JP2007333579A - Inspection method and system for honeycomb structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハニカム構造体の検査技術に関し、特にハニカム構造体の端面画像を用いてセルの目詰まりを検査する検査技術に関する。 The present invention relates to an inspection technique for a honeycomb structure, and more particularly to an inspection technique for inspecting clogging of cells using an end face image of the honeycomb structure.
ハニカム構造体は、断面形状を六角形や四角形あるいは円形とされた貫通細孔のセルをハニカム状に多数形成した構造体であり、排気ガス浄化用の触媒の担体などとして用いられる。こうしたハニカム構造体を触媒の担体として用いる場合、セルの目詰まりがあると、その部分で触媒能力が低下してしまう。そのためハニカム構造体では、セル目詰まりが特に問題になり、セル目詰まりを効率的に検査する技術が求められる。ここで、セルの目詰まりという場合、その目詰まりには、ハニカム構造体自体の製造工程で生じる目詰まりとハニカム構造体に触媒を担持させる工程で生じる目詰まりがある。 A honeycomb structure is a structure in which a large number of through-pore cells having a cross-sectional shape of a hexagon, a quadrangle, or a circle are formed in a honeycomb shape, and is used as a carrier for a catalyst for exhaust gas purification. When such a honeycomb structure is used as a catalyst carrier, if the cells are clogged, the catalyst capacity is lowered at that portion. Therefore, in the honeycomb structure, cell clogging is a particular problem, and a technique for efficiently inspecting cell clogging is required. Here, in the case of clogging of cells, clogging includes clogging that occurs in the manufacturing process of the honeycomb structure itself and clogging that occurs in the process of supporting the catalyst on the honeycomb structure.
ハニカム構造体の目詰まり検査については、目視による手法と画像処理を利用する手法が知られている。目視法では、ハニカム構造体の端面像を人が目視して目詰まりを検査する(例えば特許文献1)。その端面像を得る手法には2通りがある。1つの手法では、ハニカム構造体の一方の端面側からセルを透過するように照射した照明光により、他方の端面側に配置の結像板にハニカム構造体の端面像を結像させる。他の手法では、ハニカム構造体の一方の端面側からセルを透過するように照明光を照射した状態で他方の端面を撮影した端面画像として端面像を得る。 As for clogging inspection of a honeycomb structure, a visual method and a method using image processing are known. In the visual method, a person visually checks the end face image of the honeycomb structure to inspect clogging (for example, Patent Document 1). There are two methods for obtaining the end face image. In one method, an end face image of the honeycomb structure is formed on an imaging plate arranged on the other end face side by illumination light irradiated so as to pass through the cells from one end face side of the honeycomb structure. In another method, an end face image is obtained as an end face image obtained by photographing the other end face in a state where illumination light is irradiated so as to pass through the cells from one end face side of the honeycomb structure.
一方、画像処理法では、上述のようにして取得する端面画像を検査画像とし、その検査画像から画像処理により目詰まりを判定する。具体的には、目詰まりを生じているセルが検査画像において暗くなることを利用し、検査画像にけるハニカム構造体の端面像を明部と暗部に分け、その暗部の端面像全体に対する面積比率を求める。そしてその面積比率に基づいて目詰まりに関する良否を判定する(例えば特許文献2)。 On the other hand, in the image processing method, an end face image acquired as described above is used as an inspection image, and clogging is determined from the inspection image by image processing. Specifically, utilizing the fact that clogged cells darken in the inspection image, the end face image of the honeycomb structure in the inspection image is divided into a bright part and a dark part, and the area ratio of the dark part to the entire end face image Ask for. And the quality regarding clogging is determined based on the area ratio (for example, patent document 2).
なお、こうした目詰まり検査の他にもハニカム構造体の検査を画像処理法で行う技術が知られている。例えば、端面画像を検査画像としてセルの隔壁表面の凹凸を検査する技術(例えば特許文献3)、端面画像を検査画像としてハニカム構造体の端面を検査する技術(例えば特許文献4)、あるいは端面画像を検査画像としてハニカム構造体の外形を検査する技術(例えば特許文献5)などである。 In addition to such a clogging inspection, a technique for inspecting a honeycomb structure by an image processing method is known. For example, a technique (for example, Patent Document 3) for inspecting the unevenness of the partition wall surface of a cell using an end face image as an inspection image, a technique for inspecting an end face of a honeycomb structure using an end face image as an inspection image (for example, Patent Document 4), or an end face image Is a technique (for example, Patent Document 5) for inspecting the outer shape of the honeycomb structure.
上述の画像処理法は目詰まり検査の自動化を可能とする。しかし、従来の画像処理法は、検査の信頼性に問題を残しており、そのために実際には画像処理法による検査の自動化は進んでおらず、依然として目視法によっているのが目詰まり検査の実情である。 The image processing method described above makes it possible to automate clogging inspection. However, the conventional image processing method still has a problem in the reliability of the inspection, and for this reason, the automation of the inspection by the image processing method has not actually progressed, and the actual condition of the clogging inspection is still based on the visual method. It is.
従来の画像処理法が検査の信頼性に問題を残すのは、面積比率を利用することに起因している。上述のように、従来の画像処理法は、目詰まりセルが検査画像において暗くなることを利用して検査画像における端面像を明部と暗部に分けて求める目詰まりセルの面積比率で目詰まりに関する良否を判定するようにしている。そのためセルの隔壁による影響を受けることになる。ハニカム構造体には、主にセラミックス製のものと金属製のものがあり、特に金属製のハニカム構造体ではセルの隔壁の厚みにばらつきのある場合が少なくない。セルの隔壁は目詰まりセルと同様に暗部として検査画像に現れる。したがってセルの隔壁の厚みにばらつきがあると、目詰まりセルに関係なく暗部面積が変動し、そのために検査の精度が不安定なものとなって、検査の信頼性に問題を残すことになる。 The reason why the conventional image processing method leaves a problem in the inspection reliability is due to the use of the area ratio. As described above, the conventional image processing method relates to clogging by the area ratio of clogged cells obtained by dividing the end face image in the inspection image into the bright part and the dark part using the fact that the clogged cells become dark in the inspection image. The quality is judged. Therefore, it is affected by the partition walls of the cell. Honeycomb structures are mainly made of ceramics and metal, and particularly in the case of metal honeycomb structures, there are many cases in which the thickness of the partition walls of the cells varies. The partition walls of the cells appear in the inspection image as dark portions like the clogged cells. Therefore, if the thickness of the partition walls of the cell varies, the dark area changes regardless of the clogged cell, and the accuracy of the inspection becomes unstable, causing a problem in the reliability of the inspection.
本発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、画像処理法によるハニカム構造体の目詰まり検査について、より安定的に高精度な検査を行えるようにすることを課題としている。 The present invention has been made against the background described above, and it is an object of the present invention to enable more stable and high-precision inspection for clogging inspection of a honeycomb structure by an image processing method.
本発明では上記課題を解決するために、ハニカム状に多数のセルが形成されたハニカム構造体における前記セルの目詰まりを検査するために、照明装置にて照明光が前記セルを透過するようにして前記ハニカム構造体をその一端側から照明した状態で前記ハニカム構造体の他端側の端面を撮影して検査画像を取得し、その検査画像に基づいて前記セル目詰まりに関する良否判定を行うようにされている検査方法において、前記照明装置からの前記照明光が遮られることなく透過するか、又は前記照明装置からの前記照明光が一部透過するセルである貫通セルの個数を前記検査画像から計測し、その貫通セル個数に基づいて前記良否判定を行うようにしている。 In the present invention, in order to solve the above problems, in order to inspect the clogging of the cells in the honeycomb structure in which a large number of cells are formed in a honeycomb shape, illumination light is transmitted through the cells by an illumination device. In the state where the honeycomb structure is illuminated from one end side, the end face on the other end side of the honeycomb structure is photographed to obtain an inspection image, and quality determination regarding the cell clogging is performed based on the inspection image. In the inspection method described above, the number of penetrating cells, which are the cells through which the illumination light from the illumination device passes without being blocked or the illumination light from the illumination device partially transmits, is the inspection image. And the pass / fail judgment is made based on the number of penetrating cells.
このように貫通セルの個数を検査画像から計測し、その貫通セル個数に基づいて目詰まりに関する良否判定をすることにより、検査画像におけるセル隔壁像の影響を有効に避けることができる。したがって画像処理法によるハニカム構造体の目詰まり検査を高精度で安定的に行うことができるようになる。 Thus, by measuring the number of penetrating cells from the inspection image and making a pass / fail determination regarding clogging based on the number of penetrating cells, the influence of the cell partition wall image on the inspection image can be effectively avoided. Therefore, the clogging inspection of the honeycomb structure by the image processing method can be stably performed with high accuracy.
また本発明では上記のような検査方法について、前記貫通セル個数を前記ハニカム構造体における全セル個数で除算することで貫通セル率を求め、その貫通セル率に基づいて前記良否判定を行うようにしている。このようにすることで、貫通セル個数に基づく良否判定をより効果的に行うことができる。 In the present invention, in the inspection method as described above, the penetration cell rate is obtained by dividing the number of penetration cells by the total number of cells in the honeycomb structure, and the pass / fail judgment is performed based on the penetration cell rate. ing. By doing in this way, the quality determination based on the number of penetration cells can be performed more effectively.
また本発明では上記のような検査方法について、前記貫通セル個数の計測は、前記検査画像から前記セルの隔壁の像を除去して生成される隔壁除去画像に基づいて行うようにしている。このように隔壁除去画像に基づいて貫通セル個数の計測を行うようにすることにより、貫通セル個数の計測に際して隔壁像が貫通セル個数の計測に影響するのを避けることができ、貫通セル個数の計測精度を高めることができる。 According to the present invention, in the inspection method as described above, the number of through-cells is measured based on a partition removal image generated by removing an image of the partition walls of the cells from the inspection image. By measuring the number of penetrating cells based on the barrier rib removal image in this way, it is possible to avoid the barrier rib image from affecting the measurement of the number of penetrating cells when measuring the number of penetrating cells. Measurement accuracy can be increased.
また本発明では上記のような検査方法について、前記照明装置からの前記照明光が遮られることなく透過するセルである完全貫通セルの個数を前記検査画像から計測し、この完全貫通セル個数を前記ハニカム構造体における全セル個数で除算することで完全貫通セル率を求め、その完全貫通セル率を前記良否判定に用いることができるようにしている。 Further, in the present invention, for the inspection method as described above, the number of completely penetrating cells, which are cells that are transmitted without being blocked by the illumination light from the illumination device, is measured from the inspection image, and the number of completely penetrating cells is calculated as described above. By dividing by the total number of cells in the honeycomb structure, the complete penetration cell rate is obtained, and the complete penetration cell rate can be used for the quality determination.
また本発明では上記のような検査方法について、前記完全貫通セル個数を前記貫通セル個数で除算することで貫通セル構成比率を求め、その貫通セル構成比率を前記良否判定に用いることができるようにしている。 Further, according to the present invention, in the inspection method as described above, the through cell configuration ratio is obtained by dividing the number of complete through cells by the number of through cells, and the through cell configuration ratio can be used for the pass / fail judgment. ing.
また本発明では上記のような検査方法について、前記照明装置からの前記照明光が一部透過するセルである部分貫通セルの個数を前記検査画像から計測し、この部分貫通セル個数を前記ハニカム構造体における全セル個数で除算することで部分貫通セル率を求め、その部分貫通セル率を前記良否判定に用いることができるようにしている。 Further, in the present invention, for the inspection method as described above, the number of partially penetrating cells that are cells through which the illumination light from the illumination device partially transmits is measured from the inspection image, and the number of the partially penetrating cells is determined as the honeycomb structure. The partial penetration cell rate is obtained by dividing by the total number of cells in the body, and the partial penetration cell rate can be used for the quality determination.
以上のように完全貫通セル率や貫通セル構成比率あるいは部分貫通セル率も良否判定に用いることができるようにすることにより、検査内容を多様化することができ、より高度な検査が可能となる。 As described above, by making it possible to use the complete penetration cell rate, the penetration cell composition ratio, or the partial penetration cell rate for the pass / fail judgment, it is possible to diversify the inspection contents and to enable a more advanced inspection. .
また本発明では上記のような検査方法について、前記ハニカム構造体の端面を複数の分割検査領域に分割し、その分割検査領域ごとに前記検査画像を取得し、その複数の検査画像に基づいて前記良否判定を行えるようにしている。このようにすることにより、検査画像におけるセルの像が小さくなり過ぎるのを避けることができ、目詰まり検査をより効果的に行えるようになる。 Further, in the present invention, for the inspection method as described above, the end face of the honeycomb structure is divided into a plurality of divided inspection regions, the inspection images are obtained for each of the divided inspection regions, and the inspection images are obtained based on the plurality of inspection images. Pass / fail judgment can be made. By doing so, it is possible to prevent the cell image in the inspection image from becoming too small, and to perform the clogging inspection more effectively.
以上のような本発明によれば、画像処理法によるハニカム構造体の目詰まり検査をより安定的にかつ高精度で行えるようになる。 According to the present invention as described above, the clogging inspection of the honeycomb structure by the image processing method can be performed more stably and with high accuracy.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図1に、一実施形態によるハニカム構造体検査システムのハードウェア構成を模式化して示す。本実施形態のハニカム構造体検査システムSは、被検体(ハニカム構造体)1の一端面(照明側端面)から被検体1における多数のセル11のそれぞれを透過させるような状態で照明光を面状に照射する照明装置2、照明装置2で照明された被検体1をその他端面(撮影側端面)について撮影するカメラ3、被検体1の撮影側端面との関係でのカメラ3の位置を制御するカメラ位置制御手段であるXYステージ4、カメラ3で得られる被検体1の端面画像つまり検査画像から後述のようなセル貫通率を求め、そのセル貫通率に基づいて目詰まりに関する被検体1の良否判定を行う判定処理装置5、判定処理装置5による判定結果を表示する表示装置6、及び被検体1の検査に際して必要となる被検体1の様々な情報を判定処理装置5に提供する被検体情報蓄積手段であるサーバ7を備えている。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 schematically shows a hardware configuration of a honeycomb structure inspection system according to an embodiment. The honeycomb structure inspection system S of the present embodiment provides illumination light in a state in which each of a large number of
これらの検査システム構成要素の内、XYステージ4やサーバ7は、被検体1の最小限の目詰まり検査としては必ずしも不可欠な機能要素でなく、目詰まり検査をより効果的に行えるようにするための機能要素である。すなわちXYステージ4は、分割撮影検査を可能とすることで、目詰まり検査をより効果的に行えるようにする。ここで、分割撮影検査とは、被検体1の撮影側端面を複数の分割検査領域に分割し、その分割検査領域ごとに検査画像を撮影して検査を行う手法である。被検体1の端面サイズが大きい場合、1枚の検査画像に被検体1の端面の全体を取り込ませると、その検査画像におけるセル11の像が小さくなり過ぎ、セル貫通率による目詰まり検査を効果的に行えなくなる場合がある。そのような場合には、分割撮影検査を用いる。分割撮影検査では、被検体1の撮影側端面に分割設定した分割検査領域に合せてカメラ3の移動・位置制御を行う必要がある。また分割撮影検査に際しては、分割検査領域の境界に位置するセルをいずれの分割検査領域で計測したかを正確に把握することが重要となり、それには各分割検査領域に対するカメラ3の移動・位置制御に高精度なものを必要とする。XYステージ4は、こうしたカメラ3の高精度な移動・位置制御要求に応えることで、分割撮影検査を可能とする。
Among these inspection system components, the
一方、サーバ7は、被検体1の目詰まり検査に関する様々な被検体情報を提供することで、被検体1として品種の異なるハニカム構造体を対象とする場合でも目詰まり検査をより効果的に行えるようにする。ここで、目詰まり検査に関する被検体情報としては、被検体1の幅、高さ、構成セル数、セル形状などの被検体属性情報があり、また検査範囲や良否判定値などの検査項目情報があり、さらに後述する係数などの検査条件パラメータ情報などがある。サーバ7は、検査システムで対象とする可能性のあるハニカム構造体についてこうした被検体情報を予め蓄積しておき、それを被検体1の検査に際して判定処理装置5に提供するのに機能し、こうした機能により、被検体1の品種変化に容易に対応することを可能とすることで目詰まり検査をより効果的に行えるようにする。
On the other hand, the
図2に、判定処理装置5の構成例を示す。この例の判定処理装置5は、セル貫通率に基づく被検体1の良否判定などの検査処理を全体的に制御する検査処理制御部51、検査画像からセル貫通率を求めて被検体1の良否を判定するなどの検査処理を検査処理制御部51の指示の下で行う検査処理部52、カメラ3や表示装置6などとの間の入出力を制御する外部入出力部53、検査処理に伴うデータの伝送を行うシステムバス54、及び検査処理部52での処理に伴う各種データを格納する処理データ格納部55を備えている。またその処理データ格納部55は、被検体情報を格納する被検体情報格納部56、検査処理部52での処理結果を格納する検査結果格納部57、及び検査画像を格納する検査画像格納部58を備えている。
FIG. 2 shows a configuration example of the
以上がハニカム構造体検査システムSのシステム構成である。以下では、ハニカム構造体検査システムSで実行される検査方法について説明する。図3に、ハニカム構造体検査システムSによる検査処理における処理の流れを示す。検査処理は、被検体情報をサーバ7から取り込む被検体情報取込処理101、カメラ3で検査画像を撮影して取り込む検査画像取込処理102、カメラ移動の要否を判定するカメラ移動判定処理103、XYステージ4に制御信号を出力しカメラ3の移動を行うカメラ移動処理104、検査画像からセル隔壁の抽出を行う隔壁抽出処理105、隔壁抽出処理105で得られる隔壁抽出画像と検査画像に基づいて貫通セルを抽出する貫通セル抽出処理106、分割撮影検査とした場合に被検体1の端面に設定した複数の分割検査領域の全てについて貫通セルの抽出が終了したかを判定する抽出終了判定処理107、貫通セル抽出処理106での処理結果に基づいてセル貫通率を求めるセル貫通率計測処理108、及びセル貫通率から被検体1の良否判定を行う良否判定処理109を含んでいる。以下、これらの各処理の詳細について説明する。
The above is the system configuration of the honeycomb structure inspection system S. Below, the inspection method performed with the honeycomb structure inspection system S is demonstrated. FIG. 3 shows a processing flow in the inspection processing by the honeycomb structure inspection system S. The inspection processing includes subject information capturing processing 101 for capturing subject information from the
被検体情報取込処理101では、サーバ7から被検体情報を取得し、それを被検体情報格納部56に格納する。また被検体情報取込処理101では、取得した被検体情報に基づいて分割撮影検査の要否を判定し、分割撮影検査要とした場合には分割個数つまり分割検査領域の設定個数を算出し、その設定個数をそれぞれの分割検査領域におけるセル数とともに被検体情報格納部56に格納する。サーバ7から取得する被検体情報は、上述のように、被検体1の幅、高さ、構成セル数、セル形状などでの被検体属性情報、検査範囲や良否判定値などの検査項目情報、係数などの検査条件パラメータ情報などである。分割撮影検査の要否判定は、これらの被検体情報、特に被検体属性情報に基づいて検査画像におけるセル像の大きさを求め、それを予め設定してあるセル像しきい値と比較することで行う。より具体的にいうと、検査画像に撮影側端面の全体を取り込むとした場合に、その検査画像におけるセル像の大きさがセル像しきい値よりも小さくなる場合には、分割撮影検査要とし、撮影側端面を分割して分割検査領域を設定する。撮影側端面を分割数、つまり分割検査領域の大きさは、分割検査領域単位の検査画像におけるセル像の大きさがセル像しきい値よりも大きくなるように設定する。
In the subject information acquisition process 101, the subject information is acquired from the
被検体情報取込処理101に続く検査画像取込処理102では、カメラ3で被検体1の撮影側端面を撮影して検査画像(これは撮影側端面全面についての画像である場合と分割設定された分割検査領域それぞれの画像である場合がある)を取得し、その検査画像を検査画像格納部58に格納する。図4に、検査画像の例を示す。図4の検査画像31は、被検体1の撮影側端面を4分割する分割撮影検査の場合の検査画像であり、被検体1の左上部の分割検査領域の検査画像である。検査画像31には、セル11の像が現出しており、またセル11の四周を囲む隔壁12の像が現出し、さらに被検体1の側壁13の像が現出している。ここで、セル11に関し、完全貫通セル11a、部分貫通セル11b、非貫通セル11c、及び貫通セルを定義する。完全貫通セル11aは、目詰まりが実質的になく、照明装置2からの照明光が遮られることなく透過するセルであり、セル領域(隔壁12で囲まれた領域)の画素が全て一定以上の明るさとなっているセルと定義され、部分貫通セル11bは、目詰まりがあるものの、その目詰まりはセルを完全に塞ぐ状態になく、照明装置2からの照明光が一部透過するセルであり、セル領域の画素の一部だけが一定以上の明るさとなっているセルと定義され、非貫通セル11cは、目詰まりにより完全に塞がれており、照明装置2からの照明光が実質的に全く透過しないセルであり、セル領域の画素の全てが一定以下の明るさとなっているセルと定義され、貫通セルは、完全貫通セル11a又は部分貫通セル11bであるセル、つまり照明装置2からの照明光が遮られることなく透過するか、又は照明光が一部透過するセルと定義される。なお、図4では部分貫通セル11bの像を円形の明るい部分とその周囲の暗い部分で示してあるが、図6などに示すように、セルの全体が薄暗くなる像として現れる場合もある。
In the inspection
検査画像取込処理102を終えたら、被検体情報取込処理101で分割撮影検査要とされている場合には、分割撮影検査として設定された分割検査領域について撮影がなされていない分割検査領域の有無をカメラ移動判定処理103で判定する。カメラ移動判定処理103で未撮影の分割検査領域ありと判定された場合には、カメラ移動処理104でその未撮影分割検査領域を撮影する位置にカメラ3をXYステージ4で移動させる。図5に、4分割撮影検査の場合の分割検査領域設定の例とカメラ移動処理104におけるカメラ3の移動の例を示す。4分割撮影検査では、被検体1を4分割して4つの分割検査領域41A〜41Dが設定され、これら分割検査領域41A〜41Dそれぞれについて検査画像31(31a〜31d)が順次撮影される。検査画像31の順次撮影は、カメラ3の撮影中心つまり検査画像31の中心P(Pa〜Pd)をPa→Pb→Pc→Pdの順で移動させて行う。このような分割撮影では、検査画像31a〜31dそれぞれの境界におけるセル11が途切れて撮影されるという問題が生じ得る。この問題に対処するには、セル11の幅以上の重なりOVを隣り合う検査画像31との間で持つような検査画像31を得られるようにカメラ3を移動させるようにする。このようにすることで、境界セルの途切撮影の問題を有効に解消することができる。ここで、カメラ移動処理104は、検査処理制御部51がXYステージ4に移動位置と動作開始の制御信号を出力するだけでの処理である。そのため、判定処理装置5においては、検査処理制御部51によるカメラ移動処理104と検査処理部52による隔壁抽出処理105以下の処理を同時並行的に行うことができる。このことは、カメラ移動処理104について待ち時間が不要とし、検査処理をより効率的に行えるようにする。
When the inspection
検査画像取込処理102による検査画像入力を受けてなされる隔壁抽出処理105では、検査画像31からセル11の隔壁12の抽出を行う。その処理は、隔壁抽出画像の生成として行うことができる。図6に、隔壁抽出処理105による隔壁抽出画像生成処理の一例をイメージ化して示す。検査画像31の各画素の濃度(明るさのレベル:0を最小、255を最大とする256階調のスケール値で表される)は、貫通しているセル11の領域で高く、隔壁12の領域で低い。この濃度差関係を利用して隔壁12を抽出して隔壁抽出画像を生成する。その隔壁抽出画像生成処理では、まず公知の局所最大フィルタ手法を用いて検査画像31から局所最大フィルタ画像32を生成する。より具体的にいうと、セル幅に相当する画素数分だけ局所最大フィルタ処理を繰り返すことにより、画像全体がセル11(完全貫通セル11a)の濃度になる局所最大フィルタ画像32を生成する。局所最大フィルタ画像32が得られたら、次に局所最大フィルタ画像32と検査画像31の減算により差分画像33を生成する。そして最後に差分画像33から隔壁抽出画像34を生成する。具体的には、差分画像33ではその各画素の濃度が局所最大フィルタ画像32と検査画像31の濃度差となっていることを利用し、隔壁部分のみを抽出する2値化閾値を用いて差分画像33を2値化して隔壁抽出画像34を生成する。
In the
隔壁抽出処理105に続く貫通セル抽出処理106では、隔壁抽出画像34と検査画像31を用いて貫通セル(完全貫通セルと部分貫通セル)を抽出する。図7に、貫通セル抽出処理106の一例をイメージ化して示す。図の例の貫通セル抽出処理106では、まず隔壁抽出画像34の濃度を反転し隔壁抽出反転画像35を生成する。次に隔壁抽出反転画像35と検査画像31の論理積をとることにより隔壁除去画像36を生成する。そして最後に隔壁除去画像36から貫通セル抽出画像37と完全貫通セル抽出画像38を生成する。貫通セル抽出画像37は、完全貫通セル11aと部分貫通セル11bで構成される画像であり、完全貫通セル抽出画像38は、完全貫通セル11aのみで構成される画像である。貫通セル抽出画像37は、貫通セル抽出用閾値で隔壁除去画像36を2値化することで生成する。一方、完全貫通セル抽出画像38は、完全貫通セル抽出用閾値で隔壁除去画像36を2値化することで生成する。
In the penetration
完全貫通セル11aは、全てを抽出する必要がある。したがって完全貫通セル抽出用閾値は、完全貫通セルを全て抽出できるように定めることになる。このような完全貫通セル抽出用閾値は、検査画像上の分割検査領域の全域において完全貫通セルの濃度が一定でかつその濃度が既知である場合、その既知の濃度値から決定することができる。ただ、カメラ3に用いられているレンズが通常のレンズ特性のものである場合、照明装置2から直行する光線をカメラ3の受光面が受光する受光量はレンズの中心から離れるほど少なくなる傾向があり、撮影条件によっては検査画像上の被検体像の周辺部分で明るさにばらつきを生じるのが通常である。こうしたことを考慮する場合には、その時点で検査対象としている被検体1から実際に得られる隔壁除去画像36について平均濃度を算出し、その平均濃度に所定の係数(これを仮に係数Kaとする)を乗じて完全貫通セル抽出用閾値を決定する。そのための係数Kaは、被検体の種類ごとに予め実験的に求め、サーバ7に格納する被検体情報の1つとする。なお、隔壁除去画像36で部分貫通セルの個数が多いと、隔壁除去画像36の平均濃度が低くなり、完全貫通セル抽出用閾値を決定ができなくなる場合がある。そのような場合に対処するためには、被検体の種類ごとに完全貫通セルにおける最低濃度を予め測定し、それを完全貫通セル抽出用閾値の下限値としてサーバ7に格納する被検体情報の1つとする。
It is necessary to extract all of the completely penetrating
一方、部分貫通セル11bは、開口率(これは目詰まり率に対応する)が一定以上のものだけを抽出できればよい。したがって貫通セル抽出用閾値は、検査条件に応じて定めることになる。例えば開口率が70%までを下限として部分貫通セルを抽出する検査条件の場合の貫通セル抽出用閾値と開口率が30%までを下限として部分貫通セルを抽出する検査条件の場合の貫通セル抽出用閾値は異なる。このような貫通セル抽出用閾値は、完全貫通セル抽出用閾値と抽出対象部分貫通セルの開口率に基づいて設定する。例えば完全貫通セル抽出用閾値が120であり、抽出対象部分貫通セルの開口率を70%とする場合、貫通セル抽出用閾値は100となる。つまり貫通セル抽出用閾値は、抽出対象部分貫通セルの開口率に応じた係数(これを仮に係数Kbとする)を完全貫通セル抽出用閾値に乗ずることで求められる。そのような係数Kbは、被検体の種類ごとに予め実験的に求め、サーバ7に格納する被検体情報の1つとする。
On the other hand, the partial through-
以上のように貫通セル抽出処理106では、隔壁除去画像36の平均濃度に基づいて設定される完全貫通セル抽出用閾値や貫通セル抽出用閾値を用いる。このように、隔壁除去画像36を生成し、この隔壁除去画像36について求めた平均濃度に基づいて度完全貫通セル抽出用閾値や貫通セル抽出用閾値を設定することにより、これら各閾値をより適切なものとして求めることができ、完全貫通セルや貫通セルの抽出の精度を高めることができる。すなわち隔壁抽出処理105による隔壁除去は、完全貫通セルや貫通セルの抽出の精度を高めるに寄与しているということである。このことは、隔壁除去処理を行わない場合と比較すると明らかである。すなわち隔壁除去処理を行わずに検査画像31について平均濃度を求め、その平均濃度に基づいて完全貫通セル抽出用閾値や貫通セル抽出用閾値を設定すると、検査画像31における隔壁像の濃度の影響を受け、これら各閾値の最適化が困難になり、その結果、完全貫通セルや貫通セルの抽出の精度が低下するおそれがある。
As described above, in the through
以上の貫通セル抽出処理106は、被検体情報取込処理101で分割撮影検査要として複数の分割検査領域を設定した場合、その分割検査領域ごとに行われる。そして抽出終了判定処理107において複数の分割検査領域の全てについて貫通セル抽出処理106が終了したかを判定し、貫通セル抽出処理106が未了の分割検査領域があるとされた場合には検査画像取込処理102に戻って以降の処理を繰り返す。
The above penetrating
抽出終了判定処理107において抽出終了と判定された場合にはセル貫通率計測処理108を行う。セル貫通率計測処理108では、まず貫通セルの個数、具体的には完全貫通セルと部分貫通セルそれぞれの個数を計測する。貫通セル個数計測は、公知のラベリング法を用いて行うことができる。ラベリング法により貫通セル個数を計測する場合、完全貫通セル個数は、完全貫通セル抽出画像38の各画素に対してラベリング法を適用して白ラベルの個数を数え、その白ラベル個数として求める。一方、部分貫通セル個数の計測は、まず完全貫通セル個数の計測の場合と同様に、貫通セル抽出画像37の各画素に対してラベリング法を適用して白ラベルの個数を数え、その白ラベル個数として貫通セル(完全貫通セルと部分貫通セル)の個数を求め、次いでその貫通セル個数から完全貫通セル個数を減算して部分貫通セルの個数を求めることで行う。
When it is determined in the extraction
ここで、分割撮影検査の場合、図5に関して説明したように、分割検査領域ごとの検査画像31(31a〜31d)は隣り合う検査画像31との間でセル11の幅以上の重なりOVを持つようにして撮影される。そのため例えば検査画像31cと検査画像31dには共通のセルの像が含まれることになる。この場合、共通セルを検査画像31cと検査画像31dそれぞれで完全貫通セルや部分貫通セルとして計測すると、2重計測になってしまう。こうした2重計測は、ラベリング法の特性を利用することで避けることができる。すなわちラベリング法では、抽出した貫通セル(完全貫通セルと部分貫通セル)の画像上での領域情報(始点座標、終点座標、中心座標など)も計測することができる。そこで、この画像上の領域情報をラベル個数の計測に際しての条件として付加することにより、共通セルを一方の検査画像31についてだけ計測するように条件付けることができ、2重計測は回避できる。ラベリング法で得られる領域情報は、このような2重計測の回避の他にも利用することができる。例えば、分割撮影検査で分割検査領域ごとに計測した貫通セルの領域情報を統一の座標系に展開することにより、分割撮影検査分でない場合と同様な貫通セルの計測が可能となる。また、ハニカム構造体1の外縁付近は、目詰まりしやすいためなどの理由から検査対象から除外する検査条件としたい場合に、その検査対象除外部分を画像上の座標でマスク処理するのにも領域情報を利用することができる。
Here, in the case of the divided imaging inspection, as described with reference to FIG. 5, the inspection images 31 (31a to 31d) for each of the divided inspection regions have an overlap OV that is equal to or larger than the width of the
以上のようにして貫通セル個数の計測を終えたら、次にセル貫通率を求める。セル貫通率としては、貫通セル率、完全貫通セル率、部分貫通セル率及び貫通セル構成比率のそれぞれを求める。貫通セル率は、貫通セル個数(完全貫通セル個数+部分貫通セル個数)を被検体1の構成セル数(これはサーバ7から取得する被検体情報として被検体情報格納部56に保持してある)で除算することで算出し、完全貫通セル率は、完全貫通セル個数を被検体1の構成セル数で除算することで算出し、部分貫通セル率は、部分貫通セル個数を被検体1の構成セル数で除算することで算出し、貫通セル構成比率は、完全貫通セル個数を貫通セル個数で除算することで算出する。このようにして求められたセル貫通率データは、検査結果格納部57に格納される。
When the measurement of the number of penetrating cells is completed as described above, the cell penetrating rate is obtained next. As the cell penetration rate, each of the penetration cell rate, the complete penetration cell rate, the partial penetration cell rate, and the penetration cell component ratio is obtained. For the penetration cell rate, the number of penetration cells (the number of complete penetration cells + the number of partial penetration cells) is held in the subject
セル貫通率計測処理108でセル貫通率が求まったら、それに基づいて良否判定処理109を行う。良否判定処理109では、セル貫通率(貫通セル率、完全貫通セル率、部分貫通セル率、貫通セル構成比率)を予め設定の判定値と比較することで、様々な条件による良否判定を行うことができる。例えばセル貫通率と貫通セル構成比率を組み合わせることで、セル貫通率は高いが貫通セル構成比率は低い被検体1や貫通セル構成比率は高いがセル貫通率は低い被検体1を不良とするといった高度な良否判定を行うことができる。また、例えば被検体1の外縁付近は目詰まりの影響が少ないとして軽視する検査条件とする場合に、貫通セルに重み付けを行い中心部より外縁部の判定基準を下げて良否判定を行うことも可能である。
When the cell penetration rate is obtained in the cell penetration
以上のような検査方法によれば、被検体における貫通セル(完全貫通セルと部分貫通セル)を個々に計測して求めるセル貫通率(貫通セル率、完全貫通セル率、部分貫通セル率、貫通セル構成比率)に基づいて被検体の良否を判定するようにしているために、セルの隔壁による影響を排除でき、目詰まりについての高精度な良否判定を安定的に行うことができる。 According to the inspection method as described above, the cell penetration rate (through cell rate, complete penetration cell rate, partial penetration cell rate, penetration) obtained by individually measuring the penetration cells (complete penetration cell and partial penetration cell) in the subject. Since the quality of the subject is determined based on the cell composition ratio), the influence of the partition walls of the cells can be eliminated, and high-accuracy determination regarding clogging can be performed stably.
ここで、以上のような検査処理で得られる各種データは、被検体1の良否判定の他にも有効に活用することができる。例えば複数の被検体についてのセル貫通率を統計処理することでハニカム構造体の製造工程における不良発生傾向を早期に把握することが可能となる。また、例えば貫通セル構成比率などから目詰まりの発生原因を推定することなども可能となる。こうした点でも以上のような検査方法は、さらに有効性の高いものとなっている。
Here, various data obtained by the above examination processing can be effectively used in addition to the quality determination of the
1 ハニカム構造体
2 照明装置
3 カメラ
5 判定処理装置
11 セル
11a 完全貫通セル(貫通セル)
11b 部分貫通セル(貫通セル)
31 検査画像
36 隔壁除去画像
DESCRIPTION OF
11b Partial penetration cell (penetration cell)
31
Claims (8)
前記照明装置からの前記照明光が遮られることなく透過するか、又は前記照明装置からの前記照明光が一部透過するセルである貫通セルの個数を前記検査画像から計測し、その貫通セル個数に基づいて前記良否判定を行うようにしたことを特徴とする検査方法。 In order to inspect the clogging of the cells in the honeycomb structure in which a large number of cells are formed in a honeycomb shape, the honeycomb structure is illuminated from one end side so that illumination light is transmitted through the cells by an illumination device. In the inspection method in which the end face on the other end side of the honeycomb structure is photographed to obtain an inspection image, and whether or not the cell clogging is determined based on the inspection image.
The number of penetrating cells that pass through the illumination light from the illuminating device without being obstructed or through which the illuminating light from the illuminating device is partially transmitted are measured from the inspection image, and the number of the penetrating cells. The inspection method is characterized in that the pass / fail judgment is performed based on the above.
前記照明装置からの前記照明光が遮られることなく透過するか、又は前記照明装置からの前記照明光が一部透過するセルである貫通セルの個数を前記検査画像から計測し、その貫通セル個数に基づいて前記良否判定を行う判定処理装置を備えており、請求項1〜請求項7のいずれか1項記載の検査方法を実行できるようにされていることを特徴とする検査システム。 An illumination device that illuminates the honeycomb structure from one end side so that illumination light is transmitted through the cells in order to inspect the clogging of the cells in the honeycomb structure in which a large number of cells are formed in a honeycomb shape. In an inspection system comprising a camera for obtaining an inspection image by photographing the end face on the other end side of the honeycomb structure in a state illuminated with the illumination device,
The number of penetrating cells that pass through the illumination light from the illuminating device without being obstructed or through which the illuminating light from the illuminating device is partially transmitted are measured from the inspection image, and the number of the penetrating cells. An inspection system comprising: a determination processing device that performs the pass / fail determination based on the inspection method, wherein the inspection method according to any one of claims 1 to 7 can be executed.
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