JP3320858B2

JP3320858B2 - 表面検査における撮像範囲検出方法

Info

Publication number: JP3320858B2
Application number: JP25823893A
Authority: JP
Inventors: 良美新原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: KR100415796B1; KR950012034A; JPH07113626A; US5625197A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検査物の表面に所定
の光照射域を有する光を順次照射することにより、例え
ば自動車の車体表面における塗膜欠陥等を検出する表面
検査において、被検査面を漏れなく検査するよう制御す
るための表面検査における撮像範囲検出方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】通常の自動車製造ラインにおいては、塗
装ラインの下流側に、塗膜欠陥検出ステーションが設け
られている。所定の塗装工程が終了した車体は、例えば
チェーンコンベア等により所定の速度で上記塗膜欠陥検
出ステーションに搬送され、塗装面における傷、突起、
ブツ、汚れ等が検出される。

【０００３】この塗膜欠陥検出ステーションでは、例え
ば特開昭６２−２３３７１０号公報に開示されているよ
うな表面検査装置を用いて、車体の表面状態を画像とし
て取込むことにより、上記のような塗膜欠陥が検出され
る。このような表面検査装置を用いる場合、所定の光照
射域を有する光が、車体表面に照射され、車体表面にお
ける光照射領域に応じた撮像範囲が検査領域として撮像
カメラ等により撮像される。

【０００４】光の照射領域を車体表面上で移動させる
と、車体表面全体に順次光が照射されるので、車体表面
を複数の領域に分割し、各分割領域に光が照射された時
点で画像取込動作を行うように、画像取込のタイミング
を設定することにより、車体表面全体が、複数の領域に
分割されて順次撮像されることになる。

【０００５】従来、上記画像取込のタイミングは、次の
ようにして検出された撮像ピッチ幅（撮像範囲）に基づ
いて設定されている。取込まれた画像は、２値化処理さ
れることにより、例えば図１１（ａ）に示すような白黒
画像となる。尚、図においては、光が照射された分割領
域を白画素として表している。さらに、この画像には、
撮像方向（光照射領域の移動方向）をＹ方向とするＸ−
Ｙ座標が設定され、Ｙ座標ごとに白画素の個数をカウン
トすることにより、２値化画像におけるＸ方向のヒスト
グラム（図１１（ｂ）参照）が抽出される。そして、ヒ
ストグラムの値が、所定の検出幅しきい値以上になるＹ
座標を検出することにより、上記撮像ピッチ幅が検出さ
れ、この撮像ピッチ幅に基づいて上記光照射領域の移動
量が決定されて、次の検査領域の画像取込タイミングが
制御されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、所定の光照
射域を有する光を照射しても、車体表面、すなわち被検
査面に対する光の入射角度が変化すると、車体表面にお
ける光照射領域の幅、すなわち撮像範囲が変化する。こ
のため、被検査面に凹凸が形成されている場合には、そ
の凹凸により光の入射角度が変化するため、撮像した検
査領域の画像取込幅も被検査面の形状に応じて変化す
る。したがって、例えば被検査面が段差を有している場
合には、段差に相当する部分の画像取込幅が、他の平面
部分の画像取込幅よりも狭くなる。

【０００７】しかしながら、従来では、このような被検
査面の形状に起因する画像取込幅の変化を考慮して、撮
像ピッチ幅を検出していないため、このような撮像ピッ
チ幅に基づいて画像取込のタイミングを制御すると、上
記の段差部において、いずれの検査領域にも含まれない
領域が生じ、検査漏れが生じるという虞れがある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る表
面検査における撮像範囲検出方法は、上記の課題を解決
するために、所定の光照射域を有する光を被検査面に照
射し、このとき撮像手段で得られる被検査面上の光照射
領域に対応した撮像範囲を検査領域として検出して、こ
の検出範囲を基に光照射領域および撮像手段を次の検査
領域へと被検査面に対して相対的に移動させて検査を行
う表面検査における撮像範囲検出方法であって、段差を
有する被検査面に上記光を照射したとき、上記撮像手段
で得られる画像を２値化処理した画像データから、上記
撮像範囲の輪郭を形成する端点を検出すると共に、上記
移動方向に相対向する端点間のヒストグラムを移動方向
に直交する方向に順次求め、これらヒストグラムの最小
値を、上記光照射領域および撮像手段を移動させるとき
の基準値とすることを特徴としている。

【０００９】また、請求項２の発明に係る表面検査にお
ける撮像範囲検出方法は、上記の課題を解決するため
に、所定の光照射域を有する光を被検査面に照射し、こ
のとき撮像手段で得られる被検査面上の光照射領域に対
応した撮像範囲を検査領域として検出して、この検出範
囲を基に光照射領域および撮像手段を次の検査領域へと
被検査面に対して相対的に移動させて検査を行う表面検
査における撮像範囲検出方法であって、段差を有する被
検査面に上記光を照射したとき、上記撮像手段で得られ
る画像を２値化処理した画像データから、上記撮像範囲
を構成する上記移動方向の画素数を移動方向に直交する
方向に順次求めてヒストグラムとし、これらヒストグラ
ムの最小値を、上記光照射領域および撮像手段を移動さ
せるときの基準値とすることを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１の方法では、段差を有する被検査面
に、所定の光照射域を有する光が照射され、撮像手段で
得られた被検査面上の上記光照射領域に応じた撮像範囲
を検出する場合には、撮像手段で得られた画像を２値化
処理した画像データから、上記撮像範囲の輪郭を形成す
る端点が検出される。

【００１１】上記被検査面に対して相対的に移動する光
照射領域および撮像手段の移動方向に相対向する端点間
のヒストグラムを、移動方向に直交する方向に求める
と、被検査面に段差がある場合、光の入射角度が変化す
るので、所定の光照射域を有する光が照射されていて
も、これらのヒストグラムは一定にはならない。すなわ
ち、これらのヒストグラムの最小値を求めると、この最
小値は、撮像範囲における移動方向の長さの最小値を示
すものとなる。

【００１２】したがって、上記ヒストグラムの最小値を
上記光照射域および撮像手段を移動させるときの基準値
に設定し、例えば撮像手段により画像を取込むタイミン
グをこの基準値に基づいて制御することにより、表面検
査を実施するにあたり、被検査面の段差部等に検査漏れ
を生じることなく、被検査面全体を検査できる。

【００１３】また、請求項２の方法では、上記表面検査
を行う際、２値化処理された画像データから、例えば撮
像範囲を構成する移動方向の画素数を移動方向に直交す
る方向に順次求めてヒストグラムとし、これらのヒスト
グラムの最小値を、上記光照射領域および撮像手段を移
動させるときの基準値としている。

【００１４】つまり、上記請求項１と同様に、上記ヒス
トグラムの最小値は、撮像範囲における移動方向の長さ
の最小値を示すものであり、ヒストグラムの最小値を上
記光照射域および撮像手段を移動させるときの基準値に
設定し、例えば撮像手段により画像を取込むタイミング
をこの基準値に基づいて制御することにより、表面検査
を実施するにあたり、被検査面に段差等がある場合で
も、検査漏れ等を生じることなく、被検査面全体を検査
できる。

【００１５】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図８
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１６】本実施例に係る表面検査の撮像範囲検出方
法は、例えば車体の塗膜欠陥検査に用いられる図２に示
すような構成の表面検査システムに適用されるものであ
る。

【００１７】自動車製造ラインにおいて、塗装工程終了
後の車体１は、台車１１上に載置され、この台車１１が
台車搬送レール２上を図中矢印Ａ方向に所定の速度で走
行することによって、塗膜欠陥検出ステーション３に搬
送される。塗膜欠陥検出ステーション３には、上記台車
搬送レール２の近傍に、台車１１上の車体１の位置ズレ
量、すなわち所定位置からの変位量を検出する車体位置
ズレ計測変位センサ１３と、塗膜欠陥検出ステーション
３への車体１の到着を検知する車体到着検出光電管７と
が設けられている。また、上記台車搬送レール２と平行
に、検査ロボット走行装置５と台車搬送同期追従装置４
とが設けられている。

【００１８】検査ロボット走行装置５には、検査ロボッ
ト８が搭載されている。上記検査ロボット８は、上記検
査ロボット走行装置５の動作により、台車搬送レール２
と平行な方向に移動するようになっている。

【００１９】検査ロボット８は、車体１を上方から撮像
する３台の検査カメラ（撮像手段）９…と、塗膜欠陥が
検出された位置にマーキングを行うマーキングツール１
０…とを備えている。このように３台の検査カメラ９…
を用いる場合、車体１の上面は３つの領域に分割されて
撮像される。尚、上記検査ロボット８に備えられている
検査カメラ９…の設置台数は、上記の数に限定されるも
のではない。また、上記検査カメラ９…には、後述の画
像処理装置１２が接続されており、検査カメラ９…で撮
影した画像は、所定のタイミングでこの画像処理装置１
２に取込まれるようになっている。

【００２０】上記台車搬送同期追従装置４は、台車１１
に直接接触して、この台車１１に追従する台車移動量検
出センサ６を備えている。この台車移動量検出センサ６
は、車体１の前端部が上記車体到着検出光電管７の設置
位置に到達した時点で、上記台車１１に接触し、追従を
開始することにより、この位置からの台車１１の移動量
を検出するものである。

【００２１】さらに、上記表面検査システムは、車体到
着・位置ズレ検出装置１４、車体位置検出装置１５、検
査ロボット同期走行制御装置１６、検査ロボット制御装
置１７、左右位置ズレ補正制御装置１８、検査システム
制御装置１９を備えている。

【００２２】上記車体到着・位置ズレ検出装置１４に
は、前記した車体位置ズレ計測変位センサ１３により検
出した変位量と、車体到着検出光電管７により検出した
車体１の到着信号が入力され、入力されたこれらの信号
を基に上記車体到着・位置ズレ検出装置１４において算
出された検出結果が、上記検査システム制御装置１９に
出力されるようになっている。

【００２３】また、上記車体位置検出装置１５には、前
記車体位置検出センサ６で検出される台車１１の移動量
が入力され、上記車体位置検出装置１５で上記移動量を
基に検出された車体１の位置が、上記検査システム制御
装置１９に出力されるようになっている。

【００２４】上記検査システム制御装置１９は、上記車
体到着・位置ズレ検出装置１４および車体位置検出装置
１５から入力された検出結果に基づいて、上記検査ロボ
ット同期走行制御装置１６、検査ロボット制御装置１
７、および左右位置ズレ補正制御装置１８にそれぞれ制
御信号を出力するようになっている。

【００２５】上記検査ロボット同期走行制御装置１６
は、搬送されている車体１の位置に基づく検査システム
制御装置１９からの制御信号に応じて、検査ロボット走
行装置５が、検査ロボット８を移動させるタイミング、
方向、および速度等を制御するようになっている。上記
検査ロボット制御装置１７は、上記検査システム制御装
置１９の制御に基づいて、検査カメラ９…およびマーキ
ングツール１０…の動作を制御するものである。

【００２６】上記位置ズレ補正制御装置１８は、車体位
置ズレ計測変位センサ１３で計測された車体１の変位量
に基づく検査システム制御装置１９からの制御信号に応
じて、検査カメラ９…およびマーキングツール１０…の
設定位置、向き等を変更するように検査ロボット８を制
御するようになっている。

【００２７】また、上記画像取込のタイミングを制御す
る制御系は、図３に示すように、ロボット移動量検出セ
ンサ２０、ロボット定寸移動パルス発生器２１、前記台
車移動量検出センサ６、台車定寸移動パルス発生器２
２、パルス加算器２３、画像取込パルス信号発生器２
４、前記した画像処理装置１２により構成されている。

【００２８】上記ロボット移動量検出センサ２０は、上
記検査ロボット８と一体的に設けられている（図４
（ａ）参照）。上記ロボット移動量検出センサ２０の出
力を受けたロボット定寸移動パルス発生器２１からは、
ロボット定寸移動パルス信号（図４（ｂ）参照）が出力
される。

【００２９】一方、上記台車１１に追従する台車移動量
検出センサ６（図４（ｃ）参照）の出力を受けた前記台
車定寸移動パルス発生器２２からは、台車移動定寸移動
パルス信号（図４（ｄ）参照）が出力される。尚、図４
（ｃ）に示すａ〜ｆは、検査ロボット８の軌跡を示すも
のであり、予め設定されたそれぞれのプログラムに応じ
て、検査ロボット８が駆動されることにより、上記軌跡
が得られるようになっている。

【００３０】図３に示すパルス加算器２３は、上記ロボ
ット定寸移動パルス発生器２１および台車定寸移動パル
ス発生器２２から受けた各パルス信号を加算し、画像取
込パルス信号発生器２４に加算信号を出力するようにな
っている。上記台車移動量検出センサ６の出力は、台車
１１により搬送される車体１の移動量を示すものなの
で、ロボット定寸移動パルス信号と台車移動定寸移動パ
ルス信号とを加算することにより得られた上記加算信号
は、検査ロボット８に備えられた検査カメラ９…と車体
１１との相対的な位置関係を示すものである。

【００３１】画像取込パルス信号発生器２４は、上記パ
ルス加算器２３からの加算信号と、上記画像処理装置１
２にて後述のように検出された撮像ピッチ幅Ｐとに基づ
いて、画像取込パルス信号（図４（ｅ）参照）を上記画
像処理装置１２に出力するようになっている。画像処理
装置１２は、上記画像取込パルス信号に基づくタイミン
グで、検査カメラ９…により撮像された画像を取込み、
画像を２値化して白黒画像に変換する等、所定の画像処
理を行うようになっている。

【００３２】上記の構成において、塗装工程を終了した
車体１が、図２に示すように、台車搬送レール２を走行
する台車１１上に載置されて塗膜欠陥検出ステーション
３に搬送されてくると、車体１の位置ズレ量が、車体位
置ズレ計測変位センサ１３により変位量として検出さ
れ、この変位量に応じて、左右位置ズレ補正制御装置１
８により検査ロボット８に補正信号が送られる。

【００３３】続いて、車体１の先端部が、上記車体到着
検出光電管７の設置位置に達すると、車体到着検出光電
管７により、車体１の到着が検知される。車体到着検出
光電管７から到着信号が出力されると、台車移動量検出
センサ６が上記台車１１に接触して追従し、台車移動量
の検出が開始されると共に、検査カメラ９…による撮像
等が開始される。

【００３４】上記検査カメラ９…で撮像を行う際、車体
１には、図示しない光源から所定の光照射域を有する光
が照射される。上記光の照射角度は、検査カメラ９…の
検査視野に車体１における光の照射領域が入るように、
すなわち光照射による車体１からの反射光が検査カメラ
９…で受光できるように設定される。また、車体１は、
上述のように所定の速度で搬送されているので、この車
体１上における光の照射領域は、車体１の移動方向とは
逆向きの方向に順次移動し、車体１の上面全体に光が順
次照射される。

【００３５】尚、上記のような撮像動作を行うとき、搬
送される車体１に対して検査ロボット８を停止させてい
ても、また、検査ロボット８を車体１の移動方向とは逆
方向に移動させるようにしてもよい。

【００３６】上記光の照射領域が車体１上を移動する速
度は、車体１と検査カメラ９の相対位置により把握でき
る。したがって、前述のように、車体１と検査カメラ９
…の相対位置に基づいて発生する画像取込パルス信号
は、光の照射領域が車体１上を移動する量に応じて、上
記画像処理装置１２による画像取込動作を行う間隔を設
定していることになる。つまり、上記画像処理装置１２
は、車体１の上面全体、すなわち被検査面を複数の領域
に分割し、光の照射領域の移動量に応じて設定された間
隔で、上記検査カメラ９…が撮影した画像を順次取り込
んでいる。

【００３７】ところで、車体１に対して、一定の照射角
度で、所定の光照射域を有する光を照射したとしても、
車体１の表面に凹凸や傾斜があれば、光の入射角度が変
化するため、検査カメラ９…が受光する反射光の幅、す
なわち画像取込幅が変化する。例えば段差のあるボンネ
ット等を撮像する場合には、図５に示すような画像が上
記検査視野２５に入る。すなわち、検査視野２５内にお
いて、車体１上の光の照射領域に対応する検査領域で
は、段差部の画像取込幅Ｗ₁が、他の部分に比べて極端
に狭くなる。

【００３８】ところで、図のような状態で画像取込を行
ってから次の画像取込を行うまでに上記光の照射領域が
移動した量が、上記段差により狭くなった画像取込幅Ｗ
₁を超えた場合、上記段差部においては検査漏れが生じ
る。したがって、画像処理装置１２を制御する画像取込
パルス信号は、光の照射領域の移動量が、前回の画像取
込動作により得られた画像取込幅を超えない範囲で、次
の画像取込を行うよう、設定されていなければならな
い。

【００３９】そこで、本実施例では、画像取込を行う間
隔を決める光照射領域の移動量を設定するために、検査
視野２５における検査領域の画像取込幅の最小値を撮像
ピッチ幅（撮像範囲）Ｐとして検出している。

【００４０】次に、上記撮像ピッチ幅Ｐの検出方法につ
いて、図１のフローチャートに基づいて説明する。

【００４１】まず、Ｓ１において、上記画像取込パルス
信号に基づいて発生する撮像信号がＯＮか否かが判断さ
れ、撮像信号がＯＮになれば、画像処理装置１２が、上
記検査カメラ９…から画像を取込む（Ｓ２）。画像処理
装置１２は、取込まれた画像を２値化して白黒画像に変
換する（Ｓ３）。これにより、検査視野２５内における
上記光の照射領域と、それ以外の領域とが明らかに区別
される。また、取込まれた画像には、照射領域の移動方
向をＹ方向として、図５に示すようなＸ−Ｙ座標を設定
する。これにより、画像を構成する各画素の位置は、こ
の座標を利用して表せるようになる。

【００４２】次に、黒画素から白画素へ、あるいはその
逆に変わる端点を、例えば上記画素をＹ方向に順次サー
チすることにより検出し（Ｓ４）、これらの端点に対応
する画素を抽出する（Ｓ５）。これらの端点をつなげる
ことにより得られる２本の線は、検査カメラ９…により
撮像した光照射領域の輪郭を示すものとなり、このよう
に設定された座標上では、同一のＸ座標を有する端点
が、２個ずつ存在することになる。したがって、上記各
端点のＸ座標を抽出し（Ｓ６）、各Ｘ座標に存在する２
つの端点のＹ座標の差を算出することにより、Ｘ座標上
のＹ方向のヒストグラムＨが抽出される（Ｓ７）。つま
り、このようにして抽出したヒストグラムＨは、画像取
込幅を構成する画素数の変化を表すものとなる。

【００４３】そして、抽出された各ヒストグラムＨの値
を相互に比較することにより、ヒストグラムの最小値Ｈ
min を抽出する（Ｓ８）。例えば図６に示すように、端
点Ａ−Ａ’のヒストグラムＨ（ＡＡ’）と端点Ｂ−Ｂ’
のヒストグラムＨ（ＢＢ’）とが比較され、同様にして
他のヒストグラムＨとの比較を順次行うことにより、Ｈ
_min＝Ｈ（ＢＢ’）が抽出される。

【００４４】この後、全端点の抽出が完了しているか否
かを判断し（Ｓ９）、完了していなければ、残りの端点
を検出して、同様にヒストグラムＨを抽出し、再度上記
ヒストグラムの最小値Ｈmin を抽出する。一方、全端点
の抽出が完了していれば、Ｓ８で抽出したヒストグラム
の最小値Ｈmin から、上記検査視野２５内における画像
取込幅の最小値を、撮像ピッチ幅Ｐとして演算により求
める（Ｓ１０）。上述のように、ヒストグラムＨは画素
数を示すものなので、上記ヒストグラムの最小値Ｈmin
から、撮像ピッチ幅Ｐは、以下に示す式により求められ
る。

【００４５】Ｐ＝Ｈmin ×ＳＦ尚、式中ＳＦは、１つの画素に対応する画像取込幅を示
す実数値変換係数（ｍｍ／画素）である。

【００４６】そして、画像処理装置１２が、前記した画
像取込パルス信号発生器２４に、算出した撮像ピッチ幅
Ｐを出力すると（Ｓ１１）、画像取込パルス信号発生器
２４は、前記したパルス加算器２３による加算信号と上
記撮像ピッチ幅Ｐとに基づいて、検査漏れの生じない範
囲で光の照射領域が移動したときに、画像取込パルス信
号を発生させる。すなわち、上記加算信号により示され
る光照射領域の移動量が、上記撮像ピッチ幅Ｐに達する
前に、画像処理装置１２が次の画像取込を行うよう、画
像取込のタイミングが制御され、次の検査領域が決定す
る。

【００４７】これにより、例えば図７に示すように、車
体１の表面形状に応じて、画像取込幅Ｗが変化し、検査
漏れが生じるのを防ぐことができる。また、各画像取込
幅Ｗには、相互に隣接する画像取込幅Ｗとの間に、所定
の重なり幅Ｗ’が設けられており、測定誤差等が生じた
場合でも、検査漏れが生じるのを防ぐようになってい
る。

【００４８】このような撮像ピッチ幅Ｐの検出は、図１
のフローチャートにおけるＳ１２において計測終了が判
定されるまで繰返し行われ、Ｓ１２において計測終了が
判定されれば、車体１における塗膜欠陥検査が終了す
る。

【００４９】また、上記のような画像取込幅の変動は、
段差部だけでなく、例えば車体１の前端部および後端部
に形成されている曲面状の部分においても生じるもので
ある。したがって、図８に示すように、曲面部の画像取
込幅Ｗａは、平面部における画像取込幅Ｗｂと比較して
極端に狭くなるように設定されている。また、この曲面
部における画像取込のタイミングを制御するために、上
記と同様の方法で撮像ピッチ幅Ｐを検出してもよいが、
段差等がなれば、別の方法で撮像ピッチ幅Ｐを検出して
もよい。

【００５０】上記の検査において、塗膜にブツ、へこ
み、剥がれ、汚れ等が生じていれば、これらは、取込ま
れた画像を２値化したときに信号変化として現れるの
で、画像処理により欠陥として検出される。そして、欠
陥が検出された位置まで、上記検査ロボット走行装置５
の動作により検査ロボット８が移動すると、上記マーキ
ングツール１０…により、欠陥が生じている位置にマー
キング剤が塗布される。

【００５１】また、前記の塗膜欠陥検出ステーション３
において所定の処理が終了した車体１は、次に、図示し
ない研磨ステーション等に搬送され、上記のマーキング
箇所を目印に、欠陥箇所が研磨処理される。

【００５２】上記のように、本実施例では、車体１の表
面形状に応じて変化する画像取込幅の最小値を撮像ピッ
チ幅Ｐとして検出している。そして、表面検査を行う際
には、この撮像ピッチ幅Ｐを基に、次の画像取込を行う
タイミングを決定している。したがって、車体１におけ
る表面形状に応じて、画像取込を行うタイミングが的確
に設定されるので、段差部等において検査漏れが生じる
のを防ぐことが可能である。

【００５３】尚、上記実施例では、車体１における上面
部を検査する場合を例に挙げて説明したが、車体１の側
面側に上記検査カメラ９を設置して、車体１側面側の塗
膜欠陥を検出する際にも、本実施例の方法を適用するこ
とが可能である。

【００５４】〔実施例２〕次に、本発明の他の実施例に
ついて図２、図３、図５、図９、および図１０を参照し
て説明する。尚、上記の実施例と同一の機能を有する部
材については、同一の記号を付記し、その説明を省略す
る。

【００５５】本実施例に係る撮像範囲の検出方法は、前
記実施例と同様に、車体の塗膜欠陥を検出する図２およ
び図３に示すような構成の表面検査システムに適用され
る。また、本実施例においても、車体１の表面形状に応
じて、検査漏れのないよう画像取込のタイミングを設定
していくが、画像取込のタイミングを決めるために撮像
ピッチ幅Ｐを検出する方法が、前記実施例１とは異なっ
ている。

【００５６】上記検査カメラ９…から取込んだ画像に基
づいて、画像処理装置１２が、撮像ピッチ幅Ｐを検出す
る方法について、図９に示すフローチャートに基づいて
説明する。

【００５７】画像処理装置１２は、画像取込パルス信号
発生器２４からの画像取込パルス信号に基づいて発生す
る撮像信号がＯＮになれば（Ｓ２１）、上記検査カメラ
９…から画像を取込み（Ｓ２２）、取込まれた画像を２
値化して白黒画像に変換する（Ｓ２３）。また、取込ま
れた画像には、光の照射領域が移動する方向をＹ方向と
する図５に示すようなＸ−Ｙ座標が設定され、画像を構
成する各画素の位置は、この座標を利用して表せるよう
になる。尚、画像として取込まれた光の照射領域は、こ
こでは、白画素として表されている。

【００５８】次に、各Ｘ座標ごとに、白画素の数をカウ
ントすることにより、Ｙ方向のヒストグラムＨを抽出す
る（Ｓ２４）。そして、各ヒストグラムＨを比較するこ
とにより、ヒストグラムの最小値Ｈmin を抽出し（Ｓ２
５）、さらにこのヒストグラムの最小値Ｈmin と前記実
施例１と同様の実数値変換係数ＳＦとの積を求めること
により、撮像ピッチ幅Ｐを算出する（Ｓ２６）。

【００５９】この後は、前記実施例１と同様に、算出し
た撮像ピッチ幅Ｐを画像取込パルス信号発生器２４に出
力すると（Ｓ２７）、車体１の表面形状に応じた的確な
タイミングで画像取込動作が行われるよう、上記画像取
込パルス信号発生器２４から画像取込パルス信号が発生
する。このようにして、車体１の上面全体を漏れなく撮
像し、Ｓ２８において計測終了が判定されるまで、上記
撮像ピッチ幅Ｐの検出を行う。

【００６０】このように、２値化した画像からＹ方向の
ヒストグラムを求め、画像取込幅の最小値に相当する撮
像ピッチ幅Ｐを検出し、これに基づいて画像取込のタイ
ミングを設定することにより、前記実施例１と同様に、
被検査物の表面形状に応じて、漏れなく検査を行うこと
が可能になる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１の発明に係る表面検査における
撮像範囲検出方法は、以上のように、段差を有する被検
査面に上記光を照射したとき、上記撮像手段で得られる
画像を２値化処理した画像データから、上記撮像範囲の
輪郭を形成する端点を検出すると共に、上記移動方向に
相対向する端点間のヒストグラムを移動方向に直交する
方向に順次求め、これらヒストグラムの最小値を、上記
光照射領域および撮像手段を移動させるときの基準値と
するものである。

【００６２】それゆえ、求めたヒストグラムの最小値
は、撮像範囲における移動方向の長さの最小値を示すも
のとなるので、これを光照射領域および撮像手段を移動
させる際の基準値とし、例えば撮像手段により画像を取
込むタイミングをこの基準値に基づいて制御することに
より、表面検査を実施するにあたり、被検査面の段差部
等に検査漏れを生じることなく、被検査面全体を検査で
きる。

【００６３】また、請求項２の発明に係る表面検査にお
ける撮像範囲検出方法は、以上のように、段差を有する
被検査面に上記光を照射したとき、上記撮像手段で得ら
れる画像を２値化処理した画像データから、上記撮像範
囲を構成する上記移動方向の画素数を移動方向に直交す
る方向に順次求めてヒストグラムとし、これらヒストグ
ラムの最小値を、上記光照射領域および撮像手段を移動
させるときの基準値とするものである。

【００６４】それゆえ、求めたヒストグラムの最小値
は、上記請求項１と同様に、撮像範囲における移動方向
の長さの最小値を示すものとなるので、これを光照射領
域および撮像手段を移動させる際の基準値とし、例えば
撮像手段により画像を取込むタイミングをこの基準値に
基づいて制御することにより、表面検査を実施するにあ
たり、被検査面に段差等がある場合でも、検査漏れ等を
生じることなく、被検査面全体を検査できるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る表面検査における撮像
範囲検出方法を実施する際の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図２】上記表面検査における撮像範囲検出方法が適用
される表面検査システムの一構成例を示す模式図であ
る。

【図３】上記表面検査を行う際、画像取込のタイミング
を制御する制御系の構成を示すブロック図である。

【図４】上記画像取込のタイミング制御を説明するもの
であり、（ａ）は検査ロボットおよびロボット移動量検
出センサが搭載された検査ロボット走行装置を示す平面
図、（ｂ）は図３に示すロボット定寸移動パルス発生器
から出力されるロボット定寸移動パルス信号の波形図、
（ｃ）は台車により搬送される車体と、上記検査ロボッ
トの移動軌跡とを示す説明図、（ｄ）は図３に示す台車
定寸移動パルス発生器から出力される台車定寸移動パル
ス信号の波形図、（ｅ）は図３に示す画像取込パルス信
号発生器から出力される画像取込パルス信号の波形図で
ある。

【図５】上記表面検査により取り込まれた画像の一例を
示す模式図である。

【図６】図５に示す画像から得られたたＹ方向のヒスト
グラムを示す説明図である。

【図７】表面形状に応じて検出された画像取込幅を示す
説明図である。

【図８】曲面部における画像取込幅と、平面部における
画像取込幅とを示す説明図である。

【図９】本発明の他の実施例に係る表面検査の撮像範囲
検出方法を実施する際の処理手順を示すフローチャート
である。

【図１０】上記撮像範囲検出方法において、検査により
取込んだ画像から得られたＹ方向のヒストグラムを示す
説明図である。

【図１１】従来の表面検査における撮像範囲検出方法を
説明するものであって、（ａ）は検査により取込まれた
画像の一例を示す模式図、（ｂ）は（ａ）に示す画像か
ら得られたＸ方向のヒストグラムを示す説明図である。

【符号の説明】

１車体８検査ロボット９検査カメラ１２画像処理装置２４画像取込パルス発生器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の光照射域を有する光を被検査面に照
射し、このとき撮像手段で得られる被検査面上の光照射
領域に対応した撮像範囲を検査領域として検出して、こ
の検出範囲を基に光照射領域および撮像手段を次の検査
領域へと被検査面に対して相対的に移動させて検査を行
う表面検査における撮像範囲検出方法であって、段差を有する被検査面に上記光を照射したとき、上記撮
像手段で得られる画像を２値化処理した画像データか
ら、上記撮像範囲の輪郭を形成する端点を検出すると共
に、上記移動方向に相対向する端点間のヒストグラムを
移動方向に直交する方向に順次求め、これらヒストグラ
ムの最小値を、上記光照射領域および撮像手段を移動さ
せるときの基準値とすることを特徴とする表面検査にお
ける撮像範囲検出方法。
【請求項２】所定の光照射域を有する光を被検査面に照
射し、このとき撮像手段で得られる被検査面上の光照射
領域に対応した撮像範囲を検査領域として検出して、こ
の検出範囲を基に光照射領域および撮像手段を次の検査
領域へと被検査面に対して相対的に移動させて検査を行
う表面検査における撮像範囲検出方法であって、段差を有する被検査面に上記光を照射したとき、上記撮
像手段で得られる画像を２値化処理した画像データか
ら、上記撮像範囲を構成する上記移動方向の画素数を移
動方向に直交する方向に順次求めてヒストグラムとし、
これらヒストグラムの最小値を、上記光照射領域および
撮像手段を移動させるときの基準値とすることを特徴と
する表面検査における撮像範囲検出方法。