JP2020177287A - Specimen evaluation system and method for constructing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、試験後の試験品を評価するための試験品評価システムおよびその構築方法に関する。 The present disclosure relates to a test product evaluation system for evaluating a test product after a test and a method for constructing the same.
従来、入力データを次元圧縮して当該入力データの抽象的な特徴を特徴ベクトル(特徴量)に変換し、得られた特徴ベクトルから入力データを再現するオートエンコーダ(自己符号化器)が知られている(例えば、非特許文献1参照)。非特許文献1の自己符号化器は、多階層のニューラルネットワークであるエンコーダおよびデコーダを含み、ニューラルネットワークのパラメータを教師なし学習で初期化した後、教師あり学習により再学習することにより構成される。
Conventionally, an auto encoder (self-encoder) that dimensionally compresses input data, converts the abstract features of the input data into feature vectors (feature quantities), and reproduces the input data from the obtained feature vectors has been known. (See, for example, Non-Patent Document 1). The self-encoder of Non-Patent
上述のような自己符号化器により試験後の試験品の特徴を抽出することで、抽出された特徴に基づいて当該試験品の良否を判定することができるであろう。ただし、試験後の試験品の良否判定の精度を向上させるためには、試験品の特徴の抽出精度を向上させると共に、試験品の良否判定に用いられる閾値を適正に設定することが必要となる。 By extracting the characteristics of the test product after the test with the self-encoder as described above, it will be possible to judge the quality of the test product based on the extracted characteristics. However, in order to improve the accuracy of the quality judgment of the test product after the test, it is necessary to improve the extraction accuracy of the characteristics of the test product and appropriately set the threshold value used for the quality judgment of the test product. ..
そこで、本開示は、試験後の試験品の特徴量を精度よく抽出して当該特徴量に基づいて試験品の良否を精度よく判定可能な試験品評価システムおよびその構築方法の提供を主目的とする。 Therefore, the main purpose of the present disclosure is to provide a test product evaluation system and a method for constructing the same, which can accurately extract the feature quantity of the test product after the test and accurately judge the quality of the test product based on the feature quantity. To do.
本開示の試験品評価システムは、試験後の試験品を評価する試験品評価システムであって、前記試験後の前記試験品について取得された画像データから前記試験品の特徴量を抽出する特徴抽出部と、前記特徴抽出部により抽出された前記特徴量と予め定められた閾値とに基づいて前記試験品の良否を判定する判定部とを含み、前記特徴抽出部が、デコーダと共に自己符号化器を構成するエンコーダに相当しており、前記エンコーダにより抽出された特徴量から前記デコーダにより入力画像データが復元されるようにする前記自己符号化器の学習を繰り返すことにより適合され、前記閾値が、適合された前記特徴抽出部により複数の正常な前記試験品から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして定められるものである。 The test product evaluation system of the present disclosure is a test product evaluation system that evaluates a test product after a test, and is a feature extraction that extracts a feature amount of the test product from image data acquired for the test product after the test. The feature extraction unit includes a unit and a determination unit for determining the quality of the test product based on the feature amount extracted by the feature extraction unit and a predetermined threshold value, and the feature extraction unit is a self-encoder together with a decoder. It corresponds to the encoder constituting the system, and is adapted by repeating the learning of the self-encoder that restores the input image data by the decoder from the feature amount extracted by the encoder. A plurality of feature quantities extracted from a plurality of normal test products by the matched feature extraction unit are clustered and determined.
本開示の試験品評価システムにおいて、試験品の特徴量を抽出する特徴抽出部は、デコーダと共に自己符号化器を構成するエンコーダに相当しており、当該エンコーダにより抽出された特徴量からデコーダにより入力画像データが復元されるようにする自己符号化器の学習を繰り返すことにより適合される。これにより、一般に良否の分布が特定の分布に当てはまらない試験後の試験品について取得された画像データから当該試験品の特徴量をより精度よく抽出することが可能となる。更に、試験品の良否判定に用いられる閾値は、適合された特徴抽出部により複数の正常な試験品体から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして定められる。これにより、正常な試験品のサンプル数に比べて、異常が認められる試験品のサンプル数が大幅に少なく、試験品の良否を人為的に定めざるを得ないような場合であっても、試験品の良否判定に用いられる閾値をより適正に設定することができる。この結果、本開示の試験品評価システムによれば、試験後の試験品の特徴量を精度よく抽出して当該特徴量に基づいて試験品の良否を精度よく判定することが可能となる。 In the test product evaluation system of the present disclosure, the feature extraction unit that extracts the feature quantity of the test product corresponds to an encoder that constitutes a self-encoder together with the decoder, and is input by the decoder from the feature quantity extracted by the encoder. It is adapted by repeating the training of the self-encoder so that the image data is restored. This makes it possible to more accurately extract the feature amount of the test product from the image data acquired for the test product after the test in which the quality distribution does not generally correspond to the specific distribution. Further, the threshold value used for determining the quality of the test product is determined by clustering a plurality of feature quantities extracted from a plurality of normal test products by the matched feature extraction unit. As a result, even if the number of samples of the test product in which an abnormality is found is significantly smaller than the number of samples of the normal test product and the quality of the test product must be determined artificially, the test is performed. The threshold value used for determining the quality of the product can be set more appropriately. As a result, according to the test product evaluation system of the present disclosure, it is possible to accurately extract the feature quantity of the test product after the test and accurately judge the quality of the test product based on the feature quantity.
本開示の試験品評価システムの構築方法は、試験後の試験品について取得された画像データから前記試験品の特徴量を抽出する特徴抽出部と、前記特徴抽出部により抽出された前記特徴量と予め定められた閾値とに基づいて前記試験品の良否を判定する判定部とを含む試験品評価システムの構築方法であって、前記特徴抽出部に相当するエンコーダおよびデコーダを含む自己符号化器を用意し、前記エンコーダにより抽出された特徴量から前記デコーダにより入力画像データが復元されるようにする前記自己符号化器の学習を繰り返して前記エンコーダを適合することにより前記特徴抽出部を構築し、構築した前記特徴抽出部により複数の正常な前記試験品から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして前記閾値を定めるものである。 The method for constructing the test product evaluation system of the present disclosure includes a feature extraction unit that extracts a feature amount of the test product from the image data acquired for the test product after the test, and the feature amount extracted by the feature extraction unit. A method for constructing a test product evaluation system including a determination unit for determining the quality of the test product based on a predetermined threshold, and a self-encoder including an encoder and a decoder corresponding to the feature extraction unit. The feature extraction unit is constructed by repeating the learning of the self-encoder that prepares and restores the input image data by the decoder from the feature amount extracted by the encoder and matching the encoder. A plurality of feature quantities extracted from a plurality of normal test products by the constructed feature extraction unit are clustered to determine the threshold value.
かかる方法により構築された試験品評価システムによれば、試験後の試験品の特徴量を精度よく抽出して当該特徴量に基づいて試験品の良否を精度よく判定することが可能となる。 According to the test product evaluation system constructed by such a method, it is possible to accurately extract the feature quantity of the test product after the test and accurately judge the quality of the test product based on the feature quantity.
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。 Next, a mode for carrying out the invention of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本開示の試験品評価システム1を示すブロック図である。同図に示す試験品評価システム1は、例えば、熱試験、振動試験、衝撃試験、温湿度試験、音響試験、静電気試験といった外的因子を変化させた試験品の経時変化を検証する経時変化試験が行われた試験品から取得された画像データに基づいて当該試験品を評価するものであり、CPU,ROM,RAM、入出力インターフェース、記憶装置等を含む図示しないコンピュータ(ハードウェア)に実装される。試験品評価システム1は、試験後の試験品について取得された画像データから特徴ベクトル(特徴量)を抽出する特徴抽出部2と、特徴抽出部2により抽出された特徴ベクトルと予め定められた閾値とに基づいて試験品の良否を判定する判定部3とを含む。
FIG. 1 is a block diagram showing the test
特徴抽出部2は、それぞれ複数の畳み込み層およびプーリング層(部分サンプリング層)と、全結合層とを含む畳み込みニューラルネットワークである。本実施形態において、特徴抽出部2は、工業製品等の試験品を予め定められた方向に沿って所定間隔おきに撮像して得られた連続的な複数の画像データ(グレースケール画像データ、以下、このような複数の画像データを適宜「画像データセット」という。)を画像データ数(チャンネル数)よりも多い数のフィルタを用いて畳み込んだ上で、更に畳み込みおよびプーリング(次元圧縮)を行って予め定められた潜在次数(本実施形態では、例えば2次)の特徴ベクトルを出力する。試験品から連続的に取得される複数の画像データ(画像データセット)としては、例えば、図2に示すように、回路基板Aに電子部品Bを接合するはんだCをX線等により高さ方向(図中上下方向)において所定間隔おきに撮像して得られた連続的な複数の画像データが挙げられる。なお、潜在次数は、2次に限られるものではない。
The
また、本実施形態において、特徴抽出部2は、図3に示すような自己符号化器11のエンコーダ12に相当する。自己符号化器11は、畳み込みニューラルネットワークであるエンコーダ12と、デコーダ13とを含むものである。自己符号化器11のデコーダ13は、特徴抽出部2の全結合層を逆にしたものに相当する層と、それぞれ複数の逆畳み込み層およびアンプーリング層とを含み、エンコーダ12により画像データから抽出された特徴ベクトルの次元拡張を行って入力画像データを復元する畳み込みニューラルネットワークである。かかる自己符号化器11は、エンコーダ12により抽出された特徴ベクトルからデコーダ13により入力画像データが復元されるようにする学習を繰り返すことで適合される。そして、本実施形態の試験品評価システム1は、自己符号化器11の学習により適合されたエンコーダ12を特徴抽出部2として利用する。
Further, in the present embodiment, the
次に、図4から図6を参照しながら、試験品評価システム1の構築手順について具体的に説明する。
Next, the procedure for constructing the test
図4は、試験品評価システム1の特徴抽出部2となるエンコーダ12を含む自己符号化器11を適合するための学習ルーチンを示すフローチャートである。図3の学習ルーチンの開始に際し、自己符号化器11が実装されたコンピュータのCPUは、学習のエポック数epochをゼロに設定し(ステップS100)、エポック数epochが規定回数NB_EPOCH以下であるか否かを判定する(ステップS110)。エポック数epochが規定回数NB_EPOCH以下であると判定した場合(ステップS110:YES)、CPUは、変数iterをゼロに設定した上で(ステップS120)、変数iterが予め定められた各ネットワークのパラメータの更新回数Stps_EPOCH以下であるか否かを判定する(ステップS130)。ステップS130にて変数iterが更新回数Stps_EPOCH以下であると判定した場合(ステップS130:YES)、CPUは、上述の自己符号化器の学習(ステップS140)を実行する。
FIG. 4 is a flowchart showing a learning routine for fitting the self-
ステップS140の自己符号化器の学習に際しては、図5に示すように、多数(複数)の画像データセットの中から選択される所定数の画像データセットが教師データとしてエンコーダ12に与えられ(ステップS141)、当該エンコーダ12は、複数の画像データの畳み込み等を実行して各画像データセットの特徴ベクトルを抽出(符号化)する(ステップS143)。本実施形態において、教師データとなる多数の画像データセットは、試験前の正常な試験品や試験結果が良好(正常)な試験品(良品)から連続的に取得された複数の画像データをそれぞれ含む多数の良品画像データセットと、試験後に異常が認められた試験品(不良品)から連続的に取得された複数の画像データをそれぞれ含む少数(例えば、全体の5〜20%程度)の不良品画像データセットとを含む。
When learning the self-encoder in step S140, as shown in FIG. 5, a predetermined number of image data sets selected from a large number (plural) image data sets are given to the
エンコーダ12により抽出された各画像データセットの特徴ベクトルは、デコーダ13に与えられ、当該デコーダ13は、特徴ベクトルの逆畳み込み等を実行して各画像データセットを復元(復号化)する(ステップS145)。そして、次式(1)に示す損失関数LossAEに従い、エンコーダ12により抽出される特徴ベクトルが基になる画像データセットをより精度よく表し、かつデコーダ13により復元される画像データセットが基になる画像データセットにより近づくように、エンコーダ12およびデコーダ13(ネットワーク)のパラメータが更新される(ステップS147)。ただし、式(1)において“MSE”は、二乗誤差を示し、“En”は、符号化演算を示し、“De”は、復号化演算を示し、“x”はステップS141にて入力される画像データセットを示す。また、二乗誤差MSEは、次式(2)のように表され、式(2)における“y”は復元された画像データ画像の集まり(バッチ)を示し、“t”は、画像データセット(教師データ)の集まり(バッチ)を示し、“BS”は、バッチの総数を示す。
The feature vector of each image data set extracted by the
ステップS140における自己符号化器の学習が1回実行されると、CPUは、図4に示すように、変数iterをインクリメントした上で(ステップS150)、当該変数iterが上記更新回数Stps_EPOCH以下であるか否かを判定する(ステップS130)。そして、ステップS130にて変数iterが更新回数Stps_EPOCH以下であると判定される間(ステップS130:YES)、同一の教師データを用いた自己符号化器の学習(ステップS140)が繰り返し実行される。 When the learning of the self-encoder in step S140 is executed once, the CPU increments the variable iter as shown in FIG. 4 (step S150), and the variable iter is equal to or less than the update number Steps_EPOCH. Whether or not it is determined (step S130). Then, while it is determined in step S130 that the variable iter is less than or equal to the update count Steps_EPOCH (step S130: YES), learning of the self-encoder using the same teacher data (step S140) is repeatedly executed.
また、ステップS130にて変数iterが更新回数Stps_EPOCHを上回っていると判定した場合(ステップS130:NO)、CPUは、エポック数epochをインクリメントした上で(ステップS160)、エポック数epochが規定回数NB_EPOCH以下であるか否かを判定する(ステップS110)。エポック数epochが規定回数NB_EPOCH以下であると判定した場合(ステップS110:YES)、CPUは、変数iterを再度ゼロに設定した上で(ステップS120)、変数iterが予め定められた各ネットワークのパラメータの更新回数Stps_EPOCH以下であるか否かを判定する(ステップS130)。 Further, when it is determined in step S130 that the variable iter exceeds the update count Steps_EPOCH (step S130: NO), the CPU increments the epoch number epoch (step S160), and then the epoch number epoch is the specified number of times NB_EPOCH. It is determined whether or not it is as follows (step S110). When it is determined that the epoch number epoch is equal to or less than the specified number of times NB_EPOCH (step S110: YES), the CPU sets the variable itter to zero again (step S120), and then the variable itter is a parameter of each network predetermined. It is determined whether or not the number of updates of Steps_EPOCH is less than or equal to (step S130).
ステップS130にて変数iterが更新回数Stps_EPOCH以下であると判定した場合(ステップS130:YES)、CPUは、ステップS130にて変数iterが更新回数Stps_EPOCHを上回っていると判定するまで、上記多数の画像データセットの中から選択された他の教師データを用いた自己符号化器の学習(ステップS140)を繰り返し実行する。そして、ステップS120−S160の処理が繰り返し実行され、ステップS110にてエポック数epochが規定回数NB_EPOCHを上回っていると判定されると(ステップS110:NO)、図4の学習ルーチンが終了することになる。 When the variable iter is determined in step S130 to be less than or equal to the update count Steps_EPOCH (step S130: YES), the CPU determines that the variable iter exceeds the update count Steps_EPOCH in step S130. The self-encoder learning (step S140) using other teacher data selected from the data set is repeatedly executed. Then, when the processes of steps S120-S160 are repeatedly executed and it is determined in step S110 that the epoch number epoch exceeds the specified number of times NB_EPOCH (step S110: NO), the learning routine of FIG. 4 ends. Become.
ここで、上述のような自己符号化器11の学習に加えて、図示しない識別器(Discriminator)を用いた当該識別器の学習およびエンコーダ12の学習、すなわち、いわゆる敵対的学習(例えば、「Adversarial autoencoders」Alireza Makhzani, Jonathon Shlens, Navdeep Jaitly, Ian Goodfellow, Brendan Frey著, ArXiv preprint, arXiv:1511.05644(2015年)参照)を実行することで、特徴抽出部2により例えば正規分布に従う特徴ベクトルを抽出することが可能となり、各種ばらつき等が正規分布に概ね従う工業製品の特徴ベクトルをより精度よく得ることできるであろう。しかしながら、試験後の試験品の良否の分布は、一般に特定の分布に当てはまるものではない。これを踏まえて、本実施形態の試験品評価システム1の特徴抽出部2は、上記エンコーダ12により抽出された特徴量からデコーダ13により入力画像データが復元されるようにする自己符号化器11の学習(ステップS140)のみを繰り返すことにより適合される。これにより、一般に良否の分布が特定の分布に当てはまらない試験後の試験品について連続的に取得された複数の画像データから当該試験品の特徴ベクトルをより精度よく抽出可能な特徴抽出部2を構築することができる。
Here, in addition to the learning of the self-
特徴抽出部2が得られた後、当該特徴抽出部2を用いて試験品評価システム1の判定部3により用いられる閾値が設定される。閾値の設定に際しては、図6に示すように、試験前の正常な試験品や試験結果が良好(正常)な試験品(良品)について取得された多数(複数)の良品画像データセットが適合済みの特徴抽出部2に与えられ、特徴抽出部2は、各良品画像データセットの特徴ベクトルを抽出する。更に、特徴抽出部2により抽出された複数の良品画像データセットの特徴ベクトルのみを学習データとするサポートベクターマシンすなわち1クラス−SVMによりクラスタリングして識別境界を決定する。そして、当該識別境界に基づいて試験品の良否判定に用いられる閾値が決定される。これにより、正常な試験品のサンプル数に比べて、異常が認められる試験品のサンプル数が大幅に少なく、試験品の良否を人為的に定めざるを得ないような場合であっても、試験品の良否判定に用いられる閾値をより適正に設定することができる。この結果、試験品評価システム1によれば、試験後の試験品の特徴ベクトルを精度よく抽出すると共に、当該特徴ベクトルが上記識別境界に基づく閾値の範囲内に含まれるか否かを判定することで試験後の試験品の良否を精度よく判定することが可能となる。
After the
なお、上記実施形態において、試験品評価システム1は、試験後の試験品について連続的に取得された複数の画像データに基づいて当該試験品の良否を判別するものとして説明されたが、これに限られるものではない。すなわち、試験品評価システム1は、試験後の試験品について取得された単一のグレースケール画像データあるいは多チャンネルのカラー画像データに基づいて当該試験品の良否を判別するように構成されてもよい。また、判定部3による試験品の良否判定に用いられる閾値は、適合された特徴抽出部2により複数の正常な被検体から抽出された複数の特徴量を半教師あり混合ガウスモデルあるいは自己組織化マップによりクラスタリングして定められてもよい。更に、試験品は、経時変化試験以外の試験に際して用いられるものであってもよい。また、試験品評価システム1の適用対象は、工業製品に限られるものではない。更に、試験品評価システム1は、医療分野における被検体の異常の有無の判別や、音声波形からの異音判定等に応用することができる。
In the above embodiment, the test
以上説明したように、本開示の試験品評価システムは、試験後の試験品を評価する試験品評価システム(1)であって、前記試験後の前記試験品について取得された画像データから前記試験品の特徴量を抽出する特徴抽出部(2)と、前記特徴抽出部(2)により抽出された前記特徴量と予め定められた閾値とに基づいて前記試験品の良否を判定する判定部(3)とを含み、前記特徴抽出部(2)が、デコーダ(13)と共に自己符号化器(11)を構成するエンコーダ(12)に相当しており、前記エンコーダ(12)により抽出された特徴量から前記デコーダ(13)により入力画像データが復元されるようにする前記自己符号化器(11)の学習を繰り返すことにより適合され、前記閾値が、適合された前記特徴抽出部(2)により複数の正常な前記試験品から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして定められるものである。 As described above, the test product evaluation system of the present disclosure is a test product evaluation system (1) that evaluates the test product after the test, and the test is performed from the image data acquired for the test product after the test. A feature extraction unit (2) for extracting the feature amount of the product, and a determination unit (determining unit) for determining the quality of the test product based on the feature amount extracted by the feature extraction unit (2) and a predetermined threshold value. The feature extraction unit (2) including 3) corresponds to the encoder (12) constituting the self-encoder (11) together with the decoder (13), and the features extracted by the encoder (12). The feature extraction unit (2), which is adapted by repeating the learning of the self-encoder (11) so that the input image data is restored by the decoder (13) from the quantity, and the threshold is adapted. It is determined by clustering a plurality of feature quantities extracted from a plurality of normal test products.
本開示の試験品評価システムにおいて、試験品の特徴量を抽出する特徴抽出部は、デコーダと共に自己符号化器を構成するエンコーダに相当しており、当該エンコーダにより抽出された特徴量からデコーダにより入力画像データが復元されるようにする自己符号化器の学習を繰り返すことにより適合される。これにより、一般に良否の分布が特定の分布に当てはまらない試験後の試験品について取得された画像データから当該試験品の特徴量をより精度よく抽出することが可能となる。更に、試験品の良否判定に用いられる閾値は、適合された特徴抽出部により複数の正常な試験品体から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして定められる。これにより、正常な試験品のサンプル数に比べて、異常が認められる試験品のサンプル数が大幅に少なく、試験品の良否を人為的に定めざるを得ないような場合であっても、試験品の良否判定に用いられる閾値をより適正に設定することができる。この結果、本開示の試験品評価システムによれば、試験後の試験品の特徴量を精度よく抽出して当該特徴量に基づいて試験品の良否を精度よく判定することが可能となる。 In the test product evaluation system of the present disclosure, the feature extraction unit that extracts the feature quantity of the test product corresponds to an encoder that constitutes a self-encoder together with the decoder, and is input by the decoder from the feature quantity extracted by the encoder. It is adapted by repeating the training of the self-encoder so that the image data is restored. This makes it possible to more accurately extract the feature amount of the test product from the image data acquired for the test product after the test in which the quality distribution does not generally correspond to the specific distribution. Further, the threshold value used for determining the quality of the test product is determined by clustering a plurality of feature quantities extracted from a plurality of normal test products by the matched feature extraction unit. As a result, even if the number of samples of the test product in which an abnormality is found is significantly smaller than the number of samples of the normal test product and the quality of the test product must be determined artificially, the test is performed. The threshold value used for determining the quality of the product can be set more appropriately. As a result, according to the test product evaluation system of the present disclosure, it is possible to accurately extract the feature quantity of the test product after the test and accurately judge the quality of the test product based on the feature quantity.
また、前記閾値は、適合された前記特徴抽出部(2)により前記複数の正常な前記試験品から抽出された前記複数の特徴量をサポートベクターマシンによりクラスタリングして定められてもよい。これにより、閾値をより適正に設定して試験品の良否判定の精度をより向上させることが可能となる。 Further, the threshold value may be determined by clustering the plurality of feature quantities extracted from the plurality of normal test products by the matched feature extraction unit (2) by a support vector machine. This makes it possible to set the threshold value more appropriately and further improve the accuracy of the quality determination of the test product.
更に、前記試験は、外的因子を変化させた際の前記試験品の経時変化を検証する経時変化試験であってもよい。 Further, the test may be a time-varying test for verifying the time-dependent change of the test product when an external factor is changed.
本開示の試験品評価システムの構築方法は、試験後の試験品について取得された画像データから前記試験品の特徴量を抽出する特徴抽出部(2)と、前記特徴抽出部(2)により抽出された前記特徴量と予め定められた閾値とに基づいて前記試験品の良否を判定する判定部(3)とを含む試験品評価システム(1)の構築方法であって、前記特徴抽出部(2)に相当するエンコーダ(12)およびデコーダ(13)を含む自己符号化器(11)を用意し、前記エンコーダ(12)により抽出された特徴量から前記デコーダ(13)により入力画像データが復元されるようにする前記自己符号化器(11)の学習を繰り返して前記エンコーダ(12)を適合することにより前記特徴抽出部(2)を構築し、構築した前記特徴抽出部(2)により複数の正常な前記試験品から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして前記閾値を定めるものである。 The method for constructing the test product evaluation system of the present disclosure is extracted by a feature extraction unit (2) for extracting the feature amount of the test product from the image data acquired for the test product after the test and the feature extraction unit (2). A method for constructing a test product evaluation system (1) including a determination unit (3) for determining the quality of the test product based on the feature amount and a predetermined threshold value, wherein the feature extraction unit ( A self-encoder (11) including an encoder (12) and a decoder (13) corresponding to 2) is prepared, and the input image data is restored by the decoder (13) from the feature amount extracted by the encoder (12). The feature extraction unit (2) is constructed by repeating the learning of the self-encoder (11) to fit the encoder (12), and a plurality of the feature extraction units (2) constructed. The threshold value is determined by clustering a plurality of feature quantities extracted from the normal test product.
かかる方法により構築された試験品評価システムによれば、試験後の試験品の特徴量を精度よく抽出して当該特徴量に基づいて試験品の良否を精度よく判定することが可能となる。 According to the test product evaluation system constructed by such a method, it is possible to accurately extract the feature quantity of the test product after the test and accurately judge the quality of the test product based on the feature quantity.
本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。 It goes without saying that the invention of the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made within the extension of the present disclosure. Furthermore, the above-described embodiment is merely a specific embodiment of the invention described in the column of the outline of the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of the outline of the invention.
本開示の発明は、試験後の試験品を評価するための試験品評価システムの製造産業等において利用可能である。 The invention of the present disclosure can be used in the manufacturing industry of a test product evaluation system for evaluating a test product after a test.
1 試験品評価システム、2 特徴抽出部、3 判定部、11 自己符号化器、12 エンコーダ、13 デコーダ、A 回路基板、B 電子部品、C はんだ。 1 Test product evaluation system, 2 Feature extraction unit, 3 Judgment unit, 11 Self-encoder, 12 Encoder, 13 Decoder, A circuit board, B electronic component, C solder.
Claims (4)
前記試験後の前記試験品について取得された画像データから前記試験品の特徴量を抽出する特徴抽出部と、
前記特徴抽出部により抽出された前記特徴量と予め定められた閾値とに基づいて前記試験品の良否を判定する判定部とを備え、
前記特徴抽出部は、デコーダと共に自己符号化器を構成するエンコーダに相当しており、前記エンコーダにより抽出された特徴量から前記デコーダにより入力画像データが復元されるようにする前記自己符号化器の学習を繰り返すことにより適合され、
前記閾値は、適合された前記特徴抽出部により複数の正常な前記試験品から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして定められる試験品評価システム。 A test product evaluation system that evaluates test products after testing.
A feature extraction unit that extracts the feature amount of the test product from the image data acquired for the test product after the test, and a feature extraction unit.
A determination unit for determining the quality of the test product based on the feature amount extracted by the feature extraction unit and a predetermined threshold value is provided.
The feature extraction unit corresponds to an encoder that constitutes a self-encoder together with a decoder, and of the self-encoder that allows the decoder to restore input image data from the feature amount extracted by the encoder. Adapted by repeating learning,
The threshold value is a test product evaluation system defined by clustering a plurality of feature quantities extracted from a plurality of normal test products by the matched feature extraction unit.
前記閾値は、適合された前記特徴抽出部により前記複数の正常な前記試験品から抽出された前記複数の特徴量をサポートベクターマシンによりクラスタリングして定められる試験品評価システム。 In the test product evaluation system according to claim 1,
The threshold value is a test product evaluation system in which the plurality of feature quantities extracted from the plurality of normal test products by the matched feature extraction unit are clustered by a support vector machine.
前記試験は、外的因子を変化させた際の前記試験品の経時変化を検証する経時変化試験である試験品評価システム。 In the test product evaluation system according to claim 1 or 2.
The test is a test product evaluation system that is a time-varying test for verifying the time-dependent change of the test product when an external factor is changed.
前記特徴抽出部に相当するエンコーダおよびデコーダを含む自己符号化器を用意し、
前記エンコーダにより抽出された特徴量から前記デコーダにより入力画像データが復元されるようにする前記自己符号化器の学習を繰り返して前記エンコーダを適合することにより前記特徴抽出部を構築し、
構築した前記特徴抽出部により複数の正常な前記試験品から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして前記閾値を定める試験品評価システムの構築方法。 The test product after the test The test product is based on a feature extraction unit that extracts the feature amount of the test product from the acquired image data, the feature amount extracted by the feature extraction unit, and a predetermined threshold value. It is a method of constructing a test product evaluation system including a judgment unit for judging the quality of the product.
A self-encoder including an encoder and a decoder corresponding to the feature extraction unit is prepared.
The feature extraction unit is constructed by repeating the learning of the self-encoder that restores the input image data by the decoder from the feature amount extracted by the encoder and matching the encoder.
A method for constructing a test product evaluation system in which a plurality of feature quantities extracted from a plurality of normal test products by the constructed feature extraction unit are clustered to determine the threshold value.
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