JP2021051404A - Quality determination system, server and quality determination method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、良否判定システム、サーバ及びプログラムに関する。 The present invention relates to a quality determination system, a server and a program.
特許文献1には、人工知能による機械学習を利用したサービスを提供するサービス提供システムが記載されている。このサービス提供システムは、人工知能による機械学習を利用したサービスを提供するサービス提供システムであって、ユーザから送られてくる情報を基にした学習データを入力して機械学習によりモデル化した一般的なモデルを生成するための機械学習手段と、ユーザから送られてくる情報に基づいて前記一般的なモデルを当該ユーザに適したモデルにパーソナライズ化するためのパーソナライズ化手段と、前記パーソナライズ化されたモデルを用いて当該ユーザにパーソナライズ化されたサービスを提供するサービス提供手段と、を備え、前記ユーザから送られてくる情報を前記機械学習と前記パーソナライズ化との両方に利用する。
本発明は、インターネットの通信速度が制限された状態であっても、輸送機械の部品の良否を判定できる良否判定システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a quality determination system capable of determining the quality of parts of a transportation machine even when the communication speed of the Internet is limited.
請求項1に記載の発明は、予め撮像された輸送機械の部品の画像を処理し、該輸送機械の部品の良否を判定するための機械学習モデルを構築するための教示データを作成するサーバと、
クラウドコンピューティングサービスとして提供され前記機械学習モデルを構築する機械学習モデル構築サービスが、前記教示データに基づいて構築した前記機械学習モデルをダウンロードする機械学習モデル受信部と、
出荷前の検査工程にて、前記輸送機械の部品の画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部の稼働状態に関する稼働情報を送信する送信部と、を備え、
前記撮像部が、前記機械学習モデル受信部がダウンロードした前記機械学習モデルを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記機械学習モデルに基づいて、前記輸送機械の部品の良否を判定する判定部と、を有し、
前記送信部が、前記稼働情報を前記サーバに送信する良否判定システムである。
The invention according to
A machine learning model receiving unit that downloads the machine learning model constructed based on the teaching data by the machine learning model construction service provided as a cloud computing service and constructing the machine learning model.
An imaging unit that captures images of the parts of the transportation machine in the inspection process before shipment.
A transmission unit for transmitting operation information regarding the operation state of the imaging unit is provided.
The imaging unit stores the machine learning model downloaded by the machine learning model receiving unit, and a storage unit.
It has a determination unit for determining the quality of parts of the transportation machine based on the machine learning model stored in the storage unit.
The transmission unit is a quality determination system that transmits the operation information to the server.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の良否判定システムにおいて、
前記稼働情報が、前記撮像部が前記画像の撮像を開始してから終了するまでの時間の情報である。
The invention according to
The operation information is information on the time from when the imaging unit starts imaging the image to when it ends.
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の良否判定システムにおいて、
前記稼働情報が、前記撮像部が撮像した前記画像の枚数の情報である。
The invention according to
The operation information is information on the number of images captured by the imaging unit.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3記載の良否判定システムが備えるサーバである。
The invention according to claim 4 is a server provided in the quality determination system according to
請求項5に記載の発明は、予め撮像された輸送機械の部品の画像を処理し、該輸送機械の部品の良否を判定するための機械学習モデルを構築するための教示データを作成するサーバにインターネットを介して接続されるとともに前記機械学習モデルを記憶する記憶部及び該機械学習モデルに基づいて前記輸送機械の部品の良否を判定する判定部を有し、出荷前の検査工程にて、前記輸送機械の部品の画像を撮像する撮像部に接続された制御装置を、
クラウドコンピューティングサービスとして提供され前記機械学習モデルを構築する機械学習モデル構築サービスが、前記教示データに基づいて構築した前記機械学習モデルをダウンロードする受信手段、
ダウンロードした前記機械学習モデルを前記記憶部に送信する第1の送信手段、
前記サーバに前記撮像部の稼働状態に関する稼働情報を送信する第2の送信手段、として機能させるプログラムである。
The invention according to
A receiving means for downloading the machine learning model constructed based on the teaching data by the machine learning model construction service provided as a cloud computing service and constructing the machine learning model.
A first transmission means for transmitting the downloaded machine learning model to the storage unit,
This is a program that functions as a second transmission means for transmitting operation information regarding the operation state of the imaging unit to the server.
請求項6に記載の発明は、輸送機械の部品の良否を判定するための機械学習モデルを構築するための教示データを作成するサーバと、
クラウドコンピューティングサービスとして提供され前記機械学習モデルを構築する機械学習モデル構築サービスに接続された機械学習モデル受信部と、
前記機械学習モデル受信部がダウンロードした前記機械学習モデルを記憶する記憶部、前記記憶部に記憶された前記機械学習モデルに基づいて、前記輸送機械の部品の良否を判定する判定部及び前記輸送機械の部品の画像を撮像するカメラ部を有する撮像部と、
前記撮像部の稼働状態に関する稼働情報を送信する送信部と、を備えた良否判定システムの良否判定方法であって、
前記サーバが、予め撮像された輸送機械の部品の画像を処理し、前記教示データを作成するステップと、
前記機械学習モデル受信部が、機械学習モデル構築サービスが前記教示データに基づいて構築した前記機械学習モデルをダウンロードするステップと、
前記記憶部が、ダウンロードされた前記機械学習モデルを記憶するステップと、
出荷前の検査工程にて、前記カメラ部が、前記輸送機械の部品の画像を撮像し、前記判定部が、前記カメラ部が撮像した前記画像及び前記記憶部に記憶された前記機械学習モデルに基づいて、前記輸送機械の部品の良否を判定するステップと、
前記送信部が、前記稼働情報を前記サーバに送信するステップと、を含む良否判定方法である。
The invention according to
A machine learning model receiver provided as a cloud computing service and connected to a machine learning model construction service that builds the machine learning model,
A storage unit that stores the machine learning model downloaded by the machine learning model receiving unit, a determination unit that determines the quality of parts of the transport machine based on the machine learning model stored in the storage unit, and the transport machine. An imaging unit having a camera unit that captures images of parts of
It is a quality determination method of a quality determination system including a transmission unit that transmits operation information regarding the operation state of the imaging unit.
A step in which the server processes an image of a part of a transportation machine imaged in advance and creates the teaching data.
A step in which the machine learning model receiver downloads the machine learning model constructed by the machine learning model construction service based on the teaching data.
A step in which the storage unit stores the downloaded machine learning model,
In the inspection process before shipment, the camera unit captures an image of the parts of the transport machine, and the determination unit captures the image captured by the camera unit and the machine learning model stored in the storage unit. Based on the step of determining the quality of the parts of the transportation machine,
This is a pass / fail determination method including a step in which the transmission unit transmits the operation information to the server.
本発明によれば、インターネットの通信速度が制限された状態であっても、輸送機械の部品の良否を判定できる良否判定システム、サーバ及びプログラムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a quality determination system, a server and a program capable of determining the quality of parts of a transportation machine even when the communication speed of the Internet is limited.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。 Subsequently, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the attached drawings, and the present invention will be understood. In the figure, parts not related to the description may be omitted.
本発明の一実施の形態に係る良否判定システム10(図1参照)は、機械学習により、ユーザの製造設備12にて製造された検査対象14の外観の良否を判定することができる。この外観の良否は、欠陥の有無により判定される。検査対象14は、例えば、自動車や航空機等の輸送機械の部品及び食品である。
この良否判定システム10による良否判定サービスは、サービス提供会社によって、製造設備12を保有するユーザに対して提供される。
The quality determination system 10 (see FIG. 1) according to the embodiment of the present invention can determine the quality of the appearance of the inspection target 14 manufactured by the user's
The pass / fail judgment service by the pass /
良否判定システム10は、図1に示すように、パソコン20、サーバ30、パソコン40、PLC(Programmable Logic Controller)50及び撮像部60を備えている。
パソコン20、サーバ30、及びパソコン40はインターネットNを介して互いに接続されている。
As shown in FIG. 1, the
The
パソコン20は、製造設備12を保有するユーザ又はサービス提供会社によって管理され、図2に示すように、教示データ作成部202を有している。
教示データ作成部(教示データ作成手段の一例)202は、機械学習モデルを構築するための検査対象14の教示データを作成できる。
なお、パソコン20は、パソコン20にて実行されるプログラムによって、教示データ作成手段として機能する。パソコン20は、スマートフォン等の携帯端末であってもよい。
The
The teaching data creating unit (an example of teaching data creating means) 202 can create teaching data of the inspection target 14 for constructing a machine learning model.
The
サーバ30は、サービス提供会社によって管理され、図3に示すように、前処理部302、送信部304、検証部306及び管理部308を有している。
前処理部(前処理手段の一例)302は、教示データ作成部202が作成した教示データを前処理し、前処理後の教示データを作成する。この前処理は、精度が高い機械学習モデルを構築するために必要な処理であり、例えば画像データに対する最適なフィルタ処理である。
送信部(送信手段の一例)304は、ユーザの操作により生成された前処理後の教示データを機械学習モデル構築サービス80(図1参照)にアップロードできる。
The
The pre-processing unit (an example of the pre-processing means) 302 pre-processes the teaching data created by the teaching
The transmission unit (an example of transmission means) 304 can upload the preprocessed teaching data generated by the user's operation to the machine learning model construction service 80 (see FIG. 1).
ここで、機械学習モデル構築サービス80は、クラウドコンピューティングサービスとして提供され、アップロードされた教示データに基づいて、機械学習モデルを構築できる。この機械学習モデル構築サービス80は、例えば、Google Cloud Platform(GCP)にて提供されるCloud AutoML Visionである。
Here, the machine learning
検証部(検証手段の一例)306(図3参照)は、機械学習モデル構築サービス80が構築した学習済みの機械学習モデルの良否を検証できる。
管理部(管理手段の一例)308は、良否判定システム10の状態を管理できる。詳細には、管理部308は、撮像部60(図1参照)の稼働状態に関する稼働情報を記録できる。この稼働情報については後述する。
The verification unit (an example of verification means) 306 (see FIG. 3) can verify the quality of the trained machine learning model constructed by the machine learning
The management unit (an example of management means) 308 can manage the state of the
なお、サーバ30は、サーバ30にて実行されるプログラムによって、前処理手段、送信手段、検証手段、及び管理手段として機能する。
The
パソコン(制御装置の一例)40は、PLC50の上位コントローラであり、ユーザによって管理される。
パソコン40は、図4に示すように、機械学習モデル受信部402、制御部404、第1の送信部406及び第2の送信部408を有している。
The personal computer (an example of the control device) 40 is a higher-level controller of the
As shown in FIG. 4, the
機械学習モデル受信部(受信手段の一例)402は、機械学習モデル構築サービス80が構築した機械学習モデルをダウンロードできる。その際、機械学習モデルのダウンロードは、セキュア通信によりなされる。
制御部(制御手段の一例)404は、PLC50及び撮像部60を制御できる。
第1の送信部(第1の送信手段の一例)406は、ダウンロードした機械学習モデルを撮像部60に送信できる。
第2の送信部(第2の送信手段の一例)408は、撮像部60の稼働状態に関する稼働情報を前記サーバ30に送信できる。この稼働情報は、例えば、撮像部60が前記画像の撮像を開始してから終了するまでの時間の情報である。稼働情報は、撮像部60が撮像した前記画像の枚数の情報であってもよい。
The machine learning model receiving unit (an example of receiving means) 402 can download the machine learning model constructed by the machine learning
The control unit (an example of the control means) 404 can control the
The first transmission unit (an example of the first transmission means) 406 can transmit the downloaded machine learning model to the
The second transmission unit (an example of the second transmission means) 408 can transmit operation information regarding the operation state of the
なお、パソコン40は、パソコン40にて実行されるプログラムによって、受信手段、制御手段、第1の送信手段及び第2の送信手段として機能する。
また、1台のパソコン40が機械学習モデル受信部402、制御部404、第1の送信部406及び第2の送信部408を全て有していることに限定されるものではなく、各部が互いに接続された複数のパソコンに分かれて存在していてもよい。
The
Further, one
PLC50は、ユーザによって管理され、図1に示すように、検査対象14を製造する製造設備12を制御するコントローラである。
The
撮像部60は、ユーザによって管理され、製造設備12に設置される。撮像部60は、製造設備12によって製造された出荷前の検査対象14の画像を撮像できる。
撮像部60は、図5に示すように、カメラ部602、記憶部604及び判定部606を有している。
The
As shown in FIG. 5, the
カメラ部602は、検査対象14の画像を撮像し、撮像した画像データを取得できる。
記憶部604は、パソコン40の第1の送信部406から送信された機械学習モデルを記憶できる。
判定部606は、判定部606は、カメラ部602が撮像した検査対象14の画像データ及び記憶部604に記憶された機械学習モデルに基づいて、検査対象14の欠陥の有無、すなわち、検査対象14の良否を判定できる。判定部606は、機械学習モデルによる演算処理を高速に行うことができ、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)により少なくとも構成されている。
The
The
The
次に、良否判定システム10の動作(検査対象14の良否判定方法)について説明する。良否判定システム10は、以下のステップS1〜S7に従って動作する。ただし、可能な場合には、各ステップS1〜S7は順番を入れ替えて実施されてもよいし、並行して実施されてもよい。
Next, the operation of the pass / fail determination system 10 (the pass / fail determination method of the inspection target 14) will be described. The pass /
(ステップS1)
パソコン20(図1参照)の教示データ作成部202(図2参照)が、撮像部60が撮像した検査対象14の画像データに基づいて、教示データとなる検査対象14の画像データを複数作成する。
教示データは、規定の欠陥を含む検査対象14の複数の画像データ及び規定の欠陥を含まない検査対象14の複数の画像データ群である。なお、欠陥の種類には、例えば、傷、ボイド、汚れ、及び異物混入等があり、検査対象とすべき欠陥は、検査対象14によって異なる。
作成された複数の検査対象14の画像は、図示しない記憶手段に記憶され、サーバ30に送信される。
教示データは、教示データ作成部202が作成することに代えて、予め準備された検査対象14の画像データに基づいて手作業により作成されてもよい。
(Step S1)
The teaching data creation unit 202 (see FIG. 2) of the personal computer 20 (see FIG. 1) creates a plurality of image data of the inspection target 14 as teaching data based on the image data of the inspection target 14 imaged by the
The teaching data is a plurality of image data of the inspection target 14 including the specified defect and a plurality of image data groups of the inspection target 14 not including the specified defect. The types of defects include, for example, scratches, voids, stains, foreign matter contamination, and the like, and the defects to be inspected differ depending on the inspection target 14.
The created images of the plurality of inspection targets 14 are stored in a storage means (not shown) and transmitted to the
The teaching data may be manually created based on the image data of the inspection target 14 prepared in advance, instead of being created by the teaching
(ステップS2)
サーバ30の前処理部302(図3参照)が、パソコン20が生成した検査対象14の画像を前処理し、前処理後の教示データを作成する。
その後、ユーザの操作により、送信部304が、前処理後の教示データを機械学習モデル構築サービス80にアップロードする。
ノウハウが必要な教示データの前処理をユーザではなくサービス提供業者が行うので、ユーザは簡単に機械学習モデルによる良否判定システム10を導入できる。
(ステップS3)
(Step S2)
The preprocessing unit 302 (see FIG. 3) of the
After that, the
Since the service provider, not the user, preprocesses the teaching data that requires know-how, the user can easily introduce the pass /
(Step S3)
機械学習モデル構築サービス80によって機械学習モデルが構築される。
構築された学習済みの機械学習モデルは、サーバ30の検証部306によってモデルの精度が検証される。
なお、精度が悪い場合には、前ステップS2に戻り、前処理部302は、検査対象14の画像を異なる方法で前処理する。
(ステップS4)
A machine learning model is constructed by the machine learning
The accuracy of the constructed machine learning model is verified by the
If the accuracy is poor, the process returns to the previous step S2, and the
(Step S4)
ユーザの操作により、パソコン40の機械学習モデル受信部402(図4参照)が、機械学習モデル構築サービス80によって構築された学習済みの機械学習モデルをダウンロードする。
(ステップS5)
By the operation of the user, the machine learning model receiving unit 402 (see FIG. 4) of the
(Step S5)
撮像部60の記憶部604(図5参照)が、機械学習モデル受信部402によってダウンロードされた機械学習モデルを記憶する。
(ステップS6)
The storage unit 604 (see FIG. 5) of the
(Step S6)
パソコン40の制御部404(図4参照)がPLC50及び撮像部60を制御し、製造設備12(図1参照)にて製造された検査対象14の良否を判定する。
詳細には、出荷前の検査工程にて、撮像部60のカメラ部602(図5参照)が検査対象14の画像を撮像し、判定部606が、撮像された画像及び記憶部604に記憶された機械学習モデルに基づいて、検査対象14に欠陥が存在するか否かを検査し、欠陥がない場合は良品と判定し、欠陥がある場合には不良品と判定する。
(ステップS7)
The control unit 404 (see FIG. 4) of the
Specifically, in the inspection process before shipment, the camera unit 602 (see FIG. 5) of the
(Step S7)
パソコン40の制御部404(図4参照)が、撮像部60の稼働状態に関する稼働情報をサーバ30に送信する。送信された稼働情報はサーバ30の記憶部(不図示)に記憶され、良否判定システム10の稼働状態がサーバ30にて一元的に管理される。
The control unit 404 (see FIG. 4) of the
このように、本実施の形態に係る良否判定システム10は、機械学習モデルがクラウド上ではなく撮像部60の記憶部604(図5参照)に記憶されるので、パソコン40がインターネットNに接続されていなかったり、所定の通信速度が得られなかったりするような通信速度が制限された状態であっても、検査対象14の外観の良否を判定できる。
なお、良否判定システム10は、撮像部60の種類によっては、検査対象14の外観ではなく、内部の状態の良否を判定することも可能である。
As described above, in the pass /
Depending on the type of the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、前述の形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions that do not deviate from the gist are within the scope of the present invention.
10 良否判定システム
12 製造設備
14 検査対象
20 パソコン
30 サーバ
40 パソコン
60 撮像部
80 機械学習モデル構築サービス
202 教示データ作成部
302 前処理部
304 送信部
306 検証部
308 管理部
402 機械学習モデル受信部
404 制御部
406 第1の送信部
408 第2の送信部
602 カメラ部
604 記憶部
606 判定部
N インターネット
10 Good /
本発明は、良否判定システム、サーバ及び良否判定方法に関する。 The present invention relates to a quality determination system, a server, and a quality determination method .
特許文献1には、人工知能による機械学習を利用したサービスを提供するサービス提供システムが記載されている。このサービス提供システムは、人工知能による機械学習を利用したサービスを提供するサービス提供システムであって、ユーザから送られてくる情報を基にした学習データを入力して機械学習によりモデル化した一般的なモデルを生成するための機械学習手段と、ユーザから送られてくる情報に基づいて前記一般的なモデルを当該ユーザに適したモデルにパーソナライズ化するためのパーソナライズ化手段と、前記パーソナライズ化されたモデルを用いて当該ユーザにパーソナライズ化されたサービスを提供するサービス提供手段と、を備え、前記ユーザから送られてくる情報を前記機械学習と前記パーソナライズ化との両方に利用する。
本発明は、ユーザが簡単に導入できる、検査対象の良否を判定する良否判定システム、サーバ及び良否判定方法を提供することを目的とする。 The present invention, users can easily introduce, quality determination system for determining the quality of the inspection object, and an object thereof is to provide a server and quality determination method.
請求項1に記載の発明は、ユーザに対し検査対象の良否を判定する良否判定サービスを提供するサービス提供会社によって管理されるサーバと、前記ユーザによって管理され、前記サーバにインターネットを介して接続された制御装置と、前記ユーザによって管理され、前記検査対象を製造する製造設備に設けられ、前記制御装置によって制御され、該検査対象を撮像する撮像部と、を備えた良否判定システムであって、前記サーバが、予め撮像された検査対象の画像をフィルタ処理し、該検査対象の良否を判定する機械学習モデルを構築するための教示データを作成する前処理部と、クラウドコンピューティングサービスとして提供され前記機械学習モデルを構築する機械学習モデル構築サービスが前記教示データに基づいて構築した該機械学習モデルの精度を検証する検証部と、前記撮像部の稼働状態に関する稼働情報を管理する管理部と、を有し、前記制御装置が、前記機械学習モデルをダウンロードする機械学習モデル受信部と、前記撮像部の稼働状態に関する稼働情報を前記管理部に送信する送信部と、を有し、前記撮像部が、出荷前の検査工程にて、前記検査対象の画像を撮像するカメラ部と、前記機械学習モデル受信部がダウンロードした前記機械学習モデルを記憶する記憶部と、GPUによって少なくとも構成され、前記記憶部に記憶された前記機械学習モデルに基づいて、前記検査対象の良否を判定する判定部と、を有する良否判定システムである。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の良否判定システムにおいて、前記制御装置が、前記前処理部が作成した前記教示データを前記機械学習モデル構築サービスにアップロードする送信部を更に有する。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の良否判定システムにおいて、前記制御装置が、前記製造設備を制御するコントローラの上位コントローラである。 According to the third aspect of the present invention, in the quality determination system according to the second aspect, the control device is a higher-level controller of a controller that controls the manufacturing equipment.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3記載の良否判定システムにおいて、前記稼働情報が、前記撮像部が前記画像の撮像を開始してから終了するまでの時間の情報又は前記撮像部が撮像した前記画像の枚数の情報である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the quality determination system according to the second or third aspect, the operation information is information on the time from the start to the end of the image pickup by the image pickup unit or the image pickup unit. Is information on the number of images captured by.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の良否判定システムが備えるサーバである。The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の良否判定システムによる検査対象の良否判定方法であって、前記前処理部が、予め撮像された前記検査対象の画像を処理し、前記教示データを作成する第1のステップと、前記検証部が、前記機械学習モデル構築サービスが前記教示データに基づいて構築した前記機械学習モデルを検証する第2のステップと、前記機械学習モデル受信部が、前記機械学習モデルをダウンロードする第3のステップと、前記記憶部が、ダウンロードされた前記機械学習モデルを記憶する第4のステップと、出荷前の検査工程にて、前記カメラ部が、前記検査対象の画像を撮像し、前記判定部が、前記カメラ部が撮像した前記画像及び前記記憶部に記憶された前記機械学習モデルに基づいて、前記検査対象の良否を判定する第5のステップと、前記送信部が、前記稼働情報を前記管理部に送信する第6のステップと、を含み、前記第2のステップにて検証された前記機械学習モデルの精度が悪い場合に、前記検査対処の画像を異なる方法で処理することにより前記第1のステップが実行される良否判定方法である。
The invention according to
本発明によれば、ユーザが簡単に導入できる、検査対象の良否を判定する良否判定システム、サーバ及び良否判定方法を提供できる。 According to the present invention, the user can easily introduce, quality determination system for determining the quality of the test object, can provide a server and quality determination method.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。 Subsequently, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the attached drawings, and the present invention will be understood. In the figure, parts not related to the description may be omitted.
本発明の一実施の形態に係る良否判定システム10(図1参照)は、機械学習により、ユーザの製造設備12にて製造された検査対象14の外観の良否を判定することができる。この外観の良否は、欠陥の有無により判定される。検査対象14は、例えば、自動車や航空機等の輸送機械の部品及び食品である。
この良否判定システム10による良否判定サービスは、サービス提供会社によって、製造設備12を保有するユーザに対して提供される。
The quality determination system 10 (see FIG. 1) according to the embodiment of the present invention can determine the quality of the appearance of the inspection target 14 manufactured by the user's
The pass / fail judgment service by the pass /
良否判定システム10は、図1に示すように、パソコン20、サーバ30、パソコン40、PLC(Programmable Logic Controller)50及び撮像部60を備えている。
パソコン20、サーバ30、及びパソコン40はインターネットNを介して互いに接続されている。
As shown in FIG. 1, the
The
パソコン20は、製造設備12を保有するユーザ又はサービス提供会社によって管理され、図2に示すように、教示データ作成部202を有している。
教示データ作成部(教示データ作成手段の一例)202は、機械学習モデルを構築するための検査対象14の教示データを作成できる。
なお、パソコン20は、パソコン20にて実行されるプログラムによって、教示データ作成手段として機能する。パソコン20は、スマートフォン等の携帯端末であってもよい。
The
The teaching data creating unit (an example of teaching data creating means) 202 can create teaching data of the inspection target 14 for constructing a machine learning model.
The
サーバ30は、サービス提供会社によって管理され、図3に示すように、前処理部302、送信部304、検証部306及び管理部308を有している。
前処理部(前処理手段の一例)302は、教示データ作成部202が作成した教示データを前処理し、前処理後の教示データを作成する。この前処理は、精度が高い機械学習モデルを構築するために必要な処理であり、例えば画像データに対する最適なフィルタ処理である。
送信部(送信手段の一例)304は、ユーザの操作により生成された前処理後の教示データを機械学習モデル構築サービス80(図1参照)にアップロードできる。
The
The pre-processing unit (an example of the pre-processing means) 302 pre-processes the teaching data created by the teaching
The transmission unit (an example of transmission means) 304 can upload the preprocessed teaching data generated by the user's operation to the machine learning model construction service 80 (see FIG. 1).
ここで、機械学習モデル構築サービス80は、クラウドコンピューティングサービスとして提供され、アップロードされた教示データに基づいて、機械学習モデルを構築できる。この機械学習モデル構築サービス80は、例えば、Google Cloud Platform(GCP)にて提供されるCloud AutoML Visionである。
Here, the machine learning
検証部(検証手段の一例)306(図3参照)は、機械学習モデル構築サービス80が構築した学習済みの機械学習モデルの良否を検証できる。
管理部(管理手段の一例)308は、良否判定システム10の状態を管理できる。詳細には、管理部308は、撮像部60(図1参照)の稼働状態に関する稼働情報を記録できる。この稼働情報については後述する。
The verification unit (an example of verification means) 306 (see FIG. 3) can verify the quality of the trained machine learning model constructed by the machine learning
The management unit (an example of management means) 308 can manage the state of the
なお、サーバ30は、サーバ30にて実行されるプログラムによって、前処理手段、送信手段、検証手段、及び管理手段として機能する。
The
パソコン(制御装置の一例)40は、PLC50の上位コントローラであり、ユーザによって管理される。
パソコン40は、図4に示すように、機械学習モデル受信部402、制御部404、第1の送信部406及び第2の送信部408を有している。
The personal computer (an example of the control device) 40 is a higher-level controller of the
As shown in FIG. 4, the
機械学習モデル受信部(受信手段の一例)402は、機械学習モデル構築サービス80が構築した機械学習モデルをダウンロードできる。その際、機械学習モデルのダウンロードは、セキュア通信によりなされる。
制御部(制御手段の一例)404は、PLC50及び撮像部60を制御できる。
第1の送信部(第1の送信手段の一例)406は、ダウンロードした機械学習モデルを撮像部60に送信できる。
第2の送信部(第2の送信手段の一例)408は、撮像部60の稼働状態に関する稼働情報をサーバ30の管理部308に送信できる。この稼働情報は、例えば、撮像部60が画像の撮像を開始してから終了するまでの時間の情報である。稼働情報は、撮像部60が撮像した画像の枚数の情報であってもよい。
The machine learning model receiving unit (an example of receiving means) 402 can download the machine learning model constructed by the machine learning
The control unit (an example of the control means) 404 can control the
The first transmission unit (an example of the first transmission means) 406 can transmit the downloaded machine learning model to the
The second transmission unit (an example of a second transmission unit) 408 may transmit the operation information regarding operating status of the
なお、パソコン40は、パソコン40にて実行されるプログラムによって、受信手段、制御手段、第1の送信手段及び第2の送信手段として機能する。
また、1台のパソコン40が機械学習モデル受信部402、制御部404、第1の送信部406及び第2の送信部408を全て有していることに限定されるものではなく、各部が互いに接続された複数のパソコンに分かれて存在していてもよい。
The
Further, one
PLC50は、ユーザによって管理され、図1に示すように、検査対象14を製造する製造設備12を制御するコントローラである。
The
撮像部60は、ユーザによって管理され、製造設備12に設置される。撮像部60は、製造設備12によって製造された出荷前の検査対象14の画像を撮像できる。
撮像部60は、図5に示すように、カメラ部602、記憶部604及び判定部606を有している。
The
As shown in FIG. 5, the
カメラ部602は、検査対象14の画像を撮像し、撮像した画像データを取得できる。
記憶部604は、パソコン40の第1の送信部406から送信された機械学習モデルを記憶できる。
判定部606は、カメラ部602が撮像した検査対象14の画像データ及び記憶部604に記憶された機械学習モデルに基づいて、検査対象14の欠陥の有無、すなわち、検査対象14の良否を判定できる。判定部606は、機械学習モデルによる演算処理を高速に行うことができ、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)により少なくとも構成されている。
The
The
Determine tough 606, based on the machine learning
次に、良否判定システム10の動作(検査対象14の良否判定方法)について説明する。良否判定システム10は、以下のステップS1〜S7に従って動作する。ただし、可能な場合には、各ステップS1〜S7は順番を入れ替えて実施されてもよいし、並行して実施されてもよい。
Next, the operation of the pass / fail determination system 10 (the pass / fail determination method of the inspection target 14) will be described. The pass /
(ステップS1)
パソコン20(図1参照)の教示データ作成部202(図2参照)が、撮像部60が撮像した検査対象14の画像データに基づいて、教示データとなる検査対象14の画像データを複数作成する。
教示データは、規定の欠陥を含む検査対象14の複数の画像データ及び規定の欠陥を含まない検査対象14の複数の画像データ群である。なお、欠陥の種類には、例えば、傷、ボイド、汚れ、及び異物混入等があり、検査対象とすべき欠陥は、検査対象14によって異なる。
作成された複数の検査対象14の画像は、図示しない記憶手段に記憶され、サーバ30に送信される。
教示データは、教示データ作成部202が作成することに代えて、予め準備された検査対象14の画像データに基づいて手作業により作成されてもよい。
(Step S1)
The teaching data creation unit 202 (see FIG. 2) of the personal computer 20 (see FIG. 1) creates a plurality of image data of the inspection target 14 as teaching data based on the image data of the inspection target 14 imaged by the
The teaching data is a plurality of image data of the inspection target 14 including the specified defect and a plurality of image data groups of the inspection target 14 not including the specified defect. The types of defects include, for example, scratches, voids, stains, foreign matter contamination, and the like, and the defects to be inspected differ depending on the inspection target 14.
The created images of the plurality of inspection targets 14 are stored in a storage means (not shown) and transmitted to the
The teaching data may be manually created based on the image data of the inspection target 14 prepared in advance, instead of being created by the teaching
(ステップS2)
サーバ30の前処理部302(図3参照)が、パソコン20が生成した検査対象14の画像を前処理し、前処理後の教示データを作成する。
その後、ユーザの操作により、送信部304が、前処理後の教示データを機械学習モデル構築サービス80にアップロードする。
ノウハウが必要な教示データの前処理をユーザではなくサービス提供業者が行うので、ユーザは簡単に機械学習モデルによる良否判定システム10を導入できる。
(ステップS3)
(Step S2)
The preprocessing unit 302 (see FIG. 3) of the
After that, the
Since the service provider, not the user, preprocesses the teaching data that requires know-how, the user can easily introduce the pass /
(Step S3)
機械学習モデル構築サービス80によって機械学習モデルが構築される。
構築された学習済みの機械学習モデルは、サーバ30の検証部306によってモデルの精度が検証される。
なお、精度が悪い場合には、前ステップS2に戻り、前処理部302は、検査対象14の画像を異なる方法で前処理する。
(ステップS4)
A machine learning model is constructed by the machine learning
The accuracy of the constructed machine learning model is verified by the
If the accuracy is poor, the process returns to the previous step S2, and the
(Step S4)
ユーザの操作により、パソコン40の機械学習モデル受信部402(図4参照)が、機械学習モデル構築サービス80によって構築された学習済みの機械学習モデルをダウンロードする。
(ステップS5)
By the operation of the user, the machine learning model receiving unit 402 (see FIG. 4) of the
(Step S5)
撮像部60の記憶部604(図5参照)が、機械学習モデル受信部402によってダウンロードされた機械学習モデルを記憶する。
(ステップS6)
The storage unit 604 (see FIG. 5) of the
(Step S6)
パソコン40の制御部404(図4参照)がPLC50及び撮像部60を制御し、製造設備12(図1参照)にて製造された検査対象14の良否を判定する。
詳細には、出荷前の検査工程にて、撮像部60のカメラ部602(図5参照)が検査対象14の画像を撮像し、判定部606が、撮像された画像及び記憶部604に記憶された機械学習モデルに基づいて、検査対象14に欠陥が存在するか否かを検査し、欠陥がない場合は良品と判定し、欠陥がある場合には不良品と判定する。
(ステップS7)
The control unit 404 (see FIG. 4) of the
Specifically, in the inspection process before shipment, the camera unit 602 (see FIG. 5) of the
(Step S7)
パソコン40の制御部404(図4参照)が、撮像部60の稼働状態に関する稼働情報をサーバ30に送信する。送信された稼働情報はサーバ30の記憶部(不図示)に記憶され、良否判定システム10の稼働状態がサーバ30の管理部308にて一元的に管理される。
The control unit 404 (see FIG. 4) of the
このように、本実施の形態に係る良否判定システム10は、機械学習モデルがクラウド上ではなく撮像部60の記憶部604(図5参照)に記憶されるので、パソコン40がインターネットNに接続されていなかったり、所定の通信速度が得られなかったりするような通信速度が制限された状態であっても、検査対象14の外観の良否を判定できる。
なお、良否判定システム10は、撮像部60の種類によっては、検査対象14の外観ではなく、内部の状態の良否を判定することも可能である。
As described above, in the pass /
Depending on the type of the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、前述の形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions that do not deviate from the gist are within the scope of the present invention.
10 良否判定システム
12 製造設備
14 検査対象
20 パソコン
30 サーバ
40 パソコン
60 撮像部
80 機械学習モデル構築サービス
202 教示データ作成部
302 前処理部
304 送信部
306 検証部
308 管理部
402 機械学習モデル受信部
404 制御部
406 第1の送信部
408 第2の送信部
602 カメラ部
604 記憶部
606 判定部
N インターネット
10 Good /
Claims (6)
クラウドコンピューティングサービスとして提供され前記機械学習モデルを構築する機械学習モデル構築サービスが前記教示データに基づいて構築した前記機械学習モデルをダウンロードする機械学習モデル受信部と、
出荷前の検査工程にて、前記輸送機械の部品の画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部の稼働状態に関する稼働情報を送信する送信部と、を備え、
前記撮像部が、前記機械学習モデル受信部がダウンロードした前記機械学習モデルを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記機械学習モデルに基づいて、前記輸送機械の部品の良否を判定する判定部と、を有し、
前記送信部が、前記稼働情報を前記サーバに送信する良否判定システム。 A server that processes images of transport machine parts captured in advance and creates teaching data for constructing a machine learning model for determining the quality of the transport machine parts.
A machine learning model receiver provided as a cloud computing service and downloading the machine learning model constructed by the machine learning model construction service that constructs the machine learning model based on the teaching data, and a machine learning model receiver that downloads the machine learning model.
An imaging unit that captures images of the parts of the transportation machine in the inspection process before shipment.
A transmission unit for transmitting operation information regarding the operation state of the imaging unit is provided.
The imaging unit stores the machine learning model downloaded by the machine learning model receiving unit, and a storage unit.
It has a determination unit for determining the quality of parts of the transportation machine based on the machine learning model stored in the storage unit.
A quality determination system in which the transmission unit transmits the operation information to the server.
前記稼働情報が、前記撮像部が前記画像の撮像を開始してから終了するまでの時間の情報である良否判定システム。 In the quality determination system according to claim 1,
A quality determination system in which the operation information is information on the time from when the imaging unit starts imaging the image to when it ends.
前記稼働情報が、前記撮像部が撮像した前記画像の枚数の情報である良否判定システム。 In the quality determination system according to claim 1,
A quality determination system in which the operation information is information on the number of images captured by the imaging unit.
クラウドコンピューティングサービスとして提供され前記機械学習モデルを構築する機械学習モデル構築サービスが、前記教示データに基づいて構築した前記機械学習モデルをダウンロードする受信手段、
ダウンロードした前記機械学習モデルを前記記憶部に送信する第1の送信手段、
前記サーバに前記撮像部の稼働状態に関する稼働情報を送信する第2の送信手段、として機能させるプログラム。 It is connected to a server via the Internet that processes images of transport machine parts captured in advance and creates teaching data for constructing a machine learning model for determining the quality of the transport machine parts. It has a storage unit that stores the machine learning model and a determination unit that determines the quality of the parts of the transport machine based on the machine learning model, and captures an image of the parts of the transport machine in the inspection process before shipment. The control device connected to the imaging unit,
A receiving means for downloading the machine learning model constructed based on the teaching data by the machine learning model construction service provided as a cloud computing service and constructing the machine learning model.
A first transmission means for transmitting the downloaded machine learning model to the storage unit,
A program that functions as a second transmission means for transmitting operation information regarding the operation state of the imaging unit to the server.
クラウドコンピューティングサービスとして提供され前記機械学習モデルを構築する機械学習モデル構築サービスに接続された機械学習モデル受信部と、
前記機械学習モデル受信部がダウンロードした前記機械学習モデルを記憶する記憶部、前記記憶部に記憶された前記機械学習モデルに基づいて、前記輸送機械の部品の良否を判定する判定部及び前記輸送機械の部品の画像を撮像するカメラ部を有する撮像部と、
前記撮像部の稼働状態に関する稼働情報を送信する送信部と、を備えた良否判定システムの良否判定方法であって、
前記サーバが、予め撮像された輸送機械の部品の画像を処理し、前記教示データを作成するステップと、
前記機械学習モデル受信部が、機械学習モデル構築サービスが前記教示データに基づいて構築した前記機械学習モデルをダウンロードするステップと、
前記記憶部が、ダウンロードされた前記機械学習モデルを記憶するステップと、
出荷前の検査工程にて、前記カメラ部が、前記輸送機械の部品の画像を撮像し、前記判定部が、前記カメラ部が撮像した前記画像及び前記記憶部に記憶された前記機械学習モデルに基づいて、前記輸送機械の部品の良否を判定するステップと、
前記送信部が、前記稼働情報を前記サーバに送信するステップと、を含む良否判定方法。
A server that creates teaching data for building a machine learning model for judging the quality of parts of a transportation machine, and
A machine learning model receiver provided as a cloud computing service and connected to a machine learning model construction service that builds the machine learning model,
A storage unit that stores the machine learning model downloaded by the machine learning model receiving unit, a determination unit that determines the quality of parts of the transport machine based on the machine learning model stored in the storage unit, and the transport machine. An imaging unit having a camera unit that captures images of parts of
It is a quality determination method of a quality determination system including a transmission unit that transmits operation information regarding the operation state of the imaging unit.
A step in which the server processes an image of a part of a transportation machine imaged in advance and creates the teaching data.
A step in which the machine learning model receiver downloads the machine learning model constructed by the machine learning model construction service based on the teaching data.
A step in which the storage unit stores the downloaded machine learning model,
In the inspection process before shipment, the camera unit captures an image of the parts of the transport machine, and the determination unit captures the image captured by the camera unit and the machine learning model stored in the storage unit. Based on the step of determining the quality of the parts of the transportation machine,
A pass / fail determination method including a step in which the transmission unit transmits the operation information to the server.
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