JPS5920805A - 立体物の形状検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は立体物の形状検査装置て関する。

従来、立体物の形状欠陥を認識する方法としては、ＩＴ
ｖカメラやイメージセンサ等を使用しているが、立体物
、特に小さい立体物の欠陥の場合、照明方法や検出角度
の問題で１つの形状欠陥を認識するのにＩＴＶカメラ等
に見る角度等を変えた多くの画面を取り込むなどの方法
が採られ、この場合それぞれの画面を処理する必要があ
るため、多くの処理時間を要すると共に、それだけコス
トも−Ｌつてし寸うという欠点があった。

本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、平面上に載
置された突起物のない立体物または突起物を有する立体
物等の形状欠陥を簡単な構成及び処理方法で容易に検出
し得る立体物の形状検査装置′ｆ：提供することを目的
とするものである。

以下、図面に沿って本発明を説明する。

第１図は本発明にかかる立体物の形状検査装置を示すも
ので、図中１は光を反射する三角プリズムの如きミラー
で、このミラー１はモータの如き回転装置２０回転軸と
下部が連結され、かつ矢印で示すように略水平方向に回
転するように構成されている。３は中空円筒状のミラー
で、このミラー３の内周面にはミラー１の斜面状の反射
面１ａに照射された元凶４からの）Ｌが矢印で示すよう
に入射され、かつその入射光は同じく矢印で示すように
平面状の支台５の上に載置された立体物６のｆ［め−上
方に向って反射されるように構成されている。しかして
、ミラー１、回転装置２およびミラー３笠により立体物
６の全周方向に光が照射できるようになっている。

７け円筒状ミラー３の略中央部に配設され、かつ立体物
６の上方に付量するＩＴｖカメラで、立体物６　Ｋ光を
照射した場合に生ずる瞬時の立体像の影を撮影するため
のものでＡ）る。８はＩＴＶカメラ７からのビデオ信号
が加えられ、かつそれを処理するビデオ信号処理部であ
り、十の出力は後続の２値化回路９に加えられビデオ信
号は２通信号に変換されるようになっている。１０は２
値化信号をメモリする第１の画像メモリ、１１は、ビデ
オ信号処理部８．２値化回路９および第１の画像メモリ
１０等からの各信号をモニタし、かつ認識・処理等を行
う画像モニタ出力部、１２は第１の画像メモリ１０と第
２の画像メモリ１３とのデータ信号をＡＮＤまたはＯＲ
処Ｊ、’１７等を行う演算処理部、１４は演算処理部１
２からの信号が加えられ、かつ処理状態に応じてモータ
２の如き回転装置の回転を制御するコントロール部であ
る。

次に本発明の詳細な説明する。

先ず、第２図（イ）に示すように立体物６が円柱である
場合においてその円柱に矢印で示すように光を照射する
と影６色が生ずるがその光を回転装置２を駆動して回転
させながら照射すると、立体物６が正常な形状の円柱で
あれば、例えばそれを上から見た場合第３図（イ）に示
すように円形の影の軌跡ができる。また、立体物が角柱
の場合Ｋｔ−１第３図（切に示すような影の軌跡ができ
る。

すなわち、円柱の如き立体物へ光を照射する場合、第２
図（ロ）に示すように円柱への投）“０角度で異なる影
が得られる。ずなわち、矢印ｔ１に示ずような光である
場合にはそれ罠対応してＳ、で示す如き影が住じる。ま
た、矢印ｔ２のブＣの場合にはＳ２の如き影が、矢印ｔ
ｎの光の」ノ）合にはＳｎの如き影が生じるものである
。

しかるに、立体物の上部の一部が破損するなどし、外形
にカケなどの形状欠陥がある場合、すなわち第４図（イ
）に示すように円柱の一部にカケ６′がある場合には影
の軌跡ｅま第３図（（イ）の状態とはならず第４図（イ
）の下方に示す如く歪む。また、第４図（向に示すよう
に円柱の伎さＬが短かい場合には第３図（イ）Ｋ比べ影
の軌跡は小さくなる。更に、立体物が角柱である場合に
おいて第４図（ノウテ示すようにその一部にカケ６′が
ある場合には影の軌跡は第３図（＝＝ｌの状態とはなら
ず、＠４図←うの下方に示すように、カケ６′がある側
の歪となる。

このような影の軌跡を得る方法として、光源を回転させ
ながら立体物に照射してできる影のＩＴＶカメラ７等の
出力をビデオ信号処理部８に取り込み、かつ２値化回路
９により２値化し、第１の画像メモＩＪ　１０と第２の
画像メモ１月３に夫夫メモリする。そして、次の取り込
み信号のタイミングで第１の画像メモリ１ＯＶＣメモリ
したデータと第２の画像メモリ１３のデータとの演算処
理を演算処理部１２を介し行なう。

この場合、第５図（−ｆ）に示すように影の部分を１、
明るい部分をＱとした場合はＡＮＤ処理、逆に第５図（
→に示すように影の部分をＧ、明るい部分を１にした場
合はＯＲ処理をする回路を構成すれば良い。その演算結
果を第２の画像メモリ１３にメモリし、照明回転コント
ロール部１４により回転装置２を駆動して照明角度を変
化させ、同様に第１の画像メモリ１０にメモリしたデー
タと、第２の画像メモ１月３のデータとを演算し、その
結果を第２の画像メモリ玲にメモリする。

これを任意の回数だけ繰シ返す。その演算結果は立体物
６の形状に応じ第３図（イ）、（ロ）ないし第４図（イ
）〜（・）等に示す如き影の軌跡ができていることにな
る。

しかして、正常な立体物であれば立体物の形状に応じて
きれいな円、楕円寸たはトランク形の影となるのに対し
、立体物に欠陥のある場合には第４図（イ）〜ｅ→に示
すように歪となる。従つて、この歪な形の特徴を抽出す
ることで、例えば目視測定、パターン認識等の手段によ
り容易に形状欠陥を検出することができる。

以上の通り本発明によれば、平面状に載置された立体物
の形状欠陥を検査する装置において、立体物に斜めＬ方
から光を照射し、かつその）６を該立体物の全周方向か
ら照射可能な装置イと、前記の照射）しによって生じる
立体物の影の部分を２値化像として取り出し、かつ照明
方向の回転による影の移動をＯｕｔたｌ−ｔ　ＡＮＤ処
理する演算処理部とを備え、最終処理画像の・ぞターン
検査により立体物の形状欠陥を（の査するように構成し
たため全体の処理回路構成が［栢単である。

また、一度の・ぞターン認識で形状欠陥が簡雫かつ迅速
に認識できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立体物の形状検査装置の実施例、第２
図（イ）、（ロ）ｌ−ｉ本発明の詳細な説明図、第３図
（イ）、（ロ）は立体物の形状が正常である鳴合に生じ
る影の説明図、第４図（イ）〜←Ｊは立体物の形状が界
雷である場合に生じる影の説１９］）図、４１５図（イ
）、（ロ）ｆ′ｉ本発明の動作説明図である。 １・・・ミラー、２・・・回転装置、３・・ミラー、４
・・・光強、５・・・支台、６・・立体物、６′・・・
カケ、６ａ・・・影、７・・・ＩＴＶカメラ、８・・・
ビデオ信号処理部、９・・・２値化回路、１０　、１３
・・・画像メモリ、１１・・・画像モニタ出力、１２・
・・演算処理部、１４・・・照明回路コントロール部。 出願人松下電工株式会社 第４図 （イ） 第５図 （イ） （ロ）　　　　　　　　（ハ） （ロ） 手続７市、＋Ｆ　’ｉｑＦ’Ｊ　（目元）昭１０５８年
　１月１３日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭１【１５７１　特　訂　願　第１３２３５９号２、発
明の名称 立体物の形状１９査駅眠 ３．７市正をづる者 ■（！１とのＩ′ＩＩｌ係　特許出願人名　称　　（５
８３）松下電工株式会社４、　代　　ｌｌ１１　　　　
人　　　　〒１６０住　　所　　　東京都新宿区西新宿
７丁目１０番１３号第２ミゾタビルディング７階 電話（０３）３Ｇ５−１ｇ８２番 ５、補正の対象 （１）明細用の１発明の詳細な説明」の欄（２）図面 ６、補正の内容 （１）明ｔｒｔｎｎ’１ＸｓＧ頁第４行目の「△ＮＤＪ
を「○Ｒｊと訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平面状に載置された立体物の形状欠陥を検査する装置に
   おいて、立体物に斜め上方から光を照射し、かつその光
   を該立体物の全周方向から照射可能な装置と、前記の照
   射光（（よって生じる立体物の影の部分を２値化掩とし
   て取り出し、かつ照明方向の回転による影の移動を０１
   寸たけＡＮＤ処理する演算処理部とを備え、最終処理画
   像のパターン検査により立体物の形状欠陥を検査するこ
   とを特徴とした立体物の形状検査装置。