JPH0283438A

JPH0283438A - 透明板表面の付着物等評価装置

Info

Publication number: JPH0283438A
Application number: JP63234889A
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: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-23

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、評価する透明
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透明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透明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。

この発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透明板表面の付
着物等評価装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（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、被検透明板
上の水滴、曇り、傷等を検査・評価する装置であって、
前記被検透明板の背面側に当該被検透明板と略平行に配
置されたスクリーンと、前記被検透明板に光を投射し前
記スクリーンに当該被検透明板上の水滴、曇り、傷等の
投影像を生じさせる光源と、前記スクリーンに映し出さ
れた投影像を撮像する撮像手段と、該撮像手段からの画
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、被検透明板上の水滴、曇り、傷等
を検査・評価する装置であって、前記被検透明板の背面
側に当該被検透明板と略平行に配置されたスクリーンと
、前記被検透明板にスポット光又はスリット光を掃引し
前記スクリーンにその掃引光による当該被検透明板上の
水滴、曇り、傷等の投影像を生じさせる光掃引手段と、
前記スクリーンに生じた投影像を撮像する撮像手段と、
該撮像手段からの画像出力を前記光掃引手段による掃引
速度と同期して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。

（作用）第１の発明においては、光源から被検透明板に投射され
た光は、水滴、曇り、又は傷等で乱反射してその部分に
ついての透過光量が少なくなり、スクリーン上に、これ
らの投影像が確実に映し出される。次いで、この投影像
が撮像手段で撮像され、その画像出力が画像処理手段で
画像処理されて、被検透明板上の水滴、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
透明板上にスポット光又はスリット光が掃引され、この
掃引光によるスクリーン上への投影像が撮像手段で撮像
される。そして、画像処理手段では、光掃引手段による
掃引速度と同期してその画像出力の処理が行なわれて被
検透明板上の水滴、曇り、傷等が、その付いている位置
、即ち広がり具合とともに定量的に確実、迅速に検査、
評価される。

（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図及び第２図中、１
０は光源であり、ランプ１とピンホール２を用いた点光
源からの光を、レンズ３を用いて拡がり範囲を所要の範
囲に規制した例えばスライドプロジェクタのような光源
が適用されている。

１１は被検透明板としてのガラス板であり、平板である
必要はなく曲面となっているものでもよく、表面が滑ら
かで透明体であれば被検体となり得る。

このようなガラス板１１の背面側には、そのガラス板１
１と略平行にスクリーン１２が配置されている。スクリ
ーン１２は、すりガラスや映写用スクリーン等の透光性
を有する薄いものが用いられている。１３は撮像手段と
してのカメラであり、ＴＶカメラや高解像度カメラが用
いられている。

カメラ１３の出力端子は画像処理手段としての画像処理
装置１４に接続され、画像処理装置１４には、さらに制
御手段としてのホストコンピュータ１６が接続されてい
る。１５は画像処理装置１４におけるモニタである。

次に上述のように構成された装置により、ガラス板表面
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。

光源１から出射した光は、ガラス板１１を透過してスク
リーン１２に到達する。このとき、ガラス板１１の表面
に水滴１７、曇り１８又は傷１９等が付いていると、光
はその部分で乱反射して透過光量が少なくなり、スクリ
ーン１２には、それらの投影像が確実に映し出される。

このスクリーン１２の投影像は、これを人間が目視して
も、ガラス板１１を直接目視する場合に比べて、ガラス
板１１上の水滴１７等が判然と確認できる程度に映し出
されている。この実施例では、このような投影像がカメ
ラ１３で撮像され、その画像出力２１が画像処理装置１
４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。

カメラ１３からの画像出力を画像処理装置１４に入力し
た後（ステップ２２）、その画像から濃度むらの大きい
部分Ｂ　（ｘＳｙ）を検出する（ステップ２３）。そし
て、例えば空間フィルタリング処理で、第４図に示すよ
うな、ある近傍３×３画素（ａ　−ｉ　）のうち最大濃
度と最小濃度の差出力（ＯＵＴ）を求める。

ＯＵＴｍｍａｘ　（ａ　Ｎｉ）−ｍｉ　ｎ　（ａ　Ｎｉ
）・・・（１）濃度差を求める処理としては、一種のエツジ抽出処理が
有効である（通常行われるエツジ抽出処理でもよい）。

検出した原画像Ｂ（ｘ、ｙ）（第５図（Ａ））にこの処
理を行うと、背景が“０”　（黒）で水滴１７や曇り１
８が“１”　（白）となって、その面積もやや拡大する
（第５図（Ｂ））。次いで、これに原画像を反転した第
５図（Ｃ）の画像を加算する（ステップ２４、第５図（
Ｄ））。これは曇り１８等で一様に暗くなる部分も抽出
するための処理である。そして濃淡画像であれば、その
濃度和を求めれば、曇り具合や水滴の付着度合か表わさ
れ、また、２値化して面積を求めても同様の量が表わさ
れて、これを評価することができる（ステップ２５）。

また、ある注目領域内において、濃度和や、２値化面積
を求めれば局所的な評価を行うことも可能である。

なお、傷１９を水滴１７等の付着物と区別して検査、評
価する場合は、水滴１７等の付着物を拭き取ったガラス
板１１について上記の処理を行う。

次いで、第６図ないし第９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、光源として、レーザ光源４と、このレ
ーザ光源４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５及びＸ方向ミラー６と、
このＸ方向ミラー６からの光をさらにＹ方向に掃引する
Ｘ方向スキャナ７及びＸ方向ミラー８とで構成された光
掃引手段２０が用いられている。２６はスキャナアンプ
であり、上記のＸ方向スキャナ５及びＸ方向スキャナ７
は、制御コンピュータ１６からの制御信号により、この
スキャナアンプ２６を介して制御され、光掃引手段２０
によるスポット光の掃引位置、即ち掃引速度と画像処理
装置１４による画像処理の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ガラス板表面
上の水滴、曇り等を検査、評価する方法及び作用を説明
する。

第７図に示すように、光掃引手段２０でＸ１Ｙ方向に掃
引されたスポット光は、ガラス板１１を透過してスクリ
ーン１２に到達し第８図（Ａ）に示すように１点のみ明
るくなる。このとき、ガラス板１１の表面に水滴１７又
は曇り１８等が付いていると、スポット光はその部分で
乱反射して透過光量が少なくなり、スクリーン１２上に
は、第８図（Ｂ）に示すように、その部分がぼやけた投
影像となって映し出される。次いで、この投影像がカメ
ラ１３で撮像され、その画像出力が画像処理装置１４に
人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９図のフローチャートを用いて説明
する。

光掃引手段２０におけるＸ方向及びＹ方向のスキャナ５
．７をある位置（Ｘ−１、Ｙ−１）にセットし、このと
きのカメラ１３からの画像出力を画像処理装置に入力す
る（ステップ３１〜３４）。

次いで、その画像を２値化して面積を求め（ステップ３
５）、その面積から、スポット光の面積に相当するバイ
アス値αを減算した値を画像処理装置１４内における画
像メモリのＸ、Ｙ位置に格納する（ステップ３６）。以
上の処理を、Ｘ方向スキャナ５のＸ方向ミラー６により
スポット光をＸ方向に掃引しくステップ３７．３８）、
また、Ｙ方向スキャナ７のＹ方向ミラー８によりＹ方向
についても掃引すれば（ステップ３９．４０）、画像メ
モリには、水滴１７や曇り１８の付いている部分に大き
な値を持つデータが残る。このようにして水滴１７や曇
り１８の付いている位置が分り、さらに、その面積を計
測することにより、水滴１７や曇り１８の多さを定量的
に知ることができる。

第１０図のフローチャート及び第１１図には、この発明
の第３実施例を示す。この実施例は、上述の第２実施例
のものとほぼ同様の装置を用いるものであるが、ガラス
板上にスポット光を掃引するのではなく、最初はスリッ
ト光を掃引して、水滴や曇り等の付いている部分を大ま
かに求め、さらに、その水滴や曇り等の付いている近辺
で細かくスポット光を掃引して画像入力回数を減らし、
検査、評価の処理速度を一層向上させるようにしたもの
である。

第１１図（Ａ）に示すように、まず、スリット光をＹ方
向に掃引する。このＹ方向へのスリット光の掃引は、Ｘ
方向スキャナのミラーを高速にススキャンさせれば（ス
テップ４２）、Ｙ方向に対してはスリット光を掃引する
のと同等の作用が得られる。このときのスクリーンに映
し出された投影像をカメラで撮像して画像処理装置に入
力（ステップ４３）、２値化して面積を求める（ステッ
プ４４）。そして、その面積が大きければ、第１１図（
Ｂ）に示すように、Ｙの位置に対するＸ方向の何れかの
位置に水滴や曇り等があるものと判断される。これを座
標（Ｘ、Ｙ）　、但し、Ｘ−１〜Ｎの全てについての面
積の値を画像メモリに格納する（ステップ４５）。以上
の処理をＹ方向ミラーを掃引しながら繰返す（ステップ
４６．４７）。

次に、第１１図（Ｃ）に示すように、スリット光をＸ方
向に掃引して、上述と同様の処理を行なう。この場合Ｘ
方向へのスリット光の掃引は、Ｙ方向スキャナのミラー
を高速にスキャンさせることによりＹ方向のスリット光
が得られる（ステップ４９）。画像入力したのち（ステ
ップ５０）、２値化して面積を求め、今度は、前述のＹ
方向への掃引で得られた画像メモリの（ｘ、ｙ）の値と
面積の小さい方の値を画像メモリ（Ｘ、Ｙ）に格納する
（ステップ５２）。以上の処理をＸ方向ミラーを掃引し
ながら繰返す（ステップ５３．５４）以上の処理で、第
１１図（Ｄ）に示すように、大まかな水滴や曇り等の位
置を知ることができる。

即ち、画像メモリ内である濃度以上の画素を探せば、そ
の位置に水滴や曇り等が存在する可能性があることを知
ることができる。

次に、第１１図（Ｅ）に示すように、ある濃度以上の画
素に対して、その周辺の前画素か、即ち、小領域ウィン
ド内で前記第２実施例と同様の処理を行う（ステップ５
５．５６、）。この場合、その処理領域に水滴や曇り等
がない場合もあるが、これは、上記第２実施例と同様の
処理で確認可能である。このようにして、ある濃度以上
の画素の周辺の全てにおいて処理を行えば、最終的には
、第１１図（Ｆ）に示すように、前記第２実施例でガラ
ス板全面をスポット光で掃引した場合と同様の結果が得
られる。

なお、前記第２実施例の装置を用いて、水滴や曇り等の
位置を知ることが目的でなく、単にその量を゛計測する
場合は、第１２図のフローチャートに示すように、スリ
ット光をＸ１Ｙ何れかの方向に１回だけ掃引しくステッ
プ６２）、そのときの画像入力（ステップ６３）から合
計゛の面積を求めれば（ステップ６４）、水滴や曇り等
の量に対応した値を求めることができる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、光源から被検
透明板に投射された光は、水滴、曇り、傷等で乱反射し
てその部分についての透過光量が少なくなり、スクリー
ン上に、これらの投影像が確実に映し出される。次いで
、この投影像が撮像手段で撮像されてその画像出力が画
像処理手段で画像処理されるので、被検透明板上の水滴
、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、被検透
明板上にスポット光又はスリット光を掃引し、掃引光に
よるスクリーン上への投影像を撮像手段で撮像し、次い
で画像処理手段では、その画像出力を光掃引手段による
掃引速度と同期して画像処理を行うようにしたので、被
検透明板上の水滴、曇り、傷等を、その付いている位置
即ち、広がり具合とともに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透明板表面の付着
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を説明するための図、第６図
ないし第９図はこの発明の第２実施例を示すもので、第
６図は構成図、第７図は作用を説明するための図、第８
図はスクリーン上の投影像の一例を示す図、第９図は作
用を説明するためのフローチャート、第１０図はこの発
明の第３実施例の作用を説明するためのフローチャー　
ト、第１１図は同上第３実施例におけるスリット光の掃
引作用等を説明するための図、第１２図は前記第２実施
例の装置を用いて単に水滴等の量を評価する場合の処理
を示すフロチャートである。１０：光源、　　１１ニガラス板（被検透明板）１２ニ
スクリーン、　１３二カメラ（撮像手段）１４：画像処
理装置（画像処理手段）、２０：光掃引手段。第１図第３図第５図第８図（Ａ）第８図（Ｂ）第１０ｒＩ！Ｊ（Ａ）第９図第１０図（Ｂ）第１０図（Ｃ）第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検透明板上の水滴、曇り、傷等を検査・評価す
る装置であって、前記被検透明板の背面側に当該被検透明板と略平行に配置されたスクリーンと、前記被検透明板に
光を投射し前記スクリーンに当該被検透明板上の水滴、
曇り、傷等の投影像を生じさせる光源と、前記スクリー
ンに映し出された投影像を撮像する撮像手段と、該撮像
手段から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透明板表面の付着物等評価装置。
（２）被検透明板上の水滴、曇り、傷等を検査・評価す
る装置であって、前記被検透明板の背面側に当該被検透明板と略平行に配置されたスクリーンと、前記被検透明板に
スポット光又はスリット光を掃引し前記スクリーンにそ
の掃引光による当該被検透明板上の水滴、曇り、傷等の
投影像を生じさせる光掃引手段と、前記スクリーンに生
じた投影像を撮像する撮像手段と、該撮像手段からの画
像出力を前記光掃引手段による掃引速度と同期して画像
処理する画像処理手段とを有することを特徴とする透明
板表面の付着物等評価装置。