JP2009085900A - System and method for testing component - Google Patents
System and method for testing component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009085900A JP2009085900A JP2007259367A JP2007259367A JP2009085900A JP 2009085900 A JP2009085900 A JP 2009085900A JP 2007259367 A JP2007259367 A JP 2007259367A JP 2007259367 A JP2007259367 A JP 2007259367A JP 2009085900 A JP2009085900 A JP 2009085900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- template
- pattern
- inspection
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Description
本発明は部品の取り付け状態を自動で検査する検査方法に関し、特に、被検物の有無をパターンマッチング法にて判定する方法に関する。 The present invention relates to an inspection method for automatically inspecting the mounting state of a component, and more particularly to a method for determining the presence or absence of an object by a pattern matching method.
製品の部品取付け状態を認識し良否判定を自動で行う方法として、一般にパターンマッチング法を用いた画像処理方法が良く知られている。通常、画像比較を行うためのテンプレート画像は、被検物が正しい位置に取り付けられた状態で撮像された画像(正しい状態を表す画像)を使用している。そして、該テンプレート画像と検査対象となる画像を比較して、類似度が高い場合、被検物が有ると判断し良否判定を行う。また、特開2001−148014号公報(以下特許文献1)に記載のように、知識や熟練度合いに頼ることなく最適なテンプレートを自動的に決定する方法や、その他照明の色、角度など工夫し判定精度を上げるといった工夫がなされている。
しかし、この方法では被検物の撮像状態が輝度、回転角度により影響を受けやすい場合、外部光の遮断や、被検物の位置決め精度の向上など検査環境を整備する必要があった。 However, in this method, when the imaging state of the test object is easily affected by the brightness and the rotation angle, it is necessary to prepare an inspection environment such as blocking external light and improving the positioning accuracy of the test object.
また、テンプレート画像1枚では検知精度が低いため、テンプレート画像自体を、様々な輝度、回転角度の状態で複数枚準備して、複数回、検査対象画像の比較を行なう必要があり、判定が出来ない、また判定に時間がかかるといった問題があった。 Also, since the detection accuracy of one template image is low, it is necessary to prepare a plurality of template images with various brightness and rotation angles, and to compare the images to be inspected multiple times. There was a problem that it took no time for judgment.
本発明の目的は、被検物が正しい箇所に取り付けられる前の状態を撮像した画像をテンプレート画像とし、最初に被検物との比較を実施することで、被検物の良否を判定することにある。 An object of the present invention is to determine whether or not a test object is good by first comparing the test object with an image obtained by imaging the state before the test object is attached to the correct location. It is in.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本願発明に関わる検査システムは、製品の部品取り付け状態の検査を行うものであって、画像処理装置及びカメラを含み、前記画像処理装置は被検物が正しい箇所に取り付けられる前の状態を撮像した画像を不正時テンプレート画像として保持し、該不正時テンプレート画像と前記カメラより入力された被検物の画像を比較することを特徴とする。 The inspection system according to the present invention is for inspecting the product component mounting state, and includes an image processing device and a camera. The image processing device images the state before the test object is mounted at the correct location. An image is held as a template image at the time of fraud, and the template image at the time of fraud is compared with the image of the test object input from the camera.
また本願発明に関わる製品の部品取り付け状態をパターンマッチングで検査する検査方法は、部品が取り付けられていない状態を撮像した画像又は誤った部品が取り付けられた状態を撮像した画像を不正時テンプレートとして準備し、検査対象の部品を撮像した画像と前記不正時テンプレートとの比較を行い、類似度が所定の閾値より大きい場合に、部品が取り付けられていない又は誤った部品が取り付けられていると判定することを特徴とする。 In addition, the inspection method for inspecting the component mounting state of the product related to the present invention by pattern matching prepares an image obtained by imaging the state in which no component is attached or an image obtained by imaging the state in which an incorrect component is attached as an improper template. Then, the image obtained by imaging the part to be inspected is compared with the template at the time of fraud, and when the similarity is larger than a predetermined threshold, it is determined that the part is not attached or the wrong part is attached. It is characterized by that.
また、この検査方法における不正時テンプレートの準備とは画像処理装置の記憶装置内にNGパターンを記憶することを特徴としても良い。 In addition, the preparation of an illegal template in this inspection method may be characterized in that an NG pattern is stored in the storage device of the image processing apparatus.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。 The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
本発明によれば、高度な検査環境を整える必要が無く安価で、判定時間が早く精度の良い良否判定が可能になる。 According to the present invention, it is not necessary to prepare an advanced inspection environment, and it is inexpensive, and determination of quality can be made with high accuracy and quick determination time.
また、不良発見が早く確実に行えるため、後工程での不良対処作業や代替品の供給も早期に実施でき、生産効率の向上が図れる。 In addition, since defect detection can be performed quickly and reliably, defect handling work in a later process and supply of alternative products can be performed at an early stage, thereby improving production efficiency.
以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施の形態において説明する外装チェックの検査システム下においては、組立の完了した電子機器の製品外観を撮像してパターンマッチングを行う。対象ネジが取り付けられていない場合に、NG警告を表示して再作業を促す仕組みを画像処理装置が持つ。以下、図1ないし図8を用いて、本願発明の実施の形態に関する外装チェック用の検査環境(検査システム)を説明する。 Under the exterior check inspection system described in the embodiment of the present invention, pattern matching is performed by imaging the product appearance of an electronic device that has been assembled. When the target screw is not attached, the image processing apparatus has a mechanism for displaying an NG warning and prompting rework. Hereinafter, an inspection environment (inspection system) for exterior check according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は外装チェックを行う際の検査システムを表す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating an inspection system when performing an exterior check.
被検物も含めたこの外装チェック用の検査システムは画像処理装置1、カメラ2、位置決め台座3、検査の対象となる対象ネジ4、検査の対象範囲を概念的に表す検査対象範囲5、被検物である電子機器6からなる。
The exterior inspection system including the object to be inspected includes an
図2は、本発明の実施の形態におけるテンプレート画像を用いた電子機器6の外装チェック方法及び、製品画像との比較方法を示す図である。また、図3は、図2で用いられたテンプレート画像の作成方法を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an exterior check method for electronic apparatus 6 using a template image and a comparison method with a product image in the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a method for creating the template image used in FIG.
図2においては、製品を撮影した製品画像7と製品画像7と対比するテンプレート画像としてNGパターンテンプレート8(1)、8(2)、OKパターンテンプレート9(1)、9(2)、9(3)が記載されている。 In FIG. 2, NG pattern templates 8 (1), 8 (2), OK pattern templates 9 (1), 9 (2), 9 ( 3) is described.
カメラ2により撮像された製品画像7とNGパターンテンプレート8(1)、8(2)及びOKパターンテンプレート9(1)、9(2)、9(3)との近似を画像処理装置1が判断し、最も近い画像によって、当該対象ネジ4の取り付けが正常か否かを判断する。
The
なお、NGパターンテンプレート8(1)は対象ネジ4の取り付け忘れに関するものであり、NGパターンテンプレート8(2)は対象ネジ4として不正なネジを用いたときのものである。
The NG pattern template 8 (1) is related to forgetting to attach the
一方、OKパターンテンプレート9(1)は対象ネジ4のネジ穴10の傾きがなく、右上方に光源が設けられている例である。OKパターンテンプレート9(2)は対象ネジ4のネジ穴10の傾きがなく、左上方に光源が設けられている例である。また、OKパターンテンプレート9(3)は対象ネジ4のネジ穴10が傾いており、右上方に光源が設けられている例である。
On the other hand, the OK pattern template 9 (1) is an example in which the
図4は、本発明の実施形態における、NGパターンターゲット画像(不正時ターゲット画像)及びOKパターンターゲット画像の準備を示す図である。また、図5は、本発明の実施形態における、OKパターンテンプレート画像を適用した際の、検査合否を判定するための閾値が設定可能な範囲を示す図である。ここでターゲット画像とは、テンプレート画像を使用した際の検査の合否を判定するための閾値を割り出すための画像を言う。 FIG. 4 is a diagram showing preparation of an NG pattern target image (unauthorized target image) and an OK pattern target image in the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a range in which a threshold for determining pass / fail of inspection can be set when an OK pattern template image is applied in the embodiment of the present invention. Here, the target image refers to an image for determining a threshold value for determining pass / fail of inspection when a template image is used.
図6は、本発明の実施形態における、OKパターンテンプレート9を適用した際の、製品画像との比較方法を示す図、図7は、本発明の実施形態における、NGパターンテンプレート8の作成方法を示す図である。図8は本発明の実施形態における、NGパターンテンプレート8を適用した際の、検査合否を判定するための閾値が設定可能な範囲を示す模式図である。
FIG. 6 is a diagram showing a comparison method with a product image when the
これらの図を用いて、以下パターンマッチングを行う為に必要となるテンプレート画像の準備及び、検査の合否判定方法に関して説明する。 With reference to these drawings, a template image preparation required for pattern matching and an inspection pass / fail determination method will be described below.
(従来技術)
まず、従来技術であるOKパターンテンプレート9(1)ないし(3)のみを使用した場合の検査の合否判定方法を適用したときの、作業の流れを説明する。
(Conventional technology)
First, the flow of work when applying the inspection pass / fail determination method using only the OK pattern templates 9 (1) to (3), which is the prior art, will be described.
始めに、電子機器6を準備して、位置決め台座3に置く。次に、検査対象となるネジ4を取り付けて、カメラ2で撮像する。
First, the electronic device 6 is prepared and placed on the
撮像した画像から、検査対象範囲5の部分を切り出し、OKパターンテンプレート9を作成する。この際、対象ネジ4の取り付け状態によってはネジ穴10の角度をばらつかせ、また、対象ネジ4の表面が鏡面に近い状態のため、検査環境の照明灯や装置周囲の人影により、反射光11の影響があると考えられる。
A portion of the
これらの対策のため、図2や図3に示すようにネジ穴10については、ネジ穴10(1)やネジ穴10(2)など複数の角度パターン、反射光11については、反射光11(1)や反射光11(2)など複数の反射光11を再現する光源位置パターンを組み合わせて、複数のOKパターンテンプレート画像9を準備する。
For these measures, as shown in FIGS. 2 and 3, the
次に、テンプレート画像を使用した際の検査の合否を判定するための閾値を割り出すため、ターゲット画像を準備する。その際に、検査対象の製品は、組立作業者の違いや、材料の寸法誤差などにより、製品毎に若干の外観誤差があることを考慮に入れ、テンプレート画像作成用に撮像した電子機器6とは同機種同構成であるが製番の異なる電子機器6を準備して、位置決め台座3に置く。
Next, a target image is prepared in order to determine a threshold value for determining pass / fail of the inspection when the template image is used. At this time, the product to be inspected is considered to be slightly different from each other due to differences in assembly workers, material dimensional errors, etc. Prepares electronic devices 6 of the same model but with different product numbers and places them on the
その後、図4に示すように電子機器6に対象ネジ4が取り付けられていない状態で撮像して、NGパターンターゲット画像12を作成する。また、電子機器6に対象ネジ4が取り付けられた状態で撮像して、OKパターンターゲット画像13とする。
Thereafter, as shown in FIG. 4, imaging is performed in a state where the
この後、OKパターンテンプレート9に対してOKパターンターゲット画像13との類似度、及びNGパターンターゲット画像12との類似度を取得する。
Thereafter, the similarity with the OK
以上のように得られた類似度を元に、図5に示すように、OKパターンテンプレート9を使用した場合においての検査合否を判定するための閾値設定可能範囲14を取得する。そして、該検査環境を操作する操作者が、OKパターンテンプレート9での閾値設定可能範囲14の範囲内で閾値を決定する。仮に、NGパターンターゲット画像12との類似度が50%、OKパターンターゲット画像13との類似度が70%の場合、中間の60%に閾値を設定する。
Based on the similarity obtained as described above, as shown in FIG. 5, a threshold setting
上記のように用意されたOKパターンテンプレート9と閾値のデータを、画像処理装置1に入力して、製品外観チェックが可能な状態にする。
The
次に、検査対象となる組立済みの電子機器6を準備して、位置決め台座3に置き、カメラ2で撮像して電子機器6の製品画像7を取得する。その後、パターンマッチングを行い、図6のようにOKパターンテンプレート9(1)と製品画像7の類似度を取得して、類似度が閾値を上回れば対象ネジ4が有ると判断して検査OKの表示をする。
Next, an assembled electronic device 6 to be inspected is prepared, placed on the
類似度が閾値を下回る場合、別のOKパターンテンプレート9(2)と製品画像7の類似度を取得して閾値と比較を行い、類似度が閾値を上回れば対象ネジ4が有ると判断して検査OKの表示をする。
If the similarity is below the threshold, the similarity between another OK pattern template 9 (2) and the
以上の処理を繰り返し、登録されているすべてのOKパターンテンプレート9と製品画像7の類似度が閾値を下回っている場合、対象ネジ4は無いと判断してNG警告を表示して、作業者による目視確認を行う。
When the above processing is repeated and the similarity between all registered
(本願発明に関わる技術)
しかしながら、上記の準備の後にこの外装チェックの環境で電子機器6の検査を行う場合、対象ネジ4が取り付けられていないために検査NG判定を受ける状況にある電子機器6を検査にかけると、すべてのOKパターンテンプレート9とのパターンマッチング処理が終了した後でなければ、検査NG判定は下されない。そのため、OKパターンテンプレート9の数量が多いほど検査NG判定までに時間がかかる。
(Technology related to the present invention)
However, when the electronic device 6 is inspected in the exterior check environment after the above preparation, all of the electronic devices 6 that are in the state of receiving the inspection NG determination because the
本発明はNGパターンテンプレート8を用いた検査合否判定方法を外観チェック装置に導入することで、検査NGとなるべき電子機器6を早期に摘出することができる。本発明の適用に伴う作業の流れを以下に説明する。
In the present invention, by introducing the inspection pass / fail determination method using the
始めに、NGパターンテンプレート8(1)、(2)を準備するために、電子機器6を準備して、位置決め台座3に置き、カメラ2で撮像する。撮像した画像から、検査対象範囲5の部分を切り出し、NGパターンテンプレート8を作成する。
First, in order to prepare the NG pattern templates 8 (1) and (2), the electronic device 6 is prepared, placed on the
この際、作業NGのパターンとしては、対象ネジ4が取り付けられていない状況と、他品種ネジ16が取り付けられている状況が挙げられる。これらに対応するため、図7に示すように、ネジ穴15のみを撮像してNGパターンテンプレート8(1)を準備する。また、他品種ネジ16のネジ頭がフラットであるなど識別しやすいのであれば、対象ネジ4の代わりに他品種ネジ16を取り付けた状態で撮像してNGパターンテンプレート8(2)を準備する。
At this time, the pattern of the operation NG includes a situation where the
次に、従来技術の説明で挙げたターゲット画像を用いて、閾値の検討を行う。まず、NGパターンテンプレート8に対してOKパターンのターゲット画像13との類似度を取得して、次に、NGパターンのターゲット画像12との類似度を取得する。
Next, the threshold value is examined using the target images mentioned in the description of the conventional technique. First, the similarity between the
以上のように得られた類似度を元に、図8に示すように、NGパターンテンプレート8を使用した場合においての検査合否を判定するための閾値設定可能範囲17を取得する。そして、NGパターンテンプレートでの閾値設定可能範囲17の範囲内で閾値を決定する。仮に、NGパターンターゲット画像12との類似度が90%、OKパターンターゲット画像13との類似度が50%の場合、中間の70%に閾値を設定する。この処理を、NGパターンテンプレート8全てに対して行う。
Based on the similarity obtained as described above, as shown in FIG. 8, a threshold setting
上記のように用意されたNGパターンテンプレート8及び閾値のデータと、従来技術で説明したOKパターンテンプレート9及び閾値のデータを、画像処理装置1に入力して、製品外観チェックが可能な状態にする。次に、検査対象となる組立済みの電子機器6を準備して、位置決め台座3に置き、カメラ2で撮像して電子機器6の製品画像7を取得する。その後、図2に示すようにパターンマッチングを行う。
The
まず始めに、NGパターンテンプレート8と製品画像7においての比較を行う。方法として、NGパターンテンプレート8(1)と製品画像7の類似度を取得して、類似度が閾値を上回れば対象ネジ4が無いと判断してNG警告を表示する。類似度が閾値を下回る場合、別のNGパターンテンプレート8(2)と製品画像7の類似度を取得して閾値と比較を行い、類似度が閾値を上回れば対象ネジ4が無いと判断してNG警告を表示する。
First, the
以上の処理を繰り返し、登録されているすべてのNGパターンテンプレート8と製品画像7の類似度が閾値を下回っている場合、従来技術であるOKパターンテンプレート9を用いた検査合否判定の処理を行い、すべての類似度が閾値を下回った場合は、作業者による目視確認を行う。
When the above processing is repeated and the similarity between all the registered
上記の準備を終えることで、この外装チェック用の環境下で電子機器6の検査を行う場合、対象ネジ4が取り付けられていない、または他品種ネジ16が取り付けられているなど検査NG判定を受ける状況にある電子機器6を検査にかけると、OKパターンテンプレート9の数量に関係なく、早期に検査NGの判定が下される。
By completing the above preparation, when the electronic device 6 is inspected in the exterior check environment, the
本発明によるパターンマッチング手法は、検査対象となる物品が、実施の形態に挙げた対象ネジ4のように、取り付け角度や照明光に影響を受けやすい物品である場合、特に有効である。
The pattern matching method according to the present invention is particularly effective when the article to be inspected is an article that is easily affected by the mounting angle and illumination light, such as the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
本発明は、部品の取り付け忘れを自動で早期に検出可能な方法であり、組み立て作業分野のあらゆる工程で実用可能な方法である。 The present invention is a method that can automatically and quickly detect forgetting to attach a part, and is a method that can be practically used in all processes in the field of assembly work.
また、傷の有無を確認する工程においても利用可能であり、適用分野は広いと考えられる。 It can also be used in the process of confirming the presence or absence of scratches, and the application field is considered wide.
1…画像処理装置、2…カメラ、3…位置決め台座、4…対象ネジ、
5…検査対象範囲、6…電子機器、7…製品画像、
8(1)(2)…NGパターンテンプレート、
9(1)(2)(3)…OKパターンテンプレート、10…ネジ穴、11…反射光、
12…NGパターンターゲット画像、13…OKパターンターゲット画像、
14…閾値設定可能範囲、15…ネジ穴、
16…他品種ネジ、17…閾値設定可能範囲
DESCRIPTION OF
5 ... Inspection target range, 6 ... Electronic equipment, 7 ... Product image,
8 (1) (2) ... NG pattern template,
9 (1) (2) (3) ... OK pattern template, 10 ... Screw hole, 11 ... Reflected light,
12 ... NG pattern target image, 13 ... OK pattern target image,
14 ... Threshold setting range, 15 ... Screw hole,
16 ... Other product screws, 17 ... Threshold setting range
Claims (3)
前記画像処理装置は被検物が正しい箇所に取り付けられる前の状態を撮像した画像を不正時テンプレートとして保持し、
前記画像処理装置は該不正時テンプレートと前記カメラより入力された被検物の画像を比較することを特徴とする検査システム。 In an inspection system that includes an image processing device and a camera, and inspects the product component mounting state,
The image processing apparatus holds an image obtained by imaging a state before the test object is attached to a correct location as a template for fraud.
The image processing apparatus compares the improper template with an image of a test object input from the camera.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007259367A JP2009085900A (en) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | System and method for testing component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007259367A JP2009085900A (en) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | System and method for testing component |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009085900A true JP2009085900A (en) | 2009-04-23 |
Family
ID=40659491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007259367A Pending JP2009085900A (en) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | System and method for testing component |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009085900A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015106237A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Method for detecting installation object from concrete surface image |
JP7481995B2 (en) | 2020-10-28 | 2024-05-13 | 株式会社東芝 | State determination device, method, and program |
-
2007
- 2007-10-03 JP JP2007259367A patent/JP2009085900A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015106237A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Method for detecting installation object from concrete surface image |
JP7481995B2 (en) | 2020-10-28 | 2024-05-13 | 株式会社東芝 | State determination device, method, and program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6425755B2 (en) | Foreign substance inspection method of substrate | |
TWI706143B (en) | Testing device and method for circuit board dispensing | |
JP6922539B2 (en) | Surface defect determination method and surface defect inspection device | |
EP3418726A1 (en) | Defect detection apparatus, defect detection method, and program | |
CN111527396A (en) | System and method for setting production line inspection | |
CN111156923A (en) | Workpiece detection method, workpiece detection device, computer equipment and storage medium | |
JP2007010620A (en) | Screw part inspection device and screw part test method | |
TWI442194B (en) | Alignment mark detection method | |
JP2005292136A (en) | System for inspecting multiplex resolution and its operation method | |
JP2019196964A (en) | Learning support system of sorter, learning data collection method and inspection system | |
JP2011158363A (en) | Soldering inspection device for pga mounting substrate | |
TW201604536A (en) | Detection method of multi-exposure image mixing applying repeated exposure | |
JP2007248051A (en) | Method for inspecting defect of object surface | |
JP2000009655A (en) | Visual inspection device | |
US20080205746A1 (en) | Method of inspecting an identification mark, method of inspecting a wafer using the same, and apparatus for performing the method | |
US8055056B2 (en) | Method of detecting defects of patterns on a semiconductor substrate and apparatus for performing the same | |
JP2006234667A (en) | Device and method of bump inspection | |
JP2009085900A (en) | System and method for testing component | |
JP2005283267A (en) | Through hole measuring device, method, and program for through hole measurement | |
KR20080028278A (en) | Optical inspection system | |
JP2008186879A (en) | Substrate inspection method | |
KR20200046149A (en) | Area-based vision testing device | |
JP6597469B2 (en) | Defect inspection equipment | |
KR20190079317A (en) | Machine vision inspection device and product inspection method using machine vision | |
JP2006300678A (en) | Visual inspection method and visual inspection assisting device for product |