JPH10253535A - 曲面を有する被検査物の表面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源の光量変動や被検査物表面の曲面に違い
が生じることがあっても、光沢の度合いを正確且つ確実
に検査することのできる表面検査装置を得る。 【解決手段】 曲面を有する被検査物表面の光沢の度合
いによって被検査物の良否を判別する装置において、被
検査物１に照射した光の反射成分に基づき、予め設定し
た第１のしきい値より高い正反射成分の値と、第１のし
きい値より低く設定した第２のしきい値より高い正反射
成分及びその周辺の拡散反射成分を加えた値とを積算
し、双方の積算値の比率を算出し、算出された数値に基
づいて良品度を決め、この良品度の度合いにより被検査
物１の良否を判別するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲面を有する各種
工業製品や食品等の被検査物表面の光沢の度合いにより
良否を判別するようにした表面検査装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、被検査物表面の光沢等の表面状態
を測定する検査装置は多くのものが提案され市販されて
いる。このような検査装置は平板状の被検査物の一部に
光を投射し、その正反射光成分を測定することで被検査
物表面の光沢等の表面状態を識別するようにしている。

【０００３】図１は上述した検査装置の一例の概要を示
したもので、符号１が被検査物であり、この例では球状
の検査物を示している。２はこの被検査物１に光を照射
する光源、３は被検査物１に反射した光源２からの反射
光を画像処理するビデオカメラ、４はビデオカメラ３で
捕えた反射光を画像処理して識別する検査機である。

【０００４】上述した検査装置で被検査物表面の光沢を
検査する場合には、被検査物１の表面に照射した光の正
反射成分を測定し、複数の被検査物の測定した正反射成
分を比較することにより、その差により被検査物表面の
光沢状態の良否を判別していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た検査方法によれば、正反射成分１ａは光源２の光量の
変動により誤差が生じ、正確な光沢状態を検査すること
が困難であった。また、被検査物が平坦面でなく曲面を
有する場合の検査では、被検査物表面に照射した光の正
反射成分がその表面の曲率の違いにより変動し誤差が生
じるため光沢の判別検査は困難であった。しかも、曲面
形状が場所によって異なるような表面形状の複雑な被検
査物の表面検査は一層困難であった。

【０００６】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、光源の光量変動や被検査物表面
の曲面に違いが生じることがあっても、光沢の度合いを
正確且つ確実に検査することのできる表面検査装置を得
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による曲面を有する表面検査装置は、正反射
成分の面積Ｓと、正反射成分とその周辺の拡散反射成分
とを加えた面積Ｓ′との比率を算出することで、光沢の
度合いの判別を行うものである。

【０００８】これによって、光源の光量変化や曲面形状
の変化に対してＳ／Ｓ′の比率は比例して変化するの
で、測定が安定し正確な検査が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による曲面を有する
表面検査装置の実施例を図面を参照して説明する。

【００１０】表面検査装置としては図１に示した検査装
置と同様であるが、本発明では光源２から投射した光が
被検査物１に反射してビデオカメラ３に画像処理される
反射光として正反射部分１ａと、その周辺の拡散反射部
分１ｂも測定するようにしたものである。

【００１１】まず、本発明の測定原理について説明す
る。図２Ａ、Ｂは平坦面である被検査物の表面が光沢度
の高い場合と、光沢度が低い場合の反射成分の分布曲線
を示し、図３Ａ、Ｂは光源の光量が低下した条件におい
て平坦面である被検査物の表面が光沢度の高い場合と、
光沢度が低い場合の反射成分の分布曲線を示したもので
ある。

【００１２】Ｓは正反射部分１ａで反射した正反射成分
をしきい値１を基準として測定したそれぞれの面積であ
り、Ｓ′は正反射成分に拡散反射部分１ｂを反射した拡
散反射成分を含めた面積を検査範囲とし、この検査範囲
をしきい値１より低く設定したしきい値２を基準として
測定したそれぞれの面積である。この場合、Ｓの面積
（正反射成分の面積）が大きいものを光沢度が高いと判
定し、Ｓ′の面積（正反射成分を加えた拡散反射成分の
面積）が大きいものを光沢度が低いと判定することとす
る。

【００１３】ここで、Ｓのみ又はＳ′のみの面積の大き
さで光沢度を判定すると、いずれの場合も光を照射した
場合の光源の光量の変動が判定に影響を及ぼし不都合を
生じる。すなわち、図２により明らかなようにしきい値
１を基準として場合のＡとＢのＳの値の比と、図３のよ
うに光源の光量が低下した場合のＡとＢのＳの値の比は
大きく異なってくる。同様にしきい値２を基準とした場
合のＳとＳ′の値の比も大きく変動する。従って、この
ような検査方法では光沢度の差により被検査物を細かく
判別することは困難となる。

【００１４】図４Ａ、Ｂは曲率が異なる被検査物におけ
る反射成分の分布曲線であり、図４Ａは曲率の大きい被
検査物、図４Ｂは曲率の小さい被検査物である。この図
から判るように被検査物の曲率の相違によっても、しき
い値１における正反射成分の面積Ｓあるいは、しきい値
２における正反射成分を加えた拡散反射成分の面積Ｓ′
の大きさが変化し検査に不都合が生じることが判る。

【００１５】そこで、本発明ではしきい値１における正
反射成分の面積Ｓと、しきい値２における正反射成分を
加えた拡散反射成分の面積Ｓ′とし、Ｓ／Ｓ′の比率を
算出することで光沢の度合いを正確に判別することがで
きるものである。

【００１６】図５は本発明による検査機４のブロック回
路図である。ビデオカメラ３からのアナログ映像信号は
Ａ／Ｄコンバータ５によりデジタル信号に変換される。
このデジタル信号は測定範囲設定回路６によって定めら
れた検査範囲の面積内の正反射成分と拡散反射成分を含
めた信号がコンパレータ７，７ａに出力される。コンパ
レータ７は予めしきい値１に設定されたしきい値設定回
路８と測定範囲設定回路６からの正反射成分の信号と比
較し、この正反射成分がしきい値設定回路８のしきい値
１より大きい場合には信号を積算器９に出力する。同様
にコンパレータ７ａは予めしきい値１より低い値のしき
い値２に設定したしきい値設定回路８ａと測定範囲設定
回路６ａからの正反射成分と拡散反射成分を含めた信号
と比較し、この信号がしきい値設定回路８ａのしきい値
２より大きい場合に信号を積算器９ａに出力する。

【００１７】ビデオカメラ３は検査範囲をエリアスキャ
ンする機能を有しているので、コンパレータ７からの信
号は積算器９によって検査範囲の面積にわたって積算さ
れる。同様にコンパレータ７ａからの信号は積算器９ａ
によって検査範囲の面積にわたって積算される。そし
て、積算器９，９ａからの信号は比率算出器１０に出力
され、積算器９，９ａによって積算された双方の信号の
比率を算出する。

【００１８】かくして、算出された比率の値によって被
検査物の光沢の良品度が決定され、この良品度が予め定
められた範囲内にあれば良品として判定し、定められた
範囲外の場合には良品から除外する。

【００１９】本例の表面検査装置では、被検査物の光沢
の度合いを確実に検査することができるものであり、検
査対象物としては多くの工業製品あるいは果実、野菜等
の食品の光沢度の検査に広く適用可能である。

【００２０】また、被検査物の良品度は光沢のあるもの
を良品とし、そうでないものを不良品とする場合があっ
たり、逆に光沢度のないものを良品とし、そうでないも
のを不良品とすることは比率算出器の算出結果に基づい
て自由に設定可能である。

【００２１】本発明は、上述しかつ図面に示した実施例
に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内
で種々の変形実施が可能である。

【００２２】実施例では、検査機４として良品度をＳ／
Ｓ′の比率により算出し光沢の良否を判別するようにし
たが、その他、ＣＰＵ（コンピユータの中央処理装置）
を用いて光沢の良否を判定することも本発明の範囲内で
ある。

【００２３】また、被検査物の良否の判定後に各種処理
を行ったり、被検査物を分別処理する機能も回路の追加
によって容易に実施することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の曲面を有す
る表面検査装置は、光源の光量が変動する場合であって
も被検査物表面の光沢の正確な測定及び検査を確実に行
うことができ、特に曲面を有する被検査物表面の光沢の
検査を可能にしたことでその効果は大きい。また、被検
査物の対象として各種工業製品の他、果実、野菜等の食
品の複雑な曲面形状を有する表面の光沢の検査に誠に好
適であり、信頼性の高い表面検査装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による表面検査装置の概要図である。

【図２】Ａ 光沢度の高い反射分布曲線図である。 Ｂ 光沢度の低い反射分布曲線図である。

【図３】Ａ 光源の低い場合の光沢度の高い反射分布曲
線図である。 Ｂ 光源の低い場合の光沢度の低い反射分布曲線図であ
る。

【図４】Ａ 曲面を有する被検査物における光沢度の高
い反射分布曲線図である。 Ｂ 曲面を有する被検査物における光沢度の低い反射分
布曲線図である。

【図５】検査機のブロック回路図である。

【符号の説明】

１ 被検査物、１ａ 正反射部分、１ｂ 拡散反射部
分、２ 光源、３ ビデオカメラ、４ 検査機、５ Ａ
／Ｄコンパータ、６，６ａ 測定範囲設定回路、７，７
ａ コンパレータ、８ しきい値１設定回路、８ａ し
きい値２設定回路、９，９ａ 積算器、１０ 比率算出
器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲面を有する被検査物表面の光沢の度合
   いによって被検査物の良否を判別する装置において、 上記被検査物に照射した光の反射成分に基づき、予め設
   定した第１のしきい値より高い正反射成分の値と、上記
   第１のしきい値より低く設定した第２のしきい値より高
   い正反射成分及びその周辺の拡散反射成分を加えた値と
   を積算し、上記双方の積算値の比率を算出し、算出され
   た数値に基づいて良品度を決め、この良品度の度合いに
   より被検査物の良否を判別するようにしたことを特徴と
   する曲面を有する被検査物の表面検査装置。