検査装置および検査方法

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【発明の名称】	検査装置および検査方法
【発明者】	【氏名】伊藤直樹
【要約】	【課題】光沢のある部品の判定ミスをなくす。【解決手段】光沢のある被検査部品１３ａを有する被検査体５を照明する照明手段２と、前記被検査体５を撮像する撮像手段１と、該撮像手段１で撮像された画像から前記被検査部品１３ａの背景色を除去する画像処理装置３を備え、前記照明手段２の照明光が前記背景色の波長成分を含まない色であることを特徴とする検査装置およびこの検査装置を使用して、撮像手段により撮像した被検査体５の画像から、前記被検査部品１３ａの背景色を除去した画像処理後信号の所定値以上の信号が有する面積が、所定面積値以上であるか否かを判別し、この判別結果に基づいて被検査体５の良否を判断することを特徴とする検査方法。

【特許請求の範囲】
【請求項１】光沢のある被検査部品を有する被検査体を照明する照明手段と、前記被検査体を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像から前記被検査部品の背景色を除去する画像処理装置を備え、前記照明手段の照明光が前記背景色の波長成分を含まない色であることを特徴とする検査装置。
【請求項２】前記被検査体に照明手段以外の外乱光が照明されることを防止する外乱光遮蔽手段を設け、この外乱光遮蔽手段の被検査体側の内壁が、前記背景色の波長成分を含まない色であることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項３】前記被検査部品の色が金色であり、前記照明手段の照明光が前記被検査部品の色と同色、黄色のいずれかの色であることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項４】前記被検査部品の色が金色であり、前記照明手段の照明光および前記外乱光遮蔽手段の被検査体側の内壁が前記被検査部品の色と同色、黄色のいずれかの色であることを特徴とする請求項２記載の検査装置。
【請求項５】請求項１～４記載のいずれかの検査装置を使用して、撮像手段により撮像した、光沢のある被検査部品を有する被検査体の画像から、前記被検査部品の背景色を除去した画像処理後信号の所定値以上の信号を有する面積が、所定面積値以上であるか否かを判別し、この判別結果に基づいて被検査体の良否を判断することを特徴とする検査方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は検査装置および検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】部品の有無を検出する方法として、カラー画像処理装置による方法がある。その方法は一般的に検査対象となる部品を有する被検査体を照明し、その被検査体の画像をＣＣＤカメラで撮像し、その部品の色が占める面積が、あらかじめ定められた所定面積値以上であるか否かを判別し、この判別結果に基づいて部品の有無を判断する検査が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光沢のある部品の場合、従来の方法では照明光が部品に写るため、その部品の色の判別ができず、検査の判定ミスが多発する問題点がある。
【０００４】本発明は上記課題を解決したもので、判定ミスがない、光沢のある部品の検査装置および検査方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段（以下、第１の技術的手段と称する。）は、光沢のある被検査部品を有する被検査体を照明する照明手段と、前記被検査体を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像から前記被検査部品の背景色を除去する画像処理装置を備え、前記照明手段の照明光が前記背景色の波長成分を含まない色であることを特徴とする検査装置である。
【０００６】上記第１の技術的手段による効果は、以下のようである。
【０００７】すなわち、照明光が背景色の波長成分を含んでいないため、光沢のある被検査部品に照明光が写っても、背景色を除去する画像処理により除去されず、被検査部品全体の面積を認識することができるので、判定ミスが生じない。
【０００８】上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技術的手段と称する。）は、前記被検査体に照明手段以外の外乱光が照明されることを防止する外乱光遮蔽手段を設け、この外乱光遮蔽手段の被検査体側の内壁が、前記背景色の波長成分を含まない色であることを特徴とする請求項１記載の検査装置である。
【０００９】上記第２の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１０】すなわち、外乱光遮蔽手段により外乱光が被検査体に照明されることを防止できるので、外乱光による反射光より撮像された画像部分が、背景色を除去する画像処理により除去される問題を防止できる。また、外乱光遮蔽手段の内壁が背景色の波長成分を含まない色であるため、前記内壁から反射した光による反射光より撮像された画像部分が、背景色を除去する画像処理により除去される問題を防止できる。したがって、被検査部品全体の面積を認識することができるので、判定ミスが生じない。
【００１１】上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技術的手段と称する。）は、前記被検査部品の色が金色であり、前記照明手段の照明光が前記被検査部品の色と同色、黄色のいずれかの色であることを特徴とする請求項１記載の検査装置である。
【００１２】上記第３の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１３】すなわち、照明光が被検査部品の色とほぼ同色であるため、光沢のある被検査部品に照明光が写っても、背景色を除去する画像処理により除去されず、被検査部品全体の面積を認識することができるので、判定ミスが生じない。
【００１４】上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技術的手段と称する。）は、前記被検査部品の色が金色であり、前記照明手段の照明光および前記外乱光遮蔽手段の被検査体側の内壁が前記被検査部品の色と同色、黄色のいずれかの色であることを特徴とする請求項２記載の検査装置である。
【００１５】上記第４の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１６】すなわち、外乱光遮蔽手段の内壁が被検査部品の色とほぼ同色であるため、前記内壁から反射した光による反射光より撮像された画像部分が、背景色を除去する画像処理により除去される問題を防止できる。したがって、被検査部品全体の面積を認識することができるので、判定ミスが生じない。
【００１７】上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技術的手段と称する。）は、請求項１～４記載のいずれかの検査装置を使用して、撮像手段により撮像した、光沢のある被検査部品を有する被検査体の画像から、前記被検査部品の背景色を除去した画像処理後信号の所定値以上の信号を有する面積が、所定面積値以上であるか否かを判別し、この判別結果に基づいて被検査体の良否を判断することを特徴とする検査方法である。
【００１８】上記第５の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１９】すなわち、請求項１と同様、照明光が背景色の波長成分を含んでいないため、光沢のある被検査部品に照明光が写っても、背景色を除去する画像処理により除去されず、被検査部品全体の面積を認識することができるので、判定ミスが生じない。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明者は、部品に光沢がある場合、なぜ判定ミスとなるか原因を考察し、その原因をなくす方法を研究した結果、本発明を完成するに至った。
【００２１】図３は、光沢のある部品の場合に判定ミスとなる原因を説明する概略図である。光沢のある被検査部品２５を照明器２２で照明し、照明された被検査部品２５の画像をＣＣＤカメラ２１で撮像している。このＣＣＤカメラ２１で撮像された画像は、信号線２７を介して画像処理装置２８に送られる。この画像処理装置では、前記画像信号から被検査部品２５の背景色が除去される。この結果の画像には、被検査部品２５の像だけが残ることになる。こうして被検査部品２５だけを認識できる。
【００２２】被検査部品２５の１点Ａに照射された光について考察する。白色の照射光２３が点Ａに照射されると、点Ａからミラー反射した反射光２４と四方八方に散乱される散乱光２６が放射され、それらの一部がＣＣＤカメラ２１で結像する。前記散乱光２６は、被検査部品２５の色である。しかし、反射光２４は照明器２２の照明光２３の色であり、背景色を構成している。
【００２３】ＣＣＤカメラ２１で撮像された被検査部品２５の画像には、散乱光による像と、反射光による像が重ね合わされている。反射光の光強度の方が強いので、ミラー反射の条件に合致した被検査部品２５の部分は、照明器２２が写ることになる。この画像を画像処理すると、反射光による像の部分が検出されず、誤判定につながる。したがって、反射光の色を被検査部品２５の色とほぼ同じにすれば誤判定を防ぐことができる。
【００２４】以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。
【００２５】図１は、本発明の一実施例である検査装置の概略構成断面図である。本検査装置は、撮像手段であるＣＣＤカメラ１、照明手段であるリング照明器２、画像処理装置３、外乱光遮蔽手段であるカバー４から構成されている。
【００２６】本実施例の被検査体はソレノイド５である。ソレノイド５は治具６に固定され、ソレノイド５と治具６は一体で、水平に置かれたベルトコンベア７によって移動される。これにより検査時には、ソレノイド５はＣＣＤカメラ１の真下に移動している。
【００２７】ＣＣＤカメラ１、リング照明器２、検査時のソレノイド５は、それらの中心が同軸上にくる位置関係になっている。リング照明器２から照射された光によりソレノイド５が照明され、その画像はリング照明器２の中心部の空間を通過してＣＣＤカメラ１に結像する。
【００２８】リング照明器２の光以外の外乱光がソレノイド５に照明されるのを防ぐため、カバー４がＣＣＤカメラ１、リング照明器２を覆っている。ＣＣＤカメラ１と画像処理装置３は信号線１２を介して連結している。
【００２９】図２は、本実施例のソレノイド５の正面図である。ボビン８に電線９が巻かれており、その電線９の端子部１３ａ、１３ｂがターミナル１０に保持されている。電線９とその一部である端子部１３ａ、１３ｂは、ポリエステルで被覆された銅線で光沢のある金色をしている。本実施例では前記端子部１３ａの有無によりソレノイド５に電線９が正常に巻かれているか判断している。
【００３０】前記リング照明器２の照明光は黄色（波長５７０～５９０ｎｍ）であり、前記カバー４の内壁の色も黄色である。ＣＣＤカメラ１、画像処理装置３は、それぞれカラーに対応した撮像手段、画像処理装置である。
【００３１】ソレノイド５は、治具６に固定されてベルトコンベア７によりＣＣＤカメラ１の真下に運ばれ、治具６がチャックで機械的に固定される。リング照明器２の黄色の照明光は、直接およびカバー５の内壁で反射されてソレノイド５、治具６を照明する。
【００３２】ＣＣＤカメラ１は、ソレノイド５の端子部１３ａに自動的に焦点を合わせて、このソレノイド５の拡大画像を撮像する。撮像された画像データは信号線１２を介して画像処理装置３に送られる。画像処理装置３では背景色を除去する画像処理を行う。この背景色は、電線９の色のみを抽出できるように考えて設定されている。したがって、電線９の色は背景色の波長成分を含んでいないか、極めて少量しか含んでいない。前記画像処理により電線９の画像のみが抽出される。
【００３３】本実施例では、リング照明器２の照明光およびカバー５の内壁の色が、電線９の金色とほぼ同じ黄色であり、背景色の波長成分を含んでいない。したがって、その反射光も背景色の波長成分を含まない黄色であるので、背景色を除去する画像処理によって反射光の部分が除去されることはなく、電線９の画像を正確に抽出できる。
【００３４】また、本実施例では、カバー４により検査にとって外乱となる外光（外乱光）を遮蔽している。もし、外乱光が電線９の端子部１３ａで反射し、その部分が撮像されて画像になると、背景色を除去する画像処理により除去されるので、端子部１３ａの面積が正確に判断できず、判定ミスとなる。カバー４が外乱光を遮蔽しているので、この問題が解決でき、判定ミスが生じない。
【００３５】さらに、カバー４の内壁が背景色の波長成分を含まない黄色であるため、この内壁から反射した光による反射光より撮像された画像部分が、背景色を除去する画像処理により除去される問題を解決でき、端子部１３ａの面積を認識することができるので、判定ミスが生じない。
【００３６】画像処理装置３の画像部には、判定のために、図２の１１で示される判定ウィンドウがあらかじめ設定されている。この判定ウィンドウ１１内にあり、電線９の色のみ抽出した画像のうち、あらかじめ設定された所定値以上の信号が有する面積を計算する。この面積が、あらかじめ設定された所定面積値以上であれば良品と判断し、そうでなければ不良品と判断する。本実施例では、電線９の画像を正確に抽出できているので、光沢のある部品でも判定ミスすることなく被検査体の良否を判断できる。
【００３７】良否の判断が終了すると、チャックがはずされベルトコンベア７が移動して次のソレノイド５がＣＣＤカメラ１の真下に移動される。以下、同様に順次ソレノイド５の良否が判断される。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明は、光沢のある被検査部品を有する被検査体を照明する照明手段と、前記被検査体を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像から前記被検査部品の背景色を除去する画像処理装置を備え、前記照明手段の照明光が前記背景色の波長成分を含まない色であることを特徴とする検査装置およびこの検査装置を使用して、撮像手段により撮像した、光沢のある被検査部品を有する被検査体の画像から、前記被検査部品の背景色を除去した画像処理後信号の所定値以上の信号を有する面積が、所定面積値以上であるか否かを判別し、この判別結果に基づいて被検査体の良否を判断することを特徴とする検査方法であるので、光沢のある部品の判定ミスをなくすことができる。

【出願人】	【識別番号】０００００００１１【氏名又は名称】アイシン精機株式会社
【出願日】	平成１１年６月３０日（１９９９．６．３０）
【代理人】
【公開番号】	特開２００１－１２９２９（Ｐ２００１－１２９２９Ａ）
【公開日】	平成１３年１月１９日（２００１．１．１９）
【出願番号】	特願平１１－１８６７５３