JP5672918B2 - 連続部品の検査方法、連続部品の検査プログラムおよび連続部品の検査装置 - Google Patents
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まず本発明の検査装置の構成例を図1を用いて説明する。検査装置100は、画像の取得やデータの制御等全体を制御する主制御部110、CCDカメラ121やディスプレイ122、キーボード123に対し入出力制御を行う入出力制御部120、検査プログラム140を実行する主メモリ130、テンプレート画像を記憶するテンプレート記憶部150、良否判定の基準となる基準ピッチを記憶する基準ピッチ記憶部160およびCCDカメラ121から取り込んだ画像を記憶する画像記憶部170とから構成する。
図8(b)は不良と判定された例で、計測位置p1’、p2’・・に対し、計測ピッチP1’、P2’・・が得られ、P2’とP3’とが基準ピッチに対する閾値(許容値)を超えている例である。
第1の実施例では、正規化相関演算のテンプレートマッチングを利用し、部品の加工不良によるピッチ誤差を検出して良否判定を行った。この良否判定に変えて画像差分を利用することで特定の種類の不良検出を実現できる。この方法は、ティーチング時に登録したテンプレート画像の他に差分演算用のテンプレートを登録しておき、不良の検出を行うものである。
第1の実施例では、自動的に抽出したテンプレートの全領域を使って位置を計測し、良否判定を行った。ここで図10(a)のように、元のテンプレートを分割して分割テンプレートを作成し、それぞれの分割テンプレートについて検査処理を行うことにより、小さい領域に生じた不良でも検知することが可能となり、良否判定の精度を高めることができる。分割の仕方は、上下二分割や左右二分割を始めとして、色々な分割パターンが考えられ、分割領域に重なりがあっても構わない。また、部品が存在する位置に合わせて分割領域を設定することも可能である。図10では、元のテンプレート10を上下に均等に2分割して分割テンプレート31と分割テンプレート32を作成した例を示した。
第1の実施例では、例えばプレス成型において、部品1個分の金型を用いてプレス加工を行う「1個取り」と呼ばれる場合を想定していた。しかし、プレス成型においては、複数個の部品を一度に打ち抜く「多数個取り」と呼ばれる方法で連続部品を加工する場合もあり、本実施例は多数個取りに対する検査方法および検査装置について説明する。
11 差分演算用テンプレート
12 差分演算用テンプレート
13 差分演算用テンプレート
21 部品内欠け不良
22 部品バリ不良
23 ひげバリ不良
31 分割テンプレート
32 分割テンプレート
100 検査装置
110 主制御部
120 入出力制御部
121 CCDカメラ
122 ディスプレイ
123 キーボード
130 主メモリ
140 検査プログラム
141 ティーチング部
142 正常部品画像取得部
143 エッジピッチ・ヒストグラム作成部
144 基準ピッチ算出部
145 テンプレート作成部
146 検査部
147 検査対象部品画像取得部
148 テンプレートマッチング計測部
149 良否判定部
150 テンプレート記憶部
160 基準ピッチ記憶部
170 画像記憶部
200 多数個取り判定部
201 多数個テンプレート作成部
202 テンプレート選択部
203 テンプレート別良否判定部
Claims (11)
- 所定の繰り返しピッチで複数個が帯状の材料に加工された連続部品の検査方法であって、
正常品である前記連続部品の画像を取得する画像取得手順と、
前記画像を構成する画素に対して、前記繰り返しの方向に水平に並ぶ各画素列を走査してエッジを検出し、検出したエッジを基にエッジピッチを求め、各画素列毎に該エッジピッチの出現個数を示すヒストグラムを作成するエッジピッチヒストグラム作成手順と、
前記ヒストグラムを基に、前記連続部品の繰り返しピッチである基準ピッチを求める基準ピッチ算出手順と、
前記各画素列毎に求めたエッジを基に前記連続部品が存在する画像内の領域の高さ方向の上限と下限の画素位置を求め、該上限と下限の画素位置との間の領域で前記基準ピッチ内に単一の部品が納まる画像領域をテンプレート領域として抽出するテンプレート領域抽出手順と、
前記テンプレート領域をテンプレートとし、前記基準ピッチを検査良否判定の基準値としてそれぞれを記憶部に登録するテンプレート登録手順と、
検査対象の連続部品の画像を取得し、前記記憶部に記憶した前記テンプレートと前記基準ピッチとを用いて該検査対象の連続部品に対して単一の部品毎の良否を判定する検査手順と
を有することを特徴とする連続部品の検査方法。 - 前記検査手順は、取得した前記検査対象の連続部品の画像に対して前記テンプレートとのテンプレートマッチングを行ってマッチングした水平方向の画素位置を求め、求めた該画素位置から前記繰り返しピッチを算出し、該繰り返しピッチと前記基準ピッチとを比較して部品の良否判定を行う
ことを特徴とする請求項1記載の連続部品の検査方法。 - 前記エッジの検出および前記テンプレート領域の抽出は、取得した部品の画像の各画素の輝度値を求め、該輝度値と該輝度値を有する画素数とで示される輝度ヒストグラムを作成し、該輝度ヒストグラムから部品領域と背景領域とを区別する輝度値に対する閾値を求め、該閾値に基づいて該エッジの検出と該テンプレート領域の抽出を行う
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の連続部品の検査方法。 - 前記正常品の部品の画像を取得する際と、前記検査対象の部品の画像を取得する際に、該部品に対して背景から照明するバックライト照明を用いる、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の連続部品の検査方法。 - 前記テンプレート登録手順は、前記テンプレートからテンプレートマッチングのマッチング領域を制限した複数の差分演算用テンプレートを作成し、該テンプレートと共に前記記憶部に登録し、
前記検査手順は、取得した前記検査対象の連続する複数の部品の画像に対して前記テンプレートとのテンプレートマッチングを行ってマッチングした画素位置を求め、該画素位置において前記差分演算用テンプレートを用いてテンプレートマッチングを行って良否の判定を行う
ことを特徴とする請求項1記載の連続部品の検査方法。 - 所定の繰り返しピッチで複数個が帯状の材料に加工された連続部品の検査プログラムであって、
コンピュータに、
正常品である前記連続部品の画像を取得する画像取得手順と、
前記画像を構成する画素に対して、前記繰り返しの方向に水平に並ぶ各画素列を走査してエッジを検出し、検出したエッジを基にエッジピッチを求め、各画素列毎に該エッジピッチの出現個数を示すヒストグラムを作成するエッジピッチヒストグラム作成手順と、
前記ヒストグラムを基に、前記連続部品の繰り返しピッチである基準ピッチを求める基準ピッチ算出手順と、
前記各画素列毎に求めたエッジを基に前記連続部品が存在する画像内の領域の高さ方向の上限と下限の画素位置を求め、該上限と下限の画素位置との間の領域で前記基準ピッチ内に単一の部品が納まる画像領域を切り出すテンプレート領域抽出手順と、
前記切り出された画像領域をテンプレートとし、前記基準ピッチを検査良否判定の基準値としてそれぞれを記憶部に登録するテンプレート登録手順と、
検査対象の連続部品の画像を取得し、前記記憶部に記憶した前記テンプレートと前記基準ピッチとを用いて該検査対象の連続部品に対して単一の部品毎の良否を判定する検査手順と
を実行させるための連続部品の検査プログラム。 - 所定の繰り返しピッチで複数個が帯状の材料にプレス加工された連続部品の検査装置であって、
正常品である前記連続部品の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像を構成する画素に対して、前記繰り返しの方向に水平に並ぶ各画素列を走査してエッジを検出し、検出したエッジを基にエッジピッチを求め、各画素列毎に該エッジピッチの出現個数を示すヒストグラムを作成するエッジピッチヒストグラム作成手段と、
前記ヒストグラムを基に、前記連続部品の繰り返しピッチである基準ピッチを求める基準ピッチ算出手段と、
前記各画素列毎に求めたエッジを基に前記連続部品が存在する画像内の領域の高さ方向の上限と下限の画素位置を求め、該上限と下限の画素位置との間の領域で前記基準ピッチ内に単一の部品が納まる画像領域を切り出すテンプレート領域抽出手段と、
前記切り出された画像領域をテンプレートとし、前記基準ピッチを検査良否判定の基準値としてそれぞれを記憶部に登録するテンプレート登録手段と、
検査対象の連続部品の画像を取得し、前記記憶部に記憶した前記テンプレートと前記基準ピッチとを用いて該検査対象の連続部品に対して単一の部品毎の良否を判定する検査手段と
を有することを特徴とする連続部品の検査装置。 - 所定の繰り返しピッチで複数個が帯状の材料に加工された連続部品の検査方法であって、
正常品である前記連続部品の画像を取得する画像取得手順と、
前記画像を構成する画素に対して、前記繰り返しの方向に水平に並ぶ各画素列を走査してエッジを検出し、検出したエッジを基にエッジピッチを求め、各画素列毎に該エッジピッチの出現個数を示すヒストグラムを作成するエッジピッチヒストグラム作成手順と、
前記ヒストグラムを基に、前記連続部品の繰り返しピッチである基準ピッチを求める基準ピッチ算出手順と、
前記各画素列毎に求めたエッジを基に前記連続部品が存在する画像内の領域の高さ方向の上限と下限の画素位置を求め、該上限と下限の画素位置との間の領域で前記基準ピッチ内に単一の部品が納まる画像領域をテンプレート領域として抽出するテンプレート領域抽出手順と、
前記テンプレート領域の画像を判定テンプレートとし、該判定テンプレートを用いて前記画像に対してテンプレートマッチングを行って相関値とピッチとを求め、求めた該相関値と該ピッチの分布からグループ化を行い、該グループの数が複数の場合に多数個取りと判定する多数個取り判定手順と、
多数個取りと判定した場合に、前記テンプレート領域抽出手順により前記グループに属する部品のテンプレート領域を求める多数個テンプレート領域抽出手順と、
前記グループに属する部品の前記テンプレート領域のそれぞれの画像をテンプレートとし、前記ピッチの分布に基づいて多数個取りの送りピッチを算出して該送りピッチを検査の良否判定の基準値とし、複数の該テンプレートと該基準値とを記憶部に登録するテンプレート登録手順と、
検査対象の連続部品の画像を取得し、前記記憶部に記憶した複数の前記テンプレートと前記基準値とを用いて該検査対象の連続部品に対して単一の部品毎の良否を判定する検査手順と
を有することを特徴とする連続部品の検査方法。 - 前記検査手順は、
取得した前記検査対象の連続部品の画像の内の任意の部品画像を対象として複数の前記テンプレートを用いてテンプレートマッチングを行なって相関値を求め、求めた相関値で最も高い値を示したテンプレートを選択するテンプレート選択手順と、
前記選択されたテンプレートを用いて前記任意の部品画像の位置から前記基準値の間隔に位置する部品画像を対象にテンプレートマッチングを行い、マッチングした水平方向の画素位置から繰り返しピッチを算出し、該繰り返しピッチと前記基準値とを比較して前記部品画像の良否判定を行うテンプレート別良否判定手順とを行い、
前記検査対象の連続部品の画像の内から前記テンプレート良否判定手順で判定した部品画像を除いた部品画像を対象とし、複数の前記テンプレートから前記選択されたテンプレートを除いたテンプレートにより前記テンプレート選択手順と該テンプレート良否判定手順とを順次行なって該検査対象の連続部品の画像の全ての検査を行なう
ことを特徴とする請求項8に記載の連続部品の検査方法。 - 所定の繰り返しピッチで複数個が帯状の材料に加工された連続部品の検査プログラムであって、
コンピュータに、
正常品である前記連続部品の画像を取得する画像取得手順と、
前記画像を構成する画素に対して、前記繰り返しの方向に水平に並ぶ各画素列を走査してエッジを検出し、検出したエッジを基にエッジピッチを求め、各画素列毎に該エッジピッチの出現個数を示すヒストグラムを作成するエッジピッチヒストグラム作成手順と、
前記ヒストグラムを基に、前記連続部品の繰り返しピッチである基準ピッチを求める基準ピッチ算出手順と、
前記各画素列毎に求めたエッジを基に前記連続部品が存在する画像内の領域の高さ方向の上限と下限の画素位置を求め、該上限と下限の画素位置との間の領域で前記基準ピッチ内に単一の部品が納まる画像領域をテンプレート領域として抽出するテンプレート領域抽出手順と、
前記テンプレート領域の画像を判定テンプレートとし、該判定テンプレートを用いて前記画像に対してテンプレートマッチングを行って相関値とピッチとを求め、求めた該相関値と該ピッチの分布からグループ化を行い、該グループの数が複数の場合に多数個取りと判定する多数個取り判定手順と、
多数個取りと判定した場合に、前記テンプレート領域抽出手順により前記グループに属する部品のテンプレート領域を求める多数個テンプレート領域抽出手順と、
前記グループに属する部品の前記テンプレート領域のそれぞれの画像をテンプレートとし、前記ピッチの分布に基づいて多数個取りの送りピッチを算出して該送りピッチを検査の良否判定の基準値とし、複数の該テンプレートと該基準値とを記憶部に登録するテンプレート登録手順と、
検査対象の連続部品の画像を取得し、前記記憶部に記憶した複数の前記テンプレートと前記基準値とを用いて該検査対象の連続部品に対して単一の部品毎の良否を判定する検査手順と
を実行させるための連続部品の検査プログラム。 - 所定の繰り返しピッチで複数個が帯状の材料にプレス加工された連続部品の検査装置であって、
正常品である前記連続部品の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像を構成する画素に対して、前記繰り返しの方向に水平に並ぶ各画素列を走査してエッジを検出し、検出したエッジを基にエッジピッチを求め、各画素列毎に該エッジピッチの出現個数を示すヒストグラムを作成するエッジピッチヒストグラム作成手段と、
前記ヒストグラムを基に、前記連続部品の繰り返しピッチである基準ピッチを求める基準ピッチ算出手段と、
前記各画素列毎に求めたエッジを基に前記連続部品が存在する画像内の領域の高さ方向の上限と下限の画素位置を求め、該上限と下限の画素位置との間の領域で前記基準ピッチ内に単一の部品が納まる画像領域をテンプレート領域として抽出するテンプレート領域抽出手段と、
前記テンプレート領域の画像を判定テンプレートとし、該判定テンプレートを用いて前記画像に対してテンプレートマッチングを行って相関値とピッチとを求め、求めた該相関値と該ピッチの分布からグループ化を行い、該グループの数が複数の場合に多数個取りと判定する多数個取り判定手段と、
多数個取りと判定した場合に、前記テンプレート領域抽出手段により前記グループに属する部品のテンプレート領域を求める多数個テンプレート領域抽出手段と、
前記グループに属する部品の前記テンプレート領域のそれぞれの画像をテンプレートとし、前記ピッチの分布に基づいて多数個取りの送りピッチを算出して該送りピッチを検査の良否判定の基準値とし、複数の該テンプレートと該基準値とを記憶部に登録するテンプレート登録手段と、
検査対象の連続部品の画像を取得し、前記記憶部に記憶した複数の前記テンプレートと前記基準値とを用いて該検査対象の連続部品に対して単一の部品毎の良否を判定する検査手段と
を有することを特徴とする連続部品の検査装置。
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