(57)【要約】【課題】  平板体の表面を検査する際に、カメラによる撮影画像中の異常点が、平板体表面の異常か否かを高速かつ高精度に検出する技術を提供すること。【解決手段】  平板体１の表面における異常を検査する平板体１の表面検査方法であって、平板体１から所定距離の位置に、２個のカメラ１０・１１を設け、両カメラにより平板体表面を撮影する。その際、カメラＡ１０において撮影された異常点と、カメラＢ１１において撮影された異常点のそれぞれの座標値を得て、その座標値の差分を算出すると共に、予め平板体表面のサンプル点を撮影した場合の両カメラにおける該サンプル点の座標値の差分を求めておき、異常点座標値の差分と、サンプル点座標値の差分とが一致した場合には、撮影された異常点を平板体表面における異常として検出する。【選択図】 図１
2005249495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板体の表面における異常を検査する平板体の表面検査方法であって、
該平板体から所定距離の位置に、該平板体と平行に第１カメラ及び第２カメラを設け、両カメラにより平板体表面を撮影した際に、
第１カメラにおいて撮影された異常点と、第２カメラにおいて撮影された異常点のそれぞれの座標値を得て、その座標値の差分を算出すると共に、
予め平板体表面のサンプル点を撮影した場合の両カメラにおける該サンプル点の座標値の差分を求めておき、
異常点座標値の差分と、サンプル点座標値の差分とが一致した場合には、撮影された異常点を平板体表面における異常として検出する
ことを特徴する平板体の表面検査方法。
【請求項２】
前記平板体の表面検査方法が、
平板体を略水平に所定方向に移送しながら、該平板体の下面側から上向きに固定した前記第１カメラ及び第２カメラにより平板体下面を撮影する
請求項１に記載の平板体の表面検査方法。
【請求項３】
平板体の表面における異常を検査する平板体の表面検査装置であって、
該平板体から所定距離の位置に、該平板体と平行に第１カメラ及び第２カメラを備え、両カメラにより平板体表面を撮影する構成において、
両カメラの撮影画像を入力する画像入力手段と、
入力画像から、第１カメラにおいて撮影された異常点と、第２カメラにおいて撮影された異常点のそれぞれの座標値を得る画像処理手段と、
その座標値の差分を算出する演算手段と、
予め平板体表面のサンプル点を撮影した場合の両カメラにおける該サンプル点の座標値の差分を求めて記憶する記憶手段と、
異常点座標値の差分と、サンプル点座標値の差分とが一致するか否か比較し、一致した場合には撮影された異常点を平板体表面における異常として検出する異常判定手段と
を備えたことを特徴する平板体の表面検査装置。
【請求項４】
前記平板体の表面検査装置が、
平板体を略水平に所定方向に移送する移送装置の下部に付設され、
該平板体の下面側から上向きに固定した前記第１カメラ及び第２カメラにより平板体下面を撮影する構成である
請求項３に記載の平板体の表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板体の表面検査方法及び装置に関し、より詳しくは表面撮影により異常画像を得た時に、該画像が表面上の異常であるか否かを判定する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートパネルや石膏ボードなどの平板体工業製品の製造時には、出荷前に平板体の表面に傷や断層、色斑などの異常がないかを検査する必要がある。そして、従来から製品の表面を目視により確認したり、カメラによって撮影して公知の画像処理技術により異常な画像が検出された場合に、製品異常として警報することが行われている。
【０００３】
特に、平板体の製造ラインにおいては、平板体をローラなどにより水平に移送することが多く、製品の表裏がある場合には、表て面に対しては上方から目視により厳密な検査を行っている。一方、裏面はそれほど厳密な検査を必要としない場合があるので、鏡を裏面（下面）側に設置して、表て面の目視と同時に鏡に映った裏面を確認したり、カメラによる画像処理で異常を検出していた。
【０００４】
カメラによって異常を検出する方法は、作業者の負担を軽減し、高速かつ連続的に検査が行えるため好適であるが、撮影した画像において異常点がある場合に、それが平板体表面の検出すべき異常であるのか、平板体とカメラの間に存在する粉塵などや、カメラ自体に付着した粉塵であるのかの区別が出来ず、誤って異常と検出される場合も少なくなかった。このため、異常と検出された場合には作業者が確認し直す必要があり、生産効率の低下を招くことがあった。
【０００５】
特に、粉塵が多く舞う環境における検査や、コンクリートボードや石膏ボードなど表面が脆性の素材をローラなどで搬送して表面から粉塵が脱落しやすい場合には、上記のように下面側から裏面を撮影すると粉塵の影響が大きく、効率的な検出を行うことができない問題があった。
従来、平面の表面を検査する技術としては特許文献１に開示されるような光学的な反射特性により測定する技術などが知られている。
【特許文献１】特開平１１―１０８６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、その目的は、カメラによる撮影画像中の異常点が、平板体表面の異常か否かを高速かつ高精度に検出する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による平板体の表面検査方法は次のような特徴を備える。
すなわち、請求項１に記載の発明は、平板体の表面における異常を検査する平板体の表面検査方法であって、平板体から所定距離の位置に、該平板体と平行に第１カメラ及び第２カメラを設け、両カメラにより平板体表面を撮影する。
その際、第１カメラにおいて撮影された異常点と、第２カメラにおいて撮影された異常点のそれぞれの座標値を得て、その座標値の差分を算出すると共に、予め平板体表面のサンプル点を撮影した場合の両カメラにおける該サンプル点の座標値の差分を求めておき、異常点座標値の差分と、サンプル点座標値の差分とが一致した場合には、撮影された異常点を平板体表面における異常として検出することを特徴するものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、平板体を略水平に所定方向に移送しながら、該平板体の下面側から上向きに固定した前記第１カメラ及び第２カメラにより平板体下面を撮影するものである。
【０００９】
さらに、本発明は平板体の表面検査装置を提供することができる。すなわち、請求項３に記載の発明は、平板体の表面における異常を検査する平板体の表面検査装置であって、該平板体から所定距離の位置に、該平板体と平行に第１カメラ及び第２カメラを備え、両カメラにより平板体表面を撮影する構成において、両カメラの撮影画像を入力する画像入力手段と、入力画像から、第１カメラにおいて撮影された異常点と、第２カメラにおいて撮影された異常点のそれぞれの座標値を得る画像処理手段と、その座標値の差分を算出する演算手段と、予め平板体表面のサンプル点を撮影した場合の両カメラにおける該サンプル点の座標値の差分を求めて記憶する記憶手段と、異常点座標値の差分と、サンプル点座標値の差分とが一致するか否か比較し、一致した場合には撮影された異常点を平板体表面における異常として検出する異常判定手段とを備えたことを特徴する。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記平板体の表面検査装置が、平板体を略水平に所定方向に移送する移送装置の下部に付設され、該平板体の下面側から上向きに固定した前記第１カメラ及び第２カメラにより平板体下面を撮影する構成を開示するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上の手段により次の効果を奏する。すなわち、本発明によれば、２台のカメラで異常点を２方向から撮影することにより、立体的に異常点をとらえて当該画像の座標値の差分を算出する極めて簡便な方法で表面上の異常点か否かを判定できるため、生産効率の向上に寄与する。特に、本発明によれば、高速な処理が可能であり、しかも検査装置の構成は極めてシンプルであるため、コストの抑制を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良と考えられる実施形態を、図面に示す実施例を基に説明する。なお、実施形態は下記に限定されるものではない。
図１は本発明に係る平板体の表面検査装置のカメラ部斜視図である。図示のように、検査対象の平板体（１）は、製品の表て面を上面に、裏面を下面側にして駆動ローラ（２）（３）により水平に移送されている。
【００１３】
製品の表て面は、作業者により目視による検査が行われ、傷やクラックだけでなく、色合いの変化、色斑などの異常を細かくチェックされる。裏面は傷やクラックなどの重大な不良を検出すれば良いので、目視によるほどの検査は必要ではなく、高速で効率的に検査することが望まれる。
本発明では、これを検査するために、２個のＣＣＤカメラ（１０）（１１）を上方に向けて製品の裏面を撮影する検査装置（４）を創出した。
【００１４】
製品は図１における矢印方向に移送されており、２個のカメラＡ（１０）・カメラＢ（１１）は該移送方向に沿って平板体と平行に設置されている。図２に示すように、カメラＡ（１０）・カメラＢ（１１）で撮影された画像は、公知のコンピュータで構成される画像入力部やＣＰＵにおいて画像処理される。
【００１５】
２つのカメラ（１０）（１１）の画像は、公知のインターフェースを介して画像入力部（２０）によりＣＰＵ（２１）に取り込まれる。画像入力部（２０）はビデオカードなどで構成することができる。
そして、ＣＰＵ（２１）の処理部である画像処理部（２２）において、入力された２画像から異常点を検出し、その異常点の座標値を取得する。異常点の検出方法は、公知の画像処理技術を用いることができるが、例えばヒストグラムを生成して、あるしきい値を超えた点を異常点として検出する方法がある。
【００１６】
図３に示すように、平板体の裏面からカメラＡ（１０）で撮影した場合、平板体表面に存在する断層（４０）は、該カメラＡ（１０）の撮影領域（４１）の左端から、座標値がＬ１（５０）の距離に検出される。
一方、カメラＡ（１０）と同時にカメラＢ（１１）で撮影を行うと、その撮影領域（４２）の左端からでは、座標値がＬ２（５１）として検出される。２つのカメラにおける撮影領域（４１）（４２）の交わった空間が、検査領域（４３）である。
画像処理部（２２）において両座標値を取得し、一時的にメモリなどに記憶する。
【００１７】
さらに、演算部（２３）において、取得した座標値の差を算出する。これにより得られる値は図３におけるＬ（５２）である。本発明ではこのように予め表面にある異常点をサンプルとして用い、異常点が表面にある場合の座標値の差分Ｌ（５２）をハードディスクなどの記憶手段（２６）にサンプル点データとして保存しておく。
【００１８】
その上で、平板体（１）を移送しながらインラインで随時撮影し、異常点については画像処理部（２２）及び演算部（２３）による処理を行う。
図４は、平板体表面に存在する検出対象物（６０）、検査領域（４３）内の異物ａ（６１）、異物ｂ（６２）についての座標値を示す図である。
まず、検出対象物（６０）を、両カメラ（１０）（１１）において撮影した場合には、上記のサンプル点データ（２６）における処理と同様に、座標値Ｌ１’（７０）と座標値Ｌ２’（７１）を取得し、演算部（２３）で差分Ｌ’（７２）を算出する。
【００１９】
そして、異常判定部（２４）において、該差分Ｌ’（７２）と、サンプル点データ（２６）として記憶された差分Ｌ（５２）を比較する。ここで、平板体（１）の表面にある場合には常にＬ＝Ｌ’が成り立つので一致し、この場合には異常と判定する。
製品異常として検出すると、出力部（２５）により例えばモニタ（２７）などで警告を表示したり、図示しないスピーカから音声を発したりする。
【００２０】
一方で、異物ａ（６１）の場合、カメラＡ（１０）による座標値はＬ１ａ（７３）、カメラＢ（１１）による座標値はＬ２ａ（７４）となる。
Ｌ１ａ（７３）は幾何的に上記Ｌ１’（７０）に距離ｘ（７５）及び距離ｗ（７６）を合計した値に等しく（数１）、Ｌ２ａ（７４）は、上記Ｌ２’（７１）に距離ｗ（７６）を合計した値に等しい（数２）。
【００２１】
[数１]  Ｌ１ａ＝Ｌ１’＋ｘ＋ｗ
[数２]  Ｌ２ａ＝Ｌ２’＋ｗ
【００２２】
従って、この時の両カメラによる座標値の差分は、Ｌ１ａ−Ｌ２ａで、Ｌ１’−Ｌ２’＝Ｌ’＝Ｌであるから、Ｌ＋ｘと算出される。
この結果、異常判定部（２４）では差分の比較が一致せず、異常点と判定されないことになる。
【００２３】
同様に、異物ｂ（６２）の場合、カメラＡ（１０）による座標値はＬ１ｂ（７７）、カメラＢ（１１）による座標値はＬ２ｂ（７８）となる。
そして、幾何的に図中のＬ１ｂ（７７）、Ｌ１’（７０）、距離ｙ（７９）の間に数３が、Ｌ２ｂ（７８）、Ｌ２’（７１）、距離ｚ（８０）の間に数４が成立する。
【００２４】
[数３]  Ｌ１ｂ＝Ｌ１’＋ｙ
[数４]  Ｌ２ｂ＝Ｌ２’−ｚ
【００２５】
従って、この時の両カメラによる座標値の差分は、Ｌ１ｂ−Ｌ２ｂで、Ｌ＋ｙ＋ｚと算出され、やはり上記Ｌ（５２）とは一致しない。
従来の手法では、何れの異物（６１）（６２）についても検査領域内に含まれ、しかも表面上か否かを判定できないため、平板体（１）の異常として検出される場合であるが、本発明により、正確に異常か否かを検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による表面検査装置のカメラ部を説明する斜視図である。
【図２】本発明による表面検査装置のブロック図である。
【図３】本発明の原理を説明するための説明図である。
【図４】本発明の原理を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    平板体
２    駆動ローラ
３    駆動ローラ
４    表面検査装置
１０    カメラＡ
１１    カメラＢ
【図１】
2005249495.tif 000003
【図２】
2005249495.tif 000004
【図３】
2005249495.tif 000005
【図４】
2005249495.tif 000006