JP3259624B2 - Surface condition inspection device - Google Patents

Surface condition inspection device

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JP3259624B2
JP3259624B2 JP01540796A JP1540796A JP3259624B2 JP 3259624 B2 JP3259624 B2 JP 3259624B2 JP 01540796 A JP01540796 A JP 01540796A JP 1540796 A JP1540796 A JP 1540796A JP 3259624 B2 JP3259624 B2 JP 3259624B2
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image
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正則 今西
裕 鈴木
祥代 方波見
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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、表面状態検査装
置、特に被検査面に光を照射し、その被検査面からの反
射光より受光画像を作成し、この受光画像に基づいて被
検査物体の表面状態の良否判定などの検査を行なう表面
状態検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface condition inspection apparatus, and more particularly to a method for irradiating a surface to be inspected with light, forming a light-receiving image from light reflected from the surface to be inspected, and inspecting the object to be inspected based on the light-receiving image. The present invention relates to a surface state inspection apparatus for performing an inspection such as a determination as to whether the surface state is good or bad.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の表面状態検査装置としては、例え
ば特開平3−10150号公報に示されたものがある。
これは、塗装工程において搬送されてくる車両(ボデ
ィ)の表面に光を照射し、その照明領域をイメージセン
サで撮像して得られた画像から、塗装面上の欠陥(いわ
ゆるゴミブツ)を検出するものである。具体的には、車
両検知センサで車両を検知すると所定の欠陥検出処理が
開始され、車両が通過しなくなると処理が終了するとい
うものであった。
2. Description of the Related Art As a conventional surface condition inspection apparatus, there is one disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-10150.
This involves irradiating the surface of a vehicle (body) conveyed in the painting process with light, and detecting defects (so-called dust spots) on the painted surface from an image obtained by capturing an image of the illumination area with an image sensor. Things. Specifically, when a vehicle is detected by the vehicle detection sensor, a predetermined defect detection process is started, and when the vehicle stops passing, the process ends.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
表面状態検査装置にあっては、上記のように車両の有無
を検知する専用のセンサが必要である。また、単に搬送
されて来る物体表面を区別せずに撮像するようになって
いたので、車両表面全域を撮像するように複数のイメー
ジセンサが設置される場合には、タイヤハウス内やウイ
ンドウ部(タイヤハウス内は粗塗りなのでブツ検出は不
要、ウィンドウ部は塗装中は空)などといった検査の必
要のない部位も撮像して処理するので、無駄が多く非能
率であるという問題があった。
However, the conventional surface condition inspection apparatus requires a dedicated sensor for detecting the presence or absence of a vehicle as described above. In addition, since an image of a conveyed object surface is simply taken without distinction, when a plurality of image sensors are installed so as to image the entire surface of the vehicle, the inside of a tire house or a window ( Since the inside of the tire house is rough painted, spot detection is not required, and a portion that does not need to be inspected, such as the window portion being empty during painting), is imaged and processed, so that there is a problem in that there is much waste and inefficiency.

【0004】本発明は、上記のごとき問題を解決するた
めになされたものであり、第1の目的は、専用のセンサ
を必要とせずに被検査物体の有無を検知することの出来
る表面状態検査装置を提供することであり、第2の目的
は、被検査物体のうちの被検査面(検査すべき個所)の
みについて欠陥検出処理を行なうことの出来る表面状態
検査装置を提供することである。
The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to provide a surface condition inspection capable of detecting the presence or absence of an object to be inspected without requiring a dedicated sensor. A second object is to provide a surface condition inspection apparatus capable of performing a defect detection process only on a surface to be inspected (a portion to be inspected) of an object to be inspected.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、請求項1に記載の発明にお
いては、被検査物体を移動させるコンベアと、上記コン
ベアに隣接して配置され、被検査面に所定の明暗パター
ンの光を照射するように照射光を照射する照明手段と、
上記照明手段からの光が照射された被検査面からの反射
光により受光画像を作成し、画像信号として出力する撮
像手段と、上記撮像手段から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状態検査手段と、上記被検
査物体の形状もしくは上記受光画像上に映し出される被
検査物体の位置に基づいて予め定められ、上記コンベア
の移動方向に沿って形成される複数個所の受光画像の輝
度値に基づいて上記撮像手段の視野内に被検査面が存在
するか否かを認識する認識手段と、を備え、上記表面状
態検査手段は、被検査面が存在すると認識した場合にの
み、被検査面の欠陥の検出処理を行ない、さらに上記撮
像手段の視野内に被検査物体がないときに、その視野内
に上記照明手段およびその他からの光が入射しないよう
に、上記撮像手段および上記照明手段を上記コンベアの
上方にアーチ状に配置するように構成している。上記の
ように、本発明においては、欠陥検出処理に用いる照明
手段と撮像手段とを用いて得た受光画像内の所定個所の
輝度値に基づいて被検査面の有無を認識するように構成
しているので、専用のセンサを用いることなしに撮像手
段の視野内に被検査面が存在するか否かを認識すること
が出来る。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention is configured as described in the claims. That is, according to the first aspect of the present invention, a conveyor for moving an object to be inspected, and an irradiation light that is arranged adjacent to the conveyor and irradiates the surface to be inspected with light having a predetermined light and dark pattern. Lighting means;
An imaging unit that creates a light-receiving image based on the reflected light from the inspection surface irradiated with the light from the illumination unit and outputs the image as an image signal, and detects a defect on the inspection surface based on the light-receiving image from the imaging unit. Surface condition inspection means to be detected, and a plurality of light reception images formed along the moving direction of the conveyor, which are predetermined based on the shape of the inspection object or the position of the inspection object projected on the light reception image. based on the luminance value and a recognition means for recognizing whether the inspected surface is present in the field of view of the imaging means, the surface shape
Condition test means, only when recognizing that the surface to be inspected is present, in the absence of the inspected object within the field of view of the detection processing line stomach, further the imaging unit of the defect of the inspection surface, within its field of view The imaging means and the lighting means are arranged in an arch shape above the conveyor so that light from the lighting means and others does not enter. As described above, in the present invention, it is configured to recognize the presence or absence of a surface to be inspected based on a luminance value of a predetermined location in a received light image obtained by using an illuminating unit and an imaging unit used for a defect detection process. Therefore, it is possible to recognize whether or not the surface to be inspected exists in the field of view of the imaging means without using a dedicated sensor.

【0006】また、請求項2および請求項3は認識手段
の詳細な構成を示すものであり、認識処理に用いる輝度
値の検出個所やその処理方法を示したものである。
Claims 2 and 3 show the detailed configuration of the recognizing means, and show a detection position of a luminance value used for recognition processing and a processing method therefor.

【0007】[0007]

【発明の効果】被検査物体の有無を検知する専用のセン
サを必要とせずに被検査面か否かを認識することが出
来、また被検査面についてのみ欠陥検出処理を行なうこ
とができるので、効率的に表面状態の検査を行なうこと
が可能となり、コストを低下させることが出来る、とい
う効果が得られる。
According to the present invention, it is possible to recognize whether or not a surface is to be inspected without requiring a dedicated sensor for detecting the presence or absence of an object to be inspected, and it is possible to perform defect detection processing only on the surface to be inspected. The surface state can be inspected efficiently, and the cost can be reduced.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。図1〜図3は本発明の一実施の形態を示す図
である。まず、図1は、本発明の表面状態検査装置の基
本的構成を示すブロック図である。図1において、1は
照明装置であり、被検査面3に所定の明暗パターンの光
を照射するように配置されている。2はビデオカメラ
(例えばCCDカメラ等)であり、明暗パターンが映し
出された被検査面3を撮像するよう配置されている。な
お、照明装置1とビデオカメラ2の位置は、被検査面3
が存在する場合に照明装置1の明暗パターンがビデオカ
メラ2に入射するように配置されており、被検査面3が
ない場合には、照明装置1の光がビデオカメラ2に入射
しないようになっている。また、4はカメラコントロー
ルユニットであり、ここではビデオカメラ2で撮像され
た受光画像の画像信号が生成され、画像処理装置5へ出
力される。また、6はホストコンピュータであり、画像
処理装置5の制御や処理結果を外部に表示させたり、出
力させる機能を有する。また、7はモニタであり、ビデ
オカメラ2で撮像した画面等を表示する。なお、照明装
置1の照明パターンは、例えばモニタ7に示したような
明暗ストライプ(後記図4aと同じ)である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are views showing an embodiment of the present invention. First, FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a surface condition inspection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an illuminating device, which is arranged so as to irradiate the surface 3 to be inspected with light having a predetermined light and dark pattern. Reference numeral 2 denotes a video camera (for example, a CCD camera or the like), which is arranged to capture an image of the inspection target surface 3 on which the light and dark pattern is projected. The positions of the illumination device 1 and the video camera 2 are
Is arranged so that the light and dark pattern of the illumination device 1 is incident on the video camera 2 when the light exists, and when the surface 3 to be inspected does not exist, the light of the illumination device 1 is not incident on the video camera 2. ing. Reference numeral 4 denotes a camera control unit, which generates an image signal of a received image picked up by the video camera 2 and outputs the image signal to the image processing device 5. Reference numeral 6 denotes a host computer, which has a function of controlling the image processing apparatus 5 and displaying or outputting processing results to the outside. Reference numeral 7 denotes a monitor which displays a screen captured by the video camera 2 and the like. The illumination pattern of the illumination device 1 is, for example, a light and dark stripe (same as FIG. 4A described later) as shown on the monitor 7.

【0009】次に、図2は上記画像処理装置5の構成を
示すブロック図である。図2において、カメラコントロ
ールユニット4からの画像信号は、バッファアンプ8を
介しA/D変換器9でディジタル値に変換される。ま
た、MPU(マイクロプロセッサ)10は、画像データ
に対して所定の演算、処理等を行なう。11は画像デー
タや処理結果を記憶するメモリであり、処理結果等はD
/A変換器12を介してモニタ7に出力して表示するこ
とができる。
Next, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the image processing apparatus 5. As shown in FIG. In FIG. 2, an image signal from the camera control unit 4 is converted into a digital value by an A / D converter 9 via a buffer amplifier 8. Further, an MPU (microprocessor) 10 performs a predetermined operation, processing, and the like on the image data. Reference numeral 11 denotes a memory for storing image data and processing results.
It can be output to the monitor 7 via the / A converter 12 and displayed.

【0010】次に、図3は、図1の装置を自動車の塗装
ラインにおける“ゴミブツ”と呼ばれる塗装欠陥の検査
に適用した例を示す斜視図である。図3において、塗装
された自動車のボディ14が塗装検査ラインを矢印の方
向へ流れている。このボディ14の塗装面の一部分に、
所定の明暗模様を映し出し、かつ明暗模様が映し出され
た部分を撮像するように、照明装置1、ビデオカメラ2
がアーチ状に固定された状態で複数個配置されている。
したがって、ボディ14が塗装検査ライン上をコンベア
15によって移動し、アーチ状に配置されたビデオカメ
ラ2とストライプ照明の下を通過する間に、被検査面3
の欠陥検出が行われる。
Next, FIG. 3 is a perspective view showing an example in which the apparatus shown in FIG. 1 is applied to the inspection of a coating defect called "garbage spots" in a coating line of an automobile. In FIG. 3, the painted automobile body 14 flows along the paint inspection line in the direction of the arrow. On a part of the painted surface of this body 14,
The lighting device 1 and the video camera 2 are configured to project a predetermined light-dark pattern and to capture an image of a part where the light-dark pattern is projected.
Are arranged in a state of being fixed in an arch shape.
Therefore, while the body 14 moves on the painting inspection line by the conveyor 15 and passes under the video camera 2 arranged in an arch shape and under the stripe illumination, the surface 3 to be inspected 3
Is detected.

【0011】次に作用を説明する。明暗ストライプが映
し出されている被検査面3を撮像して得られる受光画像
は、例えば図4(a)に示すようになる。ビデオカメラ
2からの画像信号をA/D変換して輝度レベルを8bi
tのディジタル値に変換した場合、縦軸において255
が最大値で白、0が黒となり、1画面を512×480
画素の分解能で取り込んだ場合には、横軸は0〜511
の画素数となり、図4(b)に示すようになる。
Next, the operation will be described. A received light image obtained by imaging the inspected surface 3 on which the light and dark stripes are projected is, for example, as shown in FIG. A / D conversion of the image signal from the video camera 2 to adjust the luminance level to 8 bi
When converted to a digital value of t, 255
Is white at the maximum value and 0 is black, and one screen is 512 × 480.
When the data is captured at the pixel resolution, the horizontal axis is 0 to 511.
And the number of pixels becomes as shown in FIG.

【0012】ここで、図4(a)のように欠陥13、1
3’では、その凹凸によって光が乱反射するので、欠陥
部分では周囲と異なる明るさの点(領域)として映る。
つまり、ストライプ明部では暗い点(欠陥13)、逆に
ストライプ暗部では明るい点(13’)として映るわけ
である。また、欠陥13、13’部分の輝度(濃度)断
面(※印の線上の部分)は図4(b)のようになる。
Here, as shown in FIG.
In 3 ', light is irregularly reflected due to the unevenness, so that the defect portion is reflected as a point (region) having a brightness different from the surroundings.
In other words, a dark point (defect 13) appears in a bright portion of a stripe, and a bright point (13 ') appears in a dark portion of a stripe. FIG. 4B shows a luminance (density) cross section of the defects 13 and 13 ′ (portion on the line marked with *).

【0013】このような図4の受光画像を原画像S0と
して画像処理装置5に取り込み、例えば微分処理を用い
た孤立点抽出処理を行い、欠陥検出処理を行う。なお、
欠陥検出処理の詳細については、本発明の趣旨から外れ
るので、記載を省略するが、照明装置と撮像装置を備え
た欠陥検出処理であれば、一般に本発明と組み合わせる
ことが出来る。
The received light image shown in FIG. 4 is taken into the image processing device 5 as an original image S0, and an isolated point extraction process using, for example, a differentiation process is performed to perform a defect detection process. In addition,
The details of the defect detection processing are out of the scope of the present invention, and therefore will not be described. However, any defect detection processing including an illumination device and an imaging device can be generally combined with the present invention.

【0014】次に、本発明の特徴とする被検査面の有無
の認識処理について説明する。図5は、図3のうちボデ
ィ14とコンベア15の部分の上面図(照明装置1、ビ
デオカメラ2等は省略)である。ボディ14の上面(ル
ーフ、フード等)を撮像するビデオカメラ2の任意の1
つの視野が斜線部16のような範囲であるとすると、こ
のビデオカメラ2にはボディ14の塗装面(被検査面
3)の他に、塗装工場の床やウィンドウ取付部(図中の
黒い部分、塗装中はガラスがなく、空洞になっている)
といったものも当然映る。このような塗装面以外の部分
をまとめて“背景”と呼ぶことにする。本発明の認識処
理は、ビデオカメラ2から得られる画像を用いて塗装部
分(被検査面3)と背景とを自動的に認識(判別)する
ものである。
Next, a description will be given of a process of recognizing the presence or absence of a surface to be inspected, which is a feature of the present invention. FIG. 5 is a top view of the portion of the body 14 and the conveyor 15 in FIG. 3 (the lighting device 1, the video camera 2, and the like are omitted). Any one of the video cameras 2 for imaging the upper surface (roof, hood, etc.) of the body 14
Assuming that one field of view is in a range as shown by a hatched portion 16, the video camera 2 has a painted surface of the body 14 (the surface 3 to be inspected) and a floor or a window mounting portion (a black portion in the drawing, There is no glass during painting, it is hollow)
Of course, it is reflected. Such portions other than the painted surface are collectively referred to as "background". The recognition processing of the present invention is to automatically recognize (determine) the painted portion (the surface 3 to be inspected) and the background using the image obtained from the video camera 2.

【0015】図5のように、ボディ14がコンベア15
で矢印の方向へ移動するので、上記のような視野をもつ
ビデオカメラ2の画像は、図6(a)、(b)、(c)
に示すように、まず背景から被検査面3が映り、再び背
景が映るような画像となる。このときの画像のx方向
(図中の※印の線)の輝度断面は、図6(a')、
(b')、(c')に示すようになる。なお、図6におい
ては(a')は(a)に、(b')は(b)に、(c')
は(c)にそれぞれ対応している。
[0015] As shown in FIG.
And moves in the direction of the arrow, the images of the video camera 2 having the field of view as described above are shown in FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c).
As shown in (2), first, the inspection target surface 3 is reflected from the background, and an image is formed in which the background is reflected again. The luminance cross section in the x direction (the line marked with * in the figure) of the image at this time is shown in FIG.
(B ′) and (c ′) are obtained. In FIG. 6, (a ′) is (a), (b ′) is (b), (c ′)
Respectively correspond to (c).

【0016】前記図1で説明したように、照明装置1と
ビデオカメラ2の位置は、被検査面3が存在する場合に
照明装置1の明暗パターンがビデオカメラ2に入射し、
被検査面3がない場合には、照明装置1の光がビデオカ
メラ2に入射しないようになっている。したがって、背
景(被検査面3がない個所)では輝度値YBはほとんど
0であり、被検査面3のある個所ではストライブパター
ンの照明光が照射されているため、ストライプ明部で輝
度値YSH、ストライプ暗部で輝度値YSLとなる。したが
って、画像中で、背景での輝度値YBより高い輝度値を
持つ領域が存在するならば、ビデオカメラ2の視野内に
ボディ14があり、かつ被検査面3を撮像したものと判
断(認識)することが出来る。
As described with reference to FIG. 1, the positions of the illumination device 1 and the video camera 2 are such that when the surface 3 to be inspected is present, the light / dark pattern of the illumination device 1 is incident on the video camera 2;
When there is no surface 3 to be inspected, the light of the illumination device 1 is not incident on the video camera 2. Therefore, the background luminance value Y B in (a portion which is not the inspected surface 3) is almost 0, because the illumination light stripe pattern at the point with the inspected surface 3 is irradiated, the luminance value in the stripe light portion Y SH has a luminance value Y SL in a stripe dark portion. Therefore, if there is an area having a luminance value higher than the luminance value Y B in the background in the image, it is determined that the body 14 is within the field of view of the video camera 2 and that the inspected surface 3 is imaged ( Recognition).

【0017】次に、認識処理の細部について説明する。
まず、第1の方法について説明する。図5に斜線で示す
ようなビデオカメラ2の視野の場合、受光画像は図6に
示すようにボディ14が画面の右端から現れ、画面全体
にボディが映り、画面左端へ通過していくように映る。
このような場合、画面全体(512×480画素)の輝
度値からボディの有無を認識してもよいが、例えば図7
に示すように画面を均等に分割するような任意の個所
(以下ポイントという:図中の●印)の輝度値をその画
像の代表値として用い、ボディの有無の認識を行ったほ
うが処理時間が短く効率的である。例えば、上記画像中
のポイントでの輝度値Yの最大値YMAXを求め、その値
が基準値YREFより大きければ“ボディあり(被検査面
3である)”と判断できる。基準値YREFは、例えば図
6(a')において(YSL+YB)/2のような値とすれ
ば、背景とボディを確実に分離して認識できる。
Next, details of the recognition processing will be described.
First, the first method will be described. In the case of the field of view of the video camera 2 shown by oblique lines in FIG. 5, the received light image is such that the body 14 appears from the right end of the screen as shown in FIG. 6, the body is reflected on the entire screen, and passes to the left end of the screen. Reflected.
In such a case, the presence or absence of the body may be recognized from the luminance value of the entire screen (512 × 480 pixels).
As shown in the figure, using the brightness value of an arbitrary part (hereinafter referred to as a point: ● mark in the figure) that divides the screen equally as the representative value of the image, and recognizing the presence or absence of the body, the processing time is better. Short and efficient. For example, the maximum value Y MAX of the luminance value Y at the point in the image is obtained, and if the value is larger than the reference value Y REF , it can be determined that “there is a body (the surface to be inspected 3)”. If the reference value Y REF is, for example, a value such as (Y SL + Y B ) / 2 in FIG. 6A, the background and the body can be reliably separated and recognized.

【0018】ただし、ビデオカメラ2の視野に背景しか
映つていない場合でも、ノイズや何らかの原因で輝度値
の大きなポイントが存在してしまうことがあり、ボディ
がないにもかかわらず“ボディあり”と誤認識してしま
うことがある。このような場合は、最大値YMAX自体を
用いず、最大値YMAXから2番目の値、もしくは3番目
の値や平均値といった輝度値から算出した値の何れかを
用いれば、誤認識を防ぐことができる。ただし、最大値
MAXに近い値を用いるほどビデオカメラ2の視野にボ
ディが入ってから短時間に認識することが出来る。した
がって判定に用いるポイントでの輝度値Yの値や基準値
REFの値は、予め実験的に最適の値を選定しておく。
However, even when only the background appears in the field of view of the video camera 2, a point having a large luminance value may exist due to noise or some other cause. May be mistakenly recognized. In such a case, if the maximum value Y MAX itself is not used, and either the second value from the maximum value Y MAX or the value calculated from the luminance value such as the third value or the average value is used, erroneous recognition is performed. Can be prevented. However, it is possible to recognize in a short time after entering the body into the field of view of the video camera 2 as used value close to the maximum value Y MAX. Therefore, as the value of the luminance value Y and the value of the reference value Y REF at the point used for the determination, optimal values are experimentally selected in advance.

【0019】次に、認識処理の第2の方法として、図7
の画像中のポイントの輝度値のうち、所定値以上のポイ
ントが何個所あったか、によってボディの有無を認識す
ることも出来る。例えば上記所定値を基準値YREF
し、YREF以上の輝度値のポイント数Nが予め設定した
値NREFより多かったならば“ボディあり”と判断す
る。上記基準値YREFおよび値NREFは、予め実験等でき
めておけばよい。
Next, as a second method of the recognition processing, FIG.
The presence or absence of a body can be recognized based on the number of points equal to or greater than a predetermined value among the luminance values of the points in the image. For example, the predetermined value is set as a reference value Y REF, and if the number of points N of the luminance value equal to or more than Y REF is larger than a preset value N REF , it is determined that “there is a body”. The reference value Y REF and the value N REF may be determined in advance through experiments or the like.

【0020】次に、認識処理の第3の方法を説明する。
この方法は、画像中の複数のポイントをいくつかの領域
(グループ)に分け、それぞれのグループに対して輝度
値から最大値等を算出し、その値に基づいてボディの有
無を認識するものである。例えば図8において、x方向
の1列を1グループとして3グループに分け、それぞれ
のグループでの輝度値の最大値YMAX1、YMAX2、Y
MAX3を算出し、基準値YREFと比較する。そして、基準
値YREFより大きい最大値YMAXをとるグループの数が、
予め設定した所定の数GREFより大きければ”ボディあ
り”と判断する。
Next, a third method of the recognition processing will be described.
This method divides a plurality of points in an image into several regions (groups), calculates a maximum value or the like from a luminance value for each group, and recognizes the presence or absence of a body based on the value. is there. For example, in FIG. 8, one column in the x direction is divided into three groups as one group, and the maximum luminance values Y MAX 1, Y MAX 2, and Y MAX in each group.
MAX3 is calculated and compared with the reference value YREF . Then, the number of groups having the maximum value Y MAX larger than the reference value Y REF is
If it is larger than a predetermined number G REF , it is determined that “there is a body”.

【0021】次に、認識処理の第4の方法について説明
する。この方法は、画像中の複数のポイントをいくつか
の領域(グループ)に分け、その輝度値と基準値YREF
との比較を行い、それぞれのグループ内に基準値YREF
よりも大きい輝度値が存在したグループ数が所定値G
REFより多かったならば、“ボディあり”と判断するも
のである。この方法では、最大値等の算出値を使用しな
いので、前記第1〜第3の方法に比べて処理速度は速
い。ただし、ノイズ等の影響は大きくなるが、グループ
やポイントの数、位置を調整すれば、認識力の低下を防
ぐことができる。
Next, a fourth method of the recognition processing will be described. In this method, a plurality of points in an image are divided into several regions (groups), and the brightness value and a reference value Y REF are obtained.
Is compared with the reference value Y REF in each group.
The number of groups in which a luminance value greater than
If there is more than REF, it is determined that "there is a body". In this method, since the calculated value such as the maximum value is not used, the processing speed is faster than the first to third methods. However, although the influence of noise and the like increases, the reduction of the recognition ability can be prevented by adjusting the number and position of the groups and points.

【0022】次に、認識処理の第5の方法について説明
する。この方法は、図9に示すように、ビデオカメラ2
の視野にボデイの一部しか映らず、x軸の同じ位置に背
景と被検査面3が一緒に映ってしまう場合の認識方法で
ある。図9(a)、(b)、(c)に示すように、画面
の下側をボディが通過していく場合は、これに合わせて
輝度値を読み込むポイントを図9(d)のように画面下
側に配置すれば、前記第1〜第4の方法と同様に認識処
理を行なうことが出来る。
Next, a fifth method of the recognition processing will be described. This method uses a video camera 2 as shown in FIG.
This is a recognition method in a case where only a part of the body is reflected in the field of view, and the background and the inspected surface 3 are reflected together at the same position on the x-axis. As shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, when the body passes through the lower side of the screen, the point at which the luminance value is read is set as shown in FIG. 9D. By arranging it on the lower side of the screen, recognition processing can be performed in the same manner as in the first to fourth methods.

【0023】次に、認識処理の第6の方法について説明
する。図10(c)に示すようなビデオカメラ2の視野
(斜線部分17)で、視野よりも幅の狭いピラー部を撮
像すると、図10(a)に示すような画像が得られる。
このような視野よりも幅の狭い部分を認識するには、図
10(b)に示すように被検査物体の形状に合わせて輝
度値読み込みポイントを設定すれば、効率よく確実に認
識することができる。なお、図10(c)において、1
8は台車である。
Next, a sixth method of the recognition processing will be described. When an image of a pillar portion narrower than the visual field is taken in the visual field (hatched portion 17) of the video camera 2 as shown in FIG. 10C, an image as shown in FIG. 10A is obtained.
In order to recognize a portion narrower than such a visual field, if the luminance value reading point is set according to the shape of the inspected object as shown in FIG. it can. Note that in FIG.
8 is a cart.

【0024】次に、認識処理の第7の方法について説明
する。この方法は、2個のビデオカメラが対向した位置
に設置されている場合の処理方法である。図11は、図
1の装置の概略の上面図である。対向した位置に設置さ
れた2個のビデオカメラ2、2’の視野内にボディ14
がある場合、被検査面3に映る照明装置1、1’の虚像
が撮像されるので、ビデオカメラ2、2’の視野は図の
実線のようになる。また、ボディ14がない場合には、
ビデオカメラ2、2’の視野は点線のようになり、背景
が撮像される。本発明においては、受光画像の輝度値を
利用してボディの有無を認識しているので、ビデオカメ
ラ2の視野内にボディ14が映っていない場合は、照明
装置に照射されていない輝度値の低い背景が映つている
のが望ましい。したがって、図のようにボディ14の両
側面の照明装置1、1’およびビデオカメラ2、2’が
向き合っている場合、それぞれのビデオカメラの視野内
にお互いの照明が映らないような配置(例えば図11に
示す角度)に固定する必要がある。すなわち、ビデオカ
メラ2、2’の視野内にボディ14がないときには、こ
の視野内に照明装置1、1’およびその他からの光が入
射しないように、ビデオカメラ2、2’と照明装置1、
1’の位置を設定する。
Next, a seventh method of the recognition processing will be described. This method is a processing method when two video cameras are installed at opposing positions. FIG. 11 is a schematic top view of the apparatus of FIG. The body 14 is within the field of view of the two video cameras 2, 2 'installed at opposing positions.
In the case where there is a virtual image of the illuminating devices 1 and 1 ′ reflected on the surface 3 to be inspected, the visual fields of the video cameras 2 and 2 ′ are as shown by solid lines in the figure. If there is no body 14,
The visual fields of the video cameras 2 and 2 ′ are as indicated by dotted lines, and the background is imaged. In the present invention, since the presence or absence of a body is recognized using the luminance value of the received light image, when the body 14 is not shown in the field of view of the video camera 2, the luminance value of the luminance value not illuminated to the lighting device is It is desirable to have a low background. Therefore, as shown in the figure, when the illuminating devices 1, 1 'and the video cameras 2, 2' on both sides of the body 14 face each other, the arrangement is such that the illumination of each video camera does not appear in the field of view of each video camera (for example, (The angle shown in FIG. 11). That is, when the body 14 is not in the field of view of the video cameras 2 and 2 ', the video cameras 2 and 2' and the lighting apparatus 1,
Set the position of 1 '.

【0025】上記のような種々の方法により、被検査面
の有無を検出することが出来るが、図1の画像処理装置
5においては、被検査面が存在すると認識した場合にの
み、被検査面上の欠陥検出処理を行なう。このように構
成することにより、被検査面がある場合にのみ欠陥検出
処理を行なうので、無駄な処理を無くして効率的に検査
を行なうことが出来る。
The presence or absence of the surface to be inspected can be detected by various methods as described above. However, the image processing apparatus 5 shown in FIG. The above defect detection processing is performed. With this configuration, the defect detection processing is performed only when there is a surface to be inspected, so that the inspection can be performed efficiently without wasteful processing.

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

【図1】本発明の表面状態検査装置の基本的構成を示す
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a surface condition inspection apparatus according to the present invention.

【図2】画像処理装置5の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus 5.

【図3】図1の装置を自動車の塗装ラインにおける塗装
欠陥の検査に適用した例を示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing an example in which the apparatus of FIG. 1 is applied to the inspection of a coating defect in a coating line of an automobile.

【図4】明暗ストライプが映し出されている被検査面を
撮像して得られる受光画像と画像信号の一例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a light-receiving image and an image signal obtained by imaging a surface to be inspected on which light and dark stripes are projected.

【図5】図3のうちボディ14とコンベア15の部分の
上面図。
FIG. 5 is a top view of a body 14 and a conveyor 15 in FIG.

【図6】図3における受光画像と画像信号の一例を示す
図。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a received light image and an image signal in FIG. 3;

【図7】ボディの有無を認識するための判定を行なう点
として、画面を均等に分割したポイントの一例を示す
図。
FIG. 7 is a view showing an example of points at which a screen is equally divided as points for performing determination for recognizing the presence or absence of a body.

【図8】画面を分割した他のポイントの位置の一例を示
す図。
FIG. 8 is a diagram showing an example of positions of other points obtained by dividing the screen.

【図9】ビデオカメラの視野に背景と被検査面が一緒に
映ってしまう場合のポイント位置の一例を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a point position in a case where a background and a surface to be inspected appear together in a visual field of a video camera.

【図10】ビデオカメラの視野よりも幅の狭い部分を認
識するためのポイント位置の一例とボディの側面を示す
図。
FIG. 10 is a view showing an example of a point position for recognizing a portion narrower than the field of view of the video camera and a side surface of the body.

【図11】2個のビデオカメラが対向した位置に設置さ
れている場合の配置を示す装置の概略の上面図。
FIG. 11 is a schematic top view of the apparatus showing an arrangement in a case where two video cameras are installed at opposing positions.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…照明装置 2…ビデオカメ
ラ 3…被検査面(塗装面) 4…カメラコン
トロールユニット 5…画像処理装置 6…ホストコン
ピュータ 7…モニタ 8…バッファア
ンプ 9…A/D変換器 10…MPU 11…メモリ 12…D/A変
換器 13、13’…欠陥 14…ボディ 15…コンベア 16、17…ビデオカ
メラの視野 18…台車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Illumination device 2 ... Video camera 3 ... Surface to be inspected (painted surface) 4 ... Camera control unit 5 ... Image processing device 6 ... Host computer 7 ... Monitor 8 ... Buffer amplifier 9 ... A / D converter 10 ... MPU 11 ... Memory 12 ... D / A converter 13, 13 '... Defect 14 ... Body 15 ... Conveyor 16, 17 ... Video camera field of view 18 ... Dolly

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 農宗 千典 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−60514(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 G01B 11/00 - 11/30 G06T 1/00 - 9/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Chinori Norimune 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Nissan Motor Co., Ltd. (56) References JP-A-5-60514 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958 G01B 11/00-11/30 G06T 1/00-9/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被検査物体を移動させるコンベアと、 上記コンベアに隣接して配置され、被検査面に所定の明
暗パターンの光を照射するように照射光を照射する照明
手段と、 上記照明手段からの光が照射された被検査面からの反射
光により受光画像を作成し、画像信号として出力する撮
像手段と、 上記撮像手段からの受光画像に基づいて被検査面上の欠
陥を検出する表面状態検査手段と、 上記被検査物体の形状もしくは上記受光画像上に映し出
される被検査物体の位置に基づいて予め定められ、上記
コンベアの移動方向に沿って形成される複数個所の受光
画像の輝度値に基づいて上記撮像手段の視野内に被検査
面が存在するか否かを認識する認識手段と、を備え、 上記表面状態検査手段は、 被検査面が存在すると認識し
た場合にのみ、被検査面の欠陥の検出処理を行ない、 さらに 上記撮像手段の視野内に被検査物体がないとき
に、その視野内に上記照明手段およびその他からの光が
入射しないように、上記撮像手段および上記照明手段を
上記コンベアの上方にアーチ状に配置した、 ことを特徴とする面状態検査装置。
1. A conveyor for moving an object to be inspected, and a predetermined light disposed on the conveyor and adjacent to the conveyor.
Illumination that irradiates irradiation light like irradiating dark pattern light
Means, and reflection from the surface to be inspected irradiated with light from the illumination means
Creates a received light image with light and outputs it as an image signal
Imaging means; and a defect on the surface to be inspected based on a light reception image from the imaging means.
Surface condition inspection to detect defectsmeansAnd the shape of the object to be inspected or projected on the received light image
Predetermined based on the position of the object to be inspected,
Light reception at multiple locations formed along the direction of conveyor movement
Inspection within the visual field of the imaging means based on the brightness value of the image
A recognition means for recognizing whether or not a surface exists;With The above surface condition inspection means, Recognizes that the surface to be inspected exists
Only when a defect is detected on the surface to be inspected.I further When there is no object to be inspected in the field of view of the imaging means
In the field of view, light from the illumination means and others
In order not to enter, the imaging means and the illumination means
Characterized by being arranged in an arch above the conveyor.tableSurface condition inspection device.
【請求項2】上記認識手段は、受光画像の所定の複数個
所の輝度値もしくはこれら輝度値から算出した値と、予
め設定した値とを比較した結果に基づいて被検査面の有
無を認識することを特徴とする請求項1に記載の表面状
態検査装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said recognition means recognizes the presence or absence of a surface to be inspected based on a result of comparing a luminance value at a plurality of predetermined positions of the received light image or a value calculated from these luminance values with a preset value. The surface condition inspection apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】上記認識手段は、受光画像の所定の複数個
所を所定の範囲に分割し、それぞれの範囲において輝度
値もしくは輝度値から算出した値と所定の値とを比較し
た結果に基づいて被検査面の有無を認識することを特徴
とする講求項1に記載の表面状態検査装置。
3. The recognizing means divides a plurality of predetermined portions of the received light image into predetermined ranges, and based on a result of comparing a predetermined value with a luminance value or a value calculated from the luminance value in each range. 2. The surface condition inspection apparatus according to claim 1, wherein the presence or absence of the surface to be inspected is recognized.
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