(57)【要約】    【課題】  砥粒分散状態を正確に把握でき、砥石の正しい評価を行うことができる砥石検査装置を提供する。    【解決手段】  画像入力装置１０で取得された砥石５の表面の画像の輝度データと高さデータとを画像解析装置２０に入力し、輝度データを用いて砥粒域とバインダ域との２値化を行った後、高さデータに基いて砥粒域とバインダ域との境界線の高さ値と境界線内の高さ値とを取得し、境界線の高さ値と境界線内の高さ値との比較に基づいて砥石５の表面の２値画像を取得し、この２値画像を用いて砥粒分布状態を判定する。【選択図】      図１
2005169548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石表面の画像の輝度データ及び高さデータを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データ取得手段で取得した前記２つのデータに基づいて前記砥石表面の砥粒域とバインダ域とを判別する判別手段と
を備えていることを特徴とする砥石検査装置。
【請求項２】
前記判別手段は、前記輝度データに基づいて前記砥石表面の砥粒域とバインダ域とを２値化し、前記高さデータに基づいて、前記２値化された両方の領域の境界の高さ値とその境界の内側の高さ値とを比較して前記両方の領域を２値化することを特徴とする請求項１記載の砥石検査装置。
【請求項３】
前記画像データ取得手段は光学顕微鏡であることを特徴とする請求項１又は２記載の砥石検査装置。
【請求項４】
前記光学顕微鏡は共焦点顕微鏡であることを特徴とする請求項３記載の砥石検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は金属、セラミックス、ガラス等を加工する砥石の評価を行う砥石検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス、ガラス等の被加工物の研削には、一般にダイヤモンドや硬質セラミックス等の砥粒と金属や合成樹脂等のバインダとで形成された砥石が用いられる。被加工物はバインダの表面に突出する砥粒によって加工される。
【０００３】
砥石の加工性能を決める要因の１つとして、単位面積当りの砥粒の占有面積等の砥粒分散状態がある。
【０００４】
従来、砥石の表面を光学顕微鏡で拡大し、それを銀塩カメラやデジタルスチルカメラを用いて撮影し、その画像の輝度データに基づいて砥粒域とバインダ域との２値化して、上述の砥粒分散状態を判定していた。
【非特許文献１】精密工学会誌  ＶＯＬ．６２．ＮＯ．９．１９６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
砥粒とバインダとの結合力が弱い場合、砥粒はバインダの表面から脱落し易く、被加工物の加工を行う前に砥粒がバインダから脱落していることがある。
【０００６】
上述の輝度データは砥石表面の反射光の強弱だけを表すデータであるため、砥粒がバインダの表面から脱落した砥粒痕とバインダの表面に残っている砥粒とを区別できず、砥石の表面の正確な２値画像を取得することは難しい。
【０００７】
その結果、正確に砥粒分散状態を判定することができず、砥石の正しい評価を行うことができない。
【０００８】
なお、輝度データに代えて高さデータを用いる方法も考えられるが、高さデータでは画像のコントラストが小さいため、砥粒域とバインダ域との境界線を明確に把握することが難しく、正確な２値画像を取得することができない。したがって、正確な砥粒分散状態を判定することができない。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は砥粒分散状態を正確に把握でき、砥石の正しい評価を行うことができる砥石検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、砥石表面の画像の輝度データ及び高さデータを取得する画像データ取得手段と、前記画像データ取得手段で取得した前記２つのデータに基づいて前記砥石表面の砥粒域とバインダ域とを判別する判別手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の砥石検査装置において、前記判別手段は、前記輝度データに基づいて前記砥石表面の砥粒域とバインダ域とを２値化し、前記高さデータに基づいて、前記２値化された両方の領域の境界の高さ値とその境界の内側の高さ値とを比較して前記両方の領域を２値化することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の砥石検査装置において、前記画像データ取得手段は光学顕微鏡であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の砥石検査装置において、前記光学顕微鏡は共焦点顕微鏡であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の砥石検査装置によれば、砥粒分散状態を正確に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１はこの発明の一実施形態に係る砥石検査装置の構成を示すブロック図である。
【００１７】
この砥石検査装置は画像入力装置（画像データ取得手段）１０と画像解析装置（判別手段）２０と画像出力モニタ３０とを備えている。
【００１８】
画像入力装置１０は砥石５の表面を観察し、輝度データと高さデータとを取得する。
【００１９】
画像入力装置１０はＣＣＤカメラ（図示せず）を備えている。ＣＣＤカメラでは輝度データと高さデータとがそれぞれ１ピクセルに対して８〜１６ビットの階調で取得される。
【００２０】
また、画像入力装置１０としては光学顕微鏡、例えば共焦点顕微鏡が用いられ、これには５〜１００倍までの倍率を有する対物レンズ１１が装着されている。
【００２１】
画像解析装置２０では画像入力装置１０で取得された砥石５の表面の輝度データと高さデータとがアナログディジタル変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換され、これがディジタルメモリ（図示せず）に記憶される。画像解析装置２０としては例えばパーソナルコンピュータが用いられる。
【００２２】
また、画像解析装置２０ではディジタルメモリに記憶された輝度データと高さデータとが図示しないＣＰＵによって後述のように処理され、砥石５の表面の砥粒域とバインダ域との２値化が行われる。
【００２３】
画像出力モニタ３０は画像解析装置２０でディジタルアナログ変換回路でディジタル信号からアナログ信号に戻された輝度データと高さデータとを入力し、これらを画像表示する。
【００２４】
図２は画像解析装置のＣＰＵによる画像処理手順を説明するフローチャートである。図２において、Ｓ１〜Ｓ８は各処理を示す。
【００２５】
まず、画像入力装置１０で砥石５の表面の輝度データと高さデータとを同時に取得する（Ｓ１）。
【００２６】
次に、ディジタルメモリに記憶された砥石５の表面の砥粒域とバインダ域との境界線を明確に把握できる輝度データを用いて砥粒域とバインダ域との２値化を行う（Ｓ２）。２値化は所定の値を閾値として用いて行われる。
【００２７】
その後、高さデータの中から上記ステップ２で２値化された砥粒域とバインダ域との境界線の座標をディジタルメモリに記憶させる（Ｓ３）。
【００２８】
次に、上記境界線の高さ値と境界線内の高さ値とを取得する（Ｓ４）。
【００２９】
その後、境界線の高さ値と境界線内の高さ値とを比較し、境界線の高さ値が境界線内の高さ値より小さいか否かを判断する（Ｓ５）。
【００３０】
境界線の高さ値が境界線内の高さ値より小さいとき（ＹＥＳ）、境界線内は砥粒域（又は砥粒）であると判断する(Ｓ６)。
【００３１】
また、境界線の高さ値が境界線内の高さ値より大きいとき（ＮＯ）、境界線内はバインダ域であると判断する(Ｓ７)。
【００３２】
その結果、砥粒が脱落した痕跡と砥粒とが区別され、砥石５の表面が２値画像として画像出力モニタ３０に示される（Ｓ８）。
【００３３】
この実施形態によれば、砥粒とバインダとの結合力が弱く、バインダの表面から砥粒が脱落している場合であっても、バインダ域と砥粒域とを正しく区別し、正確な２値画像を取得することができる。したがって、砥粒分散状態を正確に把握でき、砥石の正しい評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る砥石検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は画像解析装置のＣＰＵによる画像処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１０  画像入力装置（画像データ取得手段）
２０  画像解析装置（判別手段）
【図１】
2005169548.tif 000003
【図２】
2005169548.tif 000004