JPH0763531A - 打刻文字検査用撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 面粗度が一定しない打刻面に刻印された打刻
文字を常に鮮明な画像として捉えることができる打刻文
字検査用撮像装置を提供する。 【構成】 刻印縁部が曲面に形成されるローリング刻印
により打刻された文字部分に対してリング照明３を近接
位置に配して照明し，該打刻文字が刻印された面の打刻
文字鉛直線上からカメラ２により上記打刻文字を撮像す
る。ローリング刻印により打刻された文字の縁部は曲面
に形成されるので，打刻面に近接した位置からリング状
に照明すると，この縁部からの反射光が正反射でカメラ
２に入射する。この構成により，打刻文字の縁部が最も
明るく打刻面の面粗度に影響されない鮮明な画像が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，エンジン型式番号等の
重要な識別番号がローリング刻印により打刻された打刻
文字の品質を検査するための打刻文字検査用撮像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車など工業生産品では製造場所・年
月等のデータあるいは型式番号等を識別番号として抹消
不可能に表示するため，識別番号が刻印の手段により記
される。この刻印表示は重要な識別番号として，その打
刻品質が検査される。検査を刻印文字部分を撮像した画
像から判定する場合，打刻された文字の線幅や文字の部
分欠け等の不良を画像上で検出できるようにするために
は，明確に打刻文字形状が撮像できる照明手段が重要と
なる。図７に示す模式図は，打刻面の鉛直線上にカメラ
３１を配置し，該カメラ３１の周囲にリング光源３２を
配して，刻印部分を照明して撮像する落射照明による打
刻文字検査用撮像装置３０の構成を示している。又，図
８に示す模式図は，打刻面の鉛直線上にカメラ３１を配
置し，該カメラ３１の撮像軸の斜め方向から光源３３に
より刻印部分を照明して撮像する斜方照明による打刻文
字検査用撮像装置３５の構成を示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】刻印を施すための打刻
手段として，垂直打刻とローリング打刻とがあり，上記
従来構成における落射照明による撮像装置３０（図７）
の場合，垂直打刻による打刻文字は鮮明に撮像できる
が，ローリング打刻による打刻文字では鮮明な文字画像
が得られない。これは，ローリング打刻では刻印された
文字の縁部が曲面に形成されるため，縁部で光が乱反射
して文字の輪郭が明瞭に撮像できないことによる。そこ
で，ローリング打刻された刻印を上記斜方照明による撮
像装置３５（図８）で撮像すると，打刻面の面粗度が良
好である場合には鮮明な画像が得られる。しかしなが
ら，打刻面の面粗度が悪くなるにつれ文字輪郭が鮮明に
捉えにくくなる。上記のように，従来の打刻文字検査用
撮像装置では，面粗度が一定でない打刻面にローリング
刻印により刻印が施された打刻文字を撮像した場合に，
検査に必要な情報が得られない問題点があった。本発明
は，上記従来の問題点を解決すべく創案されたもので，
面粗度が一定しない打刻面に刻印された打刻文字を常に
鮮明な画像として捉えることができる打刻文字検査用撮
像装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は，刻印縁部が曲面に形成され
るローリング刻印により打刻された文字部分を光源から
の光で照明して，該打刻文字が刻印された面の打刻文字
鉛直線上からカメラにより上記打刻文字を撮像すること
により，上記打刻文字の良否を検査する打刻文字検査用
撮像装置において，上記カメラの撮像軸と同軸のリング
状に形成されたリング照明光源を，該リング照明光源か
らの照明光の上記刻印縁部の曲面からの反射が上記カメ
ラに対して正反射となり，且つその他の刻印部が陰とな
るような位置に配してなることを特徴とする打刻文字検
査用撮像装置として構成される。

【０００５】

【作用】ローリング刻印により打刻された文字の縁部は
曲面に形成されるので，この縁部からの反射光が正反射
でカメラに入射するように光源とカメラとを配置する
と，打刻文字の縁部が最も明るく打刻面の面粗度に影響
されない鮮明な画像が得られる。本発明では，カメラを
打刻面の刻印鉛直線上に配し，該カメラの撮像軸と同軸
のリング状に形成された光源を打刻面の近接位置に配置
する。この構成により，打刻面と平行な面に近い斜め位
置からの光で文字の縁部を照明することができ，その正
反射光軸がカメラ方向となり，上記文字縁部を鮮明に捉
える状態が得られる。

【０００６】

【実施例】以下，添付図面を参照して，本発明を具体化
した実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，
以下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１
は本発明の一実施例に係る打刻文字検査用撮像装置の構
成を示す側面図，図２は実施例に係る撮像ユニットの構
成を示す模式図，図３はリング近接照明による照明状態
を説明する模式図，図４はリング近接照明による打刻文
字断面の明るさ分布を示すグラフ，図５はリング近接照
明により撮像した打刻文字の画像（ａ）と画像処理によ
り文字を抽出した画像（ｂ）を示す画像図，図６は他の
照明手段により撮像した打刻文字の画像図である。図１
において，本実施例に係る撮像装置１は，カメラ２とリ
ング照明３とが同軸線上に配された撮像ユニット４を移
動ステージ上に搭載して，撮像ユニット４が前後左右に
自在に移動できるよう構成されている。上記移動ステー
ジは，前後移動ステージ５と左右移動ステージ６とを備
えて構成される。又，本実施例では，上記リング照明３
は，光ファイバーから伝送した光をリング状に形成され
たミラーから反射させる照明として構成するため，光源
７と光伝送のための光ファイバー８が具備されている。
上記撮像ユニット４の構成を図２に模式図として示す。
同図において，カメラ２はレンズ２ａとラインセンサ２
ｂとを備えて構成され，リング照明３は多数の線束とし
て光源７からの光を伝送してきた光ファイバー８をリン
グ状に形成して，先端から投射される光をリングミラー
９で斜下方に反射するよう構成されている。

【０００７】上記構成になる撮像装置１を用いた打刻文
字の撮像は以下のようになされる。被検査体１３の打刻
面１０に刻印された打刻文字の文字列が左右方向に並ぶ
ように被検査体１３を置いて，まず，前後移動ステージ
５により撮像ユニット４をリング照明３が被検査体の打
刻面１０の近接位置（約２mm）まで進出移動させる。次
いで，リング照明３を点灯させて，左右移動ステージ６
により文字列の一方端から他方端に撮像ユニット４を移
動させて撮像を行う。上記リング照明３による照明光
は，図３の断面図に示すように，打刻面１０の近接位置
から中心方向への緩傾斜の斜光として凹部１２として形
成された打刻文字１２を周囲から照明する。同図からわ
かるように，照明光のローリング刻印の縁部の曲面から
の反射がカメラ方向にほぼ正反射となり，刻印の底面は
陰となり，打刻面では乱反射した状態となる。そこで，
図示打刻文字１２の断面でのカメラ方向への反射率，即
ち，断面各部の明るさ分布を検出すると，図４に示すよ
うな明るさ分布グラフが得られる。図４に示す明るさ分
布グラフにおいて，２つのピークが打刻文字１２の縁部
からの反射で，打刻面１０から傾斜が始まるローリング
刻印の開始点から文字底に向けて傾斜するまでの曲面か
らの反射がカメラ方向に対して正反射に近いため，明る
さピークとして検出される。ピークに挟まれた中央部の
暗い部分は打刻文字１２の底部分，ピークの両側は打刻
面１０である。図４に示すグラフは、打刻面１０の面粗
度が異なる２種類の試料に対する測定グラフを同時に示
している。打刻面１０は面粗度が異なるため、その明る
さ分布の変化も激しいが，打刻面１０以外での試料間の
差は少ない。

【０００８】上記打刻面１０の明るさ分布は，打刻面１
０の面粗度の大小で変化するので，この打刻面１０の面
粗度の影響を排除して打刻文字１２部分の情報のみを得
るために，明るさ分布に閾値を設定して画像を二値化す
る。図４に示した明るさ分布のグラフについて，その明
るさのピークを１００％として，例えば５５％及び１０
％のレベルにそれぞれ閾値を設定して画像を二値化処理
すると，５５％レベルを閾値とした二値化では，打刻文
字１２の輪郭線が得られ，１０％レベルを閾値とした二
値化では，打刻文字１２の底部分の画像を得ることがで
き，打刻面１０の面粗度の大小に影響されることなく打
刻文字１２だけの画像を作成することができる。上記リ
ング照明３を打刻面１０に近接させた照明により撮像し
た画像は，図５（ａ）に示すような状態で得られる。こ
の画像を上記閾値を設定した画像処理により図５（ｂ）
に示す打刻文字のみの画像を得ることができる。尚，参
考のため従来の斜方照明による画像を図６（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示す。図６（ａ）に示す画像は，打刻面の面粗
度が良好である場合で，打刻文字の輪郭が明瞭に得られ
る。しかし，打刻面の面粗度が悪いと，図６（ｂ）の例
に示すように機械加工（フライス加工）の削り跡が文字
と共に検出され，この画像から画像処理により文字部分
を抽出しても，図６（ｃ）に示すように文字輪郭が明瞭
に検出されない。尚，以上はローリング刻印による打刻
文字の検査用撮像装置として述べたが，この撮像装置１
により垂直打刻による打刻文字の撮像を行っても，上記
ローリング刻印と同様に文字輪郭を明確に捉える検査用
画像を得ることができる。

【０００９】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，従来
の照明手段（落射照明もしくは斜方照明）ではローリン
グ打刻による打刻文字の検査が不可能となる条件下で
も，確実に打刻文字の形状を捉えることができ，安定し
た打刻文字検査を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る打刻文字検査用撮像
装置の構成を示す側面図。

【図２】 実施例に係る撮像ユニットの構成を示す模式
図。

【図３】 リング近接照明による照明状態を示す模式
図。

【図４】 打刻文字断面の明るさ分布を示すグラフ。

【図５】 リング近接照明により撮像した打刻文字の画
像（ａ）と画像処理した画像を示す画像図。

【図６】 他の照明手段を用いた撮像画像の例を示す画
像図。

【図７】 従来例に係る落射照明による撮像装置の構成
を示す模式図。

【図８】 従来例に係る斜方照明による撮像装置の構成
を示す模式図。

【符号の説明】

１…撮像装置 ２…カメラ ３…リング照明 １０…打刻面 １２…打刻文字

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刻印縁部が曲面に形成されるローリング
   刻印により打刻された文字部分を光源からの光で照明し
   て，該打刻文字が刻印された面の打刻文字鉛直線上から
   カメラにより上記打刻文字を撮像することにより，上記
   打刻文字の良否を検査する打刻文字検査用撮像装置にお
   いて，上記カメラの撮像軸と同軸のリング状に形成され
   たリング照明光源を，該リング照明光源からの照明光の
   上記刻印縁部の曲面からの反射が上記カメラに対して正
   反射となり，且つその他の刻印部が陰となるような位置
   に配してなることを特徴とする打刻文字検査用撮像装
   置。