JP2011180059A - Device and method for support of visual inspection - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製品表面の外観検査技術に関する。特に、曲率が一定でない自由曲面形状を有する表面の外観検査技術に関する。 The present invention relates to a product surface appearance inspection technique. In particular, the present invention relates to a technique for inspecting the appearance of a surface having a free-form surface with a constant curvature.
製品表面に照射した照明光の反射光を画像化し、製品表面の欠陥を検出する外観検査技術がある。外観検査技術では、例えば、得られた画像を二値化し、閾値により判別することにより、キズ等の欠陥を検出する(例えば、特許文献1参照。)。検査対象は、例えば、シート状物体、円筒状物体などである(例えば、特許文献2、特許文献3参照。)。 There is an appearance inspection technique for imaging a reflected light of illumination light irradiated on a product surface and detecting defects on the product surface. In the appearance inspection technique, for example, the obtained image is binarized, and a defect such as a scratch is detected by discriminating it based on a threshold (see, for example, Patent Document 1). The inspection object is, for example, a sheet-like object, a cylindrical object, or the like (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).
検査対象の製品表面が平面である場合、あるいは、曲率が一定の曲面である場合、照明による反射が一定となる。しかし、自動車のヘッドライトの表面など、形状が複雑な物体の場合、その表面の曲率が一定でないため、照明による反射が複雑に変わる。このため、部位により明暗の差も複雑に変化し、キズの見え方にも影響をあたる。上述のように閾値による判別が困難となり、キズ等の検出精度が安定しない。 When the product surface to be inspected is a flat surface or a curved surface with a constant curvature, reflection by illumination is constant. However, in the case of an object with a complicated shape such as the surface of a headlight of an automobile, the curvature of the surface is not constant, so that reflection by illumination changes in a complicated manner. For this reason, the difference in lightness and darkness changes in a complex manner depending on the part, which also affects the appearance of scratches. As described above, discrimination based on the threshold becomes difficult, and the detection accuracy of scratches and the like is not stable.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、外観検査を行う検査対象の表面形状によらず、高い精度で欠陥を検出する技術または欠陥の検出を支援する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for detecting a defect with high accuracy or a technique for supporting the detection of a defect regardless of the surface shape of an inspection target for performing an appearance inspection. To do.
本発明は、検査対象の表面を、所定の曲率の範囲に納まるまで分割し、分割後の領域毎に画像を取得する。すなわち、検査対象の表面が、曲率が一定でない曲面であっても、略平面とみなせる単位で撮像を行う。また、取得した画像を画像処理し、欠陥を検出する。欠陥の検出には、従来同様、閾値による判別手法を用いる。 In the present invention, the surface to be inspected is divided until it falls within a predetermined curvature range, and an image is acquired for each divided area. That is, even if the surface to be inspected is a curved surface with a non-constant curvature, imaging is performed in units that can be regarded as a substantially flat surface. Further, the acquired image is subjected to image processing to detect a defect. For detection of defects, a discrimination method using a threshold value is used as in the prior art.
具体的には、対象物の表面の状態を検査する外観検査を支援する外観検査支援装置であって、対象物の表面を撮影する撮影手段と、前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、前記撮影手段を移動させる駆動手段と、前記撮影手段および前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記撮影手段が撮影を行う領域を、それぞれ撮影単位領域として決定する撮影単位決定手段と、前記撮影単位領域毎に、当該撮影単位領域の位置に応じて前記撮影手段の配置位置を決定する配置位置決定手段と、を備え、前記撮影単位決定手段は、前記対象物のデータを用い、当該対象物の表面を、分割後の領域の曲率が前記所定の値以下になるまで分割し、分割後の各領域を撮影単位領域とし、前記制御手段は、前記撮影単位領域を撮影する毎に、前記配置位置決定手段が決定した配置位置に前記撮影手段を移動させるよう前記駆動手段を制御することを特徴とする外観検査支援装置を提供する。 Specifically, it is an appearance inspection support device that supports an appearance inspection for inspecting the surface state of an object, and includes an imaging unit that images the surface of the object, and a display unit that displays an image captured by the imaging unit. And a driving means for moving the photographing means, and a control means for controlling the photographing means and the driving means, wherein the control means determines each area where the photographing means performs photographing as a photographing unit area. Photographing unit determining means for performing, and for each of the photographing unit areas, arrangement position determining means for determining an arrangement position of the photographing means according to the position of the photographing unit area, and the photographing unit determining means includes the target The object data is used to divide the surface of the object until the curvature of the divided area is equal to or less than the predetermined value, and each divided area is set as an imaging unit area, and the control unit includes the imaging unit. region Each time the shooting, to provide an appearance inspection support apparatus, characterized in that for controlling the drive means to move said imaging means to position said position determination means has determined.
また、対象物の表面の状態を検査する外観検査装置であって、対象物の表面を撮影する撮影手段と、前記撮影手段を移動させる駆動手段と、前記撮影手段および前記駆動手段を制御する制御手段と、前記撮影手段が撮影した画像に対し、画像処理を施して欠陥の有無を判別する欠陥判別手段と、前記欠陥判別手段による判別結果を出力する出力手段と、を備え、前記制御手段は、前記撮影手段が撮影を行う領域を、それぞれ撮影単位領域として決定する撮影単位決定手段と、前記撮影単位領域毎に、当該撮影単位領域の位置に応じて前記撮影手段の配置位置を決定する配置位置決定手段と、を備え、前記撮影単位決定手段は、前記対象物のデータを用い、当該対象物の表面を、分割後の領域の曲率が前記所定の値以下になるまで分割し、分割後の各領域を撮影単位領域とし、前記制御手段は、前記撮影単位領域を撮影する毎に、前記配置位置決定手段が決定した配置位置に前記撮影手段を移動させるよう前記駆動手段を制御することを特徴とする外観検査装置を提供する。 Further, an appearance inspection apparatus for inspecting a surface state of an object, an imaging unit that images the surface of the object, a driving unit that moves the imaging unit, and a control that controls the imaging unit and the driving unit. Means for performing image processing on the image photographed by the photographing means to determine the presence / absence of a defect, and an output means for outputting a determination result by the defect determining means. A shooting unit determination unit that determines each of the shooting unit areas as a shooting unit area, and an arrangement that determines the position of the shooting unit for each shooting unit area according to the position of the shooting unit area. A position determining unit, wherein the photographing unit determining unit divides the surface of the target object using the data of the target object until the curvature of the divided area is equal to or less than the predetermined value, And the control means controls the driving means to move the photographing means to the arrangement position determined by the arrangement position determining means every time the photographing unit area is photographed. A feature visual inspection apparatus is provided.
さらに、撮影手段で対象物の表面を撮影した画像を用い、当該対象物の外観検査を支援する外観検査支援方法であって、対象物の表面を、分割後の領域の曲率が所定の値以下となるまで分割し、分割後の各領域を撮影単位領域とする撮影単位領域決定ステップと、撮影単位領域毎に、当該撮影単位領域の位置に応じて前記撮影手段を移動させて撮影を行う撮影ステップと、前記撮影ステップで撮影した画像を表示手段に表示させる表示ステップと、を備え、前記撮影単位領域決定ステップでは、前記対象物のデータを用い、当該対象物の表面を、分割後の領域の曲率が前記所定の値以下になるまで分割し、分割後の各領域を撮影単位領域とすることを特徴とする外観検査支援方法を提供する。 Further, an appearance inspection support method for supporting an appearance inspection of an object using an image obtained by photographing the surface of the object with an imaging means, wherein the curvature of a region after dividing the surface of the object is a predetermined value or less A shooting unit area determining step in which each divided area is set as a shooting unit area, and shooting is performed by moving the shooting unit according to the position of the shooting unit area for each shooting unit area. And a display step for displaying on the display means the image photographed in the photographing step, and in the photographing unit region determining step, the data of the object is used, and the surface of the object is divided into regions. The appearance inspection support method is characterized in that the area is divided until the curvature becomes equal to or less than the predetermined value, and each area after the division is used as an imaging unit area.
本発明によれば、外観検査を行う検査対象の表面形状によらず、高い精度で欠陥を検出することができる。または、高い精度で欠陥を検出することを支援できる。 According to the present invention, it is possible to detect a defect with high accuracy regardless of the surface shape of an inspection target for which an appearance inspection is performed. Or it can support detecting a defect with high precision.
<<第一の実施形態>>
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment to which the present invention is applied will be described. Hereinafter, in all the drawings for explaining the embodiments of the present invention, those having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
図1は、本実施形態に係る外観検査装置10の概略構成図である。本図に示すように、本実施形態の外観検査装置10は、対象製品(ワーク)の表面(ワーク表面)11を撮影するズームカメラ12と、ズームカメラ12を支持する支持部13と、支持部13を介してズームカメラ12を移動させる駆動部14と、外観検査装置10全体の動作を制御する制御装置15とを備える。また、制御装置15は、制御装置15とユーザとのインタフェースである表示装置16および入力装置17を備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
駆動部14は、モータおよびモータドライブ回路などから構成され、制御装置15からの指令により、ズームカメラ12を所定の位置に移動させる。本実施形態では、例えば、世界座標等の予め定められたXYZ座標系を用い、x、y、z各軸方向にズームカメラ12の位置を制御する。
The
図2は、本実施形態のズームカメラ12の概略構成図である。本図に示すように、本実施形態のズームカメラ12は、撮影を行う撮影部21と、照明部22と、ズームレンズ部23とを備える。照明部22は、制御装置15からの制御信号に従って、ワーク表面11に所定の強度の光を照射する。照明部22には、例えば、リング照明などが用いられる。また、ズームレンズ部23は、制御装置15からの制御信号に従って、ズームカメラ12のレンズのズーム量(ズーム倍率)を変更する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
本実施形態の各機能の詳細な説明に先立ち、図3を用いて形状変化による照明反射方向の変化について説明する。 Prior to detailed description of each function of the present embodiment, a change in the illumination reflection direction due to a shape change will be described with reference to FIG.
図3(a)のに示すように、ワーク表面11が平面の場合、照明による反射方向は、実線の矢印で示すように、一定となる。従って、反射光を画像化する場合、反射光の向きの違いによる強度差は発生しない。一方、ワーク表面11が、曲率が一定でない曲面の場合、図3(b)に実線の矢印で示すように、照明による反射方向は様々となる。従って、反射光を画像化する場合、反射光の向きによる強度差が発生する。
As shown in FIG. 3A, when the
本実施形態では、ワーク表面11を、曲率に応じて略平面とみなせるサイズの領域に分割し、分割後の各領域を、撮影を行う撮影単位とする。すなわち、ワーク表面11の変化の複雑さに応じて計測分解能を変化させ、それぞれの計測領域を平面に近い形状で検査を行う。図4(a)〜(c)に示すように、ワーク表面11を、所定以下の曲率、すなわち略平面とみなせる領域30に分割し、領域30単位で画像を取得する。これにより、反射光の方向が略一定の状態で撮像(画像化)できる。
In the present embodiment, the
これを実現するため、本実施形態の制御装置15は、図5に示すように、駆動部14、撮影部21、照明部22およびズームレンズ部23を制御して撮影を行う撮影制御部50と、ワーク表面11を分割して撮影単位を決定する撮影単位決定部51と、各撮影単位の位置に応じてズームカメラ12の配置位置を決定する配置位置決定部52と、各撮影単位の面積に応じてズーム量(ズーム倍率)を決定するズーム量決定部53と、各撮影単位の面積に応じて照明強度とを決定する照明強度決定部54と、得られた画像を処理し、欠陥を検出する画像処理部55と、を備える。
In order to realize this, as shown in FIG. 5, the
また、制御装置15は、撮影単位決定部51が決定した撮影単位毎に必要な情報を格納する撮影単位データベース(撮影単位DB)61を備える。
In addition, the
撮影単位決定部51は、予め保持する撮影対象物(ワーク)のCADデータから、撮影単位を決定する。具体的には、図6(a)、(b)に示すように、撮影単位決定部51は、CADデータからワーク表面11の初期メッシュデータ31を生成する。そして、各メッシュの曲率を計算し、予め定めた曲率閾値と比較する。図6(c)に示すように、曲率閾値より大きいメッシュ311について、分割後のメッシュの曲率が曲率閾値以下になるまで分割を繰り返し、最終的に得られた各メッシュを撮影単位とする。
The photographing
撮影単位決定部51は、メッシュ(撮影単位)を特定する識別符号とともに、それぞれ、サイズ(面積)、位置(重心または中心の世界座標)、曲率等を記憶する撮影単位データベース(DB)61を生成する。
The shooting
なお、CADデータは、必ずしも予め制御装置15が保持していなくてもよい。例えば、撮影単位決定部51が撮影単位を決定する際、外部から取得するよう構成してもよい。また、撮影対象物のデータは、曲率さえ判断できるものであればよく、CADデータに限定されない。
The CAD data does not necessarily have to be held in advance by the
例えば、図7に示すように、生成した初期メッシュデータの各メッシュについて、曲率が大きい領域は、その撮影単位の面積は小さくなる。また、撮影単位の面積が小さい領域のズーム量(ズーム倍率)は大きくなる。 For example, as shown in FIG. 7, for each mesh of the generated initial mesh data, the area of the photographing unit is small in a region with a large curvature. In addition, the zoom amount (zoom magnification) of the region where the area of the photographing unit is small increases.
なお、撮影単位は、ズームカメラ12で撮影する単位であるため、初期メッシュデータのメッシュ形状は、例えば、長辺と短辺との比がズームカメラ12の画面アスペクト比となる長方形とする。または、アスペクト比が白銀比の長方形とする。初期メッシュデータのサイズは、予め定められた初期値を用いる。
Since the photographing unit is a unit photographed by the
配置位置決定部52は、撮影単位決定部51が生成した撮影単位DB61を参照し、撮影単位毎のズームカメラ12の配置位置を決定する。配置位置は、各撮影単位に同条件でズームカメラ12のレンズが向けられるよう、決定する。例えば、ズームカメラ12の光軸を撮影単位の重心(中心)の法線方向に合致させる。この場合、撮影単位となる曲面の重心位置を通る法線上の、曲面から所定の距離の位置とする。決定した位置は、本実施形態の外観検査装置10が採用する座標系で表し、撮影単位DB61に、撮影単位に対応付けて格納する。
The arrangement
ズーム量決定部52は、上述のように、撮影単位毎に、そのサイズ(面積)に応じたズーム量を決定し、撮影単位と定めた領域がズームカメラ12の画像エリアの所定範囲に納まるよう制御する。これにより、本実施形態では、撮影単位決定部51が決定した撮影単位毎の撮影を実現する。本実施形態では、例えば、ズーム量は、撮影単位がズームカメラ12の視野(画像エリア)に納まる範囲の最大の値とする。図7に示すように、撮影単位の面積が小さい場合、ズーム量は拡大する。決定したズーム量は、撮影単位に対応づけて撮影単位DB61に格納する。
As described above, the zoom
照明強度決定部54は、撮影単位毎に、そのサイズ(面積)に応じた照明強度を決定する。照明強度は、各撮影単位の見え方を同じにする(照度の差をなくす)ため、ズームカメラ12の視野内の単位面積当たりの光量が取得画像毎に一定になるよう制御する。従って、撮影単位のサイズが小さいほど照射される光量は増加する。決定した照明強度は、撮影単位に対応づけて撮影単位DB61に格納する。
The illumination
撮影制御部50は、撮影単位決定部51が決定した撮影単位毎に、ワーク11の表面を撮影するよう制御信号を出力し、撮影部21、照明部22、ズームレンズ部23および駆動部14を制御する。
The photographing
すなわち、撮影制御部50は、撮影単位毎に、配置位置決定部54が決定した撮影位置にズームカメラ12のレンズが向けられるよう、制御信号を生成し、駆動部14に出力し、ズームカメラ12を移動させる。また、ズーム量決定部52が決定したズーム量を実現するよう制御信号を生成し、ズームレンズ部23に出力し、ズーム量を調整する。照明強度決定部54が決定した光量を発生するよう制御信号を生成し、照明部22に出力し、照射させる。そして、撮影単位DB61を参照し、これらの制御信号により各部を調整後、撮影部21に撮影を行わせる。
That is, the
画像処理部55は、撮影部21が撮影した画像を処理し、欠陥、例えば、キズを抽出する。抽出は、平面を対象とする公知の欠陥検出技術を用いる。例えば、得られた画像を二値化し、閾値を用いてキズの有無を判別する。
The
制御装置15の各機能は、制御装置15が備えるCPUが、記憶装置に予め記憶されたプログラムをメモリにロードし、実行することにより実現される。また、撮影単位DB61は、制御装置15が備える記憶装置に格納される。
Each function of the
本実施形態の撮影制御部50による撮影処理の流れを説明する。図8は、本実施形態の撮影処理の処理フローである。撮影処理は、ユーザからの指示に従って開始する。
A flow of shooting processing by the
指示を受け付けると、撮影制御部50は、撮影単位決定部51に撮影単位決定処理を行わせ、撮影単位を決定させる(撮影単位決定処理;ステップS1001)。なお、撮影単位決定処理の詳細は後述する。撮影単位が決定すると、撮影制御部50は、決定した撮影単位毎に、配置位置決定部52に配置位置を、ズーム量決定部53にズーム量を、照明強度決定部位54に照明強度を、それぞれ算出させる(ステップS1002)。
When receiving the instruction, the
撮影制御部50は、撮影単位毎に撮影単位DB61に保持されるデータに従って撮影を行い、撮影単位毎の画像を得(ステップS1003)、表示装置16に表示する(ステップS1004)。画像処理部57は、画像生成部56が生成した画像を画像処理し、欠陥の有無を判別し、欠陥を検出し、結果を出力する(欠陥判別処理;ステップS1005)。なお、撮影単位毎に画像を撮影し、画像処理部57が欠陥の有無を判別しても良いし、全撮影単位の画像の撮影後、画像処理部57が欠陥の有無を判別してもよい。
The
次に、本実施形態の撮影単位決定部51による撮影単位決定処理の流れについて説明する。図9は、本実施形態の撮影単位決定処理の処理フローである。撮影単位決定処理は、撮影制御部50からの指示に従って処理を開始する。
Next, the flow of shooting unit determination processing by the shooting
開始の指示を受け付けると、撮影単位決定部51は、CADデータを読み込む(ステップS1101)。そして、CADデータから、ワーク表面11を予め定めたサイズのメッシュに分割した初期メッシュデータ31を生成する(ステップS1102)。
When receiving the start instruction, the imaging
次に、メッシュ毎に、所定の曲率になるまで、再分割を繰り返す再分割処理を行う。再分割処理の概略は以下のとおりである。まず、各メッシュの曲率χをCADデータから算出し(ステップS1103)、それぞれ、予め保持する曲率閾値Tと比較する(ステップS1104)。曲率閾値Tより大きい場合、再分割し(ステップS1105)、ステップS1103に戻り、再分割後の分割単位の曲率をCADデータから算出し、処理を繰り返す。一方、曲率閾値以下の場合、その分割単位を撮影単位とし、撮影単位データベース61に中心座標、面積を登録し(ステップS1106)、撮影単位決定処理を終了する。 Next, for each mesh, a re-division process that repeats the re-division is performed until a predetermined curvature is achieved. The outline of the subdivision process is as follows. First, the curvature χ of each mesh is calculated from CAD data (step S1103), and each mesh is compared with a curvature threshold T held in advance (step S1104). If it is larger than the curvature threshold value T, the image is re-divided (step S1105), the process returns to step S1103, the curvature of the division unit after the re-division is calculated from the CAD data, and the process is repeated. On the other hand, if the value is equal to or less than the curvature threshold, the division unit is set as a photographing unit, the center coordinates and the area are registered in the photographing unit database 61 (step S1106), and the photographing unit determination process is terminated.
再分割処理は、例えば、以下の手法で行う。図10は、再分割処理の一例の処理の流れを説明するための図である。撮影単位決定部51は、初期メッシュデータ31を生成後、各メッシュについて、重心(中心)座標および曲率をそれぞれ算出し、作業用メッシュデータベース(メッシュDB)に登録する(ステップS1201)。重心(中心)座標および曲率は、CADデータから算出する。
The re-division process is performed by the following method, for example. FIG. 10 is a diagram for explaining the flow of an example of the re-division process. After generating the
メッシュデータDBに登録されている各メッシュの中で、x座標の値が最も小さいものの中の、y座標の値が最も小さいものの中の、z座標の値が最も小さいもの(座標値が最小のもの)を抽出し(ステップS1202)、当該メッシュの曲率χを曲率閾値Tと比較する(ステップS1203)。 Among the meshes registered in the mesh data DB, the smallest x coordinate value, the smallest y coordinate value, the smallest z coordinate value, the smallest z coordinate value (the smallest coordinate value) (Step S1202), and the curvature χ of the mesh is compared with the curvature threshold T (step S1203).
曲率χが曲率閾値Tより大きい場合、当該メッシュを予め定めた手法で4等分割し(ステップS1204)、4等分割後の各メッシュについて、重心(中心)座標および曲率を算出し、4等分割後の各メッシュの重心(中心)座標および曲率をメッシュデータDBに登録するとともに分割前のメッシュのデータをメッシュデータDBから削除する(ステップS1205)。そして、ステップS1202へ戻る。 When the curvature χ is larger than the curvature threshold T, the mesh is divided into four equal parts by a predetermined method (step S1204), and the center of gravity (center) coordinates and the curvature are calculated for each of the four divided meshes to obtain the fourth equal division. The center-of-gravity (center) coordinates and curvature of each subsequent mesh are registered in the mesh data DB, and the mesh data before division is deleted from the mesh data DB (step S1205). Then, the process returns to step S1202.
なお、4等分割は、長方形の短辺および長辺を、それぞれ、長辺および短辺に平行な直線で2等分割することにより行う。なお、分割は、このような4分割に限られない。例えば、長方形の長辺のみを、短辺に平行な直線で2等分割してもよい。ただし、分割後の形状のアスペクト比が異なる場合、データ処理が煩雑になるため、上述の手法による4等分割のようにアスペクト比が維持できる分割手法が好ましい。 Note that the quarter equal division is performed by dividing the short side and the long side of the rectangle into two equal parts by straight lines parallel to the long side and the short side, respectively. The division is not limited to such four divisions. For example, only the long side of the rectangle may be divided into two equal parts by a straight line parallel to the short side. However, since the data processing becomes complicated when the aspect ratios of the shapes after the division are different, a division method that can maintain the aspect ratio like the four-part division by the above-described method is preferable.
一方、ステップS1203の比較において、曲率χが曲率閾値T以下の場合、当該メッシュの面積を算出し、中心座標および面積を撮影単位DBに登録するとともに当該メッシュのデータをメッシュデータDBから削除する(ステップS1206)。そして、メッシュDBに登録される全てのメッシュデータの処理を終えたか否かを判別する(ステップS12079)。全てのメッシュデータの処理を終えていない場合、ステップS1202へ戻る。一方、全てのメッシュデータの処理を終えた場合、処理を終了する。 On the other hand, in the comparison in step S1203, when the curvature χ is equal to or less than the curvature threshold T, the area of the mesh is calculated, the center coordinates and the area are registered in the photographing unit DB, and the mesh data is deleted from the mesh data DB ( Step S1206). And it is discriminate | determined whether the process of all the mesh data registered into mesh DB was completed (step S12079). If all the mesh data has not been processed, the process returns to step S1202. On the other hand, when all the mesh data has been processed, the process ends.
以上説明したように、本実施形態によれば、外観検査の対象であるワーク表面を、曲率に応じて略平面とみなせるサイズの領域に分割し、分割後の領域単位で撮影を行う。このため、検査対象のワーク表面が、曲率が一定でない自由曲面であっても、曲率の違いにより生じる反射光の変化の影響を受けにくく、安定した画像を得ることができる。従って、検査対象の平面の形状によらず、平面の外観検査同様の手法で、同様の判定精度を得ることができ、安定した判定を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, the surface of the workpiece that is the object of appearance inspection is divided into regions of a size that can be regarded as a substantially flat surface according to the curvature, and photographing is performed in units of divided regions. For this reason, even if the work surface to be inspected is a free-form surface having a non-constant curvature, it is difficult to be affected by the change in reflected light caused by the difference in curvature, and a stable image can be obtained. Therefore, the same determination accuracy can be obtained and a stable determination can be performed by a method similar to the appearance inspection of a plane regardless of the shape of the plane to be inspected.
また、曲率に応じて分割サイズを決定しているため、全体を等分割して撮影単位の曲率を低減する処理に比べ、演算処理が少なくて済む。従って、処理量の増大を抑え、検査対象となる物体表面の傷等の欠陥検出を適正な分解能で行なうことができる。 In addition, since the division size is determined according to the curvature, less calculation processing is required compared to the processing for equally dividing the whole to reduce the curvature of the photographing unit. Therefore, an increase in the processing amount can be suppressed, and defects such as scratches on the surface of the object to be inspected can be detected with an appropriate resolution.
さらに、撮影単位のサイズに応じて、照明強度を変更している。従って、撮影単位毎に、ズームカメラ21の画像エリア(視野)内の単位面積当たりの光量が同程度の画像を得ることができ、全ての撮影単位毎に近似の条件で判別を行うことができる。
Furthermore, the illumination intensity is changed according to the size of the photographing unit. Therefore, an image with the same amount of light per unit area in the image area (field of view) of the
なお、上記実施形態では、撮影単位の面積毎に、配置位置、ズーム量および照明強度を算出しているが、これに限られない。例えば、予め、撮影単位の面積毎に配置位置、ズーム量および照明強度を特定したデータベースを保持し、配置位置、ズーム量および照明強度を、それに基づいて決定してもよい。 In the above embodiment, the arrangement position, the zoom amount, and the illumination intensity are calculated for each area of the photographing unit. However, the present invention is not limited to this. For example, a database that specifies the arrangement position, zoom amount, and illumination intensity for each area of the photographing unit may be stored in advance, and the arrangement position, zoom amount, and illumination intensity may be determined based on the database.
また、撮影単位毎に照明強度は変更しなくてもよい。この場合、照明部22は、ズームカメラ21外に備えていてもよい。さらに、照明強度決定部54は、備えなくてもよい。
Further, the illumination intensity may not be changed for each photographing unit. In this case, the
また、上記実施形態では、生成された画像に画像処理を行い、自動で欠陥の有無を判別しているが、これに限られない。生成された画像を表示装置16に表示し、欠陥の有無はユーザが判別するよう構成してもよい。この場合、画像処理部56は備えなくてもよい。
In the above embodiment, image processing is performed on the generated image to automatically determine the presence or absence of a defect, but the present invention is not limited to this. The generated image may be displayed on the
また、上記分割手法は一例であり、これに限られない。最終的に各分割単位の曲率が一定以下になるよう分割できれば、手法に制約はない。例えば、初期メッシュデータ31のメッシュ単位で分割を繰り返すよう構成してもよい。この場合、初期メッシュデータ31を生成後、各初期メッシュの曲率を計算し、曲率閾値より大きい初期メッシュについて、初期メッシュ単位で2分割、4分割、8分割、と分割を繰り返す。このとき、当該初期メッシュを構成する分割後の全メッシュの曲率が曲率閾値以下となるまで分割を繰り返す。
Moreover, the said division | segmentation method is an example and is not restricted to this. There are no restrictions on the method as long as the final unit can be divided so that the curvature of each division unit is a certain value or less. For example, the division may be repeated for each mesh of the
さらに、上記実施形態では、ズームカメラ12の曲面からの距離を一定に保ち、ズーム量を変更することにより、異なる面積の撮影単位を同一の画像エリアに納めているが、この手法に限られない。ズームカメラ12の曲面からの距離を調整することにより、指定のズーム量を実現するよう構成してもよい。この場合は、ズームレンズ部23は備えなくてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the photographing unit having different areas is stored in the same image area by keeping the distance from the curved surface of the
なお、本実施形態の外観検査技術は、例えば、自動車等のヘッドランプ、テールランプ等の表面、自動車のダッシュボードの表面、自動車のボディ表面の塗装、等の外観検査に用いることができる。 Note that the appearance inspection technique of the present embodiment can be used for appearance inspections such as the surface of a headlamp, a tail lamp, etc. of an automobile, the surface of a dashboard of an automobile, and the body surface of an automobile.
10:外観検査装置、11:ワーク表面、11:メッシュ、12:ズームカメラ、13:支持部、14:駆動部、15:制御装置、16:表示装置、17:入力装置、21:撮影部、22:照明部、23:ズームレンズ部、30:領域、31:初期メッシュデータ、50:撮影制御部、51:撮影単位決定部、52:配置位置決定部、53:ズーム量決定部、54:照明強度決定部、55:画像処理部、61:撮影単位DB 10: Appearance inspection device, 11: Work surface, 11: Mesh, 12: Zoom camera, 13: Support unit, 14: Drive unit, 15: Control device, 16: Display device, 17: Input device, 21: Imaging unit, 22: illumination unit, 23: zoom lens unit, 30: area, 31: initial mesh data, 50: shooting control unit, 51: shooting unit determination unit, 52: arrangement position determination unit, 53: zoom amount determination unit, 54: Illumination intensity determination unit, 55: image processing unit, 61: photographing unit DB
Claims (4)
対象物の表面を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、
前記撮影手段を移動させる駆動手段と、
前記撮影手段および前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記撮影手段が撮影を行う領域を、それぞれ撮影単位領域として決定する撮影単位決定手段と、
前記撮影単位領域毎に、当該撮影単位領域の位置に応じて前記撮影手段の配置位置を決定する配置位置決定手段と、を備え、
前記撮影単位決定手段は、前記対象物のデータを用い、当該対象物の表面を、分割後の領域の曲率が前記所定の値以下になるまで分割し、分割後の各領域を撮影単位領域とし、
前記制御手段は、前記撮影単位領域を撮影する毎に、前記配置位置決定手段が決定した配置位置に前記撮影手段を移動させるよう前記駆動手段を制御すること
を特徴とする外観検査支援装置。 An appearance inspection support device for supporting an appearance inspection for inspecting a surface state of an object,
Photographing means for photographing the surface of the object;
Display means for displaying an image taken by the photographing means;
Driving means for moving the photographing means;
Control means for controlling the photographing means and the driving means,
The control means includes
Shooting unit determining means for determining an area where the shooting means performs shooting as a shooting unit area, and
An arrangement position determining unit that determines an arrangement position of the imaging unit according to the position of the imaging unit region for each of the imaging unit regions;
The photographing unit determining means divides the surface of the target object using the data of the object until the curvature of the divided area is equal to or less than the predetermined value, and sets each divided area as a photographing unit area. ,
The visual inspection support apparatus, wherein the control unit controls the driving unit to move the photographing unit to the arrangement position determined by the arrangement position determining unit every time the photographing unit region is photographed.
前記撮影単位決定手段は、前記対象物のデータを所定の同一サイズに区切った領域毎に曲率を求め、前記所定の値よりも大きい領域のみを4等分割を繰り返すことにより、前記撮影単位領域を決定すること
を特徴とする外観検査支援装置。 The appearance inspection support device according to claim 1,
The photographing unit determining means obtains a curvature for each region obtained by dividing the data of the object into a predetermined same size, and repeats equally dividing the region larger than the predetermined value into four, thereby determining the photographing unit region. An appearance inspection support device characterized by deciding.
対象物の表面を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段を移動させる駆動手段と、
前記撮影手段および前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記撮影手段が撮影した画像に対し、画像処理を施して欠陥の有無を判別する欠陥判別手段と、
前記欠陥判別手段による判別結果を出力する出力手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記撮影手段が撮影を行う領域を、それぞれ撮影単位領域として決定する撮影単位決定手段と、
前記撮影単位領域毎に、当該撮影単位領域の位置に応じて前記撮影手段の配置位置を決定する配置位置決定手段と、を備え、
前記撮影単位決定手段は、前記対象物のデータを用い、当該対象物の表面を、分割後の領域の曲率が前記所定の値以下になるまで分割し、分割後の各領域を撮影単位領域とし、
前記制御手段は、前記撮影単位領域を撮影する毎に、前記配置位置決定手段が決定した配置位置に前記撮影手段を移動させるよう前記駆動手段を制御すること
を特徴とする外観検査装置。 An appearance inspection apparatus for inspecting the surface state of an object,
Photographing means for photographing the surface of the object;
Driving means for moving the photographing means;
Control means for controlling the photographing means and the driving means;
Defect determination means for performing image processing to determine the presence or absence of defects on the image captured by the imaging means;
Output means for outputting the determination result by the defect determination means,
The control means includes
Shooting unit determining means for determining an area where the shooting means performs shooting as a shooting unit area, and
An arrangement position determining unit that determines an arrangement position of the imaging unit according to the position of the imaging unit region for each of the imaging unit regions;
The photographing unit determining means divides the surface of the target object using the data of the object until the curvature of the divided area is equal to or less than the predetermined value, and sets each divided area as a photographing unit area. ,
The visual inspection apparatus characterized in that the control means controls the driving means to move the photographing means to the arrangement position determined by the arrangement position determining means every time the photographing unit area is photographed.
対象物の表面を、分割後の領域の曲率が所定の値以下となるまで分割し、分割後の各領域を撮影単位領域とする撮影単位領域決定ステップと、
撮影単位領域毎に、当該撮影単位領域の位置に応じて前記撮影手段を移動させて撮影を行う撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影した画像を表示手段に表示させる表示ステップと、を備え、
前記撮影単位領域決定ステップでは、前記対象物のデータを用い、当該対象物の表面を、分割後の領域の曲率が前記所定の値以下になるまで分割し、分割後の各領域を撮影単位領域とすること
を特徴とする外観検査支援方法。 An appearance inspection support method for supporting an appearance inspection of an object using an image obtained by photographing the surface of the object with an imaging means,
An imaging unit area determination step in which the surface of the object is divided until the curvature of the divided area is equal to or less than a predetermined value, and each area after the division is an imaging unit area;
For each shooting unit area, a shooting step for shooting by moving the shooting means according to the position of the shooting unit area;
A display step of displaying on the display means the image taken in the shooting step,
In the shooting unit area determination step, the data of the object is used to divide the surface of the object until the curvature of the divided area is equal to or less than the predetermined value, and each divided area is set as the shooting unit area. A visual inspection support method characterized by that.
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JP2010046343A JP2011180059A (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Device and method for support of visual inspection |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20140141153A (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | Apparatus and method for inspecting a panel |
JP2018165655A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 凸版印刷株式会社 | Object measurement control device and object measurement control method |
-
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- 2010-03-03 JP JP2010046343A patent/JP2011180059A/en not_active Withdrawn
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