JP2018146454A - 検査装置および検査プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送に伴って検査対象物の位置が上下方向に変動する場合であっても、画像を用いて検査対象物を精度よく検査する。
【解決手段】検査装置1は、鋼材10を搬送ローラ12−1、12−2の間隙に挟み込みながら、鋼材10を長手方向に搬送する複数の搬送装置12と、複数の搬送装置12の間に搬送された鋼材10の表面を撮像する撮像装置14と、を備え、撮像装置14で撮像された画像20から得られる鋼材10の幅と、鋼材10の実際の幅との比率を算出し、算出した比率を用いて、画像20における鋼材10の幅が鋼材10の実際の幅となるように画像20を補正すると共に、輝度テーブルを用いて、画像20における鋼材10の輝度が、比率が1の場合の輝度に近づくように画像20を補正する。
【選択図】図8
【解決手段】検査装置1は、鋼材10を搬送ローラ12−1、12−2の間隙に挟み込みながら、鋼材10を長手方向に搬送する複数の搬送装置12と、複数の搬送装置12の間に搬送された鋼材10の表面を撮像する撮像装置14と、を備え、撮像装置14で撮像された画像20から得られる鋼材10の幅と、鋼材10の実際の幅との比率を算出し、算出した比率を用いて、画像20における鋼材10の幅が鋼材10の実際の幅となるように画像20を補正すると共に、輝度テーブルを用いて、画像20における鋼材10の輝度が、比率が1の場合の輝度に近づくように画像20を補正する。
【選択図】図8
Description
本発明は、検査装置および検査プログラムに係り、特に、検査対象物の表面疵の有無を検査する検査装置および検査プログラムに関する。
従来から、検査対象物をカメラで撮像し、検査対象物の表面についた疵を検出する検査方法が提案されており、例えば、鋼材の製造工程において、鋼材の疵を検出する検査方法が提案されている(例えば特許文献1ないし特許文献3)。
上記特許文献1および特許文献2に記載の検査方法は、回転する複数の搬送ローラの上で搬送される板状の鋼材を撮像装置で撮像し、撮像した画像上での鋼材の明るさの変化から鋼材の疵を検出する。
鋼材が搬送ローラの上に配置される場合、搬送ローラ間の距離を短くしないと、支えのない搬送ローラ間では自重によって鋼材が下方に撓むことがある。したがって、特許文献1および特許文献2に係る撮像装置のように、撮像装置の撮像範囲が搬送ローラ間に設定されている場合、下方に撓んだ鋼材を撮像することになる。また、特許文献1および特許文献2に係る鋼材の搬送構成の場合、搬送ローラによって搬送される鋼材を上方から押し付ける補助ローラがないため、鋼材の搬送速度が速くなるにつれて、鋼材が搬送ローラの上方に跳ね上がりながら搬送される場合がある。
特許文献3に記載の検査方法は、搬送ローラ上を通過する鋼材をラインセンサで撮像し、撮像した画像上での鋼材の明るさの変化から鋼材の疵を検出する。
特許文献3では、ラインセンサの撮像領域が搬送ローラ上に設定されているため、下方に撓んだ鋼材の画像をラインセンサで撮像することはないが、鋼材を上方から押し付ける補助ローラがないため、鋼材の搬送速度が速くなるにつれて、鋼材が搬送ローラの上方に跳ね上がりながら搬送される場合がある。
このように特許文献1ないし特許文献3に記載の検査方法では、鋼材から撮像装置までの距離および鋼材から撮像装置の撮像領域に光を照射する光源までの距離が変化し、本来は予め定めた値を示す画像上での鋼材の幅および明るさが鋼材の位置によって変化する。したがって、鋼材の疵が正しく検出できない場合が発生する。
一方、図17は、回転体対を有する搬送装置12A、12Bによって搬送される板状の鋼材10を撮像装置14で撮像し、撮像した画像上での鋼材10の明るさの変化から鋼材10の疵を検出する従来の検査装置100の構成例を示す図である。
図17に示すように、検査装置100では、撮像装置14の撮像領域が、鋼材10の搬送方向Gに沿って隣り合う搬送装置12Aおよび搬送装置12Bの略中央に設定される。撮像装置14の撮像領域は、例えば複数の照明装置16A、16Bによって規定の明るさとなるように照らされる。検査装置100では、撮像装置14の撮像領域内における鋼材10の明るさができるだけ均一となるように、複数の照明装置を用いて複数の方向から光を照射しているが、使用する照明装置の数に制限はない。
搬送装置12Aは、例えば鋼材10の上方に配置される搬送ローラ12−1Aと、鋼材10の下方に配置される搬送ローラ12−2Aとによって形成される間隙に鋼材10を挟み込み、鋼材10が搬送方向Gに沿って搬送されるように、搬送ローラ12−1A、12−2Aを回転することで、鋼材10を搬送する。
搬送装置12Bも搬送装置12Aと同様に、例えば鋼材10の上方に配置される搬送ローラ12−1Bと、鋼材10の下方に配置される搬送ローラ12−2Bとによって形成される間隙に鋼材10を挟み込み、鋼材10が搬送方向Gに沿って搬送されるように、搬送ローラ12−1B、12−2Bを回転することで、鋼材10を搬送する。
鋼材10が、搬送装置12Aの間隙および搬送装置12Bの間隙によって挟み込まれて搬送されている場合、搬送に伴って鋼材10が跳ね上がるような状況は起こりにくくなる。しかし、鋼材10の搬送方向Gに沿った長さは有限長であることから、鋼材10が搬送装置12A、12Bの何れか一方の間隙に挟み込まれた、いわゆる片持ち状態で搬送される状況が発生する(図18および図19参照)。
この場合、例えば、搬送ローラ12−1A、12−2Aの間の回転速度差および当該回転速度差に起因する鋼材10の押圧力差、若しくは、搬送ローラ12−1B、12−2Bの間の回転速度差および当該回転速度差に起因する鋼材10の押圧力差によって、鋼材10の搬送方向下流側の端部(以降、「鋼材10の先端」という)、または鋼材10の搬送方向上流側の端部(以降、「鋼材10の末端」という)が上下方向に揺れ、鋼材10から撮像装置14までの距離および鋼材10から照明装置16A、16Bまでの距離が変化することになる。
特に、図20(A)に示すように、鋼材10の末端が搬送装置12Aを通過した場合、それまで鋼材10を挟み込んでいた搬送装置12A、12Bの間の回転速度差によって生じた鋼材10の歪みが解放される場合がある。したがって、鋼材10が搬送装置12Aだけで搬送されている図18に示す状態と比較して、矢印Zで示した上下方向の揺れが大きくなる傾向がある。
鋼材10が上方向に揺れると、鋼材10から撮像装置14までの距離および鋼材10から照明装置16A、16Bまでの距離が近くなる。したがって、撮像した画像上では、鋼材10の搬送方向Gと直交する方向に沿った鋼材10の長さ(以降、「鋼材10の幅」という)が実際の鋼材10の幅よりも長くなり、鋼材10の明るさも規定の明るさより明るくなる。
反対に、鋼材10が下方向に揺れると、鋼材10から撮像装置14までの距離および鋼材10から照明装置16A、16Bまでの距離が遠くなる。したがって、撮像した画像上では鋼材10の幅が実際の鋼材10の幅よりも短くなり、鋼材10の明るさも規定の明るさより暗くなる。
図20(B)は、図20(A)で示したように、鋼材10の末端が上方向に揺れた際に撮像装置14で撮像された画像20の一例である。画像20は、画像20の上部から下部に進むほど、すなわち、鋼材10の末端に近づくほど鋼材10の幅が長くなり、かつ、鋼材10の明るさが明るくなっている様子を示している。
図21は、鋼材10が片持ち状態となった場合に撮像装置14で撮像された画像20と、画像20における鋼材10に設定した直線23の各位置における輝度を表すグラフ25の一例を示す図である。撮像装置14には、鋼材10の幅方向に1ラインずつ撮像するラインセンサを用いた。なお、直線23に沿った各位置は、各位置に対応する画像20の画素番号によって表され、各画素の輝度は、画素値から得られる。
図21の例では、搬送方向Gに沿った鋼材10の位置によって鋼材10の幅が変動し、直線23上における各画素の平均輝度に対して約±10%程度変動している。このことからも、鋼材10を間隙に挟み込んで搬送する回転体対を備えた搬送装置12A、12Bを用いたとしても、鋼材10が片持ち状態となった場合には、画像20における鋼材10の幅および明るさが変動する場合があることがわかる。
画像20において、鋼材10の疵は他の部分と比較して明るく映る。したがって、図22に示すような鋼材10の幅および明るさが変動しない画像20に対して、予め定めた明るさを閾値として2値化処理をした場合、2値化処理後の2値化画像22から鋼材10の疵18の位置および範囲が正しく検出できる。
しかし、図21のように鋼材10の幅および明るさが変動する画像20に対して2値化処理を実施しても、疵18の大きさが変動したり、疵18の明るさが閾値未満となる箇所が出現したり、疵18でない箇所の明るさが閾値以上となったりすることで、検査装置100が鋼材10の疵18を正しく検出できない場合が生じる。
図23は、鋼材10の幅および明るさが変動する画像20に対する2値化画像22から、鋼材10の疵18を検出した例を示す図である。2値化画像22では、実際には疵18がない箇所に疵18B、18C、18Dが検出される過検出が行われている。また、疵18がある位置には、実際の疵18の形状とは異なる疵18Aが検出されている。
なお、2値化処理を行う前に、鋼材10の表面状態によって生じる鋼材10における表面固有の明るさの変動を背景ノイズとして除去する画像処理を行う場合もあるが、搬送に伴う鋼材10の揺れによって生じる鋼材10の明るさの変動と、鋼材10における表面固有の明るさの変動とは明るさの変動傾向が異なるため、背景ノイズを除去する画像処理で鋼材10の揺れによって生じる鋼材10の明るさの変動を補正することはできない。
本発明は、上記に示した問題点を鑑みてなされたものであり、搬送に伴って検査対象物の位置が上下方向に変動する場合であっても、画像を用いて検査対象物を精度よく検査する検査装置および検査プログラムを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の検査装置は、板状の検査対象物を回転体対の間隙に挟み込みながら、前記検査対象物を前記検査対象物の長手方向に搬送する、前記長手方向に沿って配置された複数の搬送手段と、前記搬送手段の間において前記検査対象物の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像から得られる前記検査対象物の前記長手方向と交差する幅方向の長さと、前記検査対象物の幅方向の長さとして予め定めた長さとの比率を算出する算出手段と、前記算出手段で算出された前記比率に基づいて、予め対応付けられた、前記比率と前記画像の輝度の補正量との対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された画像に基づいて、前記検査対象物の検査を行う検査手段と、を備える。
請求項2に記載の発明は、前記補正手段が、前記算出手段で算出された前記比率に基づいて、前記画像における前記検査対象物の幅方向の長さが前記予め定めた長さとなるように前記画像を補正する。
請求項3に記載の検査装置は、板状の検査対象物を回転体対の間隙に挟み込みながら、前記検査対象物を前記検査対象物の長手方向に搬送する、前記長手方向に沿って配置された複数の搬送手段と、前記搬送手段の間において前記検査対象物の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像から得られる前記検査対象物の前記長手方向と交差する幅方向の長さと、前記検査対象物の幅方向の長さとして予め定めた長さとの比率を算出し、前記比率に基づいて、前記撮像手段から前記検査対象物までの撮像距離を算出する算出手段と、前記算出手段で算出された前記撮像距離に基づいて、予め対応付けられた、前記撮像距離と前記画像の輝度の補正量との対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された画像に基づいて、前記検査対象物の検査を行う検査手段と、を備える。
請求項4に記載の発明は、前記補正手段が、前記算出手段で算出された前記比率又は前記撮像距離に基づいて、前記画像における前記検査対象物の幅方向の長さが前記予め定めた長さとなるように前記画像を補正する。
請求項5に記載の発明は、前記算出手段が、算出した前記比率と前記撮像手段の焦点距離とを用いて、前記撮像距離を算出する。
請求項6に記載の発明は、前記算出手段が、隣り合う前記搬送手段の各々における回転体対の間隙で前記検査対象物が挟み込まれて搬送されている場合の前記検査対象物の搬送方向に対する前記検査対象物の傾きを算出し、前記補正手段は、前記検査対象物の傾き毎に予め対応付けられた前記対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する。
請求項7に記載の発明は、前記算出手段が、前記検査対象物の搬送方向に沿った、前記搬送手段における回転体対の回転中心から前記検査対象物の撮像領域までの距離と、隣り合う前記搬送手段の各々における回転体対の間隙で前記検査対象物が挟み込まれて搬送されている場合の前記撮像手段から前記検査対象物までの距離及び前記撮像手段での撮像時における前記撮像手段から前記検査対象物までの距離の差分と、を用いて前記検査対象物の傾きを算出する。
請求項8に記載の発明は、前記撮像手段の撮像面と相対する前記検査対象物の面における、前記検査対象物の搬送方向と交差する方向の幅を、前記検査対象物の幅方向の長さとする。
請求項9に記載の発明は、前記検査手段が、前記補正手段で補正された前記画像の輝度に基づいて、前記検査対象物の表面に形成された疵を検出する。
請求項10に記載の発明は、前記撮像手段が、前記検査対象物の幅方向に沿って前記検査対象物を撮像するラインセンサである。
請求項11に記載の発明は、前記検査対象物を加熱する加熱手段を更に備え、前記撮像手段が赤外線カメラである。
請求項12に記載の発明は、前記撮像手段による前記検査対象物の撮像領域に光を照射する照射手段を更に備え、前記撮像手段が可視カメラである。
請求項13に記載の検査プログラムは、コンピュータを、板状の検査対象物を回転体対の間隙に挟み込みながら、前記検査対象物を前記検査対象物の長手方向に搬送する、前記長手方向に沿って配置された複数の搬送手段と、前記搬送手段の間において前記検査対象物の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像から得られる前記検査対象物の前記長手方向と交差する幅方向の長さと、前記検査対象物の幅方向の長さとして予め定めた長さとの比率を算出する算出手段と、前記算出手段で算出された前記比率に基づいて、予め対応付けられた、前記比率と前記画像の輝度の補正量との対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された画像に基づいて、前記検査対象物の検査を行う検査手段と、を備えた検査装置の前記算出手段、補正手段及び検査手段として機能させる。
請求項14に記載の検査プログラムは、コンピュータを、板状の検査対象物を回転体対の間隙に挟み込みながら、前記検査対象物を前記検査対象物の長手方向に搬送する、前記長手方向に沿って配置された複数の搬送手段と、前記搬送手段の間において前記検査対象物の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像から得られる前記検査対象物の前記長手方向と交差する幅方向の長さと、前記検査対象物の幅方向の長さとして予め定めた長さとの比率を算出し、前記比率に基づいて、前記撮像手段から前記検査対象物までの撮像距離を算出する算出手段と、前記算出手段で算出された前記撮像距離に基づいて、予め対応付けられた、前記撮像距離と前記画像の輝度の補正量との対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された画像に基づいて、前記検査対象物の検査を行う検査手段と、を備えた検査装置の前記算出手段、補正手段及び検査手段として機能させる。
本発明によれば、搬送に伴って検査対象物の位置が上下方向に変動する場合であっても、画像を用いて検査対象物を精度よく検査することができる、という効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明に係る検査装置1の構成の一例を示す図である。検査装置1は、撮像装置14と接続され、撮像装置14で撮像された画像20に対して鋼材10の幅および明るさを補正する画像処理を実行する画像処理装置24が追加された点を除き、図17に示した検査装置100と同じ構成を有する。
撮像装置14は、搬送方向Gに長い板状の鋼材10の表面を撮像する撮像手段の一例であり、例えばラインセンサが用いられるが、鋼材10の搬送方向Gおよび幅方向に撮像素子が配置され、1度の撮像で2次元画像が取得できるエリアカメラを用いてもよい。
以降、照明装置16A、16Bを区別して説明する必要がない場合には、「照明装置16」と総称する場合がある。照明装置16は照射手段の一例である。
また、搬送装置12A、12Bを区別して説明する必要がない場合には、「搬送装置12」と総称する場合がある。搬送装置12は搬送手段の一例である。
更に、搬送ローラ12−1Aおよび搬送ローラ12−2A、並びに搬送ローラ12−1Bおよび搬送ローラ12−2Bはそれぞれ回転体対の一例であり、搬送装置12Aの搬送ローラ12−1A、12−2Aおよび搬送装置12Bの搬送ローラ12−1B、12−2Bを区別して説明する必要がない場合には、「搬送ローラ12−1、12−2」と総称する場合がある。
図2は、画像処理装置24の機能構成例を示す図である。画像処理装置24は、取得部30、算出部32、補正部34、検出部36、出力部38および記憶部40を有する。
取得部30は、鋼材10の幅方向に沿った1ラインの画像を予め定めたライン数だけ撮像装置14から取得して、搬送される鋼材10を含む2次元の画像20を取得する。
図3は、取得部30で取得した画像20の一例を示す図である。画像20は、鋼材10の幅方向にwe個の画素を有すると共に、鋼材10の搬送方向にhe個の画素を有する。ここで、画像20の鋼材10の幅方向における画素の位置をi(i=1〜we:weは正の整数)、画像20の鋼材10の搬送方向Gにおけるラインの位置をj(j=1〜he:heは正の整数)とする。
算出部32は、取得部30で取得した画像20から、鋼材10の幅方向に沿った端部(以降、「鋼材10の端部」という)をラインj毎に算出し、ラインjにおける鋼材10の幅を算出する。
鋼材10の撮像領域には照明装置16から光が照射されているため、図3に示したように、画像20で鋼材10に相当する領域は、他の領域に比べて明るくなっている。したがって、算出部32は、ラインjにおいて画素1から画素weに向かって走査し、輝度が最初に規定輝度値を超えた画素の位置を、鋼材10の一方の端部(図3の例では、搬送方向Gに向かって搬送される鋼材10の左端部)xljとする。更に、算出部32は、輝度が規定輝度値を超えた後、輝度が最初に規定輝度値未満となる画素の位置を、鋼材10の他方の端部(図3の例では、搬送方向Gに向かって搬送される鋼材10の右端部)xrjとする。ラインjにおける鋼材10の幅xsjは(1)式で算出される。
ここで、規定輝度値とは、当該値を超える輝度の場合は鋼材10が撮像された画素であり、当該値未満の記載の場合は鋼材10以外が撮像された画素であると分類するための閾値である。規定輝度値は、例えば検査装置1の実機による実験や検査装置1の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め設定される閾値である。
なお、本実施の形態に係る検査装置1では、明るさを示す指標の一例として輝度を用いて説明するが、明度など明るさを示す他の指標を用いてもよい。
更に、算出部32は、鋼材10の位置および鋼材10の傾きを画像20から算出する。
図4は、画像20のうち、ラインjの撮像時における撮像装置14と鋼材10の位置関係の一例を示す図である。ここでは、ピンホールを通して入ってくる光を撮像するピンホールモデルを用いて、鋼材10の位置および鋼材10の傾きを算出する例について説明する。
鋼材10および撮像装置14が配置された空間上に、鋼材10の幅方向をX軸、撮像装置14のレンズ142の中心に対する法線方向をY軸とする(x、y)座標系を設定する。
今、実際の鋼材10の右端の座標を(Xrj,Hj)、実際の鋼材10の左端の座標を(Xlj,Hj)とし、撮像素子群141に投射された画像上の鋼材10における右端の画素位置を(xrj,-f)、左端の画素位置を(xlj,-f)とする。ここで、"Hj"はラインjの撮像時におけるレンズ142の中心から実際の鋼材10までの撮像距離、すなわち「鋼材10の位置」を表し、"xc"は撮像素子群141の中央位置、すなわち、画像20における中央の画素の位置を表す。また、"Ws"は実際の鋼材10の幅を表し、"f"はレンズ142の焦点距離を表す。
この場合、pを撮像装置14における撮像素子の画素間隔とすれば、実際の鋼材10の位置と、画像20における鋼材10の位置との関係から得られる(2)式を用いて、ラインj毎の鋼材10の位置Hjが得られる。
鋼材10の位置Hjは、撮像装置14のレンズ142の中心から実際の鋼材10までの距離であり、撮像装置14が予め定めた位置に固定されているとすれば、鋼材10の位置Hjが小さくなるほど、実際の鋼材10が予め定めた搬送位置よりも高い場所にあることを示している。なお、予め定めた搬送位置とは、鋼材10が搬送装置12Aおよび搬送装置12Bの各々の搬送ローラ12−1、12−2によって挟み込まれた状態で搬送される場合における、鋼材10の図4に示したY軸方向の位置をいう。
画像20における鋼材10の幅xsjを用いて(2)式を変形すると、(3)式が得られる。
(3)式から、撮像装置14におけるレンズ142の焦点距離fが分かれば、画像20における鋼材10の幅xsjと、実際の鋼材10の幅Wsとの比率から、ラインjにおける鋼材10の位置Hjが得られることになる。
鋼材10の先端または末端が予め定めた搬送位置からY軸方向にずれると、鋼材10の搬送方向に対して傾きが生じる。この場合、鋼材10から照明装置16までの距離だけでなく、鋼材10を照射する光の入射角も変動するため、画像20における鋼材10の輝度が変化する。
図5は、予め定めた搬送位置からY軸方向に向かって下がって搬送される鋼材10の末端を、撮像装置14で撮像している状況を示す図である。撮像装置14のレンズ142の中心から鋼材10の予め定めた搬送位置までの距離を"H0"、搬送ローラ12−1B、12−2Bの回転中心から撮像装置14のレンズ142の中心までの距離を"L"、距離H0と鋼材10の位置Hjの差分を高さ変化量δHjとすれば、ラインjの画像20撮像時における鋼材10の傾きθjは(4)式で表される。
なお、距離H0は、鋼材10が予め定めた搬送位置を搬送している状況で実際に計測した値を用いてもよいが、撮像装置14で予め定めた搬送位置を搬送する鋼材10の画像20を撮像し、鋼材10の位置Hjと同様に、撮像した画像20から鋼材10の右側の端部xr0と左側の端部xl0から得られる幅xs0を用いて(2)式から求めてもよい。ここで、端部xr0および端部xl0とは、それぞれ予め定めた搬送位置を搬送する鋼材10を撮像した画像20における鋼材10の右側端部の位置および左側端部の位置であり、鋼材10の幅xs0は、予め定めた搬送位置を搬送する鋼材10を撮像した画像20における鋼材10の幅である。
補正部34は、算出部32でラインj毎に算出された鋼材10の幅xsjが、実際の鋼材10の幅Wsとなるように、鋼材10の幅xsjを補正する。
また、補正部34は、鋼材10の傾きθ毎に用意された、鋼材10の位置と輝度とを対応付けた輝度テーブルを参照し、算出部32でラインj毎に算出された鋼材10の位置および鋼材10の傾きθjを用いて、画像20における鋼材10の輝度を、鋼材10が予め定めた搬送位置を搬送している場合に得られる輝度に補正する。
なお、補正部34における鋼材10の幅xsjおよび鋼材10の輝度の補正の詳細については後述する。
記憶部40は、鋼材10の傾きθ毎の輝度テーブルを記憶する。
図6は、鋼材10の特定の傾きθにおける輝度テーブルの一例を示す図である。輝度テーブルの横軸は鋼材10の位置H、縦軸は当該鋼材10の位置Hにおける鋼材10の輝度を表す。
輝度テーブルは、例えば検査装置1の実機による実験や検査装置1の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等を予め行い、鋼材の位置Hを変化させながら、撮像装置14で撮像した画像20における鋼材10の輝度を記録することで得られたテーブルである。
鋼材10の位置Hの値が小さくなるほど、撮像装置14のレンズ142の中心から実際の鋼材10までの撮像距離、および照明装置16から鋼材10の撮像領域までの距離が共に近くなるため、鋼材10の輝度が高くなる。鋼材10の位置H0は、鋼材10が予め定めた搬送位置を搬送されている場合の位置であり、以降、「基準搬送位置H0」という。また、基準搬送位置H0における鋼材10の輝度を「基準輝度値Vc」という。
検出部36は、補正部34で鋼材10の幅および輝度が補正された補正画像21に対して公知の2値化処理を実行し、補正画像21から鋼材10の疵18を検出する。
出力部38は、検出部36で検出した検出結果を出力装置62に出力して、鋼材10の疵18の有無を通知する。鋼材10に疵18がある場合には、出力部38は、疵18の位置および形状を示す情報を出力する。
次に、検査装置1の作用について説明する。上述した検査装置1の画像処理装置24は、コンピュータ50を用いて構成することができる。
図7は、画像処理装置24の電気系統の要部構成例を示す図である。
画像処理装置24は、検査処理を実行するCPU(Central Processing Unit)51を備える。また、画像処理装置24は、各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたROM(Read Only Memory)52、およびCPU51によるプログラムの実行時のワークエリア等として用いられるRAM(Random Access Memory)53を備える。更に、画像処理装置24は、コンピュータ50の電源をオフにしてもデータが保持される不揮発性メモリ54、および外部装置を接続する入出力インターフェース(I/O)55を備える。なお、CPU51は算出手段、補正手段および検査手段の一例である。
CPU51、ROM52、RAM53、不揮発性メモリ54およびI/O55は互いに内部バス56で接続され、I/O55には、例えば入力装置60、出力装置62および通信装置64が接続される。
入力装置60は、画像処理装置24の操作者の指示を電気信号に変換してCPU51に通知する装置であり、例えばマウス、キーボード、マイクおよびタッチパネルが含まれる。
出力装置62は、画像処理装置24で処理されたデータを受け付ける装置であり、例えばコンピュータ等の情報処理装置、ハードディスク等の記憶装置、プリンタ等の画像形成装置およびディスプレイ等の表示装置が含まれる。
通信装置64は、図示しない通信回線に接続された図示しない電子機器とデータを送受信するための装置である。
なお、I/O55に接続される装置は一例であり、入力装置60、出力装置62および通信装置64に限定されない。
図8は、画像処理装置24で実行される検査処理を規定する検査プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。
検査プログラムは、画像処理装置24のROM52に記憶されている。検査プログラムは、取得部30が、例えば図9に示すような画像20を撮像装置14から取得した場合に、CPU51によってROM52から読み出されて実行される。
図9に示す画像20は、図3に示した画像20と同様に、鋼材10の幅方向にwe個の画素を有すると共に、鋼材10の搬送方向にhe個の画素を有する。画像20の鋼材10の幅方向における画素の位置(以降、単に「画素の位置」という)をi、画像20の鋼材10の搬送方向におけるラインの位置をjとする。
まず、ステップS10において、CPU51は、ラインj毎に鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjを算出する左右端位置算出処理を実行する。
図10は、左右端位置算出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
ステップS200において、CPU51は、ラインjを“1”に設定して、鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjを算出する対象のラインjを画像20の先頭ラインに設定する。
ステップS210において、CPU51は、位置iを“1”に設定して、注目する画素の位置iを画像20の左端の画素に設定する。また、CPU51は、ラインjにおいて鋼材10の左端部xljを検出したか否かを示す左端部検出Flagを“0”に設定する。左端部検出Flagが“0”の場合は、対象となるラインjにおいて鋼材10の左端部xljが検出されていないことを示し、“1”の場合は、対象となるラインjにおいて鋼材10の左端部xljが検出されていることを示す。
ステップS220において、CPU51は、ラインjにおける位置iの画素の輝度Vijが規定輝度値Bthを超え、かつ、左端部検出Flagが“0”か否かを判定する。ステップS220の判定処理が否定判定の場合には、ステップS260に移行する。
ステップS260において、CPU51は、ラインjにおける位置iの画素の輝度Vijが、規定輝度値Bth未満で、かつ、左端部検出Flagが“1”か否かを判定する。鋼材10の左端部xljが検出されていない場合は左端部検出Flagが“0”であることから、ステップS260の判定処理は否定判定となり、ステップS240に移行する。
ステップS240において、CPU51は、位置iが画像20の幅方向の画素weに等しいか否か、すなわち、位置iが画像20の右端部であるか否かを判定する。ステップS240の判定処理が否定判定の場合には、ステップS280に移行し、ステップS280において、CPU51は位置iに“1”を加算して、ラインjにおける鋼材10の端部の検出対象位置を画像20の右方向に1画素進めて、再度ステップS220の判定処理を実行する。
CPU51は、ステップS220の判定処理が肯定判定となるまで、ステップS220→ステップS260→ステップS240→ステップS280→ステップS220の処理を繰り返す。そして、ステップS220の判定処理が肯定判定となった場合、ステップS230に移行する。
この場合、位置iにおいて鋼材10の左端部xljが検出されたことになるため、ステップS230において、CPU51は、鋼材10の左端部xljを“i”に設定すると共に、左端部検出Flagを“1”に設定する。
そして、ステップS240の判定処理が否定判定の場合には、ステップS280でラインjにおける鋼材10の端部の検出対象位置を更に画像20の右方向に1画素進めて、ステップS220に移行する。
この場合、ステップS230で、既に左端部検出Flagが“1”に設定されていることから、ステップS220の判定処理は否定判定となりステップS260に移行する。
この状況において、ステップS260の判定処理が否定判定の場合、すなわち、位置iにおける画素の輝度Vijが規定輝度値Bth以上である場合、位置iにおける画素は、鋼材10が撮像されている画素であると判定することができるため、ステップS240に移行し、ステップS240の判定処理が肯定判定になるまで、ステップS280で鋼材10の端部の検出対象位置を更に画像20の右方向に1画素進めて、ステップS220に移行する。しかし、既に左端部検出Flagが“1”に設定されていることからステップS260に移行する。
CPU51は、ステップS260の判定処理が肯定判定となるまで、ステップS220→ステップS260→ステップS240→ステップS280→ステップS220の処理を繰り返す。そして、ステップS260の判定処理が肯定判定となった場合、ステップS270に移行する。
この場合、位置iにおいて鋼材10の右端部xrjが検出されたことになるため、ステップS270において、CPU51は、鋼材10の右端部xrjを“i”に設定すると共に、両端検出変数Line(j)を“1”に設定する。両端検出変数Line(j)は、ラインjにおいて鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjが検出されたか否かを示す変数であり、Line(j)が“0”の場合には、鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjが検出されなかったことを示し、Line(j)が“1”の場合には、鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjが検出されたことを示す。
ステップS290において、CPU51は、ラインjが画像20における鋼材10の搬送方向の画素heを含むラインであるか否か、すなわち、ラインjが画像20の最終ラインであるか否かを判定する。ステップS290の判定処理が否定判定の場合には、ステップS300に移行する。
ステップS300において、CPU51はラインjに“1”を加算して、鋼材10の端部の検出対象ラインを鋼材10の搬送方向に1ライン進めて、ステップS210を再度実行する。すなわち、新たなラインjで、上述した処理を行い、画像20における鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjの位置を検出する。
以上により、各ラインjにおける鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjの位置が算出される。
なお、ステップS240の判定処理が肯定判定の場合、すなわち、ラインjにおいて画素の位置iを“1”から“we”まで移動させたが、鋼材10の左端部xljが検出できない場合、または鋼材10の左端部xljは検出できたが右端部xrjが検出できない場合はステップS250に移行する。
この場合、ラインjにおいて鋼材10の左端部xljあるいは右端部xrjが検出されなかったことから、ステップS250において、CPU51は、両端検出変数Line(j)を“0”に設定する。そして、ステップS290に移行して、ラインjが画像20の最終ラインでない場合、引き続き次のライン(j+1)において、鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjを検出する処理を行う。
以上が、ステップS10で実行される左右端位置算出処理の処理である。
図11は、図10に示した左右端位置算出処理によって、例えば図9に示した画像20から算出された鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjの一例を示す図である。図11(A)は、鋼材10の各ラインjにおける右端部xrjの位置を表し、図11(B)は、鋼材10の各ラインjにおける左端部xljの位置を表す。
図11(A)の横軸は、画像20の右端を基準にして、画像20の右端から鋼材10の右端部xrjまでの距離を負値で表しており、負値の大きさが大きいほど、鋼材10の右端部xrjが画像20の右端から離れていることを表している。図11(A)の縦軸は、鋼材10の位置Hjを表している。
図11(B)の横軸は、画像20の左端を基準にして、画像20の左端から鋼材10の左端部xljまでの距離を正値で表しており、正値の大きさが大きいほど、鋼材10の左端部xljが画像20の左端から離れていることを表している。図11(B)の縦軸は、鋼材10の位置Hjを表している。
図11(A)および図11(B)が示すように、鋼材10は、鋼材10の幅方向にずれながら搬送されることがわかる。
なお、左右端位置算出処理では、画素の輝度Vijと規定輝度値Bthを比較して鋼材10の端部を検出したが、他の方法を用いて鋼材10の端部を検出するようにしてもよい。
画像20における鋼材10の輝度は、鋼材10以外の領域における輝度より明るいため、鋼材10の端部では他の位置に比べて明暗差がつきやすくなる。したがって、例えば輝度の変化量が閾値を超えた位置を鋼材10の端部として検出してもよい。具体的には、画像20のラインjにおいて、画素(i−1)における輝度V(i-1)jと画素iにおける輝度Vijの差分が予め定めた閾値を越えた場合、閾値を超えた位置の画素iを鋼材10の端部として検出すればよい。
ステップS20において、CPU51は、ステップS10で算出したラインj毎の鋼材10の左端部xljおよび右端部xrjを用いて、(1)式から“Line(j)=1”となる各ラインjにおける鋼材10の幅xsjを算出する。なお、撮像装置14における撮像素子の画素間隔pは、例えば不揮発性メモリ54に予め記憶しておけばよい。
ステップS30において、CPU51は、ステップS20で算出した画像20における鋼材10の幅xsjと、実際の鋼材10の幅Wsとの比率Rj(=Ws/xsj)をラインj毎に算出する。実際の鋼材10の幅Wsは、例えば不揮発性メモリ54に予め記憶しておけばよい。
ステップS40において、CPU51は、ステップS30で算出したラインj毎の比率Rjを用いて、(3)式から各ラインjにおける鋼材10の位置Hjを算出する。撮像装置14のレンズ142の焦点距離fは、例えば不揮発性メモリ54に予め記憶しておけばよい。
そして、CPU51は、例えば不揮発性メモリ54に予め記憶している、撮像装置14のレンズ142の中心から鋼材10の予め定めた搬送位置までの距離H0を用いて、高さ変化量δHjをラインj毎に算出する。
更に、CPU51は、算出した高さ変化量δHjを用いて、(4)式から各ラインjにおける鋼材10の傾きθjを算出する。なお、間隙に鋼材10を挟み込み、鋼材10を搬送している搬送ローラ12−1、12−2の回転中心から撮像装置14のレンズ142の中心までの距離Lは、例えば不揮発性メモリ54に予め記憶しておけばよい。
ステップS50において、CPU51は、ステップS20で算出した各ラインjにおける鋼材10の幅xsjが、実際の鋼材10の幅Wsとなるように鋼材10の幅xsjを伸縮し、画像20における鋼材10の端部が鋼材10の搬送方向に沿って直線となるように補正する。具体的には、鋼材10の幅xsjに比率Rjを乗算して鋼材10の幅xsjを補正する。
なお、(3)式に示したように、鋼材10の位置Hjとレンズ142の焦点距離fの比は、比率Rjを示すことから、鋼材10の位置Hjを用いて鋼材10の幅xsjを補正することも可能である。
また、CPU51は、鋼材10の幅xsjの補正に伴って、ラインjにおける各画素の輝度を補正する。例えば、比率Rjに従って画素の輝度を線形補間してもよいし、撮像装置14では、光路長の差から画像20の右端または左端から中央部に進むほど、実際の撮像物の幅より狭く撮像される特性があることを考慮して、画素の輝度を非線形補間してもよい。
ステップS60において、CPU51は、ステップS40で算出した鋼材10の位置Hjおよび鋼材の傾きθjを用いて、ステップS50で鋼材10の幅xsjを補正した画像20の輝度を補正する。
具体的には、鋼材10の傾きθ毎の輝度テーブルを、例えば不揮発性メモリ54に予め記憶しておき、CPU51は、鋼材10の幅xsjを補正した画像20のラインj毎に、鋼材の傾きθjに対応した輝度テーブルを不揮発性メモリ54から取得する。
そして、CPU51は、ラインj毎に、輝度テーブルにおける鋼材10の各々の位置Hに対して、乗算すると基準輝度値Vcとなるような補正係数αを対応付けた輝度補正テーブルを算出する。
図12は、鋼材10の特定の傾きθにおける輝度補正テーブルの一例を示す図である。図12に示すように、鋼材10の位置Hが基準搬送位置H0にある場合には鋼材10に対応する画素の輝度は基準輝度値Vcになっていると推定される。したがって、画素の輝度を補正する必要はないため、基準搬送位置H0における補正係数αは“1”となる。
鋼材10の位置Hの値が基準搬送位置H0の値より小さい、すなわち、撮像距離が基準搬送位置H0より近くなると、基準輝度値Vcより画素の輝度が高くなることから、鋼材10の位置Hの値が基準搬送位置H0の値より小さい範囲では、補正係数αは1未満となる。そして、当該範囲では、鋼材10の位置Hの値が小さくなるにつれて補正係数αが小さくなる。
逆に、鋼材10の位置Hの値が基準搬送位置H0の値より大きい、すなわち、撮像距離が基準搬送位置H0より遠くなると、基準輝度値Vcより画素の輝度が低くなることから、鋼材10の位置Hの値が基準搬送位置H0の値より大きい範囲では、補正係数αは1より大きい値となる。そして、当該範囲では、鋼材10の位置Hの値が大きくなるにつれて補正係数αが大きくなる。
CPU51は、ラインj毎に、ラインjに対応した輝度補正テーブルから、ステップS40で算出した鋼材10の位置Hjに対する補正係数αjを取得し、ラインjにおける各画素の輝度Vij(i=1〜we)に対してそれぞれ補正係数αjを乗じる。これにより、鋼材10の位置Hjおよび鋼材の傾きθjの変動によって生じる鋼材10の輝度の変動を補正し、鋼材10の幅xsjを補正した画像20における鋼材10の輝度を、基準輝度値Vcに近づけることができる。
なお、ステップS60では輝度テーブルから輝度補正テーブルを算出するようにしたが、鋼材10の傾きθ毎に規定した輝度補正テーブルを予め作成しておき、例えば不揮発性メモリ54に記憶しておいてもよい。この場合、輝度補正テーブルの算出処理が不要となるため、図8に示す検査処理の処理時間が短縮される。
また、鋼材10の傾きθjに対応した輝度テーブルがない場合、補正係数αを取得したい鋼材10の傾きθjの次に傾きθが大きい輝度テーブルと、補正係数αを取得したい鋼材10の傾きθjの次に傾きθが小さい輝度テーブルとを用いて補間することで、鋼材10の傾きθjに対応した輝度テーブルを算出すればよい。鋼材10の傾きθjの次に傾きθが大きい輝度テーブルと、鋼材10の傾きθjの次に傾きθが小さい輝度テーブルは、鋼材10の傾きθjに隣接する輝度テーブルの一例である。
図13は、鋼材10の幅xsjおよび鋼材10の輝度Vijが補正された補正画像21の一例を示す図である。
図13に示すように、補正画像21における鋼材10の幅は実際の鋼材10の幅Wsに補正されると共に、鋼材10の端部が鋼材10の搬送方向に沿って直線に配置される。また、補正画像21における鋼材10の各位置の輝度は基準輝度値Vcに近づくため、鋼材10の輝度の変動も抑制される。
ステップS70において、CPU51は、鋼材10における表面固有の明るさの変動を背景ノイズとして除去する公知のフィルタ処理を用いて、補正画像21の背景ノイズを除去する。
ステップS80において、CPU51は、ステップS70で背景ノイズを除去した補正画像21に対して、公知の2値化処理を実行し、例えば鋼材10の疵18と推定される画素の画素値を“1”、そうでない箇所における画素の画素値を“0”に設定した2値化画像22を生成する(図14参照)。
ステップS90において、CPU51は、ステップS80で生成した2値化画像22から画素値が“1”の領域を抽出し、鋼材10の疵18の位置および形状を検出する。
ステップS100において、CPU51は、ステップS90での検出結果に基づいて、例えば出力装置62に鋼材10の疵18の有無を出力する。鋼材10に疵18がある場合には、CPU51は、鋼材10の疵18の位置および形状を出力装置62に出力する。この際、CPU51は、通信装置64を介して、図示しない通信回線に接続された図示しない電子機器に、鋼材10の疵18の有無、並びに鋼材10の疵18の位置および形状を通知してもよい。
以上により、図8に示した検査処理を終了する。
なお、図8に示した検査処理では、画像20における鋼材10の幅xsjと、実際の鋼材10の幅Wsとの比率Rjから鋼材10の位置Hjを算出すると共に、鋼材10の位置Hjを用いて鋼材10の傾きθjを算出し、算出した鋼材10の位置Hjおよび鋼材10の傾きθjを用いて画像20の輝度を補正した。
しかし、例えば比率Rjと、基準搬送位置H0と鋼材10の位置Hjの差分である高さ変化量δHjとの対応関係、および比率Rjと鋼材10の位置Hjとの対応関係は、検査装置1の実機による実験や検査装置1の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等で予め求めておくことができる。
したがって、比率Rjと高さ変化量δHjとの対応関係、および比率Rjと鋼材10の位置Hjとの対応関係を予め定めて、これらの対応関係を例えば不揮発性メモリ54に記憶しておけば、比率Rjから鋼材10の位置Hjおよび鋼材の傾きθjを取得することができる。すなわち、比率Rjは鋼材10の位置Hjを表す値として用いることができるため、比率Rjと輝度とを対応づけた輝度テーブルを用いれば、比率Rjから画像20の輝度を補正することも可能である。
なお、これまで検査装置1の検査対象物を鋼材10として説明したが、検査装置1の検査対象物は鋼材10に限られない。検査装置1の検査対象物は搬送装置12によって搬送される板状の物体であればよく、例えば樹脂板であってもよい。
このように、本発明の実施の形態に係る検査装置1によれば、撮像装置14で撮像した画像20における鋼材10の幅xsjと、実際の鋼材10の幅Wsとの比率Rjを用いて、鋼材10の幅xsjを幅Wsに補正すると共に、鋼材10の輝度を、鋼材10が基準搬送位置H0で搬送されている場合に得られる輝度に補正する。
すなわち、検査装置1は、搬送に伴って鋼材10の位置が上下方向に変動する場合であっても、鋼材10の幅および鋼材10の輝度を精度よく補正することができる。したがって、検査装置1は、搬送装置12で搬送される鋼材10の疵18を精度よく検査することができる。
以上では、ピンホールモデルに従う撮像装置14を用いて、搬送される鋼材10の幅および輝度を補正する例について説明した。
しかし、ピンホールモデルは、鋼材10が無限遠点にある場合のモデルである。したがって、実際には撮像装置14から有限長の距離にある鋼材10を撮像装置14で撮像した場合、図15に示すように、鋼材10の像は、レンズ142の像側焦点F'より距離a'だけ離れて配置された撮像素子141に結像される。
なお、図15において、“K'”は像側主点、“F"は物側焦点、“K”は物側主点、“a”は物側焦点Fと鋼材10との距離を表す。
この場合、実際の鋼材10の位置と、画像20における鋼材10の位置との関係は、(2)式に代わって(5)式で表される。
(5)式には(2)式と異なり鋼材10の位置Hjが含まれない。しかしながら、検査装置1の実機による実験や検査装置1の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等で、鋼材10の位置Hを変化させながら、各々の鋼材10の位置Hでの画像20における鋼材10の幅xsjと、鋼材10の位置Hとの対応関係を予め求めておくことで、鋼材10の幅xsjから鋼材10の位置Hjを取得することができる。
したがって、(4)式から鋼材10の傾きθjも算出できるため、画像20における鋼材10の輝度を基準輝度値Vcに近づける補正が可能となる。
図16は、検査装置1の搬送装置12で搬送される鋼材10を、鋼材10の幅方向に切断した場合の断面形状の例を示す図である。
図16(A)に示すように、断面形状が矩形の鋼材10は「角コバ平」と呼ばれる。図16(B)に示すように、角コバ平の各頂点を上下面と交差する面で切断した断面形状を有する鋼材10は「塁形平」と呼ばれる。図16(C)に示すように、角コバ平の各頂点に丸みを持たせた断面形状を有する鋼材10は「丸コバ平」と呼ばれる。
鋼材10の幅Wsを、撮像装置14の撮像面と相対する鋼材10の面の幅とすれば、角コバ平、塁形平および丸コバ平の各々の幅Wsは、図16に示すように、各鋼材10の上面の幅で表される。
したがって、塁形平および丸コバ平のように、断面形状が矩形でない鋼材10に対して、鋼材10の上面の幅を鋼材10の幅Wsとすれば、角コバ平だけでなく、塁形平および丸コバ平の疵18も検査装置1で検査することができる。
ここで、撮像装置14の撮像面とは、撮像装置14のレンズ142の光軸と直交する面であり、例えばレンズ142の取り付け面をいう。
本実施の形態に係る検査装置1の撮像装置14は、鋼材10で反射した可視光を撮像する可視カメラに限られない。例えば赤外線ラインセンサのように、鋼材10等の検査対象物の温度分布を撮像する赤外線カメラを用いてもよい。この場合、検査装置1は、ヒーター、加熱炉等の図示しない加熱装置を含み、加熱装置により加熱された鋼材10の表面から疵18を検出することができる。なお、撮像装置14として赤外線カメラを用いる場合、検査装置1は照明装置16を必須としない。
また、本実施の形態に係る検査装置1では撮像装置14を鋼材10の上面側に配置したが、鋼材10の下面側に配置してもよい。また、撮像装置14を鋼材10の上面側および下面側の各々に配置してもよく、鋼材10の右側面側および左側面側の少なくとも一方に撮像装置14を配置してもよい。更に、鋼材10の各面と相対する位置に撮像装置14を各々配置してもよい。
複数の撮像装置14を用いた場合、鋼材10の複数の面における疵18の有無を同時に検査することができる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、発明の要旨を逸脱しない範囲で、図8に示した検査処理の順序および図10に示した左右端位置算出処理の順序を変更してもよい。
本実施の形態に係る検査装置1では、図8に示した検査処理および図10に示した左右端位置算出処理をソフトウエアによって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、検査処理および左右端位置算出処理を、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)等を用いたハードウエア構成により実現するようにしてもよい。この場合、ソフトウエアを用いた場合と比較して、処理を高速化することができる。
また、本実施の形態に係る検査装置1では、検査プログラムがROM52にインストールされている形態について説明したが、これに限定されるものではない。本発明に係る検査プログラムを、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記録した形態で提供してもよい。例えば、本発明に係る検査プログラムを、CD(Compact Disc)−ROM、及びDVD(Digital Versatile Disc)−ROM等の光ディスクに記録した形態、又はUSB(Universal Serial Bus)メモリ及びメモリカード等の可搬型記憶媒体に記録した形態で提供してもよい。また、本発明に係る検査プログラムを、図示しない通信回線に接続された図示しない電子機器から取得するようにしてもよい。
1・・・検査装置、10・・・鋼材、12・・・搬送装置、14・・・撮像装置、16・・・照明装置、18・・・疵、20・・・画像、21・・・補正画像、22・・・2値化画像、24・・・画像処理装置、30・・・取得部、32・・・算出部、34・・・補正部、36・・・検出部、38・・・出力部、40・・・記憶部、50・・・コンピュータ、51・・・CPU、52・・・ROM、53・・・RAM、54・・・不揮発性メモリ、55・・・I/O、60・・・入力装置、62・・・出力装置、64・・・通信装置、100・・・従来の検査装置、141・・・撮像素子、142・・・レンズ
Claims (14)
- 板状の検査対象物を回転体対の間隙に挟み込みながら、前記検査対象物を前記検査対象物の長手方向に搬送する、前記長手方向に沿って配置された複数の搬送手段と、
前記搬送手段の間において前記検査対象物の表面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された画像から得られる前記検査対象物の前記長手方向と交差する幅方向の長さと、前記検査対象物の幅方向の長さとして予め定めた長さとの比率を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された前記比率に基づいて、予め対応付けられた、前記比率と前記画像の輝度の補正量との対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された画像に基づいて、前記検査対象物の検査を行う検査手段と、
を備えた検査装置。 - 前記補正手段は、前記算出手段で算出された前記比率に基づいて、前記画像における前記検査対象物の幅方向の長さが前記予め定めた長さとなるように前記画像を補正する
請求項1記載の検査装置。 - 板状の検査対象物を回転体対の間隙に挟み込みながら、前記検査対象物を前記検査対象物の長手方向に搬送する、前記長手方向に沿って配置された複数の搬送手段と、
前記搬送手段の間において前記検査対象物の表面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された画像から得られる前記検査対象物の前記長手方向と交差する幅方向の長さと、前記検査対象物の幅方向の長さとして予め定めた長さとの比率を算出し、前記比率に基づいて、前記撮像手段から前記検査対象物までの撮像距離を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された前記撮像距離に基づいて、予め対応付けられた、前記撮像距離と前記画像の輝度の補正量との対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された画像に基づいて、前記検査対象物の検査を行う検査手段と、
を備えた検査装置。 - 前記補正手段は、前記算出手段で算出された前記比率又は前記撮像距離に基づいて、前記画像における前記検査対象物の幅方向の長さが前記予め定めた長さとなるように前記画像を補正する
請求項3記載の検査装置。 - 前記算出手段は、算出した前記比率と前記撮像手段の焦点距離とを用いて、前記撮像距離を算出する
請求項3または請求項4記載の検査装置。 - 前記算出手段は、隣り合う前記搬送手段の各々における回転体対の間隙で前記検査対象物が挟み込まれて搬送されている場合の前記検査対象物の搬送方向に対する前記検査対象物の傾きを算出し、
前記補正手段は、前記検査対象物の傾き毎に予め対応付けられた前記対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の検査装置。 - 前記算出手段は、前記検査対象物の搬送方向に沿った、前記搬送手段における回転体対の回転中心から前記検査対象物の撮像領域までの距離と、隣り合う前記搬送手段の各々における回転体対の間隙で前記検査対象物が挟み込まれて搬送されている場合の前記撮像手段から前記検査対象物までの距離及び前記撮像手段での撮像時における前記撮像手段から前記検査対象物までの距離の差分と、を用いて前記検査対象物の傾きを算出する
請求項6記載の検査装置。 - 前記撮像手段の撮像面と相対する前記検査対象物の面における、前記検査対象物の搬送方向と交差する方向の幅を、前記検査対象物の幅方向の長さとする
請求項1から請求項7の何れか1項に記載の検査装置。 - 前記検査手段は、前記補正手段で補正された前記画像の輝度に基づいて、前記検査対象物の表面に形成された疵を検出する
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の検査装置。 - 前記撮像手段が、前記検査対象物の幅方向に沿って前記検査対象物を撮像するラインセンサである
請求項1から請求項9の何れか1項に記載の検査装置。 - 前記検査対象物を加熱する加熱手段を更に備え、
前記撮像手段が赤外線カメラである
請求項1から請求項10の何れか1項に記載の検査装置。 - 前記撮像手段による前記検査対象物の撮像領域に光を照射する照射手段を更に備え、
前記撮像手段が可視カメラである
請求項1から請求項10の何れか1項に記載の検査装置。 - コンピュータを、
板状の検査対象物を回転体対の間隙に挟み込みながら、前記検査対象物を前記検査対象物の長手方向に搬送する、前記長手方向に沿って配置された複数の搬送手段と、
前記搬送手段の間において前記検査対象物の表面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された画像から得られる前記検査対象物の前記長手方向と交差する幅方向の長さと、前記検査対象物の幅方向の長さとして予め定めた長さとの比率を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された前記比率に基づいて、予め対応付けられた、前記比率と前記画像の輝度の補正量との対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された画像に基づいて、前記検査対象物の検査を行う検査手段と、
を備えた検査装置の前記算出手段、補正手段及び検査手段として機能させるための検査プログラム。 - コンピュータを、
板状の検査対象物を回転体対の間隙に挟み込みながら、前記検査対象物を前記検査対象物の長手方向に搬送する、前記長手方向に沿って配置された複数の搬送手段と、
前記搬送手段の間において前記検査対象物の表面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された画像から得られる前記検査対象物の前記長手方向と交差する幅方向の長さと、前記検査対象物の幅方向の長さとして予め定めた長さとの比率を算出し、前記比率に基づいて、前記撮像手段から前記検査対象物までの撮像距離を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された前記撮像距離に基づいて、予め対応付けられた、前記撮像距離と前記画像の輝度の補正量との対応関係を用いて、前記画像の輝度を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された画像に基づいて、前記検査対象物の検査を行う検査手段と、
を備えた検査装置の前記算出手段、補正手段及び検査手段として機能させるための検査プログラム。
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JP2017043261A JP2018146454A (ja) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 検査装置および検査プログラム |
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JP2021018131A (ja) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | 住友ゴム工業株式会社 | エッジ検出装置 |
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2017
- 2017-03-07 JP JP2017043261A patent/JP2018146454A/ja active Pending
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