JPH02102439A

JPH02102439A - 板表面の付着物等評価装置

Info

Publication number: JPH02102439A
Application number: JP25490288A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Noso; 千典農宗; Hiroshi Saito; 浩斎藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1990-04-16
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH0814543B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば自動車におけるウィンドガラス表面
のワイパの拭き残し、曇り具合等を検査、評価する板表
面の付着物等評価装置に関する。

（従来の技術）従来のガラス板等の板表面の付着物等評価装置として知
られているものは特に無く、例えば自動車におけるウィ
ンドガラス表面のワイパの拭き残し、曇り具合等の検査
や評価は、一般的に人間の目視により行なわれていた。

（発明が解決しようとする課題）従来のガラス板等の板表面の付着物等の検査、評価は人
間の目視により行なわれていたため、評価者の主観が入
り、また水滴等の付着物は、その確認が困難な場合があ
るので、評価のばらつきが大きく定量的な評価が困難で
あり、また迅速に行なうことが難しかった。

この嶺明は上記事情に基づいてなされたもので、定量的
な評価を確実、迅速に行うことのできる板表面の付着物
等評価装置をｆＭ　Ｉｎすることを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、第１の発明は、被検板上の
水滴、曇り、傷等を検査・評価する装置であって、前記
被検板に光を投射する光源と、前記被検板に対し前記光
源と同じ側又は反対側の何れかであって前記被検板の反
射光又は透過光の光路外に配置され、前記被検板上の水
滴、曇り、傷等からの乱反射光により当該水滴、曇り、
傷等を撮像する撮像手段と、該撮像手段の画像出力を画
像処理する画像処理手段とを有することを要旨とする。

また、第２の発明は、被検板上の水滴、曇り、傷等を検
査・評価する装置であって、前記被検板にスポット光を
２次元的に掃引する光掃引手段と、前記被検板に対し前
記光掃引手段と同じ側又は反対側の何れかであって当該
光掃引手段の掃引光による前記被検板の反射光又は透過
光の光路外に配置され、前記被検板上の水滴、曇り、傷
等からの乱反射光を受光する受光手段と、該受光手段の
出力により前記被検板上の水滴、曇り、傷等を評価する
評価手段とを有することを要旨とする。

（作用）第１の発明においては、被検板に投射されｔ；光が水滴
、曇り、又は傷等で乱反射し、その乱反射光により、こ
れらの水滴、曇り、又は傷等が撮像手段で撮像される。

次いで撮像手段からの画像出力が画像処理手段で画像処
理されて、被検板上の水滴、曇り、傷等の定量的な評価
が確実、迅速に行われる。

また、第２の発明においては、光掃引手段により被検板
上にスポット光が２次元的に掃引され、この掃引光によ
る反射光が受光手段で受光されて水滴、曇り、又は傷等
が検出される。次いで受光手段の出力が評価手段に人力
して被検板上の水滴、曇り、傷等の定量的な評価が確実
、迅速に行なわれる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第５図は、この発明の第１実施例を示す図
である。

まず、装置構成を説明すると、第１図中、１は被検板で
あり、例えばガラス板等の表面の滑らかな透明板が適用
されている。そして、このような被検板１に対し、その
−面側に光を投射するための第１、第２の光源１０．２
０が２基配置されている。この２基を第１の光源１０側
のものについて説明すると、光源１０はランプ２ａから
の光をピンホール３ａとレンズ４ａを用いて、はぼ平行
光としたものが用いられている。第２の光源２０につい
ても、上記とほぼ同様に構成されている。

第１、第２の光源１０．２０は、後述するコンピュータ
の制御により交互に、ＯＮ・ＯＦＦされるようになって
いる。なお、光源の数は、多い程被検板１上の水滴等の
乱反射光が次に述べるカメラにより多く入射するので、
検査の確実性ないしは精度が向上する。

また、被検板１に対して第１、第２の光源１０．２０の
配置された側と反対の側には、第１、第２の光源１０．
２０からの光の透過光（入射光と同方向に出る透過光）
の光路外で且つ被検板１上の水滴、曇り、傷等からの乱
反射光の入射可能位置に撮像手段としてのカメラ１１が
配置されている。

カメラ１１は、ＴＶカメラや高解像度カメラが用いられ
ている。カメラ１１の出力端子には画像処理手段として
の画像処理装置１２及びコンビュータ１４が順次接続さ
れている。コンピュータ１４は、さらに光源制御装置１
５を介して第１、第２の光源１０．２０に接続されてい
る。１３は画像処理装置１２におけるモニタである。コ
ンピュタ１４により、カメラ１１から画像処理装置１２
への画像入力のタイミングと、光源１０．２０のＯＮ・
ＯＦＦの制御タイミングとの同期がとられるようになっ
ている。

次に上述のように構成された装置により、被検板表面上
の水滴、曇り、傷等を検査、評価する方法及び作用を説
明する。

カメラ１１ののピントは、被検体１の表面に合わせられ
ている。第２図の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１、
第２の光源１０．２０から被検板１に投射された光は、
その被検板１上に水滴等がなければ、入射光と同方向に
透過してその透過光ａはカメラ１１には入射しない。そ
して、被検板１上に水滴１６等が付いていると、入射光
はその部分で乱反射し、その一部の乱反射光すがカメラ
１１に入射して水ａ１６等が明るく観測され、その像が
撮像される。

なお、このとき、第１、第２の光源１０．２０は、同時
に点灯してもよいが、第２図（Ｃ）に示すように被検板
１上に大きな水滴１６ａ等が付いていると、入射光は、
その周囲の部分で多く反射して、その周囲のみが画像化
されてしまうので、これを避けるため、各光源１０．２
０は、コンピュータ１４の制御により順次切換え点灯さ
れるようになっている。

次いで、カメラ１１からの画像出力が画像処理装置１２
に入力されて次のような画像処理がなされる。

この画像処理を、第３図のフローチャート及び第４図、
第５図を用いて説明する。

まず、第１の光源１０をＯＮＬ　（ステップ２１）、カ
メラ１１からの画像出力を画像処理装置１２に入力する
（ステップ２２）。そして、その画像を２値化して例え
ば第５図（Ａ）に示すような処理をした後、次のような
方向性を持つ膨脹処理を行う（ステップ２３）。即ち、
膨脹の方向は、ＯＮされた光源１０からの光の入射方向
によって決め、この実施例のように透過光を用いる場合
は、カメラ１１側からみて光源１０が上の場合は下方向
に膨脹させ、左の場合は右方向に膨脹させるようにする
。後述する第２実施例のように反射光を利用する場合は
、上記と逆方向に膨脹させる。

膨脹処理は、具体的な例で云えば、第４図に示すような
３Ｘ３画素（ａ　−ｉ　）のマスクをかけ、膨脹させる
方向と反対方向の３画素ａ、ｂＳｃと中央画素ｅの値の
何れかが“ｌ”ならば、中央画素の値を“１″とし、他
の場合は“０”とするオペレータを乗ずればよい。或い
は、２値化せずに上記のような３画素と中央画素の最大
濃度を中央画素に置換えてもよい。このようにして、第
５図（Ｂ）のように膨脹処理した画像を画像処理装置１
２内の画像メモリに格納する。

次に、第２の光源２０を点灯させて（ステップ２４）、
画像入力しくステップ２５）、上記と同様に２値化した
（第５図（Ｃ））後、その光源２０からの入射光方向に
応じた膨脹処理をして第５図（Ｄ）のようにした画像を
画像メモリに格納する（ステップ２６）。光源を３基以
上の複数個備えさせた場合は、他の各光源についても上
記と同様の処理を繰返す（ステップ２７）。

そして画像メモリに格納した全ての画像Ｂ、Ｄ・・を合
成して第５図（Ｅ）に示すような１枚の画像とする（ス
テップ２８）。合成は２値画像のときは、全ての画像と
同じ位置の画素についてのＯＲをとり、濃淡画像ならば
全ての画像のＭＡＸをとるようにする。最後に、濃淡画
像であれば、これを２値化して注目すべき領域内での面
積を求める。そして面積が大きければ、被検板１表面へ
の水Ａ１１６等の付着量が多いと評価する（ステップ２
つ）。

次いで、第６図及び第７図には、この発明の第２実施例
を示す。なお、第６図及び第７図において前記第１図及
び第２図における機器及び部材等と同一ないし均等のも
のは、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省
略する。

この実施例では、被検板１に対し、カメラ１１が第１、
第２の光源１０．２０と同じ側であって、第１、第２の
光源１０．２０からの光の反射光Ｃの光路外で且つ被検
板１上の水滴１６等からの乱反射光ｄの入射可能位置に
配置されている。なお、第７図（Ａ）のような水滴１６
等を検出、評価する場合は、被検板１としては、ガラス
板等のような透明板に限らず、例えば金属板のような不
透明板を適用することもできる。

被検板１表面上の水滴１６等を検査、評価する方法及び
作用は一前述したように１、画像処理の際の画像の膨張
方向が前記と逆方向である点を除き、その他は前記第１
実施例のものとほぼ同様である。

第８図ないし第１１図には、この発明の第３実施例を示
す。

この実施例では、光源として、レーザ光源５と、このレ
ーザ光源５からのスポット光であるレーザビームをＸ方
向に掃引するＸ方向スキャナ６及びＸ方向ミラー７と、
このＸ方向ミラー７からの光をさらにＹ方向に掃引する
Ｙ方向スキャナ８及びＹ方向ミラー９とで構成された光
掃引手段３０が用いられている。そして、被検板１に対
し、光掃引手段の配置された側と反対の側には、その掃
引光の透過光の光路外で且つ被検板１上の水滴等からの
乱反射光の入射可能位置に集光レンズ３１及び受光器３
２からなる受光手段が配置されている。

受光器３２は、フォトトランジスタ又はフォトダイオー
ドが用いられている。

受光器３２の出力端子は、アンプ３３を介して画像化手
段３４に接続され、さらに画像化手段３４には評価手段
としての判断部３５が接続されている。判断部３５は、
画像化手段３４により形成された画像を基にして、水滴
等の量を判断するものである。また、画像化手段３４は
、スキャナアンプ３６を介してＸ方向スキャナ６及びＹ
方向スキャナ８に接続されている。Ｘ方向スキャナ６及
びＹ方向スキャナ８は、スキャナアンプ３６からの指令
によりその回転角度が制御されるようになっており、そ
の指令は、画像化手段３４からの座標値を変換すること
により作成されるようになっている。

次に、上述のように構成された装置により被検板１表面
上の水滴等を検査、評価する方法及び作用を説明する。

第９図に示すように、光掃引手段３０で、Ｘ１Ｙ方向に
掃引されたスポット光は、被検板１上に水滴等がなけれ
ば、入射方向と同方向に透過してその透過光ａは受光器
３２には入射しない。そして、被検板１上に水滴１６等
があると、掃引光はその部分で乱反射し、その一部の光
すが集光レンズ３１を介して受光器３２に入射して検出
される。

次いで、受光器３２で光電変換された受光出力がアンプ
３３で適宜に増幅されたのち画像化手段３４に人力して
次のような画像化処理等がなされる。

この画像化処理等を、第１０図のフローチャート及び第
１１図を用いて説明する。

まず光掃引手段３０を原点位置（Ｘ−１、Ｙ−１）にセ
ットしくステップ４１．４２）、そのときの受光器３２
の出力（第１１図（Ｂ））を画像化手段３４に人力して
、その画像メモリの原点位置に格納する。そして、光掃
引手段３０におけるＸ方向スキャナ６のＸ方向ミラー７
によりスポット光をＸ方向に掃引し、そのときの受光器
３２からの出力を画像メモリの対応するＸ、Ｙ位置に格
納する（ステップ４３〜４７）。また、Ｙ方向スキャナ
８のＹ方向ミラー９によりＹ方向についても掃引しくス
テップ４３〜４９）、被検板１の一面の掃引が終了する
と、画像メモリには画像化されたデータが残り、水滴１
６等の付いている位置に対応するメモリアドレスに大き
な値を持つ画像データが得られる（第１１図（Ａ））。

次いで、その画像を２値化しくステップ５０）、面積等
を計測して出力することにより（ステップ５１．５２）
、水滴１６等の付いている位置、即ち広がり具合ととも
に、その付着量を定量的に評価することができる。

第１２図及び第１３図には、この発明の第４実施例を示
す。この実施例では、被検板１に対し、集光レンズ３１
及び受光器３２からなる受光手段が、光掃引手段３０と
同じ側であって、その掃引光の反射光Ｃの光路外で且つ
被検板１上の水滴１６等からの乱反射光ｄの入射可能位
置に配置されている。

被検板１表面上の水滴１６等を検査、評価する方法及び
作用は、前記第３実施例のものとほぼ同様である。

［発明の効果］以上説明したように、第１の発明によれば、被検板に投
射された光が水滴、曇り、又は傷等で乱反射し、その乱
反射光により、これらの水滴、曇り、又は傷等が撮像手
段で撮像され、次いで、この撮像手段からの画像出力が
画像処理手段で画像処理されるので、被検板上の水滴、
曇り、傷等を定量的に確実、迅速に検査、評価すること
ができるという利点がある。

また、第２の発明によれば、光掃引手段により被検板上
にスポット光が２次元的に掃引されてこの掃引光による
反射光が受光手段で受光され、次いで、この受光手段の
出力が評価手段に入力して評価されるので、被検板上の
水滴、曇り、傷等を定量的に確実、迅速に検査、評価す
ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明に係る板表面の付着物等
評価装置の第１実施例を示すもので、第１図は構成図、
第２図は作用を説明するための図、第３図は作用を説明
するためのフローチャート、第４図及び第５図は画像処
理装置による画像処理の一例を説明するための図、第６
図はこの発明の第２実施例を示す構成図、第７図は同上
第２実施例の作用を説明するための図、第８図ないし第
１１図はこの発明の第３実施例を示すもので、第８図は
構成図、第９図は作用を説明するための図、第１０図は
作用を説明するためのフローチャート、第１１図は画像
化手段で形成された画像の一例等を示す図、第１２図は
この発明の第４実施例を示す構成図、第１３図は同上第
４実施例の作用を説明するための図である。１；被検板、　　１０．２０：光源、１１ニカメラ（撮像手段）、：画像処理装置（画像処理手段）、：光掃引手段、：受光手段を構成する受光器、：評価手段を構成する判断部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検板上の水滴、曇り、傷等を検査・評価する装
置であって、前記被検板に光を投射する光源と、前記被検板に対し前記光源と同じ側又は反対側の何れか
であって前記被検板の反射光又は透過光の光路外に配置
され、前記被検板上の水滴、曇り、傷等からの乱反射光
により当該水滴、曇り、傷等を撮像する撮像手段と、該
撮像手段の画像出力を画像処理する画像処理手段と、を有することを特徴とする板表面の付着物等評価装置。
（２）被検板上の水滴、曇り、傷等を検査・評価する装
置であって、前記被検板にスポット光を２次元的に掃引する光掃引手
段と、前記被検板に対し前記光掃引手段と同じ側又は反対側の
何れかであって当該光掃引手段の掃引光による前記被検
板の反射光又は透過光の光路外に配置され、前記被検板
上の水滴、曇り、傷等からの乱反射光を受光する受光手
段と、該受光手段の出力により前記被検板上の水滴、曇り、傷
等を評価する評価手段とを有することを特徴とする板表面の付着物等評価装置。