JPH109839A - Surface flaw inspection apparatus - Google Patents

Surface flaw inspection apparatus

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JPH109839A
JPH109839A JP16294096A JP16294096A JPH109839A JP H109839 A JPH109839 A JP H109839A JP 16294096 A JP16294096 A JP 16294096A JP 16294096 A JP16294096 A JP 16294096A JP H109839 A JPH109839 A JP H109839A
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JP
Japan
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inspected
light
image
camera
surface defect
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Pending
Application number
JP16294096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yoshida
清 吉田
Masanori Imanishi
正則 今西
Yutaka Suzuki
裕 鈴木
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH109839A publication Critical patent/JPH109839A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically and accurately process a surface flaw at a high speed even if a surface to be inspected is a complicated curved surface. SOLUTION: In a surface flaw inspection apparatus wherein a surface to be inspected is irradiated with light and a light detection image is formed on the basis of the reflected light from the surface to be inspected and the flaw of the surface to be inspected on the basis of the light detection image, an illumination means 1 having a gate-shaped surrounding the body 5 being matter to be inspected and forming a predetermined light and shade pattern on the surface to be inspected, an imaging device fixing means 2 having a gate shape surrounding the matter to be inspected and having a plurality of imaging devices 3 forming a light detection image on the basis of the reflected light from the surface to be inspected attached thereto at predetermined positions and an inspection processing means 4 detecting the flaw on the surface to be inspected on the basis of the light detection image obtained by the above mentioned imaging devices are provided and, at a point of time when the matter to be inspected moves to pass through the illumination means and an imaging device processing and fixing means, the surface to be inspected is inspected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査物体の表面
欠陥、例えば自動車ボディの塗装面の凹凸等のような表
面欠陥を検査する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for inspecting a surface defect of an object to be inspected, for example, a surface defect such as an unevenness of a painted surface of an automobile body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の表面欠陥検査装置としては、例え
ば特開昭64−38638号公報などに示されたものが
ある。これは、被検査面に光の帯を形成し、かつ上記光
の帯を被検査面上を移動させ、その反射像を連続かつ段
階的に記録し、最終的にこれら部分的な像の記録を全体
像に編集し、被検査面上の欠陥およびこの欠陥の座標情
報を出力するものである。
2. Description of the Related Art A conventional surface defect inspection apparatus is disclosed in, for example, JP-A-64-38638. This involves forming a band of light on the surface to be inspected, moving the band of light over the surface to be inspected, recording the reflected image continuously and stepwise, and finally recording these partial images. Is edited into an overall image, and a defect on the surface to be inspected and coordinate information of the defect are output.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のごとき
従来の表面欠陥検査装置においては、次のごとき問題が
あった。例えば、自動車ボディの塗装面の欠陥検査にお
いて、車体の曲面領域では上記光の帯(光バンド)の反
射方向が曲率に応じて変化するため、この反射像が常に
ビデオカメラのイメージセンタに映し出されるような制
御が必要となる。さらに、車体の曲面は、部位や車種毎
に異なるため、上記制御はより複雑なものとなる。
However, the conventional surface defect inspection apparatus as described above has the following problems. For example, in a defect inspection of a painted surface of an automobile body, in a curved surface region of a vehicle body, the reflection direction of the light band (light band) changes according to the curvature, and this reflection image is always displayed on an image center of a video camera. Such control is required. Further, since the curved surface of the vehicle body differs for each part or vehicle type, the above control becomes more complicated.

【0004】また、欠陥の検出は、上記光バンドの反射
像において暗部または光バンドにおける像の輪郭変化と
して現れることを利用するものであるが、それを自動的
に検出する方法や装置については何等記載されていな
い、という問題があった。
The defect detection utilizes the fact that the reflected image of the light band appears as a dark portion or a change in the contour of the image in the light band. The method and apparatus for automatically detecting the defect are not disclosed. There was a problem that it was not described.

【0005】本発明は上記のごとき従来技術の問題を解
決するためになされたものであり、被検査面が複雑な曲
面であっても、表面欠陥を自動的にかつ精度よくかつ高
速に処理できる表面欠陥検査装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and can automatically, accurately and quickly process surface defects even if the surface to be inspected is a complicated curved surface. It is an object to provide a surface defect inspection device.

【0006】[0006]

【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、被検査面に光を照射し、その被検査面から
の反射光に基づいて受光画像を作成し、この受光画像に
基づいて被検査面上の欠陥を検出する表面欠陥検査装置
において、被検査物体を囲むような門型形状で被検査面
に所定の明暗パターンを形成する照明手段と、被検査物
体を囲むような門型形状で被検査面からの反射光に基づ
いて受光画像を作成する複数の撮像装置が所定の位置に
取り付けられるように構成された撮像装置固定手段と、
上記撮像装置より得られる受光画像に基づいて被検査面
上の欠陥を検出しその結果を出力する検査処理手段とを
有し、被検査物体が移動し上記照明手段および撮像装置
処理固定手段の中を通過する時点で被検査面の検査を行
なうように構成する。
In order to achieve the above object, the present invention irradiates a surface to be inspected with light, creates a light-receiving image based on the reflected light from the surface to be inspected, and generates a light-receiving image based on the light-receiving image. In a surface defect inspection apparatus for detecting a defect on a surface to be inspected based on a lighting device for forming a predetermined light and dark pattern on the surface to be inspected in a gate-shaped shape surrounding the object to be inspected, An imaging device fixing means configured such that a plurality of imaging devices that create a received light image based on reflected light from a surface to be inspected in a portal shape are attached at predetermined positions,
Inspection processing means for detecting a defect on the surface to be inspected based on the received light image obtained from the imaging device and outputting the result, wherein the object to be inspected moves and the illumination means and the imaging device processing fixing means At the time of passing the inspection.

【0007】また、本発明は、上記照明手段の門型形状
を、被検査物体の横断面輪郭にほぼ適合した形状に構成
する。
Further, according to the present invention, the portal shape of the illuminating means is configured to be a shape substantially adapted to the cross-sectional contour of the object to be inspected.

【0008】また、本発明は、上記照明手段を、上記門
型形状をした白色な背景板に複数の光源がほぼ等間隔に
取り付ける構成とする。
In the present invention, the illuminating means is configured such that a plurality of light sources are attached to the portal-shaped white background plate at substantially equal intervals.

【0009】また、本発明は、上記照明手段には、上記
光源の内側つまり被検査面側に艶消し黒色で所定の明暗
パターンが形成された光拡散シートが配置され、光源か
らの光が明暗パターンの拡散光かつ面照明となり被検査
面に照射されるように構成する。
Further, in the present invention, the illuminating means is provided with a light-diffusing sheet having a matte black predetermined light-dark pattern formed inside the light source, that is, on the side of the surface to be inspected. The diffused light of the pattern and the surface illumination are used to irradiate the surface to be inspected.

【0010】また、本発明は、上記明暗パターンが、上
記CCDカメラに映る明暗パターン数に基づいて明暗パ
ターンの間隔が変化するように構成する。
Further, the present invention is configured such that the interval between the light and dark patterns changes based on the number of light and dark patterns reflected on the CCD camera.

【0011】また、本発明は、上記拡散シートが、上記
照明手段と同じ門型形状で艶消し黒色のシートガイドで
張られており、上記拡散シートの張られたシートガイド
は、上記光源とは独立して移動可能な構造とする。
Further, in the present invention, the diffuser sheet is stretched by a matte black sheet guide having the same gate shape as the illuminating means, and the diffuser sheet stretched sheet guide is provided with the light source. Independently movable structure.

【0012】また、本発明は、上記撮像装置固定手段の
門型形状が、被検査物体の横断面輪郭にほぼ適合した形
状に構成する。
Further, according to the present invention, the gate-shaped shape of the image pickup device fixing means is configured to have a shape substantially adapted to the cross-sectional contour of the object to be inspected.

【0013】また、本発明は、上記撮像装置固定手段に
は被検査面を撮像する向きに複数の撮像装置、例えばC
CDカメラが取り付けられており、これらCCDカメラ
の各々の視野が、被検査面の横断面輪郭に沿った連続し
た帯状であり、かつ被検査物体の移動方向とCCDカメ
ラ受光画像における水平もしくは垂直方向とが一致する
ように構成する。
Further, according to the present invention, the image pickup device fixing means includes a plurality of image pickup devices such as C
A CD camera is mounted, and the field of view of each of these CCD cameras is a continuous band along the cross-sectional contour of the surface to be inspected, and the moving direction of the object to be inspected and the horizontal or vertical direction in the image received by the CCD camera. Are configured to match.

【0014】また、本発明は、上記隣合うCCDカメラ
の視野が所定の大きさの領域でオーバーラップするよう
に構成する。
Further, the present invention is configured such that the fields of view of the adjacent CCD cameras overlap in a region of a predetermined size.

【0015】また、本発明は、上記CCDカメラの視野
調整およびピント調整および上記オーバーラップ量調整
が、被検査物体の横断面輪郭にほぼ適合した形状で、か
つその表面に所定の間隔の線もしくは点もしくは格子線
といった所定の図形が描かれた参照モデルを用いて行な
うように構成する。
In the present invention, the field of view adjustment and the focus adjustment of the CCD camera and the overlap amount adjustment may be performed in such a manner that the shape of the cross section of the object to be inspected is substantially adapted and the surface of the object has a line or a line at a predetermined interval. It is configured to use a reference model in which a predetermined figure such as a point or a grid line is drawn.

【0016】また、本発明は、上記参照モデルが、被検
査物体の最も大きい横断面輪郭にほぼ適合した形状に構
成する。
Further, according to the present invention, the reference model is configured to have a shape substantially adapted to the largest cross-sectional profile of the inspected object.

【0017】また、本発明は、上記参照モデル表面の
地、つまり上記図形の線以外の部分の色が、被検査物体
の塗装色で最も明度の高い色、例えば白やシルバーメタ
リックである参照モデルの表面を撮像しながら、上記C
CDカメラのレンズ絞りおよびシャッタースピードを調
整するように構成する。
The present invention also relates to a reference model in which the ground on the surface of the reference model, that is, the color of the part other than the line of the figure is the color with the highest lightness in the paint color of the inspected object, for example, white or silver metallic. While imaging the surface,
The lens aperture and the shutter speed of the CD camera are adjusted.

【0018】また、本発明は、上記塗装色で塗装された
カメラ視野より大きいテストピースを調整するカメラ視
野に対応する参照モデル表面に接して置き、それを撮像
しながら上記CCDカメラのレンズ絞りおよびシャッタ
ースピードを調整するように構成する。
The present invention also provides a test piece which is larger than the camera field of view painted with the paint color, is placed in contact with the surface of the reference model corresponding to the camera field of view and adjusts the lens aperture of the CCD camera while imaging it. It is configured to adjust the shutter speed.

【0019】また、本発明は、上記照明手段および撮像
装置処理固定手段の中を通過し被検査面の検査を行なっ
ている時点で、被検査物体と被検査物体を移動させる搬
送コンベアとの速度が一致するよう作用する速度一致手
段を備える構成とする。
Also, the present invention provides a method for controlling the speed of an object to be inspected and a conveyor for moving the object to be inspected at the time when the surface to be inspected is inspected after passing through the illuminating means and the image processing device fixing means. Are provided with speed matching means acting so as to match.

【0020】また、本発明は、上記検査処理手段が、上
記複数の撮像装置(CCDカメラ)で得られた受光画像
の画像データにおける空間周波数成分のうち高い周波数
領域で、かつレベルが所定値以上の成分のみを抽出する
画像強調手段と、この処理を移動する被検査面に対して
連続して行なった結果、同一のCCDカメラにおける時
間的に異なる連像した画像から被検査物体の移動量およ
び移動方向が所定の条件で一致する物体を検出する追跡
処理手段とを備えた構成とする。
Further, according to the present invention, the inspection processing means may be arranged such that the spatial frequency component in the image data of the received light image obtained by the plurality of image pickup devices (CCD cameras) is in a high frequency region and the level is equal to or more than a predetermined value. Image enhancement means for extracting only the components of the following, and the result of continuously performing this processing on the moving inspected surface, as a result of which the moving amount of the inspected object and Tracking processing means for detecting an object whose moving direction matches under a predetermined condition;

【0021】また、本発明は、上記検査処理手段が、被
検査物体が移動し上記照明手段および撮像装置処理固定
手段の中を通過し始めた時点で検査開始し通過後検査終
了を判断する検査開始終了判定手段と、この検査開始地
点を基準とし被検査物体の移動量を測定する移動量測定
手段とを備え、これらから得られた情報より上記追跡処
理手段で検出された物体の被検査面上の位置を算出し、
その結果を被検査物体の展開図上に表示するように構成
する。
Further, according to the present invention, the inspection processing means may start the inspection when the object to be inspected moves and start passing through the illumination means and the image processing device processing fixing means, and determine the end of the inspection after the inspection. Start / end determination means; and movement amount measurement means for measuring the movement amount of the object to be inspected with reference to the inspection start point, and the inspection surface of the object detected by the tracking processing means from information obtained from these. Calculate the upper position,
The result is displayed on the developed view of the inspected object.

【0022】また、本発明は、上記被検査物体の展開図
は、被検査物体に対する上記撮像装置の取付角度および
画角に基づいて描かれるように構成する。
Further, the present invention is configured such that the developed view of the object to be inspected is drawn based on the mounting angle and the angle of view of the imaging device with respect to the object to be inspected.

【0023】また、本発明は、上記検査処理手段が上記
撮像装置固定手段により得られる明暗パターンのある受
光画像を明暗パターンに平行の走査線によりエッジ(孤
立点)抽出処理するように構成する。
Further, the present invention is configured such that the inspection processing means performs an edge (isolated point) extraction process on a light-receiving image having a light and dark pattern obtained by the image pickup device fixing means by a scanning line parallel to the light and dark pattern.

【0024】また、本発明は、上記撮像装置処理固定手
段がCCDカメラの向きを被検査物体の横断面輪郭方向
をCCDカメラの横方向(画素数大)に設置し、かつ上
記検査処理手段は上記撮像装置固定手段により得られる
明暗パターンのある受光画像を明暗パターンに平行の走
査線によりエッジ(孤立点)抽出処理するように構成す
る。
In the present invention, the image pickup device processing fixing means may set the direction of the CCD camera in the direction of the cross section of the object to be inspected in the lateral direction (the number of pixels is large) of the CCD camera. An edge (isolated point) extraction process is performed on a light-receiving image having a light and dark pattern obtained by the image pickup device fixing means using a scanning line parallel to the light and dark pattern.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
の図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の第
1の実施の形態を示す図であり、自動車の塗装面の欠陥
検査を例にとった場合のものであり、本検査装置の正面
図である。図1において、1は照明手段であり、ボディ
5の横断面輪郭にほぼ適合した円弧形状をしたアーチ
(門)型照明装置である。この照明手段1は、被検査面
上に所定の明暗パターンを映し出すよう構成されてい
る。2は撮像装置固定手段であり上記照明手段とほぼ同
一形状で上記照明手段と併設されている。3はCCDカ
メラといった撮像装置であり、上記明暗パターンの映る
被検査面を撮像するよう上記撮像装置固定手段に所定の
台数および位置(図示せず)に各々取付固定されてい
る。4は検査処理手段であり、主に画像処理部41、追
跡処理部42、ホストコンピュータ43で構成される。
また、上記撮像装置固定手段により得られる明暗パター
ンのある受光画像を明暗パターンに平行の走査線により
エッジ(孤立点)抽出処理する。10は検査結果出力手
段であり、4の検査処理手段で検出した欠陥検出結果を
プリンターで出力する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention, in which a defect inspection of a painted surface of an automobile is taken as an example, and is a front view of the present inspection apparatus. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an illuminating means, which is an arch (gate) -type illuminating device having an arc shape substantially matching the cross-sectional contour of the body 5. The illuminating means 1 is configured to project a predetermined light / dark pattern on the surface to be inspected. Reference numeral 2 denotes an image pickup device fixing means, which has substantially the same shape as the lighting means and is provided in parallel with the lighting means. Reference numeral 3 denotes an image pickup device such as a CCD camera, which is attached to and fixed to a predetermined number and position (not shown) of the image pickup device fixing means so as to pick up an image of the surface to be inspected on which the light and dark pattern is reflected. Reference numeral 4 denotes an inspection processing means, which mainly includes an image processing unit 41, a tracking processing unit 42, and a host computer 43.
Further, an edge (isolated point) extraction process is performed on a light-receiving image having a light and dark pattern obtained by the image pickup device fixing means using a scanning line parallel to the light and dark pattern. Reference numeral 10 denotes an inspection result output unit, which outputs a defect detection result detected by the inspection processing unit 4 by a printer.

【0026】ところで、台車6に載せられたボディ5
は、レール7上を搬送コンベア8によって、上記照明装
置1および撮像装置固定手段2の中を移動し、その時点
で検査処理手段4で所定の処理が行なわれ、被検査面で
あるボディ5の塗装面の欠陥検出検査が行なわれる。
The body 5 mounted on the carriage 6
Is moved on the rail 7 by the conveyor 8 in the illuminating device 1 and the image pickup device fixing means 2, at which time predetermined processing is performed by the inspection processing means 4, and the body 5, which is the surface to be inspected, is A defect detection inspection of the painted surface is performed.

【0027】図2は、本装置の概略上視図である。照明
手段1と撮像装置固定手段2との位置関係は、図2に示
すように、ボディ5の搬送方向(図中の矢印の方向)に
対して垂直に設置されアーチ型を形成している。CCD
カメラ3は、カメラ取付位置および角度が自在に調整で
きるような構造(図示せず)をした調整固定治具3′に
より撮像装置固定手段(以下カメラスタンドと称す)に
所定の位置および角度に調整、固定されている。
FIG. 2 is a schematic top view of the present apparatus. As shown in FIG. 2, the positional relationship between the illuminating means 1 and the imaging device fixing means 2 is perpendicular to the transport direction of the body 5 (the direction of the arrow in the figure) and forms an arch shape. CCD
The camera 3 is adjusted to a predetermined position and angle by an image pickup device fixing means (hereinafter referred to as a camera stand) by an adjustment fixing jig 3 ′ having a structure (not shown) capable of freely adjusting the camera mounting position and angle. , Has been fixed.

【0028】図3は、本装置の概略側面図である。図3
に示すように、ボディ5は車輪6′のついた台車6に載
せられ、レール7上を搬送コンベア8(図示せず)によ
り、照明手段1およびカメラスタンド2の中を移動す
る。ここで、請求項2に記載した照明手段の形状につい
て説明する。上記照明手段の形状は、図1のように被検
査物体(本実施の形態ではボディ5)の横断面輪郭にほ
ぼ適合した形状である。このような形状とすることによ
り、照明手段1の光照射面から被検査物体の表面までの
距離が、部位にかかわらずほぼ一定となり、よって照明
手段1からの光が被検査物体の表面にむらなくほぼ均一
に照射される。
FIG. 3 is a schematic side view of the present apparatus. FIG.
As shown in FIG. 5, the body 5 is placed on a trolley 6 with wheels 6 ', and moves on the rails 7 in the illuminating means 1 and the camera stand 2 by a conveyor 8 (not shown). Here, the shape of the illuminating means described in claim 2 will be described. The shape of the illuminating means is a shape substantially adapted to the cross-sectional profile of the object to be inspected (the body 5 in the present embodiment) as shown in FIG. With such a shape, the distance from the light irradiation surface of the illuminating means 1 to the surface of the object to be inspected becomes substantially constant irrespective of the region, and thus the light from the illuminating means 1 is uneven on the surface of the object to be inspected. Irradiation is almost uniform.

【0029】次に、請求項3に記載した照明手段の構造
について説明する。照明手段1は、光源の光を被検査面
にムダなく、かつムラなく照射するために、光源の裏側
に白色もしくは光を拡散反射するよう表面処理された背
景板と、これに複数の光源がほぼ等間隔に取り付けられ
た構造となっている。
Next, the structure of the illuminating means according to claim 3 will be described. In order to irradiate the light of the light source to the inspected surface without waste and without unevenness, the illuminating means 1 includes a background plate on the back side of the light source which is white or surface-treated to diffusely reflect the light, and a plurality of light sources. The structure is such that they are attached at substantially equal intervals.

【0030】図4,5は、上記請求項3の一実施の形態
を示すものである。図示において、参照番号101はU
字管タイプの蛍光灯であり、背景板102にほぼ等間隔
に取付られている。1つの背景板102の被検査物体側
に蛍光灯101が2列計4本取り付けられ、その裏側に
蛍光灯101を高周波点灯させる電源107(図7参
照)が取り付けられたものを照明ユニット104とす
る。このような照明ユニット104を、図5のようにア
ーチ形状をした支柱103に隙間無く取り付けることに
より、上記照明手段1が実現できる。
FIGS. 4 and 5 show an embodiment of the third aspect of the present invention. In the figure, reference number 101 is U
It is a tube-type fluorescent lamp, and is attached to the background plate 102 at substantially equal intervals. The lighting unit 104 is provided with four fluorescent lamps 101 mounted in two rows on one inspection object side of one background plate 102 and a power supply 107 (see FIG. 7) for high frequency lighting of the fluorescent lamps 101 mounted on the back side. I do. By attaching such a lighting unit 104 to a pillar 103 having an arch shape as shown in FIG. 5 without any gap, the lighting unit 1 can be realized.

【0031】次に、請求項4,6に記載した照明手段に
おける明暗パターンの形成方法について説明する。図6
は、明暗パターンシートおよびシートガイド、図7は、
照明手段構成部品の位置関係を説明するための、概略断
面の上視図である。図6において、105は光を拡散す
る作用を持ち、かつ被検査物体の横断面輪郭形状に容易
に変形できるような、例えばシート状のものに、例えば
艶消し黒色のマスキングテープのようなもので所定の明
暗パターンが施されたものである。光を拡散する理由
は、ボディ塗装面がメタリック塗装といった場合にメタ
リックの光輝材の影響を抑えるためである。また、拡散
シート105がしわの生じ易い材質で、このしわによっ
て陰や照明ムラが発生する場合、図6のようにシート1
05を下方から支え、かつ被検査物体の横断面輪郭形状
に張るためのシートガイド106を用いることで上記し
わの発生を抑える。シートガイド106は、艶消し黒色
に塗装されており、シートガイドの支柱は、シート10
5の明暗パターンの暗部内に重なるような間隔となって
いる。シート105とシートガイド106とは、この支
柱部分で艶消し黒色のボルト、ナット、ワッシャといっ
たもので固定されている(図示せず)。さらにシートガ
イド106には、図6のようにキャスター106′が取
り付けられており、シート105を張った状態で移動が
できる構造となっている。ゆえに図5のように照明装置
1に対してフリーならば、図8のようにシートガイド1
06(図中点線)は照明装置1とは独立して移動できる
ので(図中矢印)、例えば照明装置1の蛍光灯101の
交換が容易に行なえる。なお、上記照明手段の構成は本
実施の形態に限定されるものではない。
Next, a method of forming a light and dark pattern in the illuminating means according to the fourth and sixth aspects will be described. FIG.
Is a light and dark pattern sheet and a sheet guide, FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional top view for explaining the positional relationship of the illumination unit components. In FIG. 6, reference numeral 105 denotes a sheet-like material, such as a matte black masking tape, which has a function of diffusing light and can be easily transformed into the cross-sectional contour shape of the inspection object. A predetermined light / dark pattern is applied. The reason for diffusing the light is to suppress the influence of the metallic glittering material when the painted body surface is metallic. Further, when the diffusion sheet 105 is made of a material that is apt to wrinkle, and the wrinkles cause shading or uneven illumination, as shown in FIG.
The generation of the wrinkles is suppressed by using the sheet guide 106 for supporting the object 05 from below and stretching the object to be inspected in the cross-sectional contour shape. The sheet guide 106 is painted in matte black, and the support of the sheet guide is
The intervals are set so as to overlap the dark portions of the 5 light and dark patterns. The sheet 105 and the sheet guide 106 are fixed by matting black bolts, nuts, washers, and the like at the support portions (not shown). Further, a caster 106 'is attached to the sheet guide 106 as shown in FIG. 6, so that the sheet guide 106 can be moved with the sheet 105 stretched. Therefore, if the lighting device 1 is free as shown in FIG. 5, the sheet guide 1 as shown in FIG.
Since 06 (dotted line in the figure) can move independently of the lighting device 1 (arrow in the drawing), for example, the fluorescent lamp 101 of the lighting device 1 can be easily replaced. The configuration of the lighting unit is not limited to the present embodiment.

【0032】次に、請求項7,8,9に記載した撮像装
置固定手段の詳細について説明する。図9は、カメラス
タンド2の概略図、図10はカメラ視野の説明図であ
る。図9のようにカメラスタンド2は、ボディ5の横断
面輪郭形状にほぼ合った形状である。これは、カメラ3
からボディ5表面までの距離を全てのカメラでほぼ一定
にするためであり、その結果、全てのカメラでの視野の
大きさがほぼ同一となる。ボディ形状に応じた上記距離
の細かい調整やカメラの向きの調整は、カメラスタンド
2の所定位置に固定された調整固定治具3′で行なわれ
る。上記調整固定治具3′でも調整できないような場
合、例えばボディ5のフード(ボンネット)とルーフ
(天井)といった高さの大きく異なる面では、レンズの
焦点距離を変えてカメラ視野の大きさを調整してもよ
い。さらに図10のように各々隣合うカメラの視野は、
所定の大きさ以上でオーバーラップした帯状となるよう
に調整されている。上記のように、フード部とルーフ部
では高さが大きく異なるが、図からも明らかのようにこ
れらの部位は、同一のカメラで同時に検査されることは
ないので、図9のようにフード用(H1〜H8)および
ルーフ用(R1〜R7)とカメラを切り換えて各々調整
してもよい。カメラの切り換え位置は図21のような検
査の必要のない前後ウィンドウ部が適当である。このと
きルーフ用カメラの視野は、他の側面用カメラ(SL1
〜SL5、SR1〜SR5)およびフード用カメラと同
様に、図10のようにルーフ部で帯状となる。また、上
記カメラ視野のオーバーラップは、図10の斜線部のよ
うな領域である。ただし、オーバーラップ量が大きいほ
どカメラの台数が増加してしまうという問題点もある。
ゆえに、検出したい欠陥の最小の大きさから画像の分解
能、つまりカメラ1台あたりの視野の大きさを決定し、
その視野の大きさから被検査面全面を検査するのに必要
なおよそのカメラ台数を決定し、最終的にオーバーラッ
プ量を決定すればよい。図10のように長方形で表した
各々のカメラ視野は、カメラ受光画像中をボディ5が水
平もしくは垂直方向に移動するような向きに、斜めにな
ることなく固定される。
Next, the details of the imaging device fixing means according to the seventh, eighth and ninth aspects will be described. FIG. 9 is a schematic view of the camera stand 2, and FIG. As shown in FIG. 9, the camera stand 2 has a shape substantially matching the cross-sectional profile of the body 5. This is camera 3
This is to make the distance from the camera to the surface of the body 5 substantially constant for all cameras. As a result, the size of the field of view for all cameras is substantially the same. The fine adjustment of the distance and the adjustment of the direction of the camera according to the body shape are performed by an adjustment fixture 3 ′ fixed to a predetermined position of the camera stand 2. In the case where the adjustment cannot be performed even with the adjustment fixing jig 3 ', for example, on the surface of the body 5 such as the hood (bonnet) and the roof (ceiling) where the height is greatly different, the focal length of the lens is changed to adjust the size of the camera field of view. May be. Further, as shown in FIG.
It is adjusted so as to have a band shape overlapping a predetermined size or more. As described above, the heights of the hood and the roof differ greatly, but as is clear from the figure, these parts are not inspected simultaneously by the same camera, so that the (H1 to H8) and the camera for the roof (R1 to R7) may be switched and adjusted. The switching position of the camera is suitably in the front and rear window portions which do not require inspection as shown in FIG. At this time, the field of view of the roof camera is different from that of the other side camera (SL1).
To SL5, SR1 to SR5) and the camera for the hood, the roof has a band shape as shown in FIG. Further, the overlap of the camera field of view is a region as shown by the hatched portion in FIG. However, there is also a problem that the number of cameras increases as the amount of overlap increases.
Therefore, the resolution of the image, that is, the size of the visual field per camera is determined from the minimum size of the defect to be detected,
From the size of the field of view, the approximate number of cameras required to inspect the entire surface to be inspected may be determined, and finally the overlap amount may be determined. Each camera field of view represented by a rectangle as shown in FIG. 10 is fixed without being inclined in a direction in which the body 5 moves in the horizontal or vertical direction in the image received by the camera.

【0033】次に、請求項14に記載した速度一致手段
について説明する。図18は上記速度一致手段を説明す
るための検査ラインの概略図である。ボディ5を載せた
台車6が、搬送コンベア8によって移動する仕組みの一
例を図18を用いて説明する。搬送コンベア8は、チェ
ーン81、駆動装置82、フック84で構成される。パ
ルスジェネレータ83は、駆動装置82の回転量情報を
検出するものである。台車6の下部の爪61にフック8
4がひっかかっており、駆動装置82が矢印の方向に回
転することによりチェーン81が駆動しボディ5が搬送
される。よって、爪61とフック84との間に隙間がな
ければ、チェーン81および駆動装置82の駆動量とボ
ディ5の移動量とはほぼ一致する。
Next, the speed matching means according to claim 14 will be described. FIG. 18 is a schematic view of an inspection line for explaining the speed matching means. An example of a mechanism in which the carriage 6 on which the body 5 is mounted is moved by the conveyor 8 will be described with reference to FIG. The transport conveyor 8 includes a chain 81, a driving device 82, and a hook 84. The pulse generator 83 detects rotation amount information of the driving device 82. The hook 8 is attached to the claw 61 at the bottom of the cart 6.
When the driving device 82 rotates in the direction of the arrow, the chain 81 is driven and the body 5 is transported. Therefore, if there is no gap between the claw 61 and the hook 84, the driving amount of the chain 81 and the driving device 82 and the moving amount of the body 5 substantially match.

【0034】上記のような位置に設置、固定された照明
手段1、CCDカメラ3の取り付けられたカメラスタン
ド2の中を、台車6に載ったボディ5はレール7に沿っ
て搬送コンベア8により低速度かつ振動することなくス
ムーズに移動し、それと同時に検査処理手段4が以下に
説明する手順でボディ塗装面上の欠陥を自動的に検出す
る。
In the camera stand 2 having the illuminating means 1 and the CCD camera 3 mounted and fixed at the above positions, the body 5 mounted on the carriage 6 is lowered by the transport conveyor 8 along the rail 7. It moves smoothly at a speed and without vibration, and at the same time, the inspection processing means 4 automatically detects a defect on the painted surface of the body in the procedure described below.

【0035】次に、請求項15に記載した検査処理手段
における画像強調手段および追跡処理手段について説明
する。図19は、画像強調手段における画像例および処
理フローの一例である。上記照明手段によって明暗パタ
ーンの映し出された被検査面をCCDカメラ3で撮像す
ると図19(a)のようになる。原画像aにおいて、凹
凸状の欠陥部では光が乱反射するため、図のように明パ
ターンでは暗部となり現れる。同様に欠陥が暗パターン
にある場合は、明部となり現れる。この原画像aに対し
て微分等のエッジ検出処理を行ない、所定のしきい値で
2値化すると、図19(b)のような画像において輝度
変化のあった領域つまり空間周波数の高い領域が白、そ
れ以外の部分が黒となった2値画像が得られる。この2
値画像bの白画素に対してラベリング(番号付け)およ
び面積/重心計算を行なう。2値画像bの白画素におい
て欠陥は孤立点であり、明暗パターンの境界線は画面の
上下を横切るような大きな物体となることから、所定の
判定値で面積判定を行ない面積の小さい孤立点のみを抽
出すると図19(c)のような画像となる。ここでゆず
肌といった欠陥にはならない塗装面上の凹凸があると、
図19(c)のように欠陥といっしょに孤立点(以下、
これをノイズと称す)となり抽出される場合がある。ま
た、上記の2値画像bの白画素に対してラベリング(番
号付け)づけを行なう際に、図26に示すように明暗パ
ターンのある受光画像の明暗パターンに平行の走査線に
より順次ラベリング(番号付け)を行なうことにより、
ラベリング(番号付け)処理時間すなわちこの孤立点抽
出処理時間を短縮する。ラベリング(番号付け)づけは
明暗のラン(エッジ長の始点終点数)とその近接性を見
ることにより孤立点を番号付けする。また、図27はラ
ベリング(番号付け)処理の走査線が明暗パターンに平
行になるようにカメラの向きを変更(明暗パターンと直
角)した場合であり同様の効果がある。
Next, the image enhancement means and the tracking processing means in the inspection processing means according to claim 15 will be described. FIG. 19 shows an example of an image and an example of a processing flow in the image enhancing means. FIG. 19A shows an image of the surface to be inspected on which the light and dark pattern is projected by the above-mentioned illuminating means. In the original image a, light is irregularly reflected at the concave-convex defect portion, and therefore appears as a dark portion in a bright pattern as shown in the figure. Similarly, when a defect exists in a dark pattern, it appears as a bright portion. When an edge detection process such as differentiation is performed on the original image a and binarized by a predetermined threshold value, an area having a luminance change, that is, an area having a high spatial frequency in the image as shown in FIG. A binary image in which white and other parts are black is obtained. This 2
Labeling (numbering) and area / centroid calculation are performed on the white pixels of the value image b. Since the defect is an isolated point in the white pixel of the binary image b and the boundary of the light and dark pattern is a large object that crosses the top and bottom of the screen, the area is determined with a predetermined determination value and only the isolated point with a small area is determined. Is extracted, an image as shown in FIG. 19C is obtained. If there are irregularities on the painted surface that do not cause defects such as citron skin,
As shown in FIG. 19C, an isolated point (hereinafter, referred to as a defect)
This is called noise) and may be extracted. In addition, when labeling (numbering) white pixels of the binary image b, as shown in FIG. 26, sequential labeling (numbering) is performed using scanning lines parallel to the light and dark pattern of a light-receiving image having a light and dark pattern. )
The labeling (numbering) processing time, that is, the isolated point extraction processing time is reduced. In the labeling (numbering), isolated points are numbered by observing light and dark runs (the number of start points and end points of the edge length) and their proximity. FIG. 27 shows a case where the direction of the camera is changed (perpendicular to the light / dark pattern) so that the scanning line of the labeling (numbering) processing is parallel to the light / dark pattern, and has the same effect.

【0036】このような画像から欠陥のみを抽出するた
めの追跡処理を、図19,20を用いて説明する。上記
のような画像強調手段において孤立点を抽出する処理を
時間的に連続して行なうと、面積判定結果画像は図20
(a)〜(f)のようになり、これらを重ねると図20
(g)のようになる。つまり、カメラおよび照明手段は
固定され被検査物体であるボディは移動するので、カメ
ラ画像においてボディ表面にある欠陥はボディの移動に
応じて図20(g)の矢印の方向に移動するが、ノイズ
はボディの移動とは無関係にランダムに発生する。よっ
て、時間的に異なる連続した面積判定結果画像からボデ
ィ5の移動量および移動方向が所定の条件で一致するも
のが最終的に欠陥と判断できる。画像における欠陥の移
動方向は、カメラに対してボディがどのような方向で通
過するかによって決定するため、本実施の形態のように
カメラ位置が固定でボディ搬送方向が常に同じであるな
らば、各カメラ毎に決定できる。さらにカメラの視野
が、請求項8の説明で前述したようにボディ5の搬送方
向に平行に設定されていれば、欠陥は画像中の水平もし
くは垂直方向に移動することになる。本実施の形態で
は、欠陥が図20(g)のように画像中を真横(矢印)
に移動するような向きにカメラが固定されているものと
し説明する。
A tracking process for extracting only a defect from such an image will be described with reference to FIGS. When the process of extracting isolated points is performed successively in time by the above-described image enhancing means, the area determination result image becomes as shown in FIG.
(A) to (f), and when these are overlapped, FIG.
(G). That is, since the camera and the illuminating means are fixed and the body as the object to be inspected moves, the defect on the body surface in the camera image moves in the direction of the arrow in FIG. Occurs randomly regardless of the movement of the body. Therefore, from the continuous area determination result images different in time, an image in which the moving amount and the moving direction of the body 5 match under the predetermined condition can be finally determined to be a defect. Since the moving direction of the defect in the image is determined by the direction in which the body passes with respect to the camera, if the camera position is fixed and the body transport direction is always the same as in the present embodiment, It can be determined for each camera. Furthermore, if the field of view of the camera is set parallel to the transport direction of the body 5 as described above in claim 8, the defect moves in the horizontal or vertical direction in the image. In the present embodiment, the defect is located right next to the image (arrow) as shown in FIG.
The following description is based on the assumption that the camera is fixed in such a direction as to move to the position.

【0037】このようにして得られた2つの時間的に異
なる連続した画像において、まず初めに各画像の各白画
素におけるy方向(画面の縦方向)の重心座標の比較を
行なう。上記のように欠陥は画像中を真横に移動するた
め、2つの画像間でy方向重心座標がほぼ同じ白画素が
あれば、その白画素が欠陥である可能性が高いと判断で
きるため欠陥候補としてメモリに記憶しておく。次にx
方向の比較であるが、上記欠陥候補中の白画素におい
て、2つの画像間のx方向重心座標の差が画像における
移動画素数、符号が移動方向を表すので、これらとボデ
ィ移動量から算出した実移動画素数および画像における
ボディ移動方向とを比較し所定の範囲で一致していれ
ば、その白画素が欠陥である可能性がさらに高いと判断
できるので、その白画素の時間的に新しいx,y重心座
標を記憶しておく。上記のような一連の処理を繰り返し
行ない、1つの白画素において上記比較の一致回数が所
定の回数以上になったならば、その白画素を欠陥と判定
し(図19フローの欠陥判定)欠陥リストに最終的な重
心座標および面積を書き込み記憶する。追跡処理手段
は、上記のような処理をボディがカメラ視野に映ってい
る間連続して行ない、ボディ通過後、上記欠陥リストを
ホストコンピュータ43に送る。
In the two temporally successive images obtained in this manner, first, the barycentric coordinates in the y direction (vertical direction of the screen) of each white pixel of each image are compared. As described above, a defect moves right and left in an image. Therefore, if there is a white pixel having substantially the same y-axis barycenter coordinate between the two images, it can be determined that the white pixel is likely to be a defect. And stored in memory. Then x
As for the comparison of the directions, in the white pixels in the defect candidate, the difference between the barycentric coordinates in the x direction between the two images indicates the number of moving pixels in the image, and the sign indicates the moving direction. The actual number of moving pixels and the body moving direction in the image are compared and if they match within a predetermined range, it can be determined that the white pixel is more likely to be defective. , Y barycenter coordinates are stored. When the above series of processing is repeated and the number of times of the comparison in one white pixel is equal to or more than a predetermined number, the white pixel is determined to be defective (defect determination in the flow of FIG. 19). And store the final coordinates and area of the center of gravity. The tracking processing means performs the above-described processing continuously while the body is in the field of view of the camera, and sends the defect list to the host computer 43 after passing through the body.

【0038】ここで上記実移動画素数は、式(1)より
算出できる。 実移動画素数X= (画像間時間t×ボディ移動速度v×画像サイズL)/カメラ視野A ・・・(1) 画像間時間t:比較する2つの時間的に異なる画像間の
時間差で、本実施の形態では画像強調処理の処理時間に
相当する。これは、追跡処理手段が画像強調手段からデ
ータ(面積判定後の面積/重心座標データ)を受け取る
間隔を計数すれば測定可能である。(例:0.1
[s]) ボディ移動速度v:パルスジェネレータ83の駆動装置
82の回転量情報からホストコンピュータ43が算出
し、追跡処理手段に随時送られる。(例:100[mm
/s]) 画像サイズL:画像におけるボディ移動方向の画素数。
例えばx×y=512×480画素の画像でボディがx
方向に移動するならば、L=512となる。 カメラ視野A:被検査面におけるカメラ視野のボディ移
動方向の寸法。例えば被検査面において1つのカメラ視
野(図10の長方形)がx×y=120×100[m
m]でボディがx方向に移動するならば、A=120
[mm]となる。
Here, the actual moving pixel number can be calculated from the equation (1). Actual moving pixel number X = (inter-image time t × body moving speed v × image size L) / camera visual field A (1) inter-image time t: time difference between two temporally different images to be compared, In the present embodiment, this corresponds to the processing time of the image enhancement processing. This can be measured by counting the intervals at which the tracking processing means receives data (area / center-of-gravity coordinate data after area determination) from the image enhancement means. (Example: 0.1
[S]) Body moving speed v: The host computer 43 calculates from the rotation amount information of the driving device 82 of the pulse generator 83 and sends it to the tracking processing means as needed. (Example: 100 [mm
/ S]) Image size L: number of pixels in the body movement direction in the image.
For example, in the image of x × y = 512 × 480 pixels, the body is x
If moving in the direction, L = 512. Camera visual field A: Dimension of the camera visual field on the surface to be inspected in the body moving direction. For example, one camera field of view (rectangle in FIG. 10) on the surface to be inspected is x × y = 120 × 100 [m
m], if the body moves in the x direction, A = 120
[Mm].

【0039】ここで、上記画像時間t、ボディ移動速度
vおよびカメラ視野Aの関係について説明する。本実施
の形態では、tは画像強調処理時間に相当するが、時間
tの間に視野Aを通過してしまうほど速度vが速すぎる
と、欠陥があった場合、同一の欠陥が画像中に2回以上
出現しないために上記追跡処理が成立しない。よって、
欠陥が画像中を少なくとも2回以上映るように時間t、
速度sおよび視野Aを設定する必要がある。
Here, the relationship between the image time t, the body moving speed v, and the camera visual field A will be described. In the present embodiment, t corresponds to the image enhancement processing time. However, if the speed v is too fast to pass through the field of view A during the time t, if there is a defect, the same defect is included in the image. The above tracking process is not established because it does not appear more than once. Therefore,
The time t so that the defect is reflected at least twice in the image,
It is necessary to set the speed s and the field of view A.

【0040】また、所定の時間間隔毎にタイマー割り込
みをかけ上記画像強調処理を実行すれば時間tは一定と
なるため、上記各種調整や演算が容易となる。
If the timer is interrupted at predetermined time intervals and the above-mentioned image enhancement processing is executed, the time t becomes constant, so that the above-mentioned various adjustments and calculations become easy.

【0041】なお、上記画像強調手段および追跡処理手
段は、本実施の形態に限定されるものではない。
The image enhancing means and the tracking processing means are not limited to the present embodiment.

【0042】上記のような検査処理手段でボディ1台分
の検査が終了すると、その欠陥検査結果に基づいて、ボ
ディ表面上の欠陥位置に相当するボディ展開図上の位置
にマーク、例えば●を表示する。この手順を以下に説明
する。
When the inspection of one body is completed by the inspection processing means as described above, a mark, for example, ● is placed at a position on the body development view corresponding to the defect position on the body surface based on the defect inspection result. indicate. This procedure will be described below.

【0043】はじめに請求項16に記載した検査開始終
了判定手段および移動量測定手段について説明する。検
査開始終了判定手段は、ボディの移動を検出し各種検査
処理の開始/終了タイミングを判断するもので、例えば
透過型光電スイッチをボディ搬送方向に対して垂直方向
に、ボディの先端および後端が光電スイッチの光を遮る
ような高さに、かつカメラ視野にボディ先端が映る直前
にボディが上記光電スイッチを遮るような位置に取付る
ことによって実現できる。ボディ5および台車6の相対
位置関係が既知であれば、上記光電スイッチを台車に合
わせて取り付けても良い。
First, the inspection start / end determining means and the movement amount measuring means according to claim 16 will be described. The inspection start / end determining means detects the movement of the body and determines the start / end timing of various inspection processes. For example, the transmission type photoelectric switch is moved in the direction perpendicular to the body transport direction, and the leading and trailing ends of the body are moved. This can be realized by mounting the photoelectric switch at such a height as to block the light of the photoelectric switch and at a position where the body blocks the photoelectric switch immediately before the front end of the body is reflected in the camera's field of view. If the relative positional relationship between the body 5 and the truck 6 is known, the photoelectric switch may be mounted in accordance with the truck.

【0044】他の実施の形態としては、カメラ視野内に
ボディが入りカメラ画像にボディが映っているときと、
ボディがなく背景が映っているときとの、画像の輝度の
違いを利用して検査の開始/終了タイミングを判断して
もよい。なお、上記検査開始終了判定手段は、本実施の
形態に限定されるものではない。
As another embodiment, when the body is in the field of view of the camera and the body is reflected in the camera image,
The start / end timing of the inspection may be determined by using the difference in luminance of the image when there is no body and the background is reflected. The inspection start / end determination means is not limited to the present embodiment.

【0045】次に、移動量測定手段について説明する。
上記検査開始終了判定手段で検出された検査開始地点を
基準として被検査物体の移動量を測定するものである。
本実施の形態では、上記移動量はパルスジェネレータ8
3から得られる駆動装置82の回転情報とホストコンピ
ュータ43の内部クロック等の時間情報から移動距離と
して算出することができる。つまり検査処理手段4は常
に被検査物体の検査位置が把握でき、ゆえに上記追跡処
理手段で検出された欠陥のボディ上の位置が算出できる
ので、最終的にホストコンピュータ43では欠陥の面積
/重心座標およびボディ上での位置情報がリストに記憶
される。
Next, the movement amount measuring means will be described.
The movement amount of the object to be inspected is measured based on the inspection start point detected by the inspection start / end determining means.
In the present embodiment, the movement amount is the pulse generator 8
The moving distance can be calculated from the rotation information of the driving device 82 obtained from Step 3 and time information such as the internal clock of the host computer 43. In other words, the inspection processing means 4 can always grasp the inspection position of the object to be inspected, and therefore can calculate the position of the defect detected by the tracking processing means on the body. And the position information on the body is stored in the list.

【0046】上記一連の処理が各カメラ画像に対して実
行し、上記検出した欠陥のリスト情報に基づいて例えば
図21のような被検査物体の展開図における表示位置を
算出しマークする。図21y方向における欠陥表示位置
は、各々のカメラ視野の大きさおよびカメラ位置は既知
であり、上記のように画像中を移動する欠陥のy方向重
心座標はほとんど変化しないため、展開図縮尺度が決ま
れば容易に算出できる。同様にx方向の欠陥表示位置
は、上記のように図21の検査開始地点を基準としてボ
ディ移動量から算出できる。このように欠陥位置にマー
クを表示した展開図は、例えばモニターやプリンターな
どの出力装置に出力される。
The above series of processing is executed for each camera image, and based on the list information of the detected defects, the display position in the developed view of the inspected object as shown in FIG. 21, for example, is calculated and marked. In FIG. 21, the defect display position in the y direction is the size of the camera field of view and the camera position is known, and the barycentric coordinate of the defect moving in the image in the y direction hardly changes. Once determined, it can be easily calculated. Similarly, the defect display position in the x direction can be calculated from the body movement amount based on the inspection start point in FIG. 21 as described above. The developed view in which the mark is displayed at the defect position is output to an output device such as a monitor or a printer.

【0047】次に、参照モデルおよび各種カメラ調整方
法について説明する。はじめに、請求項10に記載した
参照モデルおよび各種カメラ調整方法について説明す
る。図11は、ドア面およびフード/トランクおよびド
ア面調整用参照モデル91の正面図、上視図および側面
図の概略図である。図21は、ピラー面およびルーフ面
調整用参照モデル92の正面図、上視図および側面図の
概略図である。これら参照モデルの形状は、図からも明
らかなように被検査物体の横断面輪郭とほぼ適合してい
る。本実施の形態では、自動車ボディのフード面とルー
フ面の高さの差が大きいため、それぞれ別々のカメラで
検査する、という構成なので、参照モデルを91,92
のように2種類用意するが、参照モデルの種類は被検査
物体の形状に応じて用意すれば良い。また参照モデルの
表面には、図のように所定の間隔の格子線が描かれてお
り、各カメラでこの格子線を映しモニターで確認しなが
らカメラ視野を図10のように調整する。つまり上記格
子線は、カメラ視野の大きさが確認できればよいので、
図14(a)のような所定の間隔の点や、図14(b)
のようなあらかじめ決定しておいた視野の大きさとほぼ
同じ四角形などといった図形でも良い。このとき、モニ
ターに映した参照モデルの図形を見ながらピント調整も
同時に行なう。
Next, a reference model and various camera adjustment methods will be described. First, a reference model and various camera adjustment methods described in claim 10 will be described. FIG. 11 is a schematic front view, a top view, and a side view of a reference model 91 for door surface, hood / trunk, and door surface adjustment. FIG. 21 is a schematic diagram of a front view, a top view, and a side view of a reference model 92 for pillar surface and roof surface adjustment. The shapes of these reference models almost match the cross-sectional contours of the inspected object, as is clear from the figure. In the present embodiment, since the height difference between the hood surface and the roof surface of the vehicle body is large, the inspection is performed using separate cameras.
Are prepared, but the type of the reference model may be prepared according to the shape of the inspected object. Also, grid lines at predetermined intervals are drawn on the surface of the reference model as shown in the figure, and the camera field of view is adjusted as shown in FIG. 10 while each camera projects this grid line and checks it on a monitor. In other words, the grid lines need only be able to confirm the size of the camera's field of view,
Points at predetermined intervals as shown in FIG.
A figure such as a rectangle substantially the same as the size of the field of view determined in advance may be used. At this time, focus adjustment is also performed while looking at the figure of the reference model displayed on the monitor.

【0048】図13は、上記調整時における照明手段1
とカメラ3と参照モデル9との位置関係を示す概略上視
図である。被検査物体であるボディ5は搬送コンベア8
によってレール7に沿って移動するため、参照モデル9
は移動時のボディ5と同じ位置、つまりレールに対して
90°で参照モデル9の両端がボディ5の側面と一致す
る位置に設置し、カメラ3の調整を行なう。
FIG. 13 shows the illumination means 1 at the time of the above adjustment.
FIG. 3 is a schematic top view showing a positional relationship between a camera, a camera, and a reference model. The body 5 to be inspected is a conveyor 8
Move along the rails 7 by the reference model 9
Is installed at the same position as the body 5 at the time of movement, that is, at a position 90 ° with respect to the rail and both ends of the reference model 9 coincide with the side surfaces of the body 5, and the camera 3 is adjusted.

【0049】図16は、上記フード/トランク面および
ドア面調整時における照明手段1とカメラ3と参照モデ
ル91との位置関係を示す概略正面図であり、同様に図
17はルーフ面およびピラー面調整時の概略正面図であ
る。上記と同様に搬送時のボディ位置と参照モデル9
1,92の位置を一致させるため、調整用台93,94
に参照モデル91,92をそれぞれ載せてカメラ3の各
種調整を行なう。
FIG. 16 is a schematic front view showing the positional relationship between the illuminating means 1, the camera 3, and the reference model 91 when the hood / trunk surface and the door surface are adjusted. Similarly, FIG. 17 shows the roof surface and the pillar surface. It is a schematic front view at the time of adjustment. Body position during transport and reference model 9 as above
In order to make the positions 1 and 92 coincide with each other,
And various adjustments of the camera 3 are performed.

【0050】次に、請求項11に記載した参照モデルの
形状について説明する。図11,12のように参照モデ
ルの形状は、被検査物体であるボディ5の横断面輪郭に
ほぼ適合した形状であるとともに、ボディ5の最も外側
つまり最も大きな横断面の輪郭に適合してなければなら
ない。最も大きい横断面輪郭であるということは、カメ
ラ3からの距離が最も小さいということであり、この状
態でカメラの視野調整を行なえばそれ以外の部位ではカ
メラからの距離が遠くなるので隣合うカメラのオーバー
ラップは必ず存在することになる。言いかえると、横断
面輪郭が最大でない状態でオーバーラップ量を調整する
と、図10のようにカメラ視野断面は三角形なのでカメ
ラと被写体との距離が小さくなるほど視野は小さくなる
ため、調整時以上の大きさの横断面輪郭を持つ部位で
は、所定のオーバーラップ量が確保できない。このため
には、参照モデルが被検査物体の最も大きい横断面輪郭
に適合した形状であればよく、自動車のボディ5に関し
て言えば、例えば側面ではドア部、ルーフ部ではルーフ
中央部、フード/トランク部では最も高い部位が参照モ
デルの形状に適している。
Next, the shape of the reference model will be described. As shown in FIGS. 11 and 12, the shape of the reference model must be substantially conforming to the cross-sectional contour of the body 5 to be inspected and conform to the outermost, that is, the contour of the largest cross-section of the body 5. Must. The fact that the cross-sectional profile is the largest means that the distance from the camera 3 is the shortest. If the field of view of the camera is adjusted in this state, the distance from the camera becomes long in other parts, so that the adjacent camera Will always exist. In other words, if the amount of overlap is adjusted in a state where the cross-sectional profile is not maximum, the view becomes smaller as the distance between the camera and the subject becomes smaller because the camera view section is triangular as shown in FIG. A predetermined overlap amount cannot be ensured in a portion having a horizontal cross-sectional profile. For this purpose, the reference model only needs to have a shape adapted to the largest cross-sectional profile of the object to be inspected. For the body 5 of the vehicle, for example, a door portion on the side, a roof center portion on the roof portion, a hood / trunk In the part, the highest part is suitable for the shape of the reference model.

【0051】図15は、ボディの種類が形状の異なる複
数ある場合の例である。図15(a)のようなボディA
とBの場合は、ボディAの横断面輪郭の方が全ての部位
で大きいので、参照モデル91,92は図中の太線のよ
うになる。図15(b)のように、ボディA,Bの横断
面輪郭の大きさが各部位で異なる場合は、ボディA,B
の横断面輪郭の大きい方を滑らかに結ぶ図中の太線のよ
うな形状となる。
FIG. 15 shows an example in which there are a plurality of types of bodies having different shapes. Body A as shown in FIG.
In cases B and B, the cross-sectional contours of the body A are larger in all parts, and therefore the reference models 91 and 92 are as shown by thick lines in the figure. As shown in FIG. 15B, when the size of the cross-sectional profile of the bodies A and B differs in each part, the bodies A and B
A shape like a bold line in the figure smoothly connecting the larger one of the cross-sectional contours.

【0052】次に、請求項12,13に記載したカメラ
調整方法について説明する。被検査物体の形状や種類に
よってカメラから被検査面までの距離つまり撮像距離が
変化するので、すべての場合でピントが合うようにする
ためには、カメラの被写界深度(ピントの合う範囲)を
上記撮影距離の変化に対して十分大きくとる必要があ
る。上記被写界深度は、レンズ絞り値、レンズ焦点距
離、撮影距離から計算することができるので、カメラ視
野の大きさ等からレンズ仕様や撮影距離、および必要な
被写界深度を予め決めれば、およそのレンズ絞り値を決
定することができる。
Next, a camera adjustment method according to the twelfth and thirteenth aspects will be described. Since the distance from the camera to the surface to be inspected, that is, the imaging distance, changes depending on the shape and type of the object to be inspected, the depth of field of the camera (the range of focus) is necessary to focus in all cases. Needs to be sufficiently large with respect to the change in the photographing distance. Since the depth of field can be calculated from the lens aperture value, the lens focal length, and the shooting distance, if the lens specifications, the shooting distance, and the required depth of field are determined in advance from the size of the camera field of view, An approximate lens aperture value can be determined.

【0053】さらに、カメラのシャッタースピードは、
本実施の形態のように被検査物体が移動している場合、
カメラ受光画像がブレないような値である必要があるの
で、上記移動速度も考慮した上でおよその絞りおよびシ
ャッタースピードを微調整し決定すれば良い。
Further, the shutter speed of the camera is
When the inspected object is moving as in the present embodiment,
Since the value needs to be such that the image received by the camera is not blurred, the aperture and shutter speed may be finely adjusted and determined in consideration of the moving speed.

【0054】以下に、上記絞りおよびシャッタースピー
ドの具体的な調整方法を述べる。レンズ絞りおよびシャ
ッタースピードは、被検査面の光反射特性において最も
反射率の高い状態で、カメラの出力信号レベルが飽和し
ないようにオシロスコープ等を用いて調整する。例えば
被検査物体が自動車ボディのように塗装されている場合
は、白やシルバーメタリックといった最も明度の高い塗
装色で調整を行なえば良い。また、上記光の反射量は、
照明およびカメラと被検査面までの距離が近いほど大き
いので、例えば本実施の形態のように照明およびカメラ
位置が固定であれば、被検査物体の最大の横断面輪郭よ
り作成された上記参照モデルの表面で調整を行なえば良
い。上記調整の目安としては、明るさ(輝度)方向のダ
イナミックレンジを無駄なく使用するため、カメラの出
力信号レベルがホワイトレベルをオーバーする少し手前
であればよい。さらに、上記調整を効率よく行なうため
には、上記参照モデルの視野調整用の図形が描かれてい
る面の図形以外の背景の部分が、上記のように白やシル
バーメタリックといった反射率の最も高い状態となって
いれば、上記カメラの視野調整といっしょに調整を行な
うことができる。
Hereinafter, a specific method of adjusting the aperture and the shutter speed will be described. The lens aperture and the shutter speed are adjusted using an oscilloscope or the like so that the output signal level of the camera does not saturate when the reflectance is the highest in the light reflection characteristic of the surface to be inspected. For example, when the object to be inspected is painted like an automobile body, the adjustment may be performed with the paint color having the highest brightness such as white or silver metallic. In addition, the reflection amount of the light,
The shorter the distance between the illumination and the camera and the surface to be inspected, the larger the reference model created from the maximum cross-sectional contour of the object to be inspected if the illumination and the camera position are fixed as in the present embodiment, for example. It is only necessary to make adjustments on the surface. As a guide for the above adjustment, in order to use the dynamic range in the brightness (luminance) direction without waste, the output signal level of the camera may be slightly before the white level exceeds the white level. Furthermore, in order to perform the above adjustment efficiently, the background part other than the figure of the surface on which the field adjustment figure of the reference model is drawn has the highest reflectance such as white or silver metallic as described above. If so, the adjustment can be performed together with the field of view adjustment of the camera.

【0055】また、上記のように参照モデルの調整面を
塗装することが困難なときは、上記のような白やシルバ
ーメタリックに塗装したカメラ視野より大きいテストピ
ースを用意し、調整したいカメラ視野に対応する参照モ
デル表面に接して置き、それをカメラで撮像しながら調
整を行なえば良い。
When it is difficult to paint the adjustment surface of the reference model as described above, prepare a test piece larger than the camera field of view painted white or silver metallic as described above to correspond to the camera field to be adjusted. The adjustment may be performed while placing the camera in contact with the surface of the reference model to be imaged and capturing the image with a camera.

【0056】次に、請求項5に記載した明暗パターンに
ついて説明する。上記画像強調手段において微分による
エッジ検出を用いた場合、画像中の輝度変化を抽出する
ので図19(b)のように明暗パターンの境界線も白画
素として抽出される。よって、欠陥が明暗パターンの境
界線付近にあると、欠陥と境界線とが一体化してしまい
欠陥が孤立点として現れない場合がある。さらに、1画
面当たりに映る境界線の数が多くなるほど欠陥が消える
頻度が高くなるため、欠陥検出精度が悪化してしまうこ
とになる。例えばボディ5のフロントフェンダーの先端
部は、凸状の曲面なので凸レンズの作用をすることか
ら、明暗パターンのピッチが部位によらず一定ならば、
カメラ画像には平面部のときより多く上記境界線が映る
ことになり、欠陥検出精度が悪化してしまう。
Next, the light and dark pattern according to claim 5 will be described. When edge detection based on differentiation is used in the image enhancement means, a change in luminance in the image is extracted, so that the boundaries of the light and dark patterns are also extracted as white pixels as shown in FIG. Therefore, if the defect is near the boundary between the light and dark patterns, the defect and the boundary may be integrated, and the defect may not appear as an isolated point. Furthermore, as the number of boundary lines reflected per screen increases, the frequency at which the defect disappears increases, so that the defect detection accuracy deteriorates. For example, since the front end of the front fender of the body 5 is a convex curved surface and acts as a convex lens, if the pitch of the light and dark pattern is constant regardless of the position,
The camera image will show more of the above boundary line than in the case of a flat part, and the defect detection accuracy will be degraded.

【0057】図24,25は、上記問題点を解決する一
実施の形態の説明図である。図において、点線はボディ
5の表面で反射しカメラ3の視野に映る明暗パターンシ
ート105の位置を示すもので、そのときの画像例は図
のようになる。例えば画像中に明暗パターン境界線が4
本現れるようにするためには、明暗パターンのピッチを
図のようにボディ5の形状を考慮し設計すれば良い。こ
こでは、明暗パターンの境界線の本数が問題であり、画
像における明暗パターンの映り方、つまり明/暗の順序
は欠陥での乱反射を利用した検出原理とは無関係なので
何等制限はない。また、図のようにボディ5の側面と水
平面とにおける明暗パターンのピッチが異なる場合は、
明暗パターンシートにおける側面から水平面に移行する
位置、例えばアーチ形状のR部において、明暗パターン
が不連続にならないように艶消し黒色テープを貼れば、
前後のフェンダーからフード/トランク面の間のR部で
も明暗パターンが極端に歪むことなく映し出すことがで
きる。
FIGS. 24 and 25 are explanatory diagrams of an embodiment for solving the above problem. In the figure, the dotted line indicates the position of the light and dark pattern sheet 105 reflected on the surface of the body 5 and reflected in the field of view of the camera 3, and an image example at that time is as shown in the figure. For example, in the image, there are four light-dark pattern boundaries.
In order to make this appear, the pitch of the light and dark pattern may be designed in consideration of the shape of the body 5 as shown in the figure. Here, the number of the boundary lines of the light and dark patterns is a problem, and there is no limitation since the way of displaying the light and dark patterns in the image, that is, the order of light / dark is not related to the detection principle using diffuse reflection at a defect. When the pitch of the light and dark pattern on the side surface of the body 5 is different from that on the horizontal surface as shown in the figure,
If a matte black tape is applied so that the light and dark pattern does not become discontinuous at the position where the light and dark pattern sheet shifts from the side surface to the horizontal plane, for example, at the R portion of the arch shape,
Even at the R portion between the front and rear fenders and the hood / trunk surface, the light and dark pattern can be projected without extreme distortion.

【0058】ところで、図24,25では、画像中の境
界線を4本としたが、境界線の本数は各カメラにおいて
同じである必要はない。また、境界線が少ないほど画面
中に欠陥の現れる頻度は高くなるが、境界線を少なくす
るために明暗パターンのピッチを広げすぎると欠陥での
凹凸による乱反射を利用し欠陥を検出する場合に小さい
欠陥の検出精度が低下してしまうので、これらを考慮に
入れ実験的に明暗パターンを設計すれば良い。
By the way, in FIGS. 24 and 25, the number of boundaries in the image is four, but the number of boundaries does not need to be the same in each camera. In addition, the frequency of defects appearing on the screen increases as the number of boundaries decreases, but if the pitch of the light and dark patterns is excessively widened in order to reduce the boundaries, it is small when detecting defects using irregular reflection due to irregularities in defects. Since the accuracy of defect detection is reduced, a light and dark pattern may be experimentally designed taking these factors into account.

【0059】次に、請求項17に記載した被検査物体の
展開図について説明する。ここでは、ボディ5の形状に
かかわらずCCDカメラ3の視野に映るボディ表面には
照明手段1の明暗パターンが形成するような構成となっ
ている。つまり、図23のようにCCDカメラ3がボデ
ィ5に対して斜め前方から撮像するような構成であり、
このときのカメラ取付角度をθ2、カメラの画角をθ1
とする。このようなカメラ位置で上記検査処理を行ない
図21のような通常の展開図に欠陥位置を表示した場
合、実際のボディ上の欠陥位置と一致しない場合があ
る。これはカメラが図23のように斜め前方からの視点
で撮像しているのに対して、展開図はボディの真横(側
面図)および真上(水平面)からの視点で見た図であ
り、それぞれ視点が異なるためである。このような欠陥
の表示ズレを防ぐには、図22(b)のようにボディ5
を実際のカメラ3のように斜め前方から見たような展開
図を用いれば良い。このときの展開図の回転角度は、上
記角度θ1,θ2および実験的に決定すれば良い。
Next, a development of the object to be inspected according to claim 17 will be described. Here, regardless of the shape of the body 5, the light / dark pattern of the illuminating means 1 is formed on the body surface reflected in the field of view of the CCD camera 3. That is, as shown in FIG. 23, the CCD camera 3 captures an image of the body 5 obliquely from the front.
The camera mounting angle at this time is θ2, and the camera angle of view is θ1.
And When the above inspection processing is performed at such a camera position and the defect position is displayed on a normal developed view as shown in FIG. 21, the defect position may not coincide with the actual defect position on the body. This is a view taken by the camera from a perspective obliquely forward as shown in FIG. 23, whereas the developed view is a view seen from the side of the body (side view) and from directly above (horizontal plane). This is because each viewpoint is different. In order to prevent the display displacement of such a defect, as shown in FIG.
May be used as a development view as viewed obliquely from the front like the actual camera 3. The rotation angle of the developed view at this time may be determined experimentally by the angles θ1 and θ2.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明におい
ては、被検査面の横断面輪郭にほぼ適合したアーチ型形
状の照明手段から明暗パターンの面照明光を被検査物体
の周囲から照射し、上記と同様なアーチ型形状のカメラ
スタンドに取り付けられた複数の撮像装置で上記照明手
段とカメラスタンド内を移動する被検査物体の上記明暗
パターンの映し出された被検査面を撮像し、得られた各
々の受光画像から所定の面積以下で、かつ被検査物体の
移動量および移動方向が一致する物体を欠陥と判定し、
上記検出した欠陥の位置を被検査物体の展開図上に表示
するように構成したことにより、照明手段や撮像装置お
よび被検査物体に対して何等制御を加えることなく欠陥
を自動的に精度良く検出できる、という効果が得られ
る。
As described above, according to the present invention, surface illumination light of a light and dark pattern is radiated from the periphery of the object to be inspected from the arch-shaped illumination means which is substantially adapted to the cross-sectional contour of the surface to be inspected. By using a plurality of imaging devices attached to a camera stand having an arched shape similar to the above, an image of the surface to be inspected, on which the light and dark patterns are projected, of the object to be inspected moving in the illumination means and the camera stand is obtained. An object having a predetermined area or less from each of the received light images and having the same moving amount and moving direction of the inspected object is determined as a defect,
By displaying the position of the detected defect on the developed view of the inspection object, the defect can be automatically and accurately detected without applying any control to the illumination means, the imaging device, and the inspection object. Can be obtained.

【0061】また、本発明においては、上記撮像手段
(カメラ)の視野は、隣合う視野がオーバーラップし、
かつ連続した帯状を形成するため、被検査面全体を隙間
なく検査することができる。また、上記カメラの各種調
整は、被検査物体の最も大きい横断面輪郭形状の参照モ
デルを用いることで、正確かつ短時間に容易に行なうこ
とができる、という効果も得られる。
In the present invention, the field of view of the imaging means (camera) is such that adjacent fields of view overlap,
In addition, since a continuous band is formed, the entire surface to be inspected can be inspected without gaps. Further, by using the reference model having the largest cross-sectional profile of the object to be inspected, various adjustments of the camera can be performed accurately and easily in a short time.

【0062】また、本発明においては、明暗パターンの
ある受光画像の明暗パターンに平行の走査線により順次
ラベリング(番号付け)を行なうことにより、ラベリン
グ(番号付け)処理時間すなわちこの欠陥抽出処理時間
を短縮することにより、欠陥の処理時間をより高速にで
きるという効果が得られる。さらに、カメラを横向きに
することにより、カメラ台数の削減による装置コストの
低減を図ることができる。
In the present invention, the labeling (numbering) processing time, that is, the defect extraction processing time, is performed by sequentially performing labeling (numbering) using scanning lines parallel to the light-dark pattern of a light-receiving image having a light-dark pattern. By reducing the length, the effect that the processing time of the defect can be made faster can be obtained. Furthermore, by turning the cameras sideways, it is possible to reduce the apparatus cost by reducing the number of cameras.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view of the present invention.

【図2】本発明の概略上視図である。FIG. 2 is a schematic top view of the present invention.

【図3】本発明の概略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view of the present invention.

【図4】実施の形態における照明手段1の一部の概略図
である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a part of a lighting unit 1 according to the embodiment.

【図5】図1の実施の形態における照明手段1とボディ
5の位置関係の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a positional relationship between the illumination means 1 and the body 5 in the embodiment of FIG.

【図6】照明手段1の明暗パターンシートおよびシート
ガイドの一例の概略斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view of an example of a light and dark pattern sheet and a sheet guide of the illumination unit 1;

【図7】照明手段1、撮像装置3およびボディ5の位置
関係を表す概略上視図である。
FIG. 7 is a schematic top view showing a positional relationship between the illumination unit 1, the imaging device 3, and the body 5.

【図8】明暗パターンシートの移動を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing movement of a light and dark pattern sheet.

【図9】カメラ3の取付位置の一例を示す概略正面図で
ある。
FIG. 9 is a schematic front view showing an example of a mounting position of the camera 3.

【図10】カメラ視野の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a camera field of view.

【図11】フード/トランク面およびドア面用参照モデ
ルの一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a reference model for a hood / trunk surface and a door surface.

【図12】ルーフ面およびピラー面用参照モデルの一例
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a reference model for a roof surface and a pillar surface.

【図13】照明手段1、カメラ3および参照モデル9の
位置関係を示す概略上視図である。
FIG. 13 is a schematic top view showing the positional relationship between the illumination means 1, the camera 3, and the reference model 9.

【図14】参照モデル9表面のカメラ視野調整用図形の
一例を示す図である。
FIG. 14 is a view showing an example of a camera visual field adjustment graphic on the surface of a reference model 9;

【図15】参照モデル9の形状を説明するための概略正
面図である。
FIG. 15 is a schematic front view for explaining the shape of the reference model 9;

【図16】参照モデル91を用いたカメラ視野調整の一
例を示す概略正面図である。
FIG. 16 is a schematic front view illustrating an example of camera field-of-view adjustment using a reference model 91.

【図17】参照モデル92を用いたカメラ視野調整の一
例を示す概略正面図である。
17 is a schematic front view illustrating an example of camera field-of-view adjustment using a reference model 92. FIG.

【図18】速度一致手段の一例を示す概略側面図であ
る。
FIG. 18 is a schematic side view showing an example of the speed matching means.

【図19】画像強調手段および追跡処理手段における画
像および処理フローの一例を示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of an image and a processing flow in an image enhancement unit and a tracking processing unit.

【図20】時間的に異なる画像における欠陥の移動を示
す図である。
FIG. 20 is a diagram showing the movement of a defect in images different in time.

【図21】カメラ視野および展開図を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a camera field of view and a development view.

【図22】回転を加えた展開図を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a development view with rotation added.

【図23】ボディ5に対するカメラ取付角度および画角
を示す概略上視図である。
FIG. 23 is a schematic top view showing the camera mounting angle and the angle of view with respect to the body 5.

【図24】ボディ5側面における明暗パターンを示す概
略上視図である。
FIG. 24 is a schematic top view showing a light and dark pattern on the side surface of the body 5;

【図25】ボディ5水平面における明暗パターンを示す
概略上視図である。
FIG. 25 is a schematic top view showing a light-dark pattern on the horizontal plane of the body 5;

【図26】第1の実施の形態におけるラベリング処理走
査手順を示す図である。
FIG. 26 is a diagram illustrating a labeling processing scanning procedure in the first embodiment.

【図27】第1の実施の形態におけるカメラの向き変更
の例を示す図である。
FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a change in the direction of a camera according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照明手段 2 撮像装置固定手段(カメラスタンド) 3 撮像装置(カメラ) 4 検査処理手段 5 ボディ 6 台車 7 レール 8 搬送コンベア 9 参照モデル 10 出力プリンター 12 欠陥発生源推定手段 41 画像処理部 42 追跡処理部 43 ホストコンピュータ 61 爪 81 チェーン 82 駆動装置 83 パルスジェネレータ 84 フック 101 蛍光灯 102 背景板 103 支柱 104 照明ユニット 105 明暗パターン拡散シート 106 シートガイド 111 車種/塗料種情報入力手段 112 欠陥数統計処理手段 113 車種検知手段 114 ボディ色検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination means 2 Imaging device fixing means (camera stand) 3 Imaging device (camera) 4 Inspection processing means 5 Body 6 Dolly 7 Rail 8 Conveyor 9 Reference model 10 Output printer 12 Defect generation source estimating means 41 Image processing unit 42 Tracking processing Unit 43 Host computer 61 Claw 81 Chain 82 Drive unit 83 Pulse generator 84 Hook 101 Fluorescent lamp 102 Background plate 103 Support 104 Lighting unit 105 Light / dark pattern diffusion sheet 106 Sheet guide 111 Vehicle type / paint type information input means 112 Defect number statistical processing means 113 Vehicle type detecting means 114 Body color detecting means

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査面に光を照射し、その被検査面か
らの反射光に基づいて受光画像を作成し、この受光画像
に基づいて被検査面上の欠陥を検出する表面欠陥検査装
置において、 被検査物体を囲むような門型形状で被検査面に所定の明
暗パターンを形成する照明手段と、 被検査物体を囲むような門型形状で被検査面からの反射
光に基づいて受光画像を作成する複数の撮像装置が所定
の位置に取り付けられるように構成された撮像装置固定
手段と、 上記撮像装置より得られる受光画像に基づいて被検査面
上の欠陥を検出しその結果を出力する検査処理手段とを
有し、 被検査物体が移動し上記照明手段および撮像装置処理固
定手段の中を通過する時点で被検査面の検査を行なうこ
とを特徴とする表面欠陥検査装置。
1. A surface defect inspection apparatus that irradiates a surface to be inspected with light, creates a light reception image based on light reflected from the surface to be inspected, and detects a defect on the surface to be inspected based on the light reception image. An illumination means for forming a predetermined light and dark pattern on the surface to be inspected in a gate shape surrounding the object to be inspected, and receiving light based on reflected light from the surface to be inspected in a portal shape surrounding the object to be inspected An imaging device fixing unit configured to attach a plurality of imaging devices for creating an image to a predetermined position; and detecting a defect on a surface to be inspected based on a received light image obtained from the imaging device and outputting a result. A surface defect inspection apparatus having an inspection processing means for inspecting a surface to be inspected when an object to be inspected moves and passes through the illumination means and the image pickup apparatus processing fixing means.
【請求項2】 上記照明手段の門型形状は、被検査物体
の横断面輪郭にほぼ適合した形状であることを特徴とす
る請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
2. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the gate-shaped shape of the illuminating means has a shape substantially adapted to a cross-sectional contour of the object to be inspected.
【請求項3】 上記照明手段は、上記門型形状をした白
色な背景板に複数の光源がほぼ等間隔に取り付けられて
いることを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装
置。
3. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the illuminating means includes a plurality of light sources attached to the gate-shaped white background plate at substantially equal intervals.
【請求項4】 上記照明手段には、上記光源の内側つま
り被検査面側に艶消し黒色で所定の明暗パターンが形成
された光拡散シートが配置され、光源からの光が明暗パ
ターンの拡散光かつ面照明となり被検査面に照射される
ことを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
4. A light-diffusing sheet having a matte black predetermined light-dark pattern formed inside the light source, that is, on the surface to be inspected, is disposed in the illumination means, and the light from the light source is diffused light in a light-dark pattern. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the surface is illuminated and is illuminated on a surface to be inspected.
【請求項5】 上記明暗パターンが、上記CCDカメラ
に映る明暗パターン数に基づいて明暗パターンの間隔が
変化することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいず
れかに記載の表面欠陥検査装置。
5. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein an interval between the light and dark patterns of the light and dark patterns changes based on the number of the light and dark patterns reflected on the CCD camera. .
【請求項6】 上記拡散シートは、上記照明手段と同じ
門型形状で艶消し黒色のシートガイドで張られており、
上記拡散シートの張られたシートガイドは、上記光源と
は独立して移動可能な構造であることを特徴とする請求
項1乃至請求項4のいずれかに記載の表面欠陥検査装
置。
6. The diffuser sheet has the same gate shape as the illuminating means and is covered with a matte black sheet guide.
The surface defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the sheet guide on which the diffusion sheet is stretched has a structure that can move independently of the light source.
【請求項7】 上記撮像装置固定手段の門型形状は、被
検査物体の横断面輪郭にほぼ適合した形状であることを
特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
7. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the gate-shaped shape of the image pickup device fixing means is a shape substantially conforming to a cross-sectional contour of the object to be inspected.
【請求項8】 上記撮像装置固定手段には被検査面を撮
像する向きに複数の撮像装置、例えばCCDカメラが取
り付けられており、これらCCDカメラの各々の視野
が、被検査面の横断面輪郭に沿った連続した帯状であ
り、かつ被検査物体の移動方向とCCDカメラ受光画像
における水平もしくは垂直方向とが一致することを特徴
とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の表面欠
陥検査装置。
8. A plurality of image pickup devices, for example, CCD cameras, are attached to the image pickup device fixing means in a direction for picking up an image of a surface to be inspected. The surface defect according to any one of claims 1 to 7, wherein the surface defect is a continuous band along the direction, and the moving direction of the object to be inspected coincides with the horizontal or vertical direction in the image received by the CCD camera. Inspection equipment.
【請求項9】 上記隣合うCCDカメラの視野が所定の
大きさの領域でオーバーラップしていることを特徴とす
る請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の表面欠陥検
査装置。
9. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the fields of view of the adjacent CCD cameras overlap in a region of a predetermined size.
【請求項10】 上記CCDカメラの視野調整およびピ
ント調整および上記オーバーラップ量調整が、被検査物
体の横断面輪郭にほぼ適合した形状で、かつその表面に
所定の間隔の線もしくは点もしくは格子線といった所定
の図形が描かれた参照モデルを用いて行なわれることを
特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の表
面欠陥検査装置。
10. The field-of-view adjustment and focus adjustment of the CCD camera and the overlap amount adjustment are performed with lines or points or grid lines having a shape substantially adapted to the cross-sectional contour of the object to be inspected and having a predetermined interval on the surface thereof. The surface defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the inspection is performed using a reference model in which a predetermined figure is drawn.
【請求項11】 上記参照モデルは、被検査物体の最も
大きい横断面輪郭にほぼ適合した形状であることを特徴
とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の表面
欠陥検査装置。
11. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference model has a shape substantially conforming to the largest cross-sectional profile of the inspection object.
【請求項12】 上記参照モデル表面の地、つまり上記
図形の線以外の部分の色が、被検査物体の塗装色で最も
明度の高い色、例えば白やシルバーメタリックである参
照モデルの表面を撮像しながら、上記CCDカメラのレ
ンズ絞りおよびシャッタースピードを調整することを特
徴とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の表
面欠陥検査装置。
12. An image of the surface of the reference model in which the ground on the surface of the reference model, that is, the color of the portion other than the line of the figure is the color with the highest lightness in the paint color of the object to be inspected, for example, white or silver metallic. 11. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein a lens aperture and a shutter speed of the CCD camera are adjusted.
【請求項13】 上記塗装色で塗装されたカメラ視野よ
り大きいテストピースを調整するカメラ視野に対応する
参照モデル表面に接して置き、それを撮像しながら上記
CCDカメラのレンズ絞りおよびシャッタースピードを
調整することを特徴とする請求項1乃至請求項10のい
ずれかに記載の表面欠陥検査装置。
13. A test piece larger than the camera field of view painted with the paint color is placed in contact with the surface of the reference model corresponding to the camera field of view, and the lens aperture and shutter speed of the CCD camera are adjusted while capturing the image. The surface defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the inspection is performed.
【請求項14】 上記照明手段および撮像装置処理固定
手段の中を通過し被検査面の検査を行なっている時点
で、被検査物体と被検査物体を移動させる搬送コンベア
との速度が一致するよう作用する速度一致手段を備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
14. When the inspection object surface is inspected after passing through the illuminating means and the imaging device processing fixing means, the speeds of the object to be inspected and the transport conveyor for moving the object to be inspected coincide. 2. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising an operating speed matching unit.
【請求項15】 上記検査処理手段は、上記複数の撮像
装置(CCDカメラ)で得られた受光画像の画像データ
における空間周波数成分のうち高い周波数領域で、かつ
レベルが所定値以上の成分のみを抽出する画像強調手段
と、この処理を移動する被検査面に対して連続して行な
った結果、同一のCCDカメラにおける時間的に異なる
連像した画像から被検査物体の移動量および移動方向が
所定の条件で一致する物体を検出する追跡処理手段とを
備えたことを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査
装置。
15. The inspection processing means according to claim 1, wherein only a component having a high frequency region and a level equal to or higher than a predetermined value among spatial frequency components in image data of the received light image obtained by said plurality of imaging devices (CCD cameras). As a result of successively performing the image enhancement means to be extracted and this processing on the inspected surface to be moved, the moving amount and the moving direction of the inspected object can be determined from the successive images different in time by the same CCD camera. 2. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a tracking processing unit that detects an object that matches under the following condition.
【請求項16】 上記検査処理手段は、被検査物体が移
動し上記照明手段および撮像装置処理固定手段の中を通
過し始めた時点で検査開始し通過後検査終了を判断する
検査開始終了判定手段と、この検査開始地点を基準とし
被検査物体の移動量を測定する移動量測定手段とを備
え、これらから得られた情報より上記追跡処理手段で検
出された物体の被検査面上の位置を算出し、その結果を
被検査物体の展開図上に表示することを特徴とする請求
項1に記載の表面欠陥検査装置。
16. An inspection start / end determination means for starting inspection at the time when an object to be inspected moves and starts passing through the illuminating means and the imaging device processing fixing means, and judges the end of inspection after passing the inspection object. And movement amount measuring means for measuring the movement amount of the object to be inspected based on the inspection start point, and from the information obtained from these, the position of the object detected by the tracking processing means on the surface to be inspected is determined. 2. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the calculation is performed, and the calculation result is displayed on a developed view of the inspection object.
【請求項17】 上記被検査物体の展開図は、被検査物
体に対する上記撮像装置の取付角度および画角に基づい
て描かれていることを特徴とする請求項1乃至請求項1
6のいずれかに記載の表面欠陥検査装置。
17. The developed view of the object to be inspected is drawn based on an attachment angle and an angle of view of the imaging device with respect to the object to be inspected.
7. The surface defect inspection device according to any one of 6.
【請求項18】 上記検査処理手段は上記撮像装置固定
手段により得られる明暗パターンのある受光画像を明暗
パターンに平行の走査線によりエッジ(孤立点)抽出処
理することを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査
装置。
18. The method according to claim 1, wherein said inspection processing means performs an edge (isolated point) extraction process on a light-receiving image having a light and dark pattern obtained by said image pickup device fixing means by a scanning line parallel to the light and dark pattern. The surface defect inspection device according to the above.
【請求項19】 上記撮像装置処理固定手段はCCDカ
メラの向きを被検査物体の横断面輪郭方向をCCDカメ
ラの横方向(画素数大)に設置し、かつ上記検査処理手
段は上記撮像装置固定手段により得られる明暗パターン
のある受光画像を明暗パターンに平行の走査線によりエ
ッジ(孤立点)抽出処理することを特徴とする請求項1
に記載の表面欠陥検査装置。
19. The image pickup device processing fixing means sets the direction of the CCD camera in the direction of the cross section of the object to be inspected in the lateral direction (the number of pixels is large) of the CCD camera, and the inspection processing means fixes the image pickup device. 2. The method according to claim 1, wherein the light receiving image having the light and dark pattern obtained by the means is subjected to an edge (isolated point) extraction process using a scanning line parallel to the light and dark pattern.
A surface defect inspection device according to item 1.
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