JPH10115512A - 筒状部材の横孔認識装置 - Google Patents

筒状部材の横孔認識装置

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JPH10115512A
JPH10115512A JP8293216A JP29321696A JPH10115512A JP H10115512 A JPH10115512 A JP H10115512A JP 8293216 A JP8293216 A JP 8293216A JP 29321696 A JP29321696 A JP 29321696A JP H10115512 A JPH10115512 A JP H10115512A
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JP
Japan
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hole
edge
cylindrical member
data
lateral hole
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JP8293216A
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English (en)
Inventor
Takehiko Nozaki
武彦 野崎
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒状部材(ワーク)の径方向に設けられた横
孔の径を計測すると共に、横孔のばりも検知できる装置
を提供する。 【解決手段】 ワークWの外部から横孔23を照明2で照
らし、ワークWの内部に配置されたミラー3の反射を介
してワークWの一端からカメラ1で横孔23を撮像する。
撮像された画像を二値化処理してから横孔の縁部を抽出
し、抽出された縁部を楕円近似する。近似楕円から縁部
における異常点(ばりに相当)を除去する。異常点を除
去した縁部を再度楕円近似し、その近似楕円の長径を横
孔の孔径と認識する。そして、この近似楕円の外側と抽
出された縁部の外側で囲まれる範囲をばりと認識する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は筒状部材に設けられ
た横孔の縁部を認識し、その径やばりの有無などを検査
する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】筒状部材に設けられた横孔を検査する技
術として図5に示すものが知られている。検査対象(ワ
ークW)の筒状部材は長手方向の軸孔と径方向の横孔3
1,32 とを具えている。横孔31,32 はワーク周面の対向
する位置に設けられ、それぞれがワークWの外周から内
周に貫通している。横孔32の検査は、軸孔内から落射照
明33で横孔を照らし、ワークWの外周からCCDカメラ
34で一方の横孔31を通して他方の横孔32(検査対象孔)
の縁部を撮像して行う。得られた画像をモニタに表示し
て目視により横孔32のばりの有無を検査する。また、得
られた画像を二値化処理し、二値化画像から求めた横孔
の縁部を円近似して、この近似円から横孔32の径を求め
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の技術に
は次の欠点がある。 横孔が対向して設けられていなければ検査できない。
検査対象孔は対向する横孔を通して撮像するため、対向
する横孔がなければ横孔の撮像ができない。
【0004】対向する横孔がない場合、筒内から照明
し、筒外から検査対象孔を撮像して画像処理により孔径
を計測する技術もある。しかし、この技術では筒内照明
からの光が横孔の内壁に乱反射してノイズとなるため横
孔の縁部を明確に認識できない。横孔の縁部に縁部にテ
ーパーが設けられている場合、このことはより顕著に認
められる。その結果、二値化による縁部の抽出を行って
も明確に認識することができない。
【0005】明度分布が孔の全周にわたって一定でな
いとき、縁部を正確に取り出せるように最適な二値化の
しきい値を自動的に設定することは困難である。
【0006】横孔にばりなどが存在する場合や、カメ
ラに対する横孔の位置決めが不十分(カメラの光軸と横
孔の軸が非平行)な場合、横孔の縁部が円として撮像さ
れず、正確に孔径を計測できない。横孔の縁部を円とし
て近似しているため、このような場合には本来の横孔の
縁部を推定することができない。また、画像における本
来の横孔の縁部とばり部分を区別することができない。
【0007】従って、本発明の主目的は、横孔の径を正
確に測定すると共に、横孔の縁部とばりとを明確に区別
できる認識装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の横孔認識装置
は、筒状部材の内部から横孔を撮像する撮像機構と、撮
像機構により得られた画像を処理して横孔の縁部を認識
する画像処理手段とを具えることを特徴とする。
【0009】撮像機構としては次の構成を具えるものが
挙げられる。 筒状部材の外部から横孔を照らす照明。 筒状部材内の横孔と対向する位置に配置されたミラ
ー。 筒状部材の一端に配置され、ミラーの反射を介して横
孔を撮像するカメラ。
【0010】画像処理手段は次の構成を具えるものが挙
げられる。 撮像機構により得られた画像を二値化処理する二値化
手段。 二値化画像を円近似して同画像における横孔の仮中心
を求める手段。 撮像機構により得られた画像において、仮中心から径
方向に微分処理を行い、微分処理後のデータの最大値か
ら横孔の縁部のデータを抽出する手段。
【0011】また、横孔の径を認識する画像処理手段は
上記の構成に加えて次の構成を具える。 抽出された横孔の縁部のデータを楕円近似する手段、
近似楕円の内周に位置する縁部のデータを異常点とし
て除去する手段、異常点を除去した縁部のデータを楕
円近似する手段、近似楕円の内周に縁部のデータがな
くなるまで楕円近似と異常点の除去を繰り返し、全ての
異常点を除去した縁部のデータを楕円近似して最終近似
楕円のデータを得る手段、および最終近似楕円の長径を
横孔の孔径と認識する手段。そして、ばりの有無を認識
する画像処理手段は、最終近似楕円と除去された全ての
異常点との間で囲まれる範囲をばりであると判断する手
段を具える。
【0012】さらに、本発明の横孔認識方法は、次の構
成を特徴とする。筒状部材の内部から横孔の投影像を撮
像してその画像データを取り込み、取り込まれた画像デ
ータを二値化処理し、二値画像データを円近似して近似
円の中心を仮中心とする。次に、二値化処理前の画像デ
ータを前記仮中心から径方向に微分し、微分処理後のデ
ータの最大値から横孔の縁部のデータを抽出する。抽出
された縁部のデータを楕円近似し、近似楕円の内周に位
置する縁部のデータを異常点として除去する。さらに異
常点を除去された縁部のデータを楕円近似し、その近似
楕円の内周に位置する縁部のデータを除去する。近似楕
円の内周に縁部のデータがなくなるまで前記楕円近似と
異常点の除去とを繰り返し、最終的に得られる近似楕円
を最終近似楕円とする。そして、この最終近似楕円の長
径を横孔の径と判断し、最終近似楕円と除去された全て
の異常点とで囲まれる範囲をばりなどの異常と判断す
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。ここでは、筒状部材(ワーク)としてアンチロック
ブレーキシステムの部品であるFCVスリーブを用い、
その横孔の径の計測とばりの有無の判定とを行う場合を
例とする。
【0014】図4に示すように、ワークWは中空の筒状
部材で、長手方向の軸孔20と径方向の横孔21〜23 を具
えている。横孔21〜23 は3つあり、各横孔はワーク周
面を貫通して設けられている。そのうち一対の横孔21,2
2 は対向する位置に設けられ、残る一つの横孔23はこの
一対の横孔21,22 から長手方向に離れた位置にある。横
孔23の対向する位置には他の横孔はない。
【0015】図1は本発明装置の部分概略図である。こ
の装置は、ワークWの横孔を撮像するCCDカメラ1
と、ワークWの外側から横孔23を照らす拡散照明2と、
ワークWの軸孔内に配置されたミラー3とを具える。カ
メラ1はワークWの一端に位置し、ワークWの軸線とカ
メラ1の光軸がほぼ重なるように配置されている。照明
2は横孔23と対向する位置に配置されている。また、ミ
ラー3は軸孔内における横孔23と対向する位置に配置さ
れ、約45°の傾斜をもって固定されている。すなわ
ち、対向配置された照明2とミラー3との間に横孔23が
位置する。
【0016】照明2の光は横孔を透過してミラー3で反
射されカメラ1に達して画像として取り込まれる。ミラ
ー3を介して撮像するため、検査する横孔23の対向する
位置に別の横孔が設けられていなくても検査を画像を得
ることができる。画像におけるワーク部分は投影像とな
り、横孔の検査箇所、すなわち横孔23のワーク内周側開
口縁部は明確に表される。撮像された画像はカメラ1に
接続されたコンピュータ(図示せず)に取り込まれる。
【0017】コンピュータでは画像を処理して横孔23の
縁部の抽出を行う。その手順を図2に基づいて説明す
る。
【0018】まず、取り込まれた画像をデジタル化し、
さらにその画像データを二値化処理する。次に、二値化
画像における横孔の縁部を円近似する。図2Aは二値化
画像の横孔の縁部4(実線)と近似円5(破線)を示し
ている。横孔の縁部はばりの存在により一部が欠けた円
形状に表されている。この近似円の中心座標を求め、そ
れを横孔の仮中心6とする。そして、二値化処理前の前
記画像データを仮中心6の座標から径方向に微分処理す
る(図2B参照)。仮中心6から径方向沿いの距離と明
度の関係は図2Cのように横孔の縁部を境に大きく変化
している。そのため、この微分処理を横孔の全周につい
て行えば、変化の最大点の集合から横孔の縁部のデータ
を明確に抽出することができる。図2Dは抽出された横
孔の縁部7を示している。
【0019】次に、この縁部7のデータを基に横孔の径
の測定とばりの有無の判定を行う。その手順を図3に基
づいて説明する。
【0020】まず、抽出された縁部7のデータを楕円近
似する。この近似楕円を第一の近似楕円8とする。図3
Aは抽出された縁部7(実線)と近似楕円8(破線)を
示している。この近似楕円8に基づいて異常点9の除去
を行う。すなわち、近似楕円8よりも内周に位置する
(一定のしきい値分内周に位置する)縁部7のデータを
異常点9として除去する。図3Aでは一点鎖線で描かれ
ている箇所が異常点9の集合に相当する。
【0021】次に、異常点9を除去した縁部7のデータ
を再度楕円近似する。この近似楕円を第二の近似楕円
8′とする。図3Bは第二の近似楕円8′と縁部7のデ
ータとを示している。さらに、前記と同様に、第二の近
似楕円8′の内周に位置する縁部7のデータを異常点
9′として除去する。ここでも異常点9′の集合を一点
鎖線で示している。
【0022】このような楕円近似と、近似楕円の内周に
位置する縁部のデータの除去とを、近似楕円の内周に縁
部のデータがなくなるまで繰り返す。図3Cは全ての異
常点9′′が除去された縁部7を示している。さらに、
全ての異常点9′′が除去された縁部9′′のデータを
楕円近似して最終近似楕円8′′のデータを得る。図3
Dは最終近似楕円8′′を示している。
【0023】そして、この最終近似楕円8′′の長径を
横孔の径と判断する。ワークWの位置ずれにより横孔が
その軸線方向から正確に撮像されなかった場合、横孔は
楕円状にとらえられる。この場合でも最終近似楕円
8′′の長径は横孔の径と変わらないためワークWの位
置ずれの許容範囲を大きくとれる。
【0024】また、ばりの有無の判定も最終近似楕円
8′′を用いて行う。すなわち、最終近似楕円8′′と
除去された全ての異常点9′′とで囲まれる範囲をばり
と判断するのである。図3Eは最終近似楕円8′′を破
線で、ばり10の部分を黒塗りで示している。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明横孔認識装
置によれば次の効果が奏される。 横孔の径を正確に測定できると共に、ばりがある場合
にその存在を確認することができる。これらの検査は画
像処理で行うため、自動検査が可能となる。
【0026】筒状部材の内部から横孔を撮像すること
で、検査対象の横孔の対向する位置に別の横孔がなくて
も検査できる。また、投影像を得ることができ、横孔の
縁部をより明確に認識できる。従って、従来の落射照明
による像や筒内照明による筒外からの像に比べて画像処
理が容易である。
【0027】撮像した横孔の画像を二値化処理してか
ら円近似して仮中心を求め、その仮中心から径方向に画
像データを微分することで横孔の縁部をより明確に認識
できる。特に、照明むらなどで横孔の縁部の明度が全周
にわたって一定でないときでも縁部を明確に抽出でき
る。
【0028】楕円近似することでワークの傾きなどに
より横孔が円形に撮像されていない場合でも横孔の径を
求めることができる。即ち、横孔が楕円状に撮像された
場合でも、近似楕円の長径を横孔の径と判断することで
正確な径の測定ができる。従って、円近似による計測に
比べ、カメラに対するワークの位置合わせ精度が緩やか
でもよい。また、近似楕円を用いることで、横孔の縁部
のデータから正常な縁部とばり等による異常点を選別
し、ばり等の箇所を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の概略図。
【図2】本発明装置で横孔の縁部の抽出を行う手順を示
し、(A)は実際の縁部と近似円を示す画像図、(B)
は近似円の仮中心から径方向に微分処理を行うステップ
の説明図、(C)は仮中心からの距離と明度との関係を
示すグラフ、(D)は抽出された縁部を示す画像図。
【図3】図2の手順で抽出された横孔の縁部から孔径と
ばりの検出を行う手順を示し、(A)は縁部と第一の近
似楕円の画像図、(B)は縁部と第二の近似楕円の画像
図、(C)は全ての異常点を除去した縁部の画像図、
(D)は最終近似楕円と全ての異常点を示す画像図、
(E)は最終近似楕円とばり部分の画像図。
【図4】ワークとなる筒状部材の概略図。
【図5】従来の筒状部材の横孔の検査技術を示す説明
図。
【符号の説明】
1,34 カメラ 2 拡散照明 3 ミラー 4 横孔
の縁部 5 近似円 6 仮中心 7 抽出された横孔の縁部 8 第一の近
似楕円 8′ 第二の近似楕円 9,9′,9′′ 異常点
8′′ 最終近似楕円 10 12 ばり 20 軸孔 21〜23,31,32 横孔 33 落
射照明 W ワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G06T 9/20 G06F 15/70 335Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状部材の径方向に貫通する横孔を認識
    する装置において、 前記筒状部材の内部から横孔を撮像する撮像機構と、 撮像機構により得られた画像を処理して横孔の縁部を認
    識する画像処理手段とを具えることを特徴とする筒状部
    材の横孔認識装置。
  2. 【請求項2】 撮像機構は、 筒状部材の外部から横孔を照らす照明と、 筒状部材内の横孔と対向する位置に配置されたミラー
    と、 筒状部材の一端に配置され、前記ミラーの反射を介して
    横孔を撮像するカメラとを具えることを特徴とする請求
    項1記載の筒状部材の横孔認識装置。
  3. 【請求項3】 画像処理手段は、 撮像機構により得られた画像を二値化処理する二値化手
    段と、 二値化画像を円近似して近似円の中心を仮中心として求
    める手段と、 前記撮像機構により得られた画像のデータを求められた
    仮中心から径方向に微分処理し、微分処理後のデータの
    最大値から横孔の縁部のデータを抽出する手段とを具え
    ることを特徴とする請求項1記載の筒状部材の横孔認識
    装置。
  4. 【請求項4】 抽出された横孔の縁部のデータを楕円近
    似する手段と、 近似楕円の内周に位置する縁部のデータを異常点として
    除去する手段と、 異常点を除去した縁部のデータを楕円近似する手段と、 近似楕円の内周に縁部のデータがなくなるまで楕円近似
    と異常点の除去を繰り返し、全ての異常点を除去した縁
    部のデータを楕円近似して最終近似楕円のデータを得る
    手段とを具えることを特徴とする請求項3記載筒状部材
    の横孔認識装置。
  5. 【請求項5】 最終近似楕円の長径を横孔の径と判断す
    る手段を具えることを特徴とする請求項4記載の筒状部
    材の横孔認識装置。
  6. 【請求項6】 最終近似楕円と除去された全ての異常点
    との間で囲まれる範囲をばりであると判断する手段を具
    えることを特徴とする請求項4記載の筒状部材の横孔認
    識装置。
JP8293216A 1996-10-14 1996-10-14 筒状部材の横孔認識装置 Pending JPH10115512A (ja)

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