JP2018021873A - Surface inspection device and surface inspection method - Google Patents
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Abstract
【課題】検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査する表面検査装置を提供する。【解決手段】表面検査装置1は、複数の検査パターンPを作製する検査パターン作製部10と、複数の検査パターンPを表示画面21に順次表示して検査対象物に投影する投影部20と、検査パターンPが投影される毎に、検査対象物2を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部30と、取得された複数の撮像画像の夫々についてエッジ抽出を行い、抽出されたエッジを、エッジとエッジでない部分との輝度値の差に基づいて示したエッジ抽出画像を撮像画像毎に生成するエッジ抽出画像生成部40と、複数のエッジ抽出画像に亘って検査対象物2における同じ位置毎に輝度値を積算した1枚の積算画像を生成する積算画像生成部50と、積算画像を複数の区画に区分けし、区分けされた区画毎の輝度値の積算値に基づいて検査対象物2の塗装面の凹凸の有無を判定する判定部60と、を備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface inspection device for inspecting the presence or absence of unevenness on a coated surface of an inspection object. A surface inspection apparatus (1) includes an inspection pattern forming unit (10) for forming a plurality of inspection patterns (P), and a projection unit (20) for sequentially displaying the plurality of inspection patterns (P) on a display screen (21) and projecting them onto an inspection target. Each time the inspection pattern P is projected, a captured image acquisition unit 30 that acquires a captured image of the inspection object 2 and edge extraction is performed on each of the acquired plurality of captured images, and the extracted edges are An edge-extracted image generation unit 40 that generates an edge-extracted image that is shown based on a difference in brightness value between an edge and a portion that is not an edge, for each captured image; The integrated image generation unit 50 that generates one integrated image in which the brightness values are integrated with each other, and the integrated image is divided into a plurality of sections, and the inspection object 2 is based on the integrated value of the brightness values of each section. Includes a determination unit 60 whether the irregularity of the coating surface. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査する表面検査装置と、検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査する表面検査方法とに関する。 The present invention relates to a surface inspection apparatus that inspects the presence or absence of unevenness on a painted surface of an inspection object, and a surface inspection method that inspects the presence or absence of unevenness on the painted surface of an inspection object.
例えば製品によっては、製品の表面に塗装が施されることがあるが、このような塗装工程において、製品の表面に塗装材料が粒状に残ったり、均一な厚さで塗装されなかったりして、塗装不良となることがある。そこで、従来、このような塗装面の凹凸の有無を検査する技術が利用されてきた(例えば特許文献1−3)。 For example, depending on the product, the surface of the product may be painted, but in such a painting process, the coating material may remain granular on the surface of the product, or it may not be painted with a uniform thickness, It may cause poor painting. Therefore, conventionally, a technique for inspecting the presence or absence of unevenness on the painted surface has been used (for example, Patent Documents 1-3).
特許文献1に記載の光源装置及び評価方法では、塗装表面の平滑度の不良である塗装ハダ(オレンジピール)を評価し易いようにモザイク状に形成した照明パターンを2次元的に塗装表面に映り込ませ、その映り込み具合に応じて塗装表面の塗装ハダの良し悪しを判定している。 In the light source device and the evaluation method described in Patent Document 1, the illumination pattern formed in a mosaic shape is reflected two-dimensionally on the painted surface so that it is easy to evaluate the paint dust (orange peel) that is poor in the smoothness of the painted surface. The paint surface is judged to be good or bad depending on how it is reflected.
特許文献2に記載の塗装状態検査装置および検査方法では、塗装表面の平滑度の不良である塗装ハダを評価するために、細い(1mm以下)の明縞を投影し、塗装ハダの影響で映り込んだ乱れ具合を明縞の波形の振幅幅を解析することにより、塗装ハダを定量的に評価している。
In the paint state inspection apparatus and inspection method described in
特許文献3に記載の表面平滑度自動検査装置では、塗装表面の平滑度の不良である塗装ハダを評価するために、縦横の2次元の縞を投影し、縞の交点で区切られた各エリアの面積を算出し、塗装ハダの影響による各エリアの面積のバラツキ具合で塗装ハダの良し悪しを判定している。
In the surface smoothness automatic inspection apparatus described in
特許文献1に記載の技術では、塗装表面への照明パターンの映り込み具合を人が判断しているため、定量的に塗装ハダの状態を検査することができず、場合によっては判断結果にバラツキが生じる可能性がある。 In the technique described in Patent Document 1, since the person determines the lighting pattern reflected on the paint surface, the state of the paint scum cannot be inspected quantitatively. May occur.
また、特許文献2に記載の技術では、細い(1mm以下)の明縞を投影しているため、その投影された部分のみの評価となり、一度に塗装面全体に亘って検査することが容易ではない。また、実際の塗装ハダの状況によっては、明縞が適切に映り込まず、塗装ハダの影響でノイズが発生し、縞が複数に分割してしまい、正確に波形の解析ができない可能性がある。
Further, in the technique described in
更に、特許文献3に記載の技術では、縦横の2次元の縞を投影し、縞の交点で区切られた各エリアの面積を算出する必要があるが、実際の塗装ハダの状況においては、明縞が適切に映り込まず、塗装ハダの影響でノイズが発生し、縞の交点の抽出が困難になり、正確に検査ができない可能性がある。
Furthermore, in the technique described in
そこで、検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査することができる表面検査装置や、検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査することができる表面検査方法が求められている。 Therefore, there is a need for a surface inspection apparatus that can inspect the presence or absence of unevenness on the painted surface of the inspection object and a surface inspection method that can inspect the presence or absence of unevenness on the painted surface of the inspection object.
本発明に係る表面検査装置の特徴構成は、所定以上の明度からなる第1パターンと前記第1パターンの明度よりも暗い第2パターンとが交互に並び、前記第1パターンと前記第2パターンとが前記交互に並ぶ方向に沿って予め設定されたずれ量だけ順次ずれていく複数の検査パターンを作製する検査パターン作製部と、前記検査パターン作製部により作製された複数の前記検査パターンを表示画面に順次表示して検査対象物に投影する投影部と、前記検査パターンが投影される毎に、前記検査対象物を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部と、前記撮像画像取得部により取得された複数の撮像画像の夫々についてエッジ抽出を行い、抽出されたエッジを、前記エッジと前記エッジでない部分との輝度値の差に基づいて示したエッジ抽出画像を前記撮像画像毎に生成するエッジ抽出画像生成部と、複数の前記エッジ抽出画像に亘って前記検査対象物における同じ位置毎に前記輝度値を積算した1枚の積算画像を生成する積算画像生成部と、前記積算画像を複数の区画に区分けし、区分けされた前記区画毎の前記輝度値の積算値に基づいて前記検査対象物の塗装面の凹凸の有無を判定する判定部と、を備えている点にある。 A characteristic configuration of the surface inspection apparatus according to the present invention is that a first pattern having a lightness of a predetermined level or more and a second pattern darker than the lightness of the first pattern are alternately arranged, and the first pattern and the second pattern A test pattern production unit for producing a plurality of test patterns that are sequentially shifted by a predetermined amount of deviation along the alternately arranged directions, and a plurality of the test patterns produced by the test pattern production unit are displayed on a display screen. A projection unit that sequentially displays the projected image on the inspection target, a captured image acquisition unit that acquires a captured image obtained by capturing the inspection target each time the inspection pattern is projected, and the captured image acquisition unit. Edge extraction is performed on each of the plurality of captured images, and the extracted edges are indicated based on a difference in luminance value between the edge and the non-edge portion. An edge-extracted image generating unit that generates an image for each captured image, and an integrated image that generates a single integrated image in which the luminance values are integrated at the same position in the inspection object across the plurality of edge-extracted images A generating unit; and a determination unit that divides the integrated image into a plurality of sections, and determines the presence or absence of unevenness on the painted surface of the inspection object based on the integrated value of the luminance value for each of the divided sections. It is in the point to have.
このような特徴構成とすれば、検査対象物に対して塗装が良好に行われた部分については、塗装ハダの影響による第1パターンと第2パターンとの境界部分のノイズが少なくなり、撮像画像から抽出されるエッジの数が少ないためエッジ抽出画像に含まれるエッジの輝度値を小さくすることができる。一方、塗装が良好でない部分については、塗装ハダの影響による第1パターンと第2パターンとの境界部分のノイズが大きくなり、撮像画像から抽出されるエッジの数が多くなるためエッジ抽出画像に含まれるエッジの輝度値を大きくすることができる。また、このように生成された複数のエッジ抽出画像から輝度値を積算した1枚の積算画像を生成し、当該積算画像に基づき検査対象物の塗装面の凹凸の有無を判定することにより、検査対象物の塗装面を二次元的に評価することが可能となる。また、積算画像による輝度値の積算結果から定量的に塗装面の凹凸(ハダ欠陥)を検査することが可能となる。更には、撮像画像に含まれるエッジの輝度値に所定の閾値を設定し、二値化してエッジ抽出画像を生成することで、塗装面の全体に亘って塗装ハダの良否判定が行うことが可能となる。更には、検査対象物の全表面における、塗装面のハダの悪い部分を特定することも可能となる。 With such a characteristic configuration, the noise at the boundary between the first pattern and the second pattern due to the influence of the coating dust is reduced in the portion where the coating of the inspection target is performed satisfactorily, and the captured image Since the number of edges extracted from is small, the luminance value of the edge included in the edge extracted image can be reduced. On the other hand, the portion with poor coating is included in the edge extraction image because the noise at the boundary between the first pattern and the second pattern due to the influence of the coating dust increases and the number of edges extracted from the captured image increases. The brightness value of the edge to be increased can be increased. In addition, by generating a single integrated image obtained by integrating the luminance values from the plurality of edge extraction images generated in this way, and determining the presence or absence of irregularities on the painted surface of the inspection object based on the integrated image, It becomes possible to two-dimensionally evaluate the painted surface of the object. Further, it is possible to inspect the unevenness (scratch defect) of the painted surface quantitatively from the result of the luminance value integration by the integrated image. Furthermore, by setting a predetermined threshold value for the luminance value of the edge included in the captured image and binarizing to generate an edge extraction image, it is possible to determine whether the paint scrap is acceptable over the entire painted surface. It becomes. Furthermore, it is also possible to identify a poorly painted part on the entire surface of the inspection object.
また、前記判定部は、前記区画毎の前記輝度値の平均値に基づいて判定すると好適である。 Further, it is preferable that the determination unit determines based on an average value of the luminance values for each section.
このような構成とすれば、輝度値の平均値を例えば所定の閾値と比較することにより、正確に検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査することが可能となる。 With such a configuration, it is possible to accurately inspect for the presence or absence of unevenness on the painted surface of the object to be inspected by comparing the average value of the luminance values with, for example, a predetermined threshold value.
また、前記判定部は、前記区画毎の前記輝度値の標準偏差に基づいて判定すると好適である。 Further, it is preferable that the determination unit determines based on a standard deviation of the luminance value for each section.
このような構成とすれば、輝度値の標準偏差を例えば所定の閾値と比較することにより、正確に検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査することが可能となる。 With such a configuration, by comparing the standard deviation of the luminance value with, for example, a predetermined threshold, it is possible to accurately inspect for the presence or absence of unevenness on the painted surface of the inspection object.
また、本発明に係る表面検査方法の特徴構成は、所定以上の明度からなる第1パターンと前記第1パターンの明度よりも暗い第2パターンとが交互に並び、前記第1パターンと前記第2パターンとが前記交互に並ぶ方向に沿って予め設定されたずれ量だけ順次ずれていく複数の検査パターンを作製する検査パターン作製ステップと、前記検査パターン作製ステップにより作製された複数の前記検査パターンを表示画面に順次表示して検査対象物に投影する投影ステップと、前記検査パターンが投影される毎に、前記検査対象物を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得ステップと、前記撮像画像取得ステップにより取得された複数の撮像画像の夫々についてエッジ抽出を行い、抽出されたエッジを、前記エッジと前記エッジでない部分との輝度値の差に基づいて示したエッジ抽出画像を前記撮像画像毎に生成するエッジ抽出画像生成ステップと、複数の前記エッジ抽出画像に亘って前記検査対象物における同じ位置毎に前記輝度値を積算した1枚の積算画像を生成する積算画像生成ステップと、前記積算画像を複数の区画に区分けし、区分けされた前記区画毎の前記輝度値の積算値に基づいて前記検査対象物の塗装面の凹凸の有無を判定する判定ステップと、を備えている点にある。 In addition, the characteristic configuration of the surface inspection method according to the present invention is that a first pattern having a lightness of a predetermined level or more and a second pattern darker than the lightness of the first pattern are alternately arranged, and the first pattern and the second pattern An inspection pattern production step for producing a plurality of inspection patterns that are sequentially shifted by a preset amount of deviation along the alternately arranged direction, and a plurality of the inspection patterns produced by the inspection pattern production step. A projecting step of sequentially displaying on the display screen and projecting onto the inspection object; a captured image acquiring step of acquiring a captured image of the inspection object each time the inspection pattern is projected; and the captured image acquiring step Edge extraction is performed for each of the plurality of captured images acquired by the step, and the extracted edge is divided between the edge and the non-edge portion. An edge extraction image generation step for generating an edge extraction image shown on the basis of the difference in degree value for each of the captured images, and integrating the luminance value for each same position in the inspection object across the plurality of edge extraction images An integrated image generation step for generating one integrated image, and dividing the integrated image into a plurality of sections, and based on the integrated value of the luminance value for each of the sections, the painted surface of the inspection object And a determination step for determining the presence or absence of unevenness.
このような表面検査方法も上述した表面検査装置と比べて、実質的な特徴構成には相違はなく、上述した作用効果を得ることが可能である。 Compared with the surface inspection apparatus described above, such a surface inspection method has no substantial difference in characteristic configuration, and the above-described effects can be obtained.
本発明に係る表面検査装置は、検査対象物の塗装面の凹凸、具体的にはオレンジピールと称される塗装ハダの有無を検査する機能を備えて構成される。以下、本実施形態の表面検査装置1について説明する。 The surface inspection apparatus according to the present invention is configured to have a function of inspecting the unevenness of the painted surface of the object to be inspected, specifically, the presence or absence of a coating hull called orange peel. Hereinafter, the surface inspection apparatus 1 of the present embodiment will be described.
図1は、本実施形態の表面検査装置1の構成を模式的に示した図である。図1に示されるように、表面検査装置1は、検査パターン作製部10、投影部20、撮像画像取得部30、エッジ抽出画像生成部40、積算画像生成部50、判定部60を備えて構成される。特に、検査パターン作製部10、エッジ抽出画像生成部40、積算画像生成部50、判定部60の各機能部は、塗装ハダの有無の検査に係る処理を行うために、CPUを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the surface inspection apparatus 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the surface inspection apparatus 1 includes an inspection
検査パターン作製部10は、所定以上の明度からなる第1パターンFと当該第1パターンFの明度よりも暗い第2パターンSとが交互に並ぶ検査パターンPを作製する。「所定以上の明度からなる第1パターンF」とは、後述する投影部20が有する表示画面21に検査パターンPを表示した際に、所定の明るさ以上の明るさで表示される表示物であり、例えば白色からなる表示物が相当する。一方、「第1パターンFの明度よりも暗い第2パターンS」とは、表示画面21に検査パターンPを表示した際に、第1パターンFの明るさよりも暗い明るさで表示される表示物であり、例えば黒色からなる表示物が相当する。検査パターンPは、このような第1パターンFと第2パターンSとを所定の方向に沿って交互に並べて構成される。本実施形態では、図1に示されるように第1パターンFと第2パターンSとは、表示画面21の縦方向に沿って交互に並べられる。
The inspection
また、検査パターン作製部10は、第1パターンFと第2パターンSとが交互に並ぶ方向に沿って予め設定されたずれ量だけ順次ずれていく複数の検査パターンPを作製する。図2には、検査パターン作製部10により作製される複数の検査パターンPが示される。「第1パターンFと第2パターンSとが交互に並ぶ方向」とは、図2の(a)における第1パターンF、第2パターンS、第1パターンF、第2パターンSが並ぶ方向であり、具体的には表示画面21の縦方向が相当する。「ずれ量」とは、検査パターン作製部10において予め設定されており、図2の(a)に示されるように例えば1つの第1パターンFと1つの第2パターンSとからなる縦方向の長さを1周期とすると、当該1周期を4分割した縦方向の長さ(表示画面21におけるピッチ)とすると良い(画像データ上で2ドットとすると好適である)。この場合、図2の(a)〜(d)に示されるように、第1パターンFと第2パターンSとが1/4周期ずつ順次ずれていくような4枚の検査パターンPが作製される。
In addition, the inspection
このような所定以上の明度からなる第1パターンFと当該第1パターンFの明度よりも暗い第2パターンSとが交互に並び、第1パターンFと第2パターンSとが交互に並ぶ方向に沿って予め設定されたずれ量だけ順次ずれていく複数の検査パターンPを作製する工程は、表面検査方法における検査パターン作製ステップと称される。 In such a direction that the first pattern F having a lightness of a predetermined level or more and the second pattern S darker than the lightness of the first pattern F are alternately arranged, and the first pattern F and the second pattern S are alternately arranged. A process of producing a plurality of inspection patterns P that are sequentially shifted by a preset amount of deviation along the surface is referred to as an inspection pattern preparation step in the surface inspection method.
図1に戻り、投影部20は、検査パターン作製部10により作製された複数の検査パターンPを表示画面21に順次表示して検査対象物2に投影する。投影部20は、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の表示部を備えて構成され、その表示画面21に検査パターン作製部10により作製された複数の検査パターンPを順次変更しながら表示する。一方、投影部20から所定距離だけ離れた位置には、検査対象物2が設置される。これにより、表示画面21に表示された検査パターンPが検査対象物2に所定の入射角度θ1で投影する(照射する)ことが可能となる。
Returning to FIG. 1, the
このような検査パターン作製ステップにより作製された複数の検査パターンPを表示画面21に順次表示して検査対象物2に投影する工程は、表面検査方法における投影ステップと称される。
The process of sequentially displaying a plurality of inspection patterns P prepared by such an inspection pattern preparation step on the
撮像画像取得部30は、検査パターンPが投影される毎に、検査対象物2を撮像した撮像画像を取得する。上述したように、検査パターンPは複数作製され、投影部20は複数の検査パターンPを順次変更しながら表示する。撮像画像取得部30は、検査パターンPが変更されるにしたがい、検査パターンPが投影された検査対象物2を撮像した撮像画像を取得する。図3には、撮像画像取得部30により取得された撮像画像の一例が示される。撮像画像取得部30は、例えばCMOSイメージセンサ、CCDイメージセンサ等の撮像デバイスを用いて構成することが可能である。なお、撮像画像取得部30は、検査対象物2に投影された検査パターンPが正反射したものを撮像した撮像画像を取得できるように構成すると良い。すなわち、反射角度θ2が入射角度θ1と等しくなるように構成すると良い。なお、θ1及びθ2は、30度程度が望ましい。
The captured
このような検査パターンPが投影される毎に、検査対象物2を撮像した撮像画像を取得する工程は、表面検査方法における撮像画像取得ステップと称される。
The process of acquiring a captured image obtained by imaging the
図1に戻り、エッジ抽出画像生成部40は、撮像画像取得部30により取得された複数の撮像画像の夫々についてエッジ抽出を行い、抽出されたエッジを、エッジとエッジでない部分との輝度値の差に基づいて示したエッジ抽出画像を撮像画像毎に生成する。図3に示されるように、撮像画像は検査パターンPの第1パターンFと第2パターンSとが検査対象物2で反射したものに相当する。エッジ抽出画像生成部40は、撮像画像取得部30により取得された複数の撮像画像の夫々について、撮像画像において第1パターンFに基づく色と第2パターンSに基づく色との境界部分に相当するエッジの抽出(検出)を行う。
Returning to FIG. 1, the edge-extracted
ここで、エッジ抽出画像においては、抽出されたエッジが強調されるように、図4に示されるようにエッジの部分が明るい色(例えば白)で示され、他の部分であるエッジでない部分がエッジの部分を示した色よりも暗い色(例えば黒色)で示される。したがって、エッジ抽出画像では、抽出されたエッジと、エッジでない部分とが、輝度値の差によって示される。エッジ抽出画像生成部40は、図4の(a)〜(d)に示されるように、撮影画像毎にエッジ抽出画像を生成する。すなわち、撮影画像がn枚ある場合には、エッジ抽出画像もn枚生成される。
Here, in the edge extracted image, as shown in FIG. 4, the edge portion is shown in a bright color (for example, white) and the other portion that is not an edge is emphasized so that the extracted edge is emphasized. It is shown in a darker color (for example, black) than the color indicating the edge portion. Therefore, in the edge extracted image, the extracted edge and the non-edge portion are indicated by the difference in luminance value. The edge extraction
このようなエッジの抽出は、例えば公知のCannyフィルタを用いて行うことが可能であり、また、エッジ抽出画像は、抽出されたエッジの強度を所定の閾値によって区分けし、閾値以上の強度の部分の輝度を1とし、閾値未満の強度の部分の輝度を0として生成すると良い。 Such edge extraction can be performed using, for example, a well-known Canny filter, and the edge extraction image classifies the intensity of the extracted edge by a predetermined threshold, and a portion having an intensity equal to or higher than the threshold. It is preferable to generate 1 with the luminance of 1 being 0 and the luminance of the portion with an intensity less than the threshold being 0.
このような撮像画像取得ステップにより取得された複数の撮像画像の夫々についてエッジ抽出を行い、抽出されたエッジを、エッジと当該エッジでない部分との輝度値の差に基づいて示したエッジ抽出画像を撮像画像毎に生成する工程は、表面検査方法におけるエッジ抽出画像生成ステップと称される。 Edge extraction is performed for each of a plurality of captured images acquired by such a captured image acquisition step, and an edge extracted image indicating the extracted edges based on a difference in luminance value between the edge and a non-edge portion is obtained. The step of generating each captured image is referred to as an edge extraction image generation step in the surface inspection method.
図1に戻り、積算画像生成部50は、複数のエッジ抽出画像に亘って検査対象物2における同じ位置毎に輝度値を積算した1枚の積算画像を生成する。複数のエッジ抽出画像とは、エッジ抽出画像生成部40により撮影画像毎に生成されたエッジ抽出画像である。ここで、投影部20と撮像画像取得部30と検査対象物2との位置関係は、検査パターン作製部10により作製された複数の検査パターンPを検査対象物2に投影し、撮像画像取得部30が複数の検査パターンPに応じた全ての撮像画像を取得するまで変更しない。このため、「検査対象物2における同じ位置」とは、エッジ抽出画像における同じ位置に相当する。
Returning to FIG. 1, the integrated
また、上述したように、エッジ抽出画像では、エッジの部分が明るい色(例えば白)で示され、他の部分であるエッジでない部分がエッジの部分を示した色よりも暗い色(例えば黒色)で示される。よって、積算画像生成部50は、複数のエッジ抽出画像に亘って夫々、同じ位置毎に輝度値を積算し、積算した結果をエッジ抽出画像の位置に対応した位置に示した1枚の積算画像を生成する。このような積算画像の一例が、図5に示される。なお、積算画像においてムラ等によってエッジが生じず、抜けの部分が生じないように、例えばガウシアンフィルタを適用することも可能である。
Further, as described above, in the edge extraction image, the edge portion is shown in a bright color (for example, white), and the other portion that is not the edge is a darker color (for example, black) than the color that indicates the edge portion. Indicated by Therefore, the integrated
このような複数のエッジ抽出画像に亘って検査対象物2における同じ位置毎に輝度値を積算した1枚の積算画像を生成する工程は、表面検査方法における積算画像生成ステップと称される。
The step of generating one integrated image obtained by integrating the luminance values at the same position in the
ここで、図5に示される積算画像を用いて塗装面の凹凸の有無を検査することも可能であるが、積算画像の輝度値はムラがあるため、所定の閾値を用いた場合であっても正確に検査することは容易ではない。そこで、判定部60は、積算画像を複数の区画に区分けし、区分けされた区画毎の輝度値の積算値に基づいて検査対象物2の塗装面の凹凸の有無を判定する。積算画像を複数の区画に区分けするとは、予め定められたサイズの区画に積算画像を区分けすることをいう。本実施形態では、積算画像が格子状に区分けされる。格子状の区画のサイズは、例えば画面データ上で10×10ドットとなるような画素分解能や、検査対象物2の表面においける1mm×1mmのサイズとなるような区画とすると好適である。
Here, it is possible to inspect for unevenness of the painted surface using the integrated image shown in FIG. 5, but the luminance value of the integrated image is uneven, and therefore a predetermined threshold value is used. Even accurate inspection is not easy. Therefore, the
本実施形態では、判定部60は、区画毎の輝度値の平均値に基づいて判定する。すなわち、判定部60は、図6に示されるように区分けした区画毎に、当該区画内の輝度の平均値を算出する。更に、判定部60は、算出した結果を、例えば図7に示されるようなマップにプロットする。図7では、縦軸を上記算出した結果に相当する平均輝度とし、横軸を区画としている。また、所定の輝度値に対して閾値を設けている。
In this embodiment, the
判定部60は、夫々の算出した結果をプロットし、対象となる区画の平均輝度が閾値よりも低い場合には、当該区画の塗装面には凹凸が無いと判定し、対象となる区画の平均輝度が閾値を超える場合には、当該区画の塗装面には凹凸が有ると判定する。また、図7における区画iや区画jのように算出した結果(平均輝度)が閾値を超える(上回る)場合であっても、例えば全体の区画の数に対して凹凸が有ると判定された区画の数の割合が所定値以下であれば、誤検知やバラツキ等を考慮して検査対象物2の全体の評価としては「問題なし」と評価するようにしても良い。
The
このような積算画像を複数の区画に区分けし、区分けされた区画毎の輝度値の積算値に基づいて検査対象物2の塗装面の凹凸の有無を判定する工程は、表面検査方法における判定ステップと称される。
The step of dividing such an integrated image into a plurality of sections and determining the presence / absence of unevenness of the painted surface of the
次に、図8のフローチャートを用いて表面検査装置1による処理、及び表面検査方法について説明する。まず、表面検査装置1により検査対象物2の塗装面の凹凸の有無を検査ができるように検査対象物2を表面検査装置1の検査台に設置する(ステップ#1)。次に、検査パターン作製部10が、第1パターンFと第2パターンSとが交互に並ぶ複数の検査パターンPを作製する(ステップ#2)。
Next, processing by the surface inspection apparatus 1 and a surface inspection method will be described using the flowchart of FIG. First, the
投影部20が、検査パターンPを表示画面21に表示し、検査対象物2に検査パターンPを投影する(ステップ#3)。撮像画像取得部30が、検査パターンPが投影された検査対象物2を撮像した撮像画像を取得する(ステップ#4)。第1パターンFと第2パターンSとが交互に並ぶ方向に沿って、第1パターンFと第2パターンSと予め設定されたずれ量だけ位置がずれた検査パターンPを表示画面21に表示する(ステップ#5)。
The
ステップ#3からステップ#5までの一連の処理は、最初に表示された検査パターンPに対して、1周期分ずれた検査パターンPが表示されるまで行われる(ステップ#6:No)。最初に表示された検査パターンPに対して、1周期分ずれた検査パターンPが表示されると(ステップ#6:Yes)、撮像画像取得部30により取得された複数の撮像画像の夫々について、エッジ抽出画像生成部40がエッジ抽出を行い、撮像画像毎にエッジ抽出画像を生成する(ステップ#7)。
A series of processing from
積算画像生成部50が、複数のエッジ抽出画像を用いて輝度値を積算した1枚の積算画像を生成する(ステップ#8)。判定部60は、積算画像を所定の区画に区分けし、区画毎に輝度値の平均値を算出する(ステップ#9)。更に、判定部60は、算出した夫々の平均値と予め設定された閾値とを比較する。積算画像における全ての区画において、算出した平均値が閾値以下であれば(ステップ#10:Yes)、判定部60は検査対象物2の塗装面に凹凸が無いと判定し(ステップ#11)、処理を終了する。一方、積算画像におけるいずれか1つの区画において、算出した平均値が閾値を超えるものがあれば(ステップ#10:No)、判定部60は検査対象物2の塗装面に凹凸が有ると判定し(ステップ#12)、処理を終了する。
The integrated
表面検査装置1は、このような処理により、定量的に検査対象物2の塗装面の凹凸を検査することが可能となる。また、検査対象物2の塗装面全体に亘って検査することはもちろん、検査対象物2の塗装面における塗装状況の悪い部分を検出することも可能となる。また、検査対象物2の塗装面のハダの乱れをそのままエッジとして抽出し、積算画像を生成するため、検査対象物2の形状に拘らず、再現性の良い検査を行うことが可能となる。
The surface inspection apparatus 1 can quantitatively inspect the unevenness of the painted surface of the
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、検査パターン作製部10は、第1パターンFと第2パターンSとが1/4周期ずつ順次ずれていくような4枚の検査パターンPを作製するとして説明したが、1/4周期は例示であり、他の数値で構成することも可能である。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the inspection
また、検査パターン作製部10は、第1パターンFと第2パターンSとが1周期ずれるまでの複数の検査パターンPを作製するとして説明したが、1周期以上ずれるような複数の検査パターンPを作製するように構成することも可能である。
Moreover, although the test pattern production |
上記実施形態では、判定部60は、区画毎の輝度値の平均値に基づいて判定するとして説明したが、判定部60は、所定の区画を移動しながら輝度値の平均値を算出した移動平均に基づいて判定することも可能である。更には、判定部60は、区画毎の輝度値の標準偏差(輝度バラツキ)に基づいて判定するように構成することも可能である。
In the above embodiment, the
本発明は、検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査する表面検査装置と、検査対象物の塗装面の凹凸の有無を検査する表面検査方法とに用いることが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a surface inspection apparatus that inspects the presence or absence of unevenness on the painted surface of an inspection object and a surface inspection method that inspects the presence or absence of unevenness on the painted surface of an inspection object.
1:表面検査装置
2:検査対象物
20:投影部
21:表示画面
30:撮像画像取得部
40:エッジ抽出画像生成部
50:積算画像生成部
60:判定部
F:第1パターン
P:検査パターン
S:第2パターン
10:検査パターン作製部
1: Surface inspection device 2: Inspection object 20: Projection unit 21: Display screen 30: Captured image acquisition unit 40: Edge extraction image generation unit 50: Integrated image generation unit 60: Determination unit F: First pattern P: Inspection pattern S: 2nd pattern 10: Inspection pattern production part
Claims (4)
前記検査パターン作製部により作製された複数の前記検査パターンを表示画面に順次表示して検査対象物に投影する投影部と、
前記検査パターンが投影される毎に、前記検査対象物を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部と、
前記撮像画像取得部により取得された複数の撮像画像の夫々についてエッジ抽出を行い、抽出されたエッジを、前記エッジと前記エッジでない部分との輝度値の差に基づいて示したエッジ抽出画像を前記撮像画像毎に生成するエッジ抽出画像生成部と、
複数の前記エッジ抽出画像に亘って前記検査対象物における同じ位置毎に前記輝度値を積算した1枚の積算画像を生成する積算画像生成部と、
前記積算画像を複数の区画に区分けし、区分けされた前記区画毎の前記輝度値の積算値に基づいて前記検査対象物の塗装面の凹凸の有無を判定する判定部と、
を備える表面検査装置。 A first pattern having a lightness of a predetermined level or more and a second pattern darker than the lightness of the first pattern are alternately arranged, and the first pattern and the second pattern are set in advance along the alternating direction. An inspection pattern production unit for producing a plurality of inspection patterns that sequentially shift by the amount of deviation,
A projection unit that sequentially displays a plurality of the inspection patterns produced by the inspection pattern production unit on a display screen and projects them onto an inspection object;
A captured image acquisition unit that acquires a captured image obtained by capturing the inspection object each time the inspection pattern is projected;
Edge extraction is performed for each of a plurality of captured images acquired by the captured image acquisition unit, and the extracted edges are indicated based on a difference in luminance value between the edge and the non-edge portion. An edge-extracted image generation unit that generates each captured image;
An integrated image generating unit that generates one integrated image obtained by integrating the luminance values for each same position in the inspection object across a plurality of the edge extracted images;
A determination unit that divides the integrated image into a plurality of sections, and determines the presence or absence of unevenness on the painted surface of the inspection object based on the integrated value of the luminance values for each of the divided sections;
A surface inspection apparatus comprising:
前記検査パターン作製ステップにより作製された複数の前記検査パターンを表示画面に順次表示して検査対象物に投影する投影ステップと、
前記検査パターンが投影される毎に、前記検査対象物を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得ステップと、
前記撮像画像取得ステップにより取得された複数の撮像画像の夫々についてエッジ抽出を行い、抽出されたエッジを、前記エッジと前記エッジでない部分との輝度値の差に基づいて示したエッジ抽出画像を前記撮像画像毎に生成するエッジ抽出画像生成ステップと、
複数の前記エッジ抽出画像に亘って前記検査対象物における同じ位置毎に前記輝度値を積算した1枚の積算画像を生成する積算画像生成ステップと、
前記積算画像を複数の区画に区分けし、区分けされた前記区画毎の前記輝度値の積算値に基づいて前記検査対象物の塗装面の凹凸の有無を判定する判定ステップと、
を備える表面検査方法。 A first pattern having a lightness of a predetermined level or more and a second pattern darker than the lightness of the first pattern are alternately arranged, and the first pattern and the second pattern are set in advance along the alternating direction. An inspection pattern production step for producing a plurality of inspection patterns that sequentially shift by the amount of deviation,
A projecting step of sequentially displaying a plurality of the inspection patterns produced by the inspection pattern production step on a display screen and projecting the same onto an inspection object;
Each time the inspection pattern is projected, a captured image acquisition step of acquiring a captured image obtained by capturing the inspection object;
Edge extraction is performed on each of the plurality of captured images acquired by the captured image acquisition step, and the extracted edge is indicated based on a difference in luminance value between the edge and the non-edge portion. An edge extraction image generation step for each captured image; and
An integrated image generating step for generating one integrated image obtained by integrating the luminance values at the same position in the inspection object across a plurality of the edge extracted images;
A step of dividing the integrated image into a plurality of sections, and determining the presence / absence of unevenness of the painted surface of the inspection object based on the integrated value of the luminance values for each of the divided sections;
A surface inspection method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016154771A JP2018021873A (en) | 2016-08-05 | 2016-08-05 | Surface inspection device and surface inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2016154771A JP2018021873A (en) | 2016-08-05 | 2016-08-05 | Surface inspection device and surface inspection method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018021873A true JP2018021873A (en) | 2018-02-08 |
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ID=61164437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2016154771A Pending JP2018021873A (en) | 2016-08-05 | 2016-08-05 | Surface inspection device and surface inspection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018021873A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020101486A (en) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | アイシン精機株式会社 | Inspection equipment |
| JPWO2021065349A1 (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | ||
| US20240233106A9 (en) * | 2022-10-25 | 2024-07-11 | Seoul National University R&Db Foundation | Surface inspection method and surface inspection device for display panel |
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2016
- 2016-08-05 JP JP2016154771A patent/JP2018021873A/en active Pending
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