JPH0720208B2 - 照明方式決定の支援装置 - Google Patents

照明方式決定の支援装置

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JPH0720208B2
JPH0720208B2 JP32596187A JP32596187A JPH0720208B2 JP H0720208 B2 JPH0720208 B2 JP H0720208B2 JP 32596187 A JP32596187 A JP 32596187A JP 32596187 A JP32596187 A JP 32596187A JP H0720208 B2 JPH0720208 B2 JP H0720208B2
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匡伸 中村
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【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、撮像用照明方式に関するデータを格納する
知識ベース部と、照明方式に関する推奨案を導出する推
論部と、データや撮像条件を入力し推奨案を表示する入
出力部とを具備する装置であって、とくに知識ベース部
は拡散性差異条件と正反射条件とを備え、照明系と光学
系とに関する具体的データを含む推奨案を導出しうる照
明方式決定の支援装置に関する。
【従来の技術】
従来装置の構成について、第1図を参照しながら説明す
る。この第1図は本発明の構成を示すブロック図である
が、従来装置の構成も共通に示す。同図において、10は
知識ベース部で、撮像用照明方法についての知識,経
験,ノウハウとしての撮像条件、選定規則,結論,照明
方式に関する諸データを格納している。20は推定部で、
入力される実際の撮像条件と前記知識ベース部10からの
前記諸データとに基づいて照明方式に関する推奨案を導
出する。この推論部20の、知識ベース部10とのやりとり
は推論制御に基づく。3は入出力部で、知識ベース部10
に諸データが、また推論部20に実際の撮像条件がそれぞ
れ入力され、かつ前記推奨案が表示される。 知識ベース部10は本質的には記憶装置であり、その構成
は、第9図に示すように、大別すると撮像条件部21,選
定規則部12,結論部13および照明方式部14からなる。 撮像条件部21は、検査項目と付帯条件との複数個の組か
らなる。検査項目は、例えば凹み,打痕や汚れ、異物、
文字判別、取付方法など21項目に分類される。付帯条件
は、検査をおこなう際に検査の可否と照明方式とを決定
する上で必要となる各検査項目に特有な条件であり、例
えば凹部,打痕に対しては、滑面か粗面か;汚れに対し
ては、表面にしわがあるか、文字,図柄部があるか;異
物に対しては、表面付着か含有か、異物は同質小片か異
物物体か、彫刻,模様部があるか;文字判別に対しは、
印字位置は確定しているか;取付方向に対しは、他の部
品の陰になっていないか−といったものである。 選定規則部12は、検査の可否判定や適切な照明方式を選
定する専門家の判断の仕方ないし判断則が記述されたも
のである。 結論部13は、検査可能、照明実験の必要、および検査不
可能の3段階の水準に分かれ、「検査可能」および「照
明実験の必要〕の水準にはそれぞれ適切な複数個の推奨
照明法が記述される。 照明方式部14には、例えば落射照明や反射拡散照明,直
接白熱球2灯照明,円環状光源直接照明など約20種類の
照明方式がグラフィック表示可能な形で格納されてい
る。
【発明が解決しようとする問題点】
従来の技術では、推論部から「検査可能」ないし「照明
実験必要」と提案されても、カメラ,対象物,光源間の
相互の位置関係(方向や距離)に関して、また、対物レ
ンズ焦点距離、接写リングの仕様、カメラ台数などに関
して具体的な推奨データは定時されない。したがって、
実際に、照明系や光学系の設計が、ひいては適切な照明
方式の具体的設計ができない、という不便さないし問題
がある。 この発明の目的は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、撮像用照明方式に関し、照明系と光学系とに関す
るより具体的なデータを含む推奨案を導出しうる照明方
式決定の支援装置を提供することにある。
【問題点を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明に係る、照明方式
の支援装置は、 撮像用照明方式の知識,経験,ノウハウに関するデータ
を格納する知識ベース部と、入力される撮像条件と前記
知識ベース部からの前記データとに基づき照明方式に関
する推奨案を導出する推論部と、前記知識ベースに前記
データを、前記推論部に前記撮像条件をそれぞれ入力し
かつ、前記推奨案を表示する入出力部とを具備する装置
において、 前記知識ベース部は、任意の二つの対象物ごとに最大の
コントラストが得られる照明方向および撮像方向に関す
るデータを示す拡散性差異条件と、任意の対象物ごとに
最大の反射光強度が得られる照明方向および撮像方向に
関するデータを示す正反射条件とを備え、 前記推奨案には、照明系に関し相互の位置関係について
のデータと、光学系に関するデータとが含まれる。
【作 用】
知識ベース部が備える拡散性差異条件、正反射条件、照
明系,光学系の各推奨データ、およびその他の既存デー
タと、入出力部を介して入力される撮像条件とに基づ
き、推論部が、撮像用照明方式に関し、照明系,光学系
についてのデータを含む推奨案を導出する。
【実施例】
本発明に係る実施例を示す照明方式決定の支援装置につ
いて、以下に図面を参照しながら説明する。 第1図はこの支援装置の構成を示すブロック図で、同図
におけるように、この支援装置は大綱的には既に説明し
た従来例と同じで、従来例と異なるのは知識ベース部1
と推論部2と内容である。 この知識ベース部1は、その構成が第2図にされるよう
に、基本的には既に述べた従来例の第9図と同じで、異
なるのは、撮像条件部11に拡散性差異条件11aと、正反
射条件11bとが、また別に材質条件11c,形状条件11d,検
出精度条件11e,単体・複数体条件11fなどが付加される
点である。 拡散性差異条件11aは、任意の二つの対象物ごとに最大
のコントラストが得られる照明方向および撮像方向に関
するデータを示し、以下に第3図〜第5図を参照しなが
ら説明する。第3図はカメラ,照明,対象物などの配置
を示す側面図、第4図は対象物と背景物とに関する、照
明方向に対するカメラへの入射光強度の特性図、第5図
は照明方向に対する入射光強度比の特性図である。 第3図において、31はカメラ、32は照明、Aは対象物
で、例えば有無を検査すべき付着物、Bは背景物で、例
えば対象物(付着物)Aが付着する部品である。カメラ
31の光軸は背景物Bの法線方向と一致している。この光
軸に対し、照明32の主方向は角度Θをなす。Da,Dbは、
照明光の、それぞれ対象物A,背景物Bからの反射光で、
カメラ31の光軸方向の成分の強度である。第4図におい
て、横軸に角度Θを、縦軸に反射光強度Da,Dbをとる。
また、第5図において、横軸に角度Θを、縦軸にDa,Db
の大きい方を分母に、小さい方を分子に置いた比率、例
えばDb/Da(Db<Da)をとる。 したがって、対象物A,背景物Bについて、撮像したとき
最大のコントラストが得られる、つまりもっとも顕著に
画像表現される照明方向は、第5図における角度Θcで
示され、このことが、拡散性差異条件11aの一例であ
る。 正反射条件11bは、任意の対象物ごとに最大の反射光強
度が得られる照明方向および撮像方向に関するデータな
いし記述であって、当然ながら対象物の形状によって異
なる。 また、材質条件11cは、各材質と、その色,表面状態に
関する情報で、例えば表面状態では、粗い,やや粗い,
滑らか,光沢性などである。形状条件11dは、対象物が
立体の場合には、方形体,円柱,円環など約十種類に類
型化され、さらに面形状(ねじ面,歯車面など)、縁形
状(面取り,丸みなど)に関する記述である。検出精度
条件11eは、ユーザがどの程度までの精度で検出したい
かについての記述である。単体・複数対条件11fは、対
象物が連続体か、個体か、また個体であれば検査部分が
複数箇所かどうか等の、検査領域を決定するための条件
が記述される。 なお、選定規則部12,結論部13,照明方式部14は、従来例
におけるのと全く同じである。 推論部2は、従来例におけるのとは異った内容の推奨案
を出力する。すなわち、この推奨案は、照明系,光学系
に関するデータを含んでいて、具体的には以下に説明す
る。 この支援装置の推論動作について、第6図のフローチャ
ートを参照しながら説明する。この例の場合は、石油缶
の把手の有無検査で、この検査目的に適切な照明方式の
推奨案が求められる。 動作に先立って、まずユーザに対し、どのような検査を
したいかの質問が選択方式でなされ、「有無検査」が選
ばれる。ステップS1で、「対象物の形状,寸法」につい
ての質問がなされ、これに対しステップS2で、把手にも
っとも近い形状として「平板」とともに、縦,横,高さ
の各寸法a,b,cが入力される。次のステップS3で、「面
取りはしてあるか」との質問がなされ、ステップS4で、
「NO」との応答がなされると、ステップS5で、「正反射
条件による判別は難しい」との第1の判断(推奨)がな
される。 ステップS6で、対象物としての把手と、背景物としての
石油缶とについて、拡散性差異条件に基づく質問がなさ
れる。すなわち、把手,石油缶の材質,色,表面状態に
ついて質問される。これに対し、ステップS7で、把手に
ついては、「材質は鉄、色は白、表面状態は塗装面で滑
らか」、石油缶については、例えば「材質は鉄、色は鉄
の金属光沢、表面状態は滑らか」、と応答入力される。
そこで、ステップS8で、最大のコントラストが得られる
照明方向、例えば第3図における角度Θcが特定され提
示される。 次に、ステップS9で、付帯条件として「把手が他の部品
によって遮られることはないか」と質問される。ステッ
プS10で、「NO」と応答される。ステップS11で、「把手
は複数個はどうか」との質問がなされ、ステップS12で
「NO」と応答され、質問応答はすべて終わる。なお、こ
の場合は有無検査であるから、検出精度についての質問
はなされない。 そして、ステップS13において、推奨案として次の内容
が提示されて終了する。すなわち、検査の可否判定は
「検査可能」、照明実験の要・不要は「要」、照明方式
の推奨案は「白熱灯4灯照明」、また、照明系アドバイ
スは……(省略)、光学系アドバイスは……(省略)。
なお、照明系アドバイスは、カメラ,対象物,光源の各
位置関係(方向,距離など)に関し、また光学系アドバ
イスは、カメラの焦点距離、接写リングの仕様、カメラ
の台数などに関し、それぞれ具体的データを付けた形で
なされ、したがって、これらのデータに基づき実際に、
照明系の設計や光学系の選択が可能となる。 さて、推論部2から導出され、入出力部3の表示器、例
えばCRTディスプレーによってグラフィック表示される
照明方式の二つの推奨案について、第7図,第8図を参
照しながら説明する。 第7図は反射拡散照明方式を示し、検査の対象物30Aが
背景物30Bの表面に付着しており、これと対向して上方
に撮像カメラ31、右側方に光源32、左側方に反射拡散板
33がそれぞれ配置される。光源32からの光は、矢印で示
したように反射拡散板33,対象物30A,背景物30Bの表面を
へて撮像カメラ31に入射する。 第8図は円環状蛍光灯直接照明方式を示し、対象物40の
上表面40aが撮像面で、これと対向して撮像カメラ41が
設置される。円環状蛍光灯42は、撮像カメラ41の光軸と
同軸に配置され,撮像面40aから反射光は撮像カメラ41
に入射する。 以上のように、照明方式の推奨案はグラフィック表示さ
れるから、その内容が直観的で分かりやすい利点があ
る。
【発明の効果】
以上説明したように、この発明においては、知識ベース
部が備える拡散性差異条件、正反射条件、照明系,光学
系の各推奨データ、およびその他の既存データと、入出
力部を介して入力される撮像条件とに基づき、推論部
が、撮像用照明方式に関し、照明系,光学系についての
データを含む推奨案を導出する。 したがって、この発明によれば、従来の技術に比べて次
のようなすぐれた効果がある。検査の可否、照明実験の
要・不要の判定とともに、「検査可能」、「照明実験
要」の場合に、カメラ,対象物,光源間の相互の位置関
係を含む照明系に関する推奨案と、対物レンズ焦点処
理、接写リングの仕様、カメラ台数を含む光学系に関す
る推奨案とが、導出され提案される。したがって、照明
系,光学系のより具体的な設計が可能となり、ひいては
適切な照明方式を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る実施例の構成を示すブロック図、 第2図は知識ベース部の構成図、 第3図は拡散性差異条件算出についての説明図でカメ
ラ,照明,対象物などの配置を示す側面図、 第4図は対象物と背景物とに関する、照明方向に対する
カメラへの入射光強度の特性図、 第5図は照明方向に対する入射光強度比の特性図、 第6図は推論動作を例示するフローチャート、 第7図は一推奨案のグラフィック表示の説明図、 第8図は別の推奨案のグラフィック表示の説明図、 第9図は従来例における知識ベース部の構成図である。 符号説明 1:知識ベース部、2:推論部、3:入出力部、 11:撮像条件部、11a:拡散性差異条件、 11b:正反射条件、12:選定規則部、 13:結論部、14:照明方式部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮像用照明方式の知識,経験,ノウハウに
    関するデータを格納する知識ベース部と、入力される撮
    像条件と前記知識ベース部からの前記データとに基づき
    照明方式に関する推奨案を導出する推論部と、前記知識
    ベース部に前記データを、前記推論部に前記撮像条件を
    それぞれ入力し、かつ前記推奨案を表示する入出力部と
    を具備する装置において、前記知識ベース部は、任意の
    二つの対象物ごとに最大のコントラストが得られる照明
    方向および撮像方向に関するデータを示す拡散性差異条
    件と、任意の対象物ごとに最大の反射光強度が得られる
    照明方向および撮像方向に関するデータを示す正反射条
    件とを備え、前記推奨案には、照明系に関し相互の位置
    関係についてのデータと、光学系に関するデータとが含
    まれることを特徴とする照明方式決定の支援装置。
JP32596187A 1987-12-23 1987-12-23 照明方式決定の支援装置 Expired - Lifetime JPH0720208B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3235387B2 (ja) * 1991-07-12 2001-12-04 オムロン株式会社 照明条件設定支援装置および方法
JP6551048B2 (ja) * 2015-08-24 2019-07-31 株式会社Jvcケンウッド 水中撮影装置、水中撮影装置の制御方法、水中撮影装置の制御プログラム

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