CN107850556B - 检查装置和检查方法 - Google Patents

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Abstract

在图像拍摄前，设定与检查对象物的种类相应的背景色。图像获取部(52)从CCD照相机(20)获取检查对象物的彩色图像，HSV转换部(54)进行向HSV的数据转换。质量判定部(56)以HSV转换后的数据为基础进行质量判定。具体而言，质量判定部(56)将饱和度和明度位于检查阈值内的像素判断为背景的像素，将检查阈值外的值判断为检查对象物的像素。而且，质量判定部(56)在判断为检查对象物的像素的数量为预定以上的情况下，判断为产生了散开(88)。

Description

检查装置和检查方法
技术领域
本发明涉及检查装置和检查方法，特别是涉及检测将电线连接在端子的部分产生不良的检查装置和检查方法。
背景技术
已知使用照相机对端子压接部的导线的散开进行检测等的技术(参照专利文献1)。专利文献1公开的技术向压接端子的压接部照射预定色相的压接部照明光，进一步向压接部的背景体照射与压接部照明光不同的色相的背景体照明光。其结果是，压接部的电线的覆皮色和背景体的背景色例如即使在白色或者灰色两者的色相差小的情况下，也会由于分别照射到压接部和背景体的不同色相的压接部照明光和背景体照明光而拓宽，拍摄单元得到的压接部和背景体的拍摄数据的对比度增大。其结果是，在对该拍摄数据进行图像处理时，提高压接状态的好坏的判断精度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-12735号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
然而，在专利文献1公开的技术中，如上所述，为了容易检测电线的覆皮位置，根据覆皮的颜色，而用照明来改变背景的颜色，但检查结果有时会根据照度而产生偏差，希望即使照度变化也能准确地检测出不良的技术。特别是近些年来，芯线使用铝(包含合金)的情况增加，而在铝的芯线(铝线)中上述倾向更为明显，因此对于解决上述问题的技术的要求更为强烈。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种检测将电线连接在端子的部分产生不良的检查装置和检查方法。
用于解决问题的方案
为达到上述目的，本发明所涉及的检查装置和检查方法以下述(1)～(4)为特征。
(1)一种检查装置，
将连接有端子的电线作为检查对象物，检查连接部分的不良，所述检查装置包括：
图像获取部，获取将背景色的HSV色彩空间的明度和饱和度设定为分别设定的阈值以上的范围而拍摄的检查对象物的图像；
HSV转换部，将所获取的图像的数据转换为HSV数据；
判定部，以转换为所述HSV数据后的图像数据为基础，分离为背景与所述检查对象物的区域，在所述检查对象物的区域为预定以上的情况下，判定为产生了不良。
(2)如(1)所述的检查装置，
包括照明控制部，控制照明，使得所述背景色的明度和饱和度成为分别设定的阈值以上的范围。
(3)如(1)或(2)所述的检查装置，
所述电线的芯线是铝线的束，
所述判定部将所述铝线的散开检测为不良。
(4)一种检查方法，
将连接有端子的电线作为检查对象物，检查连接部分的不良，所述检查方法具有：
照射工序，向检查对象物照射光，使得背景色的HSV色彩空间的明度和饱和度成为分别设定的阈值以上的范围；
图像获取工序，以RGB数据的形式获取照射有所述光的所述检查对象物的图像数据；
HSV转换工序，将所述RGB数据向HSV数据转换；
判定工序，以转换为所述HSV数据后的图像数据为基础，分离为背景与所述检查对象物的区域，在所述检查对象物的区域为预定以上的情况下，判定为产生了不良。
发明的效果
根据本发明，将连接有端子的电线作为检查对象物，在检查连接部分的不良时，能够准确地检测不良。
附图说明
图1是拍摄了实施方式所涉及的铝线的束的图。
图2(a)～图2(c)是将实施方式所涉及的图1的测定部位(明暗部)的像素值(RGB的值)进行HSV转换，以度数分布示出的图表。
图3是示出实施方式所涉及的照度变化时的铝线的明度和饱和度的关系的图表。
图4(a)和图4(b)是示出实施方式所涉及的背景色的明度和饱和度各为140的情况下的图像例的图。
图5是示出本实施方式所涉及的检查系统的概要的图。
图6是示出实施方式所涉及的连接有检查对象物即端子部的电线的图。
图7是示出实施方式所涉及的检查用计算机的构成的功能框图。
图8是说明实施方式所涉及的检查对象物的检查区域的图。
图9是示出实施方式所涉及的检查的步骤的流程图。
附图标记的说明
10：检查系统
20：CCD照相机
30：照明
40：检查用计算机
50：检查处理部
52：图像获取部
54：HSV转换部
56：质量判定部
58：照明控制部
60：数据记录部
62：元件管理部
64：图像储存部
66：基准保持部
68：检查结果储存部
80：检查对象物
99：检查台
具体实施方式
下面，参照附图说明具体实施方式(以下记作“实施方式”)。在本实施方式中，导入利用图像处理对端子压接部的芯线(导线)的散开进行检测的新技术。在该技术中，在获取检查对象物(在端子压接有电线的产品)的图像时，通过控制照明从而将检查对象物的背景色的明度和饱和度控制在期望的区域内。
首先，说明本实施方式提出的技术的基本概念。图1是拍摄了铝线的束的图。该图是在照度500勒克斯的条件下作为RGB图像由CCD照相机拍摄的。图2将图1的测定部位(明暗部)的像素值(RGB的值)进行HSV转换，以度数分布示出。图2(a)示出色相(H)的分布，图2(b)示出饱和度(S)的分布，图2(c)示出明度(V)的分布。此外，图像数据的从RGB色彩空间向HSV色彩空间的转换使用已知的转换式。
如图2(a)的色相(H)的分布所示，分布遍及整个色相值区域。铝是银色无彩色金属，一般不能确定色相值。所以，理论上也示出如上所述的分布。
如图2(b)的饱和度(S)的分布所示，分布遍及整个饱和度值区域。如图1所示，铝线的束的检查对象区域的凹凸大，打光方式不均一。其结果是，饱和度会偏离。
如图2(c)的明度(V)的分布所示，分布遍及整个明度值区域。这也与图2(b)同样，是铝线的束的检查对象区域的凹凸大，打光方式不均一引起的。
这样，可知在芯线使用铝线的情况下，难以使用色相、饱和度、明度的分别单独的阈值，利用图像处理来识别芯线的散开。
基于这样的状况，本申请的发明人得出下面的见解。即，由HSV系统表示图1所示的铝线的芯线的图像的情况下，确认了在明度与饱和度的关系中，存在无法取值的区域。图3是示出使照度变化时的铝线的明度和饱和度的关系的图表。此处，绘制出关于照度300lx、500lx、900lx的结果和理论式所涉及的图表。另外，照度300lx、500lx、900lx的各照度的采样数(像素数)N分别为200像素。
在明度低侧(暗部侧)，饱和度可以取到比较高的值，但在明度高侧(亮部(光晕)侧)取低的值。可知在与理论式的图表近似的范围存在实际的值(计测值)。从另一角度看，可知在明度和饱和度分别为预定值以上的范围没有计测值。例如，在明度＞100、饱和度＞100的范围不存在计测值。因此，在使用图像处理来检测芯线的散开的情况下，通过使检查对象物(带端子的电线)的背景成为对于明度和饱和度而言不存在计测值的范围的颜色，从而能够准确判断散开。
图4示出背景色的明度和饱和度各为140的情况下的图像例。图4(a)是示出为彩色图像的图，图4(b)是实施了图像处理的图。此处，在检查区域所示的部分实施图像处理，将铝线与背景分离。
下面说明使用以上的基本概念的具体的检查装置。
图5是示出本实施方式所涉及的检查系统10的概要的图。检查系统10包括CCD照相机20、检查用计算机40、照明30，利用图像处理来检查放置在检查台99上的检查对象物80是否产生了不良。CCD照相机20例如获取彩色图像(RGB图像)。照明30具有LED光源，能够利用检查用计算机40的控制将检查对象物80的背景色以期望的颜色照射。
图6是示出连接有检查对象物80即端子部81的电线82的图，该状态由CCD照相机20拍摄。电线82的覆皮85被剥去的铝芯线86的末端部分由压接部87压接固定在端子部81。压接固定例如使用超声波压接。如图示的区域X1所示，由于在覆皮85的端部有时会产生散开88，因此检查系统10检测该散开88。
图7是示出检查用计算机40的构成的功能框图，检查用计算机40包括MPU(Micro-Processing Unit，微处理单元)、ROM(Read Only Memory，制度存储器)、RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等硬件及其所执行的应用。
检查用计算机40包括检查处理部50、数据记录部60。检查处理部50包括图像获取部52、HSV转换部54、质量判定部56、照明控制部58。
图像获取部52将CCD照相机20的拍摄结果获取为彩色图像、即RGB的各值。
HSV转换部54将图像获取部52获取的彩色图像的数据(RGB值)转换为HSV系的数据。转换式使用如上所述已知的转换式。
质量判定部56对由HSV转换部54转换的图像数据进行分析，判断检查对象物80是否产生了不良，即是否发生了散开88。用图9的流程图后述具体的判断方法。
照明控制部58控制照明30，控制照射到检查对象物80的光的颜色、强度。更具体而言，照明控制部58控制照明30，使得检查对象物80的背景色成为期望色。
数据记录部60包括元件管理部62、图像储存部64、基准保持部66、检查结果储存部68。
元件管理部62保持检查对象物80的管理号码的数据等。检查与该管理号码建立对应地进行。图像储存部64将拍摄的检查对象物80的图像数据保持预定期间。图像数据可以是RGB的数据，也可以是HSV转换后的数据。基准保持部66将背景色和检查阈值与检查对象物80的种类建立相关地保持。检查阈值分别针对明度和饱和度设定。例如，检查阈值设定为明度＞100、饱和度＞120，并且背景色设定为该检查阈值内所包含的值，例如明度＝140、饱和度＝140。此外，在根据种类不使背景色变更而为一定的情况下，背景色为1个颜色。此处，作为背景色，规定明度和饱和度。检查结果储存部68将检查结果与检查对象物80的管理号码建立相关地记录并保持。
说明以上的构成的检查处理的流程。图8是说明检查对象物80的检查区域的图。另外，图9是示出检查的步骤的流程图。
在检查对象物80的拍摄前，照明控制部58参照基准保持部66，设定与检查对象物80的种类相应的背景色(S10)。此外，背景色也可以由检查员指定。
背景色的设定完成后，图像获取部52从CCD照相机20获取检查对象物80的彩色图像(S12)。之后，HSV转换部54将获取的彩色图像的数据的形式从RGB的数据向HSV的数据转换(S14)。
质量判定部56以HSV转换后的数据为基础进行质量判定(S16)。一般而言，检查对象物80(带端子部81的电线82)其形状和检查台99上的位置是确定的。所以，能够将铝芯线86产生散开88的区域限定在某一程度的范围。因此，质量判定部56如图8所示，对从铝芯线86从覆皮85露出的位置向端子部81的预定范围(此处为第1～第3检查区域A1～A3)实施图像处理。第1～第3检查区域A1～A3分别例如是100像素×100像素的正方形的区域。此外，也可以使用根据已知的自动对准技术，掌握检查对象物80的方向以及与背景的边界的技术。
质量判定部56基于图像处理，分别在第1～第3检查区域A1～A3，将关于饱和度和明度位于检查阈值内的像素判断为背景的像素，将检查阈值外的值判断为检查对象物80的像素。而且，质量判定部56在判断为检查对象物80的像素的数量为预定以上的情况下，判断为产生了散开88。
质量判定结束时，质量判定部56以预定的形式通知判定结果，并且将判定结果与检查对象物80的管理号码建立相关地记录在检查结果储存部68(S18)。
通过进行这样的处理，在电线82的铝芯线86压接在端子部81的部分，能够准确检测产生了散开88等不良。特别是在铝芯线86的情况下，如上所述在铝线的束的特性上，难以使用色相、饱和度、明度的分别单独的阈值，利用图像处理来识别芯线的散开。但是，通过适当设定背景色的饱和度和明度，而且实施图像处理，能够准确检测出铝芯线86的散开88。
以上，以实施方式为基础说明了本发明。本实施方式是例子，本领域技术人员可以理解在这些各构成要素及其组合可以有各种变形例，另外，这样的变形例也包含在本发明的范围之中。例如，在实施方式中，作为背景色的范围，例举了使明度和饱和度分别为预定值以上的处理例，但不限于此。总之，只要选择铝芯线86的图像不取值的范围即可，例如既可以是数学式所表示的范围，也可以是事先使用多个采样的检查对象物80，通过由图像处理所进行的校准来决定范围。另外，当然在对安全方面有更高要求的情况下，可选择更严格的范围(明度、饱和度都为更大的值)。
此处，将上述的本发明所涉及的检查装置和检查方法的实施方式的特征分别简洁总结为以下[1]～[4]并列记。
[1]一种检查装置，
将连接有端子的电线作为检查对象物(80)，检查连接部分的不良，所述检查装置包括：
图像获取部(52)，获取将背景色的HSV色彩空间的明度和饱和度设定为分别设定的阈值以上的范围而拍摄的检查对象物的图像；
HSV转换部(54)，将所获取的图像的数据转换为HSV数据；
判定部(质量判定部56)，以转换为所述HSV数据后的图像数据为基础，分离为背景与所述检查对象物的区域，在所述检查对象物的区域为预定以上的情况下，判定为产生了不良。
[2]上述[1]所述的检查装置，
包括照明控制部(58)，控制照明(30)，使得所述背景色的明度和饱和度成为分别设定的阈值以上的范围。
[3]上述[1]或[2]所述的检查装置，
所述电线的芯线是铝线的束，
所述判定部将所述铝线的散开(88)检测为不良。
[4]一种检查方法，
将连接有端子的电线作为检查对象物，检查连接部分的不良，所述检查方法具有：
照射工序，向检查对象物照射光，使得背景色的HSV色彩空间的明度和饱和度成为分别设定的阈值以上的范围；
图像获取工序，以RGB数据的形式获取照射有所述光的所述检查对象物的图像数据；
HSV转换工序，将所述RGB数据向HSV数据转换；
判定工序，以转换为所述HSV数据后的图像数据为基础，分离为背景与所述检查对象物的区域，在所述检查对象物的区域为预定以上的情况下，判定为产生了不良。
参照特定的实施方式详细地说明了本发明，但在不脱离本发明的精神和范围内能够施加各种变更、修正对于本领域技术人员而言是不言自明的。
本申请基于2015年7月22日申请的日本专利申请(日本特愿2015-144798)，其内容作为参照并入本文。
产业上的利用可能性
根据本发明取得的效果是：以连接有端子的电线为检查对象物，在检查连接部分的不良时，能够准确地检测出不良。取得该效果的本发明对于检测将电线连接在端子的部分的不良产生的检查装置和检查方法是有用的。

Claims (4)

1.一种检查装置，
将连接有端子的电线作为检查对象物，检查连接部分的不良，所述检查装置包括：
图像获取部，获取将背景色的HSV色彩空间的明度和饱和度设定为分别设定的阈值以上的范围而拍摄的检查对象物的图像；
HSV转换部，将所获取的图像的数据转换为HSV数据；
判定部，以转换为所述HSV数据后的图像数据为基础，分离为背景与所述检查对象物的区域，在所述检查对象物的区域超过预定区域的情况下，判定为产生了不良，
其中，所述预定区域为所述检查对象物无不良时所占据的区域。
2.如权利要求1所述的检查装置，
包括照明控制部，控制照明，使得所述背景色的明度和饱和度成为分别设定的阈值以上的范围。
3.如权利要求1或2所述的检查装置，
所述电线的芯线是铝线的束，
所述判定部将所述铝线的散开检测为不良。
4.一种检查方法，
将连接有端子的电线作为检查对象物，检查连接部分的不良，所述检查方法具有：
照射工序，向检查对象物照射光，使得背景色的HSV色彩空间的明度和饱和度成为分别设定的阈值以上的范围；
图像获取工序，以RGB数据的形式获取照射有所述光的所述检查对象物的图像数据；
HSV转换工序，将所述RGB数据向HSV数据转换；
判定工序，以转换为所述HSV数据后的图像数据为基础，分离为背景与所述检查对象物的区域，在所述检查对象物的区域超过预定区域的情况下，判定为产生了不良，
其中，所述预定区域为所述检查对象物无不良时所占据的区域。
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