JPH0520967Y2

JPH0520967Y2 -

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Publication number: JPH0520967Y2
Application number: JP10731286U
Authority: JP
Priority date: 1986-07-12
Filing date: 1986-07-12
Publication date: 1993-05-31
Anticipated expiration: 2001-07-12
Also published as: JPS6314111U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、自動車のボデー等の塗面へ光照射
し、その反射像を基に塗面の平滑性を測定する塗
面の平滑性測定装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Field of industrial application] The present invention is a method for measuring the smoothness of a painted surface by irradiating light onto the painted surface of an automobile body, etc., and measuring the smoothness of the painted surface based on the reflected image. It is related to the device.

[Problems that conventional technology and ideas try to solve]

従来このような方法で塗面の反射像を測定する
場合、縦縞格子を通して塗面を光照射し、その直
交方向にフオトダイオードが直線状に配列された
リニヤイメージセンサで反射像を検知し、そのア
ナログ出力信号の輝度レベル分布から塗面の平滑
性を評価していた。したがつて、人の視覚に頼る
もので、また２次元的な評価も難しいために高精
度の測定はできなかつた。さらに、塗面の平滑性
情報を２次元で写真記録することもできず、加え
てセンサに後続する処理装置を必要とするため
に、決まつた場所でしか測定が行えなかつた。 Conventionally, when measuring the reflected image of a painted surface using this method, the painted surface is irradiated with light through a vertical striped grid, and the reflected image is detected by a linear image sensor with photodiodes arranged in a straight line in the orthogonal direction. The smoothness of the painted surface was evaluated from the luminance level distribution of the analog output signal. Therefore, highly accurate measurement was not possible because it relied on human vision and two-dimensional evaluation was difficult. Furthermore, it is not possible to photograph information on the smoothness of a painted surface in two dimensions, and in addition, measurement can only be carried out at fixed locations because a processing device is required following the sensor.

よつて、本考案は場所を選ばずに写真撮影によ
り塗面の２次元測定ができる冒頭に述べた類の平
滑性測定装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a smoothness measuring device of the type mentioned at the beginning, which can perform two-dimensional measurement of a painted surface by taking a photograph anywhere.

[Means for solving problems]

本考案は、この目的を達成するために、遮光性
のケース内に、塗面に載置されるケース底面開口
へ斜目方向に照射光を入射させる光照射部を収納
し、照射光がケース側面開口に反射されるように
した。そしてケース側面開口には、画像処理装置
の後続する２次元イメージセンサ及びカメラが選
択的に取付けられる係合部を設けた。ケース底面
開口には、カメラで塗面を撮像したフイルムと、
このフイルムの背後に配置された光源とが収納さ
れるフイルム再生装置が着脱自在に取付けられる
係合部を設けた。 In order to achieve this objective, the present invention houses a light irradiation part that obliquely enters the irradiation light into the bottom opening of the case placed on the painted surface in a light-shielding case. It is now reflected from the side opening. The side opening of the case is provided with an engaging portion to which a two-dimensional image sensor and a camera subsequent to the image processing device are selectively attached. The bottom opening of the case contains a film that captures an image of the painted surface with a camera,
An engaging portion is provided to which a film reproducing device, in which a light source placed behind the film is housed, is detachably attached.

[Effect]

直接イメージセンサで塗面平滑性を測定する場
合には、ケース底面開口を測定すべき塗面に載置
し、塗面反射光をケース側面開口に装着されたイ
メージセンサで撮像し、画像処理装置で各画素の
画像信号の輝度レベルを統計的に処理する。 When directly measuring the smoothness of a painted surface with an image sensor, place the bottom opening of the case on the painted surface to be measured, capture the reflected light from the painted surface with an image sensor attached to the side opening of the case, and then use the image processing device. The luminance level of the image signal of each pixel is statistically processed.

画像処理装置の無い場所で測定する場合、又は
写真記録する場合には、ケース側面開口にイメー
ジセンサの代りにカメラを装着し、塗面からの反
射光を撮像する。次いで、フイルムを現像してフ
イルム再生装置にセツトしてケース底面開口の係
合部に装着し、一方ケース側面開口の係合部には
イメージセンサを装着する。これにより、イメー
ジセンサには背後から光照射されることにより現
像フイルムの塗面像が入射し、画像処理装置でフ
イルムの塗面像を測定する。 When measuring in a place without an image processing device or when photographing, a camera is attached to the side opening of the case instead of an image sensor to capture an image of the reflected light from the painted surface. Next, the film is developed and set in the film reproducing device, and is attached to the engaging portion in the bottom opening of the case, while an image sensor is attached to the engaging portion in the side opening of the case. As a result, an image of the painted surface of the developed film is incident on the image sensor by being irradiated with light from behind, and the image of the painted surface of the film is measured by the image processing device.

[Example of idea]

第１図において、９はバンド９ａを備えること
により携帯可能で、またアタツシユケース等にも
収納可能な塗面撮像装置である。この装置は、遮
光性のケース内に光照射部が収納され、底面に開
口９ｂをそして傾斜側面には開口９ｂに位置する
塗面１からの反射光が入射する開口９ｃを備えて
構成されている。光照射部は、開口９ｂに入射角
θを30°〜60°程度にするように傾斜した円筒１０
に、光源１１と、光むらを解消させる拡散板１２
と、集光レンズ１３と、縦縞格子１４と、投影レ
ンズとを収納して構成されている。 In FIG. 1, reference numeral 9 denotes a painted surface imaging device that is portable by being equipped with a band 9a and can also be stored in an attaché case or the like. This device has a light irradiation part housed in a light-shielding case, and has an opening 9b at the bottom and an opening 9c at the inclined side through which the reflected light from the painted surface 1 located at the opening 9b enters. There is. The light irradiation part is a cylinder 10 that is inclined so that the incident angle θ is about 30° to 60° to the opening 9b.
, a light source 11 and a diffuser plate 12 that eliminates light unevenness.
, a condensing lens 13, a vertical striped grating 14, and a projection lens.

開口９ｂにはフイルム再生装置２０（第２図）
が着脱自在に取付けられる係合部としてのスライ
ド溝１７が形成されると共に、この溝を囲んで開
口９ｂからの光漏れを防止する遮光用弾性体７及
び磁石６が取付けられている。開口９ｃには係合
部として、レンズを外された１眼レフカメラ２８
及び前部に集光レンズ２７ａを備えたイメージセ
ンサであるCCDカメラ２７（第３図）の一方が
選択的に取付けられるマウント部１６が形成され
ている。さらに、ケース内には充電式のバツテリ
５が収納され、ケース側面にはスイツチ５ａ及び
このバツテリ電源を供給するコネクタ５ｂ，５ｃ
が取付けられている。 A film reproducing device 20 (FIG. 2) is installed in the opening 9b.
A slide groove 17 is formed as an engaging portion to which a slider is detachably attached, and a light shielding elastic body 7 and a magnet 6 are attached surrounding this groove to prevent light leakage from the opening 9b. The opening 9c has a single-lens reflex camera 28 with its lens removed as an engaging part.
A mount portion 16 is formed on the front portion to which one of the CCD cameras 27 (FIG. 3), which is an image sensor, is selectively attached. Furthermore, a rechargeable battery 5 is housed inside the case, and on the side of the case there is a switch 5a and connectors 5b and 5c for supplying power from the battery.
is installed.

フイルム再生装置２０は、第２図に示すよう
に、前面にスライド溝１７へ嵌入されるフランジ
２１を備えた遮光性のケース内に１眼レフカメラ
２６で撮像したフイルムのスライド板２２と、拡
散板２３と、豆球程度の光源２４とが順に配置さ
れて構成されている。 As shown in FIG. 2, the film reproducing device 20 includes a slide plate 22 for photographing a film taken with a single-lens reflex camera 26, and a diffusion plate in a light-shielding case equipped with a flange 21 fitted into a slide groove 17 on the front surface. A plate 23 and a light source 24 about the size of a miniature bulb are arranged in this order.

CCDカメラ２７は、マトリツクス状の縦横が
数ミリ平方で例えば512×512個の画素を有し、第
３図に示すように画像処理装置としてのマイクロ
コンピユータ３０と、ブラウン管表示装置３１が
付属している。 The CCD camera 27 has a matrix shape of several millimeters square and has, for example, 512 x 512 pixels, and as shown in FIG. There is.

マイクロコンピユータ３０は、動作手順及びゆ
ず肌を例えば10段階にランク付けするテーブルを
格納しているROM３０ａと、CCDカメラ２７の
マトリツクス状画素に対応したアドレスの記憶領
域を２個有し、一方にはCCDカメラ２７の各画
素の画像信号のレベルを64段階に弁別した画像デ
ータをストアし、他方には統計処理された画像デ
ータをストアするRAM３０ｂと、これらのメモ
リと協働して次ぎのような演算を行うCPU３０
ｃを含んでいる。即ち、Ａ／Ｄ変換してRAM３
０ｂにストアされた各画素の画像信号輝度レベル
を平均演算し、その平均値M_Lを算出する。各画
素の輝度レベルとこの平均値M_Lを比較して各画
素の画像信号を黒白レベルの０か又は１に２値化
する。この２値化データをストアしたRAM３０
ｂを縦縞格子１４と直交方向に対応するアドレス
方向に読出し走査することにより、０（黒）レベ
ルの連続するアドレス数をカウントして、間隔デ
ータD₁，D₂，D₃，…Dnを作成する。次いで、各
間隔データの平均値M_Dを演算し、この平均値M_D
に対する間隔データの標準偏差σを算出する。こ
の演算結果をROM３０ａに格納されたテーブル
と参照し、ゆず肌レベルを判定して表示器３２に
おいて対応するランク１〜10で表示させる。ブラ
ウン管表示装置３１は、RAM３０ｂにストアさ
れているCCDカメラ２７の画像信号又は２値化
された画像信号をキーボード３３の操作により選
択的に表示する。その外、このキーボードは動作
の始動或は必要な場合ブラウン管表示装置３１の
ワーキングエリア３１ａを設定してその領域をマ
イクロコンピユータ３０へ指示する等を行う。 The microcomputer 30 has a ROM 30a that stores an operation procedure and a table that ranks the Yuzu skin in, for example, 10 levels, and two storage areas for addresses corresponding to the matrix pixels of the CCD camera 27. The RAM 30b stores image data in which the level of the image signal of each pixel of the CCD camera 27 is differentiated into 64 levels, and the RAM 30b stores statistically processed image data. CPU30 that performs calculations
Contains c. In other words, after A/D conversion, RAM3
The image signal brightness level of each pixel stored in 0b is averaged and the average value M _L is calculated. The luminance level of each pixel is compared with this average value M _L and the image signal of each pixel is binarized into a black and white level of 0 or 1. RAM30 where this binary data was stored
By reading and scanning b in the address direction perpendicular to the vertical striped lattice 14, the number of consecutive addresses at the 0 (black) level is counted, and interval data D ₁ , D ₂ , D ₃ ,...Dn is created. do. Next, calculate the average value M _D of each interval data, and calculate this average value M _D
Calculate the standard deviation σ of the interval data for . The result of this calculation is referred to a table stored in the ROM 30a, and the orange skin level is determined and displayed in the corresponding ranks 1 to 10 on the display 32. The cathode ray tube display device 31 selectively displays the image signal of the CCD camera 27 or the binarized image signal stored in the RAM 30b by operating the keyboard 33. In addition, this keyboard is used to start operations, set the working area 31a of the cathode ray tube display device 31 if necessary, and instruct the microcomputer 30 about the area.

このように構成された平滑性測定装置によりゆ
ず肌程度の粗面を有する塗面を測定する場合の動
作について、第４図及び第５図を参照して説明す
る。 The operation of measuring a coated surface having a roughness similar to that of an orange peel using the smoothness measuring device configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

塗面撮像装置９を持参して測定する場合、１眼
レフカメラ２６と共に現場へ携帯し、開口９ｂを
測定すべき塗面１の上に吸着させ、開口９ｃのマ
ウント部１６に１眼レフカメラ２６を装着する。
スイツチ５ａをオンにして光源１１からの光を均
一にして塗面１を照射し、塗面１の反射像を撮影
する。これにより、そのフイルムには格子像が撮
像される。この際、ピツチがコンマ数ミリ程度の
縦縞格子１４が塗面１の数センチ平方の領域に投
影され、凹凸波長が１〜５mm程度であるゆず肌を
測定できるように格子ピツチがコンマ数ミリから
数ミリ程度に拡大投影された反射像が入射する。 When carrying the painted surface imaging device 9 for measurement, carry it to the site together with the single-lens reflex camera 26, attach the aperture 9b onto the painted surface 1 to be measured, and attach the single-lens reflex camera to the mount 16 of the opening 9c. Attach 26.
The switch 5a is turned on, the light from the light source 11 is made uniform, the painted surface 1 is irradiated, and the reflected image of the painted surface 1 is photographed. As a result, a grating image is captured on the film. At this time, a vertical striped grid 14 with a pitch of about a few tenths of a millimeter is projected onto an area of several centimeters square on the painted surface 1, and the grid pitch is set from a few tenths of a millimeter to measure the citron skin, which has an uneven wavelength of about 1 to 5 mm. A reflected image enlarged and projected to about several millimeters is incident.

塗面１の評価に際してはフイルムを現像し、ス
ライド板２２を製作してフイルム再生装置２０に
セツトし、さらに第３図に示すようにスライド溝
１７にフランジ２１を係合させる。一方、開口９
ｂのマウント部１６にはCCDカメラ２７を装着
する。そしてコネクタ５ｃ，５ｄを通して光源２
４及びCCDカメラ２７への給電を行う。フイル
ムの縦縞格子１４の塗面１における反射像は、縦
縞格子像の幅（第５図ａ）をゆず肌の波長に応じ
て種々に変動させてCCDカメラ２７へ入射する。
キーボード３３の操作によりマイクロコンピユー
タ３０を始動させ、塗面１の輝度の変動する各画
素の画像信号を逐次Ａ／Ｄ変換器３０ｄによりデ
イジタル化し、輝度レベルデータとしてRAM３
０ｂの対応するアドレスにストアする。そしてブ
ラウン管表示装置３１に表示させて（第５図ｂ）、
測定範囲に応じてワーキングエリア３１ａを設定
する。次いで、このエリアの各輝度レベルデータ
を平均して平均値M_Lを算出し、前述の２値化デ
ータをRAM３０ｂにストアする。続いて、
RAM３０ｂを横方向にアドレス走査し、データ
０の連続するアドレスをカウントすることにより
間隔データD₁，D₂，D₃…Dnを作成してRAM３
０ｂにストアする。さらに、これらの間隔データ
の平均値M_Dを算出して、標準偏差σを算出する。
そしてROM３０ａのテーブルと対照させてゆず
肌レベルを表示器３２に数値表示させる。キーボ
ード３３の操作で２値化データはＤ／Ａ変換器３
０ｅによりアナログ化されてブラウン管表示装置
３１において輪郭の明確なゆず肌像として表示さ
せ得（第５図ｃ）、これを写真記録することもで
きる。 When evaluating the coated surface 1, the film is developed, a slide plate 22 is manufactured and set in the film reproducing device 20, and the flange 21 is engaged with the slide groove 17 as shown in FIG. On the other hand, opening 9
A CCD camera 27 is attached to the mount portion 16 of b. Then, the light source 2 is connected through the connectors 5c and 5d.
4 and the CCD camera 27. The reflected image of the vertical striped lattice 14 of the film on the painted surface 1 is incident on the CCD camera 27 with the width of the vertical striped lattice image (FIG. 5a) being varied in various ways according to the wavelength of the orange skin.
The microcomputer 30 is started by operating the keyboard 33, and the image signal of each pixel whose brightness changes on the painted surface 1 is sequentially digitized by the A/D converter 30d, and is stored in the RAM 3 as brightness level data.
Store in the corresponding address of 0b. Then, it is displayed on the cathode ray tube display device 31 (FIG. 5b),
A working area 31a is set according to the measurement range. Next, each brightness level data in this area is averaged to calculate an average value M _L , and the aforementioned binarized data is stored in the RAM 30b. continue,
By scanning the address in the RAM 30b in the horizontal direction and counting consecutive addresses with data 0, interval data D ₁ , D ₂ , D ₃ .
Store in 0b. Furthermore, the average value M _D of these interval data is calculated, and the standard deviation σ is calculated.
Then, the yuzu skin level is numerically displayed on the display 32 in comparison with the table in the ROM 30a. Binarized data is transferred to the D/A converter 3 by operating the keyboard 33.
0e, it can be converted into an analog image and displayed on the cathode ray tube display device 31 as an orange skin image with a clear outline (FIG. 5c), and this can also be photographed and recorded.

尚、CCDカメラ２７の画像信号の処理方法と
しては、前述の光照射部の縦縞格子１４を廃止し
て単に信号レベル、即ち表示面での輝度レベルの
分布状態から平滑性を判断することもできる。即
ち、第６図に示すように、各画素の信号を例えば
32段階で振幅弁別してＡ／Ｄ変換された画像信号
レベルをRAM３０ｂにストアしてこれらの輝度
レベルデータを平均演算し、その平均値に対する
輝度レベルデータの標準偏差を算出する。さら
に、第７図に示すように輝度レベルの正規分布状
態を同様にROM３０ａに格納されたテーブルと
参照して表示器３２にランクを表示させる。 Note that as a method of processing the image signal of the CCD camera 27, it is also possible to eliminate the vertical striped grid 14 of the light irradiation section described above and simply judge the smoothness from the signal level, that is, the distribution state of the brightness level on the display surface. . That is, as shown in FIG. 6, the signal of each pixel is
The image signal level subjected to amplitude discrimination in 32 steps and A/D converted is stored in the RAM 30b, the average of these brightness level data is calculated, and the standard deviation of the brightness level data with respect to the average value is calculated. Furthermore, as shown in FIG. 7, the rank is displayed on the display 32 by referring to the normal distribution state of the brightness level with the table stored in the ROM 30a.

[Effect of idea]

以上、本考案によれば測定領域が２次元になる
ために、高精度となり、定量測定もできる。視覚
に近い評価も可能になる。写真記録も可能である
ために画像信号処理部を残して装置を携帯し、場
所を選ばず塗面の測定が行えるようになる。 As described above, according to the present invention, since the measurement area is two-dimensional, it is highly accurate and quantitative measurement is also possible. Evaluations that are close to visual are also possible. Since photographic recording is also possible, the device can be carried with the image signal processing section left in place, and coating surfaces can be measured anywhere.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案の実施例による塗面撮像装置の
断面図、第２図は同実施例の底面開口に装着され
るフイルム再生装置の斜視図、第３図は同実施例
のフイルム像の再生測定状態を示す要部断面図及
び付属する画像処理装置の構成を示す図、第４図
は同実施例の動作を説明するフローチヤート、第
５図は同実施例の作用を説明する図、第６図は別
の実施例による画像処理の動作を説明するフロー
チヤート及び第７図は同実施例の作用を説明する
図である。１……塗面、９ｂ，９ｃ……開口、１１，２４
……光源、１４……縦縞格子、１６……マウント
部、１７……スライド溝、２０……フイルム再生
装置、２２……スライド板、２６……１眼レフカ
メラ、２７……CCDカメラ。 Fig. 1 is a sectional view of a painted surface imaging device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of a film reproducing device attached to the bottom opening of the embodiment, and Fig. 3 is a sectional view of a film image pickup device of the embodiment. FIG. 4 is a flowchart explaining the operation of the embodiment; FIG. 5 is a diagram explaining the operation of the embodiment; FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of image processing according to another embodiment, and FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the same embodiment. 1... Painted surface, 9b, 9c... Opening, 11, 24
... light source, 14 ... vertical striped grid, 16 ... mount section, 17 ... slide groove, 20 ... film playback device, 22 ... slide plate, 26 ... single-lens reflex camera, 27 ... CCD camera.

Claims

[Scope of utility model registration request]

A light irradiation unit is housed in a light-shielding case, and the light irradiation part is arranged to obliquely enter an opening formed in the bottom surface of the case, and the irradiation light directed to the painted surface on which the bottom opening is placed is directed to the side surface of the case. The side opening is provided with an engaging portion to which a two-dimensional image sensor and a camera are selectively attached, followed by an image processing device that statistically processes the image signal level. , the bottom opening is provided with an engaging portion to which a film reproducing device, which houses a film obtained by capturing an image of the painted surface with the camera and a light source placed behind the film, is removably attached; Gender measurement device.