JPH0961364A - ゴルフボールの外観検査方法及び外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴルフボール表面に生じた傷や汚れ等の不良
をカメラにより取り込んだ画像から画像処理により確実
に検出する。 【解決手段】 ゴルフボール表面をカメラで撮影して二
次元画像を得、該二次元画像からゴルフボールの表面に
生じた傷や部分的変形又は汚れ等の外観不良を検出する
ゴルフボールの外観検査方法において、ゴルフボールＧ
の中心点を挟んで互いに点対称となるゴルフボール表面
上の２箇所の所定範囲９ａ，９ｂをそれぞれカメラ４で
撮影して２つの二次元画像を得、得られた２つの二次元
画像を互いに重ね合わせて両二次元画像のデータの差を
とることにより、両二次元画像の共通部分を消去し、両
二次元画像の非共通部分として現れる上記不良部分を検
出することを特徴とするゴルフボールの外観検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴルフボールをカ
メラで撮影して二次元画像を得、この二次元画像からゴ
ルフボール表面に生じた傷や部分的変形又は汚れ等の外
観不良を検出するゴルフボールの外観検査方法及び外観
検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ゴルフ
ボールを製造する際、該ゴルフボールの表面に傷や部分
的な変形等の不良が生じることがあり、このような不良
は小さなものであってもボール表面に形成されたディン
プルの設計を狂わすこととなり、飛び性能等に影響を及
ぼすこともある。また、ゴルフボール表面に各種の汚れ
が生じることもあり、この場合には、ゴルフボールの性
能には影響はないものの、商品価値を大きく低下させる
こととなる。このため、通常は製造したゴルフボールを
出荷する前にこのような不良が生じたゴルフボールを取
り除くための外観検査が行われる。

【０００３】従来より、ゴルフボール表面の傷、部分的
変形等の不良や汚れなどを検出する外観検査は、検査装
置を用いて自動化することが望まれているが、特殊な表
面形状を有するゴルフボールにあっては外観検査の自動
化が困難であり、作業員による目視検査により検査を行
っているのが現状である。

【０００４】従来、目視検査に代わる外観の自動検査法
としては、被検査対象の表面に照明を当ててカメラ等の
光学機器でその表面を撮影し、得られた画像から画像処
理装置等を用いてその良否を判別する方法が種々の製品
の外観検査において一般的に行われている。この場合、
模様等のない平滑な平面や曲面上の汚れや傷を検査する
場合は、照明を当てさえすれば不良部分の色の変化や傷
による反射光の違いによってこれら不良部分が明確に現
れるため、画像処理によりこれら不良部分を容易に判別
することができ、また検査対象が平面上に模様や規則的
に設けられた穴、凹部等を有するものである場合には、
予めその模様等を記憶させておき、これを得られた画像
と重ね合わせて共通部分を消去することにより、不良部
分のみが消去されずに残留することから不良の有無を判
断することができるものである。

【０００５】しかしながら、ゴルフボールの場合には、
球面上に多数円形ディンプル（凹部）を有しているた
め、上述の予め記憶させておいて画像と得られた画像と
を重ね合わせる方法では確実に不良を検出することが困
難である。即ち、球面上に円形のディンプルが多数形成
されたボール表面を撮影すると、ボール表面のディンプ
ルが長軸と短軸の比が不規則な多数の楕円として現れ、
これらの楕円が並んだ画像が得られるが、平板状のもの
とは異なりボールには回転の自由度があるため１つのデ
ィンプルに限ってもボールが微小角度ずれただけで円が
楕円となって現れるため、予め記憶させておいてディン
プル模様と得られた画像とを完全に一致させることは極
めて困難である。

【０００６】このため、ゴルフボールの外観検査は、上
述のように、作業員が目視による検査を行っているのが
現状であるが、目視による検査は、作業員に多大なる負
担を課すことになると共に、多くのディンプルが存在す
るゴルフボール表面上で僅かな変形や傷を判別すること
は非常に困難な作業であり、目視検査においてもこのよ
うな傷や変形は見落としが生じ易い。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ゴルフボールをカメラ等の光学機器で撮影し、得ら
れた画像から画像処理によってゴルフボール表面の傷や
汚れなどの不良部分を確実に検出することができ、ゴル
フボールの外観検査を自動化することが可能なゴルフボ
ールの外観検査方法及び該検査方法を実施するための外
観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】本発明は、上記目的を達
成するため、ゴルフボール表面をカメラで撮影して二次
元画像を得、該二次元画像からゴルフボールの表面に生
じた傷や部分的変形又は汚れ等の外観不良を検出するゴ
ルフボールの外観検査方法において、ゴルフボールの中
心点を挟んで互いに点対称となるゴルフボール表面上の
２箇所の所定範囲をそれぞれカメラで撮影して２つの二
次元画像を得、得られた２つの二次元画像を互いに重ね
合わせて両二次元画像のデータの差をとることにより、
両二次元画像の共通部分を消去し、両二次元画像の非共
通部分として現れる上記不良部分を検出することを特徴
とするゴルフボールの外観検査方法を提供する。

【０００９】本発明の外観検査方法は、ゴルフボール表
面に形成されたディンプル配列のシンメトリー性を利用
して画像処理を行い、ゴルフボール表面に生じた不良部
分を検出するものである。即ち、ゴルフボールはボール
のどの位置を打撃しても同じ弾道が得られるようにゴル
フボール表面に複数の対称面を形成するようにディンプ
ルを配設することが行われており、具体的にはゴルフボ
ール表面を正４面体、正８面体、正１６面体、正２０面
体等の多面体に対応した面に等分割し、各分割面に同じ
ようにディンプルを配設することが行われている。この
場合、いずれの分割方法にあってもボールの中心点を挟
んで互いに点対称となる２箇所におけるディンプル配列
は互いに反転した対称的な配列となり、本発明ではこの
互いに対称的なディンプル配列となるゴルフボール表面
上の２箇所をそれぞれ撮影して２つの二次元画像を得、
得られた２つの二次元画像を互いに重ね合わせてその差
をとることにより共通部分を消去し、非共通部分として
現れる不良部分を検出するようにしたものである。

【００１０】即ち、図１に示したように、ゴルフボール
にはボールの中心点ｏを挟んで点対称となる２つの部分
Ａ，Ｂが必ず存在し、この２つの部分Ａ，Ｂをそれぞれ
撮影すれば、図２に示したように、互いに反転した対称
な画像Ａ及び画像Ｂが得られる。そして、両画像Ａ，Ｂ
を一方を鏡面反転させて重ね合わせてその差をとること
により、両者の共通部分が消去されて非共通部分のみが
残ることとなる。これにより、両者の非共通部分として
現れる不良部分のみが画像に残り、これを検出すること
により容易に不良部分を検出することができるものであ
る。

【００１１】なお、上記画像Ａ，Ｂは、ラインセンサカ
メラを用いてボールを一定速度で回転させながら撮影
し、得られた画像を二次元画像に変換することにより得
ることができ、またエリアセンサカメラを用いて直接二
次元画像を得るようにしてもよい。この場合、１台の固
定カメラを用いてボールを回転させることにより、互い
に点対称位置にある２箇所を撮影することができるが、
２台のカメラを用いて互いに点対称位置にある２箇所を
撮影してもよく、２台のエリアセンサカメラを用いて点
対称位置の２箇所の画像を得る場合には、得られる２つ
の画像は反転しておらず、画像に鏡面反転処理を施す必
要はない。

【００１２】このように、本発明の外観検査方法は、検
査対象であるゴルフボールから得られた２つの画像を用
いて画像処理を行い、不良部分を検出するように構成さ
れたものである。即ち、予め絶対的な見本を作ってこれ
と得られた画像とを重ね合わせる方法とは異なり、ゴル
フボールの中心点を挟んで互いに点対称の位置にある二
箇所についてゴルフボール表面の画像を得ることによ
り、個々のボールごとに互いに完全に重なり合う２つの
画像を確実に得、この２つの画像を画像処理することに
より正常部分を確実に消去して不良部分のみを確実に検
出することができるものである。またこの場合、両画像
はいずれも参照画像を兼ねた検査画像となり、このため
ゴルフボールＧの互いに反対側に位置する２つの面を同
時に検査することができ、検査効率の点でも優れるもの
である。

【００１３】また、本発明は、この外観検査方法を実施
するための好適な外観検査装置として、ゴルフボールを
保持し、該ゴルフボールの中心点を通る一直線を軸にし
て回転させるボール回転手段と、該ゴルフボールの表面
を撮影する固定されたラインセンサカメラと、該ライン
センサカメラにより取り込んだ画像データから二次元画
像を得る画像変換手段と、一方を鏡面反転させた状態で
２つの二次元画像を互いに重ね合わせ、両二次元画像の
データの差をとることにより、両二次元画像の共通部分
を消去する画像処理手段とを具備してなり、上記ボール
回転手段でゴルフボールを一定速度で回転させながら、
該ゴルフボール表面の所定範囲を上記ラインセンサカメ
ラで撮影して、該ラインセンサカメラにより取り込んだ
画像データを上記画像変換手段により変換して第１の二
次元画像を得、次いで該ゴルフボールを１８０゜回転さ
せた状態から同様にゴルフボールを一定速度で回転させ
ながら、上記所定範囲とゴルフボールの中心点を挟んで
点対称となる範囲を上記ラインセンサカメラで撮影し
て、同様に第２の二次元画像を得、上記画像処理手段に
よって得られた第１及び第２二次元画像の共通部分を消
去することにより、両二次元画像の非共通部分として現
れるゴルフボール表面の外観不良部分を検出することを
特徴とするゴルフボールの外観検査装置を提供する。

【００１４】即ち、上記ボール回転手段によりゴルフボ
ールを一定の速度で回転させながら上記ラインセンサカ
メラでボール表面を撮影し、その画像データを画像変換
手段により変換してボール表面の二次元画像を得ると共
に、上記ボール回転手段によりゴルフボールをその直径
線を軸にして１８０゜回転させて、同様にボール表面を
撮影して二次元画像を得ることにより、ボールの中心点
を挟んで互いに点対称な位置にある２つの二次元画像を
得、上記画像処理手段によってこれら２つの二次元画像
を一方を鏡面反転させた状態で重ね合わせ、そのデータ
の差をとることにより共通部分を消去して非共通部分と
して現れる不良部分を検出するものであり、上記本発明
の外観検査方法に従って、ゴルフボール表面に生じた傷
や汚れ等の外観不良を検出するものである。

【００１５】この場合、上記ボール回転手段、ラインセ
ンサーカメラ、画像変換手段及び画像処理手段の動作等
をコンピュータ等を用いて自動制御することにより、ゴ
ルフボールの外観検査を完全に自動化することができる
ものである。

【００１６】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明につき具
体例を参照しながら説明する。本発明の、ゴルフボール
の外観検査方法は、上述したように、ボールの中心点を
挟んで互いに点対称となるゴルフボール表面上の２つの
部分をそれぞれカメラで撮影し、得られた２つの画像を
一方を反転させた状態で互いに重ね合わせて互いの共通
部分を消去し、非共通部分として現れる不良部分を検出
するものであり、具体的には、例えば図３に示した装置
により実施することができるものである。

【００１７】即ち、図３は本発明の外観検査方法を実施
するため検査装置の一例を示すもので、図中１，１は回
転可能な一対のボール挟持体であり、一方の挟持体１が
サーボモータ（ステッピングモータ）２により駆動回転
されるようになっていると共に、このサーボモータ２は
サーボモータドライバ３からのパルス信号により回転速
度及び回転角度が制御されるようになっており、これら
ボール挟持体１，１、サーボモータ２及びサーボモータ
ドライバ３によりボール回転手段が構成されている。

【００１８】また、図中４は、固定されたラインセンサ
カメラであり、上記両ボール挟持体１，１間に保持され
たゴルフボールＧの表面を線状に撮影すると共に、その
撮影データを一次元二次元変換装置（画像変換手段）５
に送り、該変換装置５により得られた画像データが二次
元画像データに変換されるようになっている。更に、図
中６は上記変換装置５からの二次元画像データをメモリ
ーに蓄積し、その画像データを反転させたり、２つの画
像データを重ね合わせてデータの演算を行うことができ
る画像処理装置であり、この画像処理装置６に入力され
た二次元画像データから得られる画像や上記演算の結果
得られる画像は、モニター７に表示されるようになって
いる。なお、図中８はゴルフボールＧの撮影箇所に照明
を施す照明装置である。

【００１９】この外観検査装置を用いて本発明の外観検
査方法に従い、ゴルフボールの外観検査を行う場合は、
まず上記両ボール挟持体１，１間に検査対象であるゴル
フボールＧを挟持して保持する。この場合、両挟持体
１，１の回転軸がゴルフボールＧの中心を通るようにゴ
ルフボールＧを保持し、挟持体１，１を回転させること
によりゴルフボールＧがその中心点を通る直線を軸にし
て回転するようにセットする。

【００２０】この状態で、照明装置８によりゴルフボー
ルＧを照明しながら装置を作動させて検査を開始する。
検査が開始されると、上記サーボモータドライバ３から
パルス信号がサーボモータ２に発信され、該パルス信号
に応じてサーボモータ２が一定速度で所定角度回転し、
ゴルフボールＧが一定速度で所定角度だけ回転する。こ
のとき、ゴルフボールＧは回転しながらその表面の所定
範囲９ａがラインセンサカメラ４により線状に撮影さ
れ、その画像データが一次元２次元変換器５により二次
元画像データに変換されて画像処理装置６に入力され
る。このとき、上記サーボモータドライバ３はサーボモ
ータ２に上記パルス信号を発信すると同時に、この画像
処理装置６にも画像取り込み信号を発信し、その信号に
より画像処理装置６が入力された二次元画像データをメ
モリに記憶すると共に、その画像をモニター７に表示す
る。

【００２１】次いで、上記サーボモータドライバ３から
ボール反転信号がサーボモータ２に発信され、サーボモ
ータ２が回転して検査開始状態から１８０゜回転した状
態までゴルフボールＧを回転させる。そして、この状態
から第２のパルス信号がサーボモータドライバ２からサ
ーボモータ２に発信されると共に、画像取り込み信号が
画像処理装置６に発信され、上記と同様にボールＧの中
心点を挟んで１８０゜変位した所定範囲９ｂの二次元画
像データが画像処理装置６に取り込まれ、その画像がモ
ニター７に表示される。

【００２２】この場合、上記１回目の取り込みにより得
られた撮影範囲９ａの画像は、図４（ａ）に示された通
りであり、２回目の取り込みにより得られた撮影範囲９
ｂの画像は、図４（ｂ）に示したように、一回目の取り
込みによる画像（ａ）を反転させた画像となる。なお、
図４（ａ），（ｂ）中の円で囲んだ部分は不良部分であ
る。

【００２３】次いで、上記画像処理装置６により上記画
像（ａ），（ｂ）のいずれか一方を鏡面反転させた状態
で両画像（ａ），（ｂ）を互いに重ね合わせ、その差を
とることにより両画像（ａ），（ｂ）の共通部分を消去
する。これにより、図４（ｃ）に示したように、両画像
の（ａ），（ｂ）の非共通部分として現れる不良部分
（図（ａ），（ｂ）中、円で囲んだ部分）のみが処理画
像（ｃ）上に残り、これにより不良の有無を判定する。
なお、この処理画像はモニター７に表示される。

【００２４】そして、このような操作をゴルフボールＧ
の全面について行うことにより、ゴルフボールの外観検
査を行うものである。なお、良否の最終判断は、作業員
がモニターを確認して行ってもよく、また処理画像に残
存する不良部分をデータとして自動的に検出し、完全自
動的に良否の判定を行うこともできる。

【００２５】このように、本発明のゴルフボールの外観
検査方法及び外観検査装置によれば、ゴルフボールのシ
ンメトリー性を利用して互いに反転した対称な２つの画
像をゴルフボール自身から取り込み、この２つの画像を
用いて画像処理を行い、不良部分を検出するように構成
されているので、予め絶対的な見本を作ってこれと得ら
れた画像とを重ね合わせる方法と異なり、ゴルフボール
を１８０度回転させて２つの画像を得ることにより、個
々のボールごとに互いに完全に重なり合う２つの画像を
確実に得ることができ、正常部分を確実に消去して不良
部分のみを確実に検出することができるものである。ま
たこの場合、両画像はいずれも参照画像を兼ねた検査画
像となり、このためゴルフボールの互いに反対側に位置
する２つの面を同時に検査することができ、検査効率の
点でも優れるものである。

【００２６】なお、本発明の外観検査方法は、上記実施
例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い限り種々変更して差し支えない。例えば、上記実施例
ではラインセンサカメラを用いて画像の取り込みを行う
ようにしており、このようにラインセンサカメラを用い
ることが、ゴルフボールを回転させながら撮影を行うこ
とにより広い面積の撮影が可能であると共に、照明の影
響を受けにくい等の点で好ましいが、通常のエリアセン
サカメラを用いて直接二次元画像を取り込むようにする
こともできる。また、上記実施例ではゴルフボールを１
８０゜回転させて第２画像を取り込むようにしたが、撮
影箇所を１８０゜変位させた２台のカメラを用いて、２
つの画像を同時に取り込むようにすることもでき、この
場合２台のエリアセンサカメラを用いる場合には、取り
込んだ２つの画像のうちの一方を鏡面反転する必要はな
い。更に、上記実施例では一の画像を取り込んだ後ボー
ルを１８０゜回転させて第２の画像を取り込むようにし
たが、ゴルフボールを間欠的に回転させながら連続して
４つ以上の画像を取り込み、サーボモータドライバ３か
らの信号等により取り込んだ画像のうちから互いに対称
位置にある画像を自動的に選択して画像処理を施すこと
により、連続的にボールの全表面を検査するようにする
ことも可能である。

【００２７】また、本発明の外観検査装置も上記実施例
に限定されるものではなく、例えば上記実施例では、サ
ーボモータドライバ５から画像処理装置７に画像取り込
み信号を発信して所定範囲の画像取り込みを行うように
したが、別途ゴルフボールＧの回転角度を測定する回転
角度測定装置を設け、該角度測定装置により画像の取り
込み範囲を制御するようにすることもできる。更に、ボ
ール回転手段やその制御システム等は、本発明の要旨を
逸脱しない限り適宜変更して差し支えない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の外観検査
方法及び外観検査装置によれば、ゴルフボール表面に生
じた傷や汚れ等の不良をボール表面を撮影して画像処理
する方法により確実に検出することができ、ゴルフボー
ルの外観検査の自動化を達成し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の外観検査方法の原理を説明する説明図
である。

【図２】本発明の外観検査方法の原理を説明する説明図
である。

【図３】本発明の一実施例にかかる外観検査装置を示す
概略図である。

【図４】本発明の一実施例にかかる外観検査方法におけ
る画像処理について説明する説明図であり、（ａ）は第
１の二次元画像、（ｂ）は第２の二次元画像、（ｃ）は
画像処理後の画像である。

【符号の説明】

１ ボール挟持体 ２ サーボモータ ３ サーボモータドライバ ４ ラインセンサカメラ ５ 一次元二次元変換器 ６ 画像処理装置 ７ モニター ８ 照明装置 ９ａ 第１の撮影箇所 ９ｂ 第２の撮影箇所 Ｇ ゴルフボール ｏ 中心点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴルフボール表面をカメラで撮影して二
   次元画像を得、該二次元画像からゴルフボールの表面に
   生じた傷や部分的変形又は汚れ等の外観不良を検出する
   ゴルフボールの外観検査方法において、ゴルフボールの
   中心点を挟んで互いに点対称となるゴルフボール表面上
   の２箇所の所定範囲をそれぞれカメラで撮影して２つの
   二次元画像を得、得られた２つの二次元画像を互いに重
   ね合わせて両二次元画像のデータの差をとることによ
   り、両二次元画像の共通部分を消去し、両二次元画像の
   非共通部分として現れる上記不良部分を検出することを
   特徴とするゴルフボールの外観検査方法。
2. 【請求項２】 ゴルフボールの中心点を通る一直線を軸
   にして該ゴルフボールを一定速度で回転させながら、該
   ゴルフボール表面の所定範囲を固定されたラインセンサ
   カメラで撮影して、該ラインセンサカメラにより取り込
   んだ画像データから第１の二次元画像を得、次いで該ゴ
   ルフボールを１８０゜回転させた状態から同様にゴルフ
   ボールを一定速度で回転させながら、上記所定範囲とゴ
   ルフボールの中心点を挟んで点対称となる範囲を上記ラ
   インセンサカメラで撮影して、該ラインセンサカメラに
   より取り込んだ画像データから第２の二次元画像を得、
   得られた第１及び第２二次元画像のいずれか一方を鏡面
   反転させた状態で両二次元画像を互いに重ね合わせる請
   求項１記載のゴルフボールの外観検査方法。
3. 【請求項３】 ゴルフボールを保持し、該ゴルフボール
   の中心点を通る一直線を軸にして回転させるボール回転
   手段と、該ゴルフボールの表面を撮影する固定されたラ
   インセンサカメラと、該ラインセンサカメラにより取り
   込んだ画像データから二次元画像を得る画像変換手段
   と、一方を鏡面反転させた状態で２つの二次元画像を互
   いに重ね合わせ、両二次元画像のデータの差をとること
   により、両二次元画像の共通部分を消去する画像処理手
   段とを具備してなり、上記ボール回転手段でゴルフボー
   ルを一定速度で回転させながら、該ゴルフボール表面の
   所定範囲を上記ラインセンサカメラで撮影して、該ライ
   ンセンサカメラにより取り込んだ画像データを上記画像
   変換手段により変換して第１の二次元画像を得、次いで
   該ゴルフボールを１８０゜回転させた状態から同様にゴ
   ルフボールを一定速度で回転させながら、上記所定範囲
   とゴルフボールの中心点を挟んで点対称となる範囲を上
   記ラインセンサカメラで撮影して、同様に第２の二次元
   画像を得、上記画像処理手段によって得られた第１及び
   第２二次元画像の共通部分を消去することにより、両二
   次元画像の非共通部分として現れるゴルフボール表面の
   外観不良部分を検出することを特徴とするゴルフボール
   の外観検査装置。