JPH0643107A - 円筒物検査方法及び装置 - Google Patents

円筒物検査方法及び装置

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JPH0643107A
JPH0643107A JP21731792A JP21731792A JPH0643107A JP H0643107 A JPH0643107 A JP H0643107A JP 21731792 A JP21731792 A JP 21731792A JP 21731792 A JP21731792 A JP 21731792A JP H0643107 A JPH0643107 A JP H0643107A
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JP
Japan
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cylindrical object
image data
evaluation
piston
image
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Pending
Application number
JP21731792A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Suda
英雄 須田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンのピストンスカート部の評価時間の
短縮、評価項目の定量化、評価精度の向上、省人化等を
達成する。 【構成】 自動判定装置を、ピストン1回転用の回転ス
テージ2、ステッピングモータ3、照明部4を備えた評
価対象載置部Aと、ピストン画像を取込むCCDセンサ
(カラーラインセンサ)5、レンズ系6、CCDステー
ジ7、ステッピングモータ8を備えた画像取込部Bと、
モータドライバ10、11、PIOボード12、CCD
ドライバ13、A/Dボード14、パーソナルコンピュ
ータ15、フレームバッファ16、CRT17、フロッ
ピーディスク18を備えた制御部Cとから構成し、ピス
トンスカート部の評価時は、該スカート部の展開画像を
CCDセンサ5で捕え、該展開画像に基づきピストンの
評価を自動的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒物検査方法及び装
置に係り、特にエンジンのピストンスカート部(外周部
分)の汚れや傷等を自動的に検査する場合に好適な円筒
物検査方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンのピストンのスカート部
に付着した汚れや傷等を評価する場合には、作業者が検
査箇所を目視した結果に基づいて汚れや傷等の評価を行
っているのが現状であり、また、ピストンスカート部以
外のエンジン各部のエンジンレイティングに関しても、
全て目視検査を行っているのが実状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
如くエンジンのピストンスカート部の汚れや傷等の評価
を始めとするエンジンレイティングに関しては、作業者
が全て目視検査を行っていたため、各作業者個人間で評
価精度にバラツキが発生するという不具合や、各作業者
の評価レベルを統一化することが難しいという問題や、
評価に熟練した技術が必要となる等の問題があった。更
に、エンジンレイティングを目視で行っていることか
ら、検査箇所の評価に時間が掛かり作業効率が良くない
という問題や、作業者を投入する必要があるため省人化
の面で課題があった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、前記課題を解決するもので、
特にエンジンのピストンスカート部の評価時間を短縮す
ると共に、評価項目の定量化、評価精度の向上、省人化
等を達成した円筒物検査方法及び装置の提供を目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の円筒物検査方法
は、前記目的を達成するため、円筒物の外周部分の状態
を該円筒物の画像データに基づき評価する円筒物検査方
法であって、評価対象の円筒物を回転させながら該円筒
物の外周部分を撮影する検査工程と、撮影した円筒物の
画像データを取込む検査工程と、取込んだ円筒物の全外
周の画像データと円筒物の回転方向とに基づき円筒物の
二次元の展開画像データを求める検査工程と、該展開画
像データの中から評価対象領域の画像データを抽出する
検査工程と、該抽出画像データと円筒物の評価判定基準
となる基準データとの比較結果に基づき円筒物の外周部
分の状態を評価する検査工程とを具備したものである。
本発明の円筒物検査装置は、前記目的を達成するため、
円筒物の外周部分の状態を該円筒物の画像データに基づ
き評価する円筒物検査装置であって、評価対象の円筒物
を載置して回転させる回転手段と、該回転手段上の円筒
物の外周部分を撮影する撮影手段と、該撮影手段により
撮影した円筒物の全外周の画像データを取込むカラーラ
インセンサとを備え、該カラーラインセンサにより取込
んだ円筒物の画像データと円筒物の回転方向とに基づき
円筒物の二次元の展開画像データを求め,該展開画像デ
ータの中から評価対象領域の画像データを抽出し,該抽
出画像データと円筒物の評価判定基準となる基準データ
との比較結果に基づき円筒物の外周部分の状態を評価す
る制御手段を具備したものである。
【0006】
【作用】本発明によれば、円筒物を検査するに際して
は、回転手段により円筒物を回転させながら、撮影手段
により回転手段上の円筒物の外周部分を撮影し、画像取
込手段により円筒物の画像データを取込む。制御手段
は、画像取込手段により取込んだ円筒物の画像データと
円筒物の回転方向とに基づき、円筒物の二次元の展開画
像データを求め、更に、展開画像データの中から円筒物
の評価対象領域の画像データを抽出し、更に、円筒物の
評価判定基準とする基準データと円筒物の抽出画像デー
タとを比較することにより、円筒物の外周部分の状態を
評価する。これにより、円筒物の評価時間の短縮や、円
筒物の状態(例えば汚れや傷等)の定量化、評価精度の
向上を図ることができると共に、自動化により省人化を
実現することも可能となり、更には、評価対象の円筒物
の色判定が容易になり、円筒物の詳細な画像を得ること
ができる。従って、従来の如く作業者が目視検査を行う
場合のように、評価精度にバラツキが発生する、評価レ
ベルの統一化ができない、評価に熟練した技術が必要と
なる、評価に時間が掛かる等の不具合を解消することが
できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の円筒物検査方法及び装置を適
用してなる実施例を図面に基づいて説明する。
【0008】図1は本実施例の自動判定装置(円筒物検
査装置)の構成を示す概略図であり、該自動判定装置
は、評価対象となるピストンを載置するための評価対象
載置部Aと、ピストンを撮影して画像を取込むための画
像取込部Bと、画像処理・評価・各種制御を行うための
制御部Cとから大略構成されている。
【0009】本実施例の自動判定装置の構成を更に詳述
すると、評価対象載置部Aは、評価対象のピストン1を
載置するための回転手段たる回転ステージ2と、該回転
ステージ2を水平方向面内で回転させる回転手段たるス
テッピングモータ3と、ピストン1を照らす照明部4と
を備えている。また、画像取込部Bは、ピストンの画像
を取込む画像取込手段たるCCDセンサ5と、該CCD
センサ5上に結像を行う撮影手段たるレンズ系6と、該
CCDセンサ5及びレンズ系6を搭載して両者を同時に
移動させるためのCCDステージ7と、該CCDステー
ジ7をピストン側に対し前進/後退動作させるステッピ
ングモータ8とを備えている。更に、評価対象載置部A
の回転ステージ2と、画像取込部BのCCDステージ7
とは、基台9の上面に設置されている。尚、本実施例で
は、カメラ(レンズ系)の裏蓋を加工してCCDセンサ
5を取付けているが、これに限定されるものではない。
【0010】他方、制御部Cは、評価対象載置部Aのス
テッピングモータ3を駆動するモータドライバ10と、
画像取込部Bのステッピングモータ8を駆動するモータ
ドライバ11と、各モータドライバ10、11へ制御信
号を送出するPIOボード12と、画像取込部BのCC
Dセンサ5の出力信号を増幅するCCDドライバ13
と、CCDドライバ13から出力されるアナログ信号を
デジタル信号へ変換するA/Dボード14と、各ステッ
ピングモータ10、11の駆動・CCDセンサ5からの
データ読込み等を制御する制御手段たるパーソナルコン
ピュータ15と、表示する読込みデータを蓄積するフレ
ームバッファ16と、読込みデータを表示するCRT1
7と、所要データを保存するフロッピーディスク(また
はハードディスク)18とを備えている。
【0011】ここで、本実施例の自動判定装置各部にお
ける仕様の一例を説明すると、回転ステージ2は、ステ
ッピングモータ3により0.005度/stepで回転
駆動され、時計方向/反時計方向へ回転可能とされてい
る。ステッピングモータ3、8は、基本ステップ角が
0.72deg/step、1.8deg/stepと
なっている。照明部4は、白色蛍光灯(115mm)2
本から構成されている。CCDセンサ5は、例えば図2
に示す如くの形状で、画素サイズ14μm×14μm、
画素数5000、R(赤色),G(緑色),B(青色)
の色フィルタを有するカラーラインセンサである。レン
ズ系6は、90mmレンズを備えた市販の一眼レフカメ
ラである。CCDステージ7は、ステッピングモータ8
により30μm/stepで直線駆動され、ストローク
が140mmのボールネジ式で、回転ステージ2に対し
前進/後退可能とされている。
【0012】PIOボード12は、入力部の入力形式が
非絶縁TTLレベル入力、出力部の出力形式が非絶縁T
TLドライバ、共通部の占有I/Oポート数が8ビット
×4ポートとされている。A/Dボード14は、サンプ
リングタイムが1μs、変換ビットが12、入力チャン
ネルが8、データ転送が外部DMA転送方式とされてい
る。パーソナルコンピュータ15は、市販のPC−98
01VXを使用している。フレームバッファ16は、画
像メモリが768Kバイト、表示サイズが640×40
0ドット、量子化ビットがR,G,B各8ビット、表示
色数が1600万色同時表示とされている。
【0013】上記構成による本実施例の自動判定装置で
は、評価対象載置部Aの回転ステージ2上に載置したピ
ストン1へ照明部4で照らし、該ピストン1のスカート
部(外周部分)を、画像取込部Bのレンズ系6によりC
CDセンサ5上に結像させることにより、ピストンスカ
ート部の汚れや傷等に対応した1ライン分のR,G,B
の濃淡データを取得し、回転ステージ2によりピストン
1を360度回転させることにより、ピストンスカート
部の全周について濃淡データを取得するようになってい
る。更に、ピストン1のスカート部の汚れや傷等に対応
したR,G,Bの濃淡のラインデータと、ピストン1の
回転方向のデータとを組合わせることにより、二次元の
カラー画像データを取得し、これによりピストン1のス
カート部の展開画像を取得するようになっている。そし
て、ピストン1の展開画像に対し種々の処理を行うこと
により、ピストン1のスカート部の評価を行うようにな
っている。
【0014】次に、上記の如く構成した本実施例の自動
判定装置によるピストンスカート部の評価処理を図3を
中心に説明する。
【0015】まず、自動判定装置における評価対象載置
部Aの回転ステージ2の上面に治具(図示略)を置き、
評価対象となるピストン1を治具にセットする。この場
合、ピストンの種類によりピストン径が異なるため、治
具はピストン径に応じて適宜交換すればよい(ステップ
S1)。次に、照明部4を所定位置にセットし、ピスト
ン1に対し照明を当てる。照明部4は一旦セットした後
は、ピストン径が大きく変わらない限りはピストン1へ
照明を当てるだけでよく、セット位置を移動させること
は不要である(ステップS2)。
【0016】次に、画像取込部BのCCDセンサ5上に
ピストン1を投影可能とすべく、評価対象となるピスト
ン1の大きさに基づき、レンズ系6とCCDセンサ5と
の間の距離を変えることにより、レンズ系6の倍率を決
定する(ステップS3)。更に、レンズ系6のセットさ
れた倍率または同一の倍率でもピストン径が異なってい
る場合は焦点距離が変わるため、ピストン1の詳細な画
像を取込むべく、CCDステージ7をピストン1に対し
適宜移動(前進または後退)させることにより、レンズ
系6の焦点距離を調整する(ステップS4)。
【0017】更に、画像取込部BのCCDセンサ5の出
力電圧が制御部CのA/Dボード14の入力範囲内へ入
るようにすべく、CCDセンサ5においてハードウエア
的にオフセット/ゲインの調整を行う。この場合、最も
明るい色の基準となる白色を見た場合のCCDセンサ5
の出力と、最も暗い色の基準となる黒色を見た場合のC
CDセンサ5の出力とに基づき、オフセット/ゲインを
調整することにより、CCDセンサ5の出力電圧は全て
A/Dボード14の入力範囲内となる(ステップS
5)。
【0018】また、CCDセンサ5は、感度曲線が明る
さに対して直線的で無いという特性が有り且つカラーラ
インセンサであるため、R,G,Bの各々でゲインの値
を変える必要があるが、ピストンスカート部の評価は1
0階調に分割した色見本を基準色として行うため、該色
見本の階調に対してCCDセンサ5のR,G,Bの各出
力が直線的ではない。そこで、色見本の階調を区別し易
くするため、CCDセンサ5においてソフトウエア的に
ゲインの調整を行う(ステップS6)。上述した調整が
終了すると、データの取込みが可能となる。
【0019】次に、評価対象載置部Aの照明部4で照ら
したピストン1のスカート部を、画像取込部Bのレンズ
系6によりCCDセンサ5上に結像させることにより、
ピストン1のスカート部における1ライン分のR,G,
Bデータを取込む(ステップS7)。更に、レンズ系6
の倍率とピストン径に応じ、評価対象載置部Aのステッ
ピングモータ3を駆動し、回転ステージ2上のピストン
1を所定角度回転させる。この場合、ピストン1の回転
角は、CCDセンサ5の画素のピッチ、レンズ系6の倍
率、ピストン径に基づき、取込んだ画像の1ドット分が
略正方形(画像の縦横比が1.0)となるように算出す
る(ステップS8)。
【0020】更に、またピストンスカート部の1ライン
分のデータを取込んだ後、ピストン1を所定角度回転さ
せる一連の制御を繰返すことにより、ピストン1を36
0度回転させた時点で(ステップS9)、ピストンスカ
ート部の全周分に関するデータの取込みが終了する。こ
の場合、取込みデータは、2次元の配列データとなると
共に、R,G,Bの各々の濃淡データとなる(ステップ
S10)。
【0021】次に、取込んだ全画像の中から、評価処理
対象となるピストンスカート部の画像領域を抽出し(ス
テップS11)、更に、抽出したピストンスカート部の
画像領域の中から、汚れが存在する画像領域を抽出する
(ステップS12)。そして、色見本データの各階調に
対応した濃度の汚れがピストンスカート部のどの部分に
どの程度付着しているかを調べることにより、ピストン
スカート部における汚れの分布状態を判定し、更に、汚
れの分布状態から汚れの面積比率を求め、色見本データ
に基づいて評価点数を決定することにより、ピストンス
カート部の評価を行う(ステップS13)。尚、評価内
容はCRT17に適宜表示されると共に、フロッピーデ
ィスク18に記憶保存される。以上の一連の処理によ
り、ピストン1のスカート部に係る評価処理が終了する
(ステップS14)。
【0022】上述したように、本実施例によれば、エン
ジンレイティング時におけるピストンスカート部の評価
処理に際しては、ピストンスカート部の展開画像をCC
Dセンサ5で捕え、該展開画像に種々の処理を施すこと
により、ピストンスカート部の評価を自動的に行うた
め、評価時間の短縮や、汚れや傷等の定量化、評価精度
の向上を図ることが可能となると共に、自動化により省
人化を実現することも可能となる。
【0023】また、本実施例によれば、評価対象のピス
トンの画像を取込むCCDセンサ5にカラーラインセン
サを使用しているため、ピストンの色判定が容易になる
と共に、横の奥行き方向の画像の歪みを考慮することが
不要となる。また、CCDセンサ5、レンズ系6、ピス
トンの三者間の距離をある程度可変することが可能であ
るため、レンズ系6の倍率を可変することが可能であ
り、この結果、ピストンの大きさとは無関係に評価処理
を行うことができる。また、CCDセンサ5の分解能が
高いため、ピストンの詳細な画像を得ることができる。
【0024】尚、本実施例では、評価対象はピストンに
限定されるものではなく、形状が円筒形を有する物体で
あるならば、評価処理を行うことが可能であり、上述し
たピストンの場合と同様の制御により、円筒形を有する
物体の展開画像を得ることができる。
【0025】また、本実施例では、エンジンのピストン
スカート部の評価処理について説明したが、これ以外
に、エンジンレイティングの一部であるガソリンエンジ
ンワニス評価法、ピストンの各部の汚れや堆積物を評価
する陸用ディーゼル機関ピストン評価法、エンジン部品
に堆積したスラッジを評価するスラッジ評価法、カムシ
ャフト・ロッカーアーム等の損傷を評価するスッカフィ
ング、ピッチング評価法、ピストンの汚れやポートの詰
まりを評価する2サイクルガソリンエンジン清浄性評価
法等が有り、全て石油学会の規格に基づき定められてい
る。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の円筒物検
査方法及び円筒物検査装置によれば、評価対象の円筒物
を回転させながら該円筒物の外周部分を撮影し、撮影し
た円筒物の画像データを取込み、該円筒物の画像データ
と円筒物回転方向とに基づき円筒物の二次元の展開画像
データを求め、該展開画像データの中から評価対象領域
の画像データを抽出し、該抽出画像データと円筒物の評
価判定基準となる基準データとの比較結果に基づき円筒
物の外周部分の状態を自動的に評価する構成であるた
め、円筒物の評価時間の短縮や、円筒物の状態(例えば
汚れや傷等)の定量化、評価精度の向上を図ることがで
きると共に、自動化により省人化を実現することも可能
となり、更には、円筒物の色判定が容易になり、詳細な
画像を得ることができると共に、画像の歪みを考慮する
ことが不要となる等、種々の効果を奏することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の自動判定装置の構成を示す概
略ブロック図である。
【図2】本実施例のCCDセンサの外観図である。
【図3】本実施例のピストンスカート部の評価処理を示
すフローチャートである。
【符号の説明】
1 ピストン 2 回転ステージ 3 ステッピングモータ 4 照明部 5 CCDセンサ 6 レンズ系 7 CCDステージ 8 ステッピングモータ 10、11 モータドライバ 12 PIOボード 13 CCDドライバ 14 A/Dボード 15 パーソナルコンピュータ 16 フレームバッファ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒物の外周部分の状態を該円筒物の画
    像データに基づき評価する円筒物検査方法であって、 評価対象の円筒物を回転させながら該円筒物の外周部分
    を撮影する検査工程と、撮影した円筒物の全外周の画像
    データを取込む検査工程と、取込んだ円筒物の画像デー
    タと円筒物の回転方向とに基づき円筒物の二次元の展開
    画像データを求める検査工程と、該展開画像データの中
    から評価対象領域の画像データを抽出する検査工程と、
    該抽出画像データと円筒物の評価判定基準となる基準デ
    ータとの比較結果に基づき円筒物の外周部分の状態を評
    価する検査工程とを具備したことを特徴とする円筒物検
    査方法。
  2. 【請求項2】 円筒物の外周部分の状態を該円筒物の画
    像データに基づき評価する円筒物検査装置であって、 評価対象の円筒物を載置して回転させる回転手段と、該
    回転手段上の円筒物の外周部分を撮影する撮影手段と、
    該撮影手段により撮影した円筒物の全外周の画像データ
    を取込むカラーラインセンサとを備え、該カラーライン
    センサにより取込んだ円筒物の画像データと円筒物の回
    転方向とに基づき円筒物の二次元の展開画像データを求
    め,該展開画像データの中から評価対象領域の画像デー
    タを抽出し,該抽出画像データと円筒物の評価判定基準
    となる基準データとの比較結果に基づき円筒物の外周部
    分の状態を評価する制御手段を具備したことを特徴とす
    る円筒物検査装置。
JP21731792A 1992-07-23 1992-07-23 円筒物検査方法及び装置 Pending JPH0643107A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017207341A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 大同特殊鋼株式会社 被検査物の外観検査方法および外観検査装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20010403