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JP6863196B2 - Airtightness inspection method and equipment - Google Patents
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Description

本発明は、液槽に浸漬された被検査物の内部に加圧気体を充填し、被検査物から漏れ出た気泡を検出することで、被検査物の気密性を検査する方法及び装置に関する。特に、本発明は、被検査物から漏れ出た気泡が小さくても精度良く検出可能な気密性検査方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting the airtightness of an inspected object by filling the inside of the inspected object immersed in a liquid tank with a pressurized gas and detecting air bubbles leaking from the inspected object. .. In particular, the present invention relates to an airtightness inspection method and apparatus that can accurately detect even if the bubbles leaked from the object to be inspected are small.

ガソリンタンクやラジエータ等の気密性を要する容器については、製品出荷前に、その気密性が保たれているかを検査する必要がある。
気密性の検査方法として、被検査物である容器を液槽中に浸漬して内部に加圧気体(例えば、圧縮空気)を充填し、気密性が不十分な場合に被検査物から漏れ出る気泡を検出することで、被検査物の気密性を検査する方法が知られている。
For containers that require airtightness, such as gasoline tanks and radiators, it is necessary to inspect whether the airtightness is maintained before shipping the product.
As an airtightness inspection method, a container to be inspected is immersed in a liquid tank and filled with a pressurized gas (for example, compressed air), and leaks from the inspected object when the airtightness is insufficient. A method of inspecting the airtightness of an object to be inspected by detecting air bubbles is known.

従来、上記の気密性検査方法において、被検査物から漏れ出る気泡は、液槽の上方から作業者が液槽の液面に浮上した気泡を目視観察することで検出していた。しかしながら、このような作業者の目視観察による気泡の検出では、ヒューマンエラーが生じ易いことや、作業者の負担が大きいという問題があった。 Conventionally, in the above airtightness inspection method, air bubbles leaking from an object to be inspected have been detected by an operator visually observing air bubbles floating on the liquid surface of the liquid tank from above the liquid tank. However, such detection of air bubbles by visual observation by the operator has problems that human error is likely to occur and that the burden on the operator is heavy.

このため、光源と撮像装置とを用いて、漏れ出た気泡を光学的に検出する方法及び装置が種々提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。
しかしながら、特許文献1〜5に記載の方法及び装置は、気泡からの散乱光を受光する等、気泡そのものを撮像して直接検出するものであるため、被検査物に生じたピンホールのような微細な穴から漏れ出た極めて小さな気泡については、検出できずに見逃すおそれがある。
Therefore, various methods and devices for optically detecting leaked bubbles using a light source and an imaging device have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
However, since the methods and devices described in Patent Documents 1 to 5 directly detect by imaging the bubbles themselves, such as receiving scattered light from the bubbles, they are like pinholes generated in an object to be inspected. Very small bubbles leaking from minute holes cannot be detected and may be overlooked.

特開昭58−2630号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-2630 特開昭61−148338号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-148338 特開平4−20831号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-20831 特開平4−188036号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-188036 特開平11−264781号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-264781

本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、液槽中に浸漬された被検査物の内部に加圧気体を充填し、被検査物から漏れ出る気泡を検出することで、被検査物の気密性を検査する気密性検査方法及び装置であって、被検査物から漏れ出た気泡が小さくても精度良く検出可能な気密性検査方法及び装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and by filling the inside of the object to be inspected immersed in the liquid tank with a pressurized gas and detecting air bubbles leaking from the object to be inspected. It is an object of the present invention to provide an airtightness inspection method and an apparatus for inspecting the airtightness of an object to be inspected, which can accurately detect even if the air bubbles leaking from the inspected object are small. To do.

前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、以下の知見を得た。
(1)被検査物から漏れ出た気泡が液槽の液面に浮上した場合、浮上した液面の領域(位置)を中心にして放射状に広がる波紋が生じる。漏れ出た気泡がたとえ小さくても、比較的大きな波紋が生じることになる。したがい、浮上した気泡に起因して生じた波紋を検出することで、小さな気泡を間接的に検出できる可能性がある。
(2)予め液槽の液面に対してドット光を照射しておくと、上記(1)の波紋が生じた場合、液面に照射したドット光が波紋の進行方向(気泡が浮上した液面の領域を中心にした放射状の方向)に延びた形状に変化して観察される。波紋の波高が高い場合、照射したドット光の一部が観察方向に反射しなくなることに起因して、1つのドット光が波紋の進行方向に沿って複数の部位に分断された状態で観察されることもある。この場合にも、分断された部位の集合体を考えると、この集合体は、波紋が生じていない場合の1つのドット光の形状と比べて、波紋の進行方向に延びた形状になる。照射するドット光の形状を円形又は正多角形にすれば、ドット光の延びた方向を認識し易い。
(3)上記(2)のドット光を例えばマトリックス状に2次元配列して照射すると、複数のドット光の延びる方向に基づき、各ドット光が共通する液面の領域を中心として放射状に延びているか否かを判定することができる。所定数以上のドット光が共通する液面の領域を中心として放射状に延びている場合には、その共通する液面の領域に被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定可能である。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have obtained the following findings.
(1) When air bubbles leaking from the object to be inspected float on the liquid surface of the liquid tank, ripples that spread radially around the surface (position) of the floating liquid surface are generated. Even if the leaked air bubbles are small, relatively large ripples will occur. Therefore, it may be possible to indirectly detect small bubbles by detecting ripples caused by floating bubbles.
(2) When the liquid surface of the liquid tank is irradiated with dot light in advance, when the ripples in (1) above occur, the dot light irradiated on the liquid surface is in the traveling direction of the ripples (the liquid in which bubbles have floated). It changes to a shape extending in a radial direction centered on the area of the surface) and is observed. When the ripple height is high, one dot light is observed in a state of being divided into a plurality of parts along the traveling direction of the ripple because a part of the irradiated dot light is not reflected in the observation direction. Sometimes. Also in this case, considering an aggregate of the divided portions, the aggregate has a shape extending in the traveling direction of the ripples as compared with the shape of one dot light when no ripples are generated. If the shape of the dot light to be irradiated is a circle or a regular polygon, it is easy to recognize the direction in which the dot light extends.
(3) When the dot light of the above (2) is arranged two-dimensionally in a matrix, for example, and irradiated, the dot light extends radially around a common liquid surface region based on the extending direction of the plurality of dot lights. Whether or not it can be determined. When a predetermined number or more of dot lights extend radially around a common liquid surface region, it can be determined that bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the common liquid surface region.

本発明は、上記本発明者らの知見に基づき完成したものである。
すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、液槽中に浸漬された被検査物の内部に加圧気体を充填し、該被検査物から漏れ出る気泡を検出することで、該被検査物の気密性を検査する気密性検査方法であって、前記液槽の液面の上方で且つ前記被検査物の上方に光源を配置し、該光源から前記液槽の液面に対して円形又は正多角形のドット光が2次元配列されたパターンであるドット光パターンを照射する光照射工程と、前記光照射工程によって照射したドット光パターンを構成する各ドット光の延びる方向をそれぞれ判定する方向判定工程と、前記方向判定工程で判定した前記各ドット光の延びる方向のうち、所定数以上のドット光の延びる方向が、前記ドット光パターンを照射した前記液面の所定の領域を中心とする放射状である場合に、前記中心とする前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する気泡検出工程と、を含むことを特徴とする気密性検査方法を提供する。
The present invention has been completed based on the above-mentioned findings of the present inventors.
That is, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention fills the inside of the object to be inspected immersed in the liquid tank with a pressurized gas and detects bubbles leaking from the object to be inspected. An airtightness inspection method for inspecting the airtightness of an object, wherein a light source is arranged above the liquid level of the liquid tank and above the liquid surface to be inspected, and the light source is circular with respect to the liquid level of the liquid tank. Alternatively, the light irradiation step of irradiating the dot light pattern, which is a pattern in which regular polygonal dot lights are arranged in two dimensions, and the extending direction of each dot light constituting the dot light pattern irradiated by the light irradiation step are determined. Of the direction determination step and the extension direction of each dot light determined in the direction determination step, the extension direction of a predetermined number or more of the dot light is centered on a predetermined region of the liquid surface irradiated with the dot light pattern. Provided is an airtightness inspection method comprising a bubble detection step of determining that bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the region of the liquid surface at the center in the case of radial light. To do.

本発明に係る気密性検査方法によれば、光照射工程において、円形又は正多角形のドット光が2次元配列されたパターンであるドット光パターンを照射することで、液槽の液面に被検査物から漏れ出た気泡に起因した波紋が生じた場合、各ドット光が放射状の波紋の進行方向に延びた形状に変化して観察されることになる。
このため、方向判定工程において、各ドット光の延びる方向を例えば目視でそれぞれ判定することが可能である。
次いで、気泡検出工程において、例えば目視で、所定数以上のドット光の延びる方向が、ドット光パターンを照射した液面の所定の領域を中心とする放射状であると確認できた場合には、その所定数以上のドット光が延びた要因が波紋によるものだと判定可能である。すなわち、放射状の中心となる液面の領域に、被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定することができる。
本発明に係る気密性検査方法によれば、気泡そのものを直接検出するのではなく、気泡によって生じた波紋をドット光パターンを構成する各ドット光の変形に基づき検出するため、被検査物から漏れ出た気泡が小さくても、精度良く気泡を検出可能である。
なお、本発明において、「各ドット光の延びる方向」とは、1つのドット光が波紋の進行方向に沿って複数の部位に分断された状態で観察される場合には、分断された部位の集合体(分断された部位全体)の延びる方向を意味する。
According to the airtightness inspection method according to the present invention, in the light irradiation step, the liquid surface of the liquid tank is covered by irradiating a dot light pattern, which is a pattern in which circular or regular polygonal dot lights are two-dimensionally arranged. When ripples are generated due to bubbles leaking from the inspection object, each dot light is changed to a shape extending in the traveling direction of the radial ripples and observed.
Therefore, in the direction determination step, it is possible to visually determine the direction in which each dot light extends, for example.
Next, in the bubble detection step, for example, when it can be visually confirmed that the extending direction of the dot light of a predetermined number or more is radial centering on the predetermined region of the liquid surface irradiated with the dot light pattern, the direction thereof is determined. It can be determined that the reason why the dot light is extended by a predetermined number or more is due to ripples. That is, it can be determined that the air bubbles leaking from the inspected object have floated in the region of the liquid surface which is the center of the radial pattern.
According to the airtightness inspection method according to the present invention, the ripples generated by the bubbles are detected based on the deformation of each dot light constituting the dot light pattern, instead of directly detecting the bubbles themselves, so that the airtightness is leaked from the object to be inspected. Even if the generated bubbles are small, the bubbles can be detected with high accuracy.
In the present invention, the "direction in which each dot light extends" refers to the divided portion when one dot light is observed in a state of being divided into a plurality of portions along the traveling direction of ripples. It means the extending direction of the aggregate (the entire divided part).

好ましくは、前記光照射工程によって照射した前記ドット光パターンを撮像する撮像工程を更に含み、前記方向判定工程において、前記撮像工程で撮像した前記ドット光パターンの撮像画像を画像処理することにより、前記ドット光パターンを構成する各ドット光に対応する画素領域であるドット光画素領域の延びる方向をそれぞれ判定し、前記気泡検出工程において、前記方向判定工程で判定した前記各ドット光画素領域の延びる方向のうち、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、前記撮像画像における所定の画素領域を中心とする放射状である場合に、前記中心とする画素領域に対応する前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する。 Preferably, the imaging step of capturing the dot light pattern irradiated by the light irradiation step is further included, and in the direction determination step, the captured image of the dot light pattern captured in the imaging step is image-processed. The extension direction of the dot light pixel region, which is a pixel region corresponding to each dot light constituting the dot light pattern, is determined, and in the bubble detection step, the extension direction of each dot light pixel region determined in the direction determination step. Of these, when the extending direction of the predetermined number or more of the dot optical pixel regions is radial centered on the predetermined pixel region in the captured image, the liquid surface region corresponding to the center pixel region is covered by the above. It is determined that the air bubbles leaking from the object to be inspected have surfaced.

上記の好ましい方法によれば、ドット光パターンを撮像する撮像工程を更に含み、方向判定工程において撮像画像を画像処理することで、各ドット光に対応する画素領域であるドット光画素領域の延びる方向をそれぞれ自動判定することが可能である。次いで、気泡検出工程において、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、撮像画像における所定の画素領域を中心とする放射状である場合には、その所定数以上のドット光画素領域の延びた要因が波紋によるものだと自動判定可能である。すなわち、放射状の中心となる画素領域に対応する液面の領域に、被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと自動判定することができる。 According to the above preferred method, an imaging step of capturing a dot light pattern is further included, and by performing image processing on the captured image in the direction determination step, a direction in which the dot light pixel region, which is a pixel region corresponding to each dot light, extends. Can be automatically determined for each. Next, in the bubble detection step, when the extending direction of the predetermined number or more of the dot optical pixel regions is radial centering on the predetermined pixel region in the captured image, the predetermined number or more of the dot optical pixel regions are extended. It is possible to automatically determine that the cause is due to ripples. That is, it can be automatically determined that the air bubbles leaking from the inspected object have floated in the liquid surface region corresponding to the radial center pixel region.

好ましくは、前記撮像工程において、前記ドット光パターンを複数回連続して撮像し、前記方向判定工程において、前記複数回撮像した前記ドット光パターンの撮像画像をそれぞれ2値化して合成することで2値化合成画像を生成し、該生成した2値化合成画像における前記各ドット光画素領域の延びる方向を判定する。 Preferably, in the imaging step, the dot light pattern is continuously imaged a plurality of times, and in the direction determination step, the captured images of the dot light pattern captured a plurality of times are binarized and combined. A digitized composite image is generated, and the extending direction of each dot optical pixel region in the generated binarized composite image is determined.

上記の好ましい方法によれば、撮像工程において、ドット光パターンを複数回連続して撮像し、方向判定工程において、複数回撮像したドット光パターンの撮像画像をそれぞれ2値化する。ドット光が照射された液面の領域は、照射されていない液面の領域に比べて明るくなるため、撮像画像においてドット光に対応するドット光画素領域も明るくなり(濃度が大きくなり)、所定のしきい値(濃度)で2値化することで、ドット光画素領域を抽出可能である。
ただし、抽出した各ドット光画素領域は、撮像時の波紋の進行状況に応じて、延び方が異なる可能性がある。すなわち、撮像工程で用いる撮像手段の露光時間にも依存するが、撮像時にちょうど波紋が通過している液面の領域に照射されたドット光に対応するドット光画素領域の長さ(延びる方向の長さ)に比べて、撮像時には未だ波紋が到達していない液面の領域に照射されたドット光に対応するドット光画素領域の長さ(延びる方向の長さ)や、撮像時には既に波紋が通過し終わった液面の領域に照射されたドット光に対応するドット光画素領域の長さ(延びる方向の長さ)は小さい可能性がある。
したがい、上記の好ましい方法では、方向判定工程において、2値化した複数の撮像画像(2値化画像)を合成することで2値化合成画像を生成する。換言すれば、複数の2値化画像について、対応する各画素の論理和(OR)を算出し、算出結果を2値化合成画像における対応する各画素の濃度とする。この2値化合成画像におけるドット光画素領域は、単一の2値化画像におけるドット光画素領域に比べて、撮像時の波紋の進行状況の影響が緩和され、いずれのドット光画素領域についても、波紋に起因して延びた状態となっている可能性が高くなる。したがい、上記の好ましい方法では、方向判定工程において、2値化合成画像における各ドット光画素領域の延びる方向を精度良く判定することが可能である。
According to the above preferred method, the dot light pattern is continuously imaged a plurality of times in the imaging step, and the captured images of the dot light patterns captured a plurality of times are binarized in the direction determination step. Since the area of the liquid surface irradiated with the dot light is brighter than the area of the liquid surface not irradiated with the dot light, the dot light pixel area corresponding to the dot light in the captured image is also brighter (increased in density), and is predetermined. The dot optical pixel region can be extracted by binarizing with the threshold value (concentration) of.
However, each of the extracted dot optical pixel regions may extend differently depending on the progress of ripples at the time of imaging. That is, although it depends on the exposure time of the imaging means used in the imaging process, the length of the dot light pixel region (in the extending direction) corresponding to the dot light irradiated to the region of the liquid surface where the ripples have just passed during imaging. Compared to the length), the length of the dot light pixel area (length in the extending direction) corresponding to the dot light applied to the area of the liquid surface where the ripples have not yet reached at the time of imaging, and the ripples already appear at the time of imaging. The length (length in the extending direction) of the dot light pixel region corresponding to the dot light applied to the region of the liquid surface that has passed may be small.
Therefore, in the above preferred method, a binarized composite image is generated by synthesizing a plurality of binarized captured images (binarized images) in the direction determination step. In other words, the logical sum (OR) of each corresponding pixel is calculated for the plurality of binarized images, and the calculation result is the density of each corresponding pixel in the binarized composite image. The dot light pixel region in this binarized composite image is less affected by the progress of ripples during imaging than the dot light pixel region in a single binarized image, and any dot light pixel region can be used. , There is a high possibility that it is in an extended state due to ripples. Therefore, in the above preferred method, it is possible to accurately determine the extending direction of each dot optical pixel region in the binarized composite image in the direction determination step.

好ましくは、前記方向判定工程において、前記2値化合成画像における前記各ドット光画素領域のうち、輪郭の長さが所定値以上であり、なお且つ、輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺/短辺が所定値以上であるドット光画素領域を抽出し、該抽出した各ドット光画素領域の輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺の方向が該抽出した各ドット光画素領域の延びる方向であると判定し、前記気泡検出工程において、前記抽出した各ドット光画素領域の延びる方向のうち、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、前記2値化合成画像における所定の画素領域を中心とする放射状である場合に、前記中心とする画素領域に対応する前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する。 Preferably, in the direction determination step, the contour length of each of the dot optical pixel regions in the binarized composite image is equal to or greater than a predetermined value, and the contour is an approximate ellipse or the long side of the circumscribing rectangle. A dot optical pixel region whose short side is equal to or greater than a predetermined value is extracted, and the direction of the long side of the approximate ellipse or circumscribing rectangle of the contour of each extracted dot optical pixel region is the extending direction of each extracted dot optical pixel region. In the bubble detection step, among the extending directions of the extracted dot optical pixel regions, the extending direction of a predetermined number or more of the dot optical pixel regions is the predetermined pixel region in the binarized composite image. When it is radial at the center, it is determined that bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the area of the liquid surface corresponding to the pixel area at the center.

上記の好ましい方法によれば、方向判定工程において、輪郭の長さが所定値以上であり、なお且つ、輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺/短辺が所定値以上であるドット光画素領域を抽出する。換言すれば、2値化合成画像における各ドット光画素領域のうち、波紋に起因して延びた状態となっている可能性が高い(延びた状態となっているため、輪郭の長さが所定値以上であり、なお且つ、輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺/短辺が所定値以上である)ドット光画素領域のみを、延びる方向を算出するために用いることになる。
したがい、上記の好ましい方法では、方向判定工程において、抽出した各ドット光画素領域の輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺の方向が抽出した各ドット光画素領域の延びる方向であると精度良く判定することが可能である。
According to the above preferred method, in the direction determination step, the dot optical pixel region in which the contour length is equal to or greater than a predetermined value and the long side / short side of the contour approximate ellipse or circumscribing rectangle is equal to or greater than a predetermined value. Is extracted. In other words, it is highly possible that each dot optical pixel region in the binarized composite image is in an extended state due to ripples (because it is in an extended state, the contour length is predetermined. Only the dot optical pixel region, which is equal to or greater than the value and whose contour approximate ellipse or circumscribing rectangle has a long side / short side equal to or greater than a predetermined value, is used to calculate the extending direction.
Therefore, in the above preferred method, in the direction determination step, it is accurately determined that the direction of the approximate ellipse of the contour of each extracted dot optical pixel region or the long side of the circumscribing rectangle is the extending direction of each extracted dot optical pixel region. It is possible to do.

上記の好ましい方法において、ドット光画素領域の延びる方向が2値化合成画像における所定の画素領域を中心とする放射状であるか否かを判定する方法としては、種々の方法が考えられるが、例えば、以下のような方法を例示できる。
すなわち、好ましくは、前記気泡検出工程において、前記2値化合成画像において抽出した各ドット光画素領域を含み、該各ドット光画素領域の輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺よりも長辺方向に長く、なお且つ、該各ドット光画素領域の輪郭の近似楕円又は外接矩形の短辺よりも短辺方向に長い判定画素領域を、前記抽出したドット光画素領域毎に特定し、前記ドット光画素領域毎に特定した各判定画素領域のうち、所定数以上の判定画素領域が重複する画素領域を有する場合に、前記重複する画素領域に対応する前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する。
In the above preferred method, various methods can be considered as a method for determining whether or not the extending direction of the dot optical pixel region is radial around a predetermined pixel region in the binarized composite image. For example, , The following methods can be exemplified.
That is, preferably, in the bubble detection step, each dot optical pixel region extracted in the binarized composite image is included, and the contour direction of each dot optical pixel region is longer than the long side of the approximate ellipse or the circumscribing rectangle. A determination pixel region that is long and longer in the short side direction than the short side of the approximate ellipse or circumscribing rectangle of the contour of each dot light pixel region is specified for each of the extracted dot light pixel regions, and the dot light When a predetermined number or more of the determination pixel regions specified for each pixel region have overlapping pixel regions, the liquid surface region corresponding to the overlapping pixel regions leaks from the object to be inspected. It is determined that the bubbles that have emerged have surfaced.

上記の好ましい方法によれば、気泡検出工程において、抽出したドット光画素領域毎にドット光画素領域よりも広い(輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺よりも長辺方向に長く、なお且つ、輪郭の近似楕円又は外接矩形の短辺よりも短辺方向に長い)判定画素領域を特定する。このドット光画素領域毎に特定した判定画素領域は、各ドット光画素領域が波紋に起因して放射状に延びた状態である場合には、この放射状の中心で交差する、すなわち、重複する画素領域を有する可能性が高い。
このため、上記の好ましい方法によれば、気泡検出工程において、各判定画素領域のうち、所定数以上の判定画素領域が重複する画素領域を有する場合に、重複する画素領域に対応する液面の領域に被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと精度良く判定することが可能である。
According to the above preferred method, in the bubble detection step, each extracted dot light pixel area is wider than the dot light pixel area (longer in the long side direction than the long side of the approximate ellipse of the contour or the circumscribing rectangle, and moreover. (Longer in the short side direction than the short side of the approximate ellipse of the contour or the circumscribing rectangle) Specify the determination pixel area. The determination pixel regions specified for each dot optical pixel region intersect at the radial center when each dot optical pixel region is in a state of extending radially due to ripples, that is, overlapping pixel regions. Is likely to have.
Therefore, according to the above preferred method, in the bubble detection step, when a predetermined number or more of the determination pixel regions have overlapping pixel regions, the liquid level corresponding to the overlapping pixel regions It is possible to accurately determine that air bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the region.

また、前記課題を解決するため、本発明は、液槽と、前記液槽中に浸漬された被検査物の内部に加圧気体を充填する加圧気体充填手段と、前記液槽の液面の上方で且つ前記被検査物の上方に配置され、前記液槽の液面に対して円形又は正多角形のドット光が2次元配列されたパターンであるドット光パターンを照射する光源と、前記照射したドット光パターンを撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像した前記ドット光パターンの撮像画像を用いて、前記被検査物から漏れ出た気泡を検出する解析装置とを備え、前記解析装置は、前記撮像装置で撮像した前記ドット光パターンの撮像画像を画像処理することにより、前記ドット光パターンを構成する各ドット光に対応する画素領域であるドット光画素領域の延びる方向をそれぞれ判定し、前記判定した前記各ドット光画素領域の延びる方向のうち、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、前記撮像画像における所定の画素領域を中心とする放射状である場合に、前記中心とする画素領域に対応する前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する、ことを特徴とする気密性検査装置としても提供される。 Further, in order to solve the above problems, the present invention comprises a liquid tank, a pressurized gas filling means for filling the inside of an object to be inspected immersed in the liquid tank with a pressurized gas, and a liquid level of the liquid tank. A light source that is arranged above the object to be inspected and that irradiates a dot light pattern, which is a pattern in which circular or regular polygonal dot light is two-dimensionally arranged with respect to the liquid surface of the liquid tank, and the above. The analysis device includes an image pickup device that captures an irradiated dot light pattern and an analysis device that detects bubbles leaking from the object to be inspected using the image pickup image of the dot light pattern captured by the image pickup device. Determines the extending direction of the dot light pixel region, which is a pixel region corresponding to each dot light constituting the dot light pattern, by performing image processing on the captured image of the dot light pattern captured by the imaging device. When the extending direction of each of the determined dot optical pixel regions is radial with the predetermined pixel region in the captured image as the center, the extension direction of the predetermined number or more of the dot optical pixel regions is the center. It is also provided as an airtightness inspection apparatus characterized in that it is determined that air bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the region of the liquid surface corresponding to the pixel region to be inspected.

本発明に係る気密性検査装置によれば、撮像装置によってドット光パターンを撮像し、解析装置においてドット光パターンの撮像画像を画像処理することで、各ドット光に対応する画素領域であるドット光画素領域の延びる方向をそれぞれ自動判定することが可能である。また、解析装置によって、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、撮像画像における所定の画素領域を中心とする放射状である場合には、その所定数以上のドット光画素領域の延びた要因が波紋によるものだと自動判定可能である。すなわち、放射状の中心となる画素領域に対応する液面の領域に、被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと自動判定することができる。 According to the airtightness inspection device according to the present invention, the dot light pattern is imaged by the image pickup device, and the captured image of the dot light pattern is image-processed by the analysis device, so that the dot light is a pixel region corresponding to each dot light. It is possible to automatically determine the extending direction of the pixel area. Further, when the direction in which the predetermined number or more of the dot optical pixel regions are extended by the analysis device is radial centering on the predetermined pixel region in the captured image, the factor that the predetermined number or more of the dot optical pixel regions are extended is a factor. Can be automatically determined to be due to ripples. That is, it can be automatically determined that the air bubbles leaking from the inspected object have floated in the liquid surface region corresponding to the radial center pixel region.

好ましくは、前記光源は、同一平面上に2次元配列され、該平面に垂直な方向に光軸を有する複数のLEDを具備し、前記撮像装置は、前記平面に垂直な方向に視軸を有する。 Preferably, the light source is two-dimensionally arranged on the same plane and includes a plurality of LEDs having an optical axis in a direction perpendicular to the plane, and the imaging device has a visual axis in a direction perpendicular to the plane. ..

本発明に係る気密性検査装置において、撮像装置の視軸を光源の光軸に対して傾けた状態で撮像する場合には、液槽の液面に気泡に起因した波紋が生じていない場合(液面が完全に平坦面である場合)であっても、光源から照射された円形又は正多角形のドット光が撮像装置の視軸の傾きに応じて変形して撮像されるため、ドット光画素領域の延びる方向を判定する際に所定の補正が必要になるおそれがある。
これに対し、上記の好ましい構成によれば、光源の光軸と撮像装置の視軸とが平行(双方共にLEDが2次元配列されている平面に垂直)であるため、液槽の液面に波紋が生じていない場合、光源から照射された円形又は正多角形のドット光が、撮像装置によってほぼそのままの形状で撮像されることになる。したがい、上記の補正が不要であり、容易にドット光画素領域の延びる方向を判定可能である。
また、上記の好ましい構成によれば、光源が複数のLEDを具備するため、各LEDの印加電流を調整することで、液面に照射される各ドット光の明るさを容易に調整可能である。この際、必要に応じて、各LEDの印加電流を個別に調整することで、各ドット光の明るさを個別に調整することも可能である。
In the airtightness inspection device according to the present invention, when an image is taken with the visual axis of the image pickup device tilted with respect to the optical axis of the light source, when ripples due to air bubbles are not generated on the liquid surface of the liquid tank ( Even if the liquid surface is a completely flat surface), the circular or regular polygonal dot light emitted from the light source is deformed according to the inclination of the visual axis of the image pickup device and is imaged. A predetermined correction may be required when determining the extending direction of the pixel region.
On the other hand, according to the above preferable configuration, since the optical axis of the light source and the visual axis of the imaging device are parallel (both are perpendicular to the plane in which the LEDs are two-dimensionally arranged), the liquid surface of the liquid tank When no ripples are generated, the circular or regular polygonal dot light emitted from the light source is imaged by the image pickup apparatus in almost the same shape. Therefore, the above correction is unnecessary, and the extending direction of the dot optical pixel region can be easily determined.
Further, according to the above preferable configuration, since the light source includes a plurality of LEDs, the brightness of each dot light irradiated to the liquid surface can be easily adjusted by adjusting the applied current of each LED. .. At this time, it is also possible to individually adjust the brightness of each dot light by individually adjusting the applied current of each LED, if necessary.

本発明に係る気密性検査方法及び装置によれば、被検査物から漏れ出た気泡が小さくても精度良く検出可能であるため、精度の良い気密性検査を行うことができる。 According to the airtightness inspection method and apparatus according to the present invention, even if the air bubbles leaking from the object to be inspected are small, they can be detected with high accuracy, so that the airtightness inspection can be performed with high accuracy.

本発明の一実施形態に係る気密性検査装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the airtightness inspection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る気密性検査方法の概略工程を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the schematic process of the airtightness inspection method which concerns on one Embodiment of this invention. 図2に示す方向判定工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the direction determination process shown in FIG. 図2に示す気泡検出工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the bubble | bubble detection process shown in FIG. 本発明の一実施形態に係る気密検査方法を用いた検査の結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of the inspection using the airtightness inspection method which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態に係る気密性検査方法及び装置について説明する。
図1は、本実施形態に係る気密性検査装置の概略構成を示す図である。図1(a)は、全体構成図を示す。図1(b)は、光源の下面と制御盤の内部構成を示す。
図1に示すように、本実施形態に係る気密性検査装置100は、液槽1と、加圧気体充填手段2と、光源3と、撮像装置4と、解析装置5とを備えている。本実施形態の液槽1は、送吸液手段6に接続されている。本実施形態の解析装置5は、制御盤7内に収容されている。
Hereinafter, the airtightness inspection method and the apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an airtightness inspection device according to the present embodiment. FIG. 1A shows an overall configuration diagram. FIG. 1B shows the lower surface of the light source and the internal configuration of the control panel.
As shown in FIG. 1, the airtightness inspection device 100 according to the present embodiment includes a liquid tank 1, a pressurized gas filling means 2, a light source 3, an image pickup device 4, and an analysis device 5. The liquid tank 1 of the present embodiment is connected to the liquid feeding and absorbing means 6. The analysis device 5 of the present embodiment is housed in the control panel 7.

液槽1は、被検査物Tを液(例えば、水)Wに浸漬するためのものであり、必要に応じて、送吸液手段6から液Wが送液されると共に、送吸液手段6に液Wが吸液される。
送吸液手段6は、リザーブ液槽61と、送液ポンプ62と、吸液ポンプ63とを具備する。液槽1内の液Wの体積が一定であれば、浸漬する被検査物Tの体積に応じて液槽1の液面(液槽1内の液Wの上面)の位置が変化するため、液面の位置を調整する等の必要に応じて、送液ポンプ62を駆動し、リザーブ液槽61内の液Wを液槽1に向けて送液することが可能である。同様に、必要に応じて、吸液ポンプ63を駆動し、液槽1内の液Wをリザーブ液槽61に吸液することが可能である。
The liquid tank 1 is for immersing the object T to be inspected in the liquid (for example, water) W, and if necessary, the liquid W is sent from the liquid feeding means 6 and the liquid feeding means. Liquid W is sucked into 6.
The liquid feeding and absorbing means 6 includes a reserve liquid tank 61, a liquid feeding pump 62, and a liquid absorbing pump 63. If the volume of the liquid W in the liquid tank 1 is constant, the position of the liquid level of the liquid tank 1 (the upper surface of the liquid W in the liquid tank 1) changes according to the volume of the object T to be immersed. It is possible to drive the liquid feed pump 62 to feed the liquid W in the reserve liquid tank 61 toward the liquid tank 1 as necessary, such as adjusting the position of the liquid level. Similarly, if necessary, the liquid absorption pump 63 can be driven to absorb the liquid W in the liquid tank 1 into the reserve liquid tank 61.

加圧気体充填手段2は、液槽1中に浸漬された被検査物Tの内部に加圧気体(例えば、圧縮空気)を充填するものである。本実施形態の加圧気体充填手段2は、コンプレッサー21と、タンク22と、圧力調整バルブ23と、圧力メータ24とを具備する。コンプレッサー21によって生成された加圧気体は、タンク22内に貯蔵され、圧力メータ24の指示値が所望する値となるように圧力調整バルブ23で圧力が調整された後、被検査物Tの内部に充填される。 The pressurized gas filling means 2 fills the inside of the object T to be inspected immersed in the liquid tank 1 with a pressurized gas (for example, compressed air). The pressurized gas filling means 2 of the present embodiment includes a compressor 21, a tank 22, a pressure adjusting valve 23, and a pressure meter 24. The pressurized gas generated by the compressor 21 is stored in the tank 22, and after the pressure is adjusted by the pressure adjusting valve 23 so that the indicated value of the pressure meter 24 becomes a desired value, the inside of the object T to be inspected. Is filled with.

光源3は、液槽1の液面の上方で且つ被検査物Tの上方に配置され、液槽1の液面に対して円形又は正多角形のドット光が2次元配列されたパターンであるドット光パターンを照射するものである。本実施形態の光源3は、被検査物Tの何れの部位から気泡が漏れ出ても検出できるようにするため、複数(図1(a)に示す例では6つ)設けられており、複数の光源3によって、液槽1の液面全体にドット光パターンが照射される。 The light source 3 is arranged above the liquid surface of the liquid tank 1 and above the liquid surface T to be inspected, and is a pattern in which circular or regular polygonal dot lights are two-dimensionally arranged with respect to the liquid surface of the liquid tank 1. It irradiates a dot light pattern. A plurality of light sources 3 (six in the example shown in FIG. 1A) are provided so that even if air bubbles leak from any part of the object T to be inspected, the light sources 3 of the present embodiment can be detected. The light source 3 of the above irradiates the entire liquid surface of the liquid tank 1 with a dot light pattern.

本実施形態の光源3は、同一平面上に2次元配列され、該平面に垂直な方向に光軸を有する複数のLED32を具備する。具体的には、光源3は、板状の基台31と、基台31の法線方向に光軸が沿うように、基台31上にマトリックス状に2次元配列された複数のLED32とを具備する。各LED32は、制御盤7内に収容された電源33に接続されており、電源33から印加される印加電流によって発光する。LED32の2次元配列の寸法は、必要とするドット光パターンの照射領域の大きさに応じて、適切な値に設定すればよい。LED32の配列ピッチは、照射される各ドット光が変形しても互いに重ならない限りにおいて、できるだけ小さい方が気泡の検出精度が高まると考えられる。しかしながら、LED32の配列ピッチを過度に小さくした状態で、ドット光パターンの照射領域を大きくすると、LED32の個数が増大するため、コストやメンテナンスの手間が増大するという問題がある。このため、気泡の検出精度に影響が生じない程度に大きな配列ピッチに設定することが好ましい。LED32の配列ピッチは、例えば、10mm〜100mm程度とされ、本実施形態では75mmに設定している。 The light source 3 of the present embodiment includes a plurality of LEDs 32 that are two-dimensionally arranged on the same plane and have an optical axis in a direction perpendicular to the plane. Specifically, the light source 3 comprises a plate-shaped base 31 and a plurality of LEDs 32 arranged two-dimensionally in a matrix on the base 31 so that the optical axis is along the normal direction of the base 31. Equipped. Each LED 32 is connected to a power source 33 housed in the control panel 7, and emits light by an applied current applied from the power source 33. The dimensions of the two-dimensional array of the LEDs 32 may be set to appropriate values according to the size of the irradiation area of the required dot light pattern. It is considered that the smaller the array pitch of the LED 32 is, the higher the accuracy of detecting bubbles, as long as the illuminated dot lights do not overlap each other even if they are deformed. However, if the irradiation area of the dot light pattern is increased while the arrangement pitch of the LEDs 32 is excessively small, the number of LEDs 32 increases, which causes a problem that the cost and the labor for maintenance increase. Therefore, it is preferable to set the arrangement pitch so large that the detection accuracy of bubbles is not affected. The arrangement pitch of the LEDs 32 is, for example, about 10 mm to 100 mm, and is set to 75 mm in this embodiment.

各LED32は、出射面の外形が円形又は正多角形とされることにより、又は、各LED32の出射面に円形又は正多角形の開口を有するフィルタを取り付けることにより、円形又は正多角形のドット光を出射することができる。本実施形態では、出射面の外形が円形のLED32を用いている。 Each LED 32 has circular or regular polygonal dots by making the outer shape of the exit surface circular or regular polygonal, or by attaching a filter having a circular or regular polygonal opening to the emission surface of each LED 32. It can emit light. In this embodiment, an LED 32 having a circular outer surface is used.

撮像装置4は、光源3によって照射したドット光パターンを撮像するものである。撮像装置4は、LED32が2次元配列されている平面に垂直な方向に視軸を有する。具体的には、撮像装置4は、基台31の法線方向に視軸が沿うように、基台31上で且つLED32の2次元配列の略中心に配置されている。撮像装置4の視野は、1つの光源3から照射されたドット光パターンの全体が撮像可能なように設定されている。
撮像装置4としては、例えば、2次元CCDカメラを用いることが可能である。本実施形態の撮像装置4は、フレームレートが30fpsで、露光時間が5msecに設定された2次元CCDカメラである。
The image pickup device 4 captures a dot light pattern irradiated by the light source 3. The image pickup apparatus 4 has a visual axis in a direction perpendicular to the plane in which the LEDs 32 are two-dimensionally arranged. Specifically, the image pickup apparatus 4 is arranged on the base 31 and substantially at the center of the two-dimensional arrangement of the LEDs 32 so that the visual axis is along the normal direction of the base 31. The field of view of the image pickup apparatus 4 is set so that the entire dot light pattern emitted from one light source 3 can be captured.
As the image pickup device 4, for example, a two-dimensional CCD camera can be used. The image pickup apparatus 4 of the present embodiment is a two-dimensional CCD camera having a frame rate of 30 fps and an exposure time of 5 msec.

解析装置5は、撮像装置4で撮像したドット光パターンの撮像画像を用いて、被検査物Tから漏れ出た気泡を検出するものである。具体的には、本実施形態の解析装置5は、後述の画像処理等を実行するためのプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータから構成されている。また、本実施形態の解析装置5は、光源3の電源33を駆動したり、撮像装置4を駆動する制御装置としての機能も奏する。 The analysis device 5 detects bubbles leaking from the object T to be inspected by using the captured image of the dot light pattern captured by the image pickup device 4. Specifically, the analysis device 5 of the present embodiment is composed of a personal computer in which a program for executing image processing and the like, which will be described later, is installed. Further, the analysis device 5 of the present embodiment also functions as a control device for driving the power supply 33 of the light source 3 and driving the image pickup device 4.

以下、上記の構成を有する気密性検査装置100を用いた気密性検査方法について説明する。
本発明の一実施形態に係る気密性検査方法は、液槽1中に浸漬された被検査物Tの内部に加圧気体を充填し、被検査物Tから漏れ出る気泡を検出することで、被検査物Tの気密性を検査する方法である。
図2は、本発明の一実施形態に係る気密性検査方法の概略工程を示すフロー図である。
図2に示すように、本実施形態に係る気密性検査方法は、浸漬工程S1と、充填工程S2と、光照射工程S3と、撮像工程S4と、方向判定工程S5と、気泡検出工程S6とを含む。以下、各工程S1〜S6について順に説明する。
Hereinafter, an airtightness inspection method using the airtightness inspection apparatus 100 having the above configuration will be described.
The airtightness inspection method according to the embodiment of the present invention fills the inside of the object T to be inspected immersed in the liquid tank 1 with a pressurized gas, and detects bubbles leaking from the object T to be inspected. This is a method for inspecting the airtightness of the object T to be inspected.
FIG. 2 is a flow chart showing a schematic process of an airtightness inspection method according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the airtightness inspection method according to the present embodiment includes a dipping step S1, a filling step S2, a light irradiation step S3, an imaging step S4, a direction determination step S5, and a bubble detection step S6. including. Hereinafter, each steps S1 to S6 will be described in order.

<浸漬工程S1>
浸漬工程S1では、液Wで満たされた液槽1中に被検査物Tを浸漬する。この際、前述のように、必要に応じて、送吸液手段6の送液ポンプ62を駆動し、リザーブ液槽61内の液Wを液槽1に向けて送液する。また、必要に応じて、送吸液手段6の吸液ポンプ63を駆動し、液槽1内の液Wをリザーブ液槽61に吸液する。
<Immersion step S1>
In the dipping step S1, the object T to be inspected is immersed in the liquid tank 1 filled with the liquid W. At this time, as described above, the liquid feeding pump 62 of the liquid feeding and absorbing means 6 is driven to feed the liquid W in the reserve liquid tank 61 toward the liquid tank 1. Further, if necessary, the liquid absorbing pump 63 of the liquid feeding means 6 is driven to absorb the liquid W in the liquid tank 1 into the reserve liquid tank 61.

<充填工程S2>
充填工程S2では、加圧気体充填手段2により、液槽1中に浸漬された被検査物Tの内部に加圧気体を充填する。この際、前述のように、加圧気体充填手段2のコンプレッサー21によって生成され、タンク22内に貯蔵された加圧気体は、圧力メータ24の指示値が所望する値となるように圧力調整バルブ23で圧力が調整(例えば、20〜30MPa)された後、被検査物Tの内部に充填される。
<Filling step S2>
In the filling step S2, the pressurized gas is filled into the inside of the object T to be inspected immersed in the liquid tank 1 by the pressurized gas filling means 2. At this time, as described above, the pressurized gas generated by the compressor 21 of the pressurized gas filling means 2 and stored in the tank 22 is a pressure adjusting valve so that the indicated value of the pressure meter 24 becomes a desired value. After the pressure is adjusted at 23 (for example, 20 to 30 MPa), the inside of the object T to be inspected is filled.

<光照射工程S3>
光照射工程S3では、液槽1の液面の上方で且つ被検査物Tの上方に配置した光源3から液槽1の液面に対して円形又は正多角形のドット光(本実施形態では円形のドット光)が2次元配列されたパターンであるドット光パターンを照射する。ドット光パターンは、浸漬工程S1及び充填工程S2が終了した後に照射を開始する他、浸漬工程S1を開始する前や、充填工程S2を開始する前又は充填工程S2を実行中に、予め照射しておく(浸漬工程S1及び充填工程S2が終了した後も継続して照射する)ことも可能である。
<Light irradiation step S3>
In the light irradiation step S3, a circular or regular polygonal dot light (in the present embodiment) from the light source 3 arranged above the liquid surface of the liquid tank 1 and above the liquid surface T of the liquid tank 1 with respect to the liquid surface of the liquid tank 1. It irradiates a dot light pattern, which is a pattern in which circular dot light) is two-dimensionally arranged. The dot light pattern is irradiated in advance before the immersion step S1 is started, before the filling step S2 is started, or during the filling step S2, in addition to starting the irradiation after the immersion step S1 and the filling step S2 are completed. It is also possible to keep (continue irradiation even after the immersion step S1 and the filling step S2 are completed).

<撮像工程S4>
撮像工程S4では、撮像装置4により、光照射工程S3によって照射したドット光パターンを撮像する。この際、本実施形態では、フレームレート30fps、露光時間5msecで、複数回連続して撮像する。
<Imaging step S4>
In the imaging step S4, the imaging device 4 captures the dot light pattern irradiated by the light irradiation step S3. At this time, in the present embodiment, the image is continuously imaged a plurality of times at a frame rate of 30 fps and an exposure time of 5 msec.

<方向判定工程S5>
方向判定工程S5では、解析装置5により、撮像工程S4で撮像したドット光パターンの撮像画像を画像処理して、ドット光パターンを構成する各ドット光に対応する画素領域であるドット光画素領域の延びる方向をそれぞれ判定する。以下、図3を参照しつつ、方向判定工程S5について、より具体的に説明する。
<Direction determination step S5>
In the direction determination step S5, the analysis device 5 processes the captured image of the dot light pattern captured in the imaging step S4 to form a dot light pixel region, which is a pixel region corresponding to each dot light constituting the dot light pattern. Determine each extension direction. Hereinafter, the direction determination step S5 will be described more specifically with reference to FIG.

図3は、方向判定工程S5を説明するための説明図である。
方向判定工程S5では、まず、解析装置5により、複数回撮像したドット光パターンの撮像画像をそれぞれ所定のしきい値で2値化して2値化画像を生成する。図3(a)は、複数回連続して撮像した撮像画像を2値化することで生成される2値化画像41を模式的に示す図である。図3(a)に示すように、各2値化画像41では、ドット光パターンを構成する各ドット光に対応するドット光画素領域34が抽出されている(ドット光画素領域34が濃度255で、その他の領域が濃度0である)。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the direction determination step S5.
In the direction determination step S5, first, the analysis device 5 binarizes the captured images of the dot light patterns captured a plurality of times at a predetermined threshold value to generate a binarized image. FIG. 3A is a diagram schematically showing a binarized image 41 generated by binarizing an captured image captured a plurality of times in succession. As shown in FIG. 3A, in each binarized image 41, a dot light pixel region 34 corresponding to each dot light constituting the dot light pattern is extracted (the dot light pixel region 34 has a density of 255). , The other region has a concentration of 0).

次いで、方向判定工程S5では、解析装置5により、複数の2値化画像41を合成して2値化合成画像を生成する。本実施形態では、2枚の連続する2値化画像41を合成して2値化合成画像を生成する。図3(b)は、図3(a)に示す2枚の連続する2値化画像41を合成することで生成される2値化合成画像42を模式的に示す図である。すなわち、図3(a)に示す各2値化画像41について、対応する各画素の論理和(OR)が算出され、算出結果が図3(b)に示す2値化合成画像42における対応する各画素の濃度とされている。 Next, in the direction determination step S5, the analysis device 5 synthesizes a plurality of binarized images 41 to generate a binarized composite image. In the present embodiment, two consecutive binarized images 41 are combined to generate a binarized composite image. FIG. 3B is a diagram schematically showing a binarized composite image 42 generated by synthesizing two consecutive binarized images 41 shown in FIG. 3A. That is, for each of the binarized images 41 shown in FIG. 3 (a), the logical sum (OR) of each corresponding pixel is calculated, and the calculation result corresponds to the binarized composite image 42 shown in FIG. 3 (b). It is the density of each pixel.

次いで、方向判定工程S5では、解析装置5により、2値化合成画像42におけるドット光画素領域34の輪郭を抽出する。輪郭の抽出には、例えば、公知の画像処理アルゴリズムである輪郭追跡処理が用いられる。 Next, in the direction determination step S5, the analysis device 5 extracts the contour of the dot optical pixel region 34 in the binarized composite image 42. For contour extraction, for example, contour tracking processing, which is a known image processing algorithm, is used.

次いで、方向判定工程S5では、解析装置5により、2値化合成画像42における各ドット光画素領域34のうち、輪郭の長さが所定値(本実施形態では20)以上であり、なお且つ、輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺/短辺が所定値R(本実施形態では1.8)以上であるドット光画素領域34を抽出する。図3(c)は、抽出されたドット光画素領域34のみが含まれている2値化合成画像42を模式的に示す図である。図3(b)に示すドット光画素領域34のうち、ドット光画素領域34a〜34eは、上記の条件(輪郭の長さが所定値以上であり、なお且つ、輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺/短辺が所定値R以上である)を満足しないため、図3(c)に示す2値化合成画像42では抽出されずに削除されている。
なお、ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円は、例えば、輪郭を構成する点の座標を用いて最小二乗法で楕円にフィッティングすることで算出可能である。なお、近似楕円の場合の長辺及び短辺とは、それぞれ長軸及び短軸を意味する。
本実施形態では、輪郭の近似楕円を用いるため、以下では近似楕円についてのみ説明するが、輪郭の外接矩形を用いる場合も同様である。
Next, in the direction determination step S5, the contour length of each dot optical pixel region 34 in the binarized composite image 42 is equal to or greater than a predetermined value (20 in the present embodiment) by the analysis device 5, and The dot optical pixel region 34 in which the long side / short side of the approximate ellipse of the contour or the circumscribing rectangle is a predetermined value R (1.8 in this embodiment) or more is extracted. FIG. 3C is a diagram schematically showing a binarized composite image 42 including only the extracted dot optical pixel region 34. Of the dot optical pixel regions 34 shown in FIG. 3B, the dot optical pixel regions 34a to 34e are the above conditions (the contour length is equal to or greater than a predetermined value, and the contour is an approximate ellipse or an circumscribing rectangle. Since the long side / short side does not satisfy the predetermined value R or more), the binarized composite image 42 shown in FIG. 3C is deleted without being extracted.
The approximate ellipse of the contour of the dot optical pixel region 34 can be calculated, for example, by fitting the ellipse to the ellipse by the least squares method using the coordinates of the points constituting the contour. In the case of an approximate ellipse, the long side and the short side mean the long axis and the short axis, respectively.
In this embodiment, since the approximate ellipse of the contour is used, only the approximate ellipse will be described below, but the same applies when the circumscribed rectangle of the contour is used.

最後に、方向判定工程S5では、解析装置5により、抽出した各ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円の長辺の方向が抽出した各ドット光画素領域の延びる方向であると判定する。 Finally, in the direction determination step S5, the analysis device 5 determines that the direction of the long side of the approximate ellipse of the contour of each extracted dot optical pixel region 34 is the extending direction of each extracted dot optical pixel region.

<気泡検出工程S6>
気泡検出工程S6では、解析装置5により、方向判定工程S5で判定した各ドット光画素領域34の延びる方向のうち、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、撮像画像(2値化合成画像42)における所定の画素領域を中心とする放射状である場合に、中心とする画素領域に対応する液面の領域に被検査物Tから漏れ出た気泡が浮上したと判定する。以下、図4を参照しつつ、気泡検出工程S6について、より具体的に説明する。
<Bubble detection step S6>
In the bubble detection step S6, among the extending directions of each dot optical pixel region 34 determined by the analysis device 5 in the direction determination step S5, the extending direction of a predetermined number or more of the dot optical pixel regions is the captured image (binarized composition). In the case of the radial shape centered on the predetermined pixel region in the image 42), it is determined that the air bubbles leaking from the object T to be inspected have floated in the liquid surface region corresponding to the center pixel region. Hereinafter, the bubble detection step S6 will be described more specifically with reference to FIG.

図4は、気泡検出工程S6を説明するための説明図である。図4では、便宜上、ドット光画素領域34に代えて、ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円34Pを図示している。
気泡検出工程S6では、まず解析装置5により、2値化合成画像42において抽出した各ドット光画素領域34を含み、各ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円34Pの長辺よりも長辺方向に長く、なお且つ、各ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円34Pの短辺よりも短辺方向に長い判定画素領域44を、抽出したドット光画素領域34毎に特定する。
具体的には、まず解析装置5により、図4(a)に示すように、2値化合成画像42を横方向にG個、縦方向にG個の複数の画素領域Aに分割する。すなわち、2値化合成画像42の横方向の画素数をW、画素領域Aの横方向の画素数をAとすると、W=A×Gが成立する。同様に、2値化合成画像42の縦方向の画素数をH、画素領域Aの縦方向の画素数をAとすると、H=A×Gが成立する。なお、W、H、G、Gとしては、以下の値を例示できる。
W=400画素、H=360画素、G=G=40画素
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the bubble detection step S6. In FIG. 4, for convenience, the approximate ellipse 34P of the contour of the dot light pixel area 34 is shown instead of the dot light pixel area 34.
In the bubble detection step S6, first, each dot optical pixel region 34 extracted in the binarized composite image 42 by the analyzer 5 is included, and the contour direction of each dot optical pixel region 34 is longer than the long side of the approximate ellipse 34P. A determination pixel region 44, which is long and longer in the short side direction than the short side of the approximate ellipse 34P of the contour of each dot light pixel region 34, is specified for each extracted dot light pixel region 34.
Specifically, the first analysis device 5, as shown in FIG. 4 (a), dividing the binary combined image 42 G W pieces laterally, longitudinally G H number of a plurality of pixel areas A .. That is, when W the number of pixels in the horizontal direction of the binarized combined image 42, the number of pixels in the horizontal direction of the pixel region A and A W, W = A W × G W is established. Similarly, if the number of pixels in the vertical direction of the binarized composite image 42 is H and the number of pixels in the vertical direction of the pixel area A is A H , then H = A H × GH is established. Incidentally, W, H, as the G W, G H, can be exemplified the following values.
W = 400 pixels, H = 360 pixels, G W = G H = 40 pixels

次いで、解析装置5により、図4(b)に示すように、各ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円34Pの中心を通り、近似楕円34Pの長辺方向に延びる線分43(図4(b)において太破線で示す線分)を作成する。この線分43は、近似楕円34Pの中心から両側に同じ長さだけ延び、片側の長さが(1+r−R)×Lである。ここで、上記の式において、rは各ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円34Pの長辺/短辺を意味し、Rは前述の方向判定工程S5でドット光画素領域34を抽出するためのしきい値を意味し、Lは所定の固定値(例えば100画素)を意味する。ただし、線分43の長さはこれに限るものではなく、単純に固定値のLとすることも可能である。
図4(b)では、図4(a)に示す近似楕円34Paを例に挙げて図示しているが、図4(a)に示す他の近似楕円34Pについても同様に線分43を作成する。換言すれば、抽出したドット光画素領域34毎に線分43を作成する。
Next, as shown in FIG. 4B, the analysis device 5 passes through the center of the approximate ellipse 34P of the contour of each dot optical pixel region 34 and extends the line segment 43 in the long side direction of the approximate ellipse 34P (FIG. 4 (FIG. 4). Create a line segment) indicated by a thick dashed line in b). This line segment 43 extends from the center of the approximate ellipse 34P to both sides by the same length, and the length on one side is (1 + r−R) × L. Here, in the above equation, r means the long side / short side of the approximate ellipse 34P of the contour of each dot optical pixel region 34, and R means the dot optical pixel region 34 in the above-mentioned direction determination step S5. Means the threshold value of, and L means a predetermined fixed value (for example, 100 pixels). However, the length of the line segment 43 is not limited to this, and it can be simply set to a fixed value L.
In FIG. 4B, the approximate ellipse 34Pa shown in FIG. 4A is shown as an example, but a line segment 43 is similarly created for the other approximate ellipse 34P shown in FIG. 4A. .. In other words, a line segment 43 is created for each of the extracted dot optical pixel regions 34.

最後に、解析装置5により、画素領域Aの中心から線分43までの距離が(A+A)/2未満である画素領域Aの集合体を判定画素領域44(図4(b)において太実線で囲んだ画素領域)として特定する。前述のように、線分43は抽出したドット光画素領域34毎に作成されるため、判定画素領域44も抽出したドット光画素領域34毎に特定されることになる。以上のようにして特定される判定画素領域44は、図4(b)からも分かるように、抽出した各ドット光画素領域34を含み、各ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円34Pの長辺よりも長辺方向に長く、なお且つ、各ドット光画素領域34の輪郭の近似楕円34Pの短辺よりも短辺方向に長い画素領域となる。 Finally, the analysis device 5 determines an aggregate of the pixel areas A in which the distance from the center of the pixel area A to the line segment 43 is less than (A W + A H ) / 2 in the determination pixel area 44 (FIG. 4B). It is specified as a pixel area surrounded by a thick solid line). As described above, since the line segment 43 is created for each extracted dot light pixel area 34, the determination pixel area 44 is also specified for each extracted dot light pixel area 34. As can be seen from FIG. 4B, the determination pixel area 44 specified as described above includes each of the extracted dot light pixel areas 34, and the length of the approximate ellipse 34P of the contour of each dot light pixel area 34. The pixel area is longer in the long side direction than the side and is longer in the short side direction than the short side of the approximate ellipse 34P of the contour of each dot optical pixel area 34.

次いで、気泡検出工程S6では、解析装置5により、ドット光画素領域34毎に特定した各判定画素領域44のうち、所定数以上(本実施形態では4以上)の判定画素領域44が重複する画素領域を有する場合に、重複する画素領域に対応する液面の領域に被検査物Tから漏れ出た気泡が浮上したと判定する。
具体的には、例えば、解析装置5により、ドット光画素領域34毎に特定した各判定画素領域44を構成する全ての画素領域A(例えば、図4(b)においてハッチングを施した画素領域A)に1点のスコアを付す。ある画素領域Aが一の判定画素領域44を構成すると同時に、他の一の判定画素領域44を構成する場合には、この画素領域Aには合計で2点のスコアが付されることになる。このようなスコア付けを行った場合に、合計で4点以上のスコアが付された画素領域Aは、4以上の判定画素領域44が重複する画素領域Aであることを意味する。以上のようにして、解析装置5により、所定数以上の判定画素領域44が重複する画素領域を有するか否かを判定可能である。図4(c)は、図4(a)に示す2値化合成画像42におけるドット光画素領域34毎に特定した各判定画素領域44のうち、所定数以上(4以上)の判定画素領域44が重複する画素領域(図4(c)においてハッチングを施した画素領域。以下、この重複する画素領域を重複画素領域という)45を有することを模式的に示す図である。重複画素領域44を有する場合、前述の通り、解析装置5により、重複画素領域44に対応する液面の領域に被検査物Tから漏れ出た気泡が浮上したと判定する。
Next, in the bubble detection step S6, among the determination pixel regions 44 specified for each dot optical pixel region 34 by the analysis device 5, pixels in which a predetermined number or more (4 or more in the present embodiment) of the determination pixel regions 44 overlap. When the area is included, it is determined that the air bubbles leaking from the object T to be inspected have floated in the area of the liquid surface corresponding to the overlapping pixel areas.
Specifically, for example, all the pixel areas A constituting each determination pixel area 44 specified for each dot light pixel area 34 by the analysis device 5 (for example, the pixel area A hatched in FIG. 4B). ) Is given a score of 1 point. When a certain pixel area A constitutes one determination pixel area 44 and at the same time constitutes another one determination pixel area 44, the pixel area A is given a total score of 2 points. .. When such scoring is performed, the pixel area A with a total score of 4 points or more means that the determination pixel areas 44 of 4 or more are overlapping pixel areas A. As described above, the analysis device 5 can determine whether or not a predetermined number or more of the determination pixel regions 44 have overlapping pixel regions. FIG. 4C shows a predetermined number or more (4 or more) of the determination pixel areas 44 among the determination pixel areas 44 specified for each dot optical pixel area 34 in the binarized composite image 42 shown in FIG. 4A. Is a diagram schematically showing that has an overlapping pixel region (a hatched pixel region in FIG. 4C; hereinafter, this overlapping pixel region is referred to as an overlapping pixel region) 45. When the overlapping pixel region 44 is provided, as described above, the analysis device 5 determines that the air bubbles leaking from the inspected object T have floated in the region of the liquid surface corresponding to the overlapping pixel region 44.

以上に説明した本実施形態に係る気密性検査方法によれば、光照射工程S3において、円形又は正多角形のドット光が2次元配列されたパターンであるドット光パターンを照射することで、液槽1の液面に被検査物Tから漏れ出た気泡に起因した波紋が生じた場合、各ドット光が放射状の波紋の進行方向に延びた形状に変化した状態で撮像されることになる。
このため、方向判定工程S5において、各ドット光(ドット光画素領域)の延びる方向をそれぞれ判定することが可能である。
次いで、気泡検出工程S5において、所定数以上のドット光(ドット光画素領域)の延びる方向が、ドット光パターンを照射した液面の所定の領域を中心とする放射状である場合には、その所定数以上のドット光(ドット光画素領域)が延びた要因が波紋によるものだと判定可能である。すなわち、放射状の中心となる液面の領域に、被検査物Tから漏れ出た気泡が浮上したと判定することができる。
本実施形態に係る気密性検査方法によれば、気泡そのものを直接検出するのではなく、気泡によって生じた波紋をドット光パターンを構成する各ドット光の変形に基づき検出するため、被検査物Tから漏れ出た気泡が小さくても、精度良く気泡を検出可能である。
According to the airtightness inspection method according to the present embodiment described above, in the light irradiation step S3, a liquid is irradiated by irradiating a dot light pattern which is a pattern in which circular or regular polygonal dot lights are two-dimensionally arranged. When ripples are generated on the liquid surface of the tank 1 due to bubbles leaking from the object T to be inspected, each dot light is imaged in a state of being changed to a shape extending in the traveling direction of the radial ripples.
Therefore, in the direction determination step S5, it is possible to determine the extending direction of each dot light (dot light pixel region).
Next, in the bubble detection step S5, if the extending direction of the predetermined number or more of the dot light (dot light pixel region) is radial centering on the predetermined region of the liquid surface irradiated with the dot light pattern, the predetermined direction is specified. It can be determined that the cause of the extension of more than a few dot lights (dot light pixel area) is due to ripples. That is, it can be determined that the air bubbles leaking from the inspected object T have floated in the region of the liquid surface which is the radial center.
According to the airtightness inspection method according to the present embodiment, the airtightness inspection method does not directly detect the air bubbles themselves, but detects ripples generated by the air bubbles based on the deformation of each dot light constituting the dot light pattern. Even if the air bubbles leaking from the are small, the air bubbles can be detected with high accuracy.

なお、本実施形態では、解析装置5により、各ドット光画素領域の延びる方向を自動判定し、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、重複画素領域45を中心とする放射状である場合には、重複画素領域45に対応する液面の領域に、被検査物Tから漏れ出た気泡が浮上したと自動判定する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、撮像装置4を用いた撮像工程S4を実行せずに、照射されたドット光パターンを直接目視して各ドット光の延びる方向を判定し、所定数以上のドット光の延びる方向が、所定の領域を中心とする放射状であると確認できた場合には、放射状の中心となる液面の領域に、被検査物Tから漏れ出た気泡が浮上したと判定することも可能である。
また、例えば、撮像装置4を用いた撮像工程S4は実行するものの、解析装置5による気泡浮上の自動判定は行わず、撮像画像、2値化画像及び2値化合成画像のうちの何れかの画像を解析装置5が具備するモニタに表示して、このモニタを作業者が目視することで、被検査物Tから漏れ出た気泡が浮上したことを判定することも可能である。
In the present embodiment, the analysis device 5 automatically determines the extending direction of each dot optical pixel region, and the extending direction of a predetermined number or more of the dot optical pixel regions is radial with the overlapping pixel region 45 as the center. In the above description, a case where it is automatically determined that air bubbles leaking from the object T to be inspected have floated in the area of the liquid surface corresponding to the overlapping pixel area 45 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Absent.
For example, the direction in which each dot light extends is determined by directly visually observing the irradiated dot light pattern without executing the imaging step S4 using the image pickup device 4, and the direction in which a predetermined number or more of the dot light extends is predetermined. When it can be confirmed that the light is radial around the region of, it is also possible to determine that the air bubbles leaking from the object T to be inspected have floated in the region of the liquid surface which is the center of the radial.
Further, for example, although the imaging step S4 using the imaging device 4 is executed, the analysis device 5 does not automatically determine the floating of bubbles, and any one of the captured image, the binarized image, and the binarized composite image. It is also possible to display an image on a monitor provided in the analysis device 5 and visually check the monitor to determine that air bubbles leaking from the object T to be inspected have floated.

図5は、本実施形態に係る気密検査方法を用いた検査の結果の一例を示す図である。図5(a)は、被検査物Tから気泡が漏れ出た状況を模擬するために、内径0.3mmのテフロン(登録商標)ニードルを用いて液槽1に気泡を発生させた場合の結果を示す。液槽1の液面における気泡の寸法(外径)は約3.9mmであった。図5(b)は、液槽1の上方をクレーンが移動した場合の結果を示す。図5(c)は、被検査物Tから気泡が漏れ出た状況を模擬するために、内径0.21mmの金属ニードルを用いて液槽1に気泡を発生させると共に、風が液槽1の液面を揺らした場合の結果を示す。液槽1の液面における気泡の寸法(外径)は約2.3mmであった。図5(a)〜(c)の左側に示す図は、撮像工程S4で撮像したドット光パターンの撮像画像(2値化前の撮像画像)であり、図5(a)〜(c)の右側に示す図は、左側の撮像画像に対応する2値化合成画像42における判定画素領域44及び重複画素領域45である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the result of the inspection using the airtightness inspection method according to the present embodiment. FIG. 5A shows the result when bubbles are generated in the liquid tank 1 using a Teflon (registered trademark) needle having an inner diameter of 0.3 mm in order to simulate a situation in which bubbles leak from the object T to be inspected. Is shown. The size (outer diameter) of the bubbles on the liquid surface of the liquid tank 1 was about 3.9 mm. FIG. 5B shows the result when the crane moves above the liquid tank 1. In FIG. 5C, in order to simulate a situation in which air bubbles leak from the object T to be inspected, a metal needle having an inner diameter of 0.21 mm is used to generate air bubbles in the liquid tank 1, and the wind blows from the liquid tank 1. The result when the liquid level is shaken is shown. The size (outer diameter) of the bubbles on the liquid surface of the liquid tank 1 was about 2.3 mm. The figures shown on the left side of FIGS. 5 (a) to 5 (c) are captured images (captured images before binarization) of the dot light pattern captured in the imaging step S4, and are images of FIGS. 5 (a) to 5 (c). The figure shown on the right side is a determination pixel area 44 and an overlapping pixel area 45 in the binarized composite image 42 corresponding to the captured image on the left side.

図5(a)に示すように、外径約3.9mmの気泡を発生させた場合、2次元合成画像42に重複画素領域45が生じており、本実施形態に係る気密検査方法によって気泡を精度良く検出可能であることを確認できた。
また、図5(b)に示すように、クレーンの移動による振動では、液槽1の液面に波紋が殆ど生じず、2次元合成画像42に重複画素領域45が生じなかったため、誤検出が発生しなかった。
さらに、図5(c)の2次元合成画像42の上部に示すように、風に起因した液面の揺れで波紋は生じているものの、波紋の方向が一方向(ほぼ横方向)であり、重複画素領域45が生じなかったため、誤検出が発生しなかった。一方、図5(c)の2次元合成画像42の下部に示すように、外径約2.3mmの気泡を発生させた箇所には、重複画素領域45が生じており、本実施形態に係る気密検査方法によって気泡を精度良く検出可能であることを確認できた。
As shown in FIG. 5A, when bubbles having an outer diameter of about 3.9 mm are generated, overlapping pixel regions 45 are generated in the two-dimensional composite image 42, and the bubbles are generated by the airtightness inspection method according to the present embodiment. It was confirmed that it can be detected with high accuracy.
Further, as shown in FIG. 5B, the vibration caused by the movement of the crane caused almost no ripples on the liquid surface of the liquid tank 1, and the overlapping pixel region 45 did not occur in the two-dimensional composite image 42, so that an erroneous detection occurred. It did not occur.
Further, as shown in the upper part of the two-dimensional composite image 42 of FIG. 5 (c), although ripples are generated due to the fluctuation of the liquid surface caused by the wind, the direction of the ripples is one direction (almost lateral direction). Since the overlapping pixel region 45 did not occur, erroneous detection did not occur. On the other hand, as shown in the lower part of the two-dimensional composite image 42 of FIG. 5C, an overlapping pixel region 45 is generated at a portion where bubbles having an outer diameter of about 2.3 mm are generated, which is related to the present embodiment. It was confirmed that air bubbles can be detected accurately by the airtightness inspection method.

1・・・液槽
2・・・加圧気体充填手段
3・・・光源
4・・・撮像装置
5・・・解析装置
32・・・LED
100・・・気密性検査装置
T・・・被検査物
W・・・液
1 ... Liquid tank 2 ... Pressurized gas filling means 3 ... Light source 4 ... Imaging device 5 ... Analytical device 32 ... LED
100 ... Airtightness inspection device T ... Inspected object W ... Liquid

Claims (7)

液槽中に浸漬された被検査物の内部に加圧気体を充填し、該被検査物から漏れ出る気泡を検出することで、該被検査物の気密性を検査する気密性検査方法であって、
前記液槽の液面の上方で且つ前記被検査物の上方に光源を配置し、該光源から前記液槽の液面に対して円形又は正多角形のドット光が2次元配列されたパターンであるドット光パターンを照射する光照射工程と、
前記光照射工程によって照射したドット光パターンを構成する各ドット光の延びる方向をそれぞれ判定する方向判定工程と、
前記方向判定工程で判定した前記各ドット光の延びる方向のうち、所定数以上のドット光の延びる方向が、前記ドット光パターンを照射した前記液面の所定の領域を中心とする放射状である場合に、前記中心とする前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する気泡検出工程と、
を含むことを特徴とする気密性検査方法。
It is an airtightness inspection method that inspects the airtightness of the object to be inspected by filling the inside of the object to be inspected immersed in the liquid tank with a pressurized gas and detecting air bubbles leaking from the object to be inspected. hand,
A light source is arranged above the liquid surface of the liquid tank and above the object to be inspected, and circular or regular polygonal dot light is two-dimensionally arranged from the light source with respect to the liquid surface of the liquid tank. A light irradiation process that irradiates a certain dot light pattern,
A direction determination step of determining the extending direction of each dot light constituting the dot light pattern irradiated by the light irradiation step, and a direction determination step.
When a predetermined number or more of the extending directions of the dot lights determined in the direction determination step are radial around a predetermined region of the liquid surface irradiated with the dot light pattern. In addition, a bubble detection step of determining that bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the liquid surface region as the center.
An airtightness inspection method comprising.
前記光照射工程によって照射した前記ドット光パターンを撮像する撮像工程を更に含み、
前記方向判定工程において、前記撮像工程で撮像した前記ドット光パターンの撮像画像を画像処理することにより、前記ドット光パターンを構成する各ドット光に対応する画素領域であるドット光画素領域の延びる方向をそれぞれ判定し、
前記気泡検出工程において、前記方向判定工程で判定した前記各ドット光画素領域の延びる方向のうち、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、前記撮像画像における所定の画素領域を中心とする放射状である場合に、前記中心とする画素領域に対応する前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の気密性検査方法。
It further includes an imaging step of imaging the dot light pattern irradiated by the light irradiation step.
In the direction determination step, by performing image processing on the captured image of the dot light pattern captured in the imaging step, the direction in which the dot light pixel region, which is the pixel region corresponding to each dot light constituting the dot light pattern, extends. Judging each
In the bubble detection step, among the extending directions of the dot optical pixel regions determined in the direction determination step, the extending direction of a predetermined number or more of the dot optical pixel regions is centered on the predetermined pixel region in the captured image. When it is radial, it is determined that the air bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the area of the liquid surface corresponding to the central pixel area.
The airtightness inspection method according to claim 1.
前記撮像工程において、前記ドット光パターンを複数回連続して撮像し、
前記方向判定工程において、前記複数回撮像した前記ドット光パターンの撮像画像をそれぞれ2値化して合成することで2値化合成画像を生成し、該生成した2値化合成画像における前記各ドット光画素領域の延びる方向を判定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の気密性検査方法。
In the imaging step, the dot light pattern is continuously imaged a plurality of times.
In the direction determination step, a binarized composite image is generated by binarizing and synthesizing each of the captured images of the dot light patterns captured a plurality of times, and each dot light in the generated binarized composite image. Determine the direction in which the pixel area extends,
The airtightness inspection method according to claim 2.
前記方向判定工程において、前記2値化合成画像における前記各ドット光画素領域のうち、輪郭の長さが所定値以上であり、なお且つ、輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺/短辺が所定値以上であるドット光画素領域を抽出し、該抽出した各ドット光画素領域の輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺の方向が該抽出した各ドット光画素領域の延びる方向であると判定し、
前記気泡検出工程において、前記抽出した各ドット光画素領域の延びる方向のうち、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、前記2値化合成画像における所定の画素領域を中心とする放射状である場合に、前記中心とする画素領域に対応する前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の気密性検査方法。
In the direction determination step, in each of the dot optical pixel regions in the binarized composite image, the contour length is equal to or longer than a predetermined value, and the long side / short side of the contour approximate ellipse or circumscribing rectangle is A dot optical pixel region having a predetermined value or more is extracted, and it is determined that the direction of the long side of the approximate ellipse or circumscribing rectangle of the contour of each extracted dot optical pixel region is the extending direction of each extracted dot optical pixel region. And
In the bubble detection step, among the extending directions of each of the extracted dot optical pixel regions, the extending direction of a predetermined number or more of the dot optical pixel regions is radial around the predetermined pixel region in the binarized composite image. In a certain case, it is determined that the air bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the area of the liquid surface corresponding to the pixel area at the center.
The airtightness inspection method according to claim 3.
前記気泡検出工程において、
前記2値化合成画像において抽出した各ドット光画素領域を含み、該各ドット光画素領域の輪郭の近似楕円又は外接矩形の長辺よりも長辺方向に長く、なお且つ、該各ドット光画素領域の輪郭の近似楕円又は外接矩形の短辺よりも短辺方向に長い判定画素領域を、前記抽出したドット光画素領域毎に特定し、
前記ドット光画素領域毎に特定した各判定画素領域のうち、所定数以上の判定画素領域が重複する画素領域を有する場合に、前記重複する画素領域に対応する前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の気密性検査方法。
In the bubble detection step
Each dot optical pixel region including each dot optical pixel region extracted in the binarized composite image is longer in the long side direction than the long side of the approximate ellipse or circumscribing rectangle of the contour of each dot optical pixel region, and each dot optical pixel A determination pixel region that is longer in the short side direction than the short side of the approximate ellipse or circumscribing rectangle of the contour of the region is specified for each of the extracted dot light pixel regions.
Of the determination pixel regions specified for each dot optical pixel region, when a predetermined number or more of the determination pixel regions have overlapping pixel regions, the liquid surface region corresponding to the overlapping pixel regions is to be inspected. Judge that bubbles leaking from an object have surfaced,
The airtightness inspection method according to claim 4.
液槽と、
前記液槽中に浸漬された被検査物の内部に加圧気体を充填する加圧気体充填手段と、
前記液槽の液面の上方で且つ前記被検査物の上方に配置され、前記液槽の液面に対して円形又は正多角形のドット光が2次元配列されたパターンであるドット光パターンを照射する光源と、
前記照射したドット光パターンを撮像する撮像装置と、
前記撮像装置で撮像した前記ドット光パターンの撮像画像を用いて、前記被検査物から漏れ出た気泡を検出する解析装置とを備え、
前記解析装置は、
前記撮像装置で撮像した前記ドット光パターンの撮像画像を画像処理することにより、前記ドット光パターンを構成する各ドット光に対応する画素領域であるドット光画素領域の延びる方向をそれぞれ判定し、
前記判定した前記各ドット光画素領域の延びる方向のうち、所定数以上のドット光画素領域の延びる方向が、前記撮像画像における所定の画素領域を中心とする放射状である場合に、前記中心とする画素領域に対応する前記液面の領域に前記被検査物から漏れ出た気泡が浮上したと判定する、
ことを特徴とする気密性検査装置。
Liquid tank and
A pressurized gas filling means for filling the inside of the object to be inspected immersed in the liquid tank with a pressurized gas,
A dot light pattern is a pattern in which circular or regular polygonal dot lights are two-dimensionally arranged with respect to the liquid surface of the liquid tank, which is arranged above the liquid level of the liquid tank and above the object to be inspected. The light source to irradiate and
An imaging device that captures the irradiated dot light pattern and
It is provided with an analysis device for detecting bubbles leaking from the object to be inspected by using the captured image of the dot light pattern captured by the image pickup device.
The analyzer is
By image processing the captured image of the dot light pattern captured by the imaging device, the extending direction of the dot light pixel region, which is the pixel region corresponding to each dot light constituting the dot light pattern, is determined.
When the extending direction of each of the determined dot optical pixel regions is radial with the predetermined pixel region in the captured image as the center, the extending direction of the predetermined number or more of the dot optical pixel regions is defined as the center. It is determined that the air bubbles leaking from the object to be inspected have floated in the area of the liquid surface corresponding to the pixel area.
An airtightness inspection device characterized by the fact that.
前記光源は、同一平面上に2次元配列され、該平面に垂直な方向に光軸を有する複数のLEDを具備し、
前記撮像装置は、前記平面に垂直な方向に視軸を有する、
ことを特徴とする請求項6に記載の気密性検査装置。
The light source includes a plurality of LEDs arranged two-dimensionally on the same plane and having an optical axis in a direction perpendicular to the plane.
The imaging device has a visual axis in a direction perpendicular to the plane.
The airtightness inspection apparatus according to claim 6.
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