JPH0587505U - Aluminum orientation distribution measuring device for metallic paint surface - Google Patents

Aluminum orientation distribution measuring device for metallic paint surface

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JPH0587505U
JPH0587505U JP6982991U JP6982991U JPH0587505U JP H0587505 U JPH0587505 U JP H0587505U JP 6982991 U JP6982991 U JP 6982991U JP 6982991 U JP6982991 U JP 6982991U JP H0587505 U JPH0587505 U JP H0587505U
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JP
Japan
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scanning direction
light
sensor unit
main scanning
image processing
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JP6982991U
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菊生 青木
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Toyota Auto Body Co Ltd
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Toyota Auto Body Co Ltd
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  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 観察角度や照明条件に拘わることなく,高感
度かつ迅速にメタリック塗装面におけるメタルムラを自
動計測すること。 【構成】 センサユニット1は,1つの光源と2つの受
光器とを有する。センサユニット1は,主走査方向に複
数並設してあり,その有効長さ分の走査を行うことによ
り主走査方向の画像データをアナログ信号として取り込
む。駆動装置2は,駆動信号発生回路3により制御され
て,センサユニット1を副走査方向に駆動する。これに
より,面内の走査を行う。この一連のアナログ信号は,
A/D変換回路4によりデジタル信号に変換した後,画
像処理装置5に送り込む。そして,コントローラ6によ
り,画像処理装置5の処理結果を出力する。
(57) [Summary] [Purpose] Highly sensitive and rapid automatic measurement of metal unevenness on metallic coated surfaces regardless of the observation angle and lighting conditions. [Structure] The sensor unit 1 has one light source and two light receivers. A plurality of sensor units 1 are arranged side by side in the main scanning direction, and the image data in the main scanning direction is captured as an analog signal by performing scanning for the effective length. The drive device 2 is controlled by the drive signal generation circuit 3 to drive the sensor unit 1 in the sub-scanning direction. In this way, in-plane scanning is performed. This series of analog signals
After being converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 4, it is sent to the image processing device 5. Then, the controller 6 outputs the processing result of the image processing device 5.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は,自動車ボデー外板等のメタリック塗装面における,いわゆるメタル ムラを自動計測するためのメタリック塗装面のアルミ配向分布計測装置に関する 。 The present invention relates to an aluminum orientation distribution measuring device for a metallic coated surface such as an automobile body outer panel for automatically measuring so-called metal unevenness.

【0002】[0002]

【従来技術】[Prior art]

近年においては,自動車の高級化指向に伴って,自動車ボデー外板の塗色が重 要なファクターとなっている。 一般に,自動車ボデー外板の塗色を,着色成分の種類の違いにより分類すると ,ソリッド色,メタリック色,マイカ色がある。 上記メタリック色,マイカ色は,アルミニウム片や雲母片を含んでおり,塗色 の新規性やバラエティ性に富んでいる。そのため,このメタリック色,マイカ色 が年々増加する傾向にある。 In recent years, with the trend toward higher-grade automobiles, the coating color of automobile body shells has become an important factor. Generally, when the coating color of an automobile body skin is classified according to the type of coloring component, there are solid color, metallic color and mica color. The metallic colors and mica colors include aluminum pieces and mica pieces, and are rich in novelty and variety of paint colors. Therefore, the metallic and mica colors tend to increase year by year.

【0003】 このうちメタリック色の塗膜中に含まれているアルミニウム片は,鱗片状をし ており,他の着色顔料に比べて,粒子が大きい。そのため,このアルミニウム片 を含んだ塗料を,スプレーガン等により,自動車ボデー外板等の被塗物に塗布し たとき,アルミニウム片が塗膜中に均一に分散しない場合がある。かかる場合に は,光の反射が一様でなくなり,メタリック塗装面に固有の濃淡ムラが発生する 。一般には,この濃淡ムラを,メタルムラと呼んでいる。 上記メタルムラは,被塗物面上に広範囲に広がっており,かつ,メタリック塗 装面における不均一性は,特定の方向からしか検出できない。そのため,メタル ムラの濃淡分布状態の自動計測化は困難である。 それ故,従来は,目視により,メタリック塗装面の良否を判定している。Of these, the aluminum pieces contained in the metallic-colored coating film are scale-like and have larger particles than other color pigments. Therefore, when a paint containing this aluminum piece is applied to an object to be coated such as an automobile body outer plate with a spray gun or the like, the aluminum piece may not be uniformly dispersed in the coating film. In such a case, the reflection of light is not uniform, and the uneven shading characteristic of the metallic coated surface occurs. Generally, this unevenness of light and shade is called metal unevenness. The metal unevenness spreads over a wide area on the surface of the object to be coated, and the nonuniformity on the surface of the metallic surface can be detected only from a specific direction. Therefore, it is difficult to automatically measure the density distribution of metal unevenness. Therefore, conventionally, the quality of the metallic coated surface is visually determined.

【0004】[0004]

【解決しようとする課題】[Problems to be solved]

しかしながら,上記メタルムラは,鱗片状であるアルミニウム片の形状に起因 する特徴として,照明条件や観察方向により濃淡分布状態が異なって見える。そ のため,目視によるメタリック塗装面の良否判定では,誤りを犯すおそれがあっ た。 なお,メタリック塗装面のように反射光が特有のパターンを有するような面を 計測する手段として,2以上の受光器により反射光を受光する方式がある(例え ば,Journal of Coatings Technology, Vo l.62, No.782(1990))。 However, the above-mentioned metal unevenness is characterized by the shape of the scale-like aluminum piece, and the light and shade distribution state appears to differ depending on the illumination conditions and observation direction. Therefore, the visual judgment of the quality of the metallic coated surface could be erroneous. As a means for measuring a surface such as a metallic coated surface where the reflected light has a unique pattern, there is a method of receiving the reflected light by two or more light receivers (for example, Journal of Coatings Technology, Voll. 62, No. 782 (1990)).

【0005】 この方式によるアルミニウム配向量計測装置は,図7に示すごとく,1つの光 源91と,メタリック塗装面90における反射光を2方向から受光する2つの受 光器92,93を有する。そして,2方向からの反射光の比を,その点における アルミニウムの配向量としている。この種の測定装置としては,他にメタリック 感測定装置,変角色差計などがある。 しかし,この方式では,点の計測しかできず,面の計測には多大の時間を必要 とする。As shown in FIG. 7, the aluminum orientation measuring device according to this method has one light source 91 and two light receivers 92 and 93 that receive reflected light from the metallic coating surface 90 from two directions. The ratio of the reflected light from the two directions is the amount of aluminum orientation at that point. Other measuring devices of this type include metallic feeling measuring devices and gonio-color difference meters. However, with this method, only points can be measured, and much time is required to measure the surface.

【0006】 そこで,面の計測には,面の状態をイメージとして捉える濃淡分布計測装置を 用いる場合が多い。 この種の装置は,図8に示すごとく,CCDなどの光センサより構成された単 一の受光器94を有する。 しかし,この種の装置は,必ずしも濃淡変化の大きい方向からの計測ができる とは限らない。そのため,感度が劣り,メタリック塗装面の計測に使用すること はできない。 本考案は,かかる従来の問題点に鑑み,観察角度や照明条件に拘わることなく ,高感度かつ迅速にメタリック塗装面におけるメタルムラを自動計測することが できる,メタリック塗装面のアルミ配向分布計測装置を提供しようとするもので ある。Therefore, for the measurement of the surface, a density distribution measuring device that captures the state of the surface as an image is often used. As shown in FIG. 8, this type of device has a single light receiver 94 composed of an optical sensor such as a CCD. However, this type of device is not always able to measure from the direction in which the grayscale changes are large. Therefore, it has poor sensitivity and cannot be used to measure metallic coated surfaces. In view of the above conventional problems, the present invention provides an aluminum orientation distribution measuring device for a metallic coating surface, which is capable of automatically measuring metal unevenness on a metallic coating surface with high sensitivity and speed, regardless of the observation angle and lighting conditions. It is the one we are trying to provide.

【0007】[0007]

【課題の解決手段】 本考案は,主走査方向に並設され,メタリック塗装面におけるメタルムラの濃 淡分布状態を電気的なアナログ信号に置き換えるための少なくとも2つの受光器 と光源とを有する複数のセンサユニットと,上記複数のセンサユニットを上記主 走査方向と直交する副走査方向に駆動するための駆動装置と,上記駆動装置を上 記副走査方向に駆動制御するための駆動信号発生回路と,上記センサユニットよ り出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/D変換回路と, 上記A/D変換回路より得られた画像データに基づき,上記メタルムラの濃淡分 布状態を特徴付けするための画像処理装置と,上記画像処理装置を制御すると共 にその処理結果を演算し出力するためのコントローラとよりなることを特徴とす るメタリック塗装面のアルミ配向分布計測装置にある。According to the present invention, there are provided a plurality of light receivers and light sources arranged in parallel in the main scanning direction and having at least two light receivers and light sources for replacing the density distribution state of metal unevenness on a metallic coating surface with an electrical analog signal. A sensor unit; a drive device for driving the plurality of sensor units in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction; and a drive signal generation circuit for driving and controlling the drive device in the sub-scanning direction. Based on the A / D conversion circuit for converting the analog signal output from the sensor unit into a digital signal and the image data obtained from the A / D conversion circuit, the density distribution state of the metal unevenness is characterized. And an image processing device for controlling the image processing device, and a controller for calculating and outputting the processing result. In the aluminum orientation distribution measuring device of metallic painted surfaces you.

【0008】 本考案において最も注目すべきことは,主走査方向に並設した複数のセンサユ ニットにより主走査方向のアルミニウム配向量を測定し,該複数のセンサユニッ トを駆動装置及び駆動信号発生回路により副走査方向に駆動して面内でスキャニ ングするように構成したことにある。更には,そのデータをA/D変換回路によ りデジタル化すると共に,画像処理装置及びコントローラにより高速フーリエ変 換などの処理を施すように構成したことにある。What is most noticeable in the present invention is that the aluminum orientation amount in the main scanning direction is measured by a plurality of sensor units arranged side by side in the main scanning direction, and the plurality of sensor units are measured by a driving device and a driving signal generating circuit. It is configured to scan in the plane by driving in the sub scanning direction. Further, the data is digitized by an A / D conversion circuit and processed by an image processing device and a controller such as fast Fourier transform.

【0009】 本考案において,上記センサユニットは,光源と受光器とよりなる。該光源と しては,LED(発光ダイオード)アレイやレーザ光スキャナーなどがある。ま た,受光器としては,α−SiやCCD(電荷結合素子)を用いたもの等がある 。 該受光器は,1つの光源に対して少なくとも2つ以上設ける。これは,2方向 からの反射光の比を,その測定点におけるアルミニウムの配向量とするためであ る。In the present invention, the sensor unit includes a light source and a light receiver. Examples of the light source include an LED (light emitting diode) array and a laser light scanner. Further, as the light receiver, there are those using α-Si and CCD (charge coupled device). At least two light receivers are provided for one light source. This is because the ratio of the reflected light from the two directions is the amount of aluminum orientation at the measurement point.

【0010】 ここで,アルミニウムの配向量とは,アルミニウムの配向性指数であって,次 式により求められる。 アルミニウムの配向量=(一方の反射光の光量)/(他方の反射光の光量) 上記光源の入射角は,例えば0°〜60°とする。ここでは,測定点における 法線に対して時計回りに測った角度を正としている。 また,上記受光器の内の一つは,光源の入射角と重ならないように,0°〜9 0°の範囲の角度で傾斜配設する。もう一方の受光器は,光源の入射角に対して 正反射方向とならないように,0°〜−90°の範囲の角度で傾斜配設する。Here, the orientation amount of aluminum is an orientation index of aluminum and is calculated by the following equation. Aluminum orientation amount = (light amount of one reflected light) / (light amount of the other reflected light) The incident angle of the light source is, for example, 0 ° to 60 °. Here, the angle measured clockwise with respect to the normal at the measurement point is positive. Further, one of the light receivers is arranged so as to be inclined at an angle in the range of 0 ° to 90 ° so as not to overlap the incident angle of the light source. The other photodetector is installed at an angle in the range of 0 ° to -90 ° so as not to be in the direction of regular reflection with respect to the incident angle of the light source.

【0011】 上記複数のセンサユニットは,主走査方向に並設する。したがって,該センサ ユニットを構成している光源及び2つ以上の受光器は,それぞれ主走査方向に沿 って1列に並んだ状態となる。 この主走査方向は,塗装ガンの吹き付け方向とすることが望ましい。これによ り,メタリック塗装面におけるメタルムラの濃淡分布状態を正確に検出すること が可能となる。ここで,メタルムラとは,メタリック塗装面における濃淡ムラの ことをいう。The plurality of sensor units are arranged side by side in the main scanning direction. Therefore, the light source and the two or more light receivers forming the sensor unit are arranged in a line along the main scanning direction. This main scanning direction should be the spraying direction of the coating gun. This makes it possible to accurately detect the density distribution of metal unevenness on the metallic coated surface. Here, metal unevenness refers to unevenness of light and shade on the metallic coated surface.

【0012】 上記駆動装置としては,例えばステッピングモータ,サーボモータを用いたも のがある。 また,上記駆動信号発生回路としては,例えばステッピングモータへ制御用の パルス信号を発生する回路がある。 上記A/D変換回路は,画像データを画像処理装置及びコントローラにより処 理するために,センサユニットより出力されたアナログ信号をデジタル信号に変 換する回路である。As the drive device, for example, a stepping motor or a servo motor is used. As the drive signal generation circuit, for example, there is a circuit that generates a pulse signal for control to a stepping motor. The A / D conversion circuit is a circuit that converts an analog signal output from the sensor unit into a digital signal so that the image data is processed by the image processing device and the controller.

【0013】 上記画像処理装置は,A/D変換回路より得られたデジタル量としての画像デ ータに対して,種々の演算処理を加えてメタルムラの濃淡分布状態を特徴付けす るためものである。この演算処理としては,平滑化処理,フーリエ変換処理など がある。 ここで,平滑化処理とは,測定対象としているメタルムラの濃淡周期よりも短 い周期の信号若しくはノイズを除去するための処理である。この平滑化処理とし て,種々の方法が提案されているが,ここでは,選択的局所平均化(適応的平均 化)法が適している。The image processing apparatus described above is intended to characterize the density distribution state of metal unevenness by applying various arithmetic processing to image data as a digital amount obtained from the A / D conversion circuit. is there. This arithmetic processing includes smoothing processing and Fourier transform processing. Here, the smoothing process is a process for removing signals or noise with a period shorter than the grayscale period of the metal unevenness to be measured. Although various methods have been proposed for this smoothing processing, the selective local averaging (adaptive averaging) method is suitable here.

【0014】 また,フーリエ変換処理とは,平滑化処理された画像データに対して,取り込 みピッチを単位周期とするフーリエ変換を行い,周波数毎の頻度であるパワース ペクトル図を得るための処理である。このフーリエ変換処理は,上記コントロー ラにおいて,FFT(Fast Fourier Transform: 高速 フーリエ変換)アルゴリズムにより処理することも可能である。 上記コントローラは,CPU(中央演算処理装置)と,制御装置と,所定の演 算・制御プログラムを記憶している記憶装置と,処理結果を出力するためのディ スプレー装置とを有する。The Fourier transform process is a process for performing a Fourier transform on the smoothed image data with the acquisition pitch as a unit period to obtain a power spectrum diagram that is the frequency for each frequency. Is. This Fourier transform processing can also be processed by the FFT (Fast Fourier Transform) algorithm in the above controller. The controller has a CPU (central processing unit), a control device, a storage device that stores a predetermined calculation / control program, and a display device that outputs a processing result.

【0015】[0015]

【作用及び効果】[Action and effect]

本考案においては,主走査方向に並設した複数のセンサユニットを主走査方向 に電気的に走査させて,その有効長さ分の画像データを取り込む。このとき,光 源からの光は,メタリック塗装面において反射して,2つの受光器により受光さ れる。各受光器は,メタリック塗装面におけるメタルムラの濃淡分布状態を電気 的なアナログ信号に置き換える。これらの受光器の出力の比が,アルミニウムの 配向量となる。 次に,駆動装置及び駆動信号発生回路により,センサユニットを所定の間隔だ け副走査方向に駆動する。そして,主走査方向にセンサユニットを走行させて, その有効長さ分の画像データを再び取り込む。 同様の走査及び駆動を繰り返して,面内の走査を行う。 In the present invention, a plurality of sensor units arranged side by side in the main scanning direction are electrically scanned in the main scanning direction, and the image data for the effective length is captured. At this time, the light from the light source is reflected by the metallic coating surface and is received by the two light receivers. Each photodetector replaces the density distribution of metal unevenness on the metallic coated surface with an electrical analog signal. The ratio of the outputs of these receivers is the aluminum orientation amount. Next, the drive unit and the drive signal generation circuit drive the sensor unit at a predetermined interval in the sub-scanning direction. Then, the sensor unit is run in the main scanning direction and the image data for the effective length is captured again. In-plane scanning is performed by repeating the same scanning and driving.

【0016】 このようにして取り込まれた一連のアナログ信号は,A/D変換回路によりデ ジタル信号に変換された後,画像処理装置に送り込まれる。該画像処理装置にお いては,A/D変換回路より得られた画像データに対して,平滑化処理などの処 理を施して,メタルムラの濃淡分布状態の特徴付けを行う。 このとき,コントローラは,画像処理装置を制御すると共にその処理結果を演 算し出力する。The series of analog signals thus captured are converted into digital signals by the A / D conversion circuit and then sent to the image processing apparatus. In the image processing apparatus, the image data obtained from the A / D conversion circuit is subjected to processing such as smoothing to characterize the density distribution state of metal unevenness. At this time, the controller controls the image processing device and also calculates and outputs the processing result.

【0017】 このように,2方向からの反射光の比をその測定点におけるアルミニウムの配 向量とし,これを面内でスキャンし,更に面内の配向量のデータを元にしてメタ ルムラを計測する。 それ故,本考案によれば,観察角度や照明条件に拘わることなく,高感度かつ 迅速にメタリック塗装面におけるメタルムラを自動計測することが可能な,メタ リック塗装面のアルミ配向分布計測装置を提供することができる。In this way, the ratio of the reflected light from the two directions is set as the aluminum orientation amount at the measurement point, this is scanned in the plane, and the metal unevenness is measured based on the data of the orientation amount in the plane. To do. Therefore, according to the present invention, an aluminum orientation distribution measuring device for a metallic coated surface can be provided, which is capable of automatically measuring metal unevenness on the metallic coated surface with high sensitivity and speed, regardless of the observation angle and lighting conditions. can do.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

本考案の実施例にかかるメタリック塗装面のアルミ配向分布計測装置につき, 図1〜図6を用いて説明する。 本例装置は,図1〜図3に示すごとく,主走査方向Xに並設され,かつ光源1 1と,メタリック塗装面90におけるメタルムラの濃淡分布状態を電気的なアナ ログ信号に置き換えるための2つの受光器12とを有する複数のセンサユニット 1と,これらの複数のセンサユニット1を主走査方向Xと直交する副走査方向Y に駆動するための駆動装置2と,該駆動装置2を副走査方向Yに駆動制御するた めの駆動信号発生回路3とを有する。また,センサユニット1より出力されたア ナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/D変換回路4と,該A/D変換 回路4より得られた画像データに基づき,メタルムラの濃淡分布状態を特徴付け するための画像処理装置5と,該画像処理装置5を制御すると共にその処理結果 を演算し出力するためのコントローラ6を有する。 An apparatus for measuring an aluminum orientation distribution on a metallic coating surface according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the apparatus of this example is arranged in parallel in the main scanning direction X, and is for replacing the light and light distribution of the light source 11 and the metallic coating surface 90 with an electrical analog signal. A plurality of sensor units 1 having two light receivers 12, a drive unit 2 for driving the plurality of sensor units 1 in a sub-scanning direction Y which is orthogonal to the main scanning direction X, and a sub-unit of the drive unit 2 And a drive signal generation circuit 3 for controlling the drive in the scanning direction Y. Also, based on the A / D conversion circuit 4 for converting the analog signal output from the sensor unit 1 into a digital signal and the image data obtained from the A / D conversion circuit 4, the density distribution state of the metal unevenness is determined. It has an image processing device 5 for characterizing, and a controller 6 for controlling the image processing device 5 and calculating and outputting the processing result.

【0019】 本例においては,塗装ガンの吹き付け方向を主走査方向Xとしている。 上記センサユニット1は,図3に示すごとく,ハウジング10と上記光源11 と上記2個の受光器12と保護ガラス13とよりなる。光源11は,副走査方向 Yに沿って,垂線Lに対して入射角αとなるように傾斜配設してある。また,2 つの受光器12は,副走査方向Yに沿って,垂線Lに対してそれぞれ反射角β1 ,β2となるように傾斜配設してある。本例においては,α=+30度,β1= +60度,β2=−60度としている。 該受光器12は,集光レンズ121と,光の照射により光起電力を生ずる光セ ンサ122とを有する。In this example, the spraying direction of the coating gun is the main scanning direction X. As shown in FIG. 3, the sensor unit 1 comprises a housing 10, the light source 11, the two light receivers 12, and a protective glass 13. The light source 11 is tilted along the sub-scanning direction Y so as to form an incident angle α with respect to the perpendicular L. Further, the two light receivers 12 are arranged along the sub-scanning direction Y so as to be inclined with respect to the perpendicular L so as to have reflection angles β1 and β2, respectively. In this example, α = + 30 degrees, β1 = + 60 degrees, and β2 = −60 degrees. The light receiver 12 has a condenser lens 121 and an optical sensor 122 that generates a photoelectromotive force by irradiation with light.

【0020】 センサユニット1は,図2及び図3に示すごとく,主走査方向Xに複数並設し てある。そのため,2つの受光器12を1単位として,これらが主走査方向Xに 沿って左右各1列に並んだ状態となっている。 上記駆動装置2は,図2に示すごとく,副走査方向Yに沿って配設した一対の レール21と,両レール21にスライド可能に係合させたスライダ22と,該ス ライダ22のねじ穴(図示略)に螺合させると共にレール21に沿って配設した ボールねじ24と,該ボールねじ24を回転駆動するためのステッピングモータ 23とよりなる。両スライダ22の間には,上記複数のセンサユニット1を横架 してある。As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of sensor units 1 are arranged side by side in the main scanning direction X. Therefore, the two light receivers 12 are set as one unit, and these are arranged in the left and right one rows along the main scanning direction X. As shown in FIG. 2, the driving device 2 includes a pair of rails 21 arranged along the sub-scanning direction Y, a slider 22 slidably engaged with both rails 21, and a screw hole of the slider 22. A ball screw 24, which is screwed onto (not shown) and arranged along the rail 21, and a stepping motor 23 for rotationally driving the ball screw 24. The plurality of sensor units 1 are horizontally mounted between the sliders 22.

【0021】 上記駆動信号発生回路3は,上記ステッピングモータ23に対してパルスを送 るための回路である。 上記コントローラ6は,CPUと制御装置と記憶装置とディスプレー装置とを 有しており,図1に示すごとく,該制御装置はシステムインターフェース回路7 に接続してある。本例においては,コントローラ6として,制御用コンピュータ を用いている。The drive signal generation circuit 3 is a circuit for sending a pulse to the stepping motor 23. The controller 6 has a CPU, a control device, a storage device and a display device, and the control device is connected to a system interface circuit 7 as shown in FIG. In this example, a control computer is used as the controller 6.

【0022】 本例装置は,上記のように構成されているので,次の作用効果を呈する。 即ち,メタリック塗装面におけるメタルムラの計測に当たっては,図4におい てステップ801に示すごとく,まずセンサユニット1による画像入力を行う。 具体的には,図2に示すごとく,メタリック塗装面90にセンサユニット1を密 着させた状態で,該センサユニット1を主走査方向Xに走査させて,その有効長 さL分の画像データを取り込む。 このとき,図3に示すごとく,光源11から照射された光は,メタリック塗装 面90において反射して,2つの受光器12により受光される。各受光器12は ,メタリック塗装面90におけるメタルムラの濃淡分布状態を電気的なアナログ 信号に置き換える。ここでは,このアナログ信号は,受光器12の光センサ12 2により発生した電圧である。 この2つの受光器12の出力の比が,アルミニウムの配向量となる。Since the device of this example is configured as described above, the following operational effects are exhibited. That is, in measuring the metal unevenness on the metallic coated surface, as shown in step 801 in FIG. 4, first, the image is input by the sensor unit 1. Specifically, as shown in FIG. 2, in a state where the sensor unit 1 is closely attached to the metallic coating surface 90, the sensor unit 1 is scanned in the main scanning direction X, and the image data of the effective length L is obtained. Take in. At this time, as shown in FIG. 3, the light emitted from the light source 11 is reflected by the metallic coating surface 90 and received by the two light receivers 12. Each light receiver 12 replaces the density distribution state of the metal unevenness on the metallic coated surface 90 with an electric analog signal. Here, this analog signal is a voltage generated by the optical sensor 122 of the light receiver 12. The ratio of the outputs of the two light receivers 12 is the orientation amount of aluminum.

【0023】 次に,駆動信号発生回路3から駆動装置2のステッピングモータ23に向けて ,所定のパルスを送る。これにより,センサユニット1を所定の間隔だけ副走査 方向Yに駆動する。そして,主走査方向Xにセンサユニット1を走査させて,そ の有効長さL分の画像データを再び取り込む。 同様の走査及び駆動を繰り返して,面内の走査を行う。 このようにして取り込まれた一連のアナログ信号は,図4においてステップ8 02に示すごとく,A/D変換回路4によりデジタル信号に変換される。 その後,画像データは画像処理装置5に送り込まれ,図4においてステップ8 03に示すごとく,該画像処理装置5において平滑化処理される。この平滑化処 理により,メタルムラの濃淡周期よりも短い周期の信号若しくはノイズが除去さ れる。Next, a predetermined pulse is sent from the drive signal generation circuit 3 to the stepping motor 23 of the drive device 2. As a result, the sensor unit 1 is driven in the sub-scanning direction Y by a predetermined interval. Then, the sensor unit 1 is scanned in the main scanning direction X, and the image data for the effective length L is taken in again. In-plane scanning is performed by repeating the same scanning and driving. The series of analog signals thus captured are converted into digital signals by the A / D conversion circuit 4, as shown in step 802 in FIG. After that, the image data is sent to the image processing apparatus 5 and is smoothed in the image processing apparatus 5 as shown in step 803 in FIG. By this smoothing process, signals or noise with a period shorter than the shading period of metal unevenness are removed.

【0024】 更に,図4においてステップ804に示すごとく,画像データに対してFFT 処理を施す。ここでは,このFFT処理をコントローラ6のFFTプログラムに より行う。このように,平滑化処理された画像データに対して取り込みピッチを 単位周期とするフーリエ変換処理を施すことにより,周波数毎の頻度であるパワ ースペクトルを得る。 そして,図4においてステップ805に示すごとく,このようにして得られた パワースペクトルより,メタルムラとなり得る周波数でのスペクトル累積頻度を 濃淡均一度として算出する。 また,図4においてステップ806に示すごとく,上記濃淡均一度と,目視に よるメタルムラランクとの対応関係より,メタルムラランクを算出する。Further, as shown in step 804 in FIG. 4, FFT processing is performed on the image data. Here, this FFT processing is performed by the FFT program of the controller 6. In this way, the power spectrum, which is the frequency for each frequency, is obtained by subjecting the smoothed image data to Fourier transform processing with the acquisition pitch as the unit period. Then, as shown in step 805 in FIG. 4, from the power spectrum thus obtained, the spectrum cumulative frequency at the frequency that can cause metal unevenness is calculated as the density uniformity. Further, as shown in step 806 in FIG. 4, the metal mura rank is calculated from the correspondence relationship between the density uniformity and the metal mura rank visually.

【0025】 次に,具体的データに基づいて説明する。 図5及び図6の上段に示すごとく,メタルムラの程度が異なっている2つのメ タリック塗装面90を用いて,アルミニウムの配向分布に関する画像データを得 た。図5に示すメタリック塗装面90は,目視により比較的メタルムラの小さい ものを選んだ。また,図6に示すメタリック塗装面90は,目視により比較的メ タルムラの大きいものを選んでおり,メタルムラBを有する。なお,画像データ は256階調に区分した。 そして,この原画像データを平滑化処理した後,取り込みデータポイントのピ ッチをサンプルタイム1秒として読み換えて,FFTプログラムにかけてスペク トル変換した。その結果,図5及び図6の下段に示すパワースペクトル図を得た 。Next, description will be made based on specific data. As shown in the upper part of FIGS. 5 and 6, image data on the orientation distribution of aluminum was obtained using two metallic coating surfaces 90 having different levels of metal unevenness. The metallic coated surface 90 shown in FIG. 5 was selected to have relatively small metal unevenness by visual inspection. The metallic coated surface 90 shown in FIG. 6 is selected to have a relatively large metal unevenness by visual observation, and has a metal unevenness B. The image data was divided into 256 gradations. Then, after smoothing the original image data, the pitch of the captured data points was read as a sample time of 1 second, and the spectrum was converted by applying the FFT program. As a result, the power spectrum diagrams shown in the lower part of FIGS. 5 and 6 were obtained.

【0026】 このパワースペクトル図においては,横軸は周波数の対数表示であり,数値が 大きくなればなるほど,周期の短い変化を示す。したがって,本例のように大き な濃淡変化の有無は,周波数の小さな部分のスペクトル量の大小で換言される。 これらの低周波数領域の大小は,特定のポイントのスペクトル量を比較しても良 いが,本例においては,周波数域A(周波数−2.4〜−1.8)の間のスペク トル量の積分値で代表した。 図5及び図6において,この周波数域Aにおけるスペクトル量の積分値を比較 すると,図6の方がスペクトル量の積分値が大きいことが分かる。 そして,この評価値と,予め定められた目視によるメタルムラランクとの対応 関係より,図5に示すメタリック塗装面90はメタルムラランク3であり,一方 図6に示すメタリック塗装面90は,メタルムラランク2であることが判明した 。なお,このメタルムラランクは,数値が大きいほど,メタルムラレベルが良好 なことを示している。In this power spectrum diagram, the horizontal axis is the logarithmic display of the frequency, and the larger the numerical value, the shorter the cycle changes. Therefore, the presence / absence of a large shade change as in this example is paraphrased by the magnitude of the spectral amount in the small frequency part. The magnitude of these low frequency regions may be compared with the spectral amount at a specific point, but in this example, the spectral amount between frequency regions A (frequency -2.4 to -1.8) is used. It was represented by the integrated value of. Comparing the integrated values of the spectrum amount in the frequency range A in FIGS. 5 and 6, it can be seen that the integrated value of the spectrum amount is larger in FIG. From the correspondence between this evaluation value and the predetermined metal mura rank by visual inspection, the metallic paint surface 90 shown in FIG. 5 is the metal mura rank 3, while the metallic paint surface 90 shown in FIG. It turned out to be Mura rank 2. In addition, this metal mura rank shows that the larger the value, the better the metal mura level.

【0027】 このように,本例においては,2方向からの反射光の比をその測定点における アルミニウムの配向量とし,これを面内でスキャンしている。更に,面内の配向 量のデータを元にして,FFT手法により最も配向変化の大きな方向を抽出し, パワースペクトルよりその試料の配向量の不均一性レベルを求めている。 それ故,本例によれば,観察角度や照明条件に拘わることなく,高感度かつ迅 速にメタリック塗装面におけるメタルムラを自動計測することができる。As described above, in this example, the ratio of the reflected light from the two directions is set as the orientation amount of aluminum at the measurement point, and this is scanned in the plane. Furthermore, based on the in-plane orientation data, the direction with the largest orientation change is extracted by the FFT method, and the nonuniformity level of the orientation of the sample is determined from the power spectrum. Therefore, according to this example, it is possible to automatically measure the metal unevenness on the metallic coating surface with high sensitivity and speed regardless of the observation angle and the illumination conditions.

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

【図1】実施例にかかるメタリック塗装面のアルミ配向
分布計測装置の概略を説明するためのブロック図。
FIG. 1 is a block diagram for explaining an outline of an aluminum orientation distribution measuring device for a metallic coated surface according to an embodiment.

【図2】実施例のセンサユニット及び駆動装置の概略平
面図。
FIG. 2 is a schematic plan view of a sensor unit and a driving device according to an embodiment.

【図3】実施例のセンサユニットの側面断面図。FIG. 3 is a side sectional view of the sensor unit according to the embodiment.

【図4】実施例のアルミ配向分布計測装置における画像
データの処理手順の概略を説明するためのフローチャー
ト。
FIG. 4 is a flowchart for explaining an outline of a processing procedure of image data in the aluminum orientation distribution measuring apparatus of the embodiment.

【図5】実施例の画像処理装置及びコントローラによる
処理結果の一例を示す線図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of processing results by the image processing apparatus and the controller of the embodiment.

【図6】実施例の画像処理装置及びコントローラによる
処理結果の他の例を示す線図。
FIG. 6 is a diagram showing another example of processing results by the image processing apparatus and the controller of the embodiment.

【図7】従来のアルミニウム配向量計測装置の概略説明
図。
FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of a conventional aluminum orientation measuring device.

【図8】従来のメタルムラ濃淡分布計測装置の概略説明
図。
FIG. 8 is a schematic explanatory view of a conventional metal unevenness density distribution measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...センサユニット, 11...光源, 12...受光器, 2...駆動装置, 3...駆動信号発生回路, 4...A/D変換回路, 5...画像処理装置, 6...コントローラ, 90...メタリック塗装面, X...主走査方向, Y...副走査方向, 1. . . Sensor unit, 11. . . Light source, 12. . . Light receiver, 2. . . Drive device, 3. . . Drive signal generation circuit, 4. . . A / D conversion circuit, 5. . . Image processing device, 6. . . Controller, 90. . . Metallic painted surface, X. . . Main scanning direction, Y. . . Sub-scanning direction,

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 主走査方向に並設され,メタリック塗装
面におけるメタルムラの濃淡分布状態を電気的なアナロ
グ信号に置き換えるための少なくとも2つの受光器と光
源とを有する複数のセンサユニットと, 上記並設した複数のセンサユニットを上記主走査方向と
直交する副走査方向に駆動するための駆動装置と, 上記駆動装置を上記副走査方向に駆動制御するための駆
動信号発生回路と, 上記センサユニットより出力されたアナログ信号をデジ
タル信号に変換するためのA/D変換回路と, 上記A/D変換回路より得られた画像データに基づき,
上記メタルムラの濃淡分布状態を特徴付けするための画
像処理装置と, 上記画像処理装置を制御すると共にその処理結果を演算
し出力するためのコントローラとよりなることを特徴と
するメタリック塗装面のアルミ配向分布計測装置。
1. A plurality of sensor units arranged in parallel in the main scanning direction, each sensor unit having at least two light receivers and light sources for replacing the density distribution of metal unevenness on a metallic coating surface with an electrical analog signal, A drive device for driving the provided plurality of sensor units in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, a drive signal generating circuit for driving and controlling the drive device in the sub-scanning direction, and the sensor unit Based on the A / D conversion circuit for converting the output analog signal into a digital signal, and the image data obtained from the A / D conversion circuit,
An aluminum orientation of a metallic coating surface, characterized by comprising an image processing device for characterizing the density distribution state of the metal unevenness, and a controller for controlling the image processing device and computing and outputting the processing result. Distribution measuring device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018001288A (en) * 2016-06-28 2018-01-11 ファナック株式会社 Life determination device of cutting tool, life determination method, and program

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