WO2018062244A1 - 検査装置 - Google Patents

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WO2018062244A1
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image
wearable camera
inspection
work
worker
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加藤　慎司
勝宏 宮垣
博行 岩月
潤 堀口
耕平 中村
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株式会社デンソー
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    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30164—Workpiece; Machine component

Definitions

  • This disclosure relates to an inspection apparatus used for inspection of an inspection object by a worker.
  • the quality of products in the middle stage of manufacturing (hereinafter referred to as “workpieces”) and inspected items such as products may be inspected by the workers.
  • workpieces the quality of products in the middle stage of manufacturing
  • inspected items such as products
  • an inspection apparatus that allows a worker to wear a wearable camera and supports an inspection operation using a captured image of the wearable camera.
  • Patent Document 1 describes a configuration of a wearable camera that can easily operate a recording button and a mode change switch with one hand, thereby enabling an operation mode in which shooting can be performed immediately on site.
  • the distance and angle between the camera and the object to be inspected and the brightness of the shooting environment are generally constant.
  • the brightness of the image of the inspection object can also be made substantially uniform.
  • the brightness of the image taken by the wearable camera is affected by the work environment specific to the wearable camera, such as the mounting position of the wearable camera and the posture of the worker. Variations may occur.
  • there may be a situation where the inspection object necessary for the inspection process cannot be appropriately captured for example, the image cannot be extracted from the image because the image is too dark or too bright.
  • the accuracy of the quality determination of the inspection object is lowered.
  • Patent Document 1 does not consider a technique for performing appropriate photographing according to such a change in the working environment.
  • the present disclosure is intended to provide an inspection apparatus that can suitably determine the quality of an object to be inspected based on a photographed image even when the brightness of the image photographed by the wearable camera changes.
  • the present disclosure is an inspection apparatus (1) used for inspection of an inspection object (3) by a worker (H), and is attached to the worker and takes a relatively bright first image (P1).
  • the inspection object is photographed with a relatively bright first image and a relatively dark second image, and pass / fail judgment is made based on these two images. Even if there is a variation in the brightness of the captured image, the influence of the variation can be absorbed to determine whether the inspection object is good or bad. That is, the range in which the pass / fail judgment process can be performed in both the bright direction and the dark direction can be expanded from the standard condition of the brightness of the work environment. As a result, even when the work environment changes and the brightness of the image captured by the wearable camera changes, it is possible to suitably determine the quality of the inspection object based on the image captured by the wearable camera.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of an inspection apparatus according to an embodiment and an example of inspection work to which the inspection apparatus is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the inspection apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of setting the aperture value of the first wearable camera to the minimum value and setting the aperture value of the second wearable camera to the maximum value.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the inspection process performed by the inspection apparatus.
  • the inspection apparatus 1 is an inspection for determining whether or not an inspected object such as a work 3 in a production intermediate stage or a finished product is a non-defective product in a production process of a product such as a heat exchanger. Used for work.
  • An example of such inspection work is the configuration shown in FIG.
  • the worker H of the inspection work inspects whether or not the work 3 sequentially transported by the transport conveyor 2 is a non-defective product.
  • the conveyor 2 is mounted with a plurality of sets including the work 3 and the sign 4 and conveys the plurality of sets such that each set is sequentially arranged in front of the worker H.
  • the signboard 4 is disposed in the vicinity of each work 3, and a code indicating the type of the work 3 is displayed.
  • the inspection apparatus 1 includes a code reader 10, a first wearable camera 20, a second wearable camera 30, a tablet 40, and a battery 60.
  • the code reader 10 includes a code reader unit 11, an illumination unit 12, a laser pointer unit 13, and a wireless unit 14.
  • the code reader unit 11 includes a light source that emits light, and emits light from the light source through the lens 10a, and then reflects the light by the reflected light that is reflected by the signboard 4 and received through the lens 10a.
  • the signboard 4 of the present embodiment is a display board on which a code is displayed.
  • the code is an identification index indicating the type of the work 3.
  • the code includes various codes such as a QR code (registered trademark) and a barcode.
  • the illumination unit 12 illuminates the work 3 and its surroundings through the lens 10a.
  • the laser pointer unit 13 irradiates a laser beam as a pointer (light spot) through the lens 10a.
  • the laser pointer unit 13 assists the worker H in recognizing the read area in which the code reader unit 11 reads the code.
  • the region irradiated with the laser beam from the laser pointer unit 13 is set to coincide with the read region of the code reader unit 11.
  • the wireless unit 14 includes an antenna and a wireless circuit, and performs wireless communication with the wireless unit 41 of the tablet 40.
  • the first wearable camera 20 and the second wearable camera 30 are small cameras intended to be worn on the body and photographed hands-free.
  • the first wearable camera 20 and the second wearable camera 30 may be simply referred to as the camera 20 and the camera 30 in some cases.
  • the first wearable camera 20 includes a camera unit 21 and a wireless unit 22 as shown in FIG.
  • the camera unit 21 photographs the workpiece 3 as a subject to be photographed with light received through the lens 20a.
  • the wireless unit 22 includes an antenna, a wireless circuit, and the like, and performs wireless communication with the wireless unit 42A of the tablet 40.
  • the second wearable camera 30 includes a camera unit 31 and a radio unit 32 as shown in FIG.
  • the camera unit 31 photographs the workpiece 3 as a subject to be photographed with light received through the lens 30a.
  • the wireless unit 32 includes an antenna, a wireless circuit, and the like, and performs wireless communication with the wireless unit 42B of the tablet 40.
  • the battery 60 is a secondary battery that supplies DC power to the code reader 10 and the cameras 20 and 30 via the harness 31 and the like.
  • the code reader 10, the first wearable camera 20, the second wearable camera 30, and the battery 60 are attached to the cap 5 worn by the worker H as shown in FIG.
  • the code reader 10, the first wearable camera 20, and the second wearable camera 30 include a lens 10a of the code reader 10, a lens 20a of the first wearable camera 20, and a lens 30a of the second wearable camera 30. Installed on the hat 5 of the worker H so that the lens 20a of the first wearable camera 20 and the lens 30a of the second wearable camera 30 are arranged substantially horizontally so as to face the front of H. Has been.
  • the first wearable camera 20 and the second wearable camera 30 are set so that the brightness of the images acquired by the same work 3 is different when the same work 3 is photographed. As shown in FIG. 3, the first wearable camera 20 is set to shoot a relatively bright first image P1, and the second wearable camera 30 is set to shoot a relatively dark second image P2. . As a specific method for realizing such shooting, in the present embodiment, the first wearable camera 20 is set to a relatively small aperture value, and the second wearable camera 30 is set to have a relatively large aperture value.
  • the first wearable camera 20 is set to the minimum aperture value
  • the second wearable camera 30 has the maximum aperture value. It is preferably set to a value.
  • the “state where the aperture value is the minimum value” can also be expressed as the state where the aperture hole of the camera is the maximum or the state of the maximum aperture.
  • the “state where the aperture value is the maximum value” can also be expressed as a state where the aperture hole of the camera is minimum or a state where the aperture is minimum.
  • the work environment of the inspection process is quite dark, such as at night.
  • the second image P2 photographed by the second wearable camera 30 has the aperture value of the second wearable camera 30 set to the maximum value.
  • the aperture value of the first wearable camera 20 is set to the minimum value, the first image P1 taken by the first wearable camera 20 recognizes an object in the image in such a dark environment. To get an image with moderate brightness.
  • the first wearable camera 20 with the aperture value set to the minimum value is superior to the work 3 recognition compared to the second wearable camera 30.
  • the work environment of the inspection processing is a considerably bright situation such as outdoors on a sunny day.
  • the first image P ⁇ b> 1 captured by the first wearable camera 20 has the aperture value of the first wearable camera 20 set to the minimum value.
  • the image is too bright to recognize an object in the image.
  • the aperture value of the second wearable camera 30 is set to the maximum value, the second image P2 photographed by the second wearable camera 30 recognizes an object in the image in such a bright environment. To get an image with moderate brightness.
  • both the first wearable camera 20 and the second wearable camera 30 The first image P1 and the second image P2 that can recognize the workpiece 3 can be taken.
  • the work environment of the inspection process is considerably dark and the work 3 can be recognized only by the first image P1 of the first wearable camera 20, and the work environment of the inspection process is considerably bright and the second wearable.
  • the condition that the workpiece 3 can be recognized only by the second image P2 of the camera 30 is a limit condition at both ends, the captured images P1, P2 of the cameras 20, 30
  • the workpiece 3 can be recognized from at least one, and the quality of the workpiece 3 can be determined. That is, the inspection apparatus 1 according to the present embodiment includes the two cameras 20 and 30, and thus can widen the allowable range of the work environment for the inspection process that enables the quality determination of the workpiece 3.
  • the tablet 40 is a portable terminal configured to be carried by the worker H. As shown in FIG. 2, the tablet 40 includes wireless units 41, 42A, 42B, an amplifier 43, a speaker 44, a touch panel 45, and a control device 50 (inspection unit).
  • the radio units 41, 42A, 42B are configured by an antenna, a radio circuit, and the like.
  • the wireless unit 41 performs wireless communication with the wireless unit 14 of the code reader 10.
  • the wireless unit 42A performs wireless communication with the wireless unit 22 of the first wearable camera 20.
  • the wireless unit 42B performs wireless communication with the wireless unit 22 of the second wearable camera 30.
  • various short-range wireless communications are used for wireless communication between the wireless units.
  • Bluetooth registered trademark
  • Wi-Fi registered trademark
  • the amplifier 43 amplifies the analog signal output from the control device 50 and outputs an amplified signal.
  • the speaker 44 converts the amplified signal output from the amplifier 43 into sound and outputs the sound.
  • the touch panel 45 is a display device that combines a transparent key input operation unit and a display panel.
  • the control device 50 is a device that controls the operation of each part of the inspection device 1 related to the inspection work.
  • the control device 50 is physically a microcomputer including a CPU, a memory, a digital-analog conversion circuit, and the like.
  • the control device 50 executes inspection processing according to a computer program stored in advance in the memory.
  • the inspection process is a determination process for determining whether or not the workpiece 3 is a non-defective product based on the code acquired from the code reader 10 and the captured images acquired by the first wearable camera 20 and the second wearable camera 30.
  • the reference image is composed of a still image or a moving image, and is used to determine whether or not the work 3 is a non-defective product.
  • One reference image includes a non-defective image showing the non-defective work 3 and a non-defective image showing the non-defective work 3.
  • the digital-analog conversion circuit outputs an analog signal indicating sound based on a command from the CPU.
  • the tablet 40 is carried by the worker H, for example, stored in the pocket of the worker H, or placed in the vicinity of the worker H.
  • the inspection device 1 configured as described above is carried by the worker H as a wearable device so that both hands of the worker H are free.
  • the inspection apparatus 1 can automatically perform the inspection work of the inspection object without requiring the operation using both hands of the worker H, and supports the inspection work of the worker H.
  • the burden on the worker H can be reduced.
  • the worker H since the worker H is in a hands-free state during the inspection work, the worker H can perform other work (for example, screw tightening) other than the inspection while performing the inspection work on the workpiece 3. Efficiency can be improved.
  • step S01 preparation for inspection processing is performed, specifically, the blinking of the laser pointer 13 is started, the first wearable camera 20 and the second wearable camera 30 are started, and the code reader 10 is started.
  • step S02 the inspection process is started in response to the preparation of step S01.
  • step S03 the code is read by the code reader 10.
  • the worker H turns his head toward the signboard 4 side and causes the code reader 10 attached to the hat 5 to read the code from the signboard 4.
  • step S04 the first image P1 is acquired by the first wearable camera 20, and the second image P2 is acquired by the second wearable camera 30.
  • the worker H turns his / her head toward the work 3 and causes the first wearable camera 20 and the second wearable camera 30 mounted on the cap 5 to photograph the work 3 and acquire a photographed image. That is, the photographed image of the work 3 is acquired by the first wearable camera 20 and the second wearable camera 30 with the code reader 10 reading the code from the signboard 4 as a trigger according to the procedure of steps S03 and S04.
  • the tablet 40 receives the code from the code reader 10 via wireless communication, receives the first image P1 from the first wearable camera 20, and receives the second image P2 from the second wearable camera 30.
  • step S05 the first image P1 and the second image P2 are processed by the control device 50 in the tablet 40 and the workpiece 3 can be recognized in the first image P1, or in the second image P2. It is then determined whether or not at least one of the conditions that the workpiece 3 can be recognized is satisfied. As a result of the determination in step S05, when at least one of the conditions is satisfied, that is, when the workpiece 3 can be recognized in the first image P1, or when the workpiece 3 can be recognized in the second image P2, It is determined that the quality determination process for the work 3 is possible, and the process proceeds to step S06.
  • Steps S04 and S05 are repeated until it can be determined that the workpiece 3 can be recognized in at least one of the image P1 and the second image P2.
  • step S06 since the workpiece 3 can be recognized from the first image P1 or the second image P2 as a result of the determination in step S05, the control device 50 determines whether the workpiece 3 is good or bad. As described above, the control device 50 selects a reference image corresponding to the received code from a plurality of types of reference images stored in advance in the memory. The control device 50 determines whether or not the work 3 is a non-defective product by collating the first image P1 or the second image P2 that can be recognized by the work 3 with the reference image.
  • step S07 the control device 50 notifies the worker H of the pass / fail judgment result of the work 3 by sound information and visual information via the speaker 44 and the touch panel 45 of the tablet 40.
  • the worker H shifts to the next work based on the determination result information output from the tablet 40. For example, when it is determined that the workpiece 3 is a non-defective product, the process returns to step S03, and the next workpiece 3 on the conveyor 2 is inspected.
  • the inspection apparatus 1 is attached to the worker H and similarly to the first wearable camera 20 that is set to take a relatively bright first image P1.
  • the second wearable camera 30 set to capture the dark second image P2, the first image P1 of the work 3 photographed by the first wearable camera 20, and the first of the work 3 photographed by the second wearable camera 30.
  • a control device 50 as an inspection unit that determines the quality of the workpiece 3 based on the two images P2.
  • the work 3 to be inspected is photographed with a relatively bright first image P1 and a relatively dark second image P2, and the quality is determined based on these two images P1 and P2. Even if the brightness variations of the captured images P1 and P2 due to the change in the work environment of the worker H occur, the quality of the workpiece 3 can be suitably determined by absorbing the influence of the variations. As described with reference to FIG. 3, for example, when the work environment is darker than the standard condition, the work 3 can not be recognized in the second image P2, but can be recognized in the relatively bright first image P1. The quality of the workpiece 3 can be determined using the first image.
  • the work 3 can not be recognized in the first image P1, but can be recognized in the relatively dark second image P2.
  • Pass / fail judgment can be made. That is, the range in which the pass / fail judgment process can be performed in both the bright direction and the dark direction can be expanded from the standard condition of the brightness of the work environment.
  • the quality determination of the work 3 based on the images P1 and P2 photographed by the wearable cameras 20 and 30 is preferable. Can be done.
  • the first wearable camera 20 is set to a relatively small aperture value
  • the second wearable camera 30 is set to have a relatively large aperture value.
  • the aperture value of the camera is a factor that is directly related to the brightness of the image, so that the difference between the relative brightness and darkness of the captured images P1, P2 of the two wearable cameras 20, 30 by changing the aperture value. Can be realized easily and with high accuracy.
  • the first wearable camera 20 is set to the minimum aperture value
  • the second wearable camera 30 is set to the maximum aperture value.
  • the control apparatus 50 when the control apparatus 50 can recognize the workpiece 3 in the first image P1 or when the workpiece 3 can be recognized in the second image P2, the quality of the workpiece 3 is determined.
  • the quality determination of the workpiece 3 is not performed.
  • the inspection object for pass / fail determination is the workpiece 3 which is a product in the intermediate stage of manufacturing, but a finished product can also be included.
  • the 1st wearable camera 20 and the 2nd wearable camera 30 illustrated the structure installed in the head of the worker H, the installation position of these cameras 20 and 30 is not restricted to a head. It may be attached to any part of the worker H's body, such as the arm, hand, or trunk of the worker H.
  • the structure which sets an aperture value to the minimum value and the maximum value was illustrated,
  • the aperture value is not limited to this, and it is sufficient that there is at least a relative magnitude relationship between the two cameras 20 and 30. Further, for example, the brightness of the captured image of the camera may be adjusted using a factor other than the aperture value such as ISO or shutter speed.

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Abstract

本発明は、ウェアラブルカメラにより撮影される画像の明るさが変化した場合でも、この撮影画像に基づく被検査物の良否判定を好適に行うことができる検査装置を提供することを目的とする。　本発明の検査装置（１）は、作業員（Ｈ）に装着され、相対的に明るい第１画像（Ｐ１）を撮影するよう設定される第１ウェアラブルカメラ（２０）と、同様に作業員（Ｈ）に装着され、相対的に暗い第２画像（Ｐ２）を撮影するよう設定される第２ウェアラブルカメラ（３０）と、第１ウェアラブルカメラ（２０）により撮影されたワーク（３）の第１画像（Ｐ１）と、第２ウェアラブルカメラ（３０）により撮影されたワーク（３）の第２画像（Ｐ２）とに基づき、ワーク（３）の良否を判定する検査部としての制御装置（５０）と、を備える。

Description

検査装置 関連出願の相互参照
　本出願は、2016年9月28日に出願された日本国特許出願2016-190104号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
　本開示は、作業員による被検査物の検査に用いられる検査装置に関する。
　製品の製造工程において、製造中間段階の生成物（以下「ワーク」という）や製品などの被検査物の良否が、作業員の目視により検査される場合がある。この場合に、作業員にウェアラブルカメラを装着させ、ウェアラブルカメラの撮像画像を利用して検査作業を支援する検査装置が知られている。
　このような検査作業において、作業員に装着されるウェアラブルカメラを利用して被検査物を撮影し、撮影された被検査物の画像に基づいて被検査物の良否判定を検査装置に行わせ、これにより作業負担を減らしたいというニーズがある。関連する技術として、例えば特許文献１には、録画ボタンやモード切替スイッチを片手で容易に操作でき、これにより現場で即座に撮影可能な操作モードにできるウェアラブルカメラの構成について記載されている。
特開２０１６－１２２１１５号公報
　従来、上記のような検査作業において、カメラが固定されて用いられる場合には、カメラと被検査物との間の距離や角度、撮影環境の明るさが概ね一定であるので、撮影される被検査物の画像の明るさも概ね均一にできる。しかし、ウェアラブルカメラを用いた検査作業中の撮影では、ウェアラブルカメラの取り付け位置や、作業員の姿勢など、ウェアラブルカメラに特有の作業環境に影響されて、ウェアラブルカメラにより撮影される画像の明るさにバラツキが生じる場合がある。この場合、例えば画像が暗すぎたり明るすぎたりして画像内から被検査物を抽出できないなど、検査処理に必要な被検査物の撮影を適切に行うことができない状況が考えられる。このような状況で撮影された画像を用いることで、被検査物の良否判定の精度が落ちる虞がある。特許文献１に記載の従来技術でも、このような作業環境の変化に応じて適切な撮影を行う手法については考慮されていない。
　本開示は、ウェアラブルカメラにより撮影される画像の明るさが変化した場合でも、この撮影画像に基づく被検査物の良否判定を好適に行うことができる検査装置を提供することを目的とする。
　本開示は、作業員（Ｈ）による被検査物（３）の検査に用いられる検査装置（１）であって、前記作業員に装着され、相対的に明るい第１画像（Ｐ１）を撮影するよう設定される第１ウェアラブルカメラ（２０）と、前記作業員に装着され、相対的に暗い第２画像（Ｐ２）を撮影するよう設定される第２ウェアラブルカメラ（３０）と、前記第１ウェアラブルカメラにより撮影された前記被検査物の前記第１画像と、前記第２ウェアラブルカメラにより撮影された前記被検査物の前記第２画像とに基づき、前記被検査物の良否を判定する検査部（５０）と、を備える検査装置である。
　この構成により、被検査物を、相対的に明るい第１画像と、相対的に暗い第２画像で撮影し、これらの２つの画像に基づき良否判定するので、作業員の作業環境の変化に起因する撮影画像の明るさのバラツキが生じても、このバラツキの影響を吸収して被検査物の良否判定を好適に実施できる。つまり、作業環境の明るさの標準的な条件から、明るい方向と暗い方向の両方に良否判定処理を実施可能な範囲を広げることができる。この結果、作業環境が変化してウェアラブルカメラにより撮影される画像の明るさが変化した場合でも、ウェアラブルカメラにより撮影される画像に基づく被検査物の良否判定を好適に行うことができる。
　尚、「発明の概要」及び「請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「発明の概要」及び「請求の範囲」が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。
図１は、実施形態に係る検査装置の概略構成と、検査装置が適用される検査作業の一例とを模式的に示す図である。 図２は、実施形態に係る検査装置の構成を示すブロック図である。 図３は、第１ウェアラブルカメラの絞り値を最小値に設定し、第２ウェアラブルカメラの絞り値を最大値に設定することによる効果を説明するための図である。 図４は、検査装置により実施される検査処理の手順を示すフローチャートである。
　以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
　まず図１及び図２を参照して、本実施形態に係る検査装置１が適用される検査作業の一例と、検査装置１の概略構成について説明する。
　本実施形態に係る検査装置１は、熱交換器等の製品の製造工程において、製造中間段階のワーク３や完成後の製品などの被検査物が良品であるか否かを判定するための検査作業に用いられる。このような検査作業としては、例えば図１に示される構成が挙げられる。
　検査作業の作業員Ｈは、搬送コンベア２で順次搬送されるワーク３が良品であるか否かを検査する。搬送コンベア２は、ワーク３と看板４からなる組の複数を載置され、各組が作業員Ｈの前方に順次配置されるようにこれらの複数の組を搬送する。看板４は、ワーク３ごとにこの近傍に配置されるもので、ワーク３の種類を示すコードが表示されている。
　作業員Ｈは、上記の検査作業を、本実施形態の検査装置１を利用して実施することができる。図１及び図２に示されるように、検査装置１は、コードリーダ１０、第１ウェアラブルカメラ２０、第２ウェアラブルカメラ３０、タブレット４０、及びバッテリ６０を具備する。
　コードリーダ１０は、図２に示されるように、コードリーダ部１１、照明部１２、レーザポインタ部１３、及び無線部１４を備える。
　コードリーダ部１１は、光を照射する光源を備え、この光源からレンズ１０ａを通して光を出射してから看板４で反射されてレンズ１０ａを通して受光される反射光によってコードを読み込むための周知の光学式コードリードである。ここで、本実施形態の看板４は、コードが表示されている表示板である。コードは、ワーク３の種類を示す識別指標である。コードとしては、ＱＲコード（登録商標）やバーコードなどの各種のコードが含まれる。
　照明部１２は、レンズ１０ａを通してワーク３およびその周辺を照明する。
　レーザポインタ部１３は、レンズ１０ａを通してレーザ光線をポインタ（光点）として照射する。レーザポインタ部１３は、これにより、コードリーダ部１１がコードを読み込む被読込領域を、作業員Ｈが認識することを補助する。本実施形態では、レーザポインタ部１３によりレーザ光線が照射される領域が、コードリーダ部１１の被読込領域に一致するように設定されている。
　無線部１４は、アンテナや無線回路等から構成されて、タブレット４０の無線部４１との間で無線通信する。
　第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０は、身体等に装着しハンズフリーで撮影する事を目的とした小型カメラである。なお、以下の説明では、第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０を、単にカメラ２０及びカメラ３０と表記する場合がある。
　第１ウェアラブルカメラ２０は、図２に示されるように、カメラ部２１及び無線部２２を備える。カメラ部２１は、レンズ２０ａを介して受光される光によって被撮影対象としてのワーク３を撮影する。無線部２２は、アンテナや無線回路等から構成されて、タブレット４０の無線部４２Ａとの間で無線通信する。
　同様に、第２ウェアラブルカメラ３０は、図２に示されるように、カメラ部３１及び無線部３２を備える。カメラ部３１は、レンズ３０ａを介して受光される光によって被撮影対象としてのワーク３を撮影する。無線部３２は、アンテナや無線回路等から構成されて、タブレット４０の無線部４２Ｂとの間で無線通信する。
　バッテリ６０は、ハーネス等３１を介してコードリーダ１０やカメラ２０，３０に直流電力を供給する二次電池である。
　本実施形態では、コードリーダ１０、第１ウェアラブルカメラ２０、第２ウェアラブルカメラ３０、及びバッテリ６０は、図１に示されるように、作業員Ｈが被る帽子５に装着されている。また、コードリーダ１０、第１ウェアラブルカメラ２０、及び第２ウェアラブルカメラ３０は、コードリーダ１０のレンズ１０ａと、第１ウェアラブルカメラ２０のレンズ２０ａと、第２ウェアラブルカメラ３０のレンズ３０ａとが作業員Ｈの前方に向いて配置されるように、かつ、第１ウェアラブルカメラ２０のレンズ２０ａと、第２ウェアラブルカメラ３０のレンズ３０ａとが略水平に並ぶように、作業員Ｈの帽子５上に設置されている。
　第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０は、同一のワーク３を撮影した場合に、それぞれが取得する画像の明るさが異なるように設定されている。図３に示されるように、第１ウェアラブルカメラ２０は相対的に明るい第１画像Ｐ１を撮影するよう設定され、第２ウェアラブルカメラ３０は相対的に暗い第２画像Ｐ２を撮影するよう設定される。このような撮影を実現する具体的な手法として、本実施形態では第１ウェアラブルカメラ２０は絞り値を相対的に小さく設定され、第２ウェアラブルカメラ３０は絞り値を相対的に大きく設定される。
　さらに言えば、第１ウェアラブルカメラ２０と第２ウェアラブルカメラ３０の絞り値の差分が大きくなるほど良く、第１ウェアラブルカメラ２０は絞り値を最小値に設定され、第２ウェアラブルカメラ３０は絞り値を最大値に設定されるのが好ましい。ここで、「絞り値が最小値である状態」とは、カメラの絞り穴が最大の状態、または、最大絞りの状態、とも表現できる。「絞り値が最大値である状態」とは、カメラの絞り穴が最小の状態、または、最小絞りの状態、とも表現できる。
　検査処理の作業環境が、例えば夜間のように相当に暗い状況であるときを考える。このような作業環境では、図３の下部右側に示されるように、第２ウェアラブルカメラ３０により撮影された第２画像Ｐ２は、第２ウェアラブルカメラ３０の絞り値が最大値に設定されているため、画像内の物体を認識するには暗過ぎる画像となる。このため、第２ウェアラブルカメラ３０が撮影した第２画像Ｐ２の中では、ワーク３を認識することが困難である。しかしその一方で、第１ウェアラブルカメラ２０により撮影された第１画像Ｐ１は、第１ウェアラブルカメラ２０の絞り値が最小値に設定されているため、このような暗い環境では画像内の物体を認識するには適度な明るさの画像となる。このため、第１ウェアラブルカメラ２０が撮影した第１画像Ｐ１の中では、ワーク３を認識することが容易である。つまり、検査処理の作業環境が暗い状況の場合には、絞り値を最小値に設定されている第１ウェアラブルカメラ２０のほうが、第２ウェアラブルカメラ３０に比べてワーク３の認識に優れている。
　これとは反対に、検査処理の作業環境が、例えば晴天の屋外のように相当に明るい状況であるときを考える。このような作業環境では、図３の下部左側に示されるように、第１ウェアラブルカメラ２０により撮影された第１画像Ｐ１は、第１ウェアラブルカメラ２０の絞り値が最小値に設定されているため、画像内の物体を認識するには明る過ぎる画像となる。このため、第１ウェアラブルカメラ２０が撮影した第１画像Ｐ１の中では、ワーク３を認識することが困難である。しかしその一方で、第２ウェアラブルカメラ３０により撮影された第２画像Ｐ２は、第２ウェアラブルカメラ３０の絞り値が最大値に設定されているため、このような明るい環境では画像内の物体を認識するには適度な明るさの画像となる。このため、第２ウェアラブルカメラ３０が撮影した第２画像Ｐ２の中では、ワーク３を認識することが容易である。つまり、検査処理の作業環境が明るい状況の場合には、絞り値を最大値に設定されている第２ウェアラブルカメラ３０のほうが、第１ウェアラブルカメラ２０に比べてワーク３の認識に優れている。
　検査処理の作業環境が、上述した２つのパターンの中間的な明るさである場合には、図３の上部に示されるように、第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０の両方が、画像内でワーク３を認識できる第１画像Ｐ１及び第２画像Ｐ２を撮影できる。
　本実施形態では、このように、検査処理の作業環境が相当に暗く第１ウェアラブルカメラ２０の第１画像Ｐ１のみでワーク３を認識できる条件と、検査処理の作業環境が相当に明るく第２ウェアラブルカメラ３０の第２画像Ｐ２のみでワーク３を認識できる条件とを両端の限界条件として、作業環境の明るさがこれらの限界条件の間にあたるときに、カメラ２０，３０の撮影画像Ｐ１，Ｐ２の少なくとも一方からワーク３を認識可能であり、ワーク３の良否判定を行うことができる。つまり、本実施形態の検査装置１は、カメラ２０，３０を２台備えることによって、ワーク３の良否判定が実施可能となる検査処理の作業環境の許容範囲を広げることができる。
　図１，２に戻り、タブレット４０は、作業員Ｈが携帯可能に構成されている携帯端末である。タブレット４０は、図２に示されるように、無線部４１，４２Ａ，４２Ｂ、アンプ４３、スピーカ４４、タッチパネル４５、及び制御装置５０（検査部）を備える。
　無線部４１，４２Ａ，４２Ｂは、アンテナや無線回路等から構成される。無線部４１は、コードリーダ１０の無線部１４との間で無線通信する。無線部４２Ａは、第１ウェアラブルカメラ２０の無線部２２との間で無線通信する。無線部４２Ｂは、第２ウェアラブルカメラ３０の無線部２２との間で無線通信する。本実施形態において、各無線部間の無線通信には、各種の近距離無線通信が用いられる。近距離無線通信としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）を用いることができる。
　アンプ４３は、制御装置５０から出力されるアナログ信号を電圧増幅して増幅信号を出力する。スピーカ４４は、アンプ４３から出力される増幅信号を音に変換して出力する。タッチパネル４５は、透明のキー入力操作部と表示パネルとを組み合わせた表示ディスプレイ装置である。
　制御装置５０は、上記の検査作業に係る検査装置１の各部の動作を制御する装置である。制御装置５０は、物理的には、ＣＰＵ、メモリ、デジタル－アナログ変換回路などから構成されるマイクロコンピュータである。制御装置５０は、予めメモリに記憶されているコンピュータプログラムにしたがって、検査処理を実行する。検査処理は、コードリーダ１０から取得するコード、第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０により取得された撮影画像に基づいて、ワーク３が良品であるか否かを判定する判定処理である。
　メモリには、複数種の基準画像が予め記憶されている。基準画像は、静止画、あるいは動画から成るもので、ワーク３が良品であるか否かを判別するために用いられる。１つの基準画像には、良品であるワーク３を示す良品画像と、不良品であるワーク３を示す不良品画像とが含まれる。デジタル－アナログ変換回路は、ＣＰＵの指令に基づいて音声を示すアナログ信号を出力する。
　本実施形態では、タブレット４０は、例えば作業員Ｈのポケットに収納されるなど、作業員Ｈにより携帯されているか、または、作業員Ｈの近傍に載置されている。
　以上のように構成される検査装置１は、ウェアラブル装置として、作業員Ｈの両手が自由になるように、作業員Ｈに携帯されている。検査装置１は、上記構成により、作業員Ｈの両手を使う操作を要せずに被検査物の検査作業を自動的に実施することを可能とし、作業員Ｈの検査作業を支援して作業員Ｈの負担を軽減させることができる。また、作業員Ｈは検査作業中にハンズフリーの状態であるので、作業員Ｈはワーク３の検査作業を行いながら、検査以外の他の作業（例えばネジ締めなど）も行うことができ、作業効率を向上できる。
　次に、図４を参照して、本実施形態に係る検査装置１の動作を説明する。
　ステップＳ０１では、検査処理のための準備が行われ、具体的にはレーザポインタ１３の点滅が開始され、第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０が始動され、コードリーダ１０が始動される。ステップＳ０２では、ステップＳ０１の準備が整ったのに応じて検査処理が開始される。
　ステップＳ０３では、コードリーダ１０によりコードの読み取りが行われる。作業員Ｈは、頭を看板４側に向け、帽子５に装着されているコードリーダ１０に看板４からコードを読み取らせる。
　ステップＳ０４では、第１ウェアラブルカメラ２０により第１画像Ｐ１が取得され、第２ウェアラブルカメラ３０により第２画像Ｐ２が取得される。作業員Ｈは、頭をワーク３に向け、コードリーダ１０と同じく帽子５に装着されている第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０にワーク３を撮影させ、撮影画像を取得させる。つまり、ステップＳ０３，Ｓ０４の手順によって、コードリーダ１０が看板４からコードを読み込むことをトリガとして、第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０によってワーク３の撮影画像を取得することになる。タブレット４０は、無線通信を介してコードリーダ１０からコードを受信し、第１ウェアラブルカメラ２０から第１画像Ｐ１を受信し、第２ウェアラブルカメラ３０から第２画像Ｐ２を受信する。
　ステップＳ０５では、タブレット４０内の制御装置５０により、第１画像Ｐ１及び第２画像Ｐ２の処理が行われ、第１画像Ｐ１内でワーク３を認識できるとの条件、または、第２画像Ｐ２内でワーク３を認識できるとの条件のうち少なくとも一方の条件を満たすか否かが判定される。ステップＳ０５の判定の結果、少なくとも一方の条件を満たした場合、すなわち、第１画像Ｐ１内でワーク３を認識できた場合、または、第２画像Ｐ２内でワーク３を認識できた場合には、ワーク３の良否判定処理が可能と判断されステップＳ０６に進む。一方、両条件を満たさない場合、すなわち、第１画像Ｐ１及び第２画像Ｐ２の両方でワーク３を認識できなかった場合には、良否判定の実施不可と判断されてステップＳ０４に戻り、第１画像Ｐ１または第２画像Ｐ２の少なくとも一方でワーク３を認識できると判定できるまでステップＳ０４，Ｓ０５が繰り返される。
　ステップＳ０６では、ステップＳ０５の判定の結果、第１画像Ｐ１又は第２画像Ｐ２からワーク３を認識できるので、制御装置５０によりワーク３の良否判定が行われる。制御装置５０は、上述のとおりメモリに予め記憶された複数種の基準画像のうちから、受信したコードに対応する基準画像を選択する。制御装置５０は、ワーク３が認識できた第１画像Ｐ１または第２画像Ｐ２を、この基準画像と照合させることで、ワーク３が良品であるか否かを判定する。
　ステップＳ０７では、制御装置５０により、タブレット４０のスピーカ４４やタッチパネル４５を介して、音情報や視覚情報によってワーク３の良否判定結果が作業員Ｈに報知される。ステップＳ０７の処理が完了すると、作業員Ｈは、タブレット４０から出力された判定結果の情報に基づき、次の作業に移行する。例えば、ワーク３が良品と判定された場合には、ステップＳ０３に戻り、搬送コンベア２上の次のワーク３の検査が行われる。
　次に、本実施形態に係る検査装置１の効果について説明する。
　本実施形態の検査装置１は、作業員Ｈに装着され、相対的に明るい第１画像Ｐ１を撮影するよう設定される第１ウェアラブルカメラ２０と、同様に作業員Ｈに装着され、相対的に暗い第２画像Ｐ２を撮影するよう設定される第２ウェアラブルカメラ３０と、第１ウェアラブルカメラ２０により撮影されたワーク３の第１画像Ｐ１と、第２ウェアラブルカメラ３０により撮影されたワーク３の第２画像Ｐ２とに基づき、ワーク３の良否を判定する検査部としての制御装置５０と、を備える。
　この構成により、検査対象であるワーク３を、相対的に明るい第１画像Ｐ１と、相対的に暗い第２画像Ｐ２で撮影し、これらの２つの画像Ｐ１，Ｐ２に基づき良否判定するので、作業員Ｈの作業環境の変化に起因する撮影画像Ｐ１，Ｐ２の明るさのバラツキが生じても、このバラツキの影響を吸収してワーク３の良否判定を好適に実施できる。図３を参照して説明したように、例えば、作業環境が標準的な条件より暗い場合には、第２画像Ｐ２ではワーク３を認識できないものの、相対的に明るい第１画像Ｐ１では認識できるので、第１画像を用いてワーク３の良否判定ができる。また、作業環境が標準的な条件より明るい場合には、第１画像Ｐ１ではワーク３を認識できないものの、相対的に暗い第２画像Ｐ２では認識できるので、第２画像Ｐ２を用いてワーク３の良否判定ができる。つまり、作業環境の明るさの標準的な条件から、明るい方向と暗い方向の両方に良否判定処理を実施可能な範囲を広げることができる。この結果、作業環境が変化し、ウェアラブルカメラ２０，３０により撮影される画像の明るさが変化した場合でも、ウェアラブルカメラ２０,３０により撮影される画像Ｐ１，Ｐ２に基づくワーク３の良否判定を好適に行うことができる。
　また、本実施形態の検査装置１において、第１ウェアラブルカメラ２０は絞り値を相対的に小さく設定され、第２ウェアラブルカメラ３０は絞り値を相対的に大きく設定される。この構成により、カメラの絞り値は画像の明暗に直結するファクターであるので、絞り値を変更することで２つのウェアラブルカメラ２０，３０の撮影画像Ｐ１，Ｐ２の相対的な明るさと暗さの差異を簡易かつ高精度に実現できる。
　また、本実施形態の検査装置１において、第１ウェアラブルカメラ２０は絞り値を最小値に設定され、第２ウェアラブルカメラ３０は絞り値を最大値に設定される。この構成により、２台のウェアラブルカメラ２０,３０の絞り値の差異を最大にできるので、第１画像Ｐ１の明るさと第２画像Ｐ２の暗さの幅、すなわちワーク３の良否判定を実施できる明るさの範囲も最大にできる。
　また、本実施形態の検査装置１において、制御装置５０は、第１画像Ｐ１の中にワーク３を認識できるとき、または、第２画像Ｐ２の中にワーク３を認識できるとき、ワーク３の良否判定を行い、一方、第１画像Ｐ１の中にワーク３を認識できないとき、かつ、第２画像Ｐ２の中にワーク３を認識できないとき、ワーク３の良否判定を行わない。この構成により、ワーク３が第１画像Ｐ１または第２画像Ｐ２のいずれかで認識できる場合に限ってワーク３の良否判定を行うので、ワーク３の認識状況が不明瞭な状況での判定処理の実施を回避でき、検査精度を向上できる。
　以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
　図１及び図２を参照して説明した、実施形態に係る検査装置１が適用される検査作業の内容や、検査装置１の具体的な構成は、あくまで一例であって図１及び図２に示されるものに限定されない。例えば、上記実施形態では、良否判定の被検査物は製造中間段階の生成物であるワーク３であったが、完成後の製品も含めることができる。
　また、上記実施形態では、第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０が作業員Ｈの頭部に設置される構成を例示したが、これらのカメラ２０，３０の設置位置は頭部に限らず、作業員Ｈの腕部、手部、体幹部など、作業員Ｈの体の任意の部位に装着してもよい。
　また、上記実施形態では、第１ウェアラブルカメラ２０及び第２ウェアラブルカメラ３０により撮影される画像の明るさを相対的に変えるために絞り値を最小値及び最大値に設定する構成を例示したが、絞り値はこれに限られず２台のカメラ２０，３０の間で少なくとも相対的な大小関係があればよい。また、例えばＩＳＯやシャッタースピードなど、絞り値以外のファクターを用いてカメラの撮影画像の明るさを調整する構成としてもよい。

Claims (4)

  1. 　作業員（Ｈ）による被検査物（３）の検査に用いられる検査装置（１）であって、
    　前記作業員に装着され、相対的に明るい第１画像（Ｐ１）を撮影するよう設定される第１ウェアラブルカメラ（２０）と、
    　前記作業員に装着され、相対的に暗い第２画像（Ｐ２）を撮影するよう設定される第２ウェアラブルカメラ（３０）と、
    　前記第１ウェアラブルカメラにより撮影された前記被検査物の前記第１画像と、前記第２ウェアラブルカメラにより撮影された前記被検査物の前記第２画像とに基づき、前記被検査物の良否を判定する検査部（５０）と、
    を備える検査装置。
  2. 　前記第１ウェアラブルカメラは、絞り値を相対的に小さく設定され、
    　前記第２ウェアラブルカメラは、絞り値を相対的に大きく設定される、
    請求項１に記載の検査装置。
  3. 　前記第１ウェアラブルカメラは、絞り値を最小値に設定され、
    　前記第２ウェアラブルカメラは、絞り値を最大値に設定される、
    請求項２に記載の検査装置。
  4. 　前記検査部は、前記第１画像の中に前記被検査物を認識できるとき、または、前記第２画像の中に前記被検査物を認識できるとき、前記被検査物の良否判定を行い、
    　前記第１画像の中に前記被検査物を認識できないとき、かつ、前記第２画像の中に前記被検査物を認識できないとき、前記被検査物の良否判定を行わない、
    請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。
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