部材検査装置
【課題】複検査対象物の外観検査を所望の検査態様に応じて低コストで行うことが可能な部材検査装置を提供する。
【解決手段】部材検査装置１は、所定の画角をもって撮像することが可能な撮像手段４と、撮像手段４で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段５と、検査対象物Ｓの少なくとも一方向Ｘに対応する方向の画角を変化させるように、検査対象物Ｓからの光を反射させて、撮像手段４に入光させる反射手段３とを備える。
【解決手段】部材検査装置１は、所定の画角をもって撮像することが可能な撮像手段４と、撮像手段４で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段５と、検査対象物Ｓの少なくとも一方向Ｘに対応する方向の画角を変化させるように、検査対象物Ｓからの光を反射させて、撮像手段４に入光させる反射手段３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の形状や模様観察等、外観検査を行う部材検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物の外観検査を行う部材検査装置として、例えば、鋼板のロールの振動によって鋼板の表面に発生するチャタマーク（横縞）を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１）。具体的には、検査対象物となる鋼板の表面に平行光を照射可能な照明手段と、照明手段による照明の反射光を利用して鋼板の表面を撮像可能な複数の撮像手段とを備えたものが提案されている。そして、複数の撮像手段によって鋼板の幅方向全体を撮像しつつ、鋼板を圧延方向に走行させることで、鋼板表面の全体について撮像し、それらの画像からチャタマークの検出及び検出されたチャタマークの形状測定を行うことが開示されている。
【特許文献１】特開平６−１３７８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の部材検査装置によれば、上記のように検査対象物の大きさに応じて複数の撮像手段を設ける必要があり、コストが増大してしまう問題があった。コスト低減のために撮影距離を長く設定して撮影可能な範囲を拡大し、１台で必要な範囲を撮影可能にすることも考えられる。しかし、この場合には撮像手段の画素数が決まっていることから、撮像した検査対象物の分解能が低下し、表示精度が低下してしまう。このため、例えば、検査対象物の特定する一方向に対して特に詳細に検査を行うような検査対象物に応じた所望の検査態様に設定したいとしても、直交する幅方向の検査対象物の寸法に制限を受けて、所望の検査態様で実施することができなくなってしまう問題があった。
【０００４】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、検査対象物の外観検査を所望の検査態様に応じて低コストで行うことが可能な部材検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の部材検査装置は、所定の画角をもって撮像することが可能な撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段と、検査対象物の少なくとも一方向に対応する方向の画角を変化させるように、前記検査対象物からの光を反射させて、前記撮像手段に入光させる反射手段とを備えることを特徴としている。
【０００６】
この構成によれば、反射手段によって検査対象物からの光を反射し、その反射光を入光することで撮像手段により検査対象物の撮像を行うことができ、これを画像処理手段によって画像を生成することで検査対象物の外観検査を行うことができる。ここで、反射手段は、検査対象物の少なくとも一方向に対応する方向に撮像手段による画角を変化させるように反射させることができるので、撮像手段の撮像範囲及び精度を、当該一方向に対応する方向で所望の検査態様となるように設定することができる。このため、撮像手段の設置数を増やすことなくコストを抑えて、所望の検査態様で外観検査を行うことができる。
【０００７】
また、上記の部材検査装置において、前記反射手段は、前記一方向に対応する方向の画角を小さくするように前記検査対象物からの光を反射させることがより好ましい。
【０００８】
この構成によれば、検査対象物の一方向に対応する方向の画角を小さくすることができるので、一方向に解像度を向上させて検査対象物を詳細に検査することができる。
【０００９】
また、上記の部材検査装置において、前記反射手段は、前記一方向に対応する方向の画角を大きくするように前記検査対象物からの光を反射させるものとしても良い。
【００１０】
この構成によれば、検査対象物の一方向に対応する方向の画角を大きくすることができるので、一方向に撮像可能範囲を拡大させて検査対象物を効率的に検査することができるとともに、検査対象物に合わせて撮影距離を長くする必要がないので検査精度の向上も図ることができる。
【００１１】
また、上記の部材検査装置において、前記画像処理手段は、前記反射手段によって変化した画角を逆補正して画像を生成させることがより好ましい。
【００１２】
この構成によれば、画像処理手段が反射手段によって変化した画角を逆補正して画像を生成することができるので、上記のとおりコストを抑えて所望の検査態様しつつ、実像と同じ像で画像を介して目視検査を行うことができる。
【００１３】
また、上記の部材検査装置において、前記検査対象物との相対速度を検出する速度検出手段を備え、前記画像処理手段は、前記速度検出手段による検出結果に応じて前記撮像手段で撮像された画像を生成することがより好ましい。
【００１４】
この構成によれば、画像処理手段で、速度検出手段による検出結果に応じて画像を生成することで、検査対象物が相対的に移動するものであり、相対速度が変化してしまったとしても、相対速度の変化の影響を受けることなく、常に一定の検査態様で外観検査を行うことができる。
【００１５】
また、上記の部材検査装置において、前記検査対象物から前記反射手段までの相対距離を測定可能な距離測定手段を備え、前記画像処理手段は、前記反射手段によって変化した画角、及び、前記距離測定手段による測定結果に基づいて、生成した画像に映し出された検査対象物の部分寸法を演算することがより好ましい。
【００１６】
この構成によれば、画像処理手段が、反射手段によって変化した画角、及び、距離測定手段による測定結果に基づいて、生成した画像に映し出された検査対象物の部分寸法を演算することで、正確に当該部分寸法を測定することができる。
【００１７】
また、上記の部材検査装置において、前記撮像手段と前記反射手段とを複数組備え、各前記撮像手段は、前記一方向に前記検査対象物の異なる位置を撮像可能に設定されていることがより好ましい。
【００１８】
この構成によれば、撮像手段と反射手段とを複数組備えていることで、互いの組の検査態様を異なるものとして検査することができる。そして、各組が一方向に検査対象物の異なる位置を撮像可能であることで、検査対象物が一方向に相対移動する場合に、一の組の撮像手段と反射手段とで広範囲を検査するとともに、他の組の撮像手段と反射手段とで検査された範囲の内の一部について詳細に検査を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の部材検査装置では、反射手段を備えることで、検査対象物の外観検査を所望の検査態様に応じて低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１から図３に基づいて説明する。図１は、本実施形態の部材検査装置１を示している。図１に示すように、本実施形態の部材検査装置１は、搬送ローラ１０によって搬送方向Ｘに搬送される帯状対象物Ｓの表面Ｓ１の幅方向に生じる微小な反り形状を検出するためのものであり、帯状対象物Ｓの表面Ｓ１に照明光を照射する照明器２と、照明器２による照明が帯状対象物Ｓの表面Ｓ１で反射した光を反射させる反射手段である反射鏡３と、反射鏡３で反射した光を入光させて撮像を行なう撮像手段であるＣＣＤカメラ４と、ＣＣＤカメラ４で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段５とを備える。
【００２１】
照明器２及び反射鏡３は、搬送ローラ１０上で搬送方向Ｘに沿って搬送される帯状対象物Ｓの上方に配置されている。より詳しくは、照明器２は、平面視して搬送方向Ｘと略平行な方向で平行光を発して帯状対象物Ｓの表面Ｓ１における所定の検査位置Ｍを含む範囲に照明することが可能に配置されている。また、反射鏡３は帯状対象物Ｓの表面Ｓ１における検査位置Ｍでの反射光を反射可能に配置されている。ここで、本実施形態の反射鏡３は、搬送方向Ｘに沿って円弧などの曲線で凹状に形成されているとともに、搬送方向Ｘと直交する幅方向Ｙに沿って直線状に形成された凹面鏡となっている。
【００２２】
このため、ＣＣＤカメラ４は、幅方向Ｙに対応する方向には自らが有する所定の画角をもって、また、搬送方向Ｘに対応する方向には反射鏡３により画角を変化させて、所定時間毎に繰り返し撮像することが可能となっている。具体的には、本実施形態では、ＣＣＤカメラ４は、自らが有する画角で縦横比１：０．７５、すなわち一方の長さＤとすると、他方の長さを０．７５Ｄとする範囲Ｂとして撮像することが可能となっている。そして、反射鏡３によって画角を変化させることで、帯状対象物Ｓの表面Ｓ１上の撮像範囲Ａ３は、幅方向Ｙに沿って細長となる長さＤで帯状対象物Ｓ全体を撮影することが可能となっている一方、搬送方向Ｘには、上記縦横比から長さ０．７５Ｄで帯状対象物Ｓを撮像可能であるところ、反射鏡３により画角が小さくなるように反射されて長さ０．２Ｄで撮像可能となっている。
【００２３】
また、画像処理手段５は、ＣＣＤカメラ４から入力される所定時間毎に撮像され出力される撮像信号に基づいてそれぞれ画像を生成し、記録手段６に記録していくことが可能である。さらに、画像処理手段５は、上記所定時間毎に生成された画像を合成することで、帯状対象物Ｓ全体の画像を生成し、当該画像も記録手段６に記録している。そして、画像処理手段５は、合成した画像を解析して帯状対象物Ｓの表面Ｓ１に生じた微小な反り形状を解析する。また、画像処理手段５には、帯状対象物Ｓの搬送方向Ｘへの搬送速度を検出する速度検出手段である速度計７が接続されている。速度計７は、例えば、例えば搬送ローラ１０の回転数を検出することで搬送速度を検出している。なお、搬送を行う装置から搬送速度を取得する構成としても良い。そして、画像処理手段５では、速度計７から入力される搬送速度を考慮して、ＣＣＤカメラ４で所定時間毎に撮像された画像の合成を行っている。
以下に、本実施形態の部材検査装置１の作用及び画像処理手段５による処理の詳細について説明する。
【００２４】
図１に示すように、帯状対象物Ｓが搬送ローラ１０により搬送方向Ｘに搬送されながら、ＣＣＤカメラ４では、反射鏡３によって反射して入光した光をもって帯状対象物Ｓを撮像している。ここで、撮像した画像には、帯状対象物Ｓの側縁Ｓ２とともに、チャタリングによるうねりが生じている場合には微小な反り形状Ｃとして、幅方向Ｙに曲がった微小な反り形状が映し出されている。
【００２５】
図２は、図示しないもモニタに映し出した画像の一部を表わしている。そして、画像処理手段５は、画像を例えば二値化処理するなどにより、帯状対象物Ｓの側縁Ｓ２及び表面Ｓ１上の微小な反り形状Ｃの有無を検出している。さらに、画像処理手段５は、側縁Ｓ２の位置を検出し、基準となる位置から帯状対象物Ｓの側縁Ｓ２がずれている場合には、そのずれ量を調整するための手段、または、ずれ量の影響を無くするための手段に対する調整量を検出することが出来る。また、速度計７から入力されている搬送速度に応じた合成処理を行うことにより連続的な形状変化について監視することが可能となる。
【００２６】
ここで、ＣＣＤカメラ４で撮像されて生成される画像は、反射鏡３によって搬送方向Ｘに対応する方向の画角を小さくして撮像されたものであり、従って、実像における単位長さ当りの画素数が、幅方向Ｙに対応する方向に対して、搬送方向Ｘに対応する方向で多くなり分解能が高くなっている。図３は、反射鏡を用いず画角を変化させずに同じＣＣＤカメラ４で撮像した場合の画像における微小な反り形状Ｃを表す模様Ｆ´を示している。図２及び図３に示すように、図２の本実施形態の部材検査装置１のＣＣＤカメラ４で撮像した場合には、反射鏡を用いない図３の場合と比較して、模様Ｆのように微小な反り形状Ｃにおける幅方向Ｙへの湾曲変化を詳細に映し出すことができる。このため、より正確に微小な反り形状Ｃの形状測定を行うことができ、対象物に対して均一な表面処理が必要となる場合などにおいて非常に有効となる。
【００２７】
以上のように、本実施形態の部材検査装置１によれば、上記反射鏡３を備えることで、搬送方向Ｘに対応する方向で、幅方向Ｙに対応する方向に対してより精度良く観察可能な検査態様に設定することができる。このため、上記のとおり、一台のＣＣＤカメラ４で帯状対象物Ｓの幅方向Ｙ全体を撮像可能な設定としつつ、搬送方向Ｘに所望の精度で外観検査を行うことができ、コストの低減と検査精度の向上とを同時に図ることができる。特に、本実施形態では、反射鏡３で反射させてＣＣＤカメラ４の画角を変化させており、光を屈折させる手段を利用していないので、収差などの問題がなく、観察可能範囲全体で均一かつ精度良く検査を行うことが可能である。また、本実施形態では、画像処理手段５で、速度計７による検出結果に応じて画像を生成することで、帯状対象物Ｓの搬送速度が変化してしまったとしても、搬送速度の変化の影響を受けることなく、常に一定の精度で搬送方向Ｘ全体にわたって連続的に外観検査を行うことができる。このため、オンライン形状制御や品質管理用途に対して特に有効となる。さらに、本実施形態において、速度計７からの検出結果に基づいてＣＣＤカメラ４のシャッタースピードを制御するものとしても良い。このようにすることで、搬送速度が早くなった場合にはシャッタースピードを速くする手段を用いることによれば、対応限界の向上を図ることもできる。
【００２８】
なお、本実施形態では、反射鏡を凹面鏡として、ＣＣＤカメラ４の画角を搬送方向Ｘのみに変化させるものとしたが、これに限るものではなく、幅方向Ｙにも変化させるものとしても良い。図４は、この実施形態の第１の変形例を示している。図４に示すように、この変形例の部材検査装置２０の反射鏡２１は、上記同様に搬送方向Ｘに円弧などの曲線で凹状となっているとともに、幅方向Ｙに円弧などの曲線で凸状となっており、全体として鼓状に形成されている。このような部材検査装置２０では、ＣＣＤカメラ４の画角を搬送方向Ｘに対応する方向に小さくすることができるとともに、幅方向Ｙに対応する方向に大きくすることができる。具体的には、図４に示す例では、撮影範囲Ａ２１で示すように、上記同様に搬送方向Ｘで０．７Ｄから０．２Ｄとなるように縮小するとともに、幅方向Ｙでは、Ｄから２Ｄとなるように拡大して帯状対象物Ｓを幅方向Ｙに全体を撮像可能としている。このようにして、帯状対象物Ｓの幅寸法が大きい場合でも、一台のＣＣＤカメラ４で幅方向Ｙ全体を撮像可能としつつ、搬送方向Ｘには精度良く撮像して画像を生成することができる。この様に反射鏡の形状を変化させることにより対象物の特定の方向について検出分解能を変化させることが可能となり、搬送方向Ｘや幅方向Ｙの方向性にとらわれることなく必要な方向について目的の検出分解能とすることができる。
【００２９】
図５は、実施形態の第２の変形例を示している。図５に示すように、この実施形態の部材検査装置２５では、照明器２、反射鏡３及びＣＣＤカメラ４の組の他に、さらに他の組として、照明器２６、反射鏡２７及びＣＣＤカメラ２８を備えている。照明器２６、反射鏡２７及びＣＣＤカメラ２８の組は、照明器２、反射鏡３及びＣＣＤカメラ４の組よりも搬送方向Ｘの後方側に配置されている。そして、画像処理手段５では、それぞれＣＣＤカメラ４、２８で撮像された画像を生成することが可能となっている。このような部材検査装置２５では、複数組の照明器、反射鏡及びＣＣＤカメラを備えていることで、互いの組の各構成の仕様を変えて、検査態様を異なるものとして検査をすることができる。具体的には、例えば、反射鏡３、２７はいずれも対応するＣＣＤカメラ４、２８の画角を搬送方向Ｘと対応する方向に小さくするように変化させるが、搬送方向Ｘ前方側の反射鏡３の方がより画角を小さく変化させるように、すなわちより小さな曲率半径で凹面が形成されている。このようにすることで、搬送方向Ｘ後方側で予め大きな範囲で帯状対象物Ｓを撮像して不良箇所を効率良く認識するとともに、搬送方向Ｘ前方側では当該検査結果に基づいて不良箇所をより詳細に検査することが可能となる。
【００３０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３１】
図６及び図７に示すように、この実施形態の部材検査装置３０は、車両３５に搭載されて車両３５の前方の施設として路面Ｒに走行方向Ｐに沿って敷設された基準位置マーカＥを検査対象物として検査し、車両３５の走行を制御するためのものである。具体的には、部材検査装置３０は、車両３５の前部に搭載されて、走行方向Ｐの前方の路面Ｒからの光を反射させる反射手段である反射鏡３１と、車両３５の前部に搭載されて反射鏡３１で反射された光を入光させて撮像を行う撮像手段であるＣＣＤカメラ３２と、車両３５に搭載されＣＣＤカメラ３２で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段３３とを備える。画像処理手段３３は、車両３５に搭載された制御手段３６と接続されていて、制御手段３６は、画像処理手段３３による解析結果に基づいて幅方向の位置を調整しながら車両３５を走行させる。また、本実施形態において、反射鏡３１は、車両３５の走行方向Ｐに円弧などの曲線で凸状に形成されているとともに、走行方向Ｐに直交する幅方向Ｑに直線状に形成された凸面鏡となっている。このため、ＣＣＤカメラ３２は、幅方向Ｑに対応する方向には自らが有する所定の画角をもって、所定時間毎に繰り返し撮像可能であるともに、走行方向Ｐに対応する方向には反射鏡３１により画角を大きくさせて広範囲となる撮影範囲Ａ３１で撮像することが可能となっている。
【００３２】
次に、この実施形態の部材検査装置３０の作用について説明する。図６及び図７に示すように、車両３５が走行するのに伴って、部材検査装置３０のＣＣＤカメラ３２は、反射鏡３１によって反射して入光した光をもって路面Ｒを所定時間毎に撮像している。そして、画像処理手段３３では、ＣＣＤカメラ３２から出力される撮像信号から画像を生成し、画像に映し出される基準位置マーカＥの位置を解析する。そして、解析された基準位置マーカＥの位置に基づいて、車両３５に搭載された制御手段３６では、例えば検出される基準位置マーカＥの位置が中央位置となるように幅方向Ｑの位置を調整しながら車両３５を走行させる。ここで、ＣＣＤカメラ３２は、反射鏡３１により、幅方向Ｑには自身の画角をもって、また、走行方向Ｐには画角を大きくなるように変化させて撮像している。このため、画像処理手段３３では、ＣＣＤカメラ３２が有する解像度で基準位置マーカＥの幅方向Ｑの位置を解析することができるとともに、走行方向Ｐには一度の撮像で前方に向かって広い範囲にわたって基準位置マーカＥを解析することができる。このため、車両３５の走行速度がより高速となっても、制御手段３６による車両３５の幅方向Ｑへの正確な位置調整を行うことが可能となる。ここで、従来、同様の精度の位置調整を行うためには、図７及び図８に示すように、複数のＣＣＤカメラ４１、４２によって走行方向Ｐに異なる範囲Ｂ４１、Ｂ４２を撮像するようにする必要がある。一方、本実施形態の部材検査装置３０では、ＣＣＤカメラ３２を少なくとも１台設置すれば良く、コストを抑えることができる。
【００３３】
なお、本実施形態でも撮像手段であるＣＣＤカメラ３２を１台に限定する必要はなく、第１の実施形態の第２の変形例のように、複数のＣＣＤカメラ３２について、対応する反射鏡３１を異なるものとして、画角を変化させる作用を異なるものとしても良い。すなわち、一方のＣＣＤカメラ３２では、上記のように反射鏡３１として凸面鏡を対応させて、他方のＣＣＤカメラ３２では第１の実施形態のように反射鏡３１として凹面鏡を対応させても良い。このようにすることで、凸面鏡と対応したＣＣＤカメラ３２で走行方向Ｐに広い範囲で検査することともに、凹面鏡と対応したＣＣＤカメラ３２で幅方向Ｑに画角を小さくして詳細に基準位置マーカＥの幅方向Ｑの位置を検出するようにすることもできる。
【００３４】
また、本実施形態では、路面Ｒに設置された基準位置マーカＥを検査対象物としたが、これに限るものではなく、例えば、検査対象物をセンターラインや縁石としても、部材検査装置３０の検査結果に基づいて制御手段３６により車両３５の走行を同様に制御することができる。また、例えば、架線からパンタグラフで給電を行う方式の車両においては、架線を検査対象物としても良い。
【００３５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態を図９に基づいて説明する。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
図９に示すように、この実施形態の部材検査装置５０は、大型の構造物５８を検査対象物として、その位置、寸法等を検査するためのものである。具体的には、部材検査装置５０は、所定の基面Ｇ上で構造物５８から離間して設置されていて、構造物５８からの光を反射させる反射手段である反射鏡５１と、反射鏡５１で反射光を入光させて撮像を行なう撮像手段であるＣＣＤカメラ５２と、ＣＣＤカメラ５２で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段５３と、反射鏡５１から構造物５８までの距離を測定する距離測定手段５４とを備える。
【００３７】
反射鏡５１は、構造物５８の高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗにそれぞれ円弧などの曲線で凸状に形成された凸面鏡となっている。このため、ＣＣＤカメラ５２は、高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗのそれぞれに対応する方向に反射鏡５１により画角を大きくさせて広範囲で撮像することが可能となっている。また、距離測定手段５４は、例えば、光波を構造物５８に発進させて反射波との位相差に基づいて距離計測を可能なものなどであり、ＣＣＤカメラ５２の光軸が反射鏡５１と交差する位置から構造物５８までの水平距離を測定することが可能である。そして、画像処理手段５３では、ＣＣＤカメラ５２で撮像され自ら生成した画像から構造物５８の部材寸法を演算することが可能である。より具体的には、ＣＣＤカメラ５２の画角と反射鏡５１による当該画角の変化率とから決定される実際の画角が高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗのそれぞれに対応する方向毎に記憶されている。このため、構造物５８における対象となる部材の画像上の寸法（画素数）を解析し、これに実際の画角と距離測定手段５４よって測定された距離Ｌとを乗じることで、対象部分の実際の寸法を求めることができる。また、画像処理手段５３では、反射鏡５１で変化した画角を逆補正して画像を生成し、図示しないモニタに表示している。
【００３８】
以上、本実施形態の部材検査装置５０によれば、反射鏡５１により高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗに画角を大きくしてＣＣＤカメラ５２で撮像することができるので、一度に撮像可能な構造物５８の寸法を大きく設定することができる。また、従来同様の測定を行うためには、図１０に示すように、ＣＣＤカメラ５２の有する画角そのままで撮像するので、構造物５８からより離間させた位置で撮像する必要がある。すなわち、本実施形態の部材検査装置５０では、同様の構造物５８を検査するにしても、より構造物５８からの離間距離を短くして行うことができ、検査精度を向上させることができる。また、本実施形態では、画像処理手段５３は、上記のとおりＣＣＤカメラ５２で撮像されたものを反射鏡５１で変化した画角を逆補正して画像を生成しているので、実像と同じ像で画像を介して目視検査を行うこともできる。また、上記のとおり、距離測定手段５４による測定結果に基づいて構造物５８の部分寸法を演算することができ、大型の構造物５８を現地で組み立てた後でも精度良く寸法検査を行うことができる。このため、従来は、出荷前に各部材を仮組立して構造物５８の製品検査を行う場合もあったが、現地において実際に組立てた際に検査を行うことができるようになり、工程の短縮及びコストの低減を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態の部材検査装置の全体図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の部材検査装置で検査対象とする長尺物などを検査した結果の概要を説明する説明図である。
【図３】従来の部材検査装置で検査対象とする長尺物などを検査した結果の概要を説明する説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第１の変形例の部材検査装置の全体図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の第２の変形例の部材検査装置の全体図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の部材検査装置の側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の部材検査装置の平面図である。
【図８】従来の部材検査装置の側面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の部材検査装置の側面図である。
【図１０】従来の部材検査装置の側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１、２０、２５、３０、５０ 部材検査装置
３、２１、２７、３１、５１ 反射鏡（反射手段）
４、２８、３２、５２ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
５、３３、５３ 画像処理手段
７ 速度計（速度測定手段）
５４ 距離測定手段
５８ 構造物（検査対象物）
Ｅ 基準位置マーカ（検査対象物）
Ｈ 高さ方向（一方向）
Ｐ 走行方向（一方向）
Ｓ 帯状対象物（検査対象物）
Ｘ 搬送方向（一方向）
Ｗ 幅方向（一方向）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の形状や模様観察等、外観検査を行う部材検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物の外観検査を行う部材検査装置として、例えば、鋼板のロールの振動によって鋼板の表面に発生するチャタマーク（横縞）を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１）。具体的には、検査対象物となる鋼板の表面に平行光を照射可能な照明手段と、照明手段による照明の反射光を利用して鋼板の表面を撮像可能な複数の撮像手段とを備えたものが提案されている。そして、複数の撮像手段によって鋼板の幅方向全体を撮像しつつ、鋼板を圧延方向に走行させることで、鋼板表面の全体について撮像し、それらの画像からチャタマークの検出及び検出されたチャタマークの形状測定を行うことが開示されている。
【特許文献１】特開平６−１３７８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の部材検査装置によれば、上記のように検査対象物の大きさに応じて複数の撮像手段を設ける必要があり、コストが増大してしまう問題があった。コスト低減のために撮影距離を長く設定して撮影可能な範囲を拡大し、１台で必要な範囲を撮影可能にすることも考えられる。しかし、この場合には撮像手段の画素数が決まっていることから、撮像した検査対象物の分解能が低下し、表示精度が低下してしまう。このため、例えば、検査対象物の特定する一方向に対して特に詳細に検査を行うような検査対象物に応じた所望の検査態様に設定したいとしても、直交する幅方向の検査対象物の寸法に制限を受けて、所望の検査態様で実施することができなくなってしまう問題があった。
【０００４】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、検査対象物の外観検査を所望の検査態様に応じて低コストで行うことが可能な部材検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の部材検査装置は、所定の画角をもって撮像することが可能な撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段と、検査対象物の少なくとも一方向に対応する方向の画角を変化させるように、前記検査対象物からの光を反射させて、前記撮像手段に入光させる反射手段とを備えることを特徴としている。
【０００６】
この構成によれば、反射手段によって検査対象物からの光を反射し、その反射光を入光することで撮像手段により検査対象物の撮像を行うことができ、これを画像処理手段によって画像を生成することで検査対象物の外観検査を行うことができる。ここで、反射手段は、検査対象物の少なくとも一方向に対応する方向に撮像手段による画角を変化させるように反射させることができるので、撮像手段の撮像範囲及び精度を、当該一方向に対応する方向で所望の検査態様となるように設定することができる。このため、撮像手段の設置数を増やすことなくコストを抑えて、所望の検査態様で外観検査を行うことができる。
【０００７】
また、上記の部材検査装置において、前記反射手段は、前記一方向に対応する方向の画角を小さくするように前記検査対象物からの光を反射させることがより好ましい。
【０００８】
この構成によれば、検査対象物の一方向に対応する方向の画角を小さくすることができるので、一方向に解像度を向上させて検査対象物を詳細に検査することができる。
【０００９】
また、上記の部材検査装置において、前記反射手段は、前記一方向に対応する方向の画角を大きくするように前記検査対象物からの光を反射させるものとしても良い。
【００１０】
この構成によれば、検査対象物の一方向に対応する方向の画角を大きくすることができるので、一方向に撮像可能範囲を拡大させて検査対象物を効率的に検査することができるとともに、検査対象物に合わせて撮影距離を長くする必要がないので検査精度の向上も図ることができる。
【００１１】
また、上記の部材検査装置において、前記画像処理手段は、前記反射手段によって変化した画角を逆補正して画像を生成させることがより好ましい。
【００１２】
この構成によれば、画像処理手段が反射手段によって変化した画角を逆補正して画像を生成することができるので、上記のとおりコストを抑えて所望の検査態様しつつ、実像と同じ像で画像を介して目視検査を行うことができる。
【００１３】
また、上記の部材検査装置において、前記検査対象物との相対速度を検出する速度検出手段を備え、前記画像処理手段は、前記速度検出手段による検出結果に応じて前記撮像手段で撮像された画像を生成することがより好ましい。
【００１４】
この構成によれば、画像処理手段で、速度検出手段による検出結果に応じて画像を生成することで、検査対象物が相対的に移動するものであり、相対速度が変化してしまったとしても、相対速度の変化の影響を受けることなく、常に一定の検査態様で外観検査を行うことができる。
【００１５】
また、上記の部材検査装置において、前記検査対象物から前記反射手段までの相対距離を測定可能な距離測定手段を備え、前記画像処理手段は、前記反射手段によって変化した画角、及び、前記距離測定手段による測定結果に基づいて、生成した画像に映し出された検査対象物の部分寸法を演算することがより好ましい。
【００１６】
この構成によれば、画像処理手段が、反射手段によって変化した画角、及び、距離測定手段による測定結果に基づいて、生成した画像に映し出された検査対象物の部分寸法を演算することで、正確に当該部分寸法を測定することができる。
【００１７】
また、上記の部材検査装置において、前記撮像手段と前記反射手段とを複数組備え、各前記撮像手段は、前記一方向に前記検査対象物の異なる位置を撮像可能に設定されていることがより好ましい。
【００１８】
この構成によれば、撮像手段と反射手段とを複数組備えていることで、互いの組の検査態様を異なるものとして検査することができる。そして、各組が一方向に検査対象物の異なる位置を撮像可能であることで、検査対象物が一方向に相対移動する場合に、一の組の撮像手段と反射手段とで広範囲を検査するとともに、他の組の撮像手段と反射手段とで検査された範囲の内の一部について詳細に検査を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の部材検査装置では、反射手段を備えることで、検査対象物の外観検査を所望の検査態様に応じて低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１から図３に基づいて説明する。図１は、本実施形態の部材検査装置１を示している。図１に示すように、本実施形態の部材検査装置１は、搬送ローラ１０によって搬送方向Ｘに搬送される帯状対象物Ｓの表面Ｓ１の幅方向に生じる微小な反り形状を検出するためのものであり、帯状対象物Ｓの表面Ｓ１に照明光を照射する照明器２と、照明器２による照明が帯状対象物Ｓの表面Ｓ１で反射した光を反射させる反射手段である反射鏡３と、反射鏡３で反射した光を入光させて撮像を行なう撮像手段であるＣＣＤカメラ４と、ＣＣＤカメラ４で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段５とを備える。
【００２１】
照明器２及び反射鏡３は、搬送ローラ１０上で搬送方向Ｘに沿って搬送される帯状対象物Ｓの上方に配置されている。より詳しくは、照明器２は、平面視して搬送方向Ｘと略平行な方向で平行光を発して帯状対象物Ｓの表面Ｓ１における所定の検査位置Ｍを含む範囲に照明することが可能に配置されている。また、反射鏡３は帯状対象物Ｓの表面Ｓ１における検査位置Ｍでの反射光を反射可能に配置されている。ここで、本実施形態の反射鏡３は、搬送方向Ｘに沿って円弧などの曲線で凹状に形成されているとともに、搬送方向Ｘと直交する幅方向Ｙに沿って直線状に形成された凹面鏡となっている。
【００２２】
このため、ＣＣＤカメラ４は、幅方向Ｙに対応する方向には自らが有する所定の画角をもって、また、搬送方向Ｘに対応する方向には反射鏡３により画角を変化させて、所定時間毎に繰り返し撮像することが可能となっている。具体的には、本実施形態では、ＣＣＤカメラ４は、自らが有する画角で縦横比１：０．７５、すなわち一方の長さＤとすると、他方の長さを０．７５Ｄとする範囲Ｂとして撮像することが可能となっている。そして、反射鏡３によって画角を変化させることで、帯状対象物Ｓの表面Ｓ１上の撮像範囲Ａ３は、幅方向Ｙに沿って細長となる長さＤで帯状対象物Ｓ全体を撮影することが可能となっている一方、搬送方向Ｘには、上記縦横比から長さ０．７５Ｄで帯状対象物Ｓを撮像可能であるところ、反射鏡３により画角が小さくなるように反射されて長さ０．２Ｄで撮像可能となっている。
【００２３】
また、画像処理手段５は、ＣＣＤカメラ４から入力される所定時間毎に撮像され出力される撮像信号に基づいてそれぞれ画像を生成し、記録手段６に記録していくことが可能である。さらに、画像処理手段５は、上記所定時間毎に生成された画像を合成することで、帯状対象物Ｓ全体の画像を生成し、当該画像も記録手段６に記録している。そして、画像処理手段５は、合成した画像を解析して帯状対象物Ｓの表面Ｓ１に生じた微小な反り形状を解析する。また、画像処理手段５には、帯状対象物Ｓの搬送方向Ｘへの搬送速度を検出する速度検出手段である速度計７が接続されている。速度計７は、例えば、例えば搬送ローラ１０の回転数を検出することで搬送速度を検出している。なお、搬送を行う装置から搬送速度を取得する構成としても良い。そして、画像処理手段５では、速度計７から入力される搬送速度を考慮して、ＣＣＤカメラ４で所定時間毎に撮像された画像の合成を行っている。
以下に、本実施形態の部材検査装置１の作用及び画像処理手段５による処理の詳細について説明する。
【００２４】
図１に示すように、帯状対象物Ｓが搬送ローラ１０により搬送方向Ｘに搬送されながら、ＣＣＤカメラ４では、反射鏡３によって反射して入光した光をもって帯状対象物Ｓを撮像している。ここで、撮像した画像には、帯状対象物Ｓの側縁Ｓ２とともに、チャタリングによるうねりが生じている場合には微小な反り形状Ｃとして、幅方向Ｙに曲がった微小な反り形状が映し出されている。
【００２５】
図２は、図示しないもモニタに映し出した画像の一部を表わしている。そして、画像処理手段５は、画像を例えば二値化処理するなどにより、帯状対象物Ｓの側縁Ｓ２及び表面Ｓ１上の微小な反り形状Ｃの有無を検出している。さらに、画像処理手段５は、側縁Ｓ２の位置を検出し、基準となる位置から帯状対象物Ｓの側縁Ｓ２がずれている場合には、そのずれ量を調整するための手段、または、ずれ量の影響を無くするための手段に対する調整量を検出することが出来る。また、速度計７から入力されている搬送速度に応じた合成処理を行うことにより連続的な形状変化について監視することが可能となる。
【００２６】
ここで、ＣＣＤカメラ４で撮像されて生成される画像は、反射鏡３によって搬送方向Ｘに対応する方向の画角を小さくして撮像されたものであり、従って、実像における単位長さ当りの画素数が、幅方向Ｙに対応する方向に対して、搬送方向Ｘに対応する方向で多くなり分解能が高くなっている。図３は、反射鏡を用いず画角を変化させずに同じＣＣＤカメラ４で撮像した場合の画像における微小な反り形状Ｃを表す模様Ｆ´を示している。図２及び図３に示すように、図２の本実施形態の部材検査装置１のＣＣＤカメラ４で撮像した場合には、反射鏡を用いない図３の場合と比較して、模様Ｆのように微小な反り形状Ｃにおける幅方向Ｙへの湾曲変化を詳細に映し出すことができる。このため、より正確に微小な反り形状Ｃの形状測定を行うことができ、対象物に対して均一な表面処理が必要となる場合などにおいて非常に有効となる。
【００２７】
以上のように、本実施形態の部材検査装置１によれば、上記反射鏡３を備えることで、搬送方向Ｘに対応する方向で、幅方向Ｙに対応する方向に対してより精度良く観察可能な検査態様に設定することができる。このため、上記のとおり、一台のＣＣＤカメラ４で帯状対象物Ｓの幅方向Ｙ全体を撮像可能な設定としつつ、搬送方向Ｘに所望の精度で外観検査を行うことができ、コストの低減と検査精度の向上とを同時に図ることができる。特に、本実施形態では、反射鏡３で反射させてＣＣＤカメラ４の画角を変化させており、光を屈折させる手段を利用していないので、収差などの問題がなく、観察可能範囲全体で均一かつ精度良く検査を行うことが可能である。また、本実施形態では、画像処理手段５で、速度計７による検出結果に応じて画像を生成することで、帯状対象物Ｓの搬送速度が変化してしまったとしても、搬送速度の変化の影響を受けることなく、常に一定の精度で搬送方向Ｘ全体にわたって連続的に外観検査を行うことができる。このため、オンライン形状制御や品質管理用途に対して特に有効となる。さらに、本実施形態において、速度計７からの検出結果に基づいてＣＣＤカメラ４のシャッタースピードを制御するものとしても良い。このようにすることで、搬送速度が早くなった場合にはシャッタースピードを速くする手段を用いることによれば、対応限界の向上を図ることもできる。
【００２８】
なお、本実施形態では、反射鏡を凹面鏡として、ＣＣＤカメラ４の画角を搬送方向Ｘのみに変化させるものとしたが、これに限るものではなく、幅方向Ｙにも変化させるものとしても良い。図４は、この実施形態の第１の変形例を示している。図４に示すように、この変形例の部材検査装置２０の反射鏡２１は、上記同様に搬送方向Ｘに円弧などの曲線で凹状となっているとともに、幅方向Ｙに円弧などの曲線で凸状となっており、全体として鼓状に形成されている。このような部材検査装置２０では、ＣＣＤカメラ４の画角を搬送方向Ｘに対応する方向に小さくすることができるとともに、幅方向Ｙに対応する方向に大きくすることができる。具体的には、図４に示す例では、撮影範囲Ａ２１で示すように、上記同様に搬送方向Ｘで０．７Ｄから０．２Ｄとなるように縮小するとともに、幅方向Ｙでは、Ｄから２Ｄとなるように拡大して帯状対象物Ｓを幅方向Ｙに全体を撮像可能としている。このようにして、帯状対象物Ｓの幅寸法が大きい場合でも、一台のＣＣＤカメラ４で幅方向Ｙ全体を撮像可能としつつ、搬送方向Ｘには精度良く撮像して画像を生成することができる。この様に反射鏡の形状を変化させることにより対象物の特定の方向について検出分解能を変化させることが可能となり、搬送方向Ｘや幅方向Ｙの方向性にとらわれることなく必要な方向について目的の検出分解能とすることができる。
【００２９】
図５は、実施形態の第２の変形例を示している。図５に示すように、この実施形態の部材検査装置２５では、照明器２、反射鏡３及びＣＣＤカメラ４の組の他に、さらに他の組として、照明器２６、反射鏡２７及びＣＣＤカメラ２８を備えている。照明器２６、反射鏡２７及びＣＣＤカメラ２８の組は、照明器２、反射鏡３及びＣＣＤカメラ４の組よりも搬送方向Ｘの後方側に配置されている。そして、画像処理手段５では、それぞれＣＣＤカメラ４、２８で撮像された画像を生成することが可能となっている。このような部材検査装置２５では、複数組の照明器、反射鏡及びＣＣＤカメラを備えていることで、互いの組の各構成の仕様を変えて、検査態様を異なるものとして検査をすることができる。具体的には、例えば、反射鏡３、２７はいずれも対応するＣＣＤカメラ４、２８の画角を搬送方向Ｘと対応する方向に小さくするように変化させるが、搬送方向Ｘ前方側の反射鏡３の方がより画角を小さく変化させるように、すなわちより小さな曲率半径で凹面が形成されている。このようにすることで、搬送方向Ｘ後方側で予め大きな範囲で帯状対象物Ｓを撮像して不良箇所を効率良く認識するとともに、搬送方向Ｘ前方側では当該検査結果に基づいて不良箇所をより詳細に検査することが可能となる。
【００３０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３１】
図６及び図７に示すように、この実施形態の部材検査装置３０は、車両３５に搭載されて車両３５の前方の施設として路面Ｒに走行方向Ｐに沿って敷設された基準位置マーカＥを検査対象物として検査し、車両３５の走行を制御するためのものである。具体的には、部材検査装置３０は、車両３５の前部に搭載されて、走行方向Ｐの前方の路面Ｒからの光を反射させる反射手段である反射鏡３１と、車両３５の前部に搭載されて反射鏡３１で反射された光を入光させて撮像を行う撮像手段であるＣＣＤカメラ３２と、車両３５に搭載されＣＣＤカメラ３２で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段３３とを備える。画像処理手段３３は、車両３５に搭載された制御手段３６と接続されていて、制御手段３６は、画像処理手段３３による解析結果に基づいて幅方向の位置を調整しながら車両３５を走行させる。また、本実施形態において、反射鏡３１は、車両３５の走行方向Ｐに円弧などの曲線で凸状に形成されているとともに、走行方向Ｐに直交する幅方向Ｑに直線状に形成された凸面鏡となっている。このため、ＣＣＤカメラ３２は、幅方向Ｑに対応する方向には自らが有する所定の画角をもって、所定時間毎に繰り返し撮像可能であるともに、走行方向Ｐに対応する方向には反射鏡３１により画角を大きくさせて広範囲となる撮影範囲Ａ３１で撮像することが可能となっている。
【００３２】
次に、この実施形態の部材検査装置３０の作用について説明する。図６及び図７に示すように、車両３５が走行するのに伴って、部材検査装置３０のＣＣＤカメラ３２は、反射鏡３１によって反射して入光した光をもって路面Ｒを所定時間毎に撮像している。そして、画像処理手段３３では、ＣＣＤカメラ３２から出力される撮像信号から画像を生成し、画像に映し出される基準位置マーカＥの位置を解析する。そして、解析された基準位置マーカＥの位置に基づいて、車両３５に搭載された制御手段３６では、例えば検出される基準位置マーカＥの位置が中央位置となるように幅方向Ｑの位置を調整しながら車両３５を走行させる。ここで、ＣＣＤカメラ３２は、反射鏡３１により、幅方向Ｑには自身の画角をもって、また、走行方向Ｐには画角を大きくなるように変化させて撮像している。このため、画像処理手段３３では、ＣＣＤカメラ３２が有する解像度で基準位置マーカＥの幅方向Ｑの位置を解析することができるとともに、走行方向Ｐには一度の撮像で前方に向かって広い範囲にわたって基準位置マーカＥを解析することができる。このため、車両３５の走行速度がより高速となっても、制御手段３６による車両３５の幅方向Ｑへの正確な位置調整を行うことが可能となる。ここで、従来、同様の精度の位置調整を行うためには、図７及び図８に示すように、複数のＣＣＤカメラ４１、４２によって走行方向Ｐに異なる範囲Ｂ４１、Ｂ４２を撮像するようにする必要がある。一方、本実施形態の部材検査装置３０では、ＣＣＤカメラ３２を少なくとも１台設置すれば良く、コストを抑えることができる。
【００３３】
なお、本実施形態でも撮像手段であるＣＣＤカメラ３２を１台に限定する必要はなく、第１の実施形態の第２の変形例のように、複数のＣＣＤカメラ３２について、対応する反射鏡３１を異なるものとして、画角を変化させる作用を異なるものとしても良い。すなわち、一方のＣＣＤカメラ３２では、上記のように反射鏡３１として凸面鏡を対応させて、他方のＣＣＤカメラ３２では第１の実施形態のように反射鏡３１として凹面鏡を対応させても良い。このようにすることで、凸面鏡と対応したＣＣＤカメラ３２で走行方向Ｐに広い範囲で検査することともに、凹面鏡と対応したＣＣＤカメラ３２で幅方向Ｑに画角を小さくして詳細に基準位置マーカＥの幅方向Ｑの位置を検出するようにすることもできる。
【００３４】
また、本実施形態では、路面Ｒに設置された基準位置マーカＥを検査対象物としたが、これに限るものではなく、例えば、検査対象物をセンターラインや縁石としても、部材検査装置３０の検査結果に基づいて制御手段３６により車両３５の走行を同様に制御することができる。また、例えば、架線からパンタグラフで給電を行う方式の車両においては、架線を検査対象物としても良い。
【００３５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態を図９に基づいて説明する。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
図９に示すように、この実施形態の部材検査装置５０は、大型の構造物５８を検査対象物として、その位置、寸法等を検査するためのものである。具体的には、部材検査装置５０は、所定の基面Ｇ上で構造物５８から離間して設置されていて、構造物５８からの光を反射させる反射手段である反射鏡５１と、反射鏡５１で反射光を入光させて撮像を行なう撮像手段であるＣＣＤカメラ５２と、ＣＣＤカメラ５２で撮像された画像を生成し、解析する画像処理手段５３と、反射鏡５１から構造物５８までの距離を測定する距離測定手段５４とを備える。
【００３７】
反射鏡５１は、構造物５８の高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗにそれぞれ円弧などの曲線で凸状に形成された凸面鏡となっている。このため、ＣＣＤカメラ５２は、高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗのそれぞれに対応する方向に反射鏡５１により画角を大きくさせて広範囲で撮像することが可能となっている。また、距離測定手段５４は、例えば、光波を構造物５８に発進させて反射波との位相差に基づいて距離計測を可能なものなどであり、ＣＣＤカメラ５２の光軸が反射鏡５１と交差する位置から構造物５８までの水平距離を測定することが可能である。そして、画像処理手段５３では、ＣＣＤカメラ５２で撮像され自ら生成した画像から構造物５８の部材寸法を演算することが可能である。より具体的には、ＣＣＤカメラ５２の画角と反射鏡５１による当該画角の変化率とから決定される実際の画角が高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗのそれぞれに対応する方向毎に記憶されている。このため、構造物５８における対象となる部材の画像上の寸法（画素数）を解析し、これに実際の画角と距離測定手段５４よって測定された距離Ｌとを乗じることで、対象部分の実際の寸法を求めることができる。また、画像処理手段５３では、反射鏡５１で変化した画角を逆補正して画像を生成し、図示しないモニタに表示している。
【００３８】
以上、本実施形態の部材検査装置５０によれば、反射鏡５１により高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗに画角を大きくしてＣＣＤカメラ５２で撮像することができるので、一度に撮像可能な構造物５８の寸法を大きく設定することができる。また、従来同様の測定を行うためには、図１０に示すように、ＣＣＤカメラ５２の有する画角そのままで撮像するので、構造物５８からより離間させた位置で撮像する必要がある。すなわち、本実施形態の部材検査装置５０では、同様の構造物５８を検査するにしても、より構造物５８からの離間距離を短くして行うことができ、検査精度を向上させることができる。また、本実施形態では、画像処理手段５３は、上記のとおりＣＣＤカメラ５２で撮像されたものを反射鏡５１で変化した画角を逆補正して画像を生成しているので、実像と同じ像で画像を介して目視検査を行うこともできる。また、上記のとおり、距離測定手段５４による測定結果に基づいて構造物５８の部分寸法を演算することができ、大型の構造物５８を現地で組み立てた後でも精度良く寸法検査を行うことができる。このため、従来は、出荷前に各部材を仮組立して構造物５８の製品検査を行う場合もあったが、現地において実際に組立てた際に検査を行うことができるようになり、工程の短縮及びコストの低減を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態の部材検査装置の全体図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の部材検査装置で検査対象とする長尺物などを検査した結果の概要を説明する説明図である。
【図３】従来の部材検査装置で検査対象とする長尺物などを検査した結果の概要を説明する説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第１の変形例の部材検査装置の全体図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の第２の変形例の部材検査装置の全体図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の部材検査装置の側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の部材検査装置の平面図である。
【図８】従来の部材検査装置の側面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の部材検査装置の側面図である。
【図１０】従来の部材検査装置の側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１、２０、２５、３０、５０ 部材検査装置
３、２１、２７、３１、５１ 反射鏡（反射手段）
４、２８、３２、５２ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
５、３３、５３ 画像処理手段
７ 速度計（速度測定手段）
５４ 距離測定手段
５８ 構造物（検査対象物）
Ｅ 基準位置マーカ（検査対象物）
Ｈ 高さ方向（一方向）
Ｐ 走行方向（一方向）
Ｓ 帯状対象物（検査対象物）
Ｘ 搬送方向（一方向）
Ｗ 幅方向（一方向）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画角をもって撮像することが可能な撮像手段と、
該撮像手段で撮像された画像を生成、解析する画像処理手段と、
検査対象物の少なくとも一方向に対応する方向の画角を変化させるように、前記検査対象物からの光を反射させて前記撮像手段に入光させる反射手段とを備えることを特徴とする部材検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部材検査装置において、
前記反射手段は、前記一方向に対応する方向の画角を小さくするように前記検査対象物からの光を反射させることを特徴とする部材検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の部材検査装置において、
前記反射手段は、前記一方向に対応する方向の画角を大きくするように前記検査対象物からの光を反射させることを特徴とする部材検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の部材検査装置において、
前記画像処理手段は、前記反射手段によって変化した画角を逆補正して画像を生成させることを特徴とする部材検査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の部材検査装置において、
前記検査対象物との相対速度を検出する速度検出手段を備え、
前記画像処理手段は、前記速度検出手段による検出結果に応じて前記撮像手段で撮像された画像を生成することを特徴とする部材検査装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の部材検査装置において、
前記検査対象物から前記反射手段までの相対距離を測定可能な距離測定手段を備え、
前記画像処理手段は、前記反射手段によって変化した画角、及び、前記距離測定手段による測定結果に基づいて、生成した画像に映し出された検査対象物の部分寸法を演算することを特徴とする部材検査装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の部材検査装置において、
前記撮像手段と前記反射手段とを複数組備え、各前記撮像手段は、前記一方向に前記検査対象物の異なる位置を撮像可能に設定されていることを特徴とする部材検査装置。
【請求項１】
所定の画角をもって撮像することが可能な撮像手段と、
該撮像手段で撮像された画像を生成、解析する画像処理手段と、
検査対象物の少なくとも一方向に対応する方向の画角を変化させるように、前記検査対象物からの光を反射させて前記撮像手段に入光させる反射手段とを備えることを特徴とする部材検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部材検査装置において、
前記反射手段は、前記一方向に対応する方向の画角を小さくするように前記検査対象物からの光を反射させることを特徴とする部材検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の部材検査装置において、
前記反射手段は、前記一方向に対応する方向の画角を大きくするように前記検査対象物からの光を反射させることを特徴とする部材検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の部材検査装置において、
前記画像処理手段は、前記反射手段によって変化した画角を逆補正して画像を生成させることを特徴とする部材検査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の部材検査装置において、
前記検査対象物との相対速度を検出する速度検出手段を備え、
前記画像処理手段は、前記速度検出手段による検出結果に応じて前記撮像手段で撮像された画像を生成することを特徴とする部材検査装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の部材検査装置において、
前記検査対象物から前記反射手段までの相対距離を測定可能な距離測定手段を備え、
前記画像処理手段は、前記反射手段によって変化した画角、及び、前記距離測定手段による測定結果に基づいて、生成した画像に映し出された検査対象物の部分寸法を演算することを特徴とする部材検査装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の部材検査装置において、
前記撮像手段と前記反射手段とを複数組備え、各前記撮像手段は、前記一方向に前記検査対象物の異なる位置を撮像可能に設定されていることを特徴とする部材検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１３３９０６（Ｐ２０１０−１３３９０６Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１２７２８（Ｐ２００８−３１２７２８）
【出願日】平成２０年１２月８日（２００８．１２．８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月８日（２００８．１２．８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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