(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物体における被検査面の一方側斜め上方から前記被検査面に対して所定の入射角度で照明光を照射する照明手段と、前記被検査面の他方側斜め上方から前記被検査面を撮像しつつ前記入射角度よりも小さい反射角度で反射される前記照明光の乱反射光に基づいて受光画像を形成する撮像手段と、前記撮像手段により得られる受光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段により検出される欠陥の情報を出力して表示する表示手段と、前記入射角度及び反射角度が常に一定となるように前記照明手段及び撮像手段と被検査面との相対的な角度及び高さ位置を制御する制御手段とを備えた表面検査装置であって、
前記画像処理手段は、前記撮像手段により得られる受光画像に基づいて被検査面上での反射率の異なる領域を認識する領域認識手段と、前記領域認識手段の出力情報に基づいて反射率の異なる領域を分割して２値化する分割２値化処理手段と、を有し、
前記領域認識手段は、受光画像に対して一方向、又は、一方向及び前記一方向に直交する他方向の両方向における濃度投影を行なう濃度投影手段と、前記濃度投影手段により得られる濃度投影値から反射率の異なる境界部分を算出する異反射率境界部算出手段と、前記異反射率境界部算出手段により得られた境界部分の算出情報から油が付着した油付着領域と油が付着していない油非付着領域又は油の付着量が所定量より多い多量油領域と所定量より少ない少量油領域とを判定する油領域判定手段と、を有することを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記制御手段は、被検査面の種類を入力する被検査面種入力手段と、被検査面の移送方向における位置情報を検出する被検査面位置検出手段と、前記被検査面種入力手段により得られる被検査面種情報及び前記被検査面位置検出手段により得られる位置情報に対応した被検査面の曲面形状及び傾斜角度情報を特定する被検査面情報特定手段と、前記被検査面情報特定手段により得られる被検査面の角度情報及び前記被検査面位置検出手段により得られる被検査面の位置情報に基づき前記照明手段の照射角度及び高さ位置と前記撮像手段の撮像角度及び高さ位置を調整する調整手段と、を有することを特徴とする請求項１記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記異反射率境界部算出手段は、前記濃度投影手段により得られる濃度投影値を微分する微分手段と、前記微分手段により強調されたエッジ部分の立ち上がり部及び立ち下がり部と所定のしきい値との交点からエッジ部分の座標を算出するエッジ座標算出手段と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載の方面検査装置。
【請求項４】
前記異反射率境界部算出手段は、前記濃度投影手段により得られる濃度投影値を微分する微分手段と、前記微分手段により得られた微分値に所定値を乗算する乗算手段と、前記微分手段及び乗算手段により強調されたエッジ部分の立ち上がり部及び立ち下がり部と所定のしきい値との交点からエッジ部分の座標を算出するエッジ座標算出手段と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記油領域判定手段は、前記エッジ座標算出手段により得られたエッジ部分の交点座標間の中間座標値を求める中間座標算出手段と、前記中間座標算出手段により求められた中間座標値における濃度投影値が所定のしきい値と比較して大きい領域を油が付着した油付着領域又は油の付着量が所定量より多い多量油領域と判定し、前記濃度投影値が所定のしきい値と比較して小さい領域を油が付着していない油非付着領域又は油の付着量が所定量より少ない少量油領域と判定する比較判定手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つに記載の表面検査装置。
【請求項６】
前記分割２値化処理手段は、前記油領域判定手段により判定された領域ごとに前記エッジ座標算出手段により得られた座標で境界領域を指定し分割して２値化処理する、ことを特徴とする請求項５記載の表面検査装置。
【請求項７】
前記分割２値化処理手段は、受光画像の一方向及び前記一方向に直交する他方向のうちエッジ部分の座標が存在する方向を判別する方向判別手段を有し、前記方向判別手段により両方向に存在すると判別された場合は前記両方向において分割して２値化処理し、いずれかの方向にのみ存在すると判別された場合は前記いずれかの方向においてのみ分割して２値化処理する、ことを特徴とする請求項６記載の表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査物体の表面欠陥、例えば自動車の車体パネル等をプレス成形した際のプレスパネル表面上における微小な凹凸や突起等のような表面欠陥を検査する表面検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の外板等のワークの表面を検査する従来の表面検査装置として、例えば特開平６−３２８６号公報等に示されたものが存在する。この公報に開示の表面検査装置においては、検査工程の上流側に油塗布装置を設け、ワークの表面全域において光沢度が均一になるように検出器で監視しつつ油を塗布した後、表面の検査を行なうというものである。また、ワークの表面に塗布する塗布油としては、装置の検出感度に対して光沢度が最適になるように成分調整されたものを適用し、さらに、防錆、洗浄油等の既存付着油との混合性を考慮して多種配合した特殊油としたものを適用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の表面検査装置においては、油塗布装置を新規に設置し、ワーク表面の光沢度を全面均一に仕上げた後検査するため、ワーク全面を安定して検査できるものの、曲面を有する車体パネル等のインライン検査を行なう場合には、既存ラインに設置するためのスペースの確保が難しく、又、装置が複雑となりコストが増加する。また、防錆、洗浄油の混在するパネルでの星目の検出は難しい。
【０００４】
本発明は、上記のごとき従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、防錆油、洗浄油等が付着した被検査表面（ワーク表面）で、かつ、これら防錆油、洗浄油等が付着した付着面及び付着していない非付着面が混在する被検査表面（ワーク表面）において、ワーク表面の緩い凹凸や突起等のプレス欠陥をインラインでも高い検出率で自動検出することができる表面検査装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明の表面検査装置は、請求項１に記載しているように、被検査物体における被検査面の一方側斜め上方から前記被検査面に対して所定の入射角度で照明光を照射する照明手段と、前記被検査面の他方側斜め上方から前記被検査面を撮像しつつ前記入射角度よりも小さい反射角度で反射される前記照明光の乱反射光に基づいて受光画像を形成する撮像手段と、前記撮像手段により得られる受光画像に基づいて被検査面上の欠陥を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段により検出される欠陥の情報を出力して表示する表示手段と、前記入射角度及び反射角度が常に一定となるように前記照明手段及び撮像手段と被検査面との相対的な角度及び高さ位置を制御する制御手段とを備えた表面検査装置であって、前記画像処理手段が、前記撮像手段により得られる受光画像に基づいて被検査面上での反射率の異なる領域を認識する領域認識手段と、前記領域認識手段の出力情報に基づいて反射率の異なる領域を分割して２値化する分割２値化処理手段と、を有し、前記領域認識手段は、受光画像に対して一方向、又は、一方向及び前記一方向に直交する他方向の両方向における濃度投影を行なう濃度投影手段と、前記濃度投影手段により得られる濃度投影値から反射率の異なる境界部分を算出する異反射率境界部算出手段と、前記異反射率境界部算出手段により得られた境界部分の算出情報から油が付着した油付着領域と油が付着していない油非付着領域又は油の付着量が所定量より多い多量油領域と所定量より少ない少量油領域とを判定する油領域判定手段と、を有する構成としている。
【０００６】
前記制御手段としては、請求項２に記載しているように、被検査面の種類を入力する被検査面種入力手段と、被検査面の移送方向における位置情報を検出する被検査面位置検出手段と、前記被検査面種入力手段により得られる被検査面種情報及び前記被検査面位置検出手段により得られる位置情報に対応した被検査面の曲面形状及び傾斜角度情報を特定する被検査面情報特定手段と、前記被検査面情報特定手段により得られる被検査面の角度情報及び前記被検査面位置検出手段により得られる被検査面の位置情報に基づき前記照明手段の照射角度及び高さ位置と前記撮像手段の撮像角度及び高さ位置を調整する調整手段と、を有する構成とすることができる。
【０００８】
前記異反射率境界部算出手段としては、請求項３に記載しているように、前記濃度投影手段により得られる濃度投影値を微分する微分手段と、前記微分手段により強調されたエッジ部分の立ち上がり部及び立ち下がり部と所定のしきい値との交点からエッジ部分の座標を算出するエッジ座標算出手段と、を有する構成とすることができる。
【０００９】
また、前記異反射率境界部算出手段としては、請求項４に記載しているように、前記濃度投影手段により得られる濃度投影値を微分する微分手段と、前記微分手段により得られた微分値に所定値を乗算する乗算手段と、前記微分手段及び乗算手段により強調されたエッジ部分の立ち上がり部及び立ち下がり部と所定のしきい値との交点からエッジ部分の座標を算出するエッジ座標算出手段と、を有する構成とすることができる。
【００１０】
前記油領域判定手段としては、請求項５に記載しているように、前記エッジ座標算出手段により得られたエッジ部分の交点座標間の中間座標値を求める中間座標算出手段と、前記中間座標算出手段により求められた中間座標値における濃度投影値が所定のしきい値と比較して大きい領域を油が付着した油付着領域又は油の付着量が所定量より多い多量油領域と判定し、前記濃度投影値が所定のしきい値と比較して小さい領域を油が付着していない油非付着領域又は油の付着量が所定量より少ない少量油領域と判定する比較判定手段と、を有する構成とすることができる。
【００１１】
前記分割２値化処理手段としては、請求項６に記載しているように、前記油領域判定手段により判定された領域ごとに前記エッジ座標算出手段により得られた座標で境界領域を指定し分割して２値化処理する、構成とすることができる。
【００１２】
また、前記分割２値化処理手段としては、請求項７に記載しているように、受光画像の一方向及び前記一方向に直交する他方向のうちエッジ部分の座標が存在する方向を判別する方向判別手段を有し、前記方向判別手段により両方向に存在すると判別された場合は前記両方向において分割して２値化処理し、いずれかの方向にのみ存在すると判別された場合は前記いずれかの方向においてのみ分割して２値化処理する、構成とすることができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る表面検査装置によれば、撮像手段により得られた受光画像において、領域認識手段により被検査面上での反射率の異なる領域を認識し、分割２値化処理手段により反射率の異なる領域を例えばそれぞれ所定のしきい値を用いて分割して２値化し、加えて、被検査表面上での反射率の異なる領域を認識する際には、受光画像に対して一方向或いはこれと直交する他方向において画素毎に輝度値を加算処理する濃度投影法を用い、得られた濃度投影値から被検査表面上での反射率の異なる境界部分を算出し、例えば油が付着した油付着領域と油が付着していない油非付着領域、或いは、油の付着量が多い多量油領域と少ない少量油領域とを判定するようにしている。
【００１４】
これにより、被検査面上に、例えば油が付着した油付着領域と油が付着していない油非付着領域、或いは、油の付着量が多い多量油領域と少ない少量油領域が混在している場合でも、微小な凹凸或いは突起等を高い検出率でかつ高精度に自動検出することができるうえ、被検査面上での反射率の異なる境界部分の検出を、濃度投影法すなわち輝度値の加算処理という比較的簡略な手法にて行なうことができ、装置としての構成上の簡略化を行なうことができる。
【００１５】
本発明の請求項２に係る表面検査装置によれば、被検査面に対して照射光を照射する照明手段と被検査面を撮像して受光画像を形成する撮像手段との角度及び高さ位置を制御する制御手段を、被検査面種入力手段、被検査面位置検出手段、被検査面情報特定手段、調整手段により構成し、被検査面の種類の情報及び被検査面の位置情報に基づいて、被検査面の曲面形状及び傾斜角度情報を特定し、この特定情報に基づいて、被検査面に対する照明手段の照射角度及び高さ位置と撮像手段の撮像角度及び高さ位置を調整して、照明手段及び撮像手段と被検査面との関係が常時最適な状態となるようにしている。
【００１６】
これにより、所定の速度で移送される被検査物体、例えば、インラインでの車体パネルの表面を検査する際に、ラインを止めることなく車体パネルを移送させつつ表面における微小な凹凸或いは突起等を高精度で連続的に検出することができる。
【００１９】
本発明の請求項３に係る表面検査装置によれば、被検査表面上での反射率の異なる領域を認識する際に用いる濃度投影法において、微分手段により、得られた濃度投影値を微分し、この微分により強調されたエッジ部分の立ち上がり部及び立ち下がり部と所定しきい値との交点からエッジ部分の座標を算出し、この算出座標に基づいて反射率の異なる境界部分を算出するようにしている。
【００２０】
これにより、反射率の異なる境界部分を高精度に検出することができ、反射率の異なる領域の分割２値化を高精度に行なうことができる。
【００２１】
本発明の請求項４に係る表面検査装置によれば、被検査表面上での反射率の異なる領域を認識する際に用いる濃度投影法において、微分手段により、得られた濃度投影値を微分し、さらに、乗算手段により、得られた微分値に所定値を乗算し、この微分及び乗算により強調されたエッジ部分の立ち上がり部及び立ち下がり部と所定しきい値との交点からエッジ部分の座標を算出し、この算出座標に基づいて反射率の異なる境界部分を算出するようにしている。
【００２２】
これにより、反射率の異なる境界部分をより高感度で高精度に検出することができ、反射率の異なる領域の分割２値化をより高精度に行なうことができる。
【００２３】
本発明の請求項５に係る表面検査装置によれば、油が付着した油付着領域と油が付着していない油非付着領域、或いは、油の付着量が多い多量油領域と少ない少量油領域とを判定する際に、中間座標算出手段によりエッジ部分の交点座標毎の中間座標を算出し、比較判定手段により、得られた中間座標における濃度投影値が所定しきい値より大きいか小さいかを比較して、領域の判定を行なうようにしている。
【００２４】
したがって、被検査面上での反射率の異なる境界部分の座標検出を、比較的簡単な算出処理にて行なうことができ、装置としての構成上の簡略化を行なうことができる。
【００２５】
本発明の請求項６に係る表面検査装置によれば、油が付着した油付着領域と油が付着していない油非付着領域、或いは、油の付着量が多い多量油領域と少ない少量油領域とが混在した受光画像において、微小な凹凸或いは突起等の欠陥部分のみを高精度に検出することができる。
【００２６】
本発明の請求項７に係る表面検査装置によれば、受光画像において、一方向或いはこの一方向と直交する他方向のうち、どの方向にエッジ部分の座標が存在するかを方向判別手段により判別し、この判別結果に基づいてエッジ部分の座標が存在する方向のみでの分割２値化処理を行なうようにしている。
【００２７】
これにより、効率の良い算出処理を行なうことができ、被検査面上の凹凸或いは突起等を効率良く検出することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る表面検査装置の概略構成図であり、この表面検査装置は、被検査物体としての車体パネル１０の移送方向（Ｌ）前面部（被検査面）に照明光を照射する照明手段としての線状光源１１と、上記線状光源１１による照明光の反射光を受光して受光画像を形成する撮像手段としてのＣＣＤカメラ１２と、車体パネル１０の移送方向（Ｌ）後面部（被検査面）に照明光を照射する照明手段としての線状光源１３と、上記線状光源１３による照明光の反射光を受光して受光画像を形成する撮像手段としてのＣＣＤカメラ１４と、被検査物体すなわち車体パネル１０がベルトコンベア（不図示）等で移送される場合の移送方向（Ｌ）における位置情報を検出する被検査面位置検出手段としてのパネル位置検出センサ１５等を基本構成として備えている。
【００３０】
ここで、上記線状光源１１，１３は、それぞれ車体パネル１０の一方側斜め上方に配置されて、照射される照明光のパネル表面への入射角度αがそれぞれ８０°以上９０°未満の範囲、すなわち、照射角度θｓ°（９０°−α）が１０°以下となるように方向付けられている。また、上記ＣＣＤカメラ１２，１４は、それぞれが上記線状光源１１，１３と対になって協働するように、車体パネル１０の上記一方側に対する他方側斜め上方に配置されて、上記入射角度αよりも小さい５０°〜７５°の範囲の反射角度βで反射される乱反射光を受光するように、すなわち、撮像角度θｃ°（９０°−β）が１５°〜４０°の範囲の中間角度となるように方向付けられている。
【００３１】
また、上記線状光源１１，１３及びＣＣＤカメラ１２，１４は、それぞれ照射起点の高さ位置及び照射角度、受光点の高さ位置及び撮像角度を調節するための調節機構（不図示）を備えており、車体パネル１０の移送に伴って傾斜角度が変化するパネル面に対して、常に上述の範囲の所定の照射角度及び撮像角度に保持されるように調節可能となっている。
【００３２】
また、上記表面検査装置においては、図１に示すように、車体パネル１０の種類を入力するための被検査面種入力手段としてのパネル種入力手段１６と、前述パネル位置検出センサ１５により得られる車体パネル１０の位置情報及びパネル種入力手段１６に入力されたパネル種情報に基づき、これらの情報に対応した位置での車体パネル１０の被検査面の曲面形状及び傾斜角度情報を特定する被検査面情報特定手段としてのパネル面情報特定手段１７と、上記パネル面情報特定手段１７により得られる車体パネル１０の角度情報及び上記パネル位置検出センサ１５により得られる車体パネル１０の位置情報に基づき、線状光源１１，１３の照射角度及び高さ位置を調整する調整手段とＣＣＤカメラ１２，１４の撮像角度及び高さ位置を調整する調整手段との役割をなす照射／撮像角度位置調整手段１８等を備えている。
【００３３】
そして、上記照射／撮像角度位置調整手段１８により出力される信号に基づき、各々の調節機構（不図示）がコントロールされて、車体パネル１０の被検査面に対する線状光源１１，１３及びＣＣＤカメラ１２．１４の照射角度及び撮像角度が、常に所定の値となるように調整される。
【００３４】
また、上記パネル位置検出センサ１５により得られる車体パネル１０の移送方向（Ｌ）における位置情報及びパネル面情報特定手段１７により得られるパネル面の角度情報に基づき、車体パネル１０の前面部を照明及び撮像する線状光源１１及びＣＣＤカメラ１２の対と、車体パネル１０の後面部を照明及び撮像する線状光源１３及びＣＣＤカメラ１４の対との切り替えを行なう照明撮像切り替え手段１９を備えている。
【００３５】
すなわち、この照明撮像切り替え手段１９の出力信号に基づいて、検査可能な範囲の境界付近で照明電源切り替えスイッチ２０及び画像入力切り替えスイッチ２１が作動し、上記線状光源１１及びＣＣＤカメラ１２により車体パネル１０前面部の受光画像が得られ、又、上記線状光源１３及びＣＣＤカメラ１４により車体パネル１０後面部の受光画像が得られるようになっている。
【００３６】
そして、取り込まれた受光画像は、画像処理手段２２によって、エッジ抽出処理、分割２値化処理等の画像処理が行なわれ、ディスプレイ等の表示手段２３によって出力される。
【００３７】
上記パネル面情報特定手段１７、照射／撮像角度位置調整手段１８、照明撮像切り替え手段１９としては、ホストコンピュータ２４がそれらの役割をなし、又、上記パネル位置検出センサ１５、パネル種入力手段１６、パネル面情報特定手段１７、照射／撮像角度位置調整手段１８等により、入射角度及び反射角度が常に一定となるように線状光源１１，１３及びＣＣＤカメラ１２，１４と車体パネル１０の被検査面との相対的な角度及び高さ位置を制御する制御手段が構成されている。
【００３８】
次に、受光画像から凹凸或いは突起等の欠陥を抽出する画像処理手段の構成及び処理手順について説明する。図２及び図３は、画像処理手段２２による画像処理のフローチャート及び各処理ステップでの情報処理を示す図である。先ず、ステップＳ１にてＣＣＤカメラ１２，１４で撮像された受光画像（原画像）の取り込みが行なわれる。続いて、ステップＳ２にて原画像のＸ方向（一方向）とＹ方向（他方向）において、濃度投影法に基づく濃度投影手段により画素毎に輝度値を加算処理する。
【００３９】
ここで、例えば、図３（ａ）に示すような油が付着した油付着領域と油が付着していない油非付着領域とが混在するものが原画像として得られた場合、油付着領域の画素では油非付着領域の画素に比べて輝度値が小さいため、加算処理された濃度投影値も油非付着領域に比べて小さく算出される。その結果は、図３（ｂ）に示すように、濃度投影値の小さい部分すなわち油付着領域が谷形状となるグラフとして表わされる。このように、Ｘ方向とＹ方向の両方向において、濃度投影を行なうことにより、２次元の原画像上で油付着領域を認識することができる。  次に、濃度投影値のグラフで認識できる油付着領域を定量的に実際に領域認識するために、谷形状で濃度投影値が落ち込んで壁となっている部分の座標を算出する。すなわち、スッテプＳ３にて濃度投影値を微分手段により微分処理し、濃度投影値が急激に変化している傾きの急な部分を図３（ｃ）に示すようなエッジ部分として抽出する。
【００４０】
上記微分処理は、隣り合う濃度投影値を順に引き算していく等の方法で、差の大きい急変化部の算出値が大きくなり、エッジ部分として抽出可能となる。また、上記微分処理に際して、油付着領域の占める面積が大きいほど輝度値の低い部分が多くなり、濃度投影値も小さくなり認識力は向上するが、油付着領域の面積が小さい場合は、油付着領域と油非付着領域との濃度投影値の差を大きくするため、図４に示すように、乗算手段により投影微分値に所定値を乗算して、感度をアップさせると、より高精度にエッジ部分の抽出が行なえる。
【００４１】
続いて、上記エッジ部分を油付着領域と油非付着領域との境界座標として認識するため、ステップＳ４にてエッジ部分すなわち投影微分値の立ち上がり部及び立ち下がり部と所定のしきい値との交点を境界座標として、Ｘ方向とＹ方向との両方向につき、図３（ｄ）に示すように、エッジ座標算出手段によりそれぞれ算出する。ここで、境界座標を算出する際の上記所定のしきい値は、投影微分値のうちエッジ部分以外の変動成分が、このしきい値に引っ掛からない最低値とすればよい。また、算出する境界座標と実際の油付着領域の不安定な境界部分とを比較して、最適な実験値を求めてもよい。さらに、上記境界座標については、実際の油の付着状況と比較して、一定の補正値を加減して領域を補正してもよい。
【００４２】
上記微分手段及びエッジ座標算出手段により、或いは、微分手段、乗算手段及びエッジ座標算出手段により、濃度投影値から反射率の異なる境界部分を算出する異反射率境界部算出手段が構成されている。
【００４３】
さらに続いて、上記エッジ部分の境界座標を算出した後、ステップＳ５にて中間座標算出手段によりエッジ部分の交点座標間の中間座標を算出し、比較判定手段により、得られた中間座標値での濃度投影値が、領域判定の所定のしきい値に対して、高い場合は油非付着領域、低い場合は油付着領域と判定する。
【００４４】
ここでは、図３（ｅ）に示すように、Ｘ方向におけるエッジ部分の交点座標Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４のうち、間に挟まれる座標Ｘ２，Ｘ３を中間座標として算出し、又、Ｙ方向におけるエッジ部分の交点座標Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４のうち、間に挟まれるＹ２，Ｙ３を中間座標として算出している。
【００４５】
尚、上記領域判定の所定のしきい値としては、全濃度投影値の平均値を採用することができる。また、実際の油付着状態により濃度投影値が不安定な場合は実験的に求めてもよい。さらに、中間座標値での濃度投影値は、交点座標間における濃度投影値の安定した場所であればよく、この安定した範囲は実験的に求めてもよい。
【００４６】
上記中間座標算出手段及び比較判定手段により、油付着領域と油非付着領域とを判定する油領域判定手段が構成されている。また、上記異反射率境界部算出手段、油領域判定手段、及び前述濃度投影手段により、原画像に基づいて被検査面上での反射率の異なる領域を認識する領域認識手段が構成されている。
【００４７】
最後に、ステップＳ６にて、予め入力した所定のしきい値を用いて、判定された領域ごとに算出された境界座標で境界領域を指定し、図３（ｆ）に示すように、分割２値化処理手段により分割して２値化処理する。これにより、油付着領域と油非付着領域とが混在する受光画像において、それぞれの領域ごとに精度よく微小な凹凸、突起等の欠陥部分のみを検出することができる。
【００４８】
以上述べた表面検査装置において、照明手段としてはハロゲンランプ、或いは、強力なメタルハライド、強力なキセノンメタルハライド等の光源を使用することができ、直接もしくはファイバー等でレンズまで導き線状に集光して照射することができる。また、撮像手段としては、ＣＣＤカメラに限るものではなく、その他各種の撮像装置を使用することができる。さらに、反射率の異なる領域として認識されるものとしては、上記油付着領域及び油非付着領域に限らず、油の付着量が所定量より多い多量油領域と油の付着量が所定量より少ない少量油領域についても認識される領域の対象とすることができる。
【００４９】
図５は、原画像の一方向のみに輝度値の変化が現れる場合において、画像処理手段２２における各処理ステップでの情報処理を示す図である。この場合、画像処理の手順としては、基本的に図２に示すフローチャートと同様に行なわれる。先ず、ステップＳ１にてＣＣＤカメラ１２，１４で撮像された受光画像（原画像）の取り込みが行なわれる。続いて、ステップＳ２にて原画像のＸ方向（一方向）とＹ方向（他方向）において、濃度投影法（濃度投影手段）により画素毎に輝度値を加算処理する。ここで、図５（ａ）に示すような原画像の場合、Ｘ方向においては、油付着領域の輝度値すなわち濃度投影値が油非付着領域に比べて小さくなり、図５（ｂ）に示すように谷形状の部分として現れる。一方、Ｙ方向においては、油付着領域の輝度値はＸ方向の場合と同様に小さいが、加算処理された濃度投影値はほとんど同じ値となるため、Ｘ方向において得られるような谷形状の部分は現れない。従って、ステップＳ３にて濃度投影値を微分処理し、濃度投影値が急激に変化しているエッジ部分を抽出すると、図５（ｃ）に示すように、Ｘ方向のみ抽出され、Ｙ方向については抽出されない。
【００５０】
続いて、ステップＳ４にてエッジ部分すなわち投影微分値の立ち上がり部及び立ち下がり部と所定のしきい値との交点を境界座標として、Ｘ方向とＹ方向との両方向につき、エッジ座標算出手段によりそれぞれ算出する。この場合、図５（ｄ）に示すように、Ｘ方向のみにおいて境界座標Ｘ１〜Ｘ８が算出される。ここで、方向判別手段により、原画像のＸ方向とＹ方向のどの方向に境界座標が存在するかを判別し、境界座標が存在すると判別された方向、この場合Ｘ方向についてその後の処理が行なわれる。すなわち、ステップＳ５にて中間座標算出手段により図５（ｅ）に示すように中間座標を算出し、比較判定手段により、得られた中間座標での濃度投影値が、領域判定の所定のしきい値に対して、高い場合は油非付着領域、低い場合は油付着領域と判定する。
【００５１】
最後に、ステップＳ６にて、予め入力した所定のしきい値を用いて、判定された領域ごとに算出された境界座標で境界領域を指定し、図５（ｆ）に示すように、分割２値化処理手段により分割して２値化処理する。これにより、油付着領域と油非付着領域とが混在する受光画像において、それぞれの領域ごとに精度よく微小な凹凸、突起等の欠陥部分のみを検出することができる。
【００５２】
以上述べた表面検査装置における構成において、上記領域認識手段、濃度投影手段、異反射率境界部算出手段、油領域判定手段、微分手段、エッジ座標算出手段、中間座標算出手段、比較判定手段、方向判別手段、分割２値化処理手段、画像処理手段等は、全てホストコンピュータがその役割をなすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面検査装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る表面検査装置での画像処理の手順を示す図である。
【図３】本発明に係る表面検査装置での画像処理における各処理ステップでの情報処理を示す図である。
【図４】画像処理での微分処理ステップにおいて、乗算処理を行なった投影微分値を示す図である。
【図５】本発明に係る表面検査装置での他の画像処理における各処理ステップでの情報処理を示す図である。
【符号の説明】
１０  車体パネル（被検査物体）
１１  線状光源（照明手段）
１２  ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１３  線状光源（照明手段）
１４  ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１５  パネル位置検出センサ（被検査面位置検出手段）
１６  パネル種入力手段（被検査面種入力手段）
１７  パネル面情報特定手段（被検査面情報特定手段）
１８  照明／撮像角度位置調整手段（調整手段）
１９  照明撮像切り替え手段
２０  照明電源切り替スイッチ
２１  画像入力切り替えスッチ
２２  画像処理手段
２３  表示手段
２４  ホストコンピュータ
【図１】
0004016362.tif 000002
【図２】
0004016362.tif 000003
【図３】
0004016362.tif 000004
【図４】
0004016362.tif 000005
【図５】
0004016362.tif 000006