JP6324926B2

JP6324926B2 - モニタ品質管理システムおよびこれに用いる品質判定装置、品質判定方法

Info

Publication number: JP6324926B2
Application number: JP2015135929A
Authority: JP
Inventors: 小川　博司; 博司小川
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2035-07-07
Also published as: JP2017020791A

Description

本発明の実施形態は、モニタ品質管理システムおよびこれに用いる品質判定装置、品質判定方法に関する。

従来、エレベータの乗り場やかご内に設置される表示装置には、ドットマトリックスＬＥＤを使用したモニタが多く用いられている。ドットマトリックスＬＥＤを使用したモニタは、ＬＥＤのランクにより、電気的特性に問題がなくても人の目で見ると輝度ムラや色ムラが認識されることがある。そのため、製品の出荷前に人の目視によりモニタの輝度ムラや色ムラの有無による製品の良否判定を行い、必要に応じて調整することで、安定した品質の製品を供給している。

特開２００６−１７１６０２号公報

しかし、人の目視により製品の良否判定を行うと、モニタの輝度ムラや色ムラの見落としが発生したり、人によって評価基準が異なりムラがあっても良品として判定されてしまうことがあり、判定の精度が低くなることがあるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤモニタ内のＬＥＤの点灯状態や、輝度ムラや色ムラの有無を精度良く判定し、これにより管理対象のＬＥＤモニタが良品であるか否かを適切に判定することが可能なモニタ品質管理システムおよびこれに用いる品質判定装置、品質判定方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するための実施形態によればモニタ品質管理システムは、カメラ装置と品質判定装置とを備える。カメラ装置は、点灯したＬＥＤモニタを撮影する。品質判定装置は、カメラ装置で撮影され生成された画像情報から、ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの輝度データおよび色調データが正常点灯を示す範囲にあるか否かを判定し、正常点灯を示す範囲内にあると判定されると、ＬＥＤモニタ内の各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの輝度データの差分および色調データの差分を算出する。そして、輝度データまたは色調データが正常点灯を示す範囲にないＬＥＤがあると判定されたとき、もしくは、隣接するＬＥＤとの輝度データの差分または色調データの差分が所定値を超えたＬＥＤがあるときに、当該ＬＥＤモニタが不良品であると判定する。

一実施形態によるモニタ品質管理システムの構成を示す全体図。一実施形態によるモニタ品質管理システムの品質判定装置の構成を示すブロック図。一実施形態によるモニタ品質管理システムの品質判定装置の動作を示すフローチャート。一実施形態によるモニタ品質管理システムの品質判定装置に格納されたＲＧＢデータの一例。一実施形態によるモニタ品質管理システムの品質判定装置に表示された判定結果情報の一例。

〈一実施形態によるモニタ品質管理システムの構成〉
本発明の一実施形態によるモニタ品質管理システムの構成について、図１を参照して説明する。

本実施形態によるモニタ品質管理システム１は、エレベータの乗り場操作盤や乗りかご内操作盤の表示基板１０上に設置された第１ＬＥＤモニタ１１および第２ＬＥＤモニタ１２の品質管理処理を行うものであり、カメラ装置２と、品質判定装置３とを備える。第１ＬＥＤモニタ１１および第２ＬＥＤモニタ２はそれぞれ、エレベータの稼働中においては図１に示すように、乗りかごの現在の移動方向を示す矢印および乗りかごの現在位置に対応する階床を示す数値を表示する。

カメラ装置２は、第１ＬＥＤモニタ１１および第２ＬＥＤモニタ１２内のＬＥＤを、品質判定処理のためにすべて点灯させた状態で、表示基板１０を撮影する。

品質判定装置３は、図２に示すように、画像処理部３１と、色情報処理部３２と、輝度分析部３３と、色調分析部３４と、ＬＥＤ数値化データベース３５と、良否判定処理部３６と、判定結果データベース３７と、判定結果表示部３８とを有する。

画像処理部３１は、カメラ装置で撮影され生成された表示基板１０の画像情報から、第１ＬＥＤモニタ１１部分および第２ＬＥＤモニタ１２部分の画像情報を抽出する。色情報処理部３２は、画像処理部３１で抽出された画像情報から、各ＬＥＤに対応する画素の色情報を光の３原色（ＲＧＢ）に基づいて数値化したＲＧＢデータを取得し、さらにこれを輝度信号と色差信号とにより数値化したＹＵＶデータに変換する。輝度分析部３３は、色情報処理部３２で取得された各ＬＥＤのＹＵＶデータの中のＹデータにより、各ＬＥＤに対応する画素の輝度データを取得する輝度データ取得部３３１と、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの輝度データの差分を算出する輝度データ差分算出部３３２とを有する。色調分析部３４は、色情報処理部３２で取得された各ＬＥＤのＹＵＶデータの中のＵＶデータにより、各ＬＥＤに対応する画素の色調データを取得する色調データ取得部３４１と、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの色調データの差分を算出する色調データ差分算出部３４２とを有する。ＬＥＤ数値化データベース３５は、各ＬＥＤに関し、色情報処理部３２で取得されたＲＧＢデータと、輝度データ取得部３３１で取得された輝度データと、色調データ取得部３４１で取得された色調データとを格納する。良否判定処理部３６は、各ＬＥＤについて、輝度データ差分算出部３３２で算出された輝度データの差分情報と、色調データ差分算出部３４２で算出された色調データの差分情報とに基づいて、当該表示基板１０が製品として出荷可能な良品であるか、または出荷不可能な不良品であるかの良否判定を行う。具体的には、輝度データ差分算出部３３２で算出された輝度データの差分が所定値を超えたかまたは、色調データ差分算出部３４２で算出された色調データの差分が所定値を超えたＬＥＤがあると、表示基板１０が不良品であると判定する。判定結果データベース３７は、良否判定処理部３６による良否判定の結果情報を格納する。判定結果表示部３８は、良否判定処理部３６において不良品であると判定された表示基板１０について、不良品であると判定される要因となった輝度ムラまたは色ムラが発生しているＬＥＤの位置情報を表示する。

〈一実施形態によるモニタ評価システムの動作〉
次に、本実施形態によるモニタ品質管理システム１の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３は、モニタ品質管理システム１により第１ＬＥＤモニタ１１および第２ＬＥＤモニタ１２の品質判定を行うときに、品質判定装置３で実行される処理を示す。本実施形態において第１ＬＥＤモニタ１１は、エレベータの乗りかごの現在の移動方向を示す上矢印または下矢印を表示するモニタであり、横９列×縦８列のマトリックス状に７２個のＬＥＤ₁〜ＬＥＤ₇₂が設置されている。また第２ＬＥＤモニタ１２は、乗りかごの現在位置に対応する階床を示す数値を表示するモニタであり、横１３列×縦７列のマトリックス状に９１個のＬＥＤ₇₃〜ＬＥＤ₁₆₃が設置されている。つまり、表示基板１０上には、合わせて１６３個のＬＥＤ₁〜ＬＥＤ₁₆₃が設置されている。

このように表示基板１０上に設置されたＬＥＤ₁〜ＬＥＤ₁₆₃をすべて点灯させ、カメラ装置２により表示基板１０を撮影する。そして、カメラ装置２の撮影により生成された画像情報が、品質判定装置３に送信される。

品質判定装置３では、カメラ装置２から送信された画像情報が画像処理部３１で取得され（Ｓ１）、取得された画像情報から、第１ＬＥＤモニタ１１部分および第２ＬＥＤモニタ１２部分の画像情報が抽出される（Ｓ２）。

次に、色情報処理部３２において、画像処理部３１で抽出された第１ＬＥＤモニタ１１部分および第２ＬＥＤモニタ１２部分の画像情報から、各ＬＥＤに対応する画素のＲＧＢデータが取得される（Ｓ３）。

ここで取得されたＲＧＢデータは、図４に示すようにＬＥＤ数値化データベース３５に格納される。図４では、ＬＥＤごとおよびＲＧＢの色ごとに、レベルを示す数値が格納されている。

また、色情報処理部３２においてさらに、取得された各ＬＥＤのＲＧＢデータがＹＵＶデータに変換される（Ｓ４）。ＲＧＢデータからＹＵＶデータへは既知の技術を用いて変換することができ、例えば、ＩＴＵ（国際電気通信連合）で定める規格ＩＴＵ−ＲＢＴ．７０９において下記式のように定義された変換式を用いて実行される。

［数１］
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
U = - 0.169 R + 0.331 G + 0.500 B
V = 0.500 R - 0.419 G - 0.081 B

次に、輝度分析部３３の輝度データ取得部３３１において、色情報処理部３２で取得された各ＬＥＤのＹＵＶデータの中のＹデータにより、各ＬＥＤに対応する画素の輝度データが取得される（Ｓ５）。取得された輝度データは、ＬＥＤ数値化データベース３５に格納される。ここで、第１ＬＥＤモニタ１１または第２ＬＥＤモニタ１２内のすべてのＬＥＤの輝度データが、ＬＥＤの正常点灯を示す輝度範囲として予め設定された範囲内にあるか否かが判定され（Ｓ６）、当該範囲内にある（ＬＥＤが正常に点灯している）と判定されたときには（Ｓ６の「YES」）、輝度データ差分算出部３３２により、各ＬＥＤについて、上下左右に隣接する４つのＬＥＤとの輝度データの差分が算出される（Ｓ７）。

一方、ステップＳ４において変換されたＹＵＶデータは色調分析部３４でも取得され、色調データ取得部３４１において、取得された各ＬＥＤのＹＵＶデータの中のＵＶデータにより、各ＬＥＤに対応する画素の色調データが取得される（Ｓ８）。取得された色調データは、ＬＥＤ数値化データベース３５に格納される。ここで、第１ＬＥＤモニタ１１または第２ＬＥＤモニタ１２内のすべてのＬＥＤの色調データが、ＬＥＤの正常点灯を示す色調範囲として予め設定された範囲内にあるか否かが判定され（Ｓ９）、当該範囲内にある（ＬＥＤが正常に点灯している）と判定されたときには（Ｓ９の「YES」）、色調データ差分算出部３４２により、各ＬＥＤについて、上下左右の隣接する４つのＬＥＤとの色調データの差分が算出される（Ｓ１０）。

次に、良否判定処理部３６において、輝度データ差分算出部３３２で算出された情報に基づいて、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの輝度データの差分が、予め設定された閾値を超えているか否かが判定される。この判定により、隣接する上下左右４つのうち、所定数（例えば、３つまたは４つすべて）のＬＥＤとの間での差分が閾値を超えているＬＥＤは、輝度ムラの要因となっているＬＥＤであると判定される。そして、良否判定処理部３６により、第１ＬＥＤモニタ１１または第２ＬＥＤモニタ１２内に、輝度ムラの要因となっているＬＥＤがあったか否かが判定される（Ｓ１１）。

第１ＬＥＤモニタ１１または第２ＬＥＤモニタ１２内に輝度ムラの要因となっているＬＥＤがなかったときには（Ｓ１１の「NO」）、さらに良否判定処理部３６において、色調データ差分算出部３４２で算出された情報に基づいて、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの色調データの差分が、予め設定された閾値を超えているか否かが判定される。この判定により、隣接する上下左右４つのうち、所定数（例えば、３つまたは４つすべて）のＬＥＤとの間での差分が閾値を超えているＬＥＤは、色ムラの要因となっているＬＥＤであると判定される。そして、良否判定処理部３６により、第１ＬＥＤモニタ１１または第２ＬＥＤモニタ１２内に、色ムラの要因となっているＬＥＤがあったか否かが判定される（Ｓ１２）。ここで、色ムラの要因となっているＬＥＤもなかったときには（Ｓ１２の「NO」）、当該表示基板１０は良品であると判定される（Ｓ１３）。

また、第１ＬＥＤモニタ１１または第２ＬＥＤモニタ１２内のＬＥＤについて、ステップＳ６において輝度データが予め設定された範囲内にないＬＥＤ（点灯していないＬＥＤ）があると判定されたとき（Ｓ６の「NO」）、ステップＳ９において色調データが予め設定された範囲内にないＬＥＤ（点灯していないＬＥＤ）があると判定されたとき（Ｓ９の「NO」）、ステップＳ１１において輝度ムラの要因となっているＬＥＤがあると判定されたとき（Ｓ１１の「YES」）、または、ステップＳ１２において色ムラの要因となっているＬＥＤがあると判定されたとき（Ｓ１２の「YES」）には、当該表示基板１０が不良品であると判定され、その要因となったＬＥＤの位置情報が取得され、判定結果情報として判定結果表示部３８に表示される（Ｓ１４）。

判定結果表示部３８に表示された判定結果情報の一例を、図５に示す。図５では、表示基板１０の第１ＬＥＤモニタ１１および第２ＬＥＤモニタ１２を示す表示情報において、第１ＬＥＤモニタ１１内の、横５列目、縦２列目のＬＥＤ₁₄と、横４列目、縦５列目のＬＥＤ₄₀と、第２ＬＥＤモニタ１２内の、横８列目、縦２列目のＬＥＤ₉₃と、横７列目、縦４列目のＬＥＤ₁₁₈と、横４列目、縦５列目のＬＥＤ₁₂₈と、横１０列目、縦６列目のＬＥＤ₁₄₇とが、不良品であると判定される要因となったＬＥＤであるとして、該当する位置が強調されて表示されている。

これらの、不良品であると判定される要因となったＬＥＤの位置情報は、判定結果データベース３７に格納される。ＬＥＤ数値化データベース３５に格納された情報、および判定結果データベース３７に格納された情報は、表示基板１０の生産ラインおける品質管理のための情報として提供される。

以上の実施形態によれば、ＬＥＤモニタ内のＬＥＤの点灯状態や、輝度ムラや色ムラの基準を均一化して品質判定装置で判定処理を実行することにより、人の目視による見落としや判断ミスをなくし、管理対象のＬＥＤモニタが良品であるか否かを適切に判定することができる。

上述した実施形態において、ＬＥＤモニタによる表示を直接目視して認識する場合と、撮影により得た画像情報を解析した場合とでは、輝度ムラや色ムラの判定度合いに差異が生じるため、この差異を埋めるように、ＬＥＤの正常点灯を示す輝度範囲および色調範囲を設定することで、適切な良否判定を行うことができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…モニタ品質管理システム、２…カメラ装置、３…品質判定装置、１０…表示基板、１１…第１ＬＥＤモニタ、１２…第２ＬＥＤモニタ、３１…画像処理部、３２…色情報処理部、３３…輝度分析部、３４…色調分析部、３５…ＬＥＤ数値化データベース、３６…良否判定処理部、３７…判定結果データベース、３８…判定結果表示部、３３１…輝度データ取得部、３３２…輝度データ差分算出部、３４１…色調データ取得部、３４２…色調データ差分算出部

Claims

点灯したＬＥＤモニタを撮影するカメラ装置と、
前記カメラ装置で撮影され生成された画像情報から、前記ＬＥＤモニタ内の各ＬＥＤに対応する輝度データを取得し、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの輝度データが、正常点灯を示す輝度範囲として予め設定された範囲内にあるか否かを判定する輝度データ取得部と、
前記画像情報から、前記ＬＥＤモニタ内の各ＬＥＤに対応する色調データを取得し、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの色調データが、正常点灯を示す色調範囲として予め設定された範囲内にあるか否かを判定する色調データ取得部と、
前記輝度データ取得部において、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの輝度データが、前記予め設定された範囲内にあると判定されると、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの輝度データの差分を算出する輝度データ差分算出部と、
前記色調データ取得部において、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの色調データが、前記予め設定された範囲内にあると判定されると、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの色調データの差分を算出する色調データ差分算出部と、
前記輝度データ取得部において、輝度データが予め設定された範囲内にないＬＥＤがあると判定されたとき、前記色調データ取得部において、色調データが予め設定された範囲内にないＬＥＤがあると判定されたとき、前記輝度データ差分算出部で算出された輝度データの差分が所定値を超えたＬＥＤがあると判定されたとき、または、前記色調データ差分算出部で算出された色調データの差分が所定値を超えたＬＥＤがあると判定されたときに、前記ＬＥＤモニタが不良品であると判定する良否判定部と、
を備えることを特徴とするモニタ品質管理システム。
点灯したＬＥＤモニタを撮影するカメラ装置に接続された品質判定装置において、
前記カメラ装置で撮影され生成された画像情報から、前記ＬＥＤモニタ内の各ＬＥＤに対応する輝度データを取得し、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの輝度データが、正常点灯を示す輝度範囲として予め設定された範囲内にあるか否かを判定する輝度データ取得部と、
前記画像情報から、前記ＬＥＤモニタ内の各ＬＥＤに対応する色調データを取得し、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの色調データが、正常点灯を示す色調範囲として予め設定された範囲内にあるか否かを判定する色調データ取得部と、
前記輝度データ取得部において、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの輝度データが、前記予め設定された範囲内にあると判定されると、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの輝度データの差分を算出する輝度データ差分算出部と、
前記色調データ取得部において、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの色調データが、前記予め設定された範囲内にあると判定されると、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの色調データの差分を算出する色調データ差分算出部と、
前記輝度データ取得部において、輝度データが予め設定された範囲内にないＬＥＤがあると判定されたとき、前記色調データ取得部において、色調データが予め設定された範囲内にないＬＥＤがあると判定されたとき、前記輝度データ差分算出部で算出された輝度データの差分が所定値を超えたＬＥＤがあると判定されたとき、または、前記色調データ差分算出部で算出された色調データの差分が所定値を超えたＬＥＤがあると判定されたときに、前記ＬＥＤモニタが不良品であると判定する良否判定部と、
を備えることを特徴とする品質判定装置。
前記良否判定部により前記ＬＥＤモニタが不良品であると判定されたときに、当該ＬＥＤモニタについて、不良品であると判定される要因となったＬＥＤの位置情報を表示する判定結果表示部をさらに備える
ことを特徴とする請求項２に記載の品質判定装置。
点灯したＬＥＤモニタを撮影するカメラ装置に接続された品質判定装置を用いた品質判定方法であって、前記品質判定装置が、
前記カメラ装置で撮影され生成された画像情報から、前記ＬＥＤモニタ内の各ＬＥＤに対応する輝度データを取得する輝度データ取得ステップと、
取得した各ＬＥＤに対応する輝度データに基づいて、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの輝度データが、正常点灯を示す輝度範囲として予め設定された範囲内にあるか否かを判定する正常輝度判定ステップと、
前記画像情報から、前記ＬＥＤモニタ内の各ＬＥＤに対応する色調データを取得する色調データ取得ステップと、
取得した各ＬＥＤに対応する色調データに基づいて、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの色調データが、正常点灯を示す色調範囲として予め設定された範囲内にあるか否かを判定する正常色調判定ステップと、
前記輝度データ取得ステップにより、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの輝度データが、前記予め設定された範囲内にあると判定されると、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの輝度データの差分を算出する輝度データ差分算出ステップと、
前記色調データ取得ステップにより、前記ＬＥＤモニタ内のすべてのＬＥＤの色調データが、前記予め設定された範囲内にあると判定されると、各ＬＥＤについて、隣接するＬＥＤとの色調データの差分を算出する色調データ差分算出ステップと、
前記輝度データ取得ステップにより、輝度データが予め設定された範囲内にないＬＥＤがあると判定されたとき、前記色調データ取得ステップにより、色調データが予め設定された範囲内にないＬＥＤがあると判定されたとき、前記輝度データ差分算出ステップにより算出された、隣接するＬＥＤとの輝度データの差分が所定値を超えたＬＥＤがあると判定されたとき、または、前記色調データ差分算出ステップにより算出された、隣接するＬＥＤとの色調データの差分が所定値を超えたＬＥＤがあると判定されたときに、前記ＬＥＤモニタが不良品であると判定する良否判定ステップと、
を実行することを特徴とする品質判定方法。