JPH09311107A - ボア内壁面欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】いかなる形状の欠陥であっても精度良く検査し
うるボア内壁面欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】特徴パラメータとして、判定基準と同じ
く、欠陥候補の実際の最大寸法を求める。当該最大寸法
は、円直径換算値が長辺長／補正短辺長未満のときは非
補正長辺長とし、また、円直径換算値が長辺長／補正短
辺長以上で、かつその比率が所定値Ａ以上のときは歪補
正後の長辺長とし、また、円直径換算値が長辺長／補正
短辺長以上で、その比率が所定値Ａ未満で、かつ長辺・
短辺長比が所定値Ｂ以上のときは円直径換算値とし、ま
た、円直径換算値が長辺長／補正短辺長以上で、その比
率が所定値Ａ未満で、かつ長辺・短辺長比が所定値Ｂ未
満のときは歪補正後の短辺長とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのシリン
ダブロックなど各種ワークのボアの内壁面の欠陥を自動
的に検査するボア内壁面欠陥検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのシリンダブロックなどのボア
（円筒穴）の内壁面の欠陥（巣や傷など）を自動的に検
査する装置にはいろいろなものがあるが、基本的には、
小型の撮像手段をボアに挿入してその内壁面を撮像し、
得られた画像信号を画像処理手段により画像処理して特
徴パラメータを抽出し、得られたパラメータ値を所定の
基準値と比較して欠陥の有無を自動的に判別するように
している。

【０００３】上記撮像手段としては、たとえば、実開平
５−１９９５１号公報に開示されているようなものがあ
る。ここでは、コーンスコープをボア内に挿入し、光フ
ァイバーによってボアの内壁面を照射する。照射光の一
部はスコープの下部中心に設けられた反射板で反射され
た後、ボアの内壁面を照らす。これら両方向からの照射
光により欠陥（巣、傷など）のコントラストが明確にさ
れる。ボアの内壁面で反射した光はコーンミラー、複数
のレンズ（リレーレンズ）によってＣＣＤカメラに送ら
れ、撮像される。この撮像手段によって一度にボアの全
周を撮像できる。ＣＣＤカメラによって撮像されたボア
内壁面の画像データは画像処理手段へ送られ、画像処理
により特徴抽出を行い、得られたパラメータ値を用いて
ＯＫかＮＧか、つまり欠陥かどうかの判別を行う。

【０００４】図１０は従来の画像処理アルゴリズムの一
例を示すフローチャートである。ここでは、特徴パラメ
ータとして、撮像された欠陥候補の面積（円直径換算
値）を求め、得られた値を所定の基準値と比較してＯＫ
／ＮＧ判定を行うようにしている。

【０００５】すなわち、計測用のウインドウを設定した
後（ステップＳ１）、ボアの内壁面全体の撮像が終了す
るまで（ステップＳ２）、ステップＳ３以降の一連の処
理を繰り返し行う。つまり、スコープを所定の方向に移
動させて（ステップＳ３）その位置におけるボア内壁面
の画像信号を取り込み（ステップＳ４）、画像を二値化
した後（ステップＳ５）、白黒反転を行って（ステップ
Ｓ６）、欠陥候補の抽出を行い（ステップＳ７）、欠陥
候補の有無を判断する（ステップＳ８）。この判断の結
果として欠陥候補が無い場合はただちにステップＳ２に
戻るが、欠陥候補が有る場合は、撮像された欠陥候補の
面積を算出し（ステップＳ９）、得られた面積値に対し
て円周方向の歪の補正を行う（ステップＳ１０）。この
円周方向の歪補正は、欠陥候補のウインドウ中心からの
座標を求め、その距離に応じて所定の式を用いて行う。
その後、歪補正された面積値から円直径換算値を算出し
（ステップＳ１１）、得られた円直径換算値を所定の基
準値と比較してＯＫかＮＧかの判定を行い（ステップＳ
１２）、ステップＳ２に戻る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の検査方法にあっては、欠陥の有無を判定する
際に用いられる特徴パラメータとして面積（円直径換算
値）を採用しているため、判定基準が最大寸法（または
最大長）で与えられている場合には、特に楕円形状の欠
陥について、求めた面積（円直径換算値）と実際の最大
寸法との間の誤差が大きくなり、判定精度の低下を来
す。これは、上記のように、撮像された欠陥候補の面積
（円直径換算値）を特徴パラメータとして採用し、した
がってその欠陥候補の実際の最大寸法が不明である点
に、根本的な原因がある。

【０００７】本発明は、ボア内壁面の欠陥検査の際の特
徴抽出における上記課題に着目してなされたものであ
り、いかなる形状の欠陥であっても精度良く検査するこ
とができるボア内壁面欠陥検査装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、検査するワークのボアに撮
像手段を挿入してその内壁面を撮像し、得られた画像信
号を画像処理手段により画像処理して特徴パラメータを
抽出し、得られたパラメータ値を所定の基準値と比較し
て欠陥の有無を判別するボア内壁面欠陥検査装置におい
て、所定の処理アルゴリズムにより、前記特徴パラメー
タとして、撮像された欠陥候補の実際の最大寸法を求め
る特徴パラメータ抽出部を有することを特徴とする。

【０００９】この発明にあっては、特徴パラメータ抽出
部は、所定の処理アルゴリズムにより、特徴パラメータ
として、撮像された欠陥候補の実際の最大寸法を求め
る。求めた値は、一般的に最大寸法で与えられる判定基
準と比較され、欠陥の有無が判別される。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記特徴パラメータ抽出部は、前記欠
陥候補の実際の最大寸法として、前記撮像された欠陥候
補の画像の面積から得られる円直径換算値と、前記撮像
された欠陥候補の画像に外接する外接長方形から得られ
る最大寸法のいずれか一方を採用することを特徴とす
る。

【００１１】この発明にあっては、欠陥候補の実際の最
大寸法として、従来と同様に欠陥候補の面積の円直径換
算値か、または欠陥候補の外接長方形から得られる最大
寸法のいずれか一方が選択される。たとえば、欠陥候補
が円形またはこれに近い形状の場合には、求めるのが簡
単な円直径換算値でも最大寸法（特徴パラメータ）とし
て十分であるが、欠陥候補が楕円形状の場合には、上記
したように円直径換算値では判定精度の点で不十分なの
で、外接長方形から得られる最大寸法を用いる。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
の発明において、前記円直径換算値は歪補正された値で
あり、また、前記外接長方形から得られる最大寸法は、
歪補正された／されない長辺の長さまたは歪補正された
短辺の長さであることを特徴とする。

【００１３】撮像された欠陥候補の画像にはボアの円周
方向に歪（縮小）が生じるため、この発明にあっては、
その歪による誤差をなくすべく、円直径換算値は歪補正
された値とし、また、外接長方形から得られる最大寸法
は、歪補正された／されない長辺の長さ（長辺長）また
は歪補正された短辺の長さ（短辺長）としている。その
際、外接長方形から得られる最大寸法については、たと
えば、欠陥候補の実際の形状がボアの軸方向に長い楕円
形状である場合には、その画像の上では長辺への歪の影
響はないので、歪補正されない（非補正）長辺長を採用
し、欠陥候補の実際の形状がボアの円周方向に長い楕円
形状である場合には、その画像の上において長辺が短く
なるので（場合によっては長辺が画像の上では見掛上短
辺となってしまう）、場合に応じて、歪補正された長辺
長かまたは歪補正された短辺長を採用する。

【００１４】請求項４から請求項７に記載の各発明は、
請求項３に記載された欠陥候補の実際の最大寸法の選択
肢（円直径換算値、歪補正された長辺長、歪補正されて
いない長辺長、歪補正された短辺長）の選択条件に関す
るものである。

【００１５】まず、請求項４記載の発明は、上記請求項
３記載の発明において、前記特徴パラメータ抽出部は、
非補正長辺長／補正短辺長が円直径換算値以上であると
き、前記歪補正されていない長辺長を前記特徴パラメー
タとして採用することを特徴とする。

【００１６】この発明にあっては、非補正長辺長／補正
短辺長が円直径換算値以上であれば歪補正されていない
長辺長を特徴パラメータとして採用する。この場合に
は、欠陥候補の実際の形状がボアの軸方向に長い楕円形
状であると考えられるため、その画像に歪（円周方向）
が発生したとしてもその長辺に対する歪の影響はなく、
歪補正されていない長辺長が欠陥候補の実際の最大寸法
であると考えられるからである。

【００１７】次に、請求項５記載の発明は、上記請求項
３記載の発明において、前記特徴パラメータ抽出部は、
円直径換算値が非補正長辺長／補正短辺長以上であり、
かつ、円直径換算値の非補正長辺長／補正短辺長に対す
る比率があらかじめ設定された第１設定値以上であると
き、前記歪補正された長辺長を前記特徴パラメータとし
て採用することを特徴とする。

【００１８】この発明にあっては、円直径換算値が非補
正長辺長／補正短辺長以上であり、かつ、円直径換算値
の非補正長辺長／補正短辺長に対する比率があらかじめ
設定された第１設定値以上であれば、歪補正された長辺
長を特徴パラメータとして採用する。ここで、第１設定
値は、たとえば、実際の形状が円周方向に長い欠陥候補
の撮像された画像における外接長方形の長辺長と短辺長
とがほぼ等しくなるときの比率に設定される。この場合
には、欠陥候補の実際の形状が画像の上での形状と同様
ボアの円周方向に長い楕円形状であると考えられるた
め、歪補正された長辺長が欠陥候補の実際の最大寸法で
あると考えられるからである。

【００１９】また、請求項６記載の発明は、上記請求項
３記載の発明において、前記特徴パラメータ抽出部は、
円直径換算値が非補正長辺長／補正短辺長以上であり、
かつ、円直径換算値の非補正長辺長／補正短辺長に対す
る比率があらかじめ設定された第１設定値以下であり、
かつ、前記外接長方形の長辺・短辺長比があらかじめ設
定された第２設定値以上であるとき、前記円直径換算値
を前記特徴パラメータとして採用することを特徴とす
る。

【００２０】この発明にあっては、円直径換算値が非補
正長辺長／補正短辺長以上であり、かつ、円直径換算値
の非補正長辺長／補正短辺長に対する比率があらかじめ
設定された第１設定値以下であり、かつ、外接長方形の
長辺・短辺長比があらかじめ設定された第２設定値以上
であれば、円直径換算値（歪補正された）を特徴パラメ
ータとして採用する。ここでは、第１設定値はたとえば
上記したような比率に設定され、また、第２設定値は、
たとえば、実際の形状としては円周方向に若干長いけれ
どもほぼ円形として取り扱うことができる限界形状にお
ける比率に設定される。この場合には、欠陥候補の実際
の形状が円形またはそれに近い形状であると考えられる
ため、円直径換算値（歪補正された）を欠陥候補の実際
の最大寸法としても判定精度の点で問題はないものと考
えられる。

【００２１】さらに、請求項７記載の発明は、上記請求
項３記載の発明において、前記特徴パラメータ抽出部
は、円直径換算値が非補正長辺長／補正短辺長以上であ
り、かつ、円直径換算値の非補正長辺長／補正短辺長に
対する比率があらかじめ設定された第１設定値以下であ
り、かつ、前記外接長方形の長辺・短辺長比があらかじ
め設定された第２設定値以下であるとき、前記歪補正さ
れた短辺長を前記特徴パラメータとして採用することを
特徴とする。

【００２２】この発明にあっては、円直径換算値が非補
正長辺長／補正短辺長以上であり、かつ、円直径換算値
の非補正長辺長／補正短辺長に対する比率があらかじめ
設定された第１設定値以下であり、かつ、外接長方形の
長辺・短辺長比があらかじめ設定された第２設定値以下
であれば、歪補正された短辺長を特徴パラメータとして
採用する。ここでは、第１設定値および第２設定値はた
とえばそれぞれ上記したような比率に設定される。この
場合には、欠陥候補の実際の形状がボアの円周方向に長
い楕円形状であってその長辺が画像の上にて見掛上短辺
となっているものと考えられるため、歪補正された短辺
長が実際には欠陥候補の最大寸法であると考えられるか
らである。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の発明
によれば、特徴パラメータとして欠陥候補の実際の最大
寸法を求めるので、一般的に用いられる判定基準のパラ
メータと種類が一致し、従来のようにそもそも特徴パラ
メータと判定基準パラメータとで種類が異なるというこ
とがなくなるため、欠陥候補の形状にかかわりなく、常
に正確な判定を行うことが可能となる。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加え、欠陥候補の実際の最大寸法
として、円直径換算値かまたは外接長方形から得られる
最大寸法のいずれか一方を用いるので、処理速度をも考
慮して、欠陥候補の形状に応じて最大寸法を選択できる
ようになり、欠陥候補の形状にかかわりなく、常に欠陥
候補の最大寸法を正確に求めることが可能となる。

【００２５】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
２記載の発明の効果に加え、円直径換算値および外接長
方形から得られる最大寸法（後者については必要に応じ
て）に歪補正を加えるので、撮像された欠陥候補の画像
に発生する円周方向の歪が補正され、欠陥候補の実際の
最大寸法を歪の影響なく正確に求めることができる。ま
た、外接長方形から得られる最大寸法として、歪補正さ
れた／されない長辺長または歪補正された短辺長を選択
できるようにしたので、欠陥候補の実際の形状が楕円形
状である場合においてそれらを適切に選択することによ
り楕円形状の欠陥候補の実際の最大寸法を正確に求める
ことが可能となる。

【００２６】請求項４から請求項７に記載の各発明によ
れば、上記請求項３記載の発明の効果に加え、欠陥候補
の実際の形状に応じて具体的な選択条件を設定したの
で、その選択条件により適切に判断することによって、
具体的に欠陥候補の実際の最大寸法を正確に求めること
ができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２８】図１は本発明の一実施形態を示すボア内壁
面欠陥検査装置の概略構成図である。この装置のハード
ウェアは従来のものと同様であって、同図に示すよう
に、検査するワーク１（たとえば、エンジンのシリンダ
ブロック）のボア２に挿入される撮像手段としてのコー
ンスコープ１０（以下、単にスコープという）と、スコ
ープ１０で撮像されたボア２の内壁面３の画像信号を画
像処理する画像処理手段としての画像処理装置２０と、
スコープ１０から照射される光を供給する光源３０およ
び光ファイバー３２と、スコープ１０を上下方向に移動
させるＺ軸テーブル４０と、ボア２（ワーク１）を水平
方向に移動させる水平テーブル５０と、Ｚ軸テーブル４
０と水平テーブル５０の駆動を制御する制御盤６０とで
構成されている。画像処理装置２０は、たとえばコンピ
ュータで構成されており、後述する所定の処理アルゴリ
ズムにより、スコープ１０で得られた画像信号を画像処
理して特徴パラメータを抽出し、得られたパラメータ値
を所定の判定基準値と比較して欠陥（巣や傷など）の有
無を判別する機能を有している。特に特徴パラメータの
抽出処理は画像処理装置２０内の特徴パラメータ抽出部
２２で実行される。

【００２９】図２は図１に示すスコープ１０の詳細構成
図である。このスコープ１０の構成も従来のものと同様
であって、同図に示すように、スコープ１０の上部中央
部に図示しないＣＣＤカメラを取り付け、このＣＣＤカ
メラに複数のレンズ（リレーレンズ）を内蔵したレンズ
ユニット１１を垂設し、スコープ１０の下部中心に円錐
形のコーンミラー１２および反射板１３を取り付け、ス
コープ１０の内周に前記光ファイバー３２を多数設置
し、これら光ファイバー３２の下端をスコープ１０の本
体ケースの下端に臨ませて構成されている。ＣＣＤカメ
ラの出力は画像処理装置２０に接続されている。また、
光ファイバー３２の上端は光源３０に接続されている。
なお、同図中、Ｄ1 はボア２の直径であり、Ｄ2 はコー
ンミラー１２の底面の直径である。

【００３０】ボア２の内壁面３を検査する際には、スコ
ープ１０をボア２内に挿入し、光源３０から光ファイバ
ー３２によって光を伝送してその先端からボア２の内壁
面３を照射する。このとき、照射光の一部は反射板１３
で反射された後、反対方向からボア２の内壁面３を照ら
す。これら両方向からの照射光により欠陥（巣、傷な
ど）のコントラストが明確にされる。ボア２の内壁面３
で反射した光はコーンミラー１２によってレンズユニッ
ト１１に導かれ、ＣＣＤカメラに送られ、撮像される。
ＣＣＤカメラはその画像信号を画像処理装置２０に送
る。なお、このスコープ１０によって一度にボア２の全
周が撮像される。ボア２の内壁面全体の撮像は、スコー
プ１０を一定の方向へ（たとえば、上方から下方へ）移
動させながら順次撮像動作を行うことによってなされ
る。

【００３１】図３はスコープ１０によって撮像されたボ
ア内壁面３のモニター画像の一例を示す図である。同図
において、一番内側の同心円と一番外側の同心円との幅
Ｐはスコープ１０の視野幅であって、この視野幅Ｐ内に
おいて実際に計測を行うウインドウ領域２２（図中の網
かけ部分）が設定されている。巣や傷などの欠陥候補２
４ｂはそのウインドウ領域２２に現れる。一般に、撮像
された欠陥候補の画像はボア２の円周方向に歪（縮小）
が発生する。たとえば、図３に示すように、欠陥候補の
実際の形状が真円２４ａであったとしてもその撮像され
た画像２４ｂは円周方向に縮小されて楕円形状に歪んで
しまう。

【００３２】また、欠陥候補の実際の形状が楕円であっ
た場合には、その撮像された画像は、図４に示すよう
に、もとの楕円を円周方向に縮小した楕円形状となる。
ここで、同図（Ａ）は欠陥候補の実際の形状がボア２の
軸方向に長い楕円（以下、軸方向楕円ともいう）である
場合を示し、同図（Ｂ）は欠陥候補の実際の形状がボア
２の円周方向に長い楕円（以下、円周方向楕円ともい
う）である場合を示している。同図から理解されるよう
に、欠陥候補の実形状が軸方向楕円である場合にはその
画像も軸方向楕円となるが、欠陥候補の実形状が円周方
向楕円である場合にはその画像はもとの楕円の偏平の程
度および撮像による歪の程度によって円周方向楕円、
円、軸方向楕円のいずれの形状ともなりうる。

【００３３】図５は撮像された画像に生じる円周方向の
歪の発生原理の説明図である。同図により、たとえば、
ボア内壁面３上の欠陥候補の円周方向の長さ（実寸法）
Ｍが、光学的に、コーンミラー１２上では長さｍに縮小
されることが理解される。撮像される欠陥候補のコーン
ミラー１２上の大きさｍは、その欠陥候補のコーンミラ
ー１２の頂点１４からの水平距離Ｒによって変化する。
ボア２の半径をＲ1 （＝Ｄ1 ÷２）とすると、撮像され
る欠陥候補のコーンミラー１２上の長さｍと実際の長さ
Ｍとの間に次の関係 ｍ：Ｍ＝Ｒ：Ｒ1 が成り立つので、欠陥候補の円周方向の実際の長さＭ
は、下記の式 Ｍ＝ｍ×（Ｒ1 ／Ｒ） によって与えられる。したがって、測定された欠陥候補
画像の寸法ｍに対する円周方向の歪補正は、基本的に
は、測定した円周方向の寸法ｍに補正係数Ｒ1 ／Ｒを掛
け算して行うことができる。なお、図５中、Ｑ（＝Ｒ2
−Ｒ3 ）はウインドウ範囲（幅）を示している。

【００３４】上記したように、画像処理装置２０は、ス
コープ１０で得られた画像信号を画像処理して特徴パラ
メータを抽出し、得られたパラメータ値を用いてＯＫか
ＮＧか、つまり欠陥かどうかの判別を行うが、本発明で
は、特徴パラメータとして、撮像された欠陥候補の実際
の最大寸法（最大長）を用いることとし、この実施例で
は、スコープ１０で撮像された欠陥候補画像に歪が発生
しても、精度良く欠陥候補の実際の最大寸法を求めるこ
とができる方法を提示している。

【００３５】具体的には、欠陥候補の実際の最大寸法と
して、撮像された欠陥候補の画像の面積から得られる円
直径換算値と、その欠陥候補の画像に外接する外接長方
形から得られる最大寸法のいずれか一方を用いることと
し、後者の場合、つまり外接長方形から得られる最大寸
法としては、外接長方形の歪補正された／されない長辺
の長さ（長辺長）または歪補正された短辺の長さ（短辺
長）のいずれか１つを選択して採用する。すなわち、欠
陥候補の実際の最大寸法の選択肢として、円直径換算
値、歪補正された長辺長、歪補正されていない長辺長、
および歪補正された短辺長の４種類を設定する。なお、
円直径換算値は歪補正後のものである。

【００３６】図６はそれら４つの選択肢の選択条件の説
明図である。同図に示すように、円直径換算値と非補正
長辺長または補正短辺長との比率（以下、円直径換算値
／（長辺／補正短辺長）と略記する）、および、補正前
の長辺長と短辺長との比率（以下、長辺・短辺長比とい
う）と、欠陥候補の実寸法の縦横比（軸方向長さ／円周
方向長さ）との間には一定の関係が成り立つため、円直
径換算値／（長辺／補正短辺長）および長辺・短辺長比
から適切に判断することにより、欠陥候補の実際の最大
寸法を正確に求めることができる。なお、欠陥候補の実
寸法縦横比は欠陥候補の実際の形状を表わしており、そ
の値が１のときは真円であり、１より大きいときは軸方
向に長い楕円形状となり、逆に、１より小さいときは円
周方向に長い楕円形状となる。

【００３７】考え方としては、まず、欠陥候補の実形状
が真円またはこれに近い形状の場合には、従来と同様に
円直径換算値を特徴パラメータ（最大寸法）として用い
ても判定精度の点で問題はなく、しかも長辺長や短辺長
を求めるのに比べて計算が簡単であるため、円直径換算
値を採用する。しかし、それ以外の場合、つまり欠陥候
補の実形状が円で近似できない程度の楕円である場合に
は、円直径換算値では精度の点で不十分なので、外接長
方形から得られる最大寸法（非補正長辺長、補正長辺
長、または補正短辺長）を用いる。この場合には、上記
したように撮像された欠陥候補画像は円周方向に歪（縮
小）が発生するため、この点を考慮して、選択の条件を
設定しなければならない。

【００３８】まず、欠陥候補の実形状がボア２の軸方向
に長い楕円形状（軸方向楕円）である場合には、たとえ
撮像されたその画像に歪（円周方向）が発生したとして
もその長辺に対する歪の影響はないため、歪補正されて
いない測定された長辺長（非補正長辺長）がそのまま欠
陥候補の実際の最大寸法となる。そこで、円直径換算値
と長辺長／補正短辺長とを比較して（判断）、たとえ
ば、円直径換算値が長辺長／補正短辺長よりも小さい場
合（円直径換算値／（長辺／補正短辺長）＜１）には、
欠陥候補の実形状が軸方向楕円であるものと判断して、
測定された歪補正されていない長辺長を特徴パラメータ
として採用する。

【００３９】次に、欠陥候補の実形状がボア２の円周方
向に長い楕円形状（円周方向楕円）である場合には（こ
のとき円直径換算値／（長辺／補正短辺長）＞１が成立
する）、円周方向に歪（縮小）が発生して撮像された画
像上にて長辺が短くなるので（場合によっては長辺が画
像の上では見掛上短辺となってしまう）、場合に応じ
て、歪補正された長辺長かまたは歪補正された短辺長が
欠陥候補の実際の最大寸法となる。すなわち、実際の楕
円形状の偏平の程度や撮像による歪の程度によって、撮
像後の形状も円周方向楕円であるような場合には補正長
辺長が欠陥候補の実際の最大寸法となり、撮像後の形状
が軸方向楕円になるような場合には補正短辺長が欠陥候
補の実際の最大寸法となる。そこで、この場合には、円
直径換算値が長辺長／補正短辺長に対してどの程度大き
いかを両者の比率（円直径換算値／（長辺／補正短辺
長））を見ることによって判断し（判断）、その比率
が第１設定値としての所定値Ａ以上である場合には、実
際の形状も撮像された形状も円周方向楕円であるものと
判断して、測定された長辺長の歪補正された値を特徴パ
ラメータとして採用する。ここで、所定値Ａは、たとえ
ば、長辺・短辺長比がほぼ１になるときの比率に設定さ
れる。

【００４０】これに対し、前記比率が所定値Ａ未満であ
る場合には、実際の形状は円周方向楕円であるが撮像に
より見掛上軸方向楕円になっているものと判断して、測
定された短辺長の歪補正された値を特徴パラメータとし
て採用する。ただ、この場合には、実際の形状を円とし
て取り扱う場合との限界が問題となる。そこで、ここで
は、たとえば、更に長辺・短辺長比を見て（判断）、
その比の値が第２設定値としての所定値Ｂよりも小さい
場合に限り、補正短辺長を採用するようにしている。こ
こで、所定値Ｂは、実際の形状を円として取り扱うこと
ができる限界形状における長辺・短辺長比の値である。
なお、長辺・短辺長比の所定値Ｂは円直径換算値／（長
辺／補正短辺長）の値Ｃに対応するので、所定値Ｂに代
えて、円直径換算値／（長辺／補正短辺長）の所定値Ｃ
を用いることも可能である。

【００４１】最後に、上記した３つの判断（〜）に
おいて、円直径換算値が長辺長／補正短辺長以上であり
（円直径換算値／（長辺／補正短辺長）≧１）、円直径
換算値／（長辺／補正短辺長）の比率が所定値Ａ未満で
あり、かつ、長辺・短辺長比の値が所定値Ｂ以上である
場合には、欠陥候補の実形状が真円またはこれに近い形
状であるものと判断して、円直径換算値を特徴パラメー
タとして採用する。

【００４２】以上説明した特徴抽出（欠陥候補の実際の
最大寸法の算出）における選択条件と採用値との関係
（区分）を一覧表の形にすると、図７に示すようにな
る。

【００４３】図８および図９は上記のように構成された
本実施例の画像処理アルゴリズムを示すフローチャート
である。このアルゴリズムにおいて、ステップＳ２１〜
ステップＳ３１は図１０に示す従来の処理（ステップＳ
１〜ステップＳ１１）と全く同じである。すなわち、計
測用のウインドウ（図３、図５参照）を設定した後（ス
テップＳ２１）、ボア２の内壁面３全体の撮像が終了す
るまで（ステップＳ２２）、ステップＳ２３以降の一連
の処理を繰り返す。つまり、スコープ１０を所定の方向
へ（たとえば、上方から下方へ）移動させて（ステップ
Ｓ２３）その位置におけるボア内壁面３全周の画像信号
を取り込み（ステップＳ２４）、画像を二値化した後
（ステップＳ２５）、白黒反転を行って（ステップＳ２
６）、欠陥候補の抽出を行い（ステップＳ２７）、欠陥
候補の有無を判断する（ステップＳ２８）。この判断の
結果として欠陥候補が無い場合はただちにステップＳ２
２に戻るが、欠陥候補が有る場合は、撮像された欠陥候
補の面積を算出し（ステップＳ２９）、得られた面積値
に対して円周方向の歪の補正を行う（ステップＳ３
０）。この円周方向の歪補正は、欠陥候補のウインドウ
中心からの座標を求め、その距離に応じて上記した所定
の式を用いて行う。その後、歪補正された面積値から円
直径換算値を算出する（ステップＳ３１）。よって、こ
の円直径換算値は歪補正されたものとなる。

【００４４】本実施例では、その後、更に、撮像された
欠陥候補の画像に外接する外接長方形の長辺長と短辺長
とを算出し（ステップＳ３２）、得られた短辺長につい
て上記した方法で円周方向の歪補正を行う（ステップＳ
３３）。

【００４５】それから、図６および図７に示す特徴パラ
メータ抽出区分に従って特徴パラメータの抽出作業を行
う。すなわち、まず、ステップＳ３１で得られた円直径
換算値とステップＳ３２で得られた長辺長またはステッ
プＳ３３で得られた補正短辺長（長辺長／補正短辺長）
とを比較して（ステップＳ３４）、円直径換算値が長辺
長／補正短辺長よりも小さい場合（円直径換算値＜長辺
長／補正短辺長）には、ステップＳ３２で得られた補正
されていない長辺長を特徴パラメータとして採用する
（ステップＳ４１）。

【００４６】これに対し、ステップＳ３４の比較の結果
として円直径換算値が長辺長／補正短辺長以上である場
合（円直径換算値≧長辺長／補正短辺長）には、更に円
直径換算値／（長辺長／補正短辺長）の比率が所定値Ａ
以上であるかどうかを判断し（ステップＳ３５）、ＹＥ
Ｓの場合には、ステップＳ３２で得られた長辺長に円周
方向の歪補正を加えた後（ステップＳ３７）、その補正
された長辺長を特徴パラメータとして採用する（ステッ
プＳ３８）。

【００４７】これに対し、ステップＳ３５の判断の結果
としてＮＯの場合、つまり円直径換算値／（長辺長／補
正短辺長）の比率が所定値Ａ未満である場合には、更に
ステップＳ３２の結果から求められる長辺・短辺長比が
所定値Ｂ以上であるかどうかを判断し（ステップＳ３
６）、ＹＥＳの場合には、ステップＳ３１で得られた円
直径換算値を特徴パラメータとして採用し（ステップＳ
３９）、ＮＯの場合には、ステップＳ３３で得られた補
正後の短辺長を特徴パラメータとして採用する（ステッ
プＳ４０）。

【００４８】ステップＳ３８〜ステップＳ４１のいずれ
かにおいて特徴パラメータの採用値が求まると、その採
用値を所定の基準値と比較してＯＫかＮＧかの判定、つ
まり欠陥（巣や傷など）かどうかの判別を行い（ステッ
プＳ４２）、その後、ステップＳ２２に戻る。

【００４９】したがって、本実施例では、特徴パラメー
タとして欠陥候補の実際の最大寸法を求めるようにした
ので、一般的に用いられる判定基準のパラメータと種類
が一致することとなり、従来のようにそもそも特徴パラ
メータと判定基準パラメータとで種類が異なるというこ
とがなくなるため、欠陥候補の形状にかかわりなく、常
に正確な判定を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すボア内壁面欠陥検査
装置の概略構成図である。

【図２】図１に示すスコープの詳細構成図である。

【図３】スコープにより撮像されたボア内壁面のモニタ
ー画像の一例を示す図である。

【図４】欠陥候補の実形状が楕円である場合の画像例を
示す図である。

【図５】撮像された画像に生じる円周方向の歪の発生原
理の説明図である。

【図６】特徴抽出における選択条件と採用値との関係を
示す説明図である。

【図７】図６に示す選択条件と採用値との関係を一覧表
の形にした図である。

【図８】本実施例の画像処理アルゴリズムを示すフロー
チャートである。

【図９】図８に続くフローチャートである。

【図１０】従来の画像処理アルゴリズムの一例を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…ワーク ２…ボア ３…内壁面 １０…コーンスコープ（撮像手段） ２０…画像処理装置（画像処理手段） ２２…特徴パラメータ抽出部 ３０…光源 ３２…光ファイバー ４０…Ｚ軸テーブル ５０…水平テーブル ６０…制御盤

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査するワーク（１）のボア（２）に撮像
   手段（１０）を挿入してその内壁面（３）を撮像し、得
   られた画像信号を画像処理手段（２０）により画像処理
   して特徴パラメータを抽出し、得られたパラメータ値を
   所定の基準値と比較して欠陥の有無を判別するボア内壁
   面欠陥検査装置において、 所定の処理アルゴリズムにより、前記特徴パラメータと
   して、撮像された欠陥候補の実際の最大寸法を求める特
   徴パラメータ抽出部（２２）を有することを特徴とする
   ボア内壁面欠陥検査装置。
2. 【請求項２】前記特徴パラメータ抽出部（２２）は、前
   記欠陥候補の実際の最大寸法として、前記撮像された欠
   陥候補の画像の面積から得られる円直径換算値と、前記
   撮像された欠陥候補の画像に外接する外接長方形から得
   られる最大寸法のいずれか一方を採用することを特徴と
   する請求項１記載のボア内壁面欠陥検査装置。
3. 【請求項３】前記円直径換算値は歪補正された値であ
   り、また、前記外接長方形から得られる最大寸法は、歪
   補正された／されない長辺の長さまたは歪補正された短
   辺の長さであることを特徴とする請求項２記載のボア内
   壁面欠陥検査装置。
4. 【請求項４】前記特徴パラメータ抽出部（２２）は、非
   補正長辺長／補正短辺長が円直径換算値以上であると
   き、前記歪補正されていない長辺長を前記特徴パラメー
   タとして採用することを特徴とする請求項３記載のボア
   内壁面欠陥検査装置。
5. 【請求項５】前記特徴パラメータ抽出部（２２）は、円
   直径換算値が非補正長辺長／補正短辺長以上であり、か
   つ、円直径換算値の非補正長辺長／補正短辺長に対する
   比率があらかじめ設定された第１設定値以上であると
   き、前記歪補正された長辺長を前記特徴パラメータとし
   て採用することを特徴とする請求項３記載のボア内壁面
   欠陥検査装置。
6. 【請求項６】前記特徴パラメータ抽出部（２２）は、円
   直径換算値が非補正長辺長／補正短辺長以上であり、か
   つ、円直径換算値の非補正長辺長／補正短辺長に対する
   比率があらかじめ設定された第１設定値以下であり、か
   つ、前記外接長方形の長辺・短辺長比があらかじめ設定
   された第２設定値以上であるとき、前記円直径換算値を
   前記特徴パラメータとして採用することを特徴とする請
   求項３記載のボア内壁面欠陥検査装置。
7. 【請求項７】前記特徴パラメータ抽出部（２２）は、円
   直径換算値が非補正長辺長／補正短辺長以上であり、か
   つ、円直径換算値の非補正長辺長／補正短辺長に対する
   比率があらかじめ設定された第１設定値以下であり、か
   つ、前記外接長方形の長辺・短辺長比があらかじめ設定
   された第２設定値以下であるとき、前記歪補正された短
   辺長を前記特徴パラメータとして採用することを特徴と
   する請求項３記載のボア内壁面欠陥検査装置。