JPS61204509A - 物体表面の平滑性評価方法 - Google Patents

物体表面の平滑性評価方法

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JPS61204509A
JPS61204509A JP4374585A JP4374585A JPS61204509A JP S61204509 A JPS61204509 A JP S61204509A JP 4374585 A JP4374585 A JP 4374585A JP 4374585 A JP4374585 A JP 4374585A JP S61204509 A JPS61204509 A JP S61204509A
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JP
Japan
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image
smoothness
edge line
value
slit light
Prior art date
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Pending
Application number
JP4374585A
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English (en)
Inventor
Kaoru Asakawa
浅川 薫
Takashi Kawakami
隆 川上
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61204509A publication Critical patent/JPS61204509A/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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、プレス成型品等の物体表面の粗さ、うねシ或
いは塗装むら等の良否を判別する際に用いられる物体底
面の平滑性評価方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の物体表面の平滑性評価方法として、例え
ば特開昭55−40924号公報で開示されるような技
術が知られている。
これは被検体となる平板に、その板幅方向に延び、板長
方向に不等間隔離隔する複数本の細長い光像を非垂直的
に投射形成し、該光像を二次元撮像装置にて一度に撮像
し、この撮像画像の光像と、予め記憶させておいた基準
画像の光像との偏差に基づき、−画像毎に平板の平坦度
を認識するようにしている。
上記技術は、熱間圧延工程からの鋼板の平坦度の評価等
を対象としたもので1)、被検体の形状は常に限られた
形状(平板形状)を前提としている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、自動車のように、内装、外装を問わず種々の
部品からなる製品にあっては、その製造過程における部
品検査工程或いは部品受は入れに除して、プレス成型品
等の部品にへこみはないか、或いは塗装むらがないか等
をチェックする必要かめる。そこで、このチェックに際
して従来のような物体底面の平滑性評価方法を適用しよ
うとすると、対象となる部品の形状がまちまちであシ、
対象となる部品が代わる毎にその基準画像を変更しなけ
ればならない。従って、基準画像データの記憶容量に限
度のある実際の検査装置において、従来の物品表面の平
滑性評価方法を実現しようとすると、当該検査装置は汎
用性に欠けるものとなってしまう。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題点に着目し、いかなる形状の物体であ
っても、その表面の平滑性を容易に計価し得る物体表面
の平滑性評価方法を提供するものである。
そして、本発明は以下の現象を基礎としたものである。
即ち、例えば第6図に示すように、被検体表面10aに
存する凹部10b及び凸部10cに光線20a 、 2
0bのスリット光が投射されると、そのスリット光像の
縁部が、凹部10bにおいて平坦面を想定した場合のP
olからΔhlだけずれたPedlに、凸部10cにお
いて平坦面を想定した場合のPO2からΔh2だけずれ
たPedzになる。
従って、へこみや塗装むら等によって凹凸のあるプレス
成型品等の物体表面にスリット光像を投射した場合、各
スリット光像の縁線がその凹凸部において不規則にゆが
むことになる。
上記現象に基づいてなされる本発明の構成は、物体表面
にスリット光像を投射し、この投射したスリット光像に
おける縁線形状を定量化した後、この定量化により得ら
れる数値に基づいて当該物体表面の平滑性を評価するも
のである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明に係る物体表面の平滑性評価方法を実現
する検査系の一例を概略的に示す図である。同図におい
て、10は自動車部品を例にとればエンジンフード、ド
アパネル等の被検体、2はスリット2a、2b、2c、
2d、2eを設けたスリット板、3は光源であシ、光源
3からの光各スリッ)2a乃至2eに対応したスリット
光像11.12,13,14.15(明部であり図面中
斜緋部)が投射されるようになっている。4は被検体1
0表面を撮像し、そのビデオ信号を出方する二次元撮像
装置、5は二次元撮像装置4からのビデオ信号を画像情
報として処理し、この画像情報に基づいて種々の数値化
演算処理を行なう画像処理装置にである。この画像処理
製置5は、上記二次元撮像装置4からの一画像分のビデ
オ信号を当該−画像を所定分割して(一般に512 X
512分割以上)得られる各画素の濃淡情報(例えば2
56階調)にデジタル変換する画情報変換部5aと、画
情報変換部5aからの画像情報(画素単位の濃淡情報)
を格納する画像メモリ5bと、画像メモリ5b内の画像
情報を検索し、その検ここで、被検体10表面に投射さ
れる各スリット元像11乃至15について着目すると、
例えば第2図(a)に示すように各スリット光像11乃
至15は当該被検体10の表面形状に対応した形状にな
っている。即ち、各スリット光像11乃至15の縁線1
1a、llb、12a、12b、13a、13b、14
a、14b、15a、15bが被検体10表面の凹凸状
態に応じてゆがんだ形状となっている。そして、本実施
例では、各スリット光像11乃至15における各縁線の
形状を第2図缶)に示すような当該縁線の始点Patと
終点Penとの間の距離DSと縁線自体の道の、1DD
Lとの比DL/Dsによって数値化するようにしている
。
具体的な処理について説明すると、まず、第2図(a)
に示すような各スリット光像11乃至15が投射された
被検体10表面を二次元撮像装置4によりて撮像し、そ
の撮像範囲Vから得られるビデオ信号に基づいて、当該
撮像範囲Vに対応した画像情報が、例えば第3図に示す
ように画像メモリ5b内に展開される。
この第3図に示す画像メそす5 bはx s 7方向に
二戸4割されておシ、その分割された各画素の濃淡情報
G(x、y)が0(黒)乃至255(白)の256階調
にて格納されている。そして第3図では、スリット光像
に対応した明部は、その濃淡情報が黒、白の閾値となる
スライスレベルGth(= 177階調)以上の部分と
して斜線で示している。尚、第3図に示す斜線部は上記
撮像範囲■の左端に存づ−るスリット光像11に対応し
た画像情報である。
上記のように、画像メモリ5b内に撮像範囲■に対応し
た画像情報が展開されると、この画像メモリ5b内の検
索が第5図に示すフローに従って行なわれる。
まず、8i43図に示すように画像メモリ5b上に展開
した画像情報を画像メモIJ S b上でX方向の一次
微分処理を行なう(■)。即ち、画像メ七IJ 5 b
の各y座標についてX方向に画素を検索してゆき、その
過程で濃淡情報G(x、y)がスライスレベルGthを
下回る値からスライスレベルGth以上に変化する位置
の画素及びスライ、;< レヘルGth 以上lD値i
s ラスライスレベルGthを下回る値に変化する位置
の画素全検出する。
このようなX方向の一次微分処理の結果、第3図に示す
ような画像メモIJ S b内の画像情報が第4図に示
すように変換される。ここで、第4図に示す画像メモI
J S b内の明部(斜線部分)はスリット光像11に
おける縁線11a、llbに対応したものとなる。この
ように画像メモリ5b内でスリット光像の縁線抽出が終
了すると、nレジスタに′″1゛を設定し、y方向の座
標″′1“についてX方向(図面左から右)に各画素を
検索しく■)、初めて濃淡情報G (x + y )が
スライスレベルGth以上となる画素の位置データzs
t (1](具体的には第4図に示す場合″’4” )
、)’#tll)(具体的には第4図に示す場合”1”
 )をそれぞれXIレジスタ、ylレジスタに格納する
(■)と共に、DLレジスタに’o” 6設定する(■
)。そして、xst Ill、ysttt+で指定され
ル画素ノ下近傍3画素、具体的には画素(4,1)の下
近傍3画素(3,2)、(4,2)、(5,2)を検索
して(O)濃淡情報(x、y)がスライスレベルGth
以上となる画素(4,2)を検出し、当該画素(4,2
)が上記画素(4,1)に対して真下にあることから、
DLレジスタの値に1″″を加算する(■)。
以後、順次画像メモリ5b上の下端に達したか否かを確
認しつつ、濃淡情報G(x、y)がスライスレベルGt
h以上となる画素の下近傍3画素を検索して次に裳淡情
報G (x、y)がスライスレベルGth以上となる画
素を検出し、当該次の画素が前の画素の真下にあればD
Lレジスタに″′1゛全1゛ヲる一方、当該次の画素が
前の画素の斜め下にあればDLレジスタにqT゛ を加
算してゆく(■、■、■)。このような検索の過程にお
いて、画像メモリ5b上の下端に達すると、その時点で
検出した濃淡情報G(X、7)がスライスレベルGth
以上となる画素の位置データzonift (具体的に
は′4゛)、yen Ill (具体的には“j゛)を
それぞれX2レジスタ、X2レジスタに格納する(■、
■)。そして、上記XIレジスタ、ylレジスタに格納
したxat 111、yst LllとX2レジスタ、
X2レジスタに格納したxen (11、yen(2)
とに基づいてDSlll値 を演算する(@l)と共に、このD S Lll値とそ
の時点でのDLレジスタ内の数値に基づいてR(1)値
R(11= DL/D s t1+ を演算する(@)。そして、このR(1)値を形状デー
タメモリ(図示せず)に記憶する。
ここで、最終的なりLレジスタ内の数値はスリット光像
11の縁線11aに対応した画素列の画像メモIJ S
 b上での道の9を意味し、また、DSlllは当該縁
線11aに対応した画素列の画像メモ1Jsb上での始
点と終点との間の距離を意味する。
上記のようにR(11が演算され次後は、現在の検索位
置が画像メモリ5b上の右端であるか否かを確認しく0
)、nレジスタをインクリメントする毎に(◎)、今ま
で対象とした画素列以外の画素列を対象として、第5図
におけるブロック■乃至ブロフク@の作動を繰返す。そ
して、撮像範囲■の右端に位置するスリット光像15の
縁線15bに対応した画素列に対する上記処理が終了し
、画素の検索が画像メモIJ S b上の右端に達した
ことを判別すると(@)、その時点で形状データメモリ
に記憶されている各R(t)データ(この場合投射され
るスリット光像が11乃至1505本であることがらi
=1.2,3.・・・、10である)に基づいてその平
均値Rm を演算する(o)。
ここで、上記各R(i)の平均値Rm vCついて考察
すると、被検体10表面にへこみ或いは塗装むら等があ
る場合に、その部分のスリット光像の縁線が不規則にゆ
がみ、そのへこみ等の程度が大きければ当該縁線に対応
したDL値が大きくなり、このDL値に基づいて演算さ
れるR(i)値も大きくなる。また、被検体10衣面全
体についてみると、そのへこみ或いは塗装むらが多くな
ればなるほど各R(i)の平均値Rmが大きくなシ、こ
のRmは当該被検体10表面の平滑度を指標するものと
なる。例えば、被検体10辰面が理想的な平坦面であれ
ばRm値が11゛とな夛、当該表面のへこみ或いは塗装
むら等が多くなるに従ってRm値も大きくなる。従って
、平板表面の平滑性を評価する場合には、Rm値の大小
判断によって直接行なうことになる。また、被検体10
が平板でなく、一様のふくらみ、或いはうねりを有する
プレス成屋品である場合、各被検体10に対するRm値
は相対的な評価値となることから、実際の検査系では、
まず良品に対するRm値を求めて記憶し、以後、各被検
体10の平滑性の評価は、当該被検体10のRm値と上
記良品に対するRm値との比較に基づいて行なうことに
なる。
尚、上記実施例では被検体10表面に投射するスリット
光像を5本とした場合を想定しためr11検体10表面
全体の平滑性評価に対する精度を上げるため、実際には
更に投射するスリット光像を増すものである。また、被
検坏10表面の局所的な平滑性を評価する場合には、ス
リット光像の数は少なくても当該スリット光像を評価対
象となる部分に集中して投射すれば良く、極端な場合に
はスリット光像1本であってもその平滑性評価11可能
である。更に投射するスリット光像が1本であっても、
その投射を順次ずらし、この時順次得られる画像情報に
対して同様の処理を行なえば、被検体10表表面体の平
滑性評価は可能である。
また尚、実際の検査装置にあっては上記Rm値を表示す
るようにして、検査員がその表示されたRm値に基づい
て被検体表面の平滑性を評価し得るようにしたもの、当
該Rm値に基づいて被検体10の良・否を示すランプの
点灯制御を行なうもの、また、自動化ラインでは、移動
中の被検体10表面にスリット光像を投射し、そこで得
られるRm値に基づいて被検体10の良否選択を行なう
アクチュエータの切換制御を行なうもの等が考えられる
。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、本発明によれば、物体表面に
投射したスリット光像における縁線形状を定量化し7c
後、この定量化により得られる数値に基づいて春誹当該
物体表面の平滑性を評価するようにしたため、従来のよ
うに形状の異なる物体毎に、基準画像全準備する必要が
なくなシ、いかなる形状であっても、その表面の平滑性
を容易に評価できるようになる。その結果、当該発明を
実現する装置は汎用性のある有用なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る物体表面の平滑性評価方法を実現
する検査系の一例を概略的に示す図、第2図(a)は第
1図に示す検査系において被検体表面と投射されるスリ
ット光像の状態を示す図、第2図6)はスリット光像に
おける縁線の始点、終点間の距離と縁線自体の道の9の
関係を示す図、第3図は第1図における画像メモリ内の
状態を示す一1第4図は第3図に示す画像メモリ内の画
像情報tx力方向一次微分処理した結果例を示す図、第
5図は第4図に示す画像メモリ内の検索フロー例を示す
70−チャート、第6図は被検体表面に投射されるスリ
ット光像の縁部の状態例を示す図である。 2・・・スリット板  3・・・光源 4・・・二次元撮像装置 5・・・画像処理装置5a・
・・画情報変換部 5b・・・画像メモリ5c・・・演
算部   10・・・被検体11乃至15・・・スリッ
ト光像 11a、11b、12a、12b、13a、13b、1
4a、14b、15a、15b・・・縁線 特許出願人 日産自動車株式会社 −こ 第2図 (al (b) 第1図 [> 区   −一−1>

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 物体の表面にスリット光像を投射し、この投射したスリ
    ット光像における縁線形状を定量化した後、この定量化
    により得られる数値に基づいて当該物体表面の平滑性を
    評価するようにしたことを特徴とする物体表面の平滑性
    評価方法。
JP4374585A 1985-03-07 1985-03-07 物体表面の平滑性評価方法 Pending JPS61204509A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4374585A JPS61204509A (ja) 1985-03-07 1985-03-07 物体表面の平滑性評価方法

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JPS61204509A true JPS61204509A (ja) 1986-09-10

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01210806A (ja) * 1988-02-18 1989-08-24 Toyota Motor Corp 塗膜平滑度自動検査装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01210806A (ja) * 1988-02-18 1989-08-24 Toyota Motor Corp 塗膜平滑度自動検査装置

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