JP7010037B2 - 検査システム、検査方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電子基板に実装されたコネクタの嵌合状態を検査する検査システム、検査方法およびプログラムに関する。

特許文献１には、電子基板に実装されたコネクタの嵌合状態を検査可能なコネクタ嵌合検査装置について開示されている。特許文献１の装置は、画像を用いてコネクタの嵌合状態を検出する。特許文献１の装置は、雄コネクタの所定の位置から雌コネクタの所定の位置までの寸法を測定し、その寸法が規格に適合しなければ、そのコネクタが半嵌合状態であると判定する。

特許文献２には、コネクタの結合状態を検査する結合検査方式について開示されている。特許文献２の方式では、雌雄のコネクタハウジング間の結合状態を撮像し、撮像された結合パターンと正常な結合パターンとを比較して、撮像された結合パターンの良否を判定する。

特許文献３には、コネクタの嵌合状態を検査する嵌合状態検査装置について開示されている。まず、特許文献３の装置は、光を照射してコネクタの係合部分を撮像し、その係合部分の反射光の濃淡画像パターンを作成する。次に、特許文献３の装置は、濃淡画像パターン内の白色領域と黒色領域との境界を示す濃淡値が、所定閾値未満の黒色領域の面積、もしくは所定閾値以上の白色領域の面積を計測する。そして、特許文献３の装置は、撮像画像内の係合部分の各画素の濃淡値と、正常な濃淡の画像パターンとして予め設定された係合部分のモデル画像パターンの各画素の濃淡値との相関を示す相関値に基づいてコネクタの嵌合状態の良否を判定する。

特開２０１７－１９９６１４号公報 特開平０３－００６６３１号公報 特開２０１４－１０６１６４号公報

特許文献１の装置は、半嵌合状態を見逃したり、正常品を半嵌合状態と過検出したりする誤判定が多いという問題点があった。なぜならば、特許文献１の手法では、色抽出や２値化など画像処理の設定状態や、照明条件等の撮像状態、製品の個体差によって寸法測定値にばらつきが発生し、良・不良の境界が明確に規定できないからである。そのため、特許文献１の装置では、目視による再検査が必要になり、余計な検査コストが発生する。

特許文献２の方式では、撮像された結合パターンと正常な結合パターンとを比較して、撮像された結合パターンの良否を判定する。そのため、特許文献２の方式には、正常な結合パターンと少しでも異なるパターンを異常であると判定し、過検出する傾向があるという問題点があった。

特許文献３の装置は、面積計測工程において計測された黒色領域または白色領域の面積と、相関値算出工程において算出された相関値の複数のパラメータとに基づいて、コネクタの嵌合状態の良否を判定する。そのため、特許文献３の装置によれば、コネクタの嵌合状態を精度よく検査することができるが、相関値や面積、距理などの多くのパラメータを用いてコネクタの嵌合状態を検査するため、解析処理に時間が掛かるという問題点があった。

本発明の目的は、上述した課題を解決するために、コネクタの嵌合状態を誤判定せずに効率的に検出できる検査装置を提供することにある。

本発明の一態様の検査システムは、半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像し、撮像された画像から特徴パターンを抽出し、抽出した特徴パターンをテンプレートとして登録するテンプレート作成手段と、検査対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像して走査対象画像を生成し、テンプレートの走査範囲を走査対象画像に設定する画像入力手段と、テンプレート作成手段に登録されたテンプレートを用いて、画像入力手段によって生成された走査対象画像の走査範囲で画像照合を実行して相関値を算出し、算出した相関値の最大値を記録する画像照合手段と、画像照合手段に記録された相関値の最大値に基づいて検査対象コネクタの嵌合状態を判定する判定手段とを備える。

本発明の一態様の検査方法においては、半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像し、撮像された画像から特徴パターンを抽出し、抽出した特徴パターンをテンプレートとして登録し、検査対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像して走査対象画像を生成し、テンプレートの走査範囲を走査対象画像に設定し、登録されたテンプレートを用いて走査対象画像の走査範囲で画像照合を実行して相関値を算出し、算出した相関値の最大値を記録し、記録された相関値の最大値に基づいて検査対象コネクタの嵌合状態を判定する。

本発明の一態様のプログラムは、半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像する処理と、撮像された画像から特徴パターンを抽出する処理と、抽出した特徴パターンをテンプレートとして登録する処理と、検査対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像して走査対象画像を生成する処理と、テンプレートの走査範囲を走査対象画像に設定する処理と、登録されたテンプレートを用いて走査対象画像の走査範囲で画像照合を実行して相関値を算出する処理と、算出した相関値の最大値を記録する処理と、記録された相関値の最大値に基づいて検査対象コネクタの嵌合状態を判定する処理とをコンピュータに実行させる。

本発明によれば、コネクタの嵌合状態を誤判定せずに効率的に検出できる検査装置を提供することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る検査装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置の検査対象のコネクタを構成する雄コネクタの一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置の検査対象のコネクタを構成する雌コネクタの一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置の検査対象のコネクタが正常に嵌合した場合の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置の検査対象のコネクタが半嵌合状態で嵌合した状態の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置が備える隙間画像作成部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置が備える画像入力部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置が備える画像照合部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置が備える判定部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置によるテンプレート作成処理の一例について説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置による判定処理の一例について説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置の検査対象のコネクタが正常に嵌合した状態の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置の検査対象のコネクタが半嵌合状態で嵌合した状態の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置が用いるテンプレートの一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置が備える画像照合部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置によるテンプレート作成処理の一例について説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置による判定処理の一例について説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る検査装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る検査装置が備える画像照合部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る検査装置が備える判定部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る検査装置による判定処理の一例について説明するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る検査システムの構成の一例を示す模式図である。 本発明の各実施形態に係る検査装置を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態の検査装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の検査装置は、コネクタの嵌合状態を検査する。特に、本実施形態の検査装置は、半嵌合状態を検出することによって、コネクタの嵌合状態を判定する。なお、半嵌合状態とは、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが正常に嵌合していない状態を指す。本実施形態においては、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが半嵌合状態で嵌合している状態で、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０との間に生じる隙間を画像照合で検出する。特に、本実施形態においては、パターン照合を用いてコネクタの嵌合位置に発生した隙間を検出する例について説明する。

図１は、本実施形態の検査装置１（検査システムとも呼ぶ）の構成の概要を示すブロック図である。図１のように、検査装置１は、隙間画像作成部１０、画像入力部２０、画像照合部３０、および判定部４０を備える。検査装置１は、検査対象のコネクタを撮像するために配置されたカメラ（図示しない）に接続され、コネクタの嵌合位置をカメラに撮像させるように制御する。

隙間画像作成部１０（テンプレート作成手段とも呼ぶ）は、半嵌合状態で嵌合する登録対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像する。例えば、隙間画像作成部１０は、コネクタが実装された電子基板を実装面側から撮像するように配置されたカメラに、半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像させる。

隙間画像作成部１０は、取得した画像に、照合に用いる領域（以下、隙間画像領域と呼ぶ）を設定する。隙間画像作成部１０は、設定した隙間画像領域の画像に基づいてテンプレートを作成し、作成したテンプレートを隙間画像として登録する。隙間画像作成部１０は、コネクタの種類ごとに、少なくとも一つのパターンの隙間画像を登録する。例えば、隙間画像作成部１０は、正常に嵌合しているときには見えないロック用切欠き機構の溝の出現や、ロック爪抜けの影、雌コネクタの誤挿入防止溝および貫通窓の空き空間の影、コネクタピンや電極の出現等を隙間画像として登録する。

画像入力部２０（画像入力手段とも呼ぶ）は、検査対象コネクタを撮像し、得られた画像（走査対象画像とも呼ぶ）に画像照合を実施する走査範囲を設定する。例えば、画像入力部２０は、隙間画像作成部１０と同様に、コネクタが実装された基板を実装面側から撮像するように設置されたカメラに、検査対象コネクタを撮像させる。半嵌合状態のコネクタを撮像する場合と、検査対象のコネクタを撮像する場合とで、撮像対象との距離やフォーカス位置などの撮像条件を同じにすることが望ましい。

画像入力部２０は、取得した検査対象コネクタの画像（走査対象画像とも呼ぶ）に走査範囲を設定する。走査範囲は、隙間画像領域に対応する範囲を含むように設定されることが好ましい。画像入力部２０は、走査範囲が設定された画像（走査対象画像）を画像照合部３０に出力する。

画像照合部３０（画像照合手段とも呼ぶ）は、検査対象コネクタと同種類の登録対象コネクタの隙間画像を隙間画像作成部１０から取得する。画像照合部３０は、取得した隙間画像をテンプレートとして、パターン照合による画像照合を走査対象画像に対して実行する。画像照合部３０は、検査対象コネクタに対応する隙間画像が複数ある場合、全ての隙間画像を用いてパターン照合を実行する。画像照合部３０は、パターン照合によって全てのテンプレートに関して相関値を算出し、算出した相関値の最大値を記録する。ただし、検査対象コネクタに対応する隙間画像が複数ある場合であっても、必ずしも全ての隙間画像に関してパターン照合を実行せずに、特定の隙間画像に関してパターン照合を実行してもよい。

判定部４０（判定手段とも呼ぶ）は、画像照合部３０に記録された相関値の最大値に基づいて、検査対象のコネクタの嵌合状態を検出する。例えば、判定部４０は、画像照合部３０に記録された相関値の最大値が所定閾値以上の場合、そのコネクタが半嵌合状態であると判定する。また、例えば、判定部４０は、画像照合部３０に記録された相関値の最大値が所定閾値を下回る場合、そのコネクタの嵌合状態が正常であると判定する。なお、判定部４０は、相関値の最大値が所定閾値を上回る場合に半嵌合状態であると判定し、相関値の最大値が所定閾値以下の場合に半嵌合状態ではないと判定してもよい。

以上が、検査装置１の構成の概要についての説明である。

〔コネクタ〕
次に、検査装置１の検査対象のコネクタについて一例を挙げて説明する。なお、以下のコネクタは、一例であって、検査装置１の検査対象として限定されるものではない。

図２は、雄コネクタ１１０の一例を示す模式図である。図３は、雌コネクタ１２０の一例を示す模式図である。雄コネクタ１１０（図２）と雌コネクタ１２０（図３）とは、互いに嵌合し合う。

図２の雄コネクタ１１０に関して、ハウジング１１１の内部にはケーブル１１５の端部（図示しない）が収容される。ハウジング１１１の主面上には、誤挿入防止のためのキー１１３が突出する。図２の例では、キー１１３は、紙面の手前に向けて突出する。ケーブル１１５の端部には、凸状の端子（図示しない）が形成される。図２の構成では、雄コネクタ１１０の先端部１１７の近傍の内側に端子の先端が配置される。雄コネクタ１１０の先端部１１７には開口部が形成される。

図３のように、雌コネクタ１２０は、基板１３０に実装される。雌コネクタ１２０の内部の端子は、接合部１２５を介して、基板１３０の配線に接続される。雌コネクタ１２０のハウジング１２１の内部には、凹状の端子（図示しない）が収容される。ハウジング１２１の一端には、開口部１２７が形成される。ハウジング１２１の内部には、開口部１２７から嵌合位置１２９に亘って、雄コネクタ１１０の一部を収容するための空洞が形成される。

また、雌コネクタ１２０のハウジング１２１には、雄コネクタ１１０のキー１１３がガイドされるキー溝１２３が形成される。雄コネクタ１１０のキー１１３を雌コネクタ１２０のキー溝１２３に沿って移動させることによって、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが正しい向きで嵌合される。雄コネクタ１１０の先端部１１７が嵌合位置１２９まで嵌め込まれた状態が、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０との正常な嵌合状態である。言い換えると、雄コネクタ１１０の先端部１１７と嵌合位置１２９との間に隙間があると、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とは半嵌合状態であり、正常な嵌合状態ではない。

また、雌コネクタ１２０のハウジング１２１には、貫通孔１２４が形成される。貫通孔１２４を通して、ハウジング１２１の内部を見ることができる。雄コネクタ１１０が雌コネクタ１２０の内部に挿入されると、貫通孔１２４を通して雄コネクタ１１０のハウジング１１１を確認できる。図３の例では、キー溝１２３と二つの貫通孔１２４とが同じ面上に形成されている。なお、キー溝１２３と貫通孔１２４とは、異なる面上に形成されていてもよい。また、貫通孔１２４は、二つに限定されず、任意の数だけ形成できる。

図４は、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが正しく嵌合した状態の一例を示す模式図である。雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とを嵌合させる際には、雌コネクタ１２０の開口部１２７に雄コネクタ１１０を挿入する。雄コネクタ１１０は、先端部１１７の側から雌コネクタ１２０の開口部１２７に挿入する。図４のように、雄コネクタ１１０の先端部１１７が嵌合位置１２９まで挿入されることによって、雄コネクタ１１０の端子と、雌コネクタ１２０の端子とが互いに嵌合し合い、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが正常に嵌合する。

図４のように、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが正常に嵌合すると、雌コネクタ１２０のハウジング１２１の内部に雄コネクタ１１０が収容される。雌コネクタ１２０のハウジング１２１の内部に雄コネクタ１１０が収容されると、貫通孔１２４を通して雄コネクタ１１０のハウジング１１１が見える。この状態では、雄コネクタ１１０の先端部１１７と嵌合位置１２９との間に隙間がなく、雄コネクタ１１０の端子と雌コネクタ１２０の端子とが電気的に接続されている。

ここで、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが正しく嵌合されていない状態（半嵌合状態）について一例を挙げて説明する。

図５は、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが半嵌合状態で嵌合した状態の一例を示す模式図である。図５のように、半嵌合状態の場合、貫通孔１２４を通して、先端部１１７や、ハウジング１２１の内部が見える。すなわち、半嵌合状態の場合、雄コネクタ１１０の先端部１１７と嵌合位置１２９との間に隙間（濃いハッチングの部分）ができる。

本実施形態では、予め、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とを半嵌合状態で嵌合させ、嵌合位置１２９を含む範囲を少なくとも１パターン撮像しておく。そして、撮像した画像に関して、雄コネクタ１１０の先端部１１７と嵌合位置１２９との間の隙間を少なくとも含む領域（図５の隙間画像領域１４０）の画像（隙間画像とも呼ぶ）をテンプレートとして記憶しておく。言い換えると、本実施形態では、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とを半嵌合状態で嵌合させた状態で、隙間画像領域１４０に隙間が見られる画像を何パターンか撮像しておき、半嵌合状態のテンプレートを何パターンか記憶しておく。例えば、テンプレートの幅を小さくすれば、狭い隙間まで検出できる。また、テンプレートの幅を図面の下側に大きくすれば、その分だけ検出できる最小サイズの隙間が大きくなる。

検査装置１は、予め記憶させた隙間画像（テンプレート）と、検査対象のコネクタの隙間画像領域１４０の画像（走査対象画像）とを比較することによって、検査対象のコネクタの嵌合状態を判定できる。例えば、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが正常に嵌合している場合（図４）、隙間画像領域１４０には隙間が検出されない。一方、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０とが正常に嵌合していない場合（図５）、隙間画像領域１４０には隙間（濃いハッチングの部分）が検出される。

次に、検査装置１の詳細構成について図面を参照しながら説明する。なお、以下の検査装置１の詳細構成は一例であって、それぞれの構成を細かい機能ごとに分割してもよいし、類似した機能を有する構成を統合してもよい。

〔隙間画像作成部〕
図６は、隙間画像作成部１０の構成を示すブロック図である。図６のように、隙間画像作成部１０は、隙間画像撮像部１１、隙間画像領域設定部１２、隙間画像作成部１３、およびテンプレート記憶部１４を有する。

隙間画像撮像部１１（第１撮像手段とも呼ぶ）は、半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置１２９を含む範囲を少なくとも１パターン撮像する。例えば、隙間画像撮像部１１は、雌コネクタ１２０が実装された基板１３０を実装面側から撮像するように設置されたカメラに、登録対象コネクタの嵌合位置１２９を含む範囲を撮像させる。隙間画像撮像部１１は、撮像した画像を隙間画像領域設定部１２に出力する。

隙間画像領域設定部１２（隙間画像領域設定手段とも呼ぶ）は、隙間画像撮像部１１が撮像した画像を取得する。隙間画像領域設定部１２は、取得した画像に隙間画像領域１４０を設定する。隙間画像領域１４０は、半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置１２９に発生する隙間を少なくとも含む領域である。隙間画像領域設定部１２は、設定した隙間画像領域１４０を隙間画像作成部１３に出力する。

隙間画像作成部１３（テンプレート作成とも呼ぶ）は、隙間画像領域設定部１２によって設定された隙間画像領域１４０の画像（隙間画像ともよぶ）を抽出する。隙間画像作成部１３は、抽出した隙間画像をテンプレートとしてテンプレート記憶部１４に記憶させる。

テンプレート記憶部１４（テンプレート記憶手段とも呼ぶ）には、隙間画像作成部１３によって抽出された隙間画像がテンプレートとして記憶される。テンプレート記憶部１４に記憶されたテンプレートは、画像照合部３０によって使用される。

〔画像入力部〕
図７は、画像入力部２０の構成を示すブロック図である。図７のように、画像入力部２０は、撮像部２１および走査範囲設定部２２を有する。

撮像部２１（第２撮像手段とも呼ぶ）は、検査対象コネクタの嵌合位置１２９を含む範囲を少なくとも１パターン撮像する。例えば、撮像部２１は、雌コネクタ１２０が実装された基板１３０を実装面側から撮像するように設置されたカメラに、検査対象コネクタの嵌合位置１２９を含む範囲を撮像させる。撮像部２１は、撮像した画像（走査対象画像とも呼ぶ）を走査範囲設定部２２に出力する。

走査範囲設定部２２（走査範囲設定手段とも呼ぶ）は、撮像部２１が撮像した走査対象画像に、画像照合を実施するための走査範囲を設定する。走査範囲設定部２２によって走査範囲を設定することを走査範囲設定と呼ぶ。例えば、走査範囲設定部２２は、コネクタの全体や、コネクタの一部の領域を含むように走査範囲を設定する。走査範囲設定部２２は、走査範囲が設定された走査対象画像を画像照合部３０に出力する。

〔画像照合部〕
図８は、画像照合部３０の構成を示すブロック図である。図８のように、画像照合部３０は、テンプレート走査部３１、相関値算出部３３、および最大相関値記憶部３５を有する。

テンプレート走査部３１（テンプレート走査手段とも呼ぶ）は、走査範囲が設定された走査対象画像を画像入力部２０から取得する。また、テンプレート走査部３１は、隙間画像作成部１０からテンプレートを取得する。テンプレート走査部３１は、走査範囲が設定された走査対象画像に対して、取得したテンプレートを用いたパターン照合による画像照合を実行する。例えば、テンプレート走査部３１は、テンプレートを１画素ずつ移動させてテンプレート走査を実行する。

相関値算出部３３（相関値算出手段とも呼ぶ）は、移動したテンプレートと、そのテンプレートと同じ位置の走査対象画像との相関値を算出する。相関値算出部３３は、同一の検査対象コネクタに関するテンプレート走査において、算出した相関値が最大の場合、その相関値を最大相関値記憶部３５に記憶させる。相関値算出部３３は、検査対象コネクタに関する一連のテンプレート走査が完了するまで、相関値の算出および記録を繰り返す。検査対象コネクタに関するパターン照合の結果、最大相関値記憶部３５には相関値の最大値（最大相関値とも呼ぶ）が記憶される。

最大相関値記憶部３５（最大相関値記憶手段とも呼ぶ）には、相関値算出部３３によって最大相関値が記憶される。最大相関値記憶部３５に記憶された最大相関値は、判定部４０によるコネクタの嵌合状態の判定に使用される。

〔判定部〕
図９は、判定部４０の構成を示すブロック図である、図９のように、判定部４０は、最大相関値判定部４１および嵌合状態検出部４３を有する。

最大相関値判定部４１（最大相関値判定手段とも呼ぶ）は、検査対象コネクタに関するパターン照合が完了すると、画像照合部３０の最大相関値記憶部３５から相関値の最大値を取得する。最大相関値判定部４１は、取得した相関値の最大値と、予め設定された閾値（所定閾値とも呼ぶ）とを比較する。最大相関値判定部４１は、嵌合状態検出部４３に比較結果を出力する。例えば、最大相関値判定部４１は、取得した最大相関値と所定閾値との大小関係を比較結果として出力する。

嵌合状態検出部４３（嵌合状態検出手段とも呼ぶ）は、最大相関値判定部４１から比較結果を取得する。嵌合状態検出部４３は、最大相関値が所定閾値よりも高い場合、コネクタの嵌合位置１２９に隙間があると判定する。すなわち、嵌合状態検出部４３は、走査対象画像に隙間画像との一致度が高い箇所を検出すると、コネクタの嵌合状態が半嵌合状態であると判定する。

一方、最大相関値が閾値よりも小さい場合は、隙間画像と一致するテンプレートが登録されていないことを示す。この場合、嵌合状態検出部４３は、コネクタの嵌合位置１２９には隙間がないと判定する。すなわち、嵌合状態検出部４３は、相関値の最大値が所定閾値よりも小さい場合、検査対象コネクタの嵌合状態が正常であると判定する。

以上が、本実施形態の検査装置１の構成についての説明である。

（動作）
次に、本実施形態の検査装置１の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、検査装置１を動作の主体として説明する。

〔テンプレート作成処理〕
図１０は、検査装置１のテンプレート作成処理について説明するためのフローチャートである。例えば、図１０のフローチャートに沿ったテンプレート作成処理は、検査装置１の隙間画像作成部１０によって実行される。

図１０において、まず、検査装置１は、半嵌合状態で嵌合させた登録対象コネクタを撮像する（ステップＳ１１１）。

次に、検査装置１は、撮像された画像に隙間画像領域を設定する（ステップＳ１１２）。

そして、検査装置１は、設定された隙間画像領域の画像からテンプレート（隙間画像）を作成する（ステップＳ１１３）。

以上が、検査装置１のテンプレート作成処理に関する動作についての説明である。

〔判定処理〕
図１１は、検査装置１の判定処理について説明するためのフローチャートである。例えば、図１１のフローチャートに沿った判定処理は、検査装置１の画像入力部２０、画像照合部３０、および判定部４０のいずれかによって実行される。

図１１において、まず、検査装置１は、検査対象コネクタを撮像して走査対象画像を得る（ステップＳ１２１）。

次に、検査装置１は、検査対象コネクタの走査対象画像に走査範囲を設定する（ステップＳ１２２）。

次に、検査装置１は、走査範囲が設定された走査対象画像に関して、テンプレートを走査してパターン照合を実行する（ステップＳ１２３）。

次に、検査装置１は、テンプレートの移動に合わせて、テンプレートと走査対象画像との相関値を算出する（ステップＳ１２４）。

次に、検査装置１は、検査対象コネクタに関して、算出した相関値が最大の場合、その相関値を記録する（ステップＳ１２５）。

ここで、検査対象コネクタに関するパターン照合が完了していない場合（ステップＳ１２６でＮｏ）、ステップＳ１２３に戻る。

一方、検査対象コネクタに関するパターン照合が完了した場合（ステップＳ１２６でＹｅｓ）、検査装置１は、記録された最大相関値と所定閾値とを比較し、相関が高いか否かを判定する（ステップＳ１２７）。

検査装置１は、相関が高いと判定した場合（ステップＳ１２７でＹｅｓ）、そのコネクタが半嵌合状態であると判定する（ステップＳ１２８）。

一方、検査装置１は、相関が低いと判定した場合（ステップＳ１２７でＮｏ）、そのコネクタの嵌合状態が正常であると判定する（ステップＳ１２９）。

例えば、検査装置１は、図示しない表示装置に検査結果を表示させたり、図示しない上位システムに検査結果を送信したりすることによって、検査対象コネクタの嵌合状態が正常か否かを通知する。

以上が、本実施形態の検査装置１の動作についての説明である。なお、以上の動作に関する説明は、一例であって、本実施形態の検査装置１の動作について限定するものではない。

以上のように、本実施形態の検査装置は、コネクタが正常に嵌合していないときにだけ見える隙間画像をテンプレートとし、検査対象コネクタの走査対象画像とテンプレートとのパターン照合を行う。本実施形態の検査装置は、検査対象コネクタの走査対象画像に隙間画像との一致度が高い箇所があると判定した場合、嵌合位置に隙間があると判定して半嵌合状態を検出する。例えば、本実施形態の検査装置は、正常に嵌合しているときには見えないロック用切欠き機構の溝や、ロック爪抜けの影、雌コネクタの誤挿入防止溝および貫通窓の空き空間の影、コネクタピン、電極などの画像を隙間画像として検出する。

本実施形態の検査装置では、基板に実装されたコネクタの嵌合状態に関して、コネクタの半嵌合状態のときに表れる隙間画像をパターン照合する。その結果、本実施形態の検査装置によれば、寸法計測のばらつきに起因する見逃しや過検出なしに、半嵌合状態を確実に検出できる。言い換えると、本実施形態の検査装置によれば、半嵌合状態の見逃しや過検出といった誤判定を削減でき、検査を効率化できる。なぜならば、本実施形態の検査装置は、パターン照合を用いて隙間の有無を判定するので、嵌合状態の良・不良の境界が明確になるからである。

すなわち、本実施形態の検査装置によれば、コネクタの嵌合状態を誤判定せずに効率的に検出できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る検査装置（検査システムとも呼ぶ）について図面を参照しながら説明する。本実施形態の検査装置は、正常な嵌合状態の特徴パターンと、その特徴パターンに隣接する隙間パターンとを合せたパターンを一つのテンプレートとして用いる点で、第１の実施形態とは異なる。以下において、第１の検査装置と同様の構成については、詳細な説明を省略する場合がある。

図１２は、本実施形態の検査装置２の構成の概要を示すブロック図である。図１２のように、検査装置２は、隙間画像作成部１０、画像入力部２０、画像照合部３０－２、判定部４０を備える。隙間画像作成部１０は、第１の実施形態の検査装置１と同様であるが、作成するテンプレートが異なる。また、画像入力部２０および判定部４０は、第１の実施形態の検査装置１と同様であるので、詳細な説明は省略する。

〔コネクタ〕
検査装置２の構成について説明する前に、検査装置２の検査対象コネクタの嵌合状態について図面を参照しながら説明する。

図１３は、検査装置２の検査対象コネクタが正常に嵌合した状態である。図１４は、検査装置２の検査対象コネクタが半嵌合状態で嵌合した状態である。図１３および図１４は、基板２３０に実装された雌コネクタ２２０と、ケーブル２１５に接続された雄コネクタ２１０とが嵌合する例である。図１３の例では、雄コネクタ２１０の挿入方向に沿って、雄コネクタ２１０の両脇に係止部２１２が形成されている。

図１３のように、雄コネクタ２１０と雌コネクタ２２０とが正常に嵌合すると、係止部２１２の右側の端部が雌コネクタ２２０の左側の端部（嵌合位置２２９とも呼ぶ）に接触する。その結果、係止部２１２の右側の端部と、雌コネクタ２２０の左側の端部との間には隙間が見られない。すなわち、コネクタの嵌合位置２２９には隙間が発生しない。

図１４のように、雄コネクタ２１０と雌コネクタ２２０とが半嵌合状態で嵌合すると、係止部２１２の右側の端部が嵌合位置２２９に到達していない。その結果、係止部２１２の右側の端部と、雌コネクタ２２０の左側の端部との間には隙間が見られる。すなわち、コネクタの嵌合位置２２９には隙間が発生する。

本実施形態では、第１の実施形態と同様に、雄コネクタ２１０と雌コネクタ２２０とを半嵌合状態で嵌合させた状態で、隙間画像領域２４０に隙間が見られる画像を何パターンか撮像しておき、半嵌合状態のテンプレートを少なくとも１パターン記憶しておく。第１の実施形態との違いは、隙間画像領域２４０を二つの領域に分割してそれぞれの領域の特徴パターンを作成し、作成したテンプレートを合成する点である。本実施形態では、正常に嵌合している領域をＡ領域２４０Ａ（以下、Ａ領域と呼ぶ）、隙間の領域をＢ領域２４０Ｂ（以下、Ｂ領域と呼ぶ）。なお、Ａ領域を第１領域とも呼び、Ｂ領域を第２領域とも呼ぶ。

図１５は、検査装置２の隙間画像作成部１０が作成するテンプレート２５０の一例を示す模式図である。テンプレート２５０は、Ａ領域の特徴パターンから作成されたテンプレート２５０Ａと、Ｂ領域の特徴パターン（隙間パターンとも呼ぶ）から作成されたテンプレート２５０Ｂとを合成したものである。すなわち、検査装置２の隙間画像作成部１０は、半嵌合状態において、正常な嵌合部分（Ａ領域）と、そのＡ領域に隣接する隙間の部分（Ｂ領域）とを合成した特徴パターンをテンプレート２５０として作成する。

〔画像照合部〕
次に、検査装置２が備える画像照合部３０－２の構成について図面を参照しながら説明する。図１６は、画像照合部３０－２の構成を示すブロック図である。図１６のように、画像照合部３０－２は、テンプレート走査部３１、相関値算出部３３、相関値合成部３４、および最大相関値記憶部３５を有する。すなわち、本実施形態の画像照合部３０－２は、第１の実施形態の画像照合部３０に相関値合成部３４を追加した構成を有する。

テンプレート走査部３１（テンプレート走査手段とも呼ぶ）は、検査対象コネクタの走査対象画像を画像入力部２０から取得する。また、テンプレート走査部３１は、検査対象コネクタに対応するテンプレート２５０を隙間画像作成部１０から取得する。テンプレート走査部３１は、走査範囲が設定された走査対象画像に対して、取得したテンプレート２５０を用いたパターン照合による画像照合を実行する。例えば、テンプレート走査部３１は、テンプレート２５０を１画素ずつ移動させてテンプレート走査を実行する。

相関値算出部３３（相関値算出手段とも呼ぶ）は、移動したテンプレート２５０と、そのテンプレート２５０と同じ位置の走査対象画像との相関値を算出する。相関値算出部３３は、Ａ領域とＢ領域の相関値を別々に算出する。例えば、相関値算出部３３は、Ａ領域の相関値（相関値Ａとも呼ぶ）を算出した後に、Ｂ領域の相関値（相関値Ｂとも呼ぶ）を算出する。なお、相関値算出部３３は、相関値Ａと相関値Ｂとを並列で算出してもよい。相関値算出部３３は、検査対象コネクタに関する一連のテンプレート走査が完了するまで、相関値の算出を繰り返す。相関値算出部３３は、算出した相関値Ａおよび相関値Ｂを相関値合成部３４に出力する。

相関値合成部３４（相関値合成手段とも呼ぶ）は、相関値算出部３３が算出した相関値Ａおよび相関値Ｂを取得する。相関値合成部３４は、相関値Ａと、相関値Ｂに重み付け係数ｋを掛けた値との合計値（合成相関値Ｓとも呼ぶ）を算出する。重み付け係数ｋは、予め設定された値である。例えば、相関値合成部３４は、以下の式１を用いて合成相関値Ｓを算出する。なお、相関値合成部３４が合成相関値Ｓの算出に用いる式は、式１に限定されない。
Ｓ＝Ａ＋ｋＢ・・・（１）
相関値合成部３４は、検査対象コネクタに関して、算出した合成相関値Ｓが最大の場合、その合成相関値Ｓを最大相関値記憶部３５に記憶させる。相関値合成部３４は、検査対象コネクタに関する一連のテンプレート走査が完了するまで、合成相関値Ｓの算出および記録を繰り返す。パターン照合の結果、最大相関値記憶部３５には合成相関値Ｓの最大値（最大相関値とも呼ぶ）が記憶される。

最大相関値記憶部３５（最大相関値記憶手段とも呼ぶ）には、相関値算出部３３によって最大相関値が記憶される。最大相関値記憶部３５に記憶された最大相関値は、判定部４０による嵌合状態の判定に使用される。判定部４０による嵌合状態の判定は、第１の実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。

（動作）
次に、本実施形態の検査装置２の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、検査装置２を動作の主体として説明する。

〔テンプレート作成処理〕
図１７は、検査装置２のテンプレート作成処理について説明するためのフローチャートである。例えば、図１７のフローチャートに沿ったテンプレート作成処理は、検査装置２の隙間画像作成部１０によって実行される。

図１７において、まず、検査装置２は、半嵌合状態で嵌合させた登録対象コネクタを撮像する（ステップＳ２１１）。

次に、検査装置２は、撮像された画像に関して画像領域を設定する（ステップＳ２１２）。検査装置２によって設定される画像領域には、隙間画像領域が含まれる。

次に、検査装置２は、設定された画像領域に含まれるＡ領域の画像から特徴パターンを抽出する（ステップＳ２１３）。

次に、検査装置２は、Ａ領域に隣接するＢ領域の隙間画像から隙間パターンを抽出する（ステップＳ２１４）。

そして、検査装置２は、Ａ領域の特徴パターンとＢ領域の隙間パターンとを合成してテンプレートを作成する（ステップＳ２１５）。

以上が、検査装置２のテンプレート作成処理に関する動作についての説明である。

〔判定処理〕
図１８は、検査装置２の判定処理について説明するためのフローチャートである。例えば、図１８のフローチャートに沿った判定処理は、検査装置２の画像入力部２０、画像照合部３０－２、および判定部４０のいずれかによって実行される。

図１８において、まず、検査装置２は、検査対象コネクタを撮像して走査対象画像を得る（ステップＳ２２１）。

次に、検査装置２は、検査対象コネクタの走査対象画像に走査範囲を設定する（ステップＳ２２２）。

次に、検査装置２は、走査範囲が設定された走査対象画像に関して、テンプレートを走査してパターン照合を実行する（ステップＳ２２３）。

次に、検査装置２は、Ａ領域に関して、テンプレートの移動に合わせて、テンプレートと走査対象画像との相関値（相関値Ａ）を算出する（ステップＳ２２４）。

次に、検査装置２は、Ｂ領域に関して、テンプレートの移動に合わせて、テンプレートと走査対象画像との相関値（相関値Ｂ）を算出する（ステップＳ２２５）。

次に、検査装置２は、相関値Ａと相関値Ｂとを合成して合成相関値Ｓを算出する（ステップＳ２２６）。

次に、検査装置２は、検査対象コネクタに関して、算出した合成相関値Ｓが最大の場合、その合成相関値Ｓを記録する（ステップＳ２２７）。

ここで、検査対象のコネクタに関するパターン照合が完了していない場合（ステップＳ２２８でＮｏ）、ステップＳ２２３に戻る。

一方、検査対象のコネクタに関するパターン照合が完了した場合（ステップＳ２２８でＹｅｓ）、検査装置２は、記録された最大相関値と所定閾値とを比較し、相関が高いか否かを判定する（ステップＳ２２９）。

検査装置２は、相関が高いと判定した場合（ステップＳ２２９でＹｅｓ）、そのコネクタが半嵌合状態であると判定する（ステップＳ２３０）。

一方、検査装置２は、相関が低いと判定した場合（ステップＳ２２９でＮｏ）、そのコネクタの嵌合状態が正常であると判定する（ステップＳ２３１）。

例えば、検査装置２は、図示しない表示装置に検査結果を表示させたり、図示しない上位システムに検査結果を送信したりすることによって、検査対象のコネクタの嵌合状態が正常か否かを通知する。

以上が、本実施形態の検査装置２の動作についての説明である。なお、以上の動作に関する説明は、一例であって、本実施形態の検査装置２の動作について限定するものではない。

以上のように、本実施形態の検査装置は、正常に嵌合したときの特徴パターンと、半嵌合状態で嵌合したときの隙間パターンとが隣接して表れるコネクタの嵌合状態を検査するのに用いることができる。本実施形態の検査装置は、正常に嵌合したときの特徴パターンをＡ領域に設定し、その特徴パターンに隣接する隙間パターンをＢ領域に設定して、Ａ領域とＢ領域とを一体化した一つのテンプレートを作成する。そのため、本実施形態の検査装置は、隙間画像と似たパターンがコネクタの嵌合部分の隙間以外にあるコネクタに関して、Ｂ領域に隣接してＡ領域のパターンがなければ、コネクタの嵌合状態を誤って検出することが避けられる。その結果、本実施形態の検査装置によれば、半嵌合状態の検出精度を向上できる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る検査装置（検査システムとも呼ぶ）について図面を参照しながら説明する。本実施形態の検査装置は、半嵌合状態を検出する際に、隙間が出現すると予想される領域に限定して嵌合状態を検証する点で、第１および第２の実施形態とは異なる。以下において、第１または第２の検査装置と同様の構成については、詳細な説明を省略する場合がある。

図１９は、本実施形態の検査装置３の構成の概略を示すブロック図である。図１９のように、検査装置３は、隙間画像作成部１０、画像入力部２０、画像照合部３０－３、判定部４０－３を備える。隙間画像作成部１０および画像入力部２０は、第１の実施形態の検査装置１と同様であるので、詳細な説明は省略する。

図２０は、画像照合部３０－３の構成を示すブロック図である。図２０のように、画像照合部３０－３は、テンプレート走査部３１、相関値算出部３３、最大相関値記憶部３５、および座標記憶部３７を有する。

テンプレート走査部３１（テンプレート走査手段とも呼ぶ）は、検査対象コネクタの走査対象画像を画像入力部２０から取得する。また、テンプレート走査部３１は、検査対象コネクタに対応するテンプレートを隙間画像作成部１０から取得する。走査範囲が設定された走査対象画像に対して、取得したテンプレートを用いたパターン照合による画像照合を実行する。例えば、テンプレート走査部３１は、テンプレートを１画素ずつ移動させてテンプレート走査を実行する。

相関値算出部３３（相関値算出手段とも呼ぶ）は、移動したテンプレートと、そのテンプレートと同じ位置の走査対象画像との相関値を算出する。相関値算出部３３は、同一の検査対象コネクタに関するテンプレート走査において、算出した相関値が最大の場合、その相関値を最大相関値記憶部３５に記憶させる。また、相関値算出部３３は、相関値が最大となったときのテンプレートの位置座標を座標記憶部３７に記録する。相関値算出部３３は、検査対象コネクタに関する一連のテンプレート走査が完了するまで、相関値の算出、相関値、および位置座標の記録を繰り返す。検査対象コネクタに関するパターン照合の結果、最大相関値記憶部３５には相関値の最大値（最大相関値とも呼ぶ）が記憶される。

最大相関値記憶部３５（最大相関値記憶手段とも呼ぶ）には、相関値算出部３３によって最大相関値が記憶される。最大相関値記憶部３５に記憶された最大相関値は、判定部４０－３によるコネクタの嵌合状態の判定に使用される。

座標記憶部３７（座標記憶手段とも呼ぶ）には、最大相関値が得られたときのテンプレートの位置座標（走査位置座標とも呼ぶ）が記憶される。座標記憶部３７に記憶された位置座標は、判定部４０－３による嵌合状態の判定に使用される。

〔判定部〕
図２１は、判定部４０－３の構成を示すブロック図である、図２１のように、判定部４０－３は、最大相関値判定部４１、座標領域判定部４２、および嵌合状態検出部４３を有する。

最大相関値判定部４１（最大相関値判定手段とも呼ぶ）は、検査対象コネクタに関するパターン照合が完了すると、画像照合部３０－３の最大相関値記憶部３５から最大相関値を取得する。このとき、最大相関値判定部４１は、最大相関値が得られたときの走査位置座標を画像照合部３０－３の座標記憶部３７から取得する。最大相関値判定部４１は、最大相関値と、予め設定された閾値（所定閾値とも呼ぶ）とを比較する。最大相関値判定部４１は、嵌合状態検出部４３に比較結果を出力するとともに、座標領域判定部４２に走査位置座標を出力する。

座標領域判定部４２（座標領域判定手段とも呼ぶ）は、最大相関値が得られたときの走査位置座標を最大相関値判定部４１から取得する。座標領域判定部４２は、取得した走査位置座標が、予め設定された領域（設定領域とも呼ぶ）の範囲内であるか否かを判定する。設定領域は、コネクタが半嵌合状態のときに隙間が出現すると予想される範囲である。

座標領域判定部４２は、走査位置座標が設定領域の範囲内であると判定すると、嵌合状態検出部４３に対して判定指示を出す。

一方、走査位置座標が設定領域の範囲外であると判定すると、嵌合状態検出部４３に対して判定指示を出さない。なぜならば、走査位置座標が設定領域の範囲外である場合は、隙間ではない箇所の相関値が最大であることを意味しており、コネクタの嵌合位置には隙間がないと判断されるためである。なお、座標領域判定部４２は、走査位置座標が設定領域の範囲外である場合、コネクタの嵌合状態が正常であることを示す信号を嵌合状態検出部４３に送信してもよい。

嵌合状態検出部４３（嵌合状態検出手段とも呼ぶ）は、最大相関値判定部４１から比較結果を取得する。嵌合状態検出部４３は、座標領域判定部４２による判定指示に応じて、最大相関値が所定閾値よりも高い場合、コネクタの嵌合位置１２９に隙間があると判定する。すなわち、嵌合状態検出部４３は、走査位置座標が設定領域の内部であり、かつ検査対象の画像と隙間画像との一致度が高い場合に半嵌合状態を検出する。

一方、嵌合状態検出部４３は、座標領域判定部４２による判定指示を取得していない場合、コネクタの嵌合状態が正常であると判定する。例えば、嵌合状態検出部４３は、所定の待機時間の間に判定指示を取得していない場合、コネクタの嵌合状態が正常であると判定する。また、座標領域判定部４２からコネクタの嵌合状態が正常であることを示す信号を出力するように構成する場合、嵌合状態検出部４３は、その信号に基づいてコネクタの嵌合状態が正常であると判定すればよい。

以上が、本実施形態の検査装置３の構成についての説明である。

（動作）
次に、本実施形態の検査装置３の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、検査装置３を動作の主体として説明する。

〔判定処理〕
図２２は、検査装置３の判定処理について説明するためのフローチャートである。例えば、図２２のフローチャートに沿った判定処理は、検査装置３の画像入力部２０、画像照合部３０－３、および判定部４０－３のいずれかによって実行される。

図２２において、まず、検査装置１は、検査対象コネクタを撮像して走査対象画像を得る（ステップＳ３２１）。

次に、検査装置３は、検査対象コネクタの走査対象画像に走査範囲を設定する（ステップＳ３２２）。

次に、検査装置３は、走査範囲が設定された走査対象画像に関して、テンプレートを走査してパターン照合を実行する（ステップＳ３２３）。

次に、検査装置３は、テンプレートの移動に合わせて、テンプレートと走査対象画像との相関値を算出する（ステップＳ３２４）。

次に、検査装置３は、検査対象のコネクタに関して、算出した相関値が最大の場合、その相関値を記録する（ステップＳ３２５）。

次に、検査装置３は、最大相関値が得られたときの走査位置座標を記録する（ステップＳ３２６）。

ここで、検査対象のコネクタに関するパターン照合が完了していない場合（ステップＳ３２７でＮｏ）、ステップＳ３２３に戻る。

一方、検査対象のコネクタに関するパターン照合が完了した場合（ステップＳ３２７でＹｅｓ）、検査装置３は、記録された最大相関値と所定閾値とを比較し、相関が高いか否かを判定する（ステップＳ３２８）。

検査装置３は、相関が高いと判定した場合（ステップＳ３２８でＹｅｓ）、走査位置座標が設定領域の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３２９）。一方、検査装置３は、相関が低いと判定した場合（ステップＳ３２８でＮｏ）、走査位置座標による判定（ステップＳ３２９）を行わずに、そのコネクタの嵌合状態が正常であると判定する（ステップＳ３３１）。

検査装置３は、走査位置座標が設定領域の範囲内であると判定した場合（ステップＳ３２９でＹｅｓ）、そのコネクタが半嵌合状態であると判定する（ステップＳ３３０）。

一方、検査装置３は、走査位置座標が設定領域の外部であると判定した場合（ステップＳ３２９でＮｏ）、そのコネクタの嵌合状態が正常であると判定する（ステップＳ３３１）。

例えば、検査装置３は、図示しない表示装置に検査結果を表示させたり、図示しない上位システムに検査結果を送信したりすることによって、検査対象コネクタの嵌合状態が正常か否かを通知する。

以上が、本実施形態の検査装置３の動作についての説明である。なお、以上の動作に関する説明は、一例であって、本実施形態の検査装置３の動作について限定するものではない。

以上のように、本実施形態の検査装置は、隙間画像と似たパターンがコネクタの嵌合部分の隙間以外にあった場合に、その走査位置座標によって隙間か否かを判断できる。そのため、本実施形態の検査装置によれば、隙間ではないのに相関値が高い箇所を誤って検出することが避けられ、半嵌合状態を安定して検出できる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る検査システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の検査システムは、コネクタを撮像するためのカメラを含む構成である。例えば、各実施形態の検査装置の構成は、カメラに接続される情報処理装置によって実現される。

図２３は、本実施形態の検査システム４００の構成の一例を示す模式図である。なお、図２３には、第１の実施形態に示すコネクタの嵌合状態を検査する例を示す。なお、図２３は概念的なものであって、構成要素の形状や縮尺、位置関係などを正確に表してはない。

検査システム４００は、カメラ４１０と、情報処理装置４２０とを備える。なお、情報処理装置４２０は、各実施形態の検査装置を実現するためのハードウェアである。例えば、各実施形態の検査装置は、情報処理装置４２０にインストールされるソフトウェアによって実現できる。

カメラ４１０は、雄コネクタ１１０と雌コネクタ１２０との嵌合状態を検査するために、嵌合位置１２９を撮像できる箇所に配置される。カメラ４１０は、少なくとも隙間画像領域１４０を含む範囲を撮像し、得られた画像データを情報処理装置４２０に送信する。

図２３の例では、雌コネクタ１２０が実装された面を上方に向け、嵌合位置１２９を撮像できる箇所にカメラ４１０を配置する。例えば、雌コネクタ１２０が実装された基板は、ベルトコンベアなどの搬送装置によってカメラ４１０の下方まで搬送される。搬送装置の形態については、カメラ４１０によってコネクタの嵌合状態を検査できさえすれば、特に限定しない。例えば、カメラ４１０は、隙間画像作成部１０と画像入力部２０とで共用してもよいし、隙間画像作成部１０と画像入力部２０とで別々に設けてもよい。

情報処理装置４２０は、コネクタの嵌合位置１２９がカメラ４１０の鉛直下方に到達した段階で、隙間画像領域１４０を含む範囲を撮像するようにカメラ４１０を制御する。第１の実施形態においては、隙間画像作成部１０および画像入力部２０がカメラ４１０の撮像制御を行う。

情報処理装置４２０は、画像データを取得すると、取得した画像データを各実施形態の検査装置の機能によって処理する。情報処理装置４２０による処理は、各実施形態の検査装置による処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。例えば、情報処理装置４２０は、図示しない表示装置に処理結果を表示させたり、図示しない上位システムに処理結果を送信させたりできる。

以上のように、本実施形態の検査システムは、コネクタを撮像するためのカメラを備える。本実施形態の検査システムによれば、各実施形態と同様に、コネクタの嵌合状態を誤判定せずに効率的に検出できる。

（ハードウェア）
ここで、本発明の各実施形態に係る検査装置を実現するハードウェア構成について、図２４の情報処理装置４２０を一例として挙げて説明する。なお、図２４の情報処理装置４２０は、各実施形態の検査装置の処理を実行するための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。

図２４のように、情報処理装置４２０は、プロセッサ４２１、主記憶装置４２２、補助記憶装置４２３、入出力インターフェース４２５、および通信インターフェース４２６を備える。プロセッサ４２１、主記憶装置４２２、補助記憶装置４２３、入出力インターフェース４２５、および通信インターフェース４２６は、バス４２９を介して互いにデータ通信可能に接続される。また、プロセッサ４２１、主記憶装置４２２、補助記憶装置４２３および入出力インターフェース４２５は、通信インターフェース４２６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。

プロセッサ４２１は、補助記憶装置４２３などに格納されたプログラムを主記憶装置４２２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、情報処理装置４２０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ４２１は、本実施形態に係る検査装置による処理を実行する。

主記憶装置４２２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置４２２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリを主記憶装置４２２として構成・追加してもよい。

補助記憶装置４２３は、種々のデータを記憶する。補助記憶装置４２３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、種々のデータを主記憶装置４２２に記憶させる構成とし、補助記憶装置４２３を省略することも可能である。

入出力インターフェース４２５は、情報処理装置４２０と周辺機器とを接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース４２５には、検査対象のコネクタを撮像するためのカメラ４１０が接続される。なお、入出力インターフェース４２５に接続される周辺機器は、カメラ４１０に限定されない。

通信インターフェース４２６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークを通じて、外部のシステムや装置に接続するためのインターフェースである。

情報処理装置４２０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続するように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ４２１と入力機器との間のデータ通信は、入出力インターフェース４２５に仲介させればよい。

また、情報処理装置４２０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、情報処理装置４２０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース４２５を介して情報処理装置４２０に接続すればよい。

また、情報処理装置４２０には、必要に応じて、ディスクドライブを備え付けてもよい。ディスクドライブは、バス４２９に接続される。ディスクドライブは、プロセッサ４２１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出し、情報処理装置４２０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体で実現できる。また、記録媒体は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやＳＤ（Secure Digital）カードなどの半導体記録媒体や、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、その他の記録媒体によって実現してもよい。

以上が、本発明の各実施形態に係る検査装置を実現するためのハードウェア構成の一例である。なお、図２４のハードウェア構成は、各実施形態に係る検査装置の演算処理を実行するためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る検査装置に関する処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、各実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。

各実施形態の構成要素は、任意に組み合わせることができる。また、各実施形態の構成要素は、ソフトウェアによって実現してもよいし、回路によって実現してもよい。

以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１、２、３ 検査装置
１０ 隙間画像作成部
１１ 隙間画像撮像部
１２ 隙間画像領域設定部
１３ 隙間画像作成部
１４ テンプレート記憶部
２０ 画像入力部
２１ 撮像部
２２ 走査範囲設定部
３０ 画像照合部
３１ テンプレート走査部
３３ 相関値算出部
３４ 相関値合成部
３５ 最大相関値記憶部
３７ 座標記憶部
４０ 判定部
４１ 最大相関値判定部
４２ 座標領域判定部
４３ 嵌合状態検出部
１１０ 雄コネクタ
１１１ ハウジング
１１３ キー
１１５ ケーブル
１１７ 先端部
１２０ 雌コネクタ
１２１ ハウジング
１２３ キー溝
１２４ 貫通孔
１２５ 接合部
１２７ 開口部
１２９ 嵌合位置
１３０ 基板
２１０ 雄コネクタ
２１２ 係止部
２１５ ケーブル
２２０ 雌コネクタ
２３０ 基板
４００ 検査システム
４１０ カメラ
４２０ 情報処理装置

Claims (10)

1. 半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像し、撮像された画像から特徴パターンを抽出し、抽出した前記特徴パターンをテンプレートとして登録するテンプレート作成手段と、
   検査対象コネクタの前記嵌合位置を含む範囲を撮像して走査対象画像を生成し、前記テンプレートの走査範囲を前記走査対象画像に設定する画像入力手段と、
   前記テンプレート作成手段に登録された前記テンプレートを用いて、前記画像入力手段によって生成された前記走査対象画像の前記走査範囲で画像照合を実行して相関値を算出し、算出した前記相関値の最大値を記録する画像照合手段と、
   前記画像照合手段に記録された前記相関値の最大値に基づいて前記検査対象コネクタの嵌合状態を判定する判定手段とを備える検査システム。
2. 前記判定手段は、
   記憶された前記相関値の最大値と所定閾値との大小関係を判定し、判定結果に基づいて前記検査対象コネクタの嵌合状態を判定する請求項１に記載の検査システム。
3. 前記判定手段は、
   前記画像照合手段に記録された前記相関値の最大値が前記所定閾値以上の場合に、前記検査対象コネクタが半嵌合状態で嵌合していると判定し、
   前記画像照合手段に記録された前記相関値の最大値が前記所定閾値を下回る場合に、前記検査対象コネクタが正常に嵌合していると判定する請求項２に記載の検査システム。
4. 前記テンプレート作成手段は、
   半嵌合状態で嵌合した前記登録対象コネクタの前記嵌合位置を含む範囲を撮像し、前記嵌合位置に表れる隙間を含む隙間画像領域から抽出される前記特徴パターンを前記テンプレートとして登録する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査システム。
5. 前記画像照合手段は、
   前記テンプレート作成手段に登録された前記テンプレートを用いて、前記走査対象画像に対してパターン照合を実行し、前記パターン照合に基づいて前記相関値を算出し、算出された前記相関値の最大値を記録する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の検査システム。
6. 前記テンプレート作成手段は、
   半嵌合状態で嵌合した前記登録対象コネクタに関して、前記嵌合位置を含む第１領域に関する前記テンプレートを生成するとともに、前記第１領域に隣接する正常に嵌合された第２領域に関する前記テンプレートを生成し、前記第１領域の前記テンプレートと前記第２領域の前記テンプレートとを合成した合成テンプレートを記録し、
   前記画像照合手段は、
   前記テンプレート作成手段に記録された前記合成テンプレートを用いて、前記第１領域と前記第２領域とで別々に前記画像照合を実行し、前記第１領域および前記第２領域のそれぞれにおいて算出された前記相関値を所定の規則で合成することによって合成相関値を算出し、算出した前記合成相関値の最大値を記録し、
   前記判定手段は、
   前記画像照合手段に記録された前記合成相関値の最大値に基づいて前記検査対象コネクタの嵌合状態を判定する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の検査システム。
7. 前記画像照合手段は、
   前記相関値の最大値が算出された際の前記テンプレートの位置座標を記憶し、
   前記判定手段は、
   前記検査対象コネクタに関する前記相関値の最大値が算出された際の前記テンプレートの前記位置座標が設定領域の範囲内である場合に、前記相関値の最大値に基づいて前記検査対象コネクタの嵌合状態について判定する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の検査システム。
8. 前記登録対象コネクタおよび前記検査対象コネクタの前記嵌合位置を撮像するカメラを備える請求項１乃至７のいずれか一項に記載の検査システム。
9. 半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像し、
   撮像された画像から特徴パターンを抽出し、
   抽出した前記特徴パターンをテンプレートとして登録し、
   検査対象コネクタの前記嵌合位置を含む範囲を撮像して走査対象画像を生成し、
   前記テンプレートの走査範囲を前記走査対象画像に設定し、
   登録された前記テンプレートを用いて前記走査対象画像の前記走査範囲で画像照合を実行して相関値を算出し、
   算出した前記相関値の最大値を記録し、
   記録された前記相関値の最大値に基づいて前記検査対象コネクタの嵌合状態を判定する検査方法。
10. 半嵌合状態で嵌合した登録対象コネクタの嵌合位置を含む範囲を撮像する処理と、
    撮像された画像から特徴パターンを抽出する処理と、
    抽出した前記特徴パターンをテンプレートとして登録する処理と、
    検査対象コネクタの前記嵌合位置を含む範囲を撮像して走査対象画像を生成する処理と、
    前記テンプレートの走査範囲を前記走査対象画像に設定する処理と、
    登録された前記テンプレートを用いて前記走査対象画像の前記走査範囲で画像照合を実行して相関値を算出する処理と、
    算出した前記相関値の最大値を記録する処理と、
    記録された前記相関値の最大値に基づいて前記検査対象コネクタの嵌合状態を判定する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。

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