JPH0572139A - Inspection of surface state through bright and dark illumination - Google Patents

Inspection of surface state through bright and dark illumination

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JPH0572139A
JPH0572139A JP3259824A JP25982491A JPH0572139A JP H0572139 A JPH0572139 A JP H0572139A JP 3259824 A JP3259824 A JP 3259824A JP 25982491 A JP25982491 A JP 25982491A JP H0572139 A JPH0572139 A JP H0572139A
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dark
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defect
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Abstract

PURPOSE:To properly inspect surface state, as for the surface state inspection method for inspecting the surface state by the comparison between the brightness/darkness data and the judgement value for detecting defect which are obtained from the detection of the reflection light supplied from the inspected surface. CONSTITUTION:The bright and dark light whose brightness gradually changes slong a prescribed direction is radiated onto an inspected surface and a light receiving image is formed by catching the reflection light supplied from the inspected surface. A determining rule for determining the setting tendency of the judgement value for detecting defect in correspondence with the gradient of the brightness and darkness and the magnitude of the defect is previously set, and the degree of fittiness of the judgement value for detecting defect is calculated on the basis of the determining rule and the magnitude of the defect which is calculated from the data and the gradient of brightness and darkness which is calculated from the brightnes and darkness data obtained through the scanning of the light receiving image, and the judgement value for detecting defect is varied according to the degee of fittingness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は表面状態検査方法、特
に光照射手段により被検査面に光を照射し、その被検査
面からの反射光を撮像手段で捕らえて受光画像を作成し
て、該受光画像中の明度差に基づいて被検査面の表面状
態を検査する表面状態検査方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting a surface condition, and in particular to irradiating a surface to be inspected with light by means of a light irradiator, and capturing light reflected from the surface to be inspected by an image pickup means to create a light receiving image, The present invention relates to a surface state inspection method for inspecting the surface state of a surface to be inspected based on the brightness difference in the received light image.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車ボディの塗装面などの表面状態を
検査する技術として、例えば特開昭62−233710
号公報には、検査対象物の被検査面に光を照射して、そ
の反射光をスクリーン状に投影させ、その投影像の鮮映
度から被検査面の表面状態を自動的に検出する技術が開
示されている。
2. Description of the Related Art As a technique for inspecting the surface condition of the painted surface of an automobile body, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-233710.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-242242 discloses a technique for irradiating light on a surface to be inspected of an inspection object, projecting the reflected light on a screen, and automatically detecting the surface state of the surface to be inspected from the sharpness of the projected image. Is disclosed.

【0003】ところで、上記のように被検査面に光を照
射し、その反射光を捕らえて画像処理を行うことにより
表面欠陥を検出する技術の一例として、表面欠陥の検出
に適した所定の勾配で光度が次第に変化する明暗光を被
検査面に照射し、被検査面から反射される反射光をCC
Dカメラなどの撮像手段で捕らえて受光画像を作成する
と共に、この受光画像の水平走査によって出力される受
光量の明度変化に基づいて表面欠陥を検出することが考
えられている。その場合には、例えば上記撮像手段から
出力される受光量に対応するビデオ信号の所定ピッチあ
たりの変化量が、所定の欠陥検知用の判定値を超えるよ
うな値を示すか否かの判定が行われて、上記信号の変化
量が上記判定値を超えるような変化を示すときに表面欠
陥であると判定されることになる。
By the way, as an example of a technique for detecting a surface defect by irradiating the surface to be inspected with light, capturing the reflected light and performing image processing as described above, a predetermined gradient suitable for the detection of the surface defect. Illuminates the surface to be inspected with bright and dark light whose intensity changes gradually, and the reflected light reflected from the surface to be inspected is CC
It is considered that a light receiving image is created by being captured by an image pickup means such as a D camera, and that a surface defect is detected based on a change in lightness of a light receiving amount output by horizontal scanning of the light receiving image. In that case, for example, it is determined whether or not the change amount per predetermined pitch of the video signal corresponding to the received light amount output from the image pickup unit has a value that exceeds a predetermined defect detection determination value. When it is performed and the change amount of the signal shows a change exceeding the determination value, it is determined to be a surface defect.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように撮像手段から出力されるビデオ信号に基づいて表
面欠陥の判定を行うにあたっては、欠陥検出用の判定値
をどのように設定するかが問題となる。つまり、被検査
面に一定勾配の明暗光を照射したとしても、撮像手段に
は正規の反射光以外に外乱光も入射されることになるの
で、撮像手段の受光画像における明暗勾配は、被検査面
に実際に照射される明暗光の変化を正確に反映するとは
限らない。その場合に、被検査面における欠陥部の大き
さが一定であったとしても、図23に示すようにビデオ
信号の信号レベルで見た明暗勾配A,B,Cが大きいほ
ど、例えば欠陥部を示すビデオ信号の高低差AH,BH
Hも大きくなる傾向がある。
However, when determining a surface defect based on the video signal output from the image pickup means as described above, the problem is how to set the determination value for defect detection. Becomes That is, even if the surface to be inspected is illuminated with a constant gradient of light and dark light, ambient light is incident on the image pickup means in addition to the regular reflected light. It does not always accurately reflect the change in the bright and dark light that is actually applied to the surface. In that case, even if the size of the defective portion on the surface to be inspected is constant, as the brightness gradients A, B, and C seen at the signal level of the video signal are larger as shown in FIG. Height difference of the video signals shown A H , B H ,
C H also tends to increase.

【0005】したがって、勾配の大きい明暗勾配Cに対
応させて欠陥検出用判定値を大きめに設定すると、勾配
が小さい明暗勾配Aのときには高低差AHも小さいこと
から欠陥を見逃すおそれがあり、信頼性の点で問題があ
る。これに対処すべく欠陥検出用判定値を小さく設定し
て検出感度を高めようとすると、明暗勾配が大きいとき
には品質に支障のない程度の微小な凹凸部分についても
ビデオ信号の高低差が拡大されることから、この高低差
が欠陥検出用判定値よりも大きい場合には欠陥と判定さ
れることになって、判定精度の点で問題が生じることに
なる。
Therefore, if the defect detection judgment value is set to a large value in correspondence with the bright / dark gradient C having a large gradient, the difference in height A H is small when the bright / dark gradient A has a small gradient, and therefore the defect may be overlooked. There is a problem in terms of sex. If the determination value for defect detection is set small in order to cope with this and the detection sensitivity is increased, the height difference of the video signal is enlarged even for a minute uneven portion that does not affect the quality when the brightness gradient is large. Therefore, if the height difference is larger than the defect detection determination value, it is determined as a defect, which causes a problem in determination accuracy.

【0006】特に、反射光の強度が一定しない湾曲部分
においては上記の問題が顕著となる。
In particular, the above-mentioned problem becomes remarkable in a curved portion where the intensity of reflected light is not constant.

【0007】この発明は被検査面からの反射光を検出し
た明暗データと欠陥検出用判定値との比較によって表面
状態を検査する表面状態検査方法における上記の問題に
対処するもので、表面状態を適切に検査し得るようにす
ることを目的とする。
The present invention addresses the above-mentioned problems in the surface state inspection method for inspecting the surface state by comparing the light and dark data obtained by detecting the reflected light from the surface to be inspected and the judgment value for defect detection. The purpose is to be able to properly inspect.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
1の発明(以下、第1発明という)に係る明暗照明によ
る表面状態検査方法は、所定方向に沿って明度が徐々に
変化する明暗光を被検査面に照射し、その被検査面から
の反射光を捕らえて受光画像を作成すると共に、この受
光画像を明暗変化の方向に走査し、検出された明暗デー
タと所定の欠陥検出用判定値とを比較することにより被
検査面における表面状態を検査する表面状態検査方法に
おいて、上記受光画像の走査によって得られた明暗デー
タに応じて上記欠陥検出用判定値を変化させることを特
徴とする。
That is, the surface condition inspection method using bright and dark illumination according to the invention of claim 1 of the present application (hereinafter referred to as the first invention) is a bright and dark light whose brightness gradually changes along a predetermined direction. Is irradiated to the surface to be inspected, the reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light-receiving image, and this light-receiving image is scanned in the direction of light-dark change, and the detected light-dark data and predetermined defect detection judgment In a surface state inspection method for inspecting a surface state on a surface to be inspected by comparing the value with a value, the defect detection determination value is changed according to light and dark data obtained by scanning the light-receiving image. ..

【0009】そして、本願の請求項2の発明(以下、第
2発明という)に係る明暗照明による表面状態検査方法
は、所定方向に沿って明度が徐々に変化する明暗光を被
検査面に照射し、その被検査面からの反射光を捕らえて
受光画像を作成すると共に、この受光画像を明暗変化の
方向に走査し、検出された明暗データと所定の欠陥検出
用判定値とを比較することにより被検査面における表面
状態を検査する表面状態検査方法において、上記受光画
像の走査によって得られた明暗データから算出した明暗
勾配と、該データから算出した欠陥の大きさとに応じて
上記欠陥検出用判定値を変化させることを特徴とする。
The surface condition inspection method using bright and dark illumination according to the second aspect of the present invention (hereinafter referred to as the second invention) irradiates the surface to be inspected with bright and dark light whose brightness gradually changes along a predetermined direction. Then, the reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light-receiving image, the light-receiving image is scanned in the direction of light-dark change, and the detected light-dark data is compared with a predetermined judgment value for defect detection. In the surface state inspection method for inspecting the surface state on the surface to be inspected, for the defect detection according to the light-dark gradient calculated from the light-dark data obtained by scanning the light-receiving image and the size of the defect calculated from the data. The feature is that the judgment value is changed.

【0010】また、本願の請求項3の発明(以下、第3
発明という)に係る明暗照明による表面状態検査方法
は、所定方向に沿って明度が徐々に変化する明暗光を被
検査面に照射し、その被検査面からの反射光を捕らえて
受光画像を作成すると共に、この受光画像を明暗変化の
方向に走査し、検出された明暗データと所定の欠陥検出
用判定値とを比較することにより被検査面における表面
状態を検査する表面状態検査方法において、上記明暗デ
ータに対する欠陥検出用判定値の設定傾向が決められた
決定規則を予め設定しておき、上記受光画像の走査によ
って得られた明暗データと上記決定規則とに基づいて欠
陥検出用判定値の適合度合を算出して、この適合度合に
応じて上記欠陥検出用判定値を変化させることを特徴と
する。
The invention of claim 3 of the present application (hereinafter, referred to as the third
According to the invention), a surface state inspection method using bright and dark illumination irradiates a surface to be inspected with light and dark light whose brightness gradually changes along a predetermined direction, and captures reflected light from the surface to be inspected to create a light-receiving image. At the same time, the light-receiving image is scanned in the direction of light-dark change, and the surface state inspection method for inspecting the surface state of the surface to be inspected by comparing the detected light-darkness data with a predetermined defect detection determination value, Setting a decision rule in which the tendency of setting the judgment value for defect detection with respect to the light and dark data is set in advance, and adapting the judgment value for defect detection based on the light and dark data obtained by scanning the light-receiving image and the above decision rule It is characterized in that the degree is calculated and the defect detection determination value is changed according to the degree of conformity.

【0011】さらに、本願の請求項4の発明(以下、第
4発明という)に係る明暗照明による表面状態検査方法
は、所定方向に沿って明度が徐々に変化する明暗光を被
検査面に照射し、その被検査面からの反射光を捕らえて
受光画像を作成すると共に、この受光画像を明暗変化の
方向に走査し、検出された明暗データと所定の欠陥検出
用判定値とを比較することにより被検査面における表面
状態を検査する表面状態検査方法において、明暗勾配と
欠陥の大きさとに対応して欠陥検出用判定値の設定傾向
が決められた決定規則を予め設定しておき、上記受光画
像の走査によって得られた明暗データから算出した明暗
勾配と該データから算出した欠陥の大きさと上記決定規
則とに基づいて欠陥検出用判定値の適合度合を算出し
て、この適合度合に応じて上記欠陥検出用判定値を変化
させることを特徴とする。
Further, according to the invention of claim 4 of the present application (hereinafter referred to as the fourth invention), the surface condition inspection method by the light and dark illumination irradiates the surface to be inspected with light and dark light whose brightness gradually changes along a predetermined direction. Then, the reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light-receiving image, the light-receiving image is scanned in the direction of light-dark change, and the detected light-dark data is compared with a predetermined judgment value for defect detection. In the surface condition inspection method for inspecting the surface condition on the surface to be inspected by the above, a decision rule in which the tendency of setting the determination value for defect detection is determined corresponding to the brightness gradient and the size of the defect is set in advance, The degree of conformity of the defect detection determination value is calculated based on the lightness / darkness gradient calculated from the lightness / darkness data obtained by scanning the image, the size of the defect calculated from the data, and the determination rule, and Flip and wherein the changing the defect detection determination value.

【0012】そして、本願の請求項5の発明(以下、第
5発明という)に係る明暗照明による表面状態検査方法
は、所定方向に沿って明度が繰り返して変化する明暗光
を被検査面に照射し、その被検査面からの反射光を捕ら
えて受光画像を作成すると共に、この受光画像を明暗変
化の方向に走査し、検出された明暗データと所定の欠陥
検出用判定値とを比較することにより被検査面における
表面状態を検査する表面状態検査方法において、上記受
光画像の走査によって得られた明暗データに応じて上記
欠陥検出用判定値を変化させることを特徴とする。
According to the invention of claim 5 of the present application (hereinafter referred to as the fifth invention), the surface condition inspection method using the light and dark illumination irradiates the surface to be inspected with light and dark light whose brightness repeatedly changes along a predetermined direction. Then, the reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light-receiving image, the light-receiving image is scanned in the direction of light-dark change, and the detected light-dark data is compared with a predetermined judgment value for defect detection. In the surface condition inspection method for inspecting the surface condition on the surface to be inspected, the defect detection determination value is changed according to the light and dark data obtained by scanning the light-receiving image.

【0013】[0013]

【作用】まず、第1発明によれば、例えば明暗勾配によ
って欠陥検出用判定値が変更されることになるので、明
暗勾配が変化しても表面検査が精度良く行われることに
なる。
According to the first aspect of the invention, the defect detection determination value is changed by, for example, the brightness gradient, so that the surface inspection can be performed accurately even if the brightness gradient changes.

【0014】そして、第2発明によれば、明暗勾配及び
欠陥の大きさによって欠陥検出用判定値が変更されるこ
とになるので、被検査面の湾曲などに起因する外乱に影
響されることなく表面検査が精度良く行われることにな
る。
According to the second aspect of the invention, since the defect detection determination value is changed depending on the brightness / darkness gradient and the size of the defect, it is not affected by the disturbance caused by the curvature of the surface to be inspected. The surface inspection will be performed with high accuracy.

【0015】また、第3,第4発明によれば、明暗勾配
などに対する欠陥検出用判定値の設定傾向を示す簡単な
決定規則を記憶させておくだけでよいからメモリ容量が
節約されると共に、直線等で代表された回帰式を用いて
欠陥検出用判定値の近似計算を行う場合に比べて、該判
定値をより高精度に設定することが可能となる。
Further, according to the third and fourth aspects of the present invention, since it is sufficient to store a simple decision rule indicating the tendency of setting the defect detection judgment value with respect to the brightness gradient, the memory capacity is saved, and at the same time, It is possible to set the determination value with higher accuracy than in the case where the approximation calculation of the determination value for defect detection is performed using a regression equation represented by a straight line or the like.

【0016】さらに、第5発明によれば、明暗光の勾配
が変化したとしても適切な欠陥検出用判定値が設定され
ることになり、検出精度が向上することになる。
Further, according to the fifth aspect, even if the gradient of the bright and dark light changes, an appropriate defect detection determination value is set, and the detection accuracy is improved.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】まず、本発明に係る表面状態検査方法によ
り自動車の車体塗装面を検査するように構成された表面
状態検査装置について説明すると、図1に示すように、
塗装検査ステーションSに搬送された車体1の近傍に
は、該車体1の塗膜面1aを検査して塗装欠陥の有無を
検出する表面状態検査装置2が配置されており、この検
査装置2は、台座3に載置されたロボット装置4を有
し、該ロボット装置4の先端アーム4aに光源5と、C
CDカメラ6とが支持金具7を介して取り付けられ、こ
れらの光源5とCCDカメラ6とが、塗装ステーション
Sに搬入された車体1の表面、すなわち該車体1の塗膜
面1aをトレースし、その際、上記光源5により照射さ
れた光が車体1の塗膜面1aで反射されてCCDカメラ
6に受光されるようになっている。
First, a surface condition inspection apparatus configured to inspect a vehicle body painted surface by the surface condition inspection method according to the present invention will be described. As shown in FIG.
In the vicinity of the vehicle body 1 conveyed to the coating inspection station S, a surface state inspection device 2 for inspecting the coating surface 1a of the vehicle body 1 to detect the presence or absence of coating defects is arranged. , A robot apparatus 4 mounted on the pedestal 3, and a light source 5 and a C
A CD camera 6 is attached via a support fitting 7, and these light source 5 and CCD camera 6 trace the surface of the vehicle body 1 carried into the coating station S, that is, the coating surface 1a of the vehicle body 1, At this time, the light emitted from the light source 5 is reflected by the coating film surface 1a of the vehicle body 1 and received by the CCD camera 6.

【0019】また、上記のような光源5とCCDカメラ
6とによる塗装欠陥検査においては、ホストコンピュー
タ8によって与えられる指令によりロボットコントロー
ラ9で制御され、このロボットコントローラ9の信号が
ロボット装置4に送られて、該ロボット装置4に内蔵さ
れた所定のアクチュエータ(図示せず)が駆動され、こ
れにより、ロボット装置4は光源5およびCCDカメラ
6が車体1の塗膜面1aをなぞるようにそれらを移動さ
せると共に、上記CCDカメラ6により得られる受光画
像を画像処理プロセッサ10に送る。そして、この画像
処理プロセッサ10は、CCDカメラ6からのビデオ信
号を増幅した後、該信号が示す受光画像の明るさのレベ
ル差を識別することにより画像処理を行い、その明暗デ
ータをホストコンピュータ8に伝送して解析させ、これ
により、車体1の塗膜面1a上の塗装欠陥の有無ならび
に欠陥箇所の座標および塗装欠陥の形状、その大小を検
出するように構成されている。
In the coating defect inspection by the light source 5 and the CCD camera 6 as described above, the robot controller 9 is controlled by a command given by the host computer 8, and the signal of the robot controller 9 is sent to the robot apparatus 4. Then, a predetermined actuator (not shown) built in the robot apparatus 4 is driven, whereby the robot apparatus 4 drives the light source 5 and the CCD camera 6 so that they trace the coating surface 1a of the vehicle body 1. While moving, the received light image obtained by the CCD camera 6 is sent to the image processor 10. Then, the image processor 10 amplifies the video signal from the CCD camera 6 and then performs image processing by identifying the level difference of the brightness of the received light image indicated by the signal, and the brightness data is processed by the host computer 8 It is configured to detect the presence or absence of a coating defect on the coating film surface 1a of the vehicle body 1, the coordinates of the defective portion, the shape of the coating defect, and the size thereof.

【0020】次に、上記光源5の構成について説明する
と、この光源5は、図2に示すように、一側面が開放さ
れたボックス11内に設けられた複数の蛍光灯(特に蛍
光灯に限定されるものではない)12…12と、これら
の蛍光灯12の前面に設けられてボックス11の一側面
を閉塞する光フィルタ13及び拡散スクリーン14とで
構成されている。そして、上記光フィルタ13は、各蛍
光灯12により照射される光を、例えば明度が暗から明
へ次第に変化する明暗光に変換し得るように、透過場所
によって光の透過率が異なるように構成されている。す
なわち、本実施例においては、図2に示す互いに直交す
るx,y方向のうちx方向についてのみ透過率が小から
大に繰り返し変化するように構成されており、この光フ
ィルタ13により、図3に示すように、上記x方向に沿
って所定の明暗勾配で明度が変化する明暗光が形成さ
れ、この明暗光が上記車体1の塗膜面1aに照射される
ようになっている。
Next, the structure of the light source 5 will be described. As shown in FIG. 2, the light source 5 has a plurality of fluorescent lamps (particularly limited to fluorescent lamps) provided in a box 11 having one side open. 12), an optical filter 13 provided on the front surface of the fluorescent lamp 12 and closing one side surface of the box 11, and a diffusion screen 14. Then, the optical filter 13 is configured such that the light transmittance of each fluorescent lamp 12 is different depending on the transmitting place so that the light emitted from each fluorescent lamp 12 can be converted into, for example, bright and dark light whose brightness gradually changes from dark to bright. Has been done. That is, in this embodiment, the transmittance is repeatedly changed from small to large only in the x direction of the x and y directions orthogonal to each other shown in FIG. As shown in FIG. 5, bright and dark light whose brightness changes with a predetermined light and dark gradient is formed along the x direction, and this bright and dark light is applied to the coating surface 1a of the vehicle body 1.

【0021】また、上記拡散スクリーン14は、光フィ
ルタ13を透過した光を拡散させて車体1の塗膜面1a
にムラなく明暗光を照射するためのものである。
The diffusing screen 14 diffuses the light transmitted through the optical filter 13 to diffuse the light through the coating surface 1a of the vehicle body 1.
It is for evenly irradiating bright and dark light.

【0022】以上のように構成された表面状態検査装置
2では、塗装ステーションSに塗装済みの車体1が搬入
されるのに伴い欠陥検査作業が開始されることになる。
すなわち、上記ロボット装置4が、ロボットコントロー
ラ9で制御されて、光源5とCCDカメラ6とを一定の
間隔で保った状態で、かつ両者を塗膜面1aに対して適
切な距離を確保した状態で該塗膜面1aに沿って移動さ
せる。そして、そのときに上記光源5により、図4に示
すように、CCDカメラ6の視野Fをカバーする比較的
広い塗膜面1aに対してx方向に暗から明へ明度が次第
に変化する明暗光5aが照射される。このため、塗膜面
1aには暗から明へ明度が次第に変化する光照射領域が
形成される。そして、図5に示すように、上記光照射領
域からの反射光を受光するCCDカメラ6の受光画像1
5においては、上記明暗光5aの暗から明への変化方向
xに対応して矢印Xで示す方向に、明度が暗から明に次
第に変化することになる。なお、図5において、線の密
度が粗であるほど明度が大きく、また線の密度が密であ
るほど明度が小さいことを示している。
In the surface condition inspection device 2 configured as described above, the defect inspection work is started as the painted vehicle body 1 is carried into the coating station S.
That is, the robot device 4 is controlled by the robot controller 9 so that the light source 5 and the CCD camera 6 are kept at a constant interval, and both are kept at an appropriate distance from the coating film surface 1a. Then, it is moved along the coating film surface 1a. Then, at that time, as shown in FIG. 4, with the light source 5, bright and dark light whose brightness gradually changes from dark to bright in the x direction with respect to a relatively wide coating surface 1a covering the field of view F of the CCD camera 6. 5a is irradiated. Therefore, a light irradiation region in which the brightness gradually changes from dark to bright is formed on the coating film surface 1a. Then, as shown in FIG. 5, a light-receiving image 1 of the CCD camera 6 that receives the reflected light from the light irradiation region.
In 5, the lightness gradually changes from dark to light in the direction indicated by arrow X corresponding to the direction x of change of the dark-light 5a from dark to light. Note that FIG. 5 shows that the lighter the line density, the higher the lightness, and the denser the line, the lighter the lightness.

【0023】したがって、車体1の塗膜面1aの光照射
領域に例えば図4に示すように凸欠陥zがあると、上記
受光画像15中の対応する位置に周辺とは明度が異なる
凸欠陥部Zが生成されることになる。
Therefore, if the light irradiation area on the coating surface 1a of the vehicle body 1 has a convex defect z as shown in FIG. 4, for example, a convex defect portion having a lightness different from that of the surroundings at the corresponding position in the received light image 15 is obtained. Z will be generated.

【0024】そして、CCDカメラ6は、上記受光画像
15をX方向に沿った走査線ごとにY方向に順次走査
し、その明るさの変化に応じて変化するビデオ信号を画
像処理プロセッサ10に出力する。画像処理プロセッサ
10は、入力したビデオ信号を増幅した後、所定の画像
処理を行って明暗データに変換してホストコンピュータ
8に出力する。そして、ホストコンピュータ8は画像処
理プロセッサ10から取り込んだ明暗データの変化に基
づいて塗装欠陥の位置の座標、形状および大きさを検出
し、これをメモリに記憶する。そして、塗装欠陥の補修
時には、上記メモリ内の記憶内容を取り出し、その欠陥
の種類に応じた所定の補修動作が実行されることにな
る。
Then, the CCD camera 6 sequentially scans the received light image 15 in the Y direction for each scanning line along the X direction, and outputs a video signal which changes according to the change in the brightness to the image processor 10. To do. The image processor 10 amplifies the input video signal, then performs predetermined image processing to convert it into bright and dark data, and outputs it to the host computer 8. Then, the host computer 8 detects the coordinates, shape and size of the position of the coating defect based on the change of the light and dark data fetched from the image processor 10 and stores it in the memory. Then, when repairing a coating defect, the stored contents in the memory are taken out, and a predetermined repair operation according to the type of the defect is executed.

【0025】次に、本発明の特徴部分である表面欠陥検
出処理を説明すると、この表面欠陥検出処理は、具体的
には図6のフローチャートに従って次のように行われ
る。
Next, the surface defect detection processing which is a characteristic part of the present invention will be described. Specifically, this surface defect detection processing is performed as follows according to the flowchart of FIG.

【0026】まず、ホストコンピュータ8はステップS
1で欠陥検出用の最小判定値を設定する。なお、欠陥検
出用の判定値としては、例えば図7の破線で示すよう
に、明暗データの上限を示す欠陥検出上限レベルUL
と、該データの下限を示す欠陥検出下限レベルDLとが
設定されることになる。
First, the host computer 8 performs step S.
At 1, the minimum judgment value for defect detection is set. As the determination value for defect detection, for example, as indicated by the broken line in FIG. 7, the defect detection upper limit level UL indicating the upper limit of the light and dark data is displayed.
Then, the defect detection lower limit level DL indicating the lower limit of the data is set.

【0027】次いで、ホストコンピュータ8は、ステッ
プS2,S3で明暗データの検出区間Dを設定した後、
その検出区間Dに応じた明暗データを図5の受光画像1
5におけるX方向に沿って読み込む。そして、ステップ
S4で読み込んだ明暗データを遅延させると共に、ステ
ップS5で欠陥検出用判定値と明暗データとの比較によ
って欠陥を検知する。つまり、ホストコンピュータ8は
画像処理プロセッサ10を介してCCDカメラ6から取
り込んだ1検出区間あたりの明暗データの信号レベルL
が、欠陥検出上限レベルULよりも大きいか、欠陥検出
下限レベルDLよりも小さいと認識したときに欠陥であ
ると仮に判定し、続いてステップS6で明暗データが2
区間分遅延されているか否かを判定して、NOと判定し
たときにはステップS3に戻って次の検出区間Dの明暗
データを読み込み、ステップS4で明暗データを遅延さ
せると共に、ステップS5で上記最小判定値を用いて欠
陥が否かを判定する。つまり、最初の欠陥検知時におい
ては誤判定を防止するために外乱であるとみなすように
なっているのである。
Next, the host computer 8 sets the detection section D of the light and dark data in steps S2 and S3, and then
Brightness data corresponding to the detection section D is used as the light-receiving image 1 in FIG.
Read along the X direction in 5. Then, the brightness data read in step S4 is delayed, and in step S5, the defect is detected by comparing the defect detection determination value with the brightness data. That is, the host computer 8 receives the signal level L of the bright and dark data per detection section taken from the CCD camera 6 via the image processor 10.
Is tentatively determined to be a defect when it is recognized as being higher than the defect detection upper limit level UL or smaller than the defect detection lower limit level DL, and subsequently, in step S6, the brightness data is 2
It is determined whether or not there is a delay for the section, and if NO is determined, the process returns to step S3 to read the light / dark data of the next detection section D, the light / dark data is delayed in step S4, and the minimum judgment is made in step S5. The value is used to determine whether there is a defect. That is, at the time of the first defect detection, it is regarded as a disturbance in order to prevent erroneous determination.

【0028】なお、スタート直後の欠陥検出用判定値と
しては上記ステップS1において設定された最小判定値
が用いられることになる。
As the defect detection determination value immediately after the start, the minimum determination value set in step S1 is used.

【0029】一方、ホストコンピュータ8は上記ステッ
プS6において明暗データが2区間分遅延していると判
定したときには、ステップS7を実行して明暗勾配を算
出する。この明暗勾配は、具体的には検出区間の長さに
対する信号レベルLの変化量として求められる。つま
り、図7に示すように、1検出区間Dに対して信号レベ
ルLがδLだけ変化したときの勾配角をαと定義する
と、明暗勾配を示すtanαは、次の関係式、 tanα=δL/D … に基づいて算出されることになる。
On the other hand, when the host computer 8 determines in step S6 that the brightness data is delayed by two sections, it executes step S7 to calculate the brightness gradient. Specifically, the light / dark gradient is obtained as the amount of change in the signal level L with respect to the length of the detection section. That is, as shown in FIG. 7, when the gradient angle when the signal level L changes by δL with respect to one detection section D is defined as α, tanα indicating the light-dark gradient is expressed by the following relational expression: tanα = δL / It will be calculated based on D ...

【0030】したがって、明暗データが2区間分遅延し
ているときには、明暗勾配は、次式、 tanα=δL´/2D … で求められる。なお、上記式におけるδL´は2区間
分における信号レベルLの変化量を示している。
Therefore, when the light / dark data is delayed by two sections, the light / dark gradient is calculated by the following equation: tan α = δL '/ 2D. It should be noted that δL ′ in the above equation represents the amount of change in the signal level L in the two sections.

【0031】次に、ホストコンピュータ8はステップS
8で欠陥検出用最適判定値を決定するのであるが、この
実施例においてはファジー推論によって上記最適判定値
を決定するようになっている。
Next, the host computer 8 makes a step S.
The optimum determination value for defect detection is determined in step 8. In this embodiment, the optimum determination value is determined by fuzzy inference.

【0032】つまり、ホストコンピュータ8のメモリに
は、図8に示すように、ビデオ信号が示す欠陥の立ち上
り高さFH、欠陥の立ち下がり高さDH、欠陥の高低差
PH、欠陥の変化幅W及び明暗勾配の勾配角αに応じて
予め設定された欠陥検出用上限レベルUL及び欠陥検出
用下限レベルDLの設定傾向を示す複数の決定規則が記
憶されている。
That is, in the memory of the host computer 8, as shown in FIG. 8, the rising height FH of the defect indicated by the video signal, the falling height DH of the defect, the height difference PH of the defect, and the change width W of the defect. And a plurality of determination rules indicating the setting tendency of the defect detection upper limit level UL and the defect detection lower limit level DL that are preset according to the gradient angle α of the light-dark gradient.

【0033】上記決定規則を構成する前件部の一つであ
る欠陥の立ち上り高さFHについては、図9(a)に示
すよう、3つの三角形状のメンバーシップ関数が設定さ
れている。つまり、立ち上り高さFHが小さいときには
左側の関数SMが、普通のときには中央の関数MMが、
少し大きいときには右側の関数MLがそれぞれ選択され
るようになっている。
Regarding the rising height FH of the defect, which is one of the antecedents constituting the above decision rule, three triangular membership functions are set as shown in FIG. 9 (a). That is, when the rising height FH is small, the function SM on the left side is normal, and the function MM in the center is normal,
When it is a little larger, the right function ML is selected.

【0034】同様にして、欠陥の立ち下がり高さDH、
欠陥の高低差PH、欠陥の変化幅W及び明暗勾配の勾配
角αについても、それぞれ図9(b)〜(e)に示すよ
うなメンバーシップ関数が設定されている。
Similarly, the trailing edge height DH of the defect,
Membership functions as shown in FIGS. 9B to 9E are set for the defect height difference PH, the defect change width W, and the gradient angle α of the light-dark gradient.

【0035】ここで、上記メンバーシップ関数を示す記
号をまとめて説明すると、次の表1に示すようになる。
Here, the symbols representing the membership functions will be summarized and shown in Table 1 below.

【0036】[0036]

【表1】 一方、後件部である欠陥検出上限レベルULについて
は、図10に示すようにメンバーシップ関数が設定さ
れ、また欠陥検出下限レベルDLについても、図11に
示すように欠陥検出上限レベルULと同様なメンバーシ
ップ関数が設定されている。
[Table 1] On the other hand, for the defect detection upper limit level UL which is the consequent part, the membership function is set as shown in FIG. 10, and the defect detection lower limit level DL is also the same as the defect detection upper limit level UL as shown in FIG. Membership functions are set.

【0037】そして、前件部と後件部とを結びつける決
定規則としては、次の表2に示すように16通りの決定
規則が設定されている。
As the decision rule for connecting the antecedent part and the consequent part, 16 kinds of decision rules are set as shown in Table 2 below.

【0038】[0038]

【表2】 上記表2においては、例えばルール番号が1番の決定規
則は、欠陥の立ち上り高さFHが関数SMに帰属し、か
つ欠陥の変化幅Wが関数GTに帰属するときには、例え
ば欠陥検出上限レベルULのメンバーシップ関数として
上記図10における関数SAが選択されることを示して
いる。
[Table 2] In Table 2 above, for example, when the defect rising height FH belongs to the function SM and the change width W of the defect belongs to the function GT, the decision rule with the rule number 1 is, for example, the defect detection upper limit level UL. It is shown that the function SA in FIG. 10 is selected as the membership function of.

【0039】つまり、ビデオ信号が示す立ち上り高さF
Hが、図9(a)に示すようにFH1を示すときには、
メンバーシップ関数として関数SMが採用されると共
に、その適合値(グレード)として上記FH1に対応す
る0.8が求められる。
That is, the rising height F indicated by the video signal
When H indicates FH 1 as shown in FIG. 9A,
The function SM is adopted as the membership function, and 0.8 corresponding to the above FH 1 is obtained as the matching value (grade).

【0040】同様にして、同図(b)に示すように立ち
下がり高さDHがDH1を示すときには、メンバーシッ
プ関数として関数MMが採用されると共に、その適合値
として上記DH1に対応する0.2が求められ、同図9
(c)に示すように高低差PHがPH1を示すときに
は、メンバーシップ関数として関数LAが採用されると
共に、その適合値として上記PH1に対応する0.3が
求められ、同図(d)に示すように変化幅WがW1を示
すときには、メンバーシップ関数として関数GTが採用
されると共に、その適合値として上記W1に対応する
0.5が求められることになる。また、同図(e)に示
すように明暗勾配の勾配角αがα1を示すときには、メ
ンバーシップ関数として関数MMが採用されると共に、
その適合値として上記α1に対応する0.3が求められ
ることになる。
Similarly, when the falling height DH indicates DH 1 as shown in FIG. 9B, the function MM is adopted as the membership function and the adaptation value corresponds to the above DH 1 . 0.2 is obtained, and in FIG.
When the height difference PH indicates PH 1 as shown in (c), the function LA is adopted as the membership function, and 0.3 as the matching value is obtained, which corresponds to PH 1 above. When the change width W indicates W 1 as shown in ( 1 ), the function GT is adopted as the membership function and 0.5 corresponding to the above W 1 is obtained as its matching value. Further, as shown in FIG. 7E, when the gradient angle α of the light-dark gradient indicates α 1 , the function MM is adopted as the membership function and
As the matching value, 0.3 corresponding to the above α 1 is obtained.

【0041】その場合に、上記したように立ち上り高さ
FHのメンバーシップ関数として関数SMが採用されて
いることから、表2の関係からルール番号1番の決定規
則に従って関数SAが選択されると共に、該関数SAを
図12(a)の斜線領域で示すように、立ち上り高さF
H及び変化幅Wの適合値の小さいほうの0.5で頭切り
した部分がメンバーシップ関数として採用される。
In this case, since the function SM is adopted as the membership function of the rising height FH as described above, the function SA is selected according to the decision rule of rule number 1 from the relation of Table 2 and , The function SA is shown by the hatched area in FIG.
The portion truncated at 0.5, which is the smaller matching value of H and the variation width W, is adopted as the membership function.

【0042】同様にして、立ち下がり高さDHと変化幅
Wとの関係から、表2のルール番号5番の決定規則に従
って関数SMが選択されると共に、図12(b)の斜線
領域で示すように両者の適合値の小さいほうの0.2で
頭切りした部分がメンバーシップ関数として採用され、
また高低差PHと変化幅Wとの関係から、表2のルール
番号10番の決定規則に従って関数LAが選択されると
共に、図12(c)の斜線領域で示すように両者の適合
値の小さいほうの0.3で頭切りした部分がメンバーシ
ップ関数として採用され、さらに勾配角αと変化幅Wと
の関係から、表2のルール番号13番の決定規則に従っ
て関数MMが選択されると共に、図12(d)の斜線領
域で示すように両者の適合値の小さいほうの0.3で頭
切りした部分がメンバーシップ関数として採用されるこ
とになる。
Similarly, from the relationship between the falling height DH and the change width W, the function SM is selected according to the determination rule of rule number 5 in Table 2, and is shown by the shaded area in FIG. 12 (b). In this way, the part that is truncated at 0.2, which is the smaller matching value of both, is adopted as the membership function,
Further, from the relationship between the height difference PH and the change width W, the function LA is selected according to the determination rule of rule number 10 in Table 2, and the matching value of both is small as shown by the shaded area in FIG. The part truncated at 0.3 is adopted as the membership function, and the function MM is selected from the relationship between the gradient angle α and the change width W according to the determination rule of rule number 13 in Table 2, and As shown by the shaded area in FIG. 12D, the smaller portion of both matching values, which is truncated at 0.3, is adopted as the membership function.

【0043】そして、ホストコンピュータ8は、図13
の斜線領域で示すように、上記各メンバーシップ関数の
和集合を欠陥検出上限レベルULの最終メンバーシップ
関数とすると共に、そのメンバーシップ関数の重心位置
1に対応する欠陥検出上限レベルULの値を最適欠陥
検出上限レベルUL1として決定する。
Then, the host computer 8 operates as shown in FIG.
As shown by the shaded area in FIG. 3, the union of the membership functions is set as the final membership function of the defect detection upper limit level UL, and the value of the defect detection upper limit level UL corresponding to the barycentric position P 1 of the membership function. Is determined as the optimum defect detection upper limit level UL 1 .

【0044】なお、同様にして最適欠陥検出下限レベル
DL1も決定されることになる。
The optimum defect detection lower limit level DL 1 is also determined in the same manner.

【0045】最適欠陥検出上限レベルUL1と最適欠陥
検出下限レベルDL1とを決定したホストコンピュータ
8は、上記図6のフローチャートのステップS9を実行
し、これらの最適欠陥検出上限レベルUL1及び最適欠
陥検出下限レベルDL1と遅延しておいた明暗データと
を比較することにより欠陥検出演算を行うと共に、ステ
ップS10で欠陥か否かを判定して、YESと判定した
ときにステップS11,S12で欠陥の種類、大きさを
計測して、そのデータをメモリの所定エリアに格納す
る。つまり、ホストコンピュータ8は、例えば図14に
示すように、最適欠陥検出上限レベルUL1を基準とし
て欠陥の大きさ、例えば立ち上り高さFH、立ち下がり
高さDH、変化幅Wの再評価を行い、それに従って欠陥
か否かを判定することになる。
Having determined the optimum defect detection upper limit level UL 1 and the optimum defect detection lower limit level DL 1 , the host computer 8 executes step S9 of the flow chart of FIG. 6, and the optimum defect detection upper limit level UL 1 and these optimum defect detection upper limit levels UL 1 and A defect detection calculation is performed by comparing the defect detection lower limit level DL 1 with the delayed light / dark data, and it is determined in step S10 whether or not there is a defect, and when YES is determined, in steps S11 and S12. The type and size of the defect are measured and the data is stored in a predetermined area of the memory. That is, as shown in FIG. 14, for example, the host computer 8 re-evaluates the defect size, for example, the rising height FH, the falling height DH, and the change width W with reference to the optimum defect detection upper limit level UL 1. Therefore, it is determined whether or not the defect is present.

【0046】そして、ホストコンピュータ8は、ステッ
プS13で水平走査が終端まで行われたか否かを判定
し、YESと判定したときにステップS14で水平走査
を1ライン更新すると共に、ステップS15で受光画像
15の1画面が終了したと判定するまで上記の各ステッ
プを実行する。
Then, the host computer 8 determines in step S13 whether or not the horizontal scanning has been performed up to the end. When the determination is YES, the host computer 8 updates the horizontal scanning by one line in step S14, and in step S15 the received light image. The above steps are executed until it is determined that one screen of 15 is finished.

【0047】したがって、図7に示すように、CCDカ
メラ6から出力されるビデオ信号を適切に反映するよう
な欠陥検出上限レベルULと欠陥検出下限レベルDLと
が得られることになる。
Therefore, as shown in FIG. 7, the defect detection upper limit level UL and the defect detection lower limit level DL that appropriately reflect the video signal output from the CCD camera 6 can be obtained.

【0048】次に、ニューラルネットワークを利用した
表面欠陥検出処理の実施例を説明する。
Next, an embodiment of the surface defect detection process using the neural network will be described.

【0049】すなわち、ホストコンピュータ8は上記フ
ァジー推論の実施例と同様に、欠陥検出用の最小判定値
を設定した上で、図15に示すように、明暗データの検
出区間Dを設定し、その検出区間Dに応じた明暗データ
を読み込む。そして、読み込んだ明暗データを遅延させ
ると共に、欠陥検出用判定値と明暗データとの比較によ
って欠陥を検知し、明暗データが2区間分遅延されてい
るときに明暗勾配を算出することになる。なお、この場
合においても、明暗勾配は検出区間Dあたりの信号レベ
ルLの変化量δLとして求められることになる。
That is, the host computer 8 sets the minimum judgment value for defect detection as in the case of the above fuzzy reasoning, and then sets the light and dark data detection section D as shown in FIG. The brightness data corresponding to the detection section D is read. Then, the read light / dark data is delayed, the defect is detected by comparing the defect detection determination value with the light / dark data, and the light / dark gradient is calculated when the light / dark data is delayed by two sections. Even in this case, the light / dark gradient is obtained as the amount of change δL of the signal level L per detection section D.

【0050】次に、ホストコンピュータ8は欠陥検出用
最適判定値、つまり欠陥検出上限レベルULと欠陥検出
下限レベルDLとを決定するに当たって、例えば図16
に示すように、欠陥の高低差Hと、欠陥の変化幅Wと、
明暗勾配の勾配角αとを求め、これらの値を、図17に
示すように、ニューラルネットワークの入力層に入力信
号I1 1,I1 2,I1 3としてそれぞれ入力する。
Next, the host computer 8 determines the optimum determination value for defect detection, that is, the defect detection upper limit level UL and the defect detection lower limit level DL, for example, with reference to FIG.
As shown in, the height difference H of the defect, the change width W of the defect,
Obtains a slope angle of the brightness gradient alpha, these values, as shown in FIG. 17, respectively input as the input signal I 1 1, I 1 2, I 1 3 to the input layer of the neural network.

【0051】このニューラルネットワークは、上記入力
信号I1 1,I1 2,I1 3が入力される入力層に接続された
中間層と、この中間層に接続された出力層とを有すると
共に、出力層からは最適欠陥検出上限レベルUL1と最
適欠陥検出下限レベルDL1とを示す出力信号とがそれ
ぞれ出力されるようになっている。
[0051] The neural network, which has an intermediate layer connected to the input layer in which the input signal I 1 1, I 1 2, I 1 3 is input, and an intermediate layer connected to the output layer, From the output layer, output signals indicating the optimum defect detection upper limit level UL 1 and the optimum defect detection lower limit level DL 1 are respectively output.

【0052】ここで、このニューラルネットワークの特
徴パラメータui j(i=1〜3;j=1〜3),θ
i j(i=1〜3;j=1〜3),w12 ij(i=1〜3;
j=1〜3)は、事前に教示データ(入力信号I1 1,I
1 2,I1 3)を入力したときに出力信号O1 1,O1 2として
最適欠陥検出上限レベルUL1と最適欠陥検出下限レベ
ルDL1とが出力されるように、例えば誤差逆伝播法を
用いて学習決定されている。
Here, the characteristic parameters u i j (i = 1 to 3; j = 1 to 3) of this neural network, θ
i j (i = 1 to 3; j = 1 to 3), w 12 ij (i = 1 to 3;
j = 1 to 3) in advance the teaching data (input signal I 1 1, I
1 2, I 1 3) as the optimum defect detection limit level UL 1 as an output signal O 1 1, O 1 2 when the input and the optimum defect detecting lower limit level DL 1 is output, for example backpropagation It is decided to learn using.

【0053】したがって、入力層に入力信号I1 1
1 2,I1 3として欠陥の高低差Hと、欠陥の変化幅W
と、明暗勾配の勾配角αとを入力したときには、出力層
からはそれに対応した最適欠陥検出上限レベルUL1
最適欠陥検出下限レベルDL1とが出力されることにな
る。
Therefore, the input signals I 1 1 ,
As I 1 2 and I 1 3 , the height difference H of the defect and the change width W of the defect
When the gradient angle α of the light-dark gradient is input, the optimum defect detection upper limit level UL 1 and the optimum defect detection lower limit level DL 1 corresponding thereto are output from the output layer.

【0054】これにより、ホストコンピュータ8は、例
えば図18に示すように、最適欠陥検出上限レベルUL
1を基準として欠陥の大きさ、例えば変化幅Wの再評価
を行い、それに従って欠陥か否かを判定することにな
る。
As a result, the host computer 8 detects the optimum defect detection upper limit level UL as shown in FIG.
With reference to 1 , the size of the defect, for example, the change width W is re-evaluated, and whether or not the defect is present is determined accordingly.

【0055】したがって、この実施例においても、図1
5に示すように、CCDカメラ6から出力されるビデオ
信号を適切に反映するような欠陥検出上限レベルULと
欠陥検出下限レベルDLとが得られることになる。
Therefore, also in this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 5, the defect detection upper limit level UL and the defect detection lower limit level DL that appropriately reflect the video signal output from the CCD camera 6 are obtained.

【0056】次に、本発明が適用される光源の別の実施
例を図19に基づいて説明すると、この光源5´は、図
2で示した実施例と同様に、一側面が開放されたボック
ス11´内に設けられた複数の蛍光灯(特に蛍光灯に限
定されるものではない)12´…12´と、これらの蛍
光灯12´の前面に設けられてボックス11´の一側面
を閉塞する光フィルタ13´及び拡散スクリーン14´
とで構成されている。そして、この実施例においては、
上記光フィルタ13´が、各蛍光灯12´により照射さ
れる光を、明度が例えば暗から明への変化が繰り返され
る明暗光に変換し得るように、透過場所によって光の透
過率が異なるように構成されている。すなわち、この実
施例においては、図19に示す互いに直交するx,y方
向のうちx方向についてのみ透過率が小から大に繰り返
し変化するように構成されており、この光フィルタ13
´により、図20に示すように、上記x方向に沿って所
定の勾配で暗から明への変化が繰り返される明暗光が形
成され、この明暗光が上記車体1の塗膜面1aに照射さ
れるようになっている。つまり、図21に示すように、
CCDカメラ6´の視野F´をカバーする比較的広い塗
膜面1a´に対してx方向に暗から明へ明度が繰り返し
て変化する明暗光5a´が照射されることになる。この
ため、塗膜面1a´には暗から明への変化が繰り返され
る光照射領域が形成される。そして、図19に示すよう
に、上記光照射領域からの反射光を受光するCCDカメ
ラ6´の受光画像15´においては、上記明暗光5a´
の暗から明への変化方向xに対応して矢印Xで示す方向
に、明度が繰り返して変化することになる。なお、図2
2において、符号X1は、暗から明への変化が繰り返さ
れている明暗光5a´中における暗から明への一変化領
域を示し、また、各領域X1において線の密度が粗であ
るほど明度が大きく、また線の密度が密であるほど明度
が小さいことを示している。
Next, another embodiment of the light source to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. 19. This light source 5'has one side face opened, as in the embodiment shown in FIG. A plurality of fluorescent lamps (not limited to fluorescent lamps) 12 '... 12' provided in the box 11 'and one side surface of the box 11' provided on the front surface of these fluorescent lamps 12 '. Blocking optical filter 13 'and diffusing screen 14'
It consists of and. And in this embodiment,
The optical filter 13 'has different light transmittance depending on the transmitting place so that the light emitted by each fluorescent lamp 12' can be converted into bright and dark light in which the brightness is repeatedly changed from dark to bright. Is configured. That is, in the present embodiment, the transmittance is repeatedly changed from small to large only in the x direction of the x and y directions orthogonal to each other shown in FIG.
20. As shown in FIG. 20, due to ′, bright and dark light is formed by repeating a change from dark to bright at a predetermined gradient along the x direction, and the bright and dark light is applied to the coating surface 1a of the vehicle body 1. It has become so. That is, as shown in FIG.
The relatively wide coating film surface 1a ′ covering the field of view F ′ of the CCD camera 6 ′ is irradiated with the bright / dark light 5a ′ whose brightness repeatedly changes from dark to bright in the x direction. Therefore, a light irradiation region in which the change from dark to bright is repeated is formed on the coating surface 1a '. Then, as shown in FIG. 19, in the received light image 15 ′ of the CCD camera 6 ′ that receives the reflected light from the light irradiation area, the bright and dark light 5 a ′.
The lightness repeatedly changes in the direction indicated by the arrow X corresponding to the direction x of change from dark to light. Note that FIG.
In FIG. 2, reference numeral X 1 denotes a dark-to-light transition region in the bright-dark light 5a ′ in which the dark-to-light transition is repeated, and the line density is rough in each region X 1 . The higher the lightness is, the denser the line is, the smaller the lightness is.

【0057】したがって、例えば図21に示すように、
車体1´の塗膜面1a´の光照射領域に凸欠陥z´があ
ると、上記受光画像15´中の対応する位置に周辺とは
明度が異なる凸欠陥部Z´が生成されることになる。
Therefore, for example, as shown in FIG.
If there is a convex defect z ′ in the light irradiation area of the coating film surface 1a ′ of the vehicle body 1 ′, a convex defect portion Z ′ having a brightness different from that of the surroundings is generated at the corresponding position in the light receiving image 15 ′. Become.

【0058】このように車体1´の塗膜面1a´に照射
される明暗光の明度が繰り返して変化する場合において
も本発明を適用することができる。その場合には、上記
受光画像15´における各変化領域X1…X1に対応する
最適な欠陥検出用判定値が自動的に学習設定されること
になる。
The present invention can also be applied to the case where the brightness of the light and dark light radiated on the coating surface 1a 'of the vehicle body 1'changes repeatedly in this way. In that case, the optimum defect detection determination value corresponding to each change region X 1 ... X 1 in the light-receiving image 15 ′ is automatically learned and set.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように本発明に係る表面状態検出
方法によれば、例えば明暗勾配によって欠陥検出用判定
値が変更されることになるので、明暗勾配が変化しても
表面検査が精度良く行われることになる。
As described above, according to the surface state detecting method of the present invention, since the defect detection determination value is changed by the light-dark gradient, for example, the surface inspection can be performed accurately even if the light-dark gradient changes. It will be well done.

【0060】そして、第2発明によれば、明暗勾配及び
欠陥の大きさによって欠陥検出用判定値が変更されるこ
とになるので、被検査面の湾曲などに起因する外乱に影
響されることなく表面検査が精度良く行われることにな
る。
According to the second aspect of the present invention, the defect detection determination value is changed depending on the brightness / darkness gradient and the size of the defect, so that it is not affected by the disturbance caused by the curvature of the surface to be inspected. The surface inspection will be performed with high accuracy.

【0061】また、第3,第4発明によれば、明暗勾配
などに対する欠陥検出用判定値の設定傾向を示す簡単な
決定規則を記憶させておくだけでよいからメモリ容量が
節約されると共に、直線等で代表された回帰式を用いて
欠陥検出用判定値を近似計算を行う場合に比べて、該判
定値をより高精度に設定することが可能となる。
Further, according to the third and fourth aspects of the present invention, since it is sufficient to store a simple decision rule indicating the tendency of setting the defect detection judgment value with respect to the brightness gradient, the memory capacity is saved, and at the same time, It is possible to set the determination value with higher accuracy than in the case where the defect detection determination value is approximated by using a regression equation represented by a straight line or the like.

【0062】さらに、第5発明によれば、明暗光の勾配
が変化したとしても適切な欠陥検出用判定値が設定され
ることになり、検出精度が向上することになる。
Further, according to the fifth aspect, even if the gradient of the bright and dark light changes, an appropriate defect detection judgment value is set, and the detection accuracy is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 表面状態検査装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a surface state inspection device.

【図2】 光源の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a light source.

【図3】 明暗勾配のパターンを示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a pattern of light and dark gradients.

【図4】 光源による照射状態とCCDカメラによる受
光状態を示す拡大図である。
FIG. 4 is an enlarged view showing an irradiation state by a light source and a light receiving state by a CCD camera.

【図5】 受光画像の部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of a received light image.

【図6】 表面状態検出処理を示すフローチャート図で
ある。
FIG. 6 is a flowchart showing a surface state detection process.

【図7】 ホストコンピュータに入力される明暗データ
の信号レベルの変化を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing changes in the signal level of the light / dark data input to the host computer.

【図8】 学習前の欠陥部分の信号レベルの変化を示す
グラフである。
FIG. 8 is a graph showing a change in signal level of a defective portion before learning.

【図9】 ファジー推論で用いる前件部のメンバーシッ
プ関数の設定例を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a setting example of a membership function of the antecedent part used in fuzzy inference.

【図10】 欠陥検出上限レベルのメンバーシップ関数
の設定例を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a setting example of a membership function of a defect detection upper limit level.

【図11】 欠陥検出下限レベルのメンバーシップ関数
の設定例を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a setting example of a membership function of a defect detection lower limit level.

【図12】 欠陥検出上限レベルの推論演算の途中を示
す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a process of inferring a defect detection upper limit level.

【図13】 欠陥検出上限レベルの推論演算の最終過程
を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing the final process of the inference calculation of the defect detection upper limit level.

【図14】 学習後の欠陥部分の信号レベルの変化を示
すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a change in signal level of a defective portion after learning.

【図15】 ニューラルネットワークを用いる場合にお
けるホストコンピュータに入力される明暗データの信号
レベルの変化を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing a change in signal level of light / dark data input to a host computer when a neural network is used.

【図16】 学習前の欠陥部分の信号レベルの変化を示
すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing a change in signal level of a defective portion before learning.

【図17】 ニューラルネットワークの模式図である。FIG. 17 is a schematic diagram of a neural network.

【図18】 学習後の学習前の欠陥部分の信号レベルの
変化を示すグラフである。
FIG. 18 is a graph showing a change in signal level of a defective portion after learning and before learning.

【図19】 別の実施例における光源の分解斜視図であ
る。
FIG. 19 is an exploded perspective view of a light source according to another embodiment.

【図20】 該実施例における明暗勾配のパターンを示
すグラフである。
FIG. 20 is a graph showing a pattern of light and dark gradients in the example.

【図21】 光源による照射状態とCCDカメラによる
受光状態を示す拡大図である。
FIG. 21 is an enlarged view showing an irradiation state by a light source and a light receiving state by a CCD camera.

【図22】 受光画像の部分拡大図である。FIG. 22 is a partially enlarged view of a received light image.

【図23】 従来例の問題点の説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram of a problem of the conventional example.

【符号の説明】 1 車体 1a 塗膜面 2 表面状態検査装置 5 光源 6 CCDカメラ 8 ホストコンピュータ 10 画像処理プロセッサ 15 受光画像 z 凸欠陥[Explanation of reference numerals] 1 vehicle body 1a coating film surface 2 surface state inspection device 5 light source 6 CCD camera 8 host computer 10 image processor 15 light-receiving image z convex defect

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定方向に沿って明度が徐々に変化する
明暗光を被検査面に照射し、その被検査面からの反射光
を捕らえて受光画像を作成すると共に、この受光画像を
明暗変化の方向に走査し、検出された明暗データと所定
の欠陥検出用判定値とを比較することにより被検査面に
おける表面状態を検査する表面状態検査方法であって、
上記受光画像の走査によって得られた明暗データに応じ
て上記欠陥検出用判定値を変化させることを特徴とする
明暗照明による表面状態検査方法。
1. A light-dark image whose brightness gradually changes along a predetermined direction is applied to a surface to be inspected, a reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light-receiving image, and this light-receiving image is changed to light-dark. A surface state inspection method for inspecting the surface state on the surface to be inspected by comparing the detected light and dark data with a predetermined defect detection determination value,
A surface state inspection method using bright / dark illumination, wherein the defect detection determination value is changed according to the light / dark data obtained by scanning the light-receiving image.
【請求項2】 所定方向に沿って明度が徐々に変化する
明暗光を被検査面に照射し、その被検査面からの反射光
を捕らえて受光画像を作成すると共に、この受光画像を
明暗変化の方向に走査し、検出された明暗データと所定
の欠陥検出用判定値とを比較することにより被検査面に
おける表面状態を検査する表面状態検査方法であって、
上記受光画像の走査によって得られた明暗データから算
出した明暗勾配と、該データから算出した欠陥の大きさ
とに応じて上記欠陥検出用判定値を変化させることを特
徴とする明暗照明による表面状態検査方法。
2. A surface to be inspected is irradiated with light and dark light whose brightness gradually changes along a predetermined direction, a reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light reception image, and this light reception image is changed to light and dark. A surface state inspection method for inspecting the surface state on the surface to be inspected by comparing the detected light and dark data with a predetermined defect detection determination value,
Surface condition inspection by light / dark illumination, characterized in that the defect detection determination value is changed in accordance with the light / dark gradient calculated from the light / dark data obtained by scanning the light-receiving image and the size of the defect calculated from the data. Method.
【請求項3】 所定方向に沿って明度が徐々に変化する
明暗光を被検査面に照射し、その被検査面からの反射光
を捕らえて受光画像を作成すると共に、この受光画像を
明暗変化の方向に走査し、検出された明暗データと所定
の欠陥検出用判定値とを比較することにより被検査面に
おける表面状態を検査する表面状態検査方法であって、
上記明暗データに対する欠陥検出用判定値の設定傾向が
決められた決定規則を予め設定しておき、上記受光画像
の走査によって得られた明暗データと上記決定規則とに
基づいて欠陥検出用判定値の適合度合を算出して、この
適合度合に応じて上記欠陥検出用判定値を変化させるこ
とを特徴とする明暗照明による表面状態検査方法。
3. A light-dark image whose brightness gradually changes along a predetermined direction is applied to a surface to be inspected, a reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light-receiving image, and this light-receiving image is changed to light-dark. A surface state inspection method for inspecting the surface state on the surface to be inspected by comparing the detected light and dark data with a predetermined defect detection determination value,
Setting a decision rule in which the setting tendency of the defect detection determination value for the light and dark data is set in advance, and the defect detection determination value based on the light and dark data obtained by scanning the light-receiving image and the determination rule. A method for inspecting a surface condition by bright and dark illumination, which comprises calculating a degree of conformity and changing the defect detection determination value according to the degree of conformity.
【請求項4】 所定方向に沿って明度が徐々に変化する
明暗光を被検査面に照射し、その被検査面からの反射光
を捕らえて受光画像を作成すると共に、この受光画像を
明暗変化の方向に走査し、検出された明暗データと所定
の欠陥検出用判定値とを比較することにより被検査面に
おける表面状態を検査する表面状態検査方法であって、
明暗勾配と欠陥の大きさとに対応して欠陥検出用判定値
の設定傾向が決められた決定規則を予め設定しておき、
上記受光画像の走査によって得られた明暗データから算
出した明暗勾配と該データから算出した欠陥の大きさと
上記決定規則とに基づいて欠陥検出用判定値の適合度合
を算出して、この適合度合に応じて上記欠陥検出用判定
値を変化させることを特徴とする明暗照明による表面状
態検査方法。
4. A light-dark image whose brightness is gradually changed along a predetermined direction is applied to a surface to be inspected, a reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light-receiving image, and the light-receiving image is changed to light-dark. A surface state inspection method for inspecting the surface state on the surface to be inspected by comparing the detected light and dark data with a predetermined defect detection determination value,
The decision rule in which the tendency of setting the determination value for defect detection is determined in advance corresponding to the light-dark gradient and the size of the defect is set in advance,
The degree of conformity of the defect detection determination value is calculated based on the lightness / darkness gradient calculated from the lightness / darkness data obtained by scanning the light-receiving image, the size of the defect calculated from the data, and the determination rule, and the degree of conformity is calculated as follows. A method for inspecting a surface condition by means of bright and dark illumination, characterized in that the judgment value for defect detection is changed accordingly.
【請求項5】 所定方向に沿って明度が繰り返して変化
する明暗光を被検査面に照射し、その被検査面からの反
射光を捕らえて受光画像を作成すると共に、この受光画
像を明暗変化の方向に走査し、検出された明暗データと
所定の欠陥検出用判定値とを比較することにより被検査
面における表面状態を検査する表面状態検査方法であっ
て、上記受光画像の走査によって得られた明暗データに
応じて上記欠陥検出用判定値を変化させることを特徴と
する明暗照明による表面状態検査方法。
5. A light-dark image whose lightness is repeatedly changed along a predetermined direction is applied to a surface to be inspected, a reflected light from the surface to be inspected is captured to create a light-receiving image, and the light-receiving image is changed to light-dark. Is a surface state inspection method for inspecting the surface state of the surface to be inspected by comparing the detected light and dark data with a predetermined judgment value for defect detection, which is obtained by scanning the received light image. A method for inspecting a surface condition by bright and dark illumination, characterized in that the judgment value for defect detection is changed according to the bright and dark data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09509247A (en) * 1993-05-28 1997-09-16 アクシオム・ビルトフェラルバイツンクスシステメ・ゲーエムベーハー Automatic inspection device
KR20020017052A (en) * 2000-08-28 2002-03-07 김수찬 Defect inspection method using automatized defect inspection system
WO2021235115A1 (en) * 2020-05-20 2021-11-25 Ckd株式会社 Illumination device for visual inspection, visual inspection device, and blister packaging device

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