JP2019178876A

JP2019178876A - 色差検査装置

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Publication number: JP2019178876A
Application number: JP2018066619A
Authority: JP
Inventors: 一男樫原; Kazuo Kashihara; 将之新谷; Masayuki Shinya
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2019-10-17
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: JP7117813B2

Abstract

【課題】複数の部位の色差を簡易かつ適切に検査することが可能な色差検査装置を提供する。【解決手段】色差検査対象を撮像するための撮像手段１と、この撮像手段１の撮像により得られた撮像画像データを処理するデータ処理手段２と、を備えている、色差検査装置Ａであって、データ処理手段２は、撮像手段１の撮像範囲内において、複数箇所の比較対象部分を任意に指定することを可能とするとともに、前記撮像画像データの中から前記指定がなされた複数箇所に相当する撮像画像データを抽出し、かつこの抽出した撮像画像データに基づいて複数箇所の比較対象部分の色差を求める処理を実行可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、色差検査装置に関する。

たとえば、自動車の製造に際して、自動車の鋼板製のボディと、樹脂製のバンパとは異なる塗装工程で塗装され、その塗装条件なども異なるため、これらを完全な同一色に揃えることは難しい。このため、それらの色の差（色差）を判断する必要があるが、その作業は、作業者の目視により行なわれている場合が多い。ただし、このような人手による判断は、熟練を要し、ミスを生じ易い。また、生産効率も悪い。

一方、従来では、たとえば自動車のボディの塗装色が適正であるか否かなどをチェックするための手段として、検査対象領域を撮像手段により撮像し、かつその撮像画像データに基づいて塗装色の色味（所定の基準色に対する色差）を定量的に求める検査装置がある（たとえば、特許文献１〜３）。
このような検査装置を用いれば、人手による目視判断作業をなくし、判断ミスの防止などを図ることが可能である。

しかしながら、従来の検査装置によれば、自動車のボディとバンパとの２つの部材の色差を、一度の撮像を行なうだけで検査するといったことは困難となっている。従来においては、ボディおよびバンパの色差を求めるには、それらを個々に撮像する必要があった。これでは、処理に手間取り、生産性を図る上で、改善の余地がある。たとえば、自動車の完成検査ラインにおいては、タクトタイムが短いのが一般的であるため、前記したように色差の判断処理に手間取ってしまうと、結局は、作業者の目視検査に頼らざるを得ないものとなる。

特表２０１０−５２８２８４号公報特開２００６−１６２６００号公報特開平１１−３０４７０３号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、複数の部位の色差を簡易かつ適切に検査することが可能な色差検査装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される色差検査装置は、色差検査対象を撮像するための撮像手段と、この撮像手段の撮像により得られた撮像画像データを処理するデータ処理手段と、を備えている、色差検査装置であって、前記データ処理手段は、前記撮像手段の撮像範囲内において、複数箇所の比較対象部分を任意に指定することを可能とするとともに、前記撮像画像データの中から前記指定がなされた複数箇所に相当する撮像画像データを抽出し、かつこの抽出した撮像画像データに基づいて前記複数箇所の比較対象部分の色差を求める処理を実行可能とされていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、撮像手段の撮像範囲内において、複数箇所の比較対象部分を任意に指定し、かつこの指定された部分の色差を求めることができるため、たとえば車両のボディとバンパのような部位であっても、これらを一括して撮像手段によって撮像すれば、それらの色差を簡易かつ迅速に求めることが可能となる。したがって、色差検査対象の撮像回数を少なくし、色差検査の所要時間を短くすることができる。本発明の色差検査装置は、色差検査処理に長い時間をとることができない用途、たとえば自動車の完成検査ラインなどにおいて好適である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る色差検査装置の概略構成の一例を示す説明図である。（ａ），（ｂ）は、図１に示す色差検査装置を構成する情報管理端末および撮像端末のそれぞれのハード構成を示すブロック図である。図１に示す色差検査装置において複数箇所の比較対象部分を指定する場合の一例を示す説明図である。図１に示す色差検査装置で実行されるデータ処理手順の一例を示すフローチャートである。（ａ）〜（ｂ）は、図１に示す色差検査装置における検査結果の表示の例を示す要部説明図である。図１に示す色差検査装置における検査結果の表示の他の例を示す要部説明図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す色差検査装置Ａは、複数の撮像端末１と、これらとの間で無線通信が可能な情報管理端末２とを備えている。
撮像端末１は、たとえばｉＰａｄ（登録商標）などのタブレット型多機能端末であり、その基本的なハード構成自体は、既存のタブレット型多機能端末と同様である。簡単に説明すると、図２（ｂ）に示すように、この撮像端末１は、ＣＰＵなどを用いて構成されたデータ処理部１０、Ｗｉ-Ｆiなどの無線通信が可能な通信回路１１、ＲＯＭやＲＡＭなどを有する記憶部１２、液晶表示器などを利用した表示部１３、操作部１４、撮像カメラ１５、およびスピーカ１６を具備しており、かつこれらが互いにバス接続された構成である。操作部１４は、タッチパネル方式が採用されており、表示部１３と組み合わされている。好ましくは、記憶部１２には、色差算出用プログラムデータＤａがインストールされており、情報管理端末２を操作することに代えて、撮像端末１を操作することによっても所定の色差算出処理などを行なうことが可能とされている。

複数の撮像端末１は、適当なブラケット（不図示）によって支持された状態で、自動車完成検査ラインに搬送されてきた自動車３の左右両側方に位置するように配されている。より具体的には、複数の撮像端末１は、３つの撮像端末１が一組Ｇをなしており、この組Ｇとしては、自動車３の左前領域および右前領域にそれぞれ対面してフロントバンパ３１とボディ３０とを同時に撮像可能な第１組Ｇ１および第２組Ｇ２、ならびに自動車３の左後領域および右後領域にそれぞれ対面してリヤバンパ３２とボディ３０とを同時に撮像可能な第３組Ｇ３および第４組Ｇ４がある。各組Ｇを構成する３つの撮像端末１のうち、１つの撮像端末１は、撮像対象領域をその略正面から撮像するように設定され、かつ他の２
つの撮像端末１は、撮像対象領域を斜めから撮像（撮像角がたとえば約４５°、−４５°）するように設定されている。これは、色差の測定値の精度を高める上で有効である。

情報管理端末２は、たとえばデスクトップあるいはノート型などのパーソナルコンピュータであり、そのハード構成は、撮像カメラ１５を具備しない点を除くと撮像端末１と同様である。具体的には、図２（ａ）に示すように、データ処理部２０、通信回路２１、記憶部２２、表示部２３、操作部２４、およびスピーカ２５を具備している。操作部２４は、好ましくは、タッチパネル方式が採用されている。記憶部２２には、色差算出用プログラムデータＤａがインストールされている。

情報管理端末２および各撮像端末１においては、色差の比較対象部分を複数箇所、任意に指定することが可能となっている。具体的には、まず撮像端末１の撮像によって得られた撮像画像データは、表示部１３に表示可能である。図３は、その例を示しており、表示部１３には、自動車のリヤバンパの画像Ｉａ、ボディの画像Ｉｂ、およびサイドドアの画像Ｉｃなどが表示されている。この状態で、所定の操作がなされることにより、撮像端末１が特定のモード（比較対象指定モード）に設定された場合、表示画像のうち、タップ（情報管理端末２では、クリックなど）された部分が、比較対象部分として指定される。タップを繰り返していく都度、そのタップ箇所にマークＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…）が順次付されていく。複数のマークＭのうち、マークＭ１，Ｍ２が付された箇所は、色差判断に際して最優先される箇所であり、これ以外は後述するリトライ用の箇所である。なお、図３の例では、リヤバンパの画像Ｉａの領域にマークＭ１，Ｍ３が付され、ボディの画像Ｉｂの領域にマークＭ２，Ｍ４，Ｍ５が付され、サイドドアの画像Ｉｃの領域にマークＭ６が付されている。

前記した色差の比較対象部分の指定処理は、撮像端末１の第１組Ｇ１ないし第４組Ｇ４のそれぞれにおいて個別に行なうことが可能とされている。
また、前記した指定処理と同様な処理は、情報管理端末２において行なうことも可能とされている。
さらに、前記した色差の比較対象部分の指定を行なった後、あるいは指定を行なっている途中段階においては、所定の操作を行なうなどし、その指定箇所を適宜変更できるように構成されている。

次に、色差検査装置Ａにおいて実行されるデータ処理手順の一例を、図４に示すフローチャートを参照しつつ説明し、併せてその作用を説明する。

まず、図１に示すように、自動車３が複数の撮像端末１との相対関係において所定の配置となった時点で、情報管理端末２において所定の操作がなされると、複数の撮像端末１は自動車３を撮像し、その撮像画像データは情報管理端末２に送信される（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２，Ｓ３）。情報管理端末２において、前記撮像画像データを受信した後には、図３を参照して説明した指定処理によって予め指定された２箇所（マークＭ１，Ｍ２の箇所）の撮像画像データが抽出され、これらを所定の基準色と比較する（Ｓ４，Ｓ５）。これは、比較対象部分の撮像画像データが、本来的に色差を求めるのに適するものではない場合には、これを排除するためである。なお、前記２箇所の比較対象部分の撮像画像データとは、複数の撮像端末１の各組Ｇごとに指定された２箇所の撮像画像データである。本実施形態では、４組の撮像端末１が用いられているため、全体では計８箇所の指定箇所についての撮像画像データが処理される。

前記した比較の結果、比較対象部分の撮像画像データが基準色に対して所定の色差の範囲内にはなく、異常ありと判断された場合には、撮像端末１による撮像のリトライもしくは指定箇所の変更がなされる（Ｓ６：ＮＯ，Ｓ１２，Ｓ２）。このリトライは、第１ない
し第４組Ｇ１〜Ｇ４のうち、異常であると判断された組Ｇの撮像端末１のみにおいて行なわれ、撮像画像データが異常はないと判断された撮像端末１を無駄に動作させないようにされている。前記リトライの回数は、その上限が定められている。図４では省略しているが、所定回数の撮像のリトライを行なったにも拘わらず、異常ありとの判断が覆らない場合には、エラーとして、色差検査の処理を終了する。

前記とは異なり、前記異常はないと判断された場合には、その旨が表示部２３に表示される（Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ７）。次いで、指定された２箇所の比較対象部分の色差が、演算される（Ｓ８）。この演算は、前記２箇所の比較対象部分の撮像画像データ(ＲＧＢ分光データ)から三刺激値を演算し、かつ色差計算式を用いることにより、それぞれのＬａｂ値（CIE L＊a＊b＊）を求めてから、それらの差（色差）をさらに求める処理である。

このようにして比較対象部分の色差が求められた後には、この色差が所定の閾値と比較され、許容範囲内にあるか否かが判断される（Ｓ９）。この判断において、前記色差が許容範囲内であると判断された場合には、その旨が表示され、そのデータは、検査対象である自動車３と関連付けられた状態で記憶部２２に記憶され、保存される（Ｓ９：ＹＥＳ，Ｓ１０，Ｓ１１）。検査結果の画面表示は、たとえば図５（ａ）に示す表示状態から同図（ｂ）に示す表示状態に切り替えるようにして行なわれる。図５（ａ）においては、比較対象部分（要部拡大図の丸印部分ｎ１）を自動車の概略図の中に示す画像Ｉｄと、その比較対象部分の色差に関するデータ（図５（ａ），（ｂ）および図６では、具体的な数値は省略）とが表示されている。好ましくは、複数の比較対象部分のそれぞれのＬａｂ値を立体的に示す図Ｄ１，Ｄ２や、色相、彩度、および明度を示す図Ｄ３〜Ｄ５の画像なども表示される。このような画像が表示されれば、色差が判り易くなる。

一方、前記とは異なり、色差が所定の許容範囲内にないＮＧである場合には、図６に示すような画面表示がなされて、その旨が表示されるとともに、ＮＧとなった箇所を指摘する旨の画面表示もなされる（Ｓ９：ＮＯ，Ｓ１３）。このＮＧの場合、その旨を確定させる旨の操作があり、またはとくに操作がなくタイムアップとなった場合には、ＮＧである旨が自動車３と関連付けられた状態で記憶部２２に記憶され、保存される（Ｓ１４：ＹＥＳ，Ｓ１１）。

これに対し、前記のタイムアップになる前に、撮像をリトライする旨の操作があった場合には、これに対応し、撮像端末１による撮像のリトライがなされる（Ｓ１４：ＮＯ，Ｓ１５：ＹＥＳ，Ｓ１７，Ｓ２）。このリトライは、選択された領域のみを撮像するようにされるが、この選択においては、たとえば先にＮＧとなった撮像端末１が選択される。先にＮＧとなっていない撮像端末１をリトライさせることは無駄となるが、前記した選択によれば、そのような無駄を排することが可能である。前記の選択は、データ処理部２０の制御によっていわゆる自動で実行されるように構成することも可能である。

前記した撮像のリトライを行なわせるための操作に代えて、指定箇所を変更する旨の操作があった場合には、撮像のリトライは行なわれることなく、先の撮像により得られていた撮像画像データの中から、前回とは異なる指定箇所（たとえば、図３のマークＭ３，Ｍ４の箇所）の撮像画像データが抽出され、前記指定箇所の色差が演算されてから、その色差が許容範囲内にあるか否かが再度判断される（Ｓ１５：ＮＯ，Ｓ１６：ＹＥＳ，Ｓ８，Ｓ９）。このような処理によれば、撮像端末１による撮像回数を少なくしつつ、色差検査を正確に行なうことが可能である。

前記した一連のデータ処理制御によれば、フロントバンパ３１とボディ３０との色差、およびリヤバンパ３２とボディ３０との色差が所定の許容範囲内にあるか否かの判断を適切にかつ精度よく行なうことが可能である。また、各撮像端末１を用いた撮像回数は少な
くて済み、しかも複数の撮像端末１による撮像は同時に行なわせることができる。このため、色差検査のリードタイムをかなり短くすることが可能であり、生産性の向上にも寄与する。
さらに、撮像端末１は、それ単独で色差検査を行なうことが可能な機能を有している。このため、この撮像端末１を単品で使用し、たとえばオフライン上での自動車単品の色差検査に用いて、その評価を行なうといった使用法も可能であり、利便性に優れる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る色差検査装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

色差検査対象は、自動車のバンパやボディに限定されず、自動車の他の部分、たとえばフェンダやバックドアなどを対象としてもよいことは勿論のこと、自動車以外の様々な物、あるいは部位を色差検査対象とすることができる。

Ａ色差検査装置
１撮像端末（撮像手段）
２情報管理端末（データ処理手段）
３自動車
３０ボディ（色差検査対象）
３１フロントバンパ（色差検査対象）
３２リヤバンパ（色差検査対象）

Claims

色差検査対象を撮像するための撮像手段と、
この撮像手段の撮像により得られた撮像画像データを処理するデータ処理手段と、
を備えている、色差検査装置であって、
前記データ処理手段は、前記撮像手段の撮像範囲内において、複数箇所の比較対象部分を任意に指定することを可能とするとともに、前記撮像画像データの中から前記指定がなされた複数箇所に相当する撮像画像データを抽出し、かつこの抽出した撮像画像データに基づいて前記複数箇所の比較対象部分の色差を求める処理を実行可能とされていることを特徴とする、色差検査装置。