JPH0561676B2

JPH0561676B2 -

Info

Publication number: JPH0561676B2
Application number: JP58122406A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Hongo
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1993-09-06
Also published as: JPS6029876A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕この発明は製品の自動外観検査装置、特にキー
ボードの実装状態をチエツクするキーボード検査
装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

かかるキーボード装置の検査は、今のところ専
ら人手に委ねられているのが現状であるが、キー
トツプの数が多いこと、そのキートツプ面上のパ
ターン（アルフアベツト、数字、カタカナ、漢字
等）またはその配色（白地に黒文字のキー、黒地
に白文字のキー、あるいはカラーキー等が混在す
ること）等によつて種類が極めて多いこと等か
ら、その検査は困難を極めており、長時間を要す
るのが普通である。

〔発明の目的〕

この発明はかかる事情のもとになされたもの
で、キーボードを自動的に検査することが可能な
検査装置を提供することにより、検査の省力化と
製品の品質向上を図ることを目的とする。

〔発明の要点〕

複数のキートツプを持つ被検査キーボードを載
置して所定量ずつ所定の方向に移動させる移動手
段と、前記キートツプ面に形成された文字等のパ
ターンを撮像する撮像手段と、前記移動手段の移
動条件、前記撮像手段を介して得られるキートツ
プ毎のパターンを画像処理するために設定される
キートツプ番号、領域総数、領域の座標、２値化
の方法、しきい値番号、白黒反転等の計測条件お
よびキートツプパターンの良否を判定するために
設定される辞書パターンの番号、文字コード、特
徴量判定を行うための特徴番号と特徴上下限値等
の判定条件を各キートツプ毎に記憶し、オペレー
タの操作により被検査キーボードの構成に応じた
各キートツプの前記条件を編集して設定フアイル
を作成するとともに、前記計測条件による計測結
果に応じて該設定フアイルの追加、削除を行うフ
アイル管理システムと、該フアイル管理システム
から被検査キーボードの検査に必要な各条件がキ
ートツプ単位で順次与えられ、前記移動条件、計
測条件を用いて各キートツプの特徴量を計測する
とともに、該特徴量を前記判定条件と比較するこ
とにより、各キートツプパターンの良否判定を行
う計測・判定手段とを設けることにより、キーボ
ードの自動検査を可能にするとともに、各種フア
イルの管理作業を判定装置から独立させることに
より、パターンの測定および判定を高速になしう
るようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示すシステム構成
図、第２図は第１図のビデオセンサの構成を示す
ブロツク図、第３図は第１図または第２図の動作
を説明するための機能ブロツク図、第４図はキー
トツプの検査領域を説明する説明図、第５図は不
良キートツプ例を説明する説明図である。

第１図に示されるように、この発明によるキー
ボード配列検査装置は、例えばビデオセンサ１、
フアイル管理システム（以下、Ｌ−100システム
ともいう。）２、画像検出部３、XYテーブル４、
XYテーブルコントローラ５、被検査キーボード
６、固定治具７、モニタTV（モニタ用テレビ）
３および警報ユニツト９より構成される。なお、
Ｌ−100システム２は、プリンタ２０１、CRT表
示部２０２、フロツピイデイスクの如き記録媒体
２０３およびキーボード部２０４等を備えてい
る。

ビデオセンサ１は第２図に詳しく示されるよう
に、マルチ情報処理システムとして構成され、し
たがつて、それぞれの中央処理装置CPUA１２
Ａ，CPUB１２Ｂには、システムバス２９Ａ，２
９Ｂを介してプログラムメモリ１３Ａ，１３Ｂ、
一時記憶メモリ１４Ａ，１４Ｂ、設定値記憶用メ
モリ１５Ａ，１５Ｂおよび画像メモリ２３Ａ，２
３Ｂが設けられている。両CPU１２Ａ，１２Ｂ
間の動作状態は双方向レジスタ２１によつて互い
に監視し合うとともに、CPUAにはビデオセンサ
１の操作パネルとの入出力インタフエイスを司る
部分１７、XYテーブルコントローラを制御する
部分１９、画像の計測条件の設定、制御を行なう
部分２８、および画像メモリ２３Ａ，２３Ｂの切
換え、取込制御を行なう部分２５等が設けられる
一方、CPUBには、Ｌ−100システム２とのデー
タ伝送制御を司る部分１８、操作パネル上の動作
状態を表示する部分１６、および設定値・判定結
果等のデータの受け渡しを行なう部分１５Ｂ等が
設けられていて、互いにその機能を分担する如く
構成されている。なお、良否の判定は各CPUで
行なうことができるが、キーボードの検査を行な
う自動検査モード以外では、CPUAにて判定処理
を実行し、自動検査モードではその検査時間を短
縮するために、CPUA，Ｂにより交互に判定処理
を実行するものとする。また、第２図において、
２０はシステムバス支配制御部、２２はDMA
（ダイレクトメモリアクセス）切換部、２４は画
像情報抽出部、２６はモニタTV選択部、２７は
２値化制御部であり、Ｌ−100システム２、モニ
タTV３およびコントローラ５は第１図と同様で
ある。なお、３１は第１図の画像検出部３に内蔵
されている撮像装置（テレビカメラ）を示すもの
である。

第１図ないし第３図を参照して、その動作を説
明する。

この発明によるキーボード配列検査装置は、Ｌ
−100を中心に動作するが、その動作モードには、
以下に説明する如き７つの基本モードＡ〜Ｇがあ
る。

(A) 辞書パターン作成モードキートツプの表面に形成されている文字や記号
等のパターンを判定する方法として、ここでは、
例えばビツトマトリクス判定と、後述の如き特徴
判定の２つを行なう。なお、ビツトマトリツクス
判定法とは、次の如き方法を云う。すなわち、或
るパターンをテレビカメラの如き撮像装置にて撮
像すると、その観測視野内に在るパターンは、該
パターンに外接する所定の四角形（外接枠と呼ば
れる）によつて切り出すことができるので、この
外接枠を縦横、つまりメツシユ状に分割し、この
各区画内に文字パターンがあるとき、例えば２値
論理の“１”を、また、無いとき“０”をそれぞ
れ割り当てることにすれば、所定のパターンを２
値行列、すなわちビツトマトリツクスで表わすこ
とができる。なお、このビツクマトリツクスは、
パターンの大きさと位置に依存しないことが特徴
である。ところで、このビツトマトリツクスの各
要素（エレメント）は、確率的に常に“０”とな
る要素（ブランク要素）、“０”か“１”か不定な
要素（マスク要素）および変形鎖を構成する要素
（変形要素）に分けることが可能であり、こうし
て所定のパターンを表現したものをクラスタマト
リツクスと云う。なお、変形鎖は、いずれかの変
形要素が“１”となることによつて、“１”とな
るものである。したがつて、測定されるビツクマ
トリツクスをクラスタマトリツクスで表現するこ
とができるので、これを標準のクラスタマトリツ
クスと比較し、その要素が互いに異なるものの数
をもつて距離を定義し、該距離が所定の上限値以
内のとき“良”と判定する。以上がビツトマトリ
ツクス判定法の概要であるが、この場合の標準ク
ラスタマトリツクスを作成するのが辞書パターン
作成モードであり、ビツトマトリツクスの測定値
に基づき、Ｌ−100システム２の汎用キーボード
部２０４からオペレータがキー入力することによ
り作られる。このようなビツトマトリツクス判定
法は、本出願人により出願された特願昭57−
10946号（特公平４−67234号公報）『パターン識
別装置』に記載されている。なお、作成された辞
書パターンには、それがどのような文字パターン
であるかを示す文字コード、その文字がどのよう
な字体または字形（イタリツク体、ゴシツク体
等）であるかを示す字形コードおよび番号が付さ
れ、これがフアイルとして管理される。こうして
作成された辞書パターンのフアイルを、辞書フア
イルと呼ぶ。

(B) 辞書フアイル編集モード上述の如き辞書フアイルの追加、削除または順
番の入れ換え等をオペレータが行うことによつ
て、新しい辞書フアイルを作成するモードであ
る。

(C) 設定フアイル作成モードキーボードの検査は、キートツプ毎に行われる
が、オペレータのキー入力によりその検査のため
に必要となる各種設定値のフアイルを作成するモ
ードである。このとき必要となる設定値として
は、例えば次のような項目がある。それらの項目
の中で、計測条件としてキートツプ番号、領域総
数、領域の座標、２値化の方法、しきい値番号、
白黒反転が設定され、判定条件としては領域ごと
の設定値が設定される。

(イ) キートツプ番号キートツプに付される個有の番号である。

(ロ) 領域総数領域とは、キートツプの表面に形成されている
文字、記号等のパターンに外接する四角形の領域
である。例えば、第４図においては、キートツプ
KYに文字、記号等のパターン「Ａ」、「ツ」「？」
が形成されているが、パターン毎に領域を設定す
れば領域総数は“３”となり（RE₁，RE₂，
RE₃）、これらをまとめた領域REを設定すれば領
域総数は“１”と云うことになる。なお、第４図
において、EPは撮像装置の有効画面を示し、
MAはマスク領域を示すものである。領域のとり
方は任意であるが、判定が効果的になされるよう
に設定されることは云う迄もない。

(ハ) 領域の座標上述の如き領域を決めるための座標位置情報で
ある。

(ニ) ２値化の方法キートツプパターンを撮像して得られる信号
を、２値信号に変換する方法であり、ここでは、
複数の２値化レベルのうちの１つを選択して２値
化する選択固定２値化方式、または原信号と原信
号を遅延した信号との差を、所定のレベルと比較
することにより２値化する浮動２値化方式のいず
れかを選択してパターン像を２値化するものとす
る。

(ホ) しきい値番号上述の選択固定２値化方式で用いられる複数の
レベルにそれぞれ番号を付し、その番号によりし
きい値レベルを選択するためのものである。

(ヘ) 白黒反転黒地に白の文字でも、あるいは白地に黒の文字
でも２値化できるようにするため、信号の極性反
転等の操作が必要か否かを指示するためのもので
ある。

(ト) 領域ごとの設定値ビツトマトリツクス判定を行なうための辞書パ
ターンの番号、文字コード、字形コードまたは距
離の上下限値、さらには特徴量判定を行なうため
の特徴番号とその特徴上下限値等に関して設定を
行なう。なお、パターンの特徴量としては、ここ
では、その面積、面積密度、幅、幅の比、高さ、
高さの比またはパターンの個数等を含めて30種類
程度用いられる。各特徴量には番号が付され、そ
の番号に応じて上下限値を設定しておくことによ
り、測定の結果得られた特徴量の良否を判定する
ことができる。

このように、キートツプ毎に２値化の方法、し
きい値番号、白黒反転等を含む計測条件と、領域
毎の設定値等を含む判定条件とを区別して設定す
るようにしている。

(D) 設定フアイル編集モードキーボードによつては、いくつかのキートツプ
だけが異なつていて、その他は全く同じこともあ
る。このような場合に、異なつているキートツプ
についてのみ新たに設定を行ない、その他のもの
は従来の設定値をそのまゝ使用することにより、
新しいキーボードの設定フアイルを作成すること
ができる。設定の単位は、あくまでも１個のキー
トツプであり、これを単位にしてオペレータの操
作により設定フアイルの追加、削除または並びか
えが行われるが、これが設定フアイルの編集作業
である。

(E) 測定フアイル作成モードキーボードの設定フアイルが最適であるか否か
を判定する１つの方法として、設定フアイルに基
づく計測条件によつて特徴量とビツトマトリツク
スを測定し、この測定値と設定値とを比較するこ
とにより、設定値が正しいか否かを自動的に判断
することができる。設定値が正しいと判断された
場合、自動的あるいはオペレータの操作により、
この測定値を測定フアイルとして記憶する。

(F) 測定フアイル編集モード測定フアイルの測定値により、辞書フアイルま
たは設定フアイルの追加、削除をオペレータの操
作により行う。

なお、これらのフアイル（辞書フアイル、設定
フアイルおよび測定フアイル）は、第１図に示さ
れるＬ−100システム２のフロツピイデイスク２
０３に、キーボードの種別毎に格納される。

(G) 自動検査モードこのモードでは、検査したいキーボード６を固
定治具７によりXYテーブル４上に位置決めする
とともに、上記の如くして作成された設定フアイ
ルをフロツピイデイスク２０３から入力し、オペ
レータが検査開始スイツチを押すことにより、以
下の如く検査が自動的に行なわれる。この検査開
始スイツチは、Ｌ−100システムのキーボード２
０４とビデオセンサ１の正面パネルの双方に設け
られており、そのいずれからでも検査を開始する
ことができる。ビデオセンサ１では、この検査開
始スイツチからの信号を第２図の伝送インタフエ
イス１８を介して判定または計測指令信号として
受信する（第３図○ル参照）。計測指令には、第３
図○オ，○ヌに示される如く、キートツプ番号、各種
計測条件が含まれている。キートツプ番号は、
CPUBからCPUAを介してコントローラインタフ
エイス１９に与えられ、これによつてXYテーブ
ルコントローラ５が起動され、被検査キーボード
６が所定方向に移送される。一方、計測条件は、
２値化の方式、ビツトマトリツクスまたは特徴量
の抽出等の検査または判定に必要な種々の情報と
して利用される。なお、この計測条件はフロツピ
イデイスクを介して与えられるもので、第２図の
メモリ１５Ｂに記憶されるとともに、CPUBから
CPUAを介してメモリ１５Ａに記憶される。ここ
で、所定番号のキートツプがTVカメラ３１の視
野内に入ると、該キートツプの表面に形成された
パターンは該カメラ３１により撮像された後、計
測条件に応じた２値化方式（選選択固定２値化、
浮動２値化）とそのレベルによつて２値化される
（第３図○イ参照）。なお、この動作は第２図の２値
化制御回路２７において行なわれる。２値化され
た画像情報は、第２図の画像情報抽出回路２４を
介して画像メモリ２３Ａ，２３ＢにDMA（ダイ
レクトメモリアクセス）モードに書込まれるが、
このとき、そのいずれに書込むかを制御するの
が、書込メモリ切換制御回路２５とDMA切換回
路２２である（第３図○ロ，○ハ）。CPUAまたは
CPUBでは、まず、測定パターンからノイズパタ
ーンを除去する一方（第３図○ニ参照）。この測定
パターンを所定数の領域に分割または分類する
（第３図○ホ参照）。しかる後、分割された個々のパ
ターン毎にビツトマトリツクスを測定し、これを
Ｌ−100システム２から送られて来る標準のもの
と比較することによりその距離を求め、この距離
が所定の設定値内にあるか否かによつてビツトマ
トリツクス判定を行なうとともに（第３図○ヘ参
照）、個々のパターン面積、幅および高さと、こ
れらを組み合わせたものとからなる各種の特徴量
を求め、これを設定値と比較することによつて特
徴判定を行なう（第３図○ト参照）。なお、キート
ツプの良否の判定は、これらビツトマトリツクス
判定と特徴判定との総合判定によるものとする
（第３図○チ参照）。このようにして測定および判定
された結果は、第２図に示される伝送インタフエ
イス１８を介してＬ−100システム２に伝送され
るので（第３図○リ参照）、Ｌ−100システム２で
は、これをCRT２０２（第１図参照）に表示す
るとともに、必要に応じてプリンタ２０１にプリ
ントアウトし、さらには、受信したデータにもと
づいて各種フアイルの編集を行なう。

不良キートツプの例としては第５図に示される
ように、同図ｂの如き異種キー、ｃの如き逆さキ
ー、ｄの如き横差しキー、またはキートツプ無実
装などがあるが（同図○イは正しいキーを示す。）、
このような不良キートツプはビデオセンサ１によ
り直ちに発見され、必要に応じて警報ユニツト９
（第１図参照）から警報が発せられる。なお、キ
ートツプパターンの画像は、その都度モニタTV
８により観測することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、各キートツプ毎に計測条件（２値化の方法、
しきい値番号、白黒反転等）と判定条件（領域
毎の設定値等）とを区別して設定する。

各キートツプ毎の計測条件、判定条件を設定
した設定フアイルをキートツプを１単位として
追加、削除、並びかえを行なうことにより、設
定フアイルの変更は異なる部分のみの設定で済
み、共通部分はそのまま利用する。

設定フアイルで計測条件と判定条件とを分け
ているため、ロツト変動のある場合などに該計
測条件で測定した測定値を測定値フアイルに格
納し、この測定値を用いたいわゆる学習により
判定条件の妥当性を確認して追加、削除する。

ようにしたので、各キートツプ毎に最適の計測条
件およびこの計測条件に応じた判別条件を設定す
る作業が容易となり、白地に黒文字のキー、黒地
に白文字のキー、あるいはカラーキー等が混在
し、しかもその数や配置が少しずつ異なるような
多品種のキーボードを高速かつ高精度に検査し得
る利点を有するものである。

なお、この発明は、上述のキーボードの検査だ
けでなく、プリント基板の実装検査、印刷物の検
査、食品の包装検査などの各種検査に応用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すシステム構成
図、第２図は第１図のビデオセンサの構成を示す
ブロツク図、第３図は第１図または第２図の動作
を説明するための機能ブロツク図、第４図はキー
トツプの検査領域を説明する説明図、第５図は不
良キートツプ例を説明する説明図である。符号説明、１……ビデオセンサ、２……フアイ
ル管理システム（Ｌ−100システム）、３……画像
検出部、４……XYテーブル、５……コントロー
ラ、６，２０４……キーボード、７……固定治
具、８……モニタTV、９……警報ユニツト、１
２Ａ，１２Ｂ……中央処理装置（CPU）、１３
Ａ，１３Ｂ……プログラムメモリ、１４Ａ，１４
Ｂ……一時記憶装置、１５Ａ，１５Ｂ……設定値
記憶用メモリ、１６……操作パネル動作状態表示
装置、１７……操作パネル入出力インタフイス、
１８……伝送インタフエイス、１９……XYテー
ブルコントローラインタフエイス、２０……シス
テムバス支配制御部、２１……双方向レジスタ、
２２……DMA切換回路、２３Ａ，２３Ｂ……画
像メモリ、２４……画像情報抽出装置、２５……
書込メモリ切換制御装置、２６……モニタTV選
択回路、２７……２値化制御回路、２８……計測
条件設定制御部、３１……TVカメラ、２０１…
…プリンタ、２０２……CRT表示部、２０３…
…フロツピイデイスク。

Claims

【特許請求の範囲】１複数のキートツプを持つ被検査キーボードを
載置して所定量ずつ所定の方向に移動させる移動
手段と、前記キートツプ面に形成された文字等のパター
ンを撮像する撮像手段と、前記移動手段の移動条件、前記撮像手段を介し
て得られるキートツプ毎のパターンを画像処理す
るために設定されるキートツプ番号、領域総数、
領域の座標、２値化の方法、しきい値番号、白黒
反転等の計測条件およびキートツプパターンの良
否を判定するために設定される辞書パターンの番
号、文字コード、特徴量判定を行うための特徴番
号と特徴上下限値等の判定条件を各キートツプ毎
に記憶し、オペレータの操作により被検査キーボ
ードの構成に応じた各キートツプの前記条件を編
集して設定フアイルを作成するとともに、前記計
測条件による計測結果に応じて該設定フアイルの
追加、削除を行うフアイル管理システムと、該フアイル管理システムから被検査キーボード
の検査に必要な各条件がキートツプ単位で順次与
えられ、前記移動条件、計測条件を用いて各キー
トツプの特徴量を計測するとともに、該特徴量を
前記判定条件と比較することにより、各キートツ
プパターンの良否判定を行う計測・判定手段と、を備えたことを特徴とするキーボード検査装置。