JP7151873B2 - 検査装置 - Google Patents
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Description
対象物を撮影する条件を様々な撮影条件に変更する変更手段と、
所定の条件が成立するまでに実施する対象物の検査では、前記様々な撮影条件の全てを選択し、前記所定の条件が成立した後に実施する対象物の検査では、前記撮影条件毎の有効度に基づいて前記様々な撮影条件から1または複数の撮影条件を選択する撮影条件選択手段と、
前記変更手段を制御することによって、前記選択された撮影条件のそれぞれの下で前記対象物の画像を取得する画像取得手段と、
前記取得された画像に基づいて前記対象物の異常を検出する異常検出手段と、
前記取得された画像に基づいて前記有効度を更新する有効度更新手段と、
を備える。
所定の条件が成立するまでに実施する対象物の検査では、様々な撮影条件の全てを選択し、前記所定の条件が成立した後に実施する対象物の検査では、前記撮影条件毎の有効度に基づいて前記様々な撮影条件から1または複数の撮影条件を選択し、
前記選択された撮影条件のそれぞれの下で前記対象物の画像を取得し、
前記取得された画像に基づいて前記対象物の異常を検出し、
前記取得された画像に基づいて前記有効度を更新する、
検査方法。
コンピュータに、
所定の条件が成立するまでに実施する対象物の検査では、様々な撮影条件の全てを選択し、前記所定の条件が成立した後に実施する対象物の検査では、前記撮影条件毎の有効度に基づいて前記様々な撮影条件から1または複数の撮影条件を選択する処理と、
前記選択された撮影条件のそれぞれの下で前記対象物の画像を取得する処理と、
前記取得された画像に基づいて前記対象物の異常を検出する処理と、
前記取得された画像に基づいて前記有効度を更新する処理と、
を行わせるためのプログラムを記録する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る検査装置100の構成例を示す図である。図1を参照すると、検査装置100は、コンピュータ110と、広角カメラ120と、高速カメラ121と、照明器122と、ロボットアーム130~132と、ベルトコンベア140とから構成されている。
高速カメラ画像取得部1185は、撮影条件選択部1184によって選択された撮影条件を、同一の照射角度(即ち、同一の照明器122の位置)を有し、撮影角度(即ち、高速カメラ121の位置)が互いに相違する撮影条件のグループに分類する。
高速カメラ画像取得部1185は、撮影条件選択部1184によって選択された撮影条件を、同一の撮影角度(即ち、高速カメラ121の位置)を有し、照射角度(即ち、同一の照明器122の位置)が互いに相違する撮影条件のグループに分類する。
次に、本発明の第2の実施形態について図15を参照して説明する。図15は、本実施形態に係る検査装置200のブロック図である。なお、本実施形態は、本発明の検査装置の概略を説明する。
[付記1]
対象物を撮影する条件を様々な撮影条件に変更する変更手段と、
所定の条件が成立するまでに実施する対象物の検査では、前記様々な撮影条件の全てを選択し、前記所定の条件が成立した後に実施する対象物の検査では、前記撮影条件毎の有効度に基づいて前記様々な撮影条件から1または複数の撮影条件を選択する撮影条件選択手段と、
前記変更手段を制御することによって、前記選択された撮影条件のそれぞれの下で前記対象物の画像を取得する画像取得手段と、
前記取得された画像に基づいて前記対象物の異常を検出する異常検出手段と、
前記取得された画像に基づいて前記有効度を更新する有効度更新手段と、
を備える検査装置。
[付記2]
前記対象物に照明光を照射する照明手段と、
前記対象物の検査面を撮影する第1の撮像手段と、
をさらに備え、
前記変更手段は、前記対象物に対する前記照明光の照射角度および前記撮影の撮影角度を変更するように構成されている、
付記1に記載の検査装置。
[付記3]
前記画像取得手段は、前記第1の撮像手段と前記対象物との相対的な移動量が最小となるように、前記選択された撮影条件のそれぞれに切り替える順番を決定し、該決定した順番に従って前記変更手段を制御するように構成されている、
付記2に記載の検査装置。
[付記4]
前記画像取得手段は、前記照明手段と前記対象物との相対的な移動量が最小となるように、前記選択された撮影条件のそれぞれに切り替える順番を決定し、該決定した順番に従って前記変更手段を制御するように構成されている、
付記2または3に記載の検査装置。
[付記5]
前記画像取得手段は、前記選択された撮影条件を、同一の照射角度を有し撮影角度が互いに相違する撮影条件のグループに分類し、前記グループ毎に、前記変更手段を制御することによって前記照射角度を前記グループの照射角度に固定した状態で、前記変更手段を制御することによって前記撮影角度を連続的に変更し、前記撮影角度が前記撮影条件の撮影角度に一致するタイミングで前記第1の撮像手段によって前記検査面の画像を取得するように構成されている、
付記2乃至4の何れかに記載の検査装置。
[付記6]
前記画像取得手段は、前記選択された撮影条件を、同一の撮影角度を有し照射角度が互いに相違する撮影条件のグループに分類し、前記グループ毎に、前記変更手段を制御することによって前記撮影角度を前記グループの撮影角度に固定した状態で、前記変更手段を制御することによって前記照射角度を連続的に変更し、前記照射角度が前記撮影条件の照射角度に一致するタイミングで前記第1の撮像手段によって前記検査面の画像を取得するように構成されている、
付記2乃至4の何れかに記載の検査装置。
[付記7]
前記対象物を撮影する、前記第1の撮像手段より広角な第2の撮像手段を、さらに備え、
前記第1の撮像手段は、前記第2の撮像手段で撮影された前記対象物の画像を複数に分割して得られる個々の分割領域を撮影するように構成されている、
付記2乃至6の何れかに記載の検査装置。
[付記8]
前記異常検出手段は、前記対象物の異常の検出結果を前記第2の撮像手段で撮影された画像中の対応する前記分割領域に表示するように構成されている、
付記7に記載の検査装置。
[付記9]
前記第1の撮像手段は、高速カメラである、
付記2乃至8の何れかに記載の検査装置。
[付記10]
所定の条件が成立するまでに実施する対象物の検査では、様々な撮影条件の全てを選択し、前記所定の条件が成立した後に実施する対象物の検査では、前記撮影条件毎の有効度に基づいて前記様々な撮影条件から1または複数の撮影条件を選択し、
前記選択された撮影条件のそれぞれの下で前記対象物の画像を取得し、
前記取得された画像に基づいて前記対象物の異常を検出し、
前記取得された画像に基づいて前記有効度を更新する、
検査方法。
[付記11]
コンピュータに、
所定の条件が成立するまでに実施する対象物の検査では、様々な撮影条件の全てを選択し、前記所定の条件が成立した後に実施する対象物の検査では、前記撮影条件毎の有効度に基づいて前記様々な撮影条件から1または複数の撮影条件を選択する処理と、
前記選択された撮影条件のそれぞれの下で前記対象物の画像を取得する処理と、
前記取得された画像に基づいて前記対象物の異常を検出する処理と、
前記取得された画像に基づいて前記有効度を更新する処理と、
を行わせるためのプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
110…コンピュータ
120…広角カメラ
121…高速カメラ
122…照明器
130~132…ロボットアーム
130a~132a…関節
130b~132b…アーム
140…ベルトコンベア
150…製品
151…部分領域
Claims (11)
- 第1の撮像手段を用いて撮影された製品の検査を行う検査面の画像を、複数の部分領域画像に分割する広角カメラ画像取得手段と、
前記部分領域画像に対応する部分領域毎に、様々な撮影条件と個々の前記撮影条件を一意に識別する撮影条件IDとが事前に設定された学習前撮影条件テーブル中の前記様々な撮影条件の下で、前記第1の撮像手段よりも挟角な第2の撮像手段を用いて撮影された前記部分領域の画像を挟角部分領域画像として取得する高速カメラ画像取得手段と、
前記部分領域毎に、前記高速カメラ画像取得手段によって取得された1以上の前記挟角部分領域画像の中から、検査に適する前記挟角部分領域画像を選択し、選択した前記挟角部分領域画像と当該挟角部分領域画像の撮影に使用された撮影条件IDとを含む検査画像を生成し、前記検査画像に基づいて前記製品の前記検査面の異常を検出する異常検出手段と、
前記部分領域毎に、前記検査画像に含まれる前記撮影条件IDに基づいて、前記様々な撮影条件それぞれについての有効度をインクリメントする有効度更新手段と、
前記部分領域毎に、所定の条件が成立したか否かを判定し、所定の条件が成立した部分領域については、前記様々な撮影条件のうち前記有効度が所定値以上である撮影条件IDに対応する撮影条件だけを設定した学習後撮影条件テーブルを生成する撮影条件選択手段と、
を備える検査装置。 - 前記高速カメラ画像取得手段は、前記部分領域の座標値で特定される部分領域の撮影では、
前記座標値で特定される前記部分領域の中心をカメラ光軸が貫く撮影方向に前記第2の撮像手段で撮影した画像から、前記第1の撮像手段で撮影した部分領域の画像に対応する領域を前記挟角部分領域画像として抽出する、
請求項1に記載の検査装置。 - 前記高速カメラ画像取得手段は、前記挟角部分領域画像の抽出では、前記第1の撮像手段で撮影した部分領域の画像を基準画像とし、前記基準画像から複数の特徴点を抽出し、前記第2の撮像手段で撮影した画像をオリジナル画像とし、前記特徴点に対応する対応点を前記オリジナル画像から検出し、前記対応点と前記特徴点とが重ね合わさるように前記オリジナル画像を幾何的に変形するための射影変形パラメータを算出し、前記算出した射影変形パラメータを用いて、前記オリジナル画像の位置合わせを行い、前記位置合わせ後のオリジナル画像から前記基準画像に対応する領域を前記挟角部分領域画像として抽出する、
請求項2に記載の検査装置。 - 前記撮影条件は、前記第2の撮像手段の撮影角度と前記製品を照明する照明装置の照明角度とを含む、
請求項1乃至3の何れかに記載の検査装置。 - 前記高速カメラ画像取得手段は、前記様々な撮影条件の下における前記第2の撮像手段による前記部分領域の撮影では、前記第2の撮像手段と前記製品との相対的な移動量が最小となるように、前記撮影条件の順番を決定し、該決定した順番に従って前記撮影条件を順番に切り替えて撮影を行う、
請求項4に記載の検査装置。 - 前記高速カメラ画像取得手段は、前記様々な撮影条件の下における前記第2の撮像手段による前記部分領域の撮影では、前記照明装置と前記製品との相対的な移動量が最小となるように、前記撮影条件の順番を決定し、該決定した順番に従って前記撮影条件を順番に切り替えて撮影を行う、
請求項4に記載の検査装置。 - 前記高速カメラ画像取得手段は、前記様々な撮影条件の下における前記第2の撮像手段による前記部分領域の撮影では、前記様々な撮影条件を、同一の照射角度を有し撮影角度が互いに相違する撮影条件のグループに分類し、前記グループ毎に、前記照射角度を前記グループの照射角度に固定した状態で、前記撮影角度を連続的に変更し、前記撮影角度が前記グループの撮影角度に一致するタイミングで前記第2の撮像手段によって前記部分領域の画像を撮影する、
請求項4に記載の検査装置。 - 前記高速カメラ画像取得手段は、前記様々な撮影条件の下における前記第2の撮像手段による前記部分領域の撮影では、前記様々な撮影条件を、同一の撮影角度を有し照明角度が互いに相違する撮影条件のグループに分類し、前記グループ毎に、前記撮影角度を前記グループの撮影角度に固定した状態で、前記照明角度を連続的に変更し、前記照明角度が前記グループの照明角度に一致するタイミングで前記第2の撮像手段によって前記部分領域の画像を撮影する、
請求項4に記載の検査装置。 - 前記高速カメラ画像取得手段は、前記学習後撮影条件テーブルが生成されている前記部分領域については、以後の製品の検査では、前記学習前撮影条件テーブルの代わりに前記学習後撮影条件テーブルを使用する、
請求項1乃至8の何れかに記載の検査装置。 - 同一の製造工程によって生産される複数の製品を順番に検査する検査方法であって、
現に検査を行う製品を位置決めする処理と、
前記位置決めされた製品の検査を行う面全体を、広角な第1の撮像手段で撮影する処理と、
前記第1の撮像手段で撮影して得られた前記面全体の画像を前記面全体を複数の領域に分割して得られる複数の部分領域に1対1に対応する複数の広角部分領域画像に分割し、前記広角部分領域画像と前記部分領域の座標値と前記部分領域のIDとの組を前記部分領域毎に有する広角カメラ画像を生成する処理と、
前記部分領域毎に、様々な撮影条件と個々の前記撮影条件を一意に識別する撮影条件IDとが事前に設定された学習前撮影条件テーブル中の前記様々な撮影条件の下で、前記第1の撮像手段よりも挟角な第2の撮像手段を用いて、前記位置決めされた製品の検査を行う面上の前記部分領域の座標値で特定される部分領域を撮影する処理と、
前記部分領域毎に、前記第2の撮像手段で撮影して得られた1以上の前記部分領域の画像である挟角部分領域画像の中から、検査に適する挟角部分領域画像を選択し、前記選択した挟角部分領域画像と当該挟角部分領域画像の撮影に使用された撮影条件IDとを含む検査画像を生成する処理と、
前記検査画像に基づいて前記位置決めされた製品の検査面の異常を検出する処理と、
前記位置決めされた製品の検査終了時に、前記部分領域毎に、前記検査画像に含まれる前記撮影条件IDに基づいて、前記様々な撮影条件それぞれの有効度をインクリメントする処理と
前記部分領域毎に、学習の終了条件が成立したか否かを判定し、学習の終了条件が成立した部分領域については、前記様々な撮影条件のうち前記有効度が所定値以上である撮影条件IDに対応する撮影条件だけを設定した学習後撮影条件テーブルを生成する処理と、
を含み、
前記学習後撮影条件テーブルが生成されている前記部分領域については、以後の製品の検査では、前記学習前撮影条件テーブルの代わりに前記学習後撮影条件テーブルを使用する、
検査方法。 - 同一の製造工程によって生産される複数の製品を順番に検査するコンピュータに、
現に検査を行う製品を位置決めする処理と、
前記位置決めされた製品の検査を行う面全体を、広角な第1の撮像手段で撮影する処理と、
前記第1の撮像手段で撮影して得られた前記面全体の画像を前記面全体を複数の領域に分割して得られる複数の部分領域に1対1に対応する複数の広角部分領域画像に分割し、前記広角部分領域画像と前記部分領域の座標値と前記部分領域のIDとの組を前記部分領域毎に有する広角カメラ画像を生成する処理と、
前記部分領域毎に、様々な撮影条件と個々の前記撮影条件を一意に識別する撮影条件IDとが事前に設定された学習前撮影条件テーブル中の前記様々な撮影条件の下で、前記第1の撮像手段よりも挟角な第2の撮像手段を用いて、前記位置決めされた製品の検査を行う面上の前記部分領域の座標値で特定される部分領域を撮影する処理と、
前記部分領域毎に、前記第2の撮像手段で撮影して得られた1以上の前記部分領域の画像である挟角部分領域画像の中から、検査に適する挟角部分領域画像を選択し、前記選択した挟角部分領域画像と当該挟角部分領域画像の撮影に使用された撮影条件IDとを含む検査画像を生成する処理と、
前記検査画像に基づいて前記位置決めされた製品の検査面の異常を検出する処理と、
前記位置決めされた製品の検査終了時に、前記部分領域毎に、前記検査画像に含まれる前記撮影条件IDに基づいて、前記様々な撮影条件それぞれの有効度をインクリメントする処理と、
前記部分領域毎に、学習の終了条件が成立したか否かを判定し、学習の終了条件が成立した部分領域については、前記様々な撮影条件のうち前記有効度が所定値以上である撮影条件IDに対応する撮影条件だけを設定した学習後撮影条件テーブルを生成する処理と、
を行わせるためのプログラムであって、
前記学習後撮影条件テーブルが生成されている前記部分領域については、以後の製品の検査では、前記学習前撮影条件テーブルの代わりに前記学習後撮影条件テーブルを使用する、
プログラム。
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