JPS63206877A - 物品検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビカメラにて被検査物品を撮像してそ
の画像信号を処理し、予め教示された少数データよりな
るマスターパターンとの照合を行なうことで該被検査物
品の検査を行う物品検査方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図は例えば特願昭５９−２４２７７３号、特願昭５
９−２４２７７２号に示された従来のこの種の物品検査
装置の構成を示すブロック図であり、図において、１は
被検査物品、２は被検査物品１の搬送装置、３Ａは被検
査物品ｌが搬送装置２０所定検査位置に来た事を検出す
る透過形光電スイッチ４の受光器、３Ｂは受光器３Ａへ
投光を行う光電スイ・ンチ４の投光器、５は被検査物品
１の撮像を行うテレビカメラ、６はテレビカメラ５に取
付けられたカメラレンズ、７はテレビカメラ５からの画
像信号の読込み、シェーディング補正、二値化処理等の
前処理、及び後述するコントローラ８ヘデータ転送する
ための制御回路である。８はコントローラであって、制
御回路７から転送された画像信号を記憶する画像信号メ
モリ８ａと、マスターパターンを記憶するマスターパタ
ーンメモリ８ｂと、検査指定位置について判定（検査）
処理する判定処理部８ｃと、各検査位置ごとの判定結果
をもとに各種検査（一致）条件に従って総合判定（検査
）する総合判定部８ｄと、総合判定結果を外部へ出力す
る出力部８ｅとで構成されている。９はコントローラ８
で判定の基となるマスターパターンの教示時、テストラ
ン時、保守点検時等に用いる陰極線管等の視覚表示モニ
ター、１０は視覚表示モニター９と同一用途に用いるキ
ーボード等の設定器である。

次に検査方法について説明する。この例では、上述の特
願昭５９−２４２７７３号に示された点（ドツト）によ
るマスターパターンとの照合方式を採用している。

検査順序は第８図に示すフローチャート図の通りである
。このフローチャート図に従って第７図を参照して説明
する。ステップ８−１では準備作業を行う。準備作業と
しては、先ず、被検査物品１を光電スイッチ４が作動す
る所定検査位置にセットする。この時、光電スイッチ４
は不動作にしておく。カメラレンズ６を取付けたテレビ
カメラ５は被検査物品１が視覚表示モニター９の有効エ
リア内に所定方向で写る様に視野合せを行なう。次に、
設定器１０より画像読込み指令を制御回路７に与えてテ
レビカメラ５に写っている画像を制御回路７を通してコ
ントローラ８の画像信号メモリ８ａへ読込む。該画像信
号メモリ８ａに読込まれた画像データは、視覚表示モニ
ター９へ出力され表示される。検査員は視覚表示モニタ
ー９の画面を見て制御回路７の二値化レベルを決定する
。次に、ステップ８−２ではマスターパターンの教示作
業を行なう。

第９図はマスターパターン教示時に第７図の視覚表示モ
ニター９に生じる面であって、被検査物品１が写ったも
のであり、３１は点の教示位置を示すカーソルであって
、有効エリア内を任意に移動することが出来、所定の位
置で第７図の設定器１０を操作してマスターパターンメ
モリ８ｂに記憶する。この第９図では、１２点で被検査
物品ｌの特徴を抽出した例であって、この１２点の検査
エリア内アドレス、ビット位置と二値のデータ。

検査点数がマスターパターンのデータとなる。又総合判
定部８ｄで総合判定するための一致条件（後記）も設定
器１０より教示し、マスターパターンデータとしてマス
ターパターンメモリ８ｂに記憶する。

次に、ステップ８−３では実槍査を行う。即ち、光電ス
イッチ４の受光器３Ａと投光器３Ｂを有効にすると共に
、視覚表示モニター９及び設定器ＩＯをコントローラ８
から切放す。搬送装置２にて被検査物品ｌが所定位置に
搬送されてくると受光器３Ａの出力がオンし、制御回路
７はテレビカメラ５が捉えている画像を前処理してコン
トローラ８の画像信号メモリ８ａへ読込む。判定処理部
８ｃは画像信号メモリ８ａよりマスターパターンと同一
アドレス、ビット位置のデータを取り出し、マスターパ
ターンのデータと比較する。この比較は、マスターパタ
ーンの全点について行なわれる。次に、その結果をもと
に総合判定部８ｄでマスターパターンに記憶されている
一致条件で総合判定が行なわれ、一致すれば合格、不一
致であれば不合格となる。

その判定結果は、検査結果として出力部８ｅより出力さ
れる。なお、総合判定のための一致条件は全点一致で一
致、ある割合以上一致で一致等各種条件がある。

全点一致で一致と判定する場合のマスターパターンとの
照合のフローチャート図の例を第１０図に示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の物品検査方法は以上の様に行われているので、教
示点間の総合判定（一致）条件は選択可能であるとは言
え、一般に物品の視覚検査では全点一致で検査しなけれ
ばならず（ある割合以上一致で一致といった比率一致方
式は余程大まかな用途にしか適用出来ない。）、また被
検査物品の個々の特徴場所で比率一致、特徴個所間は全
点一致といったことは出来ないことから、個々の特徴場
所について多点を教示しても一点のみの判定と等価にな
ってしまう問題点があった。全点一致では、例え検査点
一点（一画素）のデータに異常があっても検査結果を誤
ってしまうことから、例えばノイズ等で検査点の一画素
でもデータが変化する可能性のある場合（一般産業分野
の工場では、この様な場合が多い。）、厳重なノイズ対
策（一般に大損りであり、コストもかかる。）を実施し
なければ使用出来ないという問題点があった。

この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
もので、例えばノイズ対策を考慮する必要がある様な場
合においても、信頼性の高い検査が出来るとともに、ノ
イズ対策に比べて安価に実現出来る物品検査方法を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この第１の発明に係る物品検査方法は、個々の教示検査
位置く例えば点、ライン）に対して複数位置を検査する
とともに個々の教示検査位置に対する検査基準に基づき
教示検査位置としての検査を出来る様にしたものである
。

又、この第２の発明物品検査方法は、教示検査位置を点
、ライン等の組み合せからなる教示検査パターンとし、
該教示検査パターンに対して複数パターンを検査し、教
示検査パターンに対する複数パターンの検査結果をもと
に複数パターンに対する検査基準に基づき複数パターン
としての判定を出来る様にしたものである。

〔作用〕

この第１の発明における物品検査方法は、教示検査位置
に対し、複数位置の検査を実施し、複数個の検査結果に
対し教示検査位置としての検査基準に基づき判定するこ
とにより、信頼性の高い物品検査を可能にする。

又、この第２の発明における物品検査方法は、教示検査
パターンに対し、複数パターンの検査を実施し、該複数
個パターンの検査結果に対し、複数パターンとしての検
査基準に基づき判定することにより、信穎性の高い物品
検査を可能にする。

〔実施例〕

以下、この第１の発明の一実施例を第１図について説明
する。

図において、前述した従来技術を示す第７図と同−又は
相当部分は同一符号を付して示している。

２１はコントローラで、マスターパターンの記憶のほか
に、教示検査位置に対する複数検査位置情報、教示検査
位置に対する検査（判定）基準も記憶するマスターパタ
ーンメモリ２１ａと、教示された点及び複数の検査点に
つき判定処理する第１の判定処理部２１ｂと、該第１の
判定処理部２１ｂの個々点としての判定結果をもとにマ
スターパターンメモリ２１ａに記憶された教示検査位置
としての検査基準に基づき判定処理を行なう第２の判定
処理部２１ｃと、従来の総合判定部８ｄと同じ総合判定
部２１ｄと、出力部８ｅとで構成されている。

２２は従来の設定器１０と同じく設定器であるが、マス
ターパターンの設定機能に関し、従来の設定器１０の機
能の他に、教示点に対する複数検査位置パターンρ設定
、個々の教示検査位置としての検査基準を教示すること
が出来る。

次に、この第１の発明の動作について説明する。

動作例としては、点（ドツト）によるマスターパターン
との照合方式を採用する。

動作順序は、前述した従来装置同様第８図に示すフロー
チャート図の通りである。このフローチャート図に従っ
て、第１図の動作を説明する。ステップ８−１では準備
作業を行なうが、制御回路７の二値化レベルを決定する
迄は従来装置と同様である（光電スイッチ４は不動作）
。次に、ステップ８−２でマスターパターンの教示作業
を行なう。

第２図は、マスターパターン教示時に第１図の視覚表示
モニター９に生じる画面で、被検査物品１が写ったもの
であり、図において、３１は点の教示検査位置を示すカ
ーソル、破線で示した４１は教示検査位置に対し複数点
検査するためのバターン（点数、教示点に対する相対位
置関係で決まるもので、第２図では教示点の周辺４点か
らなるパターンの場合の例である。）におけるある１点
の位置をカーソル形状でイメージングしたもので、視覚
表示モニター９には表示する場合と、しない場合がある
。教示作業は、先ずこのパターンを設定器２２で教示す
ることから始める。パターンが決ると、その相対位置か
ら有効エリア内で、カーソル３１が移動出来る範囲が設
定され、その範囲内でカーソル３１は任意に移動するこ
とが出来る。

カーソル３１を所定検査位置へ移動させて設定器２２よ
りの記憶指示を与えると、教示点及び先に設定したパタ
ーンで決る複数の検査点につき、検査エリア内アドレス
、ビット位置と二値のデータがマスターパターンデータ
としてマスターパターンメモリ２１ａに記憶される。第
２図は順次教示して、教示１２点で被検査物品ｌの特徴
を抽出した例である。

次に、教示点とパターンで決る複数の検査点につき、個
々の点の判定結果が出た後、教示検査位置としての判定
を行なう検査基準（判定条件）を設定器２２より教示す
る。その１例としては、第２図の１教示点に対し周辺４
点も併せ検査する場合、５点の検査結果に対し、例えば
４点合格で教示検査位置として合格、３点合格で教示検
査位置として合格等がある。当然この検査基準もまたマ
スターパターンメモリ２１ａに記憶される。

次に、総合判定部２１ｄで各教示検査位置の検査結果に
対し、総合判定するための一致条件（判定条件）を設定
器２２より教示し、マスターパターンデータとしてマス
ターパターンメモリ２１ａに記憶する。

次いで、ステップ８−３では実検査を行う。この場合は
、従来装置と同様先覚スイッチ４を有効にするとともに
、視覚表示モニター９及び設定器２２をコントローラ２
１から切放す。搬送装置２にて被検査物品１が所定位置
に搬送されてくると、受光器３Ａの出力がオンし、制御
回路７はテレビカメラ５が捉えている画像を前処理して
、コントローラ２１の画像信号メモリ８ａへ読込む。第
１の判定処理部２１ｂは画像信号メモリ８ａより教示点
及びパターンで決る複数の検査点につき、マスターパタ
ーンメモリ２１ａに記憶されているアドレス、ビット位
置のデータを順次取出し、マスターパターンの二値デー
タと比較する。その結果は第２の判定処理部２１ｃにて
教示検査位置としての検査基準に従って判定され、その
教示検査位置としての結果が定まる。この教示検査位置
としての検査は全教示検査位置について行なわれ、次に
その結果をもとに総合判定部２１ｄにて、マスターパタ
ーンに記憶されている一致条件で総合判定が行なわれ、
一致すれば合格、不一致であれば不合格となる。そして
、その判定結果は検査結果として出力部８ｅより出力さ
れる。

なお、総合判定の一致条件が各種存することは従来装置
と同様である。また、教示点に対する複数点パターンも
第２図の様に上下等距離の他、斜め位置配置、不均一距
離配置等各種パターンが考えられる。さらに、上記説明
では先にパターン設定を行なったが、パターンの点数の
みを先に決めておき、教示点の周囲に１点ずつパターン
点数だけ教えるといった方法もある。

ここで総合判定条件として、全教示検査位置一致で一致
と判定する場合の、マスターパターンとの照合のフロー
チャート例を第３図に示す。

次に、この出願の第２の発明の一実施例につき説明する
。装置構成は第１図と同一であるが、下記の点が相違す
る。

第１図において、２１ａはパターンを構成する点、ライ
ンの数及び位置情報、二値データ、パタ　　−ンとして
の一致条件（詳細後記）の他に、パターンの複数位置検
査に必要な情報（即ち、シフト量、シフト回数、シフト
方向等）、複数パターンとしての検査基準等をマスター
パターンとして記憶しているマスターパターンメモリ、
２２は上記マスターパターン教示、テストラン、保守点
検等に用いる設定器、２１ｂは教示検査パターン及び複
数パターンの個りの構成要素に対し判定処理する第１の
判定処理部、２１ｃは第１の判定処理部２１ｂの個々の
判定結果をもとに各パターンとしての判定処理を行なう
第２の判定処理部、２１ｄは複数パターンとして総合判
定処理を行なう総合判定部である第１の判定処理部２１
ｂ及び第２の判定処理部２１ｃは複数パターン検査手段
として動作し、総合判定部２１ｄは複数パターンとして
の検査基準にて検査する。

次に、この第２の発明の動作について説明する。

動作順序、準備作業は第１の発明の実施例と同様である
。

次に、マスターパターンの教示作業を行なう。

第４図は所定バイト長（連続８点を処理単位として扱う
）よりなるマスターパターンとの照合方式を用いて、例
えばラベルの年月日有無判定を行なう場合の前記実施例
の第２図に相当するものである。５１は教示検査位置を
示すラインで、実線で示した５本の教示ラインでパター
ンを構成している。破線で示した５２及び一点鎖線で示
した５３は教示パターンをシフトした場合のパターンに
おけるある１ラインをイメージングしたもので、シフト
したパターンは視覚表示モニター９には表示する場合と
、しない場合がある（第４図はパターンを上、下にシフ
トした様子を示している。）。

教示作業は先ず教示ラインによるパターンを一斉シフト
するシフト量、シフト回数、シフト方向を設定器２２で
教示することから始める。これらはマスターパターンと
してマスターパターンメモリ２１ａに記憶される。シフ
トするパターンが決るとその相対位置から有効エリア内
で教示ラインパターンを設定できる範囲が決定される。

教示ラインの設定は点の教示と同様に設定器２２にてカ
ーソルを移動させ、２点を教示することで、２点間距離
に近似のバイト長が検出され、ラインが形成される。ラ
インは必要数設定することが可能である。この場合、検
査ライン数、各ラインの位置。

バイト長と二値のデータがマスターパターンとしてマス
ターパターンメモリ２１ａに記憶される。

第４図は順次５ライン教示した例ということになる。

次に、一致条件（判定条件）を教示する。一致条件は、
１）１本のラインとしての一致条件、２）複数ラインか
らなるパターンとしての一致条件、３）パターンのシフ
トにより生じる複数パターンとしての一致条件、の３種
類が存在し、これらのいづれについても用途によって、
例えば下記の様な各種一致条件が存在する。

ｉ）アンド一致；所定バイト長内の全ビットが一致、全
ライン一致、複数パターンが全て一致ｉｉ）オア一致；
基本は所定バイト長内で１ビツトでも一致すれば一致。

但し冗長度をもたすため一致とみなすビット数を増やす
事は可。複数ライン、複数パターンについても同様 ｉｉ）イクスクルーシブ・オア一致；所定バイト長内で
イクスクルーシブ・オア（排他的論理和）をとって０−
１．１−０と変化点が見つかれば一致とみなす。複数ラ
イン、複数パターンについても同様 教示は１）、　２）、　３）の順で行ない、やはりマス
ターパターンとしてマスターパターンメモリ２１ａに記
憶する。ここでは、１）として冗長度をもったオア一致
、２）としてアンド一致、３）としてオア一致が採用さ
れ、教示されたとする。

次に実検査が開始されると、従来装置と同様に前処理さ
れた画像データが画像信号メモリ８ａへ読込まれ、第１
の判定処理部２１ｂで個々のラインの判定処理、第２の
判定処理部２１ｃで各パターンとしての判定処理、総合
判定部２１ｄで複数パターンとしての総合判定処理が行
なわれ、判定結果（検査結果）は出力部８ｅより出力さ
れる。

なお、第２の判定処理部２１ｃは第１の判定処理部２１
ｂとの組み合せで複数回動作する。

ライン、パターンとしてのマスターパターンとの照合の
フローチャート例を第５図に、複数パターンとしてのマ
スターパターンとの照合のフローチャート例を第６図に
示す。

本実施例の方式によれば、パターン関係を保って一定量
シフトすることから、被検査体が搬送設備上で位置が多
少変化しても対応出来るという効果もある。

なお、パターンのシフトについては、パターン構成要素
に対し個別に行なわれてもよいが、上記特有の効果は得
られない。

以上の２実施例において、一実施例では検査位置が点で
ある場合につき説明したが、ラインであってもよく、他
の一実施例では検査パターンにラインを用いて説明した
が、点であってもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の様に、この第１の発明によれば教示する個々の教
示検査位置に対し複数位置を検査し、この第２の発明に
よれば、教示検査パターンに対し複数パターン検査をす
る様に構成したので、例えばノイズ対策を考慮する必要
がある様な場合においても信顛性の高い検査が可能であ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの出願の第１の発明の一実施例による物品検
査方法を実施する装置の構成を示すブロック図、第２図
はこの第１の発明の一実施例における視覚表示モニター
の画面図、第３図はこの第１の発明の一実施例における
マスターパターンとの照合のフローチャート図、第４図
はこの第２の発明の一実施例における視覚表示モニター
の画面図、第５図はこの第２の発明の一実施例に示され
たライン、パターンとしてのマスターパターンとの照合
のフローチャート図、第６図はこの第２の発明の一実施
例における複数パターンとしてのマスターパターンとの
照合のフローチャート図、第７図は従来の物品検査方法
を実施する装置の構成を示すブロック図、第８図は物品
検査方法の検査順序を示すフローチャート図、第９図は
従来の物品検査方法における視覚表示モニターの画面図
、第１０図は従来の物品検査方法におけるマスターパタ
ーンとの照合のフローチャート図である１は被検査物品
、５はテレビカメラ、７は制御回路、２１はコントロー
ラ、２１ａはマスターパターンメモリ、２１ｂは第１の
判定処理部、２１Ｃは第２の判定処理部、２１ｄは総合
判定部、８は出力部。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）テレビカメラにて被検査物品を撮像してその画像
   信号を処理し、予め教示された少数データよりなるマス
   ターパターンとの照合を行なうことで前記物品の検査を
   する物品検査方法において、教示する少なくとも点又は
   ラインの個々の教示検査位置に対して、複数位置を検査
   し、その複数位置の検査結果をもとに前記教示検査位置
   としての検査基準に基づき判定することを特徴とする物
   品検査方法。
2. （２）テレビカメラにて被検査物品を撮像してその画像
   信号を処理し、あらかじめ教示された少数データよりな
   るマスターパターンとの照合を行なうことで前記物品の
   検査をする物品検査方法において、教示検査位置を少く
   とも点・ライン等の組み合せからなる教示検査パターン
   とし、該教示検査パターンに対して複数パターンを検査
   し、前記教示検査パターンに対する複数パターンの検査
   結果をもとに、該複数パターンとしての検査基準にて判
   定することを特徴とする物品検査方法。