JPS60210745A - 視覚センサシステム - Google Patents
視覚センサシステムInfo
- Publication number
- JPS60210745A JPS60210745A JP6701684A JP6701684A JPS60210745A JP S60210745 A JPS60210745 A JP S60210745A JP 6701684 A JP6701684 A JP 6701684A JP 6701684 A JP6701684 A JP 6701684A JP S60210745 A JPS60210745 A JP S60210745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- difference
- output signals
- image sensor
- corresponding pixels
- reflected light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
Landscapes
- 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)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は対象物の表面欠陥の検査装置等に好適な視覚セ
ンサシステムに関するものである。
ンサシステムに関するものである。
（従来技術）
従来、板ガラスや鋼板等の表面欠陥の検査装置にはテレ
ビカメラの撮像面に多数の画素を直線状に配列させた撮
像素子（リニアイメージセンサ）を配置し、該撮像素子
の各画素にその受光光量に比例して生ずる電気信号を順
次取り出して演算処理回路により処理し、電気信号の大
きさが所定の範囲を外れたとき不良信号を生ずるように
した視覚センサシステムが用いられている。ところがこ
のシステムは対象物表面の明るさを直接に電気信号の大
きさとして取り出すものであるから投光器の減光やレン
ズのくもり等による光量変化等の影響を受け易く、また
、板ガラスや鋼板のような均一な照明を行い易い平面状
の対象物の検査には便利であるが、例えば碍子のような
複雑な凹凸面を有する対象物にはその表面全体が均一な
明るさになるように照明することが困難なために照明の
当たり難い凹部や照明の当たり易い凸部は局部的に強い
反射を生じ、これらと表面欠陥とを判別できず、形状の
複雑な対象物には用いることができぬ欠点があった。そ
こでこのような欠点を解消するために全部の出力信号を
一旦マイコン等の記憶装置に取り込んだうえその変化率
を順次演算して対象物表面の明るさが急変した部分のみ
を表面欠陥と判断する視覚センサシステムも一部用いら
れているが、処理すべき情報量が膨大となるのでシステ
ムが複雑で高価となるうえおおくの処理時間を必要とす
るのでオンライン検査に用いることができない欠点があ
った。
ビカメラの撮像面に多数の画素を直線状に配列させた撮
像素子（リニアイメージセンサ）を配置し、該撮像素子
の各画素にその受光光量に比例して生ずる電気信号を順
次取り出して演算処理回路により処理し、電気信号の大
きさが所定の範囲を外れたとき不良信号を生ずるように
した視覚センサシステムが用いられている。ところがこ
のシステムは対象物表面の明るさを直接に電気信号の大
きさとして取り出すものであるから投光器の減光やレン
ズのくもり等による光量変化等の影響を受け易く、また
、板ガラスや鋼板のような均一な照明を行い易い平面状
の対象物の検査には便利であるが、例えば碍子のような
複雑な凹凸面を有する対象物にはその表面全体が均一な
明るさになるように照明することが困難なために照明の
当たり難い凹部や照明の当たり易い凸部は局部的に強い
反射を生じ、これらと表面欠陥とを判別できず、形状の
複雑な対象物には用いることができぬ欠点があった。そ
こでこのような欠点を解消するために全部の出力信号を
一旦マイコン等の記憶装置に取り込んだうえその変化率
を順次演算して対象物表面の明るさが急変した部分のみ
を表面欠陥と判断する視覚センサシステムも一部用いら
れているが、処理すべき情報量が膨大となるのでシステ
ムが複雑で高価となるうえおおくの処理時間を必要とす
るのでオンライン検査に用いることができない欠点があ
った。
（発明の目的）
本発明はこのような従来の視覚センサシステムの欠点を
解消し、投光器の減光やレンズのくもり等による光量変
化の影響を受けず、複雑な形状の対象物の表面欠陥をオ
ンラインで正確に検出することができ、しかもシステム
全体を安価に製作することができる視覚センサシステム
を目的として完成されたものである。
解消し、投光器の減光やレンズのくもり等による光量変
化の影響を受けず、複雑な形状の対象物の表面欠陥をオ
ンラインで正確に検出することができ、しかもシステム
全体を安価に製作することができる視覚センサシステム
を目的として完成されたものである。
（発明の構成）
本発明は移動する対象物からの反射光又は透過光を受光
するカメラの撮像面に多数の画素が直線状に配列された
２本の撮像素子を近接させて平行に配置するとともに該
撮像素子には各撮像素子、の相対応する画素から出力信
号を取り出してその差をリアルタイムで演算する演算回
路と、該演算回路により得られた差の大きさを設定値と
比較する比較回路とを接続したことを特徴とするもので
あり、以下、懸垂碍子の外観検査についての図示の実施
例により詳細に説明する。
するカメラの撮像面に多数の画素が直線状に配列された
２本の撮像素子を近接させて平行に配置するとともに該
撮像素子には各撮像素子、の相対応する画素から出力信
号を取り出してその差をリアルタイムで演算する演算回
路と、該演算回路により得られた差の大きさを設定値と
比較する比較回路とを接続したことを特徴とするもので
あり、以下、懸垂碍子の外観検査についての図示の実施
例により詳細に説明する。
図中（１１は検査の対象物であって本実施例では懸垂碍
子であり、図示を略したホルダに把持されてその中心軸
のまわりを回転するものとする。対象物！１１の周囲に
は複数台のカメラ（２）が固定されて回転により移動す
る対象物（１１の各表面をその視野に捕らえ、対象物（
１）の表面からの反射光を受光する。対象物（１）がガ
ラスのような透明体であるときには透過光を利用しても
よい。各カメラ（２）の撮像面（３）には第２図、第３
図に示すように多数の画素（４）が直線状に配列された
２本の撮像素子（５）、（６）を近接させて平行に配置
してあり、各撮像素子（５）、（６）上には第４図に概
念的に示されるように対象物（１）の移動する表面の近
接する直線部の像が結ばれている。この結果、各撮像素
子（５）、（６）の各画素（４）には対象物（１１の近
接する表面の明るさに対応して時間とともに変化する光
線が入り、この受光光量に比例する電気信号が生ずるこ
ととなる。（７）は各撮像素子（５）、（６）に接続さ
れた演算回路であって、各撮像素子（５）、（６）の隣
接位置にある相対応する画素（４）、（４）から出力信
号を取り出してその差をリアルタイムで演算する機能を
有するものである。また、（８）は演算回路（７）に接
続された比較回路であって、演算回路（７）により得ら
れた相対応する画素（４）、（４）の出力信号の差の大
きさを予め設定された設定値と比較し、設定値を越えた
ときには不良信号を生ずる機能を有するものである。こ
の比較回路（８）は各演算回路（７）ごとに設けてもよ
いが、第１図に示されるように全部のカメラ（２）の演
算回路（７）に対して１個のみを設けてもよい。
子であり、図示を略したホルダに把持されてその中心軸
のまわりを回転するものとする。対象物！１１の周囲に
は複数台のカメラ（２）が固定されて回転により移動す
る対象物（１１の各表面をその視野に捕らえ、対象物（
１）の表面からの反射光を受光する。対象物（１）がガ
ラスのような透明体であるときには透過光を利用しても
よい。各カメラ（２）の撮像面（３）には第２図、第３
図に示すように多数の画素（４）が直線状に配列された
２本の撮像素子（５）、（６）を近接させて平行に配置
してあり、各撮像素子（５）、（６）上には第４図に概
念的に示されるように対象物（１）の移動する表面の近
接する直線部の像が結ばれている。この結果、各撮像素
子（５）、（６）の各画素（４）には対象物（１１の近
接する表面の明るさに対応して時間とともに変化する光
線が入り、この受光光量に比例する電気信号が生ずるこ
ととなる。（７）は各撮像素子（５）、（６）に接続さ
れた演算回路であって、各撮像素子（５）、（６）の隣
接位置にある相対応する画素（４）、（４）から出力信
号を取り出してその差をリアルタイムで演算する機能を
有するものである。また、（８）は演算回路（７）に接
続された比較回路であって、演算回路（７）により得ら
れた相対応する画素（４）、（４）の出力信号の差の大
きさを予め設定された設定値と比較し、設定値を越えた
ときには不良信号を生ずる機能を有するものである。こ
の比較回路（８）は各演算回路（７）ごとに設けてもよ
いが、第１図に示されるように全部のカメラ（２）の演
算回路（７）に対して１個のみを設けてもよい。
このように構成されたものは、移動する対象物（］）の
表面が欠陥のない均質なものであるときには対象物（１
）からの反射光又は透過光の光量は対象物（１）の移動
方向には一定であるので、カメラ（２）の撮像面（３）
に近接させて平行に配置された２木の撮像素子（５）、
（６）の相対応する画素（４）の出力信号は常に同一で
あり、その出力信号の差をリアルタイムで演算する演算
回路（７）からの出力はほぼゼロである。なお、第６図
に示すように撮像素子（５）、（６）の長手方向には対
象物＋１１の凹凸に対応して明るさの差が生ずるが、演
算回路（７）は同一の撮像素子の内部の各画素（４）間
においては出力信号の差を演算しないため、このような
出力信号の差は問題とされない。ところが対象物（１１
の表面にクラック、突起、その他の表面欠陥が存在する
場合には、一方の撮像素子（５）がこの表面欠陥を捕え
、他方の撮像素子（６）には末だこの表面欠陥が捕えら
れない瞬間が必ず生じ、この瞬間には撮像素子（５）に
は例えば第５図に示すような欠陥信号（９）を含む出力
信号（八）が生じ、撮像素子（６）には第６図に示すよ
うな出力信号（Ｂ）が生ずることとなる。従って、各撮
像素子（５）、（６）の相対応する画素（４）、（４）
から出力信号（＾）、（Ｂ）を取り出してその差をリア
ルタイムで演算する演算回路（７）は第７図に示すよう
に欠陥信号（９）のみを取り出すことができ、得られた
差の大きさが設定値よりも大きいときには比較回路（８
）が不良信号を出すこととなる。なお、投光器の減光や
しンズのくもり等が生じた場合には２つの撮像素子（５
）、（６）の出力信号（＾） 、（Ｂ）は等しく変化す
るのでその差はほぼ一定であり常に正しく対象物（１１
の表面欠陥の検出を行うことができ、また、演算回路（
７）は２つの撮像素子（５）、（６）の相対応する画素
（４）、（４）から出力信号を順次取り出してその差を
演算するのみでよいので、システムが簡単で安価に製作
できるうえ高速処理が可能であり、オンライン検査に十
分対応できるものである。
表面が欠陥のない均質なものであるときには対象物（１
）からの反射光又は透過光の光量は対象物（１）の移動
方向には一定であるので、カメラ（２）の撮像面（３）
に近接させて平行に配置された２木の撮像素子（５）、
（６）の相対応する画素（４）の出力信号は常に同一で
あり、その出力信号の差をリアルタイムで演算する演算
回路（７）からの出力はほぼゼロである。なお、第６図
に示すように撮像素子（５）、（６）の長手方向には対
象物＋１１の凹凸に対応して明るさの差が生ずるが、演
算回路（７）は同一の撮像素子の内部の各画素（４）間
においては出力信号の差を演算しないため、このような
出力信号の差は問題とされない。ところが対象物（１１
の表面にクラック、突起、その他の表面欠陥が存在する
場合には、一方の撮像素子（５）がこの表面欠陥を捕え
、他方の撮像素子（６）には末だこの表面欠陥が捕えら
れない瞬間が必ず生じ、この瞬間には撮像素子（５）に
は例えば第５図に示すような欠陥信号（９）を含む出力
信号（八）が生じ、撮像素子（６）には第６図に示すよ
うな出力信号（Ｂ）が生ずることとなる。従って、各撮
像素子（５）、（６）の相対応する画素（４）、（４）
から出力信号（＾）、（Ｂ）を取り出してその差をリア
ルタイムで演算する演算回路（７）は第７図に示すよう
に欠陥信号（９）のみを取り出すことができ、得られた
差の大きさが設定値よりも大きいときには比較回路（８
）が不良信号を出すこととなる。なお、投光器の減光や
しンズのくもり等が生じた場合には２つの撮像素子（５
）、（６）の出力信号（＾） 、（Ｂ）は等しく変化す
るのでその差はほぼ一定であり常に正しく対象物（１１
の表面欠陥の検出を行うことができ、また、演算回路（
７）は２つの撮像素子（５）、（６）の相対応する画素
（４）、（４）から出力信号を順次取り出してその差を
演算するのみでよいので、システムが簡単で安価に製作
できるうえ高速処理が可能であり、オンライン検査に十
分対応できるものである。
（発明の効果）
本発明は以上に説明したように、投光器の減光やレンズ
のくもり等による光量変化の影響を受けることなく形状
が複雑でその表面を均一な明るさに照明することができ
ない対象物の表面欠陥を精度良く高速度で検査すること
ができるものであり、しかもシステム全体が簡単で安価
に製作することもできるものであるから、従来の視覚セ
ンサシステムの欠点を解消したものとして産業の発展に
寄与するところは極めて大である。
のくもり等による光量変化の影響を受けることなく形状
が複雑でその表面を均一な明るさに照明することができ
ない対象物の表面欠陥を精度良く高速度で検査すること
ができるものであり、しかもシステム全体が簡単で安価
に製作することもできるものであるから、従来の視覚セ
ンサシステムの欠点を解消したものとして産業の発展に
寄与するところは極めて大である。
第１図は本発明の視覚センサシステムを懸垂碍子の検査
に用いた状態を示す説明図、第２図は本発明において用
いられるカメラの断面図、第３図はカメラの撮像面にお
ける撮像素子の配置図、第４図は本発明のシステム構成
図、第５図、第６図は撮像素子の出力信号の波形図、第
７図は演算回路の出力の波形図である。 （１）：対象物、（２）二カメラ、（３）：撮像面、（
４）：画素、（５）、（６）：撮像素子、（７）：演算
回路、（８）：比較回路。 第１図 ７ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
に用いた状態を示す説明図、第２図は本発明において用
いられるカメラの断面図、第３図はカメラの撮像面にお
ける撮像素子の配置図、第４図は本発明のシステム構成
図、第５図、第６図は撮像素子の出力信号の波形図、第
７図は演算回路の出力の波形図である。 （１）：対象物、（２）二カメラ、（３）：撮像面、（
４）：画素、（５）、（６）：撮像素子、（７）：演算
回路、（８）：比較回路。 第１図 ７ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 移動する対象物（１）からの反射光又は透過光を受光す
るカメラ（２）の撮像面（３）に多数の画素（４）が直
線状に配列された２本の撮像素子（５）、（６）を近接
させて平行に配置するとともに該撮像素子（５）、（６
）には各撮像素子（５）、（６）の相対応する画素（４
）、（４）から出力信号を取り出してその差をリアルタ
イムで演算する演算回路（７）と、該演算回路（７）に
より得られた差の大きさを設定値と比較する比較回路（
８）とを接続したことを特徴とする視覚センサシステム
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6701684A JPS60210745A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 視覚センサシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6701684A JPS60210745A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 視覚センサシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60210745A true JPS60210745A (ja) | 1985-10-23 |
Family
ID=13332683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6701684A Pending JPS60210745A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 視覚センサシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60210745A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365581A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-24 | Ngk Insulators Ltd | 画像センシング方法 |
| EP0690455A1 (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-03 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co. | Cylindrical body inspection apparatus |
| CN103207184A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-17 | 国家电网公司 | 绝缘子裂纹探视装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4964485A (ja) * | 1972-10-20 | 1974-06-21 | ||
| JPS5127385A (ja) * | 1974-08-31 | 1976-03-06 | Hokushin Electric Works | Shiitojotainoketsutenkensasochi |
-
1984
- 1984-04-04 JP JP6701684A patent/JPS60210745A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4964485A (ja) * | 1972-10-20 | 1974-06-21 | ||
| JPS5127385A (ja) * | 1974-08-31 | 1976-03-06 | Hokushin Electric Works | Shiitojotainoketsutenkensasochi |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365581A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-24 | Ngk Insulators Ltd | 画像センシング方法 |
| EP0690455A1 (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-03 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co. | Cylindrical body inspection apparatus |
| CN103207184A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-17 | 国家电网公司 | 绝缘子裂纹探视装置 |
| CN103207184B (zh) * | 2013-04-03 | 2016-05-18 | 国家电网公司 | 绝缘子裂纹探视装置 |
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