JP2010281786A - Evaluation system of visual inspection apparatus - Google Patents

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Yukishige Yoshida
幸重 吉田
Toshihiro Inukai
利宏 犬飼
Hironori Hibino
浩典 日比野
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Denso Wave Inc
Japan Society For Promotion of Machine Industry
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Japan Society For Promotion of Machine Industry
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaluation system of a visual inspection apparatus for evaluating the work of a wide range of negative instances without acquiring any actual work of positive and negative instances. <P>SOLUTION: A negative instance image compositing section 24 sticks a two-dimensional faulty section image generated by a two-dimensional faulty section image generation section 23 to a pseudo three-dimensional image of work generated artificially by a three-dimensional image generation section 22 for compositing a three-dimensional negative instance image. An inspection apparatus 13 evaluates the visual inspection apparatus by a pseudo two-dimensional image obtained by artificially photographing the composited three-dimensional negative instance image. By accumulating a number of faulty sections such as scratches and discoloration, as a two-dimensional faulty section image, a two-dimensional faulty section image is simply stuck to a pseudo three-dimensional image of artificial work, and thereby a three-dimensional negative instance image corresponding to the work of the negative instance is created easily. By utilizing the three-dimensional negative instance image, the visual inspection apparatus is evaluated for the work of a wide range of the negative instances. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、視覚検査装置の評価システムに関する。   The present invention relates to an evaluation system for a visual inspection apparatus.

従来、例えばロボットのアームの先端に取り付けたカメラや検査設備に固定されたカメラによって検査対象であるワークを撮影し、この撮影した画像を用いてワークを検査する視覚検査装置が公知である。このような視覚検査装置は、実際の使用時の検査設備において適正な検査結果が得られるように事前に検査結果の評価、および判断基準を調整する必要がある。例えば、特許文献1の場合、実際の検査設備にワークを設置し、実物のワークを撮影することにより、視覚検査装置の評価を実施している。特許文献1の場合、実物のワークのうち検査に合格するワーク、いわゆる正事例のワークを撮影し、この撮影した画像を用いて視覚検査装置を評価している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a visual inspection apparatus is known in which, for example, a workpiece to be inspected is photographed by a camera attached to the tip of a robot arm or a camera fixed to an inspection facility, and the workpiece is inspected using the photographed image. Such a visual inspection apparatus needs to adjust the evaluation of the inspection result and adjust the judgment criteria in advance so that an appropriate inspection result can be obtained in the inspection facility at the time of actual use. For example, in the case of Patent Document 1, a visual inspection apparatus is evaluated by installing a work in actual inspection equipment and photographing a real work. In the case of Patent Document 1, a workpiece that passes the inspection among real workpieces, that is, a so-called positive example workpiece is photographed, and the visual inspection device is evaluated using the photographed image.

一方、視覚検査装置およびこれを用いてワークを検査する視覚検査プログラムの検査精度を高めるためには、正事例のワークだけでなく、検査に不合格となるワーク、いわゆる負事例のワークについても、視覚検査装置および視覚検査プログラムがどのような挙動を示すか評価する必要がある。しかしながら、負事例のワークは、例えば正事例のワークに、傷や変色などの検査不合格の原因となる不良部分を付加して作成する必要がある。そのため、視覚検査装置および視覚検査プログラムの評価のためだけに、敢えて正事例のワークに不良部分を付加しなければならず、現実的でないという問題がある。また、想定される負事例のすべてについて対応する負事例のワークを入手することも困難であるという問題がある。   On the other hand, in order to increase the inspection accuracy of the visual inspection program and the visual inspection program for inspecting the workpiece using this, not only the positive example work but also the work that fails the inspection, so-called negative case work, It is necessary to evaluate how the visual inspection device and the visual inspection program behave. However, the negative example work needs to be created by adding, for example, a defective part that causes an inspection failure such as a scratch or discoloration to the positive example work. Therefore, there is a problem that a defective part must be added to the work of the positive case only for evaluation of the visual inspection device and the visual inspection program, which is not realistic. In addition, there is a problem that it is difficult to obtain work of negative cases corresponding to all of the assumed negative cases.

特開2002−213929号公報JP 2002-213929 A

そこで、本発明の目的は、正事例および負事例の実物のワークを入手することなく、広範囲の負事例のワークを評価する視覚検査装置の評価システムを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an evaluation system for a visual inspection apparatus that evaluates a wide range of negative case workpieces without obtaining real positive and negative case workpieces.

本願発明者は、カメラによる撮影で取得した画像を検査用として画像処理する場合、実際にカメラで撮影して取得した画像と、擬似的に作成した負事例画像とがほぼ同一であることを見出した。請求項1記載の発明では、3D(三次元)画像作成手段において擬似的に生成したワークの3D画像に、2D(二次元)不良部分画像生成手段で生成した2D不良部分画像を貼り付けている。視覚検査装置の評価は、仮に実物のワークを用いる場合でも、最終的にはワークを撮影した画像すなわち2D画像によって行われる。そのため、ワークの擬似的な3D画像に2D不良部分画像を貼り付けても、結果として撮影される画像は実物のワークを撮影した画像とほぼ同一の疑似2D画像となる。また、不良部分を表わす2D不良部分画像は、例えば視覚検査装置におけるワークの撮像方向を考慮して任意に表現可能である。視覚検査装置の評価に疑似2D画像を利用する場合、カメラで実際に撮影する画像も奥行のない2D画像となる。その結果、ワークの3D画像に2D不良部分画像を貼り付けても、あたかも3Dの不良部分を有するワークを撮影したものと同等の疑似2D画像が作成される。これにより、2D不良部分画像として例えば傷や変色などの不良部分を数多く蓄積することにより、擬似的なワークの3D画像に2D不良部分画像を貼り付けるだけで、容易に負事例のワークに相当する3D負事例画像が作成される。この3D負事例画像を利用することにより、視覚検査装置は幅広い負事例のワークについて評価される。したがって、正事例および負事例の実物のワークを入手することなく、視覚検査装置において広範囲の負事例のワークを評価することができ、視覚検査装置の検査精度を高めることができる。   The present inventor has found that when an image acquired by photographing with a camera is image-processed for inspection, an image actually obtained by photographing with a camera is substantially the same as a negative example image created in a pseudo manner. It was. According to the first aspect of the present invention, the 2D defective partial image generated by the 2D (two-dimensional) defective partial image generating unit is pasted on the 3D image of the workpiece that is artificially generated by the 3D (three-dimensional) image generating unit. . Even when an actual work is used, the visual inspection apparatus is finally evaluated by an image obtained by photographing the work, that is, a 2D image. For this reason, even if a 2D defective partial image is pasted on a pseudo 3D image of a workpiece, the resulting image is a pseudo 2D image that is substantially the same as an image of the actual workpiece. Further, the 2D defective part image representing the defective part can be arbitrarily expressed in consideration of, for example, the imaging direction of the workpiece in the visual inspection apparatus. When a pseudo 2D image is used for the evaluation of the visual inspection device, an image actually captured by the camera is also a 2D image having no depth. As a result, even if the 2D defective part image is pasted on the 3D image of the work, a pseudo 2D image equivalent to that obtained by photographing the work having the 3D defective part is created. Thus, by accumulating many defective parts such as scratches and discoloration as 2D defective part images, it is possible to easily attach a 2D defective part image to a 3D image of a pseudo work and easily correspond to a negative example work. A 3D negative case image is created. By using this 3D negative case image, the visual inspection apparatus is evaluated for a wide range of negative case works. Therefore, it is possible to evaluate a wide range of negative case works in the visual inspection apparatus without obtaining real cases of positive cases and negative cases, and to improve the inspection accuracy of the visual inspection apparatus.

本発明の一実施形態による視覚検査装置の評価システムを示すブロック図The block diagram which shows the evaluation system of the visual inspection apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による評価システムの検査データファイルの構成を示す模式図The schematic diagram which shows the structure of the test | inspection data file of the evaluation system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による評価システムの処理の流れを示す概略図Schematic which shows the flow of a process of the evaluation system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による評価システムのデータの流れを示す模式図The schematic diagram which shows the data flow of the evaluation system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による評価システムの2D不良部分画像を示す模式図The schematic diagram which shows the 2D defect partial image of the evaluation system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による評価システムを検証するために用いる実画像と疑似画像との関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship between the real image and pseudo image which are used in order to verify the evaluation system by one Embodiment of this invention 評価システムを検証するための二値差分画像の抽出の流れを示す概略図Schematic diagram showing the flow of binary difference image extraction for verifying the evaluation system 正事例および負事例の実画像から二値差分画像を生成するまでの流れを示す模式図Schematic diagram showing the flow from the real image of the positive case and negative case to the generation of the binary difference image 正事例および負事例の疑似画像から疑似二値差分画像を生成するまでの流れを示す模式図Schematic diagram showing the flow from the generation of positive and negative pseudo images to the generation of pseudo binary difference images 視覚検査装置の一例を示す概略図Schematic showing an example of a visual inspection device

以下、本発明による視覚検査装置の評価システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。
(視覚検査装置)
まず、図10に示す視覚検査装置100について説明する。なお、図10に示す視覚検査装置100は、実体的なものであり、本実施形態の視覚検査装置の評価システムと直接の関係はないが、以降の理解を容易にするために説明する。視覚検査装置100は、検査設備101、カメラ102および処理装置103を備えている。検査設備101では、実際に検査対象となるワーク104が検査される。カメラ102は、検査設備101に設けられている。カメラ102は、検査設備101に固定、または検査設備101に設けられているロボット105に取り付けられている。カメラ102を検査設備101に固定する場合、ワーク104は常に一定の位置から撮影される。一方、カメラ102をロボット105に取り付ける場合、ワーク104は周囲の任意の位置から撮影される。カメラ102を検査設備101に固定するか、ロボット105に取り付けるかは、ワーク104の検査の種類に応じて任意に選択することができる。
Hereinafter, an embodiment of an evaluation system for a visual inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Visual inspection device)
First, the visual inspection apparatus 100 shown in FIG. 10 will be described. The visual inspection apparatus 100 shown in FIG. 10 is substantial and has no direct relationship with the visual inspection apparatus evaluation system of the present embodiment, but will be described for the sake of easy understanding. The visual inspection device 100 includes an inspection facility 101, a camera 102, and a processing device 103. In the inspection facility 101, the workpiece 104 that is actually inspected is inspected. The camera 102 is provided in the inspection facility 101. The camera 102 is fixed to the inspection facility 101 or attached to a robot 105 provided in the inspection facility 101. When the camera 102 is fixed to the inspection facility 101, the workpiece 104 is always photographed from a certain position. On the other hand, when the camera 102 is attached to the robot 105, the work 104 is photographed from an arbitrary position around. Whether the camera 102 is fixed to the inspection facility 101 or attached to the robot 105 can be arbitrarily selected according to the type of inspection of the workpiece 104.

処理装置103は、例えばパーソナルコンピュータ(以下、「パソコン」)などで構成されており、カメラ102で撮影したワーク104の撮影画像に基づいてワーク104の検査を実施する。処理装置103は、予め設定されている視覚検査プログラムにしたがってワーク104の検査を実施する。具体的には、処理装置103は、視覚検査プログラムを実行することにより、カメラ102で撮影したワーク104の平面画像すなわち2D画像を取得する。この場合、処理装置103は、カメラ102で撮影した実際のワーク104の画像すなわちワーク104の実像を取得する。そして、処理装置103は、取得したワーク104の2D画像を二値化処理し、二値化処理した画像に基づいてワーク104の検査を実施する。ここで検査項目としては、例えばワーク104の傷や変色の有無、ワーク104の全体および各部の寸法、ならびにワーク104の形状などが含まれる。   The processing apparatus 103 is configured by, for example, a personal computer (hereinafter, “personal computer”) and the like, and inspects the workpiece 104 based on a photographed image of the workpiece 104 photographed by the camera 102. The processing device 103 inspects the workpiece 104 according to a preset visual inspection program. Specifically, the processing apparatus 103 acquires a planar image, that is, a 2D image of the workpiece 104 photographed by the camera 102 by executing a visual inspection program. In this case, the processing apparatus 103 acquires an image of the actual workpiece 104 captured by the camera 102, that is, a real image of the workpiece 104. Then, the processing apparatus 103 binarizes the acquired 2D image of the workpiece 104, and inspects the workpiece 104 based on the binarized image. Here, the inspection items include, for example, the presence or absence of scratches or discoloration of the workpiece 104, the dimensions of the entire workpiece 104 and each part, the shape of the workpiece 104, and the like.

以上のような視覚検査装置100は、実際にカメラ102でワーク104を撮影する。そのため、視覚検査装置100を評価する場合、視覚検査装置100を実際に構築し、ワーク104の実物を利用した実像の2D画像を取得する必要がある。このうち、実物のワーク104のうち検査に合格するワーク、いわゆる正事例のワークおよびその画像は、製品と流通するワークを入手することにより容易に取得可能である。一方、視覚検査装置100およびこれを用いてワーク104を検査する視覚検査プログラムの検査精度を高めるためには、正事例のワークだけでなく、検査に不合格となるワーク、いわゆる負事例のワークについても、視覚検査装置100および視覚検査プログラムがどのような挙動を示すか評価する必要がある。しかしながら、負事例のワークは、例えば正事例のワークに、傷や変色などの検査不合格の原因となる不良部分を付加して作成する必要がある。そのため、視覚検査装置100および視覚検査プログラムの評価のためだけに、敢えて正事例のワークに不良部分を付加しなければならず現実的でない。また、想定される負事例のすべてについて負事例のワークを入手することも困難である。
そこで、以下に説明する本実施形態の視覚検査装置の評価システムは、実際の視覚検査装置で実際のワークを取得しなくても検査結果を評価することを目的としている。
The visual inspection apparatus 100 as described above actually photographs the workpiece 104 with the camera 102. Therefore, when evaluating the visual inspection device 100, it is necessary to actually construct the visual inspection device 100 and acquire a real 2D image using the real object of the workpiece 104. Among these, the workpieces that pass the inspection among the actual workpieces 104, that is, the so-called positive case workpieces and their images can be easily obtained by obtaining the workpieces distributed with the product. On the other hand, in order to increase the inspection accuracy of the visual inspection apparatus 100 and the visual inspection program for inspecting the workpiece 104 using the visual inspection device 100, not only positive case workpieces but also workpieces that fail inspection, so-called negative case workpieces. In addition, it is necessary to evaluate the behavior of the visual inspection device 100 and the visual inspection program. However, the negative example work needs to be created by adding, for example, a defective part that causes an inspection failure such as a scratch or discoloration to the positive example work. For this reason, a defective portion must be added to the work in the positive case only for the evaluation of the visual inspection device 100 and the visual inspection program, which is not realistic. It is also difficult to obtain negative case work for all possible negative cases.
Therefore, the visual inspection device evaluation system of the present embodiment described below is intended to evaluate the inspection result without acquiring an actual workpiece with the actual visual inspection device.

(本実施形態による評価システム)
図1に示すように本実施形態の評価システム10は、制御装置11、画像生成装置12、検査装置13、記憶装置14および表示装置15を備えている。評価システム10は、図10に示すような視覚検査装置100を仮想的な世界に擬似的に構築し、この構築した仮想的な視覚検査装置100、および視覚検査装置100で実行される視覚検査プログラムの評価を実施する。
(Evaluation system according to this embodiment)
As shown in FIG. 1, the evaluation system 10 of this embodiment includes a control device 11, an image generation device 12, an inspection device 13, a storage device 14, and a display device 15. The evaluation system 10 artificially constructs a visual inspection device 100 as shown in FIG. 10 in a virtual world, and the virtual inspection device 100 thus constructed and a visual inspection program executed by the visual inspection device 100. Conduct an assessment of

評価システム10は、例えばパソコンにおいて、評価プログラムを実行することによりソフトウェア的に実現されている。なお、評価システム10は、ソフトウェア的な実現だけでなく、ハードウェア的に実現してもよい。制御装置11は、例えばCPU、ROMおよびRAMなどを有するマイクロコンピュータで構成されており、上述の視覚検査プログラムおよび評価プログラムを実行することにより、評価システム10の全体を制御する。   The evaluation system 10 is realized by software by executing an evaluation program in a personal computer, for example. Note that the evaluation system 10 may be realized not only by software but also by hardware. The control device 11 is composed of, for example, a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls the entire evaluation system 10 by executing the above-described visual inspection program and evaluation program.

画像生成装置12は、ワークデータ取得部21、疑似3D画像生成部22、2D不良部分画像生成部23、負事例画像合成部24、2Dカメラ画像作成部25、2D画像送信部26および記憶データ送信部27を有している。ワークデータ取得部21は、ワークを擬似的に形成する基礎となるワークデータを取得する。ワークデータ取得部21は、入力部28から入力されたワークデータを取得する。入力部28は、ワークデータを構成する各種のパラメータが入力される。入力部28は、例えばキーボードやマウスなどによる機械的な入力、およびCDやHDDなどによる光学的または磁気的な入力が行われる。ワークデータ取得部21で取得されるワークデータは、検査対象となるワークを擬似的に形成する基礎となるデータである。ワークデータは、例えばワークの形状、寸法および表面の状態などを含んでいる。ワークデータは、例えばワークの3D−CADによるデータによって3次元のデータとして入力される。なお、ワークデータ取得部21は、ワークデータに限らず周辺データをあわせて取得してもよい。周辺データは、検査条件を擬似的に形成する基礎となるデータである。周辺データは、例えばワークを照射する光の方向、強さおよび色温度など、検査設備において時々刻々と変化する検査環境に関するデータを含んでいる。   The image generation apparatus 12 includes a work data acquisition unit 21, a pseudo 3D image generation unit 22, a 2D defective partial image generation unit 23, a negative case image synthesis unit 24, a 2D camera image generation unit 25, a 2D image transmission unit 26, and a storage data transmission. A portion 27 is provided. The work data acquisition unit 21 acquires work data serving as a basis for forming a work in a pseudo manner. The work data acquisition unit 21 acquires the work data input from the input unit 28. Various parameters constituting the work data are input to the input unit 28. The input unit 28 performs mechanical input using, for example, a keyboard or a mouse, and optical or magnetic input using a CD or HDD. The work data acquired by the work data acquisition unit 21 is data serving as a basis for artificially forming a work to be inspected. The work data includes, for example, the shape, dimensions, and surface state of the work. The work data is input as three-dimensional data, for example, by 3D-CAD data of the work. The work data acquisition unit 21 may acquire not only the work data but also peripheral data. Peripheral data is data serving as a basis for forming an inspection condition in a pseudo manner. The peripheral data includes data relating to the inspection environment that changes every moment in the inspection facility, such as the direction, intensity, and color temperature of the light that irradiates the workpiece.

疑似3D画像生成部22は、ワークデータ取得部21で取得したワークデータからワークの疑似3D画像を生成する。これにより、疑似3D画像生成部22は、実際の検査設備で検査される対象となるワークに近似した疑似3D画像を生成する。この場合、疑似3D画像生成部22は、周辺データも考慮して疑似3D画像を生成してもよい。このように、疑似3D画像生成部22は、ワークデータおよび必要に応じて周辺データに基づいてシミュレートしたワークを疑似3D画像として生成する。   The pseudo 3D image generation unit 22 generates a pseudo 3D image of the work from the work data acquired by the work data acquisition unit 21. Thereby, the pseudo 3D image generation unit 22 generates a pseudo 3D image that approximates a workpiece to be inspected by actual inspection equipment. In this case, the pseudo 3D image generation unit 22 may generate a pseudo 3D image in consideration of peripheral data. As described above, the pseudo 3D image generation unit 22 generates a simulated work as a pseudo 3D image based on the work data and, if necessary, the peripheral data.

2D不良部分画像生成部23は、ワークに生じる不良を仮想的に表現した2D不良部分画像を生成する。2D不良部分画像は、ワークに生じる不良として考えられる傷および変色などを表現する二次元の画像である。2D不良部分画像生成部23は、例えば入力部28からの入力によって任意の2D不良部分画像を作成することができる。2D不良部分画像生成部23は、作成した2D不良部分画像を例えば制御装置11の図示しない記憶部などに蓄積する。そのため、2D不良部分画像生成部23は、記憶部に蓄積した2D不良部分画像を読み出すことにより任意の2D不良部分画像を取得することもできる。   The 2D defective partial image generation unit 23 generates a 2D defective partial image that virtually represents a defect occurring in the workpiece. The 2D defective partial image is a two-dimensional image that represents scratches, discoloration, and the like that are considered as defects occurring in the workpiece. The 2D defective partial image generation unit 23 can create an arbitrary 2D defective partial image by an input from the input unit 28, for example. The 2D defective partial image generation unit 23 accumulates the created 2D defective partial image in, for example, a storage unit (not illustrated) of the control device 11. Therefore, the 2D defective partial image generation unit 23 can also acquire an arbitrary 2D defective partial image by reading the 2D defective partial image accumulated in the storage unit.

負事例画像合成部24は、疑似3D画像生成部22で生成した疑似3D画像に、2D不良部分画像生成部23で生成した2D不良部分画像を貼り付ける。これにより、負事例画像合成部24は、疑似3D画像の一部に2D不良部分画像を貼り付けた擬似的なワークの3D負事例画像を合成する。すなわち、負事例画像合成部24は、疑似3D画像として生成された擬似的なワークの三次元画像の一部に、あたかも二次元の不良部分を表現した2D不良部分画像のシールを貼り付けたような3D負事例画像を合成する。   The negative case image combining unit 24 pastes the 2D defective partial image generated by the 2D defective partial image generating unit 23 on the pseudo 3D image generated by the pseudo 3D image generating unit 22. Thereby, the negative case image composition unit 24 synthesizes a 3D negative case image of a pseudo work in which a 2D defective partial image is pasted on a part of the pseudo 3D image. That is, the negative case image composition unit 24 seems to have attached a sticker of a 2D defective part image representing a two-dimensional defective part to a part of a three-dimensional image of a pseudo work generated as a pseudo 3D image. 3D negative case images are synthesized.

2Dカメラ画像作成部25は、負事例画像合成部24で疑似3D画像と2D不良部分画像とを合成することにより生成した3D負事例画像から疑似2D画像を作成する。具体的には、2Dカメラ画像作成部25は、負事例画像合成部24で生成した3D負事例画像を、実際の視覚検査装置100のカメラ102による撮影範囲と一致する指定範囲から擬似的に撮影する。この場合、2Dカメラ画像作成部25は、3D負事例画像を実際のカメラで撮影するのではなく、あくまでも擬似的に作成した3D負事例画像を、カメラ102の撮影範囲と一致する指定範囲から擬似的に撮影する。これにより、2Dカメラ画像作成部25は、3D負事例画像を擬似的に撮影した疑似2D画像をソフトウェア的に作成する。これら、疑似3D画像生成部22による疑似3D画像の生成、2D不良部分画像生成部23による2D不良部分画像の作成、負事例画像合成部24による3D負事例画像の合成、および2Dカメラ画像作成部25による疑似2D画像の作成は、いずれもソフトウェア的に一連の処理として実行される。   The 2D camera image creation unit 25 creates a pseudo 2D image from the 3D negative case image generated by the negative case image synthesis unit 24 by synthesizing the pseudo 3D image and the 2D defective partial image. Specifically, the 2D camera image creation unit 25 shoots the 3D negative case image generated by the negative case image synthesis unit 24 in a pseudo manner from a specified range that matches the shooting range of the camera 102 of the actual visual inspection device 100. To do. In this case, the 2D camera image creation unit 25 does not photograph a 3D negative case image with an actual camera, but simulates a 3D negative case image created in a pseudo manner from a designated range that matches the photographing range of the camera 102. Take a picture. As a result, the 2D camera image creation unit 25 creates a pseudo 2D image in which a 3D negative case image is captured in a pseudo manner by software. Generation of a pseudo 3D image by the pseudo 3D image generation unit 22, creation of a 2D defective partial image by the 2D defective partial image generation unit 23, synthesis of a 3D negative case image by the negative case image synthesis unit 24, and a 2D camera image creation unit The creation of the pseudo 2D image by 25 is executed as a series of processes in terms of software.

2D画像送信部26は、2Dカメラ画像作成部25で作成した疑似2D画像を疑似2D画像データとして検査装置13へ送信する。また、記憶データ送信部27は、2Dカメラ画像作成部25で作成した疑似2D画像データ、およびこの疑似2D画像の作成条件データを記憶装置14へ送信する。作成条件データは、2Dカメラ画像作成部25で疑似2D画像を作成するために使用したワークデータおよび2D不良部分画像の種類を示すデータなど、疑似2D画像を作成するために設定した条件に関するデータを含んでいる。これにより、2Dカメラ画像作成部25で疑似2D画像が作成されると、2D画像送信部26はこの疑似2D画像の疑似2D画像データを検査装置13へ送信し、記憶データ送信部27はこの疑似2D画像データを作成条件データとともに記憶装置14へ送信する。   The 2D image transmission unit 26 transmits the pseudo 2D image created by the 2D camera image creation unit 25 to the inspection apparatus 13 as pseudo 2D image data. The stored data transmission unit 27 transmits the pseudo 2D image data created by the 2D camera image creation unit 25 and the creation condition data of the pseudo 2D image to the storage device 14. The creation condition data includes data relating to conditions set for creating a pseudo 2D image, such as work data used to create a pseudo 2D image by the 2D camera image creation unit 25 and data indicating the type of 2D defective partial image. Contains. As a result, when the pseudo 2D image is created by the 2D camera image creation unit 25, the 2D image transmission unit 26 transmits the pseudo 2D image data of the pseudo 2D image to the inspection apparatus 13, and the stored data transmission unit 27 performs the pseudo 2D image data. The 2D image data is transmitted to the storage device 14 together with the creation condition data.

検査装置13は、特許請求の範囲の検査手段に相当し、検査プログラム取得部31、プログラム実行部32、2D画像付与部33および検査結果送信部34を有している。検査プログラム取得部31は、例えば制御装置11の図示しない記憶部に記憶されている検査プログラムを取得する。検査プログラムは、実際の視覚検査装置100におけるワーク104の検査のために予め設定されている。そのため、検査プログラム取得部31は、予め設定され、図示しない記憶部に記憶されている検査プログラムを取得する。また、検査プログラムは、評価プログラムに含まれるサブルーチンの一つとして設定されている場合もある。この場合、検査プログラム取得部31は、評価プログラムから検査プログラムを取得する。   The inspection device 13 corresponds to the inspection means in the claims, and includes an inspection program acquisition unit 31, a program execution unit 32, a 2D image assignment unit 33, and an inspection result transmission unit. The inspection program acquisition unit 31 acquires an inspection program stored in a storage unit (not shown) of the control device 11, for example. The inspection program is set in advance for inspection of the workpiece 104 in the actual visual inspection apparatus 100. Therefore, the inspection program acquisition unit 31 acquires an inspection program that is set in advance and stored in a storage unit (not shown). The inspection program may be set as one of subroutines included in the evaluation program. In this case, the inspection program acquisition unit 31 acquires an inspection program from the evaluation program.

プログラム実行部32は、検査プログラム取得部31で取得した検査プログラムを実行する。2D画像付与部33は、プログラム実行部32で実行される検査プログラムへ疑似2D画像を検査対象疑似2D画像として与える。すなわち、2D画像付与部33は、画像生成装置12の2D画像送信部26から送信された疑似2D画像データを、プログラム実行部32で実行されている検査プログラムへ、検査対象疑似2D画像データとして与える。プログラム実行部32は、検査プログラムを実行することにより、2D画像付与部33から与えられた検査対象疑似2D画像データに基づいて検査対象疑似2D画像を検査する。そして、検査結果送信部34は、検査プログラムの実行の結果として得られた検査結果を記憶装置14へ送信する。すなわち、検査結果送信部34は、検査プログラムの実行によって検査対象疑似2D画像が検査されると、この検査結果を検査結果データとして記憶装置14へ送信する。   The program execution unit 32 executes the inspection program acquired by the inspection program acquisition unit 31. The 2D image adding unit 33 gives a pseudo 2D image as an inspection target pseudo 2D image to the inspection program executed by the program execution unit 32. That is, the 2D image providing unit 33 provides the pseudo 2D image data transmitted from the 2D image transmission unit 26 of the image generation device 12 to the inspection program executed by the program execution unit 32 as inspection target pseudo 2D image data. . The program execution unit 32 inspects the inspection target pseudo 2D image based on the inspection target pseudo 2D image data supplied from the 2D image adding unit 33 by executing the inspection program. Then, the inspection result transmission unit 34 transmits the inspection result obtained as a result of executing the inspection program to the storage device 14. That is, when the inspection target pseudo 2D image is inspected by executing the inspection program, the inspection result transmission unit 34 transmits the inspection result to the storage device 14 as inspection result data.

記憶装置14は、記憶領域部41、受理部42および対応部43を有している。記憶領域部41は、例えばHDDなどの大容量記憶手段で構成されており、画像生成装置12および検査装置13から送信された各種のデータを記憶する。受理部42は、画像生成装置12の記憶データ送信部27および検査装置13の検査結果送信部34から各種のデータを取得し、取得した各種のデータを記憶領域部41に書き込む。具体的には、受理部42は、画像生成装置12の記憶データ送信部27から疑似2D画像データおよび作成条件データを取得する。また、受理部42は、検査装置13の検査結果送信部34から検査結果データを取得する。   The storage device 14 includes a storage area unit 41, a receiving unit 42 and a corresponding unit 43. The storage area unit 41 is configured by a large-capacity storage unit such as an HDD, and stores various data transmitted from the image generation device 12 and the inspection device 13. The receiving unit 42 acquires various types of data from the storage data transmission unit 27 of the image generation device 12 and the inspection result transmission unit 34 of the inspection device 13 and writes the acquired various types of data in the storage area unit 41. Specifically, the receiving unit 42 acquires pseudo 2D image data and creation condition data from the stored data transmission unit 27 of the image generation device 12. Further, the receiving unit 42 acquires inspection result data from the inspection result transmitting unit 34 of the inspection device 13.

対応部43は、受理部42で取得した各種のデータを対応させる、すなわち関連づけをする。具体的には、対応部43は、画像生成装置12の記憶データ送信部27から送信された疑似2D画像データおよび作成条件データに、検査装置13の検査結果送信部34から送信されたその疑似2D画像すなわち検査対象疑似2D画像に対応する検査結果データを関連づけて記憶領域部41に記憶する。つまり、図2に示すように、検査装置13における検査対象となった検査対象疑似2D画像51の疑似2D画像データ52、この検査対象疑似2D画像51の作成条件データ53、およびこの検査対象疑似2D画像の検査結果データ54を一つの検査データファイル55として記憶領域部41に記憶する。   The correspondence unit 43 associates, that is, associates various data acquired by the reception unit 42. Specifically, the correspondence unit 43 adds the pseudo 2D image data and the creation condition data transmitted from the storage data transmission unit 27 of the image generation device 12 to the pseudo 2D image transmitted from the inspection result transmission unit 34 of the inspection device 13. The inspection result data corresponding to the image, that is, the inspection target pseudo 2D image is associated and stored in the storage area unit 41. That is, as shown in FIG. 2, the pseudo 2D image data 52 of the inspection target pseudo 2D image 51 that is the inspection target in the inspection apparatus 13, the creation condition data 53 of the inspection target pseudo 2D image 51, and the inspection target pseudo 2D The image inspection result data 54 is stored in the storage area unit 41 as one inspection data file 55.

表示装置15は、例えば液晶ディスプレイなどで構成されている。表示装置15は、記憶装置14に記憶されている検査データファイル55に基づいて画像や文字を表示する。具体的には、表示装置15は、図2に示す検査データファイル55を構成する疑似2D画像データ52に基づく画像、作成条件データ53に基づく作成条件、および検査結果データ54に基づく検査結果を表示する。   The display device 15 is composed of, for example, a liquid crystal display. The display device 15 displays images and characters based on the inspection data file 55 stored in the storage device 14. Specifically, the display device 15 displays an image based on the pseudo 2D image data 52 constituting the inspection data file 55 shown in FIG. 2, a creation condition based on the creation condition data 53, and an inspection result based on the inspection result data 54. To do.

次に、上記の構成による評価システム10の処理の流れについて図3および図4に基づいて説明する。
評価システム10によって視覚検査装置の評価を開始すると、画像生成装置12のワークデータ取得部21は入力部28を経由してワークデータを取得する(S101)。このとき、ワークデータ取得部21は、周辺データをあわせて取得してもよい。ワークデータは、ワークの形状などが三次元で表現されている。
Next, the flow of processing of the evaluation system 10 having the above configuration will be described with reference to FIGS.
When the evaluation of the visual inspection apparatus is started by the evaluation system 10, the work data acquisition unit 21 of the image generation apparatus 12 acquires work data via the input unit 28 (S101). At this time, the work data acquisition unit 21 may acquire peripheral data together. In the workpiece data, the shape of the workpiece is expressed in three dimensions.

ワークデータ取得部21でワークデータが取得されると、画像生成装置12の疑似3D画像生成部22は取得したワークデータからワークの疑似3D画像を生成する(S102)。3D画像生成部22は、例えば図10に示すような視覚検査装置100を仮想的に構築し、この仮想的な視覚検査装置100でワークデータに基づいてシミュレーションを実行することにより、ワークの疑似3D画像を生成する。具体的には、3D画像生成部22は、ワークデータ取得部21で取得されたワークデータ61から、ワークの疑似3D画像62を作成する。この疑似3D画像62は、ワークデータ61に基づいて実際の視覚検査装置100で検査対象となるワーク104が忠実に再現されている。なお、この疑似3D画像62や視覚検査装置100は、あくまでも仮想的なシミュレーションによって生成されるものであり、可視的に生成されるとは限らない。   When the work data is acquired by the work data acquisition unit 21, the pseudo 3D image generation unit 22 of the image generation device 12 generates a pseudo 3D image of the work from the acquired work data (S102). The 3D image generation unit 22 virtually constructs a visual inspection apparatus 100 as shown in FIG. 10, for example, and executes a simulation based on the work data by the virtual visual inspection apparatus 100, thereby performing pseudo 3D of the workpiece. Generate an image. Specifically, the 3D image generation unit 22 creates a pseudo 3D image 62 of the work from the work data 61 acquired by the work data acquisition unit 21. In the pseudo 3D image 62, the workpiece 104 to be inspected by the actual visual inspection apparatus 100 is faithfully reproduced based on the workpiece data 61. Note that the pseudo 3D image 62 and the visual inspection device 100 are generated by virtual simulation to the last, and are not necessarily generated visually.

疑似3D画像62が生成されると、負事例画像合成部24は3D負事例画像63を合成する(S103)。負事例画像合成部24は、3D画像生成部22で生成した疑似3D画像62に、2D不良部分画像生成部23で生成した2D不良部分画像64を貼り付ける。これにより、負事例画像合成部24は、疑似3D画像62の一部に2D不良部分画像64を貼り付けた擬似的なワークの3D負事例画像63を合成する。図5に示すように、2D不良部分画像64は、傷や変色などを表現する有色の不良部分65と、この不良部分65を囲む所定の範囲に設定された無色透明の背景66とを含んでいる。この背景66は、例えば四角形などの多角形状、あるいは円や楕円形状など、不良部分65を含む任意の形状に設定されている。2D不良部分画像生成部23は、この2D不良部分画像64を生成する。また、2D不良部分画像64は、2Dの平面画像であるものの、不良部分65の色彩や色調を変化させることにより例えば光源から照射される光を考慮した陰影が付されている。そのため、2D不良部分画像64は、2Dの平面上に不良部分65を立体的に表現している。   When the pseudo 3D image 62 is generated, the negative case image synthesis unit 24 synthesizes the 3D negative case image 63 (S103). The negative case image combining unit 24 pastes the 2D defective partial image 64 generated by the 2D defective partial image generating unit 23 on the pseudo 3D image 62 generated by the 3D image generating unit 22. As a result, the negative case image composition unit 24 synthesizes the 3D negative case image 63 of the pseudo work in which the 2D defective partial image 64 is pasted on a part of the pseudo 3D image 62. As shown in FIG. 5, the 2D defective portion image 64 includes a colored defective portion 65 that expresses scratches, discoloration, and the like, and a colorless and transparent background 66 that is set in a predetermined range surrounding the defective portion 65. Yes. The background 66 is set to an arbitrary shape including the defective portion 65 such as a polygonal shape such as a quadrangle, or a circle or an ellipse. The 2D defective partial image generation unit 23 generates the 2D defective partial image 64. The 2D defective portion image 64 is a 2D planar image, but is shaded in consideration of, for example, light emitted from the light source by changing the color and tone of the defective portion 65. Therefore, the 2D defective portion image 64 three-dimensionally represents the defective portion 65 on the 2D plane.

3D負事例画像63が生成されると、2Dカメラ画像作成部25は生成された3D負事例画像63に基づいて疑似2D画像67を作成する(S104)。2Dカメラ画像作成部25は、例えば図10に示すように仮想的な負事例画像合成部24で再現された3D負事例画像63を所定のカメラ位置から仮想的に撮影した画像をシミュレートして疑似2D画像67を作成する。すなわち、2Dカメラ画像作成部25は、図10に示す実際の視覚検査装置100のカメラ102でワーク104を撮影する位置と同じ位置から3D負事例画像63を仮想的に撮影する。そして、2Dカメラ画像作成部25は、仮想的に撮影した画像を疑似2D画像67として作成する。この疑似2D画像67も仮想的なワークの3D負事例画像63に基づくシミュレートによって作成されるものであり、実際にカメラ102を用いて撮影することはない。この疑似2D画像67は、3D負事例画像63に基づくシミュレートによって可視的な画像として作成される。   When the 3D negative case image 63 is generated, the 2D camera image creation unit 25 creates a pseudo 2D image 67 based on the generated 3D negative case image 63 (S104). For example, as illustrated in FIG. 10, the 2D camera image creation unit 25 simulates an image obtained by virtually capturing the 3D negative case image 63 reproduced by the virtual negative case image synthesis unit 24 from a predetermined camera position. A pseudo 2D image 67 is created. That is, the 2D camera image creation unit 25 virtually shoots the 3D negative case image 63 from the same position where the camera 104 of the actual visual inspection apparatus 100 shown in FIG. Then, the 2D camera image creation unit 25 creates a virtually captured image as a pseudo 2D image 67. This pseudo 2D image 67 is also created by simulation based on the 3D negative case image 63 of a virtual work, and is not actually photographed using the camera 102. The pseudo 2D image 67 is created as a visible image by simulation based on the 3D negative case image 63.

一方、検査装置13は、評価システム10による視覚検査装置100の評価の開始とともに、検査プログラムを取得する(S201)。検査プログラム取得部31は、図示しない記憶部に記憶されている既定の検査プログラムを取得する。そして、プログラム実行部32は、検査プログラム取得部31で取得された検査プログラムを起動する(S202)。プログラム実行部32で検査プログラムが実行されると、2D画像付与部33は画像生成装置12から疑似2D画像67の送信があったか否かを判断する(S203)。2D画像付与部33は、画像生成装置12から疑似2D画像67の送信がない場合(S203:No)、疑似2D画像67の送信があるまで待機する。   On the other hand, the inspection apparatus 13 acquires an inspection program as the evaluation system 10 starts evaluation of the visual inspection apparatus 100 (S201). The inspection program acquisition unit 31 acquires a predetermined inspection program stored in a storage unit (not shown). Then, the program execution unit 32 activates the inspection program acquired by the inspection program acquisition unit 31 (S202). When the inspection program is executed by the program execution unit 32, the 2D image adding unit 33 determines whether or not the pseudo 2D image 67 is transmitted from the image generation device 12 (S203). When there is no transmission of the pseudo 2D image 67 from the image generation device 12 (S203: No), the 2D image adding unit 33 waits until the pseudo 2D image 67 is transmitted.

また、記憶装置14は、評価システム10による視覚検査装置100の評価の開始とともに、起動される(S301)。そして、記憶装置14の受理部42は、画像生成装置12から疑似2D画像67の疑似2D画像データが送信されたか否かを判断する(S302)。受理部42は、画像生成装置12からこれらのデータの送信がない場合(S302:No)、これらのデータの送信があるまで待機する。   The storage device 14 is activated when the evaluation system 10 starts the evaluation of the visual inspection device 100 (S301). Then, the receiving unit 42 of the storage device 14 determines whether or not the pseudo 2D image data of the pseudo 2D image 67 is transmitted from the image generation device 12 (S302). When there is no transmission of these data from the image generation device 12 (S302: No), the reception unit 42 stands by until there is transmission of these data.

S104において2Dカメラ画像作成部25で疑似2D画像67を作成すると、画像生成装置12の2D画像送信部26は作成された疑似2D画像67、すなわちこの疑似2D画像67のデータである疑似2D画像データを検査装置13へ送信する(S105)。また、画像生成装置12の記憶データ送信部27は、作成された疑似2D画像67の疑似2D画像データを記憶装置14へ送信する(S106)。S105において2D画像送信部26から検査装置13へ疑似2D画像データが送信されると、検査装置13の2D画像付与部33はこの疑似2D画像データを取得する(S204)。また、S105において記憶データ送信部27から記憶装置14へ疑似2D画像データが送信されると、記憶装置14の受理部42はこの疑似2D画像データを取得する(S303)。そして、記憶装置14の受理部42は、検査装置13から疑似2D画像67の検査結果データ54が送信されたか否かを判断する(S304)。受理部42は、検査装置13から検査結果データ54の送信がない場合(S304:No)、検査結果データ54の送信があるまで待機する。   When the pseudo 2D image 67 is created by the 2D camera image creation unit 25 in S104, the 2D image transmission unit 26 of the image generation device 12 creates the created pseudo 2D image 67, that is, pseudo 2D image data that is data of the pseudo 2D image 67. Is transmitted to the inspection apparatus 13 (S105). Further, the stored data transmission unit 27 of the image generation device 12 transmits the created pseudo 2D image data of the pseudo 2D image 67 to the storage device 14 (S106). When the pseudo 2D image data is transmitted from the 2D image transmission unit 26 to the inspection device 13 in S105, the 2D image adding unit 33 of the inspection device 13 acquires the pseudo 2D image data (S204). In addition, when the pseudo 2D image data is transmitted from the storage data transmission unit 27 to the storage device 14 in S105, the reception unit 42 of the storage device 14 acquires the pseudo 2D image data (S303). Then, the receiving unit 42 of the storage device 14 determines whether or not the inspection result data 54 of the pseudo 2D image 67 is transmitted from the inspection device 13 (S304). When there is no transmission of the inspection result data 54 from the inspection device 13 (S304: No), the reception unit 42 waits until the inspection result data 54 is transmitted.

検査装置13の2D画像付与部33は、S204において画像生成装置12の2D画像送信部26から疑似2D画像67の疑似2D画像データを取得すると、取得した疑似2D画像データをプログラム実行部32で実行されている検査プログラムへ検査対象疑似2D画像データとして与える(S205)。これにより、プログラム実行部32は、既定の検査プログラムに基づいて、与えられた検査対象疑似2D画像データに基づく疑似2D画像、すなわち検査対象疑似2D画像51の検査を実行する(S206)。プログラム実行部32は、検査対象疑似2D画像51と予め設定されているマスター画像とを比較することにより、検査対象疑似2D画像51の検査を実行する。マスター画像は、検査の基準となる画像、すなわち正事例の画像であり、予め所定の条件で作成されている。プログラム実行部32は、S206で検査を実行すると、検査の結果として検査結果データ54を作成する(S207)。検査結果データ54は、例えば検査の対象となったワークの検査対象疑似2D画像51が検査に合格した良品であるか検査に不合格の不良品のいずれであるかを示す判定結果などを含んでいる。   Upon acquiring the pseudo 2D image data of the pseudo 2D image 67 from the 2D image transmission unit 26 of the image generation device 12 in S204, the 2D image adding unit 33 of the inspection device 13 executes the acquired pseudo 2D image data by the program execution unit 32. The inspection target pseudo 2D image data is given to the inspection program (S205). Thereby, the program execution unit 32 executes the inspection of the pseudo 2D image based on the given inspection target pseudo 2D image data, that is, the inspection target pseudo 2D image 51 based on the predetermined inspection program (S206). The program execution unit 32 performs inspection of the inspection target pseudo 2D image 51 by comparing the inspection target pseudo 2D image 51 with a preset master image. The master image is an image serving as a reference for inspection, that is, an image of a positive case, and is created in advance under predetermined conditions. When executing the inspection in S206, the program execution unit 32 creates inspection result data 54 as the inspection result (S207). The inspection result data 54 includes, for example, a determination result indicating whether the inspection target pseudo 2D image 51 of the workpiece subjected to the inspection is a non-defective product that has passed the inspection or a defective product that has failed the inspection. Yes.

S207においてプログラム実行部32で検査結果データ54が作成されると、検査装置13の検査結果送信部34は作成された検査結果データ54を記憶装置14へ送信する(S208)。S208において検査結果送信部34から記憶装置14へ検査結果データ54が送信されると、記憶装置14の受理部42はこの検査結果データ54を取得する(S305)。記憶装置14は、受理部42において検査装置13から検査結果データ54を取得すると、対応部43においてS303で画像生成装置12から取得した疑似2D画像データ52とS305で取得した検査結果データ54とを対応づけて検査データファイル55として記憶領域部41に記憶させる(S306)。対応部43は、S303において取得した疑似2D画像データ52と、S305において取得した検査結果データ54とを、一つの検査データファイル55として記憶領域部41に書き込む。画像生成装置12は、S106において疑似2D画像データ52を記憶装置14へ送信した後、次の検査対象が設定されているが否かを判断する(S107)。画像生成装置12は、次の検査対象が設定されているとき(S107:Yes)、S101へリターンし、S101以降の処理を繰り返す。画像生成装置12は、次の検査対象が設定されていないとき(S107:No)、処理を終了する。   When the inspection result data 54 is created by the program execution unit 32 in S207, the inspection result transmission unit 34 of the inspection device 13 transmits the created inspection result data 54 to the storage device 14 (S208). When the inspection result data 54 is transmitted from the inspection result transmitting unit 34 to the storage device 14 in S208, the receiving unit 42 of the storage device 14 acquires the inspection result data 54 (S305). When the storage unit 14 acquires the inspection result data 54 from the inspection device 13 in the receiving unit 42, the storage unit 14 obtains the pseudo 2D image data 52 acquired from the image generation device 12 in S 303 and the inspection result data 54 acquired in S 305 in the corresponding unit 43. Correspondingly, the data is stored in the storage area 41 as the inspection data file 55 (S306). The correspondence unit 43 writes the pseudo 2D image data 52 acquired in S303 and the inspection result data 54 acquired in S305 to the storage area unit 41 as one inspection data file 55. After transmitting the pseudo 2D image data 52 to the storage device 14 in S106, the image generation device 12 determines whether or not the next inspection target is set (S107). When the next inspection target is set (S107: Yes), the image generating apparatus 12 returns to S101 and repeats the processing after S101. When the next inspection target is not set (S107: No), the image generation device 12 ends the process.

表示装置15は、評価システム10による視覚検査装置100の評価が開始されると、必要な情報を表示する。そして、S306において記憶された検査データファイル55に基づいて画像や文字を評価画面として表示する。すなわち、表示装置15は、疑似2D画像データ52および検査結果データ54に基づく画像や文字を評価画面として表示する。さらに、表示装置15は、S101でワークデータが変更されるたびに疑似2D画像データ52および検査結果データ54を表示する。   When the evaluation of the visual inspection device 100 by the evaluation system 10 is started, the display device 15 displays necessary information. Then, based on the inspection data file 55 stored in S306, images and characters are displayed as an evaluation screen. That is, the display device 15 displays images and characters based on the pseudo 2D image data 52 and the inspection result data 54 as an evaluation screen. Further, the display device 15 displays the pseudo 2D image data 52 and the inspection result data 54 every time the work data is changed in S101.

(画像の精度)
次に、実際にカメラ102を用いて撮影したワーク104の実画像に対する上述の画像生成装置12で生成したワークの3D負事例画像63に基づく疑似2D画像67の精度について説明する。
疑似2D画像67の精度を検証するために、物理的な傷を付けた実物のワークの画像と、疑似3D画像62に2D不良部分画像64を貼り付けた疑似2D画像67とを対比した。具体的には、正事例の実物のワークに物理的な傷を付けることにより、傷が付けられたワークが得られる。図6(A)は正事例のワークを撮影した実正事例画像201であり、図6(B)は図6(A)に示す正事例に傷を付けたワークを撮影した実負事例画像202である。また、図6(C)はワークデータから形成した疑似3D画像62を示す疑似正事例画像203であり、図6(D)は2D不良部分画像64を示す不良部分画像204である。この図6(C)に示す疑似3D画像62に図6(D)に示す2D不良部分画像64を貼り付けて画像を合成した後、図6(B)と同様の位置から擬似的にカメラ撮影した画像が疑似負事例画像205となる。この疑似負事例画像205は、疑似2D画像67に相当する。
(Image accuracy)
Next, the accuracy of the pseudo 2D image 67 based on the 3D negative case image 63 of the work generated by the above-described image generation apparatus 12 with respect to the actual image of the work 104 actually captured using the camera 102 will be described.
In order to verify the accuracy of the pseudo 2D image 67, an image of a real work with physical scratches was compared with a pseudo 2D image 67 in which the 2D defective partial image 64 was pasted on the pseudo 3D image 62. Specifically, a workpiece with a scratch is obtained by physically scratching the actual workpiece of the positive case. FIG. 6A shows an actual positive case image 201 obtained by photographing a positive case work, and FIG. 6B shows an actual negative case image 202 obtained by photographing a work in which the positive case shown in FIG. It is. 6C is a pseudo-positive case image 203 showing a pseudo 3D image 62 formed from work data, and FIG. 6D is a defective partial image 204 showing a 2D defective partial image 64. The pseudo 3D image 62 shown in FIG. 6C is pasted with the 2D defective partial image 64 shown in FIG. 6D to synthesize the image, and then simulated by the camera from the same position as in FIG. 6B. The obtained image becomes a pseudo negative case image 205. This pseudo negative case image 205 corresponds to the pseudo 2D image 67.

検証のために、図6(A)に示す実正事例画像201と図6(B)に示す実負事例画像202との差分を、図6(C)に示す疑似正事例画像203と図6(E)に示す疑似負事例画像205との差分と比較した。差分の比較手順は、次の通りである。すなわち、図7に示すように、正事例画像301および負事例画像302をそれぞれ予め設定された任意の閾値Xにおいて二値化する。そして、二値化によって得られた二値正事例画像303と二値負事例画像304とから差分を抽出し、二値差分画像305が生成される。   For verification, the difference between the real positive case image 201 shown in FIG. 6A and the real negative case image 202 shown in FIG. 6B is expressed as the pseudo positive case image 203 shown in FIG. It compared with the difference with the pseudo negative example image 205 shown to (E). The difference comparison procedure is as follows. That is, as shown in FIG. 7, each of the positive case image 301 and the negative case image 302 is binarized at an arbitrary threshold value X set in advance. Then, a difference is extracted from the binary positive case image 303 and the binary negative case image 304 obtained by binarization, and a binary difference image 305 is generated.

例えば図8に示すように、実物のワークを撮影した画像の場合、実正事例画像201および実負事例画像202は、それぞれ所定の閾値Xを用いて二値化される。これにより、実二値正事例画像201aおよび実二値負事例画像202aが得られる。この実二値正事例画像201aおよび実二値負事例画像202aの差分から、実二値差分画像400が得られる。同様に、例えば図9に示すように、画像生成装置12で生成した疑似画像の場合、疑似正事例画像203および疑似負事例画像205は、それぞれ実物と同様の閾値Xを用いて二値化される。これにより、疑似二値正事例画像203aおよび疑似二値負事例画像205aが得られる。この疑似二値正事例画像203aおよび疑似二値負事例画像205aの差分から、疑似二値差分画像500が得られる。   For example, as shown in FIG. 8, in the case of an image obtained by photographing a real work, the actual positive case image 201 and the real negative case image 202 are binarized using a predetermined threshold value X, respectively. As a result, a real binary positive case image 201a and a real binary negative case image 202a are obtained. A real binary difference image 400 is obtained from the difference between the real binary positive case image 201a and the real binary negative case image 202a. Similarly, for example, as shown in FIG. 9, in the case of a pseudo image generated by the image generation device 12, the pseudo positive case image 203 and the pseudo negative case image 205 are binarized using the same threshold value X as the real thing. The Thereby, the pseudo binary positive case image 203a and the pseudo binary negative case image 205a are obtained. A pseudo binary difference image 500 is obtained from the difference between the pseudo binary positive case image 203a and the pseudo binary negative case image 205a.

上記の処理によって得られた実二値差分画像400と疑似二値差分画像500とを比較すると、図8に示す実二値差分画像400および図9に示す疑似二値差分画像500からも明らかなように、不良部分すなわち傷として抽出された部分はほぼ一致する。これにより、疑似3D画像62に2D不良部分画像64を貼り付けて3D負事例画像63を合成し、合成した3D負事例画像63を擬似的に撮影した疑似2D画像67(疑似正事例画像203に相当)を用いても、正事例のワークに対し物理的に傷を付けることにより生成した負事例のワークと同様の検査結果が得られることが検証された。   When the actual binary difference image 400 obtained by the above processing is compared with the pseudo binary difference image 500, it is clear from the actual binary difference image 400 shown in FIG. 8 and the pseudo binary difference image 500 shown in FIG. As described above, the defective portion, that is, the portion extracted as a scratch substantially matches. As a result, the 2D defective partial image 64 is pasted on the pseudo 3D image 62 to synthesize the 3D negative case image 63, and the pseudo 3D negative image 63 (pseudo positive case image 203) It was verified that the same inspection result as that of the negative case work generated by physically scratching the positive case work can be obtained.

以上説明した一実施形態によると、負事例画像合成部24は、3D画像生成部22において擬似的に生成したワークの疑似3D画像62に、2D不良部分画像生成部23で生成した2D不良部分画像64を貼り付けている。視覚検査装置100の評価は、仮に実物のワーク104を用いる場合でも、最終的にはワーク104を撮影した画像すなわち2D画像によって行われる。そのため、ワークの疑似3D画像62に2D不良部分画像64を貼り付けても、結果として撮影される画像は実物のワーク104を撮影した画像とほぼ同一の疑似2D画像67となる。また、不良部分を表わす2D不良部分画像64は、例えば視覚検査装置100におけるワークの撮像方向を考慮して任意に表現可能である。視覚検査装置100の評価に疑似2D画像67を利用する場合、カメラ102で実際に撮影する画像も奥行のない2D画像となる。その結果、擬似的なワークの疑似3D画像62に2D不良部分画像64を貼り付けても、あたかも3Dの不良部分を有するワークを撮影したものと同等の疑似2D画像67が作成される。これにより、2D不良部分画像64として例えば傷や変色などの不良部分を数多く蓄積することにより、擬似的なワークの疑似3D画像62に2D不良部分画像64を貼り付けるだけで、容易に負事例のワークに相当する3D負事例画像63が作成される。この3D負事例画像63を利用することにより、視覚検査装置100は幅広い負事例のワークについて評価される。したがって、正事例および負事例の実物のワークを入手することなく、視覚検査装置100において広範囲の負事例のワークを評価することができ、視覚検査装置100の検査精度を高めることができる。
以上説明した本発明は、上記実施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の実施形態に適用可能である。
According to the embodiment described above, the negative case image synthesizing unit 24 adds the 2D defective partial image generated by the 2D defective partial image generating unit 23 to the pseudo 3D image 62 of the workpiece generated pseudo by the 3D image generating unit 22. 64 is pasted. The evaluation of the visual inspection device 100 is finally performed using an image obtained by photographing the workpiece 104, that is, a 2D image even if the actual workpiece 104 is used. For this reason, even if the 2D defective partial image 64 is pasted on the pseudo 3D image 62 of the workpiece, the resulting captured image is a pseudo 2D image 67 that is substantially the same as the image of the actual workpiece 104 captured. Further, the 2D defective part image 64 representing the defective part can be arbitrarily expressed in consideration of the imaging direction of the workpiece in the visual inspection device 100, for example. When the pseudo 2D image 67 is used for the evaluation of the visual inspection device 100, the image actually captured by the camera 102 is also a 2D image without a depth. As a result, even if the 2D defective part image 64 is pasted on the pseudo 3D image 62 of the pseudo work, a pseudo 2D image 67 equivalent to that obtained by photographing the work having the 3D defective part is created. As a result, by accumulating many defective parts such as scratches and discoloration as the 2D defective part image 64, it is possible to easily create a negative case by simply attaching the 2D defective part image 64 to the pseudo 3D image 62 of the pseudo work. A 3D negative case image 63 corresponding to the work is created. By using the 3D negative case image 63, the visual inspection apparatus 100 is evaluated for a wide range of negative case works. Therefore, it is possible to evaluate a wide range of negative case works in the visual inspection device 100 without obtaining real works of positive cases and negative cases, and the inspection accuracy of the visual inspection device 100 can be improved.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

図面中、10は評価システム、12は画像生成装置、13は検査装置(検査手段)、14は記憶装置、15は表示装置、21はワークデータ取得部、22は3D画像生成部、23は2D不良部分画像生成部、24は負事例画像合成部、25は2Dカメラ画像作成部を示す。   In the drawings, 10 is an evaluation system, 12 is an image generation device, 13 is an inspection device (inspection means), 14 is a storage device, 15 is a display device, 21 is a work data acquisition unit, 22 is a 3D image generation unit, and 23 is 2D. A defective partial image generation unit, 24 is a negative case image synthesis unit, and 25 is a 2D camera image creation unit.

Claims (1)

検査設備に設けられているカメラで検査対象であるワークを撮影して、前記カメラで撮影した2Dの撮影画像に基づいて前記ワークを検査する視覚検査装置を評価する評価システムであって、
前記ワークを擬似的に形成する基礎となるワークデータを取得するワークデータ取得手段と、
前記ワークデータ取得手段で取得した前記ワークデータから前記ワークの疑似3D画像を生成する3D画像生成手段と、
有色の不良部分および無色透明の所定形状の背景を含み前記ワークに生じる不良を仮想的に表現した2D不良部分画像を生成する2D不良部分画像生成手段と、
前記3D画像生成手段で生成した前記疑似3D画像に、前記2D不良部分画像生成手段で生成した前記2D不良部分画像を貼り付け、前記不良部分を有する擬似的な前記ワークの3D負事例画像を合成する負事例画像合成手段と、
前記2D不良部分画像が貼り付けられた前記3D負事例画像を、前記カメラによる撮影範囲と一致する指定範囲から擬似的に撮影した疑似2D画像を作成する2Dカメラ画像作成手段と、
前記2Dカメラ画像作成手段で作成した前記疑似2D画像を検査対象疑似2D画像として取得し、予め設定されている検査プログラムにしたがって前記検査対象疑似2D画像から前記ワークを検査する検査手段と、
を備えることを特徴とする視覚検査装置の評価システム。
An evaluation system that evaluates a visual inspection device that inspects a workpiece based on a 2D captured image captured by the camera by capturing a workpiece to be inspected with a camera provided in an inspection facility,
Work data acquisition means for acquiring work data serving as a basis for artificially forming the work;
3D image generation means for generating a pseudo 3D image of the work from the work data acquired by the work data acquisition means;
2D defective part image generation means for generating a 2D defective part image that includes a colored defective part and a colorless and transparent background of a predetermined shape and that virtually expresses a defect occurring in the workpiece;
The 2D defective partial image generated by the 2D defective partial image generating unit is pasted on the pseudo 3D image generated by the 3D image generating unit, and a pseudo 3D negative case image of the workpiece having the defective part is synthesized. Negative case image synthesizing means,
2D camera image creation means for creating a pseudo 2D image in which the 3D negative case image to which the 2D defective partial image is pasted is photographed in a pseudo manner from a designated range that matches the photographing range of the camera;
The pseudo 2D image created by the 2D camera image creating means is acquired as an inspection target pseudo 2D image, and inspection means for inspecting the workpiece from the inspection target pseudo 2D image according to a preset inspection program;
An evaluation system for a visual inspection apparatus, comprising:
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