JP2022169269A - Processing system, detection system, method for processing, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、一般に、処理システム、検出システム、処理方法、及びプログラムに関する。より詳細には、本開示は、対象部材の形状に関する値を求めるために用いられる処理システム、検出システム、処理方法、及びプログラムに関する。 The present disclosure relates generally to processing systems, detection systems, processing methods, and programs. More particularly, the present disclosure relates to processing systems, detection systems, processing methods, and programs used to determine values relating to the shape of target members.
特許文献1には、非接触変位計測装置が開示されている。この非接触変位計測装置は、光源と、光検出部と、変位算出部と、信号品質算出部と、エッジ位置決定部と、を備える。光源は、被測定対象に光を照射する。光検出部は、光源から照射され被測定対象から反射された反射光を受光する。変位算出部は、光検出部の出力信号に基づいて被測定対象の変位を算出し、算出された変位を示す変位信号を出力する。信号品質算出部は、変位信号の信号品質を示す信号品質パラメータを算出し出力する。信号品質パラメータは、各周波数毎に特定の強度を有する出力信号から変位信号のS/N比として算出される。エッジ位置決定部は、信号品質パラメータ又は信号品質パラメータ及び変位信号に基づいて被測定対象のエッジの位置を決定する。エッジ位置決定部は、信号品質パラメータを測定位置により微分することにより微分値を算出し、微分値の最大値における測定位置を被測定対象のエッジの位置として決定する。
特許文献1記載の非接触変位計測装置のような検出システムでは、エッジ位置の決定が難しい場合がある。
In a detection system such as the non-contact displacement measuring device described in
本開示は、対象部材のエッジ位置を検出可能な処理システム、検出システム、処理方法及びプログラムを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a processing system, a detection system, a processing method, and a program capable of detecting the edge position of a target member.
本開示の一態様の処理システムは、取得部と、微分処理部と、エッジ検出部と、を備える。前記取得部は、対象部材の長さ方向に沿って、前記長さ方向と交差する高さ方向における前記対象部材の寸法である高さに関する測定データを取得する。前記微分処理部は、前記取得部で取得された前記測定データに対して前記対象部材の長さ方向で微分処理を施すことにより、前記長さ方向の複数の位置での複数の微分値をそれぞれ求める。前記エッジ検出部は、前記複数の微分値のうちで前記長さ方向で隣り合う2つの位置の微分値を用いて、前記対象部材のエッジ位置を検出する。 A processing system according to one aspect of the present disclosure includes an acquisition unit, a differentiation processing unit, and an edge detection unit. The acquisition unit acquires measurement data relating to a height, which is a dimension of the target member, along a length direction of the target member and in a height direction that intersects with the length direction. The differentiation processing unit performs differentiation processing in the length direction of the target member on the measurement data acquired by the acquisition unit, thereby obtaining a plurality of differential values at a plurality of positions in the length direction. Ask. The edge detection unit detects an edge position of the target member using differential values of two positions adjacent in the length direction among the plurality of differential values.
本開示の一態様の検出システムは、前記処理システムと、測定システムと、を備える。前記測定システムは、前記対象部材の高さを測定する。 A detection system of one aspect of the present disclosure comprises the processing system and a measurement system. The measurement system measures the height of the target member.
本開示の一態様の処理方法は、取得ステップと、微分処理ステップと、エッジ検出ステップと、を含む。前記取得ステップは、対象部材の長さ方向に沿って、前記長さ方向と交差する高さ方向における前記対象部材の寸法である高さに関する測定データを取得することを含む。前記微分処理ステップは、前記取得ステップで取得された前記測定データに対して前記対象部材の長さ方向で微分処理を施すことにより、前記長さ方向の複数の位置での複数の微分値をそれぞれ求めることを含む。前記エッジ検出ステップは、前記複数の微分値のうちで前記長さ方向で隣り合う2つの位置の微分値を用いて、前記対象部材のエッジ位置を検出することを含む。 A processing method of one aspect of the present disclosure includes an acquisition step, a differentiation processing step, and an edge detection step. The obtaining step includes obtaining measurement data relating to height, which is a dimension of the target member along a length direction of the target member and in a height direction that intersects the length direction. The differential processing step performs differential processing in the length direction of the target member on the measurement data acquired in the acquisition step, thereby obtaining a plurality of differential values at a plurality of positions in the length direction. Including asking. The edge detection step includes detecting edge positions of the target member using differential values of two positions adjacent in the length direction among the plurality of differential values.
本開示の一態様のプログラムは、1以上のプロセッサに、前記処理方法を実行させるためのプログラムである。 A program according to one aspect of the present disclosure is a program for causing one or more processors to execute the processing method.
本開示によれば、対象部材のエッジ位置を検出可能な処理システム、検出システム、処理方法及びプログラムを提供することが可能となる、という利点がある。 According to the present disclosure, there is an advantage that it is possible to provide a processing system, a detection system, a processing method, and a program capable of detecting the edge position of a target member.
本実施形態の処理システム100、及び処理システム100を備える検出システム500について、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の1つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
A
(1)概要
検出システム500は、対象部材90(図2参照)のエッジ位置(段差部900の位置)を検出するためのシステムである。図1に示すように、検出システム500は、処理システム100と、測定システム200と、を備えている。
(1) Outline The
測定システム200は、対象部材90の高さを測定する。測定システム200は、対象部材90の長さ方向に沿って対象部材90の高さを測定する。対象部材90の高さは、長さ方向と交差する高さ方向における対象部材90の寸法である。測定システム200は、対象部材90の長さ方向における複数箇所で、対象部材90の高さを測定する。測定システム200は、測定により得られた高さの値(測定データ)を、処理システム100へ出力する。
処理システム100は、測定システム200から出力される測定データを用いて、対象部材90のエッジ位置P10を検出する。図1に示すように、処理システム100は、取得部111と、微分処理部112と、エッジ検出部113と、を備えている。
The
取得部111は、測定データを取得する。取得部111は、測定システム200から出力された測定データを取得する。
微分処理部112は、取得部111で取得された測定データに対して対象部材90の長さ方向で微分処理を施すことにより、長さ方向の複数の位置での複数の微分値をそれぞれ求める。
The
エッジ検出部113は、複数の微分値のうちで長さ方向で隣り合う2つの位置の微分値を用いて、対象部材90のエッジ位置P10を検出する。
The
本実施形態の処理システム100及び検出システム500によれば、対象部材90のエッジ位置P10を検出することが可能となる。
According to the
(2)詳細
以下、実施形態に係る処理システム100及び検出システム500について、図面を参照してより詳細に説明する。
(2) Details Hereinafter, the
(2.1)対象部材
まず、検出システム500によってエッジ位置P10が検出される検出対象としての対象部材90について、図2、図3を参照して説明する。
(2.1) Target Member First, the
対象部材90は、図2に示すように板状の部材である。対象部材90は、第1方向D1に長さを有し、第2方向D2に高さを有し、第3方向D3に厚さを有している。第1方向D1は、対象部材90の長さ方向に対応する。第2方向D2は、第1方向D1と交差(ここでは直交)する方向であり、対象部材90の高さ方向に対応する。第3方向D3は、第1方向D1及び第2方向D2の両方と交差(ここでは直交)する方向であり、対象部材90の厚さ方向に対応する。
The
対象部材90は、導電性を有している。対象部材90は、例えば、銅、アルミニウム、真鍮、鉄、マグネシウム、又はSUS(Steel Use Stainless)等の導電性材料で形成されている。対象部材90は、図3に示すようにコイル1の巻線(導線99)として利用されることを想定する。対象部材90は、ここでは断面(第1方向D1と直交する断面)が略矩形の平角導線である。対象部材90は、裸導線に限られず、樹脂等の絶縁体により被覆されていてもよい。
The
図2に示すように、対象部材90は、第2方向D2(高さ方向)の一方側及び他方側に、第1方向D1(長さ方向)に沿って、第1側面951及び第2側面952を有している。第1側面951は、第1方向D1において少なくとも一つの段差部900を有している。第2側面952は、第1方向D1において段差のない平面状である。
As shown in FIG. 2, the
対象部材90は、第3方向D3から見て複数の段差を有する階段状に形成されている。対象部材90は、第1方向D1の第1端(図2の左端)から第2端(図2の右端)に向かって、高さ(第2方向D2の寸法)が異なる2以上の部分を有している。高さが異なる2つの部分の間には、段差部900がある。図2に示す対象部材90は、段差部900として、2つの段差部901,902を有している。また、図2に示す対象部材90は、高さが異なる2以上の部分として、相対的に最も高さの低い第1部分91と、相対的に2番目に高さの低い第2部分92と、相対的に3番目に高さの低い第3部分93と、を有している。段差部900は、対象部材90の長さ方向において等間隔で形成されている。そのため、第1部分91、第2部分92、及び第3部分93の長さ(第1方向D1の寸法)は、互いに等しい。
The
段差部900は、対象部材90の第1側面951において高低の差のある部分である。対象部材90の長さ方向において段差部900が存在する位置は、対象部材90のエッジ位置P10に相当する。
The stepped
対象部材90としての導線99は、いわゆるエッジワイズ巻きされたエッジワイズコイル1として用いられる。導線99は、例えば、導線99の長さ方向の複数箇所で第2側面952が内側となるように略90度折り曲げられることで、図3に示すようなコイル状に形成される。導線99は、例えば、第1部分91において3回折り曲げられ、段差部901において1回折り曲げられ、第2部分92において3回折り曲げられ、段差部902において1回折り曲げられ、第3部分93において3回折り曲げられている。図3に示すように、第1部分91、第2部分92、第3部分93は、コイル1の軸方向においてこの順で積層されるように、巻かれている。第1部分91の高さ(第2方向D2の寸法)よりも第2部分92の高さの方が高く、第2部分92の高さよりも第3部分93の高さの方が高いため、コイル1の幅(コイル1の軸と直交する方向の寸法)は、第1部分91から第3部分93へ向かって徐々に大きくなる。
A
図4~図6を参照して、コイル1を備えるモータ70の一例について、説明する。図5は図4に示すモータ70を矢印A1に沿った向きから見た平面図であり、図6は図4に示すモータ70を矢印A2に沿った向きから見た平面図である。図5、図6に示すように、モータ70は、複数のコイルユニットU1~U4,V1~V4,W1~W4と、シャフト71と、ロータ72と、ステータ73と、バスバー74a~74dとを備えている。なお、図4及び図5では、バスバー74a~74dを区別しやすいように、バスバー74a~74dの各々に異なるパターンのドットハッチングを付している。
An example of the
シャフト71は、長尺の棒状の部材である。
The
ロータ72は、シャフト71の外周に接するように配置されている。ロータ72は、ステータ73に対向するように配置された複数(図6の例では10個)の磁石721を有している。複数の磁石721は、N極、S極がシャフト71の外周方向に沿って交互に配置されている。なお、本実施形態の磁石721は、例えばネオジム磁石である。
The
ステータ73は、略円環状のステータコア731と、ステータコア731の内周に沿って等隙間に配置された複数(図6の例では12個)のティース732とを有している(図6参照)。ステータ73は、シャフト71の径方向において、ロータ72に対して所定の隙間を保持するように、ロータ72の外側に配置されている。
The
ステータ73は、複数(図6の例では12個)のコイルユニットU1~U4,V1~V4,W1~W4を有している。コイルユニットU1~U4,V1~V4,W1~W4の各々は、コイル1により構成されている。
The
複数のコイルユニットU1~U4,V1~V4,W1~4の各々(コイル1)は、対応する1つのティース732に装着される。すなわち、各コイル1は、ティース732に対して集中巻きにされている。また、コイルユニットU1~U4はバスバー74aに電気的に接続され、コイルユニットV1~V4はバスバー74cに電気的に接続され、コイルユニットW1~W4はバスバー74bに電気的に接続されている。
Each of the plurality of coil units U1-U4, V1-V4, W1-4 (coil 1) is attached to one corresponding
上述のように、対象部材90は段差部900を有している。対象部材90の段差部900は、例えば、以下に説明する絞り工法によって形成される。
As described above, the
絞り工法では、図7に示すように、対象部材90の材料である矩形板状の材料部材80を準備し、材料部材80の長手方向に沿った一側面851に絞りローラ81を押し当て、所望の段差寸法H1分だけ絞りローラ81を材料部材80に向けて押し込む(図7の矢印B1参照)。そして、絞りローラ81を押し込んだ状態で、材料部材80を長手方向に引っ張って材料部材80を移動させる(図7の矢印B2参照)。これにより、材料部材80の一側面851において絞りローラ81を押し込む手前の部分と絞りローラ81により押し込まれた部分との間に、段差寸法H1を有する段差部800を形成することができる(図8参照)。
In the squeezing method, as shown in FIG. 7, a rectangular plate-shaped
絞り工法によって段差部800を複数形成する場合には、絞りローラ81を押し込んだ状態で材料部材80を長手方向に沿って所望の距離だけ移動させた時点で、絞りローラ81を、材料部材80に向けて段差寸法H1分だけ更に押し込む(押し込み工程)。そして、絞りローラ81を押し込んだ状態で、材料部材80を長手方向に沿って更に移動させる(移動工程)。このような、絞りローラ81の押し込み工程と材料部材80の移動工程とを繰り返すことにより、材料部材80を、第2側面952に複数の段差部900を有する階段状の対象部材90(導線99)へと加工することができる。以下では、複数の段差部900のうちで隣り合う2つの段差部900の、対象部材90の長手方向における間隔を、「段差幅W0」ともいう。
In the case of forming a plurality of stepped
絞り工法においては、押し込み工程と移動工程とは、高速で連続的に行われ得る。すなわち、絞り工法では、材料部材80を長手方向に沿って連続的に移動させながら、絞りローラ81の押し込み量を段差寸法H1分だけ増加させる押し込み工程を等時間間隔で複数回行うことができる。これにより、短時間で、複数の段差部900の加工を行うことが可能となる。
In the drawing method, the pushing process and the moving process can be performed continuously at high speed. That is, in the squeezing method, the pressing process of increasing the pressing amount of the squeezing
以下では、説明の便宜上、材料部材80を移動させながら絞りローラ81の押し込み量を順次増加させて段差部900を形成する絞り工法を、「第1工法」ともいう。また、材料部材80を長手方向に所定量(「段差幅W0」に相当する距離)移動させた後に材料部材80の移動を停止させ、材料部材80の移動を停止させた状態で絞りローラ81の押し込み量を増加させて段差部900を形成する絞り工法を、「第2工法」ともいう。
Hereinafter, for convenience of explanation, the squeezing method in which the pressing amount of the squeezing
ところで、絞り工法(第1工法及び第2工法)によって段差部900が形成された対象部材90(導線99)では、材料部材80に対して目的の型を押し当てて所望の形状に打ち抜く打ち抜き工法によって段差部900が形成された対象部材90と比べて、段差部900の形状が不鮮明となり得る。例えば、第2工法では、図8に示すように、段差部800の形状には絞りローラ81の外周形状(円形状)が反映されて直角ではなくなり、エッジ位置が不鮮明となり得る。また、第1工法では、材料部材80を移動させながら絞りローラ81を押し込んでいくため、段差部800の形状が斜めとなり、エッジ位置が不鮮明となり得る。そのため、例えば人が目視で判断する場合、エッジ位置が決定しにくかったり、エッジ位置の検出精度が低下したりする可能性がある。
By the way, in the target member 90 (lead wire 99) in which the stepped
(2.2)検出システム
検出システム500は、例えば導線99(対象部材90)を製造(又は加工)する工場等に導入され、製造された(又は加工前の)導線99を検査する検査工程にて用いられる。上述のように、検出システム500は、処理システム100と測定システム200とを備える。
(2.2) Detection system The
以下では、検出システム500の検出対象として、第1工法で段差部900が形成された対象部材90を想定する。ただし、これに限らず、検出システム500は、第2工法で段差部900が形成された対象部材90を検出対象としてもよい。
Below, as a detection target of the
(2.2.1)測定システム
測定システム200は、対象部材90の長さ方向に沿って、対象部材90の高さを測定する。測定システム200は、本実施形態では、対象部材90の長さ方向において等間隔で、対象部材90の高さを測定する。測定システム200が対象部材90の高さを測定する間隔は、隣り合う2つの段差部900の間の間隔(段差幅W0)よりも十分小さい。例えば、測定システム200は、一つの段差幅W0内において、1000点以上の箇所で対象部材90の高さを測定する。
(2.2.1) Measurement System The
図1に示すように、測定システム200は、測定モジュール21と、移動機構22と、を備える。
As shown in FIG. 1,
測定モジュール21は、対象部材90の高さ(第2方向D2の寸法)を測定する。測定モジュール21の動作は、例えば処理システム100によって制御される。
The measurement module 21 measures the height of the target member 90 (dimension in the second direction D2). The operation of measurement module 21 is controlled by processing
図1に示すように、測定モジュール21は、センサ210を備える。センサ210は、本実施形態では変位センサである。
As shown in FIG. 1, measurement module 21 comprises
本実施形態では、センサ210は、対象部材90に接触して対象部材90の高さを測定する接触式のセンサである。センサ210は、対象部材90に接触する接触子と、接触子の軸方向に変位可能となるようにばねを介して接触子を保持する保持体と、保持体に対する接触子の変位量を検出するための検出部と、を備える。センサ210は、検出部としてコイル及びコアを有する差動トランス方式のセンサ(線形可変差動変圧器:LVDT)であってもよいし、光源と受光素子とガラススケールとを有する光学式リニアエンコーダであってもよいし、他の方式のセンサであってもよい。
In this embodiment, the
図9に示すように、測定モジュール21は、センサ210を2個備える。2個のセンサ210は、それらの接触子の軸方向(接触子の可動方向)が揃うように互いに対向し、かつ接触子がばねによって他方のセンサ210へ向かって付勢されるように、配置されている。
As shown in FIG. 9, the measurement module 21 has two
図9に示すように、対象部材90の第1側面951及び第2側面952が2個のセンサ210の接触子の先端とそれぞれ接触するように、2個のセンサ210の間に対象部材90が配置される。このような配置において、2個のセンサ210の接触子の先端の間の間隔は、対象部材90の高さ(第3方向D3の寸法)に相当する。そのため、2個のセンサ210の接触子それぞれの変位量(保持体に対する接触子の変位量)に基づいて、対象部材90の高さを求めることが可能である。
As shown in FIG. 9, the
移動機構22は、センサ210と対象部材90との相対位置が変わるように、対象部材90の長手方向(第1方向D1)に沿って対象部材90又はセンサ210を移動させるための装置である。移動機構22は、例えば、その上に対象部材90を載せて対象部材90を移動させるコンベアのような搬送装置を備える。移動機構22の動作は、例えば処理システム100によって制御される。
The moving
測定システム200は、移動機構22によって対象部材90を長手方向に沿って等速で移動させながら(図9の矢印C1参照)、等時間間隔で、2個のセンサ210それぞれの接触子の変位量(すなわち、対象部材90の高さ)を測定する。これにより、測定システム200は、対象部材90の長さ方向において略等間隔で、対象部材90の高さを測定する。測定システム200は、対象部材90の高さを測定して得られた高さの値(測定データ)を、処理システム100へ出力する。測定システム200は、ここでは、対象部材90の第1側面951に段差部900が1つのみ含まれる範囲内(つまり、段差幅W0の寸法以下の範囲内)で、対象部材90の高さを測定する。測定システム200は、例えば、長手方向に沿って上記の段差幅W0の寸法分だけ対象部材90を移動させながら、対象部材90の高さを複数回(N回;Nは整数)測定する。測定システム200は、対象部材90の高さ(接触子の変位量)の測定データを測定毎に出力してもよいし、複数回の測定データをまとめて出力してもよい。
The
(2.2.2)処理システム
処理システム100は、例えば1台のパーソナルコンピュータから構成される。ただしこれに限らず、処理システム100は、サーバ装置、又は携帯型端末(ノートパソコンやタブレット端末等)でもよい。処理システム100の機能は、複数の装置に分散して設けられていてもよい。複数の装置は、例えばクラウド(クラウドコンピューティング)を構築してもよい。
(2.2.2) Processing System The
処理システム100は、測定システム200と、有線又は無線により通信可能に接続される。処理システム100は、測定システム200の測定モジュール21及び移動機構22と通信することで、測定システム200の動作を制御する。また、処理システム100は、測定システム200から測定データを取得し、取得した測定データに基づいて対象部材90のエッジ位置P10を求める。対象部材90のエッジ位置P10は、対象部材90の長手方向において段差部900が存在する位置である。
The
図1に示すように、処理システム100は、処理部11と、記憶部12と、通信部13と、表示部14と、操作部15と、を備える。
As shown in FIG. 1 , the
処理部11は、1以上のプロセッサ(マイクロプロセッサ)と1以上のメモリとを含むコンピュータシステムにより実現され得る。つまり、1以上のプロセッサが1以上のメモリに記憶された1以上のプログラム(アプリケーション)を実行することで、処理部11として機能する。プログラムは、ここでは処理部11のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
The
処理部11は、測定システム200の動作、すなわち測定モジュール21の動作及び移動機構22の動作を制御する。また、処理部11は、測定システム200から測定データを取得し、取得した測定データに種々の処理を施して対象部材90のエッジ位置P10を検出する機能を有している。処理部11の機能については、後述する。
The
記憶部12は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)のような書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶部12は、処理システム100の処理で用いる種々の情報を記憶する。記憶部12は、処理部11のメモリと兼用されてもよい。
The
通信部13は、測定システム200と、直接的に、或いはサーバ等の他の装置を介して間接的に、通信するための通信インタフェースである。通信部13は、測定システム200から、測定データを含む信号を受信する。
The
表示部14は、液晶ディスプレイ又は有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイを構成する。表示部14は、タッチパネル式のディスプレイでもよい。表示部14は、処理システム100の処理結果の情報、特にエッジ位置P10の検出結果に関する情報を画面表示する。ユーザは、表示部14に表示される情報を見ることで、種々の情報を確認することができる。表示部14は、ユーザが所持(携帯)するスマートフォン又はタブレット端末等の情報端末のディスプレイでもよい。
The
操作部15は、マウス、キーボード、又はポインティングデバイス等の、ユーザからの入力を受け付ける装置を含む。処理システム100は、ユーザからの操作入力を操作部15により受け付けて、処理システム100の処理に関する種々の設定変更等を行えてもよい。表示部14は、タッチパネル式のディスプレイの場合、操作部15としての機能を兼ね備えてもよい。
The
処理部11は、図1に示すように、取得部111と、微分処理部112と、エッジ検出部113と、を有している。
The
取得部111は、測定データを取得する。取得部111は、通信部13を介して、測定システム200から測定データを取得する。測定データは、例えば、対象部材90の長手方向の所定の位置X[i]とその位置X[i]で測定された対象部材90の高さの値Y[i]とを1セットとする、1つのデータセット(X[i],Y[i])を含む。取得部111は、測定システム200が対象部材90の高さを測定する測定範囲(例えば、上記の「段差幅W0」の寸法の範囲)に相当する複数(N)の測定データを、測定システム200から取得する。ここで、Nは、取得部111が取得する測定データの個数に相当する整数である。iは、1~Nの任意の整数である。Nは、変数iの上限値に相当する。
1つめの測定データに対応するデータセット(X[1],Y[1])は、対象部材90の長手方向の最初の位置X[1]で測定された対象部材90の高さの値が、Y[1]であることを示している。同様に、i番目の測定データに対応するデータセット(X[i],Y[i])は、対象部材90の長手方向のi番目の位置X[i]で測定された対象部材90の高さの値が、Y[i]であることを示している。N番目の測定データに対応するデータセット(X[N],Y[N])は、対象部材90の長手方向の最後の位置X[N]で測定された対象部材90の高さの値が、Y[N]であることを示している。
The data set (X[1], Y[1]) corresponding to the first measurement data has the value of the height of the
図10に、対象部材90の高さYの変化を表す高さ波形L1の一例を示す。高さ波形L1は、測定データに基づいて得ることができる。
FIG. 10 shows an example of a height waveform L1 representing changes in the height Y of the
微分処理部112は、取得部111で取得された測定データに対して対象部材90の長さ方向で微分処理を施すことにより、対象部材90の長さ方向の複数の位置X[i]での複数の微分値Y’[i]をそれぞれ求める。
The
微分処理部112は、本実施形態では、対象部材90の長手方向で隣り合う2つの位置(X[i-1],X[i])での高さの値(Y[i-1],Y[i])の差分に基づいて、微分値Y’[i]を求める。具体的には、微分処理部112は、以下の式(1)に基づいて、位置X[i]での微分値Y’[i]を求める。
In this embodiment, the
図11に、微分値Y’の変化を表す微分波形L2の一例を示す。図11の微分波形L2は、図10の例の測定データに基づいて得られた波形である。 FIG. 11 shows an example of a differential waveform L2 representing changes in the differential value Y'. A differentiated waveform L2 in FIG. 11 is a waveform obtained based on the measurement data of the example in FIG.
エッジ検出部113は、複数の微分値Y’[i]のうちで対象部材90の長さ方向で隣り合う2つの位置(X[i],X[i+1])の微分値(Y’[i],Y’[i+1])を用いて、対象部材90のエッジ位置P10を検出する。
The
図1に示すように、エッジ検出部113は、閾値設定部1131と、比較部1132と、特定部1133と、決定部1134と、を備える。
As shown in FIG. 1 , the
閾値設定部1131は、複数の微分値Y’[i]に基づいて、閾値Th1(図11参照)を設定する。本実施形態では、閾値設定部1131は、複数の微分値Y’[i]の最小値Y’minと最大値Y’maxとの平均値を基準として、閾値Th1を設定する。最小値Y’minは、複数の微分値Y’[i]のうちで、最も小さな値である。最小値Y’minは、負の値になり得る。最大値Y’maxは、複数の微分値Y’[i]のうちで、最も大きな値である。
The
閾値Th1は、本実施形態では、最小値Y’minと最大値Y’maxとの平均値である。閾値設定部1131は、例えば、以下の式(2)に基づいて閾値Th1を設定する。
The threshold Th1 is the average value of the minimum value Y'min and the maximum value Y'max in this embodiment. The
比較部1132は、複数の微分値Y’[i]を閾値Th1と比較する。比較部1132は、複数の位置X[i]の各々について、その微分値Y’[i]と閾値Th1との間の大小関係を決定する。
Comparing
特定部1133は、比較部1132の比較結果に基づいて、特定点P0を2点特定する。特定点P0は、微分値Y’[i]が閾値Th1を跨ぐ隣り合う2つの位置(X[i],X[i+1])に対応する点である。
The identifying
例えば図11の例では、位置X[n-1]に対応する微分値Y’[n-1]は閾値Th1より小さく、位置X[n]に対応する微分値Y’[n]は閾値Th1より大きい。そのため、特定部1133は、位置X[n](或いはX[n-1]でもよい)を、特定点P0と特定する。この特定点P0は、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を下から跨ぐ点である。
For example, in the example of FIG. 11, the differential value Y'[n-1] corresponding to the position X[n-1] is smaller than the threshold Th1, and the differential value Y'[n] corresponding to the position X[n] is smaller than the threshold Th1 greater than Therefore, the identifying
また図11の例では、位置X[m]に対応する微分値Y’[m]は閾値Th1より大きく、位置X[m+1]に対応する微分値Y’[m+1]は閾値Th1より小さい。そのため、特定部1133は、位置X[m](或いはX[m+1]でもよい)を、特定点P0と特定する。この特定点P0は、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を上から跨ぐ点である。
Further, in the example of FIG. 11, the differential value Y'[m] corresponding to the position X[m] is larger than the threshold Th1, and the differential value Y'[m+1] corresponding to the position X[m+1] is smaller than the threshold Th1. Therefore, the identifying
2点の特定点P0は、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を下から跨ぐ点と、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を上から跨ぐ点と、の組み合わせであることが望ましい。 The two specific points P0 are a combination of a point where the differentiated waveform L2 of the differentiated value Y' straddles the threshold Th1 from below and a point where the differentiated waveform L2 of the differentiated value Y' straddles the threshold Th1 from above. desirable.
上述のように、取得部111は、測定システム200から、段差部900が1つのみ含まれる範囲内(すなわち段差幅W0の寸法以下の範囲内)で測定された測定データを取得する。そのため、微分値Y’の変化を表す微分波形L2は、図11に示すように、段差部900の周りで1つの山を有する。そのため、特定部1133は、山の立ち上がり部分と立ち下がり部分とで特定点P0を2点特定可能である。以下では便宜上、2点の特定点P0のうちの一方を「始点P1」ともいい、他方を「終点P2」ともいう。なお、特定点P0が1点しか特定できない場合或いは1点も特定できない場合、特定部1133はエラーを出力してもよい。
As described above, the acquiring
ところで、測定データに含まれる高さの値Y[i]は、測定システム200により測定された値であるため、ノイズを含んでいる可能性がある。そのため、微分処理部112により得られる微分値Y’[i]もノイズの影響を受けて、図12に示すように、微分値Y’の微分波形L2が3回以上閾値Th1を跨ぐ形状となる可能性がある。このような場合、本実施形態の特定部1133は、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を下から跨ぐ複数の点のうち、微分値が最大値Y’maxとなる位置よりも手前であって最後の位置を「始点P1」と特定する。また、特定部1133は、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を上から跨ぐ複数の点のうち、微分値が最大値Y’maxとなる位置よりも後であって最後の位置を「終点P2」と特定する(図12参照)。このようにして、特定部1133は、測定データにノイズが含まれていても特定点P0を2点特定可能である。
By the way, since the height value Y[i] included in the measurement data is a value measured by the
決定部1134は、2点の特定点P0に基づいて、エッジ位置P10を決定する。本実施形態では、決定部1134は、2点の特定点P0間の位置であって2点の特定点P0間の予め決められた比率の位置を、エッジ位置P10と決定する。「2点の特定点P0間の位置であって2点の特定点P0間の予め決められた比率の位置」とは、対象部材90の長手方向の位置であって、対象部材90の長手方向において2点の特定点P0からの距離の比が上記予め決められた比率となる位置である。例えば、決定部1134は、図11に示すように、対象部材90の長手方向における2点の特定点P0(始点P1、終点P2)の中点、すなわち2点の特定点P0間の1:1の位置を、エッジ位置P10と決定する。
The
(2.3)検出方法
以下に、検出システム500によって実行されるエッジ位置P10の検出方法について、図13のフローチャートを参照して説明する。
(2.3) Detection Method A method for detecting the edge position P10 performed by the
まず、検出システム500は、対象部材90の長さ方向の複数箇所で対象部材90の高さを測定する。
First, the
具体的には、検出システム500の処理システム100は、まず変数iの値を初期値(ここでは、「1」)に設定する(ST1)。そして、処理システム100は、測定システム200を制御して、対象部材90を長手方向に沿って所定量だけ移動させて(ST2)その位置X[i](=X[1])で対象部材90の高さY[i](=Y[1])を測定させる(ST3)。測定システム200は、対象部材90の位置X[i]と高さY[i]とを含む測定データを処理システム100へ出力し、処理システム100は、変数i(=1)に対応付けて対象部材90の位置X[i]と高さY[i]とをメモリに記録する(ST4)。
Specifically, the
次に、処理システム100は、変数iの値を1だけ増加させ(ST5)、変数iの値が上限値Nを超えたか否かに基づいてサンプリングが終了したか否かを判断する(ST6)。サンプリングが終了していないと判断した場合(ST6:No)、処理システム100はステップST2に戻って測定システム200に対象部材90の高さY[i]を測定させる。サンプリングが終了したと判断した場合(ST6:Yes)、処理システム100は変数iの値を初期値(ここでは、「2」)に設定し(ST7)、式(1)に基づいて微分値Y’[i](=Y’[2])を算出し(ST8)、変数i(=2)に対応付けて微分値Y’[i]をメモリに記録する。
Next, the
処理システム100は、変数iの値を1だけ増加させ(ST9)、変数iの値が上限値Nを超えたか否かに基づいて最終データであるか否かを判断する(ST10)。最終データではないと判断した場合(ST10:No)、処理システム100はステップST8に戻って微分値Y’[i]を算出する。最終データであると判断した場合(ST10:Yes)、処理システム100は、式(2)に基づいて閾値Th1を設定する(ST11)。
The
閾値Th1を設定すると、処理システム100は、変数iの値を初期値(ここでは、「1」)に設定し(ST12)、位置X[i]について、微分値Y’[i]が閾値Th1未満でありかつ微分値Y’[i+1]が閾値Th1より大きいという第1条件を満たすか否かを判定する(ST13)。第1条件を満たす場合(ST13:Yes)、処理システム100は、この位置X[i]を始点P1と決定する(ST14)。また、処理システム100は、位置X[i]について、微分値Y’[i]が閾値Th1より大きくかつ微分値Y’[i+1]が閾値Th1未満であるという第2条件を満たすか否かを判定する(ST15)。第2条件を満たす場合(ST15:Yes)、処理システム100は、この位置X[i]を終点P2と決定する(ST16)。
After setting the threshold Th1, the
処理システム100は、変数iの値を1だけ増加させ(ST17)、変数iの値が上限値Nに到達したか否かに基づいて最終データか否かを判断する(ST18)。最終データではないと判断した場合(ST18:No)、処理システム100はステップST13に戻って処理を繰り返す。最終データであると判断した場合(ST18:Yes)、処理システム100は、始点P1及び終点P2に基づいて、エッジ位置を決定する(ST19)。
The
このように、本実施形態の処理システム100は、2点の特定点P0に基づいて、対象部材90のエッジ位置P10を検出する。そのため、単に微分値が最大値となる位置をエッジ位置P10と決定する場合に比べてノイズの影響を受けにくくなり、エッジ位置P10の検出精度の向上を図ることが可能となる。
Thus, the
(3)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(3) Modifications The embodiment described above is merely one of various embodiments of the present disclosure. The above-described embodiment can be modified in various ways according to design and the like, as long as the object of the present disclosure can be achieved.
処理システム100の処理部11と同様の機能は、通信制御方法、(コンピュータ)プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
A function similar to that of the
一態様に係る処理方法は、取得ステップと、微分処理ステップと、エッジ検出ステップと、を含む。取得ステップは、対象部材90の長さ方向に沿って、長さ方向と交差する高さ方向における対象部材90の寸法である高さに関する測定データを取得することを含む。微分処理ステップは、取得ステップで取得された測定データに対して対象部材90の長さ方向で微分処理を施すことにより、長さ方向の複数の位置での複数の微分値をそれぞれ求めることを含む。エッジ検出ステップは、複数の微分値のうちで長さ方向で隣り合う2つの位置の微分値を用いて、対象部材90のエッジ位置P10を検出することを含む。
A processing method according to one aspect includes an acquisition step, a differentiation processing step, and an edge detection step. The obtaining step includes obtaining measurement data about the height, which is the dimension of the
一態様に係るプログラムは、1以上のプロセッサに、上記の処理方法を実行させるための、プログラムである。プログラムは、非一時的記録媒体に記録されてもよい。 A program according to one aspect is a program for causing one or more processors to execute the processing method described above. The program may be recorded on a non-temporary recording medium.
本開示における検出システム500では、処理部11等に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における処理部11等としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
The
また、処理部11等における複数の機能が、1つの筐体内に集約されていることは本開示に必須の構成ではなく、処理部11等の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、検出システム500の少なくとも一部の機能がクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。
In addition, it is not an essential configuration for the present disclosure that a plurality of functions of the
反対に、実施形態において、複数の装置に分散されている検出システム500の少なくとも一部の機能が、1つの筐体内に集約されていてもよい。
Conversely, in embodiments, at least some functionality of
(3.1)変形例1
図14~図17を参照して、本変形例の処理システム100について説明する。本変形例の処理システム100は、エッジ検出部113によるエッジ位置P10の検出アルゴリズムが異なる点で、上記実施形態の処理システム100と相違する。以下では、上記実施形態の処理システム100と実質的に同じ構成要素については、同じ符号を付与して適宜にその説明を省略する場合がある。
(3.1)
A
本変形例の処理システム100は、特に、第2工法で形成された段差部900の検出に、有用であり得る。
The
図15に、第2工法で段差部900が形成された対象部材90の高さYの変化を表す高さ波形L11の一例を示す。また、図16に、図15の例の測定データに基づいて得られる、微分値Y’の変化を表す微分波形L12の一例を示す。図16からわかるように、第2工法で段差部900が形成された対象部材90では、微分値Y’[i]が最大となる位置X[i]の周りに微分値Y’[i]が比較的大きな値となる位置X[i]が複数存在しており、微分値Y’[i]が最大となる位置X[i]の決定が難しい。そこで、本変形例の処理システム100のエッジ検出部113は、対象部材90の長さ方向において、微分値Y’の変化量が最大となる隣り合う2つの位置に対応する点を、エッジ位置P10と決定する。
FIG. 15 shows an example of a height waveform L11 representing changes in the height Y of the
図14に示すように、本変形例の処理部11のエッジ検出部113は、変化量算出部1135と、決定部1136と、を備える。
As shown in FIG. 14 , the
変化量算出部1135は、複数の位置X[i]の各々について、微分値Y’の変化量YD[i]を算出する。
The
本変形例では、変化量算出部1135は、複数の位置X[i]の各々について、この位置X[i]での微分値Y’[i]と隣り合う位置X[i+1]での微分値Y’[i+1]との差分を、変化量YD[i]として算出する。具体的には、変化量算出部1135は、以下の式(3)に基づいて、位置X[i]での変化量YD[i]を求める。
In this modification, the change
決定部1136は、変化量算出部1135で求めた複数の位置X[i]での変化量YD[i]に基づいて、エッジ位置P10を決定する。決定部1136は、図16に示すように、変化量YD[i]の絶対値が最大となる位置X[i](位置X[i+1]でもよい)をエッジ位置P10と決定する。
The
以下に、本変形例の処理システム100により実行されるエッジ位置P10の検出方法について、図17のフローチャートを参照して説明する。
A method of detecting the edge position P10 executed by the
まず、検出システム500は、対象部材90の長さ方向の複数箇所で対象部材90の高さを測定する(ST101~ST106)。また、処理システム100は、測定データに基づいて、複数の位置X[i]の各々での微分値Y’[i]を算出する(ST107~ST110)。ステップST101~ST110は、図13を用いて説明した上記実施形態の検出方法におけるステップST1~ST10と同様のため、説明は省略する。
First, the
複数の位置X[i]での微分値Y’[i]の算出が終了すると(ST110:Yes)、処理システム100は、変数iの値を初期値(ここでは、「1」)に設定し(ST111)、式(3)に基づいて変化量YD[i](=YD[1])を算出し(ST112)、変数i(=1)に対応付けて変化量YD[i]をメモリに記録する。
When the calculation of differential values Y'[i] at a plurality of positions X[i] is completed (ST110: Yes),
処理システム100は、変数iの値を1だけ増加させ(ST113)、変数iの値が上限値Nに到達したか否かに基づいて最終データか否かを判断する(ST114)。最終データではないと判断した場合(ST114:No)、処理システム100はステップST112に戻って変化量YD[i]を算出する。最終データであると判断した場合(ST114:Yes)、処理システム100は、複数の位置X[i]での変化量YD[i]に基づいて、変化量YD[i]が最大となる位置X[i]をエッジ位置P10と決定する。
The
本変形例の処理システム100では、変化量YD[i]が最大となる位置X[i]をエッジ位置P10として検出することで、エッジ位置P10の検出精度の向上を図ることが可能となる。
In the
(3.2)変形例2
図18を参照して、本変形例の処理システム100について説明する。本変形例の処理システム100は、隣り合う2つの段差部900の間隔である段差幅W0を推定する機能を有している点で、上記実施形態の処理システム100と相違する。以下では、上記実施形態の処理システム100と実質的に同じ構成要素については、同じ符号を付与して適宜にその説明を省略する場合がある。
(3.2)
A
本変形例では、測定システム200は、対象部材90の第1側面951に段差部900が2以上含まれる範囲内(つまり、段差幅W0の寸法より大きな範囲内)で、対象部材90の高さを測定する。本変形例の処理システム100では、測定システム200から取得したデータを、段差部900が1つのみ含まれる複数の範囲に分割し、分割した複数のデータの各々についてエッジ検出部113がエッジ位置P10の検出を行うことで、エッジ位置P10を複数検出する。
In this modification, the
また、図18に示すように、本変形例の処理システム100の処理部11は、段差幅推定部114を更に備えている。
Further, as shown in FIG. 18 , the
段差幅推定部114は、エッジ検出部113で検出された2つのエッジ位置P10に基づいて、対象部材90の段差幅W0を推定する。段差幅推定部114は、例えば、対象部材90の長手方向において隣り合う2つのエッジ位置P10の間の間隔を、段差幅W0として推定する。
The step
本変形例では、処理部11が段差幅推定部114を備えていることで、例えば対象部材90に複数の段差部900が等間隔で形成されていることを確認することが可能となる。
In this modification, since the
(3.3)その他の変形例
一変形例において、図19に示すように、測定システム200の測定モジュール21は、対象部材90に非接触で高さを測定する非接触式のセンサ215を備えていてもよい。非接触式のセンサ215は、光学式変位センサ、レーザ変位センサ、超音波変位センサ等であり得る。
(3.3) Other Modifications In one modification, as shown in FIG. 19, the measurement module 21 of the
一変形例において、対象部材90は、打ち抜き工法で段差部900が形成された部材であってもよい。
In a modified example, the
一変形例において、測定システム200は、長さ方向において非等間隔で対象部材90の高さを測定してもよい。測定システム200又は処理システム100は、データを適宜に補間してもよい。
In one variation,
一変形例において、測定モジュール21が備えるセンサは変位センサに限られず、例えば、対象部材90を撮影するカメラと、カメラで撮影された画像を画像処理するプロセッサ等であってもよい。
In a modified example, the sensors included in the measurement module 21 are not limited to displacement sensors, and may be, for example, a camera that photographs the
一変形例において、測定モジュール21は、センサ210(215)を1つのみ又は3つ以上備えていてもよい。 In one variation, the measurement module 21 may comprise only one sensor 210 (215) or more than two.
一変形例において、閾値Th1は、微分値Y’[i]の最小値Y’minと最大値Y’maxとの平均値に限られない。閾値Th1は、微分値Y’[i]の最小値Y’min以上かつ最大値Y’max以下の任意の値であってもよい。閾値Th1は、例えば、表示部14に微分波形L2が表示された状態で、操作部15を用いてユーザが選択(指定)可能であってもよい。閾値設定部1131は、例えば、操作部15を用いてユーザが選択(指定)した微分波形L2の値を、閾値Th1として設定してもよい。
In a modified example, the threshold Th1 is not limited to the average value of the minimum value Y'min and the maximum value Y'max of the differential value Y'[i]. The threshold Th1 may be any value equal to or greater than the minimum value Y'min and equal to or less than the maximum value Y'max of the differential value Y'[i]. The threshold Th1 may be selectable (designated) by the user using the
一変形例において、閾値Th1は予め決められた値であってもよい。 In one variant, the threshold Th1 may be a predetermined value.
一変形例において、決定部1134は、2点の特定点P0(始点P1、終点P2)の中点以外の点を、エッジ位置P10と決定してもよい。例えば、図16からわかるように、第2工法で段差部900が形成された対象部材90では、微分波形L12は対称ではない。そのため、実際のエッジ位置P10は、2点の特定点P0の中点からずれた位置となる。この中点からのずれの度合いを、予め測定等により求めておくことで、エッジ位置P10を適切に決定することが可能となる。2点の特定点P0間の位置においてエッジ位置P10と決定される比率の位置は、エッジ(段差部900)の形成方法に応じて可変であってもよい。
In a modified example, the
一変形例において、微分処理部112は、取得部111で取得した高さの値Y[i](すなわち、高さ波形L1)についてノイズ低減処理を行う第1ノイズ処理部を備えていてもよい。第1ノイズ処理部は、例えば、第1平均処理部を備えていてもよい。第1平均処理部は、取得部111で取得した高さの値Y[i]について、対象部材90の長さ方向において移動平均を求める第1平均処理を行う。微分処理部112は、第1ノイズ処理部によってノイズ低減処理が施された後の高さの値Y[i]についてのデータを用いて、微分値Y’[i]を求めればよい。
In a modified example, the
一変形例において、微分処理部112は、微分値Y’[i](すなわち、微分波形L2)についてノイズ低減処理を行う第2ノイズ処理部を備えていてもよい。第2ノイズ処理部は、例えば、第2平均処理部を備えていてもよい。第2平均処理部は、微分値Y’[i]について、対象部材90の長さ方向において移動平均を求める第2平均処理を行う。エッジ検出部113は、第2ノイズ処理部によってノイズ低減処理が施された後の微分値Y’[i]についてのデータを用いて、エッジ位置P10を検出すればよい。
In a modified example, the
一変形例において、特定部1133は、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を下から跨ぐ複数の点のうち、微分値が最大値Y’maxとなる位置よりも手前であって最初の点を「始点P1」と特定し、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を上から跨ぐ複数の点のうち、微分値が最大値Y’maxとなる位置よりも後であって最初の点を「終点P2」と特定してもよい。
In a modified example, the specifying
一変形例において、特定部1133は、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を下から跨ぐ複数の点のうち、微分値が最大値Y’maxとなる位置よりも手前の複数の点の平均の位置を「始点P1」と特定し、微分値Y’の微分波形L2が閾値Th1を上から跨ぐ複数の点のうち、微分値が最大値Y’maxとなる位置よりも後の複数の点の平均の位置を「終点P2」と特定してもよい。
In a modified example, the specifying
一変形例において、特定部1133は、微分値Y’[i]が閾値Th1と等しい場合には、その微分値Y’[i]に対応する位置X[i]を特定点P0と特定してもよい。
In a modified example, when the differential value Y'[i] is equal to the threshold value Th1, the specifying
一変形例において、決定部1136は、予め閾値を有していて、変化量YD[i]が閾値以上となる位置X[i]をエッジ位置P10と決定してもよい。
In a modified example, the determining
(4)態様
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
(4) Aspects The following aspects are disclosed from the embodiments and the like described above.
第1の態様の処理システム(100)は、取得部(111)と、微分処理部(112)と、エッジ検出部(113)と、を備える。取得部(111)は、対象部材(90)の長さ方向に沿って、長さ方向と交差する高さ方向における対象部材(90)の寸法である高さに関する測定データを取得する。微分処理部(112)は、取得部(111)で取得された測定データに対して対象部材(90)の長さ方向で微分処理を施すことにより、長さ方向の複数の位置での複数の微分値をそれぞれ求める。エッジ検出部(113)は、複数の微分値のうちで長さ方向で隣り合う2つの位置の微分値を用いて、対象部材(90)のエッジ位置(P10)を検出する。 The processing system (100) of the first aspect comprises an acquisition section (111), a differential processing section (112), and an edge detection section (113). An acquisition unit (111) acquires measurement data relating to the height, which is the dimension of the target member (90) in the height direction intersecting the length direction along the length direction of the target member (90). A differentiation processing unit (112) differentiates the measurement data acquired by the acquisition unit (111) in the length direction of the target member (90), thereby obtaining a plurality of values at a plurality of positions in the length direction. Find each differential value. An edge detection unit (113) detects an edge position (P10) of a target member (90) using differential values of two positions adjacent in the length direction among a plurality of differential values.
この態様によれば、対象部材(90)のエッジ位置(P10)を検出可能となる。 According to this aspect, the edge position (P10) of the target member (90) can be detected.
第2の態様の処理システム(100)では、第1の態様において、エッジ検出部(113)は、比較部(1132)と、特定部(1133)と、決定部(1134)と、を備える。比較部(1132)は、複数の微分値を所定の閾値(Th1)と比較する。特定部(1133)は、比較部(1132)の比較結果に基づいて、微分値が閾値(Th1)を跨ぐ隣り合う2つの位置に対応する特定点(P0)を、2点特定する。決定部(1134)は、2点の特定点(P0)に基づいて、エッジ位置(P10)を決定する。 In the processing system (100) of the second aspect, in the first aspect, the edge detection unit (113) comprises a comparison unit (1132), an identification unit (1133), and a determination unit (1134). A comparison unit (1132) compares a plurality of differential values with a predetermined threshold (Th1). The identifying unit (1133) identifies two specific points (P0) corresponding to two adjacent positions where the differential value straddles the threshold (Th1) based on the comparison result of the comparing unit (1132). A determination unit (1134) determines an edge position (P10) based on the two specific points (P0).
この態様によれば、エッジ位置(P10)の検出精度の向上を図ることが可能となる。 According to this aspect, it is possible to improve the detection accuracy of the edge position (P10).
第3の態様の処理システム(100)では、第2の態様において、決定部(1134)は、2点の特定点(P0)間の位置であって2点の特定点(P0)間の予め決められた比率の位置を、エッジ位置(P10)と決定する。 In the processing system (100) of the third aspect, in the second aspect, the determining unit (1134) determines the position between the two specific points (P0) in advance between the two specific points (P0). The position of the determined ratio is determined as the edge position (P10).
この態様によれば、エッジ位置(P10)の検出精度の向上を図ることが可能となる。 According to this aspect, it is possible to improve the detection accuracy of the edge position (P10).
第4の態様の処理システム(100)では、第2又は第3の態様において、エッジ検出部(113)は閾値設定部(1131)を更に備える。閾値設定部(1131)は、複数の微分値に基づいて閾値(Th1)を設定する。 In the processing system (100) of the fourth aspect, in the second or third aspect, the edge detection section (113) further comprises a threshold setting section (1131). A threshold setting unit (1131) sets a threshold (Th1) based on a plurality of differential values.
この態様によれば、微分処理部(112)によって得られた微分値に基づいて閾値(Th1)が設定されるので、予め決められた閾値を使用する場合に比べて、特定点(P0)が特定されない可能性が低減される。 According to this aspect, the threshold (Th1) is set based on the differential value obtained by the differential processing section (112), so the specific point (P0) is more The possibility of being unidentified is reduced.
第5の態様の処理システム(100)では、第4の態様において、閾値設定部(1131)は、複数の微分値のうちの最小値と最大値との平均値を基準として、閾値(Th1)を設定する。 In the fourth aspect of the processing system (100) of the fifth aspect, the threshold value setting unit (1131) sets the threshold (Th1) based on the average value of the minimum value and the maximum value among the plurality of differential values. set.
この態様によれば、特定点(P0)が特定されない可能性が更に低減される。 According to this aspect, the possibility that the specific point (P0) is not specified is further reduced.
第6の態様の処理システム(100)では、第1の態様において、エッジ検出部(113)は、対象部材(90)の長さ方向において、微分値の変化量が最大となる隣り合う2つの位置に対応する点を、エッジ位置(P10)と決定する。 In the processing system (100) of the sixth aspect, in the first aspect, the edge detection section (113) detects two adjacent points where the amount of change in the differential value is maximum in the length direction of the target member (90). A point corresponding to the position is determined as the edge position (P10).
この態様によれば、エッジ位置(P10)の検出精度の向上を図ることが可能となる。 According to this aspect, it is possible to improve the detection accuracy of the edge position (P10).
第7の態様の処理システム(100)では、第1~第6のいずれか1つの態様において、段差幅推定部(114)を更に備える。段差幅推定部(114)は、エッジ検出部(113)で検出された2つのエッジ位置(P10)に基づいて、対象部材(90)の段差幅(W0)を推定する。 The processing system (100) of the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, further comprises a step width estimator (114). A step width estimation unit (114) estimates a step width (W0) of a target member (90) based on the two edge positions (P10) detected by the edge detection unit (113).
この態様によれば、対象部材(90)に複数のエッジ位置(P10)が所定の間隔で形成されていることを確認することが可能となる。 According to this aspect, it is possible to confirm that a plurality of edge positions (P10) are formed at predetermined intervals on the target member (90).
第8の態様の検出システム(500)は、第1~第7のいずれか1つの態様の処理システム(100)と、対象部材(90)の高さを測定する測定システム(200)と、を備える。 The detection system (500) of the eighth aspect comprises the processing system (100) of any one of the first to seventh aspects and a measurement system (200) for measuring the height of the target member (90). Prepare.
この態様によれば、対象部材(90)のエッジ位置(P10)を検出可能となる。 According to this aspect, the edge position (P10) of the target member (90) can be detected.
第9の態様の検出システム(500)では、第8の態様において、測定システム(200)は、対象部材(90)に接触して高さを測定する接触式のセンサ(210)を備える。 In the detection system (500) of the ninth aspect, in the eighth aspect, the measurement system (200) comprises a contact sensor (210) for contacting the target member (90) to measure the height.
この態様によれば、対象部材(90)の高さの測定精度の向上を図ることが可能となる。 According to this aspect, it is possible to improve the measurement accuracy of the height of the target member (90).
第10の態様の検出システム(500)では、第8の態様において、測定システム(200)は、対象部材(90)に非接触で高さを測定する非接触式のセンサ(215)を備える。 In the detection system (500) of the tenth aspect, in the eighth aspect, the measurement system (200) comprises a non-contact sensor (215) for measuring height without contact with the target member (90).
この態様によれば、対象部材(90)に負荷を加えることなく対象部材(90)の高さを測定することが可能となる。 According to this aspect, it is possible to measure the height of the object member (90) without applying a load to the object member (90).
第11の態様の検出システム(500)では、第9又は第10の態様において、測定システム(200)は移動機構(22)を更に備える。移動機構(22)は、センサ(210,215)と対象部材(90)との相対位置が変わるように対象部材(90)の長さ方向に沿って対象部材(90)又はセンサ(210,215)を移動させる。 In the detection system (500) of the eleventh aspect, in the ninth or tenth aspect, the measurement system (200) further comprises a movement mechanism (22). The moving mechanism (22) moves the target member (90) or the sensor (210, 215) along the length of the target member (90) such that the relative positions of the sensor (210, 215) and the target member (90) change. ).
この態様によれば、対象部材(90)を移動させながら対象部材(90)の長さ方向に沿って対象部材(90)の高さを測定することが可能となる。 According to this aspect, it is possible to measure the height of the target member (90) along the length direction of the target member (90) while moving the target member (90).
第12の態様の処理方法は、取得ステップと、微分処理ステップと、エッジ検出ステップと、を含む。取得ステップは、対象部材(90)の長さ方向に沿って、長さ方向と交差する高さ方向における対象部材(90)の寸法である高さに関する測定データを取得することを含む。微分処理ステップは、取得ステップで取得された測定データに対して対象部材(90)の長さ方向で微分処理を施すことにより、長さ方向の複数の位置での複数の微分値をそれぞれ求めることを含む。エッジ検出ステップは、複数の微分値のうちで長さ方向で隣り合う2つの位置の微分値を用いて、対象部材(90)のエッジ位置(P10)を検出することを含む。 The processing method of the twelfth aspect includes an acquisition step, a differential processing step, and an edge detection step. The obtaining step includes obtaining measurement data about the height, which is the dimension of the target member (90) along the length of the target member (90) and in the height direction transverse to the length direction. The differential processing step performs differential processing in the length direction of the target member (90) on the measurement data acquired in the acquisition step, thereby obtaining a plurality of differential values at a plurality of positions in the length direction. including. The edge detection step includes detecting the edge position (P10) of the target member (90) using the differential values of two positions adjacent in the length direction among the multiple differential values.
この態様によれば、対象部材(90)のエッジ位置(P10)を検出可能となる。 According to this aspect, the edge position (P10) of the target member (90) can be detected.
第13の態様のプログラムは、1以上のプロセッサに、第12の態様の処理方法を実行させるための、プログラムである。 A program of the thirteenth aspect is a program for causing one or more processors to execute the processing method of the twelfth aspect.
この態様によれば、対象部材(90)のエッジ位置(P10)を検出可能となる。 According to this aspect, the edge position (P10) of the target member (90) can be detected.
111 取得部
112 微分処理部
113 エッジ検出部
1131 閾値設定部
1132 比較部
1133 特定部
1134 決定部
114 段差幅推定部
100 処理システム
200 測定システム
210 センサ
215 センサ
22 移動機構
500 検出システム
90 対象部材
P0 特定点
P10 エッジ位置
Th1 閾値
W0 段差幅
111
Claims (13)
前記取得部で取得された前記測定データに対して前記対象部材の長さ方向で微分処理を施すことにより、前記長さ方向の複数の位置での複数の微分値をそれぞれ求める微分処理部と、
前記複数の微分値のうちで前記長さ方向で隣り合う2つの位置の微分値を用いて、前記対象部材のエッジ位置を検出するエッジ検出部と、
を備える、
処理システム。 an acquisition unit that acquires measurement data relating to height, which is a dimension of the target member along the length direction of the target member and in a height direction that intersects with the length direction;
a differentiation processing unit that obtains a plurality of differential values at a plurality of positions in the length direction by performing differentiation processing in the length direction of the target member on the measurement data acquired by the acquisition unit;
an edge detection unit that detects an edge position of the target member using differential values at two positions adjacent in the length direction among the plurality of differential values;
comprising
processing system.
前記複数の微分値を所定の閾値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、微分値が前記閾値を跨ぐ隣り合う2つの位置に対応する特定点を、2点特定する特定部と、
前記2点の特定点に基づいて、前記エッジ位置を決定する決定部と、
を備える、
請求項1に記載の処理システム。 The edge detection unit
a comparison unit that compares the plurality of differential values with a predetermined threshold;
a specifying unit that specifies two specific points corresponding to two adjacent positions where the differential value straddles the threshold based on the comparison result of the comparing unit;
a determination unit that determines the edge position based on the two specific points;
comprising
2. The processing system of claim 1.
請求項2に記載の処理システム。 The determination unit determines a position between the two specific points and having a predetermined ratio between the two specific points as the edge position.
3. The processing system of claim 2.
請求項2又は3に記載の処理システム。 The edge detection unit further includes a threshold setting unit that sets the threshold based on the plurality of differential values.
4. A processing system according to claim 2 or 3.
請求項4に記載の処理システム。 The threshold setting unit sets the threshold based on an average value of a minimum value and a maximum value among the plurality of differential values,
5. The processing system of claim 4.
請求項1に記載の処理システム。 The edge detection unit determines, as the edge positions, points corresponding to two adjacent positions at which the amount of change in the differential value is maximum in the length direction of the target member.
2. The processing system of claim 1.
請求項1~6のいずれか1項に記載の処理システム。 Further comprising a step width estimation unit that estimates a step width of the target member based on the two edge positions detected by the edge detection unit,
The processing system according to any one of claims 1-6.
前記対象部材の高さを測定する測定システムと、
を備える、
検出システム。 A processing system according to any one of claims 1 to 7;
a measuring system for measuring the height of the target member;
comprising
detection system.
請求項8に記載の検出システム。 The measurement system includes a contact sensor that measures the height by contacting the target member.
9. A detection system according to claim 8.
請求項8に記載の検出システム。 The measurement system includes a non-contact sensor that measures the height without contacting the target member.
9. A detection system according to claim 8.
請求項9又は10に記載の検出システム。 The measurement system further comprises a movement mechanism for moving the target member or the sensor along the length direction of the target member such that the relative position between the sensor and the target member changes.
11. Detection system according to claim 9 or 10.
前記取得ステップで取得された前記測定データに対して前記対象部材の長さ方向で微分処理を施すことにより、前記長さ方向の複数の位置での複数の微分値をそれぞれ求める微分処理ステップと、
前記複数の微分値のうちで前記長さ方向で隣り合う2つの位置の微分値を用いて、前記対象部材のエッジ位置を検出するエッジ検出ステップと、
を含む、
処理方法。 an acquisition step of acquiring measurement data relating to height, which is a dimension of the target member along the length direction of the target member and in a height direction that intersects the length direction;
a differentiation processing step of obtaining a plurality of differential values at a plurality of positions in the length direction by performing differentiation processing in the length direction of the target member on the measurement data acquired in the acquisition step;
an edge detection step of detecting an edge position of the target member using differential values at two positions adjacent in the length direction among the plurality of differential values;
including,
Processing method.
プログラム。 for causing one or more processors to perform the processing method of claim 12,
program.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021075199A JP2022169269A (en) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | Processing system, detection system, method for processing, and program |
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