JPH0823530B2 - Object observation apparatus and method for inspecting inner wall surface of cylindrical object using the apparatus - Google Patents
Object observation apparatus and method for inspecting inner wall surface of cylindrical object using the apparatusInfo
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- JPH0823530B2 JPH0823530B2 JP62225984A JP22598487A JPH0823530B2 JP H0823530 B2 JPH0823530 B2 JP H0823530B2 JP 62225984 A JP62225984 A JP 62225984A JP 22598487 A JP22598487 A JP 22598487A JP H0823530 B2 JPH0823530 B2 JP H0823530B2
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、対象物を撮像して得られる画像を用いて
計測など所定の画像処理を実行する物体観測装置、およ
びこの装置を用いて例えば秤口に嵌めるキャップや缶詰
用の容器等(以下、単に「キャップ」という)、円筒形
の物体の内壁面を検査するための検査方法に関連する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to an object observation apparatus that executes predetermined image processing such as measurement using an image obtained by imaging an object, and an object observation apparatus that uses this apparatus, for example. The present invention relates to an inspection method for inspecting the inner wall surface of a cylindrical object such as a cap fitted to a balance port or a container for canning (hereinafter, simply referred to as “cap”).
<従来の技術> 第8図は、瓶口に嵌めるキャップの外観を示す。従
来、この種のキャップは、金属板に絞り加工を施して形
成されるもので、この加工が適正に行われると、第8図
(1)に示すような内外壁面が平坦なキャップ1とな
る。ところがプレス不良などにより、キャップ内面の開
口縁近傍に第8図(2)に示すような縦皺2が周面全体
に形成される場合がある。このような縦皺2のあるキャ
ップ1を瓶口に嵌めると、空気もれ等の原因を招来する
ため、キャップ内面の検査を行ってこの種キャップ1を
不良品として除去する必要がある。<Prior Art> FIG. 8 shows an appearance of a cap fitted to a bottle mouth. Conventionally, this type of cap is formed by drawing a metal plate, and when this processing is properly performed, the cap 1 having flat inner and outer wall surfaces as shown in FIG. 8 (1) is obtained. . However, vertical wrinkles 2 as shown in FIG. 8 (2) may be formed on the entire peripheral surface in the vicinity of the opening edge on the inner surface of the cap due to a pressing failure or the like. When the cap 1 having such vertical wrinkles 2 is fitted into the bottle mouth, it causes air leakage and the like, so it is necessary to inspect the inner surface of the cap and remove the cap 1 of this kind as a defective product.
従来この種の検査は、作業員による目視検査に依存し
ているが、検査箇所がキャップの内面であるため、縦皺
の存在有無を確実に判別することは容易でなく、不良品
の見落しによる検査精度の低下を招いている。また人手
による検査であるから、検査速度が遅く、検査効率が低
いばかりでなく、作業員の作業負担が大きく、極度の疲
労を招くなどの問題があった。Conventionally, this type of inspection relies on visual inspection by workers, but since the inspection location is the inner surface of the cap, it is not easy to reliably determine the presence or absence of vertical wrinkles and overlook defective products. This causes a decrease in inspection accuracy. Further, since the inspection is performed manually, not only the inspection speed is slow and the inspection efficiency is low, but also the work load on the worker is heavy, which causes excessive fatigue.
そこで、最近、この種検査を画像技術によって自動化
することが提案されている(特開昭62−82344号)。こ
の装置は、拡散反射面を備えた環状の照明装置によりキ
ャップの内面に拡散光を照射し、その反射光を撮像して
得られた画像によりキャップ内面の不良を判別するよう
にしている。Therefore, recently, it has been proposed to automate this kind of inspection by image technology (Japanese Patent Laid-Open No. 62-82344). This device irradiates diffused light on the inner surface of the cap by an annular illumination device having a diffuse reflection surface, and determines the defect on the inner surface of the cap by an image obtained by capturing the reflected light.
<発明が解決しようとする問題点> しかしながら上記の装置では、前記拡散反射面が撮像
装置の光学系と対象物との間に位置しているため、照明
装置の光源や拡散反射面からの拡散光がカメラの光学系
に入射する上、拡散光が検査対象となるキャップの内面
部以外の部分にも拡散する。このため得られる画像の精
度が低下し、検査結果も不正確になるという問題があ
る。<Problems to be Solved by the Invention> However, in the above device, since the diffuse reflection surface is located between the optical system of the imaging device and the object, diffusion from the light source of the illumination device or the diffuse reflection surface is caused. The light is incident on the optical system of the camera, and the diffused light is also diffused to a portion other than the inner surface portion of the cap to be inspected. Therefore, there is a problem that the accuracy of the obtained image is lowered and the inspection result is also inaccurate.
このように対象物の特定部位の画像を正確に取り出す
ためには、照明光のカメラの光学系への入射を遮ると共
に、対象物への照射範囲を規制する必要がある。As described above, in order to accurately extract the image of the specific portion of the target object, it is necessary to block the incidence of the illumination light on the optical system of the camera and regulate the irradiation range of the target object.
この発明は、上記問題を解消するためになされたもの
であって、環状光源による照明下で対象物を撮像して観
測処理を行う際に、撮像装置の光学系の周辺に遮光部を
設けてその位置を調整することにより、光学系への照明
光の入射を遮ると共に、対象物への照射範囲を規制する
ことを可能とし、対象物の特徴を正確に反映した画像を
得て精密な観測結果を得られる物体観測装置、およびこ
の物体観測装置を用いた円筒物の内壁面検査方法を提供
することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and when a subject is imaged under illumination by an annular light source and observation processing is performed, a light shielding unit is provided around the optical system of the imaging device. By adjusting the position, it is possible to block the illumination light from entering the optical system and regulate the irradiation range to the target object, and obtain an image that accurately reflects the characteristics of the target object for precise observation. It is an object of the present invention to provide an object observation device that can obtain a result, and an inner wall surface inspection method for a cylindrical object using the object observation device.
<問題点を解決するための手段> 第1の発明の物体観測装置は、対象物を撮像する撮像
手段と、前記撮像手段の周囲に配備される環状の光源
と、前記環状光源からの照明光の下で撮像された画像を
用いて所定の処理を実行する画像処理手段とを備えてお
り、前記撮像手段の光学系の周辺に、前記環状光源から
の照明光が観測対象物には照射されるが前記光学系には
直接入射されないようにするための遮光部が設けられる
とともに、環状光源からの照明光が観測対象物の所定の
領域のみに照射するように遮光部の位置を調整するよう
にしている。<Means for Solving Problems> An object observation apparatus according to a first aspect of the present invention provides an image pickup means for picking up an object, an annular light source arranged around the image pickup means, and illumination light from the annular light source. And an image processing unit that performs a predetermined process using an image captured below, and the observation object is irradiated with illumination light from the annular light source around the optical system of the imaging unit. However, a light shielding portion is provided to prevent the light from directly entering the optical system, and the position of the light shielding portion is adjusted so that the illumination light from the annular light source irradiates only a predetermined area of the observation target. I have to.
また第2の発明は、円筒形の対象物を撮像して得られ
た画像を用いて対象物の内壁面を検査するための方法で
あって、環状の光源を撮像手段の周囲に配備して、この
環状光源と対象物との間の所定の位置で環状光源から撮
像手段の光学系への照明光の入射を遮ると共に、この照
明光を対象物の底面のみに照射して乱反射させることに
より対象物の内壁面に照射するための間接照明光を生成
し、この間接照明光の反射光を前記撮像手段により撮像
することを特徴としている。A second invention is a method for inspecting the inner wall surface of an object using an image obtained by imaging a cylindrical object, wherein an annular light source is provided around the imaging means. By blocking the incidence of illumination light from the annular light source to the optical system of the imaging means at a predetermined position between the annular light source and the object, and irradiating the illumination light only on the bottom surface of the object to diffusely reflect the illumination light. The indirect illumination light for irradiating the inner wall surface of the object is generated, and the reflected light of the indirect illumination light is imaged by the imaging means.
<作用> 光学系の周辺に遮光部を設けて光学系への照明光の入
射を遮ると共にこの遮光部の位置を調節することによ
り、環状光源からの照明光が観測対象物の所定の領域の
みに照射されるように照明光の照射範囲を規制するの
で、観測対象物の特定の位置のみを照明して適正かつ精
密な観測結果を得ることができる。<Operation> By providing a light-shielding portion around the optical system to block the illumination light from entering the optical system and adjusting the position of the light-shielding portion, the illumination light from the annular light source can be emitted only in a predetermined area of the observation target. Since the irradiation range of the illumination light is regulated so as to irradiate the object, only a specific position of the observation object can be illuminated and an appropriate and accurate observation result can be obtained.
さらに第2の発明では、環状光源と円筒形の対象物と
の間で照明光の光学系への入射を遮ると共に、照明光を
対象物の底面にのみ照射することにより照明光を乱反射
させるので、乱反射による間接照明光が対象物の内壁に
照射される。この内壁からの反射光を撮像して得られた
画像により内壁面に生じている不良を高精度に判別でき
る。Furthermore, in the second invention, the illumination light is blocked from entering the optical system between the annular light source and the cylindrical object, and the illumination light is diffusely reflected by irradiating only the bottom surface of the object. Indirect illumination light due to irregular reflection is applied to the inner wall of the object. An image obtained by picking up the reflected light from the inner wall makes it possible to highly accurately determine a defect occurring on the inner wall.
<実施例> 第1図は、この発明の一実施例にかかるキャップの内
面の皺検査装置を示している。この装置例は瓶口に嵌め
る金属製キャップを検査対象としているが、この発明は
これに限らず、缶詰の容器などを検査対象とすることも
できる。<Embodiment> FIG. 1 shows a wrinkle inspection device for an inner surface of a cap according to an embodiment of the present invention. In this example of the apparatus, the inspection target is the metal cap fitted in the bottle mouth, but the present invention is not limited to this, and the inspection object can be a canned container or the like.
図示例の装置は、搬送コンベヤ3で搬送されてくる多
数の日検査物4につき、所定の検査位置にてキャップ内
壁面の縦皺の有無を次々に高速検査するもので、テレビ
カメラ5,コントローラ6,ビデオモニタ7,ライトペン8,物
体検知センサ9,ストロボ照明装置10,ストロボ制御装置1
1などから構成されている。The apparatus shown in the figure is for inspecting a large number of daily inspection objects 4 conveyed by the conveyer conveyor 3 at a predetermined inspection position one after another at high speed for the presence or absence of vertical wrinkles on the inner wall surface of the cap. 6, video monitor 7, light pen 8, object detection sensor 9, strobe lighting device 10, strobe control device 1
It is composed of 1 etc.
テレビカメラ5は例えば2次元CCDカメラであって、
被検査物4を撮像するためのもので、そのビデオ信号VD
iはコントローラ6に与えられる。コントローラ6はテ
レビカメラ5からのビデオ信号VDiを2値化して、皺検
査に関する各種の演算や処理を実行する。ビデオモニタ
7は被検査物4などの画像を表示する他、メニューや計
測・判定結果などの表示を行う。ライトペン8はメニュ
ーの選択などに用いられ、ビデオモニタ7との組み合わ
せで検査プログラムの設定を行う。物体検知センサ9は
光電スイッチ等であって、被検査物4が検査位置に到達
したのを検知する。ストロボ照明装置10は例えばリング
ストロボを光源とし、移動中の被検査物4へストロボ照
明を施して静止画化するためのものである。ストロボ制
御装置11はストロボ発光に関する制御、例えばテレビカ
メラ5の受光禁止タイミングでの発光禁止などの制御な
どを行うものである。The TV camera 5 is, for example, a two-dimensional CCD camera,
The video signal VD for imaging the inspection object 4
i is given to the controller 6. The controller 6 binarizes the video signal VD i from the television camera 5 and executes various calculations and processing relating to wrinkle inspection. The video monitor 7 displays an image of the inspection object 4 and the like, and also displays a menu and measurement / judgment results. The light pen 8 is used for menu selection and the like, and sets an inspection program in combination with the video monitor 7. The object detection sensor 9 is a photoelectric switch or the like and detects that the inspection object 4 has reached the inspection position. The strobe illumination device 10 uses, for example, a ring strobe as a light source, and applies strobe illumination to the moving object 4 to be inspected to form a still image. The strobe control device 11 performs control regarding strobe light emission, for example, control such as light emission prohibition at the light reception prohibition timing of the television camera 5.
前記テレビカメラ5およびストロボ照明装置10は図示
しない支柱に個別に高さ調節可能に取り付けられ、被検
査物4に対するそれぞれの高さを自在に調整した後、ネ
ジ等でその位置に固定できるようになっている。The television camera 5 and the strobe lighting device 10 are individually mounted on columns (not shown) so that their heights can be adjusted, and after adjusting their respective heights with respect to the object 4 to be inspected, they can be fixed to the positions with screws or the like. Has become.
第2図は、テレビカメラ5とストロボ照明装置10との
組立構造の一例を示しており、広角レンズ12が装着され
たテレビカメラ5を中央にして、その周囲を取り囲むよ
うにストロボ照明装置10が配備されている。FIG. 2 shows an example of an assembly structure of the television camera 5 and the strobe lighting device 10. The strobe lighting device 10 surrounds the TV camera 5 with the wide-angle lens 12 mounted at the center. It has been deployed.
図示例のストロボ照明装置10はリングストロボ13を光
源としているが、例えばグラスファイバをリング配置し
てフィラメントの光を各グラスファイバにて導くような
構成のものであってもよい。前記リングストロボ13はハ
ウジング14内に収容され、ストロボ光源光の照射方向に
は拡散板41が配備されている。Although the strobe lighting device 10 in the illustrated example uses the ring strobe 13 as a light source, it may have a structure in which glass fibers are arranged in a ring and the light of the filament is guided by each glass fiber. The ring strobe 13 is housed in a housing 14, and a diffusion plate 41 is arranged in the irradiation direction of strobe light source light.
またこのストロボ照明装置10は、リングストロボ13に
よるストロボ光源光の照射範囲を規制したり、このスト
ロボ光源光が被検査物4の内壁面を直接照射するのを規
制したりするための構成として、テレビカメラ5の広角
レンズ12に取り付けた遮光フード15と、ストロボ照明装
置10の下方位置に配設された遮光板16とを含んでいる。Further, the strobe lighting device 10 has a configuration for restricting the irradiation range of the strobe light source light by the ring strobe 13 and for restricting the strobe light source light from directly irradiating the inner wall surface of the inspection object 4. It includes a light-shielding hood 15 attached to the wide-angle lens 12 of the television camera 5 and a light-shielding plate 16 disposed below the strobe lighting device 10.
前記の遮光フード15はリングストロボ13と被検査物4
との間に位置させて、広角レンズ12への入射光を遮断す
ると共に、被検査物4の内壁面にストロボ光源光が直接
照射されるのを規制するためのものであって、広角レン
ズ12への装着位置を前後調整することによりリングスト
ロボ13と被検査物4との間に遮光フード15の先端縁を進
退可能となしている。なお遮光フード15はそれ専用のフ
ードを用いても、またレンズフードを兼用してもよい。
さらにこの遮光フード15を径方向に拡縮可能な構造に形
成することにより、リングストロボ13と被検査物4との
間に遮光フード15の先端縁を進退させることもできる。The light-shielding hood 15 is the ring strobe 13 and the inspection object 4
Is provided between the wide-angle lens 12 and the wide-angle lens 12 to block the incident light to the wide-angle lens 12 and to restrict the direct irradiation of the inner wall surface of the inspection object 4 with the strobe light source light. By adjusting the mounting position to the front and back, the tip edge of the light shielding hood 15 can be moved back and forth between the ring strobe 13 and the inspection object 4. The light-shielding hood 15 may be a dedicated hood or a lens hood.
Further, by forming the light-shielding hood 15 in a structure capable of expanding and contracting in the radial direction, the tip edge of the light-shielding hood 15 can be advanced and retracted between the ring strobe 13 and the inspection object 4.
遮光板16は中央に円形孔17を有する黒色のベークライ
ト板であって、ストロボ光源光が被検査物4の外壁面に
照射されるのを阻止するためのものである。この実施例
の場合、遮光板16の上下位置調整で照射範囲を調節して
いるが、例えば円形孔17が拡縮可能に形成して、照射範
囲を調整してもよい。The light shielding plate 16 is a black bakelite plate having a circular hole 17 in the center thereof, and is for preventing the strobe light source light from irradiating the outer wall surface of the inspection object 4. In the case of this embodiment, the irradiation range is adjusted by adjusting the vertical position of the light shielding plate 16. However, the irradiation range may be adjusted, for example, by forming the circular hole 17 to be expandable and contractible.
上記遮光フード15および遮光板16により規制されたス
トロボ光源光は被検査物4の内側底部に案内される。図
示例の場合、この被検査物4の底内面には乳白色を呈す
る樹脂製のパッキン20が装着されており、ストロボ光源
光はこのパッキン20の表面で乱反射されて間接照明光に
生成されると共に、この間接照明光が被検査物4の内壁
面、特に縦皺の発生する開口縁近傍に照射される。この
ような間接照明が最適に行われると、良品を撮像して得
た2値画像は第4図(1)に示す如く、被検査物の像18
が白く現れ、その背景部分(図中斜線で示す)が黒く現
れると共に、不良品を撮像して得た2値画像には第4図
(2)に示す如く、白い被検査物の像18の中に縦皺の明
暗像19が円陣に現れることになる。The strobe light source light regulated by the light shielding hood 15 and the light shielding plate 16 is guided to the inner bottom portion of the inspection object 4. In the case of the illustrated example, a milk-white resin packing 20 is attached to the inner surface of the bottom of the inspected object 4, and the strobe light source light is diffusely reflected on the surface of the packing 20 to be generated as indirect illumination light. The indirect illumination light is applied to the inner wall surface of the inspection object 4, particularly near the opening edge where vertical wrinkles occur. When such indirect illumination is optimally performed, the binary image obtained by imaging the non-defective product is an image 18 of the object to be inspected as shown in FIG. 4 (1).
Appears in white, the background portion (indicated by diagonal lines in the figure) appears in black, and the binary image obtained by imaging the defective product shows a white image 18 of the object to be inspected as shown in FIG. 4 (2). A vertical wrinkle image 19 will appear in the circle.
第3図は、上記皺検査装置におけるコントローラ6の
回路構成例を示している。図中、テレビカメラ5は被検
査物4を撮像してビデオ信号VDiを出力し、2値化部23
はこのビデオ信号VDiを取り込み2値化処理して2値画
像を生成する。2値化しきい値制御部24はビデオ信号VD
iを2値化するためのしきい値を設定して、前記2値化
部23の2値化処理を制御する。FIG. 3 shows a circuit configuration example of the controller 6 in the wrinkle inspection apparatus. In the figure, the television camera 5 picks up an image of the inspection object 4 and outputs a video signal VD i ,
Takes in the video signal VD i and binarizes it to generate a binary image. The binarization threshold control unit 24 uses the video signal VD
A threshold value for binarizing i is set to control the binarizing process of the binarizing unit 23.
基準パターン記憶用メモリ25は良品サンプルを撮像し
て得た2値画像を基準パターンとして登録するためのも
のであり、計測パターン記憶用メモリ26は被検査物4を
撮像して得た2値画像を計測パターンとして記憶させる
ためのものである。ウィンドウ記憶用メモリ27は後記す
る観測ウィンドウや計測ウィンドウを記憶しておく部分
であり、メモリ制御部28はこれら各メモリ15〜17に対す
る画像データの読み書きを制御する。The reference pattern storage memory 25 is for registering a binary image obtained by imaging a non-defective sample as a reference pattern, and the measurement pattern storage memory 26 is an image obtained by imaging the inspection object 4. Is stored as a measurement pattern. The window storage memory 27 is a portion for storing an observation window and a measurement window which will be described later, and the memory control unit 28 controls reading and writing of image data with respect to each of the memories 15 to 17.
前記観測ウィンドウは前記2値画像の観測範囲を規定
するためのもので、第4図(1)中W1で示す如く、キャ
ップの像18を包含するに十分な大きさに形成される。ま
た計測ウィンドウはこの像18における縦皺の明暗像19を
観測するためのもので、第4図(1)(2)中W2で示す
如く、像18と同心円上に像18の輪郭より若干小さな径を
もつリング形状に形成される。The observation window is for defining the observation range of the binary image, and is formed to have a sufficient size to include the cap image 18 as shown by W 1 in FIG. 4 (1). Further, the measurement window is for observing the bright and dark image 19 of the vertical wrinkles in this image 18, and as shown by W 2 in FIGS. 4 (1) and (2), it is slightly concentric with the image 18 and slightly out of the contour of the image 18. It is formed in a ring shape with a small diameter.
つぎに演算処理部29は2値画像の輪郭の重心位置を求
める演算や計測ウィンドウW2内の黒画素数を計数する演
算などを演算制御部30の制御の下に実行する。また中央
処理部31はROM32のプログラムを解読実行し、RAM33に対
するデータの読み書きを行いつつ、2値画像の重心位置
のずれ量を判定したり、黒画素数の計測結果から皺の有
無を判定したりするなど、各種処理を実行する。なおア
ドレス制御部34はROM32やRAM33のアドレスを生成して命
令やデータの読み書きを制御する。さらに中央処理部31
は入出力動作を制御するもので、計測同期入力インター
フェイス部36を介して物体検知センサ9より検知信号を
取り込み、またストロボ制御インターフェイス部37を介
してストロボ発光のためのストロボトリガ信号を、判定
出力インターフェイス部37を介して判定信号を、それぞ
れ出力する。Next, the arithmetic processing unit 29 executes the arithmetic operation for obtaining the barycentric position of the contour of the binary image and the arithmetic operation for counting the number of black pixels in the measurement window W 2 under the control of the arithmetic control unit 30. Further, the central processing unit 31 decodes and executes the program of the ROM 32, reads and writes data to and from the RAM 33, and determines the shift amount of the position of the center of gravity of the binary image, and the presence or absence of wrinkles from the measurement result of the number of black pixels. Performs various processes such as The address control unit 34 generates addresses of the ROM 32 and the RAM 33 and controls reading / writing of instructions and data. Central processing unit 31
Controls the input / output operation, takes in a detection signal from the object detection sensor 9 through the measurement synchronization input interface section 36, and outputs a strobe trigger signal for strobe emission through the strobe control interface section 37 for determination output. The determination signal is output via the interface unit 37.
表示合成部38は表示画像指定部39からの指定に基づき
テレビカメラ5から濃淡画像を取り込んだり、或いは各
メモリ25〜27に格納された2値画像やウィンドウを読み
出したりすると共に、必要に応じて画像の合成を行うも
のであり、その画像はビデオモニタインターフェイス部
40を介してビデオモニタ7へ送られる。The display synthesizing unit 38 takes in a grayscale image from the television camera 5 based on the designation from the display image designating unit 39, or reads out a binary image or a window stored in each of the memories 25 to 27, and if necessary, This is for synthesizing images, and the image is the video monitor interface
It is sent to the video monitor 7 via 40.
つぎに上記装置例の動作を第5図および第6図に示す
フローチャートに基づき説明する。Next, the operation of the above apparatus example will be described based on the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6.
第5図は上記装置例における各種検査パラメータの設
定手順を示しており、まず同図のステップ1(図中「ST
1」で示す)において、テレビカメラ5により自然照明
下で良品サンプルを撮像して、この良品サンプルの濃淡
画像をビデオモニタ7に表示させた後、この画像を見な
がらテレビカメラ5のピントがキャップの開口縁近傍に
合うようピント調整を行う。つぎのステップ2では、表
示画像指定部39により波形表示の指定を行って、ビデオ
モニタ7に前記画像適所のビデオ信号波形を表示させた
後、これを見ながらテレビカメラ5の絞りを調節する。
つきにステップ3で、ストロボ照明装置10により照明下
で不良品サンプルを撮像し、波形表示を見ながら、リン
グストロボ13や遮光フード15の位置調節を行って、信号
波形上で撮像対象と背景とのレベル差が十分大きくなる
ように設定する。つぎにステップ4で良品サンプルを撮
像して同様の微調節を行った後、続くステップ5で波形
を観測しつつ遮光板19の位置調節を行う。FIG. 5 shows a procedure for setting various inspection parameters in the above-mentioned apparatus example. First, in step 1 of FIG.
1)), a good quality sample is imaged by the TV camera 5 under natural illumination, a grayscale image of the good quality sample is displayed on the video monitor 7, and the focus of the TV camera 5 is capped while watching the image. Adjust the focus so that it fits near the opening edge. In the next step 2, the waveform display is designated by the display image designation unit 39 to display the video signal waveform at the proper place on the image on the video monitor 7, and then the aperture of the television camera 5 is adjusted while watching the waveform.
Finally, in step 3, the strobe lighting device 10 images the defective sample under illumination, and while observing the waveform display, the positions of the ring strobe 13 and the light shielding hood 15 are adjusted, and the imaging target and the background are displayed on the signal waveform. Set so that the level difference of is sufficiently large. Next, in step 4, the non-defective sample is imaged and the same fine adjustment is performed, and then in step 5, the position of the light shielding plate 19 is adjusted while observing the waveform.
つぎにステップ6で良品サンプルと不良品サンプルと
を交互に2値化部23により2値化して、両者の識別が容
易に行えるように2値化レベルを調節した後、つぎのス
テップ7で良品サンプルの2値画像を基準パターンとし
て基準パターン記憶用メモリ25に登録しておく。Next, in step 6, the non-defective sample and the defective sample are binarized alternately by the binarization unit 23, and the binarization level is adjusted so that the two can be easily discriminated. The binary image of the sample is registered in the reference pattern storage memory 25 as a reference pattern.
つぎにステップ8でこの基準パターンの検査領域(縦
皺の明暗像の現れる部分)に対し前記計測ウィンドウW2
を設定した後、つぎのステップ9で計測ウィンドウW2内
の黒画素数を演算処理部29により計測して、その計測値
を許容値としてRAM33にセットしておく。つぎにステッ
プ10で、不良品サンプルの2値画像と他の良品サンプル
の2値画像とにつき、計測ウィンドウW2内の黒画素数を
演算処理部29により計測して前記の許容値を微調整した
後、続くステップ11では観測ウィンドウW1を、ステップ
12では計測同期条件やストロボ発光強度などを、それぞ
れ設定して検査パラメータの設定作業を完了する。Next, in step 8, the measurement window W 2 is added to the inspection area of the reference pattern (the portion where the bright and dark images of the vertical wrinkles appear).
After setting, the number of black pixels in the measurement window W 2 is measured by the arithmetic processing unit 29 in the next step 9, and the measured value is set in the RAM 33 as an allowable value. Next, in step 10, for the binary image of the defective sample and the binary image of the other non-defective sample, the number of black pixels in the measurement window W 2 is measured by the arithmetic processing unit 29, and the allowable value is finely adjusted. Then, in the following Step 11, the observation window W 1
In 12, the measurement synchronization conditions and strobe emission intensity are set, and the inspection parameter setting work is completed.
第6図は上記装置例による被検査物4の皺検査の手順
を示しており、同図のステップ21は被検査物4が所定の
検査位置に到達したか否かを判別している。いま搬送コ
ンベヤ3上の被検査物4が物体検知センサ9で検知され
ると、その検知信号はコントローラ6の中央処理部31に
与えられ、ステップ21の判定は“YES"となる。つぎのス
テップ22で中央処理部31はストロボ発光禁止期間中か否
かを判断しており、その判定が“NO"のときは直ちにス
トロボトリガ信号をストロボ制御装置11に与え、またそ
の判定が“YES"のときは前記禁止期間分の遅延動作を行
った後(ステップ23)、ストロボトリガ信号をストロボ
制御装置11に与えて、それぞれのタイミングでストロボ
照明装置10のリングストロボ13をストロボ発光させる
(ステップ24)。FIG. 6 shows the procedure of wrinkle inspection of the inspection object 4 by the above-described example of the device, and step 21 in the figure determines whether the inspection object 4 has reached a predetermined inspection position. When the object to be inspected 4 on the transport conveyor 3 is detected by the object detection sensor 9, the detection signal is given to the central processing unit 31 of the controller 6, and the determination in step 21 becomes "YES". In the next step 22, the central processing unit 31 judges whether or not it is during the strobe light emission prohibition period. If the judgment is "NO", a strobe trigger signal is immediately given to the strobe controller 11, and the judgment is " In the case of "YES", after performing the delay operation for the prohibition period (step 23), a strobe trigger signal is given to the strobe control device 11 so that the ring strobe 13 of the strobe lighting device 10 emits strobe light at each timing ( Step 24).
このときのストロボ光源光は拡散板41で拡散された
後、その拡散光は遮光フード15や遮光板16による規制作
用を受けて被検査物4の内側へ導かれ、被検査物4の内
壁面に直接照射されることなく、底部上のパッキン20へ
照射される。その結果、この照射光はパッキン20で乱反
射されて間接照明光に生成され、この間接照明光が被検
査物4の内壁面に照射される。The strobe light source light at this time is diffused by the diffusion plate 41, and then the diffused light is guided to the inside of the inspection object 4 by the restriction action of the light shielding hood 15 and the light shielding plate 16, and the inner wall surface of the inspection object 4 is inspected. The packing 20 on the bottom is irradiated without being directly irradiated onto the packing. As a result, the irradiation light is diffusely reflected by the packing 20 to be generated as indirect illumination light, and the indirect illumination light is applied to the inner wall surface of the inspection object 4.
この間接照明光の下でテレビカメラ5は被検査物4を
撮像し、そのビデオ信号VDiは2値化部23で2値化され
て、その2値画像が計測パターンとして計測パターン記
憶用メモリ26に格納される(ステップ25)。Under this indirect illumination light, the television camera 5 images the object 4 to be inspected, the video signal VD i thereof is binarized by the binarization unit 23, and the binary image is a measurement pattern storage memory. It is stored in 26 (step 25).
つぎにステップ26において、演算処理部29はこの計測
パターンの輪郭を抽出した後、その輪郭の重心を算出
し、さらにつぎのステップ27で、この重心の基準パター
ンの輪郭の重心に対する位置ずれ量を算出する。Next, in step 26, the arithmetic processing unit 29 extracts the contour of this measurement pattern, then calculates the center of gravity of the contour, and in the next step 27, calculates the amount of displacement of this center of gravity from the center of gravity of the contour of the reference pattern. calculate.
第7図は、計測パターンの重心Gと基準パターンの重
心G0とが位置ずれしている状態を示している。同図中、
(X,Y)は計測パターンの重心Gの座標を、また(X0,
Y0)は基準パターンの重心G0の座標を、それぞれ示して
おり、重心Gの重心G0に対する位置ずれ量ΔX,ΔYは次
式のとおりである。FIG. 7 shows a state in which the center of gravity G of the measurement pattern and the center of gravity G 0 of the reference pattern are misaligned. In the figure,
(X, Y) is the coordinate of the center of gravity G of the measurement pattern, and (X 0 ,
Y 0 ) indicates the coordinates of the center of gravity G 0 of the reference pattern, and the positional deviation amounts ΔX and ΔY of the center of gravity G with respect to the center of gravity G 0 are as follows.
ΔX=X−X0 ‥‥ ΔY=Y−Y0 ‥‥ つぎに演算処理部29はこの重心の位置ずれ量ΔX,ΔY
に基づき計測パターンの位置を補正した後、この補正後
の計測パターンにつき計測ウィンドウW2を設定して、ウ
ィンドウ内の黒画素数を計測する(ステップ28)。その
計測値は中央処理部31に与えられ、中央処理部31はこの
計測値が所定の許容値以内であるか否かを判定する(ス
テップ29)。その結果、計数値が許容値以内であるとき
は、被検査物4は良品であると判断されるが、もし計数
値が許容値を越えるときは、被検査物4は不良品である
と判断され、ステップ30でその被検査物4は搬送ライン
より除かれることになる。ΔX = X−X 0・ ・ ・ ΔY = Y−Y 0・ ・ ・ Next, the arithmetic processing unit 29 shifts the position of the center of gravity ΔX, ΔY.
After correcting the position of the measurement pattern based on, the measurement window W 2 is set for the corrected measurement pattern, and the number of black pixels in the window is measured (step 28). The measured value is given to the central processing unit 31, and the central processing unit 31 determines whether or not the measured value is within a predetermined allowable value (step 29). As a result, when the count value is within the allowable value, the inspection object 4 is determined to be a good product, but when the count value exceeds the allowable value, the inspection object 4 is determined to be a defective product. Then, in step 30, the inspection object 4 is removed from the transfer line.
<発明の効果> この発明は上記の如く、撮像手段の光学系の周辺に遮
光部を取り付けてこの遮光部により環状光源から光学系
の照明光の入射を遮ると共に、観測対象物の所定の領域
のみに照明光が照射されるように遮光部の位置を調整す
るようにしたから、環状光源から光学系への照明光の入
射が遮られると共に、環状光源から観測物への照射範囲
が規制され、観測物の特定部位のみを照射して詳細かつ
正確な観測結果を得ることができる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, a light-shielding portion is attached to the periphery of the optical system of the image pickup means to block the incidence of illumination light of the optical system from the annular light source by the light-shielding portion, and a predetermined area of the observation object. Since the position of the light shield is adjusted so that only the illumination light is irradiated, the illumination light from the annular light source is blocked from entering the optical system, and the irradiation range from the annular light source to the observation object is regulated. It is possible to obtain detailed and accurate observation results by irradiating only a specific part of the observation object.
また第2の発明では、円筒形の物体の検査時に、環状
光源と検査対象物との間で環状光源から光学系への照明
光の入射を遮ると共に、この照明光を検査対象物の底面
にのみ照射することにより、内壁面に照射するための間
接照明光を生成するようにしたから、対象物の内壁面を
精密に検査することが可能となる。Further, in the second invention, at the time of inspecting a cylindrical object, incidence of illumination light from the annular light source to the optical system is blocked between the annular light source and the inspection object, and this illumination light is made to reach the bottom surface of the inspection object. Since the indirect illumination light for irradiating the inner wall surface is generated by irradiating only the inner wall surface, the inner wall surface of the object can be precisely inspected.
第1図はこの発明の一実施例にかかる皺検査装置の概略
構成を示す外観図、第2図はテレビカメラとストロボ照
明装置との組立構造を拡大して示す説明図、第3図はコ
ントローラの回路構成例を示すブロック図、第4図は良
品および不良品の2値画像を示す説明図、第5図は検査
パラメータ設定の手順を示すフローチャート、第6図は
皺検査の手順を示すフローチャート、第7図は重心の位
置ずれ状態を示す説明図、第8図は良品および不良品の
キャップの外観を示す斜視図である。 1……キャップ、4……被検査物 5……テレビカメラ、6……コントローラ 10……ストロボ照明装置、11……ストロボ制御装置 13……ストロボ光源、15……遮光フード 16……遮光板、20……パッキンFIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of a wrinkle inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view showing an assembly structure of a television camera and a strobe lighting device, and FIG. 3 is a controller. 4 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of FIG. 4, FIG. 4 is an explanatory view showing binary images of a non-defective product and a defective product, FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for setting inspection parameters, and FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for wrinkle inspection. FIG. 7 is an explanatory view showing a state of displacement of the center of gravity, and FIG. 8 is a perspective view showing appearances of good and defective caps. 1 ... Cap, 4 ... Inspected object 5 ... TV camera, 6 ... Controller 10 ... Strobe lighting device, 11 ... Strobe control device 13 ... Strobe light source, 15 ... Shading hood 16 ... Shading plate , 20 …… Packing
Claims (2)
て所定の処理を実行する画像処理手段とを備え、 前記撮像手段の光学系の周辺には、前記環状光源からの
照明光が観測対象物には照射されるが前記光学系には直
接入射されないようにするための遮光部が設けられると
共に、前記環状光源からの照明光が観測対象物の所定の
領域のみに照射するように遮光部の位置を調整して成る
物体観測装置。1. A predetermined process is executed using an image pickup means for picking up an image of an object, a ring-shaped light source arranged around the image pickup means, and an image picked up under illumination light from the ring-shaped light source. And an image processing means for performing light shielding for preventing the illumination light from the annular light source from irradiating the observation object but not directly entering the optical system around the optical system of the imaging means. The object observing device is provided with a section, and the position of the light shielding section is adjusted so that the illumination light from the annular light source irradiates only a predetermined region of the observation object.
用いて対象物の内壁面を検査するための方法であって、 環状の光源を撮像手段の周囲に配備して、この環状光源
と対象物との間の所定の位置で環状光源から撮像手段の
光学系への照明光の入射を遮ると共に、この照明光を対
象物の底面のみに照射して乱反射させることにより対象
物の内壁面に照射するための間接照明光を生成し、この
間接照明光の下で前記対象物を撮像することを特徴とす
る円筒物の内壁面検査方法。2. A method for inspecting an inner wall surface of an object using an image obtained by imaging an object having a cylindrical shape, wherein an annular light source is provided around the imaging means, By blocking the incidence of illumination light from the annular light source to the optical system of the imaging means at a predetermined position between the annular light source and the object, and irradiating the illumination light only on the bottom surface of the object to diffusely reflect the object A method for inspecting an inner wall surface of a cylindrical object, which comprises generating indirect illumination light for irradiating the inner wall surface of the object and imaging the object under the indirect illumination light.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62225984A JPH0823530B2 (en) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | Object observation apparatus and method for inspecting inner wall surface of cylindrical object using the apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62225984A JPH0823530B2 (en) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | Object observation apparatus and method for inspecting inner wall surface of cylindrical object using the apparatus |
Related Child Applications (1)
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1987
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| JPS6468644A (en) | 1989-03-14 |
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