JP2023106251A - Glossiness inspection device and glossiness inspection method - Google Patents

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Abstract

To provide a glossiness inspection device and a glossiness inspection method that can quantitatively evaluate the glossiness of an inspection target surface quickly without contacting an inspection target body.SOLUTION: The glossiness inspection device includes: an illumination light source device for emitting illumination light to an inspection target surface; an imaging device for imaging reflection light caused by the illumination light applied on the inspection target surface; and an analyzer for determining the change of the glossiness of the inspection target surface on the basis of the degree of diffusion of the reflection light in a reflection light image of the reflection light imaged by the imaging device.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光沢検査装置、及び光沢検査方法に関する。 The present invention relates to a gloss inspection device and a gloss inspection method.

自動車の外装に使用されるウィンドウモール等の部材は、自動車の車体を保護するとともに、自動車のデザインにアクセントを加える等、美観を高める効果がある。ウィンドウモールは、金属等から構成され、光沢感を高めるために、メッキ加工や、樹脂コーティング加工がなされる場合もある。光沢感をだすために表面が加工された部品に例えば曲げ加工を施す際、白化現象等により、表面の光沢度が変化し、光沢度が基準範囲から外れる場合がある。ウィンドウモールの光沢度が基準を満たしているか否かの判断は、従来、目視によって行っていた。 A member such as a window molding used for the exterior of an automobile protects the automobile body and has the effect of enhancing the aesthetic appearance of the automobile by adding an accent to the design of the automobile. The window molding is made of metal or the like, and is sometimes plated or coated with resin in order to enhance its luster. For example, when bending a component whose surface has been processed to give it a glossy feel, the glossiness of the surface may change due to a whitening phenomenon or the like, and the glossiness may deviate from the reference range. Judgment as to whether or not the glossiness of the window molding satisfies the standard has conventionally been made visually.

特開2012―107936号公報JP 2012-107936 A 特許第6431643号公報Japanese Patent No. 6431643 特開2012-141322号公報JP 2012-141322 A

しかしながら、目視による官能評価は人為的な差異を発生しやすいため、定量的な評価方法が求められていた。定量的な評価方法としては、表面粗さ計を用いた評価法、AFM顕微鏡を用いた評価法、レーザ顕微鏡、又は光学顕微鏡を用いた評価法、光沢度計を用いた評価法等があるが、いずれの方法においても、被検査面上において点測定、又はごく狭い範囲内での計測であり、部品全体の評価を行おうとすると、測定数が非常に多くなり、手間と時間を要する。そのうえ、いずれの方法においても、部品への接触又は部品の切断を必要とする。部品の切断は言うまでもなく、部品への接触によっても、部品を破損させかねず、評価後の部品の使用に支障をきたす恐れがある。又、部品に接触することなく表面の欠陥等を検査する方法が開示されているが(特許文献1乃至3参照)、いずれも、光沢度が基準を満たしているかの検査を行うものではない。 However, since sensory evaluation by visual observation tends to generate artificial differences, a quantitative evaluation method has been desired. As a quantitative evaluation method, there are an evaluation method using a surface roughness meter, an evaluation method using an AFM microscope, an evaluation method using a laser microscope or an optical microscope, an evaluation method using a gloss meter, and the like. In either method, point measurement or measurement within a very narrow range is performed on the surface to be inspected, and evaluation of the entire part requires an extremely large number of measurements, requiring labor and time. Moreover, either method requires contacting or cutting the part. Contact with the part, not to mention the cutting of the part, may damage the part, which may interfere with the use of the part after evaluation. Further, methods for inspecting surface defects without contacting parts have been disclosed (see Patent Literatures 1 to 3), but none of these methods inspects whether gloss satisfies standards.

上記問題点を鑑み、本発明は、短時間で、被検体に接触することなく、定量的な評価を行う光沢検査装置、及び光沢検査方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a gloss inspection apparatus and a gloss inspection method that perform quantitative evaluation in a short period of time without contacting a subject.

本発明の第1の態様は、被検査面に照射光を照射する照射光光源装置と、被検査面に照射された照射光により生じる反射光を撮像する撮像装置と、撮像装置により撮像される反射光の反射光画像によって反射光の拡散度合いに基づいて被検査面の光沢の変化を判定する解析装置とを有することを要旨とする。 A first aspect of the present invention includes an irradiation light source device for irradiating a surface to be inspected with irradiation light, an imaging device for imaging reflected light generated by the irradiation light irradiated on the surface to be inspected, and an image captured by the imaging device. The gist of the present invention is to have an analysis device for determining a change in glossiness of a surface to be inspected based on the degree of diffusion of reflected light from a reflected light image of the reflected light.

本発明の第1の態様において、撮像装置は、スクリーン部と、カメラ部とを有し、スクリーン部に投影された反射光をカメラ部によって撮影してもよい。 In the first aspect of the present invention, the imaging device may have a screen section and a camera section, and the camera section may capture reflected light projected on the screen section.

本発明の第1の態様において照射光はレーザ光であってよい。 In the first aspect of the present invention, the irradiation light may be laser light.

本発明の第1の態様において、拡散度合いは、スクリーン部に投影された反射光の投影画像により生じる円形部の半径、楕円形部の短軸の長さ、又は長軸の長さに基づき決定されてよい。 In the first aspect of the present invention, the degree of diffusion is determined based on the radius of the circular portion, the length of the minor axis, or the length of the major axis of the elliptical portion generated by the projected image of the reflected light projected on the screen portion. may be

本発明の第1の態様において、照射光光源装置と、撮像装置とが、被検査面に対して互いに同じ速度及び方向で移動し、被検査面上において所定の距離ごとに撮像し、解析装置が、得られた反射光画像を画像合成して、被検査面における光沢の変化の部位及び光沢の変化の程度を判定してもよい。 In the first aspect of the present invention, the irradiation light source device and the imaging device move with respect to the surface to be inspected at the same speed and in the same direction, take an image of the surface to be inspected at predetermined distances, and analyze the However, it is also possible to synthesize the obtained reflected light images and determine the portion of gloss change and the degree of gloss change on the surface to be inspected.

本発明の第1の態様において、拡散度合いは、投影された反射光のスクリーン上の位置に対する輝度を測定し、輝度の位置分布によって決定されてよい。 In the first aspect of the present invention, the degree of diffusion may be determined by measuring the brightness of the projected reflected light with respect to the position on the screen and by the positional distribution of the brightness.

本発明の第1の態様において、拡散度合いは、スクリーン部に生じた反射光の投影画像に線集中度フィルタを適用して得た結果に基づき決定されてよい。 In the first aspect of the present invention, the degree of diffusion may be determined based on the result obtained by applying a line convergence index filter to the projected image of the reflected light generated on the screen.

本発明の第2の態様は、照射光を照射する照射光光源装置と、照射光により生じる反射光を撮像する撮像装置と、撮像装置により撮像される反射光の反射光画像によって反射光の拡散度合いに基づいて被検査面の光沢の変化を判定する処理装置とを有する光沢検査装置における光沢検査方法であって、照射光光源装置により被検査面に照射光を照射する照射ステップと、撮像装置により反射光を撮像する撮像ステップと、処理装置により被検査面の光沢の変化を判定する判定ステップとを備えたことを要旨とする。 A second aspect of the present invention includes an illumination light source device that emits illumination light, an imaging device that captures reflected light generated by the illumination light, and a reflected light image of the reflected light captured by the imaging device to diffuse the reflected light. A gloss inspection method for a gloss inspection apparatus having a processor for determining a change in gloss of a surface to be inspected based on the degree of gloss inspection, comprising: an irradiation step of irradiating the surface to be inspected with irradiation light from an irradiation light source device; and a determination step of determining a change in glossiness of the surface to be inspected by the processing device.

本発明によれば、短時間で、被検体に接触することなく、被検体面の光沢の定量的な評価を行う光沢検査装置、及び光沢検査方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gloss inspection apparatus and gloss inspection method which perform quantitative evaluation of the gloss of a to-be-tested object surface in a short time, without contacting a to-be-tested object can be provided.

本発明の第1の実施形態に係る光沢検査装置の一例の概略図である。1 is a schematic diagram of an example of a gloss inspection device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 第1の実施形態に係る光沢検査装置による検査方法を説明するための図であり、図2(a)は被検体の光沢度が基準範囲内にある場合、図2(b)は被検体の光沢度が低下している場合の図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining an inspection method by the gloss inspection apparatus according to the first embodiment, FIG. It is a figure when glossiness is falling. 第1の実施形態に係る光沢検査装置の一部及び被検体であるメッキモールの模式図である。1 is a schematic diagram of a part of a gloss inspection apparatus according to a first embodiment and a plating mold as an object; FIG. 第1の実施形態に係る光沢検査装置による投影画像を示す図であり、図4(a)は被検体の光沢度が基準範囲内にある場合、図4(b)は被検体の光沢度が低下している場合の図である。4A and 4B are diagrams showing images projected by the gloss inspection apparatus according to the first embodiment, in which FIG. It is a figure when it is falling. 図4に示す投影画像の、図面内横方向の位置に対する輝度の変化を示すグラフである。5 is a graph showing changes in brightness of the projection image shown in FIG. 4 with respect to positions in the horizontal direction in the drawing; 図4に示す検査結果に対してLCF処理を行った結果を示す図であり、図6(a)は被検体の光沢度が基準範囲内にある場合、図6(b)は被検体の光沢度が低下している場合の図である。FIG. 6 is a diagram showing the result of performing LCF processing on the inspection result shown in FIG. 4, FIG. FIG. 10 is a diagram showing a case where the degree is lowered; 第1の実施形態に係る光沢検査装置を用いた光沢検査方法を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a gloss inspection method using the gloss inspection apparatus according to the first embodiment; 第2の実施形態に係る光沢検査装置の一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of a gloss inspection apparatus according to a second embodiment. 本実施形態に係る光沢検査装置の設置部がロボットアームに取り付けられている様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the installation part of the glossiness inspection apparatus which concerns on this embodiment is attached to the robot arm. 第2の実施形態に係る光沢検査装置によって、被検体上の所定距離ごとに測定を行う検査方法を説明する図である。It is a figure explaining the inspection method which measures for every predetermined distance on a test object with the glossiness inspection apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。実施形態に係る図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、平面寸法との関係等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings according to the embodiments, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship with planar dimensions and the like are different from the actual ones. Therefore, specific dimensions should be determined with reference to the following description. In addition, it is a matter of course that there are portions with different dimensional relationships and ratios between the drawings.

又、実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、各構成要素の構成や配置、レイアウト等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Further, the embodiments illustrate devices and methods for embodying the technical idea of the present invention. It does not specify anything. Various modifications can be made to the technical idea of the present invention within the technical scope defined by the claims.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る光沢検査装置の一例の概略図を図1に示す。図1に示す光沢検査装置10は、照射光光源装置101と、スクリーン102と、カメラ103と、処理装置104とから構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic diagram of an example of the gloss inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. A gloss inspection apparatus 10 shown in FIG.

照射光光源装置101は、照射光105を被検体106に照射する。照射光105は被検体106の表面上の照射領域108において反射され、反射光107がスクリーン102に投影される。スクリーン102に投影された反射光107の投影画像109を、カメラ103によって撮影する。撮影された投影画像は処理装置104に送信される。投影画像を用いて、処理装置104において被検体106の照射領域108における光沢の変化を判定する。ここで言う被検体106とは、ステンレス鋼等の光沢ある金属部材であり、例えば、ウィンドウモール等の部材である。 The irradiation light source device 101 irradiates the subject 106 with the irradiation light 105 . Irradiation light 105 is reflected at an irradiation area 108 on the surface of the subject 106 and reflected light 107 is projected onto the screen 102 . A projected image 109 of the reflected light 107 projected on the screen 102 is captured by the camera 103 . The captured projection images are sent to the processing device 104 . The projected image is used to determine gloss changes in the illuminated area 108 of the subject 106 in the processor 104 . The subject 106 referred to here is a glossy metal member such as stainless steel, for example, a member such as a window molding.

照射光105は、照射光105の進行方向に対してビーム幅が一定であればどのような種類の光であっても構わない。本実施形態においては、照射光105はレーザ光であるとする。処理装置104は、パーソナルコンピュータ(PC)、メインフレーム、ワークステーション、クラウドコンピューティングシステム等、種々の電子計算機(計算リソース)である。図示の処理装置104はパーソナルコンピュータであり、検査結果の表示のためのディスプレイ、その他、入力用のキーボード、マウス等が接続されている。被検体106は、表面が光沢を有するように加工されているとする。 The irradiation light 105 may be any kind of light as long as the beam width is constant in the traveling direction of the irradiation light 105 . In this embodiment, the irradiation light 105 is assumed to be laser light. The processing device 104 is a variety of electronic computers (computational resources) such as personal computers (PCs), mainframes, workstations, cloud computing systems, and the like. The illustrated processing unit 104 is a personal computer to which a display for displaying inspection results, a keyboard for input, a mouse, and the like are connected. Assume that the subject 106 has been processed to have a glossy surface.

図2を参照しながら、本実施形態に係る光沢検査装置による光沢検査方法を説明する。図2(a)、図2(b)はいずれも、図示しない照射光光源装置から被検体201、202に照射光203を照射し、被検体201、202からの反射光204、205を、スクリーン206、207に投影する様子を示している。 A gloss inspection method using the gloss inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In both FIGS. 2(a) and 2(b), subjects 201 and 202 are irradiated with illumination light 203 from an illumination light source device (not shown), and reflected lights 204 and 205 from the subjects 201 and 202 are projected onto a screen. A state of projection onto 206 and 207 is shown.

図2(a)に示す被検体201、及び、図2(b)に示す被検体202は、表面が互いに同程度の光沢度を有するように作製される。照射領域208、209は、それぞれ、照射光203が照射される被検体201、202の表面上の領域である。照射領域209において、例えば降伏点を超えるように曲げ加工を施す、といった方法により白化が生じるように加工されている。被検体201の照射領域208には白化等の光沢度を変化させる異常は生じていないものとする。 A test object 201 shown in FIG. 2A and a test object 202 shown in FIG. 2B are manufactured so that their surfaces have approximately the same degree of glossiness. Irradiation regions 208 and 209 are regions on the surfaces of the subjects 201 and 202, respectively, which are irradiated with the irradiation light 203. FIG. The irradiated region 209 is processed so as to cause whitening by, for example, bending so as to exceed the yield point. It is assumed that an abnormality such as whitening that changes glossiness does not occur in the irradiation area 208 of the object 201 .

照射領域208、209はいずれも、表面に微小な凹凸を有するが、白化が生じている面である照射領域209は、白化が生じていない面である照射領域208と比較すると、照射領域208の凹凸よりも凹凸の深さが大きく、凹凸の領域も広い。このため、照射光203を照射領域209に照射して生じる反射光205の拡散度合いは、反射光204の拡散度合いに比較して大きくなる。 Both of the irradiated regions 208 and 209 have fine unevenness on the surface, but the irradiated region 209, which is a surface where whitening occurs, is more uneven than the irradiated region 208, which is a surface where whitening does not occur. The depth of the unevenness is greater than that of the unevenness, and the area of the unevenness is also wide. Therefore, the degree of diffusion of the reflected light 205 generated by irradiating the irradiation area 209 with the irradiation light 203 is greater than the degree of diffusion of the reflected light 204 .

照射光203の照射領域208への入射角と、照射光203の照射領域209への入射角とが同じになるように、かつ、照射領域208とスクリーン206との間の距離と、照射領域209とスクリーン207との間の距離が同じになるように、被検体201、202と、照射光光源装置と、スクリーン206、207は配置されている。反射光204、205はスクリーン206、207にそれぞれ投影され、投影画像210、211としてスクリーン206、207に映し出される。照射光203の断面が円形であり、照射領域208、209が平面であって、スクリーン206、207の面が反射光204、205の進行方向に対して垂直になるように設置されていれば、投影画像210、211は円形となる。円形状の投影画像210、211の半径は、反射光204、205の拡散度合いに応じて変化する。即ち、投影画像210、211の半径を計測することにより、反射光の拡散度合いの変化を得ることができる。反射光の拡散度合いから、光沢度に変化が生じているかどうかを判定することができる。 The angle of incidence of the irradiation light 203 on the irradiation region 208 and the angle of incidence of the irradiation light 203 on the irradiation region 209 are the same, and the distance between the irradiation region 208 and the screen 206 and the irradiation region 209 The subjects 201 and 202, the irradiation light source device, and the screens 206 and 207 are arranged so that the distances between them and the screen 207 are the same. Reflected lights 204 and 205 are projected onto screens 206 and 207 respectively, and projected onto screens 206 and 207 as projection images 210 and 211 . If the cross section of the irradiation light 203 is circular, the irradiation regions 208 and 209 are flat, and the surfaces of the screens 206 and 207 are set perpendicular to the traveling direction of the reflected lights 204 and 205, The projected images 210, 211 are circular. The radii of the circular projected images 210 and 211 change according to the degree of diffusion of the reflected lights 204 and 205 . That is, by measuring the radii of the projected images 210 and 211, it is possible to obtain changes in the degree of diffusion of the reflected light. From the degree of diffusion of the reflected light, it can be determined whether or not the degree of gloss has changed.

反射光の拡散度合いの計測は、反射光の断面の強度分布を検出できる方法であれば、いかなる方法によってなされても構わない。本実施形態においては、スクリーン102に投影された反射光107の投影画像を、カメラ103によって撮影し、撮影された投影画像を処理装置104に送信する。処理装置104においては、後述する、図5に示す投影画像の輝度の分布や、投影画像に対する線集中度フィルタ処理等によって、照射領域108において光沢度に変化が生じているかどうかの判定がなされる。 The degree of diffusion of reflected light may be measured by any method as long as the intensity distribution of the cross section of reflected light can be detected. In this embodiment, the camera 103 captures a projection image of the reflected light 107 projected on the screen 102 and transmits the captured projection image to the processing device 104 . In the processing device 104, it is determined whether or not there is a change in glossiness in the irradiation area 108 by the luminance distribution of the projected image shown in FIG. .

図3及び図4を参照しながら、ウィンドウモールを被検体とし、本実施形態に係る光沢検査装置によって実際に検査を行った際の結果を説明する。図3に、被検体であるウィンドウモール301と、本実施形態に係る光沢検査装置の一部の模式図を示す。図3に示すウィンドウモール301は、断面302がL字型の柱状の形状をなす。表面は光沢が生じるように加工されている。図3に示すウィンドウモールは、まず、断面がI字型の板状の形状となるように作製され、断面がI字型からL字型になるように、L字型の角となる湾曲した部分である尾根部303において曲げ加工を施すことによって図3に示す形状に加工される。尾根部303において曲げ加工を施すことから、尾根部303において、白化等による光沢度の変化が生じることが多い。 3 and 4, the results of actual inspection by the gloss inspection apparatus according to the present embodiment using a window molding as an object will be described. FIG. 3 shows a schematic diagram of a window molding 301, which is an object, and a part of the gloss inspection apparatus according to this embodiment. A window molding 301 shown in FIG. 3 has an L-shaped columnar cross section 302 . The surface is processed to make it glossy. The window molding shown in FIG. 3 is first manufactured to have a plate-like shape with an I-shaped cross section. The shape shown in FIG. 3 is formed by bending the ridge portion 303, which is a portion. Since the ridge portion 303 is bent, the glossiness of the ridge portion 303 often changes due to whitening or the like.

図3において、照射光304を尾根部303の照射領域308に照射し、生じた反射光305をスクリーン306に投影する。尾根部303は、図3のx-y平面内において湾曲しており、z軸方向には湾曲していないことから、照射光304は、x-y平面と平行な面内を通るように、尾根部303に向けて照射する。スクリーン306の面を、反射光305の進行方向に対して垂直となるように設置する。照射光304の光の断面が円形であるとすると、尾根部303の湾曲形状によって、スクリーン306に投影された反射光305の投影図307は、z軸と垂直な方向に長軸を有する楕円形となる。 In FIG. 3 , irradiation light 304 is irradiated onto an irradiation area 308 of a ridge portion 303 and reflected light 305 is projected onto a screen 306 . The ridge portion 303 is curved in the xy plane of FIG. 3 and is not curved in the z-axis direction. Irradiate toward the ridge portion 303 . The surface of the screen 306 is installed so as to be perpendicular to the traveling direction of the reflected light 305 . Assuming that the cross section of the light of the irradiation light 304 is circular, the projection 307 of the reflected light 305 projected onto the screen 306 due to the curved shape of the ridge portion 303 is an ellipse having a major axis in the direction perpendicular to the z-axis. becomes.

投影図307の楕円形の短軸の長さは、尾根部303がz軸方向には湾曲していないことから、尾根部303の湾曲形状の影響は受けないと考えられる。しかしながら、照射領域308において、光沢度に変化が生じている場合、反射光の拡散度合いに変化が生じ、投影図307の楕円形の短軸の長さが変化する。従って、この場合、投影図307の楕円形の短軸の長さの変化を測定することによって、尾根部303の湾曲形状の影響を考慮することなく、照射領域308に光沢度の変化が生じているかどうかを確認することができる。 Since the ridge 303 is not curved in the z-axis direction, the length of the minor axis of the elliptical projection 307 is not considered to be affected by the curved shape of the ridge 303 . However, when there is a change in glossiness in the illuminated area 308, the degree of diffusion of the reflected light is changed, and the length of the short axis of the ellipse in the projected image 307 is changed. Therefore, in this case, by measuring the change in the length of the minor axis of the elliptical projection 307, the change in glossiness occurs in the irradiation area 308 without considering the influence of the curved shape of the ridge portion 303. You can check if there is

投影図307の楕円形の長軸の長さは、尾根部303の湾曲形状と、照射領域308における光沢度のいずれの影響をも受ける。従って、例えば、尾根部303の表面上の複数の領域において、湾曲形状が同じであれば、投影図307の楕円形の長軸の長さの違いを測定することによって、光沢度が同程度であるかどうかを確認することができる。 The length of the major axis of the elliptical projection 307 is affected by both the curved shape of the ridge portion 303 and the degree of gloss in the illuminated area 308 . Therefore, for example, if a plurality of regions on the surface of the ridge portion 303 have the same curved shape, by measuring the difference in the length of the major axis of the elliptical projection 307, the degree of glossiness can be determined to be the same. You can check if there is

図4に、図3に示す本実施形態に係る光沢検査装置による投影画像を示す。図4(a)は被検体の照射部分の光沢度が基準範囲内にある場合、図4(b)は被検体の照射部分の光沢度が低下している場合の図である。図4(a)及び図4(b)に示す投影画像はいずれも、図4の鉛直方向に長軸を有する楕円形となっている。図4(a)に示す投影画像と比較して、図4(b)に示す投影画像は、楕円形の短軸方向に広がりが観られており、図4(b)は被検体の照射部分の光沢度が低下していることについて、図4を目視することによっても確認することができる。 FIG. 4 shows an image projected by the gloss inspection apparatus according to this embodiment shown in FIG. FIG. 4A shows a case where the glossiness of the irradiated portion of the subject is within the reference range, and FIG. 4B shows a case where the glossiness of the irradiated portion of the subject is low. Both of the projected images shown in FIGS. 4A and 4B are ellipsoids having a major axis in the vertical direction of FIG. Compared with the projection image shown in FIG. 4(a), the projection image shown in FIG. 4(b) is seen to spread in the minor axis direction of the ellipse. It can also be confirmed by visually observing FIG.

図5に、図4の投影画像の、図面内横方向の位置に対する輝度の変化を示すグラフを示す。図5のデータAは、図4(a)の線aにおける輝度の変化を、図5のデータBは、図4(b)の線bにおける輝度の変化を示している。図5のデータAと比較すると、図5のデータBは位置に対して輝度の分布に広がりが観られることがわかる。図5によって、図4の投影画像の輝度の分布の広がりを数値によって表すことができ、従って、光沢の変化の程度を数値で表すことができる。 FIG. 5 shows a graph showing changes in brightness of the projection image of FIG. 4 with respect to the position in the horizontal direction of the drawing. Data A in FIG. 5 indicates changes in brightness along line a in FIG. 4A, and data B in FIG. 5 indicates changes in brightness along line b in FIG. 4B. As compared with data A in FIG. 5, data B in FIG. 5 shows spread in luminance distribution with respect to position. 5, the spread of the luminance distribution of the projection image of FIG. 4 can be expressed numerically, and therefore the degree of change in gloss can be numerically expressed.

図6は線集中度フィルタによる処理画像である。前出の図4に示す投影画像に対して、線集中度フィルタ(Line Concentration Filter、LCF)処理を行った。LCF処理とは、輝度の勾配が大きい程、白くなるように表示した画像処理である。図6に、図4に示す投影画像に対してLCF処理を行った結果を示す。図6のLCF処理は、図4の画面内横方向の輝度の勾配に対して処理を行っている。図6(a)に示すLCF処理を行った投影画像と比較して、図6(b)に示すLCF処理を行った投影画像は、楕円形の短軸方向に広がりが観られる。図4(a)と図4(b)のそれぞれに示す投影画像の差異と比較すると、図6(a)と図6(b)のそれぞれに示すLCF処理を行った投影画像の差異が顕著であることがわかる。 FIG. 6 is an image processed by the line convergence degree filter. A line concentration filter (LCF) process was performed on the projected image shown in FIG. 4 above. The LCF processing is an image processing that displays an image in such a way that it becomes whiter as the luminance gradient increases. FIG. 6 shows the result of performing LCF processing on the projection image shown in FIG. The LCF processing in FIG. 6 is performed on the luminance gradient in the horizontal direction within the screen in FIG. Compared with the LCF-processed projection image shown in FIG. 6A, the LCF-processed projection image shown in FIG. Compared with the difference between the projection images shown in FIGS. 4A and 4B, the difference between the LCF-processed projection images shown in FIGS. 6A and 6B is remarkable. I know there is.

図7のフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る光沢検査方法を説明する。ステップS701において、照射光光源装置により被検査面に照射光を照射する。 A gloss inspection method according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S701, the surface to be inspected is irradiated with irradiation light by the irradiation light source device.

ステップS702において、撮像装置により被検査面からの反射光を撮像する。 In step S702, an imaging device captures an image of reflected light from the surface to be inspected.

ステップS703において、撮像装置によって撮像された反射光の反射光画像を用いて、反射光の拡散度合いに基づいて被検査面の光沢の変化を判定する。 In step S703, the reflected light image of the reflected light captured by the imaging device is used to determine the change in glossiness of the surface to be inspected based on the degree of diffusion of the reflected light.

以上述べたように、被検査面に照射光を照射し、生じた反射光の反射光画像の輝度分布の広がりから、被検査面の光沢の変化を確認することができる。反射光画像の輝度分布の広がりは、目視によって確認することが可能である。反射光画像の輝度分布を数値によって表すことにより、数値に基づいて光沢の変化を確認することができる。さらに、反射光画像に線集中度フィルタ処理を行うことにより、光沢の変化をより明確に確認することができる。 As described above, when the surface to be inspected is irradiated with irradiation light, the change in glossiness of the surface to be inspected can be confirmed from the spread of the luminance distribution of the reflected light image of the reflected light. The spread of the luminance distribution of the reflected light image can be visually confirmed. By expressing the luminance distribution of the reflected light image by numerical values, it is possible to confirm the change in glossiness based on the numerical values. Furthermore, by performing line concentration filter processing on the reflected light image, it is possible to more clearly confirm the change in gloss.

(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る光沢検査装置の一例の概略図を図8に示す。図8に示す光沢検査装置80は、照射光光源装置801と、スクリーン802と、カメラ803と、処理装置804と、設置部805とから構成される。また、図9に、本実施形態に係る光沢検査装置の設置部805がロボットアーム901に取り付けられている様子を示す。
(Second embodiment)
FIG. 8 shows a schematic diagram of an example of the gloss inspection apparatus according to the second embodiment. A gloss inspection apparatus 80 shown in FIG. Further, FIG. 9 shows how the installation section 805 of the gloss inspection apparatus according to this embodiment is attached to the robot arm 901 .

照射光光源装置801と、スクリーン802と、カメラ803は、設置部805に取り付けられており、照射光光源装置801と、スクリーン802と、カメラ803の互いの間の距離と角度は固定されている。設置部805は、図9に示すように、ロボットアーム901の先端に取り付けられており、ロボットアーム901が動作することによって、被検体807の任意の位置に照射光806を照射できるように設置部805を移動させる。照射光光源装置801と、カメラ803と、ロボットアーム901は、処理装置804に接続され、処理装置804によって、照射光光源装置801による照射光806の照射タイミング、カメラ803による撮影のタイミング、設置部805の並行移動及び回転移動動作が制御される。 The illumination light source device 801, the screen 802, and the camera 803 are attached to the installation portion 805, and the distance and angle between the illumination light source device 801, the screen 802, and the camera 803 are fixed. . The installation unit 805 is attached to the tip of the robot arm 901, as shown in FIG. 805 is moved. The irradiation light source device 801, the camera 803, and the robot arm 901 are connected to a processing device 804. The processing device 804 determines the irradiation timing of the irradiation light 806 by the irradiation light source device 801, the timing of photographing by the camera 803, and the setting unit. Translation and rotation movement of 805 are controlled.

まず、照射光光源装置801が被検体807の表面上の所望の位置に照射光806を照射し、反射光808がスクリーン802に投影され、スクリーン802に投影された投影画像809をカメラ803によって撮影できるように、設置部805を平行移動及び回転移動させる。次に、照射光光源装置801によって照射光806を被検体807に照射する。照射光806は被検体807の表面上の照射領域810において反射され、反射光808がスクリーン802に投影される。スクリーン802に投影された反射光808による投影画像809を、カメラ803によって撮影する。撮影された投影画像809は処理装置804に送信される。投影画像809を用いて、処理装置804において被検体807の表面における光沢の変化を判定する。 First, an irradiation light source device 801 irradiates a desired position on the surface of a subject 807 with irradiation light 806, reflected light 808 is projected onto a screen 802, and a projected image 809 projected onto the screen 802 is photographed by a camera 803. The installation portion 805 is translated and rotated as much as possible. Next, the subject 807 is irradiated with irradiation light 806 by the irradiation light source device 801 . Irradiation light 806 is reflected at an irradiation area 810 on the surface of a subject 807 and reflected light 808 is projected onto a screen 802 . A projected image 809 of reflected light 808 projected onto a screen 802 is captured by a camera 803 . The captured projection image 809 is sent to the processing unit 804 . The projection image 809 is used to determine the change in gloss on the surface of the subject 807 in the processing device 804 .

図10を参照しながら、第2の実施形態に係る光沢検査装置によって、被検体上の所定距離ごとに測定を行う検査方法を説明する。図10は、被検体1001の表面上の、所定距離ごとに光沢検査装置によって検査を行う様子を示しており、図10には被検体1001、照射光806、反射光808、投影画像1003―1~1003―n、スクリーン1004のみを示す。被検体1001は図3に示すウィンドウモールと同一のものである。被検体1001の尾根部1002に沿って、所定距離ごとに照射光806の照射とカメラ803による撮影を行い、各照射領域において反射された反射光によるスクリーン1004上の投影画像1003―1~1003―nを得る。 Referring to FIG. 10, a description will be given of an inspection method in which measurements are performed at predetermined distances on a subject using the gloss inspection apparatus according to the second embodiment. FIG. 10 shows how the surface of the object 1001 is inspected by the gloss inspection device at predetermined distances. 1003-n, only screen 1004 is shown. A subject 1001 is the same as the window mall shown in FIG. Along the ridge portion 1002 of the subject 1001, irradiation of the irradiation light 806 and photographing by the camera 803 are performed at predetermined distances, and projected images 1003-1 to 1003- on the screen 1004 by the reflected light reflected in each irradiation area. get n.

設置部805を尾根部1002と平行に一定の速度で移動させる。カメラ803による各照射領域の撮影は、各照射領域間の距離が所望の距離となるように、所定時間ごとに行う。照射光光源装置801からの照射光806の照射タイミングと、カメラ803による撮影のタイミングの同期をとり、カメラ803の撮影のタイミングに合わせて照射光806を照射してもよく、カメラ803による撮影タイミングと同期をとらず、常に照射をオン状態としていても構わない。本実施形態においては、照射光光源装置801からの照射光806の照射は常にオン状態とした。 The installation portion 805 is moved parallel to the ridge portion 1002 at a constant speed. Each irradiation area is photographed by the camera 803 at predetermined time intervals so that the distance between the irradiation areas becomes a desired distance. The irradiation timing of the irradiation light 806 from the irradiation light source device 801 and the timing of photographing by the camera 803 may be synchronized, and the irradiation light 806 may be irradiated in accordance with the photographing timing of the camera 803, or the photographing timing of the camera 803. The irradiation may be always turned on without synchronizing with . In this embodiment, the irradiation of the irradiation light 806 from the irradiation light source device 801 is always on.

投影画像1003―1~1003-nの、それぞれの短軸の長さを算出する。投影画像1003―1~1003-nの、算出されたそれぞれの短軸の長さは、2、1、2、4となり、各照射領域における投影画像の短軸の長さの分布から、光沢度の分布を検出することができる。 The length of each minor axis of the projection images 1003-1 to 1003-n is calculated. The calculated short axis lengths of the projected images 1003-1 to 1003-n are 2, 1, 2, and 4, respectively. distribution can be detected.

以上、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments and the like that are not described here. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the matters specifying the invention according to the valid scope of claims based on the above description.

10、80 光沢検査装置
101、801 照射光光源装置
102、206、207、306、802、1004 スクリーン
103、803 カメラ
104、804 処理装置
105、203、304、806 照射光
106、201、202、807、1001 被検体
107、204、205、305、808 反射光
108、208、209、308、810 照射領域
109、210、211、307、809、1003―1~1003―n 投影画像
301 ウィンドウモール
302 断面
303、1002 尾根部
805 設置部
901 ロボットアーム
10, 80 Gloss inspection device 101, 801 Irradiation light source device 102, 206, 207, 306, 802, 1004 Screen 103, 803 Camera 104, 804 Processing device 105, 203, 304, 806 Irradiation light 106, 201, 202, 807 , 1001 Subject 107, 204, 205, 305, 808 Reflected light 108, 208, 209, 308, 810 Irradiation area 109, 210, 211, 307, 809, 1003-1 to 1003-n Projected image 301 Window mall 302 Cross section 303, 1002 ridge portion 805 installation portion 901 robot arm

Claims (8)

被検査面に照射光を照射する照射光光源装置と、
前記被検査面に照射された前記照射光により生じる反射光を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像される前記反射光の反射光画像によって前記反射光の拡散度合いに基づいて前記被検査面の光沢の変化を判定する解析装置と
を有することを特徴とする光沢検査装置。
an irradiation light source device for irradiating the surface to be inspected with irradiation light;
an imaging device for imaging reflected light generated by the irradiation light applied to the surface to be inspected;
and an analysis device that determines a change in glossiness of the surface to be inspected based on the degree of diffusion of the reflected light from the reflected light image captured by the imaging device.
前記撮像装置は、
スクリーン部と、カメラ部とを有し、
前記スクリーン部に投影された前記反射光を前記カメラ部によって撮影することを特徴とする請求項1に記載の光沢検査装置。
The imaging device is
having a screen section and a camera section,
2. The gloss inspection apparatus according to claim 1, wherein the reflected light projected onto the screen is photographed by the camera.
前記照射光はレーザ光であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光沢検査装置。 3. A gloss inspection apparatus according to claim 1, wherein said irradiation light is laser light. 前記拡散度合いは、前記スクリーン部に投影された前記反射光の投影画像により生じる円形部の半径、楕円形部の短軸の長さ、又は長軸の長さに基づき決定されることを特徴とする請求項2に記載の光沢検査装置。 The degree of diffusion is determined based on the radius of a circular portion, the length of the minor axis of the elliptical portion, or the length of the major axis of the projected image of the reflected light projected onto the screen. The gloss inspection device according to claim 2. 前記照射光光源装置と、前記撮像装置とが、前記被検査面に対して互いに同じ速度及び方向で移動し、前記被検査面上において所定の距離ごとに撮像し、前記解析装置が、得られた前記反射光画像を画像合成して、前記被検査面における光沢の変化の部位及び光沢の変化の程度を判定することを特徴とする請求項2に記載の光沢検査装置。 The irradiation light source device and the imaging device move with respect to the surface to be inspected at the same speed and in the same direction, and capture images of the surface to be inspected at predetermined distances, and the analysis device is obtained. 3. A gloss inspection apparatus according to claim 2, wherein said reflected light images are image-synthesized to determine the portion of gloss change and the degree of gloss change on said surface to be inspected. 前記拡散度合いは、前記投影された前記反射光の前記スクリーン上の位置に対する輝度を測定し、前記輝度の位置分布によって決定されることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の光沢検査装置。 6. The gloss according to any one of claims 2 to 5, wherein the degree of diffusion is determined by measuring the brightness of the projected reflected light with respect to the position on the screen and by the positional distribution of the brightness. inspection equipment. 前記拡散度合いは、前記スクリーン部に生じた前記反射光の投影画像に線集中度フィルタを適用して得た結果に基づき決定されることを特徴とする請求項6に記載の光沢検査装置。 7. The gloss inspection apparatus according to claim 6, wherein the degree of diffusion is determined based on a result obtained by applying a line concentration degree filter to the projected image of the reflected light generated on the screen. 照射光を照射する照射光光源装置と、
前記照射光により生じる反射光を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像される前記反射光の反射光画像によって前記反射光の拡散度合いに基づいて前記被検査面の光沢の変化を判定する処理装置と
を有する光沢検査装置における光沢検査方法であって、
前記照射光光源装置により被検査面に前記照射光を照射する照射ステップと、
前記撮像装置により前記反射光を撮像する撮像ステップと、
前記処理装置により前記被検査面の光沢の変化を判定する判定ステップと
を備えたことを特徴とする光沢検査方法。
an irradiation light source device that emits irradiation light;
an imaging device that captures reflected light generated by the irradiation light;
A gloss inspection method in a gloss inspection device, comprising: a processing device that determines a change in gloss of the surface to be inspected based on a degree of diffusion of the reflected light from a reflected light image of the reflected light captured by the imaging device; ,
an irradiation step of irradiating the surface to be inspected with the irradiation light from the irradiation light source device;
an imaging step of imaging the reflected light with the imaging device;
and a determination step of determining a change in gloss of the surface to be inspected by the processing device.
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