画像処理欠陥検出器(FG-4S)

画像処理欠陥検出器―タキカワエンジニアリング株式会社

画像処理欠陥検出器

画像処理欠陥検出器―タキカワエンジニアリング株式会社

画像処理欠陥検出器は、ケーブルやチューブなど押出成形品の表面にある欠陥を画像処理によって検出する装置です。

ラインセンサカメラで画像を取得し、変化の大きい部分を欠陥として判定。エラー信号を出力し、欠陥部の画像を撮影、保存します。

画像はカメラのチャンネルと撮影時間が分かるように記録されるため、実物の欠陥と照合することができます。

動作原理

画像処理欠陥検出器/動作原理―タキカワエンジニアリング株式会社
  1. 4灯ないし8灯のLED照明によって、検査対象となるケーブルやチューブの全周を照らします。
    LED照明の明るさは、装置のボリューム(調光つまみ)で調整できます。
  2. 4台のラインセンサカメラで検査対象表面をスキャンし、画像をPCに取り込みます。
    1つ前の検出エリアと比較し、その変化量がしきい値(プリセット値)より大きい場合は「欠陥」として判定。
    エラー信号を発出し、前後の画像を保存します。

エリアセンサとラインセンサ

画像検査用のカメラには、エリアセンサを搭載したものとラインセンサを搭載したものがあります。

画像処理欠陥検出器/エリアセンサによる撮像イメージ―タキカワエンジニアリング株式会社
エリアセンサによる撮像イメージ
画像処理欠陥検出器/ラインセンサによる撮像イメージ―タキカワエンジニアリング株式会社
ラインセンサによる撮像イメージ

エリアセンサカメラは一般的なデジタルカメラやビデオカメラと同様、静止した被写体を撮影するのに適したカメラです。

一方、ラインセンサカメラは、線(ライン)として撮影した画像をつなぎ合わせるカメラです。
照明の当たり方による明度のムラや画像の継目が無いため、円筒形状や一定の速度で連続的に動いている被写体を撮影するのに適しています。

画像処理による欠陥検出方法

光学系は、40~50mmの範囲を分解能4096画素のラインセンサカメラで監視しており、欠陥として検出するサイズや濃淡パラメーターなどのしきい値を設定できます。

欠陥判定は、1ラインずつ画像を取り込み、その前の検出ラインと比較することによって行われます。

1画素は検出エリア上で0.01mmに相当し、たとえば検出サイズを300と設定する場合、[0.01mm×300=3mm]となり、前の検出エリア画像と比較して差分のしきい値を超えた画素が300(3mm)ある場合に欠陥判定を行います。

また、保存された画像には検出したカメラのチャンネルや検出時間などの情報が紐づいているため、後から実物の欠陥と照合することができます。

仕様

型名 画像処理欠陥検出器
FG-4S
本体 撮影カメラ 4チャンネル
光源 LED(4または8灯)
被測定外径 φ1~30mm
ライン速度 1~1,500m/分
撮影エリア 30×30mm
分解能 1画素 20µm/pix(*1)
電源 AC100V±10% 50/60Hz
消費電力 500VA
コンパレータボックス 入力 アナログ入力(*2)
出力 デジタル出力
設定 出力しきい値を10回転ポテンショメータで設定
電源 DC12V 0.5A(ACアダプタ)

(*1)撮影エリアが30×40mmの場合、2048×1536画素(30,000µm/1536画素≒19.53µm)
(*2)入力チャンネル数は各検出器の検出軸数によります(外径凹凸検出器TM-1104Wの場合:4チャンネル)

表面欠陥検出器(FMシリーズ)との比較

表面欠陥検出器画像処理欠陥検出器
検出方法フォトセンサーによるアナログ信号の変化イメージセンサーによる画素(デジタル値)の変化
検出条件凹凸の変化・色むら白黒の変化
内部の泡乱反射が発生すれば検出できるコントラストの変化があれば検出できる
検出のタイミング連続的周期的
対応線速最大400m/min最大数十m/min
機器構成フォトセンサー/アナログ回路カメラ/照明/PC/ディスプレイ
設定項目ゲイン/しきい値検出周期/検出差分値/検出サイズ/照明明度