像生成工程により生成された検査画像のうち、一の色成分で生成された検査画像から所定の画像領域を抽出してマスク領域を生成するマスク領域生成工程(S120)と、マスク領域生成工程により生成されたマスク領域に基づいて、他の色成分で生成された検査画像の対応する位置をマスクして非マスク領域内の解析画像を抽出し、該解析画像に対して所定の画像処理を行う画像処理工程(S130)と、画像処理工程により画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビードの品質を検査する品質検査工程(S140)等とを有するものである。
Next, the quality inspection method of the weld bead 22 using the quality inspection apparatus 1 of the present embodiment will be described below.
As shown in FIG. 7, the quality inspection method of the weld bead 22 using the quality inspection device 1 of the present embodiment receives the irradiation light irradiated toward the surface of the weld bead 22, and the appearance shape of the weld bead 22. A color imaging step (S100) for color imaging, an image generation step (S110) for decomposing the color imaging data acquired in the color imaging step into a plurality of color components and generating an inspection image for each color component, and image generation Of the inspection images generated in the process, a mask region generation step (S120) for generating a mask region by extracting a predetermined image region from the inspection image generated with one color component, and a mask region generation step. Based on the mask area, the corresponding position of the inspection image generated with other color components is masked to extract an analysis image in the non-mask area, and a predetermined image processing is performed on the analysis image. An image processing step of performing (S130), those having a quality inspection step (S140) or the like to check the quality of the weld bead based on the analysis image in the image processing by the image processing step is performed.

まず、カラー撮像工程(S100)では、一対の薄板鋼板20・20が略T字状に突合せ溶接された結合構造物2に対して、その溶接部21に形成された溶接ビード22の表面に照射光が照射されて、溶接ビード22の外観形状がカラー撮像される。具体的には、品質検査装置1を構成するカラー撮像部3によって、光源部30(第一光源部32及び第二光源部33・33)から溶接ビード22の表面に向けて溶接ビード22の長さ方向に沿って照射された赤外スリット光と、溶接ビード22の所定の測定範囲に向けて照射された範囲光が照射され(S101)、カメラ部31にて溶接ビード22の表面で反射された反射光が受光されることで、溶接ビード22の外観形状(二次元形状)がカラー撮像される(S102)。   First, in the color imaging step (S100), the surface of the weld bead 22 formed on the welded portion 21 is irradiated to the joint structure 2 in which the pair of thin steel plates 20 and 20 are butt welded in a substantially T shape. Light is irradiated, and the appearance shape of the weld bead 22 is color-imaged. Specifically, the length of the weld bead 22 from the light source unit 30 (the first light source unit 32 and the second light source units 33 and 33) toward the surface of the weld bead 22 by the color imaging unit 3 constituting the quality inspection apparatus 1. The infrared slit light irradiated along the vertical direction and the range light irradiated toward the predetermined measurement range of the weld bead 22 are irradiated (S101) and reflected by the surface of the weld bead 22 by the camera unit 31. By receiving the reflected light, the appearance shape (two-dimensional shape) of the weld bead 22 is color-imaged (S102).

画像生成工程(S110)では、カラー撮像部3のカメラ部31にて取得されたカラー撮像データに基づいて、カラー撮像データがRGBの色成分に分解され(S111)、各RGBの色成分の画像データに対してカラー2値化処理が行われることで、R成分の検査画像とB成分の検査画像とが生成される(S112)(図3参照)。   In the image generation step (S110), based on the color imaging data acquired by the camera unit 31 of the color imaging unit 3, the color imaging data is decomposed into RGB color components (S111), and an image of each RGB color component is obtained. By performing color binarization processing on the data, an R component inspection image and a B component inspection image are generated (S112) (see FIG. 3).

マスク領域生成工程(S120)では、B成分の検査画像に現れた輝度レベルの差に基づいて溶接ビード22の縁部22a・22aの内側の領域が塗潰し処理により特定され、次いで、縁部22a・22aの内側の領域に所定量だけ外側に大きく形成された領域が追加されることで、溶接ビード22の幅方向領域を含む画像領域が抽出される(S121)。そして、抽出された溶接ビード22の幅方向領域を含む画像領域が反転処理されて、目的とするマスク領域が作成される(S122)(図4参照)。   In the mask region generation step (S120), the regions inside the edges 22a and 22a of the weld bead 22 are specified by the painting process based on the difference in luminance level appearing in the B component inspection image, and then the edge 22a. -By adding a region that is formed larger outside by a predetermined amount to the inner region of 22a, an image region including the width direction region of the weld bead 22 is extracted (S121). Then, the extracted image area including the width direction area of the weld bead 22 is inverted to create a target mask area (S122) (see FIG. 4).

画像処理工程(S130)では、R成分の検査画像に対してマスク領域に相当する画像が削除され、非マスク領域に相当する画像のみが解析画像として抽出される(S131)(図5(a)参照)。次いで、抽出された解析画像に対して画像処理が行われ(S132)、具体的には、細線化処理、面積除去処理、及びノイズチェック処理などの各種の処理工程が行われる(図5(b)参照)。   In the image processing step (S130), the image corresponding to the mask area is deleted from the R component inspection image, and only the image corresponding to the non-mask area is extracted as an analysis image (S131) (FIG. 5A). reference). Next, image processing is performed on the extracted analysis image (S132). Specifically, various processing steps such as thinning processing, area removal processing, and noise check processing are performed (FIG. 5B). )reference).

品質検査工程(S140)では、画像処理工程にて画像処理された解析画像に基づいて、溶接ビード22の穴欠陥判定及び幅方向不良判定が行われる。   In the quality inspection process (S140), hole defect determination and width direction defect determination of the weld bead 22 are performed based on the analysis image image-processed in the image processing process.

穴欠陥判定では、まず、解析画像が、溶接ビード22の幅方向(X方向)において境界線46に対して内側領域と、内側領域よりも所定量だけ外側に大きく形成された外側領域とに分割される(S141)。そして、解析画像の各領域に基づいて、縞線44の欠損部位44aの位置が特定され(S142)、穴欠陥45の種類が判定される(S143)。内側領域にて欠損部位44aが検出された場合には、溶接ビード22の表面側に生じた穴欠陥45であってブローホール、穴あき、溶け落ちに起因した穴欠陥45であると特定される。一方、外側領域にて欠損部位44aが検出された場合には、溶接ビード22の縁部22aに生じた穴欠陥45であってアンダーカット23に起因した穴欠陥45であると特定される(図5(b)参照)。   In the hole defect determination, first, the analysis image is divided into an inner region with respect to the boundary line 46 in the width direction (X direction) of the weld bead 22 and an outer region formed larger by a predetermined amount than the inner region. (S141). Then, based on each area of the analysis image, the position of the missing portion 44a of the stripe line 44 is specified (S142), and the type of the hole defect 45 is determined (S143). When the defect part 44a is detected in the inner region, the hole defect 45 generated on the surface side of the weld bead 22 is identified as the hole defect 45 caused by blowhole, perforation, or burn-through. . On the other hand, when the defect part 44a is detected in the outer region, it is specified as the hole defect 45 generated in the edge 22a of the weld bead 22 and caused by the undercut 23 (FIG. 5 (b)).

また、幅方向不良判定では、検査対象である溶接ビード22の実測の解析画像から実測画像領域が抽出され(S144)、実測画像領域及び基準画像領域の幅方向位置が対比されて、実測画像領域と基準画像領域との差分が算出される(S145)。その結果、基準画像領域に対して実測画像領域が幅方向(X方向)にずれて重なり合わない場合に、検査対象である溶接ビード22が芯ずれ、くびれなどの幅方向の品質不良が生じていると判定さ、溶接ビード22の幅方向の品質不良が判定される(S146)(図6参照)。   In the width direction defect determination, a measured image region is extracted from a measured analysis image of the weld bead 22 to be inspected (S144), and the measured image region and the reference image region are compared with each other in the width direction. And the difference between the reference image area and the reference image area are calculated (S145). As a result, when the actually measured image area is shifted in the width direction (X direction) and does not overlap with the reference image area, the weld bead 22 to be inspected has a quality defect in the width direction such as misalignment or constriction. If it is determined that the weld bead 22 is in the width direction, the quality defect in the width direction is determined (S146) (see FIG. 6).

以上のように、本実施例の品質検査装置1では、溶接ビード22の外観形状に基づいて溶接ビード22の溶接欠陥を検査する溶接ビード22の品質検査装置1において、溶接ビード22表面に向けて照射された照射光を受光して、溶接ビード22の外観形状をカラー撮像するカラー撮像部3と、カラー撮像部3より取得されたカラー撮像データを複数の色成分に分解して、各色成分の検査画像を生成する画像生成部40aと、画像生成部40aにより生成された検査画像のうち、一の色成分で生成された検査画像から所定の画像領域を抽出してマスク領域を生成するマスク領域生成部40bと、マスク領域生成部40bにより生成されたマスク領域に基づいて、他の色成分で生成された検査画像の対応する位置をマスクして非マスク領域内の解析画像を抽出し、該解析画像に対して所定の画像処理を行う画像処理部40cと、画像処理部40cにより画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビードの品質を検査する検査部41とを有するため、溶接ビード22の外観形状を精度よく測定して、検査の信頼性を高め、ひいては溶接ビード22の品質良否の検査精度を向上させることができる。   As described above, in the quality inspection apparatus 1 according to the present embodiment, in the quality inspection apparatus 1 for the weld bead 22 that inspects the welding defect of the weld bead 22 based on the appearance shape of the weld bead 22, the surface is directed toward the surface of the weld bead 22. The color imaging unit 3 that receives the irradiated irradiation light and performs color imaging of the appearance shape of the weld bead 22, and the color imaging data acquired from the color imaging unit 3 are separated into a plurality of color components, and each color component An image generation unit 40a that generates an inspection image, and a mask region that generates a mask region by extracting a predetermined image region from an inspection image generated with one color component among the inspection images generated by the image generation unit 40a Based on the mask region generated by the generation unit 40b and the mask region generation unit 40b, the corresponding position of the inspection image generated with other color components is masked to be in the non-mask region. An image processing unit 40c that extracts an analysis image and performs predetermined image processing on the analysis image, and an inspection unit 41 that inspects the quality of the weld bead based on the analysis image subjected to image processing by the image processing unit 40c. Therefore, it is possible to accurately measure the appearance shape of the weld bead 22 to increase the reliability of the inspection, and to improve the inspection accuracy of the quality of the weld bead 22.

すなわち、本実施例の品質検査装置1は、所定の色成分に分解された検査画像に基づいて、一の色成分に基づいた検査画像が選択されてマスク領域が生成され、他の色成分に基づいた検査画像の非マスク領域から解析画像が抽出される。このように、マスク領域に基づいて解析画像が抽出されるように構成することで、検査範囲が絞り込まれて画像処理の精度が向上するとともに、かかる画像処理の演算速度を高速化できる。
また、本実施例では、マスク領域を作成するための元となる色成分の検査画像と、解析画像を抽出するための元となる色成分の検査画像とを分けるように構成されているため、溶接ビード22の外観形状の特定に適した検査画像を選択して画像処理を行うことができ、品質検査の目的に応じてレーザ光の拡散・散乱の影響が低減された高精度の解析画像を得ることができる。
そのため、かかる解析画像に基づいて溶接ビード22の外観形状を精度よく特定することでき、検査の信頼性を高めることができる。そして、このようにして特定された溶接ビード22の外観形状から、溶接ビード22の品質良否の検査精度を向上させることができるのである。
That is, the quality inspection apparatus 1 according to the present embodiment selects an inspection image based on one color component based on an inspection image decomposed into predetermined color components, generates a mask region, and sets other color components as the other color components. An analysis image is extracted from the non-mask region of the based inspection image. As described above, by configuring the analysis image to be extracted based on the mask region, the inspection range is narrowed down, the accuracy of the image processing is improved, and the calculation speed of the image processing can be increased.
Further, in the present embodiment, since it is configured to separate the original color component inspection image for creating the mask region and the original color component inspection image for extracting the analysis image, It is possible to select an inspection image suitable for specifying the appearance shape of the weld bead 22 and perform image processing, and to obtain a highly accurate analysis image in which the influence of diffusion and scattering of laser light is reduced according to the purpose of quality inspection. Obtainable.
Therefore, the appearance shape of the weld bead 22 can be specified with high accuracy based on the analysis image, and the reliability of the inspection can be improved. And the inspection precision of the quality quality of the weld bead 22 can be improved from the external appearance shape of the weld bead 22 specified in this way.

特に、本実施例の品質検査装置1は、カラー撮像部3が、溶接ビード22の長さ方向(Y方向)に沿って照射された赤外スリット光と、溶接ビード22の所定の測定範囲に向けて照射された範囲光とをそれぞれ受光して、溶接ビード22の外観形状をカラー撮像し、画像生成部40aは、RGBの各色成分の検査画像を生成し、マスク領域生成部40bが、画像生成部40aにより生成されたB成分の検査画像から、溶接ビードの幅方向領域を含む画像領域を抽出してマスク領域を生成するように構成されているため、赤外レーザ光の拡散・散乱の影響が低減されたB成分の検査画像を用いることで、溶接ビード22の幅方向の領域を明確に特定することができ、マスク領域を精度よく生成することができる。   In particular, in the quality inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the color imaging unit 3 has a predetermined measurement range of the infrared slit light irradiated along the length direction (Y direction) of the weld bead 22 and the weld bead 22. The range light irradiated toward each is received, and the appearance shape of the weld bead 22 is color-imaged. The image generation unit 40a generates an inspection image of each color component of RGB, and the mask region generation unit 40b Since the image area including the width direction area of the weld bead is extracted from the inspection image of the B component generated by the generation unit 40a and the mask area is generated, the diffusion / scattering of the infrared laser beam is suppressed. By using the inspection image of the B component with reduced influence, the region in the width direction of the weld bead 22 can be clearly specified, and the mask region can be generated with high accuracy.

また、本実施例では、画像処理部40cは、マスク領域生成部40bにより生成されたマスク領域に基づいて、画像生成部40aにより生成されたR成分の検査画像の対応する位置をマスクし、検査部41は、画像処理部40cにより画像処理が行われた解析画像に現れた複数の縞線44・44・・・から、溶接ビード22表面の穴欠陥45の有無を判定するものであるため、赤外レーザ光が明確に現れるR成分の検査画像を用いて解析画像を抽出することで、解析画像に現れた縞線44・44・・・から溶接ビード22表面の穴欠陥45を精度よく特定することができ、穴欠陥45の判定精度を向上できる。   In the present embodiment, the image processing unit 40c masks the corresponding position of the R component inspection image generated by the image generation unit 40a based on the mask region generated by the mask region generation unit 40b, and performs the inspection. Since the part 41 determines the presence or absence of the hole defect 45 on the surface of the weld bead 22 from the plurality of stripe lines 44, 44... Appearing in the analysis image subjected to the image processing by the image processing unit 40c, By extracting the analysis image using the R component inspection image in which the infrared laser beam clearly appears, the hole defect 45 on the surface of the weld bead 22 is accurately identified from the striped lines 44, 44. It is possible to improve the determination accuracy of the hole defect 45.

また、本実施例では、検査部41は、画像処理部40cにより画像処理が行われた解析画像を、溶接ビード22の幅方向に対して所定量内側に形成される内側領域と、該内側領域以外の外側領域とに分割し、穴欠陥45の位置及び種類を特定するものであるため、溶接ビード22の表面に形成される穴あきや溶け落ちなどに基づく穴欠陥45と、アンダーカット23に基づく穴欠陥45とを分けて特定することができるため、溶接ビード22の品質良否の検査精度をより向上できる。   Further, in the present embodiment, the inspection unit 41 includes an inner region formed on the inner side by a predetermined amount with respect to the width direction of the weld bead 22, and the inner region of the analysis image that has been subjected to image processing by the image processing unit 40c. In order to identify the position and type of the hole defect 45, the hole defect 45 is formed on the surface of the weld bead 22, the hole defect 45 is based on the perforation or melted down, and the undercut 23. Since the hole defect 45 based on it can be specified separately, the inspection accuracy of the quality of the weld bead 22 can be further improved.

さらに、本実施例では、検査部41は、画像処理部40cにより画像処理された解析画像の画像領域と、予め設定された基準画像領域との差分を算出して、溶接ビード22の幅方向の品質不良を判定するものであるため、画像領域の差分の算出が容易であり、幅方向の品質不要の判定の検査速度を向上できる。   Further, in the present embodiment, the inspection unit 41 calculates the difference between the image region of the analysis image subjected to the image processing by the image processing unit 40c and a preset reference image region, so that the welding bead 22 in the width direction is calculated. Since the quality defect is determined, the difference between the image regions can be easily calculated, and the inspection speed for determining the quality unnecessary in the width direction can be improved.

なお、本実施例の品質検査装置1及びその方法については、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   In addition, about the quality inspection apparatus 1 and its method of a present Example, it is not limited to the Example mentioned above, A various change is possible unless it deviates from the objective of this invention.

すなわち、上述した実施例の品質検査装置1の構成では、溶接ビード22の表面に赤外スリット光を照射して、解析画像に現れた複数の縞線44・44・・・から、溶接ビード22表面の穴欠陥45の有無を判定するものであるが、品質検査装置1により検査される溶接ビード22の溶接欠陥の検査内容としては、これに限定されず、例えば、溶接ビード22の表面に形成された濃淡部144を特定し、かかる濃淡部144の面積値を算出することで穴欠陥145の品質不良を判定するように構成されてもよい。   That is, in the configuration of the quality inspection apparatus 1 of the above-described embodiment, the surface of the weld bead 22 is irradiated with infrared slit light, and the weld bead 22 is obtained from the plurality of stripe lines 44. The presence / absence of a hole defect 45 on the surface is determined, but the inspection content of the weld defect of the weld bead 22 inspected by the quality inspection apparatus 1 is not limited to this, and is formed on the surface of the weld bead 22, for example. It may be configured to determine the quality defect of the hole defect 145 by specifying the shaded portion 144 and calculating the area value of the shaded portion 144.

図8乃至図12に示す第二実施例の品質検査装置101においては、処理検査部104が、カラー撮像部103により取得されたカラー撮像データから検査画像を生成し、検査画像から抽出された解析画像に対して所定の画像処理を行う処理部140と、処理部140にて画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビード122の品質を検査する検査部141等とで構成されている。特に、本実施例の品質検査装置101では、溶接ビード122の表面に現れた複数の濃淡部144・144・・・に基づいて溶接ビード122の穴欠陥145の品質不良が判定されるように構成されている。   In the quality inspection apparatus 101 of the second embodiment shown in FIGS. 8 to 12, the processing inspection unit 104 generates an inspection image from the color imaging data acquired by the color imaging unit 103 and analyzes extracted from the inspection image. A processing unit 140 that performs predetermined image processing on the image, an inspection unit 141 that inspects the quality of the weld bead 122 based on the analysis image that has been subjected to image processing by the processing unit 140, and the like. In particular, the quality inspection apparatus 101 according to the present embodiment is configured such that the quality defect of the hole defect 145 of the weld bead 122 is determined based on the plurality of shade portions 144, 144... Appearing on the surface of the weld bead 122. Has been.

なお、本実施例の品質検査装置101の構成において、特に断りのない場合には、上述した実施例の品質検査装置1と同一の名称の部材は同様に構成されるものとし、その詳細な説明は省略する。   In the configuration of the quality inspection apparatus 101 of the present embodiment, unless otherwise specified, the members having the same names as those of the quality inspection apparatus 1 of the above-described embodiment are configured in the same manner, and the detailed description thereof Is omitted.

本実施例の結合構造物102は、母材として一対の薄板鋼板120・120が溶接部121において両端部が重ね合わされた状態で溶接されている。溶接部121には、図示せぬレーザ溶接装置によるレーザ光の照射によって溶接ビード122が形成されている。また、この溶接ビード122の表面には、凹状に穿設された穴欠陥145や、凸状に盛り上がったスラグ146が形成されている(図9等参照)。この穴欠陥145及びスラグ146は、後述する検査画像等に濃淡部144として現れる(図11等参照)。   In the joint structure 102 of this embodiment, a pair of thin steel plates 120 and 120 are welded as base materials in a state where both ends are overlapped at a welded portion 121. A weld bead 122 is formed on the welded portion 121 by irradiation with laser light from a laser welding apparatus (not shown). In addition, on the surface of the weld bead 122, a hole defect 145 formed in a concave shape and a slug 146 raised in a convex shape are formed (see FIG. 9 and the like). The hole defect 145 and the slag 146 appear as a shaded portion 144 in an inspection image or the like to be described later (see FIG. 11 and the like).

本実施例の品質検査装置101において、カラー撮像部103は、溶接部121(溶接ビード122)の表面に向けて照射光を照射する光源部130と、光源部130により照射された照射光の内、溶接部121(溶接ビード122)にて反射された反射光を受光して溶接ビード122の外観形状(二次元形状)をカラー撮像するカメラ部131等とで構成されている。特に、光源部130は、上述した第一実施例(図1参照)とは異なり、溶接ビード122の所定の測定範囲に向けて範囲光を照射する第二光源部133・133のみで構成されている。   In the quality inspection apparatus 101 of the present embodiment, the color imaging unit 103 includes a light source unit 130 that irradiates irradiation light toward the surface of the welded part 121 (weld bead 122), and among the irradiation light that is irradiated by the light source unit 130. The camera unit 131 is configured to receive the reflected light reflected by the welded part 121 (weld bead 122) and perform color imaging of the appearance shape (two-dimensional shape) of the weld bead 122. In particular, unlike the first embodiment described above (see FIG. 1), the light source unit 130 includes only second light source units 133 and 133 that emit range light toward a predetermined measurement range of the weld bead 122. Yes.

画像生成部140aでは、上述したカラー撮像部3のカメラ部31にて取得されたカラー撮像データが受信され、カラー撮像データをRGBの色成分に分解されて、各RGBの色成分の検査画像が生成される(図11参照)。本実施例の画像生成部140aで生成された各色成分の検査画像には、それぞれ溶接ビード122の表面に複数の濃淡部144・144・・・が現れる。本実施例では、濃淡部144の輝度値の違いから、R成分の検査画像には穴欠陥145及びスラグ146に基づく濃淡部144がいずれも明確に現れ、B成分の検査画像には穴欠陥145に基づく濃淡部144の輪郭が明確に現れる(図略)。   In the image generation unit 140a, the color imaging data acquired by the camera unit 31 of the color imaging unit 3 described above is received, the color imaging data is decomposed into RGB color components, and an inspection image of each RGB color component is obtained. Is generated (see FIG. 11). In the inspection image of each color component generated by the image generation unit 140a of the present embodiment, a plurality of shade portions 144, 144... Appear on the surface of the weld bead 122, respectively. In the present embodiment, due to the difference in the brightness value of the light and shade portion 144, both the hole defect 145 and the light and shade portion 144 based on the slag 146 appear clearly in the R component inspection image, and the hole defect 145 appears in the B component inspection image. The outline of the shaded portion 144 based on the above appears clearly (not shown).

この「濃淡部144」とは、検査画像において溶接ビード122の表面に現れる平面視略円形状の紋様のことをいう。濃淡部144には、溶接ビード122の表面において凹状に穿設された穴欠陥145に基づくものに加えて、凸状に形成されたスラグ146に基づくものが含まれる。本実施例の品質検査装置101では、後述するように、処理部140にて所定の処理工程を経ることで、穴欠陥145に基づく濃淡部144のみが精度よく特定される。   The “dark portion 144” refers to a substantially circular pattern in plan view that appears on the surface of the weld bead 122 in the inspection image. The shading portion 144 includes a portion based on a slag 146 formed in a convex shape in addition to a portion based on a hole defect 145 formed in a concave shape on the surface of the weld bead 122. In the quality inspection apparatus 101 of the present embodiment, as will be described later, only the shading portion 144 based on the hole defect 145 is accurately identified through a predetermined processing process in the processing unit 140.

マスク領域生成部140bでは、画像生成部140aにより生成されたR成分の検査画像から、溶接ビード122の表面の濃淡部144を含む所定領域の画像領域が抽出され、かかる画像領域からマスク領域が生成される(図12参照)。この「濃淡部144を含む所定領域の画像領域」とは、少なくとも濃淡部144の領域を含み、かつ、濃淡部144の領域よりも所定量だけ大きく形成された領域のことをいう。   In the mask region generation unit 140b, an image region of a predetermined region including the shading portion 144 on the surface of the weld bead 122 is extracted from the R component inspection image generated by the image generation unit 140a, and a mask region is generated from the image region. (See FIG. 12). The “image region of the predetermined region including the light and dark portion 144” refers to a region that includes at least the light and dark portion 144 and is larger than the light and dark portion 144 by a predetermined amount.

具体的には、本実施例のマスク領域生成部140bでは、まず、R成分の検査画像に対して所定の閾値以上の輝度値の濃淡部144・144・・・がそれぞれ特定される、この輝度値の閾値は、穴欠陥145に基づく濃淡部144・144・・・を特定する所定の条件に応じて適宜設定される。そして、濃淡部144・144・・・の領域のそれぞれの重心が算出され、算出された重心を中心にして略円形の濃淡部144を含む所定領域の画像領域が抽出され、抽出された画像領域からマスク領域が生成される。   Specifically, in the mask area generation unit 140b according to the present embodiment, first, the light and shade portions 144, 144,... Having luminance values equal to or higher than a predetermined threshold are specified for the R component inspection image. The threshold value is appropriately set according to a predetermined condition for specifying the shaded portions 144, 144... Based on the hole defect 145. Then, the center of gravity of each of the shaded areas 144, 144... Is calculated, and an image area of a predetermined area including the substantially circular shaded part 144 is extracted around the calculated center of gravity. From this, a mask area is generated.

なお、この工程により、ある程度穴欠陥145に基づいた濃淡部144が選別されるが、スラグ146に基づく濃淡部144は完全に排除されずに混入している場合がある。本実施例では、後述する画像処理部140cにより、解析画像に対して所定の画像処理が行われることで、穴欠陥145に基づく濃淡部144のみが特定されるように構成されている。   In this step, the shaded portion 144 based on the hole defect 145 is selected to some extent, but the shaded portion 144 based on the slag 146 may be mixed without being completely eliminated. In the present embodiment, the image processing unit 140c described later performs predetermined image processing on the analysis image, so that only the shading portion 144 based on the hole defect 145 is specified.

画像処理部140cでは、マスク領域生成部140bにより生成されたマスク領域に基づいて、画像生成部140aにより生成されたB成分の検査画像の対応する位置がマスクされて、上述した非マスク領域内の解析画像が抽出される。そして、画像処理部140cでは、抽出された解析画像に対して所定の画像処理(二値化処理、コントラスト強調処理、面積除去処理など)が行われる。具体的には、解析画像に現れた濃淡部144から穴欠陥145に基づく濃淡部144のみを選別するための画像処理と、選別された濃淡部144の周縁部をより明確にするための画像処理がそれぞれ行われる。   The image processing unit 140c masks the corresponding position of the B component inspection image generated by the image generation unit 140a based on the mask region generated by the mask region generation unit 140b. An analysis image is extracted. Then, the image processing unit 140c performs predetermined image processing (binarization processing, contrast enhancement processing, area removal processing, etc.) on the extracted analysis image. Specifically, image processing for selecting only the shading portion 144 based on the hole defect 145 from the shading portion 144 appearing in the analysis image, and image processing for clarifying the peripheral portion of the selected shading portion 144 Each is done.

検査部141では、画像処理部140cにより画像処理が行われた解析画像に現れた濃淡部144の面積が算出されて、溶接ビード122の表面に形成された穴欠陥145の品質不良が判定される(以下、かかる判定を「穴欠陥判定」という)。具体的には、穴欠陥判定では、解析画像に現れた濃淡部144・144・・の各面積の合計値が算出され、かかる合計値が予め設定された基準値より大きいか否かが判定される。その結果、濃淡部144の面記の合計値が所定の基準値よりも大きい場合には、かかる溶接ビード122が穴欠陥145の品質不良を生じていると判定される。   In the inspection unit 141, the area of the shading portion 144 that appears in the analysis image that has been subjected to image processing by the image processing unit 140c is calculated, and the quality defect of the hole defect 145 formed on the surface of the weld bead 122 is determined. (Hereinafter, this determination is referred to as “hole defect determination”). Specifically, in the hole defect determination, the total value of the areas of the shading portions 144, 144,... Appearing in the analysis image is calculated, and it is determined whether or not the total value is larger than a preset reference value. The As a result, when the total value of the area description of the shading portion 144 is larger than a predetermined reference value, it is determined that the weld bead 122 has a defective quality of the hole defect 145.

また、本実施例の処理検査部104では、最終的に特定された解析画像(の濃淡部144)が塗り潰し処理され、所定成分の検査画像に重ねられた状態で出力装置142に表示される。   Further, in the processing inspection unit 104 of the present embodiment, the finally specified analysis image (the shading portion 144 thereof) is filled and displayed on the output device 142 in a state where it is superimposed on the inspection image of a predetermined component.

次に、本実施例の品質検査装置101を用いた溶接ビード122の品質検査方法について、以下に説明する。
図13に示すように、カラー撮像工程(S200)では、一対の薄板鋼板120・120が略T字状に突合せ溶接された結合構造物102に対して、その溶接部121に形成された溶接ビード122の表面に照射光が照射されて、溶接ビード22の外観形状がカラー撮像される。具体的には、品質検査装置101を構成するカラー撮像部103によって、光源部130(第二光源部133・133)から溶接ビード122の表面に向けて、溶接ビード22の所定の測定範囲に向けて照射された範囲光が照射され(S201)、カメラ部131にて溶接ビード122の表面で反射された反射光が受光されることで、溶接ビード122の外観形状(二次元形状)がカラー撮像される(S202)。
Next, the quality inspection method of the weld bead 122 using the quality inspection apparatus 101 of the present embodiment will be described below.
As shown in FIG. 13, in the color imaging step (S200), a weld bead formed on a welded portion 121 of a bonded structure 102 in which a pair of thin steel plates 120 and 120 are butt welded in a substantially T shape. Irradiation light is irradiated on the surface 122, and the appearance shape of the weld bead 22 is color-imaged. Specifically, the color imaging unit 103 constituting the quality inspection apparatus 101 is directed from the light source unit 130 (second light source unit 133/133) toward the surface of the weld bead 122 toward a predetermined measurement range of the weld bead 22. The irradiated range light is irradiated (S201), and the reflected light reflected by the surface of the weld bead 122 is received by the camera unit 131, whereby the appearance shape (two-dimensional shape) of the weld bead 122 is color-captured. (S202).

画像生成工程(S210)では、カラー撮像部103のカメラ部131にて取得されたカラー撮像データに基づいて、カラー撮像データがRGBの色成分に分解され(S211)、各RGBの色成分の画像データに対してカラー2値化処理が行われて(S212)、R成分の検査画像とB成分の検査画像とが生成される。   In the image generation step (S210), based on the color imaging data acquired by the camera unit 131 of the color imaging unit 103, the color imaging data is decomposed into RGB color components (S211), and each RGB color component image is displayed. Color binarization processing is performed on the data (S212), and an R component inspection image and a B component inspection image are generated.

マスク領域生成工程(S220)では、R成分の検査画像に現れた濃淡部144・144・・・が所定の閾値以上の輝度値に基づいて二値化処理及び面積除去処理が行われた後に、濃淡部144・144・・・の領域のそれぞれの重心が算出され、算出された重心を中心にして略円形の濃淡部144を含む所定領域の画像領域が抽出される(S221)。そして、濃淡部144を含む所定領域の画像領域が反転処理されて、目的とするマスク領域が作成される(S222)。   In the mask region generating step (S220), after the binarization process and the area removal process are performed on the shading portions 144, 144... Appearing in the R component inspection image based on the luminance value equal to or higher than a predetermined threshold, The center of gravity of each of the shaded areas 144, 144... Is calculated, and an image area of a predetermined area including the substantially circular shaded part 144 is extracted around the calculated center of gravity (S221). Then, the image area of the predetermined area including the shading portion 144 is inverted, and a target mask area is created (S222).

なお、本実施例のマスク領域生成工程(S220)では、後述する画像処理工程(S230)に移行する間に、非マスク領域の範囲内が塗り潰し処理され、塗り潰しされた領域同士が重なった場合には、重なった領域内の濃淡部144がそれぞれ面積除去処理される。そして、再度、濃淡部144を含む所定領域の画像領域が抽出されて、マスク領域が生成される。   In the mask area generation step (S220) of the present embodiment, when the area of the non-mask area is filled and the filled areas overlap each other during the transition to the image processing process (S230) described later. In each of the shaded areas 144 in the overlapped area, the area removal process is performed. Then, a predetermined image area including the shading portion 144 is extracted again, and a mask area is generated.

画像処理工程(S230)では、B成分の検査画像に対して非マスク領域に相当する画像のみが解析画像として抽出され(S231)、次いで、抽出された解析画像に対して所定の画像処理が行われる(S232)。具体的には、暗部強調処理、二値化処理、面積除去処理などの各種の処理工程が行われる。特に、本実施例の画像処理工程では、好ましくは、二値化処理等が複数回に分けて行われる。例えば、二値化閾値の高低を調整して二値化処理等が複数行われることで、濃淡部144の選別(穴欠陥145及びスラグ146に基づく濃淡部144)の精度が高められるとともに、濃淡部144の周縁部の解像度が向上できる。   In the image processing step (S230), only an image corresponding to a non-mask area is extracted as an analysis image from the B component inspection image (S231), and then predetermined image processing is performed on the extracted analysis image. (S232). Specifically, various processing steps such as dark portion emphasis processing, binarization processing, and area removal processing are performed. In particular, in the image processing step of the present embodiment, preferably, binarization processing or the like is performed in a plurality of times. For example, by adjusting the binarization threshold level and performing a plurality of binarization processes and the like, the accuracy of the selection of the light / dark part 144 (the light / dark part 144 based on the hole defect 145 and the slag 146) is improved and the light / dark The resolution of the peripheral part of the part 144 can be improved.

品質検査工程(S240)では、画像処理工程にて画像処理された解析画像に基づいて、溶接ビード122の穴欠陥判定が行われる。すなわち、解析画像に現れた濃淡部144・144・・の各面積の合計値が算出され(S241)、かかる合計値が予め設定された基準値より大きいか否かが判定される(S242)。その結果、濃淡部144の面記の合計値が所定の基準値よりも大きい場合には、かかる溶接ビード122が穴欠陥145の品質不良を生じていると判定される(S243)。   In the quality inspection process (S240), the hole defect determination of the weld bead 122 is performed based on the analysis image subjected to the image processing in the image processing process. That is, the total value of the areas of the shaded portions 144, 144,... Appearing in the analysis image is calculated (S241), and it is determined whether or not the total value is greater than a preset reference value (S242). As a result, when the total value of the area description of the shading portion 144 is larger than a predetermined reference value, it is determined that the weld bead 122 has a defective quality of the hole defect 145 (S243).

以上のように、本実施例の品質検査装置101では、上述した実施例(図1等参照)と異なり、溶接欠陥の検査内容として、溶接ビード22の表面に形成された濃淡部144から、穴欠陥145の品質不良を判定するように構成されているが、このような構成であっても、上述した実施例(図1等参照)と同様に、溶接ビード22の外観形状を精度よく測定して、検査の信頼性を高め、ひいては溶接ビード22の品質良否の検査精度を向上させることができるのである。   As described above, in the quality inspection apparatus 101 according to the present embodiment, unlike the above-described embodiment (see FIG. 1 and the like), as the inspection content of the welding defect, from the light and dark portion 144 formed on the surface of the weld bead 22, Although it is configured to determine the quality defect of the defect 145, even with such a configuration, the external shape of the weld bead 22 is accurately measured as in the above-described embodiment (see FIG. 1 and the like). As a result, the reliability of the inspection can be improved, and as a result, the inspection accuracy of the quality of the weld bead 22 can be improved.

特に、カラー撮像部103が、溶接ビード122の所定の測定範囲に向けて照射された範囲光を受光して、溶接ビード122の外観形状をカラー撮像し、画像生成部140aが、RGBの各成分の検査画像を生成し、マスク領域生成部140bが、画像生成部140aにより生成されたR成分の検査画像から、溶接ビード122の表面の濃淡部144を含む所定領域の画像領域を抽出してマスク領域を生成するように構成されているため、濃淡部144のコントラストが明確に現れるR成分の検査画像を用いるように構成されているため、範囲光の拡散・散乱の影響が低減されたR成分の検査画像を用いることで、溶接ビード122の表面に現れた濃淡部144を確実に特定することができ、マスク領域を精度よく生成することができる。   In particular, the color imaging unit 103 receives the range light irradiated toward the predetermined measurement range of the weld bead 122, performs color imaging of the appearance shape of the weld bead 122, and the image generation unit 140a performs RGB components. The mask region generation unit 140b extracts an image region of a predetermined region including the shading portion 144 on the surface of the weld bead 122 from the R component inspection image generated by the image generation unit 140a to generate a mask. Since it is configured to generate a region, it is configured to use an inspection image of the R component in which the contrast of the light and shade part 144 clearly appears, so that the R component in which the influence of diffusion and scattering of range light is reduced By using this inspection image, it is possible to reliably specify the shaded portion 144 that appears on the surface of the weld bead 122, and to generate the mask region with high accuracy.

また、本実施例では、画像処理部140cが、マスク領域生成部140bにより生成されたマスク領域に基づいて、画像生成部140aより生成されたB成分の検査画像の対応する位置をマスクし、検査部141が、画像処理部140cにより画像処理が行われた解析画像に現れた濃淡部144の面積を算出して、溶接ビード122の表面に形成された穴欠陥145の品質不良を判定するように構成されているため、穴欠陥145に基づく濃淡部144が明確に現れるB成分の検査画像を用いて解析画像を抽出することで、解析画像に現れた濃淡部144の開口面積を精度よく特定することができ、穴欠陥145の品質不良の判定精度を向上できる。   Further, in the present embodiment, the image processing unit 140c masks the corresponding position of the B component inspection image generated by the image generation unit 140a based on the mask region generated by the mask region generation unit 140b. The unit 141 calculates the area of the shaded portion 144 that appears in the analysis image that has been subjected to image processing by the image processing unit 140c, and determines the quality defect of the hole defect 145 formed on the surface of the weld bead 122. Therefore, the analysis image is extracted using the B component inspection image in which the shading portion 144 based on the hole defect 145 clearly appears, so that the opening area of the shading portion 144 that appears in the analysis image is specified with high accuracy. It is possible to improve the accuracy of determining the quality defect of the hole defect 145.

その他の構成についての別実施例について説明すると、例えば、上述した実施例(図1等参照)では、処理部40及び検査部41が一体的に構成された処理検査部4が設けられているが、処理部40及び検査部41はそれぞれ別体として構成されてもよい。   For example, in the above-described embodiment (see FIG. 1 and the like), for example, the processing inspection unit 4 in which the processing unit 40 and the inspection unit 41 are integrally formed is provided. The processing unit 40 and the inspection unit 41 may be configured as separate bodies.

また、上述した実施例(図1及び図8等参照)における処理部40では、検査目的や検査条件に応じて、所定の色成分の検査画像を抽出することができる。また、画像処理工程において、上述した二値化処理や細線処理等に限られず、画像処理の目的に応じて適宜公知の処理工程を用いることができる。   Further, the processing unit 40 in the above-described embodiment (see FIGS. 1 and 8, etc.) can extract an inspection image of a predetermined color component according to the inspection purpose and inspection conditions. Further, the image processing step is not limited to the above-described binarization processing, thin line processing, and the like, and a known processing step can be used as appropriate according to the purpose of the image processing.

さらに、上述した実施例(図1等参照)では、検査部41にて穴欠陥判定及び幅方向不良判定のいずれもが行われるように構成されているが、少なくともいずれか一方の判定が行われるように構成されればよい。特に、幅方向不良判定に関しては、基準画像領域に対して実測画像領域が幅方向のいずれかにずれて重なり合わない場合であって、実測画像領域の重なり合わない領域の面積値が所定の閾値よりも大きい場合に、幅方向の品質不良が生じていると判定されるように構成されてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment (see FIG. 1 and the like), the inspection unit 41 is configured to perform both hole defect determination and width direction defect determination, but at least one of the determinations is performed. What is necessary is just to be comprised. In particular, regarding the width direction defect determination, when the actual measurement image region is shifted to any one of the width direction with respect to the reference image region and does not overlap, the area value of the non-overlap region of the actual measurement image region is a predetermined threshold value. In the case where it is larger than that, it may be determined that a quality defect in the width direction has occurred.

本発明の第一実施例に係る品質検査装置の全体的な構成を示した図。The figure which showed the whole structure of the quality inspection apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 処理検査部の構成を示した機能ブロック図。The functional block diagram which showed the structure of the process test | inspection part. 画像生成部で生成されるR成分及びB成分の検査画像を示した図。The figure which showed the test | inspection image of R component and B component which are produced | generated by an image generation part. マスク領域生成部で作成されるマスク領域を示した図。The figure which showed the mask area | region produced with a mask area | region production | generation part. 画像処理部で抽出される解析画像を示した図。The figure which showed the analysis image extracted by an image process part. 検査部で抽出される実測画像領域及び基準画像領域を示した図。The figure which showed the measurement image area | region and reference | standard image area | region extracted by the test | inspection part. 本実施例の品質検査方法を示したフローチャート。The flowchart which showed the quality inspection method of a present Example. 第二実施例に係る品質検査装置の全体的な構成を示した図。The figure which showed the whole structure of the quality inspection apparatus which concerns on a 2nd Example. 図8における結合構造物の溶接部を拡大して示した平面図。The top view which expanded and showed the welding part of the joint structure in FIG. 処理検査部の構成を示した機能ブロック図。The functional block diagram which showed the structure of the process test | inspection part. 画像生成部で生成される検査画像を示した図。The figure which showed the test | inspection image produced | generated by an image generation part. マスク領域生成部で作成されるマスク領域を示した図。The figure which showed the mask area | region produced with a mask area | region production | generation part. 第二実施例の品質検査方法を示したフローチャート。The flowchart which showed the quality inspection method of 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 品質検査装置
2 結合構造物
3 カラー撮像部(カラー撮像手段)
4 処理検査部
22 溶接ビード
23 アンダーカット
30 光源部
31 カメラ部
32 第一光源部
33 第二光源部
40 処理部
40a 画像生成部(画像生成手段)
40b マスク領域生成部(マスク領域生成手段)
40c 画像処理部(画像処理手段)
41 検査部(品質検査手段)
44 縞線
44a 欠損部位
45 穴欠陥
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quality inspection apparatus 2 Connection structure 3 Color imaging part (color imaging means)
4 processing inspection part 22 welding bead 23 undercut 30 light source part 31 camera part 32 first light source part 33 second light source part 40 processing part 40a image generation part (image generation means)
40b Mask area generator (mask area generator)
40c Image processing unit (image processing means)
41 Inspection Department (quality inspection means)
44 Striped line 44a Defect site 45 Hole defect

Claims (12)

溶接ビードの外観形状に基づいて溶接ビードの溶接欠陥を検査する溶接ビードの品質検査装置において、
溶接ビード表面に向けて照射された照射光の反射光を受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像するカラー撮像手段と、
前記カラー撮像手段により取得されたカラー撮像データを複数の色成分に分解して、各色成分の検査画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段により生成された検査画像のうち、一の色成分で生成された検査画像から所定の画像領域を抽出してマスク領域を生成するマスク領域生成手段と、
前記マスク領域生成手段により生成されたマスク領域に基づいて、他の色成分で生成された検査画像の対応する位置をマスクして非マスク領域内の解析画像を抽出し、該解析画像に対して所定の画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段により画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビードの品質を検査する品質検査手段とを有することを特徴とする溶接ビードの品質検査装置。
In a weld bead quality inspection device that inspects weld defects of the weld bead based on the appearance shape of the weld bead,
A color imaging unit that receives reflected light of the irradiation light irradiated toward the surface of the weld bead and performs color imaging of the appearance shape of the weld bead;
Image generating means for decomposing color imaging data acquired by the color imaging means into a plurality of color components and generating an inspection image of each color component;
A mask area generating means for extracting a predetermined image area from an inspection image generated with one color component out of the inspection images generated by the image generating means, and generating a mask area;
Based on the mask area generated by the mask area generation means, the analysis image in the non-mask area is extracted by masking the corresponding position of the inspection image generated with other color components, and the analysis image Image processing means for performing predetermined image processing;
And a quality inspection means for inspecting the quality of the weld bead based on the analysis image subjected to the image processing by the image processing means.
前記カラー撮像手段は、溶接ビードの長さ方向に沿って照射された赤外スリット光と、溶接ビードの所定の測定範囲に向けて照射された範囲光との反射光をそれぞれ受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像し、
前記画像生成手段は、RGBの各色成分の検査画像を生成し、
前記マスク領域生成手段は、前記画像生成手段により生成されたB成分の検査画像から、溶接ビードの幅方向領域を含む画像領域を抽出してマスク領域を生成することを特徴とする請求項1に記載の溶接ビードの品質検査装置。
The color imaging means receives the reflected light of the infrared slit light irradiated along the length direction of the weld bead and the range light irradiated toward the predetermined measurement range of the weld bead, respectively. Take a color image of the appearance of the bead,
The image generation means generates an inspection image of each color component of RGB,
2. The mask area is generated by extracting an image area including a width direction area of a weld bead from the B component inspection image generated by the image generation means. The weld bead quality inspection device described.
前記画像処理手段は、前記マスク領域生成手段により生成されたマスク領域に基づいて、前記画像生成手段により生成されたR成分の検査画像の対応する位置をマスクし、
前記品質検査手段は、前記画像処理手段により画像処理が行われた解析画像に現れた複数の縞線から、溶接ビード表面の穴欠陥の有無を判定することを特徴とする請求項2に記載の溶接ビードの品質検査装置。
The image processing means masks the corresponding position of the R component inspection image generated by the image generation means based on the mask area generated by the mask area generation means;
The said quality inspection means determines the presence or absence of the hole defect of a weld bead surface from the several striped line which appeared in the analysis image by which the image processing was performed by the said image processing means. Weld bead quality inspection device.
前記品質検査手段は、前記画像処理手段により画像処理が行われた解析画像を、溶接ビードの幅方向に対して所定量内側に形成される内側領域と、該内側領域以外の外側領域とに分割し、穴欠陥の位置及び種類を特定することを特徴とする請求項3に記載の溶接ビードの品質検査装置。   The quality inspection unit divides the analysis image that has been subjected to image processing by the image processing unit into an inner region formed inside a predetermined amount with respect to the width direction of the weld bead and an outer region other than the inner region. 4. The weld bead quality inspection device according to claim 3, wherein the position and type of the hole defect are specified. 前記品質検査手段は、前記画像処理手段により画像処理された解析画像の画像領域と、予め設定された基準画像領域との差分を算出して、溶接ビードの幅方向の品質不良を判定することを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載の溶接ビードの品質検査装置。   The quality inspection means calculates a difference between an image area of the analysis image image-processed by the image processing means and a preset reference image area, and determines a quality defect in the width direction of the weld bead. The quality inspection device for a weld bead according to any one of claims 2 to 4, wherein the quality inspection device is a weld bead. 前記カラー撮像手段は、溶接ビードの所定の測定範囲に向けて照射された範囲光の反射光を受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像し、
前記画像生成手段は、RGBの各成分の検査画像を生成し、
前記マスク領域生成手段は、前記画像生成手段により生成されたR成分の検査画像から、溶接ビード表面の濃淡部を含む所定領域の画像領域を抽出してマスク領域を生成することを特徴とする請求項1に記載の溶接ビードの品質検査装置。
The color imaging means receives reflected light of range light irradiated toward a predetermined measurement range of the weld bead, and performs color imaging of the appearance shape of the weld bead,
The image generation means generates an inspection image of each component of RGB,
The mask area generation unit generates a mask area by extracting an image area of a predetermined area including a shading portion of a weld bead surface from an R component inspection image generated by the image generation unit. Item 3. A weld bead quality inspection device according to Item 1.
前記画像処理手段は、前記マスク領域生成手段により生成されたマスク領域に基づいて、前記画像生成手段により生成されたB成分の検査画像の対応する位置をマスクし、
前記品質検査手段は、前記画像処理手段により画像処理が行われた解析画像に現れた濃淡部の面積を算出して、溶接ビード表面に形成された穴欠陥の品質不良を判定することを特徴とする請求項6に記載の溶接ビードの品質検査装置。
The image processing means masks the corresponding position of the B component inspection image generated by the image generation means based on the mask area generated by the mask area generation means;
The quality inspection means calculates the area of the shaded part that appears in the analysis image that has been subjected to image processing by the image processing means, and determines the quality defect of the hole defect formed on the surface of the weld bead. The weld bead quality inspection device according to claim 6.
溶接ビードの外観形状に基づいて溶接ビードの溶接欠陥を検査する溶接ビードの品質検査方法において、
溶接ビード表面に向けて照射された照射光の反射光を受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像するカラー撮像工程と、
前記カラー撮像工程により取得されたカラー撮像データを複数の色成分に分解して、各色成分の検査画像を生成する画像生成工程と、
前記画像生成工程により生成された検査画像のうち、一の色成分で生成された検査画像から所定の画像領域を抽出してマスク領域を生成するマスク領域生成工程と、
前記マスク領域生成工程により生成されたマスク領域に基づいて、他の色成分で生成された検査画像の対応する位置をマスクして非マスク領域内の解析画像を抽出し、該解析画像に対して所定の画像処理を行う画像処理工程と、
前記画像処理工程により画像処理が行われた解析画像に基づいて溶接ビードの品質を検査する品質検査工程とを有することを特徴とする溶接ビードの品質検査方法。
In the weld bead quality inspection method for inspecting weld defects of the weld bead based on the appearance shape of the weld bead,
A color imaging step of receiving reflected light of the irradiation light irradiated toward the surface of the weld bead and performing color imaging of the appearance shape of the weld bead;
An image generation step of decomposing the color imaging data acquired by the color imaging step into a plurality of color components and generating an inspection image of each color component;
A mask region generation step of generating a mask region by extracting a predetermined image region from an inspection image generated with one color component among the inspection images generated by the image generation step;
Based on the mask region generated by the mask region generation step, the analysis image in the non-mask region is extracted by masking the corresponding position of the inspection image generated with other color components, and the analysis image An image processing step for performing predetermined image processing;
A quality inspection step for inspecting the quality of the weld bead based on the analysis image subjected to the image processing in the image processing step.
前記カラー撮像工程は、溶接ビードの長さ方向に沿って照射された赤外スリット光と、溶接ビードの所定の測定範囲に向けて照射された範囲光との反射光をそれぞれ受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像し、
前記画像生成工程は、RGBの各色成分の検査画像を生成し、
前記マスク領域生成工程は、前記画像生成工程により生成されたB成分の検査画像から、溶接ビードの幅方向領域を含む画像領域を抽出してマスク領域を生成することを特徴とする請求項8に記載の溶接ビードの品質検査方法。
The color imaging step receives the reflected light of the infrared slit light irradiated along the length direction of the weld bead and the range light irradiated toward the predetermined measurement range of the weld bead, respectively. Take a color image of the appearance of the bead,
The image generation step generates an inspection image of each color component of RGB,
9. The mask area generation step generates a mask area by extracting an image area including a width direction area of a weld bead from an inspection image of a B component generated by the image generation process. The quality inspection method of the described weld bead.
前記画像処理工程は、前記マスク領域生成手段により生成されたマスク領域に基づいて、前記画像生成工程により生成されたR成分の検査画像の対応する位置をマスクし、
前記品質検査工程は、前記画像処理工程により画像処理が行われた解析画像に現れた複数の縞線から、溶接ビード表面の穴欠陥の有無を判定することを特徴とする請求項9に記載の溶接ビードの品質検査方法。
The image processing step masks the corresponding position of the R component inspection image generated by the image generation step based on the mask region generated by the mask region generation unit;
The said quality inspection process determines the presence or absence of the hole defect of a weld bead surface from the several striped line which appeared in the analysis image by which the image process was performed by the said image processing process. Weld bead quality inspection method.
前記カラー撮像工程は、溶接ビードの所定の測定範囲に向けて照射された範囲光の反射光を受光して、溶接ビードの外観形状をカラー撮像し、
前記画像生成工程は、RGBの各成分の検査画像を生成し、
前記マスク領域生成工程は、前記画像生成工程により生成されたR成分の検査画像から、溶接ビード表面の濃淡部を含む所定領域の画像領域を抽出してマスク領域を生成することを特徴とする請求項8に記載の溶接ビードの品質検査方法。
The color imaging step receives reflected light of a range light irradiated toward a predetermined measurement range of the weld bead, and color-images the appearance shape of the weld bead,
The image generation step generates an inspection image of each component of RGB,
The mask area generation step extracts a predetermined image area including a shading portion on the surface of the weld bead from the R component inspection image generated by the image generation process to generate a mask area. Item 9. A method for quality inspection of a weld bead according to Item 8.
前記画像処理工程は、前記マスク領域生成工程により生成されたマスク領域に基づいて、前記画像生成工程により生成されたB成分の検査画像の対応する位置をマスクし、
前記品質検査工程は、前記画像処理工程により画像処理が行われた解析画像に現れた濃淡部の面積を算出して、溶接ビード表面に形成された穴欠陥の品質不良を判定することを特徴とする請求項11に記載の溶接ビードの品質検査方法。
The image processing step masks the corresponding position of the B component inspection image generated by the image generation step based on the mask region generated by the mask region generation step;
The quality inspection step is characterized by calculating an area of a shaded portion appearing in an analysis image subjected to image processing by the image processing step, and determining a quality defect of a hole defect formed on a weld bead surface. The weld bead quality inspection method according to claim 11.
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