JP2019095983A - 設定サポートシステム、データサーバ、制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
画像処理システムにおいてワークの画像処理を実行する画像処理装置と、当該画像処理装置の設定をサポートするデータサーバとを有する設定サポートシステムであって、
前記画像処理装置は、
画像検査の設定データを記憶する記憶手段と、
前記画像処理装置に接続または一体化された撮像手段により取得されたワークの画像に対して、前記設定データにしたがった画像検査を実行する検査手段と、を有し、
前記データサーバは、
前記画像処理装置の前記記憶手段に記憶されている第一設定データとワークの画像とを取得する取得手段と、
前記第一設定データを編集して第二設定データを作成する編集手段と、
前記第二設定データと前記ワークの画像とを用いて、前記検査手段が実行する画像検査をシミュレーションするシミュレーション手段と、
前記第一設定データに基づいて前記画像検査を実行して得られた検査結果と、前記第二設定データに基づいて前記画像検査をシミュレーションすることで得られたシミュレーション結果とを外部のコンピュータに表示させるための表示データを作成する作成手段と、
前記表示データを前記外部のコンピュータに送信する送信手段と
を有することを特徴とする設定サポートシステムを提供する。
図2は外観検査システム1のハードウエア構成の一例を示す図である。主制御部21は、各種プログラムに基づき数値計算や情報処理を行うとともに、ハードウエア各部の制御を行う。たとえば、中間演算処理装置としてのCPU22a、ワークメモリ23aおよびプログラムメモリ24aとを有している。ワークメモリ23aは主制御部21が各種プログラムを実行する際のワークエリアとして機能するRAMなどである。プログラムメモリ24aは、起動プログラムや初期化プログラムなどが格納されたROM、フラッシュROMまたはEEPROMなどである。照明制御部26は主制御部21のCPU22aやPLC3からの命令に基づいて照明装置5に対して照明制御信号を送信する。
ここでは、外観検査を実行する計測モジュールを画像処理ツールと呼ぶことにする。なお、画像処理ツールは検査ツールや計測ツールと呼ばれてもよい。画像処理ツールには様々なものがあり、主要な画像処理ツールとしては、エッジ位置計測ツール、エッジ角度計測ツール、エッジ幅計測ツール、エッジピッチ計測ツール、エリア計測ツール、ブロブ計測ツール、パターンサーチ計測ツール、傷計測ツールなどがある。
●エッジ位置計測ツール:検査対象物8の画像が表示される画面上において、エッジ位置を検出したい検査領域に対してウインドウを設定することにより、設定された検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジ(明から暗に切り替わる箇所または暗から明に切り替わる箇所)を検出する。検出した複数のエッジから、一のエッジの指定を受け付け、指定を受け付けたエッジの位置を計測する。
●エッジ角度計測ツール:設定を受け付けた検査領域内に2つのセグメントを設定し、それぞれのセグメントで検出したエッジからの検査対象物8の傾斜角度を計測する。傾斜角度は、たとえば時計回りを正とすることができる。
●エッジ幅計測ツール:設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジを検出し、検出した複数のエッジ間の幅を計測する。
●エッジピッチ計測ツール:設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジを検出する。検出した複数のエッジ間の距離(角度)の最大値/最小値や平均値を計測する。
●エリア計測ツール:カメラ4で撮像した検査対象物8の画像を二値化処理して、白色領域または黒色領域の面積を計測する。たとえば、計測する対象として白色領域または黒色領域の指定をパラメータとして受け付けることにより、白色領域または黒色領域の面積を計測する。
●ブロブ計測ツール:カメラ4で撮像した検査対象物8の画像を二値化処理して、同一の輝度値(255または0)の画素の集合(ブロブ)に対してパラメータとしての数、面積、重心位置等を計測する。
●パターンサーチ計測ツール:比較対象とする画像パターン(モデル画像)を事前に記憶装置に記憶しておき、撮像した検査対象物8の画像の中から記憶してある画像パターンに類似している部分を検出することで、画像パターンの位置、傾斜角度、相関値を計測する。
●傷計測ツール:設定を受け付けた検査領域内で、小領域(セグメント)を移動させて画素値の平均濃度値を算出し、閾値以上の濃度差となった位置を傷が存在すると判定する。
●その他にも、検査領域内の文字情報を切り出して辞書データ等と照合することで文字列を認識するOCR認識ツール、画像上に設定したウインドウ(領域)をシフトさせながら、各ウインドウの位置においてエッジの検出を繰り返す機能を有するトレンドエッジツール、設定したウインドウ内の濃淡の平均、偏差等を計測する機能を有する濃淡ツール、設定したウインドウ内の濃度の平均、偏差等を計測する機能を有する濃度ツールなどもあり、ユーザは検査内容に応じて必要な画像処理ツールを選択することができる。なお、これらの画像処理ツールは、典型的な機能およびその実現方法の代表例を示すものに過ぎない。あらゆる画像処理に対応する画像処理ツールが本願発明の対象になり得る。
図3は画像処理装置2の主要部を示している。画像処理部30のサーチ部33はワークメモリ23aの設定データ40aの検査領域データ42に基づき検査対象物8の画像から計測対象をサーチして計測対象の位置を求める。サーチ部33は基準画像41を用いたマッチング処理により計測対象の位置を求めてもよい。検査領域データ42は、たとえば、基準画像41における模範画像の位置を示す座標データや、模範画像の位置を基準とした計測対象の位置を示す座標データなどであってもよい。寸法演算部34は上記の計測モジュールを有しており、たとえば、設定データ40aに基づき検査対象物8の画像から計測対象の寸法を計測する。
図4はデータストレージ6のハードウエア構成を示している。すでに説明された構成要素と同一または類似の構成要素には同一の参照符号が付与されている。ただし、参照符号の末尾には構成要素を区別するためのa、b、c・・・文字が付与されている。本明細書において共通する事項が説明されるときは参照符号の末尾に付与されているa、b、c・・・の文字は省略されることがある。
図6はクラウド12のハードウエア構成を示している。CPU22cはプログラムメモリ24cに記憶されている制御プログラムを実行し、制御プログラムにしたがってデータストレージ6からデータを受信してワークメモリ23cまたはHDD39cに書き込む。通信部29cはデータストレージ6やPC13とデータを送信したり、受信したりする通信回路である。CPU22cはデータストレージ6からログインIDやパスワードなどの認証情報を受信して認証処理を実行し、認証処理に成功すると、ログインIDに関連付けられているフォルダへのデータの書き込みを許可してもよい。上述したデータストレージ6の転送部57は、ログインIDやパスワードをHDD39bから読み出して、クラウド12へ送信する。
図7はPC13のハードウエア構成を示している。CPU22dはプログラムメモリ24dに記憶されている制御プログラムを実行し、制御プログラムにしたがってデータストレージ6の設定情報を作成し、データストレージ6に書き込む。この場合、制御プログラムは設定情報の作成プログラムである。データストレージ6がWebサーバ機能を有し、Webサーバ機能を通じてWebUIを提供している場合、制御プログラムはWebブラウザである。通信部29dはデータストレージ6やクラウド12へデータを送信する送信回路と、これらからデータを受信する受信回路とを含む通信回路である。CPU22dは通信部29dを介して受信したデータをワークメモリ23dまたはHDD39dに書き込む。操作部14はキーボードとポインティングデバイスであり、ユーザからの情報をCPU22dに入力する。ディスプレイ15は液晶表示装置などの表示デバイスであり、CPU22dから出力された情報を表示する。
図8はバックアップ設定を編集するための設定UI(ユーザインタフェース)60aを示す図である。設定UI60aは、画像処理装置2からバックアップされた設定データや検査結果をクラウド12へバックアップするための設定UIである。画像処理装置2からデータストレージ6へバックアップするための設定は別の設定UIを通じて設定されてもよい。あるいは、画像処理装置2からデータストレージ6へのバックアップと、データストレージ6からクラウド12へのバックアップは、一連のバックアップ処理として実行されてもよい。
図10はバックアップ処理を示すフローチャートである。データストレージ6のCPU22bは制御プログラムにしたがって以下処理を実行する。ここでは、画像処理装置2からデータストレージ6へのバックアップとデータストレージ6からクラウド12へのバックアップは一連のバックアップ処理として実行されるものと仮定されている。
図1を用いて説明したように、外観検査システム1は画像処理装置2と、画像処理装置2が実行する画像検査の設定データをバックアップするデータストレージ6とを有する。なお、外観検査システム1は画像処理システムと呼ばれてもよい。図2、図3が示すように、ワークメモリ23aは、画像検査の設定データを記憶する第一記憶手段の一例である。検査部31や画像処理部30は画像処理装置2に接続または一体化された撮像手段(例:カメラ4)により取得されたワークの画像に対して、設定データにしたがった画像検査を実行する検査手段の一例である。アップロード部32や通信部29aは第一記憶手段に記憶されている設定データをデータストレージ6に送信する第一送信手段の一例である。図4、図5が示すように、HDD39bは画像処理装置2の設定データを記憶する第二記憶手段の一例である。通信部29bやバックアップ部55は、画像処理装置2から送信される設定データを受信する受信手段の一例である。判定部50は、通信部29bにより受信された設定データとHDD39bに記憶されている設定データとの間に差があるかを判定する判定手段の一例である。転送部57や通信部29bは、受信された設定データと記憶されている設定データとの間に差があると判定部50が判定すると、外観検査システム1の外部に存在する外部サーバ(例:クラウド12)に対して、受信された設定データを送信する第二送信手段の一例である。このように、本実施例によれば、外観検査システム1のデータをクラウド12に対してバックアップする際の通信負荷が軽減される。
上述したように画像処理装置2の設定データ40はデータストレージ6やクラウド12などのデータサーバに保持されている。したがって、サポート担当者はデータサーバにアクセスできれば、設定データを編集できるだろう。しかし、編集された設定データが正しく動作するかどうかは、画像処理装置2に実際に設定データを設定してワークの検査を実行させて見なければわからない。そこで、本実施例では、クラウド12に画像処理装置2のシミュレータが設けられ、編集された設定データが正しく動作するかどうかがチェックされる。これにより、サポート担当者は、プログラム作成支援装置11やPC13cにリモートログインせずに、ユーザによる設定データの編集を支援できるようになる。
上記の実施例では演算エンジン81と表示エンジン82がクラウド12に搭載されていた。しかし、表示エンジン82はPC13bに搭載されていてもよい。
上記の実施例では予めクラウド12にバックアップされている設定データ40cとワーク画像44が使用されていた。しかし、これらはサポート要求をトリガとして取得されてもよい。また、クラウド12やデータサーバに設定データ40cとワーク画像44がまだバックアップされていないこともある。このような場合にもサポート要求をトリガとして設定データ40cとワーク画像44が取得されてもよい。
・S12で取得部75はサポート要求の対象として指定されている画像処理装置2に、設定データ40cとワーク画像44の取得要求を送信する。画像処理装置2は取得要求を受信する。
・S13で画像処理装置2は取得要求にしたがって設定データ40cとワーク画像44をクラウド12へ送信する。取得部75は画像処理装置2から設定データ40cとワーク画像44を受信し、HDD39cに格納する。
図22は、クラウド12のCPU22cまたはデータストレージ6のCPU22bが実行する設定サポート処理を示している。プログラムメモリ24c、24bには、設定サポート処理のためのプログラムが記憶されており、CPU22c、22bによって実行される。ここでは説明の便宜上、CPU22cが動作主体として採用されている。
・S31でCPU22c(要求受付部71)はPC13cから設定サポート要求を受信する。
・S32でCPU22c(取得部75)はサポート対象の画像処理装置2に記憶されている設定データ40cとワーク画像を取得する。なお、設定データ40cとワーク画像は上述のバックアップ処理により取得されてもよい。これらのデータはデータストレージ6を経由して取得されてもよい。
・S33でCPU22c(編集部74)は取得された設定データ40cを編集する。
・S34でCPU22c(シミュレーション部80)は編集された設定データ40cとワーク画像44とを用いて、画像処理装置2が実行する画像検査(外観検査)をシミュレーションする。
・S35でCPU22c(送信部77)は編集された設定データ40cに基づいて画像検査をシミュレーションすることで得られたシミュレーション結果をPC13bやPC13cに送信する。PC13bを操作するサポート担当者はシミュレーション結果を確認することで、設定データ40cを正しく編集できたことを判断できる。PC13cを操作するユーザは、設定データ40cを編集することでどのようなシミュレーション結果が得られたかを確認することができる。
・S41でCPU22c(送信部77)はシミュレーション結果を表示する。シミュレーション結果は、編集結果UI100a、100b、100cのいずれかにより表示される。ここでは、最初に、作成部76が編集結果UI100aの表示データを作成し、送信部77箱の表示データを送信するものと仮定される。
・S42でCPU22c(切替部120)はPC13cから切替指示を受信したかどうかを判定する。上述したようにボタン91jが押されると、PC13cから切替指示が送信される。切替指示を受信していなければ、CPU22cはS43をスキップしてS44に進む。切替指示を受信すると、CPU22cはS43に進む。
・S43でCPU22c(送信部77)はシミュレーション結果の表示データを別の表示データに切り替えて送信する。
図27は編集部74により編集される前の設定データ(第一設定データ)と編集部74により編集された後の設定データ(第二設定データ)との差分リスト160を示している。編集部74は、第一設定データと第二設定データとを比較し、変更された設定内容を抽出し、差分リスト160を作成する。ツール番号は、計測ツールの識別情報である。ツール名は計測ツールの名称である。設定値名称は計測ツールを設定するための制御パラメータの名称である。編集前設定値は、第一設定データにおける設定値である。編集後設定値は、第二設定データにおける設定値である。編集結果UI100a、100b、100cに設けられたボタン91kが押されると、PC13cのCPU22dは差分リストの表示指示をクラウド12に送信する。クラウド12の編集部74は、差分リストの表示指示を受信すると、差分リスト160の表示データを作成し、送信部77を通じてPC13cへ送信する。PC13cのCPU22dは差分リスト160の表示データを受信すると、差分リスト160をディスプレイ15に表示する。ここではPC13cが一例とされているが、PC13cに代えてPC13a、PC13bが採用されてもよい。
図1を用いて説明したように、外観検査システム1は画像処理装置2と、画像処理装置2が実行する画像検査の設定データをバックアップするデータストレージ6とを有する。なお、外観検査システム1は画像処理システムと呼ばれてもよい。図2、図3が示すように、ワークメモリ23aは、画像検査の設定データを記憶する第一記憶手段の一例である。画像検査は、ワーク2の画像に対する画像処理であり、ワーク2の寸法計測、ワーク2の位置決め、ワーク2の外観検査などを含む概念である。検査部31や画像処理部30は画像処理装置2に接続または一体化された撮像手段(例:カメラ4)により取得されたワークの画像に対して、設定データにしたがった画像検査を実行する検査手段の一例である。アップロード部32や通信部29aは第一記憶手段に記憶されている設定データをデータストレージ6に送信する第一送信手段の一例である。図4、図5が示すように、HDD39bは画像処理装置2の設定データを記憶する第二記憶手段の一例である。通信部29bやバックアップ部55は、画像処理装置2から送信される設定データを受信する受信手段の一例である。判定部50は、通信部29bにより受信された設定データとHDD39bに記憶されている設定データとの間に差があるかを判定する判定手段の一例である。転送部57や通信部29bは、受信された設定データと記憶されている設定データとの間に差があると判定部50が判定すると、外観検査システム1の外部に存在する外部サーバ(例:クラウド12)に対して、受信された設定データを送信する第二送信手段の一例である。このように、本実施例によれば、外観検査システム1のデータをクラウド12に対してバックアップする際の通信負荷が軽減される。
Claims (21)
- 画像処理システムにおいてワークの画像処理を実行する画像処理装置と、当該画像処理装置の設定をサポートするデータサーバとを有する設定サポートシステムであって、
前記画像処理装置は、
画像検査の設定データを記憶する記憶手段と、
前記画像処理装置に接続または一体化された撮像手段により取得されたワークの画像に対して、前記設定データにしたがった画像検査を実行する検査手段と、を有し、
前記データサーバは、
前記画像処理装置の前記記憶手段に記憶されている第一設定データとワークの画像とを取得する取得手段と、
前記第一設定データを編集して第二設定データを作成する編集手段と、
前記第二設定データと前記ワークの画像とを用いて、前記検査手段が実行する画像検査をシミュレーションするシミュレーション手段と、
前記第一設定データに基づいて前記画像検査を実行して得られた検査結果と、前記第二設定データに基づいて前記画像検査をシミュレーションすることで得られたシミュレーション結果とを外部のコンピュータに表示させるための表示データを作成する作成手段と、
前記表示データを前記外部のコンピュータに送信する送信手段と
を有することを特徴とする設定サポートシステム。 - 前記データサーバは、前記外部のコンピュータから前記検査結果と前記シミュレーション結果との切替指示を受け付ける受付手段を有し、
前記送信手段は、前記切替指示に応じて前記検査結果と前記シミュレーション結果との少なくとも一方を前記外部のコンピュータに送信することを特徴とする請求項1に記載の設定サポートシステム。 - 前記切替指示は、前記検査結果を単独で表示するための切替指示と、前記シミュレーション結果を単独で表示するための切替指示と、前記検査結果と前記シミュレーション結果とを同時に表示するための切替指示とのうちのいずれかであることを特徴とする請求項2に記載の設定サポートシステム。
- 前記外部のコンピュータは、
前記画像処理装置とともに前記ワークを製造する工場に設置されている第一クライアント装置と、
前記工場の外部に設置されている第二クライアント装置と
を有し、
前記送信手段は、前記表示データを前記第一クライアント装置と前記第二クライアント装置との両方に送信するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の設定サポートシステム。 - 前記編集手段は、前記第二クライアント装置から入力された指示に従って前記第一設定データを編集して第二設定データを作成するように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の設定サポートシステム。
- 前記送信手段は、前記第二設定データを前記画像処理装置に反映させることの許可を求めるためのオブジェクトを前記第一クライアント装置に表示させる表示データを送信するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の設定サポートシステム。
- 前記データサーバは、
前記第二設定データを前記画像処理装置に反映させることの許可を示す許可信号を前記第一クライアント装置から受信すると、前記第二設定データを前記記憶手段に書き込んで更新する更新手段をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の設定サポートシステム。 - 前記データサーバはネットワークアタッチストレージ(NAS)であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の設定サポートシステム。
- 前記データサーバはクラウドであることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の設定サポートシステム。
- 前記データサーバは、複数の画像処理装置に接続されており、
前記編集手段は、前記複数の画像処理装置のそれぞれの設定データを編集するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の設定サポートシステム。 - 前記作成手段は、前記編集手段により編集される前の設定データである前記第一設定データと前記編集手段により編集された後の設定データである前記第二設定データとの差分を表示する表示データを作成することを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の設定サポートシステム。
- 前記編集手段は、前記外部のコンピュータに含まれている複数のクライアント装置のうち一台のクライアント装置にのみ前記第一設定データの編集権限を付与するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一項に記載の設定サポートシステム。
- 前記編集手段は、前記外部のコンピュータに含まれている複数のクライアント装置のうち一台のクライアント装置にのみ前記第一設定データと関連付けられている他のデータの編集権限を付与するように構成されていることを特徴とする請求項12に記載の設定サポートシステム。
- 前記編集手段は、前記外部のコンピュータに含まれている複数のクライアント装置のうち一台のクライアント装置にのみ前記設定データのアクセス権限を付与するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の設定サポートシステム。
- 前記編集手段は、前記設定データが参照している他のデータに対するアクセス権限を前記一台のクライアント装置にのみ付与し、他のクライアント装置にはアクセス権限を付与しないように構成されていることを特徴とする請求項14に記載の設定サポートシステム。
- 画像処理システムにおいてワークの画像処理を実行する画像処理装置と、データサーバと、クライアント装置とを有する設定サポートシステムであって、
前記画像処理装置は、
画像検査の設定データを記憶する記憶手段と、
前記画像処理装置に接続または一体化された撮像手段により取得されたワークの画像に対して、前記設定データにしたがった画像検査を実行する検査手段と、を有し、
前記データサーバは、
前記画像処理装置の前記記憶手段に記憶されている第一設定データとワークの画像とを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記第一設定データを前記クライアント装置からの指示に従って編集して第二設定データを作成する編集手段と、
前記第二設定データと前記ワークの画像とを用いて、前記検査手段が実行する画像検査をシミュレーションするシミュレーション手段と、
前記第一設定データに基づいて前記画像検査を実行して得られた検査結果と、前記第二設定データに基づいて前記画像検査をシミュレーションすることで得られたシミュレーション結果とを外部のコンピュータに表示させるための表示データを作成する作成手段と、
前記表示データを前記外部のコンピュータに送信する送信手段と、を有し、
前記クライアント装置は、
前記検査結果と前記シミュレーション結果を受信する受信手段と、
前記検査結果と前記シミュレーション結果を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする設定サポートシステム。 - 前記シミュレーション手段は、前記第一設定データと前記ワークの画像とを用いて前記画像検査をシミュレーションするように構成されており、
前記作成手段は、前記第一設定データのシミュレーション結果を、前記第一設定データに基づいて前記画像検査を実行して得られた検査結果として使用するように構成されていることを特徴とする請求項1または16に記載の設定サポートシステム。 - 前記取得手段は、前記第一設定データに基づいて前記画像検査を実行して得られた検査結果を前記画像処理装置から取得するように構成されており、
前記作成手段は、前記画像処理装置から取得された検査結果を、前記第一設定データに基づいて前記画像検査を実行して得られた検査結果として使用するように構成されていることを特徴とする請求項1または16に記載の設定サポートシステム。 - 画像検査の設定データを記憶する記憶手段とワークの画像に対して前記設定データにしたがった画像検査を実行する検査手段とを有する画像処理装置と接続されるデータサーバであって、
前記画像処理装置の前記記憶手段に記憶されている第一設定データとワークの画像とを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された第一設定データを編集して第二設定データを作成する編集手段と、
前記第二設定データと前記ワークの画像とを用いて、前記検査手段が実行する画像検査をシミュレーションするシミュレーション手段と、
前記第一設定データに基づいて前記画像検査を実行して得られた検査結果と、前記第二設定データに基づいて前記画像検査をシミュレーションすることで得られたシミュレーション結果とを外部のコンピュータに表示させるための表示データを作成する作成手段と、
前記表示データを前記外部のコンピュータに送信する送信手段と
を有することを特徴とするデータサーバ。 - 画像検査の設定データを記憶する記憶手段とワークの画像に対して前記設定データにしたがった画像検査を実行する検査手段とを有する画像処理装置と接続されるデータサーバの制御方法であって、
前記画像処理装置の前記記憶手段に記憶されている設定データとワークの画像とを取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された第一設定データを編集して第二設定データを作成する編集工程と、
前記第二設定データと前記ワークの画像とを用いて、前記検査手段が実行する画像検査をシミュレーションするシミュレーション工程と、
前記第一設定データに基づいて前記画像検査を実行して得られた検査結果と、前記第二設定データに基づいて前記画像検査をシミュレーションすることで得られたシミュレーション結果とを外部のコンピュータに表示させるための表示データを作成する作成工程と、
前記表示データを前記外部のコンピュータに送信する送信工程と
を有することを特徴とする制御方法。 - 請求項19に記載のデータサーバの各手段としてコンピュータを機能させるプログラム。
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