JP2501076B2 - ファスナ―自動検査方法及び検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ファスナーの製造工
程において、ファスナー完成品の良否を検査するファス
ナー自動検査方法及びその検査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ファスナー完成品においてファスナーの
前止め部、エレメント部及びスライダー部の装着状態が
悪い、または装着洩れがあれば、不良品として、ファス
ナーとして出荷することはできない。このため、従来フ
ァスナー製造工程において、ファスナー完成品の良否を
熟練作業員の目視による検査で判定を行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
検査方法では、作業員の熟練度にバラツキがあるため、
信頼性の点で問題があった。

【０００４】また、信頼性を上げようとすると判定作業
員の数を増やす、あるいは工程数を多くするなどの問題
が生じる。

【０００５】この発明は上述した問題点を解消するため
になされたものにして、ファスナーの良否判定を容易に
且つ確実に行なえる検査方法及び装置を提供することを
その目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明のファスナー自
動検査方法は、良品のファスナーの画像を撮像装置で読
み取り、良品のファスナーのスライダーと前止め部とエ
レメントの夫々の形状の画像データ並びに位置を登録す
ると共に、スライダー部分と背景部分との平均輝度値に
基づいて算出した境界値を登録し、検査対象のファスナ
ーを撮像装置で読み取り、登録された境界値に基づき、
読み取った画像の輝度値の変化でスライダー位置を予測
し、予測したスライダー位置を基準として検査対象のフ
ァスナーの予測されるスライダー、前止め部及びエレメ
ントの位置の画像データと良品の対応する画像データと
のマッチングを取り、得られたマッチングの度合いの大
小により、良否の判定を行うことを特徴とする。更に、
この発明においては、ファスナーの上部より放射された
光の反射光とファスナーの下部から放射された光の透過
光を同時に撮像装置に取り込み、ファスナーの画像を読
み取るように構成すると良い。

【０００７】また、この発明のファスナーの自動検査装
置は、良品のファスナーのスライダと前止め部とエレメ
ントの夫々の形状の画像データ並びに位置を記憶すると
ともに、スライダー部分と背景部分との平均輝度値に基
づいて算出された境界値を記憶する記憶手段と、検査対
象のファスナーを撮像し、輝度値並びに画像データを出
力する撮像手段と、この撮像手段装置からの輝度値と記
憶手段に記憶された境界値に基づき、スライダー位置を
予測する手段と、予測したスライダー位置を基準として
検査対象のファスナーの予測されるスライダー、前止め
部及びエレメント部分の位置の画像データと良品の対応
する画像データとのマッチングを取り、得られたマッチ
ングの度合いの大小により、良否の判定を行う判定手段
と、を備えたことを特徴とする。さらに、検査対象のフ
ァスナーの上部から照明する第１の照明装置と、前記フ
ァスナーの下部から照明する第２の照明装置とを備え、
第１の照明装置から放射されファスナーで反射された光
と、第２の照明装置から放射されファスナーを透過した
光とを同時に前記撮像手段に取り込むように構成すると
良い。

【０００８】

【作用】この発明は、予め登録されたスライダー部分と
背景部分との平均輝度値に基づいて算出した境界値と撮
像装置により読み取った画像の輝度値の変化でスライダ
ー位置を予測し、予測したスライダー位置を基準として
撮像装置で取り込まれたファスナーの画像データと良品
のファスナーの画像データとをパターンマッチングによ
り相互相関を取ることにより、確実に良否を判定するこ
とができる。さらに、ファスナーの上部より放射された
光の反射光とファスナーの下部から放射された光の透過
光を同時に撮像装置に取り込み、ファスナーの画像を読
み取ることで、ファスナーと背景との境界線が鮮明にな
り、ファスナーの色調による画像データの変動が抑制で
きる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。この発明の概略構成は、図１に示すように、
ファスナーの製造工程において、ファスナー１の前止め
部、エレメント部及びスライダー部の装着状態の良、不
良の判定を画像処理装置２で行なうものである。

【００１０】この発明の検査装置は、画像処理装置２、
ＣＣＤカメラ３、レンズ、取付け治具等の光学系３ａ、
ファスナー１を上部から照らす上部照明４、ファスナー
１を下部から照らすバックライト５、ファスナー１を挾
むチャッキング部材７、ファスナー製造機械のチャッキ
ング動作、ファスナーの良否判定に基づき、不良品のフ
ァスナーを区別するように制御するコントローラ６を備
える。

【００１１】上部照明４から放射されたファスナー１で
反射された光と、バックライト５からの透過光を同時に
ＣＣＤカメラ３で取り込み、ＣＣＤカメラ３にて取り込
まれたファスナー画像が画像処理装置２へ送られる。こ
のように、上部照明４から放射され、ファスナー１で反
射された光と、バックライト５からの透過光とを同時に
取り込むことで、得られた画像におけるファスナーと背
景との境界線が鮮明になり、ファスナーの色調による画
像データの変動が抑制される。

【００１２】ＣＣＤカメラ３として、標準シャッターモ
ードのＣＣＤカメラを用いる場合には、画像入力時に画
像がブレないように、ファスナー１を一旦停止させて、
画像を取り込むように、コントローラ６がチャッキング
部７等を制御する。

【００１３】また、ＣＣＤカメラ３として、高速シャッ
ターモードのＣＣＤカメラを用いる場合には、ファスナ
ー１を停止させずに連続走行状態でセンサーを用いるこ
とにより画像入力位置をセンシングして画像取り込みを
行なうようにコントローラ６がチャッキング部７等を制
御する。

【００１４】画像処理装置２は、ＣＣＤカメラから取り
込んだ検査画像と、あらかじめ良品の画像をテンプレー
トとして登録してある画像とをパターンマッチング法に
より比較し、マッチングの度合（相関値）の大小によ
り、良否の判断を行なう。その良否判定信号をファスナ
ー製造機械のコントローラ６に与え、コントローラ６は
不良品のファスナーを排除するように動作する。

【００１５】また、上記画像処理装置２には、テンプレ
ートの登録等を行なうためのキーボードが設けられてお
り、モニター８に表示される表示に従い、操作を行なう
ように構成されている。

【００１６】この発明の画像処理装置２には前述したよ
うに良品のファスナーの画像をテンプレートとして登録
している。

【００１７】このテンプレートの登録について、図２な
いし図４を参照して説明する。ファスナーの種類によっ
て、テンプレートの登録、すなわち、検査対象とするフ
ァスナーの部位が相違する。図２に示すタイプのファス
ナーのテンプレート登録は、まず良品のファスナーをセ
ットし、ＣＣＤカメラ３でファスナー画像を読み込み、
画像処理装置２へその画像データを取り込み、モニター
８に図に示すように良品の画像データが表示される。

【００１８】そして、画像処理装置２のキーボードで次
の手順でテンプレートの登録を行なう。

【００１９】（１） 右側の前止め１４の上にある右側
の第１のエレメント１１の頂上部にテンプレートとして
登録する枠ｔ１の中心位置をセットし、第１のエレメン
ト１１の位置及び形状をテンプレートとして登録する。 （２） 左側の前止め１６の上にある左側の第１のエレ
メント１２の頂上部にテンプレートとして登録する枠ｔ
２の中心位置をセットし、第１のエレメント１２の位置
及び形状をテンプレートとして登録する。 （３） 右側の第１のエレメント１１の上部に位置する
右側の第２のエレメント１３の頂上部にテンプレートと
して登録する枠ｔ３の中心位置をセットし、第２のエレ
メント１３の位置及び形状をテンプレートとして登録す
る。 （４） 右前止め１４の特徴部位、すなわち、上下の角
印がテンプレートとして登録する枠ｔ４内にほぼ入るよ
うに枠ｔ４の中心位置をセットし、右前止め１４の位置
及び形状をテンプレートとして登録する。 （５） 左側の第１のエレメント１２の上部に位置する
左側の第２のエレメント１５の頂上部にテンプレートと
して登録する枠ｔ５の中心位置をセットし、第２のエレ
メント１５の位置及び形状をテンプレートとして登録す
る。 （６） 左前止め１６の特徴部位、すなわち、上下の角
印がテンプレートとして登録する枠ｔ６内にほぼ入るよ
うに枠ｔ６の中心位置をセットし、左止め１６の位置及
び形状をテンプレートとして登録する。 （７） スライダー１７の頂上部にテンプレートとして
登録する枠ｔ７の中心位置をセットし、スライダー１７
の位置及び形状をテンプレートとして登録する。

【００２０】なお、この図２においては、第２のエレメ
ント１３、１５の上側に第３のエレメント１８、１９が
存在しているように記載しているが、この実施例におい
ては、後述する良品、不良品の判定には、この第３のエ
レメント１８、１９が存在しないものを良品のファスナ
ーとし、存在するものは不良品として取り扱うようにし
ている。

【００２１】次に、図３に示すタイプのファスナーのテ
ンプレート登録手順について、説明する。 （１） 右前止め１４の上側にある第１のエレメント１
１の頂上部（このエレメントが存在しない場合には予測
位置）にテンプレートとして登録する枠ｔ１の中心位置
をセットし、第１のエレメント１１の位置及び形状をテ
ンプレートとして登録する。 （２） 左前止め１６の上側にある第１のエレメント１
２の頂上部（このエレメントが存在しない場合には予測
位置）にテンプレートとして登録する枠ｔ２の中心位置
をセットし、第１のエレメント１２の位置及び形状をテ
ンプレートとして登録する。 （３） 右側の第１のエレメント１１の上部に位置する
右側の第２のエレメント１３の頂上部、図に示すように
このエレメントが存在しなければ予測位置にテンプレー
トとして登録する枠ｔ３の中心位置をセットし、第２の
エレメント１３の位置及び形状をテンプレートとして登
録する。 （４） この登録作業の際、画像処理装置２は、テープ
エッジライン３３ａとエレメントサーチライン３３ｂを
表示し、ラインの傾きに問題がないことを確認した後、
エレメント３４付近のテープエッジにテンプレートとし
て登録する枠ｔ９の中心位置をセットし、テープエッジ
の位置をテンプレートとして登録する。 （５） 右前止め１４の特徴部位、上下の角印がテンプ
レートとして登録する枠ｔ４内にほぼ入るように、枠ｔ
４の中心位置をセットし、右前止め１４の位置及び形状
をテンプレートとして登録する。 （６） 左側の第１のエレメント１２の上部に位置する
左側の第２のエレメント１５の頂上部、図に示すよう
に、このエレメントが存在しなければ予測位置にテンプ
レートとして登録する枠ｔ５の中心位置をセットし、第
２のエレメント１５の位置及び形状をテンプレートとし
て登録する。 （７） この登録作業の際、画像処理装置２は、テープ
エッジライン３５ａとエレメントサーチライン３５ｂを
表示し、ラインの傾きに問題がないことを確認した後、
エレメント３６付近のテープエッジにテンプレートとし
て登録する枠ｔ８の中心位置をセットし、テープエッジ
の位置をテンプレートとして登録する。 （８） 左前止め１６の特徴部位、上下の角印がテンプ
レートとして登録する枠ｔ６内にほぼ入るように、枠ｔ
６の中心位置をセットし、左前止め１６の位置及び形状
をテンプレートとして登録する。 （９） スライダー１７の頂上部にテンプレートとして
登録する枠ｔ７の中心位置をセットし、スライダー１７
の位置及び形状をテンプレートとして登録する。

【００２２】次に、図４に示すタイプのファスナーのテ
ンプレート登録手順について説明する。 （１） 右前止め１４より下に２番目のエレメント４１
をテンプレートの枠ｔ１の中心位置がテープエッジに沿
うようにセットし、エレメント４１の位置及び形状をテ
ンプレートとして登録する。 （２） 左前止め１６より下に２番目のエレメント４２
をテンプレートの枠ｔ２の中心位置がテープエッジに沿
うようにセットし、エレメント４２の位置及び形状をテ
ンプレートとして登録する。 （３） 右前止め１４の上部で、テンプレート登録枠ｔ
９の中心位置がテープエッジに沿うようにセットし、右
テープエッジ４３の位置をテンプレートに登録する。 （４） 右前止め１４をテンプレート登録枠ｔ４の中心
枠（３２×３２画素）の四角が中に入るようとして右前
止め１４の位置形状をテンプレートに登録する。 （５） テンプレートの登録枠ｔ１１の中心位置が右前
止め１４と、テープの境界線にくるようにセットし、右
前止め１４のねじれ検査位置をテンプレートに登録す
る。 （６） 左前止め１６の上部で、テンプレート登録枠ｔ
１０の中心位置がテープエッジに沿うようにセットし、
左テープエッジ４６の位置をテンプレートに登録する。 （７） 左前止め１６をテンプレート登録枠ｔ６の中心
枠（３２×３２画素）の四角のなかに入るようにセット
したが前止め１６の位置形状をテンプレートに登録す
る。 （８）テンプレートの登録枠ｔ１２の中心位置が左前止
め１６と、テープの境界線にくるようにセットし、左前
止め１６のねじれ検査位置をテンプレートに登録する。 （９） スライダー１７の頂上部にテンプレートとして
登録する枠ｔ７の中心位置をセットし、スライダー１７
の位置及び形状をテンプレートとして登録する。

【００２３】上述したように、各ファスナーのタイプに
より夫々テンプレートに登録した後、ファスナーの良、
不良を判定するために、被検査対象のファスナーをチャ
ッキング部材７によりチャッキングし、ＣＣＤカメラ３
によりファスナー１の画像を取り込む。

【００２４】この検査方法を図５のフロー図に示す。こ
のフロー図を参照してこの検査方法の概略を説明する
と、ＣＣＤカメラ３として、標準シャッターモードを用
いている場合には、ファスナー１を一旦停止させ、この
停止したことをコントローラ６が検出すると、画像処理
装置２へファスナー停止信号を送る（ステップＳ１）。

【００２５】また、ＣＣＤカメラ３として高速シャッタ
ーモードを用いている場合には、ファスナーを停止させ
ずに連続走行状態で画像を取り込むため、センサにより
ファスナー１が画像入力位置に到達したことを検知する
と、コントローラ６がセンサー信号を画像処理装置へ与
える（ステップＳ１ａ）。

【００２６】画像処理システムは、コントローラ６から
のファスナー停止信号またはセンサー信号のトリガー信
号が入力されるまで待機し（ステップＳ２）、トリガー
信号が入力されると、ＣＣＤカメラ３によりファスナー
１の画像が画像処理装置２に取り込まれる（ステップＳ
３）。このＣＣＤカメラ３による画像取り込みの際、検
査対象のファスナー１は、上部照明４とバックライト５
により光を照射される。ＣＣＤカメラ３は、上部照明４
から放射され、ファスナー１で反射された光と、バック
ライト５からの透過光とを同時に取り込む。上述したよ
うに、このように双方からの光を取り込むことで、得ら
れた画像におけるファスナーと背景との境界線が鮮明に
なり、ファスナーの色調による画像データの変動が抑制
される。

【００２７】ＣＣＤカメラ３として標準シャッターモー
ドのものを用いている場合には、画像取り込み終了信号
出力し（ステップＳ４）、コントローラ６に画像取り込
み終了信号が入力される（ステップＳ５）。

【００２８】そして、テンプレートに登録されている良
品の画像と、検査対象のファスナー画像とをパターンマ
ッチング手法により比較し、マッチングの度合により良
品、不良品の検査を行なう（ステップＳ６）。

【００２９】この検査結果をモニター８に表示し、コン
トローラ８に検査結果を出力する（ステップＳ７）。コ
ントローラ６は検査結果に基づき、不良のファスナーに
対しては、排除するように制御する。

【００３０】検査部の動作につき、図６に従い更に説明
する。検査がスタートすると、まず、ステップＳ１０に
おいて、スライダー検査を行なう。スライダー検査は図
７に示すように、まず最初にセンターラインセットで設
定した直線１ａを基準にスライダーＳの位置を予測す
る。この予測は、直線１ａ上を上から下へ移動しなが
ら、高輝度（白っぽい画像）から低輝度（黒っぽい画
像）へと変換する場所を探す。この高輝度と低輝度を区
別する境界値の初期値は、テンプレート登録時にバック
ライト部分（背景部分）とスライダー部分との平均輝度
値を計算し、テンプレートと一緒に登録されている。

【００３１】そして、スライダー１７が存在すると予測
されるサーチエリア２ａ内を予め登録してあるテンプレ
ートを用いてサーチする。

【００３２】予め設定されたスレッショルドレベルと判
定値を比較し、判定値がスレッショルドレベルより大き
ければスライダー１７が存在すると判断され、スレッシ
ョルドレベルより小さければスライダー１７が装着され
ていないとして不良（ＮＧ）と判断され、ＮＧ出力がな
される。

【００３３】また、スライダー片通しのチェックを更に
行なう場合には、直線３ａ上のテープ面の輝度値を調べ
ることによって行なう。直線３ａは、スライダー１７の
頂上部が検出された位置から、所定画素、例えば、１０
画素以上であれば、スライダー片通しによる不良（Ｎ
Ｇ）と判断される。

【００３４】このようにして、スライダー検査がなさ
れ、スライダー検査がＯＫの場合には、ステップＳ１１
に進む。

【００３５】ステップＳ１１において、右前止めの検査
がパターンマッチングにより行なわれる。この検査は図
８に示すように、スライダー１７が見つかった位置から
テンプレート登録時の相対位置より右前止め１４が存在
すると予測されるサーチエリア１ｂ内で予め登録してあ
るテンプレートで右前止め１４をサーチする。その時の
判定値と予め設定しているスレッショルドレベルとを比
較し、判定値が設定値よりも大きい場合には、良品であ
ると判断し、設定値より小さい場合には、不良（ＮＧ）
として、ＮＧ出力を行なう。

【００３６】続いて、ステップＳ１３において、右エレ
メントの検査が行なわれる。エレメント検査は、ファス
ナーのタイプによって夫々若干相違する。まず、図２に
示すタイプのファスナーのエレメント検査について、図
９のフローチャートに従い説明する。

【００３７】まず、前止め１４が見つかった位置から、
テンプレート登録時の相対位置より第１、第２、第３エ
レメントが存在すると予測される各サーチエリア１ｃ，
２ｃ，３ｃ内で予め登録してあるテンプレートで各エレ
メント１１，１３，１８をサーチする。第１、第２エレ
メント１１、１３とも無い場合、第３のエレメント１８
がある場合には、不良（ＮＧ）と判定し（ステップＳ２
１，Ｓ２２）、ＮＧを出力する。この時の画像処理装置
２では、夫々パターンマッチングによる相関値に基づく
判定値とスレッショルドレベルとを比較し、判定値がス
レッショルドレベルより大きければ有、小さければ無と
判断する。

【００３８】更に、図１１に示すように、エレメント上
方に１ｄを示すラインを引き、そのラインに沿って、ひ
げチェックを行なう（ステップＳ２３）。サーチライン
上に設定値以上の障害物が存在すれば、エレメントとみ
なし、不良（ＮＧ）と判断する。

【００３９】次に、図３に示すタイプのファスナーにお
けるエレメント検査につき、図１２ないし図１４を参照
して説明する。

【００４０】まず、前止めが見つかった位置から、テン
プレート登録時の相対位置より図１３に示す点線ライン
１ｄ，２ｄに沿ってテープエッジの予備サーチが行なわ
れる。その後、テープエッジと判別された付近のサーチ
エリア内において、予め登録してあるテンプレートでテ
ープエッジをサーチし、その時の判定値が所定のスレッ
ショルドレベルより大きければ良品（ＯＫ）、小さけれ
ば不良（ＮＧ）と判定する（ステップＳ３１）。ここで
算出した２つの座標を結ぶライン（テープエッジライ
ン）を利用して各エレメントの有無判定を行なう。

【００４１】続いて、テープエッジサーチによって求め
られたテープエッドライン１ｅと平行にエレメントサー
チライン２ｅを所定の間隔（ｄ）で内側に設定する。

【００４２】そして、エレメントサーチライン２ｅの始
点は第１エレメント１１、終点はエレメント３４が存在
すると予測される位置で、ライン上の輝度値を調べ、エ
レメントの有無の判定を行なう。

【００４３】その後、前述した方法と同様にしてひげチ
ェックを行なう（ステップＳ３２）。

【００４４】このようにして、各エレメントの検査が行
なわれ図６に示すステップＳ１１〜Ｓ１２において、右
側の前止め、及びエレメントの検査が行なわれ、その検
査が終了すると、左前止め、左エレメントの検査が引き
続き行なわれる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。この検査
は、前述の右側の各部材の検査と右と左が相違するだけ
で処理自体は同様に行なわれるので、説明の重複を避け
るために、ここでは説明を省略する。

【００４５】これら、各良否判定は、前述したように良
品の画像をテンプレートとして登録し、検査画像と比較
するパターンマッチングに好適な装置の実施例を後に説
明する。

【００４６】また、図４に示すタイプのファスナーの良
否検査につき図１５及び図１６を参照して簡単に説明す
る。

【００４７】まず、スライダーの予測位置５１にてスラ
イダーサーチを行なう。そして、スライダー１７が所定
位置にあると、次に右前止め１４の予測位置５２で右前
止め１４のサーチを行なう。

【００４８】右前止め１４のサーチによって、ＯＫと判
定されると、右テープエッジの予測位置５３にて右テー
プエッジのサーチが行なわれる。右テープエッジのサー
チがＯＫと判定されると右エレメント４１の予測位置５
４にて右エレメント４１のサーチが行なわれる。右エレ
メント４１のサーチがＯＫと判定されると、右側のひ
げ、前止め１４のＸ方向離れ検査をサーチライン５５に
て行なわれる。この検査がＯＫと判定されると、右側の
前止め１４のＹ方向離れ検査がサーチライン５６にて行
なわれる。この検査がＯＫと判定されると、右側の前止
め１４の傾き検査がサーチライン５７にて行なわれる。
この検査がＯＫと判定されると右前止め１４のねじれ検
査がサーチエリア５８にて行なわれる。

【００４９】この検査がＯＫと判定されると左前止め１
６の予測位置５９で左前止め１６のサーチが行なわれ
る。

【００５０】左前止め１６のサーチによって、ＯＫと判
定されると、左テープエッジの予測位置６０にて左テー
プエッジのサーチが行なわれる。左テープエッジのサー
チがＯＫと判定されると左エレメント４２の予測位置６
１にて左エレメント４２のサーチが行なわれる。左エレ
メント４２のサーチがＯＫと判定されると、左側のひ
げ、前止め１６のＸ方向離れ検査をサーチライン６２に
て行なわれる。この検査がＯＫと判定されると、左側の
前止め１６のＹ方向離れ検査がサーチライン６３にて行
なわれる。この検査がＯＫと判定されると、左側の前止
め１６の傾き検査がサーチライン６４にて行なわれる。
この検査がＯＫと判定されると左前止め１６のねじれ検
査がサーチエリア６５にて行なわれる。

【００５１】全ての検査が終了し、全てＯＫの場合には
良品、と判断される。また各検査の中で１つでもＮＧと
判定されると、不良と判断される。図１６に上記各動作
のフロー図を示す、このフロー図は、右または左の検査
手順を示し、右、左とも同様に行なわれる。

【００５２】図１７は、この発明における画像処理装置
２に用いて好適なパターンマッチング装置の具体例を示
すブロック図である。このパターンマッチング装置によ
り、前述した各検査のパターンマッチングを行ない、良
否判定を行なう。

【００５３】先ず、本実施例で採用する正規化された相
互相関値の算出式について説明する。図１９に示す如く
テンプレート画像tは、画素数が(Ｍ×Ｎ）の矩形領域に
設定されており、該領域内の任意位置（ｍ，ｎ）のテン
プレート画像データをｔ（ｍ，ｎ）で表す。このテンプ
レートに良品の夫々対応する各部材の画像データを与
え、テンプレート登録する。

【００５４】一方、検査対象のファスナー画像（原画
像）ｆについては図２０の如く、テンプレート画像を重
ねるべき演算対象領域（Ｍ×Ｎ）の画像を代表点（ｉ，
ｊ）で規定し、該代表点を原点とする任意位置（ｍ，
ｎ）の原画像データをfij（ｍ，ｎ）で表す。

【００５５】この場合、正規化された相互相関値ｍij
(−１≦ｍij≦１）は、数１で表される。

【００５６】

【数１】ここで、

【数２】 更にここで、

【数３】Ａ＝Σf，Ｂ＝Σf²，Ｃ＝Σft，Ｔ＝Σt，Ｋ＝
Σt²−(Σt)²／ｓ

【００５７】とおくと、相互相関値ｍijは数４によって
あらわされる。

【００５８】

【数４】

【００５９】上記数３の演算を行った後、数４の演算を
行う過程で少なくとも相互相関値が負の値となることが
判明すれば、その演算対象領域は検索の対象から外し、
不良と判定することができる。

【００６０】即ち、上記数３に含まれる定数Ｋは常に正
の値をとるから、次の数５によって計算される値ｍij´
を定義し、この値の大小比較によって探索を進めればよ
い。

【００６１】

【数５】

【００６２】又、演算過程で、数５に含まれる（Ｃ−Ａ
・Ｔ／ｓ）の値が負となれば、数４のｍijも必ず負とな
るから、数５についての以後の演算は不要となる。

【００６３】図１７は、上記数４の相互相関値ｍｉｊの
算出及びマッチング位置の探索を行なうパターンマッチ
ング回路を示しており、このパターンマッチング回路を
この発明の画像処理装置２内に備えている。

【００６４】このパターンマッチング回路のＣＰＵ２１
にはバス２２を介して、検査対象のファスナーの画像を
記憶すべき第１フレームメモリ２３と、テンプレート画
像を記憶すべき第２フレームメモリ２４が接続され、第
１フレームメモリ２３には、画像データバスによって検
査対象のファスナーの画像データが接続される。

【００６５】又、画像データバスにはゲート２５を介し
て、第１、第２及び第３のマルチプライヤとアキュムレ
ータ２６、２７、２８が接続され、これらのマルチプラ
イヤとアキュムレータ２６、２７、２８の出力端は前記
バス２２へ接続されている。第１マルチプライヤとアキ
ュムレータ２６は、上記数３のＡの値を算出するもので
あって、一方の入力端Ｘには”１”が接続され、他方の
入力端Ｙには、第１フレームメモリ２３からゲート２５
を経て送られてくる検査対象のファスナーの画像データ
fijが接続されている。

【００６６】第２マルチプライヤとアキュムレータ２７
は、上記数３のＢの値を算出するものであって、両方の
入力端Ｘ，Ｙに、ゲート２５を経た原画像データfijが
接続されている。

【００６７】又、第３マルチプライヤとアキュムレータ
２８は、数３のＣの値を算出するものであって、一方の
入力端Ｘには第２フレームメモリ２４からのテンプレー
ト画像データtが接続され、他方の入力端Ｙには原画像
データfijが接続されている。

【００６８】上記３個のマルチプライヤとアキュムレー
タによる演算結果はバス２２を経てＣＰＵへ供給され
る。

【００６９】図１７に示すパターンマッチング回路の演
算手続きを図１８に示す。先ず、演算に用いる３つの変
数ＭＡＸ＿Ｍ，ＭＡＸ＿Ｘ，ＭＡＸ＿Ｙを初期化した後
（ステップＳ５１）、前記３つのマルチプライヤとアキ
ュムレータ２６、２７、２８の並列処理によって、数３
のＡ，Ｂ，Ｃの値を算出する（ステップＳ２）。この結
果は、前記ＣＰＵ２１へ送られる。次に、（Ｃ−Ａ・Ｔ
／ｓ）の値が負であるか否かを判断（ステップＳ５３）
し、ＮＯであれば、数５によってmij´を算出する（ス
テップＳ５４）。

【００７０】そして、mij´がＭＡＸ＿Ｍよりも大きい
か否かを判断し（ステップＳ５５）、ＹＥＳ であればm
ij´の値と代表点位置(ｉ，ｊ）を記憶し、更に数式６
のようにおく（ステップＳ６）。

【００７１】

【数６】ＭＡＸ＿Ｘ＝mij´ ＭＡＸ＿Ｘ＝i ＭＡＸ＿Ｘ＝j

【００７２】前記ステップＳ５３にてＹＥＳと判断され
たとき、前記ステップＳ５５にてＮＯと判断されたと
き、或いは前記ステップＳ５６の処理終了後、全演算対
象領域についての演算が終了したか否かを判断し（ステ
ップＳ５７）、ＮＯであれば、テンプレート画像の位置
を１画素分だけ移動させて（ステップＳ５８）、前記ス
テップＳ２へ戻る。

【００７３】前記ステップＳ５７にてＹＥＳと判断され
たときは、算出されたmij´の値の内、最大値に基づ
き、最大の相互相関値mijを算出する（ステップＳ５
９）。

【００７４】そして、該最大相互相関値mij及びその最
大値が得られる代表点の座標を出力して（ステップＳ６
０）、手続きを終了する。

【００７５】図１７に示したパターンマッチング回路に
よれば、Σf,Σf²,Σftの演算が３つのマルチプライヤ
とアキュムレータ２６、２７、２８の並列処理によって
実行されるので、演算時間は極めて速くできる。

【００７６】更に、演算時間の短縮を図るためには、パ
ターンマッチング回路を構成する１組の第１、第２及び
第３のマルチプライヤとアキュムレータを例えば４組設
け、各組には遅延回路を経て水平方向に夫々１画素ずつ
遅延された原画像データを供給するようにし、演算を並
列処理するように構成する。この結果、前述したステッ
プによるＡ，Ｂ，Ｃの計算が４つの演算領域について同
時に実行でき、更に短縮化が図れる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、撮像装置で取り込まれたファスナー画像データと良
品のファスナー画像データとをパターンマッチングによ
り相互相関をとることにより、ファスナーの良否を判定
することができ、ファスナーの良否判定が容易且つ確実
に行える。

【００７８】また、上部照明から放射され、ファスナー
で反射された光と、下部からの透過光とを同時に取り込
むことで、得られた画像におけるファスナーと背景との
境界線を鮮明することができ、ファスナーの色調による
画像データの変動が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるファスナー検査装置の全体構
成を示すブロック図である。

【図２】この発明の第１のファスナーのテンプレート登
録を説明する模式図である。

【図３】この発明の第２のファスナーのテンプレート登
録を説明する模式図である。

【図４】この発明の第３のファスナーのテンプレート登
録を説明する模式図である。

【図５】この発明のファスナー検査方法の概略を示すフ
ロー図である。

【図６】この発明のファスナー検査方法における検査部
の動作を説明するフロー図である。

【図７】この発明のファスナー検査方法におけるスライ
ダー部の検査を説明する模式図である。

【図８】この発明のファスナー検査方法における前止め
部の検査を説明する模式図である。

【図９】この発明のファスナー検査方法における図２に
示したファスナーのエレメント検査動作を説明するフロ
ー図である。

【図１０】この発明のファスナー検査方法における図２
に示したファスナーのエレメント検査状態を説明する模
式図である。

【図１１】この発明のファスナー検査方法における図２
に示したファスナーのエレメント検査状態を説明する模
式図である。

【図１２】この発明のファスナー検査方法における図３
に示したファスナーのエレメント検査動作を説明するフ
ロー図である。

【図１３】この発明のファスナー検査方法における図３
に示したファスナーのエレメント検査状態を説明する模
式図である。

【図１４】この発明のファスナー検査方法における図３
に示したファスナーのエレメント検査状態を説明する模
式図である。

【図１５】この発明のファスナー検査方法における図４
に示したファスナーのエレメント検査状態を説明する模
式図である。

【図１６】この発明のファスナー検査方法における図４
に示したファスナーのエレメント検査動作を説明するフ
ロー図である。

【図１７】この発明のファスナー自動検査装置における
画像処理装置に用いて好適なパターンマッチング装置の
具体例を示すブロック図である。

【図１８】パターンマッチング装置の回路動作を説明す
るフロー図である。

【図１９】テンプレート画像を説明する模式図である。

【図２０】原画像を説明する模式図である。

【符号の説明】

１ ファスナー ２ 画像処理装置 ３ ＣＣＤカメラ ４ 上部照明 ５ バックライト ６ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木原 均 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 河田 宏 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−76444（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−295748（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−28110（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−32124（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 良品のファスナーの画像を撮像装置で読
   み取り、良品のファスナーのスライダーと前止め部とエ
   レメントの夫々の形状の画像データ並びに位置を登録す
   ると共に、スライダー部分と背景部分との平均輝度値に
   基づいて算出した境界値を登録し、検査対象のファスナ
   ーを撮像装置で読み取り、登録された境界値に基づき、
   読み取った画像の輝度値の変化でスライダー位置を予測
   し、予測したスライダー位置を基準として検査対象のフ
   ァスナーの予測されるスライダー、前止め部及びエレメ
   ントの位置の画像データと良品の対応する画像データと
   のマッチングを取り、得られたマッチングの度合いの大
   小により、良否の判定を行うことを特徴とするファスナ
   ー自動検査方法。
2. 【請求項２】 ファスナーの上部より放射された光の反
   射光とファスナーの下部から放射された光の透過光を同
   時に撮像装置に取り込み、ファスナーの画像を読み取る
   ことを特徴とする請求項１に記載のファスナーの自動検
   査方法。
3. 【請求項３】 良品のファスナーのスライダと前止め部
   とエレメントの夫々の形状の画像データ並びに位置を記
   憶するとともに、スライダー部分と背景部分との平均輝
   度値に基づいて算出された境界値を記憶する記憶手段
   と、検査対象のファスナーを撮像し、輝度値並びに画像
   データを出力する撮像手段と、この撮像手段装置からの
   輝度値と記憶手段に記憶された境界値に基づき、スライ
   ダー位置を予測する手段と、予測したスライダー位置を
   基準として検査対象のファスナーの予測されるスライダ
   ー、前止め部及びエレメント部分の位置の画像データと
   良品の対応する画像データとのマッチングを取り、得ら
   れたマッチングの度合いの大小により、良否の判定を行
   う判定手段と、を備えたことを特徴とするファスナー自
   動検査装置。
4. 【請求項４】 検査対象のファスナーの上部から照明す
   る第１の照明装置と、前記ファスナーの下部から照明す
   る第２の照明装置とを備え、第１の照明装置から放射さ
   れファスナーで反射された光と、第２の照明装置から放
   射されファスナーを透過した光とを同時に前記撮像手段
   に取り込むことを特徴とする請求項３に記載のファスナ
   ー自動検査装置。