JPH0650904A - Method for correcting size of surface defect - Google Patents

Method for correcting size of surface defect

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Publication number
JPH0650904A
JPH0650904A JP4202593A JP20259392A JPH0650904A JP H0650904 A JPH0650904 A JP H0650904A JP 4202593 A JP4202593 A JP 4202593A JP 20259392 A JP20259392 A JP 20259392A JP H0650904 A JPH0650904 A JP H0650904A
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JP
Japan
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distance
system sensor
vehicle body
size
defect
Prior art date
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Application number
JP4202593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Morinaga
泰彦 森永
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH0650904A publication Critical patent/JPH0650904A/en
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect the distance and the angle between an optical-system sensor and a material to be inspected and to correct the size of a defect, whose image is picked up, based on the position relationship with respect to the method for correcting the size of the optically detected defect from the surface of the material to be inspected. CONSTITUTION:An optical-system sensor 12 having a light source 4, a mirror 5 and a camera 6 is provided at the upper side of a vehicle body 2, which is a material to be inspected. Non-contact type distance sensors 71-74 are arranged around the light source 4. Distance sensors 71-74 independently measure the distance between the optical-system sensor 12 and the body 2, respectively. The angle of the body 2 with respect to the optical-system sensor 12 and the distance between both parts are computed based on the measured distance data. The picture, which is picked up with the camera, is corrected based on the computed position relationship. Therefore, the size of the recognized defective part is not fluctuated by the fluctuation of the position relationship between the optical-system sensor 12 and the body 2.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、表面欠陥サイズの補正
方法に係り、特に、被検査物の表面から光学的に検出し
た欠陥のサイズを補正する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface defect size correction method, and more particularly to a method for correcting the size of a defect optically detected from the surface of an object to be inspected.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、被検査面の表面の欠陥を光学
的に検出するための提案が種々なされている。例えば本
出願人は、塗膜面の検査を自動で行うために、塗膜面に
所定の光を照射して、その反射光を撮像して画像処理を
行うことにより欠陥を検出する装置を提案している(特
開平1−213509号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, various proposals have been made for optically detecting defects on the surface of the surface to be inspected. For example, the present applicant proposes a device for detecting a defect by irradiating a predetermined light on the coating film surface, automatically capturing the reflected light, and performing image processing in order to automatically inspect the coating film surface. (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-213509).

【0003】一般に、塗膜面で生じる欠陥は、埃等の異
物が付着したまま塗装がされることにより発生する“ブ
ツ”と呼ばれる突起や、塗料の吹き過ぎ等により発生す
る“ダレ”等に限定される。そこで、上記公報記載の装
置は、塗膜面を光学的に撮像して突起を検出し、検出し
た突起が所定のサイズより大きい場合に塗膜品質不良と
判断している。
Generally, defects on the surface of a coating film include a protrusion called "butsu" which is generated by coating with foreign matter such as dust adhered thereto, and a "drip" which is caused by over-spraying of the paint. Limited. Therefore, the apparatus described in the above publication detects the protrusion by optically imaging the surface of the coating film, and judges that the coating quality is poor when the detected protrusion is larger than a predetermined size.

【0004】また、この装置では、塗膜面に光を照射す
る光源と塗膜面を撮像するカメラとからなる光学系セン
サが、塗膜面上を走査するように構成されている。この
ため、上記公報記載の装置によれば、塗膜面全域におけ
るブツやダレを自動で検出することができる。
Further, in this apparatus, an optical system sensor including a light source for irradiating the coating film surface with light and a camera for imaging the coating film surface is configured to scan the coating film surface. Therefore, according to the apparatus described in the above publication, it is possible to automatically detect the spots and sags on the entire coating film surface.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置においては、塗膜面と光学系センサとの位置関係が考
慮されていない。すなわち、光学系センサと塗膜面との
距離や角度によらず、カメラが捕らえた欠陥部の大きさ
で塗膜品質の良し悪しを判断している。
However, in the above-mentioned conventional apparatus, the positional relationship between the coating film surface and the optical system sensor is not taken into consideration. That is, regardless of the distance or angle between the optical system sensor and the coating film surface, the quality of the coating film is judged by the size of the defective portion captured by the camera.

【0006】このため、塗膜面が曲面であったり、塗膜
面と光学系センサとの距離にバラツキがあったりする
と、同じ大きさの欠陥でも、カメラで捕らえられた際の
大きさが異なる場合がある。従って、検出した欠陥の大
きさから塗膜面の良し悪しを判断する際に判断を誤るこ
とがある。つまり、上記従来の装置は、検査に対する信
頼性が低く、実用上、完全な自動化ができないという問
題を有している。
Therefore, if the coating film surface is a curved surface or the distance between the coating film surface and the optical system sensor varies, the size of a defect of the same size when captured by a camera is different even if the defect has the same size. There are cases. Therefore, when the quality of the coating film surface is judged from the size of the detected defect, the judgment may be erroneous. That is, the above-mentioned conventional device has a problem that the reliability of the inspection is low and it cannot be completely automated in practical use.

【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、光学系センサと被検査物の表面との距離及び角
度を検出し、その距離及び角度に基づいて被検査物の表
面の欠陥サイズを補正する方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above points, and detects the distance and angle between the optical system sensor and the surface of the object to be inspected, and based on the distance and the angle, the surface of the object to be inspected is detected. It is an object to provide a method for correcting a defect size.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、図1の原
理図に示すように、所定の光源を用いて被検査物の表面
に光を投射し、前記被検査物の表面で反射した光を所定
の撮像手段により撮像することにより捕らえた前記被検
査物の表面欠陥のサイズを補正する方法であって、第1
の段階M1で、前記光源と前記撮像手段とからなる光学
系センサと、前記被検査物との距離を測定し、第2の段
階M2で、測定した距離データに基づいて、前記光学系
センサと前記被検査物との距離、及び角度等の位置関係
を検出し、第3の段階で、検出した位置関係に基づいて
前記被検査物の表面の欠陥サイズを補正する表面欠陥サ
イズの補正方法により解決される。
As shown in the principle diagram of FIG. 1, the above-mentioned problems are caused by projecting light on the surface of an object to be inspected using a predetermined light source and reflecting the light on the surface of the object to be inspected. A method for correcting the size of a surface defect of the inspected object captured by capturing an image of light with a predetermined image capturing means, the method comprising:
In step M1, the distance between the optical system sensor including the light source and the image pickup device and the object to be inspected is measured, and in the second step M2, the optical system sensor is detected based on the measured distance data. By a positional defect size correction method for detecting a positional relationship such as a distance and an angle with the inspection object and correcting the defect size on the surface of the inspection object based on the detected positional relationship in a third step. Will be resolved.

【0009】[0009]

【作用】上記の構成によれば、前記第1の段階では、前
記被検査物と前記光学系センサとの距離が測定される。
According to the above construction, in the first step, the distance between the object to be inspected and the optical system sensor is measured.

【0010】前記第2の段階では、前記第1の段階で測
定した距離データに基づいて、前記被検査物と前記光学
系センサとの距離及び角度等の位置関係が検出される。
In the second step, the positional relationship such as the distance and the angle between the object to be inspected and the optical system sensor is detected based on the distance data measured in the first step.

【0011】前記第3の段階では、前記第2の段階で検
出された位置関係に基づいて、前記撮像手段で撮像され
た前記検査物の欠陥の大きさが補正される。すなわち、
撮像距離や撮像角度の違いによる欠陥サイズの差異がな
くなり、欠陥サイズを過大評価または過少評価すること
がなくなる。
In the third step, the size of the defect of the inspection object picked up by the image pickup means is corrected based on the positional relationship detected in the second step. That is,
The difference in defect size due to the difference in imaging distance or imaging angle is eliminated, and the defect size is not overestimated or underestimated.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明に係る表面サイズの補正方法の
構成を一層明らかにするために、本発明に係る方法の一
実施例により被検査物の表面欠陥サイズを補正して、被
検査物表面の品質を判断する表面欠陥検出装置について
説明する。
Next, in order to further clarify the structure of the method for correcting the surface size according to the present invention, the surface defect size of the inspection object is corrected by one embodiment of the method according to the present invention, and A surface defect detection device that determines the quality of the surface of an object will be described.

【0013】図2は、本実施例方法を適用した塗膜表面
検査装置のシステム構成図である。同図に示すように、
ラインコンベア1上には塗装作業終了後の車体2が搭載
される。ラインコンベア1の脇には、流れてきた車体2
の車体番号を読み取る認識センサ3が配置されている。
FIG. 2 is a system configuration diagram of a coating film surface inspection apparatus to which the method of this embodiment is applied. As shown in the figure,
The vehicle body 2 after the painting work is mounted on the line conveyor 1. Behind the line conveyor 1, a flowing car body 2
A recognition sensor 3 for reading the vehicle body number is arranged.

【0014】本実施例装置における光学系センサ12
は、光源4、ミラー5及びカメラ6から構成されてい
る。この光源4は、ラインコンベア1上を流れてくる車
体2に所定の光を照射する。このとき車体2で反射した
光はミラー5で反射されて、撮像手段に相当するカメラ
6に入射する。
Optical system sensor 12 in the apparatus of this embodiment
Is composed of a light source 4, a mirror 5 and a camera 6. The light source 4 irradiates the vehicle body 2 flowing on the line conveyor 1 with predetermined light. At this time, the light reflected by the vehicle body 2 is reflected by the mirror 5 and is incident on the camera 6 corresponding to the image pickup means.

【0015】また、光源4には、レーザまたは超音波を
媒体として対象物との距離を測定する4つの非接触式距
離センサ71 〜74 が配設されている。これらの距離セ
ンサ71 〜74 は、カメラ6と共に画像処理装置8に接
続されている。
Further, the light source 4 is provided with four non-contact type distance sensors 7 1 to 7 4 for measuring the distance to an object using laser or ultrasonic waves as a medium. These distance sensors 7 1-7 4 is connected to the image processing apparatus 8 with the camera 6.

【0016】すなわち、画像処理装置8は、カメラ6か
ら送信されるビデオ信号を処理して車体2の表面の欠陥
を検出すると共に、距離センサ71 〜74 から送信され
る距離信号に基づいて検出した欠陥サイズを補正して、
塗膜面の良し悪しを判断している。尚、この点について
は、後で詳細に説明する。
That is, the image processing device 8 processes the video signal transmitted from the camera 6 to detect a defect on the surface of the vehicle body 2, and based on the distance signal transmitted from the distance sensors 7 1 to 7 4. Correct the detected defect size,
Judges whether the coating surface is good or bad. Note that this point will be described in detail later.

【0017】また、同図中、符号9は門型ロボットを示
す。このロボット9は、前後、左右、上下に移動する柱
部9aを有しており、柱部9aに固定された保持部9b
には光学系センサ12が保持されている。また、符号1
0はロボット制御盤で、ラインコンベア1上を流れてく
る車体2の凹凸に沿って光学系センサ12を移動させる
ように、ロボット9に対して指令を送信する。
In the figure, reference numeral 9 indicates a gate type robot. The robot 9 has a pillar portion 9a that moves back and forth, left and right, and up and down, and a holding portion 9b fixed to the pillar portion 9a.
An optical system sensor 12 is held in. Also, reference numeral 1
Reference numeral 0 denotes a robot control panel, which sends a command to the robot 9 to move the optical system sensor 12 along the unevenness of the vehicle body 2 flowing on the line conveyor 1.

【0018】また、コンピュータ11は、認識センサ3
で読み取る車体番号から車体2の形状や色に関する車種
情報を画像処理装置8に送信する。画像処理装置8はこ
れを受けて、ロボット制御盤10に対して始動開始信号
を送信する。このため、本実施例装置においては、同一
のラインに形状の異なる複数の車体を流すことができ
る。
Further, the computer 11 uses the recognition sensor 3
Vehicle type information relating to the shape and color of the vehicle body 2 is transmitted to the image processing device 8 from the vehicle body number read by. In response to this, the image processing device 8 transmits a start start signal to the robot control panel 10. Therefore, in the apparatus of this embodiment, it is possible to flow a plurality of vehicle bodies having different shapes on the same line.

【0019】図3は、光学系センサ周辺の構成を表す斜
視図を示す。以下、同図に沿って、本実施例装置の要部
である光学系センサ周辺の構成について説明する。尚、
同図中、図2と同一の部分には、同一の符号を付してい
る。
FIG. 3 is a perspective view showing the structure around the optical system sensor. The configuration around the optical system sensor, which is a main part of the apparatus of this embodiment, will be described below with reference to FIG. still,
In the figure, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

【0020】同図中符号12は光学系センサを示し、光
源4、ミラー5及びカメラ6が所定の位置関係に保持さ
れている。この光学系センサ12は、本体12a中央の
ステー12bによりロボット9の保持部9bに固定され
ている。
In the figure, reference numeral 12 indicates an optical system sensor in which the light source 4, the mirror 5 and the camera 6 are held in a predetermined positional relationship. The optical system sensor 12 is fixed to the holding portion 9b of the robot 9 by a stay 12b at the center of the main body 12a.

【0021】同図に示すように、光源4の4角には、距
離センサ71 〜74 が設けられている。これらの距離セ
ンサ71 〜74 は、上記したように非接触式のセンサ
で、それぞれ独立して、車体2との距離を測定すること
ができる。このため、4つの距離センサ71 〜74 のそ
れぞれの位置における車体2との距離を同時に測定する
ことができる。
As shown in the figure, distance sensors 7 1 to 7 4 are provided at four corners of the light source 4. These distance sensors 7 1-7 4, a non-contact type sensor as described above, each independently, can measure the distance between the vehicle body 2. Therefore, it is possible to simultaneously measure the distances of the four distance sensors 7 1 to 7 4 from the vehicle body 2 at the respective positions.

【0022】また、光学系センサ12と車体2との距
離、及び光学系センサ12に対する車体2の角度を算出
するには、光学系センサ12と車体2との距離を直線上
にない3点で測定すればよい。上記したように、本実施
例装置においては、4角形の各角に距離センサが存在し
ている。 このため、車体2の位置を測定するために任
意の3つの距離センサを選択する方法が4通りあり、車
体2を4つの平面の合成として検出することができる。
従って、本実施例装置によれば、車体2の表面状態を精
度良く把握することができる。
Further, in order to calculate the distance between the optical system sensor 12 and the vehicle body 2 and the angle of the vehicle body 2 with respect to the optical system sensor 12, the distance between the optical system sensor 12 and the vehicle body 2 is determined by three points that are not on a straight line. Just measure. As described above, in the device of this embodiment, the distance sensor exists at each corner of the quadrangle. Therefore, there are four methods for selecting any three distance sensors to measure the position of the vehicle body 2, and the vehicle body 2 can be detected as a composite of four planes.
Therefore, according to the device of the present embodiment, the surface condition of the vehicle body 2 can be accurately grasped.

【0023】上記したように、カメラ6及び距離センサ
1 〜74 は画像処理装置8に接続されている。以下、
図4に示す構成図に沿って、画像処理装置8及びコンピ
ュータ11について説明する。
As described above, the camera 6 and the distance sensors 7 1 to 7 4 are connected to the image processing device 8. Less than,
The image processing device 8 and the computer 11 will be described with reference to the configuration diagram shown in FIG.

【0024】同図に示すように、画像処理装置8は、C
PU8a、ROM8b、RAM8cを中心として、これ
らとA/D変換器8d、外部入出力回路8eとをバス8
fにより相互に接続した論理演算回路として構成されて
いる。
As shown in the figure, the image processing device 8 has a C
The PU 8a, the ROM 8b, and the RAM 8c are mainly included in the bus 8 and the A / D converter 8d and the external input / output circuit 8e.
It is configured as a logical operation circuit mutually connected by f.

【0025】画像処理装置8の外部入出力回路8eに
は、上記のロボット制御装置10が接続されると共に、
コンピュータ11の外部入出力回路11dが相互に接続
されている。また、A/D変換器8dには、上記のカメ
ラ6及び距離センサ71 〜74が接続されている。
The above-mentioned robot control device 10 is connected to the external input / output circuit 8e of the image processing device 8, and
The external input / output circuits 11d of the computer 11 are connected to each other. The A / D converter 8d, above the camera 6 and the distance sensor 7 1-7 4 is connected.

【0026】また、コンピュータ11は、CPU11
a、ROM11b、RAM11cを中心とし、これらと
外部入出力回路11dとがバス11eで接続されてい
る。外部入出力街路11dは、上記したように画像処理
装置8の外部入出力回路8eと相互に接続されると共
に、認識センサ3と接続されている。
The computer 11 has a CPU 11
A, the ROM 11b, and the RAM 11c are mainly connected to the external input / output circuit 11d by a bus 11e. The external input / output street 11d is mutually connected to the external input / output circuit 8e of the image processing device 8 as described above, and is also connected to the recognition sensor 3.

【0027】図5、図6は、画像処理装置8及びコンピ
ュータ11が実行する処理のフローチャートを示す。以
下、各図に沿って、本実施例装置の動作について説明す
る。尚、図5(A)に示す“コンピュータメインルーチ
ン”はコンピュータ11に実行される処理を示し、図5
(B)に示す“画像処理メインルーチン”及び図6に示
す“欠陥判定処理ルーチン”は画像処理装置8により実
行される処理を示す。
5 and 6 are flowcharts of the processes executed by the image processing apparatus 8 and the computer 11. The operation of the apparatus of this embodiment will be described below with reference to the drawings. The "computer main routine" shown in FIG. 5 (A) shows the processing executed by the computer 11.
The “image processing main routine” shown in FIG. 6B and the “defect determination processing routine” shown in FIG. 6 show processing executed by the image processing apparatus 8.

【0028】塗装処理の施された車体2はラインコンベ
ア1により一定速度で運ばれてくるが、所定の位置に達
すると認識センサ3によりその製造車体番号が読み取ら
れる。するとコンピュータ11は、認識センサ3が読み
取った車体番号を外部入出力回路を介して取り込む(ス
テップ101)。次いで、この製造番号から、車体2の
車種や施された塗装の色等を検索する処理を行う(ステ
ップ102)。
The coated vehicle body 2 is carried by the line conveyor 1 at a constant speed. When the vehicle reaches a predetermined position, the recognition sensor 3 reads the manufactured vehicle body number. Then, the computer 11 takes in the vehicle body number read by the recognition sensor 3 via the external input / output circuit (step 101). Then, a process for searching the vehicle type of the vehicle body 2, the color of the applied coating, and the like from this manufacturing number is performed (step 102).

【0029】車体2の車種や色情報が得られたら、この
情報は外部入出力回路を介して画像処理装置8に出力さ
れる(ステップ103)。この後、コンピュータ11で
の処理は画像処理装置8からの入力待ち状態となる(ス
テップ104)。
When the vehicle type and color information of the vehicle body 2 are obtained, this information is output to the image processing device 8 via the external input / output circuit (step 103). After that, the processing in the computer 11 is in a state of waiting for an input from the image processing device 8 (step 104).

【0030】一方、同図(B)に示すように、画像処理
装置8は、外部入出力回路8eを介してコンピュータ1
1から車体2の情報が供給されると(ステップ10
5)、この情報に基づいて、車種毎に予め定められた位
置にロボット9を移動させる(ステップ106)。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, the image processing apparatus 8 is connected to the computer 1 via the external input / output circuit 8e.
When the information of the vehicle body 2 is supplied from 1 (step 10
5) Based on this information, the robot 9 is moved to a predetermined position for each vehicle type (step 106).

【0031】ロボット9の移動と共に、カメラ6が車種
毎に予め決められた所定の位置まで移送されると、続い
て、後述の欠陥判定処理が実行される(ステップ10
7)。その結果得られた欠陥情報は、外部入出力回路8
eを介してコンピュータ11に出力される(ステップ1
08)。
When the camera 6 is moved to a predetermined position which is predetermined for each vehicle type along with the movement of the robot 9, subsequently, a defect determination process described later is executed (step 10).
7). The defect information obtained as a result is the external input / output circuit 8
It is output to the computer 11 via e (step 1
08).

【0032】その後、処理は上記のステップ105に戻
り、画像処理装置8はコンピュータ11からの車体情報
待ち状態となる。
After that, the process returns to the above-mentioned step 105, and the image processing device 8 is in a waiting state for the vehicle body information from the computer 11.

【0033】コンピュータ11は、画像処理装置8から
の入力待ちであるから、塗膜面の欠陥情報がコンピュー
タ11に供給されると、処理はステップ109へと進
む。ステップ109では、欠陥情報を、検査日付、車
種、塗装の色等の情報と共に塗装工程に出力する処理を
行う。
Since the computer 11 is waiting for the input from the image processing device 8, when the defect information of the coating film surface is supplied to the computer 11, the process proceeds to step 109. In step 109, the defect information is output to the painting process together with the information such as the inspection date, the vehicle type, and the painting color.

【0034】このため、本実施例装置によれば、塗装条
件に塗装結果をフィードバックすることができ、常に安
定した塗膜品質が確保できる。また、塗膜の品質が急変
した場合等に、常に不良塗膜の履歴が残されているた
め、原因の究明が容易に実行できる。
Therefore, according to the apparatus of this embodiment, the coating result can be fed back to the coating condition, and the stable coating quality can be always secured. Further, when the quality of the coating film suddenly changes, a history of defective coating films is always left, so that the cause can be easily investigated.

【0035】次に、本実施例装置の行う処理の要部であ
る欠陥判定処理ルーチン(上記のステップ107)につ
いて説明する。
Next, the defect determination processing routine (step 107 above), which is the main part of the processing performed by the apparatus of this embodiment, will be described.

【0036】図6に示すように、この処理が起動する
と、画像処理装置8は、まずカメラ6の撮像した車体2
の表面の画像信号を取り込む(ステップ201)。次い
で、この信号に微分処理や2値化処理等の公知の処理を
施し、取り込んだ画像を平滑領域と非平滑領域とに分類
する(ステップ202)。
As shown in FIG. 6, when this process is started, the image processing device 8 firstly detects the vehicle body 2 imaged by the camera 6.
The image signal of the surface of is acquired (step 201). Next, this signal is subjected to a known process such as a differential process or a binarization process to classify the captured image into a smooth region and a non-smooth region (step 202).

【0037】車体2の塗膜不良の大部分は、塗装工程に
おける埃等の付着が原因で発生する“ブツ”または、塗
装条件不良による“ダレ”であり、何れも塗膜面の凸部
として検出される。すなわち、塗膜面の品質は塗膜面の
平滑度により代用評価することができ、上記のステップ
202で非平滑部とされた領域は、ブツまたはダレによ
る不良領域と判断される。
Most of the coating film defects of the vehicle body 2 are "bugs" caused by adhesion of dust or the like in the coating process, or "sag" caused by defective coating conditions. To be detected. That is, the quality of the coating film surface can be evaluated by the smoothness of the coating film surface, and the non-smooth area in the above step 202 is determined to be a defective area due to spots or sagging.

【0038】次に、カメラ6から取り込んだ画像信号か
ら、各非平滑領域毎の大きさ、すなわち、各ブツまたは
ダレ毎の大きさを計算する(ステップ203)。
Next, the size of each non-smooth region, that is, the size of each spot or sag is calculated from the image signal captured from the camera 6 (step 203).

【0039】ところで、図7(A)は、光源から照射さ
れた光がカメラ6に到達するまでの経路を表す図を示
す。また、同図(B)は、カメラ6に撮像された車体2
上の欠陥20〜22を示す。
By the way, FIG. 7A is a diagram showing a path through which the light emitted from the light source reaches the camera 6. Further, FIG. 1B shows the vehicle body 2 imaged by the camera 6.
The top defects 20-22 are shown.

【0040】同図(A)に示すように、カメラ6は、車
体2で反射した光源4からの光、つまり虚像光源14の
位置で発せられた光を撮像する。このとき、車体上に欠
陥20〜22が存在すると、これらの点で光の乱反射が
おこり、反射光がカメラ6に到達しない。このため、カ
メラ6で反射光を撮像することにより欠陥の検出が可能
となる。
As shown in FIG. 1A, the camera 6 images the light reflected from the vehicle body 2 from the light source 4, that is, the light emitted at the position of the virtual image light source 14. At this time, if there are defects 20 to 22 on the vehicle body, diffuse reflection of light occurs at these points, and the reflected light does not reach the camera 6. Therefore, the defect can be detected by imaging the reflected light with the camera 6.

【0041】しかし、同図(A)に示すように、光源4
から照射された光が車体2で反射されミラー5に到達す
るためには、光源4からの光が車体2の斜方から入射さ
れなければならない。すなわち、虚像光源14から虚像
カメラ16までの光路に対して、被検査面である車体2
を垂直にすることができない。
However, as shown in FIG.
In order for the light emitted from the vehicle to be reflected by the vehicle body 2 and reach the mirror 5, the light from the light source 4 must be incident from the oblique direction of the vehicle body 2. That is, with respect to the optical path from the virtual image light source 14 to the virtual image camera 16, the vehicle body 2 which is the surface to be inspected
Cannot be vertical.

【0042】このため、車体2上の欠陥20〜22が、
同図に示すようにY方向に点在した場合、各欠陥20〜
22からカメラ6(虚像カメラ16)までの距離に差異
が生じる。従って、仮に各欠陥20〜22の大きさが等
しいとすると、カメラ6に最も近い位置にある欠陥20
が最も大きく撮像され、カメラ6から最も遠い位置にあ
る欠陥22が最も小さく撮像されることになる。
Therefore, the defects 20 to 22 on the vehicle body 2 are
When scattered in the Y direction as shown in FIG.
A difference occurs in the distance from 22 to the camera 6 (virtual image camera 16). Therefore, if the sizes of the defects 20 to 22 are the same, the defect 20 located closest to the camera 6 is detected.
Is imaged the largest, and the defect 22 located farthest from the camera 6 is imaged the smallest.

【0043】このように、撮像すべき光路と被検査物が
垂直でない場合には、カメラ6が捕らえる画像に歪みが
生じる。そこで、本実施例装置においては、このような
光路差により生じる画像の歪みを、予めカメラ6の画像
座標に基づいて設定した割合で補正している(ステップ
204)。
As described above, when the optical path to be imaged is not perpendicular to the object to be inspected, the image captured by the camera 6 is distorted. Therefore, in the apparatus of the present embodiment, the image distortion caused by such an optical path difference is corrected at a rate set in advance based on the image coordinates of the camera 6 (step 204).

【0044】また、上記したように、画像処理装置8の
A/D変換器8dには、距離センサ71 〜74 が接続さ
れており、それらのセンサ71 〜74 からそれぞれ距離
測定値α1 〜α4 が供給されている。
Further, as described above, the distance sensors 7 1 to 7 4 are connected to the A / D converter 8 d of the image processing apparatus 8, and the distance measurement values from the respective sensors 7 1 to 7 4 are measured. α 1 to α 4 are supplied.

【0045】本実施例装置においては、第1の段階とし
てステップ205で、これらの距離測定値α1 〜α4
取り込む。次いで第2の段階としてステップ206で、
α1〜α4 に基づいて、光学系センサ12から車体2ま
での距離、及び光学系センサ12に対する車体2の角度
を計算している。
In the apparatus of this embodiment, as the first step, in step 205, these distance measurement values α 1 to α 4 are fetched. Then in the second step, step 206,
The distance from the optical system sensor 12 to the vehicle body 2 and the angle of the vehicle body 2 with respect to the optical system sensor 12 are calculated based on α 1 to α 4 .

【0046】ステップ205、206で光学系センサ1
2と車体2との位置関係が解明されたら、第3の段階と
して、上記のステップ204で補正された画像信号に更
に補正を加える。
In steps 205 and 206, the optical system sensor 1
When the positional relationship between the vehicle body 2 and the vehicle body 2 is clarified, as the third step, the image signal corrected in the above step 204 is further corrected.

【0047】すなわち、車体2の成形精度や、ロボット
9の動作精度の限界から、光学系センサ12と車体2と
の位置関係には、ある程度変動が生じる。この変動によ
り、両者の位置関係がロボット9のティーチング時の関
係からずれると、上記の場合と同様に、カメラ6は歪ん
だ画面を撮像することになる。
That is, the positional relationship between the optical system sensor 12 and the vehicle body 2 varies to some extent due to the limitations of the molding accuracy of the vehicle body 2 and the operating accuracy of the robot 9. Due to this variation, if the positional relationship between the two deviates from the relationship during teaching of the robot 9, the camera 6 will take a distorted screen as in the case described above.

【0048】そこで、本実施例装置においては、光学系
センサ12と車体2との位置関係とに基づいて、実際に
カメラ6が捕らえた欠陥部の画像を回転または拡大、縮
小することにより、両者が基準の位置関係にあるとした
場合に撮像されるであろう画像に補正している(ステッ
プ207)。
Therefore, in the apparatus of the present embodiment, the image of the defective portion actually captured by the camera 6 is rotated or enlarged or reduced based on the positional relationship between the optical system sensor 12 and the vehicle body 2, thereby Is corrected to an image that would be picked up in the case of the reference positional relationship (step 207).

【0049】このように、本実施例装置においては、光
学系センサ12と車体2との位置関係の変動や、車体2
からカメラ6までの距離の差のために生じる画像歪みが
補正される。
As described above, in the apparatus of this embodiment, the change in the positional relationship between the optical system sensor 12 and the vehicle body 2 and the vehicle body 2
The image distortion caused by the difference in the distance from the camera to the camera 6 is corrected.

【0050】従って、車体2の成形精度またはロボット
9の動作精度上の問題から、光学系センサ12と車体2
との位置関係が変動しても、検出される欠陥部の大きさ
が変動することはない。
Therefore, due to the problem of the molding accuracy of the vehicle body 2 or the operation accuracy of the robot 9, the optical system sensor 12 and the vehicle body 2
Even if the positional relationship between and changes, the size of the detected defective portion does not change.

【0051】次に、こうして算出された欠陥部の大きさ
と所定のしきい値とを比較し(ステップ208)、撮像
された欠陥が塗膜不良に相当するか否かを判定する(ス
テップ209)。すなわち、撮像された欠陥部の大きさ
が所定のしきい値以上であれば塗膜不良とし、しきい値
より小さければ塗膜は正常であると判定する。
Next, the size of the defect portion thus calculated is compared with a predetermined threshold value (step 208), and it is determined whether or not the imaged defect corresponds to a defective coating film (step 209). . That is, it is determined that the coating film is defective when the size of the imaged defective portion is equal to or larger than a predetermined threshold value, and that the coating film is normal when the size is smaller than the threshold value.

【0052】以後、上記画像処理メインルーチンのステ
ップ108に戻り、再びこのルーチンが起動されるのを
待つ。尚、本実施例においては、ステップ207で画像
歪みのない欠陥部データを算出した後、このデータをし
きい値との比較にのみ用いる構成としているが、これに
限るものではなく、例えば欠陥サイズリストとして取り
出して、塗装条件の解析等に用いる構成を追加してもよ
い。
Thereafter, the process returns to step 108 of the image processing main routine, and waits for this routine to be started again. In this embodiment, after the defect portion data without image distortion is calculated in step 207, this data is used only for comparison with the threshold value, but the present invention is not limited to this. It is also possible to take out as a list and add a configuration used for analysis of coating conditions and the like.

【0053】また、本実施例装置においては、光学系セ
ンサ12と車体2との位置関係を検出するために、4つ
の距離センサを用いたが、例えば、1つの距離センサを
移動させて複数点の距離データを測定したり、2つの距
離センサを移動させて4点の距離データを測定する構成
としてもよい。
Further, in the apparatus of this embodiment, four distance sensors are used to detect the positional relationship between the optical system sensor 12 and the vehicle body 2. However, for example, one distance sensor is moved to obtain a plurality of points. The distance data may be measured, or the distance data at four points may be measured by moving two distance sensors.

【0054】[0054]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、複数の点
で測定した光学系センサと被検査物との距離により、光
学系センサと被検査物との位置関係が解明され、これに
基づいて撮像手段で撮像した画像が補正される。
As described above, according to the present invention, the positional relationship between the optical system sensor and the inspection object is clarified by the distance between the optical system sensor and the inspection object measured at a plurality of points. Based on this, the image captured by the image capturing means is corrected.

【0055】このため、従来の方法では、光学系センサ
と被検査物との距離や角度が変動すると、これにつれて
撮像された被検査物上の欠陥部の大きさが変動していた
のに対して、本発明に係る方法によれば、常に撮像され
る画像が基準化され、両者の距離や角度の変動によって
認識される欠陥部の大きさが変動することはない。
Therefore, in the conventional method, when the distance or the angle between the optical system sensor and the inspection object changes, the size of the defective portion imaged on the inspection object changes accordingly. Therefore, according to the method of the present invention, the imaged image is always standardized, and the size of the recognized defective portion does not change due to the change in the distance or angle between the two.

【0056】従って、本発明に係る表面欠陥サイズの補
正方法を用いることにより、被検査面の良否の判定精度
が著しく向上する。このため、検査工程を完全に自動化
することが可能となり、省人化を図ることができるとい
う特長を有している。
Therefore, by using the method of correcting the surface defect size according to the present invention, the accuracy of judging the quality of the surface to be inspected is significantly improved. For this reason, the inspection process can be completely automated, and the labor saving can be achieved.

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

【図1】本発明に係る表面欠陥サイズの補正方法の原理
図である。
FIG. 1 is a principle diagram of a method of correcting a surface defect size according to the present invention.

【図2】本発明に係る表面欠陥サイズの補正方法を用い
た欠陥検出装置の一例の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an example of a defect detection apparatus using a surface defect size correction method according to the present invention.

【図3】本実施例装置に使用する光学系センサ周辺の一
例の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an example of the periphery of an optical system sensor used in the apparatus of this embodiment.

【図4】本実施例装置に使用する制御装置の一例の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an example of a control device used in the device of the present embodiment.

【図5】本実施例装置の制御装置が実行する処理の一例
のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of an example of processing executed by the control device of the apparatus according to the present embodiment.

【図6】本実施例装置の制御装置が実行する処理の要部
の一例のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of an example of a main part of a process executed by the control device of the device of this embodiment.

【図7】本実施例装置の欠陥検出時における光の経路を
表す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a path of light when a defect is detected by the apparatus of this embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1 第1の段階 M2 第2の段階 M3 第3の段階 2 車体 4 光源 5 ミラー 6 カメラ 71 〜74 距離センサ 8 画像処理装置 11 コンピュータ 12 光学系センサM1 first stage M2 second stage M3 third stage 2 vehicle body 4 light source 5 mirror 6 camera 7 1 to 7 4 distance sensor 8 image processing device 11 computer 12 optical system sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の光源を用いて被検査物の表面に光
を投射し、前記被検査物の表面で反射した光を所定の撮
像手段により撮像することにより捕らえた前記被検査物
の表面欠陥のサイズを補正する方法であって、 前記光源と前記撮像手段とからなる光学系センサと、前
記被検査物との距離を測定し、 測定した距離データに基づいて、前記光学系センサと前
記被検査物との位置関係を検出し、 検出した位置関係に基づいて前記被検査物の表面の欠陥
サイズを補正する表面欠陥サイズの補正方法。
1. A surface of the object to be inspected, which is captured by projecting light on the surface of the object to be inspected using a predetermined light source and imaging the light reflected by the surface of the object to be inspected by a predetermined imaging means. A method for correcting the size of a defect, which measures a distance between an optical system sensor including the light source and the imaging unit, and the inspection object, and based on the measured distance data, the optical system sensor and the A surface defect size correction method for detecting a positional relationship with an object to be inspected and correcting the defect size on the surface of the object to be inspected based on the detected positional relationship.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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