JP2021139817A - Workpiece surface inspection device, surface inspection system, surface inspection method, and program - Google Patents

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Masahito Kashiwabara
将人 柏原
泰三 脇村
Taizo Wakimura
泰三 脇村
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Abstract

To provide a workpiece surface inspection device, etc., with which it is possible to prevent a decrease in efficiency due to the fact that the inspection of glossiness is carried out in a separate step from a workpiece surface defect detection step.SOLUTION: The workpiece surface inspection device comprises: image acquisition means 52 which, while a workpiece 1 that is the object of surface defect detection is illuminated by illumination light of light-dark pattern having at least a pair of light and dark parts, acquires the images in the inspection range of the workpiece 1 having been sequentially imaged by imaging means 4; detection means 53 for detecting surface defects on the basis of the images acquired by the image acquisition means and repeating a detection process until inspection for the inspection range is completed; and feature quantity calculation means 54 for calculating the feature quantity of pertaining to the gloss of workpiece surface using the images acquired by the image acquisition means 52, in parallel with surface defect detection process by the detection means 53, until inspection for the inspection range is completed.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

この発明は、車体等のワークの表面欠陥を、撮像手段により撮像したときに得られた画像に基づいて検出するとともに、ワーク表面の光沢度に関係する特徴量を算出するワークの表面検査装置、表面検査システム、表面検査方法及びプログラムに関する。 The present invention is a surface inspection device for a work, which detects surface defects of a work such as a vehicle body based on an image obtained when an image is taken by an imaging means, and calculates a feature amount related to the glossiness of the work surface. Regarding surface inspection systems, surface inspection methods and programs.

上記のように、車体の塗装面等のワークに対し照明装置により少なくとも一対の明暗パターンを照射した状態で、ワークの被測定部位についての複数の画像を撮像し、撮像された複数の画像を用いてワークの表面欠陥の検出を行う技術が、従来から知られている(例えば特許文献1)。車体の塗装面の表面欠陥としては、ブツと称されるような、塗装した塗膜に混入し既に固まった塗料やゴミ、ダレと称されるような、塗装材料が垂れて膨れたもの、ハジキと称されるような、塗料が均一に付着しないで反発され塗膜に部分的に生じた穴や凹み模様、あるいは表面に物体が接触して生じるキズ等がある。 As described above, with the work such as the painted surface of the vehicle body irradiated with at least a pair of light and dark patterns by the lighting device, a plurality of images of the measured portion of the work are imaged, and the captured plurality of images are used. A technique for detecting surface defects of a work has been conventionally known (for example, Patent Document 1). Surface defects on the painted surface of the car body include paints and dust that have already hardened in the painted paint film, such as lumps, and dripping and swelling of the paint material, such as dripping. There are holes and dents that are partially formed on the coating film due to the repulsion of the paint that does not adhere uniformly, or scratches that occur when an object comes into contact with the surface.

国際公開WO2018/221006号公報International Publication WO2018 / 221006

しかしながら、工場での自動車の塗装面の外観検査は、表面欠陥の検出のみではなく、表面の光沢の定量監視の検査も行われており、従来では、表面欠陥の検出とは独立した別工程で光沢の検査を行っており、このため外観検査工程が増え、効率が良くなかった。 However, the visual inspection of the painted surface of an automobile at a factory not only detects surface defects, but also quantitatively monitors the gloss of the surface. Conventionally, it is a separate process independent of the detection of surface defects. The gloss is inspected, which increases the number of visual inspection processes and is not efficient.

なお、特許文献1には表面欠陥の検出については開示されているが、光沢の検査については記載されていない。 Although Patent Document 1 discloses the detection of surface defects, it does not describe the inspection of gloss.

この発明はこのような技術的背景に鑑みてなされたものであって、ワークの表面欠陥の検出工程とワーク表面の光沢の検査を別工程で行うことによる効率の低下を防止することができるワークの表面検査装置、表面検査システム、表面検査方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a technical background, and it is possible to prevent a decrease in efficiency due to a step of detecting surface defects of the work and a step of inspecting the gloss of the work surface in separate steps. It is an object of the present invention to provide a surface inspection device, a surface inspection system, a surface inspection method and a program.

上記目的は以下の手段によって達成される。
(1)表面欠陥の検出対象であるワークを、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、前記ワークの検査範囲について撮像手段により順次撮像された画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得された画像に基づいて表面欠陥の検出を行うとともに、前記検査範囲についての検査が終了するまで検出処理を繰り返す検出手段と、前記検査範囲についての検査が終了するまでに、前記検出手段による表面欠陥の検出処理と併行して、前記画像取得手段により取得された画像を用いてワーク表面の光沢度に関係する特徴量を算出する特徴量算出手段と、を備えたことを特徴とするワークの表面検査装置。
(2)前記検出手段により検出される表面欠陥は、自動車の塗装外観の表面欠陥であり、前記特徴量算出手段により算出される光沢度に関係する特徴量は、自動車の塗装外観の光沢度に関係する特徴量である前項1に記載のワークの表面検査装置。
(3)前記特徴量算出手段は、前記画像取得手段により取得された単画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する前項1または2に記載のワークの表面検査装置。
(4)前記特徴量算出手段は、前記撮像手段で撮像され前記画像取得手段により取得された、前記ワークと前記照明光の明暗パターンとの位置関係を相対的に変化させたときの複数の画像を合成した合成画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する前項1または2に記載のワークの表面検査装置。
(5)前記特徴量算出手段は、算出した光沢度に関係する特徴量からグロス値の特徴量を算出する前項1〜4のいずれかに記載のワークの表面検査装置。
(6)表面欠陥の検出対象であるワークを、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、前記ワークの検査範囲を順次撮像する撮像手段と、前項1〜5のいずれかに記載のワークの表面検査装置と、を備えたことを特徴とする表面検査システム。
(7)前記検出手段により検出される表面欠陥は、自動車の塗装外観の表面欠陥であり、前記特徴量算出手段により算出される光沢度に関係する特徴量は、自動車の塗装外観の光沢の特徴量である前項6に記載のワークの表面検査システム。
(8)前記ワークに対し前記明暗パターンの照明光を相対的に移動させる移動手段を備え、前記撮像手段は、前記移動手段により、前記ワークに対して前記明暗パターンを相対的に移動させながら、前記ワークの検査範囲を順次撮像する前項6または7に記載のワークの表面検査システム。
(9)表面欠陥の検出対象であるワークを、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、前記ワークの検査範囲を撮像手段により順次撮像するステップと、前記撮像手段により撮像された画像を画像取得手段により取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップにより取得された画像に基づいて表面欠陥の検出を行うとともに、検査範囲についての検査が終了するまで検出処理を繰り返す検出ステップと、前記検査範囲についての検査が終了するまでに、前記検出ステップによる表面欠陥の検出処理と併行して、前記画像取得ステップにより取得された画像を用いてワーク表面の光沢度に関係する特徴量を算出する特徴量算出ステップと、を備えたことを特徴とするワークの表面検査方法。
(10)前記検出ステップにおいて検出される表面欠陥は、自動車の塗装外観の表面欠陥であり、前記特徴量算出ステップにおいて算出される光沢度に関係する特徴量は、自動車の塗装外観の光沢度に関係する特徴量である前項9に記載のワークの表面検査方法。
(11)前記表面欠陥が検出された塗装部分を修正する修正ステップを備え、前記特徴量算出ステップは塗装部分の修正後に修正部分に対して実行される前項10に記載のワークの表面検査方法。
(12)表面欠陥の検出対象であるワークを、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、前記ワークの検査範囲について撮像手段により順次撮像された画像を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップにより取得された画像に基づいて表面欠陥の検出を行うとともに、検査範囲についての検査が終了するまで検出処理を繰り返す検出ステップと、前記検査範囲についての検査が終了するまでに、前記検出ステップによる表面欠陥の検出処理と併行して、前記画像取得ステップにより取得された画像を用いてワーク表面の光沢度に関係する特徴量を算出する特徴量算出ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム。
(13)前記検出ステップにより検出される表面欠陥は、自動車の塗装外観の表面欠陥であり、前記特徴量算出ステップにより算出される光沢度に関係する特徴量は、自動車の塗装外観の光沢の特徴量である前項12に記載のプログラム。
(14)前記特徴量算出ステップでは、前記撮像手段で撮像され前記画像取得ステップにより取得された単画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する処理を前記コンピュータに実行させる前項12または13に記載のプログラム。
(15)前記特徴量算出ステップでは、前記撮像手段で撮像され前記画像取得手段により取得された、前記ワークと前記照明光の明暗パターンとの位置関係を相対的に変化させたときの複数の画像を合成した合成画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する処理を前記コンピュータに実行させる前項12〜14のいずれかに記載のプログラム。
(16)前記特徴量算出ステップでは、算出した光沢度に関係する特徴量からグロス値の特徴量を算出する前項12〜15のいずれかに記載のプログラム。
The above object is achieved by the following means.
(1) With the work to be detected of surface defects illuminated with illumination light having a light-dark pattern having at least a pair of bright parts and dark parts, images sequentially captured by an imaging means for the inspection range of the work are acquired. The image acquisition means, the detection means that detects surface defects based on the image acquired by the image acquisition means, and repeats the detection process until the inspection for the inspection range is completed, and the inspection for the inspection range. By the end, the feature amount calculation means for calculating the feature amount related to the glossiness of the work surface using the image acquired by the image acquisition means in parallel with the surface defect detection process by the detection means. A work surface inspection device characterized by being equipped with.
(2) The surface defect detected by the detection means is a surface defect of the painted appearance of an automobile, and the feature amount related to the glossiness calculated by the feature amount calculating means is the glossiness of the painted appearance of the automobile. The work surface inspection apparatus according to item 1 above, which is a related feature quantity.
(3) The work surface inspection device according to item 1 or 2 above, wherein the feature amount calculating means calculates a feature amount related to glossiness using a single image acquired by the image acquiring means.
(4) The feature amount calculation means is a plurality of images taken by the image pickup means and acquired by the image acquisition means when the positional relationship between the work and the light / dark pattern of the illumination light is relatively changed. The surface inspection apparatus for a workpiece according to item 1 or 2 above, wherein a feature amount related to glossiness is calculated using a composite image obtained by synthesizing the above.
(5) The work surface inspection apparatus according to any one of items 1 to 4 above, wherein the feature amount calculating means calculates a feature amount of a gloss value from a feature amount related to the calculated glossiness.
(6) An imaging means for sequentially imaging the inspection range of the work in a state where the work to be detected for surface defects is illuminated with illumination light having a light-dark pattern having at least a pair of bright parts and dark parts, and the above items 1 to 5. A surface inspection system comprising the work surface inspection apparatus according to any one of the above.
(7) The surface defect detected by the detection means is a surface defect of the painted appearance of an automobile, and the feature amount related to the glossiness calculated by the feature amount calculating means is a characteristic of the glossiness of the painted appearance of the automobile. The surface inspection system for the workpiece according to item 6 above, which is the amount.
(8) A moving means for moving the illumination light of the light / dark pattern relative to the work is provided, and the imaging means moves the light / dark pattern relative to the work by the moving means. The work surface inspection system according to item 6 or 7 above, wherein the inspection range of the work is sequentially imaged.
(9) A step of sequentially imaging the inspection range of the work by an imaging means in a state where the work to be detected for surface defects is illuminated with illumination light having a light-dark pattern having at least a pair of bright and dark parts, and the imaging. A surface defect is detected based on an image acquisition step of acquiring an image captured by the means by the image acquisition means and an image acquired by the image acquisition step, and detection processing is performed until the inspection of the inspection range is completed. By the time the repeated detection step and the inspection of the inspection range are completed, the surface defect detection process by the detection step is performed in parallel, and the image acquired by the image acquisition step is used to relate to the glossiness of the work surface. A surface inspection method for a workpiece, which comprises a feature amount calculation step for calculating a feature amount to be performed.
(10) The surface defect detected in the detection step is a surface defect of the painted appearance of an automobile, and the feature amount related to the glossiness calculated in the feature amount calculation step is the glossiness of the painted appearance of the automobile. The method for surface inspection of a work according to item 9 above, which is a related feature amount.
(11) The work surface inspection method according to item 10 above, further comprising a correction step for correcting the painted portion in which the surface defect is detected, and the feature amount calculation step is executed for the corrected portion after the correction of the painted portion.
(12) In a state where the work to be detected for surface defects is illuminated with illumination light having a light-dark pattern having at least a pair of bright parts and dark parts, images sequentially captured by an imaging means for the inspection range of the work are acquired. The detection step of detecting surface defects based on the image acquisition step and the image acquired by the image acquisition step, and repeating the detection process until the inspection of the inspection range is completed, and the inspection of the inspection range are completed. In parallel with the surface defect detection process by the detection step, the feature amount calculation step of calculating the feature amount related to the glossiness of the work surface using the image acquired by the image acquisition step is performed. A program that lets a computer run.
(13) The surface defect detected by the detection step is a surface defect of the painted appearance of an automobile, and the feature amount related to the glossiness calculated by the feature amount calculation step is a characteristic of the glossiness of the painted appearance of the automobile. The program according to the preceding item 12, which is a quantity.
(14) In the feature amount calculation step, the computer is made to execute a process of calculating a feature amount related to glossiness using a single image imaged by the imaging means and acquired by the image acquisition step. The program according to 13.
(15) In the feature amount calculation step, a plurality of images taken by the imaging means and acquired by the image acquisition means when the positional relationship between the work and the light / dark pattern of the illumination light is relatively changed. The program according to any one of items 12 to 14 above, which causes the computer to execute a process of calculating a feature amount related to glossiness using a composite image obtained by combining the above.
(16) The program according to any one of items 12 to 15 above, in which the feature amount calculation step calculates the feature amount of the gloss value from the feature amount related to the calculated glossiness.

前項(1)、(6)及び(9)に記載の発明によれば、表面欠陥の検出対象であるワークを少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、撮像手段により順次撮像されたワークの検査範囲についての画像が取得され、この取得された画像に基づいて表面欠陥の検出が行われるとともに、検査範囲についての検査が終了するまで検出処理が繰り返される。また、検査範囲についての検査が終了するまでに、表面欠陥の検出処理と併行して、画像取得手段により取得された画像を用いてワーク表面の光沢度に関係する特徴量が算出される。 According to the inventions described in the preceding paragraphs (1), (6) and (9), an image is taken in a state where the work to be detected for surface defects is illuminated with a light-dark pattern having at least a pair of bright and dark parts. Images of the inspection range of the workpieces sequentially imaged by the means are acquired, surface defects are detected based on the acquired images, and the detection process is repeated until the inspection of the inspection range is completed. Further, by the time the inspection of the inspection range is completed, the feature amount related to the glossiness of the work surface is calculated using the image acquired by the image acquisition means in parallel with the surface defect detection process.

このように、表面欠陥の検出処理と併行して光沢度に関係する特徴量の算出処理が行われるから、ワークの表面欠陥の検出工程とは全く独立した別工程で光沢の検査を行う必要はなくなり、その分、全体の検査工程の処理効率が良くなり処理時間が短くなる。また、従来では、ワークの表面欠陥の検出工程はワークの全数に対して行われ、光沢の検査は一部のワークについて行われる場合があったが、表面欠陥の検出と併行して、取得された画像を用いて光沢度に関係する特徴量を算出することで、光沢の検査もワークの全数について行うことができるようになり、品質の向上につながる。 In this way, since the feature amount related to the glossiness is calculated in parallel with the surface defect detection process, it is necessary to inspect the gloss in a separate process completely independent of the work surface defect detection process. Therefore, the processing efficiency of the entire inspection process is improved and the processing time is shortened. Further, conventionally, the process of detecting surface defects of a work is performed on the entire number of works, and the gloss inspection may be performed on some of the works, but it is acquired in parallel with the detection of surface defects. By calculating the feature amount related to the glossiness using the image, the glossiness can be inspected for the entire number of workpieces, which leads to the improvement of quality.

前項(2)、(7)及び(10)に記載の発明によれば、自動車の塗装外観の表面欠陥の検出と併行して、自動車の塗装外観の光沢度に関係する特徴量の算出を行うことができる。 According to the inventions described in the preceding paragraphs (2), (7) and (10), the feature amount related to the glossiness of the painted appearance of the automobile is calculated in parallel with the detection of the surface defect of the painted appearance of the automobile. be able to.

前項(3)に記載の発明によれば、画像取得手段により取得された単画像を使用して光沢度に関係する特徴量が算出されるから、光沢度に関係する特徴量の算出時間が短くて済む。 According to the invention described in the preceding paragraph (3), since the feature amount related to the glossiness is calculated using the single image acquired by the image acquisition means, the calculation time of the feature amount related to the glossiness is short. It's done.

前項(4)に記載の発明によれば、ワークと明暗パターンの照明光の位置関係を相対的に変化させたときの複数の画像を合成した合成画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出するから、精度の高い算出を行うことができる。 According to the invention described in the previous section (4), a feature amount related to glossiness is used by using a composite image obtained by synthesizing a plurality of images when the positional relationship between the work and the illumination light of the light / dark pattern is relatively changed. Therefore, it is possible to perform a highly accurate calculation.

前項(5)に記載の発明によれば、算出された光沢度に関係する特徴量からグロス値の特徴量を算出することができる。 According to the invention described in the preceding paragraph (5), the feature amount of the gloss value can be calculated from the feature amount related to the calculated glossiness.

前項(11)に記載の発明によれば、表面欠陥が検出された塗装部分の修正後に、光沢度に関係する特徴量の算出が行われる。 According to the invention described in the preceding paragraph (11), the feature amount related to the glossiness is calculated after the painted portion where the surface defect is detected is corrected.

前項(12)に記載の発明によれば、表面欠陥の検出対象であるワークを少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、ワークの検査範囲について撮像手段により順次撮像された画像を取得し、取得された画像に基づいて表面欠陥の検出を行うとともに、検査範囲についての検査が終了するまで検出処理を繰り返し、検査範囲についての検査が終了するまでに、表面欠陥の検出処理と併行して、取得された画像を用いてワーク表面の光沢度に関係する特徴量を算出する処理をコンピュータに実行させることができる。 According to the invention described in the previous section (12), in a state where the work to be detected for surface defects is illuminated with illumination light having a light-dark pattern having at least a pair of bright parts and dark parts, the inspection range of the work is sequentially measured by an imaging means. The captured image is acquired, surface defects are detected based on the acquired image, and the detection process is repeated until the inspection of the inspection range is completed, and the surface defects are detected by the time the inspection of the inspection range is completed. In parallel with the detection process of, the computer can be made to execute a process of calculating the feature amount related to the glossiness of the work surface using the acquired image.

前項(13)に記載の発明によれば、自動車の塗装外観の表面欠陥の検出と併行して、自動車の塗装外観の光沢度に関係する特徴量を算出する処理を、コンピュータに実行させることができる。 According to the invention described in the preceding paragraph (13), it is possible to cause a computer to execute a process of calculating a feature amount related to the glossiness of the painted appearance of an automobile in parallel with the detection of surface defects of the painted appearance of the automobile. can.

前項(14)に記載の発明によれば、画像取得ステップにより取得された単画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する処理をコンピュータに実行させることができる。 According to the invention described in the previous section (14), a computer can be made to execute a process of calculating a feature amount related to glossiness using a single image acquired by the image acquisition step.

前項(15)に記載の発明によれば、ワークと照明光の明暗パターンとの位置関係を相対的に変化させたときの複数の画像を用いて光沢度に関係する特徴量を算出する処理を、コンピュータに実行させることができる。 According to the invention described in the previous section (15), a process of calculating a feature amount related to glossiness using a plurality of images when the positional relationship between the work and the light / dark pattern of the illumination light is relatively changed. , Can be run by a computer.

前項(16)に記載の発明によれば、算出した光沢度に関係する特徴量からグロス値の特徴量を算出する処理を、コンピュータに実行させることができる。 According to the invention described in the preceding paragraph (16), a computer can be made to execute a process of calculating a feature amount of a gloss value from a feature amount related to the calculated glossiness.

この発明の一実施形態に係るワークの表面検査システムの構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the surface inspection system of the work which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の表面検査システムにおいて、照明装置の表示面に照明パターンを表示した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which displayed the lighting pattern on the display surface of the lighting apparatus in the surface inspection system of FIG. (A)〜(E)は照明パターン例を示す図である。(A) to (E) are diagrams showing an example of an illumination pattern. (A)〜(C)は他の照明パターン例を示す図である。(A) to (C) are diagrams showing other lighting pattern examples. さらに他の照明パターン例を示す図である。It is a figure which shows still another lighting pattern example. 図1に示したワークの表面検査システムの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the surface inspection system of the work shown in FIG. 表面検査装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the surface inspection apparatus. 図1に示したワークの表面検査システムによる表面検査方法の工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of the surface inspection method by the surface inspection system of the work shown in FIG. 図1に示したワークの表面検査システムによる表面検査方法の工程の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the process of the surface inspection method by the surface inspection system of the work shown in FIG. (A)〜(C)は光沢度に関係する特徴量の第1の算出処理を説明するための図である。(A) to (C) are diagrams for explaining the first calculation process of the feature amount related to the glossiness. 第1の特徴量算出処理を更に詳細に説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st feature amount calculation process in more detail. (A)〜(C)は光沢度に関係する特徴量の第2の算出処理を説明するための図である。(A) to (C) are diagrams for explaining the second calculation process of the feature amount related to the glossiness. 第2の算出処理を更に詳細に説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd calculation process in more detail. その他の光沢度に関係する特徴量算出処理を説明するために用いるグラフである。It is a graph used to explain other feature amount calculation processing related to glossiness.

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この発明の一実施形態に係るワークの表面検査システムの構成例を示す斜視図である。この実施形態では、ワーク1が車体であり、ワーク1の被測定部位が車体表面の塗装面であり、塗装面の表面欠陥を検出するとともに、塗装面の光沢度に関係する特徴量を算出する場合を示す。一般的に、車体表面は下地処理、メタリック塗装、クリア塗装等が施され、多層構造の塗膜層が形成されるが、塗装中の異物等の影響で最上層のクリア層に凹凸状の表面欠陥が生じる。表面欠陥としては、前述したように、ブツ、ダレ、ハジキ、キズ等がある。この実施形態では、このような表面欠陥の検出と光沢度に関係する特徴量の算出に適用されるが、ワーク1は車体に限定されることはなく、車体以外のワークであっても良い。また、被測定部位は塗装面以外の表面であっても良い。 FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a surface inspection system for a work according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the work 1 is a vehicle body, the portion to be measured of the work 1 is a painted surface on the vehicle body surface, surface defects on the painted surface are detected, and a feature amount related to the glossiness of the painted surface is calculated. Show the case. Generally, the surface of the vehicle body is subjected to base treatment, metallic coating, clear coating, etc. to form a coating film layer with a multi-layer structure. Defects occur. As the surface defects, as described above, there are bumps, sagging, repellents, scratches and the like. In this embodiment, it is applied to the detection of such surface defects and the calculation of the feature amount related to the glossiness, but the work 1 is not limited to the vehicle body and may be a work other than the vehicle body. Further, the portion to be measured may be a surface other than the painted surface.

この検査システムは、ワーク1を矢印F方向へ所定の速度で連続的に移動させる例えばコンベアからなるワーク移動機構2と、ワーク1の被測定部位を照明する照明装置3と、照明された被測定部位を撮像する撮像装置4と、撮像装置4で撮像された被測定部位の画像を取得して表面欠陥を検出するとともに、この検出処理と併行して、光沢度に関係する特徴量の算出を行う表面検査装置5を備えている。 This inspection system includes a work moving mechanism 2 composed of, for example, a conveyor that continuously moves the work 1 in the direction of arrow F at a predetermined speed, a lighting device 3 that illuminates a part to be measured of the work 1, and an illuminated object to be measured. The image pickup device 4 that images the part and the image of the part to be measured imaged by the image pickup device 4 are acquired to detect the surface defect, and in parallel with this detection process, the feature amount related to the glossiness is calculated. It is provided with a surface inspection device 5 for performing.

照明装置3は、表面欠陥の検出のために、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンをワーク1の被測定部位に照射する必要がある。少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンを照射できる限りにおいて、照明装置3の種類は限定されない。照明装置3の一例としては、図2及び図3(A)に示すように、ワーク1の移動方向において、面状発光部の一部を黒いマスクで被覆することにより、黒いマスクで被覆された暗部32と被覆されない明部31の一対のストライプパターンで被測定部位を照明するLED照明装置等を挙げることができる。 In order to detect surface defects, the illuminating device 3 needs to irradiate the measured portion of the work 1 with a light-dark pattern having at least a pair of bright parts and dark parts. The type of the lighting device 3 is not limited as long as it can irradiate a light-dark pattern having at least a pair of bright parts and dark parts. As an example of the lighting device 3, as shown in FIGS. 2 and 3A, a part of the planar light emitting portion is covered with a black mask in the moving direction of the work 1, so that the lighting device 3 is covered with a black mask. An LED lighting device or the like that illuminates the measured portion with a pair of stripe patterns of the dark portion 32 and the uncovered bright portion 31 can be mentioned.

なお、照明パターンは図2及び図3(A)に示したものに限定されることはなく、図3(B)に示すように、明部31と暗部32が複数対存在するストライプパターンでも良いし、同図(C)に示すように、上下方向に明部31と暗部32のストライプパターンを形成した照明装置3であっても良い。 The illumination pattern is not limited to that shown in FIGS. 2 and 3 (A), and may be a stripe pattern in which a plurality of pairs of bright areas 31 and dark areas 32 exist as shown in FIG. 3 (B). However, as shown in FIG. 6C, the lighting device 3 may have a striped pattern of a bright portion 31 and a dark portion 32 formed in the vertical direction.

また、照明パターンはストライプパターンではなく市松パターンであっても良い。例えば図3(D)では、上下対角方向にそれぞれ明部31と暗部32を有する市松パターンの例を示し、同図(E)では、3個以上の明部31と暗部32を交互に並べた市松パターンの例を示している。 Further, the lighting pattern may be a checkered pattern instead of a striped pattern. For example, FIG. 3 (D) shows an example of a checkered pattern having a bright portion 31 and a dark portion 32 in the vertical diagonal direction, respectively, and in FIG. 3 (E), three or more bright portions 31 and dark portions 32 are arranged alternately. An example of the checkered pattern is shown.

また、明部31と暗部32は等間隔あるいは等面積ある必要はなく、図4(A)〜(C)に示すように、明部31と暗部32の間隔あるいは面積の少なくとも一方が異なっていても良い。 Further, the bright portion 31 and the dark portion 32 do not have to be at equal intervals or equal areas, and as shown in FIGS. 4A to 4C, at least one of the intervals or the areas of the bright portion 31 and the dark portion 32 is different. Is also good.

また、暗部32の形成は、照明装置3の発光面の一部をマスクすることにより形成される必要はなく、例えば、図5に示すように、照明装置3で明部31のみを形成し、照明装置3の周囲を暗部32とすることにより、明暗パターンを形成しても良い。さらには、照明装置3の発光面の一部をマスクするのではなく、発光面の発光状態を変更することにより明部31と暗部32の照明パターンを形成しても良い。 Further, the formation of the dark portion 32 does not need to be formed by masking a part of the light emitting surface of the lighting device 3. For example, as shown in FIG. 5, only the bright portion 31 is formed by the lighting device 3. A light-dark pattern may be formed by forming a dark portion 32 around the lighting device 3. Further, instead of masking a part of the light emitting surface of the lighting device 3, the lighting patterns of the bright portion 31 and the dark portion 32 may be formed by changing the light emitting state of the light emitting surface.

また、図1の例では、ワーク1が移動装置2により連続的に移動する構成としたが、図 6のように、ワーク1を固定とし、照明装置3を移動機構2により連続的に移動させる構成であっても良い。この場合、撮像装置4は照明装置3と共に移動しても良いししなくても良い。 Further, in the example of FIG. 1, the work 1 is configured to be continuously moved by the moving device 2, but as shown in FIG. 6, the work 1 is fixed and the lighting device 3 is continuously moved by the moving mechanism 2. It may be configured. In this case, the image pickup device 4 may or may not move together with the lighting device 3.

また、ワーク1と照明装置3のいずれもが、異なる移動速度で移動することにより、一方が他方に対して相対的に移動していても良い。 Further, both the work 1 and the lighting device 3 may move at different moving speeds so that one of them moves relative to the other.

また、照明装置3がLED等のディスプレイパネルからなる場合、照明装置3を物理的に移動させることなく、表示面に表示した明暗パターンを表示面上でスクロールさせることにより、照明パターンとワーク1とを相対的に移動させても良い。 Further, when the lighting device 3 is composed of a display panel such as an LED, the lighting pattern and the work 1 are formed by scrolling the light / dark pattern displayed on the display surface on the display surface without physically moving the lighting device 3. May be moved relatively.

撮像装置4はCCDカメラあるいはCMOSカメラであり、モノクロで画像を生成するカメラでもカラーで画像を生成するカメラでも良い。この実施形態では、照明装置3の明暗パターンとワーク1の少なくとも一方を移動させながら、撮像装置4は予め設定されたワーク1の検査範囲を所定の時間間隔で順次撮像する。 The image pickup device 4 is a CCD camera or a CMOS camera, and may be a camera that generates an image in monochrome or a camera that generates an image in color. In this embodiment, the imaging device 4 sequentially images the preset inspection range of the work 1 at predetermined time intervals while moving at least one of the light / dark pattern of the lighting device 3 and the work 1.

なお、撮像装置4の撮像動作、ワーク1または照明装置3の移動動作、照明装置3の照明パターンの制御などは、図示しない制御装置により行われる。あるいは表面検査装置5によって制御されても良い。 The imaging operation of the imaging device 4, the moving operation of the work 1 or the lighting device 3, the control of the lighting pattern of the lighting device 3, and the like are performed by a control device (not shown). Alternatively, it may be controlled by the surface inspection device 5.

図7は、表面検査装置5の機能構成を示すブロック図である。表面検査装置5はパーソナルコンピュータからなり、CPU等のプロセッサ、RAM等のメモリ、ハードディスク等の記憶装置、表示装置51その他のハードウェア及びソフトウェアを備えている。表面検査装置5はCPUによる機能の一つとして、画像取得部52、表面欠陥検出部53、光沢特徴量算出部54等を備えている。 FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the surface inspection device 5. The surface inspection device 5 is composed of a personal computer, and includes a processor such as a CPU, a memory such as a RAM, a storage device such as a hard disk, a display device 51, and other hardware and software. The surface inspection device 5 includes an image acquisition unit 52, a surface defect detection unit 53, a gloss feature amount calculation unit 54, and the like as one of the functions of the CPU.

画像取得部52は、検査範囲において撮像装置2により時系列で連続的に撮像され、撮像装置2から順次送信されてくる複数の画像を取得する。表面欠陥検出部53は、画像取得部52で取得された撮像装置4からの画像を基に表面欠陥を検出する。表面欠陥の検出は、検査範囲における検査が終了するまで繰り返される。表面欠陥の検出方法は、例えば特許文献1(国際公開WO2018/221006号公報)に記載された方法その他の公知の方法を用いればよい。 The image acquisition unit 52 acquires a plurality of images that are continuously imaged by the image pickup device 2 in the inspection range in time series and are sequentially transmitted from the image pickup device 2. The surface defect detection unit 53 detects surface defects based on the image from the image pickup device 4 acquired by the image acquisition unit 52. The detection of surface defects is repeated until the inspection in the inspection range is completed. As a method for detecting surface defects, for example, the method described in Patent Document 1 (International Publication WO2018 / 221006) or any other known method may be used.

光沢特徴量算出部54は、画像取得部51で取得された画像を用いて、ワーク1の表面の光沢度に関係する特徴量を算出する。この特徴量の算出工程は、検査範囲についての検査が終了するまでに、表面欠陥検出部53による表面欠陥の検出工程と併行して行われる。 The gloss feature amount calculation unit 54 calculates the feature amount related to the glossiness of the surface of the work 1 by using the image acquired by the image acquisition unit 51. This feature amount calculation step is performed in parallel with the surface defect detection step by the surface defect detection unit 53 until the inspection of the inspection range is completed.

表面欠陥検出部53による表面欠陥の検出結果や、光沢特徴量算出部54による光沢度に関係する特徴量の算出結果は、表示部51に表示される。 The detection result of the surface defect by the surface defect detection unit 53 and the calculation result of the feature amount related to the glossiness by the gloss feature amount calculation unit 54 are displayed on the display unit 51.

図8は、図1に示したワークの表面検査システムによる表面検査方法の工程の一例を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of the process of the surface inspection method by the surface inspection system of the work shown in FIG.

ステップS01では、照明装置3により明暗パターンを照明しながら、ワーク1の検査範囲を撮像装置4で一定時間間隔にて順に撮影する。撮像された画像は表面検査装置5に送信され、ステップS02で、画像取得部52は送信されてきた画像を取得し、ステップS03で、取得した画像を、ワーク1における画像の位置情報と関連付けて図示しないハードディスク装置等の記憶部に蓄積保存する。 In step S01, the inspection range of the work 1 is sequentially photographed by the imaging device 4 at regular time intervals while illuminating the light and dark patterns with the lighting device 3. The captured image is transmitted to the surface inspection device 5, and in step S02, the image acquisition unit 52 acquires the transmitted image, and in step S03, the acquired image is associated with the position information of the image in the work 1. It is stored and stored in a storage unit such as a hard disk device (not shown).

次いで、ステップS04で、全範囲撮像したかどうかを調べ、撮像していなければ(ステップS04でNO)、ステップS01に戻り、撮像を続ける。全範囲撮像済みであれば(ステップS04でYES)、ステップS05に進む。 Next, in step S04, it is checked whether or not the entire range has been imaged, and if it has not been imaged (NO in step S04), the process returns to step S01 and imaging is continued. If the entire range has been imaged (YES in step S04), the process proceeds to step S05.

ステップS05では、表面検査装置5が保存した画像を順に読み出し、ステップS06で、読み出した画像を用いて、表面欠陥検出部53による表面欠陥の検出処理と光沢特徴量算出部54による光沢度に関係する特徴量の算出処理を併行して行う。 In step S05, the images saved by the surface inspection device 5 are read out in order, and in step S06, the read images are used to relate to the surface defect detection process by the surface defect detection unit 53 and the glossiness by the gloss feature amount calculation unit 54. The calculation process of the feature amount to be performed is performed in parallel.

ステップS07では、全検査範囲を検査したかどうかを調べ、検査していなければ(ステップS07でNO)、ステップS05に戻って次の画像を読み出し、同様にして、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理を行う。 In step S07, it is checked whether or not the entire inspection range has been inspected, and if it has not been inspected (NO in step S07), the process returns to step S05 to read the next image, and similarly, surface defect detection processing and glossiness are performed. The feature amount related to is calculated.

ステップS07で、全検査範囲を検査していれば(ステップS07でYES)、検査を終了する。 If the entire inspection range has been inspected in step S07 (YES in step S07), the inspection ends.

このように、この実施形態では、表面欠陥検出部53による表面欠陥の検出処理と併行して光沢特徴量算出部54による光沢度に関係する特徴量の算出処理が行われるから、ワーク1の表面欠陥の検出工程とは全く独立した別工程で光沢の検査を行う必要はなくなり、その分、全体の検査工程の処理効率が良くなり処理時間が短くなる。また、従来では、ワーク1の表面欠陥の検出工程はワーク1の全数に対して行われ、光沢の検査は一部のワークについて行われる場合があったが、表面欠陥の検出と併行して、取得された画像を用いて光沢度に関係する特徴量を算出することで、光沢の検査もワーク1の全数について行うことができるようになり、品質の向上につながる。 As described above, in this embodiment, the surface defect detection unit 53 performs the surface defect detection process, and the gloss feature amount calculation unit 54 performs the gloss feature amount calculation process for calculating the feature amount related to the glossiness. Therefore, the surface of the work 1 is subjected to the calculation process. It is no longer necessary to inspect the gloss in a separate process completely independent of the defect detection process, and the processing efficiency of the entire inspection process is improved and the processing time is shortened accordingly. Further, conventionally, the process of detecting surface defects of the work 1 is performed on the entire number of the works 1, and the gloss inspection may be performed on some of the works, but in parallel with the detection of the surface defects, By calculating the feature amount related to the glossiness using the acquired image, the glossiness can be inspected for the entire number of the work 1, which leads to the improvement of the quality.

なお、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理を併行して行うとは、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理が同時に行われる場合に限らず、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理が交互に行われても良く、要は表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理の両方がワーク1に対する1つの表面検査工程で行われれば良い。 It should be noted that performing the surface defect detection process and the feature amount calculation process related to glossiness in parallel is not limited to the case where the surface defect detection process and the feature amount calculation process related to glossiness are performed at the same time. , The surface defect detection process and the feature amount calculation process related to glossiness may be alternately performed. In short, both the surface defect detection process and the feature amount calculation process related to glossiness are performed on the work 1. It may be performed in one surface inspection step.

また、表面欠陥の検出処理に用いた画像の全てに対して、光沢度に関係する特徴量の算出処理を行わなければならないものではなく、光沢度に関係する特徴量の算出処理の頻度を表面欠陥の検出処理の頻度よりも少なくしても良い。 In addition, it is not necessary to calculate the feature amount related to the glossiness for all the images used for the surface defect detection process, and the frequency of the feature amount calculation process related to the glossiness is calculated on the surface. It may be less frequently than the defect detection process.

図9は、図1に示したワークの表面検査システムによる表面検査方法の工程の他の例を示すフローチャートである。この例では、表面欠陥の検出処理を行ったあと、表面欠陥が検出された部位を再塗装等により修正した場合に、修正部分について表面欠陥の検出と光沢度に関係する特徴量の算出とを行うものである。 FIG. 9 is a flowchart showing another example of the process of the surface inspection method by the surface inspection system of the work shown in FIG. In this example, when the surface defect detection process is performed and then the portion where the surface defect is detected is corrected by repainting or the like, the surface defect is detected and the feature amount related to the glossiness is calculated for the corrected portion. It is something to do.

ステップS11では、表面欠陥が検出された部位を再塗装などにより修正したのち、ステップS12で、照明装置3により明暗パターンを照明しながら、ワーク1の修正部分(検査範囲)を撮像装置4で順に撮影する。撮像された画像は表面検査装置5に送信され、ステップS13で、画像取得部52は送信されてきた画像を取得し、ステップS14で、取得した画像を、ワーク1における画像の位置情報と関連付けて図示しないハードディスク装置等の記憶部に蓄積保存する。 In step S11, the portion where the surface defect is detected is corrected by repainting or the like, and then in step S12, the corrected portion (inspection range) of the work 1 is sequentially measured by the imaging device 4 while illuminating the light and dark pattern by the lighting device 3. Take a picture. The captured image is transmitted to the surface inspection device 5, and in step S13, the image acquisition unit 52 acquires the transmitted image, and in step S14, the acquired image is associated with the position information of the image in the work 1. It is stored and stored in a storage unit such as a hard disk device (not shown).

次いで、ステップS15で、全修正範囲を撮像したかどうかを調べ、撮像していなければ(ステップS15でNO)、ステップS12に戻り、撮像を続ける。全修正範囲撮像済みであれば(ステップS15でYES)、ステップS16に進む。 Next, in step S15, it is checked whether or not the entire correction range has been imaged, and if it has not been imaged (NO in step S15), the process returns to step S12 and imaging is continued. If the entire correction range has been imaged (YES in step S15), the process proceeds to step S16.

ステップS16では、表面検査装置5が保存した画像を順に読み出し、ステップS17で、読み出した画像を用いて、表面欠陥検出部53による再度の表面欠陥検出処理と、光沢特徴量算出部54による光沢度に関係する特徴量の算出処理を併行して行う。 In step S16, the images saved by the surface inspection device 5 are sequentially read out, and in step S17, the surface defect detection unit 53 re-detects the surface defects and the gloss feature amount calculation unit 54 uses the read images to perform another surface defect detection process. The calculation process of the feature amount related to is performed in parallel.

ステップS18では、全修正範囲を検査したかどうかを調べ、検査していなければ(ステップS18でNO)、ステップS16に戻って次の画像を読み出し、同様にして、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理を行う。 In step S18, it is checked whether or not the entire correction range has been inspected, and if it has not been inspected (NO in step S18), the process returns to step S16 to read the next image, and similarly, surface defect detection processing and glossiness are performed. The feature amount related to is calculated.

ステップS18で、全修正範囲を検査していれば(ステップS18でYES)、検査を終了する。 If the entire correction range has been inspected in step S18 (YES in step S18), the inspection ends.

このように、表面欠陥の検出部分を修正後の表面検査においても、表面欠陥検出部53による表面欠陥の検出処理と併行して光沢特徴量算出部54による光沢度に関係する特徴量の算出処理が行われる
図9のフローチャートに示した方法においても、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理が同時に行われも良いし、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理が交互に行われても良く、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理の両方がワーク1の修正部分に対する1つの表面検査工程で行われれば良い。
In this way, even in the surface inspection after the surface defect detection portion is corrected, the gloss feature amount calculation unit 54 calculates the feature amount related to the glossiness in parallel with the surface defect detection process by the surface defect detection unit 53. In the method shown in the flowchart of FIG. 9, the surface defect detection process and the feature amount related to glossiness calculation process may be performed at the same time, or the surface defect detection process and the feature related to glossiness may be performed at the same time. The amount calculation process may be performed alternately, and both the surface defect detection process and the feature amount calculation process related to the glossiness may be performed in one surface inspection step for the corrected portion of the work 1.

また、光沢度に関係する特徴量の算出処理の頻度を表面欠陥の検出処理の頻度よりも少なくしても良い。 Further, the frequency of the feature amount calculation process related to the glossiness may be lower than the frequency of the surface defect detection process.

また、図8及び図9に示した方法においては、撮像装置4で撮像され送信されてきた画像の全てを表面検査装置5に一旦保存蓄積し、撮像終了後に、撮像された画像を用いて表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理を行う構成としたが、撮像装置4による撮像と、撮像された画像の取得と、表面欠陥の検出処理と光沢度に関係する特徴量の算出処理を同時進行で行う構成であっても良い。 Further, in the methods shown in FIGS. 8 and 9, all the images captured and transmitted by the imaging device 4 are temporarily stored and stored in the surface inspection device 5, and after the imaging is completed, the captured image is used for the surface. Although the configuration is such that the defect detection process and the feature amount related to the glossiness are calculated, the image pickup by the image pickup apparatus 4, the acquisition of the captured image, the surface defect detection process, and the feature amount related to the glossiness are performed. The calculation process may be performed simultaneously.

次に、光沢度に関係する特徴量の算出方法について説明する。 Next, a method of calculating the feature amount related to the glossiness will be described.

[1]第1の算出処理
この例では、1枚の撮影画像(単画像)から光沢度に関係する特徴量を算出するものである。ここで、光沢度は、照面装置3の光源の輝度に対する、ワーク1の被測定物から正反射した光量に関するパラメータである。
[1] First Calculation Process In this example, the feature amount related to the glossiness is calculated from one captured image (single image). Here, the glossiness is a parameter relating to the amount of light that is specularly reflected from the object to be measured of the work 1 with respect to the brightness of the light source of the illumination surface device 3.

画像取得部52で撮像装置4から取得された画像には、図10に示すように照明装置3の明暗パターンに対応する明帯6と暗帯7のパターンが生じている。この明帯6の明部分と暗帯7の暗部分の差を光沢度に関係する特徴量とする。 In the image acquired from the image pickup device 4 by the image acquisition unit 52, as shown in FIG. 10, patterns of the bright band 6 and the dark band 7 corresponding to the light and dark patterns of the lighting device 3 are generated. The difference between the bright portion of the bright zone 6 and the dark portion of the dark zone 7 is defined as a feature amount related to the glossiness.

なお、この例では明暗パターンとして図3(B)に示す複数対のストライプタイプのパターンを採用している。以降の算出処理例においても同様である。 In this example, a plurality of pairs of stripe type patterns shown in FIG. 3B are adopted as the light and dark patterns. The same applies to the subsequent calculation processing examples.

図10(A)〜(C)は、光沢度に関係する特徴量が異なる3種類のサンプルを示すもので、各図の左図はそれぞれ被測定部位の撮像画像であり、右図は左図の撮像画像の一部領域について横軸に明帯6と暗帯7の幅方向の位置を、縦軸にグレー値をそれぞれとったグラフである。グレー値は照面装置3の輝度に対する比較値(%)である。図10(A)では、光沢度に関係する特徴量(画像の明暗差)は2であり、同図(B)では9であり、同図(C)では11であり、(A)(B)(C)の順で光沢度が高くなっている。 10 (A) to 10 (C) show three types of samples having different feature amounts related to glossiness. The left figure of each figure is an image of the measured portion, and the right figure is the left figure. It is a graph in which the position in the width direction of the bright band 6 and the dark band 7 is taken on the horizontal axis and the gray value is taken on the vertical axis for a part of the captured image. The gray value is a comparison value (%) with respect to the brightness of the illumination surface device 3. In FIG. 10 (A), the feature amount (brightness difference of the image) related to the glossiness is 2, 9 in FIG. 10 (B), 11 in FIG. 10 (C), and (A) (B). ) (C), the glossiness increases in this order.

この処理を図11を参照してより詳細に説明すると、まず、照明装置3の輝度に関する測定値を予め測定しておく。例えば、反射率が既知のサンプルを使用し、照明装置3で照明したときのサンプルからの反射光を測定することで、照明装置3の輝度値を測定しておく。 To explain this process in more detail with reference to FIG. 11, first, the measured value regarding the brightness of the lighting device 3 is measured in advance. For example, the brightness value of the illuminating device 3 is measured by using a sample having a known reflectance and measuring the reflected light from the sample when illuminated by the illuminating device 3.

次に、単画像からなる元画像G1を移動平均処理して画像G2を作成する。そして、この画像G2に画像上で測定範囲S1を設定し、設定した測定範囲S1において照明装置3の輝度値との比較でグレー値の最大値と最小値の差を算出して、光沢度に関係する特徴量とする。 Next, the original image G1 composed of a single image is subjected to moving average processing to create the image G2. Then, a measurement range S1 is set on the image G2, and the difference between the maximum value and the minimum value of the gray value is calculated by comparing with the brightness value of the lighting device 3 in the set measurement range S1 to obtain the glossiness. Let it be a related feature quantity.

[2]第2の算出処理
この処理方法はワーク1の被測定部位について撮像した複数枚の画像を用いて、光沢度に関係する特徴量を算出するものである。
[2] Second Calculation Process This processing method calculates the feature amount related to the glossiness by using a plurality of images captured for the part to be measured of the work 1.

ワーク1及び照明装置3の明暗パターンの少なくともいずれかを相対的に移動させて、一定時間間隔で連続的に撮像した場合、ワーク1の被測定部位が順次移動する複数枚の画像が得られる。これら複数枚の画像を用いて光沢度に関係する特徴量を算出する。 When at least one of the light and dark patterns of the work 1 and the lighting device 3 is relatively moved and images are continuously taken at regular time intervals, a plurality of images in which the measured portion of the work 1 is sequentially moved can be obtained. The feature amount related to the glossiness is calculated using these a plurality of images.

図12(A)〜(C)は、光沢度に関係する特徴量が異なる3種類のサンプルを示すもので、各図の左図は複数枚の画像の中の1枚の画像(単画像)であり、右図は複数枚の画像を合成した合成画像である。合成画像は、この実施形態では、各画素毎に複数枚の画像のうち最大の画素値と最小の画素値の差(MAX−MIN)を求め、求めた差を合成画像の各画素の画素値とすることにより作成する。 12 (A) to 12 (C) show three types of samples having different feature amounts related to glossiness, and the left figure of each figure is one image (single image) among a plurality of images. The figure on the right is a composite image obtained by synthesizing a plurality of images. In the composite image, in this embodiment, the difference between the maximum pixel value and the minimum pixel value (MAX-MIN) of the plurality of images is obtained for each pixel, and the obtained difference is the pixel value of each pixel of the composite image. It is created by.

そして、各合成画像内の四角で囲んだ測定範囲S1に含まれる各画素値の平均値を求め、これを照明装置3の輝度値との比較(%)に換算して光沢度に関係する特徴量とする。求めた特徴量は、図12の(A)では2、(B)では9、(C)では11であり、(A)(B)(C)の順で平均値が大きくなっており、光沢度が高くなっている。 Then, the average value of each pixel value included in the measurement range S1 surrounded by a square in each composite image is obtained, and this is converted into a comparison (%) with the brightness value of the lighting device 3 to be a feature related to glossiness. The amount. The obtained feature amounts were 2 in (A), 9 in (B), and 11 in (C) in FIG. 12, and the average values increased in the order of (A), (B), and (C), and the glossiness increased. The degree is high.

この処理をより詳細に説明する。なお、ワーク1の測定部位に対して照明装置3の明部31と暗部32のパターンが相対的に1周期移動する間に、撮像装置4が等間隔で7回の撮像を行い、図13に一部を示すような7枚の画像G11〜G17が得られたとする。 This process will be described in more detail. While the patterns of the bright portion 31 and the dark portion 32 of the lighting device 3 move relative to the measurement site of the work 1 for one cycle, the image pickup device 4 performs seven imaging times at equal intervals, and FIG. 13 shows. It is assumed that seven images G11 to G17 showing a part are obtained.

まず、照明装置3の輝度に関する測定値を予め測定しておく。次に、画像G11〜G17の各画素毎に、画像G11〜G17のうち最大の画素値と最小の画素値の差(MAX−MIN)を求め、求めた差を各画素の画素値として、同図に示す合成画像G21を作成する。 First, the measured value regarding the brightness of the lighting device 3 is measured in advance. Next, for each pixel of the images G11 to G17, the difference (MAX-MIN) between the maximum pixel value and the minimum pixel value of the images G11 to G17 is obtained, and the obtained difference is used as the pixel value of each pixel. The composite image G21 shown in the figure is created.

そして、画像G21に、測定範囲S1を設定し、測定範囲S1に含まれる各画素値の平均値を求め、これを照明装置3の輝度値との比較(%)に換算して光沢度に関係する特徴量とする。なお、平均値ではなく、中央値あるいは最頻値等であっても良い。 Then, the measurement range S1 is set in the image G21, the average value of each pixel value included in the measurement range S1 is obtained, and this is converted into a comparison (%) with the brightness value of the lighting device 3 and is related to the glossiness. The feature amount to be used. It should be noted that the median value, the mode value, or the like may be used instead of the average value.

[3]その他の処理
上記[1][2]の処理で算出した特徴量を基に、現在市販されあるいは使用されている光沢測定機のグロス値を算出しても良い。
[3] Other processing The gloss value of the gloss measuring machine currently on the market or used may be calculated based on the feature amount calculated in the above processes [1] and [2].

たとえば、コニカミノルタ株式会社製のGM−268Aという光沢測定器の測定値である20度グロス、60度グロス、80度グロスの場合、各グロス値と単画像の明暗差値と図14のグラフに示すような関係がある。この関係性を利用し、明暗差値から20度グロス、60度グロス、80度グロス予測算出できるようにしてもよい。 For example, in the case of 20-degree gloss, 60-degree gloss, and 80-degree gloss, which are the measured values of a gloss measuring device called GM-268A manufactured by Konica Minolta Co., Ltd., each gloss value, the brightness difference value of a single image, and the graph of FIG. 14 are shown. There is a relationship as shown. By utilizing this relationship, it may be possible to predict and calculate 20-degree gloss, 60-degree gloss, and 80-degree gloss from the difference in brightness.

また、測定器GM−268Aのグロス値の算出方法において、[1][2]で算出した光沢度に関係する特徴量と、測定器GM−268Aのグロス値に関するデータを用意し、多変量解析等を行うことで、予測値を算出できる仕組みを組み込んでも良い。さらに、ここでは測定器GM−268Aのグロス値を例に挙げているが、他の測定器のグロス値においても同様の手法にて算出しても良い。 Further, in the method of calculating the gloss value of the measuring instrument GM-268A, the feature amount related to the glossiness calculated in [1] and [2] and the data related to the gloss value of the measuring instrument GM-268A are prepared and multivariate analysis is performed. A mechanism that can calculate the predicted value may be incorporated by performing the above. Further, although the gloss value of the measuring instrument GM-268A is given as an example here, the gloss value of another measuring instrument may be calculated by the same method.

本発明は、例えば車体等のワークの表面検査として、表面欠陥の検出と光沢度に関係する特徴量の算出を行う場合に利用可能である。 The present invention can be used, for example, as a surface inspection of a workpiece such as a vehicle body, when detecting surface defects and calculating a feature amount related to glossiness.

1 ワーク
2 移動機構
3 照明装置
4 撮像装置
5 表面検査装置
6 明帯
7 暗帯
8 境界線
31 明部
32 暗部
51 表示部
52 画像取得部
53 表面欠陥検出部
54 光沢特徴量算出部
1 Work 2 Moving mechanism 3 Lighting device 4 Imaging device 5 Surface inspection device 6 Bright band 7 Dark zone 8 Boundary line 31 Bright part 32 Dark part 51 Display part 52 Image acquisition part 53 Surface defect detection part 54 Glossy feature amount calculation part

Claims (16)

表面欠陥の検出対象であるワークを、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、前記ワークの検査範囲について撮像手段により順次撮像された画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された画像に基づいて表面欠陥の検出を行うとともに、前記検査範囲についての検査が終了するまで検出処理を繰り返す検出手段と、
前記検査範囲についての検査が終了するまでに、前記検出手段による表面欠陥の検出処理と併行して、前記画像取得手段により取得された画像を用いてワーク表面の光沢度に関係する特徴量を算出する特徴量算出手段と、
を備えたことを特徴とするワークの表面検査装置。
An image acquisition means for acquiring images sequentially captured by an imaging means for an inspection range of the workpiece in a state where the workpiece to be detected for surface defects is illuminated with illumination light having a bright / dark pattern having at least a pair of bright and dark portions. When,
A detection means that detects surface defects based on the image acquired by the image acquisition means and repeats the detection process until the inspection of the inspection range is completed.
By the time the inspection of the inspection range is completed, the feature amount related to the glossiness of the work surface is calculated using the image acquired by the image acquisition means in parallel with the surface defect detection process by the detection means. Feature amount calculation means and
A work surface inspection device characterized by being equipped with.
前記検出手段により検出される表面欠陥は、自動車の塗装外観の表面欠陥であり、前記特徴量算出手段により算出される光沢度に関係する特徴量は、自動車の塗装外観の光沢度に関係する特徴量である請求項1に記載のワークの表面検査装置。 The surface defect detected by the detecting means is a surface defect of the painted appearance of an automobile, and the feature amount related to the glossiness calculated by the feature amount calculating means is a feature related to the glossiness of the painted appearance of the automobile. The work surface inspection apparatus according to claim 1, which is a quantity. 前記特徴量算出手段は、前記画像取得手段により取得された単画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する請求項1または2に記載のワークの表面検査装置。 The work surface inspection device according to claim 1 or 2, wherein the feature amount calculating means calculates a feature amount related to glossiness by using a single image acquired by the image acquiring means. 前記特徴量算出手段は、前記撮像手段で撮像され前記画像取得手段により取得された、前記ワークと前記照明光の明暗パターンとの位置関係を相対的に変化させたときの複数の画像を合成した合成画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する請求項1または2に記載のワークの表面検査装置。 The feature amount calculating means synthesizes a plurality of images when the positional relationship between the work and the light / dark pattern of the illumination light is relatively changed, which is captured by the imaging means and acquired by the image acquisition means. The work surface inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein a feature amount related to glossiness is calculated using a composite image. 前記特徴量算出手段は、算出した光沢度に関係する特徴量からグロス値の特徴量を算出する請求項1〜4のいずれかに記載のワークの表面検査装置。 The work surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the feature amount calculating means calculates a feature amount of a gloss value from a feature amount related to the calculated glossiness. 表面欠陥の検出対象であるワークを、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、前記ワークの検査範囲を順次撮像する撮像手段と、
請求項1〜5のいずれかに記載のワークの表面検査装置と、
を備えたことを特徴とする表面検査システム。
An imaging means for sequentially imaging the inspection range of the work in a state where the work to be detected for surface defects is illuminated with illumination light having a light-dark pattern having at least a pair of bright parts and dark parts.
The work surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5.
A surface inspection system characterized by being equipped with.
前記検出手段により検出される表面欠陥は、自動車の塗装外観の表面欠陥であり、前記特徴量算出手段により算出される光沢度に関係する特徴量は、自動車の塗装外観の光沢の特徴量である請求項6に記載のワークの表面検査システム。 The surface defect detected by the detecting means is a surface defect of the painted appearance of an automobile, and the feature amount related to the glossiness calculated by the feature amount calculating means is a feature amount of the gloss of the painted appearance of the automobile. The work surface inspection system according to claim 6. 前記ワークに対し前記明暗パターンの照明光を相対的に移動させる移動手段を備え、
前記撮像手段は、前記移動手段により、前記ワークに対して前記明暗パターンを相対的に移動させながら、前記ワークの検査範囲を順次撮像する請求項6または7に記載のワークの表面検査システム。
A moving means for moving the illumination light of the light / dark pattern relative to the work is provided.
The surface inspection system for a work according to claim 6 or 7, wherein the imaging means sequentially images the inspection range of the work while moving the light / dark pattern relative to the work by the moving means.
表面欠陥の検出対象であるワークを、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、前記ワークの検査範囲を撮像手段により順次撮像するステップと、
前記撮像手段により撮像された画像を画像取得手段により取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにより取得された画像に基づいて表面欠陥の検出を行うとともに、検査範囲についての検査が終了するまで検出処理を繰り返す検出ステップと、
前記検査範囲についての検査が終了するまでに、前記検出ステップによる表面欠陥の検出処理と併行して、前記画像取得ステップにより取得された画像を用いてワーク表面の光沢度に関係する特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
を備えたことを特徴とするワークの表面検査方法。
A step of sequentially imaging the inspection range of the work by an imaging means in a state where the work to be detected for surface defects is illuminated with illumination light having a light-dark pattern having at least a pair of bright and dark parts.
An image acquisition step of acquiring an image captured by the imaging means by the image acquisition means, and an image acquisition step.
A detection step in which surface defects are detected based on the image acquired in the image acquisition step and the detection process is repeated until the inspection of the inspection range is completed.
By the time the inspection for the inspection range is completed, the feature amount related to the glossiness of the work surface is calculated using the image acquired by the image acquisition step in parallel with the surface defect detection process by the detection step. Feature calculation steps to be performed and
A method of surface inspection of a workpiece, which is characterized by being equipped with.
前記検出ステップにおいて検出される表面欠陥は、自動車の塗装外観の表面欠陥であり、前記特徴量算出ステップにおいて算出される光沢度に関係する特徴量は、自動車の塗装外観の光沢度に関係する特徴量である請求項9に記載のワークの表面検査方法。 The surface defects detected in the detection step are surface defects of the painted appearance of the automobile, and the feature amount related to the glossiness calculated in the feature amount calculation step is a feature related to the glossiness of the painted appearance of the automobile. The surface inspection method for a workpiece according to claim 9, which is a quantity. 前記表面欠陥が検出された塗装部分を修正する修正ステップを備え、前記特徴量算出ステップは塗装部分の修正後に修正部分に対して実行される請求項10に記載のワークの表面検査方法。 The work surface inspection method according to claim 10, further comprising a correction step for correcting the painted portion in which the surface defect is detected, and the feature amount calculation step is executed for the corrected portion after the correction of the painted portion. 表面欠陥の検出対象であるワークを、少なくとも一対の明部と暗部を有する明暗パターンの照明光で照明した状態で、前記ワークの検査範囲について撮像手段により順次撮像された画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにより取得された画像に基づいて表面欠陥の検出を行うとともに、検査範囲についての検査が終了するまで検出処理を繰り返す検出ステップと、
前記検査範囲についての検査が終了するまでに、前記検出ステップによる表面欠陥の検出処理と併行して、前記画像取得ステップにより取得された画像を用いてワーク表面の光沢度に関係する特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
An image acquisition step of acquiring images sequentially captured by an imaging means for an inspection range of the workpiece in a state where the workpiece to be detected for surface defects is illuminated with illumination light having a bright / dark pattern having at least a pair of bright and dark portions. When,
A detection step in which surface defects are detected based on the image acquired in the image acquisition step and the detection process is repeated until the inspection of the inspection range is completed.
By the time the inspection for the inspection range is completed, the feature amount related to the glossiness of the work surface is calculated using the image acquired by the image acquisition step in parallel with the surface defect detection process by the detection step. Feature calculation steps to be performed and
A program that lets your computer run.
前記検出ステップにより検出される表面欠陥は、自動車の塗装外観の表面欠陥であり、前記特徴量算出ステップにより算出される光沢度に関係する特徴量は、自動車の塗装外観の光沢の特徴量である請求項12に記載のプログラム。 The surface defect detected by the detection step is a surface defect of the painted appearance of the automobile, and the feature amount related to the glossiness calculated by the feature amount calculation step is the feature amount of the gloss of the painted appearance of the automobile. The program according to claim 12. 前記特徴量算出ステップでは、前記撮像手段で撮像され前記画像取得ステップにより取得された単画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する処理を前記コンピュータに実行させる請求項12または13に記載のプログラム。 In claim 12 or 13, in the feature amount calculation step, the computer is made to execute a process of calculating a feature amount related to glossiness using a single image imaged by the imaging means and acquired by the image acquisition step. Described program. 前記特徴量算出ステップでは、前記撮像手段で撮像され前記画像取得手段により取得された、前記ワークと前記照明光の明暗パターンとの位置関係を相対的に変化させたときの複数の画像を合成した合成画像を使用して光沢度に関係する特徴量を算出する処理を前記コンピュータに実行させる請求項12〜14のいずれかに記載のプログラム。 In the feature amount calculation step, a plurality of images captured by the imaging means and acquired by the image acquisition means when the positional relationship between the work and the light / dark pattern of the illumination light is relatively changed are combined. The program according to any one of claims 12 to 14, which causes the computer to execute a process of calculating a feature amount related to glossiness using a composite image. 前記特徴量算出ステップでは、算出した光沢度に関係する特徴量からグロス値の特徴量を算出する請求項12〜15のいずれかに記載のプログラム。

The program according to any one of claims 12 to 15, in which the feature amount calculation step calculates the feature amount of the gloss value from the feature amount related to the calculated glossiness.

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