(57)【要約】      （修正有）【課題】受口と挿し口の隙間からシール部材を撮影した評価対象画像に基づいて接合状態の適否を自動判定可能な接合状態評価方法を提供する。【解決手段】評価対象画像から予め設定されたシール部材に対応する領域をトリミングして評価画像を生成する第１工程Ｓ２と、異なる照明状態で前記シール部材の特定色領域が撮影された評価対象画像に基づいて、前記シール部材の特定色領域を他の領域と識別可能な明度範囲、彩度範囲及び色相範囲が予め設定され、前記評価画像から前記明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出する第２工程Ｓ３と、前記第２工程で抽出された特定色領域画素の画素数が予め設定された閾値を超えるか否かに基づいて前記管接合部の接合状態を評価する第３工程（Ｓ４，Ｓ５）と、前記第３工程で得られた評価結果を出力する第４工程（Ｓ６，Ｓ７）と、を含む。【選択図】図１３
2018013436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受口と挿し口の隙間から特定色が着色された着色部を有するシール部材を撮影した評価対象画像に基づいて前記管接合部の接合状態を評価する接合状態評価方法であって、
前記評価対象画像から予め設定されたシール部材に対応する領域をトリミングして評価画像を生成する第１工程と、
異なる照明状態で前記シール部材の特定色領域が撮影された評価対象画像に基づいて、前記シール部材の特定色領域を他の領域と識別可能な明度範囲、彩度範囲及び色相範囲が予め設定され、前記評価画像から前記明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出する第２工程と、
前記第２工程で抽出された特定色領域画素の画素数が予め設定された閾値を超えるか否かに基づいて前記管接合部の接合状態を評価する第３工程と、
前記第３工程で得られた評価結果を出力する第４工程と、
を含む接合状態評価方法。
【請求項２】
前記第３工程で設定される閾値は第１の閾値と前記第１の閾値より大きな第２の閾値を有し、前記第２工程で抽出された特定色領域画素の画素数が前記第１の閾値以下の場合に接合状態が適正と評価し、前記第２の閾値を超えた場合に接合状態が不適正と評価し、前記第１の閾値を超えて前記第２の閾値以下の場合に再確認必要と評価する請求項１記載の接合状態評価方法。
【請求項３】
前記評価対象画像は、前記管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、前記第２工程は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、前記第３工程は一纏まりの評価画像に対して実行される請求項１または２記載の接合状態評価方法。
【請求項４】
前記評価対象画像は、前記管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、前記第２工程は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、前記第３工程は各評価画像に対してそれぞれ実行される請求項１または２記載の接合状態評価方法。
【請求項５】
受口と挿し口の隙間から特定色が着色された着色部を有するシール部材を撮影した評価対象画像に基づいて前記管接合部の接合状態を評価する接合状態評価装置であって、
前記評価対象画像を入力する入力処理部と、
前記評価対象画像から予め設定されたシール部材に対応する領域をトリミングして評価画像を生成する第１処理部と、
異なる照明状態で前記シール部材の特定色領域が撮影された評価対象画像に基づいて、前記シール部材の特定色領域を他の領域と識別可能な明度範囲、彩度範囲及び色相範囲が予め設定され、前記評価画像から前記明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出する第２処理部と、
前記第２処理部で抽出された特定色領域画素の画素数が予め設定された閾値を超えるか否かに基づいて前記管接合部の接合状態を評価する第３処理部と、
前記第３処理部で得られた評価結果を出力する出力処理部と、
を含む接合状態評価装置。
【請求項６】
前記第３処理部で設定される閾値は第１の閾値と前記第１の閾値より大きな第２の閾値を有し、前記第２処理部で抽出された特定色領域画素の画素数が前記第１の閾値以下の場合に接合状態が適正と評価し、前記第２の閾値を超えた場合に接合状態が不適正と評価し、前記第１の閾値を超えて前記第２の閾値以下の場合に再確認必要と評価する請求項５記載の接合状態評価装置。
【請求項７】
前記評価対象画像は、前記管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、前記第２処理部は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、前記第３処理部は一纏まりの評価画像に対して実行される請求項５または６記載の接合状態評価装置。
【請求項８】
前記評価対象画像は、前記管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、前記第２処理部は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、前記第３処理部は各評価画像に対してそれぞれ実行される請求項５または６記載の接合状態評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合状態評価方法及び接合状態評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上水道管や下水道管に広くダクタイル鋳鉄管（以下、単に「鉄管」とも記す。）が用いられ、これらの鉄管に所謂プッシュオンタイプの管継手構造が採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口を挿入し、受口の内周面と挿口の外周面との間でシール部材としてのゴム輪が圧縮されるように介装され、受口の内周溝部に設けられたロックリングと挿口に形成された突部が係合して抜止めされる管継手構造が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ゴム輪が適切な姿勢で管が接合されているか否かを判断するために、薄板ゲージを用いて受口の管端からゴム輪との接触位置までの距離を計測したり、専用の接合チェッカを受口の管端からゴム輪との接触位置まで挿入したりといった検査作業が行なわれることが開示されている。
【０００５】
図１に示すように、このようなプッシュオンタイプの継手構造の鉄管は、一方の管２の受口２Ａに他方の管３の挿口を預けて、受口２Ａ近傍で受口側の管２にスリングベルトやチェーンで構成される接合器具１００を巻き付けるとともに、挿口近傍で挿口側の管３に同じく接合器具１０１を巻き付け、管２，３の両側で接合器具間に夫々レバーホイスト１０２，１０３を装着して手動操作で巻き上げるような作業を経て接合される。
【０００６】
そして、接合作業の後に、上述した薄板ゲージや接合チェッカ等の機械式の計測機器を操作してゴム輪が適正に位置決めされているか否かを確認し、その結果を施工管理情報の一部として竣工図等に記録していた。
【０００７】
しかし、ゴム輪が適正に位置決めされているか否かを確認するために、管の接合部の周囲に沿って複数個所で計測して、後に竣工図等に記録するためにその場でメモ用紙に仮記録する必要があり、この計測作業や記録作業が非常に煩雑であるという問題があった。特に管布設溝の底部に相対する部位を計測する際には、身体を屈めて作業を行なう必要があるため、多大な労力が必要であった。
【０００８】
そこで、本願出願人は、特許文献３に示すように、受口側管の内周部に形成された凹部に嵌め込まれるヒール部と、受口側管の内周面と挿し口側管の外周面との間で圧縮されるバルブ部を備え、ヒール部にその内側とは異なる特定色が着色されたシール部材を介して、受口側の管と挿し口側の管とが接合される管接合部に対して、受口と挿し口の隙間からシール部材を撮影した評価対象画像に特定色が観察されるか否かにに基づいて接合状態の良否を判別する管継手の接合状態管理方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１７４９０６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２３５８９号公報
【特許文献３】特開２０１５−７５１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、カメラを用いて受口と挿し口の隙間からシール部材を撮影した評価対象画像を、例えばタブレット型コンピュータの表示画面やスマートホンの表示画面等に表示して、ヒール部に施された特定色が写っているか否かによって管の接合状態が適正か否かを目視判断するのは、意外にも困難な場合があることが判明した。
【００１１】
作業現場の管布設溝に布設された管接合部の周囲に３から４台の複数のカメラを配して、それらのカメラで受口と挿し口の隙間からシール部材を撮影する際に、天候や作業時間が異なるとそれによって照明条件が変動して撮影画像にその影響が表れ、ヒール部に配した特定色の有無を目視確認するのが困難になるためである。
【００１２】
例えば、夕刻や日陰となる撮影条件では画像が暗くなるため、ヒール部とその内側が同じような色調となる。また日中では日の当たる管の上方と影となる管の下方で撮影条件が異なり、上方と下方で画質が変動して判定し辛くなる。また、何らかの部材で反射した太陽光が接合部に入射するとハレーションが生じて白抜け画像となる。
【００１３】
そこで、外光を遮るために継手部を覆うカバー体を設けて、そのカバー体の内部にカメラを設置するとともに、受口と挿し口の隙間からシール部材に向けて照明光を照射する光源を配置するような検査装置を製作して試用しているが、改善の余地があった。
【００１４】
カバー体を設けても完全に外光を遮ることは不可能であり、天候や作業時間により変動する外光の影響を受けること、受口と挿し口の隙間はそれほど広くはないこともあり、測定時に管接合部とカメラまたは光源の位置が僅かに異なると安定した画像が得られないこと、その際に光源によるハレーションが発生する虞を排除できないこと等の理由のためである。
【００１５】
そのため、撮影画像を確認して接合状態の適否を判定困難な場合に、管接合部とカバー体の相対位置を調整して再度撮影するような煩雑な作業が要求されるという問題もあった。
【００１６】
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、受口と挿し口の隙間からシール部材を撮影した評価対象画像に基づいて接合状態の適否を自動判定可能な接合状態評価方法及び接合状態評価装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の目的を達成するため、本発明による接合状態評価方法の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、受口と挿し口の隙間から特定色が着色された着色部を有するシール部材を撮影した評価対象画像に基づいて前記管接合部の接合状態を評価する接合状態評価方法であって、前記評価対象画像から予め設定されたシール部材に対応する領域をトリミングして評価画像を生成する第１工程と、異なる照明状態で前記シール部材の特定色領域が撮影された評価対象画像に基づいて、前記シール部材の特定色領域を他の領域と識別可能な明度範囲、彩度範囲及び色相範囲が予め設定され、前記評価画像から前記明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出する第２工程と、前記第２工程で抽出された特定色領域画素の画素数が予め設定された閾値を超えるか否かに基づいて前記管接合部の接合状態を評価する第３工程と、
前記第３工程で得られた評価結果を出力する第４工程と、を含む点にある。
【００１８】
誤判定を招きかねない無用の画像領域を削除すべく、第１工程で評価対象画像からシール部材に対応する領域をトリミングした評価画像を生成し、第２工程で評価画像から予め設定された明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出し、第３工程で特定色領域画素の画素数が予め設定された閾値を超えるか否かに基づいて前記管接合部の接合状態を評価する。
【００１９】
特定色領域画素を抽出する条件として、異なる照明状態でシール部材の特定色領域が撮影された評価対象画像に基づいて、シール部材の特定色領域を他の領域と識別可能な明度範囲、彩度範囲及び色相範囲の３つの条件が設定されるので、特定色領域に対応する画素以外の画素が誤って抽出される確率を低減でき、客観性を確保できる。また、特定色領域に対応する画素以外の画素が誤って抽出されても、第３工程で用いられる所定の閾値でその画素を排除することができ、その結果精度の高い自動判定が可能になる。
【００２０】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記第３工程で設定される閾値は第１の閾値と前記第１の閾値より大きな第２の閾値を有し、前記第２工程で抽出された特定色領域画素の画素数が前記第１の閾値以下の場合に接合状態が適正と評価し、前記第２の閾値を超えた場合に接合状態が不適正と評価し、前記第１の閾値を超えて前記第２の閾値以下の場合に再確認必要と評価する点にある。
【００２１】
第３工程で設定される閾値を高低の２段階準備して、特定色領域画素の画素数が両閾値の間になる場合に、再度の検査撮影を行なうように構成でき、誤判定の発生をより低減できるようになる。
【００２２】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記評価対象画像は、前記管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、前記第２工程は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、前記第３工程は一纏まりの評価画像に対して実行される点にある。
【００２３】
上述の構成によれば、管接合部の周囲に配された複数のカメラでそれぞれ異なる照明条件で撮影された場合でも、各画像に対して共通の明度、彩度、色度範囲を設定でき、一括して精度の高い判定ができるようになる。
【００２４】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記評価対象画像は、前記管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、前記第２工程は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、前記第３工程は各評価画像に対してそれぞれ実行される請求項１または２記載の接合状態評価方法。
【００２５】
上述の構成によれば、管接合部の周囲に配された複数のカメラでそれぞれ異なる照明条件で撮影された場合でも、各画像に対して共通の明度、彩度、色度範囲を設定でき、共通の条件で一括して特定色領域画素を抽出し、その後に各評価画像に対して個別に第３工程が実行されるので、精度の高い判定ができるようになる。例えば、複数の評価画像全体を評価する場合、それぞれにノイズ画素が特定色領域画素として抽出された結果、接合不良と判定される虞があるが、同じ閾値で個別の評価画像を評価すると、特定色領域画素として抽出されたノイズ画素を排除でき、真に特定色領域画素が多い評価画像が存在した場合にのみ接合不良と判定できるようになる。
【００２６】
本発明による接合状態評価装置の第一の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、受口と挿し口の隙間から特定色が着色された着色部を有するシール部材を撮影した評価対象画像に基づいて前記管接合部の接合状態を評価する接合状態評価装置であって、前記評価対象画像を入力する入力処理部と、前記評価対象画像から予め設定されたシール部材に対応する領域をトリミングして評価画像を生成する第１処理部と、異なる照明状態で前記シール部材の特定色領域が撮影された評価対象画像に基づいて、前記シール部材の特定色領域を他の領域と識別可能な明度範囲、彩度範囲及び色相範囲が予め設定され、前記評価画像から前記明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出する第２処理部と、前記第２処理部で抽出された特定色領域画素の画素数が予め設定された閾値を超えるか否かに基づいて前記管接合部の接合状態を評価する第３処理部と、前記第３処理部で得られた評価結果を出力する出力処理部と、を含む点にある。
【００２７】
同第二の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記第３処理部で設定される閾値は第１の閾値と前記第１の閾値より大きな第２の閾値を有し、前記第２処理部で抽出された特定色領域画素の画素数が前記第１の閾値以下の場合に接合状態が適正と評価し、前記第２の閾値を超えた場合に接合状態が不適正と評価し、前記第１の閾値を超えて前記第２の閾値以下の場合に再確認必要と評価する点にある。
【００２８】
同第三の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記評価対象画像は、前記管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、前記第２処理部は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、前記第３処理部は一纏まりの評価画像に対して実行される点にある。
【００２９】
同第四の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記評価対象画像は、前記管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、前記第２処理部は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、前記第３処理部は各評価画像に対してそれぞれ実行される点にある。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明した通り、本発明によれば、受口と挿し口の隙間からシール部材を撮影した評価対象画像に基づいて接合状態の適否を自動判定可能な接合状態評価方法及び接合状態評価装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】管の接合作業を説明する写真
【図２】（ａ）はシール部材の断面図、（ｂ）は適正な接合状態を示す接合部の要部断面図、（ｃ）は不適正な接合状態を示す接合部の要部断面図、（ｄ）は適正な接合状態を示す管検査装置による検査画像の説明図、（ｅ）は不適正な接合状態を示す管検査装置による検査画像の説明図
【図３】（ａ）は管接合部の側面図、（ｂ）は管接合部に装着された管検査装置の説明図
【図４】（ａ）は管検査装置の平面、正面、右側面を示す斜視図、（ｂ）は同平面、背面、右側面を示す斜視図
【図５】（ａ）は管検査装置の正面図、（ｂ）は同底面図、（ｃ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図
【図６】（ａ）は管検査装置の背面図、（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図７】（ａ）から（ｄ）は非検査姿勢から検査姿勢に姿勢変更されるアーム部材の説明図
【図８】（ａ），（ｂ）は位置決め部材の説明図
【図９】接合状態評価装置の機能ブロック構成図
【図１０】（ａ）は適正に接合された状態の評価対象画像、（ｂ）は不適正に接合された状態の評価対象画像
【図１１】（ａ），（ｃ），（ｅ）は適正に接合された状態の評価対象画像に対する画像処理手順の説明図、（ｂ），（ｄ），（ｆ）は不適正に接合された状態の評価対象画像に対する画像処理手順の説明図
【図１２】ＨＳＬ表色系の円柱モデルを用いた特定色領域画素の抽出条件の説明図
【図１３】接合状態評価装置で実行される接合状態評価方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、ダクタイル鋳鉄管を用いた上水道管の管接合部を検査する場合を例に、本発明による接合状態評価方法及び接合状態評価装置を説明する。
【００３３】
図１に示すように、鉄管を接合する際には、一方の管２の受口２Ａに他方の管３の挿口を預けて、受口２Ａ近傍で受口側の管２にスリングベルトやチェーンで構成される接合器具１００を巻き付けるとともに、挿口近傍で挿口側の管３に同じく接合器具１０１を巻き付け、管２，３の両側で接合器具間に夫々レバーホイスト１０２，１０３を装着して手動操作で巻き上げる、という接合作業が行なわれる。
【００３４】
図２（ａ）には、配管の接合部に用いられるゴム製のシール部材４が示されている。当該シール部材４は、受口の内周に形成された溝に嵌込み固定されるヒール部４ａと、受口側の管内壁と挿口側の管外壁との間で圧接されるバルブ部４ｂを備えて構成され、ヒール部４ａのうち受口側の管端側を臨む立上り面に着色マーカ部材４ｃが設けられている。着色マーカ部材４ｃとして特定色となる赤色の塗料が塗布され、他の領域となるその内側領域４ｄに着色マーカ部材４ｃとの識別を容易にするために白色の塗料が塗布されている。
【００３５】
図２（ｂ），（ｃ）には、管２，３の接合部の要部断面が示されている。一方の管２の端部に形成された受口２Ａの内部に他方の管３の端部に形成された挿口３Ａが挿入され、受口２Ａの内周面と挿口３Ａの外周面との間でシール部材４が圧縮されるように介装され、ロックリング５ａと挿口３Ａに形成された突部３ａが係合して抜止めされる。図中、符号５ｂはロックリング心出し用部材であり、符号２４は検査機器としての撮像装置である。
【００３６】
図２（ｂ）はシール部材４が適正に装着された例であり、受口２Ａ内周部に形成されたシール部材収容凹部２Ｂにヒール部４ａが嵌め込まれ、シール部材収容凹部２Ｂに連接されたシール部材圧縮凸部２Ｃと挿口側の管３の外周面との間でバルブ部４ｂが圧縮されている。
【００３７】
図２（ｃ）はシール部材４が不適正に装着された例であり、バルブ部４ｂが管３によって奥側に引き込まれ、ヒール部４ａがシール部材収容凹部２Ｂから離脱した状態が示されている。このような不適切な接合状態ではシール機能が損なわれるため、再度接合作業を行なう必要がある。
【００３８】
図２（ｄ），（ｅ）には、管接合部の周囲４か所で受口２Ａと挿し口の隙間からシール部材４を撮影し、４枚の画像を同心状に合成配置した評価対象画像のパターンが示されている。図２（ｄ）は適正に接合され、着色マーカ部材４ｃが撮影されていない画像が示され、図２（ｅ）は不適正に接合され、着色マーカ部材４ｃが撮影された画像が示されている。
【００３９】
以下、このような評価対象画像を撮影するために用いられる検査装置を説明した後に、接合状態評価方法及び接合状態評価装置を説明する。
【００４０】
図３（ａ）には、管２の受口２Ａに管３の挿口が挿入された接合部６が示されている。図中、符号３Ｃ，３Ｄは、挿口側の管３に塗装された環状の白線で、受口に対する挿口の挿入量を視認するためのものであると共に、接合部６で受口側の管２の軸心と管３の軸心の傾きの程度を検査するためのマーカでもある。
【００４１】
図３（ｂ）には接合部６に装着された管検査装置１０が示されている。管検査装置１０は、本体ケーシング１１と、本体ケーシング１１の内部に収容されたアーム部材２０、位置決め部材３０、検査機器４０，５０等を備えて構成されている。検査機器４０，５０として照明用の光源を備えた撮像装置（カメラ）が用いられている。
【００４２】
管検査装置１０は、接合部６のシール部材４（図２（ａ）参照）の装着状態が適正であるか否かを検査する装置で、管２，３の接合部６の上方から管２，３の外周を覆うように装着される。
【００４３】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、管検査装置１０は、略直方体形状の本体ケーシング１１を備えている。本体ケーシング１１は、ケーシング１１内部への管２，３の進入を許容する凹部１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ形成された一対の対向壁である前壁１１Ａ及び後壁１１Ｂと、左右の側壁１１Ｃと、天板１１Ｄと、一対の底板１１Ｅを備えている。
【００４４】
天板１１Ｄには、検査機器４０，５０と外部機器とを接続する電気信号線用のコネクタＣＮ１，ＣＮ２、コネクタＣＮ１用のコネクタカバーＣＶ、支持用の竿部材（図示せず）を取り付けるための取付け金具１５が取り付けられている。コネクタＣＮ２は検査機器４０，５０（図３参照）の増設時に用いる予備のコネクタである。検査機器４０，５０はコネクタＣＮ１を介して、例えばタブレット型のコンピュータに接続されている。詳述すると、検査機器４０，５０となる撮像装置（カメラ）はネットワーク対応したＬＡＮカメラで構成され、各ＬＡＮカメラはハブを介してＬＡＮケーブルでコンピュータに接続されている。
【００４５】
ケーシング１１のうち前壁１１Ａ及び後壁１１Ｂには、第１の呼び径（本実施形態では１００）に対応して管の外周に沿うアーチ形の凹部１２Ａ，１２Ｂが形成されている。前壁１１Ａに形成された凹部１２Ａは挿口側の管３（図３（ａ）参照）の外周に沿うような形状及びサイズに形成され、後壁１１Ｂに形成された凹部１２Ｂは受口側の管２（図３（ａ）参照）の受口部２Ａの外周に沿うような形状及びサイズに形成されている。また、一対の底板１１Ｅ間の空隙は挿口側の管３（図３（ａ）参照）の外径より若干大きなサイズに設定されている。
【００４６】
さらに、前壁１１Ａ及び後壁１１Ｂには、小さい第２の呼び径（本実施形態では７５）に対応した管の外周に沿う形状及びサイズのアタッチメント１３，１４がビス止めされている。各アタッチメント１３，１４を含めてアルミニウム製のケーシング１１が構成されている。
【００４７】
第１の呼び径に対応した管を計測する場合には、アタッチメント１３，１４が図４（ａ），（ｂ）の位置に取り付けられる。つまり、前壁１１Ａ及び後壁１１Ｂに形成された凹部１２Ａ，１２Ｂが管と対向するように凹部１２Ａ，１２Ｂから後退した位置に取り付けられる。
【００４８】
第２の呼び径に対応した管を計測する場合には、前壁１１Ａ及び後壁１１Ｂに形成された凹部１２Ａ，１２Ｂの内縁よりもアタッチメント１３，１４の内縁が内側に張り出すように凹部１２Ａ，１２Ｂから進出した位置に取り付けられる。
【００４９】
図５（ｂ），（ｃ）に示すように、本体ケーシング１１には、位置決め部材３０を挟んで左右に一対の撮像装置でなる第２の検査機器５０を備えている。当該検査機器５０は、接合部６を左右斜め上方から撮影した画像に基づいて、挿口側の管３に塗装された環状の白線３Ｃ，３Ｄ（図３（ａ）参照）と、受口３側の端面３Ｄとの傾斜角度を求め、傾斜角度から接合部６の直線性を評価するために設置されている。
【００５０】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、前壁１１Ａ側のアタッチメント１３に、管の外周の少なくとも一部に沿うように揺動軸２３を介してアーム部材２０が揺動可能に取り付けられている。
【００５１】
一対のアーム部材２０の上下方向中央部からやや上部に揺動軸２３が設けられ、揺動軸２３周りに各アーム部材２０の下方が広がるように、アーム部材２０の下部に備えたバネ支持部２１とアタッチメント１３に備えたバネ支持部２２との間に弾性部材２５であるバネが架け渡されている（図５（ｃ）参照）。
【００５２】
アーム部材２０は、断面矩形のアルミニウム製の角筒状部材を正面視Ｃ字状になるように溶接して構成され、両端側に検査機器４０となる撮像装置（カメラ）が収容されている。
【００５３】
図７（ａ）に示すように、通常は、弾性部材２５による力で一対のアーム部材２０の下端が左右に開放された姿勢に維持された状態、つまりアーム部材２０が管３の外周から離隔した非検査姿勢に維持されている。
【００５４】
図７（ｂ）に示すように、本体ケーシング１１を管３の外周に向けて押しつけると、管３の外周と当接してアーム部材２０の下端が左右に少し押し広げられた後に、管３が一対のアーム部材２０の間に進入する。
【００５５】
図７（ｃ）に示すように、本体ケーシング１１をさらに管３に押し付けると、アーム部材２０の上端側下壁に管３の外周部が当接して、アーム部材２０の上端側を上方に押し上げるような反力が作用し、揺動軸２３周りに管３を抱き込む方向にトルクが発生する。
【００５６】
図７（ｃ）に示すように、その結果、アーム部材２０が管３の外周に沿う検査姿勢に移行する。この状態で４台の検査機器（撮像装置）４０は、管３０の軸心に対して周方向に９０°の間隔で分散して配置される。
【００５７】
図２（ｄ），（ｅ）には、このようにして４台の検査機器（撮像装置）４で撮影された管の接合部６の画像が示されている。
【００５８】
その後、管３から本体ケーシング１１を離隔すると、弾性部材２５であるバネによる復元力によってアーム部材２０が図８（ａ）に示した非検査姿勢に復帰する。
【００５９】
図６（ａ），（ｂ）に示すように、挿口（図３（ａ）参照）３側の管の外周面と検査機器４０との相対距離及び受口（図３（ａ）参照）２側の管端面２Ｄと検査機器４０との相対距離を規定する位置決め部材３０がさらに設けられている。
【００６０】
位置決め部材３０は、断面矩形の角柱部材で構成され、本体ケーシング１１Ｂの凹部１２Ｂの上部にブラケット３５を介してネジ止め固定されている。角柱部材の下面及び本体ケーシング１１Ｂ側の側面で位置決め作用が発揮される。
【００６１】
図８（ａ）に示すように、本体ケーシング１１を、接合部６を構成する管２，３の外周上部から接近させたときに、位置決め部材３０の下端面が挿口３側の管の外周面に当接して管３の外周面と検査機器４０との相対距離が定まる。
【００６２】
図８（ｂ）に示すように、その状態で本体ケーシング１１を受口２側に移動させたときに、位置決め部材３０の本体ケーシング１１Ｂ側の側面が受口２側の管端面２Ｄに当接して当該管端面２Ｄと検査機器４０との相対距離が定まるのである。
【００６３】
位置決め部材３０の下端面が挿口３側の管の外周面に当接することによって、本体ケーシング１１に対する管のそれ以上の進入が制限され、このとき同時にアーム部材２０が管３の外周に沿う検査姿勢に移行するようになるように、アーム部材２０に対する位置決め部材３０の下端面の位置が設定されている。
【００６４】
図７（ａ）に示すように、アーム部材２０の一端側つまり上端側に管の外周部で押圧されることによりアーム部材２０の他端側つまり下端側が管に近接して検査姿勢に姿勢変化するスペーサ部材２７が着脱可能に配置されている。
【００６５】
図９には、本発明の接合状態評価装置６０となるタブレット型のコンピュータの機能ブロック構成が示されている。当該コンピュータにインストールされた接合状態評価方法を実行するためのアプリケーションプログラム及び当該プログラムを実行するコンピュータハードウェアによって各機能ブロックが具現化される。
【００６６】
接合状態評価装置６０は、上述した検査機器４０で撮影された評価対象画像を入力する入力処理部６１と、評価対象画像を記憶する記憶部６２と、評価結果を出力する出力処理部６３を備えている。
【００６７】
さらに、記憶部６２に記憶された評価対象画像から予め設定されたシール部材に対応する領域をトリミングして評価画像を生成して記憶部６２に記憶する第１処理部６４と、記憶部６２に記憶された評価画像から予め設定された明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出して前記記憶部６２に記憶する第２処理部６５と、第２処理部で抽出された特定色領域画素の画素数が予め設定された閾値を超えるか否かに基づいて前記管接合部の接合状態を評価する第３処理部６５を備えている。
【００６８】
評価画像から特定色領域画素を抽出するための基準値は、予め異なる照明状態でシール部材の特定色領域が撮影された評価対象画像に基づいて、シール部材の特定色領域をその内側と識別可能な明度範囲、彩度範囲及び色相範囲が設定され、記憶部６２に記憶されている。
【００６９】
図１０（ａ），（ｂ）には、評価対象画像が例示されている。管接合部の周囲に配置された４台の検査機器４０で撮影された画像を管軸心周りに配列された画像である。図１０には、撮影された画像のうち、受口、シール部材、挿し口が矢示されている。
【００７０】
図１０（ａ）は適正に接合された場合の画像であり、挿し口と受口の間に弧状のシール部材が撮影されている。当該シール部材の画像は、図２（ａ）に示すヒール部４ｃの内側の白色着色部４ｄが撮影されている。
【００７１】
図１０（ｂ）は故意に不適正に接合された場合の画像であり、同様に挿し口と受口の間に弧状のシール部材が撮影されている。当該シール部材の画像は、図２（ａ）に示すヒール部４ｃの赤色着色部及びその内側の白色着色部４ｄが僅かに撮影されている。
【００７２】
第１処理部６４は、図１０（ａ），（ｂ）の評価対象画像から、図１１（ａ），（ｂ）に示す白線の矩形領域より内側で、白線の円形領域より外側の領域、つまりシール部材を中心にしてその内外を囲む領域を評価画像としてトリミングする。
図１０（ｃ），（ｄ）には、トリミングされた後の評価画像が示されている。
【００７３】
第２処理部６５は、図１０（ｃ），（ｄ）に示す評価画像から、予め設定された明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出する。
図１１（ｅ），（ｆ）には、特定色領域画素がグレー色で表示されている。図１１（ｅ）には殆ど特定色領域画素が存在せず、図１１（ｆ）には弧状の特定色領域画素が観察できる。
【００７４】
特定色領域画素を抽出するための明度範囲、彩度範囲及び色相範囲は、マーカ部材４ｃが撮影可能なように不適正に接合された接合部を、照明状態やカメラの光軸が僅かにずれたような様々な撮影条件で撮影した複数の評価対象画像をサンプル画像として準備し、サンプル画像から赤色に着色されたマーカ部材４ｃ（図２（ａ）参照）が含まれ、白色で着色された内側領域４ｄ（図２（ａ）参照）が含まれることがない領域を、Ｈ（色相）Ｓ（彩度）Ｌ（明度）表色系の円柱モデルを用いて特定して得られた値である。
【００７５】
図１２には、Ｈ（色相）Ｓ（彩度）Ｌ（明度）表色系の円柱モデルが例示されている。円柱の上下方向は明度を示し、中心軸の上端が白となり下端が黒となる。径方向は彩度を示し中心側が無彩色、径方向に行くほど彩度が上がる。また周方向に沿って色が変化し、赤→黄→緑→シアン→青→マゼンダ→赤と変化する。
【００７６】
サンプル画像で「赤」と認められる範囲が太い破線で示され、この範囲が特定色領域画素を抽出するための明度範囲、彩度範囲及び色相範囲となる。尚、この太い破線の範囲はイメージを説明するものであり、正確に範囲を表すものではない。また、円柱モデルに限るものでもなく、円柱モデル以外のＨ（色相）Ｓ（彩度）Ｌ（明度）表色系を用いることも可能である。
【００７７】
尚、実際には評価画像のＲＧＢ色空間をマンセル表色系に近い色相、彩度、明度の３属性に変換（ＨＳＩ変換）した後のデータで上述の閾値に入るか否かを判断している。また、円柱モデルで定めた明度範囲、彩度範囲及び色相範囲と等価な範囲であれば、ＣＩＥ−Ｌａｂ表色系等の他の表色系に変換することも可能であることは言うまでもない。
【００７８】
第３処理部６６は、図１１（ｅ），（ｆ）の評価画像から特定色領域画素の数をカウントして、画素数が予め設定された閾値を超えると、管接合部の接合状態が不適正であると評価し、画素数が予め設定された閾値を下回ると管接合部の接合状態が適正であると評価する。尚、トリミングされた画素数に対する特定色領域画素の画素数の比率で評価することも可能であることは言うまでもない。
【００７９】
図１３には、接合状態評価装置６０で実行される接合状態評価方法の手順が示されている。入力処理部６１に評価対象画像が入力されると、記憶部６２に当該画像が格納され（Ｓ１）、第１処理部６４で評価対象画像から予め設定されたシール部材に対応する領域をトリミングして評価画像を生成する第１工程が実行され、記憶部６２に当該画像が格納される（Ｓ２）。
【００８０】
続いて、第２処理部６５で評価画像から上述した明度範囲、彩度範囲及び色相範囲に含まれる画素を特定色領域画素として抽出する第２工程が実行され（Ｓ３）、第３処理部６６で特定色領域画素の画素数が予め設定された閾値を超えるか否かに基づいて前記管接合部の接合状態を評価する第３工程が実行され（Ｓ４，Ｓ５）、特定色領域画素の画素数が閾値を超えると接合状態が不適正の旨が出力され（Ｓ７）、特定色領域画素の画素数が閾値以内であれば接合状態が適正の旨が出力される（Ｓ６）。
【００８１】
評価対象画像は、管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、第２処理部６５は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、第３処理部６６は一纏まりの評価画像に対して実行される。
【００８２】
このような構成を採用すれば、管接合部の周囲に配された複数のカメラでそれぞれ異なる照明条件で撮影された場合でも、各画像に対して共通の明度、彩度、色度範囲を設定でき、一括して精度の高い判定ができるようになる。
【００８３】
基本的に、マーカ部材の内側に付される色は無彩色が好ましく、特に明度の高い白色が好ましい。それに対して、マーカ部材の着色は有彩色で彩度が高いほど好ましい。
【００８４】
尚、マーカ部材の内側に付される色に有彩色を採用する場合、マーカ部材の着色と補色の関係になる色を採用することが好ましい。
【００８５】
また、マーカ部材の着色はカメラの分光感度特性が高い色を選択し、マーカ部材の内側に付される色はカメラの分光感度特性が低い色を選択することが好ましい。
【００８６】
以下、別実施形態を説明する。
第３処理部６６で設定される閾値を、第１の閾値と第１の閾値より大きな第２の閾値の二つ設定し、第２処理部６５で抽出された特定色領域画素の画素数が第１の閾値以下の場合に接合状態が適正と評価し、第２の閾値を超えた場合に接合状態が不適正と評価し、第１の閾値を超えて第２の閾値以下の場合に再確認必要と評価するように構成してもよい。
【００８７】
特定色領域画素の画素数が両閾値の間になる場合に、再度の検査撮影を行なうように構成でき、誤判定の発生をより低減できるようになる。
【００８８】
上述の実施形態では、評価対象画像は、管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、第２処理部６５は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、第３処理部６６は一纏まりの評価画像に対して実行される例を説明したが、以下の態様を採用することも可能である。
【００８９】
即ち、評価対象画像は、管接合部の周囲に配した複数の撮像装置により撮影された一纏まりの画像で構成され、第２処理部６５は一纏まりの画像に対して同一の明度範囲、彩度範囲及び色相範囲を基準に前記特定色領域画素を抽出するように構成され、第３処理部６６は各評価画像に対してそれぞれ実行されるように構成してもよい。
【００９０】
この場合、管接合部の周囲に配された複数のカメラでそれぞれ異なる照明条件で撮影された場合でも、各画像に対して共通の明度、彩度、色度範囲を設定でき、共通の条件で一括して特定色領域画素を抽出し、その後に各評価画像に対して個別に第３工程が実行されるので、精度の高い判定ができるようになる。例えば、複数の評価画像全体を評価する場合、それぞれにノイズ画素が特定色領域画素として抽出された結果、接合不良と判定される虞があるが、同じ閾値で個別の評価画像を評価すると、特定色領域画素として抽出されたノイズ画素を排除でき、真に特定色領域画素が多い評価画像が存在した場合にのみ接合不良と判定できるようになる。
【００９１】
以上説明した実施形態では、ヒール部の立上り面にマーカ部材が配されたシール部材を説明したが、ヒール部の天面にマーカ部材が配されていてもよい。
【００９２】
また、ゴム製のシール部材としてヒール部とバルブ部を備えた構成について説明したが、本発明はこのような構成を備えたシール部材への適用に限られるものではなく、例えばバルブ部のみを有するシール部材に適用してもよい。
【００９３】
さらに、上述した実施形態ではマーカ部材の内側にも特定色とは異なる色で着色した例を説明したが、マーカ部材のみ特定色で着色し、その他の領域は特段の着色を施さなくてもよい。
【００９４】
以上説明した接合状態評価方法及び接合状態評価装置は本発明の一具体例に過ぎず、該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的な回路構成等は、本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能である。
【００９５】
また、特定色領域画素を抽出するための明度範囲、彩度範囲及び色相範囲、抽出画素数の判定閾値等は、実際の画像サイズやマーカ部材の着色等に応じて適宜設定可能な値である。
【符号の説明】
【００９６】
２，３：管
１０：管検査装置
４０：検査機器（カメラ）
６０：接合状態評価装置
６１：入力処理部
６２：記憶部
６３：出力処理部
６４：第１処理部
６５：第２処理部
６６：第３処理部
【図１】
2018013436.tif 000003
【図２】
2018013436.tif 000004
【図３】
2018013436.tif 000005
【図４】
2018013436.tif 000006
【図５】
2018013436.tif 000007
【図６】
2018013436.tif 000008
【図７】
2018013436.tif 000009
【図８】
2018013436.tif 000010
【図９】
2018013436.tif 000011
【図１０】
2018013436.tif 000012
【図１１】
2018013436.tif 000013
【図１２】
2018013436.tif 000014
【図１３】
2018013436.tif 000015