被検査物検査装置、検査方法、及びプログラム
【課題】従来の技術と比較して、迅速に精度の高い検査を行う。
【解決手段】被検査物としてのタイヤ３４にレーザ光を照射した状態で撮影された画像３８にレーザ光照射領域３６が含まれ、かつ画像３８の基準領域４０からレーザ光照射領域３６の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段としてのカメラ２４で撮影された画像３８内の基準領域４０内にレーザ光照射領域３６が含まれるように、移動手段としての垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０を制御する。
【解決手段】被検査物としてのタイヤ３４にレーザ光を照射した状態で撮影された画像３８にレーザ光照射領域３６が含まれ、かつ画像３８の基準領域４０からレーザ光照射領域３６の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段としてのカメラ２４で撮影された画像３８内の基準領域４０内にレーザ光照射領域３６が含まれるように、移動手段としての垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物検査装置、検査方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査物を検査するための被検査物検査装置が知られている。例えば、被検査物としてのタイヤの外観を検査するためにタイヤの画像を撮影するカメラを含んで構成された外観検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般的に、被検査物検査装置では、カメラと撮影対象のタイヤとの間の距離が検査に適した所定距離であることが望まれる。これは、カメラと撮影対象のタイヤとの間の距離が検査に適した所定距離より遠い場合には、遠ければ遠いほど撮影された画像から細部の欠陥を発見することが困難になり、一方カメラとタイヤとの間の距離が当該所定距離より近い場合には撮影範囲が狭まってしまい、検査のために必要な範囲のタイヤの画像が得られなくなると共に、カメラとタイヤとが接触するぐらい近すぎるとカメラとタイヤとの接触事故が発生して外観検査が中断してしまう場合があるからである。そのため、被検査物検査装置によってタイヤの検査を行う場合には、一般的に、例えば、オペレータによって検査対象となるタイヤの外形寸法（外径及びタイヤ幅等）を含むタイヤ情報が入力されると、入力されたタイヤ情報を用いてタイヤの大きさ（外径やタイヤ幅等）を判断し、タイヤとカメラとの間の距離を検査に適した距離に設定し、その後カメラにより撮影が開始される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の被検査物検査装置では、検査対象のタイヤが正しい位置に設置されておらずその位置が何らかの原因（例えばタイヤが載置される台の大きな破損）によってずれてしまった場合や、オペレータの人為的ミスによって、オペレータによって入力されたタイヤ情報が、検査対象となっているタイヤのタイヤ情報と異なってしまった場合には、これらのことが要因となって、カメラとタイヤとの間の距離が検査に適した距離とならないときがある。
【０００６】
このようなときには、そのまま検査を継続した場合には、精度の高い検査を行うことができなくなり、一方被検査物検査装置による外観検査を一度停止しタイヤの生産ラインを停止させたりしてオペレータなどによってカメラの位置を修正したり、タイヤの位置がずれている場合にはその位置のずれを修正したりすると、迅速に検査を行えなくなる、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するために成されたものであり、従来の技術と比較して、迅速に精度の高い検査を行うことができる被検査物検査装置、被検査物検査方法、及びプログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明の被検査物検査装置は、被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段と、前記検査手段及び前記被検査物の少なくとも一方を移動させる移動手段と、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記移動手段を制御する制御手段とを含んで構成されている。
【０００９】
本発明の被検査物検査装置によれば、被検査物（例えばタイヤ）にレーザ光を照射した状態で撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれ、かつ画像の基準領域からレーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段（例えばカメラ）で撮影された画像内の基準領域内にレーザ光照射領域が含まれるように、移動手段（例えば、垂直駆動用モータ及び水平駆動用モータ）を制御するので、被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態でない場合には、オペレータの作業を必要とすることなく被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態となるように検査手段及び被検査物の少なくとも一方を移動させることが可能となり、迅速に精度の高い検査を行うことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明のように、警報を報知する報知手段を更に含み、前記制御手段を、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するように前記報知手段を制御するようにしてもよい。
【００１１】
撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれていない状況は、何らかの大きな故障（例えば、タイヤを載置する台の大きな破損やレーザ光を照射する照射手段の故障など）が外観検査装置に発生していると判断することができる。このため、本発明によれば、このような状況の場合には、警報を報知することにより、オペレータなどに故障が発生していることを報知することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明のように、本発明の被検査物をタイヤとしてもよい。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明の検査方法は、被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段を含む被検査物検査装置を用いて被検査物を検査する検査方法であって、被検査物にレーザ光を照射した状態で前記撮影手段によって撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記検査手段を移動させて検査する。
【００１４】
本発明の被検査物検査方法によれば、被検査物（例えばタイヤ）にレーザ光を照射した状態で撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれ、かつ画像の基準領域からレーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段（例えばカメラ）で撮影された画像内の基準領域内にレーザ光照射領域が含まれるように、検査手段を移動させるので、被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態でない場合には、オペレータの作業を必要とすることなく被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態となるように検査手段及び被検査物の少なくとも一方を移動させることが可能となり、迅速に精度の高い検査を行うことができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、本発明の検査方法において、前記被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された前記画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するようにしてもよい。
【００１６】
撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれていない状況は、何らかの大きな故障（例えば、タイヤを載置する台の大きな破損やレーザ光を照射する照射手段の故障など）が外観検査装置に発生していると判断することができる。このため、本発明によれば、このような状況の場合には、警報を報知することにより、オペレータなどに故障が発生していることを報知することができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、本発明の検査方法において、被検査物をタイヤとしてもよい。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明のプログラムは、コンピュータを被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段の前記照射手段によって被検査物にレーザ光を照射した状態で前記撮影手段によって撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれているか否かを判断する判断手段、及び前記画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記検査手段及び前記被検査物の少なくとも一方を移動させる移動手段を制御する制御手段として機能させる。
【００１９】
本発明のプログラムによれば、被検査物（例えばタイヤ）にレーザ光を照射した状態で撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれ、かつ画像の基準領域からレーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段（例えばカメラ）で撮影された画像内の基準領域内にレーザ光照射領域が含まれるように、移動手段（例えば、垂直駆動用モータ及び水平駆動用モータ）を制御するので、被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態でない場合には、オペレータの作業を必要とすることなく被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態となるように検査手段及び被検査物の少なくとも一方を移動させることが可能となり、迅速に精度の高い検査を行うことができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明のように、本発明のプログラムにおいて、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するように報知手段を制御するようにしてもよい。
【００２１】
撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれていない状況は、何らかの大きな故障（例えば、タイヤを載置する台の大きな破損やレーザ光を照射する照射手段の故障など）が外観検査装置に発生していると判断することができる。このため、本発明によれば、このような状況の場合には、警報を報知することにより、オペレータなどに故障が発生していることを報知することができる。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明のように、本発明のプログラムにおいて、被検査物をタイヤとしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように、本発明の被検査物検査装置、被検査物検査方法、及びプログラムによれば、迅速に精度の高い検査を行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態の外観検査装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態におけるレーザ機器の照射形態を説明するための図である。
【図３】本実施の形態における基準領域を説明するための図である。
【図４】本実施の形態におけるタイヤ情報−カメラ位置座標変換用テーブルを説明するための図である。
【図５】本実施の形態における画像処理ＰＣが実行するカメラ位置決め処理の処理ルーチンのフローチャートを示す図である。
【図６】本実施の形態におけるＰＬＣが実行する制御処理の処理ルーチンのフローチャートを示す図である。
【図７】カメラ位置決め処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、ベルトコンベア（図示せず）などの搬送手段によって搬送された被検査物としてのタイヤの外観検査を行う被検査物検査装置としての外観検査装置に本発明を適用した例について説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態の外観検査装置の一例を示す概略構成図である。外観検査装置１０は、外観検査装置本体１２、画像処理パーソナルコンピュータ（画像処理ＰＣ）１４、ＰＬＣ（programmable logic controller）１６、表示装置１８、キーボード２０、及び警報装置９０を備えている。
【００２７】
外観検査装置本体１２は、レーザ機器２２、カメラ２４、光学取付けブラケット２６、垂直駆動用モータ２８、水平駆動用モータ３０、及び制御装置３２を備えている。外観検査装置本体１２は、ベルトコンベアから搬送された被検査物としてのタイヤ３４の外観検査を行う。本実施の形態の外観検査装置１２は、ベルトコンベアからタイヤ３４を取り出し、タイヤを載置するための台（図示せず）に取り出したタイヤ３４を載置して、タイヤ３４とカメラ２４との間の距離を検査に適した距離となるように位置を設定するための後述するカメラ位置決め処理を実行した後にカメラ２４によってタイヤ３４一周分のトレッド部の画像を撮影し、撮影した画像に対して傷などの欠陥の有無を検査する外観検査のための画像処理を施して外観検査処理を行い、検査結果を表示装置１８に表示させると共に外観検査処理済みのタイヤ３４をベルトコンベアによって排出させ、次の検査対象のタイヤ３４を引き込む。なお、これらの各機器の制御は、制御装置３２によって行われる。
【００２８】
レーザ機器２２は、図２に示すように、タイヤ３４に対して垂直方向に所定幅Ｗのレーザ光を照射する。これにより、タイヤ３４にはレーザ光照射領域３６が形成される。なお、レーザ機器２２は、照射手段に対応する。
【００２９】
カメラ２４は、タイヤ３４にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域３６を撮影する。なおカメラ２４は、撮影手段に対応する。
【００３０】
なお、図３（Ａ）に示すように、タイヤ３４とカメラ２４との間の撮影軸上の距離が検査に適した状態の距離ｄsとなるように、図３（Ｂ）に示すように、予めタイヤ３４にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域３６を撮影し、撮影された画像３８を表示装置１８に表示させることにより設計者に画像３８を確認させながら、レーザ光照射領域３６が表示されている複数の画素においてＹ座標の最小値ｙＭＩＮをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＩＮ及び最大値ｙＭＡＸをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＡＸ、並びにＸ座標の最小値ｘＭＩＮをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＩＮ及び最大値ｘＭＡＸをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＡＸが画像３８内の基準領域４０（図３（Ｂ）中の斜線で示した部分）内に含まれるように、レーザ機器２２とカメラ２４との距離Ｌ、及びレーザ機器２２の光軸２２ａとカメラ２４の光軸（撮影軸）２４ａとの角度θを予め定めている。また、カメラ２４で撮影した画像３８は、本実施の形態では、表示装置１８上で、横軸を垂直方向Ｙ、縦軸を水平方向Ｘと変換されて表示される。また、図３（Ｂ）に示すように、タイヤ３４とカメラ２４との間の距離が検査に適した状態の距離ｄsである場合に撮影された画像３８のレーザ光照射領域３６の画素のＹ座標の最小値ｙＭＩＮをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＩＮを含むように、基準領域４０の範囲を決定する点ｙ１及びｙ２の各々の点が定められ、Ｙ座標の最大値ｙＭＡＸをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＡＸを含むように、基準領域４０の範囲を決定する点ｙ３及びｙ４の各々の点が定められ、Ｘ座標の最小値ｘＭＩＮをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＩＮを含むように、基準領域４０の範囲を決定する点ｘ１及びｘ２の各々の点が定められ、Ｘ座標の最大値ｘＭＡＸをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＡＸを含むように、基準領域４０の範囲を決定する点ｘ３及びｘ４の各々の点が定められる。
【００３１】
また、画像３８におけるレーザ光照射領域３６が曲線となっているのは、垂直方向に所定幅Ｗのレーザ光が照射されたタイヤ３４のトレッド部が曲面であり、上述したように、このトレッド部に形成されたレーザ光照射領域３６に対してレーザ機器２２の光軸と撮影軸との角度が所定の角度θとなる状態でカメラ２４によって撮影を行っているからである。
【００３２】
また、点ｙ１〜ｙ２の距離、点ｙ３〜ｙ４の距離、点ｘ１〜ｘ２の距離、及び点ｘ３〜ｘ４の距離の各々の距離が小さくなるように各点を定めることで、後述するカメラ位置決め処理において、良好な精度でカメラ２４とタイヤ３４との間の距離が適切な距離ｄｓとなるようにカメラ２４の位置を決定することができる。
【００３３】
また、レーザ機器２２とカメラ２４との上記のような位置関係（ここでは距離Ｌ及び角度θを指す）を保持した状態で、レーザ機器２２及びカメラ２４は光学取付けブラケット２６に取付けられている。
【００３４】
光学取付けブラケット２６は、光学取付けブラケット２６の垂直方向の移動を行うための垂直駆動用モータ２８によって垂直方向の位置が移動されると共に、水平方向の移動を行うための水平駆動用モータ３０によって水平方向の位置が移動される。なお、垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０は、移動手段に対応する。
【００３５】
従って、本実施形態の外観検査装置本体１２は、被検査物としてのタイヤ３４に対してレーザ光を照射する照射手段としてのレーザ機器２２、及びタイヤ３４にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域３６を撮影する撮影手段としてのカメラ２４を備え、タイヤ３４とカメラ２４との間の距離が検査に適した状態で、カメラ２４で撮影された画像３８内の基準領域４０内にレーザ光照射領域３６が含まれるように、レーザ機器２２とカメラ２４との位置関係が定められ、この位置関係を保持した状態で移動可能にレーザ機器２２及びカメラ２４が設けられている。なお、レーザ機器２２及びカメラ２４は、検査手段に対応する。
【００３６】
制御装置３２は、外観検査を行うように、外観検査装置本体１２の各機器の動作を司る。
【００３７】
画像処理ＰＣ１４は、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート１４ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４ｂ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４ｃ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４ｄ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４ｅ、並びにこれらＩ／Ｏポート１４ａ、ＲＯＭ１４ｂ、ＨＤＤ１４ｃ、ＣＰＵ１４ｄ、及びＲＡＭ１４ｅを互いに接続するバス１４ｆを含んで構成されている。
【００３８】
記憶媒体としてのＲＯＭ１４ｂには、ＯＳ等の基本プログラムが記憶されている。
【００３９】
記憶媒体としてのＨＤＤ１４ｃには、カメラ位置決め処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムが記憶されている。
【００４０】
また、ＨＤＤ１４ｃには、図４（Ａ）に示すように、タイヤ３４の外径及びタイヤ幅の情報を含むタイヤ情報毎に、タイヤ３４との間の距離が検査に適した状態となるカメラ２４の位置を示す位置座標（Ｘ，Ｙ）が登録されたタイヤ情報−カメラ位置座標変換用テーブル４０が記憶されている。同図に図示されるように、タイヤ情報−カメラ位置座標変換用テーブル４０には、タイヤ情報毎にレコード４０ａが登録される。各レコード４０ａは、タイヤ情報が登録されるフィールド４０ｂ、及びフィールド４０ｂに登録されたタイヤ情報に対応するタイヤ３４との間の距離が検査に適した状態となるカメラ２４の位置を示す位置座標（Ｘ，Ｙ）のデータであるカメラ位置決めデータが登録されるフィールド４０ｃを備えている。なお、フィールド４０ｃに登録される位置座標のデータであるカメラ位置決めデータは、タイヤ情報毎に予め実験的に算出されており、算出された位置決めデータが上記のようにフィールド４０ｃに登録される。
【００４１】
ＣＰＵ１４ｄは、プログラムをＲＯＭ１４ｂ及びＨＤＤ１４ｃから読み出して実行し、ＲＡＭ１４ｅには、各種データが一時的に記憶される。
【００４２】
Ｉ／Ｏポート１４ａには、表示装置１８、カメラ２４、ＰＬＣ１６、及びオペレータによって上記で説明したタイヤ情報が入力可能であるキーボード２０が接続されている。
【００４３】
ＰＬＣ１６は、Ｉ／Ｏポート（図示せず）、ＲＯＭ（図示せず）、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＡＭ（図示せず）、並びにこれらＩ／Ｏポート、ＲＯＭ、ＣＰＵ、及びＲＡＭを互いに接続するバス（図示せず）を含んで構成されている。
【００４４】
ＰＬＣ１６のＲＯＭには、ＯＳ等の基本プログラム及び、詳細を以下で説明する制御処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムが記憶されている。
【００４５】
ＰＬＣ１６のＣＰＵは、プログラムをＲＯＭから読み出して実行し、ＰＬＣ１６のＲＡＭには、各種データが一時的に記憶される。
【００４６】
ＰＬＣ１６のＩ／Ｏポートには、画像処理ＰＣ１４、垂直駆動用モータ２８、水平駆動用モータ３０、及び制御装置３２が接続されている。
【００４７】
報知手段としての警報装置９０は、警報を報知するためのものである。
【００４８】
次に、画像処理ＰＣ１４のＣＰＵ１４ｄが実行するカメラ位置決め処理の処理ルーチンについて図５を用いて説明する。なお、本実施の形態において、カメラ位置決め処理は、被検査物としてのタイヤ３４の外観検査装置本体１２内への引き込みが完了し、カメラ位置決め処理が実行可能であることを示す情報を制御装置３２からＰＬＣ１６を介してＣＰＵ１４ｄが受信し、かつオペレータによってキーボード２０から入力された今回引き込んだタイヤ３４の外径及びタイヤ幅を含むタイヤ情報を、ＣＰＵ１４ｄが受信した場合に実行される。
【００４９】
まず、ステップ１００で、タイヤ情報−カメラ位置座標変換用テーブル４０を読み込んで、受信したタイヤ情報に含まれる外径及び幅がフィールド４０ｂに登録されたレコード４０ａを特定し、特定したレコード４０ａのフィールド４０ｃに登録されているカメラ位置決めデータ（すなわち位置座標（Ｘ，Ｙ））を取得する。
【００５０】
次のステップ１０２では、上記ステップ１００で取得したカメラ位置決めデータをＰＬＣ１６に出力する。
【００５１】
ここで、ＰＬＣ１６のＣＰＵが実行する制御処理の処理ルーチンについて、図６を用いて説明する。
【００５２】
まず、ステップ２００では、カメラ位置決めデータ、詳細を後述する水平方向の補正量及び垂直方向の補正量、詳細を後述する位置決め完了信号、又は詳細を後述する非常停止信号の何れかを受信したか否かを判定する。
【００５３】
ステップ２００で、何れかを受信したと判定された場合には、次のステップ２０２に進む。
【００５４】
ステップ２０２では、カメラ位置決めデータを今回受信したか否かを判定する。
【００５５】
ステップ２０２でカメラ位置決めデータを今回受信したと判定された場合には、次のステップ２０４で、カメラ位置決めデータとして受信した位置座標が表す位置にカメラ２４が移動するように、垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０の各々の駆動を制御する。これにより、位置座標が表す位置にカメラ２４が移動する。
【００５６】
次のステップ２０６では、カメラ位置確認信号を画像処理ＰＣ１４に出力する。そして、制御処理を終了する。
【００５７】
一方、ステップ２０２で、カメラ位置決めデータを今回受信していないと判定された場合には、次のステップ２０８で、水平方向の補正量及び垂直方向の補正量を今回受信したか否かを判定する。
【００５８】
ステップ２０８で水平方向の補正量及び垂直方向の補正量を今回受信したと判定された場合には、次のステップ２１０で、カメラ２４の位置を補正するために、垂直方向の補正量に応じて垂直駆動用モータ２８の駆動を制御すると共に、水平方向の補正量に応じて水平駆動用モータ３０の駆動を制御する。これにより、各補正量に応じてカメラ２４の位置が補正される。
【００５９】
次のステップ２１２では、補正完了通知を画像処理ＰＣ１４に出力する。そして、制御処理を終了する。
【００６０】
一方、ステップ２０８で、補正量を今回受信していないと判定された場合には、次のステップ２１４で、位置決め完了信号を今回受信したか否かを判定する。
【００６１】
ステップ２１４で、位置決め完了信号を今回受信したと判定された場合には、次のステップ２１６で、現在のカメラ２４の位置の位置座標を画像処理ＰＣ１４に出力する。
【００６２】
次のステップ２１８では、外観検査処理を行う指示を制御装置３２に出力する。これにより、制御装置３２によって、外観検査装置本体１２の各機器の制御が行われて外観検査処理が行われる。なお、この外観検査処理では、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した距離ｄｓである場合に上記ステップ２１０で位置が決められたカメラ２４によってタイヤ３４の画像の撮影が行われ、撮影されたタイヤ３４の画像が用いられる。そして、制御装置３２の制御によって、外観検査処理が行われたタイヤ３４は、ベルトコンベアで排出されると共に、次の被検査物としてのタイヤ３４が引き込まれる。
【００６３】
一方、ステップ２１４で位置決め完了信号を今回受信していないと判定された場合には、今回警告及び非常停止信号を受信したと判断して、次のステップ２２０へ進む。
【００６４】
次のステップ２２０では、外観検査装置１０に大きな異常が発生したと判断して、警告及び非常停止処理を実行する。この警告及び非常停止処理では、警報を報知するように警報装置９０を制御すると共に、外観検査装置本体１２のベルトコンベアを停止させる制御を行うように制御装置３２に指示を出力する。これにより、オペレータは外観検査装置１０に大きな異常が発生したことを警報から認識することができ、ベルトコンベアが停止された状態で異常の発生箇所を調査することができる。すなわち、上記ステップ１１０、１２４、及び２２０の処理によって、被検査物としてのタイヤ３４にレーザ光を照射した状態で撮影された画像３８にレーザ光照射領域３６が含まれていない場合には、警報を報知するように報知手段としての警報装置９０が制御される。そして、制御処理を終了する。
【００６５】
ここで、図５の説明に戻る。ステップ１０４では、ＰＬＣ１６からカメラ位置確認信号を受信したか否かを判定する。
【００６６】
ステップ１０４で、カメラ位置確認信号を受信したと判定された場合には、次のステップ１０６へ進む。
【００６７】
次のステップ１０６では、カメラ２４で撮影された画像の画像データを取り込む。
【００６８】
次のステップ１０８では、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データを表示装置１８に出力する。これにより、例えば、図３（Ｂ）に示すように、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データが表す画像３８が表示される。なお、上述したように、カメラ２４で撮影した画像３８は、本実施の形態では、表示装置１８上で、横軸を垂直方向Ｙ、縦軸を水平方向Ｘとして表示される。
【００６９】
次のステップ１１０では、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データが表す画像に、レーザ光照射領域３６が含まれているか否かを判断する。なお、画像の背景と輝度変化が所定値以上となる部分をレーザ光照射領域３６として検出することにより、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データが表す画像に、レーザ光照射領域３６が含まれているか否かを判断することができる。
【００７０】
ステップ１１０で、画像データが表す画像に、レーザ光照射領域３６が含まれていないと判定された場合には、外観検査装置１０に大きな異常が発生したと判断して、次のステップ１２４で、警告及び非常停止信号をＰＬＣ１６に出力する。これにより、上述したように、ＰＬＣ１６はステップ２２０で警告及び非常停止処理を実行する。
【００７１】
一方、ステップ１１０で、画像データが表す画像に、レーザ光照射領域３６が含まれていると判定された場合には、次のステップ１１２へ進む。
【００７２】
ステップ１１２では、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データが表す画像において、レーザ光照射領域３６の画素のＹ座標の最小値ｙＭＩＮをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＩＮ及び最大値ｙＭＡＸをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＡＸ、並びにＸ座標の最小値ｘＭＩＮをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＩＮ及び最大値ｘＭＡＸをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＡＸを検出する。
【００７３】
次のステップ１１４では、上記ステップ１１２で検出した点ＰＶ−ＭＩＮ、点ＰＶ−ＭＡＸ、点ＰＨ−ＭＩＮ、及び点ＰＨ−ＭＡＸの全ての点が基準領域４０内に収まっているか否かを判定する。
【００７４】
ステップ１１４で全ての点が基準領域４０内に収まっていないと判定された場合には、現在のカメラ２４とタイヤ３４との間の距離は検査に適した適切な距離ｄｓではないと判断して、次のステップ１１６へ進む。
【００７５】
ステップ１１６では、点ＰＶ−ＭＩＮ、点ＰＶ−ＭＡＸ、点ＰＨ−ＭＩＮ、及び点ＰＨ−ＭＡＸのうち基準領域４０内に収まっていない点が、対応する基準領域４０内の箇所に収まるまでに必要な距離をピクセル数で演算する。
【００７６】
ステップ１１６の処理を具体例を挙げて説明する。例えば、図７（Ａ）に示すように、タイヤ３４を載置する台の故障またはオペレータにより入力されたタイヤ情報の誤り等の要因によって、レーザ機器２２とタイヤ３４との距離がΔｘ分だけずれてしまい、上記ステップ２０４で位置が移動されたカメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓよりも大きい距離ｄｆとなってしまう場合がある。このような場合には、本実施の形態では、図７（Ｂ）に示すように、表示装置１８に表示される画像３８において、レーザ光照射領域３６の表示位置が下側にずれる。そこで、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓである場合には点ＰＨ−ＭＡＸが収まっているはずの点ｘ３〜ｘ４の間の領域と、点ＰＨ−ＭＡＸのＸ座標の値ｘＭＡＸとの距離をピクセル数で演算する。具体的には、（（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｘＭＡＸ）の値をピクセル数で演算する。そして、同様の原理で、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓである場合には点ＰＨ−ＭＩＮが収まっているはずの点ｘ１〜ｘ２の間の領域と、点ＰＨ−ＭＩＮのＸ座標の値ｘＭＩＮとの距離をピクセル数で演算する。具体的には、（（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｘＭＩＮ）の値をピクセル数で演算する。また、同様の原理で、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓである場合には点ＰＶ−ＭＡＸが収まっているはずの点ｙ３〜ｙ４の間の領域と、点ＰＶ−ＭＡＸのＹ座標の値ｙＭＡＸとの距離をピクセル数で演算する。具体的には、（（（ｙ３＋ｙ４）／２）−ｙＭＡＸ）の値をピクセル数で演算する。また、同様の原理で、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓである場合には点ＰＶ−ＭＩＮが収まっているはずの点ｙ１〜ｙ２の間の領域と、点ＰＶ−ＭＩＮのＹ座標の値ｙＭＩＮとの距離をピクセル数で演算する。具体的には、（（（ｙ１＋ｙ２）／２）−ｙＭＩＮ）の値をピクセル数で演算する。なお、図７（Ｂ）の例では、点ＰＶ−ＭＡＸが点ｙ３〜ｙ４の間の領域に収まっており、点ＰＶ−ＭＩＮが点ｙ１〜ｙ２の間の領域に収まっているので、これらの場合において演算されるピクセル数は両方とも０となる。
【００７７】
次のステップ１１８では、上記ステップ１１６で算出された（（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｘＭＩＮ）と（（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｘＭＡＸ）との和のピクセル数の平均値（（（（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｘＭＩＮ）＋（（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｘＭＡＸ））／２）と、予め定められたピクセル間の物理距離（実際の距離）ｄｐとを乗算した値（（（（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｘＭＩＮ）＋（（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｘＭＡＸ））／２）・ｄｐを水平方向にカメラ２４を移動させる物理距離の補正量（水平方向の補正量）として演算する。
【００７８】
同様に、上記ステップ１１６で算出された（（（ｙ１＋ｙ２）／２）−ｙＭＩＮ）と（（（ｙ３＋ｙ４）／２）−ｙＭＡＸ）との和のピクセル値の平均値（（（（（ｙ１＋ｙ２）／２）−ｙＭＩＮ）＋（（（ｙ３＋ｙ４）／２）−ｙＭＡＹ））／２）と、予め定められたピクセル間の距離ｄｐとを乗算した値（（（（（ｙ１＋ｙ２）／２）−ｙＭＩＮ）＋（（（ｙ３＋ｙ４）／２）−ｙＭＡＹ））／２）・ｄｐを垂直方向にカメラ２４を移動させる物理距離の補正量（垂直方向の補正量）として演算する。
【００７９】
なお、ピクセル間の物理距離（実際の距離）ｄｐは、公知の技術を用いて以下のようにして求めることができる。例えば、カメラ２４からの撮影軸上での距離がｄｓとなる位置に、所定の長さＬｓの物体を配置し、カメラ２４でこの物体が全て含まれるように撮影し、撮影して得られた画像に基づいて、物体の所定の長さＬｓをそれに要したピクセル数で割ることによりピクセル間の実際の距離ｄｐを求めることができる。
【００８０】
次のステップ１２０では、上記ステップ１１８で演算した水平方向の補正量及び垂直方向の補正量をＰＬＣ１６に出力する。これにより、上述したように、ステップ２１０で、カメラ２４の位置を補正するために、垂直方向の補正量に応じて垂直駆動用モータ２８の駆動を制御すると共に、水平方向の補正量に応じて水平駆動用モータ３０の駆動を制御し、ステップ２１２で、補正完了通知を画像処理ＰＣ１４に出力する。
【００８１】
次のステップ１２２では、補正完了通知を受信したか否かを判定する。
【００８２】
ステップ１２２で補正完了通知を受信したと判定された場合には、上記のステップ１０６へ戻り、以降の処理を再び実行する。
【００８３】
すなわち、上記ステップ１０６〜１２２及び上記ステップ２１０の処理によって、被検査物としてのタイヤ３４にレーザ光を照射した状態で撮影された画像３８にレーザ光照射領域３６が含まれ、かつ画像３８の基準領域４０からレーザ光照射領域３６の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段としてのカメラ２４で撮影された画像３８内の基準領域４０内にレーザ光照射領域３６が含まれるように、移動手段としての垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０が制御される。
【００８４】
一方、ステップ１１４で基準領域４０内に収まっていると判定された場合には、現在のカメラ２４とタイヤ３４との間の距離は検査に適した適切な距離ｄｓでありカメラ２４の位置決めが完了したと判断して、次のステップ１２６へ進む。
【００８５】
次のステップ１２６では、位置決め完了信号をＰＬＣ１６に出力する。これにより、上述したように、ＰＬＣ１６は、ステップ２１６で現在のカメラ２４の位置の位置座標を画像処理ＰＣ１４に出力し、ステップ２１８で外観検査処理を行う指示を制御装置３２に出力する。これにより、制御装置３２によって、外観検査装置本体１２の各機器の制御が行われて外観検査処理が行われる。
【００８６】
次のステップ１２８では、ＰＬＣ１６から現在のカメラ２４の位置の位置座標を受信したか否かを判定する。
【００８７】
ステップ１２８でＰＬＣ１６から現在のカメラ２４の位置の位置座標を受信したと判定された場合には、次のステップ１３０へ進む。
【００８８】
次のステップ１３０では、受信したカメラ２４の位置の位置座標を履歴としてＨＤＤ１４ｃに記憶する。そして、カメラ位置決め処理を終了する。
【００８９】
以上、説明したように、本実施の形態の被検査物検査装置１０によれば、被検査物としてのタイヤ３４にレーザ光を照射した状態で撮影された画像３８にレーザ光照射領域３６が含まれ、かつ画像３８の基準領域４０からレーザ光照射領域３６の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段としてのカメラ２４で撮影された画像３８内の基準領域４０内にレーザ光照射領域３６が含まれるように、移動手段としての垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０を制御するので、タイヤ３４とカメラ２４との間の距離が検査に適した状態でない場合には、オペレータの作業を必要とすることなくタイヤ３４とカメラ２４との間の距離が検査に適した状態となるようにカメラ２４及びレーザ機器２２を移動させることが可能となり、迅速に精度の高い検査を行うことができる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、移動手段としての垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０によってカメラ２４及びレーザ機器２２を移動させる例について説明したが、タイヤ３４が載置されると共に位置が変更可能な台、並びにこの台の垂直方向の移動を行うための垂直駆動用モータ及び水平方向の移動を行うための水平駆動用モータを新たに設けて当該台を移動させることによりタイヤ３４の位置を移動可能にして、カメラ２４及びレーザ機器２２、並びにタイヤ３４の少なくとも一方を移動させるようにしてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、ＨＤＤ１４ｃに記憶されているカメラ位置決め処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムをＣＰＵ１４ｄがＨＤＤ１４ｃから読み取って実行すると共に、ＰＬＣ１６のＲＯＭに記憶されている制御処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムをＰＬＣ１６のＣＰＵが当該ＲＯＭから読み取って実行する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、これらのカメラ位置決め処理及び制御処理を統合した統合処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムをＨＤＤ１４ｃに予め記憶しておき、このプログラムをＣＰＵ１４ｄがＨＤＤ１４ｃから読み取って統合処理を実行するようにしてもよい。
【００９２】
また、本実施の形態では、タイヤ３４のトレッド部をカメラ２４で撮影することによりトレッド部の検査を行う被検査物検査装置１０の例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、被検査物を撮影手段により撮影することによって検査を行う被検査物検査装置であるならば、本発明を適用可能である。なお、この場合には、被検査物と撮影対象との距離が検査に適した距離となるようにするために、被検査物の撮影対象となる部位に対してレーザ光が照射される。
【符号の説明】
【００９３】
１０ 外観検査装置
１２ 外観検査装置本体
１４ 画像処理ＰＣ
１４ｄ ＣＰＵ
１６ ＰＬＣ
２２ レーザ機器
２４ カメラ
２８ 垂直駆動用モータ
３０ 水平駆動用モータ
３２ 制御装置
３４ タイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物検査装置、検査方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査物を検査するための被検査物検査装置が知られている。例えば、被検査物としてのタイヤの外観を検査するためにタイヤの画像を撮影するカメラを含んで構成された外観検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般的に、被検査物検査装置では、カメラと撮影対象のタイヤとの間の距離が検査に適した所定距離であることが望まれる。これは、カメラと撮影対象のタイヤとの間の距離が検査に適した所定距離より遠い場合には、遠ければ遠いほど撮影された画像から細部の欠陥を発見することが困難になり、一方カメラとタイヤとの間の距離が当該所定距離より近い場合には撮影範囲が狭まってしまい、検査のために必要な範囲のタイヤの画像が得られなくなると共に、カメラとタイヤとが接触するぐらい近すぎるとカメラとタイヤとの接触事故が発生して外観検査が中断してしまう場合があるからである。そのため、被検査物検査装置によってタイヤの検査を行う場合には、一般的に、例えば、オペレータによって検査対象となるタイヤの外形寸法（外径及びタイヤ幅等）を含むタイヤ情報が入力されると、入力されたタイヤ情報を用いてタイヤの大きさ（外径やタイヤ幅等）を判断し、タイヤとカメラとの間の距離を検査に適した距離に設定し、その後カメラにより撮影が開始される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の被検査物検査装置では、検査対象のタイヤが正しい位置に設置されておらずその位置が何らかの原因（例えばタイヤが載置される台の大きな破損）によってずれてしまった場合や、オペレータの人為的ミスによって、オペレータによって入力されたタイヤ情報が、検査対象となっているタイヤのタイヤ情報と異なってしまった場合には、これらのことが要因となって、カメラとタイヤとの間の距離が検査に適した距離とならないときがある。
【０００６】
このようなときには、そのまま検査を継続した場合には、精度の高い検査を行うことができなくなり、一方被検査物検査装置による外観検査を一度停止しタイヤの生産ラインを停止させたりしてオペレータなどによってカメラの位置を修正したり、タイヤの位置がずれている場合にはその位置のずれを修正したりすると、迅速に検査を行えなくなる、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するために成されたものであり、従来の技術と比較して、迅速に精度の高い検査を行うことができる被検査物検査装置、被検査物検査方法、及びプログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明の被検査物検査装置は、被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段と、前記検査手段及び前記被検査物の少なくとも一方を移動させる移動手段と、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記移動手段を制御する制御手段とを含んで構成されている。
【０００９】
本発明の被検査物検査装置によれば、被検査物（例えばタイヤ）にレーザ光を照射した状態で撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれ、かつ画像の基準領域からレーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段（例えばカメラ）で撮影された画像内の基準領域内にレーザ光照射領域が含まれるように、移動手段（例えば、垂直駆動用モータ及び水平駆動用モータ）を制御するので、被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態でない場合には、オペレータの作業を必要とすることなく被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態となるように検査手段及び被検査物の少なくとも一方を移動させることが可能となり、迅速に精度の高い検査を行うことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明のように、警報を報知する報知手段を更に含み、前記制御手段を、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するように前記報知手段を制御するようにしてもよい。
【００１１】
撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれていない状況は、何らかの大きな故障（例えば、タイヤを載置する台の大きな破損やレーザ光を照射する照射手段の故障など）が外観検査装置に発生していると判断することができる。このため、本発明によれば、このような状況の場合には、警報を報知することにより、オペレータなどに故障が発生していることを報知することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明のように、本発明の被検査物をタイヤとしてもよい。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明の検査方法は、被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段を含む被検査物検査装置を用いて被検査物を検査する検査方法であって、被検査物にレーザ光を照射した状態で前記撮影手段によって撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記検査手段を移動させて検査する。
【００１４】
本発明の被検査物検査方法によれば、被検査物（例えばタイヤ）にレーザ光を照射した状態で撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれ、かつ画像の基準領域からレーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段（例えばカメラ）で撮影された画像内の基準領域内にレーザ光照射領域が含まれるように、検査手段を移動させるので、被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態でない場合には、オペレータの作業を必要とすることなく被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態となるように検査手段及び被検査物の少なくとも一方を移動させることが可能となり、迅速に精度の高い検査を行うことができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、本発明の検査方法において、前記被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された前記画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するようにしてもよい。
【００１６】
撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれていない状況は、何らかの大きな故障（例えば、タイヤを載置する台の大きな破損やレーザ光を照射する照射手段の故障など）が外観検査装置に発生していると判断することができる。このため、本発明によれば、このような状況の場合には、警報を報知することにより、オペレータなどに故障が発生していることを報知することができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、本発明の検査方法において、被検査物をタイヤとしてもよい。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明のプログラムは、コンピュータを被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段の前記照射手段によって被検査物にレーザ光を照射した状態で前記撮影手段によって撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれているか否かを判断する判断手段、及び前記画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記検査手段及び前記被検査物の少なくとも一方を移動させる移動手段を制御する制御手段として機能させる。
【００１９】
本発明のプログラムによれば、被検査物（例えばタイヤ）にレーザ光を照射した状態で撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれ、かつ画像の基準領域からレーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段（例えばカメラ）で撮影された画像内の基準領域内にレーザ光照射領域が含まれるように、移動手段（例えば、垂直駆動用モータ及び水平駆動用モータ）を制御するので、被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態でない場合には、オペレータの作業を必要とすることなく被検査物と撮影手段との間の距離が検査に適した状態となるように検査手段及び被検査物の少なくとも一方を移動させることが可能となり、迅速に精度の高い検査を行うことができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明のように、本発明のプログラムにおいて、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するように報知手段を制御するようにしてもよい。
【００２１】
撮影された画像にレーザ光照射領域が含まれていない状況は、何らかの大きな故障（例えば、タイヤを載置する台の大きな破損やレーザ光を照射する照射手段の故障など）が外観検査装置に発生していると判断することができる。このため、本発明によれば、このような状況の場合には、警報を報知することにより、オペレータなどに故障が発生していることを報知することができる。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明のように、本発明のプログラムにおいて、被検査物をタイヤとしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように、本発明の被検査物検査装置、被検査物検査方法、及びプログラムによれば、迅速に精度の高い検査を行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態の外観検査装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態におけるレーザ機器の照射形態を説明するための図である。
【図３】本実施の形態における基準領域を説明するための図である。
【図４】本実施の形態におけるタイヤ情報−カメラ位置座標変換用テーブルを説明するための図である。
【図５】本実施の形態における画像処理ＰＣが実行するカメラ位置決め処理の処理ルーチンのフローチャートを示す図である。
【図６】本実施の形態におけるＰＬＣが実行する制御処理の処理ルーチンのフローチャートを示す図である。
【図７】カメラ位置決め処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、ベルトコンベア（図示せず）などの搬送手段によって搬送された被検査物としてのタイヤの外観検査を行う被検査物検査装置としての外観検査装置に本発明を適用した例について説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態の外観検査装置の一例を示す概略構成図である。外観検査装置１０は、外観検査装置本体１２、画像処理パーソナルコンピュータ（画像処理ＰＣ）１４、ＰＬＣ（programmable logic controller）１６、表示装置１８、キーボード２０、及び警報装置９０を備えている。
【００２７】
外観検査装置本体１２は、レーザ機器２２、カメラ２４、光学取付けブラケット２６、垂直駆動用モータ２８、水平駆動用モータ３０、及び制御装置３２を備えている。外観検査装置本体１２は、ベルトコンベアから搬送された被検査物としてのタイヤ３４の外観検査を行う。本実施の形態の外観検査装置１２は、ベルトコンベアからタイヤ３４を取り出し、タイヤを載置するための台（図示せず）に取り出したタイヤ３４を載置して、タイヤ３４とカメラ２４との間の距離を検査に適した距離となるように位置を設定するための後述するカメラ位置決め処理を実行した後にカメラ２４によってタイヤ３４一周分のトレッド部の画像を撮影し、撮影した画像に対して傷などの欠陥の有無を検査する外観検査のための画像処理を施して外観検査処理を行い、検査結果を表示装置１８に表示させると共に外観検査処理済みのタイヤ３４をベルトコンベアによって排出させ、次の検査対象のタイヤ３４を引き込む。なお、これらの各機器の制御は、制御装置３２によって行われる。
【００２８】
レーザ機器２２は、図２に示すように、タイヤ３４に対して垂直方向に所定幅Ｗのレーザ光を照射する。これにより、タイヤ３４にはレーザ光照射領域３６が形成される。なお、レーザ機器２２は、照射手段に対応する。
【００２９】
カメラ２４は、タイヤ３４にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域３６を撮影する。なおカメラ２４は、撮影手段に対応する。
【００３０】
なお、図３（Ａ）に示すように、タイヤ３４とカメラ２４との間の撮影軸上の距離が検査に適した状態の距離ｄsとなるように、図３（Ｂ）に示すように、予めタイヤ３４にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域３６を撮影し、撮影された画像３８を表示装置１８に表示させることにより設計者に画像３８を確認させながら、レーザ光照射領域３６が表示されている複数の画素においてＹ座標の最小値ｙＭＩＮをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＩＮ及び最大値ｙＭＡＸをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＡＸ、並びにＸ座標の最小値ｘＭＩＮをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＩＮ及び最大値ｘＭＡＸをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＡＸが画像３８内の基準領域４０（図３（Ｂ）中の斜線で示した部分）内に含まれるように、レーザ機器２２とカメラ２４との距離Ｌ、及びレーザ機器２２の光軸２２ａとカメラ２４の光軸（撮影軸）２４ａとの角度θを予め定めている。また、カメラ２４で撮影した画像３８は、本実施の形態では、表示装置１８上で、横軸を垂直方向Ｙ、縦軸を水平方向Ｘと変換されて表示される。また、図３（Ｂ）に示すように、タイヤ３４とカメラ２４との間の距離が検査に適した状態の距離ｄsである場合に撮影された画像３８のレーザ光照射領域３６の画素のＹ座標の最小値ｙＭＩＮをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＩＮを含むように、基準領域４０の範囲を決定する点ｙ１及びｙ２の各々の点が定められ、Ｙ座標の最大値ｙＭＡＸをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＡＸを含むように、基準領域４０の範囲を決定する点ｙ３及びｙ４の各々の点が定められ、Ｘ座標の最小値ｘＭＩＮをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＩＮを含むように、基準領域４０の範囲を決定する点ｘ１及びｘ２の各々の点が定められ、Ｘ座標の最大値ｘＭＡＸをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＡＸを含むように、基準領域４０の範囲を決定する点ｘ３及びｘ４の各々の点が定められる。
【００３１】
また、画像３８におけるレーザ光照射領域３６が曲線となっているのは、垂直方向に所定幅Ｗのレーザ光が照射されたタイヤ３４のトレッド部が曲面であり、上述したように、このトレッド部に形成されたレーザ光照射領域３６に対してレーザ機器２２の光軸と撮影軸との角度が所定の角度θとなる状態でカメラ２４によって撮影を行っているからである。
【００３２】
また、点ｙ１〜ｙ２の距離、点ｙ３〜ｙ４の距離、点ｘ１〜ｘ２の距離、及び点ｘ３〜ｘ４の距離の各々の距離が小さくなるように各点を定めることで、後述するカメラ位置決め処理において、良好な精度でカメラ２４とタイヤ３４との間の距離が適切な距離ｄｓとなるようにカメラ２４の位置を決定することができる。
【００３３】
また、レーザ機器２２とカメラ２４との上記のような位置関係（ここでは距離Ｌ及び角度θを指す）を保持した状態で、レーザ機器２２及びカメラ２４は光学取付けブラケット２６に取付けられている。
【００３４】
光学取付けブラケット２６は、光学取付けブラケット２６の垂直方向の移動を行うための垂直駆動用モータ２８によって垂直方向の位置が移動されると共に、水平方向の移動を行うための水平駆動用モータ３０によって水平方向の位置が移動される。なお、垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０は、移動手段に対応する。
【００３５】
従って、本実施形態の外観検査装置本体１２は、被検査物としてのタイヤ３４に対してレーザ光を照射する照射手段としてのレーザ機器２２、及びタイヤ３４にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域３６を撮影する撮影手段としてのカメラ２４を備え、タイヤ３４とカメラ２４との間の距離が検査に適した状態で、カメラ２４で撮影された画像３８内の基準領域４０内にレーザ光照射領域３６が含まれるように、レーザ機器２２とカメラ２４との位置関係が定められ、この位置関係を保持した状態で移動可能にレーザ機器２２及びカメラ２４が設けられている。なお、レーザ機器２２及びカメラ２４は、検査手段に対応する。
【００３６】
制御装置３２は、外観検査を行うように、外観検査装置本体１２の各機器の動作を司る。
【００３７】
画像処理ＰＣ１４は、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート１４ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４ｂ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４ｃ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４ｄ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４ｅ、並びにこれらＩ／Ｏポート１４ａ、ＲＯＭ１４ｂ、ＨＤＤ１４ｃ、ＣＰＵ１４ｄ、及びＲＡＭ１４ｅを互いに接続するバス１４ｆを含んで構成されている。
【００３８】
記憶媒体としてのＲＯＭ１４ｂには、ＯＳ等の基本プログラムが記憶されている。
【００３９】
記憶媒体としてのＨＤＤ１４ｃには、カメラ位置決め処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムが記憶されている。
【００４０】
また、ＨＤＤ１４ｃには、図４（Ａ）に示すように、タイヤ３４の外径及びタイヤ幅の情報を含むタイヤ情報毎に、タイヤ３４との間の距離が検査に適した状態となるカメラ２４の位置を示す位置座標（Ｘ，Ｙ）が登録されたタイヤ情報−カメラ位置座標変換用テーブル４０が記憶されている。同図に図示されるように、タイヤ情報−カメラ位置座標変換用テーブル４０には、タイヤ情報毎にレコード４０ａが登録される。各レコード４０ａは、タイヤ情報が登録されるフィールド４０ｂ、及びフィールド４０ｂに登録されたタイヤ情報に対応するタイヤ３４との間の距離が検査に適した状態となるカメラ２４の位置を示す位置座標（Ｘ，Ｙ）のデータであるカメラ位置決めデータが登録されるフィールド４０ｃを備えている。なお、フィールド４０ｃに登録される位置座標のデータであるカメラ位置決めデータは、タイヤ情報毎に予め実験的に算出されており、算出された位置決めデータが上記のようにフィールド４０ｃに登録される。
【００４１】
ＣＰＵ１４ｄは、プログラムをＲＯＭ１４ｂ及びＨＤＤ１４ｃから読み出して実行し、ＲＡＭ１４ｅには、各種データが一時的に記憶される。
【００４２】
Ｉ／Ｏポート１４ａには、表示装置１８、カメラ２４、ＰＬＣ１６、及びオペレータによって上記で説明したタイヤ情報が入力可能であるキーボード２０が接続されている。
【００４３】
ＰＬＣ１６は、Ｉ／Ｏポート（図示せず）、ＲＯＭ（図示せず）、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＡＭ（図示せず）、並びにこれらＩ／Ｏポート、ＲＯＭ、ＣＰＵ、及びＲＡＭを互いに接続するバス（図示せず）を含んで構成されている。
【００４４】
ＰＬＣ１６のＲＯＭには、ＯＳ等の基本プログラム及び、詳細を以下で説明する制御処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムが記憶されている。
【００４５】
ＰＬＣ１６のＣＰＵは、プログラムをＲＯＭから読み出して実行し、ＰＬＣ１６のＲＡＭには、各種データが一時的に記憶される。
【００４６】
ＰＬＣ１６のＩ／Ｏポートには、画像処理ＰＣ１４、垂直駆動用モータ２８、水平駆動用モータ３０、及び制御装置３２が接続されている。
【００４７】
報知手段としての警報装置９０は、警報を報知するためのものである。
【００４８】
次に、画像処理ＰＣ１４のＣＰＵ１４ｄが実行するカメラ位置決め処理の処理ルーチンについて図５を用いて説明する。なお、本実施の形態において、カメラ位置決め処理は、被検査物としてのタイヤ３４の外観検査装置本体１２内への引き込みが完了し、カメラ位置決め処理が実行可能であることを示す情報を制御装置３２からＰＬＣ１６を介してＣＰＵ１４ｄが受信し、かつオペレータによってキーボード２０から入力された今回引き込んだタイヤ３４の外径及びタイヤ幅を含むタイヤ情報を、ＣＰＵ１４ｄが受信した場合に実行される。
【００４９】
まず、ステップ１００で、タイヤ情報−カメラ位置座標変換用テーブル４０を読み込んで、受信したタイヤ情報に含まれる外径及び幅がフィールド４０ｂに登録されたレコード４０ａを特定し、特定したレコード４０ａのフィールド４０ｃに登録されているカメラ位置決めデータ（すなわち位置座標（Ｘ，Ｙ））を取得する。
【００５０】
次のステップ１０２では、上記ステップ１００で取得したカメラ位置決めデータをＰＬＣ１６に出力する。
【００５１】
ここで、ＰＬＣ１６のＣＰＵが実行する制御処理の処理ルーチンについて、図６を用いて説明する。
【００５２】
まず、ステップ２００では、カメラ位置決めデータ、詳細を後述する水平方向の補正量及び垂直方向の補正量、詳細を後述する位置決め完了信号、又は詳細を後述する非常停止信号の何れかを受信したか否かを判定する。
【００５３】
ステップ２００で、何れかを受信したと判定された場合には、次のステップ２０２に進む。
【００５４】
ステップ２０２では、カメラ位置決めデータを今回受信したか否かを判定する。
【００５５】
ステップ２０２でカメラ位置決めデータを今回受信したと判定された場合には、次のステップ２０４で、カメラ位置決めデータとして受信した位置座標が表す位置にカメラ２４が移動するように、垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０の各々の駆動を制御する。これにより、位置座標が表す位置にカメラ２４が移動する。
【００５６】
次のステップ２０６では、カメラ位置確認信号を画像処理ＰＣ１４に出力する。そして、制御処理を終了する。
【００５７】
一方、ステップ２０２で、カメラ位置決めデータを今回受信していないと判定された場合には、次のステップ２０８で、水平方向の補正量及び垂直方向の補正量を今回受信したか否かを判定する。
【００５８】
ステップ２０８で水平方向の補正量及び垂直方向の補正量を今回受信したと判定された場合には、次のステップ２１０で、カメラ２４の位置を補正するために、垂直方向の補正量に応じて垂直駆動用モータ２８の駆動を制御すると共に、水平方向の補正量に応じて水平駆動用モータ３０の駆動を制御する。これにより、各補正量に応じてカメラ２４の位置が補正される。
【００５９】
次のステップ２１２では、補正完了通知を画像処理ＰＣ１４に出力する。そして、制御処理を終了する。
【００６０】
一方、ステップ２０８で、補正量を今回受信していないと判定された場合には、次のステップ２１４で、位置決め完了信号を今回受信したか否かを判定する。
【００６１】
ステップ２１４で、位置決め完了信号を今回受信したと判定された場合には、次のステップ２１６で、現在のカメラ２４の位置の位置座標を画像処理ＰＣ１４に出力する。
【００６２】
次のステップ２１８では、外観検査処理を行う指示を制御装置３２に出力する。これにより、制御装置３２によって、外観検査装置本体１２の各機器の制御が行われて外観検査処理が行われる。なお、この外観検査処理では、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した距離ｄｓである場合に上記ステップ２１０で位置が決められたカメラ２４によってタイヤ３４の画像の撮影が行われ、撮影されたタイヤ３４の画像が用いられる。そして、制御装置３２の制御によって、外観検査処理が行われたタイヤ３４は、ベルトコンベアで排出されると共に、次の被検査物としてのタイヤ３４が引き込まれる。
【００６３】
一方、ステップ２１４で位置決め完了信号を今回受信していないと判定された場合には、今回警告及び非常停止信号を受信したと判断して、次のステップ２２０へ進む。
【００６４】
次のステップ２２０では、外観検査装置１０に大きな異常が発生したと判断して、警告及び非常停止処理を実行する。この警告及び非常停止処理では、警報を報知するように警報装置９０を制御すると共に、外観検査装置本体１２のベルトコンベアを停止させる制御を行うように制御装置３２に指示を出力する。これにより、オペレータは外観検査装置１０に大きな異常が発生したことを警報から認識することができ、ベルトコンベアが停止された状態で異常の発生箇所を調査することができる。すなわち、上記ステップ１１０、１２４、及び２２０の処理によって、被検査物としてのタイヤ３４にレーザ光を照射した状態で撮影された画像３８にレーザ光照射領域３６が含まれていない場合には、警報を報知するように報知手段としての警報装置９０が制御される。そして、制御処理を終了する。
【００６５】
ここで、図５の説明に戻る。ステップ１０４では、ＰＬＣ１６からカメラ位置確認信号を受信したか否かを判定する。
【００６６】
ステップ１０４で、カメラ位置確認信号を受信したと判定された場合には、次のステップ１０６へ進む。
【００６７】
次のステップ１０６では、カメラ２４で撮影された画像の画像データを取り込む。
【００６８】
次のステップ１０８では、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データを表示装置１８に出力する。これにより、例えば、図３（Ｂ）に示すように、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データが表す画像３８が表示される。なお、上述したように、カメラ２４で撮影した画像３８は、本実施の形態では、表示装置１８上で、横軸を垂直方向Ｙ、縦軸を水平方向Ｘとして表示される。
【００６９】
次のステップ１１０では、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データが表す画像に、レーザ光照射領域３６が含まれているか否かを判断する。なお、画像の背景と輝度変化が所定値以上となる部分をレーザ光照射領域３６として検出することにより、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データが表す画像に、レーザ光照射領域３６が含まれているか否かを判断することができる。
【００７０】
ステップ１１０で、画像データが表す画像に、レーザ光照射領域３６が含まれていないと判定された場合には、外観検査装置１０に大きな異常が発生したと判断して、次のステップ１２４で、警告及び非常停止信号をＰＬＣ１６に出力する。これにより、上述したように、ＰＬＣ１６はステップ２２０で警告及び非常停止処理を実行する。
【００７１】
一方、ステップ１１０で、画像データが表す画像に、レーザ光照射領域３６が含まれていると判定された場合には、次のステップ１１２へ進む。
【００７２】
ステップ１１２では、上記ステップ１０６で取り込んだ画像データが表す画像において、レーザ光照射領域３６の画素のＹ座標の最小値ｙＭＩＮをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＩＮ及び最大値ｙＭＡＸをＹ座標に有する点ＰＶ−ＭＡＸ、並びにＸ座標の最小値ｘＭＩＮをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＩＮ及び最大値ｘＭＡＸをＸ座標に有する点ＰＨ−ＭＡＸを検出する。
【００７３】
次のステップ１１４では、上記ステップ１１２で検出した点ＰＶ−ＭＩＮ、点ＰＶ−ＭＡＸ、点ＰＨ−ＭＩＮ、及び点ＰＨ−ＭＡＸの全ての点が基準領域４０内に収まっているか否かを判定する。
【００７４】
ステップ１１４で全ての点が基準領域４０内に収まっていないと判定された場合には、現在のカメラ２４とタイヤ３４との間の距離は検査に適した適切な距離ｄｓではないと判断して、次のステップ１１６へ進む。
【００７５】
ステップ１１６では、点ＰＶ−ＭＩＮ、点ＰＶ−ＭＡＸ、点ＰＨ−ＭＩＮ、及び点ＰＨ−ＭＡＸのうち基準領域４０内に収まっていない点が、対応する基準領域４０内の箇所に収まるまでに必要な距離をピクセル数で演算する。
【００７６】
ステップ１１６の処理を具体例を挙げて説明する。例えば、図７（Ａ）に示すように、タイヤ３４を載置する台の故障またはオペレータにより入力されたタイヤ情報の誤り等の要因によって、レーザ機器２２とタイヤ３４との距離がΔｘ分だけずれてしまい、上記ステップ２０４で位置が移動されたカメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓよりも大きい距離ｄｆとなってしまう場合がある。このような場合には、本実施の形態では、図７（Ｂ）に示すように、表示装置１８に表示される画像３８において、レーザ光照射領域３６の表示位置が下側にずれる。そこで、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓである場合には点ＰＨ−ＭＡＸが収まっているはずの点ｘ３〜ｘ４の間の領域と、点ＰＨ−ＭＡＸのＸ座標の値ｘＭＡＸとの距離をピクセル数で演算する。具体的には、（（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｘＭＡＸ）の値をピクセル数で演算する。そして、同様の原理で、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓである場合には点ＰＨ−ＭＩＮが収まっているはずの点ｘ１〜ｘ２の間の領域と、点ＰＨ−ＭＩＮのＸ座標の値ｘＭＩＮとの距離をピクセル数で演算する。具体的には、（（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｘＭＩＮ）の値をピクセル数で演算する。また、同様の原理で、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓである場合には点ＰＶ−ＭＡＸが収まっているはずの点ｙ３〜ｙ４の間の領域と、点ＰＶ−ＭＡＸのＹ座標の値ｙＭＡＸとの距離をピクセル数で演算する。具体的には、（（（ｙ３＋ｙ４）／２）−ｙＭＡＸ）の値をピクセル数で演算する。また、同様の原理で、カメラ２４とタイヤ３４との間の距離が検査に適した適切な距離ｄｓである場合には点ＰＶ−ＭＩＮが収まっているはずの点ｙ１〜ｙ２の間の領域と、点ＰＶ−ＭＩＮのＹ座標の値ｙＭＩＮとの距離をピクセル数で演算する。具体的には、（（（ｙ１＋ｙ２）／２）−ｙＭＩＮ）の値をピクセル数で演算する。なお、図７（Ｂ）の例では、点ＰＶ−ＭＡＸが点ｙ３〜ｙ４の間の領域に収まっており、点ＰＶ−ＭＩＮが点ｙ１〜ｙ２の間の領域に収まっているので、これらの場合において演算されるピクセル数は両方とも０となる。
【００７７】
次のステップ１１８では、上記ステップ１１６で算出された（（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｘＭＩＮ）と（（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｘＭＡＸ）との和のピクセル数の平均値（（（（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｘＭＩＮ）＋（（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｘＭＡＸ））／２）と、予め定められたピクセル間の物理距離（実際の距離）ｄｐとを乗算した値（（（（（ｘ１＋ｘ２）／２）−ｘＭＩＮ）＋（（（ｘ３＋ｘ４）／２）−ｘＭＡＸ））／２）・ｄｐを水平方向にカメラ２４を移動させる物理距離の補正量（水平方向の補正量）として演算する。
【００７８】
同様に、上記ステップ１１６で算出された（（（ｙ１＋ｙ２）／２）−ｙＭＩＮ）と（（（ｙ３＋ｙ４）／２）−ｙＭＡＸ）との和のピクセル値の平均値（（（（（ｙ１＋ｙ２）／２）−ｙＭＩＮ）＋（（（ｙ３＋ｙ４）／２）−ｙＭＡＹ））／２）と、予め定められたピクセル間の距離ｄｐとを乗算した値（（（（（ｙ１＋ｙ２）／２）−ｙＭＩＮ）＋（（（ｙ３＋ｙ４）／２）−ｙＭＡＹ））／２）・ｄｐを垂直方向にカメラ２４を移動させる物理距離の補正量（垂直方向の補正量）として演算する。
【００７９】
なお、ピクセル間の物理距離（実際の距離）ｄｐは、公知の技術を用いて以下のようにして求めることができる。例えば、カメラ２４からの撮影軸上での距離がｄｓとなる位置に、所定の長さＬｓの物体を配置し、カメラ２４でこの物体が全て含まれるように撮影し、撮影して得られた画像に基づいて、物体の所定の長さＬｓをそれに要したピクセル数で割ることによりピクセル間の実際の距離ｄｐを求めることができる。
【００８０】
次のステップ１２０では、上記ステップ１１８で演算した水平方向の補正量及び垂直方向の補正量をＰＬＣ１６に出力する。これにより、上述したように、ステップ２１０で、カメラ２４の位置を補正するために、垂直方向の補正量に応じて垂直駆動用モータ２８の駆動を制御すると共に、水平方向の補正量に応じて水平駆動用モータ３０の駆動を制御し、ステップ２１２で、補正完了通知を画像処理ＰＣ１４に出力する。
【００８１】
次のステップ１２２では、補正完了通知を受信したか否かを判定する。
【００８２】
ステップ１２２で補正完了通知を受信したと判定された場合には、上記のステップ１０６へ戻り、以降の処理を再び実行する。
【００８３】
すなわち、上記ステップ１０６〜１２２及び上記ステップ２１０の処理によって、被検査物としてのタイヤ３４にレーザ光を照射した状態で撮影された画像３８にレーザ光照射領域３６が含まれ、かつ画像３８の基準領域４０からレーザ光照射領域３６の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段としてのカメラ２４で撮影された画像３８内の基準領域４０内にレーザ光照射領域３６が含まれるように、移動手段としての垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０が制御される。
【００８４】
一方、ステップ１１４で基準領域４０内に収まっていると判定された場合には、現在のカメラ２４とタイヤ３４との間の距離は検査に適した適切な距離ｄｓでありカメラ２４の位置決めが完了したと判断して、次のステップ１２６へ進む。
【００８５】
次のステップ１２６では、位置決め完了信号をＰＬＣ１６に出力する。これにより、上述したように、ＰＬＣ１６は、ステップ２１６で現在のカメラ２４の位置の位置座標を画像処理ＰＣ１４に出力し、ステップ２１８で外観検査処理を行う指示を制御装置３２に出力する。これにより、制御装置３２によって、外観検査装置本体１２の各機器の制御が行われて外観検査処理が行われる。
【００８６】
次のステップ１２８では、ＰＬＣ１６から現在のカメラ２４の位置の位置座標を受信したか否かを判定する。
【００８７】
ステップ１２８でＰＬＣ１６から現在のカメラ２４の位置の位置座標を受信したと判定された場合には、次のステップ１３０へ進む。
【００８８】
次のステップ１３０では、受信したカメラ２４の位置の位置座標を履歴としてＨＤＤ１４ｃに記憶する。そして、カメラ位置決め処理を終了する。
【００８９】
以上、説明したように、本実施の形態の被検査物検査装置１０によれば、被検査物としてのタイヤ３４にレーザ光を照射した状態で撮影された画像３８にレーザ光照射領域３６が含まれ、かつ画像３８の基準領域４０からレーザ光照射領域３６の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、撮影手段としてのカメラ２４で撮影された画像３８内の基準領域４０内にレーザ光照射領域３６が含まれるように、移動手段としての垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０を制御するので、タイヤ３４とカメラ２４との間の距離が検査に適した状態でない場合には、オペレータの作業を必要とすることなくタイヤ３４とカメラ２４との間の距離が検査に適した状態となるようにカメラ２４及びレーザ機器２２を移動させることが可能となり、迅速に精度の高い検査を行うことができる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、移動手段としての垂直駆動用モータ２８及び水平駆動用モータ３０によってカメラ２４及びレーザ機器２２を移動させる例について説明したが、タイヤ３４が載置されると共に位置が変更可能な台、並びにこの台の垂直方向の移動を行うための垂直駆動用モータ及び水平方向の移動を行うための水平駆動用モータを新たに設けて当該台を移動させることによりタイヤ３４の位置を移動可能にして、カメラ２４及びレーザ機器２２、並びにタイヤ３４の少なくとも一方を移動させるようにしてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、ＨＤＤ１４ｃに記憶されているカメラ位置決め処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムをＣＰＵ１４ｄがＨＤＤ１４ｃから読み取って実行すると共に、ＰＬＣ１６のＲＯＭに記憶されている制御処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムをＰＬＣ１６のＣＰＵが当該ＲＯＭから読み取って実行する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、これらのカメラ位置決め処理及び制御処理を統合した統合処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムをＨＤＤ１４ｃに予め記憶しておき、このプログラムをＣＰＵ１４ｄがＨＤＤ１４ｃから読み取って統合処理を実行するようにしてもよい。
【００９２】
また、本実施の形態では、タイヤ３４のトレッド部をカメラ２４で撮影することによりトレッド部の検査を行う被検査物検査装置１０の例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、被検査物を撮影手段により撮影することによって検査を行う被検査物検査装置であるならば、本発明を適用可能である。なお、この場合には、被検査物と撮影対象との距離が検査に適した距離となるようにするために、被検査物の撮影対象となる部位に対してレーザ光が照射される。
【符号の説明】
【００９３】
１０ 外観検査装置
１２ 外観検査装置本体
１４ 画像処理ＰＣ
１４ｄ ＣＰＵ
１６ ＰＬＣ
２２ レーザ機器
２４ カメラ
２８ 垂直駆動用モータ
３０ 水平駆動用モータ
３２ 制御装置
３４ タイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段と、
前記検査手段及び前記被検査物の少なくとも一方を移動させる移動手段と、
被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記移動手段を制御する制御手段と、
を含む被検査物検査装置。
【請求項２】
警報を報知する報知手段を更に含み、
前記制御手段は、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するように前記報知手段を制御する請求項１に記載の被検査物検査装置。
【請求項３】
前記被検査物はタイヤである請求項１または請求項２に記載の被検査物検査装置。
【請求項４】
被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段を含む被検査物検査装置を用いて被検査物を検査する検査方法であって、
被検査物にレーザ光を照射した状態で前記撮影手段によって撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記検査手段を移動させて検査する検査方法。
【請求項５】
前記被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された前記画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知する請求項４に記載の検査方法。
【請求項６】
前記被検査物はタイヤである請求項４または請求項５に記載の検査方法。
【請求項７】
コンピュータを
被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段の前記照射手段によって被検査物にレーザ光を照射した状態で前記撮影手段によって撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれているか否かを判断する判断手段、及び
前記画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記検査手段及び前記被検査物の少なくとも一方を移動させる移動手段を制御する制御手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項８】
前記制御手段は、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するように報知手段を制御する請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
前記被検査物はタイヤである請求項７または請求項８に記載のプログラム。
【請求項１】
被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段と、
前記検査手段及び前記被検査物の少なくとも一方を移動させる移動手段と、
被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記移動手段を制御する制御手段と、
を含む被検査物検査装置。
【請求項２】
警報を報知する報知手段を更に含み、
前記制御手段は、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するように前記報知手段を制御する請求項１に記載の被検査物検査装置。
【請求項３】
前記被検査物はタイヤである請求項１または請求項２に記載の被検査物検査装置。
【請求項４】
被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段を含む被検査物検査装置を用いて被検査物を検査する検査方法であって、
被検査物にレーザ光を照射した状態で前記撮影手段によって撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記検査手段を移動させて検査する検査方法。
【請求項５】
前記被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された前記画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知する請求項４に記載の検査方法。
【請求項６】
前記被検査物はタイヤである請求項４または請求項５に記載の検査方法。
【請求項７】
コンピュータを
被検査物に対してレーザ光を照射する照射手段、及び前記被検査物にレーザ光が照射された状態でレーザ光照射領域を撮影する撮影手段を備え、前記被検査物と前記撮影手段との間の距離が検査に適した状態で、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記照射手段と前記撮影手段との位置関係が定められ、前記位置関係を保持した状態で移動可能に設けられた検査手段の前記照射手段によって被検査物にレーザ光を照射した状態で前記撮影手段によって撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれているか否かを判断する判断手段、及び
前記画像に前記レーザ光照射領域が含まれ、かつ該画像の前記基準領域から前記レーザ光照射領域の少なくとも一部分がはみ出ている場合には、前記撮影手段で撮影された画像内の基準領域内に前記レーザ光照射領域が含まれるように、前記検査手段及び前記被検査物の少なくとも一方を移動させる移動手段を制御する制御手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項８】
前記制御手段は、被検査物にレーザ光を照射した状態で撮影された画像に前記レーザ光照射領域が含まれていない場合には、警報を報知するように報知手段を制御する請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
前記被検査物はタイヤである請求項７または請求項８に記載のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２２３９１９（Ｐ２０１０−２２３９１９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７４５９０（Ｐ２００９−７４５９０）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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