JPH08128960A

JPH08128960A - 筒体検査機

Info

Publication number: JPH08128960A
Application number: JP26910894A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Fujigaki; 元治藤垣
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1994-11-01
Filing date: 1994-11-01
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】筒体の内面の損傷部の有無を正確に判定す
る。【構成】方向性を有する多数の螺旋条痕が形成された
筒体の内面における損傷部の有無を判定するものであっ
て、筒体の内部を長手方向へ相対移動して筒体の内面全
周を撮像する撮像手段５と、該撮像手段５から転送され
る円形領域画像信号ａを展開処理する画像入力部６と、
該画像入力部６で展開処理された画像信号ｂを画像処理
する画像処理部７とを備える。【効果】機械加工により形成された螺旋条痕と損傷部
との識別が困難な場合でも、損傷部の有無を正確に判定
できる。また、螺旋条痕の形状の変化等に影響されず
に、螺旋条痕の方向成分のみをマスクできるので、螺旋
条痕と損傷部とを誤認することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、バニシングやホーニ
ング仕上げ等を施したマスタシリンダ等の内面に、鋳巣
や工作機械の切刃との不用意な接触等により生じた損傷
部の有無を判定する筒体検査機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のマスタシリンダ等のよう
に、バニシングやホーニング仕上げ等による螺旋条痕が
存在する筒体の内面を検査するものとして、特開昭59−
214740号公報及び特開昭59−214741号公報に記載される
ものがある。これらは前記マスタシリンダの内面の鋳巣
の有無を検出するもので、前記マスタシリンダの内面を
この長手方向に移動する魚眼レンズを介してテレビカメ
ラで撮像し、前記テレビカメラから転送される画像信号
を所定レベルでレベル弁別して２値化し、これらの２値
化信号のうち画像画面上に予め設定した測定ラインに対
応する２値化信号を欠陥信号として一時記憶すると共
に、１画面前の撮像画面における前記測定ラインに対応
した２値化欠陥信号と関連づけることにより、円筒体の
欠陥の大きさや個数を検出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記例示の検査方法及
びこれに使用する装置は、主としてマスタシリンダ等の
内面に形成した鋳巣を検出するものであり、この鋳巣は
螺旋条痕とは形状が異なるものであるため、その影響を
受けずに検出することが可能であった。しかしながら、
マスタシリンダ等の内面にバニシングやホーニング仕上
げ等を施す際に誤って工作機械の切刃をマスタシリンダ
等の内面に接触させる等して生じる損傷部の有無を判定
するのは困難である。すなわち、工作機械の切刃を接触
することで生じるような損傷部の形状は、バニシングや
ホーニング仕上げ等によって形成される螺旋条痕と類似
しているからである。

【０００４】そこで、特開昭60−146147号公報に記載さ
れるように、欠陥検出機から転送される検査信号をフー
リエ展開することによって雑信号をマスクし、傷信号の
みを再現することが提案されたが、前述のような螺旋条
痕の形状は、機械加工する際の切刃の送り速度や回転数
に従って螺旋形状が変化するので、螺旋条痕を含む画像
信号をフーリエ展開しても、雑信号の周波数成分に変動
が生じ、雑信号のみを完全にマスクすることができな
い。このため、工作機械の切刃を接触することで生じる
ような損傷部を螺旋条痕と分別し抽出するのが困難であ
るという問題がある。

【０００５】この発明の目的は、上記の問題に鑑みてな
されたもので、方向性を有する多数の螺旋条痕の螺旋形
状が変化しても、この変化に追従して螺旋条痕をマスク
することにより、筒体内面における損傷部の有無を正確
に判定する筒体検査機を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の筒体検査機
は、方向性を有する多数の螺旋条痕が形成された筒体の
内面における損傷部の有無を判定する筒体検査機であっ
て、筒体内を長手方向へ相対移動して筒体の内面全周を
撮像する撮像手段と、該撮像手段から転送される画像信
号を入力処理する画像入力部と、該画像入力部からの画
像を検出処理して損傷部を抽出する画像処理部とを有
し、画像処理部は、画像入力部で入力処理された画像信
号を入力画像として取り込む手段と、該入力画像を２次
元フーリエ変換する手段と、該２次元フーリエ変換され
た入力画像のパワースペクトルを算出する手段と、該パ
ワースペクトルの方向成分のピーク値を算出すると共に
ピーク値を中心とした所定領域を消去するためのマスク
画像を作成する手段と、２次元フーリエ変換された入力
画像とマスク画像とを合成することによりピーク値近傍
のパワースペクトルを消去した合成画像を作成する手段
と、該合成画像を２次元フーリエ逆変換すると共に２次
元フーリエ逆変換された画像信号に基づいて損傷部を抽
出する手段とを備えたものである。

【０００７】

【作用】この発明の筒体検査機によると、筒体内を長手
方向へ相対移動して筒体の内面全周を撮像手段で撮像
し、該撮像手段から転送される円形領域画像信号を画像
入力部で入力処理し、この画像信号を画像処理部におい
て入力画像として取り込むと共に２次元フーリエ変換
し、この２次元フーリエ変換された入力画像のパワース
ペクトルの方向成分のピーク値を算出する。この場合、
ブレーキマスタシリンダ等におけるバニシングやホーニ
ング仕上げによって形成された螺旋条痕は、筒体全周に
渡って残存するので、この螺旋条痕がパワースペクトル
の方向成分のピーク値に対応することになる。

【０００８】更に、パワースペクトルのピーク値を中心
とした所定領域を消去するためのマスク画像を作成し、
このマスク画像と２次元フーリエ変換された入力画像と
を合成してピーク値近傍のパワースペクトルを消去した
合成画像を作成し、この合成画像を２次元フーリエ逆変
換して得られる画像信号に基づいて損傷部のみを抽出す
るように構成していため、螺旋条痕の螺旋形状がバニシ
ングやホーニング仕上げ等を施す際の切刃の送り速度や
回転数に従って変化した場合でも、螺旋条痕に基づいた
画像信号を確実に消去することができる。

【０００９】

【実施例】この発明の一実施例の筒体検査機は、図１及
び図２(a),(b) に示すように、方向性を有する多数の螺
旋条痕１が形成された筒体２の内面における損傷部３の
有無を判定するものであって、前記筒体２の内部をＹ軸
に対応する長手方向へ相対移動する円錐状の鏡体４を介
して筒体２の内面全周を撮像する撮像手段５と、該撮像
手段５から転送される円形領域画像信号ａを入力処理す
る画像入力部６と、該画像入力部６で得られる展開画像
ｂを後述の画像処理プログラムに従って演算処理する画
像処理部７と、これらを制御するコントロール部８とを
備えたものである。

【００１０】前記螺旋条痕１としては、例えば、自動車
用のブレーキマスタシリンダのように、鋳造された筒体
２にバニシングやホーニング仕上げ等の機械加工による
内面仕上げを施した場合に、前記筒体２の内面に形成さ
れる螺旋状の細い切削傷が挙げられる。該螺旋条痕１の
形状は、機械加工する際の切刃の送り速度や回転数によ
り決定される。前記損傷部３としては、例えば、前記筒
体２の内面に存在する鋳巣や工作機械の切刃との不用意
な接触により生じたものが考えられる。なお、一般的に
は、このような損傷部３は、機械加工の関係でバニシン
グやホーニング仕上げ等により形成した螺旋条痕とは異
なる方向に存在する。

【００１１】前記撮像手段５は、図２(a),(b) に示すよ
うに、一端開口に前記鏡体４をこの円錐面の先端を内方
へ向けて取付けた透明なガラス管５ａと、該ガラス管５
ａの周面に沿って固定され前記鏡体４の円錐面に光線４
ａを供給する光ファイバ束５ｂと、前記ガラス管５ａの
他端開口の外方に前記鏡体４の円錐面に対向配置された
ＣＣＤカメラ５ｃと、該ＣＣＤカメラ５ｃを収納すると
共に前記ガラス管５ａを直立姿勢に支持するケーシング
５ｄとからなるボアスコープである。

【００１２】前記画像入力部６は、図１に示すように、
前記撮像手段５を昇降自在に支持する直線移動テーブル
６ａと、前記ＣＣＤカメラ５ｃから転送されるアナログ
信号である円形領域画像信号ａをディジタル変換するＡ
／Ｄコンバタ６ｂと、該Ａ／Ｄコンバタ６ｂでディジタ
ル変換された円形領域画像信号ａを展開処理して展開画
像ｂを作成すると共に、この展開画像ｂを記憶するビデ
オＲＡＭ６ｃと、モニター部６ｄとからなる。前記画像
処理部７は、図３のフローチャートに示した画像処理プ
ログラムがＲＯＭに書込まれた２つのＣＰＵ７ａと、該
２つのＣＰＵ７ａの指令に基づいて前記展開画像ｂを集
積し１枚の入力画像として記憶するＲＡＭである２つの
画像メモリー７ｂとからなる。また、前記画像入力部６
のモニター部６ｄは、円形領域画像信号ａ又は前記画像
メモリー７ｂ内に記憶された入力画像を選択して出力す
るものである。

【００１３】次に、この発明の筒体検査機による前記筒
体２の検査手順及びその演算処理について説明する。先
ず、前記筒体２の内面の画像を前記画像入力部６へ入力
するには、図１及び図２(b) に示すように、筒体２が直
立姿勢となるように固定し、前記コントロール部８を操
作して前記直線移動テーブル６ａに支持した撮像手段５
を上昇することにより、直立姿勢に固定された筒体２内
へ撮像手段５を下方から挿入する。そして、前記撮像手
段５の鏡体４が筒体２の奥端付近に達したところで、コ
ントロール部８を反対に操作することにより、前記撮像
手段５を一定速度で除々に下降させる。一方、前記撮像
手段５の光ファイバ束５ｂから前記鏡体４へ光線４ａを
供給し、この光線４ａを前記鏡体４に反射させて筒体２
の内面全周に照射すると共に照射範囲を前記ＣＣＤカメ
ラ５ｃにより撮像する。

【００１４】そして、前記ＣＣＤカメラ５ｃから前記筒
体２の内面全周の映像である円形領域画像信号ａが前記
画像入力部６へ転送され入力処理が実行される。すなわ
ち、前記該円形領域画像信号ａは、前記Ａ／Ｄコンバー
タ６ｂによりディジタル変換された後、前記ビデオＲＡ
Ｍ６ｃにおいて展開処理が実行され、これによって図４
に示すような前記筒体２の内面の展開画像ｂを得ること
ができる。

【００１５】この展開処理について概念的に説明する
と、展開画像ｂは、図５(a),(b) に示すように、円形領
域画像信号ａを任意の位置（同図のＡ，Ｂをマークした
位置）で分断し、これらＡ，Ｂ間の画像信号を直線上に
配列することにより得られる。また、図５(c) に示すよ
うに、前記２つの画像メモリー７ｂ内の入力画像は、こ
の筒体２を長手方向に５１２枚に分割して撮像された円
形画像信号ａの各々を展開処理し、各展開画像ｂを集積
した結果得られる。なお、該実施例では処理時間を短縮
するために、前記筒体２の上半分に相当する２５６枚の
画像信号が図１に示した一方の画像メモリー７ｂに記憶
させ、筒体２の下半分に相当する残りの２５６枚の画像
信号が他方の画像メモリー７ｂに記憶させている。

【００１６】前記２つの画像メモリー７ｂに記憶された
各入力画像は、前記２つのＣＰＵ７ａへ前記筒体２の奥
端のものから順次呼出されそれぞれ２次元フーリエ変換
することにより、図６(a) に示すように、パワーレベル
の分布を方向別に集計したパワースペクトル画像に変換
される。この図６(a) おいて、一定方向にＸ字状に示さ
れるのが螺旋条痕である。そして、このパワースペクト
ル画像に基づいて、パワースペクトル画像の方向成分の
パワーを算出すると、図６(b) に示すように、ピーク値
P₁,P₂が螺旋条痕のパワーのピーク値と一致するので、
これを中心とした所定領域を消去するためのマスク画像
ｄを作成する。

【００１７】そして、前記パワースペクトル画像ｃと前
記マスク画像ｄとをフィルタリング（合成）することに
より、前記パワースペクトルのピーク値 P₁,P₂を中心と
した所定領域をマスクする。すなわち、図７に示すよう
に、前記螺旋条痕１の法線方向に沿って密集するドット
群 D₁,D₂を削除することである。これによって、損傷部
３の方向成分のみがマスクされずに残されることにな
る。

【００１８】更に、２次元フーリエ逆変換することによ
り、図８に示すように画像信号ｅを算出し、該画像信号
ｅを２値化することにより画像信号ｆを得ることができ
る。該画像信号ｆは、損傷部３以外にマスターシリンダ
としての機能に支障を与えない程度の微細な傷等に起因
する画像信号を含んでいるので、このような孤立点を除
去する孤立点除去プログラムを実行させる。そして、画
像信号ｆにおける残り点数の総計値を、予め設定した基
準点数、例えばマスターシリンダとしての機能に支障を
与えない傷の大きさを表すしきい値等と比較することに
よって、損傷部３が存在するか否かを判定する。以上の
処理手順をフローチャートに示すと図３の通りとなる。

【００１９】なお、上記実施例では簡略化のために、前
記筒体２としてポートレスブレーキマスターシリンダを
取り上げて説明したが、マスターシリンダの種類によっ
てはリザーバに連通する横穴部分（ポート）を有したも
のがある。このようなマスターシリンダを検査するに
は、前記横穴部分の配置は予め決まっているので、前述
の基準点数と比較する以前に、前記横穴部分に対応する
画像信号をマスクすることが望ましい。この場合、図３
に示すように、前記画像処理部７で２次元フーリエ逆変
換して得られた画像信号ｄに含まれる前記横穴部分の画
像信号をマスクすることが考えられる。

【００２０】

【発明の効果】この発明の筒体検査機によると、例えば
自動車用のブレーキマスタシリンダとして適用される筒
体の内径を検査する場合に、バニシングやホーニング仕
上げ等により形成された螺旋条痕が存在しても、この螺
旋条痕の方向成分のピーク値をを検出し、このピーク値
を中心とした所定領域を消去するので、２次元フーリエ
逆変換することにより得られる画像信号から損傷部のみ
を確実に抽出することができる。

【００２１】従って、前述の機械加工により螺旋条痕が
形成され、これらの螺旋条痕と識別が困難な損傷部が存
在する場合でも、損傷部の有無を正確に判定することが
できる。また、螺旋条痕の形状の変化等に影響されるこ
となく螺旋条痕の方向成分のみをマスクできるので、螺
旋条痕を損傷部と誤認することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の筒体検査機の概略図。

【図２】(a) はこの発明の一実施例の筒体検査機の撮像
手段の断面図、(b) はその使用状態を示す断面図。

【図３】この発明の一実施例の筒体検査機の演算処理の
手順を示すフローチャート。

【図４】螺旋条痕が形成された筒体の内面を展開した画
像図。

【図５】(a) はこの発明の一実施例の筒体検査機の画像
入力部に入力された円形領域の画像図、(b) はその画像
の展開処理を説明する概念図、(c) はその展開された画
像と筒体の内面との対応位置を示す概略図。

【図６】(a) はパワースペクトルの画像図、(b) はその
ピーク値を示す分布図。

【図７】パワースペクトルのマスク領域を示す画像図。

【図８】筒体の内面に存在する損傷部の画像図。

【符号の説明】

１螺旋条痕２筒体３損傷部４鏡体５撮像手段６画像入力部７画像処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】方向性を有する多数の螺旋条痕が形成さ
れた筒体の内面における損傷部の有無を判定する筒体検
査機であって、前記筒体内を長手方向へ相対移動して前
記筒体の内面全周を撮像する撮像手段と、該撮像手段か
ら転送される画像信号を入力処理する画像入力部と、該
画像入力部からの画像を検出処理して前記損傷部を抽出
する画像処理部とを有し、前記画像処理部は、前記画像入力部で入力処理された画
像信号を入力画像として取り込む手段と、該入力画像を
２次元フーリエ変換する手段と、該２次元フーリエ変換
された入力画像のパワースペクトルを算出する手段と、
該パワースペクトルの方向成分のピーク値を算出すると
共にピーク値を中心とした所定領域を消去するためのマ
スク画像を作成する手段と、前記２次元フーリエ変換さ
れた入力画像とマスク画像とを合成することにより前記
ピーク値近傍のパワースペクトルを消去した合成画像を
作成する手段と、該合成画像を２次元フーリエ逆変換す
ると共に２次元フーリエ逆変換された画像信号に基づい
て損傷部を抽出する手段とを備えたことを特徴とする筒
体検査機。