JP2000329594A - データ収集処理装置およびデータ収集処理用プログラムが記録された記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像処理装置３で計測されたデータを、自動的
に収集処理できるようにすることを主たる目的とし、さ
らには、良否の判定の判定基準を自動的に決定できるよ
うにする。 【解決手段】データ収集処理装置としてのパソコン４
は、画像処理装置３との間で通信を行うことにより、画
像処理装置３で検査対象物を撮像して得られる画像デー
タに基づいて算出された計測データを収集し、集計処理
を行うようにしている。また、パソコン４は、良品のサ
ンプルを画像処理装置３で撮像して得られた計測データ
を収集し、その良品サンプルの計測データに基づいて、
良否の判定基準を決定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置で計
測されたデータを収集処理するデータ収集処理装置に関
し、さらに詳しくは、例えば、生産ラインの検査工程な
どで使用される画像処理装置の計測データを収集処理す
るのに好適なデータ収集処理装置およびそれに用いられ
るプログラムが記録された記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、生産ラインの検査工程では、
生産される半製品または製品の欠陥を検出するために、
画像処理装置が用いられており、生産ラインを流れる半
製品または製品である検査対象物が所定の検査領域に達
すると、検査対象物を撮像して得られた画像データを画
像処理して、基準画像との一致度などの計測データを算
出し、予め設定された判定基準と比較することによって
欠陥が発生しているか否か、すなわち、良品（ＯＫ）で
あるか不良品（ＮＧ）であるかを判定し、その判定結果
および前記計測データをモニタに表示出力するようにし
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の画像
処理装置においては、検査対象物毎の判定結果および計
測データがモニタに表示されるに過ぎず、多数の検査対
象物についての計測データを収集して集計処理する、例
えば、一致度についてのヒストグラムの作成などを行う
場合には、モニタに表示される各検査対象物毎の計測デ
ータである一致度を、人手を介して収集してパソコンに
入力し、パソコンの表計算ソフトなどを利用して処理し
なければならず、多くのの労力と時間を必要とするとい
う難点がある。

【０００４】また、良品であるか不良品であるかの判定
基準は、例えば、予め欠陥の発生していない良品のサン
プルをラインに適宜数流し、画像処理装置で撮像された
前記サンプルの画像データに基づく計測データをモニタ
に表示出力し、この計測データ、例えば、一致度を、人
手を介して集計し、それをパソコンに入力してヒストグ
ラムなどを作成し、そのヒストグラムの分布からその境
界付近の一致度を、上述の判定基準として決定して画像
処理装置に設定し、その後に、設定された判定基準に基
づいて実際の検査対象物の検査を行って良否を判定する
ものである。

【０００５】このように、実際の検査に先立つ判定基準
の設定に際しても、例えば、良品のサンプルをラインに
適宜数流して画像処理装置で撮像した画像データに基づ
いてモニタに表示される計測データを、人手を介して集
計して判定基準を決定しなければならず、立ち上げに多
くの労力および時間を要するといった難点もある。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、画像処理装置で計測されたデータを、自動的
に収集処理できるようにすることを主たる目的とし、さ
らには、判定基準を自動的に決定できるようにすること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明のデー
タ収集処理装置は、検査対象物を撮像して得られる画像
データに基づいて計測データを算出する画像処理装置と
の間で通信を行うことにより、前記計測データを収集し
て集計処理する処理手段と、該処理手段の集計処理結果
を出力する出力手段とを備えている。

【０００８】請求項２の本発明のデータ収集処理装置
は、請求項１記載の発明において、前記処理手段は、サ
ンプルを撮像して得られる画像データに基づく前記計測
データを収集して前記画像処理装置が検査対象物の良否
を判定するための判定基準を決定するものである。

【０００９】請求項３の本発明のデータ収集処理装置
は、請求項１または２記載の発明において、前記処理手
段は、前記画像処理装置で前記計測データが算出される
度に該計測データを収集して時刻情報を付加するもので
あり、前記時刻情報が付加された計測データを履歴デー
タとして記憶する記憶手段を備えている。

【００１０】請求項４の本発明の記録媒体は、検査対象
物を撮像して得られる画像データに基づいて計測データ
を算出する画像処理装置の前記計測データを収集して処
理するプログラムが記録された記録媒体であって、前記
画像処理装置と通信を行って前記計測データを収集する
手順と、収集した計測データを集計処理する手順と、サ
ンプルを撮像して得られる画像データに基づく前記計測
データを収集して前記画像処理装置が検査対象物の良否
を判定するための判定基準を決定する手順とをコンピュ
ータに実行させるプログラムが記録されている。

【００１１】（作用）請求項１の構成によれば、画像処
理装置と通信を行って画像処理装置からの計測データを
収集して集計処理してその結果を出力するので、人手を
介して画像処理装置の計測データを収集する必要がな
い。

【００１２】請求項２の構成によれば、例えば、良品の
サンプルを撮像して得られる画像データに基づいて算出
された計測データを収集して検査対象物の良否を判定す
るための判定基準を決定するので、良品のサンプルの計
測データを人手を介して収集し、その収集したデータに
基づいて判定基準を決定する必要がない。

【００１３】請求項３の構成によれば、計測データに、
時刻情報を付加して計測履歴データとして記憶するの
で、例えば、不良品の発生時刻を知ることができ、不良
の発生原因の究明や品質管理に有効となる。

【００１４】請求項４の構成によれば、コンピュータに
インストールすることにより、画像処理装置の計測デー
タが自動的に収集されて集計処理され、さらに、良否の
判定のための判定基準が決定されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１６】図１は本実施の形態に係るデータ収集装置
を備える検査システムの構成図であり、この検査システ
ムは、コンベア２４で搬送される検査対象物としてボト
ル容器１の封止栓（キャップ）２の印刷ミスやへこみな
どの欠陥を検査するものであり、テンプレートマッチン
グなどの手法を利用した画像処理を行う画像処理装置３
と、この画像処理装置３との間で通信を行う本発明に係
るデータ収集処理装置としてのパソコン４とを備えてい
る。

【００１７】画像処理装置３は、予め設定された検査位
置にボトル容器１が到達したことを検出する光電センサ
５などの出力に応答してボトル容器１の封止栓２を上方
から撮像して画像を得るためのＣＣＤカメラ６と、この
ＣＣカメラ６からの画像データを処理して、封止栓２の
良否の判定を行うとともに、基準画像との一致度や中心
座標あるいは２値面積などの計測データを算出する画像
処理装置本体７とを備えており、判定結果および撮像さ
れた画像を表示するモニタ１０が接続されている。な
お、計測データとは、画像処理装置３で画像データに基
づいて計測される、基準画像との一致度、座標、２値面
積などの各種のデータをいう。

【００１８】図２は、図１のブロック図であり、画像処
理装置３は、ＣＣＤカメラ６と、このＣＣＤカメラ６か
ら出力される映像信号をデジタル信号に変換して画像デ
ータを生成するＡ／Ｄ変換器８と、ＣＣＤカメラ６から
取り込んだ画像データの出力タイミングを制御するＬＳ
Ｉであるカメラ・表示コントローラ９と、カメラ・表示
コントローラ９から出力される画像データをアナログ信
号に変換したうえでモニタ１０へと出力するＤ／Ａ変換
器１１とを備えている。

【００１９】また、この画像処理装置３は、カメラ・表
示コントローラ９から出力される画像データを一時記憶
するフレームメモリ１２と、装置全体を制御していると
共に、画像データの画像処理を実行し、かつ、検査対象
物の良否を判定するとともに、パソコン４との間の通信
を制御するＣＰＵ１３と、ＣＰＵ１３の実行用プログラ
ムを格納しているＲＯＭ１４と、画像データを処理して
算出された各種の計測データなどを記憶するＲＡＭ１５
と、パソコン４との間でデータや制御信号の入出力を行
う入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）１６とを具備してい
る。

【００２０】この画像処理装置３は、従来と同様に、検
査対象物を撮像して得られる画像データに基づいて計測
データ、例えば、一致度、２値面積、座標などを算出す
るとともに、良品、不良品の判定を行うものであり、パ
ソコン４との間で通信を行うための通信機能を有する以
外は、基本的に従来例と同様である。

【００２１】画像処理装置３に、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４
２２あるいはＵＳＢの通信ケーブル１７を介して接続さ
れるデータ収集処理装置としてのパソコン４は、画像処
理装置３からの計測データおよび判定結果データを収集
して集計処理するとともに、後述のようにシステムの立
ち上げ時に、画像処理装置３が良品、不良品を判定する
ための判定基準を設定するといった処理を行う処理手段
としてのＣＰＵ１８と、収集した計測データを集計処理
するためのプログラムなどが格納されたＲＯＭ１９と、
集計処理した結果データなどを記憶する記憶手段として
のＲＡＭ２０と、画像処理装置３との間でデータや制御
信号の入出力を行う入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）２
１と、キーボートなどの入力部２２と、集計処理結果な
どを表示出力する出力手段としてのモニタ２３とを具備
している。

【００２２】なお、集計処理には、少なくとも計測され
たデータ値と、そのデータ値が計測された回数とを対応
させるための処理を含むものである。

【００２３】このパソコン４には、本発明に係るフロッ
ピーディスクやＣＤ−ＲＯＭなど記録媒体に記録されて
いるプログラム、すなわち、画像処理装置３との間で通
信を行って計測データを収集する手順、収集した計測デ
ータに基づいて集計処理する手順、および、収集した計
測データに基づいて判定基準を決定する手順などを実行
するためのプログラムが、予めインストールされている
ものである。

【００２４】この実施の形態では、画像処理装置３は、
従来と同様にして検査対象物であるボトル容器１の封止
栓２を撮像して得られる画像データに基づいて、例え
ば、予め登録されている基準画像との一致度や封止栓の
領域（面積）のピクセルの数である２値面積などの計測
データを算出するとともに、設定される判定基準に基づ
いて、良品、不良品の判定を行うものであり、パソコン
４は、画像処理装置３から計測データおよび判定結果の
データを収集してＲＡＭ２０に蓄え、計測終了後の所望
の操作に応じて、収集蓄積した計測データを集計処理し
てその結果を表示出力するものである。

【００２５】次に、この実施の形態のシステムの動作
を、図３のフローチャートに基づいて説明する。

【００２６】先ず、パソコン４は、画像処理装置３と通
信を行って画像処理装置３の設定状態、すなわち、一致
度、２値面積、位置ずれなどのいずれの計測を行うよう
に設定されているかの設定状態を読み出す（ステップｎ
１）。このように予め設定状態を読み出すのは、画像処
理装置３で算出される計測データが何のデータであるか
を認識する必要があるからである。

【００２７】次に、読み出した設定状態に応じて、デー
タを収集すべき項目、例えば、一致度の場合には、一致
度、および、それに関連する中心座標などのデータ収集
項目をモニタ２３に表示し、所望のデータ収集項目が選
択入力されることにより（ステップｎ２）、画像処理装
置３の計測が開始される（ステップｎ３）。なお、デー
タ収集項目は、設定状態によっては、１種類の項目しか
ない場合があり、例えば、設定状態が２値面積の計測で
あるときには、データ収集項目は、２値面積のみである
ので、かかる場合には、このステップは省略してもよ
い。

【００２８】計測が開始されると、画像処理装置３は、
検査位置に到達したボトル容器１の封止栓２を上方から
撮像して得た画像データを処理して、封止栓２の良否の
判定を行うとともに、基準画像との一致度や中心座標な
どの各種の計測データを算出し、この計測データおよび
判定結果データがパソコン４に読み取られてＲＡＭ２０
に格納され（ステップｎ４）、すべてのボトル容器１に
ついて終了するまで繰り返される（ステップｎ５）。

【００２９】なお、この実施の形態では、パソコン４
は、画像処理装置３で算出された計測データを読み取る
とともに、その読み取った日時のデータを時刻情報とし
て、計測データに付加して履歴データとしてＲＡＭ２０
に格納するようにしている。なお、本発明の他の実施の
形態として、日時の情報は付加しなくてもよく、また、
日付を除く時刻のみを付加してもよい。

【００３０】計測が終了した後は、パソコン４の入力部
２２を操作して、例えば、集計処理を選択すると（ステ
ップｎ６）、ＲＡＭ２０に格納した計測データの集計処
理を実行して（ステップｎ７）、その集計処理結果を、
例えば図４に示されるようにモニタ２３に表示出力する
（ステップｎ８）。この図４は、２値面積、すなわち、
撮像したボトル容器１の封止栓２の領域のピクセルの
数、および、その２値面積が計測された回数を示してお
り、この図４では、例えば、２値面積が１４０００が２
回、２値面積が１４１００が３回、２値面積が１４２０
０が１０回計測されたことを示している。なお、良否の
判定結果を併せて表示出力するようにしてもよい。

【００３１】さらに、ヒストグラムの作成を選択する
と、ヒストグラムの作成処理を実行して、例えば図５に
示されるように２値面積のヒストグラムがモニタ２３に
表示出力される。この図５では、Ｐ１付近をピークとす
る良品（ＯＫ）と、Ｐ２付近をピークとする不良品（Ｎ
Ｇ）が計測されたことを示している。なお、破線は、良
品、不良品を判定するための判定基準ＳＬを示してい
る。

【００３２】また、履歴データの出力を選択すると、例
えば、図６に示されるように、２値面積のデータとその
発生日時がモニタ２３に表示出力される（ステップｎ
９）。なお、良否の判定結果を併せて表示出力するよう
にしてもよい。

【００３３】このように画像処理装置３で算出される計
測データおよび判定結果のデータがパソコン４に収集さ
れて集計処理されるので、従来例のように、画像処理装
置３のモニタ１０に表示される計測データを人手を介し
てパソコンに入力する必要がなく、労力および時間が大
幅に削減されることになる。

【００３４】また、計測データに時刻情報が付加された
履歴データを保存して必要に応じて表示出力できるの
で、例えば、不良品の発生日時を知ることができ、不良
品の発生原因の究明や品質管理に有効となる。

【００３５】なお、この実施の形態では、計測データと
ともに、判定結果データをパソコン４で収集したけれど
も、本発明の他の実施の形態として、計測データのみを
収集して良否の判定は、パソコン４で行うようにしても
よい。

【００３６】さらに、この実施の形態では、検査システ
ムの立ち上げ時において、良品、不良品を判定する基準
となる判定基準を自動的に設定できるようにしており、
先ず、良品のサンプルを適宜数流して画像処理装置３で
撮像して計測データを収集し、例えば、判定に２値面積
を用いる場合には、良品のサンプルについて計測収集さ
れた２値面積のデータの平均値を算出し（ステップｎ１
０）、その平均値の、例えば±１５％を判定基準として
画像処理装置３に設定するものである（ステップｎ１
１）。

【００３７】そして、実際の検査対象物の検査において
は、画像処理装置３は、パソコン４から設定された平均
値の±１５％の範囲は、良品と判定し、他は不良品と判
定するものである。

【００３８】このように、良品のサンプルを流して計測
データを収集し、パソコン４で自動判定条件設定を選択
すると、上述のようにして、判定基準が決定されて画像
処理装置３に設定されることになる。

【００３９】なお、判定基準は、上述の±１５％に限ら
ないのは勿論であり、また、平均値を用いるのではな
く、良品のサンプルで得られた計測データの上限値およ
び下限値を判定基準としてもよく、検査対象物や周囲の
明るさなどの検査環境などに応じて適宜変更してもよ
い。

【００４０】また、判定基準の決定に際しては、不良品
のサンプルも流して計測データを収集し、不良品が良品
と判定されないように判定基準を決定してもよい。

【００４１】さらに、自動設定した判定基準によって実
際に検査対象物を検査して得られた計測データに基づい
て上述のようにヒストグラムを作成し、そのヒストグラ
ムに基づいて、判定基準を修正してもよいのは勿論であ
る。

【００４２】上述の実施の形態では、平均値の算出やヒ
ストグラムを作成したけれども、本発明は、これに限る
ことなく、収集した計測データに基づいて、トレンドグ
ラフなどの各種のグラフの作成や分散などの算出といっ
た統計処理を行ってもよいのは勿論である。

【００４３】上述の実施の形態では、収集した計測デー
タや履歴データは、パソコン４のＲＡＭ２０に格納した
けれども、ハードディスクなどの外部記憶媒体に格納す
るようにしてもよい。

【００４４】上述の実施の形態では、検査対象物とし
て、ボトル容器の封止栓に適用して説明したけれども、
本発明は、これに限ることなく、容器に貼付されたラベ
ルの位置ずれ、容器内の充填量、あるいは、電子部品が
正しい位置に実装されているか否かなどの他の検査対象
物に適用してもよいのは勿論である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像処理
装置と通信を行って画像処理装置からの計測データを収
集して集計処理してその結果を出力するので、人手を介
して画像処理装置の計測データを収集する必要がなく、
従来例に比べて大幅に労力および時間を削減できること
になる。

【００４６】また、サンプルを撮像して得られる画像デ
ータに基づいて算出された計測データを収集して検査対
象物の良否を判定するための判定基準を決定するので、
従来のようにサンプルの計測データを人手を介して収集
し、その収集したデータに基づいて判定基準を決定する
必要がなく、自動的に判定基準が決定されることにな
る。

【００４７】さらに、計測データに、時刻情報を付加し
て履歴データとして記憶するので、例えば、不良品の発
生時刻を知ることができ、不良の発生原因の究明や品質
管理に有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るデータ収集処理装置を備え
た検査システムの概略構成図である。

【図２】図１のブロック図である。

【図３】動作説明に供するフローチャートである。

【図４】集計処理結果の一例を示す図である。

【図５】ヒストグラムの一例を示す図である。

【図６】履歴データの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ ボトル容器 ２ 封止栓 ３ 画像処理装置 ４ パソコン（データ収集処理装置） ６ ＣＣＤカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 FF04 QQ23 QQ39 QQ43 SS04 SS13 UU05 2F076 BA05 BD05 BE06 BE13 3F079 AD14 CA23 CA26 CB29 CC11 DA11 5B057 DA03 DA13 DC04 DC19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象物を撮像して得られる画像デー
   タに基づいて計測データを算出する画像処理装置との間
   で通信を行うことにより、前記計測データを収集して集
   計処理する処理手段と、 該処理手段の集計処理結果を出力する出力手段とを備え
   ることを特徴とするデータ収集処理装置。
2. 【請求項２】 前記処理手段は、サンプルを撮像して得
   られる画像データに基づく前記計測データを収集して前
   記画像処理装置が検査対象物の良否を判定するための判
   定基準を決定する請求項１記載のデータ収集処理装置。
3. 【請求項３】 前記処理手段は、前記画像処理装置で前
   記計測データが算出される度に該計測データを収集して
   時刻情報を付加するものであり、前記時刻情報が付加さ
   れた計測データを履歴データとして記憶する記憶手段を
   備える請求項１または２記載のデータ収集処理装置。
4. 【請求項４】 検査対象物を撮像して得られる画像デー
   タに基づいて計測データを算出する画像処理装置の前記
   計測データを収集して処理するプログラムが記録された
   記録媒体であって、 前記画像処理装置と通信を行って前記計測データを収集
   する手順と、 収集した計測データを集計処理する手順と、 サンプルを撮像して得られる画像データに基づく前記計
   測データを収集して前記画像処理装置が検査対象物の良
   否を判定するための判定基準を決定する手順とを、 コンピュータに実行させるプログラムが記録された記録
   媒体。