CN110273229B - 线迹检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供线迹检查装置，其抑制缝制物的生产率的降低。线迹检查装置具有：拍摄装置，其对支撑于缝纫机的针板而形成有线迹的缝制对象物进行拍摄；以及处理装置，其基于由拍摄装置取得的缝制对象物的图像，对线迹的异常进行检测。

Description

线迹检查装置
技术领域
本发明涉及线迹检查装置。
背景技术
在专利文献1中公开了对通过缝纫机形成的线迹进行检查的线迹检查装置的一个例子。
专利文献1：日本特开平11－090077号公报
在缝制工厂中，使用多个缝纫机通过流水线生产方式生产衣服，在全部缝制工序结束后实施线迹检查。在线迹检查中检测到异常的衣服被废弃。因此，在全部缝制工序结束后实施线迹检查的情况下，衣服的生产率降低。如果能够在缝制工序的中途实施线迹检查，则能够在检测到线迹的异常的时刻返工缝制，由此能够抑制衣服的生产率的降低。如上所述的流水线生产和完成品的检查的工序不限定于衣服，也针对提包、鞋、被褥、家具、气囊、汽车座椅等伴随缝制的其他产品进行，并不限定于衣服，在全部缝制物的制造工序中存在相同的课题。
发明内容
本发明的方式的目的在于，抑制缝制物的生产率的降低。
按照本发明的方式，提供一种线迹检查装置，其具有：拍摄装置，其对支撑于缝纫机的针板而形成有线迹的缝制对象物进行拍摄；以及处理装置，其基于由所述拍摄装置取得的所述缝制对象物的图像，对所述线迹的异常进行检测。
发明的效果
根据本发明的方式，能够抑制衣服的生产率的降低。
附图说明
图1是示意地表示本实施方式所涉及的缝纫机的一个例子的斜视图。
图2是示意地表示本实施方式所涉及的图像传感器的动作的一个例子的图。
图3是示意地表示本实施方式所涉及的拍摄装置和支撑于针板的缝制对象物的关系的图。
图4是表示本实施方式所涉及的处理装置的一个例子的功能框图。
图5是示意地表示本实施方式所涉及的正常的线迹的一个例子的图。
图6是示意地表示本实施方式所涉及的异常的线迹的一个例子的图。
图7是表示本实施方式所涉及的线迹检查方法的一个例子的流程图。
图8是表示本实施方式所涉及的缝制对象物的图像的一个例子的图。
图9是表示本实施方式所涉及的缝制对象物的图像的一个例子的图。
图10是表示本实施方式所涉及的部分图像的一个例子的图。
图11是表示本实施方式所涉及的HSV图像的一个例子的图。
图12是表示本实施方式所涉及的掩模图案的一个例子的图。
图13是表示本实施方式所涉及的线迹提取图像的一个例子的图。
图14是表示本实施方式所涉及的线迹特征提取图像的一个例子的图。
图15是表示本实施方式所涉及的投影波形的一个例子的图。
图16是表示本实施方式所涉及的投影波形的一个例子的图。
图17是用于对本实施方式所涉及的线迹的端部的判定方法进行说明的示意图。
图18是表示本实施方式所涉及的发生了第1类型的异常时的部分图像、线迹特征提取图像及投影波形的一个例子的图。
图19是表示本实施方式所涉及的发生了第2类型的异常时的部分图像及投影波形的一个例子的图。
图20是表示本实施方式所涉及的发生了第3类型的异常时的部分图像及投影波形的一个例子的图。
标号的说明
1…缝纫机，2…缝纫机头，3…缝纫机针，4…针棒，5…针板，6…压脚部件，7…线迹检查装置，8…拍摄装置，8B…支撑部件，8D…驱动装置，8L…光学系统，8S…图像传感器，9…处理装置，9A…运算装置，9B…存储装置，9C…输入输出接口，10…输出装置，11…输入装置，91…图像取得部，92…图像处理部，93…判定部，94…输出部，95…参照特征量存储部，96…正解特征量存储部，AR…线迹存在范围，AX…光轴，PS…缝制位置，S…缝制对象物，SE…线迹，ST…缝线，TX…织眼。
具体实施方式
下面，一边参照附图，一边对本发明所涉及的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。下面进行说明的实施方式的结构要素能够适当组合。另外，有时不使用一部分的结构要素。
[缝纫机]
对本实施方式所涉及的缝纫机1进行说明。在本实施方式中，基于在缝纫机1规定出的局部坐标系对各部的位置关系进行说明。局部坐标系是通过XYZ正交坐标系进行规定的。将平行于规定面内的X轴的方向设为X轴方向。将平行于规定面内的与X轴正交的Y轴的方向设为Y轴方向。将平行于与规定面正交的Z轴的方向设为Z轴方向。另外，在本实施方式中，将包含X轴及Y轴的平面适当地称为XY平面。将包含X轴及Z轴的平面适当地称为XZ平面。将包含Y轴及Z轴的平面适当地称为YZ平面。XY平面与规定面平行。XY平面、XZ平面和YZ平面正交。另外，在本实施方式中，XY平面和水平面平行。Z轴方向为上下方向。+Z方向为上方向，－Z方向为下方向。此外，XY平面也可以相对于水平面而倾斜。
图1是示意地表示本实施方式所涉及的缝纫机1的一个例子的斜视图。如图1所示，缝纫机1具有：缝纫机头2；针棒4，其保持缝纫机针3而在Z轴方向往复移动；针板5，其对缝制对象物S进行支撑；压脚部件6，其按压缝制对象物S；以及线迹检查装置7，其对在缝制对象物S形成的线迹SE进行检查。
缝纫机头2将针棒4在Z轴方向能够往复移动地支撑。针棒4配置在针板5的上方，能够与缝制对象物S的表面相对。在缝纫机针3钩挂缝线ST(上线)。
针板5对缝制对象物S的背面进行支撑。针板5的上表面与XY平面平行。针板5从下方对缝制对象物S进行支撑。在针板5的下方配置釜(未图示)。釜对放入线轴壳体的线轴进行收容。釜与针棒4的往复移动同步地旋转。从釜供给缝线ST(下线)。
压脚部件6从上方对缝制对象物S进行按压。压脚部件6支撑于缝纫机头2。压脚部件6配置在针板5的上方，与缝制对象物S的表面接触。压脚部件6在与针板5之间对缝制对象物S进行保持。
如果针棒4下降，则保持于针棒4的缝纫机针3将缝制对象物S贯通，经过在针板5设置的孔。如果缝纫机针3经过了针板5的孔，则从釜供给的下线与钩挂于缝纫机针3的上线缠绕。在下线与上线缠绕的状态下，缝纫机针3上升，从缝制对象物S退去。在缝纫机针3将缝制对象物S贯通时，缝纫机1使缝制对象物S停止。在缝纫机针3从缝制对象物S退去时，缝纫机1将缝制对象物S向+Y方向移动。缝纫机1一边重复缝制对象物S的+Y方向的移动和停止、一边使缝纫机针3往复移动而在缝制对象物S形成线迹SE。在缝制对象物S形成的线迹SE沿Y轴方向延伸。
在下面的说明中，将缝纫机针3的正下方的位置适当地称为缝制位置PS。在XY平面内，缝制位置PS与缝纫机针3的位置一致。在缝制位置PS处，缝纫机针3将缝制对象物S贯通。
[线迹检查装置]
线迹检查装置7在缝制对象物S支撑于针板5的状态下，对在缝制对象物S形成的线迹SE进行检查。线迹检查装置7与通过缝纫机1实现的线迹SE的形成并行地对线迹SE进行检查。线迹检查装置7对有无在缝制对象物S形成的线迹SE的异常进行检测。另外，线迹检查装置7对线迹SE的异常的类型进行检测。
线迹检查装置7具有：拍摄装置8，其对支撑于缝纫机1的针板5而形成有线迹SE的缝制对象物S进行拍摄；处理装置9，其基于由拍摄装置8取得的缝制对象物S的图像，对线迹SE的异常进行检测；输出装置10，其输出处理装置9的检测结果；以及输入装置11，其被作业者操作。
拍摄装置8支撑于支撑部件8B。支撑部件8B与缝纫机1的至少一部分连结。拍摄装置8与针板5相比配置在+Z侧。拍摄装置8在缝制对象物S支撑于针板5的状态下，从上方对缝制对象物S进行拍摄。拍摄装置8的拍摄区域与缝制位置PS相比规定在+Y侧。拍摄装置8对支撑于针板5而通过缝纫机1刚形成线迹SE后的缝制对象物S进行拍摄。拍摄装置8从倾斜方向对缝制对象物S进行拍摄。
拍摄装置8具有：光学系统8L；以及图像传感器8S，其经由光学系统8L受光。图像传感器8S是卷帘快门方式(线曝光依次读出方式)的图像传感器。图像传感器8S例如是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器。拍摄装置8是卷帘快门照相机。
图2是示意地表示本实施方式所涉及的图像传感器8S的动作的一个例子的图。卷帘快门方式的图像传感器8S具有多个线，该多个线分别包含有在线方向配置的多个受光元件，该多个线在与线方向正交的扫描方向配置。在图2所示的例子中，关于线，存在线1至线N。图像传感器8S针对每个线而取得图像。受光元件例如是光电二极管。开始图像取得的定时(开始曝光的定时)针对每个线而不同。通过针对每个线所取得的图像的组合而形成1个图像。
卷帘快门方式与全局快门方式(同时曝光一并读出方式)相比，具有低价这样的优点。另一方面，在对移动体进行拍摄的情况下，在卷帘快门方式中，发生卷帘快门现象。卷帘快门现象是指下述现象，即，由于开始图像取得的定时针对每个线而不同，因此在移动体的图像发生畸变。在图像传感器8S的线方向和移动体的移动方向正交时，卷帘快门现象显著地发生。在图像传感器8S的线方向和移动体的移动方向平行时，抑制卷帘快门现象的发生。
缝纫机1将缝制对象物S向作为移动方向的+Y方向移动而在缝制对象物S形成线迹SE。如上所述，缝纫机1一边重复缝制对象物S的移动和停止、一边在缝制对象物S形成线迹SE。在通过缝纫机1实现的线迹SE的形成中，缝制对象物S及在缝制对象物S形成的线迹SE在Y轴方向移动。如图2所示，拍摄装置8设置为图像传感器8S的线方向和缝制对象物S的移动方向(Y轴方向)成为平行。缝制对象物S的移动方向与线迹SE的移动方向及线迹SE的延伸方向一致。图像传感器8S的线方向和线迹SE的移动方向平行，因此拍摄装置8能够取得对卷帘快门现象的发生进行了抑制的线迹SE的图像。
如图1所示，驱动装置8D与拍摄装置8连接。驱动装置8D包含诸如电动机这样的致动器，在以光学系统8L的光轴AX为中心的旋转方向产生使拍摄装置8旋转的动力。通过驱动装置8D，对图像传感器8S的线方向进行调整。例如在线迹SE的移动方向相对于Y轴方向而倾斜时，驱动装置8D能够对以光轴AX为中心的旋转方向上的拍摄装置8的位置进行调整，以使得图像传感器8S的线方向和线迹SE的移动方向成为平行。另外，驱动装置8D能够对以光轴AX为中心的旋转方向上的拍摄装置8的位置进行调整，以使得图像传感器8S的线方向和Y轴方向正交。
图3是示意地表示本实施方式所涉及的拍摄装置8和支撑于针板5的缝制对象物S的关系的图。
拍摄装置8与针板5相比配置在+Z侧。拍摄装置8的拍摄区域与缝制位置PS相比规定在+Y侧。拍摄装置8设置为在拍摄装置8的拍摄区域对线迹SE进行配置。拍摄装置8设置为光学系统8L的光轴AX和线迹SE交叉。
拍摄装置8从相对于针板5的上表面的法线倾斜的倾斜方向，对支撑于针板5而形成有线迹SE的缝制对象物S进行拍摄。针板5的上表面的法线与Z轴平行。拍摄装置8设置为光学系统8L的光轴AX和针板5的上表面的法线所成的角度θ成为锐角。角度θ优选大于或等于20[°]而小于或等于70[°]，更优选为60[°]。
如图3所示，缝线ST的至少一部分从缝制对象物S的表面凸出。拍摄装置8从相对于针板5的上表面的法线倾斜的倾斜方向，对缝制对象物S进行拍摄，由此在由拍摄装置8取得的图像中，缝制对象物S和缝线ST的对比度变大。处理装置9基于由拍摄装置8取得的图像，对线迹SE的位置及形状进行计算。
例如，在以光学系统8L的光轴AX和针板5的上表面的法线成为平行的方式对拍摄装置8进行设置，拍摄装置8从正上方对线迹SE进行拍摄的情况下，在由拍摄装置8取得的图像中，缝制对象物S和缝线ST的对比度有可能变小。其结果，处理装置9基于由拍摄装置8取得的图像，有可能难以对线迹SE的位置及形状进行计算。拍摄装置8从相对于针板5的上表面的法线倾斜的倾斜方向，对缝制对象物S进行拍摄，由此处理装置9基于拍摄装置8取得的图像，能够高精度地计算线迹SE的位置及形状。
处理装置9基于由拍摄装置8取得的缝制对象物S的图像，对在缝制对象物S形成的线迹SE的异常进行检测。
图4是表示本实施方式所涉及的处理装置9的一个例子的功能框图。处理装置9包含计算机系统。处理装置9具有：运算装置9A，其包含诸如CPU(Central Processing Unit)这样的处理器；存储装置9B，其包含诸如ROM(Read Only Memory)或储存器这样的非易失性存储器及诸如RAM(Random Access Memory)这样的易失性存储器；以及输入输出接口9C，其包含能够将信号及数据输入输出的输入输出电路。
在处理装置9的输入输出接口9C连接拍摄装置8、输出装置10和输入装置11。
输出装置10将处理装置9的检测结果进行输出。作为输出装置10，例示出显示装置及印刷装置的至少一个。显示装置包含诸如液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)或有机EL显示器(OELD：Organic Electroluminescence Display)这样的平板显示器。
输入装置11通过被作业者操作，从而生成输入信号，将生成的输入信号输出至处理装置9。作为输入装置11，例示出操作按钮、触摸面板及计算机用键盘的至少一个。
运算装置9A具有：图像取得部91、图像处理部92、判定部93和输出部94。存储装置9B具有：参照特征量存储部95和正解特征量存储部96。
图像取得部71从拍摄装置8取得缝制对象物S的图像。
图像处理部92对图像取得部91取得的图像进行图像处理。图像处理部92对图像取得部91取得的图像进行图像处理，对表示线迹SE的实际的特征量的检测特征量进行计算。
判定部93基于图像处理部92的图像处理结果，对有无线迹SE的异常进行判定。另外，判定部93基于图像处理部92的图像处理结果，对线迹SE的异常的类型进行判定。
输出部94将包含图像取得部91取得的图像、图像处理部92的图像处理结果、及判定部93的判定结果的至少一个在内的输出数据输出至输出装置10。输出装置10对来自输出部94的输出数据进行输出。
参照特征量存储部95对线迹SE的参照特征量进行存储。参照特征量包含表示正常的线迹SE的特征量的正常特征量、及表示异常的线迹SE的特征量的异常特征量。参照特征量是能够根据缝纫机1的工作条件、缝纫机1的设计数据、缝线ST的规格数据及预备实验(包含仿真实验)等而导出的已知数据，存储于参照特征量存储部95。
正解特征量存储部96对关于后面记述的投影波形的正解特征量进行存储。
判定部93将图像处理部92计算出的线迹SE的检测特征量和在参照特征量存储部95中存储的线迹SE的参照特征量进行对照，对线迹SE的异常的类型进行判定。
[线迹的异常]
线迹SE的异常包含有无线迹SE的异常、及线迹SE的异常的类型。图5是示意地表示本实施方式所涉及的正常的线迹SE的一个例子的图。图6是示意地表示本实施方式所涉及的异常的线迹SE的一个例子的图。
在本实施方式中，缝纫机1是实施平缝缝制的平缝缝纫机。如图5所示，平缝缝制中的正常的线迹SE在Y轴方向形成为直线状。正常的1个线迹SE以正常长度Pn形成。多个线迹SE各自以正常长度Pn形成。
线迹SE的异常的类型存在多个。作为线迹SE的异常的类型，例示出线迹SE中的至少一个线迹的长度变长的第1类型的异常、线迹SE的至少一部分的宽度变粗的第2类型的异常、在缝制对象物S的表面处缝线ST松弛的第3类型的异常、及线迹SE的长度发生变化的第4类型的异常。第1类型的异常被称为“跳针”。第2类型的异常被称为“扭转灯笼”。第3类型的异常被称为“上线浮起”。第4类型的异常被称为“间距异常”。
图6是表示作为第1类型的异常的“跳针”的一个例子的图。“跳针”是指下述现象，即，没有以恒定的正常长度Pn形成线迹SE，以比正常长度Pn长的异常长度Pu形成线迹SE。作为“跳针”的类型，例示出如图6的(A)所示的异常长度Pu1的线迹SE单次地发生的“单次跳针”、如图6的(B)所示的异常长度Pu1的线迹SE连续地“连续跳针”、及如图6的(C)所示的比异常长度Pu1长的异常长度Pu2的线迹SE发生的“长跳针”。
参照特征量包含比线迹SE的正常长度Pn长的异常长度Pu(Pu1、Pu2)。在参照特征量存储部95中，作为表示异常的线迹SE的特征量的参照特征量，对异常长度Pu(Pu1、Pu2)进行存储。正常长度Pn是根据缝纫机1的工作条件等导出的已知数据。异常长度Pu是正常长度Pn的整数倍，是根据正常长度Pn导出的已知数据。
检测特征量包含线迹SE的实际的长度Pr。图像处理部92对图像取得部91取得的图像进行图像处理，作为表示线迹SE的实际的特征量的检测特征量，对线迹SE的实际的长度Pr进行计算。判定部93将图像处理部92计算出的长度Pr和在参照特征量存储部95中存储的异常长度Pu进行对照，对线迹SE的异常是否是线迹SE中的至少一个线迹的长度Pr变长的第1类型的异常，即“跳针”进行判定。
判定部93将图像处理部92计算出的长度Pr和在参照特征量存储部95中存储的异常长度Pu1进行对照，在判定为长度Pr与异常长度Pu1一致时，判定为线迹SE的异常的类型是图6的(A)所示的“单次跳针”。
另外，判定部93将图像处理部92计算出的长度Pr和在参照特征量存储部95中存储的异常长度Pu1进行对照，在判定为相邻的2个线迹SE的长度Pr各自与异常长度Pu1一致时，判定为线迹SE的异常的类型是图6的(B)所示的“连续跳针”。
另外，判定部93将图像处理部92计算出的长度Pr和在参照特征量存储部95中存储的异常长度Pu2进行对照，在判定为长度Pr与异常长度Pu2一致时，判定为线迹SE的异常的类型是图6的(C)所示的“长跳针”。
作为第2类型的异常的“扭转灯笼”是指下述现象，即，缝线ST扭转而在线迹SE的一部分生成缝线ST的块，线迹SE的至少一部分的宽度Wr变粗的现象。正常的线迹SE以正常宽度Wn形成。在发生“扭转灯笼”的情况下，线迹SE的至少一部分的宽度Wr变粗。
参照特征量包含比线迹SE的正常宽度Wn粗的异常宽度Wu。在参照特征量存储部95中，作为表示异常的线迹SE的特征量的参照特征量，对异常宽度Wu进行存储。正常宽度Wn是根据所使用的缝线ST的粗细及缝纫机1的工作条件等导出的已知数据。异常宽度Wu比正常宽度Wn粗，是根据正常宽度Wn导出的已知数据。
检测特征量包含线迹SE的实际的宽度Wr。图像处理部92对图像取得部91取得的图像进行图像处理，作为表示线迹SE的实际的特征量的检测特征量，对线迹SE的实际的宽度Wr进行计算。判定部93将图像处理部92计算出的宽度Wr和在参照特征量存储部95中存储的异常宽度Wu进行对照，对线迹SE的异常是否是线迹SE的至少一部分的宽度Wr变粗的第2类型的异常，即“扭转灯笼”进行判定。
判定部93将图像处理部92计算出的宽度Wr和在参照特征量存储部95中存储的异常宽度Wu进行对照，在判定为宽度Wr与异常宽度Wu一致时，判定为线迹SE的异常的类型是“扭转灯笼”。
作为第3类型的异常的“上线浮起”是指下述现象，即，在缝制对象物S的表面处缝线ST(上线)松弛。正常的线迹SE以直线状形成。在发生“上线浮起”的情况下，线迹SE的至少一部分蛇形弯曲。
参照特征量包含比通过线迹SE在缝制对象物S的表面规定出的正常面积An大的异常面积Au。在参照特征量存储部95中，作为表示异常的线迹SE的特征量的参照特征量，对异常面积Au进行存储。正常面积An大致为零，是已知数据。异常面积Au是比正常面积An大的已知数据。
检测特征量包含通过线迹SE在缝制对象物S的表面规定出的实际的面积Ar。图像处理部92对图像取得部91取得的图像进行图像处理，作为表示线迹SE的实际的特征量的检测特征量，对通过线迹SE在缝制对象物S的表面规定出的实际的面积Ar进行计算。判定部93将图像处理部92计算出的面积Ar和在参照特征量存储部95中存储的异常面积Au进行对照，对线迹SE的异常是否是在缝制对象物S的表面处缝线ST松弛的第3类型的异常，即“上线浮起”进行判定。
判定部93将图像处理部92计算出的面积Ar和在参照特征量存储部95中存储的异常面积Au进行对照，在判定为面积Ar与异常面积Au一致时，判定为线迹SE的异常的类型是“上线浮起”。
作为第4类型的异常的“间距异常”是指下述现象，即，没有以恒定的长度Pr形成线迹SE，线迹SE的长度Pr变化。正常的线迹SE是以恒定的正常长度Pn形成的。另一方面，在“间距异常”发生的情况下，线迹SE的长度Pr不是恒定而是变化的。
参照特征量包含线迹SE的正常长度Pn。在参照特征量存储部95中，作为表示正常的线迹SE的特征量的参照特征量，对正常长度Pn进行存储。正常长度Pn是根据缝纫机1的工作条件等导出的已知数据。
检测特征量包含线迹SE的实际的长度Pr。图像处理部92对图像取得部91取得的图像进行图像处理，作为表示线迹SE的实际的特征量的检测特征量，对线迹SE的实际的长度Pr进行计算。判定部93将图像处理部92计算出的长度Pr和在参照特征量存储部95中存储的正常长度Pn进行对照，对线迹SE的异常是否是线迹SE的长度Pr变化的第4类型的异常，即“间距异常”进行判定。
判定部93将图像处理部92计算出的长度Pr和在参照特征量存储部95中存储的正常长度Pn进行对照，在判定为多个线迹SE的长度Pr不与正常长度Pn一致时，判定为线迹SE的异常的类型是“间距异常”。
[线迹检查方法]
接下来，对使用本实施方式所涉及的线迹检查装置7的线迹检查方法进行说明。图7是表示本实施方式所涉及的缝制方法的一个例子的流程图。如图7所示，线迹检查方法包含下述步骤：步骤S10，对取得的图像是否是适于线迹检查的图像进行判定；步骤S20，从图像对线迹SE进行提取；步骤S30，对提取出线迹SE的部分图像进行图像处理；步骤S40，将计数值i设定为初始值；步骤S50，对第i类型的异常进行检测；步骤S60，对是否检测到异常进行判定；步骤S70，将输出数据进行输出；步骤S80，将输出数据输出；步骤S90，将计数值i和规定值N进行比较；以及步骤S100，将计数值i递增。图7所示的处理是以规定的周期实施的。
作业者使用缝纫机1开始缝制对象物S的缝制。另外，作业者为了指示线迹检查的开始而对输入装置11进行操作。输入装置11被操作，由此线迹检查装置7启动。拍摄装置8开始通过缝纫机1形成线迹SE而支撑于针板5的缝制对象物S的拍摄。由拍摄装置8取得的缝制对象物S的图像输出至处理装置9。
图像取得部91从拍摄装置8取得缝制对象物S的图像。图像处理部92对图像取得部91取得的图像进行图像处理。判定部93对图像取得部91取得的图像是否是适于线迹检查的图像进行判定(步骤S10)。
有时拍摄装置8取得不适于线迹检查的图像。作为不适于线迹检查的图像，例示出没有反映出缝制对象物S而是仅反映出缝纫机1的一部分的图像或虽然反映出缝制对象物S但没有反映出线迹SE的图像这样的、原本就不存在线迹SE的图像。另外，作为不适于线迹检查的图像，例示出摄入作业者的手其他障碍物的图像、通过缝纫机1实现的线迹SE的形成刚开始后的图像、通过缝纫机1实现的线迹SE的形成将要结束前的图像、线迹SE为曲线状的图像、包含有在缝制对象物S的台阶部形成的线迹SE的图像、及扭曲或从针板5浮起的缝制对象物S的图像等。
另外，作为不适于线迹检查的图像，举出在缝制对象物S移动中取得的图像。缝纫机1一边重复缝制对象物S的移动和停止、一边在缝制对象物S形成线迹SE。拍摄装置8以规定周期(例如每隔33[mSec.])取得图像。缝纫机1以1针量进行缝制时的所需时间是规定时间(例如20[mSec.])。缝纫机1以1针量进行缝制时的缝制对象物S的移动时间是第1规定时间(例如9[mSec.])，缝纫机1以1针量进行缝制时的缝制对象物S的停止时间是第2规定时间(例如11[mSec.])。
在缝制对象物S的移动中取得的缝制对象物S的图像，由于卷帘快门现象而紊乱的可能性高。在缝制对象物S的停止中取得的缝制对象物S的图像紊乱的可能性低。因此，在缝制对象物S的移动中取得的缝制对象物S的图像是不适于线迹检查的图像，在缝制对象物S的停止中取得的缝制对象物S的图像是适于线迹检查的图像。
图8是表示本实施方式所涉及的缝制对象物S的图像的一个例子的图。图8的(A)是在缝制对象物S的停止中取得的缝制对象物S的图像。图8的(B)是在缝制对象物S的移动中取得的缝制对象物S的图像。如图8所示，在缝制对象物S存在格子状的织眼TX。如图8的(A)所示，在缝制对象物S的停止中取得的缝制对象物S的图像中，缝制对象物S的织眼TX实质上与X轴及Y轴各自平行。即，在缝制对象物S的停止中取得的缝制对象物S的图像中，织眼TX以与实际的形状相同的形状而反映出。另一方面，如图8的(B)所示，在缝制对象物S的移动中取得的缝制对象物S的图像中，缝制对象物S的织眼TX的至少一部分相对于X轴倾斜。即，在缝制对象物S的移动中取得的缝制对象物S的图像中，织眼TX以与实际的形状不同的形状而反映出。因此，处理装置9能够基于缝制对象物S的织眼TX，对通过拍摄装置8以规定周期取得的多个图像中的哪个图像是在缝制对象物S的停止中取得的图像、哪个图像是在缝制对象物S的移动中取得的图像进行判定。
判定部93基于缝制对象物S的织眼TX，对图像取得部91取得的图像是否是在缝制对象物S的停止中取得的图像进行判定。处理装置9基于在停止中取得的图像，对线迹SE的异常进行检测。即，线迹检查装置7不使用在缝制对象物S的移动中取得的图像，而是使用在缝制对象物S的停止中取得的图像，实施线迹检查。
图9是表示本实施方式所涉及的缝制对象物S的图像的一个例子的图。图9的(A)示出在缝制对象物S的停止中取得的缝制对象物S的图像。图9的(A)所示的图像是适于线迹检查的图像，线迹SE在Y轴方向以直线状延伸。图9的(B)是表示通过对图9的(A)的图像进行投影处理而计算出的投影波形的一个例子的图。
投影处理是指对将图像的多个像素数据各自向投影方向投影时的像素数据的合计值的分布进行计算的处理。像素数据例如是像素的浓度。此外，像素数据可以是像素的明度，也可以是像素的彩度。
图像处理部92将图像在Y轴方向进行投影处理。拍摄装置8从相对于针板5的上表面的法线的倾斜方向，对缝制对象物S进行拍摄，由此图像处理部92能够基于由拍摄装置8取得的图像，高精度地计算缝制对象物S的投影波形。
在图9的(B)中，横轴示出X轴方向的位置，纵轴示出像素的浓度的合计值(浓度值)。如图9的(B)所示，在投影波形中，缝制对象物S的表面存在的范围的浓度值实质上是恒定的，线迹SE存在的范围的浓度值增大。判定部93能够基于图像处理部92计算出的投影波形，对在图像是否存在线迹SE，即是否是适于线迹检查的图像进行判定。
在步骤S10中判定为图像取得部91取得的图像是不适于线迹检查的图像时(步骤S10：No)，输出部94将表示图像是不适于线迹检查的图像的输出数据输出至输出装置10(步骤S80)。线迹检查装置7结束基于图像取得部91取得的图像的线迹检查处理。
在步骤S10中判定为图像取得部91取得的图像是适于线迹检查的图像时(步骤S10：Yes)，图像处理部92从图像取得部91取得的图像对线迹SE进行提取(步骤S20)。
图像处理部92基于图9的(B)所示的投影波形，根据由图像取得部91取得的图像，对线迹SE存在的线迹存在范围AR进行计算。图像取得部91基于线迹存在范围AR，从图像取得部91取得的图像对包含线迹SE的部分图像进行提取。
图10是表示本实施方式所涉及的包含线迹SE的部分图像的一个例子的图。图像处理部92为了对线迹SE的异常进行检测，对如图10所示的提取出线迹SE的部分图像进行图像处理(步骤S30)。
图像处理部92将作为RGB图像的部分图像变换为HSV图像。
图11是表示本实施方式所涉及的HSV图像的一个例子的图。图像处理部92使用规定的变换式，将RGB图像各自分解为表示色相(Hue)的H图像、表示彩度(Saturation)的S图像、及表示明度(Value)的V图像。
接下来，图像处理部92将S图像进行2值化处理而生成掩模图案。
图12是表示本实施方式所涉及的掩模图案的一个例子的图。图像处理部92在将图11所示的S图像进行噪声去除处理后，进行2值化处理。由此，如图12所示，生成进行了2值化的掩模图案。
接下来，图像处理部92对图10所示的部分图像和图12所示的掩模图案的逻辑与(AND)进行计算。
图13是表示本实施方式所涉及的部分图像和掩模图案的逻辑与的计算结果的一个例子的图。图像处理部92针对部分图像和掩模图案各自对上限值和下限值的2个阈值进行设定，对仅将具有上限值和下限值之间的值的像素提取出的图像彼此的逻辑与进行计算，生成如图13所示的、缝制对象物S的图像(背景)被去除的线迹提取图像。
接下来，图像处理部92对图13所示的线迹提取图像进行半二值化处理。
图14是表示本实施方式所涉及的进行了半二值化的线迹提取图像的一个例子的图。图像处理部92根据图12所示的线迹提取图像的浓度而取得用于二值化的阈值，将小于阈值的浓度全部设为零。由此，生成如图14所示的提取出线迹SE的特征的线迹特征提取图像。
接下来，图像处理部92对图14所示的线迹特征提取图像进行投影处理。
图15是表示本实施方式所涉及的投影波形的一个例子的图。图15的(A)是图14所示的线迹特征提取图像。图像处理部92将线迹特征提取图像相对于Y轴而向倾斜方向进行投影处理。在本实施方式中，图像处理部92以投影开始点O为基准，相对于Y轴而向30[°]的倾斜方向进行投影处理。X轴方向上的投影开始点O的坐标是线迹SE的宽度方向的中心，Y轴方向上的投影结束点的坐标是Y轴方向上的线迹特征提取图像的端部。通过相对于Y轴向倾斜方向进行投影处理，从而如图15的(B)所示，对表示线迹SE的形状的投影波形进行计算。
接下来，图像处理部92对图15的(B)所示的投影波形进行噪声去除处理。
图16是表示本实施方式所涉及的噪声去除处理后的投影波形的一个例子的图。在图16中，横轴示出线迹SE中的位置，纵轴示出浓度值。图像处理部92通过平均值滤波器对图15的(B)所示的投影波形进行噪声去除处理。图像处理部92与投影波形的浓度值的大小成正比地对滤波器尺寸进行变更。由此，如图16所示，维持投影波形的特征不变而将噪声充分地去除。
在图16中，投影波形的波谷VA相当于线迹SE的端部。即，波谷VA相当于缝线ST将缝制对象物S贯通的孔。图像处理部92对波谷VA的位置进行检测。
在投影波形中，在波谷VA以外还存在多个小的波谷。图像处理部92对投影波形的多个波谷中的波谷VA是否是线迹SE的端部进行判定。
图17是用于对本实施方式所涉及的线迹SE的端部的判定方法进行说明的示意图。如图17所示，图像处理部92在投影波形中，对波谷VA的高度VAt、波谷VA的深度VAd及波谷VA的角度VAθ进行计算。图像处理部92在投影波形中，对拐点Ha及拐点Hb进行计算。拐点Ha及拐点Hb是切线的倾斜度从正变化为负的点。波谷VA是在拐点Ha和拐点Hb之间存在的拐点。波谷VA是切线的倾斜度从负变化为正的点。另外，图像处理部92对将拐点Ha和拐点Hb连结的第1假想线HL1、将波谷VA和拐点Ha连结的第2假想线HL2及将波谷VA和拐点Hb连结的第3假想线HL3进行计算。
如图17所示，波谷VA的高度VAt是指波谷VA的浓度值。波谷VA的深度VAd是指第1假想线HL1和波谷VA的距离。波谷VA的角度VAθ是指第2假想线HL2和第3假想线HL3所成的角度。波谷VA的高度VAt、波谷VA的深度VAd及波谷VA的角度VAθ表示波谷VA的特征量。
存储装置9B的正解特征量存储部96(参照图4)，对表示波谷VA是线迹SE的端部时的特征量的正解特征量进行存储。在波谷VA是线迹SE的端部的情况下和不是线迹SE的端部的情况下，深度VAd、高度VAt及角度VAθ的至少一个不同。正解特征量是根据缝纫机1的工作条件及缝线ST的规格数据等导出的已知数据。
在波谷VA是线迹SE的端部的情况下，高度VAt表示在正解特征量存储部96中存储的正解高度的值，深度VAd表示在正解特征量存储部96中存储的正解深度的值，角度VAθ表示在正解特征量存储部96中存储的正解角度的值。图像处理部92将包含根据投影波形而计算出的深度VAd、高度VAt及角度VAθ在内的波谷VA的特征量、和在正解特征量存储部96中存储的包含正解深度、正解高度及正解角度在内的波谷VA的正解特征量进行对照，对波谷VA是否是线迹SE的端部进行判定。
在对投影波形进行计算，基于波谷VA计算出线迹SE的端部的位置后，判定部93将计数值i设定为初始值即“1”(步骤S40)。
判定部93基于图像处理部92创建的投影波形，对第i类型(第1类型)的异常进行检测(步骤S50)。
图18是表示本实施方式所涉及的发生了第1类型的异常时的部分图像、线迹特征提取图像及投影波形的一个例子的图。图18的(A)示出部分图像，图18的(B)示出线迹特征提取图像，图18的(C)示出投影波形。
如图18的(C)所示，在投影波形中，形成多个波谷VA。波谷VA是线迹SE的端部。因此，相邻的波谷VA的距离是线迹SE的长度Pr。
判定部93将多个线迹SE的长度Pr各自和在参照特征量存储部95中存储的异常长度Pu进行对照，对线迹SE的至少一部分的长度Pr变长的第1类型的异常是否发生进行判定(步骤S60)。
在图18所示的例子中，1个线迹SE的长度Pr是异常长度Pu(Pu1)。在至少1个线迹SE的长度Pr是异常长度Pu的情况下，判定部93判定为在线迹SE发生了第1类型的异常。另一方面，在全部线迹SE的长度Pr是正常长度Pn的情况下，判定部93判定为在线迹SE没有发生第1类型的异常。
在步骤S60中判定为发生了第1类型的异常时(步骤S60：Yes)，输出部94使表示发生了第1类型的异常的输出数据输出至输出装置10(步骤S80)。在线迹SE发生了异常时，线迹检查装置7结束线迹检查处理。
在步骤S60中判定为没有发生第1类型的异常时(步骤S60：No)，输出部94将表示没有发生第1类型的异常的输出数据输出至输出装置10(步骤S70)。
判定部93对计数值i是否大于规定值N进行判定(步骤S90)。在本实施方式中，线迹检查装置7对第1类型的异常(跳针)、第2类型的异常(扭转灯笼)、第3类型的异常(上线浮起)及第4类型的异常(间距异常)各自进行检查。因此，规定值N为4。此外，基于进行检查的异常类型的数，对规定值N进行变更。
在步骤S90中判定为计数值i小于或等于规定值N时(步骤S90：No)，判定部93将计数值i递增(步骤S100)，对第i类型(第2类型)的异常进行检测(步骤S50)。
图19是表示本实施方式所涉及的发生了第2类型的异常时的部分图像及投影波形的一个例子的图。图19的(A)示出部分图像，图19的(B)示出投影波形。
如图19的(B)所示，在投影波形中，形成多个波谷VA。波谷VA是线迹SE的端部。如上所述，图像处理部92将线迹特征提取图像相对于Y轴而向倾斜方向进行投影处理。在投影波形中，浓度值越低的部分，线迹SE的宽度Wr越细，浓度值越高的部分，线迹SE的宽度Wr越粗。在投影波形的波谷VA中，线迹SE的宽度Wr细。在投影波形的波峰MT处，线迹SE的宽度Wr粗。
判定部93将线迹SE的宽度Wr和在参照特征量存储部95中存储的异常宽度Wu进行对照，对线迹SE的至少一部分的宽度Wr变粗的第2类型的异常是否发生进行判定(步骤S60)。
在图19所示的例子中，波峰MT中的线迹SE的宽度Wr是异常宽度Wu。在线迹SE的至少一部分的宽度Wr是异常宽度Wu的情况下，判定部93判定为在线迹SE发生了第2类型的异常。另一方面，在全部线迹SE的宽度Wr是正常宽度Wn的情况下，判定部93判定为在线迹SE没有发生第2类型的异常。
在步骤S60中判定为发生了第2类型的异常时(步骤S60：Yes)，输出部94将表示发生了第2类型的异常的输出数据输出至输出装置10(步骤S80)。在线迹SE发生了异常时，线迹检查装置7结束线迹检查处理。
在步骤S60中判定为没有发生第2类型的异常时(步骤S60：No)，输出部94将表示没有发生第2类型的异常的输出数据输出至输出装置10(步骤S70)。
判定部93对计数值i是否大于规定值N进行判定(步骤S90)。
在判定为计数值i小于或等于规定值N时(步骤S90：No)，判定部93将计数值i递增(步骤S100)，对第i类型(第3类型)的异常进行检测(步骤S50)。
图20是表示本实施方式所涉及的发生了第3类型的异常时的部分图像及投影波形的一个例子的图。图20的(A)示出部分图像，图20的(B)示出通过对线迹特征提取图像中的线迹SE进行噪声去除处理而计算出的XY平面内的线迹形状线。
如图20的(B)所示，线迹形状线蛇形弯曲。图像处理部92在线迹形状线中，对拐点Hc及拐点Hd进行计算。拐点Hc及拐点Hd是切线的倾斜度从负变化为正的点。另外，图像处理部92对将拐点Hc和拐点Hd连结的第4假想线HL4进行计算。
图像处理部92对通过线迹SE在缝制对象物S的表面规定出的面积Ar进行计算。面积Ar是由线迹形状线和第4假想线HL4包围的区域的面积。如果线迹形状线大幅地蛇形弯曲，则面积Ar变大。如果线迹形状线是直线状，则拐点Hc及拐点Hd不存在，面积Ar实质上成为零。
判定部93将由线迹SE规定出的面积Ar和在参照特征量存储部95中存储的异常面积Au进行对照，对在缝制对象物S的表面处是否发生了缝线ST松弛的第3类型的异常进行判定(步骤S60)。
在图20所示的例子中，面积Ar是不为零的异常面积Au。在面积Ar是异常面积Ar的情况下，判定部93判定为在线迹SE发生了第3类型的异常。另一方面，在全部线迹SE为直线状，通过线迹SE规定出的面积Ar是正常面积An(实质上为零)的情况下，判定部93判定为在线迹SE没有发生第3类型的异常。
在步骤S60中判定为发生了第3类型的异常时(步骤S60：Yes)，输出部94将表示发生了第3类型的异常的输出数据输出至输出装置10(步骤S80)。在线迹SE发生了异常时，线迹检查装置7结束线迹检查处理。
在步骤S60中判定为没有发生第3类型的异常时(步骤S60：No)，输出部94将表示没有发生第3类型的异常的输出数据输出至输出装置10(步骤S70)。
判定部93对计数值i是否大于规定值N进行判定(步骤S90)。
在步骤S90中判定为计数值i小于或等于规定值N时(步骤S90：No)，判定部93将计数值i递增(步骤S100)，对第i类型(第4类型)的异常进行检测(步骤S50)。
如参照图18说明的那样，线迹SE的长度Pr是由相邻的波谷VA的距离进行规定的。
判定部93将多个线迹SE的长度Pr各自和在参照特征量存储部95中存储的正解长度Pn进行对照，对线迹SE的长度Pr变化的第4类型的异常是否发生进行判定(步骤S60)。
在步骤S60中判定为发生了第4类型的异常时(步骤S60：Yes)，输出部94将表示发生了第4类型的异常的输出数据输出至输出装置10(步骤S80)。在线迹SE发生了异常时，线迹检查装置7结束线迹检查处理。
在步骤S60中判定为没有发生第4类型的异常时(步骤S60：No)，输出部94将表示没有发生第4类型的异常的输出数据输出至输出装置10(步骤S70)。
判定部93对计数值i是否大于规定值N进行判定(步骤S90)。
在步骤S90中判定为计数值i大于规定值N时(步骤S90：Yes)，线迹检查装置7结束线迹检查处理。
此外，作业者可以为了指示线迹检查的结束而对输入装置11进行操作，由此线迹检查处理结束。
[效果]
如以上说明的那样，根据本实施方式，线迹检查装置7具有：拍摄装置8，其对支撑于缝纫机1的针板5而形成有线迹SE的缝制对象物S进行拍摄；以及处理装置9，其基于由拍摄装置8取得的缝制对象物S的图像，对线迹SE的异常进行检测。由此，线迹检查装置7能够与通过缝纫机1实现的线迹SE的形成并行地，对线迹SE的异常进行检测。例如，在缝制工厂中，在使用多个缝纫机1以流水线生产方式生产衣服的情况下，在多个缝纫机1各自设置线迹检查装置7，由此能够在缝制工序的中途实施线迹检查。在检测到线迹SE的异常时，表示检测到线迹SE的异常的输出数据从输出装置10输出，因此作业者能够在检测到线迹SE的异常的时刻，使用具有检测到异常的线迹检查装置7的缝纫机1进行返工缝制。因此，能够抑制衣服的生产率的降低。
另外，处理装置9具有：图像取得部91，其从拍摄装置8取得缝制对象物S的图像；图像处理部92，其对图像取得部91取得的图像进行图像处理，对线迹SE的检测特征量进行计算；参照特征量存储部95，其对线迹SE的参照特征量进行存储；以及判定部93，其将检测特征量和参照特征量进行对照，对线迹SE的异常的类型进行判定。由此，线迹检查装置7不仅对有无线迹S的异常，还能够对发生了的线迹SE的异常的类型进行检测。
另外，拍摄装置8从相对于针板5的上表面的法线倾斜的倾斜方向，对缝制对象物S进行拍摄。由此，在由拍摄装置8取得的图像中，能够增大缝制对象物S和缝线ST的对比度。处理装置9能够基于拍摄装置8取得的图像，高精度地计算线迹SE的位置及形状。
另外，拍摄装置8是卷帘快门照相机。卷帘快门照相机价格低，因此抑制线迹检查装置7的成本。另外，以图像传感器8S的线方向和缝制对象物S的移动方向成为平行的方式对拍摄装置8进行设置，由此线迹检查装置7能够取得对卷帘快门现象的发生进行了抑制的线迹SE的图像。
另外，在拍摄装置8取得移动中的缝制对象物S的图像和停止中的缝制对象物S的图像的情况下，处理装置9基于缝制对象物S的织眼TX，对是否是停止中的缝制对象物S的图像进行判定，基于在停止中取得的图像，对线迹SE的异常进行检测。由此，线迹检查装置7能够使用没有卷帘快门现象的影响的图像，高精度地实施线迹SE的异常的检测。
此外，在上述的实施方式中，线迹SE的异常的类型是一个例子，并不限定于在上述的实施方式中说明的第1类型至第4类型。将线迹SE的参照特征量预先导出，存储于参照特征量存储部95，由此线迹检查装置7能够对与第1类型至第4类型的异常不同的异常的类型进行检测。

Claims (6)

1.一种线迹检查装置，其具有：
拍摄装置，其对支撑于缝纫机的针板而形成有线迹的缝制对象物进行拍摄；以及
处理装置，其基于由所述拍摄装置取得的所述缝制对象物的图像，对所述线迹的异常进行检测，
所述处理装置具有：
图像取得部，其从所述拍摄装置取得所述缝制对象物的图像；
图像处理部，其对所述图像取得部取得的所述图像进行图像处理，对所述线迹的检测特征量进行计算；
参照特征量存储部，其对所述线迹的参照特征量进行存储；以及
判定部，其将所述检测特征量和所述参照特征量进行对照，对所述线迹的异常的类型进行判定，
所述检测特征量包含通过所述线迹而在所述缝制对象物的表面规定出的面积，
所述参照特征量包含比通过所述线迹而在所述缝制对象物的表面规定出的正常面积大的异常面积，
所述判定部对是否是在所述缝制对象物的表面处缝线松弛的第3类型的异常进行判定，
所述缝纫机一边重复所述缝制对象物的移动和停止、一边形成所述线迹，
所述处理装置基于所述缝制对象物的织眼，对是否是在所述缝制对象物的停止中取得的图像进行判定，基于在所述停止中取得的所述图像，对所述线迹的异常进行检测。
2.根据权利要求1所述的线迹检查装置，其中，
所述检测特征量包含所述线迹的长度，
所述参照特征量包含比所述线迹的正常长度长的异常长度，
所述判定部对是否是所述线迹中的至少一个线迹的长度变长的第1类型的异常进行判定。
3.根据权利要求1或2所述的线迹检查装置，其中，
所述检测特征量包含所述线迹的宽度，
所述参照特征量包含比所述线迹的正常宽度粗的异常宽度，
所述判定部对是否是所述线迹中的至少一部分的宽度变粗的第2类型的异常进行判定。
4.根据权利要求1或2所述的线迹检查装置，其中，
所述检测特征量包含所述线迹的长度，
所述参照特征量包含所述线迹的正常长度，
所述判定部对是否是所述线迹的长度发生变化的第4类型的异常进行判定。
5.根据权利要求1或2所述的线迹检查装置，其中，
所述拍摄装置从相对于所述针板的上表面的法线倾斜的倾斜方向，对所述缝制对象物进行拍摄。
6.根据权利要求1或2所述的线迹检查装置，其中，
所述拍摄装置具有光学系统和卷帘快门方式的图像传感器，
所述图像传感器具有多个线，该多个线分别包含有在线方向配置的多个受光元件，该多个线在与所述线方向正交的扫描方向配置，
所述缝纫机将所述缝制对象物在移动方向移动而形成所述线迹，
所述拍摄装置设置为，所述图像传感器的所述线方向和所述缝制对象物的移动方向成为平行。
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