JP3221954B2 - 塗装表面欠陥検出方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、画像処理により塗装
表面欠陥検出方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体塗装面における塗装表面欠
陥を検出する場合、塗装面に写った照明装置の画像をカ
メラ等の撮像手段で撮像し、塗装面における欠陥(例え
ば、ブツ、キズ等)を検出する画像処理方法が従来から
多用されている。該画像処理方法では、被検査面を画像
処理手段によって走査し、取り込まれた撮像画像毎に欠
陥の有無を検査することにより行なわれるのが一般的で
ある。

【０００３】なお、特開昭６２−２３３７１０号公報に
開示されているように、レーザスリット光を被検査面に
投射して、その反射光をスクリーン上に投影させ、その
スリット像から被検査面の表面欠陥を検出する方法も提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記画像処
理方法では、図５に示すように、被検査面Ｆを画像処理
手段７(ストロボ等の照明装置５とカメラ６とを含む)に
より所定ピッチで走査し、画像処理手段１により取り込
まれた撮像画像から検査可能な領域とされる計測幅を求
め、該計測幅毎に表面欠陥の有無を検査するのである
が、この計測幅は、例えば撮像画像を２値化することに
より求められる。

【０００５】即ち、図６に示すように、画像処理手段に
より取り込まれた濃淡画像Ｘを２値化することにより２
値画像Ｙに変換し、該２値画像Ｙから計測幅Ｃを求める
こととなっている。

【０００６】ところが、自動車の車体表面における塗装
表面欠陥を検出しようとする場合、車体表面は、曲面部
と平面部とが混在した複雑な形状の被検査面となってい
るため、上記計測幅Ｃが被検査面によって大きく相異す
るという事実がある。

【０００７】例えば、曲面部からなる被検査面(図５に
おいて１〜２の撮像位置)の場合、図６(イ)に示すよう
に計測幅Ｃが狭くなり、平面部からなる被検査面(図５
において３〜４の撮像位置)の場合、図６(ロ)に示すよ
うに計測幅Ｃが広くなる。

【０００８】従来行なわれている画像処理方法の場合、
画像処理手段による走査ピッチ(換言すれば、毎回の画
像取込領域)は一定とされているのが通例であるため、
その場合、走査ピッチをできるだけ小さくすれば、検査
モレは防止できるが、検査に要する時間が長くなってし
まい、作業能率が低下するとともに、画像処理手段(特
に照明装置)の耐用時間が短くなってしまうおそれがあ
る。一方、前記走査ピッチを大きくすれば、検査モレ部
分が生じるおそれがある。

【０００９】このことを勘案すると、自動車の車体のよ
うに曲面部と平面部とが混在しているようなものを検査
する場合、曲面部と平面部とで計測幅に大きな差異が存
するため、検査モレを確実に防止しつつ、検査時間を可
及的に短くしようとすると、特別な工夫を要することと
なる。

【００１０】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、自動車の車体のように複雑な形状の検査対象物を
検査する場合にも、検査モレを確実に防止し且つ能率的
に検査し得るようにすることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の方法では、上
記課題を解決するための手段として、被検査面を走査す
る画像処理手段により被検査面における塗装表面欠陥を
検出する塗装表面欠陥検出方法において、前記画像処理
手段により取り込まれた撮像画像毎に該画像における検
査可能領域としての計測幅を演算し、該計測幅に基づい
て次回の画像取込領域までの被検査面に対する前記画像
処理手段の相対移動量を決定するようにしている。

【００１２】請求項２の装置では、上記課題を解決する
ための手段として、被検査面を走査する画像処理手段に
より被検査面における塗装表面欠陥を検出する塗装表面
欠陥検出装置において、前記画像処理手段により取り込
まれた撮像画像から該画像における検査可能領域として
の計測幅を演算する計測幅演算手段と、前記計測幅演算
手段により演算された計測幅に基づいて次回の画像取込
領域までの被検査面に対する前記画像処理手段の相対移
動量を決定する画像取込領域決定手段とを付設するよう
にしている。

【００１３】

【作用】請求項１の方法あるいは請求項２の装置では、
上記手段によって次のような作用が得られる。

【００１４】即ち、画像処理手段により取り込まれた撮
像画像毎における検査可能領域である計測幅に基づいて
次回の画像取込領域までの被検査面に対する画像処理手
段の相対移動量を決定するようにしているため、被検査
面が曲面と平面との複合面とされている場合であっても
曲面あるいは平面に対応した計測幅に基づいて次回の画
像取込領域が決定されることとなり、曲面においては小
さなピッチで、平面においては大きなピッチで画像取込
が行えることとなる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１の方法あるいは請求項２の装置
によれば、画像処理手段により取り込まれた撮像画像毎
における検査可能領域である計測幅に基づいて次回の画
像取込領域までの被検査面に対する画像処理手段の相対
移動量を決定するようにしているので、被検査面が曲面
と平面との複合面とされている場合であっても曲面ある
いは平面に対応した計測幅に基づいて次回の画像取込領
域が決定されることとなる結果、曲面においては小さな
ピッチで、平面においては大きなピッチで画像取込が行
えることとなり、複雑な複合面からなる被検査面を検査
する場合においても検査スピードをある程度確保しつつ
検査モレを確実に防止することができるという優れた効
果がある。

【００１６】

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の好
適な実施例を説明する。

【００１７】本願発明は、図１ないし図３に示す塗装表
面欠陥検出装置および該塗装表面欠陥検出装置を用いた
塗装表面欠陥検出方法に関するものである。

【００１８】本実施例の塗装表面欠陥検出装置は、図１
に示すように、矢印Ａ方向に所定速度で移動自在とされ
た台車１上に搭載されたワーク２(本実施例の場合、自
動車の車体)における塗装表面である被検査面Ｆの欠陥
を検出するものであって、前記台車１の移動方向(即
ち、矢印Ａ方向)とは逆の矢印Ｂ方向に所定速度で移動
自在とされた検査ロボット３により構成されている。符
号４は検査ロボット３を移動させるためのロボット走行
装置である。

【００１９】前記検査ロボット３は、被検査面Ｆを照射
する照明装置であるストロボ５と被検査面Ｆの所定領域
を撮像するカメラ６とからなる画像処理手段７を備えて
構成されている(図５参照)。

【００２０】本実施例の場合、台車１にはその移動量を
検出する台車移動量検出器８が付設され、検査ロボット
３にはその移動量を検出するロボット移動量検出器９が
付設されている。

【００２１】なお、図１において１〜６は検査ロボット
３の軌跡を示している。

【００２２】そして、前記台車移動量検出器８およびロ
ボット移動量検出器９により検出された移動量は、図２
に示すように、台車定寸移動パルス発生器１０およびロ
ボット定寸移動パルス発生器１１にそれぞれ入力される
こととなっている。該台車定寸移動パルス発生器１０お
よびロボット定寸移動パルス発生器１１からの台車定寸
移動パルス信号Ｐ₁およびロボット定寸移動パルス信号
Ｐ₂は、パルス減算器１２に入力されることとなってい
る。該パルス減算器１２において得られた移動パルス信
号Ｐ₃は、台車１と検査ロボット３との相対移動量を表
すこととなっている。そして、前記パルス減算器１２か
らの移動パルス信号Ｐ₃は、画像処理手段７により撮像
された画像の計測幅を演算したり、画像取込タイミング
を決定する等の処理を行うコントローラ１３に入力され
ることとなっている。

【００２３】前記コントローラ１３は、図３に示すよう
に、前記検査ロボット３の画像処理手段７(具体的に
は、カメラ６)により取り込まれた撮像画像毎に該画像
における検査可能領域である計測幅Ｃを演算する計測幅
演算手段１３１と、該計測幅演算手段１３１により得ら
れた計測幅Ｃをフィードバックすることにより次回の画
像取込領域を決定する画像取込領域決定手段１３２とを
備えている。

【００２４】本実施例の場合、前記計測幅演算手段１３
１においては、図６に示すように、カメラ６により撮像
された濃淡画像Ｘを２値化して２値画像Ｙとなし、かく
して得られた２値画像Ｙにおける白色部分を計測幅Ｃと
して求める処理がなされることとなっている。このよう
にして演算される計測幅Ｃは、被検査面Ｆが曲面である
場合には図６(イ)に示すように幅の狭いものとなり、被
検査面Ｆが平面である場合には図６(ロ)に示すように幅
の広いものとなる。

【００２５】また、前記画像取込領域決定手段１３２に
おいては、画像処理手段７により取り込まれた撮像画像
における計測幅Ｃ(前記計測幅演算手段１３１により演
算されたもの)がフィードバックされ、該計測幅Ｃだけ
台車１と検査ロボット３との相対移動量(以下車体移動
量という)Ｍが達した時点で次回の画像取込(具体的に
は、ストロボ５をたくこと)を行うよう撮像信号Ｐが出
力されることとなっている。なお、検査モレを防止する
ために、前回の画像取込領域と今回の画像取込領域とが
若干オーバーラップするように、Ｃ−α≦Ｍとなった時
点で画像取込を行うようにしている。ここで、Ｃ−α
は、車体移動方向に換算された値とされている。

【００２６】次に、本実施例の塗装表面欠陥検出装置を
用いた塗装表面欠陥検出方法を、図４に示すフローチャ
ートを参照して説明する。

【００２７】ステップＳ₁において画像処理手段７によ
り所定位置での画像取込を行い、取り込まれた濃淡画像
に対して２値化処理を行う(ステップＳ₂)。しかる後、
ステップＳ₃においては計測幅Ｃの演算が前述したよう
に計測幅演算手段１３１により行なわれる。かくして得
られた計測幅Ｃに基づいてステップＳ₄においてＣ−α
と車体移動量Ｍとの比較がなされ、Ｃ−α≦Ｍとなった
時点で画像取込領域決定手段１３２から画像処理手段７
に対して撮像信号Ｐが出力される(ステップＳ₅)。上記
処理が計測終了まで繰り返される。このようにすると、
撮像信号Ｐのパルス幅は、曲面部において狭く、平面部
において広くなる。

【００２８】上記したように、本実施例においては、画
像処理手段７により取り込まれた撮像画像毎における検
査可能領域である計測幅Ｃに基づいて次回の画像取込領
域を決定するようにしているため、被検査面Ｆが曲面と
平面との複合面とされている場合であっても曲面あるい
は平面に対応した計測幅Ｃに基づいて次回の画像取込領
域が決定されることとなる。従って、曲面においては小
さなピッチで、平面においては大きなピッチで画像取込
が行えることとなり、複雑な複合面からなる被検査面Ｆ
を検査する場合においても検査スピードをある程度確保
しつつ検査モレを確実に防止することができるのであ
る。

【００２９】本願発明は、上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設
計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例にかかる塗装表面欠陥検出装
置の該略構成を示す側面図である。

【図２】本願発明の実施例にかかる塗装表面欠陥検出装
置の要部ブロック図である。

【図３】本願発明の実施例にかかる塗装表面欠陥検出装
置におけるコントローラの内容を示すブロック図であ
る。

【図４】本願発明の実施例にかかる塗装表面欠陥検出装
置の作用を説明するためのフローチャートである。

【図５】一般的な塗装表面欠陥検出方法を説明する図で
ある。

【図６】(イ)は曲面からなる被検査面を撮像した場合に
おける計測幅演算例を示す図であり、(ロ)は平面からな
る被検査面を撮像した場合における計測幅演算例を示す
図である。

【符号の説明】

１は台車、２は車体、３は検査ロボット、４は検査ロボ
ット走行装置、５はストロボ、６はカメラ、７は画像処
理手段、８は台車移動量検出器、９はロボット移動量検
出器、１０は台車定寸移動パルス発生器、１１はロボッ
ト定寸移動パルス発生器、１２はパルス減算器、１３は
コントローラ、１３１は計測幅演算手段、１３２は画像
取込領域決定手段、Ｃは計測幅、Ｆは被検査面。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査面を走査する画像処理手段により
   被検査面における塗装表面欠陥を検出する塗装表面欠陥
   検出方法であって、 前記画像処理手段により取り込まれた撮像画像毎に該画
   像における検査可能領域としての計測幅を演算し、該計
   測幅に基づいて次回の画像取込領域までの被検査面に対
   する前記画像処理手段の相対移動量を決定するようにし
   たことを特徴とする塗装表面欠陥検出方法。
2. 【請求項２】 被検査面を走査する画像処理手段により
   被検査面における塗装表面欠陥を検出する塗装表面欠陥
   検出装置であって、 前記画像処理手段により取り込まれた撮像画像から該画
   像における検査可能領域としての計測幅を演算する計測
   幅演算手段と、 前記計測幅演算手段により演算された計測幅に基づいて
   次回の画像取込領域までの被検査面に対する前記画像処
   理手段の相対移動量を決定する画像取込領域決定手段と
   を付設したことを特徴とする塗装表面欠陥検出装置。