JPH01263773A - 円筒物の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マグネットなどの円筒物表面に発生する欠け
や異物等の欠陥を画像処理によって検査、判定する方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、画像処理を用いて円筒物表面を検査する方法とし
て以下に示すものがある。即ち、曲面である円筒物表面
を１最像して２次元画像を得るために、第５図に示すよ
うに円筒物５１を回転ローラー５７上で回転させながら
その表面をラインセンサ等の撮像装置５２を用いて回転
軸方向に１次元的に連続走査する事により撮像を行なう
。そして、撮像装置５２より出力される映像信号５３か
ら２値化装置５４及び２次元画像化装置５５を用いて円
筒物５１表面の２次元２値画像を得て、演算装置５６を
用いて画像上に現われた欠陥の特徴を計算して円筒物５
０１の検査を行なう。

また、２次元２値画像上の欠陥の特徴を求める方法とし
て、例えば特開昭５５−１５４６５４号（ＧＯ６ｒ’１
５／２０）に示されるものがある。これは第６図に示さ
れるように２次元２値画像上に設定された検査領域６１
内に存在する欠陥のＸ方向の分布６２を求め、このＸ方
向分布６２が零となるたびに欠陥のＸ方向の分布６６を
計算する事により、検査領域６１内に存在する個々の欠
陥６３，６４．及び６５の面積Ｓ　６３　＋　Ｓ　６４
＋及びＳ６５等の特徴を抽出するものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の欠陥判定方法を円筒物表面の２次元２次
画像に適用した場合、以下の様な不都合がある。

まず、第５図に示される方法で撮像された円筒物の画像
では第６図に示すように検査領域６１のＸ方向（周方向
）幅を円筒物１周分に設定すると、欠陥Ｓの画像が検査
領域６１の上端と下端において２つの部分６３と６４に
分割されてしまう場合が生じる。この時、本来は１つで
あるはずの欠陥Ｓは、従来の方法では検査領域６１内に
存在す部分６３と６４の２ケ所に分離されて特徴が計算
されるため、正確な欠陥の特徴が求められず検査結果に
誤判定が生じるという問題がある。また、欠陥が分割さ
れる場合を考慮して検査領域６１のＸ方向幅を円筒物１
周分より広く設定すると、検査時間が長くなる上に１つ
の欠陥、或いは同じ部分を２回計算してしまい、欠陥の
総面算等においてやはり誤判定が生じてしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、円筒物の２次元画像上に周方向の幅が円筒物
１周分となる検査領域を設定し、この検査領域の周方−
両端位置より定まる周期関数を用いて２次元画像上の周
方向座標から検査領域内の周方向座標への座標変換を行
ないながら欠陥の輪郭を追跡して、その欠陥の特徴を抽
出し、判定するものである。

本発明において、欠陥の輪郭追跡を行なうにあたり、上
記の周期関数を用いて周方向の座標変換を行なう事によ
り、検査領域の上端と下端を特徴抽出処理上で連続させ
て計算する事ができ、この部分で２ケ所に分離されてい
る欠陥に対しても１つの欠陥として面積等の特徴が正確
に求められる。

尚に、検査領域の周方向幅が円筒物１周分である事から
、検査範囲を必要最少限にする事ができる。

〔実施例〕

第１図は、円筒物を撮像して得られた２次元２値画像で
あり、１０は周方向幅を円筒物１周分に設定した検査領
域、Ｓ、と８２は検査領域１０の周方向端にかかった為
に２分割された欠陥の２値画像である。また、第３図（
ａ）は検査領域１０内に存在する欠陥の検査、判定を行
なう本発明の全体フローであり、第３図（ｂ）は第３図
（ａ）のフローにおける特徴抽出部であり、欠陥の輪郭
を追跡した後４こ例えば面積と縦幅、横幅を計算するフ
ローを示す。以下第３図のフローに沿って本発明を説明
する。

まず、第１図の検査領域１０の始点（Ｘ３．、Ｙ、）か
らＸ方向に順次欠陥Ｓをサーチする。点Ｐ２′において
欠陥Ｓを発見するとその点を起点にして次の輪郭点を求
めながら左まわりに欠陥輪郭を追跡する。次の輪郭点を
求める方法を第４図に示す。

すなわち、現在の点をＰ、、１つ前の点をＰ。−１とし
て、Ｐ、の近傍８画素をＰ。−１から左まわりに■■■
■の順で黒画素となるまで温容で行き、次の輪郭点Ｐ７
゜１を発見するものである。しかし、第１図に示すよう
に欠陥画像が検査領域１０の周方向における両端Ｙ＝Ｙ
、、Ｙ＝ＹＥにおいて８１とＳｚの２つに分割されてい
る場合には、Ｓｌの輪郭追跡１２の途中で点ｐ、におい
て検査領域１０の端Ｙ＝Ｙ、に行き当たってしまう。検
査領域１０の周方向の幅は円筒物１周分に等しいから、
実際には周方向の両端Ｙ＝Ｙ、とＹ　＝Ｙ　Ｅにおいて
画像は連続したものであり、Ｓｌの輪郭追跡１２を３２
の輪郭追跡１３に継げる為に以下の様なＹ座標の変換を
行ないながら輪郭を追跡する。

第１図の２次元画像は、円筒物を回転させながら撮像し
たものであるから、検査領域１０内の画像が繰り返し現
われたものとなり、２値画像上の任意の位置Ｙは検査領
域１０内のＹ座標ｙと第２図に示される周期関数で対応
させる事ができる。

この周期関数を式で表わすと、 ｙ＝ｆ＋ｙ＞＝Ｙ　　ｎ　（ＹＥ　　Ｙ−＋　１）　　
　（１）ただし となる。ここで実際に使用する２次元画像としては、円
筒物を少な（とも１周撮像すれば十分であり、（１）式
においてｎ−−１，０，１で良い。この時（１）式は となる。

（２）式を用いて画像上のＹ座標の変換を行なうと、検
査領域１０内の点（Ｘ、Ｙ）においてはＹ、≦Ｙ≦ＹＥ
であるからｙ＝Ｙとなり自分自身に変換される。しかし
、検査９■域１０の外の点については例えば（Ｘ、　Ｙ
、−１）は（Ｘ、Ｙ、　）に変換され、（Ｘ、　Ｙｉ＋
１）は（Ｘ、Ｙｓ）に変換されるので、Ｙ＝Ｙ、とＹ＝
Ｙ、を連続させる事ができる。従って第３図（ｂ）にお
いて、（２）式によるＹ座標の変換後（Ｘ、　　ｒ　（
Ｙ）　　）が輪郭かどうかの判定をして輪郭の追跡を行
なえば、第１図におけるＳＩの輪郭追跡１２の稜点Ｐ１
の次の輪郭点として点ＰＩ′が求まり、Ｓ２の輪郭追跡
１３に連続する。また、点Ｐ２の次の輪郭点としいＰ２
′が求まり、２分割された欠陥画像についても１回で輪
郭の追跡を行なう事ができる。

点Ｐｔ′は輪郭追跡の始点であるから、ここで追跡を終
了し、この間に得た情報から欠陥の特徴を計算する。

欠陥の特徴として例えば欠陥画像のＸ方向幅、Ｘ方向幅
、及び面積を求める場合には、上記の輪郭追跡を行ない
ながら、変換前の座標（ｘ、　Ｙ）について、それぞれ
の最大値Ｘ　ｌ１ｌａＸ　＋　ＹｍｍＫ及び最小値Ｘｍ
１ｎ＋Ｙｓｔｎを更新していけば第１図において輪郭追
跡が終了した時点でＸ　Ｉ！ＩＩＸ　＝Ｘ　２　＋ＹＩ
１．Ｘ＝Ｙ２．Ｘｆｉｉ、１＝Ｘ６．ＹＩ、１．Ｉ、＝
ＹＩ　となり、欠陥を囲む微少領域１１の角の座標が求
まる。

従って欠陥のＸ方向幅はＸ　ｍ＠Ｘ　　Ｘｎｔｎ　、Ｘ
方向幅はＹ　ｍ　ｓ　ｘ　　Ｙ　ｍ　ｉ、より求める事
ができる。また、面積については、微少領域１１内の黒
画素数を、再び（２）式によるＹ座標変換を行ないなが
ら計算する事によりＳ、＋３２の面積が求められる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、検査領域内で２分割されてしまった円
筒物体上の欠陥画像を１つの欠陥としてその面積等の特
徴の計算が可能となり、欠陥検査における誤判定をなく
す事ができる。

また、本発明は円筒物の外周面画像だけでなく同様の方
法で撮像された端面の画像においても応用できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による欠陥の輪郭追跡の様子を示す図。 第２図は本発明で用いた２周期関数。第３図は本発明に
おける欠陥の特徴抽出の手１１１αを示すフローヂャー
ト。第４図は輪郭の追跡方法の詳細図。第５図は円筒物
表面の撮像方法を示す図。第６図は得られた２次元２値
画像と欠陥の特徴抽出方法の従来例を示す図。 Ｓ：欠陥、Ｓ、二分割された欠陥の２値画像、Ｓｔ　二
分割された欠陥の２値画像、１０：検査領域、１１：微
少領域、１２：輪郭追跡、１３：輪郭追跡。 Ｙ 第　１　図 ＋−・ 検査領域 第２図 第４図　　　　　　（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転する円筒物を回転軸方向に連続走査する撮像
   装置で撮像して得られた２次元画像からマイクロコンピ
   ュータ等を用いて欠陥の検査、判定を行なう方法におい
   て、上記２次元画像上に周方向幅が円筒物１周分となる
   検査領域を設定し、２次元画像上の周方向座標から検査
   領域内の周方向座標への座標変換処理を行ないながら欠
   陥の輪郭を追跡して欠陥の特徴を抽出、検査することを
   特徴とする円筒物の検査方法。
2. （２）上記の座標変換処理において、２次元画像上の周
   方向座標から検査領域内の周方向座標への変換を、検査
   領域の周方向両端位置によって定まる周期関数によって
   行なう事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の円筒
   物の検査方法。