JP7075246B2 - 縫い目検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、縫い目検査装置に関する。

ミシンで形成された縫い目を検査する縫い目検査装置の一例が特許文献１に開示されている。

特開平１１－０９００７７号公報

縫製工場においては、複数のミシンを使用してライン生産方式で衣類が生産され、全ての縫製工程の終了後に縫い目検査が実施される。縫い目検査において異常を検出された衣類は破棄される。そのため、全ての縫製工程の終了後に縫い目検査を実施する場合、衣類の生産性が低下する。縫製工程の途中で縫い目検査を実施することができれば、縫い目の異常を検出した時点で縫製をやり直すことができるため、衣類の生産性の低下を抑制できる。

本発明の態様は、衣類の生産性の低下を抑制することを目的とする。

本発明の態様に従えば、ミシンの針板に支持され縫い目が形成された縫製対象物を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で取得された前記縫製対象物の画像に基づいて、前記縫い目の異常を検出する処理装置と、を備える縫い目検査装置が提供される。

本発明の態様によれば、衣類の生産性の低下を抑制することができる。

図１は、本実施形態に係るミシンの一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係るイメージセンサの動作の一例を模式的に示す図である。 図３は、本実施形態に係る撮像装置と針板に支持されている縫製対象物との関係を模式的に示す図である。 図４は、本実施形態に係る処理装置の一例を示す機能ブロック図である。 図５は、本実施形態に係る正常な縫い目の一例を模式的に示す図である。 図６は、本実施形態に係る異常な縫い目の一例を模式的に示す図である。 図７は、本実施形態に係る縫い目検査方法の一例を示すフローチャートである。 図８は、本実施形態に係る縫製対象物の画像の一例を示す図である。 図９は、本実施形態に係る縫製対象物の画像の一例を示す図である。 図１０は、本実施形態に係る部分画像の一例を示す図である。 図１１は、本実施形態に係るＨＳＶ画像の一例を示す図である。 図１２は、本実施形態に係るマスクパターンの一例を示す図である。 図１３は、本実施形態に係る部分画像とマスクパターンとの論理積の算出結果の一例を示す図である。 図１４は、本実施形態に係る半二値化された縫い目特徴抽出画像の一例を示す図である。 図１５は、本実施形態に係るプロジェクション波形の一例を示す図である。 図１６は、本実施形態に係るノイズ除去処理されたプロジェクション波形の一例を示す図である。 図１７は、本実施形態に係る縫い目の端部の判定方法を説明するための模式図である。 図１８は、本実施形態に係る第１パターンの異常が発生しているときの部分画像、縫い目特徴抽出画像、及びプロジェクション波形の一例を示す図である。 図１９は、本実施形態に係る第２パターンの異常が発生しているときの部分画像、及びプロジェクション波形の一例を示す図である。 図２０は、本実施形態に係る第３パターンの異常が発生しているときの部分画像、及びプロジェクション波形の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

［ミシン］
本実施形態に係るミシン１について説明する。本実施形態においては、ミシン１に規定されたローカル座標系に基づいて各部の位置関係について説明する。ローカル座標系は、ＸＹＺ直交座標系により規定される。所定面内のＸ軸と平行な方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸と直交する所定面内のＹ軸と平行な方向をＹ軸方向とする。所定面と直交するＺ軸と平行な方向をＺ軸方向とする。また、本実施形態においては、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面を適宜、ＸＹ平面、と称する。Ｘ軸及びＺ軸を含む平面を適宜、ＸＺ平面、と称する。Ｙ軸及びＺ軸を含む平面を適宜、ＹＺ平面、と称する。ＸＹ平面は、所定面と平行である。ＸＹ平面とＸＺ平面とＹＺ平面とは直交する。また、本実施形態においては、ＸＹ平面と水平面とが平行である。Ｚ軸方向は上下方向である。＋Ｚ方向は上方向であり－Ｚ方向は下方向である。なお、ＸＹ平面が水平面に対して傾斜していてもよい。

図１は、本実施形態に係るミシン１の一例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、ミシン１は、ミシンヘッド２と、ミシン針３を保持してＺ軸方向に往復移動する針棒４と、縫製対象物Ｓを支持する針板５と、縫製対象物Ｓを押える押え部材６と、縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥを検査する縫い目検査装置７とを備える。

ミシンヘッド２は、針棒４をＺ軸方向に往復移動可能に支持する。針棒４は、針板５の上方に配置され、縫製対象物Ｓの表面と対向可能である。ミシン針３に縫糸ＳＴ（上糸）が掛けられる。

針板５は、縫製対象物Ｓの裏面を支持する。針板５の上面は、ＸＹ平面と平行である。針板５は、縫製対象物Ｓを下方から支持する。針板５の下方に釜（不図示）が配置される。釜は、ボビンケースに入れられたボビンを収容する。釜は、針棒４の往復移動と同期して回転する。釜から縫糸ＳＴ（下糸）が供給される。

押え部材６は、縫製対象物Ｓを上方から押える。押え部材６は、ミシンヘッド２に支持される。押え部材６は、針板５の上方に配置され、縫製対象物Ｓの表面と接触する。押え部材６は、針板５との間で縫製対象物Ｓを保持する。

針棒４が下降すると、針棒４に保持されているミシン針３が縫製対象物Ｓを貫通し、針板５に設けられている孔を通過する。ミシン針３が針板５の孔を通過すると、ミシン針３に掛けられている上糸に釜から供給された下糸が掛けられる。上糸に下糸が掛けられた状態で、ミシン針３が上昇して、縫製対象物Ｓから退去する。ミシン針３が縫製対象物Ｓを貫通しているとき、ミシン１は、縫製対象物Ｓを停止する。ミシン針３が縫製対象物Ｓから退去したとき、ミシン１は、縫製対象物Ｓを＋Ｙ方向に移動する。ミシン１は、縫製対象物Ｓの＋Ｙ方向の移動と停止とを繰り返しながらミシン針３を往復移動させて縫製対象物Ｓに縫い目ＳＥを形成する。縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥは、Ｙ軸方向に延在する。

以下の説明においては、ミシン針３の直下の位置を適宜、縫製位置ＰＳ、と称する。ＸＹ平面内において、縫製位置ＰＳは、ミシン針３の位置と一致する。縫製位置ＰＳにおいて、ミシン針３は縫製対象物Ｓを貫通する。

［縫い目検査装置］
縫い目検査装置７は、縫製対象物Ｓが針板５に支持されている状態で、縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥを検査する。縫い目検査装置７は、ミシン１による縫い目ＳＥの形成と並行して、縫い目ＳＥを検査する。縫い目検査装置７は、縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥの異常の有無を検出する。また、縫い目検査装置７は、縫い目ＳＥの異常のパターンを検出する。

縫い目検査装置７は、ミシン１の針板５に支持され縫い目ＳＥが形成された縫製対象物Ｓを撮影する撮像装置８と、撮像装置８で取得された縫製対象物Ｓの画像に基づいて、縫い目ＳＥの異常を検出する処理装置９と、処理装置９の検出結果を出力する出力装置１０と、作業者に操作される入力装置１１とを備える。

撮像装置８は、支持部材８Ｂに支持される。支持部材８Ｂは、ミシン１の少なくとも一部に連結される。撮像装置８は、針板５よりも＋Ｚ側に配置される。撮像装置８は、縫製対象物Ｓが針板５に支持されている状態で、縫製対象物Ｓを上方から撮影する。撮像装置８の撮影領域は、縫製位置ＰＳよりも＋Ｙ側に規定される。撮像装置８は、針板５に支持され、ミシン１により縫い目ＳＥが形成された直後の縫製対象物Ｓを撮影する。撮像装置８は、傾斜方向から縫製対象物Ｓを撮影する。

撮像装置８は、光学系８Ｌと、光学系８Ｌを介して受光するイメージセンサ８Ｓとを有する。イメージセンサ８Ｓは、ローリングシャッター方式（ライン露光順次読み出し方式）のイメージセンサである。イメージセンサ８Ｓは、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。撮像装置８は、ローリングシャッターカメラである。

図２は、本実施形態に係るイメージセンサ８Ｓの動作の一例を模式的に示す図である。ローリングシャッター方式のイメージセンサ８Ｓは、ライン方向に配置される複数の受光素子をそれぞれ含み、ライン方向と直交するスキャン方向に配置される複数のラインを有する。図２に示す例においては、ラインは、ライン１からラインＮまで存在する。イメージセンサ８Ｓは、ライン毎に画像を取得する。受光素子は、例えばフォトダイオードである。画像の取得を開始するタイミング（露光が開始されるタイミング）がライン毎に異なる。ライン毎に取得された画像の組み合わせにより１つの画像が形成される。

ローリングシャッター方式は、グローバルシャッター方式（同時露光一括読み出し方式）に比べて、安価であるという利点を有する。一方、移動体を撮影する場合、ローリングシャッター方式においては、ローリングシャッター現象が発生する。ローリングシャッター現象とは、画像の取得を開始するタイミングがライン毎に時間Δｔだけ異なることに起因して、移動体の画像に歪みが生じる現象をいう。イメージセンサ８Ｓのライン方向と移動体の移動方向とが直交するとき、ローリングシャッター現象は顕著に発生する。イメージセンサ８Ｓのライン方向と移動体の移動方向とが平行であるとき、ローリングシャッター現象の発生が抑制される。

ミシン１は、縫製対象物Ｓを移動方向である＋Ｙ方向に移動して縫製対象物Ｓに縫い目ＳＥを形成する。上述のように、ミシン１は、縫製対象物Ｓの移動と停止とを繰り返しながら縫製対象物Ｓに縫い目ＳＥを形成する。ミシン１による縫い目ＳＥの形成において、縫製対象物Ｓ及び縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥは、Ｙ軸方向に移動する。図２に示すように、撮像装置８は、イメージセンサ８Ｓのライン方向と縫製対象物Ｓの移動方向（Ｙ軸方向）とが平行となるように設置される。縫製対象物Ｓの移動方向は、縫い目ＳＥの移動方向及び縫い目ＳＥの延在方向と一致する。イメージセンサ８Ｓのライン方向と縫い目ＳＥの移動方向とが平行であるため、撮像装置８は、ローリングシャッター現象の発生が抑制された縫い目ＳＥの画像を取得することができる。

図１に示すように、駆動装置８Ｄが撮像装置８に接続される。駆動装置８Ｄは、モータのようなアクチュエータを含み、光学系８Ｌの光軸ＡＸを中心とする回転方向に撮像装置８を回転させる動力を発生する。駆動装置８Ｄにより、イメージセンサ８Ｓのライン方向が調整される。例えば縫い目ＳＥの移動方向がＹ軸方向に対して傾斜したとき、駆動装置８Ｄは、イメージセンサ８Ｓのライン方向と縫い目ＳＥの移動方向とが平行となるように、光軸ＡＸを中心とする回転方向における撮像装置８の位置を調整することができる。また、駆動装置８Ｄは、イメージセンサ８Ｓのライン方向とＹ軸方向とが直交するように、光軸ＡＸを中心とする回転方向における撮像装置８の位置を調整することができる。

図３は、本実施形態に係る撮像装置８と針板５に支持されている縫製対象物Ｓとの関係を模式的に示す図である。

撮像装置８は、針板５よりも＋Ｚ側に配置される。撮像装置８の撮影領域は、縫製位置ＰＳよりも＋Ｙ側に規定される。撮像装置８は、撮像装置８の撮影領域に縫い目ＳＥが配置されるように設置される。撮像装置８は、光学系８Ｌの光軸ＡＸと縫い目ＳＥとが交差するように設置される。

撮像装置８は、針板５に支持され縫い目ＳＥが形成された縫製対象物Ｓを針板５の上面の法線に対する傾斜方向から撮影する。針板５の上面の法線は、Ｚ軸と平行である。撮像装置８は、光学系８Ｌの光軸ＡＸと針板５の上面の法線とがなす角度θが鋭角になるように設置される。角度θは、２０［°］以上７０［°］以下であることが好ましく、６０［°］であることがより好ましい。

図３に示すように、縫糸ＳＴの少なくとも一部は、縫製対象物Ｓの表面から突出する。撮像装置８が針板５の上面の法線に対する傾斜方向から縫製対象物Ｓを撮影することにより、撮像装置８で取得された画像において、縫製対象物Ｓと縫糸ＳＴとのコントラストが大きくなる。処理装置９は、撮像装置８で取得された画像に基づいて、縫い目ＳＥの位置及び形状を算出する。

例えば、光学系８Ｌの光軸ＡＸと針板５の上面の法線とが平行となるように撮像装置８が設置され、撮像装置８が真上から縫い目ＳＥを撮影する場合、撮像装置８で取得された画像において、縫製対象物Ｓと縫糸ＳＴとのコントラストが小さくなる可能性がある。その結果、処理装置９は、撮像装置８で取得された画像に基づいて、縫い目ＳＥの位置及び形状を算出することが困難となる可能性がある。撮像装置８が針板５の上面の法線に対する傾斜方向から縫製対象物Ｓを撮影することにより、処理装置９は、撮像装置８が取得した画像に基づいて、縫い目ＳＥの位置及び形状を高精度に算出することができる。

処理装置９は、撮像装置８で取得された縫製対象物Ｓの画像に基づいて、縫製対象物Ｓに形成された縫い目ＳＥの異常を検出する。

図４は、本実施形態に係る処理装置９の一例を示す機能ブロック図である。処理装置９は、コンピュータシステムを含む。処理装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサを含む演算装置９Ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はストレージのような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含む記憶装置９Ｂと、信号及びデータを入出力可能な入出力回路を含む入出力インターフェース９Ｃとを有する。

処理装置９の入出力インターフェース９Ｃには、撮像装置８と、出力装置１０と、入力装置１１とが接続される。

出力装置１０は、処理装置９の検出結果を出力する。出力装置１０として、表示装置及び印刷装置の少なくとも一つが例示される。表示装置は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescence Display）のようなフラットパネルディスプレイを含む。

入力装置１１は、作業者に操作されることにより入力信号を生成し、生成した入力信号を処理装置９に出力する。入力装置１１として、操作ボタン、タッチパネル、及びコンピュータ用キーボードの少なくとも一つが例示される。

演算装置９Ａは、画像取得部９１と、画像処理部９２と、判定部９３と、出力部９４とを有する。記憶装置９Ｂは、参照特徴量記憶部９５と、正解特徴量記憶部９６とを有する。

画像取得部９１は、撮像装置８から縫製対象物Ｓの画像を取得する。

画像処理部９２は、画像取得部９１が取得した画像を画像処理する。画像処理部９２は、画像取得部９１が取得した画像を画像処理して、縫い目ＳＥの実際の特徴量を示す検出特徴量を算出する。

判定部９３は、画像処理部９２の画像処理結果に基づいて、縫い目ＳＥの異常の有無を判定する。また、判定部９３は、画像処理部９２の画像処理結果に基づいて、縫い目ＳＥの異常のパターンを判定する。

出力部９４は、画像取得部９１が取得した画像、画像処理部９２の画像処理結果、及び判定部９３の判定結果の少なくとも一つを含む出力データを出力装置１０に出力する。出力装置１０は、出力部９４からの出力データを出力する。

参照特徴量記憶部９５は、縫い目ＳＥの参照特徴量を記憶する。参照特徴量は、正常な縫い目ＳＥの特徴量を示す正常特徴量、及び異常な縫い目ＳＥの特徴量を示す異常特徴量を含む。参照特徴量は、ミシン１の作動条件、ミシン１の設計データ、縫糸ＳＴの諸元データ、及び予備実験（シミュレーション実験を含む）などから導出可能な既知データであり、参照特徴量記憶部９５に記憶される。

正解特徴量記憶部９６は、後述するプロジェクション波形についての正解特徴量を記憶する。

判定部９３は、画像処理部９２が算出した縫い目ＳＥの検出特徴量と、参照特徴量記憶部９５に記憶されている縫い目ＳＥの参照特徴量とを照合して、縫い目ＳＥの異常のパターンを判定する。

［縫い目の異常］
縫い目ＳＥの異常は、縫い目ＳＥの異常の有無、及び縫い目ＳＥの異常のパターンを含む。図５は、本実施形態に係る正常な縫い目ＳＥの一例を模式的に示す図である。図６は、本実施形態に係る異常な縫い目ＳＥの一例を模式的に示す図である。

本実施形態において、ミシン１は、本縫いを実施する本縫いミシンである。図５に示すように、本縫いにおける正常な縫い目ＳＥは、Ｙ軸方向に直線状に形成される。正常な１つの縫い目ＳＥは、正常長さＰｎで形成される。複数の縫い目ＳＥのそれぞれが、正常長さＰｎで形成される。

縫い目ＳＥの異常のパターンは、複数存在する。縫い目ＳＥの異常のパターンとして、縫い目ＳＥの少なくとも一つの長さが長くなる第１パターンの異常、縫い目ＳＥの少なくとも一部の幅が太くなる第２パターンの異常、縫製対象物Ｓの表面において縫糸ＳＴがたるむ第３パターンの異常、及び縫い目ＳＥの長さが変化する第４パターンの異常が例示される。第１パターンの異常は「目飛び」と呼ばれる。第２パターンの異常は「ねじれちょうちん」と呼ばれる。第３パターンの異常は「上糸浮き」と呼ばれる。第４パターンの異常は「ピッチ異常」と呼ばれる。

図６は、第１パターンの異常である「目飛び」の一例を示す図である。「目飛び」とは、一定の正常長さＰｎで縫い目ＳＥが形成されずに、正常長さＰｎよりも長い異常長さＰｕで縫い目ＳＥが形成される現象をいう。「目飛び」のパターンとして、図６（Ａ）に示すような異常長さＰｕ１の縫い目ＳＥが単発的に発生する「単発目飛び」、図６（Ｂ）に示すような異常長さＰｕ１の縫い目ＳＥが連続的に発生する「連続目飛び」、及び図６（Ｃ）に示すような異常長さＰｕ１よりも長い異常長さＰｕ２の縫い目ＳＥが発生する「長尺目飛び」が例示される。

参照特徴量は、縫い目ＳＥの正常長さＰｎよりも長い異常長さＰｕ（Ｐｕ１，Ｐｕ２）を含む。参照特徴量記憶部９５には、異常な縫い目ＳＥの特徴量を示す参照特徴量として、異常長さＰｕ（Ｐｕ１，Ｐｕ２）が記憶される。正常長さＰｎは、ミシン１の作動条件などから導出される既知データである。異常長さＰｕは、正常長さＰｎの整数倍であり、正常長さＰｎから導出される既知データである。

検出特徴量は、縫い目ＳＥの実際の長さＰｒを含む。画像処理部９２は、画像取得部９１が取得した画像を画像処理して、縫い目ＳＥの実際の特徴量を示す検出特徴量として、縫い目ＳＥの実際の長さＰｒを算出する。判定部９３は、画像処理部９２が算出した長さＰｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常長さＰｕとを照合して、縫い目ＳＥの異常が、縫い目ＳＥの少なくとも一つの長さＰｒが長くなる第１パターンの異常であるか否か、すなわち「目飛び」であるか否かを判定する。

判定部９３は、画像処理部９２が算出した長さＰｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常長さＰｕ１とを照合して、長さＰｒが異常長さＰｕ１と一致すると判定したとき、縫い目ＳＥの異常のパターンが、図６（Ａ）に示したような「単発目飛び」であると判定する。

また、判定部９３は、画像処理部９２が算出した長さＰｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常長さＰｕ１とを照合して、隣り合う２つの縫い目ＳＥの長さＰｒのそれぞれが異常長さＰｕ１と一致すると判定したとき、縫い目ＳＥの異常のパターンが、図６（Ｂ）に示したような「連続目飛び」であると判定する。

また、判定部９３は、画像処理部９２が算出した長さＰｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常長さＰｕ２とを照合して、長さＰｒが異常長さＰｕ２と一致すると判定したとき、縫い目ＳＥの異常のパターンが、図６（Ｃ）に示したような「長尺目飛び」であると判定する。

第２パターンの異常である「ねじれちょうちん」とは、縫糸ＳＴがねじれて縫い目ＳＥの一部に縫糸ＳＴの塊が生成され、縫い目ＳＥの少なくとも一部の幅Ｗｒが太くなる現象をいう。正常な縫い目ＳＥは、正常幅Ｗｎで形成される。「ねじれちょうちん」が発生した場合、縫い目ＳＥの少なくとも一部の幅Ｗｒが太くなる。

参照特徴量は、縫い目ＳＥの正常幅Ｗｎよりも太い異常幅Ｗｕを含む。参照特徴量記憶部９５には、異常な縫い目ＳＥの特徴量を示す参照特徴量として、異常幅Ｗｕが記憶される。正常幅Ｗｎは、使用する縫糸ＳＴの太さ及びミシン１の作動条件などから導出される既知データである。異常幅Ｗｕは、正常幅Ｗｎよりも太く、正常幅Ｗｎから導出される既知データである。

検出特徴量は、縫い目ＳＥの実際の幅Ｗｒを含む。画像処理部９２は、画像取得部９１が取得した画像を画像処理して、縫い目ＳＥの実際の特徴量を示す検出特徴量として、縫い目ＳＥの実際の幅Ｗｒを算出する。判定部９３は、画像処理部９２が算出した幅Ｗｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常幅Ｗｕとを照合して、縫い目ＳＥの異常が、縫い目ＳＥの少なくとも一部の幅Ｗｒが太くなる第２パターンの異常であるか否か、すなわち「ねじれちょうちん」であるか否かを判定する。

判定部９３は、画像処理部９２が算出した幅Ｗｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常幅Ｗｕとを照合して、幅Ｗｒが異常幅Ｗｕと一致すると判定したとき、縫い目ＳＥの異常のパターンが、「ねじれちょうちん」であると判定する。

第３パターンの異常である「上糸浮き」とは、縫製対象物Ｓの表面において縫糸ＳＴ（上糸）がたるむ現象をいう。正常な縫い目ＳＥは、直線状に形成される。「上糸浮き」が発生した場合、縫い目ＳＥの少なくとも一部が蛇行する。

参照特徴量は、縫い目ＳＥにより縫製対象物Ｓの表面に規定される正常面積Ａｎよりも大きい異常面積Ａｕを含む。参照特徴量記憶部９５には、異常な縫い目ＳＥの特徴量を示す参照特徴量として、異常面積Ａｕが記憶される。正常面積Ａｎは、ほぼゼロであり、既知データである。異常面積Ａｕは、正常面積Ａｎよりも大きい既知データである。

検出特徴量は、縫い目ＳＥにより縫製対象物Ｓの表面に規定される実際の面積Ａｒを含む。画像処理部９２は、画像取得部９１が取得した画像を画像処理して、縫い目ＳＥの実際の特徴量を示す検出特徴量として、縫い目ＳＥにより縫製対象物Ｓの表面に規定される実際の面積Ａｒを算出する。判定部９３は、画像処理部９２が算出した面積Ａｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常面積Ａｕとを照合して、縫い目ＳＥの異常が、縫製対象物Ｓの表面において縫糸ＳＴがたるむ第３パターンの異常であるか否か、すなわち「上糸浮き」であるか否かを判定する。

判定部９３は、画像処理部９２が算出した面積Ａｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常面積Ａｕとを照合して、面積Ａｒが異常面積Ａｕと一致すると判定したとき、縫い目ＳＥの異常のパターンが、「上糸浮き」であると判定する。

第４パターンの異常である「ピッチ異常」とは、一定の長さＰｒで縫い目ＳＥが形成されずに、縫い目ＳＥの長さＰｒが変化する現象をいう。正常な縫い目ＳＥは、一定の正常長さＰｎで形成される。一方、「ピッチ異常」が発生した場合、縫い目ＳＥの長さＰｒが一定にならずに変化する。

参照特徴量は、縫い目ＳＥの正常長さＰｎを含む。参照特徴量記憶部９５には、正常な縫い目ＳＥの特徴量を示す参照特徴量として、正常長さＰｎが記憶される。正常長さＰｎは、ミシン１の作動条件などから導出される既知データである。

検出特徴量は、縫い目ＳＥの実際の長さＰｒを含む。画像処理部９２は、画像取得部９１が取得した画像を画像処理して、縫い目ＳＥの実際の特徴量を示す検出特徴量として、縫い目ＳＥの実際の長さＰｒを算出する。判定部９３は、画像処理部９２が算出した長さＰｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている正常長さＰｎとを照合して、縫い目ＳＥの異常が、縫い目ＳＥの長さＰｒが変化する第４パターンの異常であるか否か、すなわち「ピッチ異常」であるか否かを判定する。

判定部９３は、画像処理部９２が算出した長さＰｒと参照特徴量記憶部９５に記憶されている正常長さＰｎとを照合して、複数の縫い目ＳＥの長さＰｒが正常長さＰｎと一致しないと判定したとき、縫い目ＳＥの異常のパターンが、「ピッチ異常」であると判定する。

［縫い目検査方法］
次に、本実施形態に係る縫い目検査装置７を用いる縫い目検査方法について説明する。図７は、本実施形態に係る縫製方法の一例を示すフローチャートである。図７に示すように、縫い目検査方法は、取得された画像が縫い目検査に適切な画像か否かを判定するステップＳ１０と、画像から縫い目ＳＥを抽出するステップＳ２０と、縫い目ＳＥが抽出された部分画像を画像処理するステップＳ３０と、カウンタｉを初期値に設定するステップＳ４０と、第ｉパターンの異常を検出するステップＳ５０と、異常が検出された否かを判定するステップＳ６０と、出力データを出力するステップＳ７０と、出力データを出力するステップＳ８０と、カウンタｉと規定値Ｎとを比較するステップＳ９０と、カウンタｉをインクリメントするステップＳ１００と、を含む。図７に示す処理は、規定の周期で実施される。

作業者は、ミシン１を使って縫製対象物Ｓの縫製を開始する。また、作業者は、縫い目検査の開始を指令するために入力装置１１を操作する。入力装置１１が操作されることにより縫い目検査装置７が起動する。撮像装置８は、ミシン１により縫い目ＳＥが形成され針板５に支持されている縫製対象物Ｓの撮影を開始する。撮像装置８で取得された縫製対象物Ｓの画像は、処理装置９に出力される。

画像取得部９１は、撮像装置８から縫製対象物Ｓの画像を取得する。画像処理部９２は、画像取得部９１が取得した画像を画像処理する。判定部９３は、画像取得部９１が取得した画像が縫い目検査に適切な画像か否かを判定する（ステップＳ１０）。

撮像装置８が縫い目検査に不適切な画像を取得する場合がある。縫い目検査に不適切な画像として、縫製対象物Ｓが映ってなくミシン１の一部のみが映っている画像又は縫製対象物Ｓは映っているものの縫い目ＳＥが映っていない画像のような、そもそも縫い目ＳＥが存在しない画像が例示される。また、縫い目検査に不適切な画像として、作業者の手その他の障害物が映り込んでいる画像、ミシン１による縫い目ＳＥの形成が開始された直後の画像、ミシン１による縫い目ＳＥの形成が終了する直前の画像、縫い目ＳＥが曲線状である画像、縫製対象物Ｓの段差部に形成された縫い目ＳＥを含む画像、及びよれていたり針板５から浮き上がっていたりする縫製対象物Ｓの画像などが例示される。

また、縫い目検査に不適切な画像として、縫製対象物Ｓが移動中に取得された画像が挙げられる。ミシン１は、縫製対象物Ｓの移動と停止とを繰り返しながら縫製対象物Ｓに縫い目ＳＥを形成する。撮像装置８は、所定周期で（例えば３３［ｍＳｅｃ．］毎に）画像を取得する。ミシン１が１針分だけ縫うときの所要時間は、規定時間（例えば２０［ｍＳｅｃ．］）である。ミシン１が１針分だけ縫うときの縫製対象物Ｓの移動時間は、第１規定時間（例えば９［ｍＳｅｃ．］）であり、ミシン１が１針分だけ縫うときの縫製対象物Ｓの停止時間は、第２規定時間（例えば１１［ｍＳｅｃ．］）である。

縫製対象物Ｓの移動中に取得された縫製対象物Ｓの画像は、ローリングシャッター現象により乱れている可能性が高い。縫製対象物Ｓの停止中に取得された縫製対象物Ｓの画像は、乱れている可能性が低い。そのため、縫製対象物Ｓの移動中に取得された縫製対象物Ｓの画像は、縫い目検査に不適切な画像であり、縫製対象物Ｓの停止中に取得された縫製対象物Ｓの画像は、縫い目検査に適切な画像である。

図８は、本実施形態に係る縫製対象物Ｓの画像の一例を示す図である。図８（Ａ）は、縫製対象物Ｓの停止中に取得された縫製対象物Ｓの画像である。図８（Ｂ）は、縫製対象物Ｓの移動中に取得された縫製対象物Ｓの画像である。図８に示すように、縫製対象物Ｓには、格子状の織り目ＴＸが存在する。図８（Ａ）に示すように、縫製対象物Ｓの停止中に取得された縫製対象物Ｓの画像においては、縫製対象物Ｓの織り目ＴＸは、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれと実質的に平行である。すなわち、縫製対象物Ｓの停止中に取得された縫製対象物Ｓの画像において、織り目ＴＸは実際の形状と同じ形状で映る。一方、図８（Ｂ）に示すように、縫製対象物Ｓの移動中に取得された縫製対象物Ｓの画像においては、縫製対象物Ｓの織り目ＴＸの少なくとも一部は、Ｘ軸に対して傾斜する。すなわち、縫製対象物Ｓの移動中に取得された縫製対象物Ｓの画像において、織り目ＴＸは実際の形状とは異なる形状で映る。そのため、処理装置９は、縫製対象物Ｓの織り目ＴＸに基づいて、撮像装置８によって所定周期で取得される複数の画像のうち、どの画像が縫製対象物Ｓの停止中に取得された画像であり、どの画像が縫製対象物Ｓの移動中に取得された画像であるかを判定することができる。

判定部９３は、縫製対象物Ｓの織り目ＴＸに基づいて、画像取得部９１が取得した画像が縫製対象物Ｓの停止中に取得された画像であるか否かを判定する。処理装置９は、停止中に取得された画像に基づいて、縫い目ＳＥの異常を検出する。すなわち、縫い目検査装置７は、縫製対象物Ｓの移動中に取得された画像を使用せずに、縫製対象物Ｓの停止中に取得された画像を使用して、縫い目検査を実施する。

図９は、本実施形態に係る縫製対象物Ｓの画像の一例を示す図である。図９（Ａ）は、縫製対象物Ｓの停止中に取得された縫製対象物Ｓの画像を示す。図９（Ａ）に示す画像は、縫い目検査に適切な画像であり、縫い目ＳＥがＹ軸方向に直線状に延在する。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の画像をプロジェクション処理することにより算出されたプロジェクション波形の一例を示す図である。

プロジェクション処理とは、画像の複数の画素データのそれぞれを投影方向に投影したときの画素データの合計値の分布を算出する処理をいう。画素データは、例えば画素の濃度である。なお、画素データは、画素の明度でもよいし画素の彩度でもよい。

画像処理部９２は、画像をＹ軸方向にプロジェクション処理する。撮像装置８が針板５の上面の法線に対する傾斜方向から縫製対象物Ｓを撮影することにより、画像処理部９２は、撮像装置８で取得された画像に基づいて、縫製対象物Ｓのプロジェクション波形を高精度に算出することができる。

図９（Ｂ）において、横軸はＸ軸方向の位置を示し、縦軸は画素の濃度の合計値（濃度値）を示す。図９（Ｂ）に示すように、プロジェクション波形において、縫製対象物Ｓの表面が存在する範囲の濃度値は実質的に一定であり、縫い目ＳＥが存在する範囲の濃度値は増大する。判定部９３は、画像処理部９２が算出したプロジェクション波形に基づいて、画像に縫い目ＳＥが存在するか否か、すなわち縫い目検査に適切な画像か否かを判定することができる。

ステップＳ１０において、画像取得部９１が取得した画像が縫い目検査に不適切な画像であると判定されたとき（ステップＳ１０：Ｎｏ）、出力部９４は、画像が縫い目検査に不適切な画像であることを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ８０）。縫い目検査装置７は、画像取得部９１が取得した画像に基づく縫い目検査処理を終了する。

ステップＳ１０において、画像取得部９１が取得した画像が縫い目検査に適切な画像であると判定されたとき（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、画像処理部９２は、画像取得部９１が取得した画像から縫い目ＳＥを抽出する（ステップＳ２０）。

画像処理部９２は、図９（Ｂ）に示したプロジェクション波形に基づいて、画像取得部９１が取得した画像から、縫い目ＳＥが存在する縫い目存在範囲ＡＲを算出する。画像処理部９２は、縫い目存在範囲ＡＲに基づいて、画像取得部９１が取得した画像から縫い目ＳＥを含む部分画像を抽出する。

図１０は、本実施形態に係る縫い目ＳＥを含む部分画像の一例を示す図である。画像処理部９２は、縫い目ＳＥの異常を検出するために、図１０に示すような縫い目ＳＥが抽出された部分画像を画像処理する（ステップＳ３０）。

画像処理部９２は、ＲＧＢ画像である部分画像をＨＳＶ画像に変換する。

図１１は、本実施形態に係るＨＳＶ画像の一例を示す図である。画像処理部９２は、規定の変換式を用いて、ＲＧＢ画像を、色相（Hue）を示すＨ画像、彩度（Saturation）を示すＳ画像、及び明度（Value）を示すＶ画像のそれぞれに分解する。

次に、画像処理部９２は、Ｓ画像を２値化処理してマスクパターンを生成する。

図１２は、本実施形態に係るマスクパターンの一例を示す図である。画像処理部９２は、図１１に示したＳ画像をノイズ除去処理した後、２値化処理する。これにより、図１２に示すように、２値化されたマスクパターンが生成される。

次に、画像処理部９２は、図１０に示した部分画像と図１２に示したマスクパターンとの論理積（ＡＮＤ）を算出する。

図１３は、本実施形態に係る部分画像とマスクパターンとの論理積の算出結果の一例を示す図である。画像処理部９２は、部分画像とマスクパターンとのそれぞれに上限値と下限値との２つの閾値を設定して、上限値と下限値との間の値を有する画素のみを抽出した画像どうしの論理積を算出して、図１３に示すような、縫製対象物Ｓの画像（背景）が除去された縫い目抽出画像を生成する。

次に、画像処理部９２は、図１３に示した縫い目抽出画像を半二値化処理する。

図１４は、本実施形態に係る半二値化された縫い目特徴抽出画像の一例を示す図である。画像処理部９２は、図１２に示した縫い目抽出画像の濃度から二値化のための閾値を取得し、閾値未満の濃度を全てゼロにする。これにより、図１４に示すような、縫い目ＳＥの特徴が抽出された縫い目特徴抽出画像が生成される。

次に、画像処理部９２は、図１４に示した縫い目特徴抽出画像をプロジェクション処理する。

図１５は、本実施形態に係るプロジェクション波形の一例を示す図である。図１５（Ａ）は、図１４に示した縫い目特徴抽出画像である。画像処理部９２は、縫い目特徴抽出画像をＹ軸に対して傾斜方向にプロジェクション処理する。本実施形態において、画像処理部９２は、プロジェクション開始点Ｏを基準として、Ｙ軸に対して３０［°］の傾斜方向にプロジェクション処理する。Ｘ軸方向におけるプロジェクション開始点Ｏの座標は、縫い目ＳＥの幅方向の中心であり、Ｙ軸方向におけるプロジェクション終了点の座標は、Ｙ軸方向における縫い目特徴抽出画像の端部である。Ｙ軸に対して傾斜方向にプロジェクション処理することにより、図１５（Ｂ）に示すように、縫い目ＳＥの形状を示すプロジェクション波形が算出される。

次に、画像処理部９２は、図１５（Ｂ）に示したプロジェクション波形をノイズ除去処理する。

図１６は、本実施形態に係るノイズ除去処理されたプロジェクション波形の一例を示す図である。図１６において、横軸は縫い目ＳＥにおける位置を示し、縦軸は濃度値を示す。画像処理部９２は、平均値フィルタで図１５（Ｂ）に示したプロジェクション波形をノイズ除去処理する。画像処理部９２は、プロジェクション波形の濃度値の大きさに比例してフィルタサイズを変更する。これにより、図１６に示すように、プロジェクション波形の特徴を維持したままノイズが十分に除去される。

図１６において、プロジェクション波形の谷ＶＡは、縫い目ＳＥの端部に相当する。すなわち、谷ＶＡは、縫糸ＳＴが縫製対象物Ｓを貫通する孔に相当する。画像処理部９２は、谷ＶＡの位置を検出する。

プロジェクション波形において、谷ＶＡ以外にも小さい谷が複数存在する。画像処理部９２は、プロジェクション波形の複数の谷のうち谷ＶＡが縫い目ＳＥの端部であるか否かを判定する。

図１７は、本実施形態に係る縫い目ＳＥの端部の判定方法を説明するための模式図である。図１７に示すように、画像処理部９２は、プロジェクション波形において、谷ＶＡの高さＶＡｔ、谷ＶＡの深さＶＡｄ、及び谷ＶＡの角度ＶＡθを算出する。画像処理部９２は、プロジェクション波形において、変曲点Ｈａ及び変曲点Ｈｂを算出する。変曲点Ｈａ及び変曲点Ｈｂは、接線の傾きがプラスからマイナスに変化する点である。谷ＶＡは、変曲点Ｈａと変曲点Ｈｂとの間に存在する変曲点である。谷ＶＡは、接線の傾きがマイナスからプラスに変化する点である。また、画像処理部９２は、変曲点Ｈａと変曲点Ｈｂとを結ぶ第１仮想線ＨＬ１、谷ＶＡと変曲点Ｈａとを結ぶ第２仮想線ＨＬ２、及び谷ＶＡと変曲点Ｈｂとを結ぶ第３仮想線ＨＬ３を算出する。

図１７に示すように、谷ＶＡの高さＶＡｔとは、谷ＶＡの濃度値をいう。谷ＶＡの深さＶＡｄとは、第１仮想線ＨＬ１と谷ＶＡとの距離をいう。谷ＶＡの角度ＶＡθとは、第２仮想線ＨＬ２と第３仮想線ＨＬ３とがなす角度をいう。谷ＶＡの高さＶＡｔ、谷ＶＡの深さＶＡｄ、及び谷ＶＡの角度ＶＡθは、谷ＶＡの特徴量を示す。

記憶装置９Ｂの正解特徴量記憶部９６（図４参照）は、谷ＶＡが縫い目ＳＥの端部であるときの特徴量を示す正解特徴量を記憶する。谷ＶＡが縫い目ＳＥの端部である場合と縫い目ＳＥの端部でない場合とで、深さＶＡｄ、高さＶＡｔ、及び角度ＶＡθの少なくとも一つが異なる。正解特徴量は、ミシン１の作動条件及び縫糸ＳＴの諸元データなどから導出される既知データである。

谷ＶＡが縫い目ＳＥの端部である場合、高さＶＡｔは、正解特徴量記憶部９６に記憶されている正解高さの値を示し、深さＶＡｄは、正解特徴量記憶部９６に記憶されている正解深さの値を示し、角度ＶＡθは、正解特徴量記憶部９６に記憶されている正解角度の値を示す。画像処理部９２は、プロジェクション波形から算出された深さＶＡｄ、高さＶＡｔ、及び角度ＶＡθを含む谷ＶＡの特徴量と、正解特徴量記憶部９６に記憶されている正解深さ、正解高さ、及び正解角度を含む谷ＶＡの正解特徴量とを照合して、谷ＶＡが縫い目ＳＥの端部であるか否かを判定する。

プロジェクション波形が算出され、谷ＶＡに基づいて縫い目ＳＥの端部の位置が算出された後、判定部９３は、カウンタｉを初期値である「１」に設定する（ステップＳ４０）。

判定部９３は、画像処理部９２が作成したプロジェクション波形に基づいて、第ｉパターン（第１パターン）の異常を検出する（ステップＳ５０）。

図１８は、本実施形態に係る第１パターンの異常が発生しているときの部分画像、縫い目特徴抽出画像、及びプロジェクション波形の一例を示す図である。図１８（Ａ）は、部分画像を示し、図１８（Ｂ）は、縫い目特徴抽出画像を示し、図１８（Ｂ）は、プロジェクション波形を示す。

図１８（Ｃ）に示すように、プロジェクション波形において、複数の谷ＶＡが形成される。谷ＶＡは、縫い目ＳＥの端部である。したがって、隣り合う谷ＶＡの距離が、縫い目ＳＥの長さＰｒである。

判定部９３は、複数の縫い目ＳＥの長さＰｒのそれぞれと、参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常長さＰｕとを照合して、縫い目ＳＥの少なくとも一部の長さＰｒが長くなる第１パターンの異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ６０）。

図１８に示す例では、１つの縫い目ＳＥの長さＰｒが異常長さＰｕ（Ｐｕ１）である。少なくとも１つの縫い目ＳＥの長さＰｒが異常長さＰｕである場合、判定部９３は、縫い目ＳＥに第１パターンの異常が発生していると判定する。一方、全ての縫い目ＳＥの長さＰｒが正常長さＰｎである場合、判定部９３は、縫い目ＳＥに第１パターンの異常は発生していないと判定する。

ステップＳ６０において、第１パターンの異常が発生していると判定されたとき（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、出力部９４は、第１パターンの異常が発生していることを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ８０）。縫い目ＳＥに異常が発生したとき、縫い目検査装置７は、縫い目検査処理を終了する。

ステップＳ６０において、第１パターンの異常が発生していないと判定されたとき（ステップＳ６０：Ｎｏ）、出力部９４は、第１パターンの異常が発生していないことを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ７０）。

判定部９３は、カウンタｉが規定値Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９０）。本実施形態において、縫い目検査装置７は、第１パターンの異常（目飛び）、第２パターンの異常（ねじれちょうちん）、第３パターンの異常（上糸浮き）、及び第４パターンの異常（ピッチ異常）のそれぞれを検査する。そのため、規定値Ｎは４である。なお、検査する異常のパターンの数に基づいて、規定値Ｎは変更される。

ステップＳ９０において、カウンタｉが規定値Ｎ以下であると判定されたとき（ステップＳ９０：Ｎｏ）、判定部９３は、カウンタｉをインクリメントし（ステップＳ１００）、第ｉパターン（第２パターン）の異常を検出する（ステップＳ５０）。

図１９は、本実施形態に係る第２パターンの異常が発生しているときの部分画像、及びプロジェクション波形の一例を示す図である。図１９（Ａ）は、部分画像を示し、図１９（Ｂ）は、プロジェクション波形を示す。

図１９（Ｂ）に示すように、プロジェクション波形において、複数の谷ＶＡが形成される。谷ＶＡは、縫い目ＳＥの端部である。上述のように、画像処理部９２は、縫い目特徴抽出画像をＹ軸に対して傾斜方向にプロジェクション処理する。プロジェクション波形において、濃度値が低い部分ほど縫い目ＳＥの幅Ｗｒは細く、濃度値が高い部分ほど縫い目ＳＥの幅Ｗｒは太い。プロジェクション波形の谷ＶＡにおいては、縫い目ＳＥの幅Ｗｒは細い。プロジェクション波形の山ＭＴにおいては、縫い目ＳＥの幅Ｗｒは太い。

判定部９３は、縫い目ＳＥの幅Ｗｒと、参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常幅Ｗｕとを照合して、縫い目ＳＥの少なくとも一部の幅Ｗｒが太くなる第２パターンの異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ６０）。

図１９に示す例では、山ＭＴにおける縫い目ＳＥの幅Ｗｒが異常幅Ｗｕである。縫い目ＳＥの少なくとも一部の幅Ｗｒが異常幅Ｗｕである場合、判定部９３は、縫い目ＳＥに第２パターンの異常が発生していると判定する。一方、全ての縫い目ＳＥの幅Ｗｒが正常幅Ｗｎである場合、判定部９３は、縫い目ＳＥに第２パターンの異常は発生していないと判定する。

ステップＳ６０において、第２パターンの異常が発生していると判定されたとき（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、出力部９４は、第２パターンの異常が発生していることを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ８０）。縫い目ＳＥに異常が発生したとき、縫い目検査装置７は、縫い目検査処理を終了する。

ステップＳ６０において、第２パターンの異常が発生していないと判定されたとき（ステップＳ６０：Ｎｏ）、出力部９４は、第２パターンの異常が発生していないことを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ７０）。

判定部９３は、カウンタｉが規定値Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９０）。

カウンタｉが規定値Ｎ以下であると判定されたとき（ステップＳ９０：Ｎｏ）、判定部９３は、カウンタｉをインクリメントし（ステップＳ１００）、第ｉパターン（第３パターン）の異常を検出する（ステップＳ５０）。

図２０は、本実施形態に係る第３パターンの異常が発生しているときの部分画像、及びプロジェクション波形の一例を示す図である。図２０（Ａ）は、部分画像を示し、図２０（Ｂ）は、縫い目特徴抽出画像における縫い目ＳＥをノイズ除去処理することによって算出されたＸＹ平面内における縫い目形状ラインを示す。

図２０（Ｂ）に示すように、縫い目形状ラインは蛇行する。画像処理部９２は、縫い目形状ラインにおいて、変曲点Ｈｃ及び変曲点Ｈｄを算出する。変曲点Ｈｃ及び変曲点Ｈｄは、接線の傾きがマイナスからプラスに変化する点である。また、画像処理部９２は、変曲点Ｈｃと変曲点Ｈｄとを結ぶ第４仮想線ＨＬ４を算出する。

画像処理部９２は、縫い目ＳＥにより縫製対象物Ｓの表面に規定される面積Ａｒを算出する。面積Ａｒは、縫い目形状ラインと第４仮想線ＨＬ４とで囲まれた領域の面積である。縫い目形状ラインが大きく蛇行していると、面積Ａｒは大きくなる。縫い目形状ラインが直線状であると、変曲点Ｈｃ及び変曲点Ｈｄは存在せず、面積Ａｒは実質的にゼロになる。

判定部９３は、縫い目ＳＥにより規定される面積Ａｒと、参照特徴量記憶部９５に記憶されている異常面積Ａｕとを照合して、縫製対象物Ｓの表面において縫糸ＳＴがたるむ第３パターンの異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ６０）。

図２０に示す例では、面積Ａｒはゼロではなく異常面積Ａｕである。面積Ａｒが異常面積Ａｕである場合、判定部９３は、縫い目ＳＥに第３パターンの異常が発生していると判定する。一方、全ての縫い目ＳＥが直線状であり、縫い目ＳＥにより規定される面積Ａｒが正常面積Ａｎ（実質的にゼロ）である場合、判定部９３は、縫い目ＳＥに第３パターンの異常は発生していないと判定する。

ステップＳ６０において、第３パターンの異常が発生していると判定されたとき（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、出力部９４は、第３パターンの異常が発生していることを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ８０）。縫い目ＳＥに異常が発生したとき、縫い目検査装置７は、縫い目検査処理を終了する。

ステップＳ６０において、第３パターンの異常が発生していないと判定されたとき（ステップＳ６０：Ｎｏ）、出力部９４は、第３パターンの異常が発生していないことを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ７０）。

判定部９３は、カウンタｉが規定値Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９０）。

ステップＳ９０において、カウンタｉが規定値Ｎ以下であると判定されたとき（ステップＳ９０：Ｎｏ）、判定部９３は、カウンタｉをインクリメントし（ステップＳ１００）、第ｉパターン（第４パターン）の異常を検出する（ステップＳ５０）。

図１８を参照して説明したように、縫い目ＳＥの長さＰｒは、隣り合う谷ＶＡの距離によって規定される。

判定部９３は、複数の縫い目ＳＥの長さＰｒのそれぞれと、参照特徴量記憶部９５に記憶されている正解長さＰｎとを照合して、縫い目ＳＥの長さＰｒが変化する第４パターンの異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ６０）。

ステップＳ６０において、第４パターンの異常が発生していると判定されたとき（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、出力部９４は、第４パターンの異常が発生していることを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ８０）。縫い目ＳＥに異常が発生したとき、縫い目検査装置７は、縫い目検査処理を終了する。

ステップＳ６０において、第４パターンの異常が発生していないと判定されたとき（ステップＳ６０：Ｎｏ）、出力部９４は、第４パターンの異常が発生していないことを示す出力データを出力装置１０に出力させる（ステップＳ７０）。

判定部９３は、カウンタｉが規定値Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９０）。

ステップＳ９０において、カウンタｉが規定値Ｎよりも大きいと判定されたとき（ステップＳ９０：Ｙｅｓ）、縫い目検査装置７は、縫い目検査処理を終了する。

なお、作業者が縫い目検査の終了を指令するために入力装置１１が操作されることにより、縫い目検査処理が終了してもよい。

［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、縫い目検査装置７は、ミシン１の針板５に支持され縫い目ＳＥが形成された縫製対象物Ｓを撮影する撮像装置８と、撮像装置８で取得された縫製対象物Ｓの画像に基づいて、縫い目ＳＥの異常を検出する処理装置９とを備える。これにより、縫い目検査装置７は、ミシン１による縫い目ＳＥの形成と並行して、縫い目ＳＥの異常を検出することができる。例えば、縫製工場において、複数のミシン１を使用してライン生産方式で衣類を生産する場合、複数のミシン１のそれぞれに縫い目検査装置７が設けられることにより、縫製工程の途中で縫い目検査を実施することができる。縫い目ＳＥの異常を検出したとき、縫い目ＳＥの異常を検出したことを示す出力データが出力装置１０から出力されるため、作業者は、縫い目ＳＥの異常が検出された時点で、異常を検出した縫い目検査装置７を有するミシン１を使って縫製をやり直すことができる。そのため、衣類の生産性の低下を抑制できる。

また、処理装置９は、撮像装置８から縫製対象物Ｓの画像を取得する画像取得部９１と、画像取得部９１が取得した画像を画像処理して縫い目ＳＥの検出特徴量を算出する画像処理部９２と、縫い目ＳＥの参照特徴量を記憶する参照特徴量記憶部９３と、検出特徴量と参照特徴量とを照合して、縫い目ＳＥの異常のパターンを判定する判定部９３とを有する。これにより、縫い目検査装置７は、縫い目ＳＥの異常の有無のみならず、発生した縫い目ＳＥの異常のパターンも検出することができる。

また、撮像装置８は、針板５の上面の法線に対する傾斜方向から縫製対象物Ｓを撮影する。これにより、撮像装置８で取得された画像において、縫製対象物Ｓと縫糸ＳＴとのコントラストを大きくすることができる。処理装置９は、撮像装置８が取得した画像に基づいて、縫い目ＳＥの位置及び形状を高精度に算出することができる。

また、撮像装置８は、ローリングシャッターカメラである。ローリングシャッターカメラは安価であるため、縫い目検査装置７のコストが抑制される。また、イメージセンサ８Ｓのライン方向と縫製対象物Ｓの移動方向とが平行となるように撮像装置８が設置されることにより、縫い目検査装置７は、ローリングシャッター現象の発生が抑制された縫い目ＳＥの画像を取得することができる。

また、撮像装置８が移動中の縫製対象物Ｓの画像と停止中の縫製対象物Ｓの画像とを取得する場合、処理装置９は、縫製対象物Ｓの織り目ＴＸに基づいて停止中の縫製対象物Ｓの画像であるか否かを判定し、停止中に取得された画像に基づいて、縫い目ＳＥの異常を検出する。これにより、縫い目検査装置７は、ローリングシャッター現象の影響がない画像を用いて、縫い目ＳＥの異常の検出を高精度に実施することができる。

なお、上述の実施形態において、縫い目ＳＥの異常のパターンは一例であり、上述の実施形態で説明した第１パターンから第４パターンに限定されない。縫い目ＳＥの参照特徴量が予め導出され、参照特徴量記憶部９５に記憶されることにより、縫い目検査装置７は、第１パターンから第４パターンの異常とは別の異常のパターンを検出することができる。

１…ミシン、２…ミシンヘッド、３…ミシン針、４…針棒、５…針板、６…押え部材、７…縫い目検査装置、８…撮像装置、８Ｂ…支持部材、８Ｄ…駆動装置、８Ｌ…光学系、８Ｓ…イメージセンサ、９…処理装置、９Ａ…演算装置、９Ｂ…記憶装置、９Ｃ…入出力インターフェース、１０…出力装置、１１…入力装置、９１…画像取得部、９２…画像処理部、９３…判定部、９４…出力部、９５…参照特徴量記憶部、９６…正解特徴量記憶部、ＡＲ…縫い目存在範囲、ＡＸ…光軸、ＰＳ…縫製位置、Ｓ…縫製対象物、ＳＥ…縫い目、ＳＴ…縫糸、ＴＸ…織り目。

Claims (8)

1. ミシンの針板に支持され縫い目が形成された縫製対象物を撮影する撮像装置と、
   前記撮像装置で取得された前記縫製対象物の画像に基づいて、前記縫い目の異常を検出する処理装置と、を備え、
   前記ミシンは、前記縫製対象物の移動と停止とを繰り返しながら前記縫い目を形成し、
   前記処理装置は、前記縫製対象物の織り目に基づいて前記縫製対象物の停止中に取得された画像であるか否かを判定し、前記停止中に取得された前記画像に基づいて、前記縫い目の異常を検出する、
   縫い目検査装置。
2. 前記処理装置は、
   前記撮像装置から前記縫製対象物の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像取得部が取得した前記画像を画像処理して前記縫い目の検出特徴量を算出する画像処理部と、
   前記縫い目の参照特徴量を記憶する参照特徴量記憶部と、
   前記検出特徴量と前記参照特徴量とを照合して、前記縫い目の異常のパターンを判定する判定部と、を有する、
   請求項１に記載の縫い目検査装置。
3. 前記検出特徴量は、前記縫い目の長さを含み、
   前記参照特徴量は、前記縫い目の正常長さよりも長い異常長さを含み、
   前記判定部は、前記縫い目の少なくとも一つの長さが長くなる第１パターンの異常であるか否かを判定する、
   請求項２に記載の縫い目検査装置。
4. 前記検出特徴量は、前記縫い目の幅を含み、
   前記参照特徴量は、前記縫い目の正常幅よりも太い異常幅を含み、
   前記判定部は、前記縫い目の少なくとも一部の幅が太くなる第２パターンの異常であるか否かを判定する、
   請求項２又は請求項３に記載の縫い目検査装置。
5. 前記検出特徴量は、前記縫い目により前記縫製対象物の表面に規定される面積を含み、
   前記参照特徴量は、前記縫い目により前記縫製対象物の表面に規定される正常面積よりも大きい異常面積を含み、
   前記判定部は、前記縫製対象物の表面において縫糸がたるむ第３パターンの異常であるか否かを判定する、
   請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の縫い目検査装置。
6. 前記検出特徴量は、前記縫い目の長さを含み、
   前記参照特徴量は、前記縫い目の正常長さを含み、
   前記判定部は、前記縫い目の長さが変化する第４パターンの異常であるか否かを判定する、
   請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の縫い目検査装置。
7. 前記撮像装置は、前記針板の上面の法線に対する傾斜方向から前記縫製対象物を撮影する、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の縫い目検査装置。
8. 前記撮像装置は、光学系と、ローリングシャッター方式のイメージセンサとを有し、
   前記イメージセンサは、ライン方向に配置される複数の受光素子をそれぞれ含み、前記ライン方向と直交するスキャン方向に配置される複数のラインを有し、
   前記ミシンは、前記縫製対象物を移動方向に移動して前記縫い目を形成し、
   前記撮像装置は、前記イメージセンサの前記ライン方向と前記縫製対象物の移動方向とが平行となるように設置される、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の縫い目検査装置。

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