JP6616645B2 - 分類方法、検査方法、検査装置、およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明に係る第1実施形態の検査装置1について、図1を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態の検査装置1を示す概略図である。検査装置1は、例えば、工業製品に利用される金属部品や樹脂部品などの物品2の外観検査を行う。物品2の表面には、キズやムラ(例えば色ムラ)、凹凸などの欠陥が生じていることがあり、検査装置1は、物品2の画像に基づいて物品2の表面に生じている欠陥を検出し、当該物品2を複数のグループのいずれかに分類する。第1実施形態では、複数のグループに良品グループ(第1グループ)および不良品グループ(第2グループ)が含まれ、検査装置1によって物品2を良品グループおよび不良品グループのいずれかに分類する例について説明する。また、第1実施形態は、検査装置1によって物品2の外観(物品2の表面)を検査する例について説明するが、X線などを用いて物品2の内部を検査する場合においても本実施形態を適用することができる。
次に、処理部12における分類処理について、図2を参照しながら説明する。図2は、処理部12における分類処理の方法を示すフローチャートである。S1では、処理部12は、物品2の表面における欠陥の可視化された画像が取得されるように、物品2を撮像するときの撮像部11の条件を設定する。当該条件は、例えば照明の角度やカメラの露光時間、フォーカスや絞りなどを含みうる。S2では、処理部12は、複数のグループのいずれかに既に分類された複数のサンプルそれぞれの画像(学習用画像)を取得する。複数の学習用画像は、今までに撮像部11によって撮像されて保存された画像であってもよいし、保存された画像が無い場合は、複数のサンプルそれぞれを撮像部11に撮像させることによって新たに取得されてもよい。また、複数のサンプルそれぞれは、それらの学習用画像に基づいて、例えばユーザによって複数のグループ(良品グループおよび不良品グループ)のいずれかに分類されている。ここで、第1実施形態では、2つのグループ(良品グループおよび不良品グループ)のいずれかに分類されたサンプルの画像を学習用画像として用いているが、それに限られるものではない。例えば、不良品の種類(キズやムラなど)に応じて更に細かく分類されたサンプルの画像を学習用画像として用いてもよい。
図2のフローチャートにおけるS3の工程で行われる分類情報の取得(学習)について、図3を参照しながら説明する。図3は、分類情報を取得する方法(学習方法)を示すフローチャートである。
本発明の第2実施形態の検査装置について説明する。第2実施形態の検査装置は、第1実施形態の検査装置1と比べて、図2におけるS3の工程で行われる分類情報を取得する方法(学習方法)が異なる。以下に、第2実施形態の検査装置における分類情報の取得(学習)について、図6を参照しながら説明する。
第1実施形態では、特異な異常度を有する少なくとも1つのサンプルを特定する際に、各グループにおける異常度のヒストグラムを、複数の学習用画像の各々についての異常度をグループごとに表した情報として用いる例について説明した。第3実施形態では、異常度(評価値)でソートされた良品グループの各学習用画像と、良品グループの各学習用画像の異常度に対応する異常度を有する不良品グループの学習用画像の数との関係を、当該情報として用いる例について説明する。以下では、当該関係を「累積数分布」と称する。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (16)
- 物品の画像についての評価値に基づいて前記物品を複数のグループのいずれかに分類する分類方法であって、
前記複数のグループのいずれかに既に分類された複数のサンプルの画像を用いて、前記評価値を取得するための評価方法を決定する決定工程と、
前記決定工程で決定した評価方法により前記複数のサンプルの画像についての評価値を取得する取得工程と、
前記複数のサンプルの画像についての評価値において前記複数のグループの各々で特異な評価値を有する少なくとも1つのサンプルの画像についての評価値を変化させ、且つ、サンプルの画像についての評価値の範囲が前記複数のグループにおいて互いに相違する度合が高まるように前記評価方法を変更する変更工程と、
前記変更工程で変更された後の評価方法を用いて前記物品の画像についての評価値を取得し、当該評価値に基づいて前記物品を前記複数のグループのいずれかに分類する分類工程と、
を含むことを特徴とする分類方法。 - 前記変更工程では、前記少なくとも1つのサンプルの画像についての評価値の変化が、前記複数のサンプルの画像についての評価値の変化の平均に比べて大きくなるように評価方法を変更する、ことを特徴とする請求項1に記載の分類方法。
- 前記複数のグループは、第1グループおよび第2グループを含み、
前記少なくとも1つのサンプルは、サンプルの画像についての評価値の範囲が前記第1グループと前記第2グループとで互いに重なり合っている部分におけるサンプル群から選択されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の分類方法。 - 前記変更工程では、前記度合が許容値を満たすように評価方法を変更する工程を繰り返すことにより前記分類工程で用いる評価方法についての複数の候補を取得し、前記複数の候補のうち前記度合が最も大きい候補を前記分類工程で用いる評価方法に決定する、ことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の分類方法。
- 前記変更工程では、前記度合が許容値を満たすように評価方法を変更する工程を、予め設定された回数だけ繰り返す、ことを特徴とする請求項4に記載の分類方法。
- 前記取得工程では、パラメータとして前記複数のサンプルの画像から少なくとも1つの特徴量を抽出し、前記少なくとも1つの特徴量を評価方法に代入することにより前記複数のサンプルの画像についての評価値を取得する、ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の分類方法。
- 前記変更工程では、変更した評価方法により前記複数のサンプルの画像についての評価値を取得し、当該複数のサンプルの画像についての評価値に基づいて前記物品を分類するための評価値の閾値を決定する、ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の分類方法。
- 前記変更工程では、前記複数のグループのうち所定のグループに分類されるべきサンプルを当該所定のグループに分類させる比率に従って前記閾値を決定する、ことを特徴とする請求項7に記載の分類方法。
- 前記変更工程は、前記複数のサンプルの画像についての評価値をグループごとに表した情報を表示する表示工程を含む、ことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の分類方法。
- 前記情報は、各グループにおける評価値のヒストグラムを含む、ことを特徴とする請求項9に記載の分類方法。
- 前記複数のグループは、第1グループおよび第2グループを含み、
前記情報は、評価値でソートされた前記第1グループの各サンプルの画像と、前記第1グループの各サンプルの画像の評価値に対応する評価値を有する前記第2グループのサンプルの画像の数との関係を含む、ことを特徴とする請求項9に記載の分類方法。 - 前記変更工程は、前記表示工程において表示された前記情報に基づいて、前記少なくとも1つのサンプルを特定する特定工程を含む、ことを特徴とする請求項9乃至11のうちいずれか1項に記載の分類方法。
- 前記決定工程では、前記複数のグループのいずれかに既に分類された前記複数のサンプルの画像を用いて、少なくとも1つの特徴量を含むリストを作成し、前記リストに含まれる前記少なくとも1つの特徴量をパラメータとして用いて前記評価方法を決定し、
前記変更工程では、前記リストに少なくとも1つの新しい特徴量を加えることによって前記評価方法を変更する、ことを特徴とする請求項1乃至12のうちいずれか1項に記載の分類方法。 - 請求項1乃至13のうちいずれか1項に記載の分類方法の各工程を情報処理装置に実行させることを特徴とするプログラム。
- 物品の検査を行う検査方法であって、
前記物品を撮像することにより前記物品の画像を取得する工程と、
請求項1乃至13のうちいずれか1項に記載の分類方法を用いて前記物品を前記複数のグループのいずれかに分類する工程と、
を含むことを特徴とする検査方法。 - 物品の検査を行う検査装置であって、
前記物品を撮像することにより前記物品の画像を得る撮像部と、
前記物品の画像についての評価値に基づいて前記物品を複数のグループのいずれかに分類する処理部と、
を含み、
前記処理部は、
前記複数のグループのいずれかに既に分類された複数のサンプルの画像を用いて、前記評価値を取得するための評価方法を決定し、
決定した評価方法により前記複数のサンプルの画像についての評価値を取得し、
前記複数のサンプルの画像についての評価値において前記複数のグループの各々で特異な評価値を有する少なくとも1つのサンプルの画像についての評価値を変化させ、且つ、サンプルの画像についての評価値の範囲が前記複数のグループにおいて互いに相違する度合が高まるように前記評価方法を変更し、
変更された後の評価方法を用いて前記物品の画像についての評価値を取得し、当該評価値に基づいて前記物品を前記複数のグループのいずれかに分類する、ことを特徴とする検査装置。
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