JP5644990B2

JP5644990B2 - 長尺物の外観検査方法及びその装置

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Publication number: JP5644990B2
Application number: JP2009039834A
Authority: JP
Inventors: 幸治占部
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2029-02-23
Also published as: JP2010197105A

Description

本発明は、ホース、電線等の略円形断面の長尺物や鋼板等の平板状長尺物の外観を検査するための長尺物の外観検査方法及びその装置に関するものである。

一般に、この種の外観検査方法としては、長尺物の外周面に向かって所定の光源から線状光を照射するとともに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線上光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像し、撮像データ内における照射線の位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線の高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データを各撮像データごとに作成し、各照射線位置データの各高さ方向位置データを前記所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理し、減算処理された各照射線位置データを撮像順に並べて検査用画像を作成し、予め設定されている所定形状の凹凸が検査用画像内に生じているか否かの判定を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−３０９７１４号公報

しかしながら、前記外観検査方法では、予め設定されている所定形状の凹凸が検査用画像内に生じているか否かを判定するために、検査用画像上で画像処理を行う必要があり、画像処理ソフトウェアの分だけ検査装置のコストが高くつくという問題点があった。

また、長尺物の生産性を向上するために、検査速度を向上する必要があるところ、前記外観検査方法では、予め設定されている所定の凹凸が検査用画像内に生じているか否かを判定するために検査用画像上で画像処理を行う必要があるので、画像処理を行うコンピュータを高性能化する必要があり、コンピュータを高性能化する分だけ検査装置が高くつくという問題点もあった。

また、画像処理を行う場合はパラメータの設定が複雑であり、検査対象の状態等に応じてユーザーが自主的にパラメータ等を調整することが非常に困難であるという問題点もあった。

さらに、画像処理によって所定形状の凹凸の有無を判定するためには、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に一定速度で相対的に移動させなければならない制約があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画像処理を行わずに検査を行うことができ、検査速度を向上することのできる長尺物の外観検査方法及びその装置を提供することにある。

本発明の長尺物の外観検査方法は前記目的を達成するために、長尺物の表面に向かって所定の光源から線状光を照射するとともに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する工程と、撮像データ内における照射線の位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線の高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を各撮像データごとに作成する工程と、各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲の高さ方向位置データの分布幅を、撮像データ幅方向の前記所定位置ごと、且つ、前記所定範囲を撮像順に変化させながら順次求める工程と、求められた前記各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値を超えた場合に、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいるか否かを判定する工程とを含んでいる。

また、本発明の長尺物の外観検査装置は、長尺物の表面に向かって線状光を照射する光源と、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させる移動機構と、線状光が長尺物の表面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する撮像装置と、撮像データ内における照射線の位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線の高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を撮像データごとに作成する照射線位置データ作成手段と、各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲の高さ方向位置データの分布幅を、撮像データ幅方向の前記所定位置ごと、且つ、前記所定範囲を撮像順に変化させながら順次求める分布幅演算手段と、求められた前記各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値を超えた場合に、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいるか否かを判定する判定手段とを備えている。

これにより、長尺物の表面に向かって線状光が照射されることから、線状光が長尺物の表面に照射されて成る照射線はその位置の長尺物の輪郭を正確に示す。また、照射線が線上光面と所定の角度をなす方向から撮像されるので、照射線の位置の長尺物の輪郭が正確に撮像される。さらに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、照射線を所定時間おきに撮像することから、長尺物の輪郭が長手方向に亘って連続的且つ正確に撮像される。

また、撮像データ内における照射線の位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線の高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を各撮像データごとに作成し、各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲の高さ方向位置データの分布幅を、撮像データ幅方向の前記所定位置ごと、且つ、前記所定範囲を撮像順に変化させながら順次求め、求められた前記各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値を超えた場合に、基準値を超える各分布幅を求めた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいるか否かを判定する。このため、例えば長尺物の表面に長尺物の幅方向に延びる凹状の傷が形成されている場合には、その位置を撮像した撮像データの幅方向所定範囲において高さ方向位置データが凹状となり、各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲の高さ方向位置データの分布幅を撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに求めると、凹状の傷が形成されている位置を含む前記所定範囲の分布幅が凹状の傷が形成されている位置を含まない所定範囲の分布幅よりも大きくなる。また、凹状の傷が形成されている位置を含む所定範囲の分布幅が前記所定の基準値を超えるように前記基準値を設定しておくことにより、基準値を超える分布幅が求められた撮像順所定個数の範囲が撮像データ幅方向に所定個数並ぶことになり、長尺物の表面に幅方向に延びる凹状の傷や凸状部が形成されていることを検出可能である。また、例えば長尺物の中心軸と略直角方向に延びる凹状の傷や凸状部だけではなく、前記所定範囲を適宜設定することにより、長尺物の中心軸と一定角度をなすとともに幅方向に延びる凹状の傷が形成されていることも検出可能である。

本発明によれば、長尺物の輪郭を長手方向に亘って連続的且つ正確に撮像することができ、しかも長尺物の表面に幅方向に延びる凹状の傷や凸状部が形成されていることを画像処理を行わずに検出できるので、検査速度を向上することができる。

本発明の第１実施形態を示す長尺物の外観検査装置の要部斜視図長尺物の外観検査装置の要部側面図図２におけるＡ−Ａ線断面図ホースの要部斜視図撮像データの例図５の一部拡大図制御部の動作説明図制御部の動作説明図長尺物の外観検査装置のブロック図制御部の動作を示すフローチャート本発明の第１実施形態を示すためのホースの要部斜視図ホースの要部斜視図撮像データの例図１３の一部拡大図制御部の動作説明図制御部の動作説明図制御部の動作説明図制御部の動作説明図制御部の動作を示すフローチャート

本発明の第１実施形態の長尺物の外観検査装置を図１乃至図１０を参照しながら説明する。

この長尺物の外観検査装置は、照射対象物上で線状となる光（以下、線状光Ｓという）を照射可能な複数の照射装置１０と、ゴム製のホースＨをその長手方向に移動させる移動機構２０と、ホースＨをガイドするための第１ガイド機構３０及び第２ガイド機構４０と、各照射装置１０の線状光ＳがホースＨの外周面に照射されて成る照射線Ｌを線状光Ｓの光面と所定の角度α（本実施形態では略３０°）をなす方向から撮像可能な複数の撮像装置５０とを備えている。

各照射装置１０から照射される線状光Ｓは赤色レーザー光から成り、線状光ＳはホースＨの外周面に線状に照射される。本実施形態では照射装置１０が４つ設けられ、各照射装置１０は互いにホースＨの周方向に９０°ずれた位置に配置されている。また、各照射装置１０は線状光Ｓの光面がホースＨの軸方向と略垂直に交わるように配置されている。各照射装置１０から照射された線状光Ｓは互いにホースＨの周方向に繋がり、各照射装置１０の線状光ＳがホースＨの外周面に照射されてなる照射線ＬはホースＨを一周している。

移動機構２０は上下一対のベルトコンベヤ２１を有し、各ベルトコンベヤ２１の間にホースＨを挟持するとともに、各ベルトコンベヤ２１を回転させることにより、ホースＨをその長手方向に移動可能である。

第１ガイド機構３０は４つのガイド部材３１を有し、各ガイド部材３１は互いにホースＨの周方向に略９０°ずれた位置に配置されている。各ガイド部材３１は照射線Ｌに対してホースＨの搬送方向の上流側に配置され、各ガイド部材３１は図示しないエアシリンダによってホースＨの外周面に押付けられるようになっている。第１ガイド機構３０に対してホースＨの搬送方向の上流側にはホースＨを第１ガイド機構３０に案内する補助ガイド機構３２が設けられている。

第２ガイド機構４０は４つのガイド部材４１を有し、各ガイド部材４１は互いにホースＨの周方向に略９０°ずれた位置に配置されている。各ガイド部材４１は照射線Ｌに対してホースＨの搬送方向の下流側に配置され、各ガイド部材４１は図示しないエアシリンダによってホースＨの外周面に押付けられるようになっている。

各撮像装置５０はＸ軸方向（撮像データ内におけるホースＨの幅方向に対応する方向）及びＸ軸と直交しているＹ軸方向（撮像データ内におけるホースＨの高さ方向に対応する方向）にそれぞれ複数ずつ画素を有する二次元撮像装置である。本実施形態では、撮像データ幅方向をＸ軸方向と称し、撮像データ高さ方向をＹ軸方向と称する。また、本実施形態では撮像装置５０は複数設けられ、各撮像装置５０は互いにホースＨの周方向に等角度間隔（本実施形態では９０°間隔）で配置されている。また、各撮像装置５０は各照明装置１０とホースＨの周方向に互い違いに配置され、本実施形態では各撮像装置５０は各照明装置１０と互いにホースＨの周方向に略４５°ずれた位置に配置されている。

各照明装置１０、移動機構２０、各撮像装置５０は周知のコンピュータから成る制御部６０に接続され、制御部６０は液晶画面等の周知の表示装置６１及びキーボード等の周知の操作部６２を有し、操作部６２にはスタートボタンが設けられている。

以上のように構成された長尺物の外観検査装置を用いてホースＨの外観を検査する方法について、図４乃至図８と図１０のフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、ホースＨが各ガイド機構３０，４０を通過して移動機構２０の各ベルトコンベヤ２１によって挟持されている状態で、操作部６２のスタートボタンが操作されると（Ｓ１）、移動装置２０によってホースＨを移動させるとともに（Ｓ２）、各照明装置１０によってホースＨの外周面に向かって線状光Ｓを照射する（Ｓ３）。

続いて、各撮像装置５０によってそれぞれ所定時間おき（本実施形態では１ｍｍ秒おき）にホースＨの外周面の照射線Ｌを撮像する（Ｓ４）。例えば、ホースＨが速度（本実施形態では３５ｍ／ｍｉｎ）で移動する場合は、ホースＨが所定距離（本実施形態では０．５８ｍｍ）移動する度に各撮像装置５０による撮像が行われる。以下は各撮像装置５０のうち１つの撮像装置５０について説明するが、他の撮像装置５０についても同様の処理が行われる。

続いて、撮像装置５０によって撮像された各撮像データ（例えば図５参照）から、図６に示すように、撮像データ幅方向の複数の所定位置（Ｘ軸方向の各画素の位置）に応じた照射線Ｌの高さ方向（Ｙ軸方向）の位置データを抽出し、撮像データ幅方向の前記複数の所定位置ごとに照射線Ｌの高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を撮像データごとに作成する（Ｓ５）。例えば、撮像データ１２のＸ軸方向の左から５６番目の画素位置（図６のＸ＝５５）における高さ方向位置データとして８９が抽出され、Ｘ軸方向の左から５９番目の画素位置（図６のＸ＝５８）における高さ方向位置データとして８５が抽出され、これらの高さ方向位置データが照射線位置データ群を構成する。また、１回目に撮像した撮像データを撮像データ１、ｎ回目に撮像した撮像データを撮像データｎとし、図６のように撮像データごとに照射線位置データ群を作成する。

本実施形態では、撮像データはＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ１２８の画素を有する。また、高さ方向位置データはＹ軸方向の画素１つ分を１として数値化されたものであり、輝度の重心位置を周知のサブピクセル処理によって位置データとして抽出している。また、照射線Ｌが写っていないＸ軸方向の左から１番目の画素位置（Ｘ＝０）等については、高さ方向位置データは０となる。尚、図５及び図６は図４の照射線Ｌを撮像した撮像データであり、図４に示すホースＨの外周面には成形不良等によりホースＨの幅方向に延びる凹状の傷Ｋが形成されている。

続いて、各照射線位置データ群について以下の処理を行う。先ず、ステップＳ７において、各撮像データの照射線位置データ群の各高さ方向位置データを、撮像データ幅方向の前記複数の所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する前に、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを撮像データ幅方向の前記複数の所定位置ごとに平均化して前記基準データを作成する（Ｓ６）。例えば、図７に示すように、撮像データ１２におけるＸ＝５９の基準データは、撮像データ１２のＸ＝５９の高さ方向位置データと、撮像データ８〜１１及び１３〜１６の撮像順に連続するＸ＝５９の高さ方向位置データとを平均化して求められる。

続いて、図７に示すように、例えば高さ方向所定範囲（例えばＸ＝１０〜１２０の範囲）について、各撮像データの照射線位置データ群の各高さ方向位置データを、撮像データ幅方向の前記複数の所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理し（Ｓ７）、その他の範囲については１２７等の上限値を入れる。

続いて、減算処理後の各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲（例えば高さ方向位置データが１６個となる範囲）の高さ方向位置データの分布幅を撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに求める（Ｓ８）。例えば、図８に示すように、撮像データ９〜２４のＸ＝５９の減算処理後の高さ方向位置データの分布幅は５となり、撮像データ９〜２４のＸ＝６２の減算処理後の高さ方向位置データの分布幅は７となる。また、ステップＳ８では、前記所定範囲を撮像順に変化させながら分布幅を順次求める。即ち、前述のように撮像データ９〜２４の高さ方向位置データの分布幅を撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに求めた後、撮像データ１３〜２８の高さ方向位置データの分布幅を撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに求める。即ち、次に分布幅を求める所定範囲は、前に分布幅を求めた所定範囲と一部重なるようになっている。

続いて、求められた各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値（例えば４）を超えた場合に、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上（例えば５個以上）並んでいるか否かを判定する（Ｓ９）。例えば、撮像データ９〜２４におけるＸ＝５８〜６５の分布幅が４を超える場合は、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が８個並ぶことから、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいると判定する。

また、この場合は、ホースＨの外周面に幅方向に延びる凹状の傷Ｋまたは凸状部が形成されていると判定し（Ｓ１０）、移動機構２０によるホースＨの移動を停止させる（Ｓ１１）。

このように、本実施形態によれば、ホースＨの外周面に向かって線状光Ｓが照射されることから、線状光ＳがホースＨの外周面に照射されて成る照射線Ｌはその位置のホースＨの輪郭を正確に示す。また、照射線Ｌが線状光Ｓの光面と所定の角度αをなす方向から撮像されるので、照射線Ｌの位置のホースＨの輪郭が正確に撮像される。さらに、各照射装置１０に対してホースＨを長手方向に移動させながら、照射線Ｌを所定時間おきに撮像することから、ホースＨの輪郭が長手方向に亘って連続的且つ正確に撮像される。

また、撮像データ内における照射線Ｌの位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線Ｌの高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を各撮像データごとに作成し、各照射線位置データ群の各高さ方向位置データを撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理し、減算処理後の各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲（例えば高さ方向位置データが１６個となる範囲）の高さ方向位置データの分布幅を、撮像データ幅方向の前記所定位置ごと、且つ、前記所定範囲を撮像順に変化させながら順次求め、求められた前記各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値を超えた場合に、基準値を超える各分布幅を求めた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上（例えば５個以上）並んでいるか否かを判定することから、ホースＨの外周面に幅方向に延びる凹状の傷Ｋや凸状部が形成されていると、基準値を超える各分布幅を求めた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並ぶことになり、ホースＨの外周面に幅方向に延びる凹状の傷Ｋや凸状部が形成されていることを検出可能である。

従って、ホースＨの輪郭を長手方向に亘って連続的且つ正確に撮像することができ、しかもホースＨの表面に成形不良等により幅方向に延びる凹状の傷Ｋや凸状部が形成されていることを画像処理を行わずに検出できるので、検査速度を向上することができる。

また、例えばホースＨが少し蛇行しており、ホースＨの長手方向の移動に伴ってホースＨが撮像装置５０の画角内で撮像データ幅方向または上下方向に周期的に変位する場合でも、ステップＳ６において、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを撮像データ幅方向の所定位置ごとに平均化して前記基準データを作成し、ステップＳ７において、各高さ方向位置データをそれぞれ基準データで減算処理するようにしたので、減算処理後の各高さ方向位置データにおいてホースＨの蛇行の影響がキャンセルされ、検査精度を向上する上で極めて有利である。

また、ステップＳ７において、各高さ方向位置データを撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理することから、ホースＨの外周面の円弧形状をキャンセルして、ホースＨの外周面に生じている凹凸のみを際立たせることができ、検査精度を向上する上で極めて有利である。

また、ステップＳ８において、例えば撮像データ９〜２４の高さ方向位置データの分布幅を撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに求めた後、撮像データ１３〜２８の高さ方向位置データの分布幅を撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに求め、次に分布幅を求める所定範囲が前に分布幅を求めた所定範囲と一部重なるようになっている。このため、次に分布幅を求める所定範囲が前に分布幅を求めた所定範囲と重ならないようになっている場合は、前の所定範囲と次の所定範囲との間に存在する凹状の傷Ｋまたは凸状部が検出されない可能性があるが、本実施形態ではホースＨの外周面に存在する凹状の傷Ｋまたは凸状部を確実に検出することができ、検査精度を向上する上で極めて有利である。

尚、本実施形態では、図４に示すように、ホースＨの外周面にホースＨの中心軸と略直角方向に延びる凹状の傷Ｋが生じており、その傷Ｋを検出するものが示されている。これに対し、ホースＨの外周面にホースＨの中心軸と例えば略４５°の角度をなすとともにホースＨの幅方向に延びる凹状の傷ＫＤが生じている場合でも、例えばステップＳ８において、撮像データ９〜２４のＸ＝５８〜６５の範囲に前記傷ＫＤが存在する場合には、撮像データ９〜２４におけるＸ＝５８〜６５の分布幅が４を超えることになり、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいると判定される。即ち、本実施形態では、ステップＳ８における撮像順の前記所定範囲の設定、ステップＳ９における前記所定個数の設定を適宜変更することにより、ホースＨの外周面に形成されたホースＨの中心軸と略直角方向に延びる凹状の傷Ｋや凸状部のみ検出することも可能であり、ホースＨの外周面にホースＨの中心軸と所定の角度をなすとともにホースＨの幅方向に延びる凹状の傷ＫＤや凸状部まで検出することも可能である。

尚、本実施形態では、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを撮像データ幅方向の前記複数の所定位置ごとに平均化して前記基準データを作成するものを示した。これに対し、ホースＨの設計上の外径等から導かれる数値を基準データとして用いることも可能であり、その他の方法によって基準データを求めることも可能である。

尚、本実施形態では、断面円形のホースＨの外周面を検査するものを示したが、ホースＨの代わりに鋼板等の長尺の平板状部材を検査することも可能であり、電線等のその他の長尺物を検査することも可能である。尚、平板状部材や平面に近い表面を検査する場合には、ステップＳ７において各高さ方向位置データを基準データで減算処理する工程を省き、減算処理前の各高さ方向位置データについてステップＳ８以降を行うことが可能であり、この場合でも前述と同様の作用効果を達成可能である。

また、本実施形態では、ステップＳ７において、各高さ方向位置データをそれぞれ基準データによって減算処理するものを示した。これに対し、例えばホースＨの外径が安定しており、ホースＨと撮像装置５０との相対的な位置が一定である場合には、ステップＳ７における減算処理を行わずにステップＳ８以降を行うことができ、この場合でも前述と同様の作用効果を達成可能である。

本発明の第２実施形態の長尺物の外観検査装置を図１２乃至図１９を参照しながら説明する。本実施形態は、前記第１実施形態のステップＳ６が開始された後に、制御部６０において以下の処理を同時に行うものである。また、第２実施形態の場合、ホースＨの表面に図１２に示すような凹状の傷Ｋが形成され、図１３及び図１４に示すように撮像データ及び各高さ方向位置データが得られるものとする。

本実施形態では、第１実施形態のステップＳ６が開始されると（Ｓ２１）、各照射線位置データ群について以下の処理を行う。尚、以下のステップ２２〜２５では撮像データ１の照射線位置データ群についての処理が説明されているが、各撮像データの照射線位置データ群について同様の処理が行われる。

先ず、図１５に示すように、例えば各高さ方向位置データのうち所定範囲（例えばＸ＝１０〜１２０の範囲）について、撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに基準データを作成する（Ｓ２２）。例えば、撮像データ幅方向に連続する所定個数（例えばその高さ方向位置データを中心とする５つの高さ方向位置データ）の平均値を求め、求めた平均値をその幅方向位置の基準データとする。

続いて、前記所定範囲の各高さ方向位置データを前記所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する（Ｓ２３）。これにより、図１６に示すように、各高さ方向位置データの円弧形状がキャンセルされた状態となり、ホースＨの外周面に生じている凹凸のみを際立たせることができる。

続いて、減算処理された撮像データ１の照射線位置データ群について、撮像データ幅方向に隣接する２つずつの高さ方向位置データによって複数の高さ方向位置データ平均値を求める（Ｓ２４）。例えば、図１７に示すように、Ｘ＝５３とＸ＝５４の高さ方向位置データを平均して高さ方向位置データ平均値を求め、Ｘ＝５５とＸ＝５６の高さ方向位置データを平均して高さ方向位置データ平均値を求める。

続いて、図１８に示すように、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データ平均値について、一方から他方を引いた値をそれぞれ求める（Ｓ２５）。

続いて、前記引いた値が所定の基準値（例えば＋３及び−３）を超えた場合、照射線位置データ群ごとに前記引いた値が所定の基準値を超え、且つ、超えた量が最大である撮像データ幅方向の位置を求める（Ｓ２６）。例えば、図１８の場合は、Ｘ＝５７及び５８の撮像データ幅方向の位置が求められる。

続いて、ステップＳ１０において照射線位置データ群ごとに求められた幅方向位置が、撮像順に所定個数（例えば３個）連続するか否かを判定する（Ｓ２７）。例えば、撮像データ１〜３について、ステップＳ２６によって求められた撮像データ幅方向の位置が全てＸ＝５７及び５８である場合は、ステップＳ２７において連続すると判定される。

また、この場合は、ホースＨの外周面に成形不良等によって長手方向に延びる凹状の傷Ｋまたは凸状部が形成されていると判定し（Ｓ２８）、移動機構２０によるホースＨの移動を停止させる（Ｓ２９）。

このように、第１実施形態では、ホースＨの幅方向に延びる凹状の傷Ｋや凸状部を検出するものを示したが、第２実施形態では、ホースＨの長手方向に延びる凹状の傷Ｋまたは凸状部も検出可能であることから、ホースＨの外観検査を効率良く行う上で極めて有利である。

また、第２実施形態でも、ホースＨの表面に成形不良等により凹状の傷Ｋや凸状部が形成されていることを画像処理を行わずに検出できるので、検査速度を向上することができる。

また、ステップＳ２２において、１つの撮像データ内の高さ方向位置データのみを用いて基準データを求めていることから、他の複数の撮像データを用いて基準データを作成する場合と比較して演算処理の量を低減することができ、検査速度を向上する上で極めて有利である。

また、ステップＳ２３において、各高さ方向位置データを撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理することから、ホースＨの外周面の円弧形状をキャンセルし、ホースＨの外周面に生じている凹凸のみを際立たせることができ、検査精度を向上する上で極めて有利である。

また、ステップＳ２４において、撮像データ幅方向に隣接する２つずつの高さ方向位置データによって複数の高さ方向位置データ平均値を求めるようにしたことから、撮像データ上に生ずるノイズ等による影響を低減することができ、検査精度を向上する上で極めて有利である。

また、ステップＳ２５において、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データ平均値について、一方から他方を引いた値をそれぞれ求めると、撮像データ内の照射線Ｌの凹凸が形成されている位置において前記引いた値の絶対値が大きくなり、ステップＳ２６において撮像データ内の照射線Ｌの凹凸が形成されている幅方向位置を容易に求めることができる。即ち、演算処理の量を低減することができ、検査速度を向上する上で極めて有利である。

また、ステップＳ２７において、照射線位置データ群ごとに求められた幅方向位置が、撮像順に所定個数連続するか否かを判定することから、長尺物の長手方向に延びる凹状部または凸状部を確実に検出することができ、検査精度を向上する上で極めて有利である。

尚、本実施形態では、図１２に示すように、ホースＨの外周面に長手方向に延び且つ中心軸と略０°をなす方向に延びる凹状の傷Ｋが形成されている場合について説明した。これに対し、ホースＨの外周面に長手方向に延び且つ中心軸と略３０°をなす方向に延びる凹状の傷Ｋが形成されている場合でも、ステップＳ２７において、照射線位置データ群ごとに求められた前記幅方向位置が撮像順に所定個数（例えば２〜３個）連続した後に、１つ隣の幅方向所位置において前記幅方向位置が撮像順に所定個数（例えば２〜３個）連続することになり、ホースＨの外周面に長手方向に延び且つ中心軸と略３０°をなす方向に延びる凹状の傷Ｋが形成されていることを検出可能である。即ち、ホースＨの中心軸と一定角度をなすとともにホースＨの長手方向に延びる凹状の傷や凸状部が形成されていることを検出可能である。

尚、本実施形態では、ステップＳ２４において、撮像データ幅方向に隣接する２つずつの高さ方向位置データによって複数の高さ方向位置データ平均値を求め、ステップＳ２５において、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データ平均値の一方から他方を引いた値をそれぞれ求めるものを示した。これに対し、ステップＳ２４を行わずに、ステップＳ２５において、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データについて、一方から他方を引いた値をそれぞれ求めるようにした場合でも、前述と同様の作用効果を達成可能である。

尚、本実施形態では、ステップＳ２４において、撮像データ幅方向に隣接する２つずつの高さ方向位置データによって複数の高さ方向位置データ平均値を求めるものを示した。これに対し、撮像データ幅方向に隣接する複数（３つ以上）ずつの高さ方向位置データによって複数の高さ方向位置データ平均値を求めることも可能であり、この場合でも前述と同様の作用効果を達成可能である。

尚、本実施形態では、ステップＳ２５において、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データ平均値について、一方から他方を引いた値をそれぞれ求めるものを示した。これに対し、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データ平均値の差をそれぞれ求めることも可能であり、この場合でも前述と同様の作用効果を達成可能である。

尚、本実施形態では、ステップＳ２６において、前記引いた値が所定の基準値を超え、且つ、超えた量が最大である撮像データ幅方向の位置を求めているが、前記引いた値が所定の基準値を超えた位置を全て求め、ステップＳ２７においてそれぞれの位置が撮像順に所定個数連続するか否かを判定することも可能であり、この場合でも前述と同様の作用効果を達成可能である。

尚、本実施形態では、断面円形のホースＨの外周面を検査するものを示したが、ホースＨの代わりに鋼板等の長尺の平板状部材を検査することも可能であり、電線等のその他の長尺物を検査することも可能である。尚、平板状部材や平面に近い表面を検査する場合には、ステップＳ２３において各高さ方向位置データを基準データで減算処理する工程を省き、減算処理前の各高さ方向位置データについてステップＳ２４以降を行うことが可能であり、この場合でも前述と同様の作用効果を達成可能である。

尚、第１及び第２実施形態では、ホースＨを移動機構２０によって移動させることにより、ホースＨと各照射装置１０とを相対的に移動させるものを示したが、ホースＨを移動させる代わりに各照明装置１０をホースＨの長手方向に移動させることにより、ホースＨと各照明装置１０とを相対的に移動させることも可能である。

１０…照射装置、２０…移動機構、２１…コンベヤベルト、３０…第１ガイド機構、３１…ガイド部材、３２…補助ガイド機構、４０…第２ガイド機構、４１…ガイド部材、５０…撮像装置、６０…制御部、６１…表示装置、６２…操作部、Ｈ…ホース、Ｓ…線状光、Ｌ…照射線、Ｋ…凹状の傷。

Claims

長尺物の表面に向かって所定の光源から線状光を照射するとともに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する工程と、
撮像データ内における照射線の位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線の高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を各撮像データごとに作成する工程と、
各照射線位置データ群の各高さ方向位置データを、撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する工程と、
減算処理後の各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲の高さ方向位置データの分布幅を、撮像データ幅方向の前記所定位置ごと、且つ、前記所定範囲を撮像順に変化させながら順次求める工程と、
求められた前記各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値を超えた場合に、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいるか否かを判定する工程とを含む
ことを特徴とする長尺物の外観検査方法。
長尺物の表面に向かって所定の光源から線状光を照射するとともに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する工程と、
撮像データ内における照射線の位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線の高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を各撮像データごとに作成する工程と、
各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲の高さ方向位置データの分布幅を、撮像データ幅方向の前記所定位置ごと、且つ、前記所定範囲を撮像順に変化させながら順次求める工程と、
求められた前記各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値を超えた場合に、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいるか否かを判定する工程とを含む
ことを特徴とする長尺物の外観検査方法。
前記基準データを、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに平均化して作成する
ことを特徴とする請求項１に記載の長尺物の外観検査方法。
各照射線位置データ群について、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データの一方から他方を引いた値、または一方と他方との差を撮像データ幅方向の複数個所で求める工程と、
前記引いた値または差が所定の基準値を超えた場合に、照射線位置データ群ごとに前記引いた値または差が所定の基準値を超えた撮像データ幅方向の位置を求め、該位置が撮像順に所定個数連続するか否かを判定する工程とを含む
ことを特徴とする請求項１、２または３の何れかに記載の長尺物の外観検査方法。
各照射線位置データ群について、撮像データ幅方向に隣接する複数個ずつの高さ方向位置データによって複数の高さ方向位置データ平均値を求めるとともに、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データ平均値の一方から他方を引いた値、または一方と他方との差を撮像データ幅方向の複数個所で求める工程と、
前記引いた値または差が所定の基準値を超えた場合に、照射線位置データ群ごとに前記引いた値または差が所定の基準値を超えた撮像データ幅方向の位置を求め、該位置が撮像順に所定個数連続するか否かを判定する工程とを含む
ことを特徴とする請求項１、２または３の何れかに記載の長尺物の外観検査方法。
長尺物の表面に向かって線状光を照射する光源と、
光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させる移動機構と、
線状光が長尺物の表面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する撮像装置と、
撮像データ内における照射線の位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線の高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を撮像データごとに作成する照射線位置データ作成手段と、
各照射線位置データ群の各高さ方向位置データを、撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する減算手段と、
減算処理後の各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲の高さ方向位置データの分布幅を、撮像データ幅方向の前記所定位置ごと、且つ、前記所定範囲を撮像順に変化させながら順次求める分布幅演算手段と、
求められた前記各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値を超えた場合に、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいるか否かを判定する判定手段とを備えた
ことを特徴とする長尺物の外観検査装置。
長尺物の表面に向かって線状光を照射する光源と、
光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させる移動機構と、
線状光が長尺物の表面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する撮像装置と、
撮像データ内における照射線の位置に基づき、撮像データ幅方向の複数の所定位置ごとに照射線の高さ方向位置データを求めることにより成る照射線位置データ群を撮像データごとに作成する照射線位置データ作成手段と、
各高さ方向位置データについて、撮像順に連続する所定範囲の高さ方向位置データの分布幅を、撮像データ幅方向の前記所定位置ごと、且つ、前記所定範囲を撮像順に変化させながら順次求める分布幅演算手段と、
求められた前記各分布幅のうち複数の分布幅が所定の基準値を超えた場合に、基準値を超える各分布幅が求められた前記所定範囲が撮像データ幅方向に所定個数以上並んでいるか否かを判定する判定手段とを備えた
ことを特徴とする長尺物の外観検査装置。
前記基準データを、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを撮像データ幅方向の前記所定位置ごとに平均化して作成するように構成した
ことを特徴とする請求項６に記載の長尺物の外観検査装置。
各照射線位置データ群について、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データの一方から他方を引いた値、または一方と他方との差を撮像データ幅方向の複数個所で求める比較手段と、
前記引いた値または差が所定の基準値を超えた場合に、照射線位置データ群ごとに前記引いた値または差が所定の基準値を超えた撮像データ幅方向の位置を求め、該位置が撮像順に所定個数連続するか否かを判定する第２判定手段とを備えた
ことを特徴とする請求項６、７または８の何れかに記載の長尺物の外観検査装置。
各照射線位置データ群について、撮像データ幅方向に隣接する複数個ずつの高さ方向位置データによって複数の高さ方向位置データ平均値を求めるとともに、撮像データ幅方向に隣接する２つの高さ方向位置データ平均値の一方から他方を引いた値、または一方と他方との差を撮像データ幅方向の複数個所で求める比較手段と、
前記引いた値または差が所定の基準値を超えた場合に、照射線位置データ群ごとに前記引いた値または差が所定の基準値を超えた撮像データ幅方向の位置を求め、該位置が撮像順に所定個数連続するか否かを判定する第２判定手段とを含む
ことを特徴とする請求項６、７または８の何れかに記載の長尺物の外観検査装置。