JPH06501102A - 回転軸を有する物体の母線の線形画像情報の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に機械加工された部品、瓶、缶詰の検査に適用される、回転軸を有 する部品の画像情報の処理装置に関するものである。

従来知られている回転体の検査装置は一般に、回転体の母線像を受像する線形カ メラと、この線形カメラのすべての感光点に共通する一般には２つの閾値とを有 しており、これらの閾値を超えると欠陥信号が発生するようになっているもので ある。

したがって、これらの装置においては、一連の同一の物体を処理する度に初期検 定を行い、処理連を変える度に再検定を行う必要がある。さらに、物体を照明す る光は強度が均一であり、かつ等方性でなければならない。さもなければ、反射 光は照明の欠陥を検知させるものになり、この結果、検査結果が誤ったものにな る。

これら様々な理由により、従来知られている装置は、収束的な反射を示さない、 はぼ円筒状の物体の、目立たない欠陥は許容するような、おおまかな検査用に限 定されたものである。

また、検査中に処理される画像情報の量は、これらの情報の総体に対して働く処 理用ソフトウェアの使用には適していないものである。

本発明は、画像センサの各感光点について被検査物体の全回転中に観察された光 度の平均値を記憶し、かつ、この平均値に応じて閾値を適用する装置を提供する ことにより、これらの欠点を改善しようとするものである。

このようにすれば、反射は許容され、装置の検定は一切不必要になる。

したがって、本発明は、回転軸を有する物体の母線の線形画像情報の処理装置を 対象とするものであり、該画像は感光点を有する線形画像センサによって捕捉さ れるようになっており、この装置はメモリおよび計算器を有しており、この計算 器は線形画像センサの各点について、この点に由来する画像情報値を物体の全回 転中に計算し、かつ誤値の平均値を前記メモリ中に記憶させることができるよう になっていることを特徴とするものである。

以下の説明は、非制限的な説明の目的で添付された図面を参照して、本発明の利 点、目的および特徴のよりよい理解を可能にするためのものである。

添付図面中、 図１は本発明の装置を組み込んだ回転物体検査系を概略的に示すものであり、 図２は本発明の装置の電子ブロック図である。

まず、図１を参照すると、この図上には、線形画像センサ３と該線形画像センサ ３上に回転する物体４の母線の画像を形成する対物レンズ２とを有する線形カメ ラ１が認められる。物体４は回転軸ＸＸ′を有しており、駆動軸６によって回転 可能に支持され、モータ５によって回転駆動される。電子信号コネクタ７は、電 線９を介し、画像情報処理カード１２に電気的に接続されたＡ／Ｄ変換器１６の 信号入力部８に接続されている。また、画像情報処理カード１２は、電線１３を 介し、コネクタ１５を有する電子計算機１４とディスプレイカード１７とに接続 されており、このディスプレイカード１７にはコネクタ１０を介してモニタ１１ が接続されている。

線形カメラ１は電子的なものであり、そのコネクタ７に、感光点を有する線形的 な画像センサ３によって受像された画像を表す電子信号を供給するものである。

対物レンズ２は既知の型のものである。画像センサ３は物体４の回転軸ＸＸ′に 平行である。モータ５および駆動軸６は既知の型のものである。図２に示した画 像情報処理カード１２を除く要素は既知の型のものである。

このカード１２はＡ／Ｄ変換器ＩＢから受け取った情報の処理によって物体４の 欠陥を検知する機能を有している。これらの欠陥は捕捉された画像とともにモニ タｌｌ上に表示することができる。電子計算機１４はカード１２から出力される 情報を処理し、かつ物体４の品質を評価することができるようになっている。

図２を参照すると、画像情報処理カード１２の実施例が認められる。この図２に は、画像バス３０に接続された画像情報入力コネクタ２０、同様に画像バス３０ に接続された画像メモリ２１、同様に画像バス３０に接続された中間メモリ２２ 、中間メモリ２２に接続された平均値計算器２３、平均値計算器２３に接続され た平均値・重みメモリ２４、このメモリ２４に接続された閾値計算器２５、閾値 計算器２５に接続された閾値超過計算器２６、閾値超過計算器２６と画像バス８ ０に接続された閾値超過中間メモリ２７、この中間メモリ２７に接続された画像 出力コネクタ２８、および参照された構成要素２１および２３〜２７に接続され たシステムバス２９が示されている。

画像情報入力コネクタ１２は図１に示されたＡ／Ｄ変換器１６をカード１２に接 続する。この結果、画像バス３０は、線形画像センサ３の感光点によって捕捉さ れた光度を表すディジタル情報の転送を可能にする。画像メモリ２１は、第１の 処理段階と称される、物体１の全回転中に画像バス３０によって転送される全画 像情報を保存し、かつ第２の処理段階中にこれらを画像バス３０上で復元するこ とができるようになっている。中間メモリ２２は累積メモリ型のものであり、蓄 積メモリとも称される。これは、線形画像センサ３の各点について、第１の処理 段階中に画像バス３０によって転送される、鎖点に対応する数値の和を保存する 。また、中間メモリ２２は第１の処理段階中に捕捉された画像の和を演算する。

平均値計算器２３は、線形画像センサ３の各点について、中間メモリ２２中に保 存された和を第１の処理段階中に線形画像センサ３によって行われた撮像数によ って割る除法演算を行う。

平均値計算器２３は、好ましくは、一般にその英訳「ルックアップ・テーブル（ ｌｏｏｋ−ｕｐ　ｔａｂｌｅ）　Ｊで示される変換テーブルによって構成され、 その転送機能は計算器１４によって提供される。

平均値・重みメモリ２４は、平均値計算器２３によって計算された平均値を保存 することができるようになっている。

また、このメモリ２４中に計算器１４は、画像センサ３の各点に対して、各々重 み率を有する複数のテーブルの中から選択された１つの重みテーブルの番号を付 与する。これら重み率は、好ましくは、平均値の偏差の百分率として表されるも のであり、長さをパラメータとすることができる画像センサ３の領域に対応する ものである。

閾値計算器２５は、メモリ２４中に含まれる平均値および重みの情報に応じて、 画像バス３０によって転送される信号値の閾値の数値を計算する。これらの閾値 は、画像センサ３の各点について多数存在してもよく、各点に関する鎖点によっ て捕捉された光度の平均値と重み率との積であると理解される。閾値計算器は、 好ましくは、選択される閾値の最大数と同じ数の変換テーブルによって構成され る。

閾値メモリ２６はこれらの閾値を保存することができるようになっている。この メモリは、好ましくは、変換テーブル型であり、計算された値は転送に応じて保 存され、２つの閾値の間に存在する値は出力部において閾値超過信号に変換され る。

閾値超過中間メモリ２７は２つの機能を有している。一方では、これは、画像セ ンサ３の各点について次々と、画像バス３０によって転送されるディジタル信号 値を閾値メモリ２６によって供給される閾値と比較する。他方では、これは、前 記センサ３の点のうち、先行する点に比較して閾値超過変化を示す点の番号のみ を、該点すなわち転移点の番号に閾値超過の方向とこの転移後に到達された閾値 の番号を関連させながら、保存する。

したがって、この中間メモリ２７の機能は第２の段階中に発揮される。

中間メモリ２７中に保存された値は、その後、それらの処理を行うため、電子計 算機１４に移される。

例えば、割り当てられる閾値の最大数が４である場合、閾値計算器２５は４つの 変換テーブルを有する。電子計算機１４が点１に対して３０％、６０％、１５０ ％、および２００％の重み率を付与する場合、番号１を有する重みテーブルを投 入し、点１に重みテーブル番号１を割り当てる。番号１の重みテーブルは、入力 部に到達する数値に比率０．３．０．８　。

１．５および２を次々に掛ける４つの変換テーブルに相当する。したがって、閾 値メモリ２Ｂは並行してアドレス指定される４つのメモリを有しており、これら は、それぞれ点１に対して、この点について与えられた平均値と比率０．３．０ ．６．１．５もしくは２のうちの１つとの１つの積を保存するものである。閾値 超過中間メモリ２７はこれらの積とこの点に相当する信号の数値とを比較する４ つのコンパレータを有しており、前記数値がこれらの閾値の各々より大であるか 小であるかを示す４つの信号を発するものである。これら信号の変化に対応する 画像センサの連続する２点間の転移は１つの閾値から他の閾値への転移の方向と この転移後の閾値とともに中間メモリ中に保存される。したがって、中間メモリ ２７中に保存される情報は、各線について、これらの転移に対応する点の番号と 、転移の方向と、これらの転移後に到達された閾値の番号のみである。これらの 情報は輪郭に相当する。

第１の処理段階は物体４の全回転に相当し、第２の段階は画像メモリ２１による 該メモリが保存する画像情報の復元に相当する。

１変更例によれば、第２の段階は物体４の新たな全回転および画像センサ３によ る新たな一連の撮像に相当する。

システムバス２９は電子計算機１４に接続されており、様々なメモリおよび変換 テーブルならびに図２に示すカード１２の電子構成要素の機能シーケンス制御へ のアクセスを可能にする。

図２に示す電子カードの機能は単純である。これはメモリ２１から出力される情 報と同期させて物体の欠陥あるいはマーキングもしくは文字領域に対応する超過 信号を出力することを可能にするものである。

したがって、電子計算機１４は、物体４の品質を評価するため、もしくは該物体 が有する文字もしくは記号を判読するため、そして、その結果、物体４を選別す るため、これらの情報を処理することができるようになっている。

図２に示すような本発明による装置の利点の１つは、メモリ２１中に記憶された 画像に対して処理が行われるため、第２の処理段階中、任意の時点で被検査物体 ４のマスク処理を行うことができることである。

本発明による装置が輪郭および表面の処理、すなわち、中間メモリ２７から出力 される輪郭の処理および中間メモリ２７中に含まれたコンパレータから出力され る表面の処理を可能にすることは注目に値する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転軸を有する物体（４）の母線の線形画像情報の処理装置であって、感光 点を有する線形画像センサ（３）によって前記画像が捕捉される装置において、 メモリ（２４）および計算器（２３）を有し、該計算器は、前記線形画像センサ （３）の各点について、この点に由来する画像情報値を前記物体（４）の全回転 に相当する第１の処理段階中に計算し、かつ前記値の平均値を前記メモリ（２４ ）中に記憶させることができるよう的なっていることを特徴とする装置。 ２．前記線形画像センサ（３）に由来する全画像情報を前記物体（４）の全回転 中に保存し、かつ前記第１の処理段階に続く第２の処理段階中に該情報を復元す ることができるようなメモリ（２１）を有していることを特徴とする請求の範囲 第１項記載の装置。 ３．前記物体（４）が第２の処理段階中に全回転を行うようになっていることを 特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ４．前記線形画像センサ（３）の各感光点について少なくとも１つの閾値を保存 する閾値メモリ（２６）を有していることを特徴とする請求の範囲第１〜３項い ずれか１項記載の装置。 ５．前記線形画像センサ（３）の各感光点についてメモリに保存された前記平均 値の偏差の百分率として表される重み率を保存する重みメモリ（２４）を有して いることを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。 ６．前記計算器（２３）が、前記線形画像センサ（３）の各感光点について該点 に由来する情報値の和を算出することのできる中間メモリ（２２）と、前記第１ の処理段階中に前記画像センサ（３）によって行われた撮像数に等しい数による 除法機能を転送機能として有する変換テーブル（２３）とからなることを特徴と する請求の範囲第１〜５項いずれか１項記載の装置。 ７．前記閾値メモリ（２６）が、各平均値に少なくとも１つの閾値を対応させる 転送機能を有する変換テーブルからなることを特徴とする請求の範囲第１〜６項 いずれか１項記載の装置。 ８．前記第２の処理段階中に１点に対応する信号と該点に対応する閾値との比較 を行う少なくとも１つのコンパレータを有する閾値超過中間メモリ（２７）が設 けられており、該閾値超過中間メモリ（２７）は前記閾値超過情報を発するよう になっていることを特徴とする請求の範囲第７項記載の装置。 ９．前記閾値超過中間メモリ（２７）が、前記閾値超過情報自体には相当しない 、前記画像センサ（３）の先行する点に比較される点に対応する情報のみを保存 するものであることを特徴とする請求の範囲第８項記載の装置。 １０．様々な前記メモリ中に保存された値をイニシャライズすることができ、か つ閾値超過情報を処理することができるような電子計算機（１４）を有している ことを特徴とする請求の範囲第１〜９項いずれか１項記載の装置。