JP6610367B2 - Inspection apparatus and inspection method for inspection object - Google Patents
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Description
本願の開示する技術は、被検査対象物の検査装置及び検査方法に関する。 The technology disclosed in the present application relates to an inspection apparatus and an inspection method for an object to be inspected.
円筒状又は円柱状の被検査対象物の外観を検査する一手法としては、人手による目視検査が想定される。ところが、人手による目視検査では、人件費が嵩んで製造コストが上がると共に、欠陥の見逃しによって検査精度が低下する虞がある。 As a method for inspecting the appearance of a cylindrical or columnar object to be inspected, manual visual inspection is assumed. However, in the manual visual inspection, the labor cost increases and the manufacturing cost increases, and there is a possibility that the inspection accuracy may deteriorate due to oversight of defects.
そこで、省人化による低コスト化と、欠陥の見逃し防止による検査精度向上を実現するために、外観検査の自動化が検討される。この外観検査を自動で行う自動検査装置としては、例えば、被検査対象物を軸線周りに回転させる回転駆動機構と、被検査対象物の外観を撮像するカメラとを備えるものがある。 Therefore, in order to realize cost reduction by labor saving and improvement of inspection accuracy by preventing oversight of defects, automation of appearance inspection is considered. As an automatic inspection apparatus that automatically performs this appearance inspection, for example, there is an apparatus that includes a rotation drive mechanism that rotates an object to be inspected around an axis, and a camera that images the appearance of the object to be inspected.
しかしながら、被検査対象物を軸線周りに回転させながら被検査対象物の外観を撮像する場合に、被検査対象物の軸線が正規の位置に対して傾いている場合、被検査対象物の外観の正規の位置を撮像できない可能性があり、検査精度を確保できない虞がある。 However, when imaging the appearance of the inspection object while rotating the inspection object around the axis, if the axis of the inspection object is inclined with respect to the normal position, the appearance of the inspection object There is a possibility that the normal position cannot be imaged, and there is a possibility that the inspection accuracy cannot be secured.
そこで、本願の開示する技術は、一つの側面として、被検査対象物の外観検査を自動化する場合の検査精度を確保することを目的とする。 Then, the technique which this application discloses aims at ensuring the test | inspection precision in automating the external appearance test | inspection of a to-be-inspected object as one side surface.
上記目的を達成するために、本願の開示する技術の一観点によれば、回転駆動機構と、カメラと、算出部と、抽出部と、合成部とを備える被検査対象物の検査装置が提供される。回転駆動機構は、円筒状又は円柱状の被検査対象物を軸線周りに回転させる。カメラは、前記被検査対象物の1回転につき前記被検査対象物の外周面と両側一対の軸方向端面とを同時に複数回撮像して、複数の外周面画像と複数の一対の軸方向端面画像とを得る。算出部は、前記カメラの各撮像時における前記被検査対象物の軸線の傾きを各撮像時にて得られた前記一対の軸方向端面画像の位置に基づいて算出する。抽出部は、各撮像時に前記一対の軸方向端面画像と同時に得られた前記外周面画像の各々について前記外周面画像の周方向の一部を前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて抽出して、複数の部分画像を生成する。合成部は、前記複数の部分画像を合成して、前記被検査対象物の外周面の全周に相当する合成画像を生成する。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the technology disclosed in the present application, an inspection object inspection apparatus including a rotation drive mechanism, a camera, a calculation unit, an extraction unit, and a synthesis unit is provided. Is done. The rotation drive mechanism rotates a cylindrical or columnar object to be inspected around the axis. The camera images the outer peripheral surface of the inspection target object and the pair of axial end surfaces on both sides at the same time a plurality of times per rotation of the inspection target object, and a plurality of outer peripheral surface images and a plurality of pairs of axial end surface images. And get. The calculation unit calculates the inclination of the axis of the inspection object at the time of each image pickup by the camera based on the position of the pair of axial end face images obtained at the time of each image pickup. The extraction unit extracts a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image for each of the outer peripheral surface images obtained simultaneously with the pair of axial end surface images at the time of each imaging based on the inclination of the axis of the inspection target object. Thus, a plurality of partial images are generated. The synthesizing unit synthesizes the plurality of partial images to generate a synthesized image corresponding to the entire circumference of the outer circumferential surface of the inspection object.
上記本願の開示する技術の一観点によれば、被検査対象物の外観検査を自動化する場合の検査精度を確保することができる。 According to one aspect of the technology disclosed in the present application, it is possible to ensure inspection accuracy when automating the appearance inspection of an object to be inspected.
以下、本願の開示する技術の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the technology disclosed in the present application will be described.
図1に示される本実施形態に係る検査装置10は、本願の開示する技術における「被検査対象物の検査装置」の一例であり、被検査対象物12の外観検査を実施する。本実施形態では、円筒状の乾電池を被検査対象物12とする例を説明する。被検査対象物12が乾電池である場合、この被検査対象物12の外周面12Aは、例えばラベルの貼付や印刷等が施された状態とされる。この被検査対象物12の外観検査を実施する検査装置10は、回転駆動機構14と、一対のミラー16と、カメラ18と、制御部20とを備える。 An inspection apparatus 10 according to the present embodiment illustrated in FIG. 1 is an example of an “inspection apparatus for an inspection target” in the technology disclosed in the present application, and performs an appearance inspection of the inspection target 12. In the present embodiment, an example will be described in which a cylindrical dry battery is the inspection object 12. When the inspection object 12 is a dry battery, the outer peripheral surface 12A of the inspection object 12 is in a state where, for example, a label is attached or printed. The inspection apparatus 10 that performs an appearance inspection of the inspection object 12 includes a rotation drive mechanism 14, a pair of mirrors 16, a camera 18, and a control unit 20.
回転駆動機構14は、被検査対象物12を軸線周りに回転させるものである。図2に示されるように、この回転駆動機構14は、モータ22と、一対のローラ24とを備える。モータ22の出力軸は、一対のローラ24と動力伝達機構を介して連結されている。図2に示されるX−Y平面は、図1に示されるカメラ18の光軸18Aと直交しており、一対のローラ24は、X−Y平面のY軸に沿って延びる回転軸を中心に回転可能に支持されている。 The rotation drive mechanism 14 rotates the inspection object 12 around the axis. As shown in FIG. 2, the rotational drive mechanism 14 includes a motor 22 and a pair of rollers 24. The output shaft of the motor 22 is connected to a pair of rollers 24 via a power transmission mechanism. The XY plane shown in FIG. 2 is orthogonal to the optical axis 18A of the camera 18 shown in FIG. 1, and the pair of rollers 24 is centered on a rotation axis extending along the Y axis of the XY plane. It is rotatably supported.
また、一対のローラ24は、互いに離間して配置されており、一対のローラ24の間の離間距離は、被検査対象物12の直径未満に設定されている。この一対のローラ24の間の凹部には、被検査対象物12が配置される。モータ22が作動すると、一対のローラ24が同方向に同期して回転し、Y軸に沿う方向を被検査対象物12の軸線方向として、被検査対象物12が軸線周りに回転する。なお、一対のローラ24のうち一方のローラ24が駆動し他方のローラ24が従動しても良い。 In addition, the pair of rollers 24 are arranged apart from each other, and the separation distance between the pair of rollers 24 is set to be less than the diameter of the object 12 to be inspected. In the recess between the pair of rollers 24, the inspection object 12 is disposed. When the motor 22 is operated, the pair of rollers 24 rotate in synchronization with the same direction, and the inspection target 12 rotates around the axis with the direction along the Y axis as the axial direction of the inspection target 12. Note that one of the pair of rollers 24 may be driven and the other roller 24 may be driven.
一対のミラー16は、被検査対象物12の軸方向両側に配置される。各ミラー16は、被検査対象物12の軸方向端面12Bかつカメラ18の側を向くように、X−Y平面に対して傾斜している。この各ミラー16の傾斜角度は、一対のミラー16に映る被検査対象物12の軸方向端面12Bの鏡像がカメラ18の撮像範囲に入るように設定されている。 The pair of mirrors 16 are disposed on both sides in the axial direction of the inspection object 12. Each mirror 16 is inclined with respect to the XY plane so as to face the end surface 12B in the axial direction of the inspection object 12 and the camera 18 side. The inclination angle of each mirror 16 is set so that the mirror image of the axial end surface 12B of the inspection object 12 reflected on the pair of mirrors 16 falls within the imaging range of the camera 18.
カメラ18は、被検査対象物12に対する一対のローラ24と反対側で、かつ、一対のミラー16の間の中央部に配置されている。このカメラ18の向きは、このカメラ18の光軸18Aが、図2に示されるX−Y平面と直交するように設定されている。 The camera 18 is disposed on the opposite side of the pair of rollers 24 with respect to the inspection object 12 and in the center between the pair of mirrors 16. The orientation of the camera 18 is set so that the optical axis 18A of the camera 18 is orthogonal to the XY plane shown in FIG.
このカメラ18は、被検査対象物12の外周面12Aと、一対のミラー16に映る両側一対の軸方向端面12Bの鏡像とを同時に撮像する。また、このカメラ18は、被検査対象物12の1回転につき複数回撮像可能となっている。 The camera 18 simultaneously captures the outer peripheral surface 12A of the object 12 to be inspected and the mirror images of the pair of axial end surfaces 12B on both sides reflected on the pair of mirrors 16. The camera 18 can image a plurality of times per rotation of the inspection object 12.
カメラ18が、被検査対象物12の外周面12Aと、一対のミラー16に映る両側一対の軸方向端面12Bの鏡像とを複数回撮像することで、複数の外周面画像と、複数の一対の軸方向端面画像とが得られる。外周面画像は、被検査対象物12の外周面12Aを撮像したものであり、一対の軸方向端面画像は、一対のミラー16に映る両側一対の軸方向端面12Bの鏡像を撮像したものである。 The camera 18 captures the outer peripheral surface 12A of the inspection target object 12 and the mirror image of the pair of axial end surfaces 12B on both sides reflected on the pair of mirrors 16 a plurality of times, so that a plurality of outer peripheral surface images and a plurality of pairs of pairs are captured. An axial end face image is obtained. The outer peripheral image is an image of the outer peripheral surface 12A of the inspection object 12, and the pair of axial end surface images is a mirror image of a pair of axial end surfaces 12B on both sides reflected on the pair of mirrors 16. .
制御部20は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置により実現される。図3に示されるように、この制御部20は、機能部別には、回転制御部32と、撮像制御部34と、算出部36と、抽出部38と、補正部40と、合成部42と、並替部44と、差分部46と、判定部48とを有する。これら回転制御部32等の各機能部の機能については、後述する被検査対象物の検査方法で説明する制御部20の動作と併せて説明する。 The control unit 20 is realized by an information processing apparatus such as a personal computer, for example. As shown in FIG. 3, the control unit 20 includes a rotation control unit 32, an imaging control unit 34, a calculation unit 36, an extraction unit 38, a correction unit 40, and a synthesis unit 42 for each functional unit. The rearrangement unit 44, the difference unit 46, and the determination unit 48 are included. The function of each functional unit such as the rotation control unit 32 will be described together with the operation of the control unit 20 described in the inspection method for the inspection target described later.
上述の回転制御部32等の各機能部を有する制御部20は、より具体的には、図4に示されるコンピュータ50で実現される。コンピュータ50は、CPU(Central Processing Unit)52と、一時記憶領域としてのメモリ54と、不揮発性の記憶部56とを備える。また、コンピュータ50は、入出力I/F(interface)58を備える。入出力I/F58には、キーボード、カードリーダ、ディスプレイ等の入出力装置60と、上述のカメラ18及びモータ22とが接続される。 More specifically, the control unit 20 having each functional unit such as the rotation control unit 32 described above is realized by a computer 50 shown in FIG. The computer 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 52, a memory 54 as a temporary storage area, and a nonvolatile storage unit 56. The computer 50 includes an input / output I / F (interface) 58. The input / output I / F 58 is connected to an input / output device 60 such as a keyboard, a card reader, and a display, and the camera 18 and the motor 22 described above.
また、コンピュータ50は、記憶媒体62に対するデータの読み込み及び書き込みを制御するR/W(Read/Write)部64と、インターネット等のネットワークに接続されるネットワークI/F66とを備える。CPU52、メモリ54、記憶部56、入出力I/F58、R/W部64、及び、ネットワークI/F66は、バス68を介して互いに接続される。 The computer 50 also includes an R / W (Read / Write) unit 64 that controls reading and writing of data with respect to the storage medium 62 and a network I / F 66 connected to a network such as the Internet. The CPU 52, the memory 54, the storage unit 56, the input / output I / F 58, the R / W unit 64, and the network I / F 66 are connected to each other via a bus 68.
記憶部56は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(solid state drive)、フラッシュメモリ等によって実現される。記憶部56は、本願の開示する技術における「記憶媒体」の一例であり、この記憶部56には、コンピュータ50を制御部20として機能させるための検査プログラム70が記憶されている。 The storage unit 56 is realized by an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (solid state drive), a flash memory, or the like. The storage unit 56 is an example of a “storage medium” in the technology disclosed in the present application, and the storage unit 56 stores an inspection program 70 for causing the computer 50 to function as the control unit 20.
検査プログラム70は、本願の開示する技術における「被検査対象物の検査プログラム」の一例である。この検査プログラム70は、回転制御プロセス72と、撮像制御プロセス74と、算出プロセス76と、抽出プロセス78と、補正プロセス80と、合成プロセス82と、並替プロセス84と、差分プロセス86と、判定プロセス88とを有する。 The inspection program 70 is an example of an “inspection target object inspection program” in the technology disclosed in the present application. The inspection program 70 includes a rotation control process 72, an imaging control process 74, a calculation process 76, an extraction process 78, a correction process 80, a synthesis process 82, a rearrangement process 84, a difference process 86, and a determination. Process 88.
CPU52は、検査プログラム70を記憶部56から読み出してメモリ54に展開し、検査プログラム70が有する上述の複数のプロセスを順次実行する。CPU52は、上述の複数のプロセスの各々を実行することで、図3に示される回転制御部32、撮像制御部34、算出部36、抽出部38、補正部40、合成部42、並替部44、差分部46、判定部48のそれぞれとして動作する。 The CPU 52 reads the inspection program 70 from the storage unit 56 and expands it in the memory 54, and sequentially executes the above-described plurality of processes included in the inspection program 70. The CPU 52 executes each of the plurality of processes described above, whereby the rotation control unit 32, the imaging control unit 34, the calculation unit 36, the extraction unit 38, the correction unit 40, the synthesis unit 42, and the rearrangement unit illustrated in FIG. 44, the difference unit 46, and the determination unit 48.
すなわち、CPU52は、回転制御プロセス72を実行することで回転制御部32として動作し、CPU52は、撮像制御プロセス74を実行することで撮像制御部34として動作する。また、CPU52は、算出プロセス76を実行することで算出部36として動作し、CPU52は、抽出プロセス78を実行することで抽出部38として動作する。 That is, the CPU 52 operates as the rotation control unit 32 by executing the rotation control process 72, and the CPU 52 operates as the imaging control unit 34 by executing the imaging control process 74. Further, the CPU 52 operates as the calculation unit 36 by executing the calculation process 76, and the CPU 52 operates as the extraction unit 38 by executing the extraction process 78.
さらに、CPU52は、補正プロセス80を実行することで補正部40として動作し、CPU52は、合成プロセス82を実行することで合成部42として動作する。また、CPU52は、並替プロセス84を実行することで並替部44として動作し、CPU52は、差分プロセス86を実行することで差分部46として動作する。また、CPU52は、判定プロセス88を実行することで判定部48として動作する。 Further, the CPU 52 operates as the correction unit 40 by executing the correction process 80, and the CPU 52 operates as the synthesis unit 42 by executing the synthesis process 82. Further, the CPU 52 operates as the rearrangement unit 44 by executing the rearrangement process 84, and the CPU 52 operates as the difference unit 46 by executing the difference process 86. Further, the CPU 52 operates as the determination unit 48 by executing the determination process 88.
なお、上述の制御部20における回転制御部32等の各機能部は、検査プログラム70により実現される以外に、例えば、半導体集積回路、より詳しくはASIC(Application Specific Integrated Circuit)等で実現することが可能である。 Each functional unit such as the rotation control unit 32 in the control unit 20 described above is realized by, for example, a semiconductor integrated circuit, more specifically, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), in addition to the realization by the inspection program 70. Is possible.
次に、上記検査装置10を用いた被検査対象物の検査方法を説明する。 Next, an inspection method for an object to be inspected using the inspection apparatus 10 will be described.
本実施形態の被検査対象物の検査方法では、図5、図6の各ステップにて示される複数の処理が制御部20の各機能部によって実行される。以下、複数の処理の各々について順に詳述する。以下の説明における各ステップの番号及び内容については、図5、図6を適宜参照することにする。 In the inspection object inspection method of the present embodiment, a plurality of processes shown in the steps of FIGS. 5 and 6 are executed by the functional units of the control unit 20. Hereinafter, each of the plurality of processes will be described in detail. The numbers and contents of the steps in the following description will be referred to FIGS. 5 and 6 as appropriate.
(回転制御処理)
回転制御処理は、ステップS11にて実行される。ステップS11では、図7の上図に示されるように、回転制御部32が、モータ22を作動させる。モータ22が作動すると、一対のローラ24が同方向に同期して回転し、Y軸に沿う方向を被検査対象物12の軸線方向として、被検査対象物12が軸線周りに回転する。
(Rotation control processing)
The rotation control process is executed in step S11. In step S <b> 11, as shown in the upper diagram of FIG. 7, the rotation control unit 32 operates the motor 22. When the motor 22 is operated, the pair of rollers 24 rotate in synchronization with the same direction, and the inspection target 12 rotates around the axis with the direction along the Y axis as the axial direction of the inspection target 12.
(撮像制御処理)
撮像制御処理は、ステップS12にて実行される。ステップS12では、図7の上図に示されるように、撮像制御部34が、被検査対象物12の1回転につき、カメラ18を複数回作動させる。カメラ18が作動する毎に、被検査対象物12の外周面12Aと、一対のミラー16に映る両側一対の軸方向端面12Bの鏡像16Aとがカメラ18によって同時に撮像される。
(Imaging control processing)
The imaging control process is executed in step S12. In step S <b> 12, as shown in the upper diagram of FIG. 7, the imaging control unit 34 operates the camera 18 a plurality of times for one rotation of the inspection object 12. Each time the camera 18 is operated, the outer peripheral surface 12A of the inspection object 12 and the mirror images 16A of the pair of axial end surfaces 12B reflected on the pair of mirrors 16 are simultaneously captured by the camera 18.
これにより、図7の下図に示されるように、撮像毎に、被検査対象物12の外周面12Aを撮像した外周面画像92Aと、一対のミラー16に映る両側一対の軸方向端面12Bの鏡像16Aを撮像した一対の軸方向端面画像92Bとが得られる。この撮像制御処理では、被検査対象物12の1回転につき複数回撮像することで、複数の外周面画像92Aと、複数の一対の軸方向端面画像92Bとが得られる。被検査対象物12の1回転あたりの撮像回数は、任意に設定可能である。 Accordingly, as shown in the lower diagram of FIG. 7, the outer peripheral surface image 92 </ b> A obtained by imaging the outer peripheral surface 12 </ b> A of the inspection object 12 and the mirror image of the pair of axial end surfaces 12 </ b> B on both sides reflected on the pair of mirrors 16. A pair of axial end face images 92B obtained by imaging 16A are obtained. In this imaging control process, a plurality of outer peripheral surface images 92 </ b> A and a plurality of pairs of axial end surface images 92 </ b> B are obtained by imaging a plurality of times per rotation of the inspection object 12. The number of imaging per rotation of the inspection object 12 can be arbitrarily set.
(算出処理)
算出処理は、ステップS13〜ステップS16にて実行される。ステップS13では、算出部36が、各撮像時に得られた一対の軸方向端面画像92Bについて、この一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心の位置ずれを算出する。
(Calculation process)
The calculation process is executed in steps S13 to S16. In step S13, the calculation unit 36 calculates the displacement of the center of gravity of each of the pair of axial end surface images 92B for the pair of axial end surface images 92B obtained at the time of each imaging.
ここで、一対の軸方向端面画像92Bに重心の位置ずれが生じる状況は、次の通りである。一つ目は、図8に示されるように、X−Y平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合である。二つ目は、図10に示されるように、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合である。X−Y平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾くと同時に、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾く場合もある。 Here, the situation where the positional deviation of the center of gravity occurs in the pair of axial end face images 92B is as follows. The first is a case where the axis 12C of the inspection object 12 is inclined with respect to the Y axis on the XY plane, as shown in FIG. The second case is a case where the axis 12C of the inspection target object 12 is inclined with respect to the Y axis on the YZ plane as shown in FIG. On the XY plane, the axis 12C of the inspection target 12 may be inclined with respect to the Y axis, and at the same time, the axis 12C of the inspection target 12 may be inclined with respect to the Y axis on the YZ plane.
図8に示されるように、X−Y平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合には、図9の上図に示されるように、一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心92CがX軸方向へ位置ずれする。 As shown in FIG. 8, when the axis 12C of the inspection object 12 is tilted with respect to the Y axis on the XY plane, as shown in the upper diagram of FIG. The center of gravity 92C of each end face image 92B is displaced in the X-axis direction.
一方、図10に示されるように、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合には、図11の上図に示されるように、一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心92CがY軸方向へ位置ずれする。 On the other hand, as shown in FIG. 10, when the axis 12C of the inspection object 12 is inclined with respect to the Y axis on the YZ plane, as shown in the upper diagram of FIG. Each center of gravity 92C of the axial end face image 92B is displaced in the Y-axis direction.
被検査対象物12の軸線12Cの傾きは、例えば、被検査対象物12の外周面12Aに貼られたラベルの継ぎ目がローラ24と接触することによる反動で被検査対象物12が動くこと、一対のローラ24の偏芯、被検査対象物12の歪み等に起因して生じる。この被検査対象物12の軸線12Cの傾きは、被検査対象物12の回転中に変動することがある。 The inclination of the axis 12 </ b> C of the inspection object 12 is determined by, for example, the movement of the inspection object 12 due to the reaction caused by the seam of the label affixed to the outer peripheral surface 12 </ b> A of the inspection object 12 coming into contact with the roller 24. This is caused by the eccentricity of the roller 24 and the distortion of the inspection object 12. The inclination of the axis 12 </ b> C of the inspection object 12 may vary during the rotation of the inspection object 12.
そして、ステップS13では、算出部36が、一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心92CにおけるX軸方向及びY軸方向の少なくとも一方への位置ずれを算出する。 In step S13, the calculation unit 36 calculates a positional shift in at least one of the X-axis direction and the Y-axis direction at the center of gravity 92C of each of the pair of axial end face images 92B.
続いて、図9の上図に示されるように、X軸方向への重心92Cの位置ずれがある場合には、ステップS14で、算出部36が、各撮像時におけるX−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾き(図9の中図参照)を算出する。このとき、算出部36は、上述のステップS13で算出したX軸方向への重心92Cの位置ずれに基づいて、X−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きを算出する。 Subsequently, as shown in the upper diagram of FIG. 9, when there is a displacement of the center of gravity 92C in the X-axis direction, in step S14, the calculation unit 36 performs the calculation on the XY plane at the time of each imaging. The inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis (see the middle diagram of FIG. 9) is calculated. At this time, the calculation unit 36 calculates the inclination of the axis 12C of the object 12 to be inspected with respect to the Y axis on the XY plane based on the positional deviation of the center of gravity 92C in the X axis direction calculated in step S13. calculate.
また、図11の上図に示されるように、Y軸方向への重心92Cの位置ずれがある場合には、ステップS14で、算出部36が、各撮像時におけるY−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾き(図11の中図参照)を算出する。このとき、算出部36は、上述のステップS13で算出したY軸方向への重心92Cの位置ずれに基づいて、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きを算出する。 Also, as shown in the upper diagram of FIG. 11, when there is a position shift of the center of gravity 92C in the Y-axis direction, in step S14, the calculation unit 36 displays Y on the YZ plane at the time of each imaging. The inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the axis (see the middle diagram of FIG. 11) is calculated. At this time, the calculation unit 36 calculates the inclination of the axis 12C of the inspection target object 12 with respect to the Y axis on the YZ plane based on the position shift of the center of gravity 92C in the Y axis direction calculated in step S13. calculate.
また、ステップS15では、算出部36が、各撮像時に得られた外周面画像92A(図9の上図、図11の上図参照)について、軸方向両端部92Dの位置を算出する。そして、ステップS16では、外周面画像92Aの軸方向両端部92Dの位置に基づいて、各撮像時における被検査対象物12のY軸方向の位置を算出する。 In step S15, the calculation unit 36 calculates the positions of the axial end portions 92D of the outer peripheral surface image 92A (see the upper diagram of FIG. 9 and the upper diagram of FIG. 11) obtained at the time of each imaging. In step S16, based on the positions of the axial end portions 92D of the outer peripheral surface image 92A, the position of the inspection target object 12 in the Y-axis direction at each imaging is calculated.
(抽出処理)
抽出処理は、ステップS17〜ステップS19にて実行される。ステップS17では、抽出部38が、図11の中図に示されるY−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きが有るか否かを判断する。
(Extraction process)
The extraction process is executed in steps S17 to S19. In step S17, the extraction unit 38 determines whether or not there is an inclination of the axis 12C of the inspection target object 12 with respect to the Y axis on the YZ plane shown in the middle diagram of FIG.
ここで、抽出部38が、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きが無いと判断した場合、すなわち、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸と平行である場合には、ステップS18に進む。Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸と平行である場合は、図9の中図に示されている。 Here, when the extraction unit 38 determines that there is no inclination of the axis 12C of the inspection target 12 with respect to the Y axis on the YZ plane, that is, the axis of the inspection target 12 on the YZ plane. If 12C is parallel to the Y axis, the process proceeds to step S18. A case where the axis 12C of the inspection target object 12 is parallel to the Y axis on the YZ plane is shown in the middle diagram of FIG.
ステップS18では、抽出部38が、図9の中図に示されるX−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きと、被検査対象物12のY軸方向の位置とに基づいて、図9の下図に示される外周面画像92Aの周方向の一部を抽出する。この外周面画像92Aの周方向の一部は、図9の下図の長方形状の太枠部で示される。このとき、抽出部38は、X−Y平面上において外周面画像92Aの軸線方向を太枠部の長手方向とすると共に太枠部の短手方向の中心が外周面画像92Aの軸線上に位置する長方形状の太枠部を外周面画像92Aの周方向の一部として抽出する。 In step S18, the extracting unit 38 determines the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the XY plane shown in the middle diagram of FIG. 9 and the position of the inspection object 12 in the Y axis direction. Based on the above, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image 92A shown in the lower diagram of FIG. 9 is extracted. A part of the outer peripheral surface image 92A in the circumferential direction is indicated by a rectangular thick frame portion in the lower diagram of FIG. At this time, the extraction unit 38 sets the axial direction of the outer peripheral surface image 92A as the longitudinal direction of the thick frame portion on the XY plane, and the center in the short direction of the thick frame portion is positioned on the axis line of the outer peripheral surface image 92A. The rectangular thick frame portion to be extracted is extracted as a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image 92A.
そして、抽出部38は、抽出した外周面画像92Aの周方向の一部から各撮像時の部分画像94を生成する。この部分画像94は、外周面画像92Aの軸方向一端部から他端部に亘って得られる。 Then, the extraction unit 38 generates a partial image 94 at the time of each imaging from a part in the circumferential direction of the extracted outer peripheral surface image 92A. The partial image 94 is obtained from one end portion in the axial direction to the other end portion of the outer peripheral surface image 92A.
なお、X−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きが無いがある。この場合、抽出部38は、X−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きの値がゼロであるとして、上記と同様の要領で外周面画像92Aの周方向の一部を抽出する。 There is no inclination of the axis 12C of the inspection target 12 with respect to the Y axis on the XY plane. In this case, the extracting unit 38 assumes that the value of the inclination of the axis 12C of the inspection target object 12 with respect to the Y axis on the XY plane is zero, and in the circumferential direction of the outer peripheral surface image 92A in the same manner as described above. Extract a part.
一方、図11の中図に示されるように、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きが有る場合、抽出部38は、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きが有ると判断する。そして、抽出部38は、ステップS19に進む。 On the other hand, as shown in the middle diagram of FIG. 11, when there is an inclination of the axis 12 </ b> C of the object 12 to be inspected with respect to the Y axis on the YZ plane, the extraction unit 38 performs Y on the YZ plane. It is determined that there is an inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the axis. Then, the extraction unit 38 proceeds to step S19.
ステップS19では、抽出部38が、図11の中図に示されるY−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きと、被検査対象物12のY軸方向の位置とに基づいて、図11の下図に示される外周面画像92Aの周方向の一部を抽出する。この外周面画像92Aの周方向の一部は、図11の下図の台形状の太枠部で示される。このとき、抽出部38は、X−Y平面上において外周面画像92Aの軸線方向を太枠部の高さ方向とすると共に太枠部の横幅方向の中心が外周面画像92Aの軸線上に位置する台形状の太枠部を外周面画像92Aの周方向の一部として抽出する。 In step S19, the extracting unit 38 determines the inclination of the axis 12C of the inspection target 12 with respect to the Y axis on the YZ plane shown in the middle diagram of FIG. 11 and the position of the inspection target 12 in the Y axis direction. Based on the above, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image 92A shown in the lower diagram of FIG. 11 is extracted. A part of the outer peripheral surface image 92A in the circumferential direction is indicated by a trapezoidal thick frame portion in the lower diagram of FIG. At this time, the extraction unit 38 sets the axial direction of the outer peripheral surface image 92A on the XY plane to the height direction of the thick frame portion, and the center in the horizontal width direction of the thick frame portion is positioned on the axial line of the outer peripheral surface image 92A. The trapezoidal thick frame portion to be extracted is extracted as a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image 92A.
そして、抽出部38は、抽出した外周面画像92Aの周方向の一部から各撮像時の部分画像94を生成する。この部分画像94は、外周面画像92Aの軸方向一端部から他端部に亘って得られる。 Then, the extraction unit 38 generates a partial image 94 at the time of each imaging from a part in the circumferential direction of the extracted outer peripheral surface image 92A. The partial image 94 is obtained from one end portion in the axial direction to the other end portion of the outer peripheral surface image 92A.
なお、X−Y平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾くと同時に、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾く場合がある。この場合には、X−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きと、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きと、被検査対象物12のY軸方向の位置とに基づいて、外周面画像92Aの周方向の一部が抽出される。 In addition, the axis 12C of the inspection target object 12 may be inclined with respect to the Y axis on the XY plane, and at the same time, the axis 12C of the inspection target object 12 may be inclined with respect to the Y axis on the YZ plane. . In this case, the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the XY plane, the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the YZ plane, Based on the position of the inspection object 12 in the Y-axis direction, a part in the circumferential direction of the outer circumferential surface image 92A is extracted.
(補正処理)
補正処理は、ステップS20にて実行される。ステップS20では、補正部40が、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きに起因して台形状に得られる部分画像94を、図12に示されるように長方形状に補正する。
(Correction process)
The correction process is executed in step S20. In step S20, as shown in FIG. 12, the correction unit 40 obtains a trapezoidal partial image 94 resulting from the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the YZ plane. Correct the rectangle.
このとき、補正部40は、台形状の部分画像94を、図11の中図に示されるY−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きに基づいて長方形状に補正する。つまり、補正部40は、台形状に得られた部分画像94を、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いていなければ得られたであろう長方形状に補正する。 At this time, the correction unit 40 converts the trapezoidal partial image 94 into a rectangular shape based on the inclination of the axis 12C of the inspection target 12 with respect to the Y axis on the YZ plane shown in the middle diagram of FIG. to correct. In other words, the correction unit 40 has obtained the trapezoidal partial image 94 in a rectangular shape that would have been obtained if the axis 12C of the inspection object 12 was not inclined with respect to the Y axis on the YZ plane. To correct.
(合成処理)
合成処理は、ステップS21〜ステップS22にて実行される。ステップS21では、図13に示されるように、合成部42が、上述のステップS20にて得られた部分画像94を、その一つ前のルーチンにおいて得られた部分画像94の隣に合成する。なお、初回のルーチンでは、合成部42が、ステップS21をスキップする。
(Synthesis process)
The synthesizing process is executed in steps S21 to S22. In step S21, as shown in FIG. 13, the synthesizing unit 42 synthesizes the partial image 94 obtained in step S20 described above next to the partial image 94 obtained in the previous routine. In the first routine, the synthesis unit 42 skips step S21.
図13の左図には、各撮像時に得られた部分画像94が示されており、図13の中図には、複数の部分画像94が合成される様子が示されており、図13の右図には、全数の部分画像94が合成された様子が示されている。図13には、一例として、撮像された順番である「1」〜「30」が複数の部分画像94のそれぞれに付されている。なお、ステップS21では、部分画像94が得られる毎に部分画像94の合成が行われる以外に、複数の部分画像94が全て得られた段階で、複数の部分画像94が撮像順に隣り合わせで合成されても良い。 The left diagram of FIG. 13 shows partial images 94 obtained at the time of each imaging, and the middle diagram of FIG. 13 shows how a plurality of partial images 94 are combined. The right figure shows a state where all the partial images 94 are synthesized. In FIG. 13, as an example, “1” to “30”, which are the order in which the images were taken, are attached to each of the plurality of partial images 94. In step S21, each time the partial images 94 are obtained, the partial images 94 are combined. In addition, when the plurality of partial images 94 are all obtained, the plurality of partial images 94 are combined side by side in the imaging order. May be.
続いて、ステップS22では、合成部42が、全数の部分画像94、すなわち、被検査対象物12の外周面12A(図7参照)の全周に相当する分の部分画像94の合成が完了したか否かを判断する。 Subsequently, in step S22, the synthesis unit 42 completes synthesis of all the partial images 94, that is, the partial images 94 corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface 12A (see FIG. 7) of the inspection target object 12. Determine whether or not.
ここで、合成部42が、全数の部分画像94の合成を完了していないと判断した場合には、上述のステップS13に戻す。そして、合成部42が、全数の部分画像94の合成を完了したと判断するまで、上述のステップS13〜ステップS22の処理が繰り返し実行される。 Here, when the synthesis unit 42 determines that the synthesis of all the partial images 94 has not been completed, the process returns to step S13 described above. Then, the above-described processing of step S13 to step S22 is repeatedly executed until the synthesizing unit 42 determines that the synthesis of all the partial images 94 has been completed.
一方、上述のステップS13〜ステップS22の処理が繰り返し実行されることにより、全数の部分画像94が合成されると、ステップS22で、合成部42が、全数の部分画像94の合成を完了したと判断する。全数の部分画像94の合成が完了すると、被検査対象物12の外周面12A(図7参照)の全周に相当する合成画像96が合成部42によって生成される。 On the other hand, when the total number of partial images 94 is synthesized by repeatedly executing the processes of steps S13 to S22 described above, the synthesis unit 42 has completed the synthesis of the total number of partial images 94 in step S22. to decide. When the synthesis of all the partial images 94 is completed, a synthesized image 96 corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface 12A (see FIG. 7) of the inspection object 12 is generated by the synthesis unit 42.
(並替処理)
並替処理は、ステップS23〜ステップS24にて実行される。ステップS23では、図14に示されるように、並替部44が、合成画像96における特徴キー位置をテンプレートマッチングで特定する。そして、ステップS24では、並替部44が、合成画像96を形成する複数の部分画像94を予め規定された順番に並び替えて検査画像98を生成する。
(Reordering process)
The rearrangement process is executed in steps S23 to S24. In step S23, as shown in FIG. 14, the rearrangement unit 44 specifies the feature key position in the composite image 96 by template matching. In step S24, the rearrangement unit 44 rearranges the plurality of partial images 94 forming the composite image 96 in a predetermined order to generate an inspection image 98.
図14の左図には、複数の部分画像94が並び替えられる前の合成画像96の一例が示されており、図14の右図には、複数の部分画像94が並び替えられた後の検査画像98の一例が示されている。本実施形態では、例えば、合成画像96における「+ abcdefg −」が特徴キー位置として指定されており、この特徴キー位置が所定の位置に配置されるように複数の部分画像94が並び替えられる。 The left diagram in FIG. 14 shows an example of the composite image 96 before the plurality of partial images 94 are rearranged, and the right diagram in FIG. 14 shows the result after the plurality of partial images 94 are rearranged. An example of the inspection image 98 is shown. In the present embodiment, for example, “+ abcdefg−” in the composite image 96 is designated as the feature key position, and the plurality of partial images 94 are rearranged so that the feature key position is arranged at a predetermined position.
(差分処理)
差分処理は、ステップS25にて実行される。ステップS25では、図15に示されるように、差分部46が、予め規定された良品画像100から検査画像98を差分した差分画像102を生成する。図15に示される例では、検査画像98の一部に欠陥部分104が含まれている。欠陥部分104は、例えば、傷、色抜け、凹み等に起因して生じる。図15に示される例では、検査画像98の一部に欠陥部分104が含まれているため、差分画像102においても欠陥部分104が出現する。差分画像102における欠陥部分104は、周囲との輝度差となって現れる。
(Difference processing)
The difference process is executed in step S25. In step S25, as shown in FIG. 15, the difference unit 46 generates a difference image 102 obtained by subtracting the inspection image 98 from the predetermined good product image 100. In the example shown in FIG. 15, a defective portion 104 is included in a part of the inspection image 98. The defective portion 104 is caused by, for example, a scratch, color loss, dent, or the like. In the example shown in FIG. 15, since the defective portion 104 is included in a part of the inspection image 98, the defective portion 104 also appears in the difference image 102. The defective portion 104 in the difference image 102 appears as a luminance difference from the surroundings.
(判定処理)
判定処理は、ステップS26にて実行される。ステップS26では、図15に示されるように、差分画像102において欠陥部分104が有る場合には、判定部48が、図7に示される被検査対象物12の外周面12Aに欠陥が有ると判定する。一方、差分画像102において欠陥部分104が無い場合には、判定部48が、図7に示される被検査対象物12の外周面12Aに欠陥が無いと判定する。
(Determination process)
The determination process is executed in step S26. In step S26, as shown in FIG. 15, when there is a defective portion 104 in the difference image 102, the determination unit 48 determines that the outer peripheral surface 12A of the inspection object 12 shown in FIG. To do. On the other hand, when there is no defective portion 104 in the difference image 102, the determination unit 48 determines that the outer peripheral surface 12A of the inspection target object 12 shown in FIG.
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態では、図9、図11に示されるように、各撮像時に得られた外周面画像92Aの周方向の一部を被検査対象物12の軸線12Cの傾きに基づいて抽出して部分画像94を生成する。そして、図13に示されるように、複数回の撮像により得られた複数の部分画像94を合成して合成画像96を生成する。したがって、図8、図10に示されるように、被検査対象物12の軸線12Cが正規の位置に対して傾いている場合でも、被検査対象物12の軸線12Cの傾きの影響を排除することができる。これにより、被検査対象物12の外観検査を自動化する場合の検査精度を確保することができる。 In this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 11, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image 92 </ b> A obtained at the time of each imaging is extracted based on the inclination of the axis 12 </ b> C of the inspection object 12. An image 94 is generated. Then, as shown in FIG. 13, a composite image 96 is generated by combining a plurality of partial images 94 obtained by a plurality of imaging operations. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 10, even when the axis 12C of the inspection object 12 is inclined with respect to the normal position, the influence of the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 is eliminated. Can do. Thereby, the test | inspection precision in the case of automating the external appearance test | inspection of the to-be-inspected object 12 is securable.
また、被検査対象物12の軸方向両側には、一対のミラー16が配置されており、この一対のミラー16に映る両側一対の軸方向端面12Bの鏡像16Aは、カメラ18で撮像される。したがって、被検査対象物12の外周面12Aと両側一対の軸方向端面12Bとを一つのカメラ18で同時に撮像することができる。これにより、被検査対象物12の外周面12Aと、両側一対の軸方向端面12Bとを別々のカメラで撮像する場合に比して、カメラの台数が少なくて済むので、検査装置10の構成を簡素化することができる。 In addition, a pair of mirrors 16 are disposed on both sides in the axial direction of the inspection object 12, and mirror images 16 </ b> A of the pair of axial end surfaces 12 </ b> B reflected on the pair of mirrors 16 are captured by the camera 18. Therefore, the outer peripheral surface 12 </ b> A of the inspection object 12 and the pair of axial end surfaces 12 </ b> B on both sides can be simultaneously imaged by one camera 18. Accordingly, the number of cameras can be reduced as compared with the case where the outer peripheral surface 12A of the inspection target object 12 and the pair of axial end surfaces 12B on both sides are imaged by separate cameras. It can be simplified.
また、図8に示されるように、X−Y平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合には、図9の上図に示されるように、一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心92CがX軸方向へ位置ずれする。このときには、一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心92CにおけるX軸方向への位置ずれに基づいてX−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きが算出される。また、外周面画像92Aの軸方向両端部92Dの位置に基づいて被検査対象物12のY軸方向の位置が算出される。 Further, as shown in FIG. 8, when the axis 12C of the inspection object 12 is inclined with respect to the Y axis on the XY plane, as shown in the upper diagram of FIG. The center of gravity 92C of each axial end face image 92B is displaced in the X-axis direction. At this time, the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the XY plane is calculated based on the positional shift in the X axis direction at the center of gravity 92C of each of the pair of axial end face images 92B. . Further, the position in the Y-axis direction of the inspection object 12 is calculated based on the positions of the axial end portions 92D of the outer peripheral surface image 92A.
そして、X−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きと、被検査対象物12のY軸方向の位置とに基づいて、外周面画像92Aの周方向の一部が抽出されて、部分画像94が生成される。したがって、X−Y平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合でも、このX−Y平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きの影響を的確に排除することができる。 Then, based on the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the XY plane and the position of the inspection object 12 in the Y axis direction, a part of the outer peripheral surface image 92A in the circumferential direction. Are extracted, and a partial image 94 is generated. Therefore, even when the axis 12C of the inspection object 12 is inclined with respect to the Y axis on the XY plane, the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the XY plane. The influence can be accurately eliminated.
また、図10に示されるように、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合には、図11の上図に示されるように、一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心92CがY軸方向へ位置ずれする。このときには、一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心92CにおけるY軸方向への位置ずれに基づいてY−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きが算出される。また、外周面画像92Aの軸方向両端部92Dの位置に基づいて被検査対象物12のY軸方向の位置が算出される。 Further, as shown in FIG. 10, when the axis 12C of the inspection object 12 is inclined with respect to the Y axis on the YZ plane, as shown in the upper diagram of FIG. Each center of gravity 92C of the axial end face image 92B is displaced in the Y-axis direction. At this time, the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the YZ plane is calculated based on the positional shift in the Y axis direction at the center of gravity 92C of each of the pair of axial end face images 92B. . Further, the position in the Y-axis direction of the inspection object 12 is calculated based on the positions of the axial end portions 92D of the outer peripheral surface image 92A.
そして、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きと、被検査対象物12のY軸方向の位置とに基づいて、外周面画像92Aの周方向の一部が抽出されて、部分画像94が生成される。したがって、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合でも、このY−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きの影響を的確に排除することができる。 Then, based on the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the YZ plane and the position of the inspection object 12 in the Y axis direction, a part of the outer peripheral surface image 92A in the circumferential direction. Are extracted, and a partial image 94 is generated. Therefore, even when the axis 12C of the inspection object 12 is inclined with respect to the Y axis on the YZ plane, the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the YZ plane is reduced. The influence can be accurately eliminated.
特に、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きに起因して部分画像94が台形状に得られる場合には、台形状の部分画像94が、Y−Z平面上でのY軸に対する被検査対象物12の軸線12Cの傾きに基づいて長方形状に補正される。したがって、Y−Z平面上で被検査対象物12の軸線12CがY軸に対して傾いている場合でも、複数の部分画像94を適切に合成することができる。これにより、被検査対象物12の外周面12Aの全周に相当する合成画像96を正確に得ることができる。 In particular, when the partial image 94 is obtained in a trapezoidal shape due to the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the YZ plane, the trapezoidal partial image 94 is converted into the YZ. The rectangular shape is corrected based on the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 with respect to the Y axis on the plane. Therefore, even when the axis 12C of the inspection object 12 is inclined with respect to the Y axis on the YZ plane, the plurality of partial images 94 can be appropriately combined. Thereby, the composite image 96 corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface 12A of the inspection object 12 can be accurately obtained.
次に、上記実施形態に記載された事項以外に採用し得る変形例を説明する。 Next, modified examples other than those described in the embodiment will be described.
上記実施形態において、被検査対象物12は、円筒状に形成されているが、円柱状に形成されていても良い。 In the above embodiment, the inspection object 12 is formed in a cylindrical shape, but may be formed in a columnar shape.
また、上記実施形態では、算出部36が、被検査対象物12の軸線12Cの傾きに加えて、被検査対象物12のY軸方向の位置を算出する。そして、抽出部38は、外周面画像92Aの周方向の一部を抽出して部分画像94を生成する際に、外周面画像92Aの軸方向両端部の位置、つまり、被検査対象物12のY軸方向の位置を考慮する。 Moreover, in the said embodiment, the calculation part 36 calculates the position of the to-be-inspected object 12 in the Y-axis direction in addition to the inclination of the axis 12C of the to-be-inspected object 12. Then, when the extraction unit 38 generates a partial image 94 by extracting a part of the outer peripheral surface image 92A in the circumferential direction, the positions of both end portions in the axial direction of the outer peripheral surface image 92A, that is, the inspection object 12 is detected. Consider the position in the Y-axis direction.
しかしながら、例えば、算出部36は、被検査対象物12の軸線12Cの傾きを算出し、抽出部38は、被検査対象物12の軸線12Cの傾きに基づいて外周面画像92Aの周方向の一部を抽出して部分画像94を生成しても良い。そして、合成部42が、複数の部分画像94を合成する際に、複数の部分画像94における軸方向両端部の位置を揃えるようにしても良い。 However, for example, the calculation unit 36 calculates the inclination of the axis 12C of the inspection target object 12, and the extraction unit 38 determines one of the circumferential directions of the outer peripheral surface image 92A based on the inclination of the axis 12C of the inspection target object 12. The partial image 94 may be generated by extracting a part. Then, when the synthesizing unit 42 synthesizes the plurality of partial images 94, the positions of both end portions in the axial direction of the plurality of partial images 94 may be aligned.
また、上記実施形態では、検査プログラム70が記憶部56に予め記憶(インストール)されている。しかしながら、検査プログラム70は、図4に示されるCD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)やDVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)である記憶媒体62に記憶されても良い。また、検査プログラム70を記憶する記憶媒体62は、CD−ROMやDVD−ROM以外に、USB(universal serial bus)メモリ54等でも良い。 In the above embodiment, the inspection program 70 is stored (installed) in the storage unit 56 in advance. However, the inspection program 70 may be stored in the storage medium 62 such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) or a DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory) shown in FIG. Further, the storage medium 62 for storing the inspection program 70 may be a USB (universal serial bus) memory 54 or the like in addition to the CD-ROM or DVD-ROM.
また、上記実施形態では、被検査対象物12の軸方向両側に一対のミラー16が配置されており、この一対のミラー16に映る両側一対の軸方向端面12Bの鏡像16Aがカメラ18で撮像される。そして、被検査対象物12の外周面12Aと両側一対の軸方向端面12Bとが一つのカメラ18で同時に撮像される。 In the above embodiment, a pair of mirrors 16 are arranged on both sides in the axial direction of the inspection object 12, and mirror images 16 </ b> A of the pair of axial end surfaces 12 </ b> B reflected on the pair of mirrors 16 are captured by the camera 18. The Then, the outer peripheral surface 12 </ b> A of the inspection object 12 and the pair of axial end surfaces 12 </ b> B on both sides are simultaneously imaged by one camera 18.
しかしながら、被検査対象物12の外周面12Aを撮像する第一のカメラと、両側一対の軸方向端面12Bを撮像する第二のカメラとを用いることで、被検査対象物12の外周面12Aと両側一対の軸方向端面12Bとが同時に撮像されても良い。 However, by using the first camera that images the outer peripheral surface 12A of the inspection object 12 and the second camera that images the pair of axial end surfaces 12B on both sides, the outer peripheral surface 12A of the inspection object 12 The pair of axial end surfaces 12B on both sides may be imaged simultaneously.
また、上記実施形態の算出処理では、一対の軸方向端面画像92Bの各々の重心92Cの位置に基づいて、被検査対象物12の軸線12Cの傾きが算出される。しかしながら、例えば、一対の軸方向端面画像92Bの外形など、重心92C以外の位置を基準にして被検査対象物12の軸線12Cの傾きが算出されても良い。 In the calculation process of the above embodiment, the inclination of the axis 12C of the inspection object 12 is calculated based on the position of the center of gravity 92C of each of the pair of axial end face images 92B. However, for example, the inclination of the axis 12C of the object 12 to be inspected may be calculated with reference to a position other than the center of gravity 92C, such as the outer shape of the pair of axial end face images 92B.
以上、本願の開示する技術の一実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。 As mentioned above, although one embodiment of the technique disclosed in the present application has been described, the technique disclosed in the present application is not limited to the above, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, it is possible.
なお、上述の本願の開示する技術の一実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。 In addition, the following additional remark is disclosed regarding one Embodiment of the technique which the above-mentioned this application discloses.
(付記1)
円筒状又は円柱状の被検査対象物を軸線周りに回転させる回転駆動機構と、
前記被検査対象物の1回転につき前記被検査対象物の外周面と両側一対の軸方向端面とを同時に複数回撮像して、複数の外周面画像と複数の一対の軸方向端面画像とを得るカメラと、
前記カメラの各撮像時における前記被検査対象物の軸線の傾きを各撮像時にて得られた前記一対の軸方向端面画像の位置に基づいて算出する算出部と、
各撮像時に前記一対の軸方向端面画像と同時に得られた前記外周面画像の各々について前記外周面画像の周方向の一部を前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて抽出して、複数の部分画像を生成する抽出部と、
前記複数の部分画像を合成して、前記被検査対象物の外周面の全周に相当する合成画像を生成する合成部と、
を備える被検査対象物の検査装置。
(付記2)
前記被検査対象物の軸方向両側に配置された一対のミラーをさらに備え、
前記カメラは、前記被検査対象物の外周面と、前記一対のミラーに映る前記両側一対の軸方向端面の鏡像とを同時に撮像する、
付記1に記載の被検査対象物の検査装置。
(付記3)
前記回転駆動機構は、前記カメラの光軸と直交するX−Y平面のY軸に沿う方向を前記被検査対象物の軸線方向として、前記被検査対象物を軸線周りに回転させ、
前記算出部は、前記一対の軸方向端面画像の各々の重心における前記X−Y平面のX軸方向への位置ずれに基づいて前記X−Y平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きを算出すると共に、前記外周面画像の軸方向両端部の位置に基づいて前記被検査対象物のY軸方向の位置を算出し、
前記抽出部は、前記X−Y平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きと、前記被検査対象物のY軸方向の位置とに基づいて、前記外周面画像の周方向の一部を抽出して、前記部分画像を生成する、
付記2に記載の被検査対象物の検査装置。
(付記4)
前記回転駆動機構は、前記カメラの光軸と直交するX−Y平面のY軸に沿う方向を前記被検査対象物の軸線方向として、前記被検査対象物を軸線周りに回転させ、
前記算出部は、前記一対の軸方向端面画像の各々の重心における前記X−Y平面のY軸方向への位置ずれに基づいて前記X−Y平面と直交するY−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きを算出すると共に、前記外周面画像の軸方向両端部の位置に基づいて前記被検査対象物のY軸方向の位置を算出し、
前記抽出部は、前記Y−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きと、前記被検査対象物のY軸方向の位置とに基づいて、前記外周面画像の周方向の一部を抽出して、前記部分画像を生成する、
付記2又は付記3に記載の被検査対象物の検査装置。
(付記5)
前記Y−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きに起因して台形状に得られる前記部分画像を前記Y−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて長方形状に補正する補正部をさらに備える、
付記4に記載の被検査対象物の検査装置。
(付記6)
前記合成画像を形成する前記複数の部分画像を予め規定された順番に並び替えて検査画像を生成する並替部をさらに備える、
付記1〜付記5のいずれか一項に記載の被検査対象物の検査装置。
(付記7)
予め規定された良品画像から前記検査画像を差分した差分画像を生成する差分部と、
前記差分画像に基づいて前記被検査対象物の外周面における欠陥の有無を判定する判定部と、
をさらに備える、
付記6に記載の被検査対象物の検査装置。
(付記8)
コンピュータに、
円筒状又は円柱状の被検査対象物が軸線周りに回転するように、回転駆動機構を作動させ、
前記被検査対象物の1回転につき前記被検査対象物の外周面と両側一対の軸方向端面とが同時に複数回撮像されて、複数の外周面画像と複数の一対の軸方向端面画像とが得られるように、カメラを作動させ、
前記カメラの各撮像時における前記被検査対象物の軸線の傾きを各撮像時にて得られた前記一対の軸方向端面画像の位置に基づいて算出し、
各撮像時に前記一対の軸方向端面画像と同時に得られた前記外周面画像の各々について前記外周面画像の周方向の一部を前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて抽出して、複数の部分画像を生成し、
前記複数の部分画像を合成して、前記被検査対象物の外周面の全周に相当する合成画像を生成する、
ことを含む処理を実行させる被検査対象物の検査方法。
(付記9)
前記被検査対象物の外周面と、前記被検査対象物の軸方向両側に配置された一対のミラーに映る前記両側一対の軸方向端面の鏡像とが同時に撮像されるように、前記カメラを作動させる、
付記8に記載の被検査対象物の検査方法。
(付記10)
前記カメラの光軸と直交するX−Y平面のY軸に沿う方向を前記被検査対象物の軸線方向として、前記被検査対象物が軸線周りに回転されるように、前記回転駆動機構を作動させ、
前記一対の軸方向端面画像の各々の重心における前記X−Y平面のX軸方向への位置ずれに基づいて前記X−Y平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きを算出すると共に、前記外周面画像の軸方向両端部の位置に基づいて前記被検査対象物のY軸方向の位置を算出し、
前記X−Y平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きと、前記被検査対象物のY軸方向の位置とに基づいて、前記外周面画像の周方向の一部を抽出して、前記部分画像を生成する、
付記9に記載の被検査対象物の検査方法。
(付記11)
前記カメラの光軸と直交するX−Y平面のY軸に沿う方向を前記被検査対象物の軸線方向として、前記被検査対象物が軸線周りに回転するように、前記回転駆動機構を作動させ、
前記一対の軸方向端面画像の各々の重心における前記X−Y平面のY軸方向への位置ずれに基づいて前記X−Y平面と直交するY−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きを算出すると共に、前記外周面画像の軸方向両端部の位置に基づいて前記被検査対象物のY軸方向の位置を算出し、
前記Y−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きと、前記被検査対象物のY軸方向の位置とに基づいて、前記外周面画像の周方向の一部を抽出して、前記部分画像を生成する、
付記9又は付記10に記載の被検査対象物の検査方法。
(付記12)
前記コンピュータに、
前記Y−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きに起因して台形状に得られる前記部分画像を前記Y−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて長方形状に補正することをさらに含む処理を実行させる、
付記11に記載の被検査対象物の検査方法。
(付記13)
前記コンピュータに、
前記合成画像を形成する前記複数の部分画像を予め規定された順番に並び替えて検査画像を生成することをさらに含む処理を実行させる、
付記8〜付記12のいずれか一項に記載の被検査対象物の検査方法。
(付記14)
前記コンピュータに、
予め規定された良品画像から前記検査画像を差分した差分画像を生成し、
前記差分画像に基づいて前記被検査対象物の外周面における欠陥の有無を判定することをさらに含む処理を実行させる、
付記6に記載の被検査対象物の検査方法。
(付記15)
コンピュータに、
円筒状又は円柱状の被検査対象物が軸線周りに回転するように、回転駆動機構を作動させ、
前記被検査対象物の1回転につき前記被検査対象物の外周面と両側一対の軸方向端面とが同時に複数回撮像されて、複数の外周面画像と複数の一対の軸方向端面画像とが得られるように、カメラを作動させ、
前記カメラの各撮像時における前記被検査対象物の軸線の傾きを各撮像時にて得られた前記一対の軸方向端面画像の位置に基づいて算出し、
各撮像時に前記一対の軸方向端面画像と同時に得られた前記外周面画像の各々について前記外周面画像の周方向の一部を前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて抽出して、複数の部分画像を生成し、
前記複数の部分画像を合成して、前記被検査対象物の外周面の全周に相当する合成画像を生成する、
ことを含む処理を実行させる被検査対象物の検査プログラム。
(付記16)
コンピュータに、
円筒状又は円柱状の被検査対象物が軸線周りに回転するように、回転駆動機構を作動させ、
前記被検査対象物の1回転につき前記被検査対象物の外周面と両側一対の軸方向端面とが同時に複数回撮像されて、複数の外周面画像と複数の一対の軸方向端面画像とが得られるように、カメラを作動させ、
前記カメラの各撮像時における前記被検査対象物の軸線の傾きを各撮像時にて得られた前記一対の軸方向端面画像の位置に基づいて算出し、
各撮像時に前記一対の軸方向端面画像と同時に得られた前記外周面画像の各々について前記外周面画像の周方向の一部を前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて抽出して、複数の部分画像を生成し、
前記複数の部分画像を合成して、前記被検査対象物の外周面の全周に相当する合成画像を生成する、
ことを含む処理を実行させる被検査対象物の検査プログラムを記憶した記憶媒体。
(Appendix 1)
A rotation drive mechanism for rotating a cylindrical or columnar object to be inspected around an axis;
For each rotation of the inspection object, the outer peripheral surface of the inspection object and the pair of axial end surfaces on both sides are simultaneously imaged a plurality of times to obtain a plurality of outer peripheral surface images and a plurality of pairs of axial end surface images. A camera,
A calculation unit that calculates the inclination of the axis of the inspection object at the time of each imaging by the camera based on the positions of the pair of axial end face images obtained at the time of each imaging;
For each of the outer peripheral surface images obtained simultaneously with the pair of axial end surface images at the time of each imaging, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image is extracted based on the inclination of the axis of the object to be inspected. An extraction unit for generating a partial image of
Combining a plurality of partial images to generate a combined image corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface of the inspection object;
An inspection apparatus for an object to be inspected.
(Appendix 2)
A pair of mirrors disposed on both sides in the axial direction of the object to be inspected;
The camera simultaneously captures an outer peripheral surface of the object to be inspected and a mirror image of the pair of axial end surfaces reflected on the pair of mirrors;
The inspection object inspection apparatus according to appendix 1.
(Appendix 3)
The rotation driving mechanism rotates the inspection object around the axis with the direction along the Y axis of the XY plane orthogonal to the optical axis of the camera as the axial direction of the inspection object.
The calculation unit is configured to detect the object to be inspected with respect to the Y axis on the XY plane based on a positional shift in the X axis direction of the XY plane at the center of gravity of each of the pair of axial end surface images. Calculating the inclination of the axis, and calculating the position of the inspection object in the Y-axis direction based on the positions of both ends in the axial direction of the outer peripheral surface image;
The extraction unit is configured to change a circumferential direction of the outer peripheral surface image based on an inclination of an axis of the inspection target with respect to a Y axis on the XY plane and a position of the inspection target in the Y axis direction. To extract a part of and generate the partial image,
The inspection apparatus for an object to be inspected according to appendix 2.
(Appendix 4)
The rotation driving mechanism rotates the inspection object around the axis with the direction along the Y axis of the XY plane orthogonal to the optical axis of the camera as the axial direction of the inspection object.
The calculation unit includes a Y axis on a YZ plane orthogonal to the XY plane based on a positional shift in the Y axis direction of the XY plane at the center of gravity of each of the pair of axial end face images. Calculating the inclination of the axis of the object to be inspected with respect to the Y axis direction position of the object to be inspected based on the positions of both ends in the axial direction of the outer peripheral surface image,
The extraction unit is configured to change the circumferential direction of the outer peripheral surface image based on the inclination of the axis of the inspection target object with respect to the Y axis on the YZ plane and the position of the inspection target object in the Y axis direction. To extract a part of and generate the partial image,
The inspection apparatus for an object to be inspected according to appendix 2 or appendix 3.
(Appendix 5)
The partial image obtained in a trapezoidal shape due to the inclination of the axis of the inspection target object with respect to the Y axis on the YZ plane is the shape of the inspection target object with respect to the Y axis on the YZ plane. A correction unit that corrects the rectangular shape based on the inclination of the axis;
The inspection object inspection apparatus according to appendix 4.
(Appendix 6)
A rearrangement unit that rearranges the plurality of partial images forming the composite image in a predetermined order to generate an inspection image;
The inspection apparatus for an object to be inspected according to any one of appendix 1 to appendix 5.
(Appendix 7)
A difference unit that generates a difference image obtained by subtracting the inspection image from a pre-defined good image;
A determination unit for determining the presence or absence of a defect in the outer peripheral surface of the inspection object based on the difference image;
Further comprising
The inspection object inspection apparatus according to appendix 6.
(Appendix 8)
On the computer,
Operate the rotary drive mechanism so that the cylindrical or columnar object to be inspected rotates around the axis,
The outer peripheral surface of the object to be inspected and the pair of axial end surfaces on both sides are simultaneously imaged a plurality of times per rotation of the object to be inspected to obtain a plurality of outer peripheral surface images and a plurality of pairs of axial end surface images. Operate the camera as
Calculating the inclination of the axis of the inspection object at the time of each imaging of the camera based on the position of the pair of axial end face images obtained at the time of each imaging;
For each of the outer peripheral surface images obtained simultaneously with the pair of axial end surface images at the time of each imaging, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image is extracted based on the inclination of the axis of the object to be inspected. Generate a partial image of
Combining the plurality of partial images to generate a composite image corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface of the inspection object;
Inspection method for inspecting an object to be processed.
(Appendix 9)
Operate the camera so that the outer peripheral surface of the object to be inspected and the mirror images of the pair of axial end faces on the pair of mirrors arranged on both sides in the axial direction of the object to be inspected are simultaneously captured. Let
The inspection method for an inspection target object according to appendix 8.
(Appendix 10)
The rotation drive mechanism is operated so that the inspection object is rotated around the axis, with the direction along the Y axis of the XY plane orthogonal to the optical axis of the camera being the axial direction of the inspection object. Let
The inclination of the axis of the object to be inspected with respect to the Y axis on the XY plane is calculated based on the positional shift in the X axis direction of the XY plane at the center of gravity of each of the pair of axial end face images. And calculating the position in the Y-axis direction of the object to be inspected based on the positions of both end portions in the axial direction of the outer peripheral surface image,
Based on the inclination of the axis of the object to be inspected with respect to the Y axis on the XY plane and the position of the object to be inspected in the Y axis direction, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image is extracted. And generating the partial image,
The inspection method for an inspection object according to appendix 9.
(Appendix 11)
The rotation drive mechanism is actuated so that the inspection object rotates about the axis, with the direction along the Y axis of the XY plane orthogonal to the optical axis of the camera as the axial direction of the inspection object. ,
The object to be inspected with respect to the Y axis on the YZ plane orthogonal to the XY plane based on a positional shift in the Y axis direction of the XY plane at the center of gravity of each of the pair of axial end face images Calculating the inclination of the axis of the object, and calculating the position of the inspection object in the Y-axis direction based on the positions of both ends in the axial direction of the outer peripheral surface image;
Based on the inclination of the axis of the object to be inspected with respect to the Y axis on the YZ plane and the position of the object to be inspected in the Y axis direction, a part of the outer peripheral surface image in the circumferential direction is extracted. And generating the partial image,
A method for inspecting an object to be inspected according to appendix 9 or appendix 10.
(Appendix 12)
In the computer,
The partial image obtained in a trapezoidal shape due to the inclination of the axis of the inspection target object with respect to the Y axis on the YZ plane is the shape of the inspection target object with respect to the Y axis on the YZ plane. Causing the processing to further include correcting to a rectangular shape based on the inclination of the axis,
The method for inspecting an inspection object according to appendix 11.
(Appendix 13)
In the computer,
Rearranging the plurality of partial images forming the composite image in a predetermined order to generate a test image;
The inspection method for an object to be inspected according to any one of appendix 8 to appendix 12.
(Appendix 14)
In the computer,
Generate a difference image obtained by subtracting the inspection image from a pre-defined good image,
Executing a process further comprising determining the presence or absence of a defect in the outer peripheral surface of the inspection object based on the difference image;
The inspection method for an inspection target object according to appendix 6.
(Appendix 15)
On the computer,
Operate the rotary drive mechanism so that the cylindrical or columnar object to be inspected rotates around the axis,
The outer peripheral surface of the object to be inspected and the pair of axial end surfaces on both sides are simultaneously imaged a plurality of times per rotation of the object to be inspected to obtain a plurality of outer peripheral surface images and a plurality of pairs of axial end surface images. Operate the camera as
Calculating the inclination of the axis of the inspection object at the time of each imaging of the camera based on the position of the pair of axial end face images obtained at the time of each imaging;
For each of the outer peripheral surface images obtained simultaneously with the pair of axial end surface images at the time of each imaging, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image is extracted based on the inclination of the axis of the object to be inspected. Generate a partial image of
Combining the plurality of partial images to generate a composite image corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface of the inspection object;
An inspection program for an object to be inspected for executing processing including the above.
(Appendix 16)
On the computer,
Operate the rotary drive mechanism so that the cylindrical or columnar object to be inspected rotates around the axis,
The outer peripheral surface of the object to be inspected and the pair of axial end surfaces on both sides are simultaneously imaged a plurality of times per rotation of the object to be inspected to obtain a plurality of outer peripheral surface images and a plurality of pairs of axial end surface images. Operate the camera as
Calculating the inclination of the axis of the inspection object at the time of each imaging of the camera based on the position of the pair of axial end face images obtained at the time of each imaging;
For each of the outer peripheral surface images obtained simultaneously with the pair of axial end surface images at the time of each imaging, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image is extracted based on the inclination of the axis of the object to be inspected. Generate a partial image of
Combining the plurality of partial images to generate a composite image corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface of the inspection object;
The storage medium which memorize | stored the test | inspection program of the to-be-inspected object which performs the process including this.
10 検査装置(「被検査対象物の検査装置」の一例)
12 被検査対象物
12A 外周面
12B 軸方向端面
12C 軸線
14 回転駆動機構
16 ミラー
16A 鏡像
18 カメラ
18A 光軸
20 制御部
32 回転制御部
34 撮像制御部
36 算出部
38 抽出部
40 補正部
42 合成部
44 並替部
46 差分部
48 判定部
50 コンピュータ
56 記憶部(「記憶媒体」の一例)
62 記憶媒体(「記憶媒体」の一例)
70 検査プログラム(「被検査対象物の検査プログラム」の一例)
92A 外周面画像
92B 軸方向端面画像
92C 重心
92D 軸方向両端部
94 部分画像
96 合成画像
98 検査画像
100 良品画像
102 差分画像
10 Inspection device (an example of “inspection device for inspection object”)
12 Inspection object 12A Outer peripheral surface 12B Axial end surface 12C Axis 14 Rotation drive mechanism 16 Mirror 16A Mirror image 18 Camera 18A Optical axis 20 Control unit 32 Rotation control unit 34 Imaging control unit 36 Calculation unit 38 Extraction unit 40 Correction unit 42 Synthesis unit 44 rearrangement unit 46 difference unit 48 determination unit 50 computer 56 storage unit (an example of “storage medium”)
62 Storage media (an example of “storage media”)
70 Inspection program (an example of an “inspection program for an object to be inspected”)
92A Peripheral surface image 92B Axial end surface image 92C Center of gravity 92D Axial end portions 94 Partial image 96 Composite image 98 Inspection image 100 Non-defective image 102 Difference image
Claims (6)
前記被検査対象物の1回転につき前記被検査対象物の外周面と両側一対の軸方向端面とを同時に複数回撮像して、複数の外周面画像と複数の一対の軸方向端面画像とを得るカメラと、
前記カメラの各撮像時における前記被検査対象物の軸線の傾きを各撮像時にて得られた前記一対の軸方向端面画像の位置に基づいて算出する算出部と、
各撮像時に前記一対の軸方向端面画像と同時に得られた前記外周面画像の各々について前記外周面画像の周方向の一部を前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて抽出して、複数の部分画像を生成する抽出部と、
前記複数の部分画像を合成して、前記被検査対象物の外周面の全周に相当する合成画像を生成する合成部と、
を備える被検査対象物の検査装置。 A rotation drive mechanism for rotating a cylindrical or columnar object to be inspected around an axis;
For each rotation of the inspection object, the outer peripheral surface of the inspection object and the pair of axial end surfaces on both sides are simultaneously imaged a plurality of times to obtain a plurality of outer peripheral surface images and a plurality of pairs of axial end surface images. A camera,
A calculation unit that calculates the inclination of the axis of the inspection object at the time of each imaging by the camera based on the positions of the pair of axial end face images obtained at the time of each imaging;
For each of the outer peripheral surface images obtained simultaneously with the pair of axial end surface images at the time of each imaging, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image is extracted based on the inclination of the axis of the object to be inspected. An extraction unit for generating a partial image of
Combining a plurality of partial images to generate a combined image corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface of the inspection object;
An inspection apparatus for an object to be inspected.
前記カメラは、前記被検査対象物の外周面と、前記一対のミラーに映る前記両側一対の軸方向端面の鏡像とを同時に撮像する、
請求項1に記載の被検査対象物の検査装置。 A pair of mirrors disposed on both sides in the axial direction of the object to be inspected;
The camera simultaneously captures an outer peripheral surface of the object to be inspected and a mirror image of the pair of axial end surfaces reflected on the pair of mirrors;
The inspection apparatus for an object to be inspected according to claim 1.
前記算出部は、前記一対の軸方向端面画像の各々の重心における前記X−Y平面のX軸方向への位置ずれに基づいて前記X−Y平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きを算出すると共に、前記外周面画像の軸方向両端部の位置に基づいて前記被検査対象物のY軸方向の位置を算出し、
前記抽出部は、前記X−Y平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きと、前記被検査対象物のY軸方向の位置とに基づいて、前記外周面画像の周方向の一部を抽出して、前記部分画像を生成する、
請求項2に記載の被検査対象物の検査装置。 The rotation driving mechanism rotates the inspection object around the axis with the direction along the Y axis of the XY plane orthogonal to the optical axis of the camera as the axial direction of the inspection object.
The calculation unit is configured to detect the object to be inspected with respect to the Y axis on the XY plane based on a positional shift in the X axis direction of the XY plane at the center of gravity of each of the pair of axial end surface images. Calculating the inclination of the axis, and calculating the position of the inspection object in the Y-axis direction based on the positions of both ends in the axial direction of the outer peripheral surface image;
The extraction unit is configured to change a circumferential direction of the outer peripheral surface image based on an inclination of an axis of the inspection target with respect to a Y axis on the XY plane and a position of the inspection target in the Y axis direction. To extract a part of and generate the partial image,
An inspection apparatus for an object to be inspected according to claim 2.
前記算出部は、前記一対の軸方向端面画像の各々の重心における前記X−Y平面のY軸方向への位置ずれに基づいて前記X−Y平面と直交するY−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きを算出すると共に、前記外周面画像の軸方向両端部の位置に基づいて前記被検査対象物のY軸方向の位置を算出し、
前記抽出部は、前記Y−Z平面上でのY軸に対する前記被検査対象物の軸線の傾きと、前記被検査対象物のY軸方向の位置とに基づいて、前記外周面画像の周方向の一部を抽出して、前記部分画像を生成する、
請求項2又は請求項3に記載の被検査対象物の検査装置。 The rotation driving mechanism rotates the inspection object around the axis with the direction along the Y axis of the XY plane orthogonal to the optical axis of the camera as the axial direction of the inspection object.
The calculation unit includes a Y axis on a YZ plane orthogonal to the XY plane based on a positional shift in the Y axis direction of the XY plane at the center of gravity of each of the pair of axial end face images. Calculating the inclination of the axis of the object to be inspected with respect to the Y axis direction position of the object to be inspected based on the positions of both ends in the axial direction of the outer peripheral surface image,
The extraction unit is configured to change the circumferential direction of the outer peripheral surface image based on the inclination of the axis of the inspection target object with respect to the Y axis on the YZ plane and the position of the inspection target object in the Y axis direction. To extract a part of and generate the partial image,
The inspection apparatus for an object to be inspected according to claim 2 or claim 3.
請求項4に記載の被検査対象物の検査装置。 The partial image obtained in a trapezoidal shape due to the inclination of the axis of the inspection target object with respect to the Y axis on the YZ plane is the shape of the inspection target object with respect to the Y axis on the YZ plane. A correction unit that corrects the rectangular shape based on the inclination of the axis;
An inspection apparatus for an object to be inspected according to claim 4.
円筒状又は円柱状の被検査対象物が軸線周りに回転するように、回転駆動機構を作動させ、
前記被検査対象物の1回転につき前記被検査対象物の外周面と両側一対の軸方向端面とが同時に複数回撮像されて、複数の外周面画像と複数の一対の軸方向端面画像とが得られるように、カメラを作動させ、
前記カメラの各撮像時における前記被検査対象物の軸線の傾きを各撮像時にて得られた前記一対の軸方向端面画像の位置に基づいて算出し、
各撮像時に前記一対の軸方向端面画像と同時に得られた前記外周面画像の各々について前記外周面画像の周方向の一部を前記被検査対象物の軸線の傾きに基づいて抽出して、複数の部分画像を生成し、
前記複数の部分画像を合成して、前記被検査対象物の外周面の全周に相当する合成画像を生成する、
ことを含む処理を実行させる被検査対象物の検査方法。 On the computer,
Operate the rotary drive mechanism so that the cylindrical or columnar object to be inspected rotates around the axis,
The outer peripheral surface of the object to be inspected and the pair of axial end surfaces on both sides are simultaneously imaged a plurality of times per rotation of the object to be inspected to obtain a plurality of outer peripheral surface images and a plurality of pairs of axial end surface images. Operate the camera as
Calculating the inclination of the axis of the inspection object at the time of each imaging of the camera based on the position of the pair of axial end face images obtained at the time of each imaging;
For each of the outer peripheral surface images obtained simultaneously with the pair of axial end surface images at the time of each imaging, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface image is extracted based on the inclination of the axis of the object to be inspected. Generate a partial image of
Combining the plurality of partial images to generate a composite image corresponding to the entire circumference of the outer peripheral surface of the inspection object;
Inspection method for inspecting an object to be processed.
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