2015 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
26420390
|
|---|
| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
脇迫 仁 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70372761)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 外観検査 / プラスチック部品 / 鏡面 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の外観検査では車のボディーのような表面が滑らかで鏡面的な特徴を持つプラスチック部品（以下、ワークと呼ぶ）を対象とする。従来の画像処理では照明をワークを照らすために用いるが、本方式では鏡面的なワーク面上に照明の発光部を鏡像として映すと、その鏡像周辺にあるキズが見えやすくなることを利用している。昨年度は、このための光学条件を検討した。その結果、複数並べた細長い蛍光灯を模擬した液晶ディスプレイ上に縞模様を表示して、ワーク面上のキズがその縞模様パターンの鏡像と重なるときにカメラで撮像できることを確認した。
本年度は、これらの撮像画像からキズの有無を判定する画像処理アルゴリズムを検討、開発した。上記のようにキズを見やすくするために縞模様の鏡像を利用したが、画像処理においてはこの縞模様が逆にノイズとなりこれを除去する必要がある。例えば、縦方向の縞模様は明暗差が横方向である。一方このとき縞模様に対して横方向に交わるキズが見やすくなり、その明暗差は縦方向である。そこで縞模様を除去するフィルタとして縞模様の方向と同じ方向の差分フィルタを用いて縦方向の明暗差を強調、横方向を除去した。これによってキズ部分の明暗差のみが強調できキズが抽出できることを確認した。さらに、縞模様とキズの交わる方向によって検出精度が異なるため、縦方向と横方向、さらに明暗領域を逆にしたネガポジパターンの縞模様を使って精度を上げることができた。
また、それ以外にも高画素カメラやLED照明などを使った光学的な検討も継続した。高画素カメラで分解能が向上することを期待したが、画素サイズが小さくなり光量が得られないことが分かった。さらに産業用ロボットでの検査を想定して、パソコンから産業用ロボットの制御も着手した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
二年目の目標は、昨年度検討した光学条件を使って撮像した画像からキズの有無を判定する画像処理アルゴリズムの開発であり、予定通り実施することができた。ここでは差分フィルタを用いて、縞模様パターンを除去しキズ領域のみ抽出して、キズの有無を確認することができ当初の予定を達成したと考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、画像処理アルゴリズムの検証を進めるとともに、光学系が重要であるためカメラや照明の評価、検討を続ける。今年度、微小なキズを撮像するために高画素カメラを用いたが、画素サイズが小さくなり光量が得られず画像が暗くなる課題が生じた。これによってカメラと照明は同時に検討することが必要と分かった。
また外観検査においてはワークが大きいときや全面検査するときはロボットにカメラを搭載する。このときの課題がティーチングであり、これを解決するための自動ティーチングについて基本的な検証を行う。ここでは三次元センサで計測したワークの形状データからティーチングを試みる。
|
| Causes of Carryover |
これまでの研究により、微小なキズの検出にはカメラと照明の光学系が重要であり、そのための実験が必要となってきているため、光学機材の購入を計画している。また、ロボットの実験に要する費用も必要となる。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年よりカメラメーカから５００万画素の産業用カメラが販売されておりこれらの購入を検討する。また、ロボットの使用では安全のためにスペースを要するためそのための費用を計画している。
|
Research Products
(2 results)
