JPH0295205A

JPH0295205A - 内面画像入力装置

Info

Publication number: JPH0295205A
Application number: JP24885188A
Authority: JP
Inventors: Koichi Akiyama; 光一秋山; Hisayoshi Egawa; 柄川　尚慶
Original assignee: Okayama Prefectural Government
Current assignee: Okayama Prefectural Government
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-06

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、管内壁等の状態を検査するための内面画像入
力装置に関する。

更に詳しくは、直視できない円筒内壁面円周面を同時に
、精度良く捕らえることにより、製品の内面検査、内面
Ｉｌｍ等が容易に行なえるとともに、画像処理装置と組
み合せて、内面の形状測定、欠陥検査の自動化が可能と
なる画像入力装置を提供するものである。

〈従来の技術とその解決課題〉従来、加工１組立によって製造された部品や製品の外観
検査工程の多くは、多人数を要する目視に頼っており、
単純作業の疲れによるミスの排除、省力化１品質の均一
化などに対する要求から、自動化のニーズが高かった。

そのため、画像処理手法を用いた種々の検査システムが
製品化されているが、画像入力部は個々の対象によって
異なり、汎用性はほとんど期待できない。特に円筒内面
の観察を対象としたものは、通常のカメラで画像を入力
することができないため１画像処理技術の応用が困難で
あった。

また、円筒内面性状の検出手法として、これまでにも、
半導体レーザの元旦変化を検出する方法、プリズムによ
る側視法などの光学式、渦電流などを用いた電気式検出
法などがあるが、センサを回転させる必要があったり、
部分的な検査しかできなかったりして、実用的には問題
が多く、機構が複雑になりすぎて自動検査への適用も困
難であった。

〈課題を解決するための手段〉そこで、本発明では管等の内面への挿入部の構造を単純
にし、センサの可動部を無＜Ｌ、ｌ察対象にスコープを
挿入するだけで、全周が同時に観察でき、しかも、光学
的原理が明確で画像情報が定量的に精度よく扱えるよう
にすることにより、画像処理手法を応用した検査の自動
化を可能にしようとした。すなわち、本装置の構造上の
特徴は。

円筒状スコープ（１）の先端にはこのスコープ軸直角面
の円Ｘｉ！Ｈ２）とスコープ周囲の透視窓（３）とをそ
れぞれ設け、このスコープ（１）の基部には光ｍ　（５
）を、　このスコープ（１）外周には光源（５）からの
ライトガイド（６）を設けたことにある。

更に要すれば、スコープ軸直角面のスコープ（１）外方
にリング状の反射板（４）を設ける。

そして、　このスコープ（１）基部にはＣＣＤカメラ（
７）を取付けるのである。

〈作用〉本発明の画像入力装置は、　スコープ（１）の先端に円
錐ｆｉ（２）を用いることにより、従来のようにセンサ
部を回転することなく、全周面の像を同時にある角度だ
け、反射させて導くことができ、これにより、光学幾何
的作用原理に基いた画像が取り出せる。また、光ファイ
バ束からなるライ１−ガイド（６）でスコープ（１）の
先端まで光源（５）を４くことができ、管内壁等の内部
照明が可能となる。

本発明による画像入力方式の光学的幾何の作用原理の詳
細を第３図及び第４図に基いて説明する。

図において、任磨、頂角の円錐鏡（２）に、内径２Ｒの
管内壁（８）の円周面像（９）が円形状に写し出される
。この時、径方向にはＬが一定の倍率で示される。円周
方向にはその径方向の位置に応じて、Ｑが異なる倍率で
示される。そのため、円筒内壁面の形状は、円錐鏡中心
部に近づくほど縮小されてひずんだ写像となり、例えば
、真円は卵形に、また正方形は扇形に観察される。しか
し、図に示すように１円周方向寸法は、径方向寸法と単
純な関係にあり、写像から実際の形状を再現させること
が可能である。

〈実施例〉以下、実施例によって本発明の構成をより具体的に説明
する。

第１図は本発明の画像人力装置のスコープ部の一部破断
側面図、第２図は本発明による画像人力装置の側面図で
ある。

本発明の画像入力装置の構成を大別すると、スコープ（
１）、ライトガイド（６）及びＣＣＤカメラ（７）に分
けられる。　スコープ（１）の先端は第１図のようにな
っていて、透視窓（３）を通して、管内壁（８）円周面
像を円錐鏡（２）に写し、　この像をスコープ（１）に
よって、ＣＣＤカメラ（７）の受光面に導く構造である
。＊？Ｎ面は、光ファイバ束からなるライトガイド（６
）からの光で照明される。照明光の光源（５）には、例
えばハロゲンランプを用いる。

ライトガイド（６）の先端は、６１１１面の凹凸が小さ
い場合でも、陰影がついて画像が鮮明にうつし出される
角度、すなわち、観察面に対して１５〜３０°で照明で
きるような位置に設ける。また、照明角度が小さくなる
と、特に、管内壁が準鏡面のような場合の観察では、光
が全反射して前方へ抜けて背景も暗くなるので、視野壁
面が均一に照明されるように、スコープ（１）の先端へ
スコープ（１）の外方に向けてスコープ軸直角面方向へ
拡がるリング状の反射板（４）を設ける場合もある。

〈発明の効果〉本発明により、従来困難視されていた１円筒状を有する
管内壁等の欠陥・形状などの、検査のための画像入力が
簡単な機構により可能となり、画像処理等を応用した円
筒検査システムが、容易に構成できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像入力装置のスコープ部の一部破断
側面図、第２図は本発明による画像入力装置の側面図で
ある。第３図及び第４図は本発明による画像人力方式の
光学的原理図である。（１）スコープ　　　　　（２）円錐鏡（３）透視窓　
　　　　　（４）反射板（５）光源　　　　　　　（６
）ライトガイド（７）ＣＣＤカメラ　　　（８）管内壁
（９）円周画像

Claims

【特許請求の範囲】

１　円筒状スコープ（１）の先端には該スコープ軸直角
面の円錐鏡（２）とスコープ周囲の透視窓（３）とをそ
れぞれ設け、該スコープ（１）の基部には光源（５）を
、該スコープ（１）外周には光源（５）からのライトガ
イド（６）を設けてなることを特徴とする内面画像入力
装置。