(57)【要約】【課題】簡単な処理で精度よく二値化できる画像検査における二値化処理プログラム及び二値化処理方法を提供する。【解決手段】画像解析装置１４は、ヒューズ、ヒュージブルリンク及びリレーの少なくとも１つの部品２１が搭載された電源ボックス２の撮像画像において部品４を構成する画素領域Ａ２内に検査領域Ａ１を設定し、検査領域Ａ１を部品２１上に形成された数字と、背景と、に二値化する装置である。画像解析装置１４は、検査領域Ａ１の各画素におけるＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出し、算出したＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）、及び、検査領域Ａ１の各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）、の双方から求めた値と、閾値（Ｂ）と、の比較に基づいて二値化を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査装置の制御部に、ヒューズ、ヒュージブルリンク及びリレーの少なくとも１つの部品が搭載された電源ボックスの撮像画像において前記部品を構成する画素領域内に検査領域を設定させ、前記検査領域を前記部品上に形成された数字、文字又は記号と、背景と、の二値に変換する二値化を実行させるためのプログラムであって、
前記制御部を、
前記検査領域における、各画素におけるＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出する平均算出部と、
前記平均算出部が算出したＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）、及び、前記検査領域の各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）、の双方から求めた値と、閾値（Ｂ）と、の比較に基づいて前記二値化を行う二値化部として機能させるための画像検査における二値化処理プログラム。
【請求項２】
前記二値化部は、（前記各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）−前記ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ））／前記各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）と、前記閾値（Ｂ）と、の比較に基づいて前記二値化を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像検査における二値化処理プログラム。
【請求項３】
記撮像画像は、複数の前記部品が搭載された電源ボックスの撮像画像であり、
前記部品毎に前記検査領域が設定され、
前記平均算出部は、前記検査領域毎に前記ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像検査における二値化処理プログラム。
【請求項４】
前記二値化部は、複数の前記部品に対して共通の閾値（Ｂ）を用いて前記二値化を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像検査における二値化処理プログラム。
【請求項５】
ヒューズ、ヒュージブルリンク及びリレーの少なくとも１つの部品が搭載された電源ボックスの撮像画像において前記部品を構成する画素領域内に検査領域を設定し、前記検査領域を前記部品上に形成された数字、文字又は記号と、背景と、の二値に変換して二値化する画像検査における二値化処理方法であって、
前記検査領域における、各画素におけるＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出し、する平均算出工程と、
前記平均算出工程により算出したＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）、及び、前記検査領域の各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）、の双方から求めた値と、閾値（Ｂ）と、の比較に基づいて前記二値化を行う二値化工程と、を備えたことを特徴とする画像検査における二値化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像検査における二値化処理プログラム及び二値化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される電源ボックスは、電源ボックスに実装される部品（主に、ヒューズ、ヒュージブルリンク又はリレー）の少なくとも１つである部品が不良なく搭載されているかを検査した後、出荷している。この検査には、制御装置を用いて、電源ボックスに搭載された複数の部品の撮像画像を画像解析して検査する方式が用いられている（特許文献１）。
【０００３】
一般的に、電源ボックスの検査に用いられる制御装置は、撮像画像を部品の樹脂ボディに印字された数字、文字又は記号（以下、「数字等」と略記）と、背景と、に二値化して、文字認識する。そして、制御装置は、文字認識から部品の種類を特定し、部品の欠品、異品、向きの違いなどの不良がないか検査する。
【０００４】
上記二値化は、撮像画像の各画素毎のＲ値、Ｇ値、Ｂ値の各々の合計（以下ＲＧＢ合計値）と閾値とを比較して行っている。しかしながら、撮影画像毎（即ち電源ボックス毎）、部品毎に共通の閾値を用いると、正確に二値化できない、という問題があった。これは、同じ種類の部品であっても、部品毎に文字等や背景の色合いが異なる（即ち機差がある）、または、電源ボックス上の配置位置によって照明の当たり具合が異なり色合いが異なるためである。
【０００５】
詳しく説明すると、同じ部品であっても、数字等のＲＢＧ合計値が７００程度、背景のＲＧＢ合計値が５００程度の部品もあれば、数字等のＲＢＧ合計値が６００程度、背景のＲＧＢ合計値が４００程度の部品もあるため、これを一つの閾値で二値化すると精度がよくない。
【０００６】
そこで、従来、二値化を正確に行うために、判別分析法を用いて所定の領域毎に異なる二値化閾値を用いる技術が提案されている（特許文献２）。また、異なる閾値を使用して複数回二値化して、閾値毎の二値化画像を解析して最適な閾値を選択することが提案されている（特許文献３）。しかしながら、何れも精度は向上するものの処理が複雑となり、解析時間が長くなる、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１８６３３３１号明細書
【特許文献２】特開２０１６−１９４８００号公報
【特許文献３】特開２０１６−２２４９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、簡単な処理で精度よく二値化できる画像検査における二値化処理プログラム及び二値化処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様である画像検査における二値化処理プログラムは、検査装置の制御部に、ヒューズ、ヒュージブルリンク及びリレーの少なくとも１つの部品が搭載された電源ボックスの撮像画像において前記部品を構成する画素領域内に検査領域を設定させ、前記検査領域を前記部品上に形成された数字、文字又は記号と、背景と、の二値に変換する二値化を実行させるためのプログラムであって、前記制御部を、前記検査領域における、各画素におけるＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出する平均算出部と、前記平均算出部が算出したＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）、及び、前記検査領域の各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）、の双方から求めた値と、閾値（Ｂ）と、の比較に基づいて前記二値化を行う二値化部として機能させることを特徴とする。
【００１０】
また、前記二値化部は、（前記各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）−前記ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ））／前記各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）と、前記閾値（Ｂ）と、の比較に基づいて前記二値化を行うようにしてもよい。
【００１１】
また、前記撮像画像は、複数の前記部品が搭載された電源ボックスの撮像画像であり、前記部品毎に前記検査領域が設定され、前記平均算出部は、前記検査領域毎に前記ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出するようにしてもよい。
【００１２】
前記二値化部は、複数の前記部品に対して共通の閾値（Ｂ）を用いて前記二値化を行うようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明の第２の態様である画像検査における二値化処理方法は、ヒューズ、ヒュージブルリンク及びリレーの少なくとも１つの部品が搭載された電源ボックスの撮像画像において前記部品を構成する画素領域内に検査領域を設定し、前記検査領域を前記部品上に形成された数字、文字又は記号と、背景と、の二値に変換して二値化する画像検査における二値化処理方法であって、前記検査領域における、各画素におけるＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出し、する平均算出工程と、前記平均算出工程により算出したＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）、及び、前記検査領域の各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）、の双方から求めた値と、閾値（Ｂ）と、の比較に基づいて前記二値化を行う二値化工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明の態様によれば、ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）及び各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）の双方から求めた値と、閾値（Ｂ）と、を比較しているため、撮像画像毎、又は、部品毎に閾値（Ｂ）を調整する必要がなく、簡単な処理で精度よく二値化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の二値化装置を組み込んだ検査装置の概略側面図である。
【図２】図１に示す電源ボックスの撮像画像である。
【図３】図１に示す画像解析装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】検査領域と画素との関係を示す図である。
【図５】図２に示すデータラインＤ１上のＲＧＢ合計値を示すグラフである。
【図６】図２に示すデータラインＤ２上のＲＧＢ合計値を示すグラフである。
【図７】図２に示すデータラインＤ１上の差分の比率を示すグラフである。
【図８】図２に示すデータラインＤ２上の差分の比率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を、図１及び図２に基づいて説明する。同図に示すように、検査装置１は、電源ボックス２を搭載するための検査台１１と、電源ボックス２を照明する照明装置１２と、電源ボックス２を撮影するカメラ１３と、カメラ１３からの撮像画像を画像解析して検査を行う制御部としての画像解析装置１４と、を備えている。
【００１７】
電源ボックス２は、車両に搭載され、バッテリからの電源を分配する装置である。電源ボックス２には、ヒューズ、ヒュージブルリンク又はリレーの少なくとも１つから成る複数の部品２１や、これら部品２１が搭載される基板（図示せず）などがハウジング２２内に収容されている。
【００１８】
複数の部品２１は、図示しない基板上に並べて配置されている。複数の部品２１は、図２に示すように、樹脂ボディ２１Ａと、樹脂ボディ２１Ａから突出する端子（図示せず）と、を有し、端子が基板上に接続されている。樹脂ボディ２１Ａは、部品２１の種類やアンペア数により形や色などが異なる。また、図２に示すように、樹脂ボディ２１Ａの端子が突出している下面と反対側の上面には、アンペア数を表す数字が印刷により形成されている。また、数字の両側には、端子の一部が露出している。なお、突出しない端子を有する部品にも、本発明を適用できる。
【００１９】
照明装置１２は、平板状の拡散板１２Ａと、拡散板１２Ａに向かって光を照射し、拡散板１２Ａで反射された光により電源ボックス２を照明する一対のＬＥＤバー１２Ｂ、１２Ｂと、を備えている。
【００２０】
一対のＬＥＤバー１２Ｂ、１２Ｂはそれぞれ、長尺状に形成され、その長手方向に沿って複数のＬＥＤ１２Ｃが並べられている。一対のＬＥＤバー１２Ｂ、１２Ｂは、短手方向に並んで配置されると共に、長手方向の軸が拡散板１２Ａと平行に配置されている。上記照明装置１２により電源ボックス２全体が均一に照明される。
【００２１】
カメラ１３は、拡散板１２Ａと検査台１１との間に配置される。
【００２２】
また、上記カメラ１３のスイッチＳＷは、検査台１１に設けられている。検査員が、スイッチＳＷを操作すると、カメラ１３が電源ボックス２の複数の部品２１を撮像する。撮像画像は、画像解析装置１４に送信される。画像解析装置１４は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）から構成され、画像処理ソフトがインストールされている。画像解析装置１４は、画像処理ソフトのプログラムに従ってカメラ１３からの撮影画像を解析して、部品２１が不良なく搭載されているかを検査する。
【００２３】
上述した電源ボックス２、照明装置１２、カメラ１３は、図示しない遮光板に囲まれた空間に配置されている。これにより、外光の影響により電源ボックス２の照明にムラが生じるのを防止できる。
【００２４】
次に、上述した構成の検査装置１の動作について図３及び図４を参照して説明する。図３のフローチャートは画像解析装置１４で実行される。また、画像解析装置１４が、このフローチャートをプログラムとすることで、二値化処理方法を実行させる二値化処理プログラムとなる。まず、検査員は、検査台１１の予め定められた位置に電源ボックス２を配置して、出荷前の検査を行う。次に、検査員は、スイッチＳＷを押すと、カメラ１３による電源ボックス２の部品２１が撮像され、その撮像画像は画像解析装置１４に送信される。
【００２５】
画像解析装置１４は、撮像画像を受信すると、画像解析処理を開始する。画像解析処理において、画像解析装置１４は、受信された撮像画像に検査領域Ａ１を設定する（ステップＳ１）。このステップＳ１において、画像解析装置１４は、図２に示すように、撮像画像の予め定めた画素領域を検査領域Ａ１として設定する。検査領域Ａ１は、部品２１毎に設定され、部品２１を構成する画素領域Ａ２内に設定される。本実施形態では、検査領域Ａ１は、部品２１を構成する画素領域Ａ２より小さく、かつ、部品２１上に形成された数字の全部を含む矩形領域に設定される。
【００２６】
なお、検査領域Ａ１の決定方法としては、撮像画像中の予め定められた画像領域を検査領域Ａ１とする方法に限ったものではない。例えば、画像解析装置１４が、撮像画像を画像解析して、部品２１と部品２１以外の背景とに識別する。そして、画像解析装置１４は、部品２１と判別された領域を画素領域Ａ２として、この画素領域Ａ２内に検査領域Ａ１を設定するようにしてもよい。
【００２７】
次に、画像解析装置１４は、平均算出部として働き、検査領域Ａ１毎に、ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出する（ステップＳ２）。詳しく説明すると、画像解析装置１４は、下記の式（１）に示すように、検査領域Ａ１を構成する画素毎のＲ値、Ｇ値、Ｂ値の合計値（以下、ＲＧＢ合計値）（Ｔ）の総和を求め、検査領域Ａ１を構成する画素数で、求めた総和を除したものをＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）として算出する。
ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）＝（検査領域Ａ１を構成する各画素のＲＧＢ合計値（Ｔ）の総和）／（検査領域を構成する画素数）  …（１）
【００２８】
図４に示すように、検査領域Ａ１がｍ×ｎ個（ｍ、ｎは整数）の画素で構成されていれば、（ｍ×ｎ個分のＲＧＢ合計値（Ｔ）の総和）／（ｍ×ｎ）がＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）として求められる。
【００２９】
次に、画像解析装置１４は、下記の式（２）に示すように、画素毎に、ＲＧＢ合計値（Ｔ）に対するＲＧＢ合計値（Ｔ）とＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）との差分の比率を求める（ステップＳ３）。画像解析装置１４は、ステップＳ１で設定された全ての検査領域Ａ１について、上記画素毎の差分の比率を求める。
差分の比率＝（ＲＧＢ合計値（Ｔ）−ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ））／ＲＧＢ合計値（Ｔ）  …（２）
【００３０】
次に、画像解析装置１４は、二値化部として働き、画素毎に求めた式（２）に示す差分の比率と予め定めた閾値（Ｂ）とを比較して、文字と背景とに二値化して、文字認識する（ステップＳ４）。具体的には、白文字の場合、画像解析装置１４は、差分の比率｛＝（Ｔ−Ａ）／Ｔ｝が閾値（Ｂ）より大きければ、数字を構成する画素であると認識し、閾値（Ｂ）より小さければ背景を構成する画素であると認識する。黒文字の場合、画像解析装置１４は、先に撮像画像を白黒反転してから白文字と同様の処理を行う。画像形成装置１４は、撮像画像を二値化した二値化画像に基づいて文字認識する。
【００３１】
なお、画像解析装置１４は、ステップＳ１で設定された全ての検査領域Ａ１について二値化を行う。上記閾値（Ｂ）としては、撮像画像毎、検査領域Ａ１毎（即ち部品２１毎）に変えたりせずに、共通のものを用いている。
【００３２】
また、画像解析装置１４は、撮像画像の文字認識・色認識・形状認識を行う（ステップＳ５）。その後、画像解析装置１４は、文字認識、色認識、形状認識の結果に基づいて部品２１が不良なく搭載されているか否かを判定し、その結果を図示しないディスプレイに表示するなどして報知して（ステップＳ６）、処理を終了する。
【００３３】
上述した実施形態によれば、画像解析装置１４は、式（２）で示す差分の比率と閾値（Ｂ）との比較に基づいて検査領域Ａ１の二値化を行っている。これにより、閾値（Ｂ）を調整する必要がなく、簡単な処理で精度よく二値化できる。
【００３４】
次に、上述した本実施形態の効果について図５〜図８を参照して説明する。図５は、図２に示すデータラインＤ１上のＲＧＢ合計値（Ｔ）を示すグラフである。図６は、図２に示すデータラインＤ２上のＲＧＢ合計値（Ｔ）を示すグラフである。図７は、図２に示すデータラインＤ１上の差分の比率を示すグラフである。図８は、図２に示すデータラインＤ２上の差分の比率を示すグラフである。
【００３５】
図２に示すデータラインＤ１、Ｄ２はそれぞれ、同じ種類の部品（本実施形態では１５Ａのヒューズ）部品２１上の同じ位置に設定されている。図５〜図８中のＰ１、Ｐ２が、データラインＤ１、Ｄ２上の端子に相当する部分であり、Ｐ３がデータラインＤ１、Ｄ２上の数字の「１」を構成する部分であり、Ｐ４がデータラインＤ１、Ｄ２の数字の「５」を構成する部分である。
【００３６】
図５及び図６に示すように、データラインＤ１、Ｄ２が設定された部品２１は各々、同じ種類であっても機差や実装位置により照度分布の差や他の実装部品の影になる等によって、色合いが異なるため、ＲＧＢ合計値（Ｔ）が少し異なる。例えば、データラインＤ１が設定された部品２１は、背景部分のＲＧＢ合計値（Ｔ）が４００未満であるのに対して、データラインＤ２が設定された部品２１は、背景部分のＲＧＢ合計値（Ｔ）が５００未満である。
【００３７】
このため、画像解析装置１４が、閾値（Ｂ）を４００としてＲＧＢ合計値（Ｔ）と閾値（Ｂ）とを比較して二値化を行うと以下のようになる。即ち、画像解析装置１４は、データラインＤ１上では図５中の実線で囲まれた部分を背景と識別するが、データラインＤ２上では図６中の実線で囲まれた部分を数字と識別してしまう。図５及び図６中の実線で囲まれた部分は、数字の「１」を構成する部分Ｐ３と数字の「５」を構成する部分Ｐ４との間であり、背景と識別すべきである。
【００３８】
一方、図７及び図８に示すように、式（２）に示す差分の比率は、背景部分がデータラインＤ１、Ｄ２双方とも１０未満である。このため、画像解析装置１４が、閾値（Ｂ）を１０として式（２）に示す差分の比率と閾値（Ｂ）とを比較して二値化を行うと以下のようになる。画像解析装置１４は、データラインＤ１、Ｄ２双方ともに、図７及び図８中の実線で囲まれた部分を背景と識別できる。図７及び図８中の実線で囲まれた部分は、数字の「１」を構成する部分Ｐ３と数字の「５」を構成する部分Ｐ４との間であり、背景と識別すべきである。
【００３９】
図５〜図８から明らかなように、本実施形態の画像解析装置１４によれば、閾値（Ｂ）を調整しなくても精度良く二値化できることが分かった。
【００４０】
また、上述した実施形態によれば、部品２１毎に検査領域Ａ１を設定して、ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）を算出している。これにより、より一層、精度よく二値化できる。
【００４１】
また、上述した実施形態によれば、複数の部品２１に対して共通の閾値（Ｂ）を用いて二値化を行っている。これにより、部品２１毎に閾値（Ｂ）を算出する必要がない。
【００４２】
なお、上述した実施形態によれば、式（２）に示す差分の比率と、閾値（Ｂ）と、の比較に基づいて二値化を行っていたが、これに限ったものではない。閾値（Ｂ）と比較する値としては、ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）とＲＧＢ合計値（Ｔ）とから求められる値であればよく、例えば、ＲＧＢ合計値の平均値（Ａ）とＲＧＢ合計値（Ｔ）との差分だけでもよい。
【００４３】
また、上述した実施形態によれば、部品２１を構成する画素領域Ａ２より小さい領域に検査領域Ａ１を設定していたが、これに限ったものではない。画素領域Ａ２を検査領域Ａ１に設定することも考えられる。
【００４４】
また、上述した実施形態によれば、部品２１上の数字を文字認識していたが、部品２１上の文字や記号を文字認識するようにしてもよい。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  検査装置
２  電源ボックス
１４  画像解析装置（制御部、平均算出部、二値化部）
２１  部品
Ａ１  検査領域
Ａ２  部品の画素領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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