JP2020085711A - 水漏れ検査システム - Google Patents
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Abstract
Description
は、可視光学習モードにおいて、前記可視光カメラから、前記被検査物と略同一の構造であって、その表面に水漏れが発生していない構造物の当該表面の第1可視光画像を複数のタイミングで取得し、取得した各第1可視光画像に基づき、階調差が時間の進行と共に所定方向に延伸している、前記可視光画像の特徴的な領域を特定し、特定した前記特徴的な領域及びその周辺領域を可視光マスク領域として設定し、可視光検査モードにおいて、水が収容されている前記被検査物の表面の第2可視光画像を複数のタイミングで取得し、取得した各第2可視光画像から前記可視光マスク領域に対応する部分を除いた領域をそれぞれ可視光判定領域として特定し、特定した各可視光判定領域に基づいて、階調差が時間の進行と共に所定方向に延伸している、前記可視光判定領域の特徴的な領域を特定した場合に、前記水が収容されている被検査物に水漏れが発生していると判定する。
[第1実施形態]
<<水漏れ検査システムの構成>>
図1は、第1実施形態における水漏れ検査システム1の構成の一例を示す図である。水漏れ検査システム1は、外部から順次搬入される1つ又は複数の被検査物5の水漏れ検査を行う検査エリア100に対して導入される。各被検査物5に対して水漏れ検査が行われた結果、水漏れがないと判定された被検査物5は検査エリア100の外部に搬出される。他方、被検査物5に水漏れがあると判定された場合にはその旨が報知され、適切な処理(修理、再検査、廃棄等)がなされる。
れている。可視光カメラ20bは、洗濯機の背面5cを撮影するようにその撮影方向が設定されている。可視光カメラ20cは、洗濯機の下方6を撮影するようにその撮影方向が設定されている。なお、被検査物5と各可視光カメラ20との間の距離は、例えば数十cm程度である。
囲の遠赤外線画像を迅速に取得することができる。
具体的には、水漏れ検査システム1は、まず、第1検査エリア120に設置された可視光カメラ20により試験的に水滴7を撮影し、さらに、第2検査エリア140に設置された遠赤外線カメラ50により試験的に微細な水滴8の遠赤外線画像を撮影する。水漏れ検査システム1は、これらの撮影画像に水滴7、微細な水滴8がそれぞれ正常に撮影されているか否かを確認する事前点検を行う。
1と、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等の主記憶装置202と、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の補助記憶装置203と、キーボード、マウス、タッチパネルなどからなる入力装置204と、モニタ(ディスプレイ)等からなる出力装置205と、各装置と通信を行う通信装置206とを備える。
る遠赤外線検査モードを実行する。
次に、このような水漏れ検査システム1により行われる水漏れ検査方法を説明する。
図5は、画像処理装置200が起動した際に画像処理装置200が表示されるメニュー画面の一例を示す図である。メニュー画面500には、被検査物5に対する水漏れ検査の前に行われる、可視光画像及び遠赤外線画像の撮影に関する点検(事前点検モード)を実行する事前点検モードボタン517と、ユーザからの入力を受け付けた場合に、画像判定処理による各被検査物5の検査(検査モード)を実行する検査モードボタン511と、ユーザからの入力を受け付けた場合に、被検査物5のマスクデータの生成(学習モード)を実行する学習モードボタン515と、ユーザからの入力を受け付けた場合に、事前点検モ
ード、学習モード、及び検査モードを続けて自動的に実行する自動検査モードボタン513とが表示される。
以下、自動検査モードボタン513が押下された場合に行われる水漏れ検査システム1の処理(自動検査処理)について説明する。
図6は、自動検査処理の一例を説明するフロー図である。まず、水漏れ検査システム1は、事前点検モードを実行する(s1、s2)。すなわち、水漏れ検査システム1は、第1滴下システム400が滴下させた水滴を可視光カメラ20が撮影することで、可視光画像に関する事前点検(可視光画像事前点検処理)を実行する(s1)。また、水漏れ検査システム1は、第2滴下システム450が滴下させた水滴を遠赤外線カメラ50が撮影することで、遠赤外線画像に関する事前点検(遠赤外線画像事前点検処理)を実行する(s2)。なお、s1の処理(可視光画像事前点検処理)及びs2の処理(遠赤外線画像事前点検処理)の詳細は後述する。
<事前点検モード:可視光画像事前点検処理>
図7は、可視光画像事前点検処理の一例を説明するフロー図である。まず、第1検査エリア120において、送水装置401が駆動してノズル402に水が供給され、そこから水滴7が落下する(s301)。
事前水滴判定処理)を行う(s309)。事前水滴判定処理の詳細は後述する。
ここで、前記の事前水滴判定処理の詳細を説明する。
図8は、事前水滴判定処理の詳細を説明するフロー図である。まず画像処理装置200は、受信した各可視光画像に基づき、各可視光画像間の階調差の情報を作成する(s351)。具体的には、例えば、画像処理装置200は、ある時刻での画像と1/30〜1/60秒後の画像の同じ位置での階調の差(階調差)を計算する。
が時間の進行と共に下方の所定方向に延伸しているか否かを判定する(s355)。具体的には、例えば、画像処理装置200は、各可視光画像の時系列(例えば、撮影順)を特定した上で、各可視光画像における前記のポイントの集合がそれぞれ、鉛直下方に連続する点の領域(集合)となっており、かつこの領域の長さ(例えば、ポイントの連続個数)が時間と共に増加して所定の長さ(例えば、所定の個数)に達しているか否かを判定する。なお、この所定の長さは、例えば、可視光カメラ20の撮影間隔(フレーム数)に応じて設定される。
図9は、遠赤外線画像事前点検処理の一例を説明するフロー図である。まず、第2検査エリア140の送水装置405が駆動してノズル403に水が供給され(s401)、そこから微細な水滴8が落下して試験板404の表面に落下する。
ここで、前記の事前残留水分判定処理の詳細を説明する。
図10は、事前残留水分判定処理の詳細を説明するフロー図である。まず画像処理装置200は、受信した遠赤外線画像に基づき、この遠赤外線画像に記録されている試験板404の表面の温度分布を算出する(画像を温度に変換する;s451)。
続いて、学習モードにおける処理について説明する。
図11は、可視光学習処理の一例を説明するフロー図である。まず、第1検査エリア120において、水漏れ検査用マスクの生成の対象となる、(水漏れを起こさない)被検査物5に対して水を供給し、被検査物5の動作(運転)を開始させる(s11)。具体的には、例えば、被検査物5である洗濯機の水貯留部(ドラム等)に水を所定量注入して電源を投入し、洗濯動作を開始させる。この工程は、所定の給水装置によって自動的に行ってもよいし、検査員等が行ってもよい。
成処理を行った被検査物5の台数が規定台数に達していなければ(s25:NO)、残り
の被検査物5に対して可視光学習処理を行うべくs11の処理が繰り返される。
(可視光マスクデータ生成処理)
図12は、可視光マスクデータ生成処理の詳細を説明するフロー図である。まず画像処理装置200は、画像処理装置200から受信した可視光画像に関する、階調差の情報を作成する(s51)。具体的には、例えば、画像処理装置200は、被検査物5の可視光画像内の各ポイントについて、各フレーム間の階調の差分(階調差)を計算する。具体的には、例えば、画像処理装置200は、ある時刻での可視光画像(フレーム)の各ポイントの階調と、その所定時間後(例えば、1/30〜1/60秒後)の可視光画像(フレーム)の対応する各ポイントの階調との差(階調差)を計算する。
<学習モード:遠赤外線学習処理>
図13は、遠赤外線学習処理の一例を説明するフロー図である。まず、運搬装置160により、第1検査エリア120から送られてきた(水漏れを起こさない)被検査物5が第2検査エリア140の入口142に進入する(s71)。なお、この際、第2検査エリア140に設置されている除湿装置30及び送風装置40が稼動し、これらが第2検査エリア140の湿度を下げ、また、被検査物5への送風を行っているものとする。
生成処理の詳細は後述する。
ータ生成処理を行った被検査物5の台数が規定台数に達していなければ(s83:NO)
、残りの被検査物5(異なる種類の、水漏れが起きない製品)に対して遠赤外線学習処理を行うべくs71の処理が繰り返される。
(遠赤外線マスクデータ生成処理)
図14は、遠赤外線マスクデータ生成処理の詳細を説明するフロー図である。まず画像処理装置200は、受信した被検査物5の遠赤外線画像から、被検査物5の表面の温度分布を算出する(画像を温度に変換する;s91)。
くことで、微細な残留水分の誤検知を防止することができる。
図15は、可視光画像判定処理の一例を説明するフロー図である。まず、水漏れ検査の対象となる被検査物5(水漏れしている可能性がある被検査物5)に対して水を供給し、被検査物5の動作(運転)を開始させる(s111)。この点は、可視光学習処理のs11と同様である。
ここで、前記の可視光画像マスク処理の詳細を説明する。
図16は、可視光画像マスク処理の詳細を説明するフロー図である。まず画像処理装置200は、可視光カメラ20から受信した被検査物5の各可視光画像(フレーム)に対して、可視光マスクデータによりマスク処理を行う(s150)。
<点検モード:遠赤外線画像判定処理>
図17は、遠赤外線画像判定処理の一例を説明するフロー図である。まず、運搬装置160により、第1検査エリア120から送られてきた、(水漏れを起こす可能性がある)被検査物5が第2検査エリア140の入口142に進入する(s171)。この点は、遠赤外線学習処理のs71と同様である。
移動速度が遅く降下又は落下の判定がなされなかった水滴等)が残留しているか否かを判定する処理(遠赤外線画像マスク処理)を実行する(s179)。遠赤外線画像マスク処理の詳細は後述する。
(遠赤外線画像マスク処理)
図18は、遠赤外線画像マスク処理の詳細を説明するフロー図である。まず画像処理装置200は、遠赤外線カメラ50から受信した各遠赤外線画像に対して、遠赤外線マスクデータによるマスク処理を行う(s190)。
理は終了する(s199)。他方、被検査物5の表面の平均温度又は、水で満たされている配管表面の平均温度と前記の低い温度との差が所定の閾値未満である場合には(s195:NO)、画像処理装置200は、残留水分がs193で特定した領域に存在しないと判定し(s201)、遠赤外線画像マスク処理は終了する(s199)。なお、s193で領域(低い温度)が複数特定された場合には、s195の処理は、その領域(低い温度)のそれぞれについて行われてもよい。
次に、前記したメニュー画面500以外の画面例について説明する。
図19は、メニュー画面500で学習モードボタン515が押下された場合に表示される学習モード画面の一例を示す図である。学習モード画面600には、学習モードを自動的に実行して可視光マスクデータ及び遠赤外線マスクデータを生成するための自動生成開始ボタン611と、撮影された可視光画像及び遠赤外線画像に対してユーザが手動で可視光マスク領域及び遠赤外線マスク領域を設定し可視光データ及び遠赤外線マスクデータを手動で作成するための手動作成ボタン613と、学習モードを終了するための終了ボタン615とが表示される。
図20は、学習モード画面600で自動生成開始ボタン611が押下された結果、可視光マスクデータが自動的に作成される際に画像処理装置200に表示される可視光マスクデータ作成中画面の一例を示す図である。可視光マスクデータ作成中画面620には、撮影された可視光画像に対して自動的に生成される各可視光マスク領域301−304の様子が表示され、その後、これらに対応する可視光マスクデータが自動的に作成される。
図21は、自動生成開始ボタン611が押下され、遠赤外線マスクデータが自動的に作成される際に画像処理装置200に表示される遠赤外線マスクデータ作成中画面の一例を示す図である。遠赤外線マスクデータ作成中画面640には、撮影された遠赤外線画像に対して自動的に生成される各遠赤外線マスク領域310−313の様子が表示され、その後、これらに対応する遠赤外線マスクデータが自動的に作成される。
図22は、自動検査処理の結果を示す水漏れ検査結果表示画面の一例を示す図である。水漏れ検査結果表示画面800には、第1検査エリア120で行われた可視光画像による検査の結果を表示する第1表示欄802と、第2検査エリア140で行われた遠赤外線画像による検査の結果を表示する第2表示欄804と、後述するマスク追加ボタン806とが設けられる。第1表示欄802及び第2表示欄804には、検査の結果、水漏れが検知されれば「水漏れ」、水漏れが検知されなければ「合格」、と表示される。
第1実施形態で示したような水漏れ検査方法の実際の運用においては、様々な検査上の誤差が生じることがある。例えば、被検査物5は、たとえ同種類の製品であっても、各個体ごとに設計上の誤差(筐体や各種部品の寸法等)が生じる。また、被検査物5を運搬装置160により運搬する場合でも、被検査物5の運搬装置160への固定位置は個体ごとに誤差が生じる。このような誤差を考慮しない場合は、撮影される画像にも誤差が生じ、結果として誤検出を生じさせるおそれがある。そこで、本実施形態の水漏れ検査システム1は、このような誤差を加味した水漏れ検査を行う。
本実施形態の水漏れ検査システム1の構成は、画像処理装置200以外は、第1実施形
態と同様である。
これを利用して、前記可視光マスク領域生成部221は、前記特定した可視光画像判定領域の特徴的な領域とこれに対応する前記可視光画像誤差領域とを前記可視光マスク領域として設定する。
本実施形態の水漏れ検査システム1が行う処理は、可視光マスクデータ生成処理及び遠赤外線マスクデータ生成処理以外は、第1実施形態と同様である。そこで、以下では、本実施形態における可視光マスクデータ生成処理及び遠赤外線マスクデータ生成処理を説明する。
図25は、第2実施形態に係る可視光マスクデータ生成処理の一例を説明するフロー図である。まず、s51、s53の処理(階調差の情報の生成及び階調差が大きい特徴的な領域の特定)は第1実施形態と同様である。
して、可視光画像誤差領域を追加する(s54)。
図26は、第2実施形態に係る遠赤外線マスクデータ生成処理の一例を説明するフロー図である。まず、s91、s93、s95、s96の処理(温度分布の算出、最低温度の特定、被検査物5の表面の平均温度及び水で満たされている配管表面の平均温度の算出、閾値判定、及び、温度の低い特徴的な領域の特定)は第1実施形態と同様である。
ザは、誤検出を招くような被検査物5の領域を確認し、検査の迅速性及び正確性を高めることができる。
Claims (15)
- 水を収容可能な被検査物の表面からの水漏れを判定する水漏れ検査システムであって、前記水漏れ検査システムは、
可視光カメラと、
前記可視光カメラと通信可能に接続された情報処理装置とを備え、
前記情報処理装置は、
可視光学習モードにおいて、
前記可視光カメラから、前記被検査物と略同一の構造であって、その表面に水漏れが発生していない構造物の当該表面の第1可視光画像を複数のタイミングで取得し、
取得した各第1可視光画像に基づき、階調差が時間の進行と共に延伸している、前記可視光画像の特徴的な領域を特定し、
特定した前記特徴的な領域及びその周辺領域を可視光マスク領域として設定し、
可視光検査モードにおいて、
水が収容されている前記被検査物の表面の第2可視光画像を複数のタイミングで取得し、
取得した各第2可視光画像から前記可視光マスク領域に対応する部分を除いた領域をそれぞれ可視光判定領域として特定し、
特定した各可視光判定領域に基づいて、階調差が時間の進行と共に延伸している、前記可視光判定領域の特徴的な領域を特定した場合に、前記水が収容されている被検査物に水漏れが発生していると判定する、
水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
前記可視光カメラから、所定の位置から落下している水滴の可視光画像を複数のタイミングで取得し、階調差が時間の進行と共に延伸している、前記取得した可視光画像の領域が存在すると判定した場合に、前記可視光画像による被検査物の水漏れ検査を実行する、請求項1に記載の水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
前記可視光判定領域の特徴的な領域であると特定した領域に、水漏れが発生していない場合には、前記特徴的な領域を新たな可視光マスク領域として設定する、請求項1に記載の水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
前記被検査物の前記可視光画像の取得に際して生じる検査上の誤差に対応する前記可視光画像の領域を可視光画像誤差領域として記憶し、
前記特定した可視光画像判定領域の特徴的な領域とこれに対応する前記可視光画像誤差領域とを前記可視光マスク領域として設定する、請求項1に記載の水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
その表面に水漏れが発生していない被検査物に対する、前記可視光マスク領域を設定するための入力をユーザから受け付ける、請求項1に記載の水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
前記設定した可視光マスク領域の情報を出力する、請求項1に記載の水漏れ検査システム。 - 水を収容可能な被検査物の表面からの水漏れを判定する水漏れ検査システムであって、前記水漏れ検査システムは、
遠赤外線カメラと、
前記遠赤外線カメラと通信可能に接続された情報処理装置とを備え、
前記情報処理装置は、
遠赤外線学習モードにおいて、
前記遠赤外線カメラから、前記被検査物と略同一の構造であって、その表面に水漏れが発生していない構造物の当該表面の第1遠赤外線画像を複数のタイミングで取得し、
取得した各第1遠赤外線画像に基づき、前記構造物の表面の平均温度又は、水で満たされている配管表面の平均温度を算出すると共に、前記構造物の表面の温度のうち特に低い温度を特定し、
特定した低い温度と前記構造物の表面の平均温度又は、水で満たされている配管表面の平均温度との差が所定値以上の特徴的な領域及びその周辺領域を遠赤外線マスク領域として設定し、
遠赤外線検査モードにおいて、
水が収容されている前記被検査物の表面の第2遠赤外線画像を複数のタイミングで取得し、
取得した各第2遠赤外線画像から前記遠赤外線マスク領域に対応する部分を除いた領域をそれぞれ遠赤外線判定領域として特定し、
特定した各遠赤外線判定領域に基づき、前記遠赤外線判定領域に対応する前記被検査物の表面の平均温度又は、水で満たされている配管表面の平均温度を算出すると共に、前記対応する被検査物の表面の温度のうち特に低い温度を特定し、特定した低い温度と前記構造物の表面の平均温度又は、水で満たされている配管表面の平均温度との差が所定値以上の特徴的な領域を特定した場合に、前記水が収容されている被検査物に水漏れが発生していると判定する、
水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
遠赤外線を反射しない表面を有し、その表面に水滴が配置された所定の部材の当該表面の遠赤外線画像を前記遠赤外線カメラから取得し、その表面の平均温度を算出すると共に、当該表面の温度のうち特に低い温度を特定し、特定した低い温度と前記平均温度との差が所定値以上の特徴的な領域を特定した場合に、前記遠赤外線による被検査物の水漏れ検査を実行する、請求項7に記載の水漏れ検査システム。 - 前記所定の部材は、表面にアルマイト処理を施したアルミニウム板である、請求項8に記載の水漏れ検査システム。
- 前記水漏れ検査システムは、
前記遠赤外線判定領域の特徴的な領域であると特定した領域に、水漏れが発生していない場合には、当該領域を新たな遠赤外線マスク領域として設定する、請求項7に記載の水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
前記被検査物の前記遠赤外線画像の取得に際して生じる検査上の誤差に対応する前記遠赤外線画像の領域を遠赤外線画像誤差領域として記憶し、
前記特定した遠赤外線画像判定領域の特徴的な領域とこれに対応する前記遠赤外線誤差領域とを前記遠赤外線マスク領域として設定する、請求項7に記載の水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
その表面に水漏れが発生していない被検査物に対する、前記遠赤外線マスク領域を設定するための入力をユーザから受け付ける、請求項7に記載の水漏れ検査システム。 - 前記水漏れ検査システムは、
前記設定した遠赤外線マスク領域の情報を出力する、請求項7に記載の水漏れ検査システム。 - 前記検査上の誤差は、前記被検査物間の形状の誤差、検査中に行われる前記被検査物の運転に起因する当該被検査物の変位の誤差、又は、検査中に行われる前記被検査物の運搬に起因する当該被検査物の変位の誤差、のいずれかを含む、請求項1又は7に記載の水漏れ検査システム。
- 前記構造物及び前記被検査物の表面はそれぞれ、当該構造物及び当該被検査物の筐体の表面及びその内部配管の表面を含む、請求項1又は7に記載の水漏れ検査システム。
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