(57)【要約】【課題】穴の内部を検査する穴内部検査装置を提供する。【解決手段】穴内部検査装置１００は、穴２０の開口部から穴２０の外側に所定距離離れた位置に設けられ、光軸を回転中心として回転する内周面用ミラーで反射された内周面の像、及び回転中心で回転するテーパ面用ミラーで反射されたテーパ面の像を同時に撮像するカメラと、内周面の像が撮像された第１撮像画像、及びテーパ面の像が撮像された第２撮像画像を取得する撮像画像取得部３０と、撮像画像取得部３０により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像を、第１撮像画像及び第２撮像画像の互いの周方向の位置を一致させて連結した連結画像を生成する連結画像生成部３１と、連結画像に基づいて、内周面及びテーパ面に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物の有無を判定する判定部３２と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の穴に挿入され、前記穴の内周面の像を前記穴の軸方向に沿う方向に反射させる内周面用ミラーと、
前記穴に挿入され、前記穴の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面の像を前記穴の軸方向に沿う方向に反射させるテーパ面用ミラーと、
前記穴の開口部から前記穴の外側に所定距離離れた位置に設けられ、光軸を回転中心として回転する前記内周面用ミラーで反射された前記内周面の像、及び前記回転中心で回転する前記テーパ面用ミラーで反射された前記テーパ面の像を同時に撮像するカメラと、
前記内周面の像が撮像された第１撮像画像、及び前記テーパ面の像が撮像された第２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前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像を、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の互いの周方向の位置を一致させて連結した連結画像を生成する連結画像生成部と、
前記連結画像に基づいて、前記内周面及び前記テーパ面に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物の有無を判定する判定部と、
を備える穴内部検査装置。
【請求項２】
前記内周面用ミラーと前記テーパ面用ミラーとは、前記穴の軸方向視において互いに重複しないように配置されている請求項１に記載の穴内部検査装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記連結画像に二値化処理を行って検査領域を設定し、当該検査領域に対して前記検出対象物の有無を判定する請求項１又は２に記載の穴内部検査装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記連結画像における前記第１撮像画像に基づく第１領域の高さを前記第１領域の最大高さに合わせて一様とする補正、及び前記連結画像における前記第２撮像画像に基づく第２領域の高さを前記第２領域の最大高さに合わせて一様とする補正を行った後、前記検出対象物の有無を判定する請求項１から３のいずれか一項に記載の穴内部検査装置。
【請求項５】
検査対象の穴の内周面の像を前記穴の軸方向に沿う方向に反射させる内周面用ミラーを前記穴に挿入する内周面用ミラー挿入ステップと、
前記穴の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面の像を前記穴の軸方向に沿う方向に反射させるテーパ面用ミラーを前記穴に挿入するテーパ面用ミラー挿入ステップと、
光軸を回転中心として回転する前記内周面用ミラーで反射された前記内周面の像、及び前記回転中心で回転する前記テーパ面用ミラーで反射された前記テーパ面の像を、前記穴の開口部から前記穴の外側に所定距離離れた位置に設けられたカメラで同時に撮像する撮像ステップと、
前記内周面の像が撮像された第１撮像画像、及び前記テーパ面の像が撮像された第２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おいて取得された前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像を、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の互いの周方向の位置を一致させて連結した連結画像を生成する連結画像生成ステップと、
前記連結画像に基づいて、前記内周面及び前記テーパ面に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物の有無を判定する判定ステップと、
を備える穴内部検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴の内周面及び当該穴の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面の表面に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物の有無を検査する穴内部検査装置、及び穴内部検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば金属体に対して切削加工により形成した穴の内周面には、金属体を形成する際に生じた鋳巣が現れたり、切削加工時に傷が残ったりすることがある。これらは金属体の品質上、欠陥となることから検査技術が検討されてきた（例えば特許文献１及び２）。
【０００３】
特許文献１に記載の撮像装置は、撮像対象孔の内部表面に向けて照射光を当て、撮像対象孔の内部表面で反射した照射光を受光する照光手段を備え、照射光が撮像対象孔の周方向に沿って撮像対象孔の内部表面に順次当たるように、照光手段を所定の回転軸に沿って回転させている。
【０００４】
特許文献２には、板状物体の外周縁部に形成された複数の面を検査する表面検査装置が開示されている。この表面検査装置は、板状物体の複数の面が形成された外周縁部を撮影する撮影装置と、撮影装置にて得られた画像を処理する画像処理装置とを備えて構成される。撮影装置は、板状物体の複数の面の像を同一方向に導く光学系と、撮像面を有し、光学系によって同一方向に導かれた複数の面の像が撮像面に結像されるよう配置された単一のカメラユニットとによって構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−４９６２４号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０５９６４７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
金属体に穴を開ける際、穴の開口部の縁部を面取りしてテーパ面を形成することがある。穴が開口部の縁部にテーパ面を有する場合、特許文献１に記載の技術は、対物レンズを穴の径方向に対して４５度傾けた状態で配置しているため、水平方向の反射光しか受光できず、テーパ面を適切に検査することができない。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術は、外周縁部に形成された複数の面を検査するが、光学系の挿入が困難であり、また、光学系の回転機構を備えていないため、穴の内周面を検査することができない。
【０００８】
そこで、穴の内周面及び当該穴の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面を適切に検査することが可能な穴内部検査装置、及びこのような穴内部検査方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る穴内部検査装置の特徴構成は、検査対象の穴に挿入され、前記穴の内周面の像を前記穴の軸方向に沿う方向に反射させる内周面用ミラーと、前記穴に挿入され、前記穴の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面の像を前記穴の軸方向に沿う方向に反射させるテーパ面用ミラーと、前記穴の開口部から前記穴の外側に所定距離離れた位置に設けられ、光軸を回転中心として回転する前記内周面用ミラーで反射された前記内周面の像、及び前記回転中心で回転する前記テーパ面用ミラーで反射された前記テーパ面の像を同時に撮像するカメラと、前記内周面の像が撮像された第１撮像画像、及び前記テーパ面の像が撮像された第２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前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像を、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の互いの周方向の位置を一致させて連結した連結画像を生成する連結画像生成部と、前記連結画像に基づいて、前記内周面及び前記テーパ面に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物の有無を判定する判定部と、を備えている点にある。
【００１０】
このような特徴構成とすれば、穴の内周面の像とテーパ部の像とを同時撮影して、検出対象物の有無を判定するため、穴の内周面及びテーパ面を適切に、且つ、迅速に検査することが可能となる。
【００１１】
また、前記内周面用ミラーと前記テーパ面用ミラーとは、前記穴の軸方向視において互いに重複しないように配置されていると好適である。
【００１２】
このような構成とすれば、内周面用ミラー及びテーパ面用ミラーの一方が反射する像を撮像する際に、他方が阻害することを防止できる。
【００１３】
また、前記判定部は、前記連結画像に二値化処理を行って検査領域を設定し、当該検査領域に対して前記検出対象物の有無を判定すると好適である。
【００１４】
第１撮像画像及び第２撮像画像は、夫々、内周面用ミラー及びテーパ面用ミラーが正反射した部分と、それ以外の部分とで濃淡差が生じる。そこで、このような構成とすれば、正反射した部分を検査領域として抽出することができる。したがって、正反射した部分以外の部分を検査領域にしないことにより誤検出することを防止できる。また、穴の軸方向に沿った方向の位置ずれにも対応して検出対象物の有無の判定を行うことが可能となる。
【００１５】
また、前記判定部は、前記連結画像における前記第１撮像画像に基づく第１領域の高さを前記第１領域の最大高さに合わせて一様とする補正、及び前記連結画像における前記第２撮像画像に基づく第２領域の高さを前記第２領域の最大高さに合わせて一様とする補正を行った後、前記検出対象物の有無を判定すると好適である。
【００１６】
このような構成とすれば、穴の内周面の像を撮像した第１撮像画像と、穴のテーパ部の像を撮像した第２撮像画像との高さに基づいて、夫々、画像の高さを均一にすることができるので、穴の軸心に対するカメラの光軸の位置ずれ、すなわち穴の径方向に沿った方向の位置ずれを補正することが可能となる。したがって、第１撮像画像及び第２撮像画像に検出対象物が含まれている場合であっても、当該検出対象物のサイズを規格化することができるので、検査規格とのサイズ比較を正確に行うことができ、検出対象物の見逃しを防止することが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る穴内部検査方法の特徴構成は、検査対象の穴の内周面の像を前記穴の軸方向に沿う方向に反射させる内周面用ミラーを前記穴に挿入する内周面用ミラー挿入ステップと、前記穴の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面の像を前記穴の軸方向に沿う方向に反射させるテーパ面用ミラーを前記穴に挿入するテーパ面用ミラー挿入ステップと、光軸を回転中心として回転する前記内周面用ミラーで反射された前記内周面の像、及び前記回転中心で回転する前記テーパ面用ミラーで反射された前記テーパ面の像を、前記穴の開口部から前記穴の外側に所定距離離れた位置に設けられたカメラで同時に撮像する撮像ステップと、前記内周面の像が撮像された第１撮像画像、及び前記テーパ面の像が撮像された第２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おいて取得された前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像を、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の互いの周方向の位置を一致させて連結した連結画像を生成する連結画像生成ステップと、前記連結画像に基づいて、前記内周面及び前記テーパ面に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物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。
【００１８】
このような穴内部検査方法も上述した穴内部検査装置と比べて、実質的な特徴構成には相違なく、上述した作用効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】穴内部検査装置の構成を示す模式図である。
【図２】穴及び穴内部検査装置の部分拡大図である。
【図３】第１撮像画像の一例である。
【図４】第２撮像画像の一例である。
【図５】連結画像の一例である。
【図６】検査領域の設定の説明図である。
【図７】第１領域及び第２領域の高さ補正の説明図である。
【図８】第１領域及び第２領域の高さ補正の説明図である。
【図９】穴内部検査装置が行う処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る穴内部検査装置は、穴の内周面及び当該穴の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面に現れる検出対象物、具体的には穴の内周面及びテーパ面に現れる鋳巣や傷の有無を検査する機能を備えて構成される。以下、本実施形態の穴内部検査装置１００について説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の穴内部検査装置１００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、穴内部検査装置１００は、ヘッド１、ロボット２、ロボットコントローラ３、照明電源４、制御部５、光学系ユニット６、撮像画像取得部３０、連結画像生成部３１、判定部３２を備えて構成される。また、光学系ユニット６は、図２に示されるように、内周面用ミラー４４、テーパ面用ミラー４５、カメラ４６を有する。特に、制御部５、撮像画像取得部３０、連結画像生成部３１、判定部３２の各機能部は、穴２０の内周面２１（図２参照）及びテーパ面２２（図２参照）に現れる検出対象物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。
【００２２】
ヘッド１は、先端に保持ユニット１Ａが設けられ、この保持ユニット１Ａで検査対象の穴２０を有するワーク７を保持する。ロボット２は、後述する光学系ユニット６が穴２０に挿入可能なようにヘッド１を移動させる。ロボット２は、ロボットコントローラ３により制御される。照明電源４は、光学系ユニット６に電力を供給する。制御部５は、ロボットコントローラ３と照明電源４とを制御する。
【００２３】
図２には、光学系ユニット６の拡大図が示される。光学系ユニット６は、レンズ部４２、スポット照明４３、内周面用ミラー４４、テーパ面用ミラー４５、カメラ４６から構成される。
【００２４】
内周面用ミラー４４は、検査対象の穴２０に挿入され、当該穴２０の内周面２１の像を穴２０の軸方向に沿う方向に反射させる。内周面用ミラー４４は、鏡面で形成され、光学系ユニット６の先端に位置する筒状部６Ａに設けられる。この筒状部６Ａは、上述したロボット２がヘッド１を移動させることより、穴２０に挿入される。これにより、内周面用ミラー４４が穴２０に挿入されることになる。この時、穴２０の軸心が筒状部６Ａの軸方向と一致するように挿入される。穴２０の内周面２１の像とは、内周面用ミラー４４の鏡面に映る穴２０の内周面２１である。内周面用ミラー４４は、このような内周面２１の像を穴２０の開口部側に穴２０の軸方向に沿う方向で反射させる。このような検査対象の穴２０の内周面２１の像を穴２０の軸方向に沿う方向に反射させる内周面用ミラー４４を穴２０に挿入する工程は、穴内部検査方法における内周面用ミラー挿入ステップと称される。
【００２５】
テーパ面用ミラー４５は、穴２０に挿入され、穴２０の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面２２の像を穴２０の軸方向に沿う方向に反射させる。テーパ面用ミラー４５も、内周面用ミラー４４と同様に鏡面で形成され、筒状部６Ａに設けられる。したがって、テーパ面用ミラー４５も、穴２０に挿入される。ここで、例えばドリルを用いてワーク７に穴２０を開けた際、ワーク７の表面１０（ドリルが進入する面）と穴２０の内周面２１との境界には縁部が形成される。このような縁部をテーパ状に面取りした面がテーパ面２２に相当する。テーパ面２２の像とは、テーパ面用ミラー４５の鏡面に映る穴２０のテーパ面２２である。テーパ面用ミラー４５は、このようなテーパ面２２の像を穴２０の開口部側に穴２０の軸方向に沿う方向で反射させる。このような穴２０の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面２２の像を穴２０の軸方向に沿う方向に反射させるテーパ面用ミラー４５を穴２０に挿入する工程は、穴内部検査方法におけるテーパ面用ミラー挿入ステップと称される。
【００２６】
ここで、本実施形態では、内周面用ミラー４４とテーパ面用ミラー４５とは、穴２０の軸方向視において互いに重複しないように配置されている。このような構成とすることにより、内周面用ミラー４４で反射された像をテーパ面用ミラー４５に阻害されることなく穴２０の開口部側に反射することができ、テーパ面用ミラー４５で反射された像を内周面用ミラー４４に阻害されることなく穴２０の開口部側に反射することが可能となる。
【００２７】
レンズ部４２は、例えばワーク７の穴２０の軸心に対して平行な光軸を有する広角レンズ、複数の高精度レンズを組み合わせて構成されるリレーレンズから構成される。スポット照明４３は光を照射する光源に相当する。スポット照明４３からの光は、内周面用ミラー４４及びテーパ面用ミラー４５により屈曲され、穴２０の内周面２１及びテーパ面２２に均一に照射される。内周面２１及びテーパ面２２からの反射光は、広角レンズ、リレーレンズを透過してカメラ４６に入射される。
【００２８】
カメラ４６は、穴２０の開口部から穴２０の外側に所定距離離れた位置に設けられ、光軸を回転中心として回転する内周面用ミラー４４で反射された内周面２１の像、及び当該回転中心で回転するテーパ面用ミラー４５で反射されたテーパ面２２の像を同時に撮像する。上述したように、内周面用ミラー４４及びテーパ面用ミラー４５は穴２０に挿入されるが、カメラ４６は穴２０から離間した状態とされる。光軸とは、カメラ４６の撮影中心（広角レンズ、リレーレンズの中心）に相当する。また、上述したように、内周面２１の像が内周面用ミラー４４により反射され、テーパ面２２の像がテーパ面用ミラー４５により反射される。この時、内周面用ミラー４４及びテーパ面用ミラー４５は、夫々カメラ４６の光軸を回転中心として回転しながら内周面２１の像及びテーパ面２２の像を反射する。この時、内周面用ミラー４４及びテーパ面用ミラー４５は、筒状部６Ａがモータ４７により回転される。なお、内周面用ミラー４４及びテーパ面用ミラー４５は光軸を回転中心として回転されるが、カメラ４６もモータ４７により光軸を中心に回転するように構成しても良い。内周面用ミラー４４による内周面２１の像の反射先、及びテーパ面用ミラー４５によるテーパ面２２の像の反射先にカメラ４６が設けられる。カメラ４６は、このような位置において内周面２１の像及びテーパ面２２の像を同時に撮像する。このような光軸を回転中心として回転する内周面用ミラー４４で反射された内周面２１の像、及び当該回転中心で回転するテーパ面用ミラー４５で反射されたテーパ面２２の像を、穴２０の開口部から穴２０の外側に所定距離離れた位置に設けられたカメラ４６で同時に撮像する工程は、穴内部検査方法における撮像ステップと称される。
【００２９】
ヘッド１は上記のように保持したワーク７の穴２０に筒状部６Ａを挿入し、光学系ユニット６のカメラ４６が内周面２１の像及びテーパ面２２の像を撮像する。ワーク７に穴２０が複数ある場合には、ロボットコントローラ３が、制御部５の指示によりロボット２を制御してヘッド１を移動させ、順次、内周面２１の像及びテーパ面２２の像をカメラ４６で撮像する。撮像後、ロボットコントローラ３がヘッド１を次の穴２０の上に移動させ、当該次の穴２０の上に達すると、カメラ４６で内周面２１の像及びテーパ面２２の像を撮像する。この一連の動作は、検査対象となる全ての穴２０が終了するまで行われる。
【００３０】
撮像画像取得部３０は、内周面２１の像が撮像された第１撮像画像、及びテーパ面２２の像が撮像された第２撮像画像を取得する。上述したように、本実施形態ではカメラ４６が、穴２０の開口部から穴２０の外側に所定距離離れた位置から内周面用ミラー４４で反射された内周面２１の像、及びテーパ面用ミラー４５で反射されたテーパ面２２の像を撮像する。カメラ４６により撮像された撮像画像は、内周面２１の像が撮像された撮像画像が第１撮像画像として撮像画像取得部３０に伝達され、テーパ面２２の像が撮像された撮像画像が第２撮像画像として撮像画像取得部３０に伝達される。図３には第１撮像画像の一例が示され、図４には第２撮像画像の一例が示される。図３及び図４において、夫々明るく描かれた領域８は夫々内周面２１及びテーパ面２２が光を正反射した部分を示し、暗く描かれた領域９は夫々内周面２１及びテーパ面２２が光を正反射していない部分を示している。このような内周面２１の像が撮像された第１撮像画像、及びテーパ面２２の像が撮像された第２撮像画像を取得する工程は、穴内部検査方法における撮像画像取得ステップと称される。
【００３１】
連結画像生成部３１は、撮像画像取得部３０により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像を、第１撮像画像及び第２撮像画像の互いの周方向の位置を一致させて連結した連結画像を生成する。第１撮像画像及び第２撮像画像は撮像画像取得部３０から伝達される。上述したように、第１撮像画像はカメラ４６の光軸を回転中心として回転する内周面用ミラー４４が反射した穴２０の内周面２１の像を撮像したものであり、第２撮像画像はカメラ４６の光軸を回転中心として回転するテーパ面用ミラー４５が反射した穴２０のテーパ面２２の像を撮像したものである。よって、第１撮像画像及び第２撮像画像は、夫々図３及び図４に示されるように穴２０の周方向を横方向とし、穴２０の深さ方向を縦方向とする帯状に構成される。周方向の位置を一致させて連結するとは、第１撮像画像及び第２撮像画像を筒状に丸めた筒状体にして軸方向に並べた場合に、筒状体にした第１撮像画像における実際の穴２０の所定の周方向の位置に対応する位置と、筒状体にした第２撮像画像における実際の穴２０の前記所定の周方向の位置に対応する位置とが一致した状態で、軸方向に沿って、連続的に並ぶ状態をいう。連結画像生成部３１は、このようにして帯状の第１撮像画像及び第２撮像画像の夫々の周方向の位置を一致させて連結する。これにより、図５に示されるような連結画像が生成される。図５でも、図３及び図４と同様に、明るく描かれた領域８は内周面２１及びテーパ面２２が光を正反射した部分を示し、暗く描かれた領域９は内周面２１及びテーパ面２２が光を正反射していない部分を示している。このような撮像画像取得ステップにおいて取得された第１撮像画像及び第２撮像画像を、第１撮像画像及び第２撮像画像の互いの周方向の位置を一致させて連結した連結画像を生成する工程は、穴内部検査方法における連結画像生成ステップと称される。
【００３２】
図１に戻り、判定部３２は、連結画像に基づいて、内周面２１及びテーパ面２２に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物の有無を判定する。本実施形態では、判定部３２は、連結画像に二値化処理を行って検査領域Ｒを設定し、当該検査領域に対して検出対象物の有無を判定する。上述したように図５には連結画像が示されるが、内周面用ミラー４４及びテーパ面用ミラー４５により光が適切に反射されなかった部分は、暗くなる。このような暗い部分は適切に検出対象物の有無を判定することができないため、二値化処理により検査対象となる検査領域Ｒから除外される。図６には、このような二値化処理により設定された検査領域Ｒが示される。
【００３３】
また、判定部３２は、連結画像に含まれるノイズを除去する。このノイズは、例えば画像を生成する際に重畳されたノイズである。このようなノイズを除去した後、判定部３２は再度、二値化処理を行い、設定した検査領域Ｒにおける画素毎の輝度値に基づいて、検出対象物となる欠陥候補を抽出する。このように二値化処理を行うことにより、欠陥候補を抽出し易くすることができる。
【００３４】
判定部３２は、輝度値が予め設定された値よりも大きい値を有する画素をグループ化し、グループ化して形成された領域の最大内径を算定する。判定部３２は、この算定は、例えば、グループ化して形成された領域が内接するように形状や楕円を形成し、当該形状の長手方向の長さや、楕円の長軸の長さを最大内径とすることが可能である。
【００３５】
判定部３２は、グループ化して形成された領域の最大内径が検出対象物のサイズよりも大きい場合に、検出対象物が存在すると判定する。具体的には、判定部３２は、上述したように検査領域Ｒに対して二値化処理を行い、縦方向及び横方向の一方に沿って輝度プロファイルを生成し、輝度プロファイルにおいて所定の閾値よりも大きい値を有する領域が、検出対象物のサイズよりも大きい場合に検出対象物が存在すると判定するように構成すると良い。なお、検出対象物のサイズとは、検出したい検出対象物のサイズ（規格サイズ）である。
【００３６】
このような連結画像に基づいて、内周面２１及びテーパ面２２に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物の有無を判定する工程は、穴内部検査方法における判定ステップと称される。
【００３７】
ここで、穴２０に光学系ユニット６の筒状部６Ａに挿入する際、図７のＩに示されるように、カメラ４６の光軸Ｘが穴２０の軸心Ｙに対して一致せずに位置ずれして平行になる場合がある。このような状態において、カメラ４６の光軸Ｘを回転中心として内周面用ミラー４４及びテーパ面用ミラー４５を回転させると、ある時点では図７のＩに示されるように、内周面用ミラー４４から内周面２１までの距離がｍ１であったものが、異なる時点では図７のＩＩに示されるように、内周面用ミラー４４から内周面２１までの距離がｍ１とは異なるｍ２となる。これは、テーパ面用ミラー４５とテーパ面２２との間の距離も同様に、ある時点では図７のＩに示されるように、ｎ１であったものが、異なる時点では図７のＩＩに示されるように、ｎ１とは異なるｎ２となる。なお、図７の例では、ｍ１＞ｍ２、ｎ１＞ｎ２である。
【００３８】
このようにカメラ４６の光軸Ｘが穴２０の軸心Ｙに対して位置ずれしている場合にカメラ４６により撮像された第１撮像画像及び第２撮像画像を用いて生成した連結画像が図８に示される。カメラ４６の光軸Ｘが穴２０の軸心Ｙに対して位置ずれしていない場合には、図５に示されるような内周面２１の像を示す領域、及びテーパ面２２の像を示す領域の夫々の高さ（幅）が一様（一定）であったものが、カメラ４６の光軸Ｘが穴２０の軸心Ｙに対して位置ずれしている場合には図８に示されるように、内周面２１の像を示す領域、及びテーパ面２２の像を示す領域の夫々の高さ（幅）が一様（一定）でなくなる。このような連結画像をそのまま用いて検出対象物の有無の判定を行うと、例えば内周面２１の像を示す領域、及びテーパ面２２の像を示す領域の夫々における高さが低い部分では検出対象物も小さくなるので適切に検出対象物の有無を判定することができない可能性がある。
【００３９】
そこで、判定部３２は、連結画像における第１撮像画像に基づく第１領域の高さを第１領域の最大高さに合わせて一様とする補正、及び連結画像における第２撮像画像に基づく第２領域の高さを第２領域の最大高さに合わせて一様とする補正を行った後、検出対象物の有無を判定すると好適である。連結画像における第１撮像画像に基づく第１領域、及び連結画像における第２撮像画像に基づく第２領域の高さを第２領域とは、夫々、判定部３２が上述した検査領域Ｒを設定する際に検査領域Ｒに設定され得る部分である。判定部３２は、このような第１領域及び第２領域の高さが一様でない場合には、図８に示されるように、第１領域及び第２領域の夫々の最大高さを算定し（図８の例では、第１領域の最大高さがＢ１であり、第２領域の最大高さがＡ１である）、第１領域及び第２領域の各部の高さ（図８の例では、第１領域の所定の部分の高さがＢ２であり、第２領域の所定の部分の高さがＡ２である）と当該算定した最大高さとの比（図８の例では、第１領域における比がＢ１／Ｂ２であり、第２領域における比がＡ１／Ａ２である）を用いて高さを高くするように（幅を拡大するように）補正し、補正した連結画像に基づき検出対象物の有無を判定する。これにより、カメラ４６の光軸Ｘの穴２０の軸心Ｙに対する位置ずれに起因して縮小されていた検出対象物の大きさを正規の大きさに補正することができるので、適切に検出対象物の有無を判定することが可能となる。
【００４０】
次に、穴内部検査装置１００の処理について図９のフローチャートを用いて説明する。まず、カメラ４６が内周面用ミラー４４で反射された内周面２１の像及びテーパ面用ミラー４５で反射されたテーパ面２２の像の撮像を開始する（ステップ＃１）。カメラ４６により撮像された内周面２１の像である第１撮像画像及びテーパ面２２の像である第２撮像画像が撮像画像取得部３０により取得される（ステップ＃２）。
【００４１】
撮像画像取得部３０が穴２０の全周に亘る第１撮像画像及び第２撮像画像の取得が終了すると（ステップ＃３：Ｙｅｓ）、連結画像生成部３１が第１撮像画像と第２撮像画像とを連結して連結画像を生成する（ステップ＃４）。判定部３２は、連結画像に二値化処理を施し（ステップ＃５）、内周面２１の領域及びテーパ面２２の領域の水平方向のエッジを抽出する。この抽出した結果に基づき、検査領域Ｒを設定する（ステップ＃６）。更に、判定部３２は、検査領域Ｒの最大高さを算定し（ステップ＃７）、周方向に沿った各位置の高さを算定する（ステップ＃８）。この時各位置の高さが最大高さよりも小さい場合には、差分に基づき高さ補正を行う（ステップ＃９）。
【００４２】
穴２０の全周に亘って高さ補正が完了すると（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、ノイズ除去を行い（ステップ＃１１）、更に二値化処理を施す（ステップ＃１２）。これにより欠陥候補を抽出し（ステップ＃１３）、欠陥特徴量を算定する（ステップ＃１４）。欠陥特徴量を欠陥規格サイズと比較し（ステップ＃１５）、欠陥となる検出対象物であるか否かを判定する。穴内部検査装置１００は、このようなフローに沿って検出対象物の有無を判定する。
【００４３】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、内周面用ミラー４４とテーパ面用ミラー４５とが穴２０の軸方向視において互いに重複しないように配置されているとして説明したが、内周面用ミラー４４とテーパ面用ミラー４５とは穴２０の軸方向視において互いに重複するように配置されていても良い。
【００４４】
上記実施形態では、判定部３２は、連結画像に二値化処理を行って検査領域Ｒを設定し、当該検査領域Ｒに対して検出対象物の有無を判定するとして説明したが、判定部３２は検査領域Ｒを設定せずに検出対象物の有無を判定するように構成することも可能であるし、連結画像に二値化処理を行わずに検査領域Ｒを設定するように構成することも可能である。
【００４５】
上記実施形態では、判定部３２は、連結画像における第１撮像画像に基づく第１領域の高さを第１領域の最大高さに合わせて一様とする補正、及び連結画像における第２撮像画像に基づく第２領域の高さを第２領域の最大高さに合わせて一様とする補正を行った後、検出対象物の有無を判定するとして説明したが、判定部３２は連結画像における第１撮像画像に基づく第１領域の高さを第１領域の最大高さに合わせて一様とする補正、及び連結画像における第２撮像画像に基づく第２領域の高さを第２領域の最大高さに合わせて一様とする補正を行わずに検出対象物の有無を判定するように構成することも可能である。
【００４６】
また、判定部３２は、連結画像における第１撮像画像に基づく第１領域の高さを第１領域の最大高さと最小高さとの中間の高さに合わせる補正、及び連結画像における第２撮像画像に基づく第２領域の高さを第２領域の最大高さと最小高さとの中間の高さに合わせる補正を行った後、検出対象物の有無を判定するように構成することも可能である。このような補正を行うことにより、穴２０の軸心に対してカメラ４６の光軸の位置がずれている場合であっても、位置ずれを補正し、検出対象物の有無の判定に用いる判定規格を変更することなく判定することが可能となる。
【００４７】
本発明は、穴の内周面及び当該穴の開口部の縁部を面取りして形成されたテーパ面の表面に現れる鋳巣及び傷の少なくとも一方からなる検出対象物の有無を検査する穴内部検査装置、及び穴内部検査方法に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
２０：穴
２１：内周面
２２：テーパ面
３０：撮像画像取得部
３１：連結画像生成部
３２：判定部
４４：内周面用ミラー
４５：テーパ面用ミラー
４６：カメラ
１００：穴内部検査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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