[发明专利]形状评价方法、形状评价装置及三维检查装置

说明书

技术领域

本发明，三维地评价车辆等的评价对象物的表面形状的形状评价 方法及形状评价装置，还涉及对三维地对检查象物的表面形状进行检 查的三维检查装置。

背景技术

一般，作为评价汽车等的外观品质的方法，进行三维地评价作为 评价对象的对象物的表面形状的称为高亮检查(highlight inspection) 的形状检查。在该高亮检查中，将荧光灯等光源发出的光线平行化， 根据经由狭缝等照射到对象物而得到的、在评价对象物的表面形成的 条纹状光线图案的流向状况来检查评价对象物的表面形状。在这样的 高亮检查中，在评价对象物表面上形成的光线图案一般称为高亮线， 基于在该对象物的表面形状上形成的高亮线，检查对象物表面形状的 凹凸和圆度状况等。具体地说，就是公知的由熟练的检查者通过目视 来确认的目测检查，还有将通过拍摄对象物的表面得到的图像与理想 的光线图案比较来进行检查的自动检查等(例如专利文献1、2)。

上述的专利文献1及2中记载：在拍摄检查对象物表面上形成的光 线图案得到高亮线时将高亮线定量化，从而定量地评价检查对象物的 表面形状品质。具体而言，专利文献1记载的技术的目的在于，在将 高亮线作为图像数据输入计算机时，去除输入的图像数据中包含的噪 声，根据去除噪声后的高亮线数据定量地算出检查对象物的表面形 状。另外，专利文献2中记载的技术是，根据拍摄的结果得到的图像 数据，将作为高亮线识别的图案，自由地进行曲线拟合，其目的是消 除识别的高亮线上发生的不连续性问题和均匀性问题。 [专利文献1]特开平6-194148号公报 [专利文献2]特开平7-332950号公报

但是，在通常进行的表面形状的检查过程中，拍摄高亮线的拍摄 装置对于检查对象物的相对位置(即拍摄视场)和光源的位置严格地 说并不是一定的，因此，即使检查对象物的表面形状相同，也有不能 充分获得拍摄到的高亮线的图像再现性的情况。因此，用这些方法检 查的对象物的表面，检查的结果不能严格再现，难以使检查结果稳定。 为了使检查结果稳定，需要进行改善精度的操作，即多次设定光源的 位置和拍摄位置等，并作成许多基于各位置的理想的光线图案。

发明内容 本发明旨在解决这样的问题，其目的在于提供能够与光源和拍摄 装置对于被检查对象物的相对位置无关地适当评价这些对象物的表 面形状的形状评价方法及形状评价装置。

另外，本发明的目的还在于提供能够与光源和拍摄装置对于检查 对象物的相对位置无关地对检查对象物的表面形状进行适当检查的 三维检查装置。

用来解决上述问题的本发明的形状评价方法的特征在于，包括如 下步骤：识别评价对象物的表面形状的形状识别步骤；从所识别的评 价对象物的表面形状上抽出代表点的代表点抽出步骤；确定以抽出的 代表点为中心的预定范围的形状的形状确定步骤；对于上述各代表 点，定义基于照射光的光源的相对位置的光源方向矢量的矢量定义步 骤；以及在上述各代表点中，从与所定义的光源方向矢量对应的假想 反射矢量被假想地作为视认方向确定的方向，仅选择预定范围内包含 的代表点的代表点选择步骤；将上述选择的各代表点的集合设为高亮 点群，并基于该高亮点群在评价对象物的表面作成假想地产生的高亮 线的高亮线作成步骤，此方法基于作成的高亮线进行评价对象物表面 形状的评价。

使用这样的形状评价方法，能够自由地设定对评价对象物照射光 的光照射方向和选择代表点用的反射矢量的方向，即拍摄评价对象物 的视线方向，得到评价体表物的表面产生的高亮线(高亮点群)。因 此，能够与光源和拍摄装置对于评价对象物的相对位置无关地进行评 价对象物的表面形状的适当评价。

另外，在上述代表点选择步骤中，也可仅选择由确定的形状规定 的平面和预定的方向矢量成为平行的代表点。即，将某个确定的方向 作为视认照射在评价对象物上的光的方向，仅选择在与该视认方向和 平行的方向上反射的评价对象物表面上的点。这样一来，就能够有效 率地选择照射在评价对象物上的高亮点群。

另外，上述高亮线作成步骤中包含：对于高亮点群中的任意的高 亮点，将预定范围内包含的高亮点集中，从这些高亮点的集合确定直 线方向的步骤，就各高亮线而言，也可根据将确定的直线方向连接而 形成的折线来作成高亮线。这样一来，就能够由高亮点的集合简单且 适当地作成高亮线。