JPH04204359A - 表面欠陥検査装置 - 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、自動車のボディー等の曲面形状を有する平滑
板の塗装表面等に存在する表面欠陥の位置を検出する表
面欠陥検査装置に関し、詳しくは被検査面に光を照射し
、この光の被検査面からの反射光が有する情報に基づい
て表面欠陥の有無を検査する装置に関するものである。

（従来の技術） 自動車等の車両の製造ラインにおいては、一般に、車体
の塗装は製造ライン中に設けた塗装ステーションにおい
て行なわれる。

このようなステーションにおいて、車体の塗装がなされ
た後この塗装によって生じた欠陥の検査は、従来から、
人間の目視検査によって行なわれていた。このような検
査では、検査者は塗膜面から微小な欠陥部を発見しなけ
ればならないため、検査者の神経的負担が大きくまた肉
体的にもきびしい作業が強いられることとなる。

塗装欠陥の検査におけるこのような事情に鑑みて、物体
の被検査面に光を照射し、その反射光をスクリーン上に
投影させ、その投影像の鮮映度から被検査面の表面欠陥
を自動的に検出するようにした表面検査装置か提案され
ている（たとえば、特開昭６２−２３３７１０号公報参
照）。

この表面検査装置を車体の塗装欠陥の検出に応用すれば
、上記した塗装欠陥の自動検出か可能になり、従来の目
視による検査作業から検査者を解放することができる。

ところで、上記の光照射による表面検査技術を車体塗装
の自動検査に応用する場合、第８図に示すように、塗膜
面１の鏡面反射性を利用し、この塗膜面１に光源２から
線状（あるいはスポット状）の光を照射して、塗膜面１
に次に述べるビデオカメラ３のカメラ視野Ｆよりも十分
に小さい光照射領域に作り、この光照射領域からの反射
光をビデオカメラ３により受光する装置か考えられる。

この装置では、ビデオカメラ３で作成される受光画像は
第９図のように、塗膜面１の光照射領域から反射した光
かカメラ視野Ｆ内に入り、カメラ視野Ｆ（第８図参照）
をカバーする全体として暗い受光画像５の中に、塗膜面
１の光照射領域が明るい線画像６となってとらえられる
。そして、この光照射領域中に塗装の欠陥部７（第８図
参照）かあった場合、この塗装の欠陥部７において光の
正反射方向か変化し、上記欠陥部７かなければ正常に反
射して上記カメラ視野Ｆに入るべきはずの光かカメラ視
野Ｆに入らなくなる。このため、上記の明るい線画像６
の中に黒く欠陥部７（第９図参照）が写ることになる。

したがって、この黒く写る欠陥部７を画像処理技術によ
り識別することによって欠陥部７を検出することができ
る。また、この装置によれば、塗膜面１を線状に狭く照
射するので、照射光量か少なく、光照射領域に入射する
光の欠陥部７における正反射方向が変化して、ビデオカ
メラ３に入る光量が欠陥部７とそうでない部分とて明瞭
に差ができ、微小な欠陥をも検出することができること
になる。

しかし、上記装置のように、狭い光照射によれば、カメ
ラ視野Ｆに対して光照射領域が小さすぎ、一方、ビデオ
カメラ３かとらえることができる欠陥部７は光照射領域
（すなわち、受光画像５中の線画像６）の内部か、近辺
でしがないので、常にカメラ視野Ｆの一部のみを使用し
た表面検査しかできず、検査能率に欠けるという問題が
あった。

また、被検査面が自動車等の車両の車体であるときには
、第８図の光源２ならびにビデオカメラ３を切ボット装
置（図示せず）で車体表面に沿って移動させながら検査
を行なうことになる。

しかし、この場合には、車体は多くの曲面からなるので
、これらの曲面部に検査箇所が移動すると、光源２によ
って車体表面にできている線状の照射形状が歪む。この
ため、ビデオカメラ３の受光画像５中の線画像６も第１
Ｇ図のように歪み、甚だしい場合にはカメラ視野Ｆがら
逸脱することになる。

このため、自動車等の車両の車体では、塗膜面１の正常
な検査か困難で、常にカメラ視野Ｆ内に線画像６が収ま
るようにするためには、ロボット装置の制御か複雑にな
るという問題かあった。

以上のような難点を解消するために、第１１図に示すよ
うに、塗膜面１を光源２′によってカメラ視野Ｆと同等
もしくはそれ以上の範囲て広く照射するようにし、この
広い光照射領域をビデオカメラ３によってとらえること
か考えられる。

しかし、このように広く塗膜面１を照射すると照射光量
が大幅に増加するので、欠陥部７ての光のハレーション
を生じてビデオカメラ３が微小な欠陥部７を明確にとら
えることができなくなる。

たとえば光源２′からの光Ｌｉ　＋　　Ｌ２は塗膜面１
で反射し、その反射光がビデオカメラ３の受光面に入る
が、光照射領域に欠陥部７がないとすると、受光面に入
る光量はどの部分でも同じであるから、受光画像は一面
明るい画像となっている。

これに対して、光照射領域に欠陥部７があると、この欠
陥部７で上記光照射領域に入射する光の正反射方向が変
化し、欠陥部７に対応する受光面部分の入射光量か減っ
て黒い点として受光画像中に写るはずである。

しかし、光源２′は、上記のように、広く塗膜面１を照
射しているので、光源２′の他の部分からの光Ｌ３．Ｌ
、が欠陥部７．７で反射して、光量か減少するはすの受
光面部分に入る。

したかつて、受光画像中の明るさか大きくは低下せず、
このため、欠陥部７．７か微小であったときには、欠陥
部７．７とそうでない部分との明るさに差が生じにくく
なり、画像処理しても欠陥部７，７を識別することか困
難となる。

このような問題を解決する装置としては第Ｘ図（ａ）　
、　（ｂ）に示すような光射出面１３ａに沿う所定の一
方向に大から小に光度ｍか漸時変化する（光度の大きさ
を線ｍの長さて表わす）光を射出し得る光照射手段１３
を用い、この光照射手段１３から射出され被検査面１１
によって反射された反射光を受光手段１４によって受光
し、次にこの受光された画像をビデオ信号に変換した後
このビデオ信号を微分し、この微分信号のレベルか所定
値以上であるときに表面欠陥であると認識するようにす
る技術が考えられる。

このような技術によれば、被検査面１１には射出面１３
ａの一つの方向に関して光度が変化する光照射手段１３
により光か照射されるので、被検査面１１に欠陥１２が
存在するときにはこの欠陥部分によって反射光の強さの
変化に乱れが生じ、これをビデオ信号発生手段から出力
するビデオ信号を微分した値から検出することにより、
簡単かつ正確に、表面欠陥の有無を判定することかでき
る。

（発明が解決しようとする課題） 上記技術によれば、被検査面１１の表面欠陥１２が凸部
である場合、第１図（ａ）および第２図（ａ）に示すよ
うにこの凸部の一方の側１２ａではその近傍に比べて照
度が大となり、他方の側１２ｂではその近傍に比べて照
度か小となるため、ビデオ信号のレベルはこの凸部の外
形部のみならずこの凸部内の領域で大きく変化する。表
面欠陥１２が凹部である場合にも第１図（ｂ）および第
２図（ｂ）に示すように同様の現象が生じる。したがっ
てこれらのビデオ信号を微分して絶対値をとると表面欠
陥１２の外形部具外に、その中間部分にもピークを生じ
誤検査の原因となったり表面欠陥の判定処理か複雑とな
る等の問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、被検査
面の表面欠陥に対応する微分ビデオ信号のレベルに基づ
いて表面欠陥の有無を判定する装置において、欠陥部の
外形部領域のみを正確に識別して欠陥検出の精度の向上
および欠陥判定処理の簡易化を図り得る表面欠陥検査装
置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の表面欠陥検査装置は、被検査面の表面欠陥に対
応する微分ビデオ信号のレベルか所定レベルの第１のし
きい値より大きく、この第１のしきい値より大きく設定
されてなる所定レベルの第２のしきい値より小さい所定
範囲に含まれているか否かを判別し、この判別結果に基
づいて表面欠陥の位置を検出することを特徴とすもので
ある。

すなわちこの装置は、光度か光射出面に沿う所定の一方
向に大から小に漸時変化する光を被検査面上に照射する
光照射手段と、上記被検査面の光照射領域からの反射光
を受光する受光面を有し、この受光面に受光された該光
照射領域からの受光画像をビデオ信号に変換するビデオ
信号変換手段と、このビデオ信号変換手段から８カされ
たビデオ信号を微分する信号微分手段と、この信号微分
手段から出力された微分ビデオ信号の信号レベルが、前
記被検査面の欠陥がない領域における撮像光度の変化レ
ベルより大きい第１のしきい値と、前記被検査面の欠陥
部における撮像光度の変化レベルより小さくこの第１の
しきい値より大きい第２のしきい値との間の範囲に含ま
れているか否かを判別する信号レベル判別手段と、この
信号レベル判別手段による判別結果に基づき上記被検査
面に存在する欠陥部の位置を検出する欠陥部位置検出手
段とを備えてなることを特徴とするものである。

なお、上記２つのしきい値のうち一方はビデオ信号のレ
ベル変化の極めて小さい部分を排除するためのものであ
り、他方はビデオ信号のレベル変化が極めて大きい部分
を排除するためのものであり、表面欠陥の両端部におけ
るレベル変化のみが、これら両しきい値開のレベル範囲
に含まれるように設定される。

また、上記ビデオ信号を微分した後絶対値をとって上記
判別を行なう場合には上記第１のしきい値によりレベル
変化の小さい部分が排除され、上記第２のしきい値によ
りレベル変化の極端に大きい部分か排除されることとな
る。

なお、上記「漸時変化」には段階的に変化するものも含
まれるものとする。

（作　　用） 上記構成によれば、ビデオ信号のレベル変化の大きさを
判別する際に２つのしきい値を設定し、一方のしきい値
によりレベル変化の小さい部分を、他方のしきい値によ
りレベル変化の極めて大きい部分をそれぞれ排除するよ
うにしている。表面欠陥があるとその外形部と表面欠陥
の中央領域のレベル変化が大きくなり、それ以外の部分
はレベル変化が小さ（上記一方のしきい値により排除さ
れる。また、表面欠陥の中央領域に生じるビデオ信号の
レベル変化は表面欠陥の外形部におけるレベル変化に比
べてかなり大きいものとなる。したがってこの表面欠陥
中央領域のレベル変化部分は第２のしきい値により排除
される。これにより両しきい値開の範囲に含まれる部分
は欠陥部の外形部におけるレベル変化部分のみであり、
微分ビデオ信号においてこのしきい値開に存在するピー
クを検出することにより表面欠陥の外形部を正確に識別
することができる。

（実　施　例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず、本発明の原理を、第１図（、ｌ）および第１図（
ｂ）により説明する。

第１図（ａ）は被検査面１１に凸状の欠陥部１２を有す
る場合を示し、第１図（ｂ）は被検査面１１に凹状の欠
陥部１２を有する場合を示す。

第１図（ａ）および第１図（ｂ）において、光照射手段
としての光源１３は、光の射出面１３ａから射出する光
の光度（線ｍの長さで表されている）がこの射出面の矢
印Ａ１で示す一つの方向に強から弱に変化する。そして
、上記光源１３は、射出面１３ａから射出される光によ
って被検査面１１の光照射領域Ｓを照射する。

上記したように、光源１３の光の射出面１３ａから射出
される光には、矢印Ａ１で示すように、この射出面１３
ａの一つの方向に関して光度変化か付けられている。こ
のため、被検査面１１には上記光度変化に対応した、上
記矢印Ａ１に対応する方向に、照度の変化を有する光照
射領域Ｓが生じる。そして、この光照射領域Ｓがそれに
含まれるカメラ視野Ｆを有するビデオ信号発生手段とし
てのビデオカメラ１４の上記カメラ視野Ｆにとらえられ
る。

よって、第２図（ａ）および第２図（ｂ）に示すように
、このような光照射領域Ｓの反射光をとらえるビデオカ
メラ１４の受光画像１５において、光源１３の光の射出
面１３ａから射出される光の光度が強から弱に変化する
矢印Ａ１て示す方向に対応して矢印Ａ２で示す方向に明
るさが強から弱に変化する。

このような状態において、被検査面１１に欠陥部′１２
が生じていると、この欠陥部１２で光源１３からの光の
正反射方向が変化する。この光の正反射方向の変化によ
り、ビデオカメラ１４の受光画像１５は、照度か矢印Ａ
２で示す方向に変化する状態で、上記欠陥部１２の明る
さの変化状態がほかの部分とは異なる。

そして上記欠陥部１２か、第１図（ａ）に示すように、
凸状のものである場合には、光源１３の上記射出面１３
ａの光度の大きい位置１６からの光か主として上記射出
面１３ａと対向する欠陥部１２の面１２ａに当たって正
反射方向が変化し、その一部がビデオカメラ１４に入射
する。しかし、射出面１３ａに関する上記欠陥部１２の
背後側の面１２ｂには、射出面１３ａの光度が比較的小
さい位置１７からの光しか入射せず、ビデオカメラ１４
には、欠陥部１２の上記背後側の面１２ｂからの反射光
は殆ど入射しない。

したがって、ビデオカメラ１４の受光画像１５は、第２
図（ａ）に示すように、欠陥部１２か凸状のものでは、
ビデオカメラ１４の受光画像１５の明るいとこから暗い
ところに向かう矢印Ａ２で示す方向で、欠陥部１２かは
じめに他の部分よりも明るくなり、二の明るい部分を過
ぎると他の部分よりも暗くなる。

上記欠陥部１２か凹状のものである場合には、光源１３
の上記射出面１３ａの光度の大きい位置１６からの光か
主として上記欠陥部１２の射出面１３ａと対向する側の
面１２ｃに当たって正反射方向か変化し、その一部がビ
デオカメラ１４に入射する。しかし、欠陥部１２の上記
面Ｌ２ｃと反対側の面ｊ２ｄには、上記射出面１３ａの
光度か比較的小さい位置からの光しか入射せず、ビデオ
カメラ１４には、欠陥部１２の上記反対側の面１２ｄか
らは光が殆ど入射しない。

したがって、ビデオカメラ１４の受光画像１５は、第２
図（ｂ）に示すように、欠陥部１２か凹状のものでは、
ビデオカメラ１４の受光画像１５の明るいところから暗
いところに向かう矢印Ａ２て示す方向で、欠陥部１２が
はじめに他の部分よりも暗くなり、この暗い部分を過ぎ
ると他の部分よりも明かるくなる。

ビデオカメラ１４はその上記受光画像１５の明るさの変
化に応じて変化するビデオ信号を出力する。

この後、ビデオカメラ１４から出力されたビデオ信号判
定部１８に入力される。この判定部１８に入力されたビ
デオ信号の、欠陥部１２の付近における一走査線上の信
号レベルは、この欠陥部１２か凸状である場合は第３図
（ａ）に示すように、一方この欠陥部１２が凹状である
場合は第３図（ｂ）に示すような形状をなす。

ビデオ信号はこの判定部１８において微分処理され、こ
の後絶対値かとられる。

したがって上記第３図（ａ）、’（ｂ）に示すような信
号レベルを有するビデオ信号はいずれも第４図に示すよ
うな３つのピークを有する信号に変換される。この３つ
のピークのうち、ピークＡおよびピークＣは欠陥部１２
の外形部分を表わすものであり、これに対してピークＢ
は欠陥部１２の領域中において信号レベルが大きく変化
する部分を示している。

表面欠陥の有無およびその位置の判定を行なう際に上記
ピークＡおよび上記ピークＣは有効な情報を提供するも
のであるが、ピークＢはこのような有効な情報をほとん
ど提供しないばかりか、表面欠陥位置の誤判定の原因と
なったり判定のための信号処理を複雑にする。

そこで本発明においては第４図に示すように、微分ビデ
オ信号に対して第１のしきい値および第２のしきい値を
設定し、この２つのしきい値の間のレベルのときのみ判
定部１８から検出信号を出力するようにして欠陥部１２
の外形部に和尚する信号のみ出力するようにしている。

すなわち、第１のしきい値によって欠陥部１２以外の部
分等がレベル変化小として排除され、第２のしきい値に
よって欠陥部１２の領域内におけるレベル変化か大とな
る部分かレベル変化過大として排除される。

本装置はこのようにして判定部１８から出力された検出
信号に基づいて表面欠陥の有無およびその位置を検出す
るようにしているので、判定精度の向上および信号処理
の簡易化を図ることかできる。

次に上述の原理を用いた実施例構成を第５図。

第６図および第７図を用いて説明する。

車体の塗装検査ステーション２０には、第５図に示すよ
うに、台座Ｂに乗ったロボット装置２１が装備される。

上記ロボット装置２１には、その先端アーム２２に上記
光源１３（第１図（ａ）および第１図（’ｂ）参照）に
対応する光照射手段２３と、上記ビデオカメラ１４（第
１図（ａ＞および第１図（ｂ）参照）に対応するＣＣＤ
カメラ２４とが支持金具２５を介して取り付けられる。

ロボット装置２１のこれら光照射手段２３とＣＣＤカメ
ラ２４とは、塗装検査ステーション２０に搬入された車
体２６の塗膜面２７（第１図（ａ）および第１図（ｂ）
の被検査面１１に相当）をトレースし、その際、光照射
手段２３によって照射された光か、車体２６の表面の塗
膜面２７て反射してＣＣＤカメラ２４に入射する。

また、このような光照射手段２３とＣＣＤカメラ２４に
よる塗装欠陥検査においては、ホストコンピュータ３１
によって与えられる指令によって、ロボットコントロー
ラ３２が駆動される。そして、それによるロボットコン
トローラ３２の信号がロボット装置２１に送られる。

上記ロボット装置２１は、内蔵されている図示しないア
クチユエータか作動し、これにより、ロボット装置２１
は光照射手段２３およびＣＣＤカメラ２４か車体２６の
表面をなぞるように、これら光照射手段２３およびＣＣ
Ｄカメラ２４を移動させるとともに、ＣＣＤカメラ２４
によって得られるビデオ信号を画像処理プロセッサ３３
に出力する。

上記画像処理プロセッサ３３ては、既に述へたように、
ビデオ信号を増幅した後に微分して絶対値をとり、その
微分信号が、予め設定した２つのしきい値の間の範囲と
なるビデオ信号の走査線とこの走査線上でのタイミング
の検出を行い、そのデータをホストコンピュータ３１に
伝送して解析させる。これにより、欠陥部１２の位置の
座標および欠陥部１２が凸状であるか凹状であるかを検
出する。

なお、微分ビデオ信号と上述した２つのしきい値との比
較はＣＣＤカメラ２４により受光された画像の全ての走
査線について行なわれる。第６図はその操作のシーケン
スを示すフローチャートである。すなわち、まず画面処
理プロセッサ３３に１画面の画像情報か取り込まれ（Ｓ
ｌ）、そのうち１走査線分のデータか横スキャンにより
取り出され（Ｓ２）、この取り出されたスキャンデータ
に微分処理（Ｓ３）および絶対値処理（Ｓ４）が施され
、次にこの微分データか第１のしきい値（Ｓ５）および
第２のしきい値（Ｓ６）と比較される。この微分データ
が第１のしきい値と第２のしきい値との間の値となるピ
ークを有しているときは、この部分について欠陥外形部
処理か施され（Ｓ７）で表面欠陥検出信号が出力される
。この欠陥外形部処理が終了したとき、および上記微分
データか２つのしきい値の間の位置外となるときは次の
微分データについて上記操作が繰り返し行なわれる（Ｓ
８）。走査線のすべての微分データについて上記操作か
終了すると後続する走査線について同様の操作が繰り返
し行なわれる（Ｓ９）。このようにして１画面の画像情
報全てについて、上記操作か終了するとＣＣＤカメラ２
４に受光された次の画面の画像情報について同様の操作
か行なわれる。

このような操作により得られた検出結果により、車体２
６の塗装面に存在する塗装の欠陥部１２の凹凸に応じた
補修が行なわれ、次に述べるように、欠陥部１２か凸状
であるときは、その突出部分は小さく削り取られ、上記
欠陥部１２か凹状であるときは、欠陥部１２を含んで比
較的広い範囲で塗膜か削り取られる。

この補修は、人手により行なうこともてきるか、上記ロ
ボット装置２１もしくはそれとは別に設けた図示しない
補修用のロボット装置により、自動的に行なわれる。

上記光照射手段２３は、第７図に示すように、ボックス
４１の内部に複数本の蛍光灯４２（特に蛍光灯４２に限
られるものではない）か装置されている。

これら蛍光灯４２の前面には、光フィルタ４３が設置さ
れ、さらにこの光フィルタ４３の全面を田うように拡散
スクリーン４４が取り付けられている。

上記光フィルタ４３は、蛍光灯４２から出る光の光度分
布を、上記拡散スクリーン４４か形成する光の射出面１
３ａの一方向に対して、−様に変化させるためのもので
、上記光の射出面１３ａ上にたとえば第７図に示すよう
に設定したｘｙ座標の同一のＸ座標値を有する点での光
の透過度は等しく、異なるｙ座標値を有する点での光の
透過度は異なるようになっている。これによって、第５
図に示す車体２６の表面の塗膜面２７に一方向に照度の
変化がある光照射領域Ｓ（第１図（ａ）および第１図（
ｂ）参照）が形成される。

一方、上記拡散スクリーン４４は、光フィルタ４３から
透過してくる光を拡散させ、蛍光灯４２を間隔をおいて
配置することにより照度の低い領域が塗膜面２７に生じ
ないようにするものである。

なお、光照射手段２３に付ける光度の変化（勾配）は、
第５図に点線で示すように、光照射手段］ントローラ３
４を設け、ポストコンピュータ３１がらの指令により、
各蛍光灯４２の印加電圧を、この光照射手段］ントロー
ラ３４により変えることによっても作り出すこともてき
る。この場合、上記光フィルタ４３は省略することがで
きる。

以上の塗装欠陥検査装置では、塗装検査ステーション２
０に塗装済の車体２６が搬入されるに伴い、塗装欠陥検
査作業が開始される。すなわち、ロボット装置２１かロ
ボットコントローラ３２に制御されて、光照射手段２３
とＣＣＤカメラ２４とを一体の関係を保って、かつ、車
体２６の表面にこれら光照射手段２３とＣＣＤカメラ２
４とか適切な距離を置く状態で車体２６の表面形状に沿
ってなそらせる。

このときに、光照射手段２３により、第１図（ａ）およ
び第１図（ｂ）において説明したように、カメラ視野Ｆ
をカバーするとともに光度分布か一方向に一様に変化す
る光か車体２６の塗膜面２７に照射される。

このため、塗膜面２７には、一つの方向に対して照度分
布が一様に変化する、第１図（ａ）および第１図（ｂ）
に示す光照射領域Ｓか形成される。また、この光照射領
域Ｓからの反射光か入射するＣＣＤカメラ２４では、上
記光照射手段２３の光度分布に対応して一方向に明るさ
が一様に変化する受光画像１５が作成されることになる
。

したがって、被検査面１１に欠陥部１２が生じていると
、その部分で光源１３からの光の正反射方向か変化し、
第１図（ａ）および第１図（ｂ）、第２図（ａ）および
第２図（ｂ）の原理説明で述べたように、たとえば上記
欠陥部１２が凸状のものである場合は、ビデオカメラ１
４の受光画像１５は、第２図（ａ）に示すように、ビデ
オカメラ１４の受光画像１５の明るいところから暗いと
ころに向かう矢印Ａ２て示す方向で、欠陥部１２がはじ
めに他の部分よりも明るくなり、この明るい部分を過ぎ
ると他の部分よりも暗くなる。

また、上記欠陥部１２が凹状のものである場合は、第２
図（ｂ）に示すように、ビデオカメラ１４の受光画像１
５の明るいところから暗いところに向かう矢印Ａ２で示
す方向で、欠陥部１２がはじめに他の部分よりも暗くな
り、この暗い部分を過ぎると他の部分よりも明るくなる
。

ビデオカメラ１４はその上記受光画像１５の明るさの変
化に応じて変化するビデオ信号を圧力する。

画像処理プロセッサ３３にこのビデオ信号か入力すると
、画像処理プロセッサ３３は欠陥部１２の存在によるＣ
ＣＤカメラ２４から出力するビデオ信号の微分信号が予
め設定した２つのしきい値の間のピークを有するビデオ
信号の走査線、この走査線上で微分信号が上記ピークと
なるタイミング、およびこのタイミング近傍での上記微
分信号の符号の変化を検出する。これにより、受光画像
１５内での欠陥部１２の位置および欠陥部１２の凹凸形
状を検出する。この検出データとロボット装置２１の先
端アーム２２の位置をメモリに記憶する。そして、欠陥
部１２の補修時には、このメモリの記憶内容を取り出し
、既に述べたようにして、欠陥部１２の補修が行なわれ
る。

上記から、被検査面１１を面的に照射しても、光のハレ
ーションをなくして、欠陥部１２を周囲とは明るさに差
かある明瞭な画像としてとらえることができる。

また、上記のようにこのビデオ信号の微分信号が予め設
定した２つのしきい値の間の値となるピークを有するビ
デオ信号の走査線、この走査線上で微分信号の上記ピー
クのタイミング、およびこのタイミング近傍での上記微
分信号の符号の変化を検出することにより、受光画像１
５内での欠陥部１２の位置および欠陥部１２の凹凸形状
を検出することができ、欠陥部１２か微小であっても、
確実に欠陥部１２としてとらえることかできる。

なお、上述した実施例ではビデオ信号を微分処理した後
その絶対値をとるようにしているが、正負の各々につい
て２つのしきい値を設定するようにすれば絶対値をとる
ことは必すしも必要でない。

なお、上述した画像処理による塗膜検査においては、検
知した欠陥を高速でその大きさによりグルーピングする
必要かある。従来、欠陥部が存在する画素数をカウント
することによりその面積を求める方法等が知られている
がこのような方法では処理スピードに限界がありグルー
ピング処理の高速化が図れない。

そこで上述した実施例装置においては、ＣＣＤカメラ２
４により撮像した画像を平均化処理によって縮約し、こ
の縮約画像において欠陥探知処理を行なうようにしてい
る。すなわち、このような縮約画像中で検出された欠陥
は平均化処理後も所定の大きさで残存していることとな
るから平均化処理に耐え得る大きさを有していることと
なる。したかって平均化幅を複数設けておき、各平均化
幅の縮約画像中で各々欠陥探知処理を行なうようにする
ことでリアルタイムで表面欠陥のグルーピングを行なう
ことを可能としている。

（発明の効果） 本発明の表面欠陥検査装置によれば、ビデオ信号を微分
した信号を予め定めた２つのしきい値と比較し、この信
号がこの２つのしきい値の間においてピークを有すると
きは表面欠陥ありと判断し′ている。このように２つの
しきい値によりビデオ信号のレベル変化が小さい部分お
よび極めて大きい部分を排除するようにしているので、
表面欠陥以外の部分のみならず表面欠陥内のレベル変化
の大きい部分を欠陥情報中から排除でき、これにより欠
陥誤検出のおそれをなくし、欠陥位置の検出処理を容易
なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および第１図（ｂ）はそれぞれ本発明にか
かる表面欠陥検査装置の原理説明図、第２図（ａ）およ
び第２図（ｂ）はそれぞれ被検査面に凸状および凹状の
欠陥かあるときのカメラの画像の説明図、 第３図（ａ）および第３図（ｂ）はそれぞれ被検査面に
凸状および凹状の欠陥かあるときのビデオ信号の信号レ
ベルを示すグラフ、 第４図は第３図（ａ）および第３図（ｂ）に示すビデオ
信号に微分処理および絶対値処理を施した後の信号波形
を示すグラフ、 第５図は本発明に係る表面欠陥検査装置を自動車の車体
の塗装欠陥検査装置に適用した実施例の説明図、 第６図は第５図に示す実施例装置における画像データの
処理操作を示すフローチャート、第７図は光照射手段の
分解斜視図、 第８図は従来の表面欠陥検査装置の説明図、第９図は第
８図の表面欠陥検査装置のカメラにより得られる画像の
説明図、 第１０図は被検査面が曲面のときにカメラにより得られ
る画像の説明図、 第１１図は第８図の装置とは異なる従来の表面欠陥検査
装置の説明図である。 １１・・・被検査面　　　　　１２・・・欠陥部１３・
・・光源　　　　　　　１４・・・ビデオカメラ１５・
・・受光画像　　　　　ＩＢ・・光度の大きい位置１７
・・・光度の小さい位置　１８・・判定部２１・・・ロ
ボット装置　　　２３・・・光照射手段２４・・・ＣＣ
Ｄカメラ　　　２５・・・支持金具２６・・・車体　　
　　　　　２７・・・塗膜面３１・・・ホストコンピュ
ータ ３２・・・ロボットコントローラ ３３・・・画像処理プロセッサ ４１・・・ボックス　　　　　４２・・・蛍光灯４３・
・・光フィルタ　　　　４４・・・拡散スクリーン第２
図（＾） 第２図（ｂ） 第３図１’？：り ネ ■ 第３図（ｂ） 目 第４図 第７図 第８図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光度が光射出面に沿って大から小に漸時変化する光を被
   検査面上に照射する光照射手段と、前記被検査面の光照
   射領域からの反射光を受光する受光面を有し、この受光
   面に受光された該光照射領域からの受光画像をビデオ信
   号に変換するビデオ信号変換手段と、 このビデオ信号変換手段から出力されたビデオ信号を微
   分する信号微分手段と、 この信号微分手段から出力された微分ビデオ信号の信号
   レベルが、前記被検査面の欠陥がない領域における撮像
   光度の変化レベルより大きい第１のしきい値と、前記被
   検査面の欠陥部における撮像光度の変化レベルより小さ
   くこの第１のしきい値より大きい第２のしきい値との間
   の範囲に含まれているか否かを判別する信号レベル判別
   手段と、この信号レベル判別手段による判別結果に基づ
   き前記被検査面に存在する欠陥部の位置を検出する欠陥
   部位置検出手段とを備えてなることを特徴とする表面欠
   陥検査装置。