(57)【要約】【課題】簡単な構成で被検査物の漏れ検出の精度が高い検査装置および検査方法を提供する。【解決手段】カメラ１４は、検査対象となるＤＰＦ１６の上端面１８の画像を予め設定した露光期間で複数回撮影する。画像合成部は、画像取得部２２で取得した複数の画像データを合成して検査用の画像を生成する。このように、複数の画像を合成することにより、露光期間を短くしても、微小な検査媒体の漏れは検出される。また、露光期間が短くなることにより、検査媒体のゆらぎの影響は排除される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向において上端に被検査物（１６）が搭載される検査台（１１）と、
前記検査台（１１）に搭載された前記被検査物（１６）に下方から検査媒体を吹き込む検査媒体供給部（１２）と、
前記被検査物（１６）の前記検査台（１１）と反対側の上端側において、前記被検査物（１６）に交差することなく前記被検査物（１６）の上端面（１８）と平行な平面状の光を照射する光照射部（１３）と、
前記被検査物（１６）の上方に設けられ、前記被検査物（１６）から漏れ出して前記光照射部（１３）から照射された光に反射する前記検査媒体の画像を、予め設定された露光期間で複数撮影するカメラ（１４）と、
前記カメラ（１４）により予め設定された露光期間で撮影された複数の画像を合成し、検査用の画像を生成する画像合成部（２３）と、
を備える検査装置。
【請求項２】
前記カメラ（１４）が複数の画像を露光する期間は、１秒以下である請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
重力方向において被検査物（１６）の下方から検査媒体を吹き込む工程と、
前記被検査物（１６）の上端側に、前記被検査物（１６）と交差することなく前記被検査物（１６）の上端面（１８）と平行な光を照射する工程と、
前記上端面（１８）において、前記被検査物（１６）から漏れ出した前記検査媒体が前記被検査物（１６）の上端側に照射された光に反射する画像を予め設定した露光期間で複数撮影する工程と、
取得した前記被検査物（１６）の上端側における前記検査媒体の複数の画像を合成して、前記被検査物（１６）の上端面からの前記検査媒体の有無を判断する工程と、
を含む検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内燃機関の排気浄化装置に用いられるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）は、軸方向に延びる孔を有している。この孔は、軸方向の一方の端部がＤＰＦの一方の端部に開口するとともに、他方の端部が軸方向の途中で閉塞している。すなわち、孔は、ＤＰＦを貫くことなく、軸方向の途中まで設けられている。このようなＤＰＦなどの被検査物は、開口側から流入した流体が他方の端部側から漏れ出すことの無いように検査する必要がある。
【０００３】
従来、光源の光を被検査物に照射し、被検査物の反射光を撮影することにより、被検査物の検査を行うことが知られている（特許文献１参照）。しかしながら、例えばＤＰＦのような被検査物の場合、微量の流体の漏れ出しも検出する必要がある。一方、流体の漏れ出しが微量になるほど、漏れ出した流体の撮影は難しくなり、検査精度が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６８９５０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、簡単な構成で被検査物の漏れ検出の精度が高い検査装置および検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１または３記載の発明では、検出のための光は、被検査物の上端側に、被検査物に交差することなく上端面と平行な平面状となって照射される。例えば被検査物に割れなどが生じて、被検査物から検査媒体が漏れ出しているとき、漏れ出した検査媒体は照射された光を反射する。そこで、この反射した光を撮影することにより、被検査物からの検査媒体の漏れを検出する。
【０００７】
ところで、検査媒体は、流体である。そのため、検査媒体の微小な漏れを検出するために、露光期間を長く設定すると、撮影された画像は被検査物に供給する検査媒体のゆらぎを含むことになる。すなわち、露光期間が長くなると、被検査物から漏れ出した後の検査媒体の流れも撮影した画像に含まれる。そのため、被検査物において検査媒体が漏れ出した位置を特定することは困難となり、検査精度は低下する。これに対し、露光期間を短く設定すると、漏れ出した微小な検査媒体で反射した光はほとんど撮影されない。そのため、検査媒体の漏れ出しの検出が困難となり、検査精度は低下する。
【０００８】
そこで、請求項１または３記載の発明では、画像を予め設定した露光期間で複数回撮影し、撮影した画像を合成して検査用の画像を生成している。複数の画像を合成することにより、露光期間を短くしても、微小な検査媒体の漏れは検出される。すなわち、検査媒体の漏れが一回の撮影では薄い画像として撮影される場合でも、同一の位置を撮影した複数の画像を合成することにより濃い画像となる。また、露光期間が短くすることができるので、検査媒体のゆらぎの影響は排除される。したがって、簡単な構成で被検査物の漏れ検出の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による検査装置の概略構成を示す模式図
【図２】一実施形態による検査装置の要部を示す模式図
【図３】一実施形態による検査装置の構成を示すブロック図
【図４】一実施形態による検査装置の処理の流れを示す概略図
【図５】一実施形態による検査装置で撮影した画像を示す模式図
【図６】一実施形態による検査装置で撮影した後に合成した合成画像を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態による検査装置を図面に基づいて説明する。
図１に示すように検査装置１０は、検査台１１、検査媒体供給部１２、光照射部１３、カメラ１４および処理装置１５を備える。検査台１１は、重力方向において上端に被検査物としてのＤＰＦ１６が搭載される。本実施形態の場合、検査装置１０で検査する被検査物は、ＤＰＦ１６である。ＤＰＦ１６は、内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置に用いられる。ＤＰＦ１６は、図２に示すように軸方向において一方から他方へ延びる孔１７を有している。この孔１７は、一方の端部が開放し、他方の端部が閉塞している。排気浄化装置に用いるＤＰＦ１６は、排気に含まれるＰＭ（Particulate Matter）などの微粒子を捕集する。内燃機関の排気通路を流れる排気は、ＤＰＦ１６を通過することにより、含まれているＰＭがＤＰＦ１６に捕集される。排気の気体成分は、ＤＰＦ１６を通過する。仮に、ＤＰＦ１６に割れなどが生じていると、排気に含まれるＰＭはＤＰＦ１６に捕集されることなくＤＰＦ１６を通過する。そこで、ＤＰＦ１６は、検査装置１０によって割れの有無が検査される。
【００１１】
検査媒体供給部１２は、検査台１１に搭載されたＤＰＦ１６に検査媒体を供給する。具体的には、検査媒体供給部１２は、検査台１１が搭載されたＤＰＦ１６の下方から検査媒体をＤＰＦ１６に吹き込む。本実施形態の場合、検査媒体供給部１２は、水を超音波によって霧化し、霧化した水の微粒子をＤＰＦ１６に吹き込む。霧化した水の微粒子は、被検査物であるＤＰＦ１６によって捕集される。そのため、ＤＰＦ１６に割れが生じていないとき、霧化した水の微粒子はＤＰＦ１６から漏れ出さない。一方、ＤＰＦ１６に割れが生じているとき、霧化した水の微粒子は、ＤＰＦ１６を通過し、ＤＰＦ１６の検査台１１と反対側の上端面１８から漏れ出す。このように、霧化した水の微粒子は、ＰＭに近い挙動を示す。
【００１２】
光照射部１３は、検査台１１に搭載されたＤＰＦ１６の反対側の上端側に光を照射する。具体的には、光照射部１３は、検査台１１に搭載されたＤＰＦ１６の上端面１８よりもわずかに上方に光を照射する。また、光照射部１３から照射された光は、ＤＰＦ１６の上端面１８と平行な平面状の光１９を照射する。例えば、光照射部１３は、レーザ光源などを有しており、このレーザ光源から平面視において扇形状に広がるスリット状の光１９を照射する。これにより、光照射部１３から照射された光１９は、ＤＰＦ１６と交差しない。
【００１３】
カメラ１４は、検査台１１に搭載されたＤＰＦ１６の上方に設けられている。カメラ１４は、ＤＰＦ１６の上方からＤＰＦ１６の上端面１８側を撮影する。カメラ１４は、予め設定された露光期間でＤＰＦ１６の上端面１８側を撮影する。この場合、カメラ１４が撮影する露光期間は、１秒以下に設定されている。具体的には、カメラ１４が撮影する露光期間は、数十分の１秒から数百分の１秒程度に設定されている。この露光期間は、ＤＰＦ１６に供給する検査媒体の流量や対象となるＤＰＦ１６の種類などに応じて任意に設定される。
【００１４】
上述のようにＤＰＦ１６に割れが生じているとき、ＤＰＦ１６に供給された検査媒体は、ＤＰＦ１６を通過して、ＤＰＦ１６の上端面１８側から漏れ出す。光照射部１３の光１９は、ＤＰＦ１６の上端面１８のわずかに上方を照射している。そのため、ＤＰＦ１６から検査媒体が漏れ出すとき、漏れ出した検査媒体は、光照射部１３から照射された光１９を反射する。カメラ１４は、ＤＰＦ１６の上端面１８とともにこの検査媒体の反射光を撮影する。
【００１５】
処理装置１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび記憶部を有するパーソナルコンピュータで構成されている。処理装置１５は、図３に示すように記憶部２１を有している。処理装置１５は、記憶部２１に記憶したコンピュータプログラムを実行することにより、画像取得部２２、画像合成部２３および判定部２４をソフトウェア的に実現する。記憶部２１は、例えばＨＤＤやＤＶＤなどデータを磁気的または光学的な手段で記憶している。記憶部２１は、処理装置１５のＲＯＭやＲＡＭと共用してもよい。画像取得部２２は、カメラ１４と接続しており、カメラ１４で撮影された画像の画像データをカメラ１４から取得する。画像取得部２２は、カメラ１４からデジタルの画像データを取得する。画像合成部２３は、カメラ１４から取得した画像データを複数合成して検査用の合成画像を作成する。
【００１６】
上述のように、カメラ１４は、ＤＰＦ１６の上端面１８に漏れ出す検査媒体の画像を撮影する。カメラ１４の露光期間は、数十分の１秒から数百分の１秒に設定されている。このように、露光期間を短期間に設定すると、カメラ１４で撮影された画像に写る検査媒体の反射光は暗いものとなる。一方、カメラ１４の露光期間を長くすると、撮影された画像には検査媒体のゆらぎが含まれ、ＤＰＦ１６における割れの正確な検出は困難となる。そこで、画像合成部２３は、短期間の露光で取得した画像を合成して検査用の合成画像データを作成する。すなわち、画像合成部２３は、所定の露光期間で取得した複数のデジタルの画像データを合成する。これにより、画像合成部２３で合成された検査用の画像は、ＤＰＦ１６から漏れ出した検査媒体が強調される。
【００１７】
判定部２４は、画像合成部２３で作成された合成画像データを用いて、ＤＰＦ１６の割れの有無を判定する。具体的には、判定部２４は、画像合成部２３で作成された合成画像データを二値化して、検査媒体の漏れをより強調する。そして、判定部２４は、測定範囲すなわちＤＰＦ１６の上端面１８で検出された検査媒体の反射光の位置、数および大きさなどを取得する。このカメラ１４で撮影した画像に含まれる反射光の位置、数および大きさなどは、例えばＢｌｏｂ解析などの周知の検査プログラムに基づいて取得される。判定部２４は、取得した反射光の位置、数および大きさに基づいて、判定の対象となったＤＰＦ１６が予め設定された検査基準を満たすものであるか否かを判定する。
【００１８】
次に、上記の構成による検査装置１０の処理の流れについて図４に基づいて説明する。
ＤＰＦ１６を検査するとき、ＤＰＦ１６は検査台１１に搭載される（Ｓ１０１）。検査媒体供給部１２は、検査台１１に搭載されたＤＰＦ１６の下方から検査媒体である霧化した水を供給する（Ｓ１０２）。ＤＰＦ１６に検査媒体が供給されると、画像取得部２２はカメラ１４からＤＰＦ１６の上端面１８の画像データを取得する（Ｓ１０３）。具体的には、カメラ１４は、予め設定された露光時間でＤＰＦ１６の上端面１８を撮影する。画像取得部２２は、撮影した画像の画像データをカメラ１４から取得する。カメラ１４は、ＤＰＦ１６の上端面１８から漏れ出し、光照射部１３から照射された光１９に反射した検査媒体を撮影する。
【００１９】
画像取得部２２は、取得した画像データの数が予め設定した取得回数に到達したか否かを判断する（Ｓ１０４）。すなわち、画像取得部２２は、後続する工程で画像データの合成に必要な回数の画像データが取得されたか否かを判断する。上述の通り、カメラ１４の露光期間は、数十分の１から数百分の１の短期間に設定されている。そのため、カメラ１４で撮影された画像に含まれる検査媒体の画像は、薄く現われる。すなわち、図５に示すように、撮影された画像３０に含まれる検査媒体の像３１は、ＤＰＦ１６の上端面１８に薄く現われる。画像取得部２２は、取得した画像３０の画像データを記憶部２１に蓄積する（Ｓ１０５）。なお、図５は、説明の簡単のため撮影された画像の陰影を反転して模式化して示している。すなわち、実際の画像では、ＤＰＦ１６の上端面１８は黒く現われ、ＤＰＦ１６から漏れ出す検査媒体の像３１は白く現われる。
【００２０】
画像合成部２３は、取得した画像データの数がＳ１０４で取得回数に到達したと判断されると（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、記憶部２１に蓄積された複数の画像データを合成する（Ｓ１０６）。すなわち、画像合成部２３は、合成画像に対応する合成画像データを作成する。これにより、図５に示すように画像３０に薄く現われた検査媒体の像３１は、図６に示すように合成された検査用の合成画像３２に濃い像３３として現われる。その結果、検査媒体のゆらぎが排除されつつ、ＤＰＦ１６からの検査媒体の漏れは確実に検出される。なお、図６は、図５と同様に画像の陰影を反転して模式化して示している。一方、画像取得部２２は、取得した画像データの数がＳ１０４で取得回数に到達していないと判断されると（Ｓ１０４：Ｎｏ）、Ｓ１０３にリターンし、画像データの取得を繰り返す。
【００２１】
判定部２４は、Ｓ１０６において画像データが合成されると、検査用の合成画像データに基づいてＤＰＦ１６の検査結果の良否を判定する（Ｓ１０６）。判定部２４は、画像合成部２３で作成された合成画像データを二値化して、漏れ出す検査媒体の像３３をさらに強調する。そして、判定部２４は、例えばＢｌｏｂ解析などを用いてＤＰＦ１６の上端面１８で検出された検査媒体の反射光の位置、数および大きさなどを取得する。そして、判定部２４は、予め設定された検査基準と合成画像データの解析結果とを比較して、検査の対象となっているＤＰＦ１６について検査結果の良否を判定する（Ｓ１０７）。
判定部２４による判定が終了すると、Ｓ１０１で検査台１１に搭載されたＤＰＦ１６の検査は終了する。検査が終了すると、検査台１１に搭載されるＤＰＦ１６は交換される。そして、再び、Ｓ１０１以降の処理が繰り返される。
【００２２】
以上説明した一実施形態では、カメラ１４で検査対象となるＤＰＦ１６の上端面１８の画像を予め設定した露光期間で複数回撮影している。そして、画像合成部２３は、画像取得部２２で取得した複数の画像データを合成している。このように、複数の画像を合成することにより、露光期間を短くしても、微小な検査媒体の漏れは検出される。すなわち、検査媒体の漏れが一回の撮影では薄い像３１として撮影される場合でも、同一の位置を撮影した複数の画像を合成することにより検査媒体の漏れは濃い像３３として得られる。また、露光期間が短くすることができるので、検査媒体のゆらぎの影響は排除される。したがって、簡単な構成でＤＰＦ１６の漏れ検出の精度を高めることができる。
【００２３】
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
上述の実施形態では、被検査物としてＤＰＦ１６を例に説明した。しかし、被検査物は、一方の端部が開口し、他方の端部が閉塞した孔を有するものであれば、ＤＰＦに限らず検査装置１０による検査を適用することができる。また、検査媒体は、霧化した水に限らない。被検査物で捕集する粒子の大きさに応じて、例えば油煙や微粉末など、検査媒体は任意に選択することができる。
【符号の説明】
【００２４】
図面中、１０は検査装置、１１は検査台、１２は検査媒体供給部、１３は光照射部、１４はカメラ、１６はＤＰＦ（被検査物）、２３は画像合成部を示す。
【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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