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专利名称：表面检查装置以及表面检查方法
技术领域：
本发明涉及检查实施了机械加工的工件表面的技术，特别是涉及检测线状的损伤的技术。
背景技术：
在汽车的制造工序中，进行用于在发动机的气缸体形成镗孔的镗孔加工。在镗孔加工中，一边使镗孔用刀具旋转一边使其相对于气缸体进退来形成镗孔，因此，在镗孔的内侧表面产生螺旋状的加工痕迹(下面称作“网纹(cross hatch)”)，该网纹被作为发动机油料的通道(油槽，oil Pit)而利用。但是，若由于网纹而导致镗孔的内侧表面的表面粗度以及面形状变差，则在镗孔中滑动的活塞的滑动阻碍会变高，会使得发动机无法发挥期望的性能。因此，通常在镗孔加工形成了镗孔后，留下油槽的程度地进行镗磨(honing)，来对镗孔的内侧表面进行抛光修整。然后，在镗磨加工后，对镗孔的内侧表面进行检测抛光残留的表面检查。作为镗孔的表面检查技术，已知如下技术，对该镗孔的内侧表面进行拍摄来生成数字图像，以规定的阈值来2值化该数字图像的亮度值，并提取出视作抛光残留的线。另外，在该线的提取中，由于网纹的网眼的角度是确定的，因此仅将沿着该角度的线作为提取对象，由此，能效率良好地提取出加工痕迹的被视作抛光残留的直线(例如专利文献1)。先行技术文献专利文献专利文献1 JP特开2004-2640M号公报(第8页到第9页，第10图)发明的概要发明要解决的课题但是，在现有技术中，检测撞痕等的抛光残留以外的损伤十分困难。若详述，则撞痕等的损伤并不一定沿着网纹的网眼的角度而延伸。在现有技术中，为了检测这样的损伤， 还要检测网纹的网眼的角度以外的线，这种情况下，需要毫无遗漏地提取包含在数字图像中的线的处理。但是，这样的话，会由于图像处理需要时间而导致检查时间变长，存在生产性降低这样的问题。

发明内容
本发明鉴于上述的事实而提出，目的在于提供能在一定方向上检测损伤并还能检测在与该检测方向不同的方向上延伸的损伤的表面检查装置以及表面检查方法。用于解决课题手段为了达成上述目的，本发明提供一种表面检查装置，特征在于，具备图像生成单元，其生成对实施了机械加工的工件的表面进行拍摄得到的数字图像；线提取单元，其从所述数字图像中，沿着规定的线检测方向来提取相当于损伤的线，和判定单元，其基于由所述线提取单元提取出的线来判定所述工件的表面的状态，所述线提取单元固定所述线检测方向，将所述数字图像以规定角度旋转1次或多次，并从旋转前后的各个数字图像中提取沿着所述线检测方向的线，所述判定单元基于从所述旋转前后的各所述数字图像中提取的线来判定所述工件的表面的状态。根据本发明，固定线检测方向，将数字图像以规定角度旋转1次或多次，并从旋转前后的各个数字图像中提取沿着所述线检测方向的线。然后，基于从旋转前后的各个数字图像中提取的线来判定工件的表面状态。如此，关于旋转前后的各个数字图像，通过沿着规定的线检测方向提取线，来检测在线检测方向延伸的损伤，并还能检测在与该线检测方向不同的方向上延伸的损伤，通过基于各个损伤来判定表面状态，因此，该判定成为正确的判定。另外，本发明的特征在于，在上述本发明所涉及的表面检查装置的基础上，所述提取单元基于在沿着所述线检测方向来提取线时能提取的规定粗细的线中的、与所述线检测方向所形成的角度成为最大的线的该角度，来旋转所述数字图像。根据本发明，能使数字图像的旋转次数为最�。芙徊绞勾硎奔渌醵袒�。另外，本发明的特征在于，在上述本发明所涉及的表面检查装置的基础上，所述表面检查装置还具备二值化处理单元，其基于亮度值来对所述数字图像进行二值化处理，所述线提取单元以二值化处理后的数字图像为对象来进行所述线的提取。根据本发明，通过二值化处理能得到仅留下应提取的损伤的数字图像。另外，通过以相关的数字图像为对象来进行线提�。唤卸嘤嗟南叩奶崛。虼耍苁勾硎奔浣徊剿醵袒Ａ硗猓痉⒚鞯奶卣髟谟冢谏鲜霰痉⒚魉婕暗谋砻婕觳樽爸玫募苹∩希霰砻婕觳樽爸没咕弑附岷系ピ浣吵鲈谒鍪滞枷竦乃鹕酥械脑谒鱿呒觳夥较蛏戏掷肟欢康乃鹕吮舜私岷希鱿咛崛〉ピ杂伤鼋岷系ピ岷狭怂鹕撕蟮氖滞枷裎韵罄唇兴鱿叩奶崛�。根据本发明，即使在由于拍摄状态、二值化处理等而导致实际延伸为1条的损伤在数字图像中映出成被分断的线或点的情况下，也能将它们结合起来提取为1条线，因此能正确地提取反映了损伤的大小的线。另外，为了达成上述目的，本发明提供一种表面检查方法，特征在于，具备线提取步骤，从对实施了机械加工的工件的表面进行拍摄得到的数字图像中提取相当于损伤的线；和判定步骤，基于在所述线提取步骤中提取出的线来判定所述工件的表面的状态，在所述线提取步骤中，固定所述线检测方向，并将所述数字图像以规定角度旋转1次或者多次， 并从旋转前后的各个数字图像中提取沿着所述线检测方向的线，在所述判定步骤中，基于从旋转前后的各个所述数字图像中提取出的线，来判定所述工件的表面的状态。根据本发明，能起到与本发明所涉及的表面检查装置相同的作用、效果。发明的效果根据本发明，固定线检测方向，将数字图像以规定角度旋转1次或多次，并从旋转前后的各个数字图像中提取沿着所述线检测方向的线，因此能检测在线检测方向上延伸的损伤，并能检测在与该线检测方向不同的方向上延伸的损伤，另外，通过基于各个损伤来判定表面状态，该判定成为正确的判定。在这种情况下，通过基于在沿着线检测方向来提取线时能提取的规定粗细的线中的、与线检测方向所形成的角度成为最大的线的该角度，来旋转数字图像，能使数字图像的旋转次数为最�。芙徊绞勾硎奔渌醵袒�。另外，在这种情况下，通过基于亮度值来对数字图像进行二值化处理，二值化处理后的数字图像为对象来进行线的提�。懿唤卸嘤嗟南叩奶崛。虼四芙徊绞勾硎奔渌醵袒Ａ硗猓谡庵智榭鱿拢ü吃谑滞枷竦乃鹕酥械脑诩觳夥较蛏戏掷肟欢康乃鹕吮舜私薪岷希愿檬滞枷裎韵罄唇兴鱿叩奶崛。词乖谟捎谂纳阕刺�、 二值化处理等而导致实际延伸为1条损伤在数字图像中却映成被分断的线或点的情况下， 也能将它们结合起来提取为1条线，因此能正确地提取反映了损伤的大小的线。


图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的镗孔内表面检查系统、和形成有成为检查对象的镗孔的气缸体的概略构成的图。图2是示意性地表示数字图像的一例的图，图2(A)表示二值化处理前的图像，图 2(B)表示二值化处理后的图像，另外，图2(C)表示线提取处理后的图像。图3是基于相当于损伤的点(dot)的连续方向的线提取的说明图。
图4是开口幅度较大的损伤的线提取的说明图。图5是表示在检测水平方向的损伤的情况下，能作为线而提取的损伤的开口幅度和延伸方向的关系的一例的图。图6是表示膨胀/收缩处理的一例的说明图。图7是表面检查装置的表面检查处理的流程图。图8是表示明亮度调整的一例的说明图。图9是示意性地表示线的提取处理的图。
具体实施例方式下面，参考附图来说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的镗孔内表面检查系统1、和形成有成为检查对象的镗孔3的气缸体5的概略构成的图。镗孔3通过在设于旋转轴的镗头上朝向径向突出设置切削刀具，一边使该镗头旋转一边使其相对于作为工件的气缸体进退的、所谓的镗孔加工而形成。通过该镗孔加工，在镗孔3的内侧表面3A作出螺旋状的切削加工痕迹。之后，为了在镗孔3的内侧表面3A留下油槽并使其成为能发挥发动机的期望性能的表面粗度以及面形状，使用配设了镗磨用磨石的加工头来对该镗孔3的内侧表面3A实施镗磨加工。镗孔内表面检查系统1在镗磨加工后，基于拍摄镗孔3的内侧表面3A的数字图像来评价有无抛光残留。即，镗孔内表面检查系统1具备扫描镗孔3的内侧表面3A的传感头7 ；基于该传感头7的输出信号来生成数字图像，并基于该数字图像来评价镗孔3的内侧表面3A的表面检查装置9 ；和移动驱动传感头7的驱动机构11。传感头7形成为能进入镗孔3的圆筒状，安装在能绕着中心轴线12旋转且能在高度方向上移动的上述驱动机构11上，构成为能一边改变高度位置一边感测镗孔3的全部内周面。关于该传感头7的构成，详细地，传感头7从设于其周面的开口 15朝向镗孔3的内侧表面3A照射激光，检测与切削加工痕迹的形状相应的反射光量，并输出到表面检查装置 9。S卩，传感头7具备作为光源的LD (激光二极管)17、光纤19以及聚光光学构件21，用光纤19将LED17的光引导至聚光光学构件21，光在聚光光学构件21会聚，激光从开口 15照射到镗孔3的内侧表面3A。另外，传感头7具备接受反射光的受光传感器23，并使多个光纤25以光纤19相邻而配设，其中该多个光纤25将介由聚光光学构件21而从镗孔3的内侧表面3A返回的反射光引导到受光传感器23。驱动机构11具备使传感头7旋转的旋转驱动机构31 ；和使该旋转驱动机构31 进退的进退机构33。旋转驱动机构31具备托架34 ；在前端安装有上述传感头7，上下贯通托架34而设置的轴35 ；在表面检查装置9的控制下，旋转驱动轴35的轴电动机37 ；和检测轴35的旋转速度以及旋转角并输出给表面检查装置9的转动编码器39。进退机构33是进给螺杆机构，具备刻设有螺纹的轴部41 ；旋转驱动该轴部41的进退电动机43 ；检测轴部41的旋转速度以及旋转角并输出给表面检查装置9的转动编码器45。轴部41与托架34的螺母部36螺合，通过驱动进退电动机43而使轴部41旋转，来使旋转驱动机构31进退。表面检查装置9具备通过控制驱动机构11来控制传感头7的位置的位置控制部51 ；图像生成部53，其基于传感头7的受光信号来生成镗孔3的内侧表面3A的数字图像 70，并从数字图像70中提取相当于抛光残留、撞痕的损伤80 (图2)的线81 (图2)；和评价部(判定部)57，其根据基于线81的提取结果的抛光残留、撞痕等的损伤，判定镗孔3的内侧表面3A的状态，来评价是否良好。相关的表面检查装置9例如能使个人计算机执行用于实现各部的功能的程序来构成。位置控制部51内置有用于驱动轴电动机37以及进退电动机43的伺服机构，控制传感头7的中心轴线12上的位置和旋转角。即，位置控制部51在检查开始时，将传感头7 插入到镗孔3，使开口 15位于检查范围Q的下端位置Qa。然后，按照仿照镗孔加工时的镗孔用刀具的轨迹的方式，来进行一边使传感头7绕着中心轴线12旋转一边使其上升的动作， 直到传感头7的开口 15到达检查范围Q的上端位置Qb为止，用该传感头7来扫描检查范围Q的全部表面。该检查范围Q能根据作为与气缸的滑动面而发挥功能的范围来决定。图像生成部53具备A/D变换电路板59，其对来自传感头7的受光信号进行A/ D变换，并输出表示亮度的数字信号；和工作存储器61，其由展开基于该数字信号的数字图像70的例如RAM等易失性存储器构成。进而，图像生成部53具备二值化处理部62、旋转处理部63、膨胀/收缩处理部(结合单元)64、线提取处理部65、合成处理部66，来作为对工作存储器61的数字图像70实施图像处理的单元。即，二值化处理部62将工作存储器61的数字图像70 二值化为规定的亮度值并提取损伤80。旋转处理部63将二值化处理后的数字图像旋转规定的角度。线提取处理部65 从旋转前后的各数字图像70中提取相当于损伤80的线81。膨胀/收缩处理部64将在线 81的检测方向上分开一定量距离的线81彼此进行结合，在后面叙述相关的处理的详细。合成处理部66将从旋转前后的各数字图像70提取出的线81的每一条重叠到相同的数字图像70上。
图2是示意性地表示数字图像70的一例的图，图2 (A)表示二值化处理前的图像， 图2(B)表示二值化处理后的图像，另外，图2(C)表示线提前出路后的图像。另外，图2的数字图像70放大表示镗孔3的内侧表面3A的一部分。如上所述，数字图像70是如下图像通过A/D变换电路板59将由传感头7在镗孔 3内的各检查位置而得到的反射光强度变换成亮度值，并将这些亮度值与检查位置对应来排列从而图像化而得到的图像。由于该检查位置是由传感头7的旋转角度θ和高度位置H 的二维坐标来规定的，因此如图2(A)所示，关于数字图像70的纵横，横方向与旋转角度θ 对应，纵方向与高度H对应。在镗孔3的内侧表面3Α存在损伤的情况下，在该损伤的地方， 反射光强度降低，因此在数字图像70中，能将亮度值较低的地方视作损伤80。在该图2㈧中，虚线表示网纹82。另夕卜，在数字图像70中，除了相关的网纹82以外，还检测出了无数不会成为发动机性能上的问题程度的小的、或者浅的损伤80。将区分该不会成为问题的损伤80和应作为缺陷而检测出的损伤80的规定的亮度值作为阈值，由上述二值化处理部62来针对数字图像70进行二值化处理，得到图2(B)所示的数字图像70。在该数字图像70中，为了设定是否存在损伤80的判断基准，线提取处理部65从数字图像70中提取沿着损伤80的线81。S卩，如图2C所示，在提取出线81的情况下，表示在数字图像70中映有应当作缺陷的损伤80，在没有提取出线81的情况下，表示未映有相应的损伤80。评价部57基于有无提取出线81，进而基于线81的长度，来检测有没有应被当作缺陷的损伤80，并基于检测结果来评价内侧表面3Α是否良好。在上述的线提取处理部65的线提取处理中，为了谋求线提取的处理时间的缩短化以及算法的简单化，如下进行线81的提取。S卩，使镗孔3的镗孔加工所得到的切削加工痕迹形成为像网纹82那样规则排列的线状。即，由于相当于抛光残留的损伤80产生在网纹82的线上，因此相关的损伤80沿着该网纹82的方向进行延伸。因此，在线提取处理中， 若从数字图像70中提取出沿着网纹82的方向的线81，则能检测出相当于抛光残留的损伤 80。关于相关的线81的提�。诶缃运椒较騅为基准的网纹82的网眼的角度(下面称作“网纹角度”)设为α、β的情况下，通过判断在二值化后的数字图像70中是否在网纹角度α、β方向上有表示损伤80的亮度值的像素(下面称作“点”)73连续的地方，由此进行判断。例如，如图3(A)所示，在沿着倾斜为网纹角度α、β的直线L而点73连续的情况下，将这些点73的集合作为线81而进行提取。但是，在以网纹角度α、β为基准来进行线提取的情况下，如图3(B)所示，在直线状排列的点73的延伸方向M从以网纹角度α、β为倾斜的直线L偏离时，无法提取出由这一群的点73所构成的线81。因此，如图2(A) 图2(C)各自所示，关于应被检测为缺陷的损伤80中的从网纹角度α、β偏离而延伸的例如撞痕等的损伤80(图中箭头A所指示)， 有可能会从线提取处理的结果中缺失，使得镗孔3的评价变得不正确。因此，在本实施方式中如下构成通过使数字图像70旋转，对于旋转前后的各数字图像70以网纹角度α、β为基准来进行线提取处理，由此能提取从网纹角度α、β偏离的线81，由此防止了相当于损伤80的线81的漏提取。但是，能考虑到，进行线提取处理的数字图像70的旋转角度的节距幅度越�。�81的提取精度就越提高，但是这样也很有可能会导致处理时间的膨胀。因此，在本实施方式中，如下所述，谋求缩短处理时间。
即使在损伤80的延伸方向M偏离了网纹角度α、β的情况下，有时也能通过该损伤80的粗细来提取线81。在此，损伤80的粗细是指延伸的损伤80的横切方向的开口幅度。即，在损伤80的开口幅度较大的情况下，如图4所示，即使在以网纹角度α延伸的直线L、与损伤80的延伸方向之间有间距的情况下，在该损伤80的区域内也包含直线L。这种情况下，即使损伤80的延伸方向M偏离了网纹角度α、β，也能检测出相当于该损伤80 的线81。如此，通过检测在网纹角度α、β的方向上连续的点73，在将在该网纹角度α、β 的方向上延伸的损伤80作为线81而提取的线提取处理中，在损伤80的延伸方向M从网纹角度α、β偏离的情况下，通过损伤80的开口幅度来决定是否作为线81而提取。换言之，若以能提取为线81的损伤80的延伸方向M为基准来使数字图像70旋转，则即使不将数字图像70小幅度地旋转，也能以较少的旋转数量来确实地提取相当于损伤80的线82，能谋求处理时间的缩短化。图5是表示在检测出水平方向K上延伸损伤80的情况下，能提取作为线81的损伤80的开口幅度和延伸方向M的关系的一例的图。另外，在图5中，将损伤80的延伸方向 M用以水平方向K为基准的角度γ来表示。如该图中所示可知损伤80的开口幅度越大，即使其延伸方向M偏离了水平方向 K，也越能检测出该相当于损伤80的线81。因此，决定应作为缺陷而提取的损伤80的最小开口幅度，预先通过实验等来求取能提取相当于该开口幅度的损伤80的极限的角度(下面称作“提取极限角度”)Yth，然后， 在从数字图像70提取出线时，在旋转数字图像70时，考虑提取极限角度Y th来旋转，从而能确实地提取出相当于损伤80的线81。另外，在本实施方式中，设应作为缺陷而提取的损伤80的最小开口幅度为80 μ m，基于图5的实验结果，设提取极限角度Yth为9[deg]。另一方面，网纹角度α、β通过使用了镗孔用刀具的镗孔加工时的镗孔直径、冲程、频率以及转速等加工条件而规定的，只要这些加工条件相同，网纹角度α、β也成为大致相同的值。在本实施方式中，镗孔直径为约80mm前后，冲程为约80mm，频率为2. 5Hz 3Hz，转速为420rpm 600rpm，在这样的加工条件下，求取网纹角度α、β =18°、-18°。 即，在本实施方式中，相当于抛光残留的损伤80的延伸方向M估计为约士 18°。在本实施方式的线提取处理中，将水平方向设定为线检测方向，提取在该线检测方向上延伸的线80，抛光残留的损伤80的延伸方向M成为上述提取极限角度Yth = 9[deg]的范围外。因此，在线提取处理中，为了从数字图像70中确实地检测到抛光残留， 按照相当于抛光残留的损伤80的延伸方向M成为上述提取极限角度Yth以下的方式，来决定数字图像70的图像旋转角度δ。即在本实施方式中，图像旋转角度δ设定为0°、 士 15°的值。在线提取处理中，如上所述，由于在数字图像70中，将表示损伤80的点73的水平方向K的连续提取为线81，因此，在点73间或多或少产生缝隙的情况下，就不提取为线81 了，另外，由于在线81之间产生缝隙的情况下，线81被分断而被检测，因此存在有损伤80 的大小变得不正确的可能性。因此，在水平方向K上，点73间、或线81间的缝隙(分离量) 较小的情况下，为了将它们结合从而设为一条线81，设置进行膨胀/收缩处理的上述膨胀/ 收缩处理部64。
图6是表示膨胀/收缩处理的一例的说明图。在膨胀/收缩处理中，第一，进行膨胀处理，以相当于损伤80的线81的各点73为中心将规定范围的像素变更为相当于损伤80的点73。其结果，如图6所示，将在水平方向 K上以一定量的间隙83而分断的线81彼此结合，得到1条粗的(扩展了范围的)线81。 接下来，第二，进行收缩处理，一边维持结合部分一边将膨胀的线81收缩到原有的粗细。由此，间隙83被结合，在水平方向K上被分断的线81彼此结合成1条线81。另外，在膨胀处理中，按照应填补的缝隙83的大小来决定将线81设为何种程度的粗细。接下来，说明表面检查装置9进行的镗孔3的表面检查时的动作。图7是表面检查装置9的表面检查处理的流程图。如该图所示，在表面检查处理中，首先，图像生成部53在工作存储器61中生成镗孔3的内侧表面3A的数字图像70 (步骤Si)。以后，针对数字图像70的各种图像处理在工作存储器61上高速地进行。接下来，图像生成部53为了正确地进行基于二值化处理的损伤80的提取，进行数字图像70的明亮度调整(步骤S2)。图8是表示明亮度调整的一例的说明图。在明亮度调整中，基于视作相当于损伤80的点73的亮度值，生成从数字图像70 中除去了损伤80后的图像，即基底图像75。接下来，调整基底图像75的明亮度以使得其色斑消失，之后，合成前面所除去的损伤80。由此，获得基底的明亮度相同的数字图像70。返回图7，接下来二值化处理部62基于亮度值来对调整过明亮度后的数字图像70 进行二值化处理，在工作存储器61上生成提取了损伤80的数字图像70(步骤S； )。之后， 以该数字图像70为对象来进行相当于损伤80的线81的提取处理。图9是示意性地表示线81的提取处理的图。如图9所示，在线81的提取处理中，进行如下的处理将二值化后的数字图像70 向左方向以及右方向旋转，对各旋转后的数字图像70进行线81的提�。⒍晕葱淖刺脑嫉氖滞枷�70也提取线81。然后，生成重叠了在各个线提取处理中获得的线81的数字图像70。关于处理顺序，参照前面的图7来进行说明，则如图7所示，旋转处理部63首先将数字图像70向左方向旋转图像旋转角度δ (步骤S4)。膨胀/收缩处理部64对左方向旋转后的数字图像70进行膨胀/收缩处理(步骤SQ，线提取处理部65对膨胀/收缩处理后的数字图像70进行线提取处理(步骤S6)。在该线提取处理中，在数字图像70中在水平方向上延伸的损伤80被作为了检测对象。S卩，将表示损伤80的亮度值的点73在水平方向上连续的地方作为线81而予以提取。此时，如上所述，以水平方向为基准具有倾斜而延伸的损伤80在该倾斜81为提取极限角度Yth以下时，也能精度良好地被检测出。S卩，在点73在垂直方向上也连续，点73的集合区域在垂直方向上具有幅度的情况下，在点73的集合区域的垂直方向的幅度收敛在应作为缺陷而提取的损伤80的该损伤80 的开口幅度(在本实施方式中为80 μ m)以下时，还能检测出在相对于水平方向的上述提取极限角度Yth(在本实施方式中为士9° )的范围内延伸的损伤80。其结果，如图9所示，能从向左旋转的数字图像70中提取相当于旋转后的数字图像70中的众多的损伤80中的与水平方向所形成的角度为提取极限角度Y th以下的损伤
980的线81。接下来，为了从向右旋转后的数字图像70中提取线81，如图7所示，旋转处理部 63将数字图像70向右方向旋转图像旋转角度δ (步骤S7)，膨胀/收缩处理部64对于向右方向旋转后的数字图像70进行膨胀/收缩处理(步骤S8)。然后，线提取处理部65对膨胀/收缩处理后的数字图像70进行线提取处理(步骤S9)。另外，为了也从旋转前的数字图像70中提取线81，膨胀/收缩处理部64对旋转前的数字图像70进行膨胀/收缩处理(步骤S10)，线提取处理部65对膨胀/收缩处理后的数字图像70进行线提取处理(步骤Sll)。然后，合成处理部66将从向左方向旋转后、向右方向旋转后、以及未旋转的3个数字图像70中分别提取出的线81重叠来合成数字图像70(步骤S12)。此时，对于从旋转后的数字图像70中提取出的线81，为了使旋转前的数字图像70成为基准，对线81进行反向旋转来进行重叠。然后，评价部57基于该数字图像70中的线81的有无、该线81的长度、 数量等的镗孔3的内侧表面3Α的状态来判定内侧表面3Α是否良好。由于在判定中使用的数字图像70中，将映出在原始的数字图像70中的各种的延伸方向的损伤80描绘为线81， 因此通过该评价部57使用相关的数字图像70来进行评价，能正确地进行镗孔3的是否良好的判定。如此，根据本实施方式，如下构成线提取处理部65将线检测方向固定在水平方向K上，并将数字图像70分别各向左右方向旋转图像，旋转角度δ，从旋转前后的各个数字图像70中提取沿着水平方向K的线81，评价部57基于从旋转前后的各个数字图像70中提取的线81来判定镗孔3的内侧表面3Α的状态。根据该构成，在旋转前后的各个数字图像70中，通过沿着水平方向K来提取线81， 能检测出在水平方向K上延伸的损伤80，并还能检测出在与该水平方向K不同的方向上延伸的损伤80。由此，通过基于各个损伤80来判定表面状态，能够正确地判定镗孔3是否良好。另外，根据本实施方式，构成为将沿着水平方向K来提取线81时能提取的、应检测为损伤80的开口幅度的线81中的与水平方向K所成的角度成为最大的线81的该角度设为提取极限角度Yth，基于该提取极限角度Yth来旋转数字图像70。根据该构成，能使数字图像的旋转次数为最�。苁瓜咛崛∷枰拇硎奔浣�
一步缩短化。另外，根据本实施方式，构成为以基于亮度值对数字图像70进行了二值化处理后的数字图像70为对象来进行线81的提取。根据该构成，通过二值化处理得到了仅留下了应提取的损伤80的数字图像70。通过以相关的数字图像70为对象进行线提取，不会进行多余的线的提取，能使线提取所需要的处理时间进一步缩短化。另外，根据本实施方式，构成为将映在数字图像70上的损伤80中的在水平方向 K上分离一定量的损伤80彼此结合后，进行线81的提取。根据该构成，即使在由于拍摄状态、二值化处理等而导致实际延伸为1条的损伤 80在数字图像70中映成被分断的线81或点(点73)的情况下，也能将它们结合起来提取为1条的线81，因此能正确地提取反映了损伤80的大小的线81。
上述的实施方式终归指示表示本发明的一个形态的方式，能在不脱离本发明的主旨的范围内任意地变形以及应用。例如，在上述的实施方式中，在进行数字图像70的二值化处理后进行旋转，但并不限于此，也可以每当旋转数字图像70进行二值化处理，或者在不进行旋转的情况下，在进行线提取处理前进行二值化处理。由此，即使由于数字图像70的旋转操作而该数字图像 70的像素值发生变化，也能不受该变化的影响地提取线81。另外，例如，在上述的实施方式中，设数字图像70的基于图像旋转角δ的旋转次数为左右各1次，但是也可以一边使图像旋转角度δ为η倍(η = 2、3…)一边向左右旋转 η次，或者向一个方向旋转。另外，在上述的实施方式中，设线提取方向为水平方向K，但并不限于此，也可以与网纹角度α、β 一致。另外，例如，在上述的实施方式中，作为本发明所涉及的表面检查装置9作为对象，例示了对气缸体进行切削加工的镗孔，但并不限于此，能广泛应用于在一个方向上进行切削加工的工件的表面状态的检查，特别是损伤检测的检查中。符号的说明
1镗孔内表面检查系统
3镗孔
3Α内侧表面
7传感头
9表面检查装置
23受光传感器
31旋转驱动机构
33进退机构
51位置控制部
53图像生成部
57评价部(判定单元)
61工作存储器
62二值化处理部(二值化处理单元)
63旋转处理部
64膨胀/收缩处理部(结合单元)
65线提取处理部(线提取单元)
66合成处理部
70数字图像
80损伤
81线
82网纹
K水平方向(线提取方向)
M延伸方向
Y th提取极限角度
权利要求
1.一种表面检查装置，其特征在于，具备图像生成单元，其生成对实施了机械加工的工件的表面进行拍摄得到的数字图像； 线提取单元，其从所述数字图像中，沿着规定的线检测方向来提取相当于损伤的线，和判定单元，其基于由所述线提取单元提取出的线来判定所述工件的表面的状态， 所述线提取单元固定所述线检测方向，将所述数字图像以规定角度旋转1次或多次， 并从旋转前后的各个数字图像中提取沿着所述线检测方向的线，所述判定单元基于从所述旋转前后的各所述数字图像中提取的线来判定所述工件的表面的状态。
2.根据权利要求1所述的表面检查装置，其特征在于，所述提取单元基于在沿着所述线检测方向来提取线时能提取的规定粗细的线中的、与所述线检测方向所形成的角度成为最大的线的该角度，来旋转所述数字图像。
3.根据权利要求1或2所述的表面检查装置，其特征在于，所述表面检查装置还具备二值化处理单元，其基于亮度值来对所述数字图像进行二值化处理，所述线提取单元以二值化处理后的数字图像为对象来进行所述线的提取。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的表面检查装置，其特征在于，所述表面检查装置还具备结合单元，其将映在所述数字图像的损伤中的在所述线检测方向上分离开一定量的损伤彼此进行结合，所述线提取单元以由所述结合单元结合了损伤后的数字图像为对象来进行所述线的提取。
5.一种表面检查方法，其特征在于，具备线提取步骤，从对实施了机械加工的工件的表面进行拍摄得到的数字图像中提取相当于损伤的线；和判定步骤，基于所述线提取步骤中提取出的线来判定所述工件的表面的状态， 在所述线提取步骤中，固定所述线检测方向，并将所述数字图像以规定角度旋转1次或者多次，并从旋转前后的各个数字图像中提取沿着所述线检测方向的线，在所述判定步骤中，基于从所述旋转前后的各个所述数字图像中提取出的线，来判定所述工件的表面的状态。
全文摘要
能在一定方向上检测损伤，并还能检测出在与该检测方向不同的方向上延伸的损伤。构成表面检查装置(9)，其具备图像生成部(53)，其生成对实施了镗孔加工的镗孔3的内侧表面(3A)拍摄得到的数字图像(70)；线提取处理部(65)，其从所述数字图像(70)中沿着设定为线提取方向的水平方向(K)而提取线(81)；和评价部(57)，其基于由所述线提取处理部(65)所提取出的线(81)来判定所述镗孔(3)的内侧表面(3A)的状态，所述线提取处理部(65)固定所述线提取方向，并将所述数字图像(70)以规定角度旋转1次或多次的、旋转前后的各个数字图像(70)中提取沿着所述线检测方向的线(81)，所述评价部(57)基于从旋转前后的各个所述数字图像(70)中提取出的线81，来判定所述镗孔3的内侧表面(3A)的状态。
文档编号G01N21/954GK102597753SQ20108005174
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月4日 优先权日2009年11月18日
发明者及川聪, 野条聪 申请人:本田技研工业株式会社