Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3640726B2 - Annular member outer periphery inspection apparatus, annular member outer periphery inspection method, and annular member image processing method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3640726B2 - Annular member outer periphery inspection apparatus, annular member outer periphery inspection method, and annular member image processing method - Google Patents

Annular member outer periphery inspection apparatus, annular member outer periphery inspection method, and annular member image processing method Download PDF

Info

Publication number
JP3640726B2
JP3640726B2 JP06490796A JP6490796A JP3640726B2 JP 3640726 B2 JP3640726 B2 JP 3640726B2 JP 06490796 A JP06490796 A JP 06490796A JP 6490796 A JP6490796 A JP 6490796A JP 3640726 B2 JP3640726 B2 JP 3640726B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
annular member
image
value
piston ring
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP06490796A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09257438A (en
Inventor
稔 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Digital Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Solutions Corp filed Critical Toshiba Solutions Corp
Priority to JP06490796A priority Critical patent/JP3640726B2/en
Publication of JPH09257438A publication Critical patent/JPH09257438A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3640726B2 publication Critical patent/JP3640726B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関において用いられるピストンリングなどの非真円形の環状部材の外周を検査する環状部材の外周検査装置、環状部材の外周検査方法および環状部材の画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、内燃機関に用いられているピストンリングの検査工程の一つに外周検査工程がある。この外周検査工程は、ピストンリングをピストンに実際に装着して、このピストンリングをシリンダ内で摺動させ、これによりピストンリングの外周に生じた摩耗の状態を目視などにより確認し、摩耗幅がリング全周に亘って均一で、かつ適当な幅になっているものを良品と判定することにより、良品/不良品の振るい分けを行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の目視による検査では、効率が悪く、しかも高い検査精度を望むことができないことから、ITVカメラなどを用いてピストンリングの外周の画像を取込み、これによって得られた画像情報に基づいて、その良否を判定するような検査方法の開発が強く望まれている。
【0004】
しかしながら、このような画像処理に基づく検査方法では、ITVカメラによってピストンリング外周の画像を取り込む際に、ピストンリング画像が歪んでしまうとともに、ピストンリングの摩耗幅(当たり面)の判定が難しいため、今現在、高い精度の検査装置はできていない。
【0005】
本発明は上記の事情に鑑み、ITVカメラ等によってピストンリング等の環状部材外周の画像を取り込んだとき、環状部材(ピストンリング)画像が歪んでも、また環状部材(ピストンリング)画像のコントラストが小さくても、高い精度で環状部材(ピストンリング)の良否を判定することができる環状部材の外周検査装置、環状部材の外周検査方法および環状部材の画像処理方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、請求項1記載の環状部材の外周検査装置は、検査対象となる環状部材側を自転またはこの環状部材と所定距離だけ離間して配置されたカメラ側を公転させて前記環状部材の外周部分を撮像し、前記環状部材の外周部分の画像信号を生成する撮像機構と、この撮像機構によって得られた前記環状部材の画像信号に基づいて環状部材の外周を検査する制御処理機構とを備え、前記制御処理機構は、前記環状部材の画像信号に基づいて、処理対象領域を決定する処理対象領域決定手段と、決定された処理対象領域内にある各ライン毎に環状部材の外側エッジを検出して環状部材画像を特定する画像特定手段と、特定された環状部材画像内をサーチして環状部材の面取り位置を検出する面取り位置検出手段と、検出された面取り位置に対応する範囲をサーチして当たり面を検出する当たり面検出手段と、検出された当たり面の状態に基づき、前記環状部材の良否を判定する判定手段とを具備することを特徴としている。
【0007】
上記構成によれば、撮像機構によって検査対象となる環状部材側を自転駆動またはこの環状部材と所定距離だけ離間して配置されたカメラ側が公転駆動されて前記環状部材の外周部分が撮像され、前記環状部材の外周部分の画像信号が生成されるとともに、制御処理機構によって前記撮像機構で得られた前記環状部材の画像信号に基づき、処理対象領域が決定された後、処理対象領域内にある各ライン毎に環状部材の外側エッジが検出されて環状部材画像が特定され、さらにこの環状部材画像内がサーチされて環状部材の面取り位置が検出された後、前記環状部材画像の前記面取り位置に対応する範囲がサーチされて当たり面が検出され、この当たり面の状態に基づき、前記環状部材の良否判定が判定される。
【0008】
また、請求項2記載の環状部材の外周検査装置は、請求項1において、前記環状部材はピストンリングであり、前記処理対象領域決定手段は、ピストンリングのフリーギャップを検出して処理対象領域を決定することを特徴としている。
【0009】
上記構成によれば、ピストンリングの画像信号に基づき、前記ピストンリングのフリーギャップが検出されて処理対象領域が決定された後、処理対象領域内にある各ライン毎にピストンリングの外側エッジが検出されてピストンリング画像が特定され、さらにこのピストンリング画像内がサーチされてピストンリングの面取り位置が検出された後、前記ピストンリング画像の前記面取り位置に対応する範囲がサーチされて当たり面が検出され、この当たり面の状態に基づき、前記ピストンリングの良否判定が判定される。
【0010】
さらに、請求項3記載の環状部材の外周検査方法は、検査対象となる環状部材側を自転またはこの環状部材と所定距離だけ離間して配置されたカメラ側を公転させて前記環状部材の外周部分を撮像して画像信号を生成し、前記環状部材の画像信号に基づいて、処理対象領域を決定し、処理対象領域内にある各ライン毎に環状部材の外側エッジを検出して環状部材画像を特定し、特定された環状部材画像内をサーチして環状部材の面取り位置を検出し、前記環状部材画像の前記面取り位置に対応する範囲をサーチして当たり面を検出し、この当たり面の状態に基づき、前記環状部材の良否を判定することを特徴としている。
【0011】
上記構成によれば、検査対象となる環状部材側を自転またはこの環状部材と所定距離だけ離間して配置されたカメラ側を公転させて前記環状部材の外周部分を撮像して画像信号を生成し、前記環状部材の画像信号に基づいて、処理対象領域を決定し、処理対象領域内にある各ライン毎に環状部材の外側エッジを検出して環状部材画像を特定し、特定された環状部材画像内をサーチして環状部材の面取り位置を検出し、前記環状部材画像の前記面取り位置に対応する範囲をサーチして当たり面を検出し、この当たり面の状態に基づき、前記環状部材の良否を判定する。
【0012】
さらに、請求項4では、撮像機構によって得られた環状部材の画像信号を取込み、この画像信号を処理する画像処理方法において、前記取り込まれた画像信号中から前記環状部材の外形を検出し、前記環状部材の画像を真っ直ぐな形状に直した後、この画像に対して画像処理を行うことを特徴としている。
【0013】
上記構成によれば、撮像機構によって得られた環状部材の画像信号に基づき、前記環状部材の外形が検出され、前記環状部材の画像が真っ直ぐな形状に直された後、この画像に対して画像処理が行われ、これによって前記環状部材の画像処理が容易にされる。
【0014】
さらに、請求項5では、撮像機構によって得られた環状部材の画像信号を取込み、この環状部材の画像に対する処理を行う際、しきい値を変化させながら、前記画像の処理を行うことを特徴としている。
【0015】
上記構成によれば、撮像機構によって得られた環状部材の画像信号に基づき、環状部材の画像に対する処理を行う際、しきい値が変更されつつ、前記画像の処理が行われ、これによって画像処理の処理精度が高められる。
【0016】
さらに、請求項6では、撮像機構によって得られた環状部材の画像信号を取込み、この環状部材の画像に対する処理を行う際、微分のピーク検出結果と、重み関数とを組み合わせて前記環状部材の所望部分を検出することを特徴としている。
【0017】
上記構成によれば、撮像機構によって得られた環状部材の画像信号に基づき、環状部材の画像に対する処理を行う際、微分のピーク検出結果と、重み関数とを組み合わされて前記環状部材の所望部分が検出され、これによって前記所望部分の検出精度が高められる。
【0018】
【発明の実施の形態】
《構成》
図1は本発明による環状部材の外周検査装置および画像処理方法の実施の一形態を示すブロック図である。
【0019】
この図に示す環状部材の外周検査装置1は、撮像機構2と制御処理機構3とを備えており、撮像機構2によって図2(a)に示すトップリングや図2(b)に示すセカンドリングなどのピストンリング4を取り込み、これを回転させながら、外周部分を撮像するとともに、制御処理機構3によって前記撮像動作で得られた画像信号を処理して、ピストンリング4のフリーギャップ検出、外側エッジ検出、、面取り位置検出、当たり面検出、良否判定、表示画像作成などを行い、図3(a)に示す如く当たり面の位置が規定範囲からずれているか否か、図3(b)に示す如く当たり面の幅が規定範囲であるか否か、図3(c)に示す如く当たり面が途中で切れているか否かなどを検査し、最終的にピストンリング4の良否を判定する。なお、上述したように、この実施の形態の外周検査対象には、図2(a)に示すような、外周部の断面形状が太鼓状であるトップリングと、図2(b)に示すような外周部の断面が傾斜しているセカンドリングとがある。トップリングでは、その形状から外周の中央部に当たり面が形成されるのに対し、セカンドリングの場合は一番突出した部分に当たり面が形成される。この実施の形態では、これら当たり面の外周検査を画像処理によって実施している。
【0020】
撮像機構2は、制御処理機構3から出力される制御データDOに基づいてピストンリング4を搬送するのに必要な各種の制御信号を生成するとともに、ピストンリング4の搬送状態を示す状況データDIを生成してこれを制御処理機構3に供給する搬送制御装置5と、この搬送制御装置5から出力される各種の制御信号に基づいて検査対象となるピストンリング4を前工程から取り込み、これを検査ステーション装置6に搬送し、検査済みのピストンリング4を次工程に搬出する搬送装置7と、制御処理機構3から出力される画像信号を取り込んで、これを検査ステーション装置6によって検査されたピストンリング4の画像としてモニタ表示する画像モニタ装置8とを備えている。
【0021】
さらに、撮像機構2は、制御処理機構3から電源が供給されたとき、ピストンリング4を照明するのに必要な照明光用の光源を生成する照明電源光源装置9と、この照明電源光源装置9で生成された照明光によって検査対象となるピストンリング4の外周面を照明する複数のライトガイド10や各ライトガイド10で照明されているピストンリング4を回転させる保持機構15(図4および図5を参照)、この保持機構15によって保持されつつ回転駆動されているピストンリング4の外周面を撮像するラインセンサ11などによって構成される検査ステーション装置6とを備えている。
【0022】
そして、商用電源から供給される商用電圧“3相200V”に基づいて各部に電源を供給しながら、搬送制御装置5によって制御処理機構3から出力される制御データDOに基づき、各種の制御信号を生成するとともに、これら各種の制御信号に基づき、搬送装置7を制御して前工程から検査対象となるピストンリング4を取り込み、これを検査ステーション装置6まで搬送する。その後、検査ステーション装置6に設けられている複数のライトガイド10によって照明電源光源装置9で得られた照明光を取り込み、検査対象となるピストンリング4の外周面を照明しながら、検査ステーション装置6に設けられている保持機構15によって検査対象となるピストンリング4を回転させるとともに、ラインセンサ11によってピストンリング4の外周面を撮像し、これによって得られた画像信号を制御処理機構3に供給する。そして、この検査処理が終了したとき、搬送制御装置5によって各種の制御信号を生成するとともに、これら各種の制御信号に基づき、搬送装置7を制御し、外周面の撮像が終了したピストンリング4を良品、不良品などに選別して次工程に搬出させる。また、この動作と並行し、画像モニタ装置8によって制御処理機構3から出力される画像信号を取り込んで、これを検査ステーション装置6によって検査されたピストンリング4の画像としてモニタ表示する。
【0023】
また、制御処理機構3はピストンリング4の検査を行うとき、撮像機構2から出力される状況データDIを取り込みながら、制御データDOを生成してこれを撮像機構2に供給し、これを制御するとともに、撮像機構2から出力されるピストンリングの外周画像(画像信号)を取り込んでピストンリング4のフリーギャップ検出、外側エッジ検出、面取り位置検出、当たり面検出、良否判定、表示画像作成などを行い、ピストンリング4の良否を判定する画像処理装置11と、この画像処理装置11によって得られたピストンリング4の画像(画像信号)を取り込んでモニタ表示する画像モニタ装置12と、キーボードや表示器、処理回路などを有し、画像処理装置11の端末装置やインタフェース装置などとして使用されるパーソナルコンピュータ装置13と、このパーソナルコンピュータ装置13から出力される印字情報を取り込んでプリントアウトするシリアルプリンタ装置14とを備えている。
【0024】
そして、検査対象となるピストンリング4の検査を行うとき、商用電源から供給される商用電圧“1相100V”に基づいて各部に電源を供給しながら、画像処理装置11によってパーソナルコンピュータ装置13からの操作内容および撮像機構2から出力される状況データDIを取り込みながら、制御データDOを生成し、これを撮像機構2に供給して、この撮像機構2を制御するとともに、撮像機構2から出力される検査対象となるピストンリング4の外周画像(画像信号)を取り込んで、ピストンリング4のフリーギャップ検出、外側エッジ検出、面取り位置検出、当たり面検出、良否判定、表示画像作成などを行い、ピストンリング4の良否を判定する。さらに、この動作と並行し、画像モニタ装置12によって画像処理装置11で得られた検査対象となるピストンリング4の画像(画像信号)などを取り込んでモニタ表示する。そして、画像処理装置11から印字情報が出力されたとき、パーソナルコンピュータ装置13によってこれを取り込み、シリアルプリンタ装置14からこれをプリントアウトする。
【0025】
次に、この実施の形態の動作を全体動作と検査動作とに分けて詳細に説明する。
【0026】
《全体動作》
まず、検査対象となるピストンリング4の検査が行われるとき、画像処理装置11によって撮像機構2から出力される状況データDIが取り込まれるとともに、この状況データDIの内容およびパーソナルコンピュータ装置13の操作内容に基づき、制御データDOが生成されてこれが撮像機構2の搬送制御装置5に供給される。
【0027】
これにより、搬送制御装置5によって画像処理装置11から出力される制御データDOに基づき、各種の制御信号が生成されて搬送装置7が制御され、この搬送装置7によって前工程から検査対象となるピストンリング4が取り込まれるとともに、これが検査ステーション装置6まで搬送される。
【0028】
そして、この検査ステーション装置6の保持機構15によって搬送装置7によって送られたピストンリング4が保持されつつ、図4および図5に示す如くこの検査ステーション装置6に設けられている複数のライトガイド10によって照明されながら、回転駆動されるとともに、ラインセンサ11によってピストンリング4の外周面が撮像され、これによって得られた画像信号(図6に示す内容の画像信号)が制御処理機構3の画像処理装置11に供給される。
【0029】
これにより、画像処理装置11によって撮像機構2から出力されるピストンリングの外周画像(画像信号)が取り込まれ、この外周画像に基づき、ピストンリング4のフリーギャップ検出処理、外側エッジ検出処理、面取り位置検出処理、当たり面検出処理、良否判定処理、表示画像作成処理などが行われて、ピストンリング4の良否が判定される。そして、この判定結果に基づいて選択情報となる制御データDOが作成され、これが撮像機構2の搬送制御装置5に供給されて、搬送装置7によって保持機構15に保持されているピストンリング4が良品、不良品に選別され、良品のみが次工程に搬出される。また、この動作と並行して、検査対象となるピストンリング4のモニタ画像(画像信号)などが各モニタ装置8、12に供給されて表示される。
【0030】
以下、上述した動作が繰り返されて前工程からピストンリング4が順次取り込まれて良否が検査される。
【0031】
そして、この検査処理が終了したとき、画像処理装置11から各ピストンリング4の検査結果などを集計した印字情報が出力され、これがパーソナルコンピュータ装置13によって取り込まれて、シリアルプリンタ装置14からプリントアウトされる。
【0032】
《検査動作》
次に、図7〜図9に示すフローチャートに従って、上述したピストンリング4のフリーギャップ検出処理、外側エッジ検出処理、面取り位置検出処理、当たり面検出処理、良否判定処理、表示画像作成処理などを詳細に説明する。
【0033】
<フリーギャップ検出処理(ステップST1からST5まで)>
このフリーギャップ検出処理は、大別すると、(1)画像入力から射影処理領域決定までの処理(ステップST1)、(2)水平射影計算、水平しきい値計算を実行してフリーギャップを検出処理(ステップST2〜ST5)に大別される。(1)の画像入力から射影処理領域決定までの処理は、さらに、搬送制御装置から与えられる検査開始信号の立上がり、および立下がりを検出して入力画面中の有効ライン数を計算する有効ライン数算出処理と、入力画像中から決定された範囲の水平射影を求める射影処理領域決定処理とに分けられる。
【0034】
(1)画像入力から射影処理領域決定までの処理(有効ライン数算出と射影処理領域決定)
まず、画像処理装置11は、撮像機構2から出力される検査対象となるピストンリング4の外周画像(入力画像)を取り込むとともに、搬送制御装置5から出力される状況データDIに基づいて検査開始信号の立ち上がり位置、および立ち下がり位置を判定し、この判定結果に基づいてピストンリングの外周画像から処理対象となる画像を切り出し、この切り出された画像の有効ライン数を所定の演算式に基づいて計算する。
【0035】
すなわち、図10に示す検査開始信号の立上がり時点TS と立下がり時点TE との間隔は、取り込まれた外周画像の1.2周分に相当する。この1.2周分の外周画像を有効ラインとする。その有効ライン数は、次式で表される。
有効ライン数Le=(TE −TS )*(64×10-6)/TScan
但し、TScan:スキャンタイム[sec]
【0036】
次いで、画像処理装置11は、図11に示す如く有効ラインの範囲で、上クリップ範囲Y1Clip 、下クリップ範囲Y2Clip 、左マージン範囲X1 LM、右マージン範囲X2 RMを除去した処理領域を抽出する(ステップST1)。
【0037】
(2)水平射影計算からフリーギャップ検出までの処理(水平射影計算と水平射影サーチ(フリーギャップの検出))
次に、抽出された処理領域の範囲で水平射影を求める処理が以下のようにして行われる。
【0038】
この処理では、1ライン毎に初期しきい値を決め、このしきい値を1画素毎の濃度変動に追従して変化させ、このしきい値を越える濃度値を加算して1ラインの水平濃度加算値を決定する。ここで、しきい値を濃度変動に追従させるのは、ゆるやかな変動に対してもしきい値を変化させることにより、正確な演算結果を得るためである。そして、全ラインの水平濃度加算値を求めて処理対象領域の水平射影値とし、この水平射影値からフリーギャップを求めている。さらに、詳細に説明すると、先ず、図12に示す如くこの処理領域を構成する各ラインの1つを選択してこれを処理対象ラインとするとともに、この処理対象ラインの濃度断面について、次式に示す計算を行い、初期しきい値T0 FGを求める。
0 FG=g0 ・ThHOR +BSDC
但し、g0 :処理対象ラインのスタート位置XS における濃度値
ThHOR :予め設定されている水平射影オフセット比率
SDC :予め設定されているエッジサーチ2値化最小値
【0039】
その後、画像処理装置11は、処理対象ラインのスタート位置XS から右方向にサーチし、図13に示す如くこの処理で選択された次の画素の濃度値g(x+Δx)と、元の画素の濃度値g(x)との変化量Δgを計算する。この変化量Δgがエッジサーチ2値化最小値BSDC より小さければ、それまでのしきい値Tに変化量Δgを加算した値を新たなしきい値Tとし、またΔgがエッジサーチ2値化最小値BSDC より小さくなければ、しきい値Tの更新をスキップする。ただし、しきい値Tの更新によって、このしきい値Tが初期しきい値T0 FGより小さくなる場合には、初期しきい値T0 FGをもって新たなしきい値Tとする。このように、しきい値Tの値は変化量Δgに応じて変動するが、初期しきい値T0 FGより小さくはならない。
【0040】
その後、画像処理装置11は、新たなしきい値Tと、処理対象となる画素の濃度値g(x)とを比較し、処理対象となる画素の濃度値g(x)が新たなしきい値Tより大きいとき、この処理対象ラインに対するそれまでの濃度総和(水平射影データS(y))に対し、処理対象となる画素の濃度値g(x)を加算し、この処理対象ラインに対する水平射影データS(y)の値を更新する。
【0041】
以下、画像処理装置11は、処理対象ラインの最終位置に達するまで、上述したしきい値Tの更新処理、水平射影データS(y)の更新処理を繰り返し行って、処理対象ライン上にある全画素の濃度値g(x)に対する水平射影データS(y)を計算する。
【0042】
その後、画像処理装置11は、処理領域内にある次のラインを順次選択し、これらの各ライン上にある全ての画素に対して、上述した処理を行い、各ライン毎に水平射影データS(y)を計算する(ステップST2)。
【0043】
そして、全てのラインに対する水平射影データS(y)が得られると、画像処理装置11はこれら各ライン毎に得られた各水平射影データS(y)の最大値と、最小値とを選択し、これらを各々、水平射影最大値SMax H 、水平射影最小値SMin H とするとともに、次式に基づいてフリーギャップ位置を判定するのに必要な射影サーチしきい値ThH を計算する(ステップST3)。
ThH =SMin H +(SMax H −SMin H )・ThHR
但し、ThHR:予め設定されている水平射影しきい値決定用比率
【0044】
その後、画像処理装置11は、図14に示す如くこの射影サーチしきい値ThH と、各ライン毎の水平射影データS(y)とを各々比較し、各水平射影データS(y)のうち、射影サーチしきい値ThH より小さい値となっているラインをフリーギャップ部分と判定する(ステップST4)。
【0045】
そして、図15に示す如くフリーギャップ部分が処理領域の途中にあれば、画像処理装置11はフリーギャップ部分の上端から除外対象領域を除いて上方の処理領域から長さL1 の領域を抽出するとともに、フリーギャップ部分の下端から除外対象領域を除いて下方の処理領域から長さL2 の領域を抽出し、これらを以後の処理対象領域とする(ステップST5)。
【0046】
但し、この場合、これらの長さL1 、L2 を加算した値は、検査対象となるピストンリング4の全外周長さπ・D/YScale からフリーギャップ部分の上端側の除外対象部分、下端側の除外対象部分を除いた長さになる。
【0047】
また、図16に示す如くフリーギャップ部分が処理対象領域の先頭または最後尾にあれば、画像処理装置11はこのフリーギャップ部分に接する各部分から除外対象領域を除いて、長さL1 +L2 の領域を抽出し、これを以後の処理対象領域とする。このように、フリーギャップ部分及びフリーギャップ付近の非検査領域を除いた部分が検査対象領域となる。
【0048】
<外側エッジ検出処理(ステップST6からST9まで)>
(1)しきい値決定
次いで、画像処理装置11は、図17に示す如くピストンリング4の左右にある外側エッジ(ピストンリングの輪郭をいう)を検出するために、まず図18に示す如く処理対象領域内にある各ラインの左側部分(スタート位置XS )の濃度値g(x)のうち、最大のものを左端濃度値gGLL (Global.Left.Level) とするとともに、各ラインの右側部分(スタート位置XS から幅WSEだけ離れた点)の濃度値g(x)のうち、最大のものを右端濃度値gGRL (Global.Right.Level)とする。さらに各ライン毎に、スタート位置XS から幅WSEだけ離れた点までサーチして各ラインの最大濃度値gML(Max.Level) を計算し、これら各最大濃度値gMLのうち、最小のものを最大濃度値gGML (Global.Max.Level)とする(ステップST6)、これら最大濃度値gGML 、左端濃度値gGLL 、右端濃度値gGRL に基づいて次式に示す計算を行い、左側のしきい値ThLB(Left.Boundary) と、右側のしきい値ThRB(Right.Boundary)とを求める。
ThLB=ThBR・(gGML −gGLL
ThRB=ThBR・(gGML −gGRL
但し、ThBR:予め設定されている外側エッジサーチしきい値決定用比率
【0049】
(2)エッジサーチ
<左側エッジ位置検出>
その後、画像処理装置11は、次式に示す計算を行って、左側からピストンリング4の左側エッジ位置XLEを検出するのに必要な左側初期しきい値T0 LBを計算する。
0 LB=ThLB+BSDC
但し、BSDC :予め設定されているエッジサーチ2値化最小値
【0050】
次いで、画像処理装置11は、処理対象領域の各ラインのうちの1を選択して、これを処理対象ラインとした後、図19に示す如くこの処理対象ラインのスタート位置XS から幅WSEの点まで、右方向にサーチしながら、この処理で選択された次の画素の濃度値g(x+Δx)と、元の画素の濃度値g(x)との変化量Δgを計算する。この変化量Δgの絶対値がエッジサーチ2値化最小値BSDC より小さければ、それまでのしきい値Tに変化量Δgを加算した値を新たなしきい値Tとし、また変化量Δgの絶対値がエッジサーチ2値化最小値BSDC より大きければ、しきい値Tの更新をスキップする。このようにゆるやかな濃度変化に対してもしきい値を追従変化させるようにしている。
【0051】
そして、画像処理装置11は、新たなしきい値Tと、処理対象となる画素の濃度値g(x)とを比較し、処理対象となる画素の濃度値g(x)が新たなしきい値Tより小さいとき、この画素位置がこの処理対象ラインに対するピストンリング4の左側エッジ位置XLEを検出するのに必要な左側エッジ基準点XLSでないと判定し、更に右側にある画素を選択する。
【0052】
以下、画像処理装置11は、上述したしきい値Tの計算処理と、画素の濃度値g(x)としきい値Tとの比較処理とを繰り返す。
【0053】
そして、処理対象として選択された画素の濃度値g(x)が新たなしきい値Tより大きいか、等しいとき、画像処理装置11はこの画素の位置xをこのラインに対するピストンリング4の左側エッジ検出点(左側エッジ基準点)XLSであると判定するとともに、図20に示す如くこの左側エッジ基準点XLSを中心として予め設定されている一定幅DBSだけ、この処理対象ライン上の左側にある隣合う各画素の濃度変化分Δgと、右側にある隣合う各画素の濃度変化分Δg’とを各々計算し、これら各濃度変化分Δg、Δg’のうち、最も大きい値となっている濃度変化分(図20ではΔg’)を検出し、この最大の濃度変化分Δg’となっている画素の位置xをこの処理対象ラインに対するピストンリング4の左側エッジ位置XLEと判定する。
【0054】
<右側エッジ位置検出>
次いで、画像処理装置11は、上述した左側エッジ位置XLEの検出処理と同様な手順で、右側のしきい値ThRBに基づき、この処理対象ライン上にある右側エッジ位置XREを検出するのに必要な右側のしきい値T0 RBを計算するとともに、図21に示す如く処理対象ラインのエンド位置(スタート位置XS から幅WSEだけ離れた点)から左方向にサーチし、この処理で選択された次の画素の濃度値g(x−Δx)と元の画素の濃度値g(x)との変化量Δgに基づいてしきい値Tの更新を行いながら、ピストンリング4の右側エッジ基準点XRSの検出を行い、これが検出されたとき、この右側エッジ基準点XRSを中心として予め設定されている一定幅DBSだけ、この処理対象ライン上の右側にある隣合う各画素の濃度変化分Δgと、左側にある隣合う各画素の濃度変化分Δgとを各々計算し、これら各濃度変化分Δgのうち、最も大きい値を与える濃度変化分Δgを検出し、この最大の濃度変化分Δgとなっている画素の位置xをこの処理対象ラインに対するピストンリング4の右側エッジ位置XREと判定する。
【0055】
以下、画像処理装置11は処理対象となるラインを順次更新しながら、上述した処理を繰り返し行って、各ライン毎にピストンリング4の左側エッジ位置XLEと、右側エッジ位置XREとを検出する(ステップST7、ST8)。
【0056】
(3)処理領域の決定
そして、全てのラインに対するピストンリング4の左側エッジ位置XLEと、右側エッジ位置XREとの検出が終了すると、画像処理装置11は図22に示す如く各ライン毎に、左側エッジ位置XLEと右側エッジ位置XREとの中点(ピストンリング4の中心位置XC )を計算するとともに、ピストンリング4の幅WRingを計算する。その後、最も左側にある中心位置XCLと、最も右側にある中心位置XCRとを選択し、これを中心位置XC のふらつきデータとするとともに、リング幅WRingの最小値WR Min と、最大値WR Max とを選択し、これをリング幅WRingのふらつきデータとする。
【0057】
その後、画像処理装置11は、ピストンリング4の各中心位置XC を結んだ線(中心線)と、リング幅の最大値WR Max とに基づいて次式に示す計算を行い、ピストンリング4の中心線から左側の抽出領域幅WLp、右側の抽出領域幅WRpを計算し、処理対象領域からこれら左側の抽出領域幅WLp、右側の抽出領域幅WRpの部分を切り出して、これを以後の処理対象領域とする。
Lp=(WR Max /2)・X1 LC
Rp=(WR Max /2)・X2 RC
但し、X1 LC:予め設定されている処理画像表示用左側マージン
2 RC:予め設定されている処理画像表示用右側マージン
【0058】
その後、画像処理装置11はこのピストンリング4の中心線が直線になるように、各ラインを横方向にずらし、ピストンリング4の外形形状を真っ直に延ばす(ステップST9)。
【0059】
<面取り位置検出処理(ステップST10からST13)>
(1)垂直射影計算
次いで、画像処理装置11は、図23に示す如くこの処理対象領域内にあるピストンリング4の画像を垂直方向に16分割するとともに、これら各分割領域の1つを選択し、これを処理対象分割領域とした後、図24に示す如くこの処理対象分割領域内にある各ラインの画素の濃度データg(x)を垂直方向に加算して、垂直射影データf(x)を求める(図8のステップST10)。
【0060】
(2)面取り位置サーチ
▲1▼射影データサーチのためのしきい値決定
次に、下式に示す計算を行って、左側面取り位置XLCと、右側面取り位置XRCとをサーチするのに必要な左側初期しきい値ThLPと、右側初期しきい値ThRPとを求める。
ThLP=ThLB・L
ThRP=ThRB・L
但し、ThLB:外側エッジ検出処理で得られた左側のしきい値
ThRB:外側エッジ検出処理で得られた右側のしきい値
L:処理対象分割領域を構成するライン数
【0061】
▲2▼射影のサーチ(エッジ検出)
その後、画像処理装置11は次式に示す計算を行って、処理対象分割領域に対し、最左端位置XLE側からピストンリング4の左側面取り位置XLCを検出するのに必要な左側初期しきい値T0 LCを計算する。
0 LC=ThLP+f(xLE
但し、f(xLE):処理対象分割領域の垂直射影データf(x)の最左端位置xLEの値
【0062】
その後、画像処理装置11は次式に基づき、しきい値T(x)を更新しながら、
【数1】

Figure 0003640726
但し、t1 :t1 =BSDC ・Lで表わされるしきい値
図25に示す如く処理対象分割領域の最左端位置xLEから右方向にサーチし、このサーチ処理で選択された次の位置xの垂直射影データf(x)と、しきい値T(x)とを比較し、処理対象となる位置xの垂直射影データf(x)がしきい値T(x)より小さいとき、この位置xがこの処理対象分割領域に対するピストンリング4の左側面取り位置XLCを検出するのに必要な左側面取り基準点XLSS でないと判定し、更に右側にある位置xを選択し、上述したしきい値T(x)の計算処理と、垂直射影データf(x)としきい値T(x)との比較処理とを繰り返す。
【0063】
そして、処理対象として選択された位置xの垂直射影データf(x)がしきい値T(x)より大きいか、等しいとき、画像処理装置11はこの位置xがこの処理対象分割領域内におけるピストンリング4の左側面取り位置XLCの検出点(左側面取り位置XLCをサーチするときの左側面取り基準点)XLSS であると判定するとともに、この左側面取り基準点XLSS からさらに右側の位置で、垂直射影データf(x)の微分関数f’(x)が次式を満たす点(左側最高ピーク位置XLMP )を検出する。
f’(x)≦0
【0064】
次いで、画像処理装置11は、上述した左側最高ピーク位置XLMP の検出処理と同様な手順で、図26に示す如く右側初期しきい値ThRPに基づき、この処理対象分割領域にある右側面取り基準点XRSS を検出するのに必要な右側初期しきい値T0 RCを計算する。
【0065】
その後、画像処理装置11は処理対象分割領域の最右端位置XREから左方向にサーチして、しきい値T(x)の更新を行いながら、この処理で選択された次の位置xの垂直射影データf(x)と、しきい値T(x)とに基づいてピストンリング4の右側面取り位置XRCの検出点(右側面取り位置XRCをサーチするときの右側面取り基準点)XRSS を検出するとともに、この右側面取り基準点XRSS からさらに左側の位置xで、垂直射影データf(x)の微分関数f’(x)がゼロ以下になる点(右側最高ピーク位置XRMP )を検出する。
【0066】
▲3▼射影データのスムージング、及び▲4▼濃度最小位置検出
次いで、画像処理装置11は、図27に示す如く処理対象分割領域の垂直射影データf(x)を予め設定された移動平均化幅、例えば2m+1個の幅で移動平均して、この垂直射影データf(x)をスムージング化するとともに、図28に示す如く分割領域の垂直射影データf(x)のうち、左側最高ピーク位置XLMP と、右側最高ピーク位置XRMP との範囲WPT内にある垂直射影データf(x)を抽出し、この垂直射影データf(x)の値が最小となる位置(最小濃度位置XMin L )を検出する。
【0067】
▲5▼ピストンリング規格寸法よりサーチ範囲決定
その後、画像処理装置11は次式に示す計算を行って、ピストンリング4の規格に基づき、図29に示す如く左側面取り基準点XLSS と、右側面取り基準点XRSS とを基準とした面取り位置サーチ幅WPredB を求める。
PredB =WPB・Max(WUR、WLR)/WRing
但し、WPB:左側面取り基準点XLSS と、右側面取り基準点XRSS との距離
UR:ピストンリング4の上面側面取り幅
LR:ピストンリング4の下面側面取り幅
Ring:ピストンリング4の幅
【0068】
▲6▼サーチ範囲の修正
その後、画像処理装置11は、図30、図31に示す如く左側面取り基準点XLSS から垂直射影データf(x)の最小濃度位置XMin L までの距離と、面取り位置サーチ幅WPredB の値とを比較し、これらのうち、小さい方を左側面取り位置XLCのサーチ範囲とし、また右側面取り基準点XRSS から垂直射影データf(x)の最小濃度位置XMin L までの距離と、面取り位置サーチ幅WPredB の値とを比較し、これらのうち、小さい方を右側面取り位置XRCのサーチ範囲とする。
【0069】
▲7▼サーチ範囲内での射影データの微分
次いで、画像処理装置11は、左側面取り位置XLCのサーチ範囲内にある左側最高ピーク位置XLMP から内側に向かって位置xを変更しながら、次式に示す計算を行って、これらの各位置xに対する微分値f’(x)を求める。
f’(x)={f(x+DIN)−f(x)}/DIN
但し、DIN:予め設定されている微分インターバル値
【0070】
▲8▼微分値f’(x)のサーチ
これらの微分値f’(x)のピークを検出し、それが次式を満たす場合、その位置xを左側面取り位置XLCとする。
|f’(x)|≧ThPS
但し、ThPS:予め設定されている面取り位置検出用のしきい値
また、前記条件を満たす場合、次式に示す計算を行ってしきい値ThPSを変更する。
ThPS=|f’(x)|・ThPSR
但し、ThPSR :予め設定されている面取り位置検出用ピーク検出化率
【0071】
その後、画像処理装置11はこの左側面取り位置XLCを求めたときと同様な手順で、右側面取り位置XRCを検出する。
【0072】
以下、画像処理装置11は残りの各分割領域に対し、垂直射影データf(x)の計算処理、左側、右側面取り基準点XLSS 、XRSS のサーチ処理、左側、右側最高ピーク位置XLMP 、XRMP の検出処理、垂直射影データf(x)のスムージング化処理、最小濃度位置xMin L の検出処理、サーチ範囲の決定処理、サーチ範囲内における左側、右側面取り位置XLC、XRCの判定処理を行って各分割領域の左側、右側面取り位置XLC、XRCを求める(ステップST11、ST12)。
【0073】
▲9▼面取り位置の修正
16分割された画像の射影データにより得られた面取り位置について以下のよ処理を行うことにより修正する。
【0074】
画像処理装置11は、図32に示す如く各分割領域の各左側、右側面取り位置XLC、XRCの左側、右側平均値XALC 、XARC と、左側、右側標準偏差σLC、σRCとを各々計算した後、各分割領域の左側、右側面取り位置XLC、XRCの一方、例えば左側面取り位置XLCが左側平均値XALC から次式に示す値の範囲内に入っているか否かを計算し、
σLC・BPRE
但し、BPRE :予め設定されている面取り位置適正評価係数
各左側面取り位置XLCのうち、この範囲内に入っていない左側面取り位置XLCがあれば、この左側面取り位置XLCがバラついていると判定し、図33に示す如くバラツキが大きいと判定した分割領域の左側面取り位置XLCを、その前後にある分割領域の各左側面取り位置XLCに基づいて点線に示すように線形補間する。
【0075】
また、画像処理装置11は各分割領域の左側面取り位置XLCのバラツキ判定処理と同様な手順で、各分割領域の右側面取り位置XRCが右側平均値XARC から次式に示す値の範囲内に入っているか否かを計算し、
σRC・BPRE
但し、BPRE :予め設定されている面取り位置適正評価係数
各右側面取り位置XRCのうち、この範囲内に入っていないデータはバラツキが大きいと判断して、バラツキが大きいと判定した分割領域の右側面取り位置XRCを、その前後にある分割領域の各右側面取り位置XRCに基づいて線形補間する(ステップST13)。
【0076】
<当たり面検出処理(ステップST14からST20まで)>
(1)当たり位置サーチ範囲
画像処理装置11は、図34に示す如く、16分割された各分割領域毎に、次式に示す計算を行って各左側、右側面取り位置XLC、XRCから内側をサーチして左側、右側当たり位置XLE、XREを検出するときに必要な非検査領域幅WNSB を求めた後、
NSB =ThSBR ・(XRC−XLC
但し、ThSBR :当たり位置非検査領域化率
RC:右側面取り位置
LC:左側面取り位置
左側面取り位置XLCから右側面取り位置XRCまでの範囲のうち、これら左側面取り位置XLCから内側の非検査領域幅WNSB を除くとともに、右側面取り位置XRCから内側の非検査領域幅WNSB を除いた範囲を左側、右側当たり位置XLE、XREを検出するのに必要なサーチ範囲とする。
【0077】
(2)射影データの区分
その後、画像処理装置11は、図35に示す如く、16分割された各分割領域毎に、サーチ範囲内にある山から山までが小区間となるように、前記サーチ範囲内を複数に分割し、これら各小区間毎に、区間の開始位置、区間の終了位置、区間内の最小値の位置を求めるとともに、全区間で最小値の位置および区間番号、最小値の位置における値(最小値)を求める。
【0078】
(3)隣接する画面間での小区間同志の連結
その後、図36に示す如く各分割領域の各小区間を連結して、正しい左側、右側当たり位置XLE、XREを見つけ出すために、以下の処理を開始する。
【0079】
まず、画像処理装置11は、処理対象となる分割領域(処理対象分割領域)の各小区間、例えば図37に示す如くこの処理対象分割領域が第1、第2、第3小区間に分割されていれば、これら第1小区間中の最小値を与える位置(最小位置)X1 Min と、第2小区間中の最小値を与える位置(最小位置)X2 Min と、第3小区間中の最小値を与える位置(最小位置)X3 Min とを検出する。
【0080】
そして、画像処理装置11は処理対象分割領域の下隣りにある分割領域(下隣り分割領域)の各小区間、例えば図37に示す如くこの下隣り分割領域が第1、第2小区間に分割されていれば、図38に示す如く処理対象分割領域の第1、第2、第3小区間と、下隣り分割領域の第1、第2小区間とを対応させるとともに、前記下隣り分割領域の垂直射影データf(x)の前記処理対象分割領域の各最小位置X1 Min 、X2 Min 、X3 Min における値f(X1 Min )、f(X2 Min )、f(X3 Min )を前記処理対象分割領域の第1、第2、第3小区間に対する下隣り分割領域の第1、第2小区間の評価値とする結合テーブルを作成する。
【0081】
次いで、画像処理装置11は処理対象分割領域の上隣りにある分割領域(上隣り分割領域)の各小区間に対し、上述した処理を行って、前記処理対象分割領域の第1、第2、第3小区間に対する上隣り分割領域の各小区間の評価値f(X1 Min )、f(X2 Min )、f(X3 Min )を計算し、結合テーブルを作成する。
【0082】
以下、画像処理装置11は残りの分割領域について、同じ計算を行って、各分割領域を処理対象分割領域とする結合テーブルを作成する。
【0083】
その後、画像処理装置11は全ての分割領域に対する各評価値f(X1 Min )〜f(xn Min )の各合計値を計算し、これらの各合計値のうち、最小となる合計値の小区間、すなわち正しい左側、右側当たり位置XLE、XREを含む小区間を選択して、これらの各小区間を連結する(ステップST14)。
【0084】
(4)重み関数の作成
次いで、画像処理装置11は各分割領域の1つを選択して、これを処理対象分割領域として、左側、右側当たり位置XLE、XREの検出処理で使用する重み関数の作成に必要なデータ、すなわち図39に示す如くサーチ範囲内における垂直投影データf(x)の最大値と、最小値とを検出するとともに、これら最大値と、最小値とを処理対象分割領域内のライン数で除算して最大位置での濃度値(最大濃度値)gP Max L と、最小位置での濃度値(最小濃度値)gP Min L とを計算するとともに、これら最大濃度値gP Max L と、最小濃度値gP Min L とに基づいて次式に示す計算を行って主濃度レベルMm を求める。
m =gP Min L +(gP Max L −gP Min L )・BMPR
但し、BMPR :予め設定されている重み関数係数化率
【0085】
その後、画像処理装置11はこの主濃度レベルMm と、最大濃度値gP Max L と、最小濃度値gP Min L と、予め設定されている各重み関数係数WB (Bottom・Weight)、WT (Top・Weight)とに基づいて図40に示す形状となる重み関数Mの重みテーブルを作成する。
【0086】
(5)サーチ範囲の修正
次いで、画像処理装置11は検査対象となっているピストンリング4がトップリングであれば、図41に示す如くサーチ範囲をそのままにし、また検査対象となっているピストンリング4がセカンドリングであれば、図42に示す如く予め設定されている当たり位置サーチ超過領域AESだけ右側面取り位置XRCから右側にサーチ範囲を拡げる。
【0087】
以下、画像処理装置11は残りの分割領域について、同じ計算を行って、各分割領域毎に、重みテーブルを作成するとともに、サーチ範囲を決定する(ステップST15、ST16)。
【0088】
(6)濃度データg(x)の微分
その後、画像処理装置11は各分割領域のうち、処理対象となる分割領域を選択し、この処理対象分割領域内の各ライン毎に、次式に示す計算を行ってピストンリング4の濃度データg(x)の微分値g’(x)を求める。
g’(x)={g(x+DIN)−g(x)}/DIN
但し、DIN:面取り位置の検出処理で使用した微分インターバル値
【0089】
(7)当たり位置
次いで、画像処理装置11は図43に示す如くこの処理対象分割領域を構成する各小区間のうち、上述した小区間の連結処理で求められた本流となる左側、右側当たり位置XLE、XREを含む小区間(この図43では、第2小区間)を選択するとともに、処理対象となっているラインの濃度データg(x)のうち、この第2小区間中で最小の濃度を示す位置(最小濃度位置XMin )を検出する。
【0090】
その後、画像処理装置11は前記最小濃度位置XMin における濃度値(最小濃度値)を使用してサーチ範囲内での最大濃度値gMax L と、最小濃度値gMin L と、最大評価値EMax と、最大評価値を与える位置XMax E を初期化した後、最小濃度位置XMin を始点として、位置xの値を更新しながら、左側のサーチ範囲をサーチする。
【0091】
そして、このサーチ処理において、画像処理装置11は位置xに対する濃度データg(x)が最大濃度値gMax L より小さければ、この濃度データg(x)が最小濃度値gMin L より小さいか否かを判定し、この濃度データg(x)が最小濃度値gMin L より小さければ、次式に示す計算を行って最小濃度値gMin L の値を更新する。
Min L =g(x)
【0092】
また、このサーチ処理において、位置xに対する濃度データg(x)が最大濃度値gMax L より大きければ、画像処理装置11は位置xにおける微分値g’(x)がピークか否かをチェックし、この微分値g’(x)がピークであれば、この微分値g’(x)と、上述した重みテーブルを参照してこの位置xにおける濃度データg(x)の値に対応する重み値Mに基づいて、次式に示す計算を行い、評価関数EV を求め、
V =g’(x)・M
さらに、次式が満たされているか否かを計算し、
V ・CEV>EMax
但し、CEV:評価関数のダンピング係数
これが満たされていれば、次式に示す計算を行って、最大評価値EMax と、最大評価値を与える位置XMax E を更新する。
Max =EV
Max E =x
【0093】
そして、最小濃度位置XMin から左側のサーチ範囲の最左端までサーチされれば、画像処理装置11はこのとき得られている最大評価値EMax と、最大評価値EMax を与える位置XMax E とを左側サーチ範囲の当たり位置(左側当たり位置)XLEと判定する。
【0094】
その後、画像処理装置11は上述した左側サーチ範囲の当たり位置XLEを求めた手順と同じ手順で、前記最小濃度位置XMin における濃度値(最小濃度)を使用してサーチ範囲内での最大濃度値gMax L と、最小濃度値gMin L と、最大評価値EMax と、最大評価値を与える位置XMax E を初期化した後、位置xの値を更新しながら、最小濃度位置XMin から右側のサーチ範囲をサーチして右側サーチ範囲の当たり位置(右側当たり位置)XREを計算する。
【0095】
以下、画像処理装置11は、この処理対象分割領域内にある残りの各ラインについて、左側当たり位置XLEと、右側当たり位置XREとを計算する。
【0096】
そして、この処理対象分割領域内にある各ライン毎の左側当たり位置XLEと、右側当たり位置XREとの計算が終了したとき、画像処理装置11は残っている分割領域を順次、選択してこれを処理対象分割領域とした後、上述した処理を行って各ライン毎に、左側当たり位置XLEと、右側当たり位置XREとを計算する(ステップST17)。
【0097】
(8)当たり位置の修正(固定レベルサーチ)
次いで、画像処理装置11は、よごれ等による飛びを修正するために、図44に示す如く全てのラインのうち、処理対象となるラインを選択し、このライン(注目ライン)に対する左側当たり位置XLEに対する濃度データg(x)と、この注目ラインの前後、2ラインに対する左側当たり位置XLEに対する濃度データg(x)とに基づき、最大の濃度データg(x)と、最小の濃度データg(x)とを除く3つの濃度データg(x)の平均値(左側平均濃度データ)TLAを計算する。
【0098】
その後、画像処理装置11は、この左側平均濃度データTLAが次式を満たすか否かをチェックし、
LA<BS Min L +gL Min L
但し、BS Min L :予め設定されている2値化サーチ最小値
L Min L :注目ラインを含む小区間の最小濃度値
この条件が満たされていれば、次式に基づいて左側平均濃度データTLAを修正してこれが小さくなり過ぎないようにする。
LA=BS Min L +gL Min L
【0099】
その後、画像処理装置11は注目ライン上で、左側平均濃度データTLAより大きな値を持つ濃度データg(x)の位置xを検出して、この位置xを正しい左側当たり位置XLEであると判定し、注目ライン上の左側当たり位置XLEを修正する。
【0100】
以下、画像処理装置11は残りの各ラインのうち、次のラインを順次、選択してこれを注目ラインにしながら、上述した注目ライン上の左側当たり位置XLEの修正を行う。
【0101】
次いで、画像処理装置11は全てのライン上にある右側当たり位置XREについて、上述した左側当たり位置XLEの修正処理と同じ処理を行って、各ラインの右側当たり位置XREを修正する(ステップST18)。
【0102】
(9)当たり位置の修正(ジャンプ修正)
その後、画像処理装置11は全分割領域内にある各ラインの1つを選択して、これを注目ラインとした後、この注目ラインの左側当たり位置XLEと、この注目ラインの前後、1ラインの左側当たり位置XLEとの差を計算するとともに、これらの差が正のとき、すなわち図45に示す如く前後ラインの左側当たり位置XLEより注目ラインの左側当たり位置XLEが外側にあるとき、次式が満たされているか否かをチェックし、
1b>LimitJP
2a>LimitJP
但し、LimitJP:予め設定されている当たり位置ジャンプリミット値 (外側)
1b:注目ラインより前にあるラインの当たり位置XLEと、注目ラインの当たり位置XLEとの差
2a:注目ラインより後にあるラインの当たり位置XLEと、注目ラインの当たり位置XLEとの差
これらが同時に満たされているとき、前後ラインの左側当たり位置XLEより注目ラインの左側当たり位置XLEがジャンプした位置にあると判定して、前後ライン上にある各左側当たり位置XLEに基づいて注目ライン上にある左側当たり位置XLEを直線補間して、これを修正する。
【0103】
また、図46に示す如く前後ラインの左側当たり位置XLEより注目ラインの左側当たり位置XLEが内側にあるとき、画像処理装置11は次式が満たされているか否かをチェックし、
1b>LimitJM
2a>LimitJM
但し、LimitJM:予め設定されている当たり位置ジャンプリミット値 (内側)
1b:注目ラインより前にあるラインの当たり位置XLEと、注目ラインの当たり位置XLEとの差
2a:注目ラインより後にあるラインの当たり位置XLEと、注目ラインの当たり位置XLEとの差
これらが同時に満たされているとき、前後ラインの左側当たり位置XLEに基づいて注目ラインの左側当たり位置XLEを直線補間してこれを修正する。
【0104】
以下、画像処理装置11は残りの各ラインのうち、次のラインを順次、選択してこれを注目ラインにしながら、上述した注目ライン上の左側当たり位置XLEの修正を行い、これら各左側当たり位置XLEを結ぶ線を滑らかにする。
【0105】
次いで、画像処理装置11は上述した左側当たり位置XLEの修正処理に使用した手順と同様な手順で全分割領域内にある各ラインの右側当たり位置XREについて、直線補間方式でこれを修正し、右側当たり位置XREを結ぶ線を滑らかにする(ステップST19)。
【0106】
<当たり位置スムージング>
次いで、当たり位置のデータから大きくジャンプしている箇所を探し、スムージングを行う。画像処理装置11は全分割領域を構成する各ラインの1つを選択してこれを注目ラインとした後、図47に示す如く注目ラインの左側当たり位置XLEと、この注目ラインから一定ライン数(ジャンプ位置検出インターバルM1 IN)だけ下方に離れた位置にあるライン(参照ライン)の左側当たり位置XLEとの差Δbを計算し、この差Δbがそれまでの差Δbより大きいか否かを判定する。
【0107】
そして、注目ラインの差Δbがそれまでの差Δbより大きいとき、画像処理装置11は図48に示す如く注目ラインから一定ライン数(ジャンプ位置検出インターバルM2 IN)だけ下方に離れた位置にあるライン(再参照ライン)の左側当たり位置XLEと、前記参照ラインから一定ライン数(ジャンプ位置検出インターバルM2 IN)だけ上方に離れた位置にあるライン(再参照ライン)の左側当たり位置XLEとの差Δwを計算する。
【0108】
そして、この差Δwがそれまでの処理によって得られている差Δwの最大値より大きいとき、画像処理装置11は前記差Δbをこれまでの最大値(最大差)Max(Δb)として記憶する。
【0109】
以下、画像処理装置11は、注目ラインを1ラインずつずらしながら、残りの各ラインについて、上述した差Δb、Δwの計算処理を行い、新たに得られた差Δbがそれまでの差Δbの最大値より大きいとき、新たに得られた差Δwがそれまでの差Δwより大きいか否かを判定し、新たに得られた差Δwがそれまでの差Δwより大きいとき、新たに得られた差Δbによって最大差Max(Δb)を更新する。
【0110】
そして、全てのラインに対する最大差Max(Δb)が得られたとき、画像処理装置11はこの最大差Max(Δb)が次式を満たすか否かを計算する。
Max(Δb)≧LJS
但し、LJS:予め設定されている最低ジャンプ長
【0111】
そして、この条件が満たされていれば、画像処理装置11は図49に示す如く各ラインのうち、前記最大差Max(Δb)となったラインを含む左側当たり位置XLEをジャンプ点と判定した後、次式に示す計算を行って、このジャンプ点を含む各左側当たり位置XLEを結んだ線のジャンプ部分をスムージングするのに必要なスムージング長さLSmを求め、前記ジャンプ点から前記スムージング長さLSmだけ上のラインをスムージング処理の開始点YS と決定するとともに、前記ジャンプ点に対応する参照点から前記スムージング長さLSmだけ下のラインをスムージング処理の終了点YEnと決定する。
Sm=Max(Δb)
・{CSm F・D/(B−bUp−bLo)}
但し、CSm F:予め設定されているスムーズ長算出係数
D:検査対象となるピストンリング4の直径(mm)
B:検査対象となるピストンリング4の厚さ(mm)
Up:検査対象となるピストンリング4の上面取り(mm)
Lo:検査対象となるピストンリング4の下面取り(mm)
【0112】
その後、画像処理装置11は、図50に示す如く開始点YS から予め設定されているスムージング長さM3 Smだけ上のラインまでの区間を上側境界処理区間と決定し、この上側境界処理区間内にある各ラインの左側当たり位置XLEを結んだ線を関数f(y)とするとともに、終了点YEnから予め設定されているスムージング長さM3 Smだけ下のラインまでの区間を下側境界処理区間と決定し、この下側境界処理区間内にある各ラインの左側当たり位置XLEを結んだ線を関数f(y)とし、これら上側境界処理区間内にある各ラインの左側当たり位置XLEを示す関数f(y)と、下側境界処理区間内にある各ラインの当たり位置XLEを示す関数f(y)とに対して最小2乗法による直線近似を行って近似直線にする。
【0113】
次いで、画像処理装置11は、図51に示す如くスムーズ関数を使用して上側境界処理区間の近似直線の下端と、下側境界処理区間の近似直線の上端とを滑らかに結ぶ3次曲線を作成して各ラインの左側当たり位置XLEを結ぶ線分のジャンプ部分を滑らかにし、これら左側の当たり位置XLEを結ぶ線全体を連続化させる。
【0114】
そして、左側当たり位置XLEのスムージング処理が終了すれば、画像処理装置11は、上述した左側当たり位置XLEのスムージング処理と同様な手順で、各ラインの右側当たり位置XREに対するスムージング処理を行って、右側当たり位置XREを結んだ線のジャンプ部分を滑らかにして、これら右側当たり位置XREを結んだ線全体を連続化させる(ステップST20)。
【0115】
<判定処理(ステップST21からST23まで)>
(1)当たり幅の検査
画像処理装置11は、各ライン毎に左側当たり位置XLEを結んだ線と右側当たり位置XREを結んだ線との距離(当たり幅)W1 を計算するとともに、図52に示す如く、これらの当たり幅W1 のうち、ピストンリング4の合口部(フリーギャップ部)から所定長さLT の部分の当たり幅W1 が次式に示す条件を満たすか否かを計算する。
1 ≧LimitLoBT
1 ≦LimitUpBT
但し、LimitLoBT:合口部の当たり幅下限値
LimitUpBT:合口部の当たり幅上限値
【0116】
その後、画像処理装置11は、合口部から所定長さLT の部分を除いた部分の当たり幅W1 が次式に示す条件を満たすか否かを計算する。
1 ≧LimitLoB
1 ≦LimitUpB
但し、LimitLoB :当たり幅の下限値
LimitUpB :当たり幅の上限値
【0117】
そして、これらの各条件が同時に満たされていれば、画像処理装置11はこのピストンリング4の当たり幅W1 が良好であると判定し、またこれらの各条件の少なくともいずれか1つが満たされていなければ、このピストンリング4の当たり幅W1 が不良になっていると判定する(図9のステップST21)。
【0118】
(2)残り幅の検査
次いで、このピストンリング4がトップリングであれば、画像処理装置11は、図53に示す如く各ライン毎に、左側面取り位置(上側面取り位置)XLCと当たり面の左側当たり位置XLEとの距離(上側残り幅)W2 UpReと、右側面取り位置(下側面取り位置)XRCと当たり面の右側当たり位置XRCとの距離(下側残り幅)W2 LoReとを計算するとともに、これら上側残り幅W2 UpReと下側残り幅W2 LoReとが次式を満たしているか否かを計算する。
2 UpRe≦LimitWURT
2 LoRe≧LimitWLRT
但し、LimitWURT:トップリングに対する上側残り幅上限値
LimitWLRT:トップリングに対する下側残り幅下限値
【0119】
そして、これらの各条件が同時に満たされていれば、画像処理装置11は、このピストンリングの上残り幅W2 UpReと下側残り幅W2 LoReとが良好であると判定し、またこれらの各条件の少なくともいずれか一方が満たされていなければ、上残り幅W2 UpReを下側残り幅W2 LoReにするとともに、下側残り幅W2 LoReを上残り幅W2 UpReにして、上述した上側残り幅W2 UpReの良否判定処理、下側残り幅W2 LoReの良否判定処理を行い、これらの良否判定処理によって各条件が満たされている場合には、ピストンリング4の上下を逆にすれば、残り幅について良品となる半良品と判定する。
【0120】
また、このような処理を行っても、上述した各条件が同時に満たされていない場合には、画像処理装置11はこのピストンリング4の上残り幅W2 UpRe、または下側残り幅W2 LoReの少なくとも一方が不良になっていると判定する。
【0121】
また、このピストンリング4がセカンドリングであれば、画像処理装置11は図54に示す如く各ライン毎に、下側面取り位置XRCと当たり面の右側当たり位置XREの距離(下側残り幅)W2 LoReを計算するとともに、この下側残り幅W2 LoReが次式を満たしているか否かを計算する。
2 LoRe≦LimitWURS
但し、LimitWURS:セカンドリングに対する下側残り幅上限値
【0122】
そして、この条件が満たされていれば、画像処理装置11はこのピストンリング4の下側残り幅W2 LoReが良好であると判定し、またこの条件が満たされていなければ、このピストンリング4の下側残り幅W2 LoReが不良になっていると判定する(ステップST22)。
【0123】
(3)当たり切れ
次いで、画像処理装置11は各ライン毎に、上述した左側、右側当たり位置XLE、XREの検出処理で得られた左側当たり位置XLEの評価関数EV と、右側当たり位置XREの評価関数EV との平均値EAVを計算するとともに、次式に基づいて当たり切れ(当たりが切れている部分をいう。当たり切れ部分は周囲に比べて明るくなる。)の判定に必要なしきい値Th2 を求める。
Th2 =EAV・EV LoRa
但し、EV LoRa:経験によって予め設定されているコントラスト下限比率
【0124】
その後、画像処理装置11は各ライン毎に、上述した左側、右側当たり位置XLE、XREの検出処理で得られた最小濃度値gMin L のうち、最も小さい値の最小濃度値gMin L を選択し、これを極小濃度値gMin MLとして次式に示す計算を行い、当たり切れの判定に必要なしきい値Th3 を求めた後、
Th3 =gMin ML・LUMin R
但し、LUMin R:予め設定されている極小値上限比率
各ライン毎に、最小濃度値gMin L が次式を満たしているか否かを計算する。
Min L >Th3
【0125】
その後、画像処理装置11は各ライン毎に、左側当たり位置XLEの評価関数EV が次式に示す条件が満たされているか否かを計算するとともに、
V <LimitEVL 、またはEV <Th2
但し、LimitEVL :予め設定されている評価関数の下限値
右側当たり位置XREの評価関数EV が次式に示す条件が満たされているか否かを計算する。
V <LimitEVL 、またはEV <Th2
【0126】
そして、これらの各条件の全てに当てはまらないとき、画像処理装置11はこのピストンリング4が当たり切れを起こしていないと判定し、また前記各条件の1つでも当てはまるとき、このピストンリング4に当たり切れがあると判定する。
【0127】
(4)当たり中心位置
次いで、画像処理装置11は図55に示す如く各ライン毎に、左側当たり位置XLEと、右側当たり位置XREとの平均値を計算して、当たり面の中心位置を求めるとともに、図56に示す如く上側面取り位置XLEと、当たり面の中心位置との距離LC を計算し、この距離LC が次式を満たしているか否かを計算する。
LimitLo C<LC <LimitUp C
但し、LimitLo C:予め設定されている当たり位置中心の下限値
LimitUp C:予め設定されている当たり位置中心の上限値
【0128】
そして、この条件が満たされていれば、画像処理装置11はこのピストンリング4の当たり位置の中心が良好であると判定し、またこの条件が満たされていなければ、このピストンリング4の当たり位置の中心が不良になっていると判定する。
【0129】
その後、画像処理装置11は図57に示す如く各ラインの距離LC を比較して最大の値を持つ距離LC を選択し、これを最大値LC Max とするとともに、前記各ラインの距離LC を比較して最小の値を持つ距離LC を選択し、これを最小値LC Min とした後、次式に示す計算を行って当たり位置中心の振れ幅AL を求めた後、
L =LC Max −LC Min
次式に示す条件が満たされているか否かを計算する。
AL <LimitUp CFl
但し、LimitUp CFl:予め設定された当たり位置中心の振れ幅上限値
【0130】
そして、この条件が満たされていれば、画像処理装置11はこのピストンリング4の当たり位置の中心の振れ幅AL が良好であると判定し、またこの条件が満たされていなければ、このピストンリング4の当たり位置の中心の振れ幅AL が不良になっていると判定する。
【0131】
その後、画像処理装置11は、上述した全ての検査で良好と判定されたピストンリング4に対して良品を指示する制御信号を生成し、また上述した各検査のいずれかで不良と判定されたピストンリング4に対して不良品を指示する制御信号を生成し、これを撮像機構2に供給してピストンリング4の選別を行わせる(ステップST23)。
【0132】
<表示画像作成処理(ステップST24)>
そして、パーソナルコンピュータ装置13によって検査結果表示画面が指定されているとき、画像処理装置11は、上述した検査結果によって得られた各データを使用して図58に示す如く現在検査中のピストンリング4の画像を処理して見易くしたピストン画像と、このピストンリング4を検査して良品、不良品、半良品のいずれかに分類した良否判定結果と、このピストンリング4にある当たり面の幅不良の有無およびその位置と、このピストンリング4にある当たり面の当たり切れの有無およびその位置と、このピストンリング4にある当たり面と面取り位置との間の距離(残り幅)の不良有無およびその位置と、このピストンリング4にある当たり面の左側に対するスムージング処理の有無およびその位置と、このピストンリング4にある当たり面の右側に対するスムージング処理の有無およびその位置と、それまでに検査したピストンリング4の総数と、それまでに検査したピストンリング4中の良品総数と、それまでに検査したピストンリング4中の半良品総数と、それまでに検査したピストンリング4中の不良品総数とを表示する画面データを生成し、これを各モニタ装置8、12上に表示させる。
【0133】
また、パーソナルコンピュータ装置13によって、検査状況表示画面が指定されているとき、画像処理装置11は上述した検査結果によって得られた各データを使用して図59に示す如く現在検査中のピストンリング4の画像を処理して見易くしたピストン画像と、このピストンリング4を検査して良品、不良品、半良品のいずれかに分類した良否判定結果と、このピストンリング4にある当たり面の幅不良の有無およびその位置と、このピストンリング4にある当たり面の当たり切れの有無およびその位置と、このピストンリング4にある当たり面と面取り位置との間の距離(残り幅)の不良有無およびその位置と、このピストンリング4にある当たり面の左側に対するスムージング処理の有無およびその位置と、このピストンリング4にある当たり面の右側に対するスムージング処理の有無およびその位置と、このピストンリング4の画像の輝度と、このピストンリング4の画像のコントラストと、このピストンリング4の画像のエッジ強度と、このピストンリング4の画像の鮮鋭度とを表示する画面データを生成し、これを各モニタ装置8、12上に表示させる(ステップST24)。
【0134】
このようにこの実施の形態においては、撮像機構によってピストンリング4を取り込み、これを回転させながら、外周部分を撮像するとともに、制御処理機構3によって前記撮像動作で得られた画像を処理して、ピストンリング4のフリーギャップ検出、外側エッジ検出、面取り位置検出、当たり面検出、良否判定、表示画像作成などを行い、前記ピストンリング4の良否を判定するようにしたので、ITVカメラとして使用されるラインセンサ11によってピストンリング外周の画像を取り込んだとき、ピストンリング画像がゆがんでも、またピストンリング画像のコントラストが小さくても、高い精度でピストンリング4の良否を判定することができる。
【0135】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1乃至請求項3記載の発明では、カメラから環状部材(ピストンリング)外周の画像を取り込んだとき、環状部材(ピストンリング)画像が歪んでいる場合にあっても、また環状部材(ピストンリング)画像のコントラストが小さくても、高い精度で環状部材(ピストンリング)の良否を判定することができる。
【0136】
また、請求項4記載の発明では、検査対象となる環状部材(ピストンリング)の画像処理を容易にすることができるとともに、環状部材(ピストンリング)の画像を見易くすることができる。
【0137】
また、請求項5記載の発明では、検査対象となる環状部材(ピストンリング)の画像処理の処理精度を高めることができる。
【0138】
さらに、請求項6記載の発明では、検査対象となる環状部材(ピストンリング)の画像中の検出したい部分を高い精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による環状部材の外周検査装置および画像処理方法の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】図1に示す環状部材の外周検査装置によって検査されるピストンリングの一例を示す側面図である。
【図3】図1に示す環状部材の外周検査装置の検査項目の一例を示す模式図である。
【図4】図1に示す検査ステーション装置のピストンリング画像撮像動作例を示す側面図である。
【図5】図1に示す検査ステーション装置のピストンリング画像撮像動作例を示す上面図である。
【図6】図1に示す撮像機構から出力される画像信号の内容例を示す模式図である。
【図7】図1に示す環状部材の外周検査装置の検査動作例を示すフローチャートである。
【図8】図1に示す環状部材の外周検査装置の検査動作例を示すフローチャートである。
【図9】図1に示す環状部材の外周検査装置の検査動作例を示すフローチャートである。
【図10】図1に示す制御処理機構のフリーギャップ検出処理で行われる有効画像切出し動作例を示す模式図である。
【図11】図1に示す制御処理機構のフリーギャップ検出処理で行われる水平射影処理領域の切出し動作例を示す模式図である。
【図12】図1に示す制御処理機構のフリーギャップ検出処理で行われる水平射影計算動作例を示す模式図である。
【図13】図1に示す制御処理機構のフリーギャップ検出処理で行われる外側エッジサーチのしきい値計算例を示す模式図である。
【図14】図1に示す制御処理機構のフリーギャップ検出処理で行われる外側エッジサーチ動作例を示す模式図である。
【図15】図1に示す制御処理機構のフリーギャップ検出処理によって検出されたフリーギャップ例を示す模式図である。
【図16】図1に示す制御処理機構のフリーギャップ検出処理によって検出されたフリーギャップ例を示す模式図である。
【図17】図1に示す制御処理機構の外側エッジ検出処理で検出される外側エッジ例を示す模式図である。
【図18】図1に示す制御処理機構の外側エッジ検出処理で行われるしきい値の計算動作例を示す模式図である。
【図19】図1に示す制御処理機構の外側エッジ検出処理で行われる左側の外側エッジサーチ動作例を示す模式図である。
【図20】図1に示す制御処理機構の外側エッジ検出処理で行われる左側の外側エッジの決定例を示す模式図である。
【図21】図1に示す制御処理機構の外側エッジ検出処理で行われる右側の外側エッジサーチ動作例を示す模式図である。
【図22】図1に示す制御処理機構の外側エッジ検出処理で決定された処理領域の一例を示す模式図である。
【図23】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で行われる処理対象領域の分割例を示す模式図である。
【図24】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で行われる垂直射影データの計算動作例を示す模式図である。
【図25】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で行われる面取り位置と、ピーク位置とのサーチ動作例を示す模式図である。
【図26】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で得られた面取り位置と、ピークとの一例を示す模式図である。
【図27】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で行われる移動平均処理の一例を示す模式図である。
【図28】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で行われる最小位置の検出動作例を示す模式図である。
【図29】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で得られた面取り位置の仮のサーチ範囲例を示す模式図である。
【図30】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で行われる面取り位置のサーチ範囲の決定例を示す模式図である。
【図31】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で行われる面取り位置のサーチ範囲の決定例を示す模式図である。
【図32】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で得られた面取り位置の修正動作例を示す模式図である。
【図33】図1に示す制御処理機構の面取り位置検出処理で行われる面取り位置の一例を示す模式図である。
【図34】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置のサーチ範囲の一例を示す模式図である。
【図35】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置のサーチ範囲の分割例を示す模式図である。
【図36】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる小区間同士の連結例を示す模式図である。
【図37】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる小区間同士の連結動作で使用される評価値の計算動作例を示す模式図である。
【図38】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる小区間同士の連結動作で使用される総合テーブルの一例を示す図である。
【図39】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる重み関数の作成動作例を示す模式図である。
【図40】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で作成される重みテーブルの一例を示す模式図である。
【図41】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われるトップリングに対する当たり位置のサーチ範囲例を示す模式図である。
【図42】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われるセカンドリングに対する当たり位置のサーチ範囲例を示す模式図である。
【図43】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われるサーチ範囲の分割動作例を示す模式図である。
【図44】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置の修正動作例を示す模式図である。
【図45】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置の修正動作例を示す模式図である。
【図46】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置の修正動作例を示す模式図である。
【図47】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置のスムージング箇所の判定動作例を示す模式図である。
【図48】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置のスムージング箇所の判定動作例を示す模式図である。
【図49】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置のスムージング対象区間の一例を示す模式図である。
【図50】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置のスムージング動作の境界部分の一例を示す模式図である。
【図51】図1に示す制御処理機構の当たり面検出処理で行われる当たり位置のスムージング動作例を示す模式図である。
【図52】図1に示す制御処理機構の判定処理で処理されるピストンリングの一例を示す斜視図である。
【図53】図1に示す制御処理機構の判定処理で行われるトップリングに対する残り幅の判定動作例を示す模式図である。
【図54】図1に示す制御処理機構の判定処理で行われるセカンドリングに対する残り幅の判定動作例を示す模式図である。
【図55】図1に示す制御処理機構の判定処理で行われる当たり位置の中心検出動作例を示す模式図である。
【図56】図1に示す制御処理機構の判定処理で行われる当たり位置中心の判定動作例を示す模式図である。
【図57】図1に示す制御処理機構の判定処理で行われる当たり位置の振れ幅の判定動作例を示す模式図である。
【図58】図1に示す制御処理機構の表示画像作成処理で表示される表示画面の一例を示す模式図である。
【図59】図1に示す制御処理機構の表示画像作成処理で表示される表示画面の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 環状部材の外周検査装置
2 撮像機構
3 制御処理機構
4 ピストンリング(環状部材)
5 搬送制御装置
6 検査ステーション装置
7 搬送装置
8 画像モニタ装置
9 照明電源装置
10 ライトガイド
15 保持機構
11 ラインセンサ(カメラ)
11 画像処理装置
12 画像モニタ装置
13 パーソナルコンピュータ装置
14 シリアルプリンタ装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an annular member outer periphery inspection device, an annular member outer periphery inspection method, and an annular member image processing method for inspecting the outer periphery of a non-circular annular member such as a piston ring used in an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is an outer periphery inspection process as one of inspection processes of piston rings used in internal combustion engines. In this outer periphery inspection process, the piston ring is actually attached to the piston, the piston ring is slid in the cylinder, and the state of wear generated on the outer periphery of the piston ring is confirmed by visual inspection or the like. A non-defective product / defective product is sorted by determining a product that is uniform over the entire circumference of the ring and has an appropriate width as a good product.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional visual inspection described above is inefficient and high inspection accuracy cannot be desired, an image of the outer periphery of the piston ring is captured using an ITV camera or the like, and the image information obtained thereby is included. Based on this, it is strongly desired to develop an inspection method for determining the quality.
[0004]
However, in such an inspection method based on image processing, when an image of the piston ring outer periphery is captured by the ITV camera, the piston ring image is distorted and it is difficult to determine the wear width (contact surface) of the piston ring. At present, there is no high-precision inspection device.
[0005]
In view of the above circumstances, in the present invention, when an image of the outer periphery of an annular member such as a piston ring is captured by an ITV camera or the like, even if the annular member (piston ring) image is distorted, the contrast of the annular member (piston ring) image is small. However, it is an object of the present invention to provide an annular member outer periphery inspection device, an annular member outer periphery inspection method, and an annular member image processing method that can determine the quality of an annular member (piston ring) with high accuracy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an annular member outer periphery inspection apparatus according to claim 1, wherein the annular member side to be inspected is rotated or separated from the annular member by a predetermined distance. The outer peripheral portion of the annular member by revolving and imaging the outer peripheral portion of the annular member, and generating an image signal of the outer peripheral portion of the annular member, and the outer periphery of the annular member based on the image signal of the annular member obtained by the imaging mechanism A control processing mechanism for inspecting, and the control processing mechanism includes processing target region determination means for determining a processing target region based on an image signal of the annular member, and each line in the determined processing target region. Image specifying means for detecting the outer edge of the annular member for each time and specifying the annular member image; chamfer position detecting means for detecting the chamfering position of the annular member by searching the specified annular member image; A contact surface detecting means for detecting a contact surface by searching a range corresponding to the chamfered position, and a determination means for determining the quality of the annular member based on the state of the detected contact surface. It is a feature.
[0007]
According to the above-described configuration, the annular member side to be inspected is rotated by the imaging mechanism or the camera side arranged at a predetermined distance from the annular member is driven to revolve, and the outer peripheral portion of the annular member is imaged. After the image signal of the outer peripheral part of the annular member is generated and the processing target area is determined based on the image signal of the annular member obtained by the imaging mechanism by the control processing mechanism, The outer edge of the annular member is detected for each line, the annular member image is specified, and the inside of the annular member image is searched to detect the chamfering position of the annular member, and then corresponds to the chamfering position of the annular member image. The contact area is searched and a contact surface is detected, and whether the annular member is good or bad is determined based on the state of the contact surface.
[0008]
The annular member outer periphery inspection device according to claim 2 is the annular member outer periphery inspection device according to claim 1, wherein the annular member is a piston ring, and the processing target region determining means detects a free gap of the piston ring to determine a processing target region. It is characterized by deciding.
[0009]
According to the above configuration, after the piston ring free gap is detected and the processing target region is determined based on the image signal of the piston ring, the outer edge of the piston ring is detected for each line in the processing target region. The piston ring image is specified, and the piston ring image is further searched to detect the chamfering position of the piston ring, and then the range corresponding to the chamfering position of the piston ring image is searched to detect the contact surface. Then, based on the state of the contact surface, whether the piston ring is good or bad is determined.
[0010]
Further, in the annular member outer periphery inspection method according to claim 3, the outer peripheral portion of the annular member is rotated by rotating the annular member side to be inspected or revolving the camera side disposed at a predetermined distance from the annular member. To generate an image signal, determine a processing target region based on the image signal of the annular member, detect an outer edge of the annular member for each line in the processing target region, and generate an annular member image. The specified annular member image is searched to detect the chamfering position of the annular member, the range corresponding to the chamfering position of the annular member image is searched to detect the contact surface, and the state of the contact surface Based on the above, the quality of the annular member is determined.
[0011]
According to the above configuration, the annular member side to be inspected rotates or revolves the camera side disposed at a predetermined distance from the annular member to capture the outer peripheral portion of the annular member and generate an image signal. The processing target region is determined based on the image signal of the annular member, the outer edge of the annular member is detected for each line in the processing target region, the annular member image is specified, and the specified annular member image Search the inside to detect the chamfering position of the annular member, search the range corresponding to the chamfering position of the annular member image to detect the contact surface, and determine the quality of the annular member based on the state of the contact surface judge.
[0012]
Furthermore, in claim 4, in an image processing method for capturing an image signal of an annular member obtained by an imaging mechanism and processing the image signal, an outer shape of the annular member is detected from the captured image signal, The image processing apparatus is characterized in that after the image of the annular member is corrected to a straight shape, image processing is performed on the image.
[0013]
According to the above configuration, the outer shape of the annular member is detected based on the image signal of the annular member obtained by the imaging mechanism, and the image of the annular member is corrected to a straight shape. Processing is performed, which facilitates image processing of the annular member.
[0014]
Further, according to claim 5, the image signal of the annular member obtained by the imaging mechanism is captured, and the image is processed while changing the threshold value when the image of the annular member is processed. Yes.
[0015]
According to the above configuration, when processing the image of the annular member based on the image signal of the annular member obtained by the imaging mechanism, the image is processed while changing the threshold value, thereby performing image processing. The processing accuracy is improved.
[0016]
Further, in claim 6, when the image signal of the annular member obtained by the imaging mechanism is taken and processing is performed on the image of the annular member, a desired peak of the annular member is combined with a differential peak detection result and a weight function. It is characterized by detecting a part.
[0017]
According to the above configuration, when processing the image of the annular member based on the image signal of the annular member obtained by the imaging mechanism, the desired portion of the annular member is combined with the differential peak detection result and the weight function. Is detected, thereby increasing the detection accuracy of the desired portion.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
"Constitution"
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an annular member outer periphery inspection device and an image processing method according to the present invention.
[0019]
The annular member outer periphery inspection apparatus 1 shown in this figure includes an imaging mechanism 2 and a control processing mechanism 3, and the top ring shown in FIG. 2A or the second ring shown in FIG. The piston ring 4 is taken in and rotated, and the outer peripheral portion is imaged, and the image signal obtained by the imaging operation is processed by the control processing mechanism 3 to detect the free gap of the piston ring 4 and the outer edge. Detection, chamfering position detection, contact surface detection, pass / fail determination, display image creation, etc. are performed, as shown in FIG. 3A, whether the position of the contact surface is deviated from the specified range is shown in FIG. Whether or not the width of the contact surface is within the specified range, whether or not the contact surface is cut off in the middle as shown in FIG. 3C, and the like are finally determined. As described above, the outer periphery inspection target of this embodiment includes a top ring having a drum-shaped cross section as shown in FIG. 2A and a top ring having a drum shape as shown in FIG. There is a second ring in which the cross section of the outer peripheral portion is inclined. In the top ring, a contact surface is formed at the center of the outer periphery from the shape, whereas in the case of the second ring, the contact surface is formed at the most protruding portion. In this embodiment, the outer periphery inspection of these contact surfaces is performed by image processing.
[0020]
The imaging mechanism 2 generates various control signals necessary for transporting the piston ring 4 based on the control data DO output from the control processing mechanism 3, and status data DI indicating the transport state of the piston ring 4. A transport control device 5 that generates and supplies this to the control processing mechanism 3 and a piston ring 4 to be inspected from the previous process based on various control signals output from the transport control device 5 and inspects them. The piston ring 4 that is transported to the station device 6 and transports the inspected piston ring 4 to the next process, and the image signal output from the control processing mechanism 3 is captured, and this is inspected by the inspection station device 6 4 is provided with an image monitor device 8 that displays the image as four images.
[0021]
Furthermore, the imaging mechanism 2 generates a light source for illumination light necessary to illuminate the piston ring 4 when power is supplied from the control processing mechanism 3, and the illumination power source device 9 A plurality of light guides 10 that illuminate the outer peripheral surface of the piston ring 4 to be inspected by the illumination light generated in step 1 and a holding mechanism 15 that rotates the piston ring 4 illuminated by each light guide 10 (FIGS. 4 and 5) And an inspection station device 6 including a line sensor 11 that images the outer peripheral surface of the piston ring 4 that is rotated and driven while being held by the holding mechanism 15.
[0022]
Then, while supplying power to each unit based on the commercial voltage “3-phase 200 V” supplied from the commercial power supply, various control signals are sent based on the control data DO output from the control processing mechanism 3 by the transport control device 5. At the same time, based on these various control signals, the transport device 7 is controlled to take in the piston ring 4 to be inspected from the previous process and transport it to the inspection station device 6. After that, the inspection station apparatus 6 receives the illumination light obtained by the illumination power source device 9 by the plurality of light guides 10 provided in the inspection station apparatus 6 and illuminates the outer peripheral surface of the piston ring 4 to be inspected. The piston ring 4 to be inspected is rotated by the holding mechanism 15 provided in the image sensor, the outer peripheral surface of the piston ring 4 is imaged by the line sensor 11, and the image signal obtained thereby is supplied to the control processing mechanism 3. . When the inspection process is completed, the transport control device 5 generates various control signals, and controls the transport device 7 based on the various control signals, so that the piston ring 4 that has finished imaging the outer peripheral surface is Sorted into non-defective and defective products and transported to the next process. In parallel with this operation, an image signal output from the control processing mechanism 3 is captured by the image monitor device 8 and is displayed on the monitor as an image of the piston ring 4 inspected by the inspection station device 6.
[0023]
Further, when the control processing mechanism 3 inspects the piston ring 4, the control processing mechanism 3 generates the control data DO and supplies the control data DO to the imaging mechanism 2 while taking in the situation data DI output from the imaging mechanism 2, and controls this. At the same time, the outer peripheral image (image signal) of the piston ring output from the imaging mechanism 2 is captured to perform free gap detection, outer edge detection, chamfer position detection, contact surface detection, pass / fail determination, display image creation, etc. , An image processing device 11 for determining whether the piston ring 4 is good, an image monitor device 12 for capturing and displaying an image (image signal) of the piston ring 4 obtained by the image processing device 11, a keyboard, a display, A personal computer used as a terminal device or an interface device of the image processing apparatus 11. And Yuta device 13, and a serial printer device 14 for printing out capture print information output from the personal computer apparatus 13.
[0024]
When the piston ring 4 to be inspected is inspected, the image processing apparatus 11 supplies power to each unit based on the commercial voltage “one phase 100 V” supplied from the commercial power supply. The control data DO is generated while capturing the operation contents and the situation data DI output from the imaging mechanism 2 and supplied to the imaging mechanism 2 to control the imaging mechanism 2 and output from the imaging mechanism 2. The outer ring image (image signal) of the piston ring 4 to be inspected is captured, and the piston ring 4 is subjected to free gap detection, outer edge detection, chamfer position detection, contact surface detection, pass / fail determination, display image creation, etc. 4 is judged as good or bad. Further, in parallel with this operation, an image (image signal) of the piston ring 4 to be inspected obtained by the image processing device 11 by the image monitoring device 12 is captured and displayed on the monitor. When print information is output from the image processing apparatus 11, it is captured by the personal computer device 13 and printed out from the serial printer device 14.
[0025]
Next, the operation of this embodiment will be described in detail by dividing it into an overall operation and an inspection operation.
[0026]
<Overall operation>
First, when the inspection of the piston ring 4 to be inspected is performed, the status data DI output from the imaging mechanism 2 is captured by the image processing device 11, and the contents of the status data DI and the operation details of the personal computer device 13 are captured. On the basis of the control data DO, the control data DO is generated and supplied to the transport control device 5 of the imaging mechanism 2.
[0027]
As a result, various control signals are generated based on the control data DO output from the image processing apparatus 11 by the conveyance control device 5, and the conveyance device 7 is controlled. The piston to be inspected by the conveyance device 7 from the previous process. The ring 4 is taken in and transported to the inspection station device 6.
[0028]
A plurality of light guides 10 provided in the inspection station device 6 as shown in FIGS. 4 and 5 while the piston ring 4 sent by the transport device 7 is held by the holding mechanism 15 of the inspection station device 6. The line sensor 11 images the outer peripheral surface of the piston ring 4 while being illuminated, and the image signal (the image signal having the contents shown in FIG. 6) obtained thereby is image processed by the control processing mechanism 3. Supplied to the device 11.
[0029]
As a result, an outer peripheral image (image signal) of the piston ring output from the imaging mechanism 2 is captured by the image processing device 11, and based on this outer peripheral image, a free gap detection process, an outer edge detection process, a chamfer position of the piston ring 4 are performed. Detection processing, contact surface detection processing, quality determination processing, display image creation processing, and the like are performed, and the quality of the piston ring 4 is determined. Then, based on the determination result, control data DO serving as selection information is created, which is supplied to the conveyance control device 5 of the imaging mechanism 2 and the piston ring 4 held by the holding mechanism 15 by the conveyance device 7 is a non-defective product. The defective products are sorted out and only the non-defective products are taken out to the next process. In parallel with this operation, a monitor image (image signal) of the piston ring 4 to be inspected is supplied to the monitor devices 8 and 12 and displayed.
[0030]
Thereafter, the above-described operation is repeated, and the piston ring 4 is sequentially taken from the previous process, and the quality is inspected.
[0031]
When this inspection processing is completed, print information obtained by tabulating the inspection results of the piston rings 4 is output from the image processing device 11, which is captured by the personal computer device 13 and printed out from the serial printer device 14. The
[0032]
<Inspection operation>
Next, according to the flowcharts shown in FIGS. 7 to 9, the details of the above-described free gap detection processing, outer edge detection processing, chamfer position detection processing, contact surface detection processing, pass / fail determination processing, display image creation processing, and the like of the piston ring 4 are described. Explained.
[0033]
<Free gap detection processing (from step ST1 to ST5)>
This free gap detection process can be broadly classified as follows: (1) Processing from image input to projection processing area determination (step ST1), (2) Horizontal projection calculation and horizontal threshold value calculation to detect a free gap (Steps ST2 to ST5). The processing from the image input to the projection processing area determination in (1) further includes the number of effective lines for calculating the number of effective lines in the input screen by detecting the rise and fall of the inspection start signal given from the conveyance control device. The calculation process is divided into a projection process area determination process for obtaining a horizontal projection within a range determined from the input image.
[0034]
(1) Processing from image input to projection processing area determination (effective line number calculation and projection processing area determination)
First, the image processing apparatus 11 captures an outer peripheral image (input image) of the piston ring 4 to be inspected output from the imaging mechanism 2 and also performs an inspection start signal based on the situation data DI output from the transport control device 5. The rise position and fall position of the image are determined, the image to be processed is cut out from the outer peripheral image of the piston ring based on the determination result, and the number of effective lines of the cut out image is calculated based on a predetermined arithmetic expression. To do.
[0035]
That is, the rise time T of the inspection start signal shown in FIG.SAnd falling time TEIs equivalent to 1.2 rounds of the captured outer peripheral image. The outer periphery image for 1.2 turns is used as an effective line. The number of effective lines is expressed by the following equation.
Effective line number Le = (TE-TS) * (64 × 10-6) / TScan
However, TScan: Scan time [sec]
[0036]
Next, the image processing apparatus 11 performs the upper clip range Y within the effective line range as shown in FIG.1Clip, Lower clip range Y2Clip, Left margin range X1 LM, Right margin range X2 RMThe processing area from which the is removed is extracted (step ST1).
[0037]
(2) Processing from horizontal projection calculation to free gap detection (horizontal projection calculation and horizontal projection search (free gap detection))
Next, processing for obtaining a horizontal projection within the range of the extracted processing region is performed as follows.
[0038]
In this process, an initial threshold value is determined for each line, the threshold value is changed following the density fluctuation for each pixel, and a density value exceeding this threshold value is added to obtain a horizontal density for one line. Determine the addition value. Here, the threshold value is made to follow the density fluctuation in order to obtain an accurate calculation result by changing the threshold value even for a gentle fluctuation. Then, the horizontal density addition value of all lines is obtained as the horizontal projection value of the processing target area, and the free gap is obtained from the horizontal projection value. More specifically, first, as shown in FIG. 12, one of the lines constituting the processing region is selected and set as a processing target line, and the density cross section of the processing target line is expressed by the following equation. To calculate the initial threshold T0 FGAsk for.
T0 FG= G0・ ThHOR+ BSDC
Where g0: Start position X of the line to be processedSConcentration value at
ThHOR: Preset horizontal projection offset ratio
BSDC: Edge search binarization minimum value set in advance
[0039]
Thereafter, the image processing apparatus 11 starts the start position X of the processing target line.SThen, a search is performed in the right direction, and a change amount Δg between the density value g (x + Δx) of the next pixel selected in this process and the density value g (x) of the original pixel is calculated as shown in FIG. This amount of change Δg is the edge search binarization minimum value BSDCIf smaller, the value obtained by adding the change amount Δg to the previous threshold value T is set as a new threshold value T, and Δg is the edge search binarization minimum value BSDCIf it is not smaller, the update of the threshold value T is skipped. However, by updating the threshold value T, the threshold value T becomes the initial threshold value T.0 FGIf it is smaller, the initial threshold value T0 FGIs a new threshold T. Thus, the value of the threshold value T varies according to the change amount Δg, but the initial threshold value Tg.0 FGDo not get smaller.
[0040]
Thereafter, the image processing apparatus 11 compares the new threshold value T with the density value g (x) of the pixel to be processed, and the density value g (x) of the pixel to be processed becomes the new threshold value T. When larger, the density value g (x) of the pixel to be processed is added to the total density (horizontal projection data S (y)) so far for this processing target line, and the horizontal projection data for this processing target line. Update the value of S (y).
[0041]
Thereafter, the image processing apparatus 11 repeatedly performs the above-described threshold value T update processing and horizontal projection data S (y) update processing until the final position of the processing target line is reached, so that all of the processing target lines are present. The horizontal projection data S (y) for the pixel density value g (x) is calculated.
[0042]
Thereafter, the image processing apparatus 11 sequentially selects the next line in the processing area, performs the above-described processing on all the pixels on each line, and performs horizontal projection data S ( y) is calculated (step ST2).
[0043]
When the horizontal projection data S (y) for all the lines is obtained, the image processing apparatus 11 selects the maximum value and the minimum value of each horizontal projection data S (y) obtained for each line. , These are respectively the horizontal projection maximum values SMax H, Horizontal projection minimum SMin HAnd a projection search threshold Th necessary for determining the free gap position based on the following equation:HIs calculated (step ST3).
ThH= SMin H+ (SMax H-SMin H) ・ ThHR
However, ThHR: Preset horizontal projection threshold value ratio
[0044]
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the projection search threshold Th as shown in FIG.HAre compared with the horizontal projection data S (y) for each line, and the projection search threshold value Th of each horizontal projection data S (y) is compared.HA line having a smaller value is determined as a free gap portion (step ST4).
[0045]
If the free gap portion is in the middle of the processing region as shown in FIG. 15, the image processing apparatus 11 removes the exclusion target region from the upper end of the free gap portion and removes the length L from the upper processing region.1And the length L from the lower processing area excluding the exclusion target area from the lower end of the free gap portion.2These areas are extracted, and these are used as subsequent process target areas (step ST5).
[0046]
However, in this case, these lengths L1, L2Is the total outer circumferential length π · D / Y of the piston ring 4 to be inspected.ScaleTo the length excluding the exclusion target portion on the upper end side and the exclusion target portion on the lower end side of the free gap portion.
[0047]
Also, as shown in FIG. 16, if the free gap portion is at the beginning or the end of the processing target area, the image processing apparatus 11 excludes the exclusion target area from each part in contact with the free gap part, and the length L1+ L2This area is extracted and set as a subsequent process target area. In this way, the portion excluding the free gap portion and the non-inspection region near the free gap is the inspection target region.
[0048]
<Outer edge detection processing (from step ST6 to ST9)>
(1) Threshold determination
Next, in order to detect the outer edges (referred to as the contour of the piston ring) on the left and right of the piston ring 4 as shown in FIG. Left side of (start position XS) Density value g (x) is the maximum leftmost density value gGLL(Global.Left.Level) and the right part of each line (start position XSTo width WSEThe maximum density value g (x) at the right edge)GRL(Global.Right.Level). Furthermore, for each line, start position XSTo width WSEThe maximum density value g of each lineML(Max.Level) is calculated and each of these maximum density values gMLOf these, the smallest is the maximum density value gGML(Global.Max.Level) (step ST6), these maximum density values gGML, Left end density value gGLL, Right end density value gGRLBased on the following formula, the left side threshold ThLB(Left.Boundary) and the right threshold ThRB(Right.Boundary)
ThLB= ThBR・ (GGML-GGLL)
ThRB= ThBR・ (GGML-GGRL)
However, ThBR: Predetermined ratio for outer edge search threshold determination
[0049]
(2) Edge search
<Left edge position detection>
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the calculation shown in the following formula to determine the left edge position X of the piston ring 4 from the left side.LELeft side threshold T required to detect0 LBCalculate
T0 LB= ThLB+ BSDC
However, BSDC: Edge search binarization minimum value set in advance
[0050]
Next, the image processing apparatus 11 selects one of the lines in the processing target area, sets this as the processing target line, and then starts the start position X of the processing target line as shown in FIG.STo width WSEThe amount of change Δg between the density value g (x + Δx) of the next pixel selected in this process and the density value g (x) of the original pixel is calculated while searching rightward up to the point. The absolute value of the change amount Δg is the edge search binarized minimum value B.SDCIf smaller, the value obtained by adding the change amount Δg to the previous threshold value T is set as a new threshold value T, and the absolute value of the change amount Δg is the edge search binarization minimum value BSDCIf it is larger, the update of the threshold value T is skipped. In this way, the threshold value is changed following the gentle density change.
[0051]
Then, the image processing apparatus 11 compares the new threshold value T with the density value g (x) of the pixel to be processed, and the density value g (x) of the pixel to be processed becomes the new threshold value T. When the pixel position is smaller, the left edge position X of the piston ring 4 with respect to the processing target lineLELeft edge reference point X required to detectLSIf not, the pixel on the right side is further selected.
[0052]
Thereafter, the image processing apparatus 11 repeats the above-described calculation process of the threshold value T and the comparison process between the pixel density value g (x) and the threshold value T.
[0053]
When the density value g (x) of the pixel selected as the processing target is greater than or equal to the new threshold value T, the image processing apparatus 11 detects the left edge of the piston ring 4 with respect to the position x of this pixel. Point (left edge reference point) XLSAnd the left edge reference point X as shown in FIG.LSA constant width D set in advance aroundBSOnly the density change Δg of each adjacent pixel on the left side on this processing target line and the density change Δg ′ of each adjacent pixel on the right side are respectively calculated, and these density change amounts Δg and Δg ′. Among these, the density change (Δg ′ in FIG. 20) having the largest value is detected, and the position x of the pixel having the maximum density change Δg ′ is detected on the piston ring 4 with respect to the processing target line. Left edge position XLEIs determined.
[0054]
<Right edge detection>
Next, the image processing apparatus 11 performs the left edge position X described above.LEThe threshold value Th on the right side isRBThe right edge position X on this processing target lineRERight threshold T necessary to detect0 RBAs shown in FIG. 21, the end position of the processing target line (start position XSTo width WSESearch from left to right) and based on the change amount Δg between the density value g (x−Δx) of the next pixel selected in this process and the density value g (x) of the original pixel. While updating the threshold value T, the right edge reference point X of the piston ring 4RSWhen this is detected, the right edge reference point XRSA constant width D set in advance aroundBSOnly the density change Δg of each adjacent pixel on the right side on the processing target line and the density change Δg of each adjacent pixel on the left side are respectively calculated, and among these density change Δg, A density change Δg giving a large value is detected, and the position x of the pixel having the maximum density change Δg is determined as the right edge position X of the piston ring 4 with respect to the processing target line.REIs determined.
[0055]
Thereafter, the image processing apparatus 11 repeatedly performs the above-described processing while sequentially updating the lines to be processed, and the left edge position X of the piston ring 4 for each line.LEAnd right edge position XREAre detected (steps ST7 and ST8).
[0056]
(3) Determination of processing area
And the left edge position X of the piston ring 4 with respect to all linesLEAnd right edge position XREAs shown in FIG. 22, the image processing apparatus 11 detects the left edge position X for each line.LEAnd right edge position XREMidpoint (center position X of piston ring 4C) And the width W of the piston ring 4RingCalculate After that, the leftmost center position XCLAnd the rightmost center position XCRAnd select this as the center position XCAnd the ring width WRingMinimum value WR MinAnd the maximum value WR MaxAnd select the ring width WRingThe wobble data.
[0057]
Thereafter, the image processing apparatus 11 is configured so that each central position X of the piston ring 4CThe maximum value W of the ring width (center line) and the ring widthR MaxAnd the extraction area width W on the left side of the center line of the piston ring 4 is calculated.Lp, Right extraction area width WRpThe left extracted region width W from the processing target regionLp, Right extraction area width WRpIs cut out, and this is used as a subsequent processing target area.
WLp= (WR Max/ 2) ・ X1 LC
WRp= (WR Max/ 2) ・ X2 RC
However, X1 LC: Preset left margin for processing image display
X2 RC: Preset right margin for processing image display
[0058]
Thereafter, the image processing apparatus 11 shifts each line in the lateral direction so that the center line of the piston ring 4 is a straight line, and extends the outer shape of the piston ring 4 straight (step ST9).
[0059]
<Chamfering position detection processing (steps ST10 to ST13)>
(1) Vertical projection calculation
Next, as shown in FIG. 23, the image processing apparatus 11 divides the image of the piston ring 4 in the processing target area into 16 parts in the vertical direction, selects one of each of the divided areas, and divides this into the processing target split parts After forming the region, as shown in FIG. 24, the density data g (x) of the pixels in each line in the processing target divided region is added in the vertical direction to obtain the vertical projection data f (x) (FIG. 8). Step ST10).
[0060]
(2) Chamfer position search
(1) Threshold determination for projective data search
Next, the left side chamfering position XLCAnd right chamfering position XRCLeft-side initial threshold Th necessary for searching forLPAnd right initial threshold ThRPAnd ask.
ThLP= ThLB・ L
ThRP= ThRB・ L
However, ThLB: Left threshold value obtained by outer edge detection processing
ThRB: Right threshold value obtained by outer edge detection processing
L: Number of lines constituting the processing target divided area
[0061]
(2) Projection search (edge detection)
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the calculation shown in the following equation, and the leftmost end position X with respect to the processing target divided region.LEChamfering position X on the left side of the piston ring 4 from the sideLCLeft side threshold T required to detect0 LCCalculate
T0 LC= ThLP+ F (xLE)
Where f (xLE): Leftmost position x of the vertical projection data f (x) of the processing target divided areaLEThe value of the
[0062]
Thereafter, the image processing apparatus 11 updates the threshold value T (x) based on the following equation:
[Expression 1]
Figure 0003640726
Where t1: T1= BSDC.Threshold value represented by L
As shown in FIG. 25, the leftmost position x of the processing target divided areaLEAnd the right projection data f (x) at the next position x selected by this search process is compared with the threshold value T (x), and the vertical projection data at the position x to be processed is compared. When f (x) is smaller than the threshold value T (x), this position x is the left chamfering position X of the piston ring 4 with respect to the processing target divided region.LCLeft chamfer reference point X required to detectLSSThe position x on the right side is further selected, and the calculation process of the threshold value T (x) and the comparison process of the vertical projection data f (x) and the threshold value T (x) are repeated. .
[0063]
When the vertical projection data f (x) at the position x selected as the processing target is greater than or equal to the threshold value T (x), the image processing apparatus 11 determines that the position x is a piston in the processing target divided area. Chamfering position X on the left side of ring 4LCDetection point (left chamfer position XLCLeft chamfer reference point when searching for) XLSSAnd the left chamfer reference point XLSSAt a point further to the right side from the point where the differential function f ′ (x) of the vertical projection data f (x) satisfies the following formula (left-side highest peak position XLMP) Is detected.
f ′ (x) ≦ 0
[0064]
Next, the image processing apparatus 11 performs the above-described left maximum peak position X described above.LMPAs shown in FIG. 26, the right-side initial threshold Th isRPThe right chamfering reference point X in this processing target divided areaRSSRight initial threshold T required to detect0 RCCalculate
[0065]
Thereafter, the image processing apparatus 11 reads the rightmost position X of the processing target divided area.REFrom the left to the right, while updating the threshold value T (x), the vertical projection data f (x) of the next position x selected in this process and the threshold value T (x) Based on the right chamfering position X of the piston ring 4RCDetection point (right chamfer position XRCRight chamfer reference point when searching for) XRSSAnd the right chamfering reference point XRSSThe point at which the differential function f ′ (x) of the vertical projection data f (x) becomes zero or less at the position x on the left side ofRMP) Is detected.
[0066]
(3) Projection data smoothing and (4) Minimum density position detection
Next, as shown in FIG. 27, the image processing apparatus 11 averages the vertical projection data f (x) of the processing target divided region with a preset moving average width, for example, 2m + 1 width, and this vertical projection data. The smoothing of f (x) and the left-side highest peak position X of the vertical projection data f (x) of the divided area as shown in FIG.LMPAnd the highest peak position on the right side XRMPAnd range WPTThe vertical projection data f (x) inside is extracted, and the position where the value of the vertical projection data f (x) is minimum (minimum density position XMin L) Is detected.
[0067]
(5) Search range determined from piston ring standard dimensions
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the calculation shown in the following equation, and based on the standard of the piston ring 4, the left chamfering reference point X as shown in FIG.LSSAnd right chamfer reference point XRSSChamfer position search width W based onPredBAsk for.
WPredB= WPB・ Max (WUR, WLR) / WRing
However, WPB: Left chamfer reference point XLSSAnd right chamfer reference point XRSSDistance to
WUR: Piston ring 4 top side width
WLR: Piston ring 4 bottom side width
WRing: Piston ring 4 width
[0068]
(6) Search range correction
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the left chamfering reference point X as shown in FIGS.LSSTo the minimum density position X of the vertical projection data f (x)Min LDistance and chamfer position search width WPredBThe smaller one of these values is the left chamfer position XLCAnd the right chamfering reference point XRSSTo the minimum density position X of the vertical projection data f (x)Min LDistance and chamfer position search width WPredBThe smaller one of these values is the right chamfer position XRCSearch range.
[0069]
(7) Differentiation of projection data within the search range
Next, the image processing apparatus 11 performs the left chamfering position X.LCLeft peak position X within the search rangeLMPWhile changing the position x from the inside to the inside, the calculation shown in the following equation is performed to obtain the differential value f ′ (x) for each of these positions x.
f ′ (x) = {f (x + DIN) -F (x)} / DIN
However, DIN: Preset differential interval value
[0070]
(8) Search for differential value f '(x)
If the peak of these differential values f ′ (x) is detected and satisfies the following equation, the position x is changed to the left chamfering position X.LCAnd
| F ′ (x) | ≧ ThPS
However, ThPS: Preset threshold value for chamfer position detection
In addition, when the above condition is satisfied, the calculation shown in the following formula is performed and the threshold value ThPSTo change.
ThPS= | F '(x) | .ThPSR
However, ThPSR: Preset chamfer position detection peak detection rate
[0071]
Thereafter, the image processing apparatus 11 uses the left chamfering position X.LCThe right chamfered position XRCIs detected.
[0072]
Hereinafter, the image processing apparatus 11 calculates the vertical projection data f (x) for each remaining divided region, and the left and right chamfering reference points X.LSS, XRSSSearch process, left and right peak peak position XLMP, XRMPDetection processing, smoothing processing of vertical projection data f (x), minimum density position xMin LDetection processing, search range determination processing, left and right chamfer positions X in the search rangeLC, XRCThe left and right chamfer positions X of each divided areaLC, XRCIs obtained (steps ST11 and ST12).
[0073]
▲ 9 ▼ Chamfer position correction
The chamfering position obtained from the projection data of the 16-divided image is corrected by performing the following processing.
[0074]
As shown in FIG. 32, the image processing apparatus 11 performs the left and right chamfering positions X of each divided area.LC, XRCLeft side, right side average value XALC, XARCAnd left and right side standard deviation σLC, ΣRCAre calculated, and then the left and right chamfer positions X of each divided region are calculated.LC, XRCFor example, left chamfering position XLCIs left average XALCTo calculate whether it falls within the range of values shown in the following formula,
σLC・ BPRE
However, BPRE: Pre-set chamfer position appropriate evaluation coefficient
Each left chamfer position XLCLeft chamfering position X not within this rangeLCIf there is, this left chamfering position XLCThe left chamfering position X of the divided region that is determined to have a large variation as shown in FIG.LC, Each left chamfer position X of the divided area before and afterLCIs linearly interpolated as indicated by the dotted line.
[0075]
In addition, the image processing apparatus 11 determines the left chamfer position X of each divided area.LCThe right chamfering position X of each divided region in the same procedure as the variation determination processing ofRCIs the right average XARCTo calculate whether it falls within the range of values shown in the following formula,
σRC・ BPRE
However, BPRE: Pre-set chamfer position appropriate evaluation coefficient
Each chamfer position XRCOf these, the data not within this range is judged to have a large variation, and the right chamfering position X of the divided area determined to have a large variation.RC, Each right chamfering position X of the divided areas before and afterRCBased on the above, linear interpolation is performed (step ST13).
[0076]
<Contact surface detection processing (from step ST14 to ST20)>
(1) Hit position search range
As shown in FIG. 34, the image processing apparatus 11 performs the calculation shown in the following formula for each of the 16 divided areas, and calculates the left and right chamfer positions X.LC, XRCSearch inside from left side, right side hit position XLE, XRENon-inspection area width W required when detectingNSBAfter asking
WNSB= ThSBR・ (XRC-XLC)
However, ThSBR: Hit position non-inspection area ratio
XRC: Right chamfer position
XLC: Left chamfer position
Left side position XLCRight chamfering position XRCThe left chamfer position X of the range up toLCNon-inspection area width W insideNSBRight side chamfering position XRCNon-inspection area width W insideNSBThe range excluding the left side, right side hit position XLE, XREThe search range is necessary to detect.
[0077]
(2) Projection data classification
Thereafter, as shown in FIG. 35, the image processing apparatus 11 divides the search range into a plurality of parts so that each of the 16 divided areas has a small section from a peak to a peak in the search range. For each of these subsections, the start position of the section, the end position of the section, the position of the minimum value in the section are obtained, and the position of the minimum value and the section number in all sections, and the value at the position of the minimum value (minimum value) Ask for.
[0078]
(3) Linking small sections between adjacent screens
After that, as shown in FIG. 36, each subsection of each divided area is connected, and the correct left side and right side hit position XLE, XREIn order to find out, the following processing is started.
[0079]
First, the image processing apparatus 11 divides each sub-section of the sub-region (processing target sub-region) to be processed, for example, the processing target sub-region into first, second, and third sub-sections as shown in FIG. If so, position (minimum position) X giving the minimum value in these first subsections1 MinAnd the position that gives the minimum value in the second subsection (minimum position) X2 MinAnd position (minimum position) X giving the minimum value in the third subsection3 MinAnd detect.
[0080]
Then, the image processing apparatus 11 divides each small section of the divided area (lower adjacent divided area) below the processing target divided area, for example, the lower adjacent divided area into first and second small sections as shown in FIG. If so, as shown in FIG. 38, the first, second, and third small sections of the processing target divided area correspond to the first and second small sections of the lower adjacent divided area, and the lower adjacent divided area Minimum position X of the processing target divided region of the vertical projection data f (x)1 Min, X2 Min, X3 MinValue f (X1 Min), F (X2 Min), F (X3 Min) Is created with the evaluation values of the first and second subsections of the lower adjacent subregion for the first, second and third subsections of the processing target subregion.
[0081]
Next, the image processing apparatus 11 performs the above-described processing on each small section of the divided area (upper adjacent divided area) that is adjacent to the processing target divided area, so that the first, second, Evaluation value f (X of each small section of the upper adjacent divided region with respect to the third small section1 Min), F (X2 Min), F (X3 Min) To create a join table.
[0082]
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the same calculation for the remaining divided areas, and creates a combined table in which each divided area is a processing target divided area.
[0083]
Thereafter, the image processing apparatus 11 evaluates each evaluation value f (X1 Min) To f (xn Min), And, among these total values, the smallest subsection of the total value, that is, the correct left side / right side position XLE, XREAre selected, and these subsections are connected (step ST14).
[0084]
(4) Creation of weight function
Next, the image processing apparatus 11 selects one of the divided areas, and designates this as a processing target divided area as the left and right hit positions X.LE, XREAs shown in FIG. 39, the maximum value and the minimum value of the vertical projection data f (x) within the search range are detected as well as the data necessary for creating the weighting function used in the detection processing of The density value at the maximum position (maximum density value) g by dividing the minimum value by the number of lines in the processing target divided areaP Max LAnd the density value at the minimum position (minimum density value) gP Min LAnd the maximum concentration value gP Max LAnd the minimum density value gP Min LBased on the above, the main concentration level MmAsk for.
Mm= GP Min L+ (GP Max L-GP Min L) ・ BMPR
However, BMPR: Preset weight function coefficient rate
[0085]
Thereafter, the image processing apparatus 11 uses the main density level M.mAnd the maximum density value gP Max LAnd the minimum density value gP Min LAnd each preset weight function coefficient WB(Bottom / Weight), WTBased on (Top · Weight), a weight table of the weight function M having the shape shown in FIG. 40 is created.
[0086]
(5) Correction of search range
Next, if the piston ring 4 to be inspected is a top ring, the image processing apparatus 11 leaves the search range as shown in FIG. 41, and if the piston ring 4 to be inspected is a second ring. 42, a hit position search excess area A set in advance as shown in FIG.ESOnly the right chamfer position XRCExtend the search range to the right.
[0087]
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the same calculation for the remaining divided areas, creates a weight table for each divided area, and determines a search range (steps ST15 and ST16).
[0088]
(6) Differentiation of concentration data g (x)
After that, the image processing apparatus 11 selects a divided area to be processed from among the divided areas, performs the calculation represented by the following formula for each line in the processed divided area, and performs density data g of the piston ring 4. A differential value g ′ (x) of (x) is obtained.
g ′ (x) = {g (x + DIN) -G (x)} / DIN
However, DIN: Differential interval value used in chamfer position detection processing
[0089]
(7) Winning position
Next, as shown in FIG. 43, the image processing apparatus 11, among the small sections constituting the processing target divided area, the mainstream left side and right side hit positions X obtained by the above-described small section connection processing.LE, XREAnd a position indicating the minimum density in the second small section of the density data g (x) of the line to be processed. (Minimum concentration position XMin) Is detected.
[0090]
Thereafter, the image processing apparatus 11 reads the minimum density position X.MinThe maximum density value g within the search range using the density value (minimum density value) atMax LAnd the minimum density value gMin LAnd the maximum evaluation value EMaxAnd position X giving the maximum evaluation valueMax EAfter initializing the minimum density position XMinThe left search range is searched while updating the value of the position x starting from.
[0091]
In this search process, the image processing apparatus 11 determines that the density data g (x) for the position x is the maximum density value g.Max LIf it is smaller, the density data g (x) is the minimum density value g.Min LWhether the density data g (x) is the minimum density value gMin LIf it is smaller, the minimum density value gMin LUpdate the value of.
gMin L= G (x)
[0092]
In this search process, the density data g (x) for the position x is the maximum density value g.Max LIf larger, the image processing apparatus 11 checks whether or not the differential value g ′ (x) at the position x is a peak, and if the differential value g ′ (x) is a peak, the differential value g ′ (x). And the weighting value M corresponding to the value of the density data g (x) at the position x with reference to the weighting table described above, the calculation shown in the following equation is performed, and the evaluation function EVSeeking
EV= G '(x) · M
Furthermore, calculate whether the following equation is satisfied,
EV・ CEV> EMax
However, CEV: Damping coefficient of evaluation function
If this is satisfied, the maximum evaluation value EMaxAnd position X giving the maximum evaluation valueMax EUpdate.
EMax= EV
XMax E= X
[0093]
And the minimum density position XMinTo the left end of the left search range, the image processing apparatus 11 obtains the maximum evaluation value E obtained at this time.MaxAnd the maximum evaluation value EMaxPosition X givingMax EAnd the left search range hit position (left hit position) XLEIs determined.
[0094]
After that, the image processing apparatus 11 determines the hit position X of the left search range described above.LEThe minimum concentration position XMinThe maximum density value g in the search range using the density value (minimum density) atMax LAnd the minimum density value gMin LAnd the maximum evaluation value EMaxAnd position X giving the maximum evaluation valueMax E, The minimum density position X is updated while updating the value of the position x.MinThe right search range is searched from the right and the right search range hit position (right hit position) XRECalculate
[0095]
Hereinafter, the image processing apparatus 11 determines the left side hit position X for each remaining line in the processing target divided area.LEAnd right side hit position XREAnd calculate.
[0096]
And the left side hit position X for each line in the processing target divided areaLEAnd right side hit position XREWhen the calculation is completed, the image processing apparatus 11 sequentially selects the remaining divided areas and sets them as processing target divided areas, and then performs the above-described processing to perform the left hit position X for each line.LEAnd right side hit position XREAre calculated (step ST17).
[0097]
(8) Correction of hit position (fixed level search)
Next, the image processing apparatus 11 selects a line to be processed among all the lines as shown in FIG. 44 in order to correct a jump due to dirt or the like, and a left side hitting position X with respect to this line (target line).LEConcentration data g (x) with respect to the left and right positions X of the two lines before and after the target lineLEThe average value (left average density data) T of the three density data g (x) excluding the maximum density data g (x) and the minimum density data g (x) based on the density data g (x)LACalculate
[0098]
Thereafter, the image processing apparatus 11 reads the left average density data TLAChecks whether or not
TLA<BS Min L+ GL Min L
However, BS Min L: Preset binary search minimum value
gL Min L: Minimum density value of the small section including the target line
If this condition is satisfied, the left-side average density data T based on the following formula:LATo prevent it from becoming too small.
TLA= BS Min L+ GL Min L
[0099]
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the left average density data T on the target line.LAThe position x of the density data g (x) having a larger value is detected, and this position x is detected as the correct left side hitting position X.LELeft side hit position X on the target lineLETo correct.
[0100]
Thereafter, the image processing apparatus 11 sequentially selects the next line among the remaining lines and makes this the target line, while the left hit position X on the target line described above.LEMake corrections.
[0101]
Next, the image processing apparatus 11 detects the right side hit position X on all the lines.REFor the left side hit position X described aboveLEPerform the same process as the correction process ofREIs corrected (step ST18).
[0102]
(9) Correction of hit position (jump correction)
After that, the image processing apparatus 11 selects one of the lines in the entire divided area and makes it a target line, and then the left side hit position X of the target line.LEBefore and after this line of interestLEAnd when these differences are positive, that is, as shown in FIG.LEThe left side hit position X of the line of interestLEWhen is outside, check whether the following equation is satisfied,
a1b> LimitJP
a2a> LimitJP
However, LimitJP: Pre-set hit position jump limit value (outside)
a1b: The hit position X of the line before the attention lineLEAnd the hit position X of the line of interestLEDifference from
a2a: Hit position X of the line after the attention line XLEAnd the hit position X of the line of interestLEDifference from
When these are satisfied at the same time, the left side hit position X of the front and rear linesLEThe left side hit position X of the line of interestLEEach left side hit position X on the front and back lineLELeft side hit position X on the line of interest based onLEThis is corrected by linear interpolation.
[0103]
In addition, as shown in FIG.LEThe left side hit position X of the line of interestLEIs on the inside, the image processing apparatus 11 checks whether or not the following equation is satisfied,
b1b> LimitJM
b2a> LimitJM
However, LimitJM: Pre-set hit position jump limit value (inside)
b1b: The hit position X of the line before the attention lineLEAnd the hit position X of the line of interestLEDifference from
b2a: Hit position X of the line after the attention line XLEAnd the hit position X of the line of interestLEDifference from
When these are satisfied at the same time, the left side hit position X of the front and rear linesLEBased on the left side hit position X of the line of interestLEThis is corrected by linear interpolation.
[0104]
Thereafter, the image processing apparatus 11 sequentially selects the next line among the remaining lines and makes this the target line, while the left hit position X on the target line described above.LEThe position X of each left side is corrected.LESmooth the line connecting.
[0105]
Next, the image processing apparatus 11 receives the left side hit position X described above.LEThe right hit position X of each line in all the divided areas in the same procedure as that used for the correction processing ofREThis is corrected by the linear interpolation method and the right side hit position XREIs smoothed (step ST19).
[0106]
<Spot position smoothing>
Next, a portion where a large jump is found from the hit position data is searched, and smoothing is performed. The image processing apparatus 11 selects one of the lines constituting all the divided areas and sets this as the attention line, and then, as shown in FIG.LEAnd a certain number of lines (jump position detection interval M1 IN) A left-side hitting position X of a line (a reference line) that is separated downward by a)LEThe difference Δb is calculated, and it is determined whether or not the difference Δb is larger than the difference Δb.
[0107]
When the attention line difference Δb is larger than the difference Δb so far, the image processing apparatus 11 determines that the number of lines (jump position detection interval M) from the attention line as shown in FIG.2 IN) A left-side hit position X of a line (a re-reference line) that is separated downward by a)LEAnd a fixed number of lines from the reference line (jump position detection interval M2 IN) A left-side hit position X of a line (a re-reference line) that is separated upward byLEThe difference Δw from is calculated.
[0108]
When the difference Δw is larger than the maximum value of the difference Δw obtained by the processing so far, the image processing apparatus 11 stores the difference Δb as the maximum value (maximum difference) Max (Δb) so far.
[0109]
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the above-described calculation process of the differences Δb and Δw for the remaining lines while shifting the target line by line, and the newly obtained difference Δb is the maximum of the difference Δb so far. When larger than the value, it is determined whether or not the newly obtained difference Δw is larger than the previous difference Δw, and when the newly obtained difference Δw is larger than the previous difference Δw, the newly obtained difference The maximum difference Max (Δb) is updated with Δb.
[0110]
When the maximum difference Max (Δb) for all lines is obtained, the image processing apparatus 11 calculates whether or not the maximum difference Max (Δb) satisfies the following expression.
Max (Δb) ≧ LJS
However, LJS: Minimum preset jump length
[0111]
If this condition is satisfied, the image processing apparatus 11 detects the left-side hit position X including the line having the maximum difference Max (Δb) among the lines as shown in FIG.LEIs determined as a jump point, the calculation shown in the following formula is performed, and each left side hit position X including this jump point is calculated.LESmoothing length L required to smooth the jump part of the line connectingSmAnd the smoothing length L from the jump pointSmThe starting point Y of the smoothing process just above the lineSAnd the smoothing length L from the reference point corresponding to the jump point.SmOnly the line below the end point Y of the smoothing processEnTo decide.
LSm= Max (Δb)
・ {CSm F・ D / (B-bUp-BLo)}
However, CSm F: Preset smooth length calculation coefficient
D: Diameter of the piston ring 4 to be inspected (mm)
B: Thickness (mm) of the piston ring 4 to be inspected
bUp: Top surface removal of the piston ring 4 to be inspected (mm)
bLo: Bottom surface removal of piston ring 4 to be inspected (mm)
[0112]
Thereafter, the image processing apparatus 11 starts the start point Y as shown in FIG.SSmoothing length M set in advance from3 SmIs determined as the upper boundary processing section, and the left side hit position X of each line in the upper boundary processing section is determined.LEAnd a function f (y), and the end point YEnSmoothing length M set in advance from3 SmIs determined to be the lower boundary processing section, and the left side hit position X of each line in the lower boundary processing section is determined.LEIs a function f (y), and the left side hit position X of each line in these upper boundary processing sectionsLEAnd the hit position X of each line in the lower boundary processing sectionLEA straight line approximation by the least square method is performed on the function f (y) indicating
[0113]
Next, the image processing apparatus 11 creates a cubic curve that smoothly connects the lower end of the approximate straight line in the upper boundary processing section and the upper end of the approximate straight line in the lower boundary processing section using a smooth function as shown in FIG. And the left side hit position X of each lineLESmooth the jump part of the line segment that connectsLEMake the whole line connecting
[0114]
And left side hit position XLEWhen the smoothing process is completed, the image processing apparatus 11 determines that the left side hit position X described above.LEIn the same procedure as the smoothing process ofRETo the right side hit position XRESmooth the jump part of the line connectingREAre continuous (step ST20).
[0115]
<Determination process (from step ST21 to ST23)>
(1) Inspection of contact width
The image processing apparatus 11 determines the left side hit position X for each line.LEX and the right contact position XREThe distance (per contact width) W from the line connecting1As shown in FIG. 52, these contact widths W are calculated.1Among them, a predetermined length L from the joint portion (free gap portion) of the piston ring 4TPer unit width W1Calculates whether the following condition is satisfied.
W1≧ LimitLoBT
W1≦ LimitUpBT
However, LimitLoBT: Lower limit of hit width at joint
LimitUpBT: Upper limit of hit width of joint
[0116]
Thereafter, the image processing apparatus 11 has a predetermined length L from the joint portion.TThe contact width W of the part excluding the part of1Calculates whether the following condition is satisfied.
W1≧ LimitLoB
W1≦ LimitUpB
However, LimitLoB: Lower limit of hit width
LimitUpB: Upper limit of hit width
[0117]
If these conditions are satisfied at the same time, the image processing apparatus 11 has a contact width W of the piston ring 4.1If at least one of these conditions is not satisfied, the contact width W of the piston ring 4 is determined.1Is determined to be defective (step ST21 in FIG. 9).
[0118]
(2) Inspection of remaining width
Next, if the piston ring 4 is a top ring, the image processing apparatus 11 determines the left chamfering position (upper side chamfering position) X for each line as shown in FIG.LCAnd the left side contact position X of the contact surfaceLEDistance (upper remaining width) W2 UpReAnd right chamfering position (lower chamfering position) XRCAnd the right side contact position X of the contact surfaceRCDistance (lower remaining width) W2 LoReAnd the upper remaining width W2 UpReAnd lower remaining width W2 LoReAnd whether or not the following equation is satisfied.
W2 UpRe≦ LimitWURT
W2 LoRe≧ LimitWLRT
However, LimitWURT: Upper limit of upper remaining width for top ring
LimitWLRT: Lower left side lower limit for top ring
[0119]
If these conditions are satisfied at the same time, the image processing apparatus 11 determines that the upper remaining width W of the piston ring.2 UpReAnd lower remaining width W2 LoReIf at least one of these conditions is not satisfied, the upper remaining width W is determined.2 UpReThe lower remaining width W2 LoReThe lower remaining width W2 LoReUpper remaining width W2 UpReThe upper remaining width W described above2 UpRePass / fail judgment processing, lower remaining width W2 LoReIf the conditions are satisfied by these pass / fail determination processes, the piston ring 4 is turned upside down and the remaining width is determined as a non-defective product.
[0120]
In addition, even if such processing is performed, if the above-described conditions are not satisfied at the same time, the image processing apparatus 11 determines the upper remaining width W of the piston ring 4.2 UpReOr lower remaining width W2 LoReIt is determined that at least one of these is defective.
[0121]
Further, if the piston ring 4 is a second ring, the image processing apparatus 11 is provided with the lower side chamfering position X for each line as shown in FIG.RCAnd the right side contact position X of the contact surfaceREDistance (lower remaining width) W2 LoReAnd the lower remaining width W2 LoReComputes whether or not
W2 LoRe≦ LimitWURS
However, LimitWURS: Lower remaining upper limit for the second ring
[0122]
If this condition is satisfied, the image processing apparatus 11 determines that the piston ring 4 has a lower remaining width W.2 LoReIf this condition is not satisfied, the lower remaining width W of the piston ring 4 is determined.2 LoReIs determined to be defective (step ST22).
[0123]
(3) Winning
Next, the image processing apparatus 11 performs the above-described left and right contact positions X for each line.LE, XRELeft hit position X obtained by the detection processLEEvaluation function EVAnd right side hit position XREEvaluation function EVAverage value EAVAnd a threshold value Th necessary for determination of hitting (referring to a portion where the hit is broken. The hit portion is brighter than the surroundings) based on the following equation.2Ask for.
Th2= EAV・ EV LoRa
However, EV LoRa: Contrast lower limit ratio set by experience
[0124]
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the above-described left and right contact positions X for each line.LE, XREConcentration value g obtained by the detection process ofMin LAmong these, the smallest density value g of the smallest valueMin LAnd select the minimum concentration value gMin MLAs shown in the following equation, the threshold value Th required for determining hitThreeAfter asking
ThThree= GMin ML・ LUMin R
However, LUMin R: Preset minimum value upper limit ratio
For each line, the minimum density value gMin LComputes whether or not
gMin L> ThThree
[0125]
Thereafter, the image processing apparatus 11 performs the left side hit position X for each line.LEEvaluation function EVCalculate whether or not the condition shown in the following equation is satisfied,
EV<LimitEVLOr EV<Th2
However, LimitEVL: Lower limit value of the preset evaluation function
Right side hit position XREEvaluation function EVCalculates whether the condition shown in the following equation is satisfied.
EV<LimitEVLOr EV<Th2
[0126]
When all of these conditions are not satisfied, the image processing apparatus 11 determines that the piston ring 4 is not hit, and when one of the conditions is true, the image processing apparatus 11 is hit with the piston ring 4. Judge that there is.
[0127]
(4) Hit center position
Next, as shown in FIG. 55, the image processing apparatus 11 performs the left side hit position X for each line.LEAnd right side hit position XRETo obtain the center position of the contact surface, as shown in FIG.LEAnd the distance L from the center position of the contact surfaceCAnd this distance LCComputes whether or not
LimitLo C<LC<LimitUp C
However, LimitLo C: Preset lower limit value for the center of the hit position
LimitUp C: Preset upper limit value at the center of the hit position
[0128]
If this condition is satisfied, the image processing apparatus 11 determines that the center of the contact position of the piston ring 4 is good, and if this condition is not satisfied, the contact position of the piston ring 4 is determined. It is determined that the center of is defective.
[0129]
Thereafter, the image processing apparatus 11 determines the distance L between the lines as shown in FIG.CThe distance L having the maximum valueCAnd select this as the maximum value LC MaxAnd the distance L between the lines.CTo select the distance LC having the smallest value, which is the minimum value LC MinAfter that, the calculation shown in the following formula is performed to determine the deflection width A at the center of the hit position.LAfter asking
AL= LC Max-LC Min
It is calculated whether or not the condition shown in the following equation is satisfied.
AL <LimitUp CFl
However, LimitUp CFl: Predetermined upper limit value of the center of contact position
[0130]
If this condition is satisfied, the image processing apparatus 11 determines that the swing width A at the center of the contact position of the piston ring 4 is reached.LIf this condition is not satisfied, the deflection width A at the center of the contact position of the piston ring 4 is determined.LIs determined to be defective.
[0131]
Thereafter, the image processing device 11 generates a control signal indicating a non-defective product for the piston ring 4 determined to be good in all the above-described inspections, and the piston determined to be defective in any of the above-described inspections. A control signal for instructing the defective product to the ring 4 is generated and supplied to the imaging mechanism 2 to select the piston ring 4 (step ST23).
[0132]
<Display Image Creation Processing (Step ST24)>
When the inspection result display screen is designated by the personal computer device 13, the image processing device 11 uses the data obtained from the above-described inspection results, as shown in FIG. The piston image made easy to see by processing this image, the pass / fail judgment result obtained by inspecting the piston ring 4 to classify it as one of good, defective and semi-good, and the width of the contact surface on the piston ring 4 Presence / absence and position thereof, presence / absence of contact of the contact surface on the piston ring 4 and presence / absence of a defect (remaining width) between the contact surface and the chamfering position on the piston ring 4 and position thereof The presence / absence of smoothing processing on the left side of the contact surface in the piston ring 4 and its position, and the piston ring 4 Presence / absence of smoothing treatment on the right side of a certain contact surface and its position, the total number of piston rings 4 inspected so far, the total number of non-defective items in the piston ring 4 inspected so far, and in the piston ring 4 inspected so far Screen data for displaying the total number of semi-defective products and the total number of defective products in the piston ring 4 that have been inspected so far are generated and displayed on the respective monitor devices 8 and 12.
[0133]
Further, when an inspection status display screen is designated by the personal computer device 13, the image processing device 11 uses the data obtained from the above-described inspection results to use the piston ring 4 currently being inspected as shown in FIG. The piston image made easy to see by processing this image, the pass / fail judgment result obtained by inspecting the piston ring 4 to classify it as one of good, defective and semi-good, and the width of the contact surface on the piston ring 4 Presence / absence and position thereof, presence / absence of contact of the contact surface on the piston ring 4 and presence / absence of a defect (remaining width) between the contact surface and the chamfering position on the piston ring 4 and position thereof And the presence / absence of the smoothing process on the left side of the contact surface in the piston ring 4 and the position thereof, and the piston ring 4 The presence / absence and position of the smoothing process on the right side of the contact surface, the brightness of the image of the piston ring 4, the contrast of the image of the piston ring 4, the edge strength of the image of the piston ring 4, and the piston ring 4 Screen data for displaying the sharpness of the image is generated and displayed on each of the monitor devices 8 and 12 (step ST24).
[0134]
As described above, in this embodiment, the piston ring 4 is captured by the imaging mechanism and the outer peripheral portion is imaged while rotating the piston ring 4, and the image obtained by the imaging operation is processed by the control processing mechanism 3, The piston ring 4 is used as an ITV camera because it performs free gap detection, outer edge detection, chamfer position detection, contact surface detection, pass / fail determination, display image creation, etc. When the image of the outer periphery of the piston ring is captured by the line sensor 11, whether the piston ring 4 is good or not can be determined with high accuracy even if the piston ring image is distorted or the contrast of the piston ring image is small.
[0135]
【The invention's effect】
As described above, in the inventions according to claims 1 to 3, even when the image of the outer periphery of the annular member (piston ring) is taken from the camera, the annular member (piston ring) image is distorted. Even if the contrast of the annular member (piston ring) image is small, the quality of the annular member (piston ring) can be determined with high accuracy.
[0136]
In the invention according to claim 4, image processing of the annular member (piston ring) to be inspected can be facilitated, and an image of the annular member (piston ring) can be easily seen.
[0137]
In the invention according to claim 5, the processing accuracy of the image processing of the annular member (piston ring) to be inspected can be increased.
[0138]
Furthermore, in the invention described in claim 6, a portion to be detected in the image of the annular member (piston ring) to be inspected can be detected with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an annular member outer periphery inspection device and an image processing method according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an example of a piston ring inspected by the annular member outer periphery inspection device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of inspection items of the annular member outer periphery inspection device shown in FIG. 1;
4 is a side view showing an example of a piston ring image capturing operation of the inspection station apparatus shown in FIG. 1. FIG.
5 is a top view showing an example of a piston ring image capturing operation of the inspection station apparatus shown in FIG. 1. FIG.
6 is a schematic diagram illustrating an example of content of an image signal output from the imaging mechanism illustrated in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of an inspection operation of the annular member outer periphery inspection apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a flowchart showing an example of an inspection operation of the annular member outer periphery inspection apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a flowchart showing an example of an inspection operation of the annular member outer periphery inspection apparatus shown in FIG. 1;
10 is a schematic diagram showing an example of an effective image cutting operation performed in the free gap detection process of the control processing mechanism shown in FIG.
11 is a schematic diagram showing an example of a horizontal projection processing area cut-out operation performed in the free gap detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
12 is a schematic diagram showing an example of horizontal projection calculation operation performed in the free gap detection process of the control processing mechanism shown in FIG.
FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of threshold calculation for the outer edge search performed in the free gap detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
14 is a schematic diagram showing an example of an outer edge search operation performed in the free gap detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
15 is a schematic diagram showing an example of a free gap detected by a free gap detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
16 is a schematic diagram showing an example of a free gap detected by a free gap detection process of the control processing mechanism shown in FIG.
17 is a schematic diagram showing an example of an outer edge detected by an outer edge detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
18 is a schematic diagram showing an example of a threshold value calculation operation performed in the outer edge detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of a left outer edge search operation performed in an outer edge detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
20 is a schematic diagram showing an example of determination of the left outer edge performed in the outer edge detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 21 is a schematic diagram showing an example of a right outer edge search operation performed in an outer edge detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
22 is a schematic diagram showing an example of a processing region determined in an outer edge detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 23 is a schematic diagram showing an example of division of the processing target area performed in the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
24 is a schematic diagram showing an example of a vertical projection data calculation operation performed in the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 25 is a schematic diagram showing an example of a search operation for a chamfer position and a peak position performed in the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
26 is a schematic diagram showing an example of a chamfer position and a peak obtained by the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 27 is a schematic diagram showing an example of a moving average process performed in the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 28 is a schematic diagram showing an example of a minimum position detection operation performed in the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
29 is a schematic diagram showing an example of a temporary search range of the chamfer position obtained by the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
30 is a schematic diagram showing a determination example of a chamfer position search range performed in the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 31 is a schematic diagram showing an example of determining a chamfer position search range performed in the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
32 is a schematic diagram showing an example of a chamfer position correcting operation obtained by the chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
33 is a schematic diagram showing an example of a chamfer position performed in a chamfer position detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
34 is a schematic diagram showing an example of a hit position search range performed in the hit face detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 35 is a schematic diagram showing an example of division of a search range of a hit position performed in a hit face detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
36 is a schematic diagram showing an example of connection between small sections performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 37 is a schematic diagram showing an example of an operation for calculating an evaluation value used in a connecting operation between small sections performed in a contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
38 is a diagram showing an example of a general table used in a connecting operation between small sections performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 39 is a schematic diagram showing an example of a weight function creation operation performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
40 is a schematic diagram showing an example of a weight table created by the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
41 is a schematic diagram showing an example of a search range of a hit position with respect to the top ring performed in the hit face detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
42 is a schematic diagram showing an example of a search range of a hit position with respect to the second ring performed in the hit face detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
43 is a schematic diagram showing an example of search range dividing operation performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
44 is a schematic diagram showing an example of a contact position correcting operation performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
45 is a schematic diagram showing an example of a contact position correcting operation performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
46 is a schematic diagram showing an example of a contact position correcting operation performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
47 is a schematic diagram showing an example of an operation for determining a smoothing location at a contact position performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
48 is a schematic diagram illustrating an example of an operation for determining a smoothing location at a contact position performed in the contact surface detection process of the control processing mechanism illustrated in FIG. 1;
49 is a schematic diagram showing an example of a smoothing target section of a hit position performed in the hit face detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
50 is a schematic diagram illustrating an example of a boundary portion of a smoothing operation at a contact position performed in a contact surface detection process of the control processing mechanism illustrated in FIG. 1. FIG.
FIG. 51 is a schematic diagram showing an example of a smoothing operation of a hit position performed in a hit face detection process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
52 is a perspective view showing an example of a piston ring processed in the determination process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
53 is a schematic diagram showing an example of a remaining width determining operation example for the top ring performed in the determination process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
54 is a schematic diagram showing an example of the remaining width determination operation example for the second ring performed in the determination process of the control processing mechanism shown in FIG. 1; FIG.
55 is a schematic diagram showing an example of a center detection operation of a hit position performed in the determination process of the control processing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 56 is a schematic diagram showing an example of the operation for determining the center of a hit position performed in the determination process of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 57 is a schematic diagram showing an example of a determination operation of a contact position deflection width performed in the determination processing of the control processing mechanism shown in FIG. 1;
58 is a schematic diagram showing an example of a display screen displayed in the display image creation process of the control processing mechanism shown in FIG.
59 is a schematic diagram showing an example of a display screen displayed in the display image creation process of the control processing mechanism shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Perimeter inspection system for annular members
2 Imaging mechanism
3 Control processing mechanism
4 Piston ring (annular member)
5 Transport control device
6 Inspection station equipment
7 Transport device
8 Image monitor device
9 Lighting power supply
10 Light guide
15 Holding mechanism
11 Line sensor (camera)
11 Image processing device
12 Image monitor device
13 Personal computer device
14 Serial printer device

Claims (6)

検査対象となる環状部材側を自転またはこの環状部材と所定距離だけ離間して配置されたカメラ側を公転させて前記環状部材の外周部分を撮像し、前記環状部材の外周部分の画像信号を生成する撮像機構と、この撮像機構によって得られた前記環状部材の画像信号に基づいて環状部材の外周を検査する制御処理機構とを備え、
前記制御処理機構は、
前記環状部材の画像信号に基づいて、処理対象領域を決定する処理対象領域決定手段と、
決定された処理対象領域内にある各ライン毎に環状部材の外側エッジを検出して環状部材画像を特定する画像特定手段と、
特定された環状部材画像内をサーチして環状部材の面取り位置を検出する面取り位置検出手段と、
検出された面取り位置に対応する範囲をサーチして当たり面を検出する当たり面検出手段と、
検出された当たり面の状態に基づき、前記環状部材の良否を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする環状部材の外周検査装置。
The outer peripheral portion of the annular member is imaged by rotating the annular member side to be inspected or revolving the camera side disposed at a predetermined distance from the annular member to generate an image signal of the outer peripheral portion of the annular member. An image pickup mechanism, and a control processing mechanism that inspects the outer periphery of the annular member based on the image signal of the annular member obtained by the image pickup mechanism,
The control processing mechanism includes:
Processing target area determining means for determining a processing target area based on an image signal of the annular member;
An image specifying means for detecting the outer edge of the annular member for each line in the determined processing target area and specifying the annular member image;
A chamfer position detecting means for detecting the chamfer position of the annular member by searching in the identified annular member image;
A contact surface detecting means for detecting a contact surface by searching a range corresponding to the detected chamfering position;
Determination means for determining the quality of the annular member based on the state of the detected contact surface;
An apparatus for inspecting the outer periphery of an annular member, comprising
前記環状部材はピストンリングであり、前記処理対象領域決定手段は、ピストンリングのフリーギャップを検出して処理対象領域を決定する請求項1記載の環状部材の外周検査装置。The annular member outer periphery inspection device according to claim 1, wherein the annular member is a piston ring, and the processing target region determination unit determines a processing target region by detecting a free gap of the piston ring. 検査対象となる環状部材側を自転またはこの環状部材と所定距離だけ離間して配置されたカメラ側を公転させて前記環状部材の外周部分を撮像して画像信号を生成し、
前記環状部材の画像信号に基づいて、処理対象領域を決定し、
処理対象領域内にある各ライン毎に環状部材の外側エッジを検出して環状部材画像を特定し、
特定された環状部材画像内をサーチして環状部材の面取り位置を検出し、
前記環状部材画像の前記面取り位置に対応する範囲をサーチして当たり面を検出し、
この当たり面の状態に基づき、前記環状部材の良否を判定すること、
を特徴とする環状部材の外周検査方法。
Rotate the annular member side to be inspected or revolve the camera side arranged away from the annular member by a predetermined distance to capture the outer peripheral part of the annular member to generate an image signal,
Based on the image signal of the annular member, determine the processing target region,
For each line in the processing target area, the outer edge of the annular member is detected to identify the annular member image,
Search the specified annular member image to detect the chamfer position of the annular member,
Search the range corresponding to the chamfering position of the annular member image to detect the contact surface,
Determining the quality of the annular member based on the state of the contact surface;
A method for inspecting the outer periphery of an annular member, characterized by:
撮像機構によって得られた環状部材の画像信号を取込み、
取込まれた画像信号における前記環状部材の長手方向と直交する各ライン毎に、前記画像信号中の環状部材の左側エッジ位置、右側エッジ位置を検出することにより前記環状部材の輪郭を認識するとともに、
前記各ライン毎に前記左側エッジ位置と右側エッジ位置との中心を検出し、
検出された中心を各ライン毎のセンタ位置とした後、各ラインのセンタ位置が直線状となるように、各ライン毎に画像信号をずらして前記環状部材の画像を真っ直ぐな形状に修正した後、この画像に対して画像処理を行うこと、
を特徴とする環状部材の画像処理方法。
Capture the image signal of the annular member obtained by the imaging mechanism,
For each line orthogonal to the longitudinal direction of the annular member in the captured image signal, the left edge position and the right edge position of the annular member in the image signal are detected to recognize the contour of the annular member. ,
Detecting the center of the left edge position and the right edge position for each line;
After the detected center is set as the center position for each line, the image of the annular member is corrected to a straight shape by shifting the image signal for each line so that the center position of each line is linear. , Perform image processing on this image,
An image processing method of an annular member characterized by the above.
撮像機構によって得られた環状部材の画像信号を取込み、この画像信号を処理する画像処理方法において、
取り込まれた画像信号に基づいて環状部材の画像に対する処理を行う際、各ラインのスタート位置における画素の濃度値に、予め設定されているオフセット値を加算して得られる初期しきい値を基準として、エンド位置側に向かって、各処理対象画素の濃度値をサーチし、
各位置の処理対象画素の濃度値の変化率が予め設定されている値より小さいときには、この濃度値の変化に基づいてそれまでのしきい値を更新しながら、前記画像信号の処理を行い、
各位置の処理対象画素の濃度値の変化率が予め設定されている値より大きいときには、それまでのしきい値の更新を中止して前記画像信号を処理を行うこと、
を特徴とする環状部材の画像処理方法。
In an image processing method for capturing an image signal of an annular member obtained by an imaging mechanism and processing the image signal,
When processing an image of an annular member based on the captured image signal, an initial threshold value obtained by adding a preset offset value to the pixel density value at the start position of each line is used as a reference. Toward the end position side, search for the density value of each pixel to be processed,
When the change rate of the density value of the pixel to be processed at each position is smaller than a preset value, the image signal is processed while updating the threshold value based on the change of the density value,
When the change rate of the density value of the pixel to be processed at each position is larger than a preset value, the updating of the threshold value up to that point is stopped and the image signal is processed.
An image processing method of an annular member characterized by the above.
撮像機構によって得られた環状部材の画像信号を取込み、この画像信号を処理する画像処理方法において、
前記画像信号中の処理対象領域内にある各処理対象画素の最大濃度値と、最小濃度値とに基づき、主濃度レベルを求めた後、直交する2つの軸の一方に、これら最大濃度値と、主濃度レベルと、最小濃度値とをプロットするとともに、前記主濃度レベルが“1”となるように設定され、前記最大濃度値が予め設定されている第1重み関数係数に設定され、前記最小濃度値が予め設定されている第2重み関数係数に設定された曲線を重み関数とする重み関数テーブルを作成し、
前記画像信号を取込み、環状部材の画像に対する処理を行う際、前記画像信号の微分ピークとなる処理対象画素の濃度値を前記重み関数テーブルを使用して重み値に変換するとともに、この重み値に基づいて評価関数を作成して前記環状部材の所望部分を検出すること、
を特徴とする環状部材の画像処理方法。
In an image processing method for capturing an image signal of an annular member obtained by an imaging mechanism and processing the image signal,
After obtaining the main density level based on the maximum density value and the minimum density value of each processing target pixel in the processing target area in the image signal, the maximum density value is set on one of two orthogonal axes. Plotting the main density level and the minimum density value, setting the main density level to be “1”, setting the maximum density value to a preset first weight function coefficient, Create a weight function table using a curve set as the second weight function coefficient for which the minimum density value is set in advance as a weight function,
When capturing the image signal and performing processing on the image of the annular member, the density value of the pixel to be processed that becomes a differential peak of the image signal is converted into a weight value using the weight function table, and Creating an evaluation function based on detecting a desired portion of the annular member;
An image processing method of an annular member characterized by the above.
JP06490796A 1996-03-21 1996-03-21 Annular member outer periphery inspection apparatus, annular member outer periphery inspection method, and annular member image processing method Expired - Fee Related JP3640726B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06490796A JP3640726B2 (en) 1996-03-21 1996-03-21 Annular member outer periphery inspection apparatus, annular member outer periphery inspection method, and annular member image processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06490796A JP3640726B2 (en) 1996-03-21 1996-03-21 Annular member outer periphery inspection apparatus, annular member outer periphery inspection method, and annular member image processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09257438A JPH09257438A (en) 1997-10-03
JP3640726B2 true JP3640726B2 (en) 2005-04-20

Family

ID=13271607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06490796A Expired - Fee Related JP3640726B2 (en) 1996-03-21 1996-03-21 Annular member outer periphery inspection apparatus, annular member outer periphery inspection method, and annular member image processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3640726B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072910B (en) * 2010-11-13 2012-09-05 上海交通大学 Visual inspection system for automobile piston assembly quality
JP6170281B2 (en) * 2011-05-10 2017-07-26 キヤノン株式会社 Three-dimensional measuring device, control method for three-dimensional measuring device, and program
JP6237266B2 (en) * 2014-01-27 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 Piston side rail shortage inspection device
CN110567973B (en) * 2019-09-27 2022-07-05 济南大学 A piston detection platform and method based on image acquisition
CN115077415B (en) * 2022-04-29 2024-10-22 安庆帝伯格茨活塞环有限公司 Piston ring visual detection method and detection equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09257438A (en) 1997-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103988069B (en) The inspection area establishing method of image testing device
CN102291520B (en) Image processing method and image processing apparatus
US8401274B2 (en) Image processing apparatus and method
US20060018531A1 (en) Methods of and apparatus for inspecting substrate
EP1580691A2 (en) Automatic adjustment of acquisition of inspection image
JP7648336B2 (en) Workpiece surface defect detection device and detection method, workpiece surface inspection system and program
CN113165041B (en) Defect grinding method for round steel and method for manufacturing steel
JP7778872B2 (en) Image processing device, image processing method and program
JP3640726B2 (en) Annular member outer periphery inspection apparatus, annular member outer periphery inspection method, and annular member image processing method
JP4249966B2 (en) Printed wiring board inspection method and inspection apparatus
CN101726247B (en) Light irradiation regulating method and computer system thereof
CN116087209B (en) A method and system for detecting appearance of gold wire bonding process
JP2003514121A (en) Electrode surface quality inspection method
JP2003015211A (en) Photographing device, photographing method and photographing system
JP2007141222A (en) Image processor and image processing method
JP2021189238A (en) Belt inspection system and belt inspection program
JP7487260B2 (en) Image processing device, image processing method, and program
JPH0792651A (en) Picture clipping device
JPH09192983A (en) Tool attrition amount measuring method
KR20240173826A (en) Image processing apparatus and method for correcting line noise using the same
JP2015059854A (en) Defect inspection method and defect inspection device
JPH07249122A (en) Image inspection method and apparatus
JP2023160533A (en) Image processing device, image processing method, and program
JP2004069437A (en) Test chart, stereo camera positional deviation inspection apparatus and positional deviation inspection method
JP3645656B2 (en) Edge detection method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080128

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090128

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100128

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees