專利名稱：判定不合格品用圖象處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及判定不合格品用圖象處理裝置，更具體地說涉及適用于檢查形狀復(fù)雜的制品的合格與否、特別是檢查因零件缺落而不合格者的判定不合格品用圖象處理裝置。
作為有復(fù)雜形狀的制品的代表例之一有汽車的配線。
在汽車中使用多種多樣的電裝品，作為電流容量比較小的電裝品有作照明、信號(hào)、控制、警告、充電、儀表、車窗刮水器等很多制品。以在汽車組裝線上可圓滿地組裝連接這些電裝品的布線的形式預(yù)先匯總者為配線。配線的構(gòu)成是將切斷成必要長度的多股電線用涂聚氯乙烯的絕緣帶等捆在一起、并在其上安裝配線零件(絕緣套管、夾子、墊圈、護(hù)罩、絕緣帶等)。
配線的通常的制造方法是通過在圖板(在板上貼上制作用圖面者)上設(shè)置電線束、一邊沿制造線傳送圖板、一邊在電線束的需要部分上安裝必要的零件來制作。
這樣制作的配線要檢查是否必需的零件全都已安裝上，如零件有缺落，則為不合格品。
以前，作為零件的缺落檢查的手段而實(shí)施的外觀檢查的方法是靠人的目視，也已考慮導(dǎo)入通過圖象處理所進(jìn)行的外觀檢查。
現(xiàn)參照

圖13說明用圖象處理的已有的外觀檢查。圖13為表示已有的判定不合格品用圖象處理裝置的概略構(gòu)成的說明圖。
如圖13所示，配線1設(shè)置在圖板2上，并在箭頭A的方向上傳送圖板2。1a為電線束，1b為配線零件。且、用工業(yè)用電視攝象機(jī)3對(duì)配線1及圖板2進(jìn)行攝影，并將圖象信號(hào)送到圖象處理裝置4。圖象處理裝置4內(nèi)部裝有電視攝象機(jī)接口和微電子計(jì)算機(jī)，并在每個(gè)和電視攝象機(jī)3的攝影視野一致的定時(shí)上把與電視攝象機(jī)3的攝影視野相對(duì)應(yīng)使圖板2的板面分割為多個(gè)而形成的各攝影區(qū)域(例如圖中用點(diǎn)劃線分成的4個(gè)攝影區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)和電視攝象機(jī)3的圖象信號(hào)取入圖象處理裝置4之中。
在圖象處理裝置4上通過終端5(具有鍵盤和陰極射線管CRT)，使之與各攝影區(qū)域相對(duì)應(yīng)，登記顯示各配線零件正規(guī)占位的位置和各配線零件的正規(guī)形狀的圖象。又在圖象處理裝置4上連接監(jiān)視器6。
且、圖象處理裝置4通過根據(jù)取入的圖象信號(hào)檢出檢查對(duì)象的配線的各配線零件1b的位置和形狀、并將檢出的實(shí)際位置、形狀和登記的圖象進(jìn)行比較來判定各配線零件1b是否正確安裝。
可是在進(jìn)行配線的零件缺落檢查的手法中，在用目視所進(jìn)行的外觀檢查中，檢查精度差且會(huì)引起操作者的疲勞。
另一方面在已有的通過圖象處理所進(jìn)行的外觀檢查中，由于必須將全部配線零件1b的正規(guī)的位置、形狀作為圖象登記，故必須登記龐大的數(shù)據(jù)，且在登記上要化費(fèi)時(shí)間。
又，根據(jù)圖象信號(hào)、在檢查檢查對(duì)象的配線1的配線零件1b的位置、形狀方面要化費(fèi)時(shí)間、且正確地檢出位置、形狀是一件難事、因此不能簡單且迅速地進(jìn)行檢查。
在進(jìn)行合格品和不合格品的判定處理時(shí)，通常設(shè)定規(guī)格值、如檢查品的檢查值在規(guī)格值的上下限之內(nèi)，則可判定為合格品，而如超過上下限，則可判定為不合格品。如比較的對(duì)象的種類少，則設(shè)定規(guī)格值是很容易的。但如配線等的零件那樣，在對(duì)象物的形狀或尺寸不定的場合，即使是合格品，在二值圖象的計(jì)數(shù)象素?cái)?shù)上也存在很大的偏差。又由于檢查點(diǎn)數(shù)多，很難設(shè)定正確的合格品規(guī)格值，且需要很多的勞力。
可是在圖13所示的技術(shù)中相對(duì)于工業(yè)用電視攝象機(jī)3的設(shè)置位置，很難正確地確定長尺寸的配線1的位置，且在A方向上傳送圖板2時(shí)很容易產(chǎn)生位置偏移，這樣如產(chǎn)生偏差就不能正確地進(jìn)行判斷。
在通過圖象處理檢查配線等的對(duì)象物時(shí)，已知照明對(duì)檢查結(jié)果有重大的影響，進(jìn)行照明時(shí)必須僅僅使檢查的對(duì)象物從背影中浮露出來。
為此而使用的照明方法一般有向?qū)ο笪镎丈渫干涔獾姆椒?，通過前方的電視攝象機(jī)以對(duì)象物為廓影進(jìn)行攝象。
但是，根據(jù)外部的狀況等有時(shí)不能采用使用透射光的構(gòu)成。在這樣的場合中由于沒有辦法而采用的方法是將對(duì)象物放在白板之上，使照明燈和電視攝象機(jī)一同位于前方，并從其前面向?qū)ο笪镎彰?。電視攝象機(jī)不是對(duì)廓影，而是對(duì)對(duì)象物進(jìn)行明亮地?cái)z影。
在這樣的已有技術(shù)中由于從前面照明在白板上會(huì)發(fā)生對(duì)象物所不要的影子，且如在白板上有花樣或文字就不能消除這些，故不能僅僅浮露出對(duì)象物。
本發(fā)明的目的是鑒于上述已有技術(shù)而提供一種不用目視就能自動(dòng)地、正確地、迅速地進(jìn)行缺落檢查的判定不合格品用圖象處理裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過對(duì)多個(gè)合格品數(shù)據(jù)作統(tǒng)計(jì)處理、自動(dòng)算出規(guī)格值并設(shè)定之、可謀求使檢查效率和檢查精度提高的判定不合格品用圖象處理裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種備有即使檢查對(duì)象物的位置有偏差但在圖象處理裝置一側(cè)可對(duì)此偏差進(jìn)行校正、并能正確地進(jìn)行判定處理的位置偏差校正功能的判定不合格品用圖象處理裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種備有所謂模擬透射光型的照明裝置的判定不合格品用圖象處理裝置，該照明裝置即使不用透射光也能和有透射光時(shí)相同程度地只使對(duì)象物浮露出來。
本發(fā)明的判定不合格品用圖象處理裝置分別用不同的電視攝象機(jī)進(jìn)行攝影、使電視攝象機(jī)的圖象信號(hào)二值化、并將表示合格品工件的象素?cái)?shù)和表示檢查工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行比較，如兩象素?cái)?shù)有差值則判定為檢查工件是不合格品。
更詳細(xì)地說，本發(fā)明的裝置的特征在于進(jìn)行將從對(duì)合格品進(jìn)行攝影的合格品用電視攝象機(jī)送來的圖象信號(hào)分成表示合格品工件的象素信號(hào)和表示背景狀態(tài)的象素信號(hào)的二值化處理、對(duì)表示合格品工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的同時(shí)、另一方面將從對(duì)檢查工件進(jìn)行攝象的檢查用電視攝象機(jī)送來的圖象信號(hào)進(jìn)行分為表示檢查工件的象素信號(hào)和表示背景狀態(tài)的象素信號(hào)的二值處理、對(duì)表示檢查工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)、再將表示合格品的象素的計(jì)數(shù)值和表示檢查工件的象素的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，如其差值比設(shè)定值還要大，則判定為檢查工件為不合格品。
本發(fā)明的又一判定不合格品用圖象處理裝置，首先，用電視攝象機(jī)對(duì)合格品工件進(jìn)行攝影并記錄之、操作者觀看一下其再生圖象指定工件中含有作有關(guān)合格與否的判定時(shí)所不可少的部分的小區(qū)域，接著用電視攝象機(jī)對(duì)檢查工件進(jìn)行攝象，將圖象信號(hào)二值化并在指定的區(qū)域內(nèi)對(duì)工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)、如此計(jì)數(shù)值偏離了預(yù)先對(duì)合格品工件的象素?cái)?shù)作統(tǒng)計(jì)處理而求出的判定值，則判定為不合格品工件。
更詳細(xì)地說，本發(fā)明的裝置具備對(duì)工件進(jìn)行攝影的電視攝象機(jī)，輸入從電視攝象機(jī)來的圖象信號(hào)、并判定工件是否不合格的圖象處理裝置，記錄從電視攝象機(jī)來的圖象信號(hào)的錄象裝置，輸入錄象裝置的再生信號(hào)而顯示圖象的監(jiān)視器，指定在監(jiān)視器畫面上的區(qū)域的區(qū)域指定裝置，又圖象處理裝置具有將從電視攝象機(jī)來的圖象信號(hào)分為背景象素和工件象素的二值化處理部、對(duì)用區(qū)域指定裝置所指定的區(qū)域內(nèi)的工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)部、存儲(chǔ)判定值的存儲(chǔ)器、將在計(jì)數(shù)部中所得到的計(jì)數(shù)值和判定值進(jìn)行比較并將偏離判定值的工件判定為不合格品的判定部。
本發(fā)明的又一判定不合格品用圖象處理裝置備有位置偏差校正裝置，該校正裝置作成在通過用圖象處理裝置對(duì)用電視攝象機(jī)對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行攝影而得到的圖象信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理而判定檢查對(duì)象物是否合格時(shí)，沿檢查對(duì)象物留出一定間隔配置位置校正用標(biāo)志，在圖象處理裝置內(nèi)如位置校正用標(biāo)志錯(cuò)開則作數(shù)據(jù)處理的區(qū)域也錯(cuò)開。
此位置偏移校正裝置在相對(duì)于檢查對(duì)象物保持預(yù)定的位置關(guān)系的情況下離開一定間隔配置位置校正用標(biāo)志，同時(shí)，在圖象處理裝置上設(shè)檢出位置校正用標(biāo)志的位置的位置校正用窗口和用以判定檢查對(duì)象物的合格與否而確定進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的區(qū)域的檢查窗口，如通過位置校正用窗口檢出在一畫面內(nèi)位置校正標(biāo)志的位置移位，則使檢查窗口的位置也進(jìn)行相當(dāng)于此移位量的移位。
本發(fā)明的又一判定不合格品用圖象處理裝置備有模擬透射光型照明裝置，該照明裝置通過具備黑色以外的臺(tái)板、分別配置在臺(tái)板的兩個(gè)側(cè)方且相對(duì)于臺(tái)板大致平行地從上方照射光的帶燈罩的熒光燈和配置在臺(tái)板上并將對(duì)象物支持在比熒光燈燈罩更上方位置上的支持件，作成以臺(tái)板為沒有對(duì)象物和支持件的影子且沒有文字等的影響的明亮的背影。使對(duì)象物懸在空中，而不從前方照射光，以使其作為廓影浮露出來。
圖1為表示屬于本發(fā)明的第1實(shí)施例的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
圖2為表示圖板的傳送線的平面圖。
圖3為表示圖板傳送狀態(tài)的構(gòu)成圖。
圖4為表示屬于本發(fā)明的第2實(shí)施例的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
圖5和圖6為指定區(qū)域和位置偏移校正的說明圖。
圖7為表示第2實(shí)施例的裝置的動(dòng)作定時(shí)的圖。
圖8為教導(dǎo)的流程圖。
圖9為統(tǒng)計(jì)處理時(shí)的流程圖。
圖10為檢查時(shí)的流程圖。
圖11為表示本發(fā)明的第3實(shí)施例的說明圖，表示為了檢查而映出的畫面狀態(tài)。
圖12為表示本發(fā)明的第4實(shí)施例的說明圖。
圖13為已有的判定不合格品的圖象處理裝置的概略構(gòu)成說明圖。
現(xiàn)參照?qǐng)D1到圖3就根據(jù)本發(fā)明的判定不合格品用圖象處理裝置的第1實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1為第1實(shí)施例的裝置的概略構(gòu)成圖。圖2表示圖板的傳送線，圖3表示圖板的傳送狀態(tài)。
如圖3所示，圖板10傾斜地裝在臺(tái)車11上，臺(tái)車11沿導(dǎo)軌12行走。因此如圖2所示，圖板10按箭頭B的方向傳送并循環(huán)移動(dòng)。且當(dāng)圖板10沿組裝線13移動(dòng)時(shí)，在圖板10上組裝配線14(圖參見圖1)。
由電線束14a及配線零件14b組成的檢查用配線14在檢查線15上進(jìn)行檢查。檢查的具體手段將在下面說明。通過了檢查的配線14從圖板10上取下，圖板10再次返回到組裝線13上。
如圖1-圖3所示，在檢查線15之中，在圖板10的傳送部的上方傾斜地架設(shè)著支持部16，在此支持部16上設(shè)置4臺(tái)工業(yè)用電視攝象機(jī)(檢查用電視攝象機(jī))17a、17b、17c、17d，這些電視攝象機(jī)17a、17b、17c、17d以支持部16的斜下方區(qū)域作為攝影視野進(jìn)行攝影。此攝影視野用光源(熒光燈)18a、18b進(jìn)行照明。
在白色的圖板10上設(shè)置由配線零件14b和電線束14a所構(gòu)成的檢查用配線24。電線束14a的顏色為黑色，配線零件14b的顏色為白色以外的顏色(例如藍(lán)色或紅色)。且圖板10沿箭頭B的方向經(jīng)電視攝象機(jī)17a、17b、17c、17d的正下方傳送。因此電視攝象機(jī)17a、17b、17c、17d可從圖板10的左端到右端依次攝影。
另一方面，如圖1及圖2所示，在離開支持部16的位置上傾斜地架設(shè)支持部26。在此支持部26上設(shè)置4臺(tái)工業(yè)用電視攝象機(jī)(合格品用電視攝象機(jī))27a、27b、27c、27d，這些電視攝象機(jī)以支持部26的斜下方區(qū)域?yàn)閿z影視野進(jìn)行攝影。此攝影視野用光源(熒光燈)28a、28b進(jìn)行照明。
在白色的圖板20上已設(shè)置的配線24應(yīng)是已被確認(rèn)必要的配線零件24b已全部正確地裝在電纜束24a上。電線束24a的顏色為黑色，配線零件24b的顏色為白色以外的顏色(例如藍(lán)色或紅色)。且圖板20傾斜地裝在未圖示的臺(tái)車上，沿箭頭C的方向送到電視攝象機(jī)27a、27b、27c、27d的正下方。因此電視攝象機(jī)27a、27b、27c、27d可從圖板20的左端到右端依次攝影。
上述的電視攝象機(jī)17a、17b、17c、17d的攝影視野(可攝影的面積)應(yīng)和電視攝象機(jī)27a、27b、27c、27d的攝影視野相等，由光源18a、18b所產(chǎn)生的圖板10的照明強(qiáng)度應(yīng)和由光源28a、28b所產(chǎn)生的圖板20的照明強(qiáng)度相同。
又，臺(tái)車移動(dòng)時(shí)應(yīng)使圖板10和電視攝象機(jī)17a、17b、17c、17d的相對(duì)移動(dòng)狀態(tài)和圖板20和電視攝象機(jī)27a、27b、27c、27d的相對(duì)移動(dòng)狀態(tài)相同。即當(dāng)圖板10的左端位于電視攝象機(jī)17a、17b、17c、17d的正下方時(shí)圖板20的左端位于電視攝象機(jī)27a、27b、27c、27d的正下方，在這樣對(duì)位一致之后，裝載圖板10、20的臺(tái)車以同樣的速度向B、C方向移動(dòng)。
如圖1所示，在圖象處理裝置30中從電視攝象機(jī)27a、27b、17a、17b送來圖象信號(hào)S27a、S27b、S17a、S17b。圖象處理裝置30使圖象信號(hào)S27a、S27b、S17a、S17b二值化，并分成表示配線24、14的黑象素信號(hào)和表示圖板20、10的白象素信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。
又，圖象處理裝置30分別對(duì)二值化了的圖象信號(hào)S27a、S17a的黑象素信號(hào)的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將兩計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，同時(shí)分別對(duì)二值化了的圖象信號(hào)S27b、S17b的黑象素信號(hào)的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將兩計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較。比較后的結(jié)果、當(dāng)其差比預(yù)先確定的設(shè)定值(這根據(jù)配線零件的大小的偏差確定)大時(shí)，可判定為裝具零件14b有缺落。又，用電視攝象機(jī)27a、27b、17a、17b攝下的圖象在監(jiān)視器31上放映出來。
在圖象處理裝置32中從電視攝象機(jī)27c、27d、17c、17d送來圖象信號(hào)S27c、S27d、S17c、S17d。圖象處理裝置32將圖象信號(hào)S27c、S27d、S17c、S17d二值化，并分成表示配線24、14的黑象素信號(hào)和表示圖板20、10的白象素信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。
又，圖象處理裝置32，分別對(duì)二值化了的圖象信號(hào)S27c、S17c的黑象素信號(hào)的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將兩計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，同時(shí)分別對(duì)二值化了的圖象信號(hào)S27d、S17d的黑象素信號(hào)的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并對(duì)兩計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較。比較后的結(jié)果，當(dāng)其差比預(yù)先確定的設(shè)定值大時(shí)，可判定為配線零件有缺落。又，在監(jiān)視器33上放出用電視攝象機(jī)攝下的圖象。
在個(gè)人計(jì)算機(jī)40上如圖象處理裝置30、32判定配線零件有缺落，則將此判定結(jié)果顯示在顯示裝置41上。
在上述的判定不合格品用圖象處理裝置中，對(duì)在用電視攝象機(jī)17a、17b、17c、17d分開進(jìn)行攝影的圖板10上的4個(gè)攝影區(qū)域ⅰ，ⅱ，ⅲ，ⅳ中的任一個(gè)區(qū)域中有忘掉安裝配線零件時(shí)都能檢查出該零件有缺落。例如在攝影區(qū)域ⅰ內(nèi)如有零件缺落，則在圖象信號(hào)S27a、S17a的黑象數(shù)上會(huì)產(chǎn)生很大的差值，在攝影區(qū)域ⅱ內(nèi)如有零件缺落，則在圖象信號(hào)S27b、S17b的黑象素?cái)?shù)上產(chǎn)生很大的差值，可通過圖象處理裝置30判定零件的缺落，又在攝影區(qū)域ⅲ內(nèi)如有零件缺落，則在圖象信號(hào)S27c、S17c的黑象素?cái)?shù)上產(chǎn)生很大的差值，在攝影區(qū)域ⅳ內(nèi)如零件缺落則在圖象信號(hào)S27d、S17d的黑象素?cái)?shù)上產(chǎn)生很大的差別，可以通過圖象處理裝置32判定零件的缺落。
如發(fā)生零件缺落，則修整該配線14。
如檢查結(jié)束，則配備設(shè)置有下次要檢查的配線裝具的圖板10。以作到使其左端正好來到電視攝象機(jī)17a、17b、17c、17d的正下方，同時(shí)使圖板20向右方移動(dòng)、返回原處，以使圖板20的左端正好來到電視攝象機(jī)27a、27b、27c、27d的正下方。如作到這樣，則和上次相同，再次作下一個(gè)配線14的檢查。
結(jié)果是，在本實(shí)施例中，是通過將表示零件不缺落的配線24的黑象素?cái)?shù)和表示成為檢查對(duì)象的配線14的黑象素?cái)?shù)進(jìn)行比較的所謂用二值化進(jìn)行的單純面積比較來判定零件缺落的。因而圖象處理裝置30、32的處理由于僅是二值化和比較這類簡單的處理，故處理速度極快，因而可使圖板10、20的移動(dòng)速度加快，提高檢查效率。
又，在本實(shí)施例中，不僅僅限于配線，且也適用于檢查其他的檢查工件的零件缺落。此時(shí)不管檢查工件的形狀怎樣復(fù)雜、以及零件的個(gè)別檢測(cè)有困難，由于是通過面積比較來判定零件缺落，由于是通過面積比較來判定零件缺落，故完全沒有問題。又可不需要作特別的教導(dǎo)。
下面參照?qǐng)D4到圖10，就本發(fā)明的判定不合格品用圖象處理裝置的第2實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖4為第2實(shí)施例的裝置的概略構(gòu)成的接線圖。如圖4所示，在本實(shí)施例中作為電視攝象機(jī)、為了能結(jié)合工件的大小提高分辨能力，而使用4臺(tái)工業(yè)用電視攝象機(jī)TV1、TV2、TV3、TV4。如圖4、圖2、圖3所示，在檢查線15中，在圖板10的上方傾斜地架設(shè)支持部件16，在此支持部件16上設(shè)置各電視攝象機(jī)TV1、TV2、TV3、TV4，使其正對(duì)圖板10。各電視攝象機(jī)的攝象視野可結(jié)合檢查精度進(jìn)行調(diào)整，但由于設(shè)定為比圖板10還狹窄得多，故通過在和圖板行進(jìn)方向B成直角的方向C上錯(cuò)開，使其在縱方向上覆蓋圖板10。
如在橫方向上覆蓋圖板10那樣，在圖板10的橫方向上留出間隔(例如200mm)，設(shè)置標(biāo)志17、并作成每當(dāng)用設(shè)置在檢查線15中的光電傳感器等檢出標(biāo)志17時(shí)圖象處理裝置120即取入電視攝象機(jī)的圖象信號(hào)作為靜止圖象。又，如第1臺(tái)電視攝象機(jī)依次進(jìn)行圖象處理那樣，在圖板行進(jìn)方向B上將4臺(tái)電視攝象機(jī)每臺(tái)錯(cuò)開例如50mm，并與各電視攝象機(jī)相對(duì)應(yīng)設(shè)置傳感器，4個(gè)傳感器PH1、PH2、PH3、PH4也同樣地每個(gè)錯(cuò)開50mm。又，在檢查線15中，設(shè)置限位開關(guān)LS，當(dāng)檢測(cè)出圖板10已到達(dá)檢查線15后，將起始指令加到圖象處理裝置20上。
以上的結(jié)果是，在圖板10上劃分為①、②、③、④、⑤……等多個(gè)攝影區(qū)域，如圖7所示，每當(dāng)傳感器PH1-PH4依次檢出標(biāo)志17，則按①、②、③、④、⑤等順序進(jìn)行各攝影區(qū)域的圖象處理。
又，18為熒光燈照明用光源、BS為異常停止用蜂音開關(guān)。又為了阻止外部光線，檢查線15用暗幕19覆蓋。
如圖4所示，在圖象處理裝置120上送有從各電視攝象機(jī)TV1-TV2來的模擬圖象信號(hào)S1、S2、S3、S4，又根據(jù)從開關(guān)SW來的指令信號(hào)123轉(zhuǎn)換“指定區(qū)域”、“教導(dǎo)”和“檢查”的各方式指令、還分別送有從各傳感器PH1-PH4來的標(biāo)志檢測(cè)信號(hào)M1、M2、M3、M4，從限位開關(guān)LS來的起始指令信號(hào)121，從蜂音開關(guān)BS來的異常停止信號(hào)122。
在圖象處理裝置120上連接有個(gè)人計(jì)算機(jī)126，該計(jì)算機(jī)在鍵盤上具有開關(guān)SW，并用于圖象處理裝置120的操作、例如指定區(qū)域、判定值的設(shè)定變更、確認(rèn)等。又，如判定零件缺落，則在陰極射線管CRT顯示裝置127上顯示此判定結(jié)果。
又，在圖象處理裝置120上連接有監(jiān)視器128和錄象裝置(VTR)129供區(qū)域指定等對(duì)圖象處理進(jìn)行調(diào)整之用，在指定區(qū)域方式時(shí)，在錄象裝置(VTR)129上預(yù)先記錄下用各電視攝象機(jī)TV1-TV4攝下的靜止圖象的模擬信號(hào)，以便在監(jiān)視器128上可放出再生圖象。在圖4中130為電源裝置，其內(nèi)部藏有攝象用電源和熒光燈用高頻電源。
圖象處理裝置120具有區(qū)域存儲(chǔ)部、二值化處理部、計(jì)數(shù)部、存儲(chǔ)部和判定部，并根據(jù)開關(guān)SW的操作進(jìn)行區(qū)域存儲(chǔ)、以合格品的配線G為基礎(chǔ)的教導(dǎo)、和檢查對(duì)象的配線14的檢查。
圖象處理裝置120的各功能部是用微電子計(jì)算機(jī)和適當(dāng)?shù)挠布蛙浖韺?shí)現(xiàn)的。
區(qū)域存儲(chǔ)部存儲(chǔ)著表示在①、②、③、④、⑤……等每個(gè)攝影區(qū)域上用個(gè)人計(jì)算機(jī)126所指定的區(qū)域(圖5的符號(hào)131)的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)具體地說明區(qū)域的指定。首先，將合格品的配線G裝到圖板10上，用開關(guān)SW選擇區(qū)域指定方式、并將圖板10送到檢查線15上。因此將各攝影區(qū)域①、②、③、④、⑤……的靜止圖象的模擬圖象信號(hào)在攝影區(qū)域轉(zhuǎn)換之前反復(fù)記錄到錄象裝置129上。對(duì)于所有攝影區(qū)域，如記錄終止，則使錄象裝置129作再生動(dòng)作，在監(jiān)視器128上放出圖象。操作員對(duì)每個(gè)攝象區(qū)域都使錄象裝置129工作于靜止圖象再生方式，邊看監(jiān)視器128、邊發(fā)區(qū)域指令。
如圖5所示，如在監(jiān)視器128上放出有某個(gè)攝影區(qū)域的靜止圖象，則操作員操作個(gè)人計(jì)算機(jī)126的鍵盤，并在監(jiān)視器畫面上顯示包圍配線零件14b式的小框132。此框132包圍的部分為區(qū)域131、操作員操作鍵盤使其存儲(chǔ)在圖象處理裝置120的區(qū)域存儲(chǔ)部中。
此時(shí)作成在區(qū)域131上盡可能不要讓不需要的影象、和圖板10上的文字等會(huì)成為外部干擾的信號(hào)進(jìn)入。又在完全沒有配線零件存在的攝影區(qū)域中使其存儲(chǔ)“無區(qū)域”。又在圖象處理裝置120中作為“缺陷”方式，存在如圖6所示將攝影區(qū)域分成4份而作為區(qū)域133的方式，如選擇“缺陷”方式則可自動(dòng)地存儲(chǔ)區(qū)域133。
又，如作成各區(qū)域131中僅包含有1個(gè)配線零件14b，則可判定是哪一個(gè)零件缺落。
二值化處理部在教導(dǎo)方式、檢查方式時(shí)，每當(dāng)傳感器PH1-PH4檢出標(biāo)志時(shí)，即將輸入的圖象信號(hào)S1-S4分為表示配線G(14)的黑象素信號(hào)和表示圖板10的白象素信號(hào)、進(jìn)行二值化、并送到計(jì)數(shù)部。
為了使處理時(shí)間縮短，一存入某個(gè)電視攝象機(jī)的圖象信號(hào)，立即進(jìn)行存入下一個(gè)電視攝象機(jī)的圖象信號(hào)的準(zhǔn)備。又，為了對(duì)應(yīng)該進(jìn)行二值化的區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，在圖板10上的橫方向上空出間隔(例如200mm)而設(shè)置靶124，以靶124為基準(zhǔn)進(jìn)行下述的位置偏移校正，并進(jìn)行校正以便僅對(duì)指定區(qū)域的圖象信號(hào)進(jìn)行二值化。
在圖5(A)中靶124和配線14a的距離L保持一定。因此通過使檢查窗口132在X、Y方向上移動(dòng)僅相當(dāng)于用位置校正用窗口135所測(cè)定的124的位置偏移就能使區(qū)域131相對(duì)正確地發(fā)生檢查目標(biāo)，并從圖5(A)變?yōu)閳D5(B)的狀態(tài)。因而即使產(chǎn)生X、Y方向的偏移，在用檢查窗口132計(jì)算出的區(qū)域的數(shù)據(jù)中正確地包含著表示要檢查的配線零件所在位置的數(shù)據(jù)。因而如圖6所示，可以正確地檢查配線零件14b。
計(jì)數(shù)部在各攝影區(qū)域①、②、③……的被指定的每個(gè)區(qū)域?qū)σ讯祷膱D象信號(hào)的黑象素信號(hào)的圖象數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將該計(jì)數(shù)值送到存儲(chǔ)器及判定部。在圖10中表示以上的檢查順序。
存儲(chǔ)器，在考慮從開關(guān)SW來的教導(dǎo)方式的部分時(shí)，如圖8所示，為了進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，將從計(jì)數(shù)部分來的計(jì)數(shù)值先保存在與攝影區(qū)域相對(duì)應(yīng)的地址中，再保存在與統(tǒng)計(jì)處理部中的計(jì)算結(jié)果和影響區(qū)域相對(duì)應(yīng)的地址中。
統(tǒng)計(jì)處理部，在考慮從開關(guān)來的教導(dǎo)指令時(shí)，對(duì)每個(gè)攝影區(qū)域都從存儲(chǔ)器輸入計(jì)數(shù)值，從圖9所示的平均值μ的計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)偏差(離散)σ的計(jì)算中計(jì)算μ±3σ，并使其與存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)。
但n為取樣次數(shù)，Xn為第n次的取樣的計(jì)數(shù)值，μn為上次的平均值，μn+1為本次的平均值，在第1次時(shí)則以計(jì)數(shù)值為其平均值。又σ2n為上次的離散，σ2n+1為本次的離散。
判定部在加有來自開關(guān)SW的檢查方式指令時(shí)，對(duì)每個(gè)區(qū)域都將從計(jì)數(shù)部來的計(jì)數(shù)值和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的判定值進(jìn)行比較，并判定計(jì)數(shù)值是否和判定值不一致。其結(jié)果是如在任一區(qū)域中和判定值不一致，則可判定為配線零件缺落或有多余，并輸出表示“不合格”的判定信號(hào)125。
從上述的說明中可見，在指定區(qū)域時(shí)，使用合格的樣品，通過在圖板10上設(shè)置合格品的配線G，并依次送到檢查線上，每當(dāng)經(jīng)圖象處理裝置120由傳感器PH1-PH4檢出標(biāo)志時(shí)，錄象裝置129即記錄電視攝象機(jī)TV1-TV4的圖象信號(hào)。其后，操作員在監(jiān)視器28上重放圖象，一邊看圖象，一邊通過個(gè)人計(jì)算機(jī)126指定區(qū)域。
又，在教導(dǎo)方式中，同樣使用多個(gè)合格樣品，通過在圖板10上設(shè)置合格品的配線G并依次送到檢查線15上，圖象處理裝置即在每當(dāng)傳感器PH1-PH4檢出標(biāo)志時(shí)通過取入電視攝象機(jī)TV1-TV4的圖象信號(hào)，對(duì)每個(gè)區(qū)域的黑象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并把計(jì)數(shù)值作為配線G在各區(qū)域上的面積，且以其為基準(zhǔn)值加以存儲(chǔ)(教導(dǎo))。操作員一邊依次反復(fù)進(jìn)行此項(xiàng)作業(yè)，一邊使圖象處理裝置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并自動(dòng)地更新判定值。
下面在檢查方式中，通過不改變各電視攝象機(jī)TV1-TV4的視野就將在圖板10上組裝的配線14送到檢查線15上，圖象處理裝置120在每當(dāng)傳感器PH1-PH4檢出標(biāo)志時(shí)取入圖象信號(hào)，并對(duì)每個(gè)區(qū)域的黑象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并和每個(gè)區(qū)域上統(tǒng)計(jì)處理后的黑象素?cái)?shù)的判定值進(jìn)行比較，判定是否為不合格品。
在不合格時(shí)由操作者進(jìn)行修整。
總之，在本實(shí)施例中通過所謂將表示無零件缺落的合格品的配線G的黑象素?cái)?shù)和表示作為檢查對(duì)象的配線14的黑象素?cái)?shù)進(jìn)行比較的用二值化所作的單純面積比較，判定零件缺落情況。因而圖象處理裝置120的處理由于僅僅是所謂二值化、計(jì)數(shù)、比較的簡單處理，故其處理速度極快、因而可使圖板10的移動(dòng)速度加快，提高檢查效率，并可以在線速度實(shí)現(xiàn)檢查。
又，本發(fā)明不僅可適用于配線而且也可適用于檢查其他的檢查工件的零件缺落現(xiàn)象。此時(shí)無論檢查工件的形狀多么復(fù)雜或單個(gè)零件的檢出多么困難，由于是通過任意指定區(qū)域并經(jīng)過面積比較來判定零件缺落的，故完全沒有問題。又，電視攝象機(jī)的視野可對(duì)照檢查精度進(jìn)行調(diào)整，因而可根據(jù)檢查精度和工件的大小而使用1臺(tái)到多臺(tái)電視攝象機(jī)。
下面參照?qǐng)D11就本發(fā)明的第3實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖11(A)、(B)為在圖象處理裝置32中，從存儲(chǔ)器讀出的一個(gè)畫面的圖象。在同圖中14′為表示配線14的圖象的配線像，210′為表示位置校正用標(biāo)志210的圖象的位置校正用標(biāo)志像，在此圖象內(nèi)設(shè)定用虛線箭頭表示的位置校正用窗口220和用虛線包圍的呈矩形區(qū)的檢查窗口221。所謂窗口乃是在存儲(chǔ)器之中在要檢查的場所中設(shè)定的任意形狀(直線狀或曲線狀)的檢查區(qū)域，如從設(shè)定窗口的存儲(chǔ)區(qū)域中讀出信號(hào)即成為圖11所示的圖象。
位置校正用窗口220用于從位置校正用標(biāo)志像210′中檢出位置校正用標(biāo)志210的位置。又檢查窗口220用于對(duì)在其所圍成的區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并檢出配線1的形狀或位置。
在該實(shí)施例中從將圖板10送到X方向并由光開關(guān)檢出反射帶時(shí)起，開始將用工業(yè)用電視攝象機(jī)17所得到的圖象信號(hào)取入到圖象處理裝置32。因此可以開始在X方向無偏移的圖象處理。
在用圖象處理裝置32作圖象處理時(shí)，如判定為因圖板10的位置有偏移而使位置校正用標(biāo)志210的位置改變，且和位置校正用窗口220交錯(cuò)移動(dòng)的位置校正用標(biāo)志像210′的位置在畫面中從圖11(A)的狀態(tài)移位到下方而成為圖11B的狀態(tài)，則自動(dòng)地使檢查窗口221向下方錯(cuò)開相當(dāng)于位置校正用標(biāo)志像210′的移位，而從圖11(A)的狀態(tài)變?yōu)閳D11(B)的狀態(tài)。因而，即使發(fā)生Y方向的偏移，在用檢查窗口221圍成的區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)中正確地包含有表示要檢查的配線像14′的數(shù)據(jù)。因而可以正確地進(jìn)行配線14的檢查。在上述實(shí)施例中，使用反射帶和光開關(guān)來對(duì)付X方向的偏移，但也可以在圖板10的左端放入X方向校正用標(biāo)志，以便其能進(jìn)入到電視攝象機(jī)17的視野內(nèi)，并可通過信號(hào)處理來對(duì)付X方向的偏移。
又本實(shí)施例不僅可適用于配線且也可以適用于其他的長尺寸的物品的檢查。
根據(jù)本實(shí)施例，由于作成通過位置校正用標(biāo)志和位置校正窗口檢出檢查對(duì)象物品的位置變化、并根據(jù)此位置變化使檢查窗口移位，故在利用圖象處理檢查長尺寸物品時(shí)，不需要正確的定位裝置，即可在攝象機(jī)視野內(nèi)自動(dòng)地檢出位置偏移，自動(dòng)地校正檢查視野并可進(jìn)行可靠性高的圖象處理檢查。
下面參照?qǐng)D12對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第4實(shí)施例進(jìn)行說明。圖12為第4實(shí)施例的模擬透光型照明裝置的斜視圖。
在圖12中，在白板10的兩個(gè)側(cè)方分別配置帶燈罩的棒形熒光燈18a、18b。熒光燈18a、18b應(yīng)盡可能靠近圖板10的上面，以便熒光燈18a、18b的光對(duì)于白板10能從側(cè)方大致平行地進(jìn)行照射。在熒光燈18a、18b上安裝有燈罩308，以使熒光燈18a、18b的光不直接射到TV攝象機(jī)17上。在白板10上設(shè)置有其前端作為U字型的棒狀支持件309。在本實(shí)施例中為了通過圖象處理檢查汽車的配線那樣的分叉的對(duì)象物14，使用較多的支持件309，通過在各U字形部上放上對(duì)象物14的各部分，而將對(duì)象物14支持成在比燈罩308高的位置上好象浮置在白板10的上方。燈罩308作成其上部和白板10平行，其延長線則可通到支持件309的U字型部的底部。
為了對(duì)圖象進(jìn)行處理，如圖1所示電視攝象機(jī)17位于白板10的上方，從前方拍攝對(duì)象物14，并將信號(hào)加到圖象處理裝置32上。在圖象處理裝置32上，連接監(jiān)視器33，使操作者可目視攝下的圖象，此外，還連接上位計(jì)算機(jī)40用以輸出圖象處理結(jié)果。又為了減輕熒光燈18a、18b的閃爍而將電源作成高頻電源。
在上述的實(shí)施例中，由于是從白板10的兩側(cè)方以非常接近平行的形式，向白板10照射光，故在白板10上即使有文字、圖形等，也不會(huì)受其影響，白板10被均勻而明亮地照亮。又支持件309及對(duì)象物的影子也從白板10上消失。又對(duì)象物14不會(huì)從前方照明。因而白板10相對(duì)于對(duì)象物14成為明亮的背影，而發(fā)揮接近于透射光的效果，在電視攝象機(jī)4中只有對(duì)象物14在明亮的背影中作為廓影浮露而進(jìn)行攝影。
圖象處理方法可以是任意的。并以例如在配線制作后的檢查線上檢查絕緣套管、夾子、墊圈、護(hù)罩、絕緣帶等配線零件的有無時(shí)的情況為例進(jìn)行說明。首先從電視攝象機(jī)17輸入合格品的圖象，進(jìn)行黑白的二值化后，對(duì)黑象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并作為合格品的面積進(jìn)行存儲(chǔ)。接著從電視攝象機(jī)17輸入檢查的對(duì)象物的圖象，同樣地進(jìn)行二值化，對(duì)黑象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并計(jì)算其和合格品之差。如差值在合格品的偏差范圍之外，則判定為不合格品。
又，只要是以黑色以外的臺(tái)板代替白板10，則黃色、灰色等中的哪一種都可以使用，而最好使用接近白色的臺(tái)板以便很容易地與對(duì)象物14的廓影相區(qū)國別。
又，在檢查線上一般電視攝像機(jī)17和熒光燈18a、18b的位置是固定的，白板10位于電視攝象機(jī)17的下方，并構(gòu)成通過傳送裝置在熒光燈18a、18b之間進(jìn)行移動(dòng)。但是也可以將熒光燈18a、18b固定在白板10之上。
根據(jù)本實(shí)施例，通過從兩側(cè)方大致平行地對(duì)離開對(duì)象物的臺(tái)板進(jìn)行照明，就可實(shí)現(xiàn)與有透射光時(shí)相接近的照相。
權(quán)利要求
1.一種判定不合格品用圖象處理裝置，其特征在于包括相對(duì)于合格品工件作相對(duì)移動(dòng)并對(duì)合格品工件進(jìn)行攝影的合格品用電視攝象機(jī)；具有與合格品用電視攝象機(jī)的攝影視野相等的攝影視野、以和合格品工件與合格品用電視攝象機(jī)的相對(duì)移動(dòng)狀態(tài)相同的相對(duì)移動(dòng)狀態(tài)相對(duì)于要檢查工件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)、并對(duì)檢查工件進(jìn)行攝影的檢查用電視攝象機(jī)；將從合格品用電視攝象機(jī)送來的圖象信號(hào)進(jìn)行將其分為表示合格工件的象素信號(hào)和表示背景狀態(tài)的象素信號(hào)的二值化處理、在對(duì)表示合格品工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的同時(shí)、將從檢查用電視攝象機(jī)送來的圖象信號(hào)進(jìn)行將其分為表示檢查工件的象素信號(hào)和表示背景狀態(tài)的圖象信號(hào)的二值化處理、對(duì)表示檢查工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，再將表示合格品工件的象素的計(jì)數(shù)值和表示檢查工件的象素的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較、如其差值比設(shè)定值還大則判定為檢查工件不合格的圖象處理裝置。
2.一種判定不合格品用圖象處理裝置，其特征在于具有對(duì)工件進(jìn)行攝影的電視攝象機(jī)，輸入從電視攝象機(jī)來的圖象信號(hào)并判定工件是否是不合格品的圖象處理裝置，記錄來自電視攝象機(jī)的圖象信號(hào)的錄象裝置，輸入錄象裝置的再生信號(hào)并顯示圖象的監(jiān)視器，指定監(jiān)視器畫面上的區(qū)域的區(qū)域指定裝置;又上述圖象處理裝置具有將來自電視攝象機(jī)的圖象信號(hào)分為背景的象素和工件的象素的二值化處理部，對(duì)由區(qū)域指定裝置所指定的區(qū)域內(nèi)的工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)算的計(jì)數(shù)部，存儲(chǔ)判定值的存儲(chǔ)器，將在計(jì)數(shù)部中得到的計(jì)數(shù)值和判定值進(jìn)行比較并將其差值超出容許范圍的工件判定為不合格品的判定部。
3.如權(quán)利要求2所述的判定不合格用圖象處理裝置，其特征在于具有在輸出有教導(dǎo)指令時(shí)輸入合格品工件的象素的計(jì)數(shù)值并計(jì)算平均值μ和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ、且以μ±3σ作為判定值進(jìn)行輸出的統(tǒng)計(jì)處理部，存儲(chǔ)判定值的存儲(chǔ)器，在輸出有檢查指令時(shí)將檢查工件的象素的計(jì)數(shù)值和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的判定值進(jìn)行比較、如偏離判定值則將檢查工件判定為不合格品的判定部。
4.如權(quán)利要求1所述的判定不合格品用圖象處理裝置，其特征在于備有位置偏差校正裝置，該裝置在相對(duì)于檢查對(duì)象物保持預(yù)定的位置關(guān)系的情況下離開一定間隔配置位置校正用標(biāo)志，同時(shí)，將檢出位置校正用標(biāo)志的位置的位置校正用窗口和為了判定檢查對(duì)象物的合格與否而確定數(shù)據(jù)處理范圍的檢查窗口設(shè)定在圖象處理裝置上，如在一畫面內(nèi)通過位置校正用窗口檢出位置校正用標(biāo)志的位置移位、則可使檢查窗口的位置進(jìn)行相當(dāng)于上述移位量的移位。
5.如權(quán)利要求1或2所述的判定不合格品用圖象處理裝置，其特征在于備有模擬透射光型照明裝置，該裝置具有黑色以外的臺(tái)板，分別配置在臺(tái)板的兩個(gè)側(cè)方并相對(duì)于臺(tái)板大致平行地從上方照射光的帶燈罩的熒光燈，配置在臺(tái)板上的在比熒光燈的燈罩更上方的位置上支持對(duì)象物的支持件。
全文摘要
判定不合格品用圖象處理裝置，首先用電視攝象機(jī)攝下合格品工件并記錄之，操作者觀看其再生圖象，并指定含有對(duì)工件中的不合格與否的判定來說不可欠缺的部分的小的區(qū)域，接著用電視攝象機(jī)對(duì)檢查工件進(jìn)行攝影、對(duì)圖象信號(hào)進(jìn)行二值化，在指定的區(qū)域內(nèi)對(duì)工件的象素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此計(jì)數(shù)值偏離預(yù)先對(duì)工件的象素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而求出的判定值，則判定為不合格品。
文檔編號(hào)G03B5/00GK1040677SQ8910645
公開日1990年3月21日 申請(qǐng)日期1989年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月12日
發(fā)明者福田道男, 飯?zhí)锩? 市川佳秀, 井倉浩司, 高橋常悅, 阿部清秀, 柏原功 申請(qǐng)人:住友電裝株式會(huì)社