JP2019207114A - Acceptance/rejection determination method and acceptance/rejection determination device for dull-finished material surface - Google Patents

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Abstract

To provide an acceptance/rejection determination method and an acceptance/rejection determination device for a dull-finished material surface which can perform acceptance/rejection determination for the dull-finished material surface more accurately and efficiently than before.SOLUTION: An acceptance/rejection determination device 1 uses a color image acquired by one color camera 3. The acceptance/rejection determination device, not requiring setting of two cameras as is conventionally done, does not involve generation of a difference in an imaging position and therefore can more accurately perform acceptance/rejection determination for a dull-finished material surface 10a. In addition, the acceptance/rejection determination device 1, when performing the acceptance/rejection determination for the dull-finished material surface 10a, is simply required to determine a ratio of hues in the color image and therefore can efficiently perform the acceptance/rejection determination for a wide range of the dull-finished material surface 10a.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ダル仕上げ材表面の良否判定方法及び良否判定装置に関する。   The present invention relates to a quality determination method and quality determination device for a dull finish material surface.

建物の外観に使用されるような建材用材料は美観性が強く求められる材料の一つであり、例えば、表面に細かな凹凸が形成されたダル仕上げ材が知られている。このようなダル仕上げ材は、工場内での作業員による目視確認と、光沢度計による測定値とによって、ダル仕上げ材表面の品質管理が行われている。   A building material used for the exterior of a building is one of the materials that are strongly required to be aesthetic. For example, a dull finish material having fine irregularities formed on the surface is known. For such a dull finish material, the quality control of the dull finish material surface is performed by visual confirmation by an operator in the factory and a measurement value by a gloss meter.

しかしながら、光沢度が同一の値であるにも関わらず、太陽光下で目視確認をすると、色調が異なる場合もあり、光沢度計と、工場内での作業員による目視確認とだけでは、ダル仕上げ材表面の良否判定を正確に行うことは難しい。   However, even if the glossiness is the same value, the color tone may be different if it is visually confirmed under sunlight. It is difficult to accurately determine the quality of the surface of the finishing material.

ここで、物体の表面状態を検査する検査装置として、特許文献1には、1台の照明光源と、2台のカメラとを用いた検査装置が開示されている。この特許文献1では、物体表面での正反射光を1台のカメラで検出し、物体表面での乱反射光をもう1台のカメラで検出し、得られた検出結果に基づいて、物体表面の粗さや光沢度等の物体表面情報を取得している。   Here, as an inspection apparatus for inspecting the surface state of an object, Patent Document 1 discloses an inspection apparatus using one illumination light source and two cameras. In Patent Document 1, specularly reflected light on the object surface is detected by one camera, diffusely reflected light on the object surface is detected by another camera, and based on the obtained detection results, Object surface information such as roughness and glossiness is acquired.

また、特許文献2には、ステンレス鋼板の色むらを検出するために1台の照明光源に対して1台のカメラを70度以上の角度に設置する構成が開示されている。   Patent Document 2 discloses a configuration in which one camera is installed at an angle of 70 degrees or more with respect to one illumination light source in order to detect color unevenness of a stainless steel plate.

特開昭61−264209号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-264209 特開2001−272341号公報JP 2001-272341 A

しかしながら、特許文献1では、2台のカメラで同一位置を撮像できるように各カメラの撮像範囲を正確に位置合わせしたり、或いは、各カメラで得られた画像内で物体表面の同じ位置を特定することは非常に難しく、2台のカメラの撮像位置がずれてしまう恐れもあり、その場合、物体表面の良否判定を正確に行えないという問題がある。   However, in Patent Document 1, the imaging range of each camera is accurately aligned so that the same position can be imaged by two cameras, or the same position on the object surface is specified in the image obtained by each camera. It is very difficult to do so, and there is a possibility that the imaging positions of the two cameras may be shifted. In this case, there is a problem that the quality determination of the object surface cannot be performed accurately.

また、特許文献2では、単色の照明光源を用いているため、レンズの周辺光量の低下により画像に輝度むらが生じる。特許文献2では、このような輝度むらを除去するために撮像画像にシェーディング補正を行うことが必要になるため、測定面に対して面積を持つ欠陥に関する良否判定を行うことは不可能である。よって、特許文献2では、測定表面の良否判定を効率よく行い難いという問題があった。   Further, in Patent Document 2, since a monochromatic illumination light source is used, luminance unevenness occurs in an image due to a decrease in the amount of light around the lens. In Patent Document 2, since it is necessary to perform shading correction on a captured image in order to remove such luminance unevenness, it is impossible to perform pass / fail determination regarding a defect having an area with respect to a measurement surface. Therefore, in patent document 2, there existed a problem that it was difficult to determine the quality of a measurement surface efficiently.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、ダル仕上げ材表面の良否判定を、従来よりも正確、かつ効率よく行うことができる、ダル仕上げ材表面の良否判定方法及び良否判定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems as described above, and the dull finish material surface quality determination method and quality determination can be performed more accurately and efficiently than the conventional dull finish material surface quality determination. An object is to provide a determination device.

本発明のダル仕上げ材表面の良否判定方法は、凹凸が形成されているダル仕上げ材表面の良否を判定する、ダル仕上げ材表面の良否判定方法において、カラーカメラに対して正反射方向となる第1角度から、所定色の第1照明光を前記ダル仕上げ材表面に照射する第1照明光照射工程と、前記カラーカメラに対して乱反射方向となる第2角度から、前記第1照明光とは異なる色の第2照明光を、前記ダル仕上げ材表面の前記第1照明光と同じ照明領域に照射する第2照明光照射工程と、前記第1照明光の前記ダル仕上げ材表面での正反射光と、前記第2照明光の前記ダル仕上げ材表面での乱反射光とを、1つの前記カラーカメラで同時に撮像したカラー画像を取得する取得工程と、前記カラー画像内における前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比に基づいて、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する良否判定工程と、を備えるものである。   The dull finish material surface quality determination method according to the present invention is a dull finish material surface quality determination method that determines the quality of a dull finish material surface on which irregularities are formed. The first illumination light irradiation step of irradiating the surface of the dull finish material with the first illumination light of a predetermined color from one angle, and the first illumination light from the second angle in the irregular reflection direction with respect to the color camera Second illumination light irradiation step of irradiating the second illumination light of a different color to the same illumination area as the first illumination light on the surface of the dull finish material, and regular reflection of the first illumination light on the surface of the dull finish material Acquisition step of acquiring a color image obtained by simultaneously capturing light and diffusely reflected light on the surface of the dull finish material of the second illumination light with one color camera; and hue of the regular reflection light in the color image And the diffuse reflection On the basis of the ratio of the hue of, in which and a quality determination step of determining acceptability of the dull finish material surface.

また、本発明のダル仕上げ材表面の良否判定装置は、凹凸が形成されているダル仕上げ材表面の良否を判定する、ダル仕上げ材表面の良否判定装置において、前記ダル仕上げ表面を撮像するカラーカメラと、前記カラーカメラに対して正反射方向となる第1角度から、所定色の第1照明光を前記ダル仕上げ材表面に照射する第1照明光源と、前記カラーカメラに対して乱反射方向となる第2角度から、前記第1照明光とは異なる色の第2照明光を、前記ダル仕上げ材表面の前記第1照明光と同じ照明領域に照射する第2照明光源と、前記第1照明光の前記ダル仕上げ材表面での正反射光と、前記第2照明光の前記ダル仕上げ材表面での乱反射光とを、前記カラーカメラで同時に撮像したカラー画像を取得する取得部と、前記カラー画像内における前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比に基づいて、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する良否判定部と、を備えるものである。   In addition, the dull finish material surface quality determination device according to the present invention is a color camera that images the dull finish surface in the dull finish material surface quality determination device that determines the quality of the dull finish material surface on which irregularities are formed. And a first illumination light source that irradiates the surface of the dull finish material with a first illumination light of a predetermined color from a first angle that is a regular reflection direction with respect to the color camera, and an irregular reflection direction with respect to the color camera. A second illumination light source that irradiates the same illumination area as the first illumination light on the surface of the dull finish material with a second illumination light of a color different from the first illumination light from a second angle; and the first illumination light An acquisition unit for acquiring a color image obtained by simultaneously capturing the regular reflected light on the surface of the dull finish material and the irregularly reflected light on the surface of the dull finish material of the second illumination light with the color camera; Within That on the basis of the ratio of the hue of the hue of the specular reflection light and the diffuse reflection, in which and a quality deciding section that decides the quality of the dull finish material surface.

本発明によれば、1台のカラーカメラで取得したカラー画像を用いることから、従来のように2台のカメラを設定することが不要となり、撮像位置のずれ等が生じることがないので、その分、ダル仕上げ材表面の良否判定を正確に行うことができる。また、ダル仕上げ材表面の良否判定を行う際、単にカラー画像内の色相の比を求めればよいため、広範囲のダル仕上げ材表面について効率よく良否判定を行うことができる。   According to the present invention, since a color image acquired by one color camera is used, it is not necessary to set two cameras as in the prior art, and there is no shift in the imaging position. Therefore, the quality of the surface of the dull finish can be accurately determined. Further, when determining the quality of the dull finish material surface, it is only necessary to obtain the hue ratio in the color image. Therefore, it is possible to efficiently determine the quality of a wide range of the dull finish material surface.

ダル仕上げ材表面の良否判定装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the quality determination apparatus of a dull finish material surface. 第1照明光源、第2照明光源、及びカラーカメラの設置位置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the installation position of a 1st illumination light source, a 2nd illumination light source, and a color camera. カラーカメラで得られたカラー画像の写真であり、図3Aは、黒い材を撮像したときのカラー画像、図3Bは、正常材1を撮像したときのカラー画像、図3Cは、まだら材1を撮像したときのカラー画像である。FIG. 3A is a color image when a black material is imaged, FIG. 3B is a color image when a normal material 1 is imaged, and FIG. 3C is an image of a mottled material 1. It is a color image when imaged. 演算処理装置の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of an arithmetic processing unit. 黒い材、正常材1、正常材2、まだら材1及びまだら材2を撮像した各カラー画像から、それぞれ取得した色相分布データを示したグラフである。It is the graph which showed the hue distribution data acquired from each color image which imaged the black material, the normal material 1, the normal material 2, the mottled material 1, and the mottled material 2, respectively. カラーカメラに対して乱反射方向となる第2角度と色相ピーク差との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the 2nd angle used as a diffused reflection direction with respect to a color camera, and a hue peak difference.

以下図面について、本発明の一実施形態を詳述する。以下の説明において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

<ダル仕上げ材表面の良否判定装置の構成>
図1は、ダル仕上げ材表面10aの良否判定装置1の全体構成を示した概略図である。ここで、ダル仕上げ材10は、例えば、チタン材からなり、長手方向に沿って搬送される。ダル仕上げ材10は、例えば、冷間圧延ロールにより、ダル仕上げ材表面10aが梨地状に形成されており、ダル仕上げ材表面10aが光沢のない状態や、やや光沢がある状態に仕上げられている。
<Configuration of Dull Finishing Material Surface Quality Determination Device>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of a quality determination device 1 for a dull finish material surface 10a. Here, the dull finish material 10 is made of, for example, a titanium material and is conveyed along the longitudinal direction. In the dull finish material 10, the dull finish material surface 10a is formed in a satin-like shape by, for example, a cold rolling roll, and the dull finish material surface 10a is finished in a non-glossy or slightly glossy state. .

本発明の良否判定装置1は、搬送方向xに沿って搬送される各種ダル仕上げ材10について、ダル仕上げ材表面10aの表面状態の違いを、色相に基づいて良否判定を行う。なお、図1では、ダル仕上げ材表面10aの面法線Z1の方向を面法線方向zとし、搬送方向x及び面法線方向zと直交する方向を、ダル仕上げ材10の幅方向yとする。   The quality determination apparatus 1 of the present invention performs quality determination on the difference in the surface state of the dull finish material surface 10a for various dull finish materials 10 conveyed along the conveyance direction x based on the hue. In FIG. 1, the direction of the surface normal line Z1 of the dull finish material surface 10a is defined as the surface normal direction z, and the direction orthogonal to the transport direction x and the surface normal direction z is defined as the width direction y of the dull finish material 10. To do.

良否判定装置1は、カラーカメラ3と、第1照明光源4と、第2照明光源5と、演算処理装置6とを備えている。第1照明光源4及び第2照明光源5は、例えば、ダル仕上げ材10の幅方向yに沿って延伸された棒状のLED光源であり、それぞれが搬送方向xに沿って、順に配置されている。本実施形態の場合、第1照明光源4及び第2照明光源5は、ダル仕上げ材10の幅方向yと面法線Z1とを含む平面を挟んで、カラーカメラ3と対向するように配置されている。   The quality determination apparatus 1 includes a color camera 3, a first illumination light source 4, a second illumination light source 5, and an arithmetic processing device 6. The 1st illumination light source 4 and the 2nd illumination light source 5 are the rod-shaped LED light sources extended | stretched along the width direction y of the dull finish material 10, for example, and each is arrange | positioned in order along the conveyance direction x. . In the case of the present embodiment, the first illumination light source 4 and the second illumination light source 5 are arranged to face the color camera 3 across a plane including the width direction y of the dull finish material 10 and the surface normal line Z1. ing.

第1照明光源4及び第2照明光源5は、搬送方向xに搬送されているダル仕上げ材表面10aに対し、ダル仕上げ材表面10aの照明位置y1を中心とした搬送方向xに所定幅を持ち、かつダル仕上げ材10の幅方向yに延びた所定領域(以下、照明領域とも称する)に、第1照明光及び第2照明光を照射する。また、第1照明光源4及び第2照明光源5は、ダル仕上げ材表面10aの照明位置y1を中心とした照明領域において、ダル仕上げ材表面10aの幅方向y全体に、均一な輝度の第1照明光及び第2照明光を照射する。   The first illumination light source 4 and the second illumination light source 5 have a predetermined width in the conveyance direction x centered on the illumination position y1 of the dull finish material surface 10a with respect to the dull finish material surface 10a conveyed in the conveyance direction x. And the 1st illumination light and the 2nd illumination light are irradiated to the predetermined area | region (henceforth an illumination area | region) extended in the width direction y of the dull finish material 10. FIG. Moreover, the 1st illumination light source 4 and the 2nd illumination light source 5 are the 1st of uniform brightness | luminance in the whole width direction y of the dull finish material surface 10a in the illumination area | region centering on the illumination position y1 of the dull finish material surface 10a. Illumination light and second illumination light are irradiated.

このように、第1照明光源4及び第2照明光源5は、ダル仕上げ材表面10aの照明位置y1を中心にした照明領域全体に第1照明光及び第2照明光を照射して、太陽光下でダル仕上げ材表面10aを観察している状態と同じ状態に近づける。なお、この際、第1照明光源4及び第2照明光源5は、指向性のある直進的な第1照明光及び第2照明光をダル仕上げ材表面10aに対して照射する。   Thus, the 1st illumination light source 4 and the 2nd illumination light source 5 irradiate 1st illumination light and 2nd illumination light to the whole illumination area | region centering on the illumination position y1 of the dull finish material surface 10a, and sunlight. The dull finish surface 10a is brought close to the same state as that observed below. At this time, the first illumination light source 4 and the second illumination light source 5 irradiate the dull finish material surface 10a with directional and straight first illumination light and second illumination light.

第1照明光源4は、カラーカメラ3に対して正反射方向となる第1角度θ2から、所定色の第1照明光をダル仕上げ材表面10aに照射する。この場合、第1照明光源4は、赤色の第1照明光をダル仕上げ材表面10aの照明位置y1に向けて照射する。   The first illumination light source 4 irradiates the dull finish material surface 10a with the first illumination light of a predetermined color from the first angle θ2 that is a regular reflection direction with respect to the color camera 3. In this case, the 1st illumination light source 4 irradiates red 1st illumination light toward the illumination position y1 of the dull finish material surface 10a.

第2照明光源5は、カラーカメラ3に対して乱反射方向となる第2角度θ3から、第1照明光とは異なる色の第2照明光を、ダル仕上げ材表面10aの第1照明光と同じ照明領域に照射する。この場合、第2照明光源5は、赤色と波長が離れた青色の第2照明光をダル仕上げ材表面10aの照明位置y1に向けて照射する。   The second illumination light source 5 has the same second illumination light of a color different from the first illumination light as the first illumination light on the dull finish material surface 10a from the second angle θ3 that is in the direction of irregular reflection with respect to the color camera 3. Irradiate the illumination area. In this case, the second illumination light source 5 irradiates blue second illumination light having a wavelength different from that of red toward the illumination position y1 of the dull finish material surface 10a.

なお、正反射光を生成する第1照明光を赤色とし、乱反射光を生成する第2照明光を青色としているが、本発明はこれに限らず、正反射光を生成する第1照明光を青色とし、乱反射光を生成する第2照明光を赤色としてもよい。   In addition, although the 1st illumination light which produces | generates regular reflection light is made into red, and the 2nd illumination light which produces irregular reflection light is made into blue, this invention is not limited to this, The 1st illumination light which produces | generates regular reflection light is used. Blue may be used, and the second illumination light that generates diffusely reflected light may be red.

また、後述するカラーカメラ3で取得されるカラー画像内で第1照明光による正反射光と第2照明光による乱反射光とが区別できれば、例えば第1照明光又は第2照明光を緑色等その他種々の色としてもよい。   Moreover, if the regular reflection light by the 1st illumination light and the irregular reflection light by the 2nd illumination light can be distinguished in the color image acquired with the color camera 3 mentioned later, for example, the 1st illumination light or the 2nd illumination light is green, etc. Various colors may be used.

ここで、青色及び赤色の波長は、一般的に、青色の波長が、435nm〜480nm(国際照明委員会で定めた国際標準では青(B)は435.8nm)であり、赤色の波長が、610nm〜750nm(国際照明委員会で定めた国際標準では赤(R)は700nm)である。よって、本実施形態において、第1照明光を赤色とし、第2照明光を青色としてダル仕上げ材表面10aの良否が判定可能であることから、第1照明光と第2照明光との波長差が130nm〜315nm、望ましくは265±10nmの色の光を使用することが望ましい。   Here, the blue and red wavelengths generally have a blue wavelength of 435 nm to 480 nm (blue (B) is 435.8 nm in the international standard defined by the International Lighting Commission), and the red wavelength is 610 nm to 750 nm (in the international standard established by the International Commission on Illumination, red (R) is 700 nm). Therefore, in this embodiment, since the first illumination light is red and the second illumination light is blue, the quality of the dull finish material surface 10a can be determined. Therefore, the wavelength difference between the first illumination light and the second illumination light. Is preferably from 130 nm to 315 nm, preferably 265 ± 10 nm.

カラーカメラ3は、例えばカラーラインカメラであり、第1照明光によるダル仕上げ材表面10aでの正反射光と、第2照明光によるダル仕上げ材表面10aでの乱反射光とを撮像できるように撮像角度θ1が設定されている。カラーカメラ3は、ダル仕上げ材表面10aでの赤色の正反射光と青色の乱反射光とが写ったカラー画像を取得し、これを演算処理装置6に出力する。   The color camera 3 is, for example, a color line camera, and captures images so as to capture regular reflection light on the dull finish material surface 10a by the first illumination light and irregular reflection light on the dull finish material surface 10a by the second illumination light. An angle θ1 is set. The color camera 3 acquires a color image in which the red regular reflection light and the blue irregular reflection light on the dull finish material surface 10 a are reflected, and outputs this to the arithmetic processing unit 6.

ここで、第1照明光と第2照明光が照射されたダル仕上げ材表面10aでは、ダル仕上げ材表面10aの凹凸に応じて正反射と乱反射とが入り混じった状態になる。カラー画像には、ダル仕上げ材表面10aの各位置での反射特性に応じて、正反射光の赤色や乱反射光の青色が現れ、ダル仕上げ材表面10aの各位置で色が変化したものとなる。つまり、正反射が強く表れる凹凸状態では、赤色が強いカラー画像が得られる。また、乱反射が強く表れる凹凸状態では、青色が強いカラー画像が得られる。   Here, in the dull finish material surface 10a irradiated with the first illumination light and the second illumination light, the regular reflection and the irregular reflection are mixed according to the unevenness of the dull finish material surface 10a. In the color image, red of specular reflection light and blue of irregular reflection light appear according to the reflection characteristics at each position of the dull finish surface 10a, and the color changes at each position of the dull finish surface 10a. . That is, a color image with a strong red color is obtained in the uneven state in which regular reflection appears strongly. In the uneven state in which irregular reflection appears strongly, a color image with a strong blue color is obtained.

演算処理装置6は、カラー画像を受け取ると、後述する演算処理を実行し、カラー画像内の2つの色相の分布状態に基づいて、ダル仕上げ材表面10aに色調異常があるか否かの良否判定を行う。   When the arithmetic processing unit 6 receives the color image, the arithmetic processing unit 6 performs arithmetic processing to be described later, and determines whether the dull finish material surface 10a has a color tone abnormality based on the distribution state of two hues in the color image. I do.

<第1照明光源、第2照明光源、及びカラーカメラの設置位置について>
ここで、先ず、第1照明光源4、第2照明光源5、及びカラーカメラ3の配置構成について詳細に説明する。図2は、第1照明光源4、第2照明光源5、及びカラーカメラ3をダル仕上げ材10の側面方向から見た概略図である。
<About the installation positions of the first illumination light source, the second illumination light source, and the color camera>
First, the arrangement configuration of the first illumination light source 4, the second illumination light source 5, and the color camera 3 will be described in detail. FIG. 2 is a schematic view of the first illumination light source 4, the second illumination light source 5, and the color camera 3 as seen from the side surface direction of the dull finish material 10.

図2に示すように、第1照明光源4から出射する第1照明光の光軸a2と、ダル仕上げ材表面10aの面法線Z1とが成す第1角度θ2は、第1照明光がダル仕上げ材表面10aで反射して生成される正反射光L1を、カラーカメラ3で撮像可能な角度に選定されている。   As shown in FIG. 2, the first angle θ2 formed by the optical axis a2 of the first illumination light emitted from the first illumination light source 4 and the surface normal Z1 of the dull finish material surface 10a is the first illumination light dull. The specularly reflected light L <b> 1 that is generated by being reflected by the finishing material surface 10 a is selected at an angle at which the color camera 3 can capture an image.

本実施形態の場合、カラーカメラ3に対して正反射方向となる第1角度θ2は、面法線Z1から0度以上20度以下であることが望ましい。第1角度θ2が20度以下であることが望ましい理由は、第1角度θ2が20度を超えると、反射光の乱反射成分が増加し、カラーカメラ3へ正反射成分として返ってくる光が減少するためである。   In the case of the present embodiment, the first angle θ2 that is the regular reflection direction with respect to the color camera 3 is desirably 0 degrees or more and 20 degrees or less from the surface normal line Z1. The reason why the first angle θ2 is desirably 20 degrees or less is that when the first angle θ2 exceeds 20 degrees, the irregular reflection component of the reflected light increases and the light returning to the color camera 3 as the regular reflection component decreases. It is to do.

また、第2照明光源5から出射する第2照明光の光軸a3と、ダル仕上げ材表面10aの面法線Z1とが成す第2角度θ3は、第2照明光がダル仕上げ材表面10aで反射して生成される乱反射光L2を、カラーカメラ3で撮像可能な角度に選定されている。   The second angle θ3 formed by the optical axis a3 of the second illumination light emitted from the second illumination light source 5 and the surface normal line Z1 of the dull finish material surface 10a is the second illumination light at the dull finish material surface 10a. The diffusely reflected light L2 generated by reflection is selected at an angle at which the color camera 3 can capture an image.

本実施形態の場合、カラーカメラ3に対して乱反射方向となる第2角度θ3は、面法線Z1から60度以上であることが望ましい。第2角度θ3を60度以上とすることで、ダル仕上げ材表面10aでの乱反射が大きくなり、カラーカメラ3により乱反射光L2を一段と確実に撮像できる。なお、第2角度θ3の検証試験については、図6において後述する。   In the case of this embodiment, it is desirable that the second angle θ3 that is the irregular reflection direction with respect to the color camera 3 is 60 degrees or more from the surface normal Z1. By setting the second angle θ3 to 60 degrees or more, irregular reflection on the dull finish material surface 10a is increased, and the irregular reflection light L2 can be more reliably imaged by the color camera 3. A verification test of the second angle θ3 will be described later with reference to FIG.

また、カラーカメラ3に対して乱反射方向となる第2角度θ3の上限値は、例えば90度以下であり、ダル仕上げ材表面10aにて乱反射光L2が生成可能な角度となる。   Further, the upper limit value of the second angle θ3 in the irregular reflection direction with respect to the color camera 3 is, for example, 90 degrees or less, and is an angle at which the irregularly reflected light L2 can be generated on the dull finish material surface 10a.

カラーカメラ3におけるレンズの光軸a1と、ダル仕上げ材表面10aの面法線Z1とが成す撮像角度θ1は、第1照明光による正反射光L1と、第2照明光による乱反射光L2とを同時に撮像できる角度に選定されている。   The imaging angle θ1 formed by the optical axis a1 of the lens in the color camera 3 and the surface normal Z1 of the dull finish material surface 10a is the regular reflection light L1 from the first illumination light and the irregular reflection light L2 from the second illumination light. The angle is selected so that images can be captured simultaneously.

本実施形態の場合、撮像角度θ1は、第1照明光源4の第1角度θ2を基準に、θ1=θ2±5度であることが望ましく、より好ましくは第1照明光源4の第1角度θ2と同じ角度に選定されていることが望ましい。なお、撮像角度θ1を第1照明光源4の第1角度θ2から±5度程度ずらすことで、カラーカメラ3により正反射光L1及び乱反射光L2を同時に撮像した際に、正反射光L1の光強度を弱め、乱反射光L2についても確実に撮像することができる。   In the present embodiment, the imaging angle θ1 is desirably θ1 = θ2 ± 5 degrees with respect to the first angle θ2 of the first illumination light source 4, and more preferably the first angle θ2 of the first illumination light source 4. It is desirable that the same angle is selected. In addition, by shifting the imaging angle θ1 by about ± 5 degrees from the first angle θ2 of the first illumination light source 4, the light of the regular reflected light L1 when the color camera 3 captures the regular reflected light L1 and the irregularly reflected light L2 at the same time. The intensity can be reduced, and the irregularly reflected light L2 can be reliably imaged.

第1角度θ2、第2角度θ3及び撮像角度θ1は、ダル仕上げ材表面10aの面法線Z1と搬送方向(ダル仕上げ材10の長手方向)xとを含む平面内での角度であることが望ましい。   The first angle θ2, the second angle θ3, and the imaging angle θ1 are angles in a plane including the surface normal line Z1 of the dull finish material surface 10a and the conveyance direction (longitudinal direction of the dull finish material 10) x. desirable.

<表面状態が異なるサンプルを撮像したときのカラー画像について>
ここで、サンプルを変えることで、カラーカメラ3によって得られるカラー画像がどのように変化するかを確認する検証試験を行った。ここでは、装置構成を、図1及び図2に示すような構成とし、カラーカメラ3の撮像角度θ1を4度、ダル仕上げ材表面10aで反射して正反射光L1となる第1照明光の第1角度θ2を7度、ダル仕上げ材表面10aで反射して乱反射光L2となる第2照明光の第2角度θ3を80度とした。
<Color images when samples with different surface conditions are imaged>
Here, the verification test which confirms how the color image obtained by the color camera 3 changes by changing a sample was done. Here, the configuration of the apparatus is as shown in FIGS. 1 and 2, and the imaging angle θ1 of the color camera 3 is 4 degrees, and the first illumination light that is reflected by the dull finish material surface 10a and becomes the specularly reflected light L1. The first angle θ2 is 7 degrees, and the second angle θ3 of the second illumination light that is reflected by the dull finish material surface 10a and becomes the irregularly reflected light L2 is 80 degrees.

正反射光L1を得る第1照明光は赤色とし、乱反射光L2を得る第2照明光は青色とした。カラーカメラ3としてはDALSA社製のPiranha2を用いた。   The first illumination light for obtaining the regular reflection light L1 was red, and the second illumination light for obtaining the irregular reflection light L2 was blue. As the color camera 3, Piranha 2 manufactured by DALSA was used.

そして、サンプルとなるダル仕上げ材10として、チタン材からなる黒い材と、チタン材からなる正常材1と、チタン材からなるまだら材1とを用意した。黒い材、正常材1及びまだら材1は、表面のダル仕上げが異なっており、表面の凹凸状態が異なっている。   And as the dull finish material 10 used as a sample, a black material made of a titanium material, a normal material 1 made of a titanium material, and a mottled material 1 made of a titanium material were prepared. The black material, the normal material 1 and the mottled material 1 have different surface dull finishes and different surface irregularities.

用意した黒い材は、正常材1に比して表面の凹凸が小さくなっており、見る角度によって正常材1よりも黒っぽく見える板材である。また、まだら材は、正常材1に比して表面の凹凸が大きくなっている板材である。   The prepared black material has a surface irregularity smaller than that of the normal material 1, and is a plate material that looks darker than the normal material 1 depending on the viewing angle. Further, the mottled material is a plate material having surface irregularities larger than those of the normal material 1.

これらサンプルについてカラーカメラ3によってサンプル表面を撮像したところ、図3に示すようなカラー画像が得られた。図3Aは、黒い材の表面をカラーカメラ3で撮像したときのカラー画像を示す。図3Bは、正常材1の表面をカラーカメラ3で撮像したときのカラー画像を示す。図3Cは、まだら材1の表面をカラーカメラ3で撮像したときのカラー画像を示す。   When the sample surface was imaged with the color camera 3 for these samples, a color image as shown in FIG. 3 was obtained. FIG. 3A shows a color image when the surface of the black material is imaged by the color camera 3. FIG. 3B shows a color image when the surface of the normal material 1 is imaged by the color camera 3. FIG. 3C shows a color image when the surface of the mottle 1 is imaged by the color camera 3.

図3A、図3B及び図3Cを比べると、図3Aの黒い材を写したカラー画像では、青色の分布量が少なく、赤色の分布量が多かった。一方、図3Cのまだら材1を写したカラー画像では、青色の分布量が多く、赤色の分布量が少なかった。図3Bの正常材1を写したカラー画像は、赤色及び青色の分布量が、黒い材とまだら材1との中間であった。   3A, 3B, and 3C, in the color image obtained by copying the black material in FIG. 3A, the blue distribution amount is small and the red distribution amount is large. On the other hand, in the color image obtained by copying the mottled material 1 in FIG. 3C, the blue distribution amount is large and the red distribution amount is small. In the color image obtained by copying the normal material 1 in FIG. 3B, the distribution amounts of red and blue are intermediate between the black material and the mottled material 1.

このように、表面状態の違いによって、赤色及び青色の分布状態が異なっており、カラー画像内の色相分布を解析することで、ダル仕上げ材表面10aの良否判定を行えることが確認できた。   Thus, it was confirmed that the red and blue distribution states differ depending on the surface state, and that the quality of the dull finish material surface 10a can be determined by analyzing the hue distribution in the color image.

<演算処理装置>
次に、カラーカメラ3により撮像されたカラー画像に基づいて、ダル仕上げ材表面10aの良否判定を行う演算処理装置6について以下説明する。図4に示すように、演算処理装置6は、取得部13と変換部14と反射強度比算出部15と良否判定部16と表示部17とを備えている。取得部13は、カラーカメラ3からカラー画像を取得し、これを変換部14及び表示部17に出力する。
<Arithmetic processing device>
Next, the arithmetic processing device 6 that performs the pass / fail determination of the dull finish material surface 10a based on the color image captured by the color camera 3 will be described below. As illustrated in FIG. 4, the arithmetic processing device 6 includes an acquisition unit 13, a conversion unit 14, a reflection intensity ratio calculation unit 15, a quality determination unit 16, and a display unit 17. The acquisition unit 13 acquires a color image from the color camera 3 and outputs it to the conversion unit 14 and the display unit 17.

変換部14は、例えばスムージングフィルタを適用してカラー画像内のノイズを除去した後、カラー画像に対して、例えばHSL変換処理を行い、RGBの3色で表現されたカラー画像をHSL色空間に変換した変換画像を生成する。次いで、変換部14は、得られた変換画像から色相を抽出して、変換画像内の色相の分布状態を示した色相分布データ(図5にて後述する)を取得し、これを反射強度比算出部15及び表示部17に出力する。   The conversion unit 14 removes noise in the color image by applying, for example, a smoothing filter, and then performs, for example, HSL conversion processing on the color image to convert the color image represented by the three colors RGB into the HSL color space. A converted image is generated. Next, the conversion unit 14 extracts the hue from the obtained converted image, acquires the hue distribution data (described later in FIG. 5) indicating the distribution state of the hue in the converted image, and obtains the reflection intensity ratio. It outputs to the calculation part 15 and the display part 17.

HSL色空間は、カラー画像を色相(Hue)と彩度(Saturation)と輝度(Lightness)の3要素で表現するものであり、RGB色空間より人間の感覚に近い色空間を得ることができる。よって、カラー画像をHSL色空間に変換して色相の分布状態を示した色相分布データを用い、色相の違いに基づいてダル仕上げ材表面10aの良否判定を行うことで、人の感性に近い判定を行うことができる。   The HSL color space expresses a color image with three elements of hue, saturation, and lightness, and a color space closer to human sense than the RGB color space can be obtained. Therefore, by using the hue distribution data that shows the hue distribution state by converting the color image into the HSL color space, the quality of the dull finish material surface 10a is determined based on the difference in hue, thereby making a determination close to human sensitivity. It can be performed.

なお、本実施形態においては、RGBのカラー画像を、色相を含む変換画像に変換する変換処理として、HSL変換処理を行い、色相の分布状態を示した色相分布データを得た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、カラー画像から色相の分布状態を示した色相分布データを得ることができれば、種々の変換処理を適用してもよい。   In the present embodiment, the case where the HSL conversion process is performed as the conversion process for converting the RGB color image into the conversion image including the hue, and the hue distribution data indicating the hue distribution state is obtained has been described. The present invention is not limited to this, and various conversion processes may be applied as long as the hue distribution data indicating the hue distribution state can be obtained from the color image.

例えば、変換処理としてHSV変換処理を行い、色相(Hue)と彩度(Saturation)と明度(Value)との3要素で表現された変換画像を得、この変換画像から色相の分布状態を示した色相分布データを得てもよい。   For example, an HSV conversion process is performed as a conversion process, a converted image expressed by three elements of hue, saturation, and lightness (Value) is obtained, and a hue distribution state is shown from the converted image. Hue distribution data may be obtained.

次に色相分布データについて説明する。図5は、変換部14により得られる色相分布データを示す。図5に示す色相分布データは、装置構成を、図1及び図2に示すような構成とし、カラーカメラ3の撮像角度θ1を4度、ダル仕上げ材表面10aで反射して正反射光L1となる第1照明光の第1角度θ2を7度、ダル仕上げ材表面10aで反射して乱反射光L2となる第2照明光の第2角度θ3を80度として検証試験を行った際に得られたものである。   Next, the hue distribution data will be described. FIG. 5 shows hue distribution data obtained by the conversion unit 14. The hue distribution data shown in FIG. 5 has a device configuration as shown in FIGS. 1 and 2, and the imaging angle θ1 of the color camera 3 is reflected by the dull finish material surface 10a and the specularly reflected light L1. Obtained when the first angle θ2 of the first illumination light to be 7 degrees and the second angle θ3 of the second illumination light reflected by the dull finish material surface 10a to be irregularly reflected light L2 is 80 degrees and the verification test is performed. It is a thing.

サンプルとなるダル仕上げ材10としては、上述した黒い材、上述した正常材1、正常材2、上述したまだら材1、まだら材2を用いた。正常材2は、正常材1と比べて表面の凹凸が大きい材料である。また、まだら材2は、まだら材1と比べて表面の凹凸が小さい材料である。   As the dull finish material 10 as a sample, the black material described above, the normal material 1 described above, the normal material 2 described above, the mottled material 1 described above, and the mottled material 2 described above were used. The normal material 2 is a material having a larger surface irregularity than the normal material 1. Further, the mottled material 2 is a material that has less surface irregularities than the mottled material 1.

これらサンプルについてカラーカメラ3によってサンプル表面を撮像した。そして、スムージングフィルタを適用して、各カラー画像内のノイズを除去した後、RGBのカラー画像に対してHSL変換処理を行い、HSL色空間に変換した変換画像を得た。次いで、得られた変換画像から色相を抽出して色相分布データを取得した。   The sample surface was imaged with the color camera 3 for these samples. Then, after applying a smoothing filter to remove noise in each color image, the RGB color image was subjected to HSL conversion processing to obtain a converted image converted into the HSL color space. Next, hue distribution data was obtained by extracting the hue from the obtained converted image.

これにより、図5に示すような結果が得られた。図5では、横軸に色相(256階調)を示し、縦軸に色相の強度を示した。また、図5中、H1は黒い材の色相分布データを示し、H2は正常材1の色相分布データを示し、H3は正常材2の色相分布データを示し、H4はまだら材1の色相分布データを示し、H5はまだら材2の色相分布データを示す。   Thereby, the result as shown in FIG. 5 was obtained. In FIG. 5, the horizontal axis represents hue (256 gradations), and the vertical axis represents hue intensity. In FIG. 5, H1 represents the hue distribution data of the black material, H2 represents the hue distribution data of the normal material 1, H3 represents the hue distribution data of the normal material 2, and H4 represents the hue distribution data of the mottled material 1. H5 indicates the hue distribution data of the mottled material 2.

図5において、横軸の181階調周辺が乱反射による青色に対応する色相を示し、241階調周辺が正反射による赤色に対応する色相を示す。図5から、各サンプル毎にそれぞれ色相分布が異なることが確認できた。   In FIG. 5, the 181 gradation around the horizontal axis shows a hue corresponding to blue due to irregular reflection, and the 241 gradation around shows a hue corresponding to red due to regular reflection. From FIG. 5, it was confirmed that the hue distribution was different for each sample.

反射強度比算出部15は、図5に示すような色相分布データを変換部14から受け取ると、下記の式(1)に従って、反射強度比Iを算出し、これを良否判定部16及び表示部17に送出する。   When the reflection intensity ratio calculation unit 15 receives the hue distribution data as shown in FIG. 5 from the conversion unit 14, the reflection intensity ratio calculation unit 15 calculates the reflection intensity ratio I according to the following equation (1), and this is calculated as the pass / fail determination unit 16 and the display unit. 17 to send.

I=乱反射光色相強度和/(乱反射光色相強度和+正反射光色相強度和) …(1)   I = diffuse reflected light hue intensity sum / (diffuse reflected light hue intensity sum + regular reflected light hue intensity sum) (1)

ここで、乱反射光色相強度和は、ダル仕上げ材表面10aからの乱反射光L2をカラーカメラ3で撮像したことにより、色相分布データに現れる乱反射光の色相の分布度合いを示すものである。この場合、乱反射光色相強度和は、図5において、乱反射光を示す色相領域(青色を示す181諧調を中心として±数諧調の領域)に現れる色相の強度を加算した値である。   Here, the sum of the intensity of the diffuse reflection light hue indicates the distribution degree of the hue of the diffuse reflection light that appears in the hue distribution data by imaging the diffuse reflection light L2 from the dull finish surface 10a with the color camera 3. In this case, the diffuse reflected light hue intensity sum is a value obtained by adding the intensity of the hues appearing in the hue area indicating diffusely reflected light in FIG. 5 (a region of ± several tone centered on 181 tone indicating blue).

また、正反射光色相強度和は、ダル仕上げ材表面10aからの正反射光L1をカラーカメラ3で撮像したことにより、色相分布データに現れる正反射光の色相の分布度合いを示すものである。この場合、正反射光色相強度和は、図5において、正反射光を示す色相領域(赤色を示す241諧調を中心として±数諧調の領域)に現れる色相の強度を加算した値である。   Further, the sum of the intensity of the specular reflection light hue indicates the distribution degree of the hue of the specular reflection light appearing in the color distribution data when the color camera 3 images the specular reflection light L1 from the dull finish material surface 10a. In this case, the regular reflected light hue intensity sum is a value obtained by adding the intensities of the hues appearing in the hue area indicating regular reflected light (an area of ± several tones centered on 241 gradation indicating red) in FIG.

反射強度比算出部15は、上記の式(1)を基に、色相分布データから反射強度比Iを算出すると、算出結果を良否判定部16に出力する。良否判定部16は、所望するダル仕上げ材表面10aを表す基準反射強度比値ERIを記憶しており、反射強度比算出部15から受け取った反射強度比Iと、基準反射強度比値ERIとを比較する。   When the reflection intensity ratio calculation unit 15 calculates the reflection intensity ratio I from the hue distribution data based on the above formula (1), the reflection intensity ratio calculation unit 15 outputs the calculation result to the pass / fail determination unit 16. The pass / fail judgment unit 16 stores the reference reflection intensity ratio value ERI representing the desired dull finish material surface 10a, and the reflection intensity ratio I received from the reflection intensity ratio calculation unit 15 and the reference reflection intensity ratio value ERI. Compare.

これにより、良否判定部16は、反射強度比算出部15から受け取った反射強度比Iが、基準反射強度比値ERI内に含まれていると判断すると、カラー画像を取得したダル仕上げ材表面10aが所望する表面状態にあると判定する。   Accordingly, when the pass / fail judgment unit 16 determines that the reflection intensity ratio I received from the reflection intensity ratio calculation unit 15 is included in the reference reflection intensity ratio value ERI, the dull finish material surface 10a from which the color image is acquired. Is determined to be in the desired surface condition.

ここで、反射強度比Iを用いているのは、反射強度比Iを用いることで、正反射光L1と乱反射光L2とを総合的に評価し、光学系や形状変化によって生じる影響をキャンセルすることができるからである。例えば、光学系の特性として画像の中央と周辺とで感度が相違するような場合であっても、単なる強度ではなく反射強度比Iを用いることで、中央と周辺との相違を相殺することができ、より正確な測定が可能となる。また、ダル仕上げ材10が全体的な傾向を持って傾いていた場合であっても、傾きによる輝度の差異を相殺することができ、より正確な測定が可能となる。更に、ダル仕上げ材10が振動するような場合であっても、振動の測定への影響を低減することができる。   Here, the reflection intensity ratio I is used to comprehensively evaluate the regular reflection light L1 and the irregular reflection light L2 by using the reflection intensity ratio I, and cancel the influence caused by the optical system and shape change. Because it can. For example, even when the sensitivity is different between the center and the periphery of the image as a characteristic of the optical system, the difference between the center and the periphery can be canceled by using the reflection intensity ratio I instead of the mere intensity. And more accurate measurement is possible. Further, even when the dull finish material 10 is inclined with an overall tendency, the difference in luminance due to the inclination can be offset, and more accurate measurement is possible. Furthermore, even when the dull finish material 10 vibrates, the influence on the measurement of vibration can be reduced.

良否判定部16は、反射強度比算出部15から受け取った反射強度比Iが、基準反射強度比値ERIを外れた値であると判断すると、カラー画像を取得したダル仕上げ材表面10aが所望する表面状態にないと判定する。良否判定部16は、得られた判定結果を表示部17に出力し、表示部17を介して作業者に判定結果を提示する。   If the pass / fail determination unit 16 determines that the reflection intensity ratio I received from the reflection intensity ratio calculation unit 15 is a value outside the reference reflection intensity ratio value ERI, the dull finish material surface 10a from which the color image is acquired is desired. It is determined that the surface is not present. The pass / fail judgment unit 16 outputs the obtained judgment result to the display unit 17 and presents the judgment result to the operator via the display unit 17.

なお、表示部17には、取得部13で取得したカラー画像、変換部14で得られたHSV変換処理後の変換画像及び色相分布データ、反射強度比算出部15で得られた反射強度比I等についても表示し、これらを作業者に対して提示する。   The display unit 17 includes a color image acquired by the acquisition unit 13, a converted image and hue distribution data obtained after the HSV conversion process obtained by the conversion unit 14, and a reflection intensity ratio I obtained by the reflection intensity ratio calculation unit 15. Etc. are also displayed and presented to the operator.

これにより、作業者は、判定結果だけでなく、カラー画像内や変換画像内における正反射光L1及び乱反射光L2の色相分布状態、図5に示す色相分布データの傾向等を総合的に考慮し、ダル仕上げ材表面10aが所望する表面状態にあるか否か良否判定を行うことができる。   Accordingly, the operator comprehensively considers not only the determination result but also the hue distribution state of the regular reflection light L1 and the irregular reflection light L2 in the color image or the converted image, the tendency of the hue distribution data shown in FIG. Whether or not the dull finish material surface 10a is in the desired surface state can be determined.

<カラーカメラに対して乱反射方向となる第2角度についての検証試験>
ここで、カラーカメラに対して乱反射方向となる第2角度θ3について、最適な角度を確認する検証試験を行った。ここでは、チタン材で形成されたダル仕上げ材10を用意した。そして、図2に示すように、カラーカメラ3の撮像角度θ1を4度に固定し、ダル仕上げ材表面10aで反射して正反射光L1となる第1照明光の第1角度θ2を7度に固定した。
<Verification test for the second angle in the diffuse reflection direction with respect to the color camera>
Here, a verification test for confirming an optimum angle with respect to the second angle θ <b> 3 that becomes the irregular reflection direction with respect to the color camera was performed. Here, a dull finish material 10 made of a titanium material was prepared. Then, as shown in FIG. 2, the imaging angle θ1 of the color camera 3 is fixed to 4 degrees, and the first angle θ2 of the first illumination light that is reflected by the dull finish material surface 10a and becomes the regular reflection light L1 is 7 degrees. Fixed to.

一方、ダル仕上げ材表面10aで反射して乱反射光L2となる第2照明光の第2角度θ3を20度、45度、60度、80度に変えてゆき、第2角度θ3を変えたときのダル仕上げ材表面10aをカラーカメラ3で撮像した。なお、正反射光L1を得る第1照明光は赤色とし、乱反射光L2を得る第2照明光は青色とした。   On the other hand, when the second angle θ3 of the second illumination light that is reflected by the dull finish surface 10a and becomes the irregularly reflected light L2 is changed to 20, 45, 60, and 80 degrees, and the second angle θ3 is changed. The dull finish surface 10a was imaged with the color camera 3. The first illumination light for obtaining the regular reflection light L1 was red, and the second illumination light for obtaining the irregular reflection light L2 was blue.

そして、第2照明光の第2角度θ3を変えたときの、ダル仕上げ材表面10aの正反射光L1と乱反射光L2を撮像したカラー画像を取得した。次いで、スムージングフィルタを適用してカラー画像内のノイズを除去した後、RGBのカラー画像に対してHSL変換処理を行い、HSL色空間に変換した変換画像を得た。得られた変換画像から色相を抽出して色相分布データを取得し、赤色を示す階調位置での色相強度と、青色を示す階調位置での色相強度との差を、色相ピーク差として算出した。   And the color image which imaged the regular reflection light L1 and irregular reflection light L2 of the dull finish material surface 10a when changing 2nd angle (theta) 3 of 2nd illumination light was acquired. Next, after applying a smoothing filter to remove noise in the color image, HSL conversion processing was performed on the RGB color image to obtain a converted image converted into the HSL color space. Hue is extracted from the obtained converted image to obtain hue distribution data, and the difference between the hue intensity at the gradation position indicating red and the hue intensity at the gradation position indicating blue is calculated as a hue peak difference. did.

その結果、図6に示すような結果が得られた。図6に示すように、第2角度θ3が45度超になると急激に色相ピーク差が大きくなってゆくことが確認できた。また、60度付近から大きな色相ピーク差が得られることが確認できた。以上より、カラーカメラ3に対して乱反射光L2となる第2照明光の第2角度θ3は、45度超が望ましく、より好ましくは60度以上が望ましいことが確認できた。   As a result, a result as shown in FIG. 6 was obtained. As shown in FIG. 6, it was confirmed that the hue peak difference suddenly increased when the second angle θ3 exceeded 45 degrees. It was also confirmed that a large hue peak difference was obtained from around 60 degrees. From the above, it was confirmed that the second angle θ3 of the second illumination light that becomes the irregularly reflected light L2 with respect to the color camera 3 is desirably more than 45 degrees, and more desirably 60 degrees or more.

<作用及び効果>
以上の構成において、ダル仕上げ材表面10aの良否判定装置1では、カラーカメラ3に対して正反射方向となる第1角度θ2から、赤色の第1照明光をダル仕上げ材表面10aに照射する(第1照明光照射工程)。また、良否判定装置1では、カラーカメラ3に対して乱反射方向となる第2角度θ3から、ダル仕上げ材表面10aの第1照明光と同じ照明領域に青色の第2照明光を照射する(第2照明光照射工程)。
<Action and effect>
In the above configuration, the dull finish material surface 10a quality determination device 1 irradiates the dull finish material surface 10a with red first illumination light from the first angle θ2 in the regular reflection direction with respect to the color camera 3 ( First illumination light irradiation step). Further, the quality determination device 1 irradiates the second illumination light in blue to the same illumination area as the first illumination light on the dull finish material surface 10a from the second angle θ3 which is the irregular reflection direction with respect to the color camera 3 (first 2 illumination light irradiation process).

良否判定装置1は、第1照明光のダル仕上げ材表面10aでの正反射光L1と、第2照明光のダル仕上げ材表面10aでの乱反射光L2とを、1つのカラーカメラ3で同時に撮像してカラー画像を取得する(取得工程)そして、良否判定装置1では、カラー画像内における正反射光L1の色相と乱反射光L2の色相との反射強度比Iに基づいて、ダル仕上げ材表面10aの良否を判定する(良否判定工程)。   The pass / fail determination apparatus 1 simultaneously captures the regular reflection light L1 on the dull finish material surface 10a of the first illumination light and the irregular reflection light L2 on the dull finish material surface 10a of the second illumination light with one color camera 3. Then, the color image is acquired (acquisition step). Then, in the quality determination device 1, the dull finish material surface 10a is based on the reflection intensity ratio I between the hue of the regular reflection light L1 and the hue of the irregular reflection light L2 in the color image. Pass / fail is determined (pass / fail determination step).

このように、良否判定装置1では、1台のカラーカメラ3で取得したカラー画像を用いることから、従来のように2台のカメラを設定することが不要となり、撮像位置のずれが生じることがないので、その分、ダル仕上げ材表面10aの良否判定を正確に行うことができる。また、良否判定装置1では、ダル仕上げ材表面10aの良否判定を行う際、単にカラー画像内の色相の比を求めればよいため、広範囲のダル仕上げ材表面10aについて効率よく良否判定を行うことができる。   As described above, since the pass / fail judgment apparatus 1 uses the color image acquired by one color camera 3, it is not necessary to set two cameras as in the conventional case, and the imaging position may be shifted. Therefore, the quality determination of the dull finish material surface 10a can be accurately performed accordingly. In addition, since the quality determination device 1 simply determines the hue ratio in the color image when determining the quality of the dull finish material surface 10a, it can efficiently determine the quality of a wide range of the dull finish material surface 10a. it can.

<他の実施形態>
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、ダル仕上げ材として、チタン材で形成されたダル仕上げ材10を適用したが、鋼材やステンレス材等その他種々の材料により形成されたダル仕上げ材を適用してもよい。
<Other embodiments>
In addition, this invention is not limited to this embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, as the dull finish material, the dull finish material 10 formed of a titanium material is applied, but a dull finish material formed of various other materials such as a steel material and a stainless steel material may be applied.

また、上述した実施形態においては、カラー画像から色相分布データを生成して正反射光L1の色相と乱反射光L2の色相との比を表した反射強度比Iを算出し、この反射強度比Iに基づいて、ダル仕上げ材表面10aの良否判定を行うようにしたが、本発明はこれに限らない。   In the above-described embodiment, the hue distribution data is generated from the color image, and the reflection intensity ratio I representing the ratio between the hue of the regular reflection light L1 and the hue of the irregular reflection light L2 is calculated. The quality of the dull finish surface 10a is determined based on the above, but the present invention is not limited to this.

例えば、カラー画像から、正反射光L1の色相と、乱反射光L2の色相との反射強度比Iを算出して、ダル仕上げ材表面10aの良否判定を行うようにしてもよい。また、反射強度比Iを算出せずに、色相分布データや、カラー画像、HSL変換処理(色相変換処理)後の変換画像の色相分布状態を作業者が目視により確認し、ダル仕上げ材表面10aの良否判定を行うようにしてもよい。   For example, the quality of the dull finish material surface 10a may be determined by calculating the reflection intensity ratio I between the hue of the regular reflection light L1 and the hue of the irregular reflection light L2 from the color image. Further, without calculating the reflection intensity ratio I, the operator visually confirms the hue distribution data, the color image, and the hue distribution state of the converted image after the HSL conversion process (hue conversion process), and the dull finish surface 10a. You may make it perform the quality determination of.

なお、上述したカラー画像や、変換画像は、ディスプレイ等に表示される具体的な画像としての形態だけでなく、画像として生成される前のデータも含まれる。   The color image and the converted image described above include not only a form as a specific image displayed on a display or the like but also data before being generated as an image.

1 良否判定装置
3 カラーカメラ
4 第1照明光源
5 第2照明光源
6 演算処理装置
13 取得部
16 良否判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quality determination apparatus 3 Color camera 4 1st illumination light source 5 2nd illumination light source 6 Arithmetic processing apparatus 13 Acquisition part 16 Quality determination part

Claims (5)

凹凸が形成されているダル仕上げ材表面の良否を判定する、ダル仕上げ材表面の良否判定方法において、
カラーカメラに対して正反射方向となる第1角度から、所定色の第1照明光を前記ダル仕上げ材表面に照射する第1照明光照射工程と、
前記カラーカメラに対して乱反射方向となる第2角度から、前記第1照明光とは異なる色の第2照明光を、前記ダル仕上げ材表面の前記第1照明光と同じ照明領域に照射する第2照明光照射工程と、
前記第1照明光の前記ダル仕上げ材表面での正反射光と、前記第2照明光の前記ダル仕上げ材表面での乱反射光とを、1つの前記カラーカメラで同時に撮像したカラー画像を取得する取得工程と、
前記カラー画像内における前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比に基づいて、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する良否判定工程と、を備える、ダル仕上げ材表面の良否判定方法。
In the method of judging the quality of the dull finish material surface, which judges the quality of the dull finish material surface where the irregularities are formed,
A first illumination light irradiation step of irradiating the surface of the dull finish material with a first illumination light of a predetermined color from a first angle that is a regular reflection direction with respect to the color camera;
A second illumination light having a color different from that of the first illumination light is applied to the same illumination area as the first illumination light on the surface of the dull finish material from a second angle that is a diffuse reflection direction with respect to the color camera. 2 illumination light irradiation process;
A color image obtained by simultaneously imaging the regular reflection light of the first illumination light on the surface of the dull finish material and the irregular reflection light of the second illumination light on the surface of the dull finish material is acquired by one color camera. Acquisition process;
A quality determination method for the surface of the dull finish material, comprising: a quality determination step for determining quality of the surface of the dull finish material based on a ratio between the hue of the regular reflection light and the hue of the irregular reflection light in the color image. .
前記取得工程は、
前記正反射光と前記乱反射光とで異なる色相となる前記カラー画像を取得し、
前記良否判定工程は、
前記カラー画像から取得した色相分布データを基に、前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比を算出して、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する、請求項1に記載のダル仕上げ材表面の良否判定方法。
The acquisition step includes
Obtaining the color image having different hues between the regular reflection light and the irregular reflection light;
The pass / fail judgment step includes
The quality of the dull finish material surface is determined by calculating a ratio between the hue of the regular reflection light and the hue of the irregular reflection light based on the hue distribution data acquired from the color image. A method for judging the quality of the surface of a dull finish.
前記第1照明光は、赤色又は青色であり、前記第2照明光は、前記第1照明光とは異なる色の前記青色又は前記赤色である、請求項1又は2に記載のダル仕上げ材表面の良否判定方法。   The dull finish material surface according to claim 1 or 2, wherein the first illumination light is red or blue, and the second illumination light is the blue or the red having a color different from that of the first illumination light. Pass / fail judgment method. 前記ダル仕上げ材はチタン材により形成されており、
前記第2角度は、前記ダル仕上げ材表面の面法線に対して60度以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のダル仕上げ材表面の良否判定方法。
The dull finish material is made of titanium material,
The quality determination method of the dull finish material surface of any one of Claims 1-3 whose said 2nd angle is 60 degree | times or more with respect to the surface normal of the said dull finish material surface.
凹凸が形成されているダル仕上げ材表面の良否を判定する、ダル仕上げ材表面の良否判定装置において、
前記ダル仕上げ表面を撮像するカラーカメラと、
前記カラーカメラに対して正反射方向となる第1角度から、所定色の第1照明光を前記ダル仕上げ材表面に照射する第1照明光源と、
前記カラーカメラに対して乱反射方向となる第2角度から、前記第1照明光とは異なる色の第2照明光を、前記ダル仕上げ材表面の前記第1照明光と同じ照明領域に照射する第2照明光源と、
前記第1照明光の前記ダル仕上げ材表面での正反射光と、前記第2照明光の前記ダル仕上げ材表面での乱反射光とを、前記カラーカメラで同時に撮像したカラー画像を取得する取得部と、
前記カラー画像内における前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比に基づいて、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する良否判定部と、を備える、ダル仕上げ材表面の良否判定装置。
In the dull finish material surface pass / fail judgment device, which judges the quality of the dull finish material surface where irregularities are formed,
A color camera for imaging the dull finish surface;
A first illumination light source that irradiates the surface of the dull finish material with a first illumination light of a predetermined color from a first angle that is a regular reflection direction with respect to the color camera;
A second illumination light having a color different from that of the first illumination light is applied to the same illumination area as the first illumination light on the surface of the dull finish material from a second angle that is a diffuse reflection direction with respect to the color camera. Two illumination light sources;
An acquisition unit that acquires a color image obtained by simultaneously capturing the regular reflection light of the first illumination light on the surface of the dull finish material and the irregular reflection light of the second illumination light on the surface of the dull finish material simultaneously with the color camera. When,
A dull finish material surface pass / fail judgment device comprising: a pass / fail judgment unit for judging pass / fail of the dull finish material surface based on a ratio between the hue of the regular reflection light and the hue of the irregular reflection light in the color image. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022030083A1 (en) * 2020-08-06 2022-02-10
JP7033241B1 (en) * 2021-07-01 2022-03-09 Primetals Technologies Japan株式会社 Anomaly detection device and anomaly detection method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5087822A (en) * 1990-06-22 1992-02-11 Alcan International Limited Illumination system with incident beams from near and far dark field for high speed surface inspection of rolled aluminum sheet
JPH0682389A (en) * 1992-09-03 1994-03-22 Nippon Steel Corp Detection of surface defect
JP2001027604A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 Moritex Corp Gloss meter
JP2001056297A (en) * 1999-08-17 2001-02-27 Electro Techno Kk Surface inspection method and device therefor
JP2008256691A (en) * 2007-04-06 2008-10-23 Xerox Corp System for measuring surface property such as gloss, differential gloss or the like
JP2012255652A (en) * 2011-06-07 2012-12-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd Device and method for inspecting anodized alumina, and manufacturing method of component having anodized alumina surface

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5087822A (en) * 1990-06-22 1992-02-11 Alcan International Limited Illumination system with incident beams from near and far dark field for high speed surface inspection of rolled aluminum sheet
JPH0682389A (en) * 1992-09-03 1994-03-22 Nippon Steel Corp Detection of surface defect
JP2001027604A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 Moritex Corp Gloss meter
JP2001056297A (en) * 1999-08-17 2001-02-27 Electro Techno Kk Surface inspection method and device therefor
JP2008256691A (en) * 2007-04-06 2008-10-23 Xerox Corp System for measuring surface property such as gloss, differential gloss or the like
JP2012255652A (en) * 2011-06-07 2012-12-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd Device and method for inspecting anodized alumina, and manufacturing method of component having anodized alumina surface

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022030083A1 (en) * 2020-08-06 2022-02-10
JP7033241B1 (en) * 2021-07-01 2022-03-09 Primetals Technologies Japan株式会社 Anomaly detection device and anomaly detection method
WO2023276102A1 (en) * 2021-07-01 2023-01-05 Primetals Technologies Japan 株式会社 Abnormality detection device and abnormality detection method

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