JPH06147847A - 円筒内面の撮像装置 - Google Patents
円筒内面の撮像装置Info
- Publication number
- JPH06147847A JPH06147847A JP29617892A JP29617892A JPH06147847A JP H06147847 A JPH06147847 A JP H06147847A JP 29617892 A JP29617892 A JP 29617892A JP 29617892 A JP29617892 A JP 29617892A JP H06147847 A JPH06147847 A JP H06147847A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は撮像カメラを用いて円筒内面を撮像す
る円筒内面の撮像装置に関し、精度の高い円筒内面の検
査を可能とすることを目的とする。 【構成】被撮像物となるワーク１３の円筒内部に、固体
撮像素子を内蔵した撮像カメラ１１と、この撮像カメラ
１１に対向する位置に配設され円筒内面を反射させ撮像
カメラ１１に入射させるミラー１２とを配置してなる構
成の円筒内面の撮像装置において、上記ミラー１２表面
の撮像カメラ１１に近い側縁１２ａの長さと、ミラー１
２表面の撮像カメラから離間した側縁１２ｂの長さが略
等しくなるよう構成する。
る円筒内面の撮像装置に関し、精度の高い円筒内面の検
査を可能とすることを目的とする。 【構成】被撮像物となるワーク１３の円筒内部に、固体
撮像素子を内蔵した撮像カメラ１１と、この撮像カメラ
１１に対向する位置に配設され円筒内面を反射させ撮像
カメラ１１に入射させるミラー１２とを配置してなる構
成の円筒内面の撮像装置において、上記ミラー１２表面
の撮像カメラ１１に近い側縁１２ａの長さと、ミラー１
２表面の撮像カメラから離間した側縁１２ｂの長さが略
等しくなるよう構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円筒内面の撮像装置に係
り、特に撮像カメラを用いて円筒内面を撮像する円筒内
面の撮像装置に関する。
り、特に撮像カメラを用いて円筒内面を撮像する円筒内
面の撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、加工，組立てによって製造され
た部品や製品の外観検査工程の多くは人手により目視検
査に頼っており、単純作業の疲れによりミスや個人誤差
等により精度の高い検査を行うことができなかった。特
に、円筒部材の内部の検査を行おうとした場合、内面を
目視検査するのは困難であり、検査精度は更に低下する
傾向にあった。
た部品や製品の外観検査工程の多くは人手により目視検
査に頼っており、単純作業の疲れによりミスや個人誤差
等により精度の高い検査を行うことができなかった。特
に、円筒部材の内部の検査を行おうとした場合、内面を
目視検査するのは困難であり、検査精度は更に低下する
傾向にあった。
【０００３】そこで、上記円筒内面の検査を自動化する
ために、円筒内部に撮像カメラとミラーとを配置した構
成の円筒内面の撮像装置が提案されている（特開平２−
９５２０５号公報）。
ために、円筒内部に撮像カメラとミラーとを配置した構
成の円筒内面の撮像装置が提案されている（特開平２−
９５２０５号公報）。
【０００４】図４は、上記公報に開示された撮像装置を
示す図である。同図（Ａ）において、１は固体撮像素子
（ＣＣＤ）を内蔵した撮像カメラ，２は円錐型ミラー，
３は画像処理装置，４は被撮像体となるワーク（例え
ば、ブロックボア等），５は部分的にマスキングした透
明ガラスである。
示す図である。同図（Ａ）において、１は固体撮像素子
（ＣＣＤ）を内蔵した撮像カメラ，２は円錐型ミラー，
３は画像処理装置，４は被撮像体となるワーク（例え
ば、ブロックボア等），５は部分的にマスキングした透
明ガラスである。
【０００５】ワーク４の内面の状態は、円錐型ミラー２
により反射され、透明ガラス４を介して撮像カメラ１で
撮像される。撮像カメラ１で撮像された画像信号は画像
処理装置４により処理され、出力装置（モニターテレビ
等）に出力されたり、或いは検査装置に出力されて自動
検査が行われる構成となっている。
により反射され、透明ガラス４を介して撮像カメラ１で
撮像される。撮像カメラ１で撮像された画像信号は画像
処理装置４により処理され、出力装置（モニターテレビ
等）に出力されたり、或いは検査装置に出力されて自動
検査が行われる構成となっている。
【０００６】ここで、円錐型ミラー２をその上面方向か
ら（同図（Ａ）の矢印Ｘ方向から）見ると、ワーク４の
内面は同図（Ｂ）に示すようにドーナッツ状に見ること
ができる。また、同図（Ａ）にＡで示す部位は同図
（Ｂ）における外周部位に相当し、同図（Ａ）にＢで示
す部位は同図（Ｂ）における内周部位に相当する。従来
では、この図４（Ｂ）に示される画像よりワーク４の内
面検査を行っていた。
ら（同図（Ａ）の矢印Ｘ方向から）見ると、ワーク４の
内面は同図（Ｂ）に示すようにドーナッツ状に見ること
ができる。また、同図（Ａ）にＡで示す部位は同図
（Ｂ）における外周部位に相当し、同図（Ａ）にＢで示
す部位は同図（Ｂ）における内周部位に相当する。従来
では、この図４（Ｂ）に示される画像よりワーク４の内
面検査を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】いま、図４（Ｂ）にお
いて、ドーナッツ状の画像の中心（Ｏで示す）より内周
部までの画素数をＲ１（画素）、中心Ｏより外周部まで
の画素数をＲ２（画素）、ワーク４の内径半径をＲ（m
m）、前記した部位Ａ，Ｂ間の距離（画像読み込み幅）
をＬ（mm）とすると、 ・軸方向の分解能 Ｌ／（Ｒ２−Ｒ１）
（単位： mm/画素） ・円周方向のＢ部近傍の分解能 ２πＲ／２πＲ１＝Ｒ／Ｒ１ （単位： mm/画素） ・円周方向のＡ部近傍の分解能 ２πＲ／２πＲ２＝Ｒ／Ｒ２ （単位： mm/画素） となる。
いて、ドーナッツ状の画像の中心（Ｏで示す）より内周
部までの画素数をＲ１（画素）、中心Ｏより外周部まで
の画素数をＲ２（画素）、ワーク４の内径半径をＲ（m
m）、前記した部位Ａ，Ｂ間の距離（画像読み込み幅）
をＬ（mm）とすると、 ・軸方向の分解能 Ｌ／（Ｒ２−Ｒ１）
（単位： mm/画素） ・円周方向のＢ部近傍の分解能 ２πＲ／２πＲ１＝Ｒ／Ｒ１ （単位： mm/画素） ・円周方向のＡ部近傍の分解能 ２πＲ／２πＲ２＝Ｒ／Ｒ２ （単位： mm/画素） となる。
【０００８】例えば、内径半径がＲ＝３７mm（φ７４m
m）のワーク４で、画像読み込み幅がＬ＝５mmの場合に
は、中心Ｏより内周部までの画素数はＲ１＝８０画素と
なり、また中心Ｏより外周部までの画素数はＲ２＝１７
８画素となる。よって、上記の式にこの各値を代入する
と、 ・（軸方向の分解能）＝０．０５ （ m
m/画素） ・（円周方向のＢ部近傍の分解能）＝０．４６ （ m
m/画素） ・（円周方向のＡ部近傍の分解能）＝０．２１ （ m
m/画素） となる。
m）のワーク４で、画像読み込み幅がＬ＝５mmの場合に
は、中心Ｏより内周部までの画素数はＲ１＝８０画素と
なり、また中心Ｏより外周部までの画素数はＲ２＝１７
８画素となる。よって、上記の式にこの各値を代入する
と、 ・（軸方向の分解能）＝０．０５ （ m
m/画素） ・（円周方向のＢ部近傍の分解能）＝０．４６ （ m
m/画素） ・（円周方向のＡ部近傍の分解能）＝０．２１ （ m
m/画素） となる。
【０００９】上記の計算結果より、円周方向のＢ部近傍
の分解能は、Ａ部近傍の分解能より劣っていることが判
る。よって従来構成の撮像装置では、円周方向に発生し
た欠陥で、特にＢ部近傍で画像に取り込まれた欠陥は見
逃す可能性が大きく、精度の高い検査を行うことができ
ないという問題点があった。また、上記各式から明らか
なように、検査するワーク４の半径（Ｒ）が大きくなれ
ばなる程分解能は更に悪くなるという問題点があった。
の分解能は、Ａ部近傍の分解能より劣っていることが判
る。よって従来構成の撮像装置では、円周方向に発生し
た欠陥で、特にＢ部近傍で画像に取り込まれた欠陥は見
逃す可能性が大きく、精度の高い検査を行うことができ
ないという問題点があった。また、上記各式から明らか
なように、検査するワーク４の半径（Ｒ）が大きくなれ
ばなる程分解能は更に悪くなるという問題点があった。
【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、生成される画面が各部位において均一の分解能を
有するようミラーの形状を設定することにより、精度の
高い円筒内面の検査を可能とした円筒内面の撮像装置を
提供することを目的とする。
あり、生成される画面が各部位において均一の分解能を
有するようミラーの形状を設定することにより、精度の
高い円筒内面の検査を可能とした円筒内面の撮像装置を
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、被撮像物となる円筒内部に、固体撮像
素子を内蔵した撮像カメラと、この撮像カメラに対向す
る位置に配設され円筒内面を反射させ撮像カメラに入射
させるミラーとを配置してなる構成の円筒内面の撮像装
置において、上記ミラー表面の撮像カメラに近い側縁の
長さと、ミラー表面の撮像カメラから離間した側縁の長
さが略等しくなるよう構成したことを特徴とするもので
ある。
に、本発明では、被撮像物となる円筒内部に、固体撮像
素子を内蔵した撮像カメラと、この撮像カメラに対向す
る位置に配設され円筒内面を反射させ撮像カメラに入射
させるミラーとを配置してなる構成の円筒内面の撮像装
置において、上記ミラー表面の撮像カメラに近い側縁の
長さと、ミラー表面の撮像カメラから離間した側縁の長
さが略等しくなるよう構成したことを特徴とするもので
ある。
【００１２】
【作用】上記構成とすることにより、円筒内面の円周方
向及び軸方向で、均一な分解能を有する画像を生成する
ことができる。
向及び軸方向で、均一な分解能を有する画像を生成する
ことができる。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。
する。
【００１４】図１（Ａ）は本発明の一実施例である円筒
内面の撮像装置１０を示す概略構成図である。同図にお
いて、１１は固体撮像素子（ＣＣＤ）を内蔵した撮像カ
メラ，１２は本発明の要部となるミラー，１３は被撮像
体となるワーク（例えば、ブロックボア等）を夫々示し
ている。
内面の撮像装置１０を示す概略構成図である。同図にお
いて、１１は固体撮像素子（ＣＣＤ）を内蔵した撮像カ
メラ，１２は本発明の要部となるミラー，１３は被撮像
体となるワーク（例えば、ブロックボア等）を夫々示し
ている。
【００１５】撮像カメラ１１は、円筒状のワーク１３の
中心位置に設置されており、この撮像カメラ１１の光軸
上で対向する位置にはミラー１２が配設されている。ワ
ーク１３の内面の状態は、このミラー１２により反射さ
れ撮像カメラ１１で撮像される。
中心位置に設置されており、この撮像カメラ１１の光軸
上で対向する位置にはミラー１２が配設されている。ワ
ーク１３の内面の状態は、このミラー１２により反射さ
れ撮像カメラ１１で撮像される。
【００１６】尚、撮像カメラ１１で撮像された画像情報
は図示しない画像処理装置により処理されることにより
画像信号が生成され、この画像信号は出力装置（モニタ
ーテレビ等）に出力されたり、或いは検査装置に出力さ
れて自動検査が行われる構成となっている。
は図示しない画像処理装置により処理されることにより
画像信号が生成され、この画像信号は出力装置（モニタ
ーテレビ等）に出力されたり、或いは検査装置に出力さ
れて自動検査が行われる構成となっている。
【００１７】ここで、本発明の要部となるミラー１２に
ついて詳述する。ミラー１２は、図２に示されるような
凸面鏡に似た特殊形状を有しており、図示されないホル
ダにより撮像カメラ１１と一体的に移動しうる構成とさ
れている。
ついて詳述する。ミラー１２は、図２に示されるような
凸面鏡に似た特殊形状を有しており、図示されないホル
ダにより撮像カメラ１１と一体的に移動しうる構成とさ
れている。
【００１８】ミラー１２の具体的構造について図１
（Ｂ）を用いて説明する。いま、同図に示すように円周
方向の視野範囲（撮像範囲）を撮像カメラ１１の光軸Ｏ
を中心として９０°とした場合、ミラー１２の撮像カメ
ラ１１に近い縁部１２ａ（Ｑ−Ｏ−Ｑ’）の形状は、ワ
ーク１３の半径をＲとし、上記光軸Ｏより上方に垂線を
延ばしワーク１３の内面と接した点をＡとすると、点Ａ
を中心とする半径Ｒの円弧となるよう構成されている。
（Ｂ）を用いて説明する。いま、同図に示すように円周
方向の視野範囲（撮像範囲）を撮像カメラ１１の光軸Ｏ
を中心として９０°とした場合、ミラー１２の撮像カメ
ラ１１に近い縁部１２ａ（Ｑ−Ｏ−Ｑ’）の形状は、ワ
ーク１３の半径をＲとし、上記光軸Ｏより上方に垂線を
延ばしワーク１３の内面と接した点をＡとすると、点Ａ
を中心とする半径Ｒの円弧となるよう構成されている。
【００１９】また、ミラー１２の撮像カメラ１１から離
間した縁部１２ｂ（Ｐ−Ｂ−Ｐ’）の形状は、上記点Ｏ
を中心とする半径Ｒ／２の円弧となるよう構成されてい
る。ミラー１２を上記構成とすることにより、図１にお
けるＣ−Ｃ’〜Ｄ−Ｄ’間のワーク１３の円筒内面を、
図１（Ｂ）における９０°の視野範囲にわたり撮像カメ
ラ１１により撮像することができる。
間した縁部１２ｂ（Ｐ−Ｂ−Ｐ’）の形状は、上記点Ｏ
を中心とする半径Ｒ／２の円弧となるよう構成されてい
る。ミラー１２を上記構成とすることにより、図１にお
けるＣ−Ｃ’〜Ｄ−Ｄ’間のワーク１３の円筒内面を、
図１（Ｂ）における９０°の視野範囲にわたり撮像カメ
ラ１１により撮像することができる。
【００２０】いま、図１（Ｂ）中、Ｂ−Ｏで示されるミ
ラー１２における中心線が撮像カメラ１１の光軸Ｏに対
して４５°傾いて配設されていると仮定すると、上記各
縁部１２ａ，１２ｂの長さは、下式により求められる。
ラー１２における中心線が撮像カメラ１１の光軸Ｏに対
して４５°傾いて配設されていると仮定すると、上記各
縁部１２ａ，１２ｂの長さは、下式により求められる。
【００２１】 ・（縁部１２ａの長さ）＝２π×Ｒ×（４５°／３６０
°）＝π・Ｒ／４ ・（縁部１２ｂの長さ）＝２π×（Ｒ／２）×（９０°
／３６０°）＝π・Ｒ／４ 即ち、ミラー１２を上記構成とすることにより、（縁部
１２ａの長さ）＝（縁部１２ｂの長さ）となる。
°）＝π・Ｒ／４ ・（縁部１２ｂの長さ）＝２π×（Ｒ／２）×（９０°
／３６０°）＝π・Ｒ／４ 即ち、ミラー１２を上記構成とすることにより、（縁部
１２ａの長さ）＝（縁部１２ｂの長さ）となる。
【００２２】上記構成の撮像装置１０により撮像された
画面を図３に示す。同図に示すように、撮像装置１０に
より撮像された画面は、ミラー１２が先に説明した形状
であるため扇形形状に似た形状となる。この画像は、上
記のようにミラー１２の撮像カメラ１１に近い縁部１２
ａとミラー１２の撮像カメラ１１から離間した縁部１２
ｂとの長さが略等しいため、円周方向での画素数、即ち
分解能は図１におけるＣ−Ｃ’で示す位置とＤ−Ｄ’で
示す位置とで略均一の分解能とすることができる。よっ
て、画像全体における分解能が均一化されるため、精度
の高い円筒内面の検査を行うことが可能となる。撮像装
置１０を上記構成とすることにより、軸方向（図１にお
けるＣ−Ｄ方向）に関しては４０〜５０mmの範囲、円周
方向に関しては７０°から８０°の範囲を約０．１mm／
画素の分解能で均一に検出することができる。
画面を図３に示す。同図に示すように、撮像装置１０に
より撮像された画面は、ミラー１２が先に説明した形状
であるため扇形形状に似た形状となる。この画像は、上
記のようにミラー１２の撮像カメラ１１に近い縁部１２
ａとミラー１２の撮像カメラ１１から離間した縁部１２
ｂとの長さが略等しいため、円周方向での画素数、即ち
分解能は図１におけるＣ−Ｃ’で示す位置とＤ−Ｄ’で
示す位置とで略均一の分解能とすることができる。よっ
て、画像全体における分解能が均一化されるため、精度
の高い円筒内面の検査を行うことが可能となる。撮像装
置１０を上記構成とすることにより、軸方向（図１にお
けるＣ−Ｄ方向）に関しては４０〜５０mmの範囲、円周
方向に関しては７０°から８０°の範囲を約０．１mm／
画素の分解能で均一に検出することができる。
【００２３】一方、撮像装置１０により撮像された画面
は、図３に示すような扇形形状であり、円筒形状のワー
ク１３の内面を１回の撮像で全て取り込むことはできな
い。このため、ワーク１３の内周面全部を取り込むに
は、ミラー１２及び撮像カメラ１１を一体的に回転させ
て５回程度（円周方向の視野範囲を７０°から８０°程
度に設定した場合）必要があるが、撮像装置１０は従来
の撮像装置１に比べて軸方向の視野範囲が広いため、軸
方向に対する撮像カメラ１１の移動速度を早めることが
でき、結果として従来構成の撮像装置に比べて検査時間
を短縮することができる。
は、図３に示すような扇形形状であり、円筒形状のワー
ク１３の内面を１回の撮像で全て取り込むことはできな
い。このため、ワーク１３の内周面全部を取り込むに
は、ミラー１２及び撮像カメラ１１を一体的に回転させ
て５回程度（円周方向の視野範囲を７０°から８０°程
度に設定した場合）必要があるが、撮像装置１０は従来
の撮像装置１に比べて軸方向の視野範囲が広いため、軸
方向に対する撮像カメラ１１の移動速度を早めることが
でき、結果として従来構成の撮像装置に比べて検査時間
を短縮することができる。
【００２４】尚、ミラー１２の形状及び大きさは、上記
した原理と同様に、撮像カメラ１１自体の有する撮像範
囲内で、図１（Ｂ）にＡ，Ｂの位置を任意に設定するこ
とができる。この時、軸方向に対する視野範囲（図１に
おけるＣ−Ｄ間の距離）も変わるため、ワーク１３の円
筒内面の径、撮像カメラ１１の位置によって、生成され
る画像の分解能が全体にわたり均一となるように選定す
れば良い。
した原理と同様に、撮像カメラ１１自体の有する撮像範
囲内で、図１（Ｂ）にＡ，Ｂの位置を任意に設定するこ
とができる。この時、軸方向に対する視野範囲（図１に
おけるＣ−Ｄ間の距離）も変わるため、ワーク１３の円
筒内面の径、撮像カメラ１１の位置によって、生成され
る画像の分解能が全体にわたり均一となるように選定す
れば良い。
【００２５】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、円筒内面の
円周方向及び軸方向で、均一な分解能を有する画像を生
成することができ、高精度の円筒内面の検査を行うこと
ができる等の特長を有する。
円周方向及び軸方向で、均一な分解能を有する画像を生
成することができ、高精度の円筒内面の検査を行うこと
ができる等の特長を有する。
【図１】（Ａ）は本発明の一実施例である撮像装置の概
略構成図、（Ｂ）はミラーの具体的構成を説明するため
の図である。
略構成図、（Ｂ）はミラーの具体的構成を説明するため
の図である。
【図２】本発明の要部となるミラーの外観図である。
【図３】生成された画像の一例を示す図である。
【図４】従来の撮像装置の一例を示す概略構成図であ
る。
る。
１０ 撮像装置 １１ 撮像カメラ １２ ミラー １２ａ，１２ｂ 縁部 １３ ワーク
Claims (1)
- 【請求項１】 被撮像物となる円筒内部に、固体撮像素
子を内蔵した撮像カメラと、該撮像カメラに対向する位
置に配設され円筒内面を反射させ該撮像カメラに入射さ
せるミラーとを配置してなる構成の円筒内面の撮像装置
であって、 該ミラー表面の該撮像カメラに近い側縁の長さと、該ミ
ラー表面の該撮像カメラから離間した側縁の長さが略等
しくなるよう構成してなることを特徴とする円筒内面の
撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29617892A JPH06147847A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 円筒内面の撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29617892A JPH06147847A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 円筒内面の撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147847A true JPH06147847A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17830176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29617892A Pending JPH06147847A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 円筒内面の撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06147847A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110333241A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-10-15 | 湖南晗光智能科技股份有限公司 | 一种烟花产品的视觉检测系统及检测方法 |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP29617892A patent/JPH06147847A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110333241A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-10-15 | 湖南晗光智能科技股份有限公司 | 一种烟花产品的视觉检测系统及检测方法 |
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