JPH04102052A - 車両用塗面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、搬送されてくる車両表面全域の塗面を自動的
に検査する車両用塗面検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

塗面の検査装置としては、レーザ光を利用して、塗面て
の正反射光をラインセンサ上に結像させ、その受光レベ
ルの減少を欠陥として検出するのか周知である。しかし
ながら、そのコヒーレント性により曲面での検査は困難
である。

そこて、特開昭６２−１０５０３７により、レーザスリ
ット光を検査面に照射して、その反射光をラインセンサ
上に結像させ光学系を姿勢制御する検査装置か提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この種の装置によれば、光学及び制御系
か複雑になり、またレーザ光であるためにゆず肌ても受
光レベルか大きく変動するために、ダストの付着、塗装
装置の保守不全等に起因するブツとの弁別も難しかった
。

そこて、本出願人は、特願平１−１４４１９７により、
搬送されてくる車両の上面及び両側面を照明する面発光
体と、照明された前記上面及び前記両側面における照明
領域の縁部を除く領域を撮像するイメージセンサとを車
両搬送ラインに配置し、イメージセンサか出力する画像
信号による２次元盤面データと、標準の２次元盤面デー
タとを照合することにより、実際にブッに起因してしき
い値を下廻る２次元盤面の欠陥データを検出する車両用
塗面検査装置を提案した。

これにより、簡単な光学系でゆず肌と弁別してボデー全
面のブッを検出できるが、ボデー面が平坦てなくある程
度大きな傾斜又は曲面になる場合、面発光体からの反射
光かイメージセンサを外れて入射しない問題か残されて
いた。

よって、本発明は、面光源を採用することにより、ボデ
ー面か大きく変化する曲面ても簡単な構成の光学系て、
ゆず肌と弁別してブツを自動的に検出てきる冒頭に述べ
た類の車両用塗面検査装置を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 本発明は、第８図に示すように、搬送されてくる車両ｌ
の上面及び両側面を照明する面発光体２と、照明された
上面及び両側面における照明領域の縁部を除く領域を撮
像するイメージセンサ３とを車両搬送ラインに配置し、
イメージセンサ３が出力する画像信号に対して、ブッを
検出するように逐次人力する画像信号レベルよりも低い
レベルにしきい値を設定することにより２値化を行う浮
動２偵化手段４と、上面及び両側面の搬送方向と直交ラ
イン上における２値化上号を搬送方向へ車速に応じて逐
次取込んで、２次元盤面データを作成する２次元盤面デ
ータ作成手段５と、車両の種類に対応した標準の２次元
盤面データを記憶する固定メモリ６と、２次元盤面デー
タ作成手段か作成した２次元盤面データと固定メモリ６
に格納された標準の２次元盤面データとを照合すること
により、実際にブツに起因してしきい値を下廻る２値化
上号を弁別して２次元盤面欠陥データを作成する２次元
盤面欠陥データ作成手段７と、２次元盤面欠陥データを
表示もしくはプリントアウトする出力手段８とを備えて
いる車両用塗面検査装置において、重連の目的を達成す
るために、第１図に示すように、イメージセンサ３を面
発光体２の車両搬送方向の一方側端部に配置すると共に
、面発光体２の他方側端部に、その発光面２ａに対して
ほぼ直交方向へミラー９を取付けたことを特徴としてい
る。

〔作用〕

面発光体２は搬送されてくる車両ｌの上面及び両側面を
照明し、イメージセンサ３は照明領域の縁部を除く領域
を搬送ラインと直交方向に撮像する。この際、イメージ
センサ３か出力する画像信号は、ブッ、穿孔等が存在す
るとレベルか低下するか、ゆず肌に対しては拡散光て照
射するために反射光のレベル低下は生じない、浮動２値
化手段４は、実際に入力する画像信号レベルを基にブッ
を検出するためのしきい値を逐次設定し、このしきい値
を下廻るとブッ、穿孔等の存在を意味する２値化上号を
発生する。２次元盤面データ作成手段５は、ライン状の
２値化上号を搬送方向に逐次取込んで、上面及び両側面
の２次元盤面データを作成する。２次元盤面欠陥データ
作成手段フは、作成された２次元盤面データと固定メモ
リ６に格納された標準の２次元盤面データとを照合して
、塗面本来の形状に起因してレベル低下する２値化上号
と実際に塗面のブツに起因してしきい値を下廻る２値化
信号を弁別して２次元塗面欠陥データを作成する。これ
により、出力手段８は、上面及び両側面の塗面のいずれ
の個所にブツか検出されたかを表示もしくはプリントア
ウトする。

撮像の際、車両１の面か平坦な場合、その反射光は、第
１図て実線て示すようにイメージセンサ３へ入射するか
、ミラー９からイメージセンサ３の方向へ、即ち図示の
場合車両搬送方向の後方へ直線状又は曲線状に上昇する
面の場合、１点鎖線に示すように入射角か傾斜方向へ傾
き、イメージセンサ３に入射しなくなる。その際、補助
用ミラー９か面発光体２からの反射光による入射角を、
同図て点線て示すように、傾斜方向へ補正してイメージ
センサ３へ入射させる。逆方向へ上昇する面を同様に確
実に検査する場合、ミラー９とイメージセンサ３との位
置関係を逆にする。

〔実施例〕

第２図〜第３図は本発明の一実施例による車両用塗面検
査装置を示す。

第２図において、車両ｌの搬送ラインにゲート１０か設
けられ、その内側における上方の水平部分には、拡散光
を発生する面発光体１１．及び１０例のＴＶ左カメラ２
、〜１２□。両側においてそれぞれの傾斜部分に面発光
体１１２；　１１．及び２個のＴＶ左カメラ２．１．１
２１２　；　１２１：ｌ、１２，４、それぞれの垂直部
分には面発光体１１４、ＩＩｓ及び８個のＴＶカメラ１
２Ｉ５〜１２２２　；　１２２：ｌ〜１２３ｏか配列さ
れている。これらの各部は、距離センサ１３．〜１３．
を備えて車両ｌに対する距離を一定に自動制御する位置
制御装置（図示せず）か付属した進退駆動パネル＋４．
〜１４５にそれぞれ取付けられている。

面発光体１１１〜Ｉ１．は、例えば複数個の蛍光灯をハ
ウジングに収納して前方には拡散板を配置し、ボデー面
を例えば５Ｃ■輻て車輻方向又は側面では上下方向に帯
状に照明するように構成する。

また、ＴＶ左カメラ２．〜１２３ｏはこの帯状照明領域
の中央部分を例えば数ミリ輻てライン状に撮像する。

面発光体１１．の車両搬送方向の先方側端部には、第５
図に示すように、ミラー１１ａかその発光面１１ｃの直
交方向に取付けられている。

ゲートＩＯの入口の両側には、フォトインタラプタ式の
車両検知センサ１５か配置されている。搬送ラインの両
側には、出力装置として車両ｌの上面及びそれぞれの側
面の塗面検査データを表示するモニタＴＶ＋５．．１６
□（一方何のみ図示）か配列されている。

これらの各部には、第３図に示す回路装置か接続してい
る。

即ち、２１．〜２１．ｏは浮動２値化回路てあり、所属
のＴＶ左カメラ２１〜１２＋ｏの画像信号を取込んてそ
の通常レベルを基に所定比率て低下したブツ検出レベル
に相当するしきい値を逐次設定し、そのしきい値を越え
るか否かて搬送方向に対する直交ラインの２値化信号を
それぞれ出力する。２２１〜２２、。はそれぞれの浮動
２偵化回路の出力信号をサンブリンクするデータ圧縮回
路てあり、処理速度及びメモリ記憶容量を考慮して直交
ライン方向の解像度をブツ検出に有効な程度に実際のモ
ニタＴＶよりも粗くした２値化信号を出力する。

２３は２次元塗面データ作成手段、２次元塗面欠陥デー
タ作成手段等を構成するＣＰＵである。即ち、このＣＰ
Ｕは２値化されて、さらに圧縮されたライン状塗面デー
タを逐次取込んて１−面全域の２次元塗面データを作成
してメモリＲＡＭ　２４に記憶させ、ＲＯ！ＩＩ　２５
に格納された標準の２次元塗面データから所属の車種の
ものを読出して照合することにより、２次元塗面欠陥デ
ータを作成する。つまり、ＲＯｋｌ　２５には検査対象
となる複数種類の車両のそれぞれに対して、各面につい
てボデー本来の穿孔、縁等の画像信号レベルか低下する
２値化パターンデータを格納している。

３０及び４０は、前述の浮動２偵化回路、データ圧縮回
路、ＣＰＵ、ＲＡ−等から同等に構成されたＴＶ左カメ
ラ２，１．１２１２　；　１２＋５〜１２２２及び１２
．３、＋２＋４　；１２＋：＋〜１２１ｏ用の回路装置
である。このうち、一方の側面用の回路装Ｗ３０のＣＰ
Ｕ　３０゜ｘは、ＲＯＭ２５ａに格納されている検査対
象となる複数車両の標準の側面形状のデータと実際の側
面形状データとを照合して車種データを出力する。

（−二９　ＴＶ１５．．１６２；　１６３．１６４は、
所属ノＲＡＭ２４．３０２４．４０２４にストアされた
２次塗面欠陥データを読出して上面又は側面の車両形状
をグラフィックデイスプレィすると共に、例えばｘ印を
重畳してブツの存在を表示する。

２９はＣＰＵ利用のこれらの回路装置用制御回路であり
、車両検知センサ１５の検知に対応じて検知開始時点か
ら検知終了時点まて前述の回路装置の動作を行わせ、搬
送速度に対応した動作信号を逐次出力して搬送方向にシ
フトしたライン位置の画像信号ヲ取す込ませ、−１：：
　夕ＴＶ１６．．１６□；　１６．．１６４には次の動
作開始時点まてゲート１０を通過した車両ｌの検査デー
タを表示させる。

動作は次の通りである。

車両ｌかゲート１０に搬送されてきて車両検知センサ１
５に検知されると、制御回路２９は動作開始信号を出力
して、検査動作を開始させる。進退駆動パネル１４１〜
１４５は、付属の位置制御装置により距離センサ１３．
〜１３５の検知信号に応答してボデー面に対して所定距
離に進退制御される。これにより１面発光体１１．〜１
１６はボデー面を所定面積の帯状に照明し、ＴＶカメラ
１２□〜１２ユ。はゆず肌を検出しないように、その照
明領域の中央部分をライン状に撮像して１画像データを
出力する。

画像信号は、第４図に示すように１通常の塗面てはほぼ
一定レベルの画像信号Ｖａとなり、ブツか存在する場合
、乱反射によりレベルか低下する画像信号ｖｂとなり、
穿孔を撮像するとさらに低下して画像信号Ｖｃとなる。

これらの画像信号は、所属の浮動２値化回路２Ｌ〜２１
□。、３０２８．４０２１において、塗装色、周囲の明
るさ等に応じて変化するしきい値を越えるか否かて２値
化される。このしきい値Ａは、例えば取り込んだ画像信
号の所定時間範囲の平均的なレベルの例えば９０％に逐
次設定する。

データ圧縮回路２２．〜２２，０．３０２２．４０□２
は、２値化信号の数を低減させ、制御回路２９は所定の
時間間隔のタイミング信号を出力して、逐次このような
圧縮された２値化信号を所属ＣＰＵ　２３．３０□１．
４０２、に供給する。

これらのＣＰＵはこの圧縮２偵化信号を逐次取込んで、
ＲＡＭ　２４．３０２４．４０２４に２次元の塗面デー
タとしてストアする。この際、回路装置３０ては、２次
元塗面データからボデー側部の形状を判断していずれの
重種か搬送されてきたかを判断してＲＯＭ２５の読出し
データを指定する。したかって、これらのＣＰＵはＲＯ
ＩＩ　２５から読出された各面の標準的な２次元塗面デ
ータを取込んで、検出した２次元塗面データと照合して
見掛は上ブッと判断されたボデー固有の穿孔等によるデ
ータを相殺することにより、真のブッの存在を指示する
２次元塗面欠陥データを作成してＲＡＩｌｌ　２４．３
０２４．４０２４にストアすると共に、外部メモリ２６
にもブツの数及び位置を品質管理データとして格納する
。

さらに、モニタＴＶＩ６１．１６３にはボデー上面の形
状かグラフィックデイスプレィされると共に、ブッか存
在する場合、対応する位置にｘ印を表示する。また、モ
ニタＴＶＩ　６□には一方側のボデー側面の形状及びＸ
印を表示し、モニタＴＶ１６４には他方側のボデー側面
の形状及びｘ印を表示する。

車両ｌかケート１０を通過すると、車両検知センサ１５
かこれを検知し、制御回路２９は動作開始信号を出力す
ることにより、モニタ７Ｖ１６＋〜Ｉ５．の表示内容を
クリヤさせると共に回路動作及びその位置制御装置を動
作準備状態にする。

：ｆＳ６図に示すように、フートｌａの凹状に上昇する
後端部（ハラチンつて示す）を撮像する場合、面発光体
１１□の直射光は、同図Ｂて実線により示すように、Ｔ
Ｖ左カメラ２よりも内側に反射するかミラー１１ａへ斜
め方向から入射した反射光か、点線て示すように、反射
角を補正されてＴＶ左カメラ２へ入射する。したかって
、第７図Ｂに示すように、２値化画像にした場合、その
変化曲面に黒領域１ｂか生じていたのに対して、同図Ａ
に示すように、補正された入射光により黒領域１ｂか生
しることなく確実に撮像される。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、簡単な光学系によりボデーかゆ
ず肌と弁別してボデー全面のブツを検出てきる。さらに
、イメージセンサを面発光体の車両搬送方向の一方側端
部に配置すると共に、その他方側端部に、はぼ直交方向
へミラーを取付けことにより、ボデー面がミラーからイ
メージセンサ方向へ向けて上昇する場合ても、対応じて
入射角を補正てき、撮像不可能になることもなく、確実
に画像データを得ることかてき、信頼性か一層向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、第２図は本発明の一実
施例による車両用塗面検査装置の車両搬送ラインにおけ
るゲート部分の斜視図、第３図は同実施例の回路装置の
構成を示す図、第４図は同実施例の回路動作を説明する
図、第５図は第２図のミラ一部分の拡大した斜視図、第
６図Ａは同実施例による検査対象のフート部分の斜視図
及び第６図Ｂは第６図ＡのＡ−Ａ線断面図、第７図Ａは
同フート部分の撮像処理画像、第７図Ｂは同実施例のミ
ラーか存在しない場合の対応部分の画像を示す図及び第
８図は本発明の前提となる特願平１１４４１９７による
車両用塗面検査装置の構成を示す図である。 ２．１１・・・面発光体、 ９．１ｌａ−・・ミラー １３・・・距離センサ １６・・・モニタＴＶ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 搬送されてくる車両の上面及び両側面を照明する面発光
   体と、照明された前記上面及び前記両側面における照明
   領域の縁部を除く領域を撮像するイメージセンサとを車
   両搬送ラインに配置し、前記イメージセンサが出力する
   画像信号に対して、ブツを検出するように逐次入力する
   画像信号レベルよりも低いレベルにしきい値を設定する
   ことにより２値化を行う浮動２値化手段と、前記上面及
   び前記両側面の搬送方向と直交ライン上における前記２
   値化信号を前記搬送方向へ車速に応じて逐次取込んで、
   ２次元塗面データを作成する２次元塗面データ作成手段
   と、前記車両の種類に対応した標準の２次元塗面データ
   を記憶する固定メモリと、前記２次元塗面データ作成手
   段が作成した前記２次元塗面データと前記固定メモリに
   格納された前記標準の２次元塗面データとを照合するこ
   とにより、実際に前記ブツに起因して前記しきい値を下
   廻る前記２値化信号を弁別して２次元塗面欠陥データを
   作成する２次元塗面欠陥データ作成手段と、前記２次元
   塗面欠陥データを表示もしくはプリントアウトする出力
   手段とを備えた車両用塗面検査装置において、 イメージセンサを面発光体の車両搬送方向の一方側端部
   に配置すると共に、前記面発光体の他方側端部に、発光
   面に対してほぼ直交方向へミラーを取付けたことを特徴
   とする車両用塗面検査装置。