JPH09280840A

JPH09280840A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH09280840A
Application number: JP8953496A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yoshimoto; 孝一吉元; Kenichi Kumazawa; 研一熊沢
Original assignee: SENSHIYUU KK
Current assignee: SENSHIYUU KK
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1996-04-11
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】どのような材質の物であっても正確に輪郭形
状を入力でき、画像ノイズも少ない新しい型式の画像入
力装置を提供する。【解決手段】りん光シート１１と、該りん光シート１
１を励起する照明装置１３（励起手段）と、該照明装置
１３による励起後に該りん光シート１１を背景として形
状入力対象２を撮影する撮像手段１４とを備える。好ま
しくは、撮像手段１４は暗室１５内に設ける。また、り
ん光シート１１に代えて、同程度の輝度で発光する液晶
パネル等を使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形状検査装置等に
画像情報を入力するための画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種従来の画像入力装置としては、反
射式と透光式の２タイプがある。反射式画像入力装置
は、形状入力対象に光を照射しながら、その反射光をカ
メラで撮影するようになっている。また、透光式画像入
力装置は、ガラス等の透明パネル上に形状入力対象を載
置し、透明パネルの下方から上方に向けて大きな輝度の
光を照射しながら、その透過光をカメラで撮影するよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の反射式画像入力
装置にあっては、特に、形状入力対象が金属などの光沢
が強い材質である場合に、輪郭部分において背景色と区
別がし難くなる場合があり、かかる装置によって得られ
た画像情報に基づく形状認識処理が困難となる。一方、
透光式画像入力装置にあっては、背景から光を透過させ
て形状入力対象の影により輪郭形状を画像入力するもの
であるために、形状入力対象が光沢の強い材質であって
も上記した問題はないが、使用により透明パネルに傷が
付いた場合、照射光が強いために拡散現象が生じて多く
のノイズが発生する。さらに、かかる拡散光が形状入力
対象の側面や表面側を照らし出す場合もあり、このよう
な場合には輪郭形状を正確に認識することが困難とな
る。

【０００４】本発明は、従来の画像入力装置の欠点を解
消し、どのような材質の物であっても正確に輪郭形状を
入力でき、画像ノイズも少ない新しい型式の画像入力装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、次の技術的手段を講じた。すなわち、
本発明の画像入力装置は、りん光体と、該りん光体から
のりん光を撮影する撮像手段とを備える。そして、りん
光体が背景となるように形状入力対象を撮影することで
得られる画像は、形状入力対象の背景がりん光体により
一様な照度で光っている映像となる。撮影を暗室内で行
えば、形状入力対象が存在する部分は一様に影になるた
めに、かかる画像情報は２値符号化に最適である。

【０００６】さらに、りん光体が発する光は微弱である
ために拡散現象も問題とならず、ノイズも殆ど発生しな
いため、その後のノイズ除去等の画像処理も容易とな
る。これらにより、形状入力対象の輪郭形状が正確に入
力され、本発明の画像入力装置で入力した画像データに
基づいて行われる形状検査の正確性も向上する。撮像手
段による撮影前に、好ましくは蛍光灯などの照明装置
（励起手段）によってりん光体を積極的に励起させる。
しかし、室内光などの自然光で十分に励起し得る場合に
は、必ずしも励起手段は必要ではない。なお、励起手段
としては、紫外線照射装置、Ｘ線照射装置、電子線照射
装置なども利用することができる。

【０００７】りん光体を、コンベヤの搬送基板上に設け
られたりん光シートにより構成し、該りん光シートを透
明パネルで覆って、該透明パネル上に形状入力対象を載
置可能に構成すれば、りん光シートを傷付けることを透
明パネルにより防止して長期の使用によってもりん光シ
ートが一様に発光し得るようにできる。また、コンベヤ
によって自動的に励起手段による励起位置から撮像手段
による撮影位置まで形状入力対象を移送し得るので、入
力作業の迅速化、容易化が図られる。

【０００８】透明パネル上に載置された形状入力対象が
撮像手段による撮影位置まで搬送されたことを検知する
検知手段を備えておけば、撮像手段を暗室内に設けるこ
とで形状入力対象が撮影位置まで移送されたことが外部
から目視できなくても、適切な位置で自動的に撮像手段
を作動させて画像を採取することができ、形状入力対象
が画像からはみ出すことを防止し得る。

【０００９】また、本発明の画像入力装置は、全面にわ
たって一様に発光する面状発光体と、該面状発光体を背
景として形状入力対象を暗室内で撮影する撮像手段とを
備え、前記面状発光体は、撮像手段による撮像時に撮影
手段が設けられた位置における照度を０．２〜２ルクス
とする輝度で発光するものであるようにする。このよう
な面状発光体としては、励起後のりん光シートや、液晶
パネルなどを利用できる。かかる構成によれば、暗室内
で撮影されることから画像ノイズの原因は殆ど排除さ
れ、微弱な面状発光体を背景とするので拡散現象も問題
とならずに形状入力対象の輪郭形状を正確に入力し得る
とともに、入力された画像情報は面状発光体の照度を有
する部分と影である部分とに明確に区別できて２値符号
化にも最適であり、画像処理も容易となる。

【００１０】面状発光体の輝度は、ＣｄＳ回路輝度測定
法による検出値によっても客観的に表すことができる。
ＣｄＳ回路輝度測定法とは、面状発光体の表面から２０
０ｍｍ離れた位置に、受光面を面状発光体側に向けたＣ
ｄＳ２０（モリディカ製のＣｄＳ光導電素子）を配置
し、このＣｄＳ２０を１００ｋΩの抵抗器と直列に接続
するとともに、これらＣｄＳ２０と抵抗器の両端に８Ｖ
の直流電圧を印加した状態において、ＣｄＳ２０の両端
の電位差によって面状発光体の輝度を表すものである。
そして、撮像手段による撮像時に、ＣｄＳ回路輝度測定
法による出力電圧が５〜２０ｍＶで表される輝度で発光
する面状発光体を採用するのが望ましい。輝度がこの範
囲であれば、拡散現象を起こすことを防止しながら輪郭
の明瞭な画像を暗室内で撮影することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の実施の一形
態を図示しており、この画像入力装置１は、弾性クロー
ラ内に埋め込まれる芯金などの鋳物を形状入力対象２と
し、連続鋳造法などにより鋳造された鋳物の輪郭形状の
画像情報を形状検査装置３に入力するためのものであ
る。

【００１２】この画像入力装置１は、無端コンベヤ装置
４を備えている。該コンベヤ４は、モータ（図示せず）
により横軸回りに回転駆動される左右一対の駆動スプロ
ケット５と、左右一対の従動スプロケット６とを備えて
おり、左右各々の駆動スプロケット５と従動スプロケッ
ト６間にはチェン７が巻回されている。チェン７には、
多数の搬送基板８が周方向に並んで取付けられている。
各搬送基板８の左右端には、下部に連結片９が突設さ
れ、該連結片９がチェン７に横軸１０を介して取付けら
れている。

【００１３】搬送基板８の表面側（上面側）には、図２
に示すように、りん光シート（りん光体）１１がほぼ全
面にわたって貼り付けられている。このりん光シート１
１は、表面に光を照射することで励起すると、励起の停
止後（照光の停止後）に追従励起により表面が面状かつ
一様にりん光を発するものである。追従励起の持続時間
は、装置全体の構成及び動作速度により適宜好ましいも
のとすればよいが、１秒〜２０秒間は追従励起によって
発光するものを採用するのがよい。このようなりん光シ
ート１１としては、マルワ工業株式会社製の「蓄光シー
ト」などを採用できる。

【００１４】前記りん光シート１１は、ガラス又は樹脂
製の透明パネル１２で略全面が覆われており、該パネル
１２によってりん光シート１１を保護している。これに
より、りん光シート１１を傷付けることを防止して、り
ん光シート１１の均一な発光作用を担保している。ま
た、透明パネル１２上面が汚れた場合でも、ガラスや樹
脂製であるから汚れを容易に拭き取ることができるの
で、メンテナンス性も良好である。なお、透明パネル１
２は、色付き透明パネルであってもよい。

【００１５】コンベヤ４の上方には、りん光シート１１
の励起手段となる照明装置１３と、該照明装置１３によ
る励起後にりん光シート１１に近接された形状入力対象
２をりん光シート１１が背景となるように撮影する撮像
手段１４とが配設されている。照明装置１３は、該装置
１３の下方に搬送されてくる各搬送基板８のりん光シー
ト１１に向けて光を照射し、りん光シート１１を全面に
わたってほぼ均一に励起するものである。このような照
明装置１３としては、蛍光灯などを利用できる。

【００１６】撮像手段１４は、照明装置１３の下流側直
後に配設されており、透明パネル１２上に載置された形
状入力対象２を上方からカメラ１４により撮影するよう
構成されている。なお、形状入力対象２の平面視におけ
る二次元輪郭形状を可及的正確に撮影するために、カメ
ラ１４はコンベヤ４から十分に上方に離れた位置に配設
されている。このカメラ１４の出力は形状検査装置３に
接続され、カメラ１４で撮影された画像情報が適宜の画
像処理され、鋳物２の形状検査が行われる。

【００１７】この撮像手段１４は、コンベヤ４上に立設
された暗室１５内に設けられている。すなわち、この暗
室１５は、天板１６と、左右壁１７と、前後壁１８とに
よりカメラ１４及びカメラ１４下方に位置する搬送基板
８を覆うことで形成されている。前後壁１８の下部に
は、搬送基板８が前後方向に通過するための入側開口１
９及び出側開口２０が設けられており、これら開口１
９，２０には図３に示すように簾状の遮光部材２１が設
けられて、外部の光が暗室１５内に入り込むことを防止
しつつ、搬送基板８及び基板８上の形状入力対象２の通
過を許容している。

【００１８】左右壁１７には、撮像手段１４による撮影
位置（本実施形態ではカメラ１４の下方）にまで各搬送
基板８上の形状入力対象２がコンベヤ４により搬送され
てきたことを検知するセンサ２２（検知手段）が設けら
れている。このようなセンサ２２としては、透過式非接
触センサ、反射式非接触センサ等の適宜のものを利用で
きる。

【００１９】このセンサ２２の出力信号は、撮像手段１
４の動作制御装置（図示せず）に入力され、該制御装置
は、形状入力対象２が適正な撮影位置まで搬送されてき
たときに撮像手段１４のシャッタを作動させ、かかる適
正位置の形状入力対象２を撮影して画像の略中央に対象
２が撮影されるようにして、かかる画像データに基づい
て形状検査をするよう形状検査装置３に指令信号を出力
する。

【００２０】上記の画像入力装置１では、励起手段１３
の手前側に位置する搬送基板８（図１のａ位置）上に自
動供給装置又は手作業によって形状入力対象（形状検査
対象）２を載置する。そして、コンベヤ４により励起位
置ｂまで搬送されると、照明装置１３によってりん光シ
ート１１が励起される。そして撮影位置ｃまで搬送され
たときにはりん光シート１１は励起直後の追従励起によ
り、撮像手段１４によって背景として撮影される部分
は、ほぼ一様に発光している。撮影手段１４による画像
取り込み時のりん光シート１１の輝度は、通常は、撮影
手段１４が設けられた位置における照度を０．２〜２ル
クスとするもの、好ましくは、当該照度を０．４〜０．
１ルクスとするものとなるように設定するのがよい。さ
らに、当該照度を０．６〜０．８ルクスとするものが最
適である。

【００２１】面状発光体１１の具体的な輝度としては、
ＣｄＳ回路輝度測定法による測定値で５〜２０ｍＶの範
囲内とするのが良く、更に、６〜１０ｍＶのものより好
ましく、６〜７ｍＶが最適である。本実施形態における
りん光シート１１の輝度をＣｄＳ回路輝度測定法によっ
て測定した例を以下説明する。まず、りん光シート１１
を測定台３０上に載置し、りん光シート１１の上面から
４００ｍｍ上方に配置した２７Ｗの蛍光灯３１を暗室で
１０秒間点灯した。その後、りん光シート１１の上面か
ら２００ｍｍ上方に配置し且つ受光面をりん光シート１
１側に向けた受光素子３２（モリディカ製のＣｄＳ２
０）を有する輝度測定装置３３により、受光素子３２の
出力値を記録した。

【００２２】輝度測定装置３３は、図５に示すように、
受光素子３２と、１００ｋΩの抵抗器３４と、８Ｖの直
流電源３５とが直列に接続されて閉鎖回路を構成してお
り、受光素子３２に電圧測定計３６が並列に接続され
て、受光素子３２の両端における電位差を計測するよう
構成されている。その結果、蛍光灯３１を消灯してから
１５秒後（上記画像入力装置において照明装置１３によ
って励起されてから撮像手段１４により撮影されるまで
の最長時間）に、電圧測定計３６は略６ｍＶを示してい
た。

【００２３】その後、コンベヤ４によって、撮影完了後
の形状入力対象２が暗室１５の出口２０を通過した後
に、該形状入力対象２を自動取出装置又は手作業によっ
て搬送基板８から取り除く。この作業を繰り返すことに
より、複数の形状入力対象２の輪郭形状の画像情報を順
次形状検査装置３に入力できる。

【００２４】本発明は上記した実施の形態に限定される
ものではなく、請求の範囲に記載した発明の技術的範囲
内で適宜設計変更できる。例えば、励起手段によってり
ん光体を励起した後に形状入力対象を搬送基板上に載置
するよう構成することもできる。また、りん光体とし
て、基板上にりん光塗料を塗布したものを採用できる。

【００２５】また、りん光シート以外の面状発光体とし
て、液晶パネルを利用することもできる。この場合は、
撮像手段による撮影位置に液晶パネルを配設しておき、
透明パネル上に載置させた形状入力対象を順次液晶パネ
ル上に搬送して、該液晶パネルを背景として形状入力対
象を撮影するとよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、りん光
体と、該りん光体からのりん光を撮影する撮像手段とを
備えたので、形状入力対象が金属等の光沢を有するもの
であっても正確に輪郭形状を撮影することができ、か
つ、りん光体の追従励起による微弱な発光を利用するも
のであるから拡散現象が問題となることもなく、ノイズ
の少ない良好な画像情報を得ることができる。

【００２７】また、励起手段の励起後に撮影するように
すれば、りん光体を確実に一様に発光させることができ
るとともに、励起手段のエネルギーを制御することで、
りん光体の照度を撮影に適したものにすることができ
る。励起手段を照明装置により構成すれば、低コストか
つ簡素な構造で、前記した制御を行うことができる。撮
像手段を暗室内に設ければ、形状入力対象が存在する部
分を確実に影にすることができ、その他の部分はりん光
体が一様な照度で光っている映像となるので、入力画像
を２値符号化に適したものとすることができる。

【００２８】りん光体を、コンベヤの搬送基板上に設け
られたりん光シートにより構成し、該りん光シートを透
明パネルで覆って、該透明パネル上に形状入力対象を載
置可能に構成すれば、りん光シートを傷付けることを透
明パネルにより防止して長期の使用によってもりん光シ
ートが一様に発光し得るようにできる。また、コンベヤ
によって自動的に励起手段による励起位置から撮像手段
による撮影位置まで形状入力対象を移送し得るので、入
力作業の迅速化、容易化が図られる。

【００２９】透明パネル上に載置された形状入力対象が
撮像手段による撮影位置まで搬送されたことを検知する
検知手段を備えておけば、撮像手段を暗室内に設けるこ
とで形状入力対象が撮影位置まで移送されたことが外部
から目視できなくても、適切な位置でコンベヤを自動的
に停止させるように構成でき、形状入力対象が画像から
はみ出すことを防止し得る。

【００３０】また、本発明の画像入力装置は、面状発光
体と、該面状発光体に近接された形状入力対象を面状発
光体が背景となるように暗室内で撮影する撮像手段とを
備え、前記面状発光体は、拡散現象を抑えることができ
る程度の暗い輝度のものとしたので、暗室内で撮影され
ることから画像ノイズの原因は殆ど排除され、微弱な輝
度の面状発光体を背景とするので拡散現象も問題となら
ずに形状入力対象の輪郭形状を正確に入力し得るととも
に、入力された画像情報は、面状発光体の照度を有する
部分と影である部分とに明確に区別できて２値符号化に
も最適であり、画像処理も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を簡略して示す一部断面全
体側面図である。

【図２】コンベヤの搬送基板を示す断面図である。

【図３】形状入力対象が暗室の出口を通過した状態を示
す斜視図である。

【図４】りん光シートの輝度をＣｄＳ回路輝度測定法に
より測定する例を示す側面図である。

【図５】ＣｄＳ回路輝度測定法に用いるＣｄＳ回路の回
路図である。

【符号の説明】

１画像入力装置２形状入力対象（形状検査対象）４コンベヤ８搬送基板１１りん光体（りん光シート）１２透明パネル１３励起手段（照明装置）１４撮像手段１５暗室２２検知手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】りん光体（１１）と、該りん光体（１
１）からのりん光を撮影する撮像手段（１４）とを備え
る画像入力装置。
【請求項２】りん光体（１１）と、りん光体（１１）
を励起する励起手段（１３）と、該励起手段（１３）に
よる励起後に該りん光体（１１）を背景として形状入力
対象（２）を撮影する撮像手段（１４）とを備える画像
入力装置。
【請求項３】励起手段（１３）が照明装置である請求
項２に記載の画像入力装置。
【請求項４】撮像手段（１４）が暗室（１５）内に設
けられている請求項１，２又は３に記載の画像入力装
置。
【請求項５】りん光体（１１）は、コンベヤ（４）の
搬送基板（８）上に設けられたりん光シートからなり、
該りん光シート（１１）は透明パネル（１２）で覆われ
ており、該透明パネル（１２）上に形状入力対象（２）
が載置可能に構成されている請求項１，２，３又は４に
記載の画像入力装置。
【請求項６】透明パネル上（１２）に載置された形状
入力対象（２）が撮像手段（１４）による撮影位置まで
搬送されたことを検知する検知手段（２２）を備える請
求項５に記載の画像入力装置。
【請求項７】全面にわたって一様に発光する面状発光
体（１１）と、該面状発光体（１１）を背景として形状
入力対象（２）を暗室（１５）内で撮影する撮像手段
（１４）とを備え、前記面状発光体（１１）は、撮像手
段（１４）による撮像時に撮影手段（１４）が設けられ
た位置における照度を０．２〜２ルクスとする輝度で発
光するものである画像入力装置。
【請求項８】全面にわたって一様に発光する面状発光
体（１１）と、該面状発光体（１１）を背景として形状
入力対象（２）を暗室（１５）内で撮影する撮像手段
（１４）とを備え、前記面状発光体（１１）は、撮像手
段（１４）による撮像時に、ＣｄＳ回路輝度測定法によ
る測定値で５〜２０ｍＶで表される輝度で発光するもの
である画像入力装置。