JP3204442B2 - Surface defect inspection equipment - Google Patents

Surface defect inspection equipment

Info

Publication number
JP3204442B2
JP3204442B2 JP13903796A JP13903796A JP3204442B2 JP 3204442 B2 JP3204442 B2 JP 3204442B2 JP 13903796 A JP13903796 A JP 13903796A JP 13903796 A JP13903796 A JP 13903796A JP 3204442 B2 JP3204442 B2 JP 3204442B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inspected
light
luminance
image
defect inspection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP13903796A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09318337A (en
Inventor
田 清 吉
西 正 則 今
木 裕 鈴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP13903796A priority Critical patent/JP3204442B2/en
Publication of JPH09318337A publication Critical patent/JPH09318337A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3204442B2 publication Critical patent/JP3204442B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Input (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車の
ボディの塗装面における凹凸等の表面欠陥を検出するの
に用いる表面欠陥検査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface defect inspection apparatus used for detecting surface defects such as irregularities on a painted surface of an automobile body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の表面欠陥検査装置としては、例え
ば、特開昭64−38638号公報などに記載されたも
のがある。
2. Description of the Related Art As a conventional surface defect inspection apparatus, for example, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-38638.

【0003】同公報に記載された装置では、被検査体の
被検査面上に光の帯を形成し、この光の帯をカメラによ
り撮像すると共に、この光の帯を移動させてその反射像
を連続且つ段階的に記録し、最終的にこれらの部分的な
像の記録を全体像に編集して、被検査面上の欠陥および
この欠陥の座標情報を出力するようになっている。
In the apparatus described in the publication, a band of light is formed on a surface to be inspected of an object to be inspected, and the band of light is imaged by a camera, and the band of light is moved to reflect the image. Is recorded continuously and stepwise, and finally, the recording of these partial images is edited into the whole image, and the defect on the surface to be inspected and the coordinate information of this defect are output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の表面欠陥検査装置にあっては、例えば、
自動車のボディのように複雑な曲面を有する被検査体を
対象とした場合、曲面部分では光の帯の反射方向が曲率
に応じて変化するため、その反射像を常にカメラのイメ
ージセンタに映し出すための制御が必要になり、さら
に、自動車のボディの曲面は部位や車種毎に異なるた
め、制御がより複雑になるという問題があり、このよう
な問題を解決することが課題であった。
However, in the conventional surface defect inspection apparatus as described above, for example,
When the inspection target has a complicated curved surface such as a car body, the reflection direction of the light band changes according to the curvature at the curved portion, so that the reflected image is always projected on the image center of the camera. Is required, and since the curved surface of the body of the automobile differs for each part or vehicle type, there is a problem that the control becomes more complicated, and it has been a problem to solve such a problem.

【0005】また、欠陥の検出は、光の帯の反射像にお
いて暗部または光の帯における像の輪郭変化として現れ
ることを利用するものであるが、それを自動的にかつ安
定的に検出する方法や装置については何んら考慮がなさ
れていないという問題があり、このような問題を解決す
ることが課題であった。
The detection of a defect utilizes the fact that it appears as a change in the contour of an image in a dark part or a light band in a reflection image of the light band. A method of automatically and stably detecting the defect is used. There is a problem that no consideration is given to the device and the device, and it has been a problem to solve such a problem.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、被検査面が複雑な曲面であっても、簡単
な制御で表面欠陥を自動的に且つ精度良く高速に処理し
て検出することができ、同時に、蛍光灯等の照明手段の
照度劣化に対しても安定的な照度および輝度を確保する
ことが可能であり、さらに、照度劣化状態から蛍光灯等
の照明手段の交換タイミングを指示することにより、安
定した欠陥検出性能の確保を図ることが可能である表面
欠陥検査装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. Even if the surface to be inspected is a complicated curved surface, surface defects can be detected automatically and accurately at high speed with a simple control. It is possible to process and detect, and at the same time, it is possible to secure stable illuminance and luminance against illuminance deterioration of illumination means such as a fluorescent lamp. It is an object of the present invention to provide a surface defect inspection apparatus capable of ensuring stable defect detection performance by instructing the replacement timing of the means.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる表面欠陥
検査装置は、請求項1に記載しているように、被検査体
の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づ
いて受光画像を作成し、この受光画像に基づいて被検査
面上の欠陥を検出する表面欠陥検査装置において、被検
査体を囲む門型形状を成し且つ被検査面上に所定の明暗
パターンを形成する照明手段と、被検査体を囲む門型形
状を成し且つ被検査面からの反射光に基づいて受光画像
を作成する複数の撮像装置が取り付けられた撮像装置固
定手段と、撮像装置により得られた受光画像に基づいて
被検査面上の欠陥を検出してその結果を出力する検査処
理手段と、撮像装置により得られた受光画像に基づいて
輝度レベルを計測して輝度の所定値との比較により輝度
の異常有無を判定する輝度判定手段を備え、照明手段
は、白色の背景板に、ほぼ等間隔に配置された複数の光
源を備えると共に、光源の被検査面側に、光透過部と艶
消し黒色部を交互に配置した光拡散シートを備え、光源
からの光を光拡散シートの光透過部に通すことにより被
検査面上に明暗パターンを形成する手段であり、照明手
段の光拡散シートは、被検査体を囲む門型形状を成す艶
消し黒色のシートガイドに張ってあり、シートガイド
は、光源および背景板から移動可能であり、照明手段お
よび撮像装置固定手段の門型内部に被検査体を通過させ
て被検査面の欠陥検査と輝度検査を例えば同時に行う構
成としたことを特徴としており、このような構成を上記
課題を解決するための手段としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface defect inspection apparatus for irradiating a surface of an object to be inspected with light and reflecting light from the surface to be inspected. A surface defect inspection apparatus that creates a light-receiving image based on the light-receiving image and detects a defect on the surface to be inspected based on the light-receiving image. Illumination means for forming a pattern; imaging apparatus fixing means having a portal shape surrounding an object to be inspected, and a plurality of imaging apparatuses for producing a light-receiving image based on light reflected from the surface to be inspected; Inspection processing means for detecting a defect on the surface to be inspected based on the received light image obtained by the apparatus and outputting the result; and measuring a luminance level based on the received light image obtained by the imaging device to determine a predetermined luminance. Judgment of abnormal brightness by comparing with the value The illuminating means includes a plurality of light sources arranged at substantially equal intervals on a white background plate, and alternates light transmitting portions and matte black portions on the inspection surface side of the light sources. A light-diffusing sheet disposed on the surface to be inspected by passing light from a light source through a light-transmitting portion of the light-diffusing sheet. It is stretched over a matte black sheet guide forming a surrounding gate shape, and the sheet guide is movable from a light source and a background plate, and passes an object to be inspected inside the gate shape of the lighting means and the imaging device fixing means. It is characterized in that the defect inspection and the luminance inspection of the surface to be inspected are performed, for example, simultaneously, and such a configuration is a means for solving the above-mentioned problem.

【0008】本発明に係わる表面欠陥検査装置の実施態
様においては、請求項2に記載しているように、照明手
段の門型形状は、被検査体の移動方向の正面輪郭にほぼ
適合した形状である構成のものとすることができる。
[0008] In the embodiment of the surface defect inspection apparatus according to the present invention, as described in claim 2, the portal shape of the illuminating means has a shape substantially conforming to the front contour in the moving direction of the inspection object. The configuration may be as follows.

【0009】同じく、本発明に係わる表面欠陥検査装置
の実施態様においては、請求項3に記載しているよう
に、撮像装置固定手段の門型形状は、被検査体の移動方
向の正面輪郭にほぼ適合した形状である構成のものとす
ることができ、請求項4に記載しているように、撮像装
置はCCDカメラであって、各CCDカメラによる全体
の視野が被検査体の移動方向の正面輪郭に沿った連続し
た帯状を成すと共に、隣接するCCDカメラ同士の視野
が所定の領域でオーバーラップしており、且つ被検査体
の移動方向とCCDカメラの受光画像における水平もし
くは垂直方向とを一致させた構成のものとすることがで
き、請求項5に記載しているように、明暗パターンは、
CCDカメラに映る明暗パターン数に基づいて明暗パタ
ーンの間隔が変化する構成のものとすることができる。
Similarly, in the embodiment of the surface defect inspection apparatus according to the present invention, as described in claim 3, the gate-shaped shape of the image pickup apparatus fixing means is formed in a front contour in the moving direction of the inspection object. The image pickup device may be a CCD camera, and the entire field of view of each of the CCD cameras may correspond to the moving direction of the object to be inspected. In addition to forming a continuous band along the front contour, the fields of view of adjacent CCD cameras overlap in a predetermined area, and the moving direction of the object to be inspected and the horizontal or vertical direction in the received image of the CCD camera are The light and dark patterns may be of a matched configuration, as described in claim 5.
A configuration in which the interval between the light and dark patterns changes based on the number of light and dark patterns reflected on the CCD camera can be adopted.

【0010】同じく、本発明に係わる表面欠陥検査装置
の実施態様においては、請求項6に記載しているよう
に、CCDカメラの視野調整、ピント調整およびオーバ
ーラップ量調整は、被検査体の移動方向の正面輪郭にほ
ぼ適合した形状を成し且つその表面に所定間隔の線(格
子線等をも含む)もしくは点の図形が描かれた参照モデ
ルを用いて行う構成のものとすることができ、請求項7
に記載しているように、参照モデルは、被検査体の移動
方向に対する横断面のうちの最大の横断面輪郭にほぼ適
合した形状である構成のものとすることができ、請求項
8に記載しているように、参照モデルの図形の線以外の
部分の色が被検査体の被検査面の塗装色で最も明度の高
い色であって、上記参照モデルの表面を撮像しながらC
CDカメラのレンズ絞りおよびシャッタースピードを調
整する構成のものとすることができ、請求項9に記載し
ているように、被検査面の塗装色で塗装され且つカメラ
視野より大きいテストピースを参照モデルの表面に接し
て設け、テストピースを撮像しながらCCDカメラのレ
ンズ絞りおよびシャッタースピードを調整する構成のも
のとすることができる。
Similarly, in the embodiment of the surface defect inspection apparatus according to the present invention, the visual field adjustment, the focus adjustment and the overlap amount adjustment of the CCD camera are performed by moving the inspection object. It can be configured to use a reference model that has a shape that is substantially adapted to the frontal contour in the direction and that has lines (including grid lines or the like) or point figures drawn on the surface thereof. , Claim 7
As described in the above, the reference model may be configured so as to have a shape substantially conforming to the maximum cross-sectional profile of the cross-section in the moving direction of the test object. As described above, the color of the part other than the line of the figure of the reference model is the color with the highest lightness in the paint color of the surface to be inspected of the object to be inspected.
A test piece painted in the paint color of the surface to be inspected and larger than the camera field of view, as described in claim 9, may be configured to adjust the lens aperture and shutter speed of the CD camera. To adjust the lens aperture and shutter speed of the CCD camera while imaging the test piece.

【0011】同じく、本発明に係わる表面欠陥検査装置
の実施態様においては、請求項10に記載しているよう
に、検査処理手段は、複数の撮像装置で得られた受光画
像の画像データにおける空間周波数成分のうち高い周波
数領域で且つレベルが所定値以上の成分のみを抽出する
画像強調処理手段と、画像強調処理手段からの時間的に
異なる画像データにおいて被検査体の移動量および移動
方向が所定の条件で一致する目標部分を検出する追跡処
理手段を備えている構成のものとすることができ、請求
項11に記載しているように、検査処理手段は、検査開
始および検査終了を判断する検査開始終了判定手段と、
検査開始から被検査体の移動量を測定する移動量測定手
段を備え、これらの手段から得た情報に基づいて追跡処
理手段で検出した目標部分の被検査面上の位置を算出
し、その結果を被検査体の展開図上に表示する手段を備
えている構成のものとすることができ、請求項12に記
載しているように、被検査体の展開図は、被検査体に対
する撮像装置の取付角度および画角に基づいて描かれて
いる構成のものとすることができ、請求項13に記載し
ているように、被検査体が照明手段および撮像装置固定
手段の門型内部を通過し且つ被検査面の検査を行ってい
る際に被検査体とこの被検査体を移動させる搬送コンベ
アの速度とを一致させる速度一致手段を備えた構成のも
のとすることができる。
[0011] Similarly, in an embodiment of the surface defect inspection apparatus according to the present invention, as set forth in claim 10, the inspection processing means is configured to perform spatial inspection in image data of a received light image obtained by a plurality of imaging devices. An image enhancement processing means for extracting only a component having a level equal to or higher than a predetermined value in a high frequency region of the frequency components, and a movement amount and a movement direction of the object to be inspected are predetermined in image data temporally different from the image enhancement processing means. And a tracking processing unit that detects a target portion that matches under the condition of (1). The inspection processing unit determines an inspection start and an inspection end as described in claim 11. Inspection start / end determination means,
A movement amount measuring means for measuring a movement amount of the object to be inspected from the start of the inspection is provided. Based on information obtained from these means, a position of the target portion detected by the tracking processing means on the surface to be inspected is calculated. May be provided on a developed view of the object to be inspected. As described in claim 12, the developed view of the object to be inspected is an imaging device for the object to be inspected. The object to be inspected passes through the inside of the portal of the illuminating means and the image capturing apparatus fixing means, as described in claim 13. In addition, it is possible to provide a structure provided with a speed matching means for matching the speed of the object to be inspected and the speed of the transport conveyor for moving the object to be inspected during the inspection of the surface to be inspected.

【0012】同じく、本発明に係わる表面欠陥検査装置
の実施態様においては、請求項14に記載しているよう
に、輝度判定手段は、撮像装置により得られた画像から
濃淡輝度レベルを各カメラ毎に算出する輝度算出手段
と、輝度算出手段により得られた算出濃淡輝度レベルと
所定の輝度管理値とを比較して輝度調整の判断をする輝
度調整判定手段を備えている構成のものとすることがで
き、請求項15に記載しているように、輝度判定手段
は、撮像装置により得られた画像から濃淡輝度レベルを
各カメラ毎に算出する輝度算出手段と、輝度算出手段に
より得られた算出濃淡輝度レベルと所定の輝度管理値と
を比較して輝度調整の判断をする輝度調整判定手段と、
輝度調整判定手段からの情報に基づいて照明手段の照明
調整を行う輝度調整手段を備えている構成のものとする
ことができ、請求項16に記載しているように、輝度判
定手段は、撮像装置により得られた画像から濃淡輝度レ
ベルを各カメラ毎に算出する輝度算出手段と、輝度算出
手段により得られた算出濃淡輝度レベルと所定の輝度管
理値とを比較して輝度調整の判断をする輝度調整判定手
段と、輝度調整判定手段からの情報に基づいてカメラの
絞り調整を自動で行う輝度調整手段を備えている構成の
ものとすることができる。
[0012] Similarly, in an embodiment of the surface defect inspection apparatus according to the present invention, as described in claim 14, the luminance determining means determines a gray level luminance level from each image obtained by the image pickup apparatus for each camera. And a brightness adjustment determining means for comparing the calculated density brightness level obtained by the brightness calculating means with a predetermined brightness management value to determine brightness adjustment. As described in claim 15, the luminance determining means calculates a luminance level for each camera from an image obtained by the imaging device, and a luminance value obtained by the luminance calculating means. Brightness adjustment determining means for determining brightness adjustment by comparing the grayscale brightness level with a predetermined brightness management value;
The image processing apparatus may include a luminance adjustment unit that performs illumination adjustment of the illumination unit based on information from the luminance adjustment determination unit. A luminance calculating unit that calculates a gray-scale luminance level for each camera from an image obtained by the apparatus, and comparing the calculated gray-scale luminance level obtained by the luminance calculating unit with a predetermined luminance management value to determine luminance adjustment. A configuration may be provided that includes a luminance adjustment determining unit and a luminance adjusting unit that automatically adjusts the aperture of the camera based on information from the luminance adjustment determining unit.

【0013】同じく、本発明に係わる表面欠陥検査装置
の実施態様においては、請求項17に記載しているよう
に、輝度調整手段は、照明手段の照度を測定する照度測
定手段と、照度管理値に合わせて証明手段の照度を制御
する照度制御手段を備えている構成のものとすることが
でき、請求項18に記載しているように、輝度調整手段
は、照度制御手段において電圧等の出力をある一定値以
上に上げても照度が上がらない場合は蛍光灯の特性劣化
(寿命)であると判断し、蛍光灯交換指示を行う構成の
ものとすることができ、請求項19に記載しているよう
に、各照明器に蛍光灯玉切れセンサーを取り付け、輝度
判定手段より蛍光灯玉切れ時の交換指示を行う構成のも
のとすることができる。
[0013] Similarly, in an embodiment of the surface defect inspection apparatus according to the present invention, as described in claim 17, the luminance adjusting means includes: an illuminance measuring means for measuring the illuminance of the illuminating means; The illumination control means may control the illuminance of the proving means in accordance with the illumination control means, and the brightness adjustment means may output the voltage or the like in the illuminance control means. If the illuminance does not increase even if is increased to a certain value or more, it is determined that the characteristic of the fluorescent lamp has deteriorated (lifetime), and a fluorescent lamp replacement instruction is issued. As described above, it is possible to adopt a configuration in which a fluorescent lamp burnout sensor is attached to each illuminator, and a replacement instruction is given by the luminance determining means when the fluorescent lamp burns out.

【0014】同じく、本発明に係わる表面欠陥検査装置
の実施態様においては、請求項20に記載しているよう
に、輝度判定手段は、撮像装置により得られた画像から
濃淡輝度レベルを各カメラ毎に算出する輝度算出手段
と、塗装色情報を提供する塗料情報入力手段からの色情
報と輝度算出手段からの算出濃淡輝度レベルと塗装色毎
に設定された所定の輝度管理値とを比較して輝度調整の
判断をする輝度調整判断手段と、輝度調整判断手段から
の情報に基づいて照明手段の照度調整を行う輝度調整手
段を備えている構成のものとすることができる。また、
本発明に係わる表面欠陥検査装置は、請求項21に記載
しているように、被検査体の被検査面に光を照射し、被
検査面からの反射光に基づいて受光画像を作成し、この
受光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検出する表面欠
陥検査装置において、被検査体を囲む門型形状を成し且
つ被検査面上に所定の明暗パターンを形成する照明手段
と、被検査体を囲む門型形状を成し且つ被検査面からの
反射光に基づいて受光画像を作成する複数の撮像装置が
取り付けられた撮像装置固定手段と、撮像装置により得
られた受光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検出して
その結果を出力する検査処理手段と、撮像装置により得
られた受光画像に基づいて輝度レベルを計測して輝度の
所定値との比較により輝度の異常有無を判定する輝度判
定手段を備え、輝度判定手段は、撮像装置により得られ
た画像から濃淡輝度レベルを各カメラ毎に算出する輝度
算出手段と、塗装色情報を提供する塗料情報入力手段か
らの色情報と輝度算出手段からの算出濃淡輝度レベルと
塗装色毎に設定された所定の輝度管理値とを比較して輝
度調整の判断をする輝度調整判断手段と、輝度調整判断
手段からの情報に基づいて照明手段の照度調整を行う輝
度調整手段を備え、照明手段および撮像装置固定手段の
門型内部に被検査体を通過させて被検査面の欠陥検査と
輝度検査を行うことを特徴としている。
Similarly, in an embodiment of the surface defect inspection apparatus according to the present invention, as set forth in claim 20, the luminance determining means determines a gray level luminance level for each camera from an image obtained by the imaging apparatus. The brightness calculation means to calculate the color information from the paint information input means to provide the paint color information and the calculated brightness intensity level from the brightness calculation means and compare the predetermined brightness management value set for each paint color The configuration may include a luminance adjustment determining unit for determining the luminance adjustment, and a luminance adjusting unit for adjusting the illuminance of the lighting unit based on information from the luminance adjustment determining unit. Also,
The surface defect inspection device according to the present invention, as described in claim 21, irradiates the inspection surface of the inspection object with light, creates a light receiving image based on the reflected light from the inspection surface, In a surface defect inspection apparatus for detecting a defect on a surface to be inspected on the basis of the received light image, an illuminating means for forming a gate-shaped shape surrounding the object to be inspected and forming a predetermined light and dark pattern on the surface to be inspected; An imaging device fixing means having a portal shape surrounding the inspection object and having a plurality of imaging devices attached thereto for creating a light reception image based on light reflected from the surface to be inspected, and a light reception image obtained by the imaging device; Inspection processing means for detecting a defect on the surface to be inspected and outputting the result, and measuring the luminance level based on the received light image obtained by the imaging device and comparing the luminance level with a predetermined value to determine whether the luminance is abnormal. Brightness determination means for determining The judging means comprises: a luminance calculating means for calculating, for each camera, a gray-scale luminance level from an image obtained by the imaging device; a color information from a paint information inputting means for providing paint color information; and a calculated gray-scale luminance from the luminance calculating means. Brightness adjustment determining means for determining the brightness adjustment by comparing the level with a predetermined brightness management value set for each paint color; and brightness adjustment for adjusting the illuminance of the lighting means based on information from the brightness adjustment determining means. Means for inspecting the surface to be inspected for defects and inspecting the luminance by passing the object to be inspected through the portals of the illuminating means and the imaging device fixing means.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明の請求項1に係わる表面欠陥検査
装置によれば、被検査体を囲む門型形状を成す照明手
段、および同じく被検査体を囲む門型形状を成し且つ撮
像装置を備えた撮像装置固定手段を採用し、被検査面上
に光の明暗パターンを形成すると共に、照明手段および
撮像装置固定手段の門型内部に被検査体を通過させて被
検査面の欠陥検査と輝度検査を行うようにしたから、被
検査面に複雑な曲面がある場合であっても、被検査面全
体に対する照明および撮像の条件をほぼ均等にすること
ができ、照明手段や撮像装置さらには被検査体に対して
何ら複雑な制御を行うことなく、簡単な制御で表面欠陥
を自動的に且つ精度良くしかも高速に検出することがで
きると共に、蛍光灯等の照明手段の照度劣化に対しても
安定的な照度および輝度を確保することが可能であり、
さらに、照度劣化状態から蛍光灯等の照明手段の交換タ
イミングを指示することにより、安定した欠陥検出性能
の確保を実現することが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。また、光拡散シートを備えた照明
手段の採用により、明暗パターンをより正確に形成する
ことができ、表面欠陥の検出のさらなる容易化および精
度向上に貢献し得ると共に、光拡散シートを張ったシー
トガイドの移動により、当該シートガイド、光源および
背景板のメンテナンスにも容易に対処することができ
る。
According to the surface defect inspection apparatus according to the first aspect of the present invention, the illuminating means having a portal shape surrounding the inspection object, and the imaging device having the portal shape surrounding the inspection object as well. An imaging device fixing means provided with a device is used to form a light / dark pattern of light on the surface to be inspected, and a defect is inspected on the surface to be inspected by passing the object to be inspected through the inside of the portal of the illuminating device and the fixing device for the imaging device. And the luminance test, even if the surface to be inspected has a complicated curved surface, the illumination and imaging conditions for the entire surface to be inspected can be made substantially equal, and the illumination means, the imaging device, and the like. Can detect surface defects automatically, accurately and at high speed with simple control without performing any complicated control on the object to be inspected. Even stable illumination and It is possible to ensure a degree,
Further, by instructing the replacement timing of the illumination means such as a fluorescent lamp from the illuminance deterioration state, a remarkably excellent effect that stable defect detection performance can be ensured can be achieved. In addition, by adopting the illumination means having the light diffusion sheet, the light and dark pattern can be formed more accurately, which can contribute to further simplification of detection of surface defects and improvement of accuracy, and a sheet on which the light diffusion sheet is stretched. The movement of the guide can easily cope with the maintenance of the sheet guide, the light source, and the background plate.

【0016】本発明の請求項2に係わる表面欠陥検査装
置によれば、照明手段の門型形状は被検査体の移動方向
の正面輪郭にほぼ適合した形状にしたので、請求項1の
効果に加えて、被検査面全体に対する照明条件をより一
層均一なものにすることができ、表面欠陥の検出をより
容易に且つより精度よく行うことができる。
According to the surface defect inspection apparatus of the second aspect of the present invention, the portal shape of the illuminating means is substantially adapted to the front contour in the moving direction of the object to be inspected. In addition, the illumination conditions for the entire surface to be inspected can be made more uniform, and surface defects can be detected more easily and more accurately.

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】本発明の請求項3に係わる表面欠陥検査装
置によれば、撮像装置固定手段の門型形状を被検査物体
の移動方向の正面輪郭にほぼ適合した形状にしたので、
請求項1の効果に加えて、被検査面全体に対する撮像条
件をより一層均一なものにすることができ、表面欠陥の
検出をより容易に且つより精度よく行うことができる。
According to the surface defect inspection apparatus of the third aspect of the present invention, the gate-shaped shape of the image pickup device fixing means has a shape substantially adapted to the front contour in the moving direction of the object to be inspected.
In addition to the effects of the first aspect, the imaging conditions for the entire surface to be inspected can be made more uniform, and surface defects can be detected more easily and more accurately.

【0020】本発明の請求項4に係わる表面欠陥検査装
置によれば、請求項1および3の効果に加えて、被検査
面全体を隙間なく検査することができ、検査のさらなる
精度の向上を実現することができる。
According to the surface defect inspection apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and third aspects, the entire surface to be inspected can be inspected without gaps, and the inspection accuracy can be further improved. Can be realized.

【0021】本発明の請求項5に係わる表面欠陥検査装
置によれば、請求項4の効果に加えて、検査精度をより
一層向上させることができる。
According to the surface defect inspection apparatus of the fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the fourth aspect, the inspection accuracy can be further improved.

【0022】本発明の請求項6〜9に係わる表面欠陥検
査装置によれば、請求項4および5の効果に加えて、参
照モデルの採用によって、撮像装置の調整をより容易に
且つより迅速に行うことができるとともに、検査精度を
より一層向上させることができる。
According to the surface defect inspection apparatus according to the sixth to ninth aspects of the present invention, in addition to the effects of the fourth and fifth aspects, the use of the reference model makes it easier and quicker to adjust the imaging apparatus. And the inspection accuracy can be further improved.

【0023】本発明の請求項10に係わる表面欠陥検査
装置によれば、請求項1の効果に加えて、表面欠陥をよ
り迅速に且つより正確に検出することができ、また、本
発明の請求項11に係わる表面欠陥検査装置によれば、
請求項10の効果に加えて、被検査体の展開図上におい
て表面欠陥を容易に認識することができ、後の修正作業
などに活用することが容易であり、さらに、本発明の請
求項12に係わる表面欠陥検査装置によれば、請求項1
1の効果に加えて、被検査体の展開図上における表面欠
陥の位置をより正確に表示することができる。
According to the surface defect inspection apparatus of the tenth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, surface defects can be detected more quickly and more accurately. According to the surface defect inspection device according to item 11,
In addition to the effects of the tenth aspect, surface defects can be easily recognized on the developed view of the inspection object, and it is easy to utilize it for subsequent repair work, and the like. According to the surface defect inspection apparatus according to the above,
In addition to the effect of 1, the position of the surface defect on the developed view of the inspection object can be displayed more accurately.

【0024】さらに、本発明の請求項13に係わる表面
欠陥検査装置によれば、請求項1、10および11の効
果に加えて、被検査体と搬送コンベアの速度を確実に一
致させることができ、検査精度ならびに展開図上におけ
る表面欠陥の表示の精度をより一層高めることができ
る。
Further, according to the surface defect inspection apparatus according to the thirteenth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first, tenth and eleventh aspects, the speed of the object to be inspected and the speed of the transport conveyor can be surely matched. In addition, the inspection accuracy and the accuracy of displaying surface defects on a developed view can be further improved.

【0025】さらに、本発明の請求項14ないし16に
係わる表面欠陥検査装置によれば、輝度判定手段によっ
て照明手段による輝度調整を行うようにしているので、
蛍光灯等の照明手段の照度劣化に対しても安定的な照度
および輝度を確保することが可能であることから、精度
の高い表面欠陥検査を行うことができる。
Further, according to the surface defect inspection apparatus according to the fourteenth to sixteenth aspects of the present invention, since the luminance adjustment by the illumination means is performed by the luminance judgment means,
Since stable illuminance and luminance can be ensured even when the illuminance of an illuminating device such as a fluorescent lamp is degraded, highly accurate surface defect inspection can be performed.

【0026】さらにまた、本発明の請求項17ないし1
9に係わる表面欠陥検査装置によれば、照明手段による
照度を一定のものに確保することができると共に、蛍光
灯等の玉切れ指示を行うことができるので、より一層安
定した欠陥検出性能の確保を実現することができる。
Further, claims 17 to 1 of the present invention.
According to the surface defect inspection apparatus according to No. 9, the illuminance by the illuminating means can be maintained at a constant level, and it is possible to instruct the burnout of a fluorescent lamp or the like, thereby ensuring more stable defect detection performance. Can be realized.

【0027】さらにまた、本発明の請求項20に係わる
表面欠陥検査装置によれば、塗装色を考慮したうえで照
明手段による照度調整を行うことが可能となるので、塗
装色に影響されることなく表面欠陥の検査精度を高める
ことができる。
Further, according to the surface defect inspection apparatus according to the twentieth aspect of the present invention, it is possible to adjust the illuminance by the illuminating means in consideration of the paint color, so that it is not affected by the paint color. Inspection accuracy of surface defects can be improved without any problem.

【0028】[0028]

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明に係わる表面
欠陥検査装置の一実施例を説明する。この実施例では、
被検査体である自動車のボディにおいて、被検査面であ
る塗装面の欠陥を検査する場合を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a surface defect inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this example,
The figure shows a case where a defect of a painted surface, which is a surface to be inspected, is inspected in a body of an automobile, which is an object to be inspected.

【0029】この実施例による表面欠陥検査装置は、図
1〜図3に示すように、照明手段1と、撮像装置固定手
段2と、撮像装置固定手段2に取り付けられた複数の撮
像装置3と、検査処理手段4を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the surface defect inspection apparatus according to this embodiment includes an illuminating unit 1, an imaging unit fixing unit 2, and a plurality of imaging units 3 attached to the imaging unit fixing unit 2. , Inspection processing means 4.

【0030】このうち、照明手段1は、ボディ5の移動
方向の正面輪郭にほぼ適合した門型(アーチ)形状を成
し、被検査面上に所定の明暗パターンを映し出すように
構成されている。
The illuminating means 1 has a gate-shaped (arch) shape substantially adapted to the front contour of the body 5 in the moving direction, and is configured to project a predetermined light / dark pattern on the surface to be inspected. .

【0031】また、撮像装置固定手段2は、照明手段1
とほぼ同一形状で照明手段1に並設されている。
Further, the image pickup device fixing means 2 includes an illumination means 1
And are arranged in parallel with the illumination means 1 in substantially the same shape.

【0032】さらに、撮像装置3は、CCDカメラ(以
下「カメラ3」と記す)であって、明暗パターンの映る
被検査面を撮像するように、撮像装置固定手段2の所定
の位置に各々取付け固定してある。
Further, the image pickup device 3 is a CCD camera (hereinafter referred to as "camera 3"), and is attached to a predetermined position of the image pickup device fixing means 2 so as to pick up an image of a surface to be inspected on which a light and dark pattern is reflected. It is fixed.

【0033】さらにまた、検査処理手段4は、主に、画
像強調処理手段41、追跡処理手段42、輝度判定手段
43aおよび欠陥出力手段43bを備えたホストコンピ
ュータ43、プリンター44等で構成してある。
Further, the inspection processing means 4 is mainly composed of an image emphasis processing means 41, a tracking processing means 42, a host computer 43 provided with a luminance judgment means 43a and a defect output means 43b, a printer 44 and the like. .

【0034】そして、カメラ3により得られる明暗パタ
ーンのある受光画像を明暗パターンに平行の走査線によ
りエッジ(孤立点)抽出処理し、画像強調処理手段41
および追跡処理手段42によって算出された濃淡輝度レ
ベルの最大および平均最大輝度値と輝度の所定値とを比
較して濃淡輝度レベルの正常異常の判断を輝度判定手段
43aで行う。そして、輝度判定手段43aによる濃淡
輝度レベルの判定結果と欠陥出力手段43bによる欠陥
検査結果をプリンター44で出力する。
Then, an edge (isolated point) extraction process is performed on the light-receiving image having the light-dark pattern obtained by the camera 3 by a scanning line parallel to the light-dark pattern, and image enhancement processing means 41
The luminance judging unit 43a compares the maximum and average maximum luminance values of the gray-scale luminance levels calculated by the tracking processing unit 42 with a predetermined luminance value, and determines whether the gray-scale luminance level is normal or abnormal. Then, the printer 44 outputs the results of the determination of the gray-scale brightness level by the brightness determination unit 43a and the defect inspection results by the defect output unit 43b.

【0035】さらにまた、ボディ5は、台車6に載せら
れると共に、レール7および搬送コンベア8によって照
明手段1および撮像装置固定手段2の門型内部を移動
し、その間に検査処理手段4で所定の処理が行われ、被
検査面であるボディ5の塗装面の検査が行われる。
Further, the body 5 is placed on the trolley 6, and is moved inside the gantry of the illuminating means 1 and the image pickup device fixing means 2 by the rail 7 and the conveyor 8 while the inspection processing means 4 performs a predetermined operation. The processing is performed, and the inspection of the painted surface of the body 5 which is the surface to be inspected is performed.

【0036】照明手段1および撮像装置固定手段2は、
ボディ5の搬送方向(図2中の矢印Aの方向)に対して
直交方向に設置されている。また、カメラ3は、調整固
定治具3aによって撮像装置固定手段2の所定の位置お
よび角度に調整された状態で固定してある。
The illumination means 1 and the imaging device fixing means 2
It is installed in a direction orthogonal to the transport direction of the body 5 (the direction of arrow A in FIG. 2). The camera 3 is fixed in a state where the camera 3 is adjusted to a predetermined position and angle of the imaging device fixing means 2 by the adjustment fixing jig 3a.

【0037】照明手段1は、図1に示すようにボディ5
の移動方向の正面輪郭にほぼ適合した形状とすることに
より、光照射面からボディ5の表面までの距離が部位に
かかわらずほぼ一定となり、これによって照明手段1か
らの光をボディ5の表面にむらなくほぼ均一に照射する
ことができるようにしている。
The illuminating means 1 includes a body 5 as shown in FIG.
The shape from the light irradiation surface to the surface of the body 5 becomes almost constant irrespective of the part, whereby the light from the illuminating means 1 is applied to the surface of the body 5. Irradiation can be performed almost uniformly without unevenness.

【0038】また、照明手段1は、図4および図5に示
すように、光源101の光を被検査面にむだなく且つむ
らなく照射するために、白色に着色処理されもしくは光
を拡散反射するように表面処理された複数の背景板10
2を備え、この背景板102に複数の光源101がほぼ
等間隔に取り付けられた構造となっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the illuminating means 1 is colored white or diffusely reflects the light from the light source 101 to irradiate the light to the surface to be inspected unnecessarily and evenly. Background plates 10 surface-treated as described above
2 and a plurality of light sources 101 are attached to the background plate 102 at substantially equal intervals.

【0039】光源101は、U字管タイプの蛍光灯であ
って、1つの背景板102の被検査体側に2列で合計4
本取り付けられ、その裏側に光源101を高周波点灯さ
せる電源107(図7参照)が取り付けてある。そし
て、光源101、背景板102および電源107を1つ
の照明ユニット104とし、この照明ユニット104を
図5に示すように門型形状をした支柱103に隙間無く
取り付けることにより、照明手段1を構成している。
The light source 101 is a U-tube type fluorescent lamp.
A power supply 107 (see FIG. 7) for high-frequency lighting of the light source 101 is mounted on the rear side of the power supply. The light source 101, the background plate 102, and the power supply 107 constitute one illumination unit 104, and the illumination unit 1 is configured by attaching the illumination unit 104 to a column-shaped column 103 as shown in FIG. 5 without any gap. ing.

【0040】図6に示す光拡散シート105は、ボディ
5の正面輪郭形状に合わせて容易に変形できるような可
撓性を有し且つ透光性を有する材料から成るものであっ
て、例えば、艶消し黒色のマスキングテープを等間隔に
貼ることにより、光透過部105aと艶消し黒色部10
5bを交互に配置したものである。ここで、光を拡散す
る理由は、ボディ塗装色がメタリック塗装などといった
場合にメタリックの光輝材の影響を抑えるためである。
The light diffusion sheet 105 shown in FIG. 6 is made of a flexible and light-transmitting material that can be easily deformed according to the front contour shape of the body 5. By applying a matte black masking tape at regular intervals, the light transmitting portion 105a and the matte black portion 10
5b are alternately arranged. Here, the reason for diffusing the light is to suppress the influence of the metallic glitter material when the body paint color is metallic paint or the like.

【0041】また、光拡散シート105がしわの生じ易
い材質で、このしわによって陰や照明むらが発生する場
合には、図6に示すように、シートガイド106により
光拡散シート105を下方から支えると共に、この光拡
散シート105をボディ5の正面輪郭形状に合わせて張
ることにより、しわの発生を抑える。
When the light diffusion sheet 105 is made of a material which is apt to wrinkle and the wrinkles cause shadows or uneven illumination, as shown in FIG. 6, the light diffusion sheet 105 is supported by the sheet guide 106 from below. At the same time, the light diffusion sheet 105 is stretched in accordance with the front contour shape of the body 5 to suppress wrinkles.

【0042】さらに、シートガイド106は、艶消し黒
色に塗装されており、支柱103は、光拡散シート10
5の艶消し黒色部105bに重なる間隔となっている。
そして、光拡散シート105とシートガイド106と
は、この支柱103において艶消し黒色のボルト、ナッ
トおよびワッシャ(図示せず)により固定してある。
Further, the sheet guide 106 is painted in matte black, and the support 103 is
5 are overlapped with the matte black portion 105b.
The light diffusion sheet 105 and the sheet guide 106 are fixed to the support pillar 103 by matte black bolts, nuts, and washers (not shown).

【0043】さらに、シートガイド106には、キャス
ター106aが取り付けてあって、光拡散シート105
を張った状態でボディ5の前後方向に移動できる構造と
なっている。したがって、図8に示すようにシートガイ
ド106を矢印B方向に移動させることにより、例え
ば、光源101の交換などを容易に行えるものとなる。
Further, a caster 106a is attached to the sheet guide 106, and the light diffusing sheet 105
The body 5 can be moved in the front-rear direction while being stretched. Accordingly, by moving the sheet guide 106 in the direction of arrow B as shown in FIG. 8, for example, the light source 101 can be easily replaced.

【0044】撮像装置固定手段2は、図9に示すよう
に、ボディ5の移動方向の正面輪郭形状にほぼ合った形
状をなすものである。これは、各カメラ3からボディ5
の表面までの距離をほぼ一定にするためであり、その結
果、全てのカメラ3での視野の大きさがほぼ同一とな
る。ボディ5の形状に応じた距離の細かい調整やカメラ
3の向きの調整は、撮像装置固定手段2の所定位置に固
定された調整固定治具3aで行われる。そして、調整固
定治具3aでも調整できないような場合、例えば、ボデ
ィ5のフード(ボンネット)とルーフ(天井)といった
ように高さが大きく異なる面では、レンズの焦点距離を
変えてカメラ3の視野の大きさを調整してもよい。
As shown in FIG. 9, the image pickup device fixing means 2 has a shape substantially matching the front contour shape of the body 5 in the moving direction. This is from each camera 3 to body 5
This is to make the distance to the surface substantially constant. As a result, the size of the field of view of all the cameras 3 becomes substantially the same. Fine adjustment of the distance and adjustment of the direction of the camera 3 according to the shape of the body 5 are performed by an adjustment fixture 3a fixed to a predetermined position of the imaging device fixing means 2. In the case where the adjustment cannot be performed even with the adjustment fixture 3a, for example, on a surface having a large difference in height such as a hood (bonnet) and a roof (ceiling) of the body 5, the field of view of the camera 3 is changed by changing the focal length of the lens. May be adjusted.

【0045】さらに、図10に示すように、各々隣接す
るカメラ3同士の視野は、所定の大きさ以上でオーバー
ラップした帯状となるように調整されている。上記のよ
うに、フード部とルーフ部とでは高さが大きく異なる
が、図10からも明らかのように、これらの部位は、同
一のカメラで同時に検査されることはないので、図9に
示すように、フード用のカメラ(3)H1〜H8とルー
フ用のカメラ(3)R1〜R7とを切り換えて各々調整
してもよい。
Further, as shown in FIG. 10, the fields of view of the cameras 3 adjacent to each other are adjusted so as to have a band shape overlapping a predetermined size or more. As described above, the heights of the hood portion and the roof portion are greatly different from each other. However, as is clear from FIG. 10, these portions are not inspected simultaneously by the same camera. As described above, the hood cameras (3) H1 to H8 and the roof cameras (3) R1 to R7 may be switched and adjusted.

【0046】カメラ3の切り換え位置は、図21に示す
ように、検査の必要のない前後ウィンドウ部の位置(符
号Cで示す)とするのが適当である。このとき、ルーフ
用カメラ(3)R1〜R7の視野は、左右の側面用カメ
ラ(3)SL1〜SL5、SR1〜SR5およびフード
用カメラ(3)H1〜H8と同様に、図10に示すごと
くルーフ部で帯状となる。
As shown in FIG. 21, the switching position of the camera 3 is suitably set to the position of the front and rear window portion (indicated by C) which does not require inspection. At this time, the field of view of the roof cameras (3) R1 to R7 is as shown in FIG. 10, similarly to the left and right side cameras (3) SL1 to SL5, SR1 to SR5, and the hood cameras (3) H1 to H8. It becomes belt-like in the roof part.

【0047】また、上記カメラ視野のオーバーラップ
は、図10の斜線部で示すような領域である。ただし、
オーバーラップ量が大きいほどカメラ3の台数が増加し
てしまうので、検出したい欠陥の最小の大きさから画像
の分解能、つまり、カメラ1台あたりの視野の大きさを
決定し、その視野の大きさから被検査面全面を検査する
のに必要なおおよそのカメラ台数を決定し、最終的にオ
ーバーラップ量を設定すればよい。さらに、図10に示
すように、長方形で表した各々のカメラ視野は、カメラ
受光画像中をボディ5が水平もしくは垂直方向に移動す
るような向きに、斜めになることなく固定される。
The overlap of the camera field of view is an area shown by the hatched portion in FIG. However,
Since the number of cameras 3 increases as the amount of overlap increases, the resolution of the image, that is, the size of the visual field per camera is determined from the minimum size of the defect to be detected, and the size of the visual field Then, the approximate number of cameras necessary for inspecting the entire surface to be inspected may be determined, and the overlap amount may be finally set. Further, as shown in FIG. 10, each camera field of view represented by a rectangle is fixed in a direction such that the body 5 moves in the horizontal or vertical direction in the image received by the camera without being oblique.

【0048】図18は検査ラインの概略を示すものであ
って、ボディ5を載せた台車6は、搬送コンベア8によ
って移動する。この搬送コンベア8は、チェーン81、
駆動装置82およびフック84を備えており、駆動装置
82には回転量情報を検出するパルスジェネレータ83
が設けてある。そして、台車6の下部の爪61にフック
84がひっかかっており、駆動装置82が矢印Dの方向
に回転することによりチェーン81が駆動され、ボディ
5を矢印Aの方向に搬送する。
FIG. 18 shows an outline of the inspection line. The carriage 6 on which the body 5 is mounted is moved by the conveyor 8. The transport conveyor 8 includes a chain 81,
A driving device 82 and a hook 84 are provided, and the driving device 82 includes a pulse generator 83 for detecting rotation amount information.
Is provided. The hook 84 is hooked on the claw 61 at the lower part of the carriage 6, and the chain 81 is driven by the rotation of the driving device 82 in the direction of the arrow D to convey the body 5 in the direction of the arrow A.

【0049】このとき、爪61とフック84との間にが
たつきがあると、チェーン81の移動量とボディ5を載
せた台車6の移動量とが厳密には一致しなくなるため、
後述するパルスジェネレータ83から得られる駆動装置
82の回転量情報を用いてボディ5の移動量を算出する
時点で誤差が発生し、検出精度が低下してしまう恐れが
ある。そこで、図18に示すように、フック84が爪6
1をボディ5の搬送方向の前後から隙間なく常に接触す
るように挟み込む構造としている。さらに、チェーン8
1に余分なたるみがないように調整すれば、ボディ5と
搬送コンベア8の速度とをより一致させることができ
る。
At this time, if there is backlash between the claw 61 and the hook 84, the movement amount of the chain 81 and the movement amount of the carriage 6 on which the body 5 is mounted do not exactly coincide with each other.
An error may occur at the time of calculating the movement amount of the body 5 using the rotation amount information of the driving device 82 obtained from the pulse generator 83 described later, and the detection accuracy may be reduced. Therefore, as shown in FIG.
1 is sandwiched between the front and rear of the body 5 in the transport direction so as to be always in contact with no gap. In addition, chain 8
By adjusting so that there is no excess slack in 1, the speed of the body 5 and the speed of the conveyor 8 can be made more consistent.

【0050】また、他の例として、搬送コンベア8およ
びレール7等の全体が搬送方向に対して上り坂となって
いれば、ボディ5の自重で爪61とフック84とが常に
接触することとなるため、がたつきは発生しない。この
ような速度一致手段は、この実施例のみに限定されるも
のではない。
Further, as another example, if the entirety of the conveyor 8 and the rails 7 is uphill in the transport direction, the claws 61 and the hooks 84 are always in contact with the body 5 by its own weight. Therefore, no rattling occurs. Such a speed matching means is not limited to only this embodiment.

【0051】上記の速度一致手段により、搬送コンベア
8の移動量と一致した台車6に載ったボディ5は、先述
した位置に配置された照明手段1およびカメラ3が取り
付けられた撮像装置固定手段2の門型内部を、レール7
に沿って低速度且つ振動することなくスムーズに移動
し、それと同時に検査処理手段4が以下に説明する手順
でボディ塗装面上の欠陥を自動的に検査する。
The body 5 mounted on the trolley 6 whose moving amount matches the moving amount of the conveyer 8 by the above-mentioned speed matching means is fixed to the imaging device fixing means 2 to which the illuminating means 1 and the camera 3 are attached at the above-mentioned positions. The inside of the gate
, And moves smoothly without vibration at the same time, and at the same time, the inspection processing means 4 automatically inspects for defects on the painted surface of the body in the procedure described below.

【0052】図19は、検査処理手段4を構成する画像
強調処理手段41における画像例および処理フローを示
すものである。
FIG. 19 shows an example of an image and a processing flow in the image enhancement processing means 41 constituting the inspection processing means 4.

【0053】照明手段1によって明暗パターンが映し出
された被検査面をカメラ3で撮像すると図19(a)に
示すような原画像aとなる。そして、図19の(d)に
示すステップS1で画像入力された原画像aにおいて、
凹凸状の欠陥部Eでは光が乱反射するため、図19の
(a)に示すように明パターンでは暗部となって現れ、
欠陥Eが暗パターンにある場合は明部となって現れる。
When an image of the inspection surface on which the light and dark pattern is projected by the illumination means 1 is picked up by the camera 3, an original image a as shown in FIG. Then, in the original image a input in step S1 shown in FIG.
Since light is diffusely reflected at the uneven defect portion E, the light pattern appears as a dark portion as shown in FIG.
When the defect E exists in a dark pattern, it appears as a bright portion.

【0054】この原画像aに対してステップS2で微分
等のエッジ検出処理を行ない、ステップS3において所
定のしきい値で2値化すると、図19の(b)に示すよ
うな画像において輝度変化のあった領域、つまり、空間
周波数の高い領域が白、それ以外の部分が黒となった2
値画像bが得られる。この2値画像bの白画素に対して
ステップS4においてラベリング(番号付け)を行い、
さらにステップS5において面積/重心計算を行なう。
この2値画像bの白画素において欠陥Eは孤立点であ
り、明暗パターンの境界線は画面の上下を横切るような
大きな物体となることから、ステップS6において、所
定の判定値で面積判定を行ない、面積の小さい孤立点の
みを抽出すると図19の(c)に示すような画像とな
る。ここで、ゆず肌といった欠陥にはならない塗装面上
の凹凸があると、これらは図19の(c)に示すように
欠陥とともに孤立点(以下、これをノイズNと称す)と
なり、抽出される場合がある。
Edge detection processing such as differentiation is performed on the original image a in step S2, and binarization is performed with a predetermined threshold value in step S3, to obtain a luminance change in the image as shown in FIG. Area, that is, the area with a high spatial frequency was white, and the other areas were black 2
The value image b is obtained. In step S4, labeling (numbering) is performed on the white pixels of the binary image b.
Further, in step S5, the area / centroid is calculated.
In the white pixels of the binary image b, the defect E is an isolated point, and the boundary of the light and dark pattern is a large object that crosses the top and bottom of the screen. Therefore, in step S6, the area is determined using a predetermined determination value. When only isolated points having a small area are extracted, an image as shown in FIG. Here, if there are irregularities on the painted surface that do not become defects such as yuzu skin, these become isolated points (hereinafter referred to as noise N) together with the defects as shown in FIG. There are cases.

【0055】また、上記の2値画像bの白画素に対して
ラベリング(番号付け)を行う際に、図32に示すよう
に、明暗パターンのある受光画像の明暗パターンに平行
の走査線により順次ラベリング(番号付け)を行うこと
により、ラベリング(番号付け)処理時間すなわち孤立
点抽出時間を短縮する。ラベリング(番号付け)は明暗
のラン(エッジ長の始点終点数)とその近接性を見るこ
とにより孤立点を番号付けする。また、図33はラベリ
ング(番号付け)処理の走査線が明暗パターンに平行と
なるようにカメラ3の向きを変更(明暗パターンと直角
に変更)した場合であり、同様の効果がある。
When labeling (numbering) the white pixels of the binary image b, as shown in FIG. 32, scanning lines parallel to the light and dark patterns of the light-receiving image having the light and dark patterns are sequentially used. By performing the labeling (numbering), the labeling (numbering) processing time, that is, the isolated point extraction time is reduced. In labeling (numbering), isolated points are numbered by observing light and dark runs (the number of start points and end points of the edge length) and their proximity. FIG. 33 shows a case where the direction of the camera 3 is changed (changed at right angles to the light and dark pattern) so that the scanning line of the labeling (numbering) processing is parallel to the light and dark pattern, and the same effect is obtained.

【0056】このような画像から欠陥Eのみを抽出する
ための追跡処理手段42の作用について図19および図
20を用いて説明する。画像強調処理手段41において
孤立点を抽出する処理を時間的に連続して行なうと、面
積判定結果の画像は図20の(a)〜(f)に示すよう
なものとなり、これらを重ね合わせると図20の(g)
に示すようになる。
The operation of the tracking processing means 42 for extracting only the defect E from such an image will be described with reference to FIGS. 19 and 20. When the process of extracting isolated points is continuously performed in time by the image enhancement processing means 41, images of the area determination result are as shown in FIGS. 20A to 20F. (G) of FIG.
It becomes as shown in.

【0057】つまり、カメラ3および照明手段1は固定
され、ボディ5は移動するので、カメラ画像においてボ
ディ表面にある欠陥Eはボディ5の移動に応じて図20
の(g)において矢印Gの方向に移動するが、ノイズN
はボディ5の移動とは無関係にランダムに発生する。し
たがって、これによって、時間的に異なる連続した面積
判定結果の画像から、ボディ5の移動量および移動方向
が所定の条件で一致するものが最終的に欠陥Eと判断で
きる。
That is, since the camera 3 and the illuminating means 1 are fixed and the body 5 moves, the defect E on the body surface in the camera image is changed according to the movement of the body 5 in FIG.
(G) moves in the direction of arrow G, but noise N
Occurs randomly regardless of the movement of the body 5. Accordingly, from the images of the continuous area determination results that differ in time, a defect in which the movement amount and the movement direction of the body 5 match under the predetermined condition can be finally determined as the defect E.

【0058】画像における欠陥Eの移動方向は、カメラ
3に対してボディ5がどのような方向で通過するかによ
って決定するため、本実施例のようにカメラ3の位置が
固定でボディ5の搬送方向が常に同じであるならば、各
カメラ3毎に決定できる。さらに、カメラ3の視野が、
前述したようにボディ5の搬送方向に平行に設定されて
いれば、欠陥Eは画像中の水平もしくは垂直方向に移動
することになる。本実施例では、欠陥Eが図20の
(g)に示すように画像中を真横方向(矢印G方向)に
移動するような向きにカメラ3が固定されているものと
して説明している。
Since the moving direction of the defect E in the image is determined by the direction in which the body 5 passes through the camera 3, the position of the camera 3 is fixed and the body 5 is conveyed as in this embodiment. If the direction is always the same, it can be determined for each camera 3. Further, the field of view of the camera 3 is
As described above, if the defect E is set parallel to the transport direction of the body 5, the defect E moves in the horizontal or vertical direction in the image. In the present embodiment, the camera 3 is described as being fixed in such a direction that the defect E moves in the horizontal direction (direction of arrow G) in the image as shown in FIG.

【0059】このようにして得られた2つの時間的に異
なる連続した画像において、まず初めに、各画像の各白
画素におけるy方向(画面の縦方向)の重心座標の比較
を行なう。上記のように、欠陥Eは画像中を真横方向に
移動するため、2つの画像間でy方向重心座標がほぼ同
じ白画素があれば、その白画素が欠陥Eである可能性が
高いと判断できるため、欠陥候補としてメモリに記憶す
る。
In the two temporally successive images obtained in this manner, first, the barycentric coordinates in the y direction (vertical direction of the screen) of each white pixel of each image are compared. As described above, since the defect E moves in the horizontal direction in the image, if there is a white pixel having substantially the same barycenter coordinate in the y direction between the two images, it is determined that the white pixel is likely to be the defect E. Since it is possible, it is stored in a memory as a defect candidate.

【0060】次に、x方向の比較であるが、上記欠陥候
補中の白画素において、2つの画像間のx方向重心座標
の差が画像における移動画素数、符号が移動方向を表す
ので、図19の(d)に示すステップS7におけるボデ
ィ5の移動量から算出した実移動画素数および画像にお
けるボディ5の移動方向とをステップS8で比較し、こ
れらが所定の範囲で一致していれば、その白画素が欠陥
Eである可能性がさらに高いと判断できるので、その白
画素の時間的に新しいx,y重心座標を記憶する。
Next, as for the comparison in the x direction, in the white pixels in the defect candidate, the difference between the barycenter coordinates in the x direction between the two images indicates the number of moving pixels in the image, and the sign indicates the moving direction. In step S8, the actual number of moving pixels calculated from the moving amount of the body 5 in step S7 shown in FIG. 19D and the moving direction of the body 5 in the image are compared in step S8. Since it can be determined that the white pixel is more likely to be the defect E, the temporally new x, y barycenter coordinates of the white pixel are stored.

【0061】上記のような一連の処理を繰り返し行な
い、1つの白画素において上記比較の一致回数が所定の
回数以上になったならば、ステップS9においてその白
画素を欠陥Eと判定し、ステップS10において欠陥リ
ストに最終的な重心座標および面積を書き込んで記憶す
る。そして、追跡処理手段42では、上記のような処理
をボディ5がカメラ視野に映っている間に連続して行な
い、ボディ5の通過に後、上記欠陥リストをホストコン
ピュータ43に送る。
If the above series of processing is repeated, and the number of times of comparison in one white pixel is equal to or greater than the predetermined number, the white pixel is determined as a defect E in step S9, and step S10 is performed. Then, the final barycentric coordinates and area are written and stored in the defect list. Then, the tracking processing means 42 performs the above-described processing continuously while the body 5 is in the field of view of the camera, and sends the defect list to the host computer 43 after passing through the body 5.

【0062】ここで、上記実移動画素数は、式(1)よ
り算出できる。
Here, the actual moving pixel number can be calculated from the equation (1).

【0063】 実移動画素数X=(画像間時間t×ボディ移動速度v×画像サイズL) /カメラ視野A)・・・(1) ここで、画像間時間tは、比較する2つの時間的に異な
る画像間の時間差であって、本実施例では画像強調処理
の処理時間に相当する。これは、追跡処置手段42が画
像強調処理手段41からデータ(面積判定後の面積/重
心座標データ)を受け取る間隔を計数すれば測定可能で
ある。(例えば、0.1[s]) また、ボディ移動速度vは、パルスジェネレータ83に
よる駆動装置82の回転量情報からホストコンピュータ
43が算出し、追跡処理手段42に随時送られる。(例
えば、100[mm/s]) さらに、画像サイズLは、画像におけるボディ移動方向
の画素数であって、例えば、x×y=512×480画
素の画像でボディ5がx方向に移動するならば、L=5
12となる。
Actual number of moving pixels X = (inter-image time t × body moving speed v × image size L) / camera field of view A) (1) Here, the inter-image time t is the two temporal values to be compared. Is a time difference between different images, and in the present embodiment, corresponds to the processing time of the image enhancement processing. This can be measured by counting the intervals at which the tracking unit 42 receives data (area / center-of-gravity coordinate data after area determination) from the image enhancement processing unit 41. (For example, 0.1 [s]) The body moving speed v is calculated by the host computer 43 from the rotation amount information of the driving device 82 by the pulse generator 83, and is sent to the tracking processing unit 42 as needed. (For example, 100 [mm / s]) Further, the image size L is the number of pixels in the body moving direction in the image, and for example, the body 5 moves in the x direction in an image of xy = 512 × 480 pixels. Then L = 5
It becomes 12.

【0064】さらにまた、カメラ視野Aは、被検査面に
おけるカメラ視野のボディ移動方向の寸法であって、例
えば、被検査面において1つのカメラ視野(図10の長
方形)がx×y=120×100[mm]でボディ5が
x方向に移動するならば、A=120[mm]となる。
Further, the camera field of view A is the dimension of the camera field of view on the surface to be inspected in the body moving direction. For example, one camera field of view (rectangle in FIG. 10) on the surface to be inspected is x × y = 120 × If the body 5 moves in the x direction at 100 [mm], A = 120 [mm].

【0065】次に、上記画像間時間t、ボディ移動速度
vおよびカメラ視野Aの関係について説明する。
Next, the relationship between the inter-image time t, the body moving speed v, and the camera visual field A will be described.

【0066】本実施例では、画像間時間tが画像強調処
理時間に相当するが、時間tの間に視野Aを通過してし
まうほど速度vが速すぎると、欠陥があった場合、同一
の欠陥が画像中に2回以上出現しないために上記追跡処
理が成立しない。よって、欠陥が画像中を少なくとも2
回以上映るように時間t、速度vおよび視野Aを設定す
る。
In the present embodiment, the inter-image time t corresponds to the image emphasis processing time. However, if the speed v is too fast to pass through the field of view A during the time t, the same time will be applied if there is a defect. Since the defect does not appear more than once in the image, the above tracking process is not established. Therefore, if the defect has at least two
The time t, the speed v, and the field of view A are set so as to be reflected more than once.

【0067】また、所定の時間間隔毎にタイマー割り込
みをかけて上記画像強調処理を実行すれば時間tが一定
となるため、各種調整や演算が容易となる。なお、画像
強調処理手段41および追跡処理手段42は、本実施例
の構成に限定されるものではない。
Further, if the above-mentioned image enhancement processing is executed by interrupting the timer at predetermined time intervals, the time t becomes constant, so that various adjustments and calculations become easy. Note that the image enhancement processing unit 41 and the tracking processing unit 42 are not limited to the configuration of the present embodiment.

【0068】上記のような検査処理手段4でボディ1台
分の検査が終了すると、その欠陥検査結果に基づいて、
ボディ表面上の欠陥位置に相当するにボディ展開図上の
位置にマーク(例えば、●印)を表示するが、この手順
について以下に説明する。
When the inspection of one body is completed by the inspection processing means 4 as described above, based on the defect inspection result,
A mark (for example, a mark ●) is displayed at a position on the body development view corresponding to a defect position on the body surface. This procedure will be described below.

【0069】まず、検査処理手段4は、検査開始終了判
定手段と、移動量測定手段を備えている。
First, the inspection processing means 4 includes an inspection start / end determination means and a movement amount measuring means.

【0070】検査開始終了判定手段は、ボディ5の移動
を検出して各種検査処理の開始および終了のタイミング
を判断するもので、例えば、透過型光電スイッチをボデ
ィ搬送方向に対して垂直方向に、且つボディ5の先端お
よび後端が光電スイッチの光りを遮るような高さに、そ
してまた、カメラ視野にボディ先端が映る直前にボディ
5が光電スイッチを遮るような位置に取付ることによっ
て実現できる。このとき、ボディ5および台車6の相対
位置関係が既知であれば、上記光電スイッチを台車6に
合わせて取り付けても良い。
The inspection start / end determination means detects the movement of the body 5 and determines the start and end timings of various inspection processes. For example, the transmission type photoelectric switch is moved in a direction perpendicular to the body transport direction. Further, it can be realized by mounting at a height such that the front and rear ends of the body 5 block the light of the photoelectric switch, and at a position where the body 5 blocks the photoelectric switch immediately before the front end of the body is reflected in the camera field of view. . At this time, if the relative positional relationship between the body 5 and the carriage 6 is known, the photoelectric switch may be mounted in accordance with the carriage 6.

【0071】また、他の例としては、カメラ視野内にボ
ディ5が入っていてカメラ画像にボディ5が映っている
ときと、ボディ5がなく背景のみが映っているときと
の、画像の輝度の違いを利用して検査の開始および終了
のタイミングを判断してもよい。なお、上記検査開始終
了判定手段は、本実施例に限定されるものではない。
As another example, the brightness of the image is different between the case where the body 5 is included in the field of view of the camera and the body 5 is shown in the camera image, and the case where only the background is shown without the body 5. The start and end timings of the inspection may be determined using the difference between the two. Note that the inspection start / end determination means is not limited to the present embodiment.

【0072】移動量測定手段は、検査開始終了判定手段
で検出された検査開始地点を基準としてボディ5の移動
量を測定するものである。本実施例では、上記移動量が
パルスジェネレータ83から得られる駆動装置82の回
転情報とホストコンピュータ43の内部クロック等の時
間情報から移動量を算出する。つまり、検査処理手段4
は常にボディ5の検査位置が把握でき、先の追跡処理手
段42で検出された欠陥Eのボディ上の位置が算出でき
るので、最終的にホストコンピュータ43では欠陥の面
積/重心座標およびボディ5上での位置情報がリストに
記憶される。
The movement amount measuring means measures the movement amount of the body 5 based on the inspection start point detected by the inspection start / end determination means. In this embodiment, the movement amount is calculated from the rotation information of the driving device 82 in which the movement amount is obtained from the pulse generator 83 and time information such as an internal clock of the host computer 43. That is, the inspection processing means 4
Can always grasp the inspection position of the body 5 and calculate the position on the body of the defect E detected by the preceding tracking processing means 42. Is stored in the list.

【0073】上記一連の処理が各カメラ画像に対して実
行され、検出した欠陥のリスト情報に基づいて、例え
ば、図21に示すようなボディ5の展開図における表示
位置を算出してマークする。
The above series of processing is executed for each camera image, and based on the detected defect list information, for example, a display position in a development view of the body 5 as shown in FIG. 21 is calculated and marked.

【0074】この場合、図21中のy方向における欠陥
表示位置は、各々のカメラ視野の大きさおよびカメラ位
置は既知であり、上記のように画像中を移動する欠陥の
y方向重心座標はほとんど変化しないため、展開図の縮
尺度が決まれば容易に算出できる。同様に、x方向の欠
陥表示位置は、上記のように図21に示す検査開始地点
Pを基準としてボディ移動量から算出できる。このよう
に欠陥位置にマークを表示した展開図は、例えば、モニ
ターやプリンターなどの出力装置に出力される。
In this case, the defect display position in the y direction in FIG. 21 is the size of the camera field of view and the camera position are known, and the coordinates of the center of gravity of the defect moving in the image in the y direction are almost the same as described above. Since it does not change, it can be easily calculated once the contraction scale of the developed view is determined. Similarly, the defect display position in the x direction can be calculated from the body movement amount with reference to the inspection start point P shown in FIG. 21 as described above. The developed view in which the mark is displayed at the defect position is output to an output device such as a monitor or a printer, for example.

【0075】次に、ホストコンピュータ43の輝度判定
手段43aについて説明する。図26の欠陥検出全体フ
ローに示すように、画像処理手段41でカメラ毎に濃淡
輝度レベルを算出し、さらに、追跡処理手段42におい
て算出された濃淡輝度レベルのボディ全体での最大輝度
値および最大平均輝度値を算出する。次に、輝度判定手
段43aでは追跡処理手段42において算出された最大
輝度値および最大平均輝度値と各々の所定値とを比較
し、濃淡輝度レベルの正常/異常の判定を行う。
Next, the brightness judgment means 43a of the host computer 43 will be described. As shown in the overall flow of defect detection in FIG. 26, the image processing means 41 calculates the gray-scale luminance level for each camera, and further, the tracking processing means 42 calculates the maximum luminance value and the maximum luminance value for the entire body at the gray-scale luminance level. Calculate the average luminance value. Next, the luminance determining unit 43a compares the maximum luminance value and the maximum average luminance value calculated by the tracking processing unit 42 with the respective predetermined values, and determines whether the gray level luminance level is normal or abnormal.

【0076】図27に輝度判定フロー(輝度調整制御フ
ロー)を示す。輝度判定手段43aでは最大輝度値が所
定値すなわち輝度下限値以下である場合は欠陥検出性能
が目標以下となるため、輝度値異常としてその結果をプ
リンター44へ表示する。また、最大平均輝度値が所定
値すなわち輝度平均下限値以下である場合は欠陥検出性
能が目標以下となるため、輝度値異常としてその結果を
プリンター44へ表示する。
FIG. 27 shows a luminance judgment flow (luminance adjustment control flow). When the maximum luminance value is equal to or less than the predetermined value, that is, the luminance lower limit value, the luminance determination means 43a displays the result as an abnormal luminance value on the printer 44 because the defect detection performance is lower than the target. If the maximum average luminance value is equal to or less than the predetermined value, that is, the luminance average lower limit value, the defect detection performance is equal to or lower than the target, and the result is displayed on the printer 44 as a luminance value abnormality.

【0077】図11は、ドア面およびフード/トランク
面調整用参照モデル91の概略正面図、平面図および側
面図であってドア面91dおよびフード/トランク面9
1f/tに相当するものである。また、図12は、ピラ
ー面およびルーフ面調整用参照モデル92の概略正面
図、平面図および側面図であって、ピラー面92pおよ
びリーフ面92rに相当するものである。
FIG. 11 is a schematic front view, plan view and side view of a reference model 91 for adjusting the door surface and the hood / trunk surface.
This is equivalent to 1 f / t. FIG. 12 is a schematic front view, a plan view, and a side view of the reference model 92 for adjusting the pillar surface and the roof surface, and correspond to the pillar surface 92p and the leaf surface 92r.

【0078】これらの参照モデル91,92の形状は、
図からも明らかであるように、ボディ5の移動方向の正
面輪郭とほぼ適合している。本実施例では、ボディ5の
フード面とルーフ面の高さの差が大きく、それぞれ別の
カメラで検査する構成であるため、2種類の参照モデル
91,92を用意しているが、参照モデルの種類はボデ
ィ(被検査体)5の形状に応じて用意すれば良い。ま
た、参照モデル91,92の平面および側面には所定の
間隔の格子線が描かれており、各カメラ3でこの格子線
を撮影してモニターで確認しながらカメラ視野を図10
に示すように調整する。
The shapes of these reference models 91 and 92 are
As is clear from the figure, it substantially matches the front contour of the body 5 in the moving direction. In this embodiment, since the height difference between the hood surface and the roof surface of the body 5 is large and the inspection is performed by different cameras, two types of reference models 91 and 92 are prepared. May be prepared according to the shape of the body (inspection object) 5. Also, grid lines at predetermined intervals are drawn on the planes and side surfaces of the reference models 91 and 92. Each camera 3 captures the grid lines and confirms them on a monitor to view the camera's field of view.
Adjust as shown.

【0079】つまり、この格子線は、カメラ視野の大き
さが確認できればよいので、図14の(a)に示すよう
な所定の間隔の点からなるものや、図14の(b)に示
すようなあらかじめ決定しておいた視野の大きさとほぼ
同じ四角形などの図形からなるものであっても良い。こ
のとき、モニターに映し出された参照モデル91,92
の図形を見ながらピント調整も同時に行なう。
That is, since it is sufficient that the size of the field of view of the camera can be confirmed, the grid lines may be composed of points having predetermined intervals as shown in FIG. 14A, or as shown in FIG. 14B. Alternatively, it may be a figure such as a quadrangle that is almost the same as the size of the field of view determined in advance. At this time, the reference models 91 and 92 displayed on the monitor
The focus adjustment is performed at the same time while looking at the figure.

【0080】図13は、上記調整時における照明手段1
とカメラ3と参照モデル91(92)との位置関係を示
す概略平面図である。この場合、ボディ5は搬送コンベ
ア8によりレール7に沿って移動するため、参照モデル
91(92)は移動時のボディ5と同じ位置、つまり、
レールに対して90°でその両端がボディ5の側面と一
致する位置に設置される。
FIG. 13 shows the illumination means 1 at the time of the above adjustment.
FIG. 8 is a schematic plan view showing a positional relationship between the camera 3 and a reference model 91 (92). In this case, since the body 5 is moved along the rail 7 by the conveyor 8, the reference model 91 (92) is in the same position as the body 5 at the time of movement, that is,
It is installed at a position at 90 ° with respect to the rail so that both ends coincide with the side surfaces of the body 5.

【0081】図16は、フード/トランク面およびドア
面調整時における照明手段1とカメラ3と参照モデル9
1との位置関係を示す概略正面図であり、同様に図17
はルーフ面およびピラー面調整時の概略正面図である。
FIG. 16 shows the illumination means 1, the camera 3 and the reference model 9 when adjusting the hood / trunk surface and the door surface.
FIG. 17 is a schematic front view showing the positional relationship with FIG.
FIG. 4 is a schematic front view at the time of adjusting a roof surface and a pillar surface.

【0082】そして、上記と同様に、搬送時のボディ位
置と参照モデル91,92の位置を一致させるために、
調整用台93,94に参照モデル91,92をそれぞれ
載せてカメラ3の各種調整を行なう。
Then, in the same manner as described above, in order to match the body position at the time of conveyance with the positions of the reference models 91 and 92,
Various adjustments of the camera 3 are performed by mounting the reference models 91 and 92 on the adjustment tables 93 and 94, respectively.

【0083】図11,12に示すように参照モデル9
1,92の形状は、ボディ5の移動方向の正面輪郭にほ
ぼ適合した形状であるとともに、ボディ5の移動方向に
対する横断面のうちの最大の横断面輪郭に適合していな
ければならない。そして、最も大きい輪郭であるという
ことは、カメラ3からの距離が最も小さいということで
あり、この状態でカメラの視野調整を行なえばそれ以外
の部位ではカメラ3からの距離が遠くなるので隣合うカ
メラ3,3のオーバーラップはかならず存在することと
なる。
As shown in FIGS. 11 and 12, the reference model 9
The shapes of the first and the second 92 have to be substantially adapted to the front contour in the moving direction of the body 5 and to the largest cross-sectional contour among the cross sections in the moving direction of the body 5. The fact that the contour is the largest means that the distance from the camera 3 is the smallest, and if the field of view of the camera is adjusted in this state, the distance from the camera 3 is long in other parts, so that it is adjacent. The overlap between the cameras 3 is always present.

【0084】言いかえると、横断面の輪郭が最大でない
状態でオーバーラップ量を調整すると、図9に示すよう
に、カメラ視野断面は三角形なので、カメラ3とボディ
5との距離が小さくなるほど視野は小さくなるため、調
整時以上の大きさの横断面輪郭を持つ部位では、所定の
オーバーラップ量が確保できない。このためには、参照
モデル91,92が最も大きい横断面輪郭に適合した形
状であればよく、自動車のボディ5に関して言えば、例
えば、側面ではドア部、ルーフ部ではルーフ中央部、フ
ード/トランク部では最も高い部位がそれぞれ参照モデ
ルの形状に適している。
In other words, if the amount of overlap is adjusted in a state where the profile of the cross section is not the maximum, the view of the camera becomes triangular as shown in FIG. 9, and the view becomes smaller as the distance between the camera 3 and the body 5 becomes smaller. Therefore, a predetermined overlapping amount cannot be ensured in a portion having a cross-sectional profile larger than that at the time of adjustment. For this purpose, the reference models 91 and 92 only need to have a shape adapted to the largest cross-sectional profile. For the body 5 of the vehicle, for example, a door portion on the side, a roof center portion on the roof portion, and a hood / trunk In the part, the highest part is suitable for the shape of the reference model.

【0085】図15は、ボディの形状が異なる場合の例
を示すものである。このうち、図15の(a)に示すよ
うに、ボディ5Aにおける移動方向の正面輪郭がボディ
5Bにおける移動方向の正面輪郭に比べて全ての部位で
大きい2種類のボディ5A,5Bの場合には、参照モデ
ル91,92は、ボディ5Aの正面輪郭に対応させた図
中の太線のようになる。また、図15(b)に示すよう
に、ボディ5A,5Bの輪郭の大きさが部位によって異
なる場合には、ボディ5A,5Bのうち正面輪郭の大き
い方を選んでこれらを滑らかに結ぶ図中の太線のような
形状となる。
FIG. 15 shows an example in which the shape of the body is different. Of these, as shown in FIG. 15A, in the case of two types of bodies 5A and 5B, the front contour of the body 5A in the moving direction is larger in all parts than the front contour of the body 5B in the moving direction. , Reference models 91 and 92 are as shown by thick lines in the figure corresponding to the front contour of body 5A. Further, as shown in FIG. 15 (b), when the size of the contour of the bodies 5A and 5B differs depending on the region, the larger one of the bodies 5A and 5B having the larger front contour is selected to smoothly connect them. In the shape of a bold line.

【0086】次に、カメラ3の調整方法について説明す
る。
Next, a method of adjusting the camera 3 will be described.

【0087】ボディ5の形状や種類によってカメラ3か
ら被検査面までの距離つまり撮影距離が変化するので、
すべての場合でピントが合うようにするためには、カメ
ラ3の被写界深度(ピントの合う範囲)を撮影距離の変
化に対して十分大きくとる必要がある。この被写界深度
は、レンズ絞り値、レンズ焦点距離および撮影距離から
計算することができるので、カメラ視野の大きさ等から
レンズ仕様や撮影距離、および必要な被写界深度を予め
決めれば、およそのレンズ絞り値を決定することができ
る。
The distance from the camera 3 to the surface to be inspected, that is, the photographing distance changes depending on the shape and type of the body 5.
In order to achieve focus in all cases, it is necessary to set the depth of field (focusing range) of the camera 3 sufficiently large with respect to the change in the shooting distance. Since this depth of field can be calculated from the lens aperture value, the lens focal length and the shooting distance, if the lens specifications and the shooting distance, and the necessary depth of field are determined in advance from the size of the camera field of view, An approximate lens aperture value can be determined.

【0088】さらに、カメラ3のシャッタースピード
は、本実施例のようにボディ5が移動している場合、カ
メラ受光画像がブレないような値である必要があるの
で、移動速度も考慮した上でおよその絞りおよびシャッ
タースピードを微調整して決定すれば良い。
Further, the shutter speed of the camera 3 needs to be a value that does not blur the image received by the camera when the body 5 is moving as in the present embodiment. An approximate aperture and shutter speed may be finely adjusted and determined.

【0089】次に、レンズ絞りおよびシャッタースピー
ドは、被検査面の光反射特性において最も反射率の高い
状態で、カメラ3の出力信号レベルが飽和しないように
オシロスコープ等を用いて調整する。 そして、本実施
例のごとく自動車のボディ5の場合は、白やシルバーメ
タリックといった最も明度の高い塗装色で調整を行なえ
ば良い。また、上記光の反射量は、照明およびカメラ3
と被検査面までの距離で近いほど大きいので、例えば、
本実施例のように照明およびカメラ位置が固定であれ
ば、ボディの5の最大の正面輪郭より作成された先に示
した参照モデル91,92の表面で調整を行なえば良
い。
Next, the lens aperture and the shutter speed are adjusted using an oscilloscope or the like so that the output signal level of the camera 3 does not saturate when the reflectance is the highest in the light reflection characteristic of the surface to be inspected. Then, in the case of the vehicle body 5 as in this embodiment, the adjustment may be performed with the paint color having the highest brightness such as white or silver metallic. In addition, the amount of light reflection is determined by the illumination and the camera 3
And the closer the distance to the surface to be inspected, the greater, for example,
If the illumination and camera positions are fixed as in the present embodiment, adjustment may be performed on the surfaces of the reference models 91 and 92 shown above, which are created from the maximum front contour of the body 5.

【0090】上記調整の目安としては、明るさ(輝度)
方向のダイナミックレンジを無駄なく使用するため、カ
メラ3の出力信号レベルがホワイトレベルをオーバーす
る少し手前であればよい。さらに、調整を効率よく行な
うためには、参照モデル91,92の視野調整用の図形
が描かれている面の図形以外の背景の部分が、上記のよ
うに白やシルバーメタリックといった反射率の最も高い
状態となっていれば、カメラ3の視野調整とともに調整
を行なうことができる。
As a guide for the above adjustment, brightness (luminance)
In order to use the dynamic range in the direction without waste, it is sufficient that the output signal level of the camera 3 is slightly before the white level is exceeded. Further, in order to perform the adjustment efficiently, the background parts other than the figure on the surface of the reference models 91 and 92 on which the figure for the field of view adjustment is drawn have the highest reflectance such as white and silver metallic as described above. In the state, the adjustment can be performed together with the visual field adjustment of the camera 3.

【0091】また、上記のように参照モデル91,92
の調整面を塗装することが困難なときは、白やシルバー
メタリックに塗装したカメラ視野より大きいテストピー
スを用意し、調整したいカメラ視野に対応する参照モデ
ル表面に接して置き、それをカメラ3で撮像しながら調
整を行なえば良い。
Further, as described above, the reference models 91 and 92
If it is difficult to paint the adjustment surface, prepare a test piece larger than the camera field of view painted in white or silver metallic, place it in contact with the reference model surface corresponding to the camera field you want to adjust, and image it with the camera 3 You can make adjustments while doing so.

【0092】次に、明暗パターンについて説明する。Next, the light and dark pattern will be described.

【0093】先に説明した画像強調処理手段41におい
て微分によるエッジ検出を用いた場合、画像中の輝度変
化を抽出するので図19の(b)に示すように、明暗パ
ターンの境界線も白画素として抽出される。したがっ
て、欠陥Eが明暗パターンの境界線付近にあると、欠陥
Eと境界線とが一体化してしまい、欠陥Eが孤立点とし
て現れない場合がある。
When edge detection by differentiation is used in the image enhancement processing means 41 described above, a luminance change in an image is extracted, and therefore, as shown in FIG. Is extracted as Therefore, if the defect E is near the boundary between the light and dark patterns, the defect E and the boundary may be integrated, and the defect E may not appear as an isolated point.

【0094】さらに、1画面当たりに映る境界線の数が
多くなるほど欠陥Eが消える頻度が高くなるため、欠陥
検出精度が低下してしまうことになる。例えば、ボディ
5のフロントフェンダーの先端部は、凸状の曲面をなす
ので、凸レンズの作用をすることから、明暗パターンの
ピッチが部位によらず一定ならば、カメラ画像には平面
部のときよりも多く上記境界線が映ることになり、欠陥
検出精度が低下することとなる。
Further, as the number of boundary lines reflected per one screen increases, the frequency of erasure of the defect E increases, so that the accuracy of defect detection decreases. For example, since the tip of the front fender of the body 5 has a convex curved surface, and acts as a convex lens, if the pitch of the light and dark pattern is constant regardless of the part, the camera image is more visible than the flat part. In many cases, the above boundary line is reflected, and the accuracy of defect detection is reduced.

【0095】そこで、上記問題点を解決する一例を図2
4および図25に基づいて説明する。
An example for solving the above problem is shown in FIG.
4 and FIG.

【0096】図24および図25において、点線は光拡
散シート105を通過してボディ5の表面で反射し、さ
らにカメラ3の視野に映る明暗パターンを示すもので、
図面に各画像例を示す。例えば、画像中に明暗パターン
境界線が4本現れるようにするためには、明暗パターン
のピッチをボディ5の形状を考慮して設計すれば良い。
ここでは、明暗パターンの境界線の本数が問題であり、
画像における明暗パターンの映り方、つまり、明/暗の
順序は、欠陥での乱反射を利用した検出原理とは無関係
なので何等制限はない。
In FIGS. 24 and 25, the dotted lines indicate the light and dark patterns which pass through the light diffusion sheet 105, are reflected on the surface of the body 5, and are further reflected in the field of view of the camera 3.
The drawings show examples of each image. For example, in order to make four light-dark pattern boundary lines appear in an image, the pitch of the light-dark pattern may be designed in consideration of the shape of the body 5.
Here, the number of boundaries of the light and dark patterns is a problem,
There is no limitation on how the light and dark patterns appear in the image, that is, the order of light / dark, since it is unrelated to the principle of detection using diffuse reflection at a defect.

【0097】また、図24および図25に示すように、
ボディ5の側面と水平面とにおける明暗パターンのピッ
チが異なる場合は、明暗パターンシートにおける側面か
ら水平面に移行する位置、例えば、門型形状のR部にお
いて、明暗パターンが不連続とならないように艶消しの
黒色テープを貼れば、前後のフェンダー面からフード/
トランク面までの間のR部でも明暗パターンが極端に歪
むことなく映し出すことができる。
As shown in FIGS. 24 and 25,
When the pitch of the light and dark pattern is different between the side surface of the body 5 and the horizontal plane, matting is performed so that the light and dark pattern is not discontinuous at a position where the side of the light and dark pattern sheet transitions to the horizontal plane, for example, at a gate-shaped R portion. If you attach black tape of the hood /
The light and dark pattern can be projected without extreme distortion even in the R portion between the trunk surface.

【0098】なお、図24および25に示す例は、画像
中の境界線を4本としたが、境界線の本数は各カメラ3
において同じである必要はない。また、境界線が少ない
ほど画面中に欠陥の現れる頻度は高くなるが、境界線を
少なくするために明暗パターンのピッチを広げすぎると
欠陥での凹凸による乱反射を利用して欠陥を検出する場
合に、小さい欠陥の検出精度が低下してしまうので、こ
れらを考慮にいれて実験的に明暗パターンを設計すれば
良い。
In the example shown in FIGS. 24 and 25, the number of boundaries is four in the image.
Need not be the same. In addition, the frequency of defects appearing on the screen increases as the number of boundaries decreases, but if the pitch of the light and dark patterns is too wide in order to reduce the boundaries, the defect is detected using irregular reflection due to unevenness in the defects. Since the accuracy of detecting small defects is reduced, the light and dark patterns may be experimentally designed in consideration of the above.

【0099】次に、被検査体の展開図について説明す
る。
Next, a development view of the test object will be described.

【0100】本実施例では、ボディ5の形状にかかわら
ずカメラ3の視野に映るボディ表面には照明手段1の明
暗パターンを形成するような構成となっている。つま
り、図23に示すように、カメラ3がボディ5に対して
斜め前方から撮像するような構成であり、このときのカ
メラ取付角度をθ2、カメラの画角をθ1としている。
In this embodiment, regardless of the shape of the body 5, the light / dark pattern of the illuminating means 1 is formed on the surface of the body reflected in the field of view of the camera 3. That is, as shown in FIG. 23, the camera 3 is configured to capture an image obliquely from the front of the body 5, and the camera mounting angle at this time is θ2 and the camera angle of view is θ1.

【0101】このようなカメラ位置で上記の検査処理を
行ない、図21に示すような通常の展開図に欠陥位置を
表示した場合、実際のボディ上の欠陥位置と一致しない
場合がある。これは、カメラ3が図23に示すように斜
め前方からの視点で撮像しているのに対して、展開図は
ボディ5の真横(側面図)および真上(水平面)からの
視点で見た図であって、それぞれ視点が異なるためであ
る。このような欠陥の表示ずれを防ぐには、図22に示
すように、図22の(a)に示す回転なしの状態から、
図22の(b)に示す回転ありの状態、すなわち、ボデ
ィ5を実際のカメラ3のように斜め前方から見たような
展開図を用いれば良い。そして、このときの展開図の回
転角度は、上記角度θ1,θ2を実験的に決定すれば良
い。
When the above inspection processing is performed at such a camera position and the defect position is displayed in a normal development view as shown in FIG. 21, the defect position may not coincide with the actual defect position on the body. This is because the camera 3 captures an image from a diagonally forward viewpoint as shown in FIG. 23, whereas the developed view is viewed from the side of the body 5 (side view) and from directly above (horizontal plane). This is because the views are different from each other. In order to prevent the display shift of such a defect, as shown in FIG. 22, the state without rotation shown in FIG.
22 (b), that is, a developed view in which the body 5 is viewed obliquely from the front like the actual camera 3 may be used. The rotation angles of the developed view at this time may be determined experimentally by the angles θ1 and θ2.

【0102】次に、図28に示した他の実施例について
説明する。図28において符号53は照度測定部であ
り、2のストライプガイドに設置されていて照明手段1
の照度を常時測定している。また、輝度判定手段43a
で所定の照度管理値(下限値)と比較され、下限値以下
であれば照明手段1の照度を上げる指示を照明手段照度
調整部51へ送る。そして、照明手段照度調整部51は
前記指示に従って照明手段1の照度を印加電圧等の変更
(上昇)により変更(上昇)させる。
Next, another embodiment shown in FIG. 28 will be described. In FIG. 28, reference numeral 53 denotes an illuminance measuring unit, which is installed on a stripe guide 2 and has an illumination unit 1
Illuminance is constantly measured. Also, the luminance determining means 43a
Is compared with a predetermined illuminance management value (lower limit value). Then, the illumination means illuminance adjustment unit 51 changes (increases) the illuminance of the illumination means 1 by changing (rising) the applied voltage or the like in accordance with the instruction.

【0103】また、図28において符号52は蛍光灯玉
切れ検出部であり、各蛍光灯において玉切れした場合に
は、玉切れ情報を輝度判定手段43aへ送り、この輝度
判定手段43aは蛍光灯交換の指示を出力する。
In FIG. 28, reference numeral 52 denotes a fluorescent lamp burnout detecting unit. When a burnout occurs in each fluorescent lamp, the burnout information is sent to the luminance judging means 43a. Output the exchange instruction.

【0104】図29は照明手段1の照度劣化特性を示す
ものであって、照明手段1の照度は時間と共に次第に低
下してくる。
FIG. 29 shows the illuminance deterioration characteristics of the illuminating means 1. The illuminance of the illuminating means 1 gradually decreases with time.

【0105】そこで、図30に示すように、照度および
輝度の限界値を設定し、図31に示すように、輝度が所
定の管理値(下限値)を下回るときには照明手段1の照
度を上げる指示を照明手段照度調整部51へ送る。
Therefore, as shown in FIG. 30, limit values of illuminance and luminance are set, and as shown in FIG. 31, when the luminance falls below a predetermined management value (lower limit), an instruction to increase the illuminance of the illumination means 1 is issued. To the illumination means illuminance adjustment unit 51.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による表面欠陥検査装置の概
略正面説明図である。
FIG. 1 is a schematic front explanatory view of a surface defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による表面欠陥検査装置の概
略平面説明図である。
FIG. 2 is a schematic plan view of a surface defect inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例による表面欠陥検査装置の概
略側面説明図である。
FIG. 3 is a schematic side view illustrating a surface defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における照明手段の一部を示
す概略説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a part of a lighting unit in one embodiment of the present invention.

【図5】図1の実施例における照明手段とボディとの位
置関係を示す正面説明図である。
FIG. 5 is an explanatory front view showing a positional relationship between a lighting unit and a body in the embodiment of FIG. 1;

【図6】照明手段の光拡散シートおよびシートガイドの
一例を示す概略斜視説明図である。
FIG. 6 is a schematic perspective explanatory view showing an example of a light diffusion sheet and a sheet guide of the illumination means.

【図7】照明手段、撮像装置およびボディの位置関係を
表す概略平面説明図である。
FIG. 7 is a schematic plan view illustrating a positional relationship among a lighting unit, an imaging device, and a body.

【図8】光拡散シートの移動を示す平面説明図である。FIG. 8 is an explanatory plan view showing movement of the light diffusion sheet.

【図9】カメラの取付位置の一例を示す概略正面説明図
である。
FIG. 9 is a schematic front explanatory view showing an example of a mounting position of the camera.

【図10】カメラ視野の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a camera field of view.

【図11】フード/トランク面およびドア面用参照モデ
ルの一例を示す正面図(a)、平面図(b)および側面
図(c)である。
FIG. 11 is a front view (a), a plan view (b), and a side view (c) showing an example of a reference model for a hood / trunk surface and a door surface.

【図12】ルーフ面およびピラー面用参照モデルの一例
を示す正面図(a)、平面図(b)および側面図(c)
である。
FIG. 12A is a front view, FIG. 12B is a plan view, and FIG. 12C is a side view of an example of a reference model for a roof surface and a pillar surface.
It is.

【図13】照明手段、カメラおよび参照モデルの位置関
係を示す概略平面説明図である。
FIG. 13 is a schematic plan view showing the positional relationship between a lighting unit, a camera, and a reference model.

【図14】参照モデル表面のカメラ視野調整用図形の二
例(a)(b)を示す説明図である。
FIGS. 14A and 14B are explanatory diagrams showing two examples (a) and (b) of a figure for camera view adjustment on the surface of a reference model.

【図15】参照モデルの異なる形状の二例(a)(b)
を説明するための各々概略正面説明図である。
FIG. 15 shows two examples (a) and (b) of different shapes of the reference model.
It is a schematic front explanatory view for each explaining.

【図16】図11に示す参照モデルを用いたカメラ視野
調整の一例を示す概略正面説明図である。
FIG. 16 is a schematic front explanatory view showing an example of camera field-of-view adjustment using the reference model shown in FIG. 11;

【図17】図12に示す参照モデルを用いたカメラ視野
調整の一例を示す概略正面説明図である。
FIG. 17 is a schematic front explanatory view showing an example of camera field-of-view adjustment using the reference model shown in FIG. 12;

【図18】コンベアを一部拡大して示す概略側面説明図
である。
FIG. 18 is a schematic side view illustrating a conveyor partially enlarged.

【図19】画像強調処理手段および追跡処理手段におけ
る画像(a)〜(c)および処理フロー(d)の一例を
示す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing an example of images (a) to (c) and a processing flow (d) in the image enhancement processing means and the tracking processing means.

【図20】時間的に異なる画像における欠陥の移動を
(a)〜(g)に別けて示す説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the movement of a defect in an image different in time, divided into (a) to (g).

【図21】カメラ視野および展開図を示す説明図であ
る。
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a camera field of view and a development view.

【図22】ボディを回転させない状態(a)およびボデ
ィを回転させた状態(b)を示す説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating a state in which the body is not rotated (a) and a state in which the body is rotated (b).

【図23】ボディに対するカメラ取付角度および画角を
示す概略平面説明図である。
FIG. 23 is a schematic plan view showing the camera mounting angle and the angle of view with respect to the body.

【図24】ボディの側面における明暗パターンを示す概
略平面説明図である。
FIG. 24 is a schematic plan view showing a light-dark pattern on a side surface of a body.

【図25】ボディの水平面における明暗パターンを示す
概略側面説明図である。
FIG. 25 is a schematic side view showing a light-dark pattern on a horizontal plane of the body.

【図26】欠陥検出全体フローを示す説明図である。FIG. 26 is an explanatory diagram showing an overall flow of defect detection.

【図27】輝度調整制御フローを示す説明図である。FIG. 27 is an explanatory diagram showing a luminance adjustment control flow.

【図28】本発明の他の実施例による表面欠陥検査装置
の概略正面説明図である。
FIG. 28 is a schematic front view of a surface defect inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図29】照明手段の照度劣化特性を示す説明図であ
る。
FIG. 29 is an explanatory diagram showing the illuminance degradation characteristics of the illumination means.

【図30】照明手段の照度−輝度特性を示す説明図であ
る。
FIG. 30 is an explanatory diagram showing the illuminance-luminance characteristics of the illumination means.

【図31】照明手段の輝度下限値を示す説明図である。FIG. 31 is an explanatory diagram showing a luminance lower limit value of a lighting unit.

【図32】明暗ストライプの処理手順を示す説明図であ
る。
FIG. 32 is an explanatory diagram showing a processing procedure of a light and dark stripe.

【図33】カメラ向き変更による処理手順と効果を示す
説明図である。
FIG. 33 is an explanatory diagram showing a processing procedure and an effect by changing the camera direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照明手段 2 撮像装置固定手段 3 CCDカメラ(撮像装置) 4 検査処理手段 5 ボディ(被検査体) 41 画像強調処理手段 42 追跡処理手段 43 ホストコンピュータ 43a 輝度判定手段 43b 欠陥出力手段 44 プリンター 51 照明手段照度調整部 52 蛍光灯玉切れ検出部 53 照度測定部 91,92 参照モデル 101 光源 102 背景板 105 光拡散シート 105a 光透過部 105b 艶消し黒色部 106 シートガイド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination means 2 Imaging device fixing means 3 CCD camera (imaging device) 4 Inspection processing means 5 Body (inspection object) 41 Image enhancement processing means 42 Tracking processing means 43 Host computer 43a Brightness determination means 43b Defect output means 44 Printer 51 Lighting Means illuminance adjustment section 52 Fluorescent lamp burnout detection section 53 Illuminance measurement section 91, 92 Reference model 101 Light source 102 Background plate 105 Light diffusion sheet 105a Light transmission section 105b Matte black section 106 Sheet guide

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−86634(JP,A) 特開 平7−306007(JP,A) 特開 平8−50099(JP,A) 特開 平8−79904(JP,A) 特開 平7−234113(JP,A) 特開 平8−94333(JP,A) 特開 平7−113626(JP,A) 特開 昭62−110108(JP,A) 特開 昭61−13107(JP,A) 特開 平5−145833(JP,A) 実開 平2−78468(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/84 - 21/958 G06T 1/00 G06T 7/00 Continuation of front page (56) References JP-A-8-86634 (JP, A) JP-A-7-306007 (JP, A) JP-A-8-50099 (JP, A) JP-A-8-79904 (JP) JP-A-7-234113 (JP, A) JP-A-8-94333 (JP, A) JP-A-7-113626 (JP, A) JP-A-62-110108 (JP, A) JP-A-6-110108 61-13107 (JP, A) JP-A-5-145833 (JP, A) JP-A-2-78468 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00 -11/30 102 G01N 21/84-21/958 G06T 1/00 G06T 7/00

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検査体の被検査面に光を照射し、被検
査面からの反射光に基づいて受光画像を作成し、この受
光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検出する表面欠陥
検査装置において、被検査体を囲む門型形状を成し且つ
被検査面上に所定の明暗パターンを形成する照明手段
と、被検査体を囲む門型形状を成し且つ被検査面からの
反射光に基づいて受光画像を作成する複数の撮像装置が
取り付けられた撮像装置固定手段と、撮像装置により得
られた受光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検出して
その結果を出力する検査処理手段と、撮像装置により得
られた受光画像に基づいて輝度レベルを計測して輝度の
所定値との比較により輝度の異常有無を判定する輝度判
定手段を備え、照明手段は、白色の背景板に、ほぼ等間
隔に配置された複数の光源を備えると共に、光源の被検
査面側に、光透過部と艶消し黒色部を交互に配置した光
拡散シートを備え、光源からの光を光拡散シートの光透
過部に通すことにより被検査面上に明暗パターンを形成
する手段であり、照明手段の光拡散シートは、被検査体
を囲む門型形状を成す艶消し黒色のシートガイドに張っ
てあり、シートガイドは、光源および背景板から移動可
能であり、照明手段および撮像装置固定手段の門型内部
に被検査体を通過させて被検査面の欠陥検査と輝度検査
を行うことを特徴とする表面欠陥検査装置。
1. A surface for irradiating a surface to be inspected of an object to be inspected with light, forming a light-receiving image based on reflected light from the surface to be inspected, and detecting a defect on the surface to be inspected based on the light-receiving image. In the defect inspection apparatus, a lighting means having a gate shape surrounding the object to be inspected and forming a predetermined light and dark pattern on the surface to be inspected, and a gate shape surrounding the object to be inspected and extending from the surface to be inspected. An image pickup device fixing unit to which a plurality of image pickup devices for creating a light reception image based on reflected light are attached, and a defect on a surface to be inspected is detected based on the light reception image obtained by the image pickup device and the result is output. An inspection processing unit; and a luminance determining unit that measures a luminance level based on the received light image obtained by the imaging device and determines whether there is a luminance abnormality by comparing the luminance level with a predetermined luminance value. The board has a plurality of In addition to the light source, a light-diffusing sheet with light-transmitting parts and matte black parts arranged alternately on the surface to be inspected of the light source is provided, and inspection is performed by passing light from the light source through the light-transmitting part of the light-diffusing sheet. Means for forming a light and dark pattern on the surface, the light diffusion sheet of the illuminating means is stretched over a matt black sheet guide having a portal shape surrounding the object to be inspected, and the sheet guide is provided from a light source and a background plate. A surface defect inspection apparatus, which is movable, and performs a defect inspection and a luminance inspection of a surface to be inspected by passing the object to be inspected through a gate shape of a lighting unit and an imaging device fixing unit.
【請求項2】 照明手段の門型形状は、被検査体の移動
方向の正面輪郭にほぼ適合した形状であることを特徴と
する請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
2. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the portal shape of the illuminating means is a shape substantially adapted to a front contour in a moving direction of the inspection object.
【請求項3】 撮像装置固定手段の門型形状は、被検査
体の移動方向の正面輪郭にほぼ適合した形状であること
を特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
3. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the gate-shaped shape of the image pickup device fixing means is a shape substantially adapted to a front contour in a moving direction of the object to be inspected.
【請求項4】 撮像装置はCCDカメラであって、各C
CDカメラによる全体の視野が被検査体の移動方向の正
面輪郭に沿った連続した帯状を成すと共に、隣接するC
CDカメラ同士の視野が所定の領域でオーバーラップし
ており、且つ被検査体の移動方向とCCDカメラの受光
画像における水平もしくは垂直方向とを一致させたこと
を特徴とする請求項1または3に記載の表面欠陥検査装
置。
4. The imaging device is a CCD camera, and each C
The entire field of view of the CD camera forms a continuous band along the front contour in the moving direction of the test object, and the adjacent C
4. The method according to claim 1, wherein the fields of view of the CD cameras overlap each other in a predetermined area, and the moving direction of the object to be inspected coincides with the horizontal or vertical direction in the received light image of the CCD camera. The surface defect inspection device according to the above.
【請求項5】 明暗パターンは、CCDカメラに映る明
暗パターン数に基づいて明暗パターンの間隔が変化する
ことを特徴とする請求項4に記載の表面欠陥検査装置。
5. The surface defect inspection apparatus according to claim 4, wherein the interval between the light and dark patterns changes based on the number of light and dark patterns reflected on the CCD camera.
【請求項6】 CCDカメラの視野調整、ピント調整お
よびオーバーラップ量調整は、被検査体の移動方向の正
面輪郭にほぼ適合した形状を成し且つその表面に所定間
隔の線もしくは点の図形が描かれた参照モデルを用いて
行うことを特徴とする請求項4または5に記載の表面欠
陥検査装置。
6. The field of view adjustment, the focus adjustment and the overlap amount adjustment of the CCD camera are performed in such a manner that a shape substantially conforming to the front contour in the moving direction of the object to be inspected is formed and a figure of a line or a dot at a predetermined interval is formed on the surface thereof. The surface defect inspection apparatus according to claim 4, wherein the inspection is performed using the drawn reference model.
【請求項7】 参照モデルは、被検査体の移動方向に対
する横断面のうちの最大の横断面輪郭にほぼ適合した形
状であることを特徴とする請求項6に記載の表面欠陥検
査装置。
7. The surface defect inspection apparatus according to claim 6, wherein the reference model has a shape substantially adapted to a maximum cross-sectional profile of a cross-section in a moving direction of the inspection object.
【請求項8】 参照モデルの図形の線以外の部分の色が
被検査体の被検査面の塗装色で最も明度の高い色であっ
て、上記参照モデルの表面を撮像しながらCCDカメラ
のレンズ絞りおよびシャッタースピードを調整すること
を特徴とする請求項6または7に記載の表面欠陥検査装
置。
8. A color of a portion other than a line of a figure of a reference model is a color having the highest lightness in a paint color of a surface to be inspected of an object to be inspected, and a lens of a CCD camera while imaging the surface of the reference model. The surface defect inspection apparatus according to claim 6, wherein an aperture and a shutter speed are adjusted.
【請求項9】 被検査面の塗装色で塗装され且つカメラ
視野より大きいテストピースを参照モデルの表面に接し
て設け、テストピースを撮像しながらCCDカメラのレ
ンズ絞りおよびシャッタースピードを調整することを特
徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の表面欠陥
検査装置。
9. A test piece painted in a paint color of a surface to be inspected and larger than a camera field of view is provided in contact with the surface of the reference model, and the lens aperture and shutter speed of the CCD camera are adjusted while imaging the test piece. A surface defect inspection apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein:
【請求項10】 検査処理手段は、複数の撮像装置で得
られた受光画像の画像データにおける空間周波数成分の
うち高い周波数領域で且つレベルが所定値以上の成分の
みを抽出する画像強調処理手段と、画像強調処理手段か
らの時間的に異なる画像データにおいて被検査体の移動
量および移動方向が所定の条件で一致する目標部分を検
出する追跡処理手段を備えていることを特徴とする請求
項1に記載の表面欠陥検査装置。
10. Inspection processing means includes image enhancement processing means for extracting only a component having a high frequency region and a level equal to or higher than a predetermined value among spatial frequency components in image data of a received light image obtained by a plurality of imaging devices. And a tracking processing means for detecting a target portion in which the moving amount and the moving direction of the object to be inspected coincide with each other under predetermined conditions in temporally different image data from the image enhancing processing means. A surface defect inspection device according to item 1.
【請求項11】 検査処理手段は、検査開始および検査
終了を判断する検査開始終了判定手段と、検査開始から
被検査体の移動量を測定する移動量測定手段を備え、こ
れらの手段から得た情報に基づいて追跡処理手段で検出
した目標部分の被検査面上の位置を算出し、その結果を
被検査体の展開図上に表示する手段を備えていることを
特徴とする請求項10に記載の表面欠陥検査装置。
The inspection processing means includes inspection start / end determination means for determining the start and end of the inspection, and movement amount measurement means for measuring the movement amount of the object from the start of the inspection. 11. The apparatus according to claim 10, further comprising: means for calculating a position on the inspection surface of the target portion detected by the tracking processing means based on the information, and displaying the result on a developed view of the inspection object. The surface defect inspection device according to the above.
【請求項12】 被検査体の展開図は、被検査体に対す
る撮像装置の取付角度および画角に基づいて描かれてい
ることを特徴とする請求項11に記載の表面欠陥検査装
置。
12. The surface defect inspection apparatus according to claim 11, wherein a development view of the inspection object is drawn based on an attachment angle and an angle of view of the imaging device with respect to the inspection object.
【請求項13】 被検査体が照明手段および撮像装置固
定手段の門型内部を通過し且つ被検査面の検査を行って
いる際に被検査体とこの被検査体を移動させる搬送コン
ベアの速度とを一致させる速度一致手段を備えたことを
特徴とする請求項1,10および11のいずれかに記載
の表面欠陥検査装置。
13. The inspection object and the speed of a transport conveyor for moving the inspection object when the inspection object passes through the inside of the gantry of the illuminating means and the imaging device fixing means and inspects the inspection surface. The surface defect inspection apparatus according to any one of claims 1, 10 and 11, further comprising a speed matching means for matching the following.
【請求項14】 輝度判定手段は、撮像装置により得ら
れた画像から濃淡輝度レベルを各カメラ毎に算出する輝
度算出手段と、輝度算出手段により得られた算出濃淡輝
度レベルと所定の輝度管理値とを比較して輝度調整の判
断をする輝度調整判定手段を備えていることを特徴とす
る請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
14. A luminance determining means for calculating, for each camera, a gray-scale luminance level from an image obtained by the imaging device, a calculated gray-scale luminance level obtained by the luminance calculating means, and a predetermined luminance management value. 2. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a brightness adjustment determining unit that determines brightness adjustment by comparing.
【請求項15】 輝度判定手段は、撮像装置により得ら
れた画像から濃淡輝度レベルを各カメラ毎に算出する輝
度算出手段と、輝度算出手段により得られた算出濃淡輝
度レベルと所定の輝度管理値とを比較して輝度調整の判
断をする輝度調整判定手段と、輝度調整判定手段からの
情報に基づいて照明手段の照明調整を行う輝度調整手段
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の表面欠
陥検査装置。
15. A luminance determining means for calculating, for each camera, a gray-scale luminance level from an image obtained by the imaging device, a calculated gray-scale luminance level obtained by the luminance calculating means and a predetermined luminance management value. And a luminance adjustment unit for performing illumination adjustment of the illumination unit based on information from the luminance adjustment determination unit. The surface defect inspection device according to the above.
【請求項16】 輝度判定手段は、撮像装置により得ら
れた画像から濃淡輝度レベルを各カメラ毎に算出する輝
度算出手段と、輝度算出手段により得られた算出濃淡輝
度レベルと所定の輝度管理値とを比較して輝度調整の判
断をする輝度調整判定手段と、輝度調整判定手段からの
情報に基づいてカメラの絞り調整を自動で行う輝度調整
手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の表
面欠陥検査装置。
16. A luminance determining means for calculating, for each camera, a gray-scale luminance level from an image obtained by the imaging device, a calculated gray-scale luminance level obtained by the luminance calculating means, and a predetermined luminance management value. And a brightness adjustment unit for automatically adjusting the aperture of the camera based on information from the brightness adjustment determination unit. A surface defect inspection device according to item 1.
【請求項17】 輝度調整手段は、照明手段の照度を測
定する照度測定手段と、照度管理値に合わせて証明手段
の照度を制御する照度制御手段を備えていることを特徴
とする請求項15または16に記載の表面欠陥検査装
置。
17. The illuminance adjusting means includes illuminance measuring means for measuring illuminance of the illuminating means, and illuminance controlling means for controlling illuminance of the certification means in accordance with the illuminance management value. Or a surface defect inspection device according to item 16.
【請求項18】 輝度調整手段は、照度制御手段におい
て電圧等の出力をある一定値以上に上げても照度が上が
らない場合は蛍光灯の特性劣化(寿命)であると判断
し、蛍光灯交換指示を行うことを特徴とする請求項15
または16に記載の表面欠陥検査装置。
18. The luminance adjusting means judges that the characteristic of the fluorescent lamp is deteriorated (lifetime) when the illuminance does not increase even if the output such as a voltage is increased to a certain value or more in the illuminance control means, and the fluorescent lamp is replaced. 16. An instruction is given.
Or a surface defect inspection device according to item 16.
【請求項19】 各照明器に蛍光灯玉切れセンサーを取
り付け、輝度判定手段より蛍光灯玉切れ時の交換指示を
行うことを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装
置。
19. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein a fluorescent lamp burnout sensor is attached to each illuminator, and an instruction for replacement when the fluorescent lamp burns out is issued by a luminance judging means.
【請求項20】 輝度判定手段は、撮像装置により得ら
れた画像から濃淡輝度レベルを各カメラ毎に算出する輝
度算出手段と、塗装色情報を提供する塗料情報入力手段
からの色情報と輝度算出手段からの算出濃淡輝度レベル
と塗装色毎に設定された所定の輝度管理値とを比較して
輝度調整の判断をする輝度調整判断手段と、輝度調整判
断手段からの情報に基づいて照明手段の照度調整を行う
輝度調整手段を備えていることを特徴とする請求項1に
記載の表面欠陥検査装置。
20. A luminance determining means for calculating, for each camera, a gray-scale luminance level from an image obtained by the imaging device, and color information and luminance calculation from paint information input means for providing paint color information. Brightness adjustment determining means for comparing brightness calculated from the means and a predetermined brightness management value set for each paint color to determine brightness adjustment; and lighting means based on information from the brightness adjustment determining means. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising a luminance adjustment unit that performs illuminance adjustment.
【請求項21】 被検査体の被検査面に光を照射し、被
検査面からの反射光に基づいて受光画像を作成し、この
受光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検出する表面欠
陥検査装置において、被検査体を囲む門型形状を成し且
つ被検査面上に所定の明暗パターンを形成する照明手段
と、被検査体を囲む門型形状を成し且つ被検査面からの
反射光に基づいて受光画像を作成する複数の撮像装置が
取り付けられた撮像装置固定手段と、撮像装置により得
られた受光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検出して
その結果を出力する検査処理手段と、撮像装置により得
られた受光画像に基づいて輝度レベルを計測して輝度の
所定値との比較により輝度の異常有無を判定する輝度判
定手段を備え、輝度判定手段は、撮像装置により得られ
た画像から濃淡輝度レベルを各カメラ毎に算出する輝度
算出手段と、塗装色情報を提供する塗料情報入力手段か
らの色情報と輝度算出手段からの算出濃淡輝度レベルと
塗装色毎に設定された所定の輝度管理値とを比較して輝
度調整の判断をする輝度調整判断手段と、輝度調整判断
手段からの情報に基づいて照明手段の照度調整を行う輝
度調整手段を備え、照明手段および撮像装置固定手段の
門型内部に被検査体を通過させて被検査面の欠陥検査と
輝度検査を行うことを特徴とする表面欠陥検査装置。
21. A surface for irradiating a surface to be inspected of an object to be inspected with light, creating a light-receiving image based on light reflected from the surface to be inspected, and detecting a defect on the surface to be inspected based on the light-receiving image. In the defect inspection apparatus, a lighting means having a gate shape surrounding the object to be inspected and forming a predetermined light and dark pattern on the surface to be inspected, and a gate shape surrounding the object to be inspected and extending from the surface to be inspected. An image pickup device fixing unit to which a plurality of image pickup devices for creating a light reception image based on reflected light are attached, and a defect on a surface to be inspected is detected based on the light reception image obtained by the image pickup device and the result is output. Inspection processing means, and brightness determination means for measuring a brightness level based on the received light image obtained by the imaging device and determining whether or not there is a brightness abnormality by comparing the brightness level with a predetermined value of the brightness. Brightness from the image obtained by A brightness calculating means for calculating a level for each camera; color information from a paint information input means for providing paint color information; a calculated brightness level from the brightness calculating means; and a predetermined brightness management value set for each paint color And a brightness adjustment unit for adjusting the illuminance of the illumination unit based on information from the brightness adjustment determination unit. A surface defect inspection apparatus for performing a defect inspection and a luminance inspection of a surface to be inspected by passing an object to be inspected therein.
JP13903796A 1996-05-31 1996-05-31 Surface defect inspection equipment Expired - Lifetime JP3204442B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13903796A JP3204442B2 (en) 1996-05-31 1996-05-31 Surface defect inspection equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13903796A JP3204442B2 (en) 1996-05-31 1996-05-31 Surface defect inspection equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09318337A JPH09318337A (en) 1997-12-12
JP3204442B2 true JP3204442B2 (en) 2001-09-04

Family

ID=15235990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13903796A Expired - Lifetime JP3204442B2 (en) 1996-05-31 1996-05-31 Surface defect inspection equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3204442B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220056480A (en) * 2020-10-28 2022-05-06 이종우 System for inspecting quality of vehicle surface

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4589555B2 (en) * 2001-03-23 2010-12-01 株式会社ブリヂストン Lighting device
JP2007183225A (en) * 2006-01-10 2007-07-19 Toyota Motor Corp Light radiation device, surface shape inspection system, and surface shape inspection method
JP5224288B2 (en) * 2009-02-13 2013-07-03 学校法人福岡工業大学 Surface inspection apparatus and surface inspection method
JP6099115B2 (en) * 2011-10-26 2017-03-22 学校法人福岡工業大学 Three-dimensional surface inspection apparatus and three-dimensional surface inspection method
KR101438625B1 (en) * 2013-03-26 2014-09-11 현대자동차 주식회사 Gap and differ hight inspection system for vehicle and control method in the same
KR101405227B1 (en) 2013-04-02 2014-06-10 현대자동차 주식회사 Speed measurement device of conveyor line
US10007981B2 (en) * 2016-07-09 2018-06-26 Mountain Forge Automated radial imaging and analysis system
JPWO2018225406A1 (en) * 2017-06-08 2020-04-09 コニカミノルタ株式会社 Method for determining arrangement of surface defect inspection apparatus, apparatus, program, and recording medium
CN108180837B (en) * 2018-02-09 2024-02-02 中国计量大学 Zipper size image acquisition device and online visual detection system based on same
CN112334761B (en) 2018-06-22 2023-12-15 柯尼卡美能达株式会社 Defect discriminating method, defect discriminating apparatus, and recording medium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220056480A (en) * 2020-10-28 2022-05-06 이종우 System for inspecting quality of vehicle surface
KR102495502B1 (en) * 2020-10-28 2023-02-06 이종우 System for inspecting quality of vehicle surface

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09318337A (en) 1997-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2976869B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP3204444B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP5323320B2 (en) Surface inspection device
JP5410092B2 (en) Apparatus and method for inspecting composite structures for inconsistencies
JP3271549B2 (en) Surface inspection equipment
JP3204442B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP3514107B2 (en) Painting defect inspection equipment
JP3503130B2 (en) Surface inspection equipment
JP3178508B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP2000193601A (en) Surface defect inspecting device
JPH0979988A (en) Surface defect inspecting device
JP3185599B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP3870494B2 (en) Surface defect inspection equipment
JPH109839A (en) Surface flaw inspection apparatus
JP3206430B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP3204443B2 (en) Surface defect inspection equipment
WO2005100960A1 (en) Surface defect examining device
JP3757694B2 (en) Surface defect inspection method
JP2002303581A (en) Panel inspection device and panel inspection method
JP3661466B2 (en) Coating unevenness inspection apparatus and method
JPH01213509A (en) Automatic device for inspecting smoothness of coating film
JPH1010053A (en) Inspection device for surface defect
JP3160838B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP2955686B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP3339677B2 (en) Screen for surface condition inspection and inspection device using the screen

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080629

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090629

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090629

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110629

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130629

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term