JP2013234862A - 検査方法及び検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検査対象画像取得装置5と、画像パターンとモデルパターンとの一致度を算出する一致度算出手段23と、モデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置に当該モデルパターンを位置決めする検査対象全体検索手段24と、モデルパターンの要素毎の基準位置を画像上に決める基準位置付与手段25と、モデルパターンを要素毎に分けるモデルパターン分割手段26と、分割されたモデルパターンの各要素の基準位置の周囲に探索範囲を設定する探索範囲設定手段27と、探索範囲内でモデルパターンの各要素と一致度が最も高い画像パターンの要素をモデルパターンの各要素と対応する検査対象の要素部分であると判定する検索対象個別検索手段28と、を備えた。
【選択図】図1
Description
例えば、タイヤの側面に凹凸により形成された検査対象としての立体形状の文字列の良否を検査する場合、タイヤ内に空気を注入してタイヤを使用時と同じ状態(以下、インフレート状態という)にしてから検査を行うようにしていたが、タイヤをインフレート状態にするためのインフレート機構を用いた場合、インフレート機構のコスト、インフレート機構によるハンドリング時間等の検査時間増加等の問題があった。そこで、インフレート機構を用いずに精度の高い検査を行えるようにすることが望まれる。
しかしながら、検査前のタイヤは所定場所に仮置きされるため、ゴムのダレやベルト重なり等の影響によってタイヤの側面が形状変形する場合がある。従って、当該形状変形を起こしたタイヤの側面に形成された文字列の画像パターンとモデルパターンとの一致度が悪くなり、側面に文字列が正しく形成されていて使用時において良品となるのにも拘わらず側面に文字列が正しく形成されていない不良品であると判定されてしまう可能性がある。
本発明は、良品であるのにも拘わらず不良品と判定してしまうことを防止できる検査方法及び検査装置を提供する。
また、基準位置付与工程の前に、前記検査対象画像取得工程で取得した画像上において前記モデルパターンを画素単位で移動させ、当該モデルパターンを移動させる毎に当該モデルパターンと当該モデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度を算出し、モデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置にモデルパターンを位置決めする検査対象全体検索工程を備えたので、良品であるのにも拘わらず不良品と判定してしまう誤マッチングを防止できる。
また、検査対象は、タイヤ製造後の検査前に所定場所に仮置きされていたタイヤの側面に形成されているパターンであるので、良品タイヤであるのにも拘わらず不良品タイヤと判定してしまう誤マッチングを防止できる。
本発明に係る検査装置は、検査対象が良品であるにも拘わらず、検査時において検査対象を撮像して取得した検査対象データと当該検査対象の良品データであるモデルパターンとの一致度が悪くなる検査対象を検査するための検査装置において、検査対象全体の画像を取得する検査対象画像取得装置と、画像パターンとモデルパターンとの一致度を算出する一致度算出手段と、前記検査対象画像取得装置により取得した画像上において前記モデルパターンを画素単位で移動させ、当該モデルパターンを移動させる毎に前記一致度算出手段を用いてモデルパターンとモデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度を算出し、モデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置にモデルパターンを位置決めする検査対象全体検索手段と、前記検査対象全体検索手段により位置決めされたモデルパターンの要素毎の基準位置を画像上に決める基準位置付与手段と、前記検査対象全体検索手段により位置決めされたモデルパターンを要素毎に分けるモデルパターン分割手段と、前記モデルパターン分割手段により分割されたモデルパターンの各要素の基準位置の周囲に予め決められた距離範囲内を探索範囲として画像上に設定する探索範囲設定手段と、前記モデルパターン分割手段により分割されたモデルパターンの各要素毎に対応する画像パターンの要素を探索範囲内で検索し、探索範囲内でモデルパターンの各要素と一致度が最も高い画像パターンの要素をモデルパターンの各要素と対応する検査対象の要素部分であると判定する検索対象個別検索手段と、を備えたので、良品であるのにも拘わらず不良品と判定してしまう誤マッチングを防止できる。
また、前記一致度算出手段により算出された各要素毎のモデルパターンとモデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度の最頻値又は平均値を算出する最頻値又は平均値算出手段と、前記最頻値又は平均値算出手段により算出された最頻値又は平均値に基づいて検査対象全体のモデルパターンの大きさを縮小又は拡大して調整するモデルパターン大きさ調整手段とを備え、前記検査対象全体検索手段が、前記モデルパターン大きさ調整手段により調整されたモデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置に前記調整されたモデルパターンを位置決めし、当該モデルパターンと一致度が最も高い画像パターンをモデルパターンと対応する検査対象であると判定するので、良品であるのにも拘わらず不良品と判定してしまう誤マッチングを防止できる。
図1に示すように、実施形態1に係る検査装置1は、検査対象が良品であるにも拘わらず、検査時において検査対象を撮像して取得した検査対象データと当該検査対象の良品データであるモデルパターンとの一致度が悪くなる検査対象の検査方法に用いる検査装置であり、例えば、製造後検査前に所定場所に仮置きされていて側面形状が変形している可能性のあるタイヤ2の側面3に凹凸により形成された検査対象としての文字列4の良否を検査する装置であって、インフレートされていない状態のタイヤ2の側面3の文字列4の画像を取得する検査対象画像取得装置5とパターンマッチング装置6とを備える。
各手段20,22乃至28は、コンピュータと当該コンピュータに後述する各手段20,22乃至28の処理手順を実行させるためのプログラムとにより実現される。
基準位置付与手段25は、検査対象全体検索手段24によって画像パターンとの一致度が最も高い画像位置に位置決めされたモデルパターンの1文字(検査対象の要素)毎の基準位置(例えば重心)を画像上に決める。
モデルパターン分割手段26は、モデルパターンの文字列を1文字毎に分ける。
探索範囲設定手段27は、分割されたモデルパターンの各文字の基準位置の周囲に予め決められた距離範囲内を探索範囲として画像上に設定する。
検査対象個別検索手段28は、分割されたモデルパターンの各文字毎に、各文字の基準位置の周囲に予め決められた探索範囲内で対応する画像パターンの文字を探索し、探索範囲内でモデルパターンの各文字と一致度が最も高い画像パターンの文字をモデルパターンの各文字と対応する検査対象の文字部分であると判定する。
検査対象全体検索手段24が、画像パターンとの一致度が最も高い画像位置にモデルパターンを位置決めした後、基準位置付与手段25が、モデルパターンの文字毎の基準位置(例えば重心)を画像上に決める。
モデルパターン分割手段26が、モデルパターンの文字列を1文字毎にばらし、文字毎に画像上を移動させることができるようにするとともに、探索範囲設定手段27が、モデルパターンの各文字の基準位置の周囲に探索範囲を設定する。
そして、検査対象個別検索手段28が、分割されたモデルパターンの各文字毎に、各文字の基準位置の周囲に予め決められた探索範囲内で対応する文字の画像パターンを探しに行き、探索範囲内でモデルパターンの各文字と一致度が最も高い画像パターンをモデルパターンの各文字と対応する文字部分であると判定する。
図3に示すように、実施形態2における検査装置1は、検査対象が良品であるにも拘わらず、検査時において検査対象を撮像して取得した検査対象データと当該検査対象の良品データであるモデルパターンとの一致度が悪くなる検査対象の検査方法に用いる検査装置であり、例えば、製造後検査前に所定場所に仮置きされていて側面形状が変形している可能性のあるタイヤ2の側面3に凹凸により形成された検査対象としての文字列4の良否を検査する装置であって、インフレートされていない状態のタイヤ2の側面3の文字列4の画像を取得する検査対象画像取得装置5とパターンマッチング装置6とを備える。
パターンマッチング装置6は、画像パターン生成手段20と、文字列4のモデルパターンを記憶するモデルパターン記憶部21と、マッチング手段30とを備える。
マッチング手段30は、画像パターンとモデルパターンとの一致度を算出する一致度算出手段31と、検査対象全体検索手段32、モデルパターン分割手段33と、最頻値算出手段34と、モデルパターン大きさ調整手段35とを備える。
モデルパターン分割手段33は、モデルパターンの文字列を1文字毎に分ける。
最頻値算出手段34は、各文字毎の一致度の最頻値を算出する。
モデルパターン大きさ調整手段35は、一致度の最頻値に基づいてモデルパターンの大きさを縮小又は拡大して調整する。尚、モデルパターン大きさ調整手段35は、図4の上下方向においてはモデルパターンを縮小する調整のみを行う。
検査対象全体検索手段32が、検査対象画像取得装置5により取得した画像上においてモデルパターンを画素単位で移動させ、モデルパターンを移動させる毎に、一致度算出手段31を用いて、モデルパターンとモデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度を算出し、モデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置にモデルパターンを位置決めする。
次に、モデルパターン分割手段33がモデルパターンの文字列を1文字(検査対象の要素)毎に分け、一致度算出手段31を用いて、各文字毎にモデルパターンとモデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度を算出する。つまり、モデルパターンの文字毎に画像パターンとの一致度を求める。
最頻値算出手段34は、各文字毎の画像パターンとの一致度の最頻値を求める。
そして、モデルパターン大きさ調整手段35は、各文字毎の画像パターンとの一致度の最頻値に基づいてモデルパターンの大きさを縮小又は拡大して調整する。
そして、検査対象全体検索手段32が、画像上において、調整されたモデルパターンを画素単位で移動させる毎に、一致度算出手段31を用いて、調整されたモデルパターンと当該モデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度を算出し、調整されたモデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置にモデルパターンを位置決めし、当該調整されたモデルパターンと一致度が最も高い画像パターンをモデルパターンと対応する検査対象であると判定する。
つまり、モデルパターンの各文字毎の画像パターンとの一致度の最頻値に基づいてモデルパターンの大きさを調整し、当該調整されたモデルパターンにより再度パターンマッチングを行う。
実施形態2によれば、モデルパターンの文字の大きさと画像上の画像パターンの大きさが合っていない場合でも、モデルパターンと画像パターンとの位置合わせ精度が向上して画像パターンとモデルパターンとの一致度が高くなり、側面3に文字列が正しく形成されていて使用時において良品となるのにも拘わらず側面に文字列が正しく形成されていない不良品であると判定されてしまう誤マッチングを防止できる。
図5に示すように、検査対象画像取得装置5では、文字列4の死角部分にレーザー装置11のレーザー光が照射されない場合、カメラ12で撮像される画像は、輝度落ちとなって画像がぼけるが、この画像部分を文字列の輪郭部分として採用すれば、位置精度を向上させることができる。
5 検査対象画像取得装置、23 一致度算出手段、24 検査対象全体検索手段、
25 基準位置付与手段、26 モデルパターン分割手段、27 探索範囲設定手段、
28 検査対象個別検索手段、34 最頻値算出手段、
35 モデルパターン大きさ調整手段。
Claims (5)
- 検査対象が良品であるにも拘わらず、検査時において検査対象を撮像して取得した検査対象データと当該検査対象の良品データであるモデルパターンとの一致度が悪くなる検査対象の検査方法において、
検査対象の全体の画像を取得する検査対象画像取得工程と、
検査対象全体の基準となるモデルパターンの要素毎の基準位置を前記検査対象の全体の画像上に決める基準位置付与工程と、
前記モデルパターンを要素毎に分けるモデルパターン分割工程と、
前記モデルパターン分割工程で分割されたモデルパターンの各要素の基準位置の周囲に予め決められた距離範囲内を探索範囲として画像上に設定する探索範囲設定工程と、
前記モデルパターン分割工程で分割されたモデルパターンの各要素毎に対応する画像パターンの要素を探索範囲内で検索し、探索範囲内でモデルパターンの各要素と一致度が最も高い画像パターンの要素をモデルパターンの各要素と対応する検査対象の要素部分であると判定する検索対象個別検索工程と、
を備えたことを特徴とする検査方法。 - 基準位置付与工程の前に、前記検査対象画像取得工程で取得した画像上において前記モデルパターンを画素単位で移動させ、当該モデルパターンを移動させる毎に当該モデルパターンと当該モデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度を算出し、モデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置にモデルパターンを位置決めする検査対象全体検索工程を備えたことを特徴とする請求項1に記載の検査方法。
- 検査対象は、タイヤ製造後の検査前に所定場所に仮置きされていたタイヤの側面に形成されているパターンであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の検査方法。
- 検査対象が良品であるにも拘わらず、検査時において検査対象を撮像して取得した検査対象データと当該検査対象の良品データであるモデルパターンとの一致度が悪くなる検査対象を検査するための検査装置において、
検査対象全体の画像を取得する検査対象画像取得装置と、
画像パターンとモデルパターンとの一致度を算出する一致度算出手段と、
前記検査対象画像取得装置により取得した画像上において前記モデルパターンを画素単位で移動させ、当該モデルパターンを移動させる毎に前記一致度算出手段を用いてモデルパターンとモデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度を算出し、モデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置にモデルパターンを位置決めする検査対象全体検索手段と、
前記検査対象全体検索手段により位置決めされたモデルパターンの要素毎の基準位置を画像上に決める基準位置付与手段と、
前記検査対象全体検索手段により位置決めされたモデルパターンを要素毎に分けるモデルパターン分割手段と、
前記モデルパターン分割手段により分割されたモデルパターンの各要素の基準位置の周囲に予め決められた距離範囲内を探索範囲として画像上に設定する探索範囲設定手段と、
前記モデルパターン分割手段により分割されたモデルパターンの各要素毎に対応する画像パターンの要素を探索範囲内で検索し、探索範囲内でモデルパターンの各要素と一致度が最も高い画像パターンの要素をモデルパターンの各要素と対応する検査対象の要素部分であると判定する検索対象個別検索手段と、
を備えたことを特徴とする検査装置。 - 前記一致度算出手段により算出された各要素毎のモデルパターンとモデルパターンが重ねられている画像位置の画像パターンとの一致度の最頻値又は平均値を算出する最頻値又は平均値算出手段と、前記最頻値又は平均値算出手段により算出された最頻値又は平均値に基づいて検査対象全体のモデルパターンの大きさを縮小又は拡大して調整するモデルパターン大きさ調整手段とを備え、
前記検査対象全体検索手段が、前記モデルパターン大きさ調整手段により調整されたモデルパターンと画像パターンとの一致度が最も高い画像位置に前記調整されたモデルパターンを位置決めし、当該モデルパターンと一致度が最も高い画像パターンをモデルパターンと対応する検査対象であると判定することを特徴とする請求項4に記載の検査装置。
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