(57)【要約】【課題】自動生産工法の早期確立と安定化に供する画像処理方法を提供する。【解決手段】生産工程において、画像処理による測定値を時系列に並べたロギングデータをロギングデータベース１５に保存し、データ解析エンジン１６により、このロギングデータに所定の演算処理を施してその変化傾向を得た後、この演算結果である測定値の変化傾向をモニタ１２に表示する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物を撮像し前記被検査物を画像処理することで測定値を求め、被検査物ごとに求めた測定値を時系列に記録していき、これら時系列に記録した測定値に対して一定数ごとに順次平均値あるいは標準偏差値の少なくとも一方を求める演算処理を施した後、この演算結果を出力して教示することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理方法であって、上記演算結果をあらかじめ設定した値や条件と比較し、これを外れると警告を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
請求項１もしくは２のいずれかに記載の画像処理方法であって、上記演算結果に、現在から一定時間後の測定値を予測する演算処理を施すことを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
請求項３記載の画像処理方法であって、予測した値をあらかじめ設定した値や条件と比較し、これを外れると警告を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
被検査物を撮像し得られたデータを処理することで検査を行う画像処理装置であって、前記被検査物を撮像し画像処理して求めた測定値を時系列に並べたロンギングデータを保存するロンギングデータベースと、前記ロンギングデータに所定の演算を施してその変化傾向を得るデータ解析エンジンとを有し、この演算結果を出力して教示することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像処理装置であって、上記演算結果をあらかじめ設定した値や条件と比較し、これを外れると警告を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項５もしくは６のいずれかに記載の画像処理装置であって、前記データ解析エンジンが、上記演算結果に、現在から一定時間後の測定値を予測する演算処理を施すことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像処理装置であって、予測した値をあらかじめ設定した値や条件と比較し、これを外れると警告を行うことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的な生産工程において被検査物である生産品の検査のための各種測定を行う画像処理方法、および画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生産品の高精度化や複雑化に伴い、生産工程において、画像処理装置を用いた多種にわたる測定・検査が行われている。例えば、電池の生産工程においては、極板の巻きずれ量などを測定・検査するのに画像処理装置が用いられている。しかし、従来の画像処理装置は、単に被検査物である生産品を測定・検査するのみであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年、生産工程の自動化が推進されており、この自動生産による生産性を向上させるために、生産工法の早期確立と安定化が要請されている。
【０００４】
そこで、本発明は、従来のように単に被検査物を測定・検査するのみに留まらず、画像処理による測定値を時系列に記録して所定の演算処理を施し、測定値の変化傾向や一定時間経過後の予測値を教示し、生産工法の改善や異常発生の防止などを行えるようにすることで、生産工法の早期確立と安定化に供する画像処理方法、および画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の画像処理方法は、被検査物を撮像し前記被検査物を画像処理することで測定値を求め、被検査物ごとに求めた測定値を時系列に記録していき、これら時系列に記録した測定値に対して一定数ごとに順次平均値あるいは標準偏差値の少なくとも一方を求める演算処理を施した後、この演算結果を出力して教示することを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２記載の画像処理方法は、請求項１記載の画像処理方法であって、上記演算結果をあらかじめ設定した値や条件と比較し、これを外れると警告を行うことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３記載の画像処理方法は、請求項１もしくは２のいずれかに記載の画像処理方法であって、上記演算結果に、現在から一定時間後の測定値を予測する演算処理を施すことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４記載の画像処理方法は、請求項３記載の画像処理方法であって、予測した値をあらかじめ設定した値や条件と比較し、これを外れると警告を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５記載の画像処理装置は、被検査物を撮像し得られたデータを処理することで検査を行う画像処理装置であって、前記被検査物を撮像し画像処理して求めた測定値を時系列に並べたロンギングデータを保存するロンギングデータベースと、前記ロンギングデータに所定の演算を施してその変化傾向を得るデータ解析エンジンとを有し、この演算結果を出力して教示することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６記載の画像処理装置は、請求項５記載の画像処理装置であって、上記演算結果をあらかじめ設定した値や条件と比較し、これを外れると警告を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７記載の画像処理装置は、請求項５もしくは６のいずれかに記載の画像処理装置であって、前記データ解析エンジンが、上記演算結果に、現在から一定時間後の測定値を予測する演算処理を施すことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項８記載の画像処理装置は、請求項７記載の画像処理装置であって、予測した値をあらかじめ設定した値や条件と比較し、これを外れると警告を行うことを特徴とする。
【００１３】
以上のように、本発明によれば、測定値の変化傾向や一定時間経過後の予測値を把握して生産工法の改善や異常発生の防止などを行えるようになり、生産工法の早期確立と安定化を図ることができるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による画像処理方法、および画像処理装置について、図１〜４を参照して説明する。
【００１５】
図１に画像処理装置の基本構成を示す。図１において、１０は画像処理装置、１１は画像処理装置本体、１２はモニタ、１３は被検査物を撮像する撮像装置、１４は画像処理装置１０を使用するためのマウスやキーボードなどの入力装置である。また、画像処理装置１０は、被検査物の測定・検査のための画像処理機能に加え、画像処理による測定値を時系列に記録したロンギングデータを保存するためのロギングデータベース１５、ロンギングデータに所定の演算を施すデータ解析エンジン１６、ロンギングデータや、データ解析エンジン１６による演算結果を表示し、モニタ１２などを介して検査者へ教示する結果表示機能１７を備えている。
【００１６】
図２はロギングテータをグラフ化した一例である。図２に示すように、画像処理装置１０は、ロギングデータベース１５に保存されているロンギングデータをモニタ１２に表示させる。
【００１７】
図２において、縦軸は各種画像処理による測定値軸、横軸は時間軸であり、測定値がグラフ上に離散的にプロットされている。なお、図２においては、プロットのピッチが時間軸方向に一定ピッチで描画されているが、被検査物が一定時間毎に測定されるとは限らない。
【００１８】
画像処理装置１０は、図３に示すように、データ解析エンジン１６によりロンギングデータに所定の演算を施し、その結果をモニタ１２に表示させる。図３は、ロギングデータを一定プロット数毎に平均化しその平均値を図２に示すグラフ上に重ね合わせたものであり、◎で表示されているプロットは測定値の一定回数分の平均値を表している。また点線は、平均値を求めている測定値群を明示するために設けた、説明上の補助線である。ここでは、演算の一例として平均値を求めているが、これは、毎回の測定のバラツキによる影響を軽減し、大局的な測定値の変動を求めるためであり、平均値を求めることにより被検査物の均一性がどのように推移しているのかを判断することができるようになる。
【００１９】
グラフ上の一点鎖線３１は、測定値が正常かどうかを判断するしきい値として例示した下限値を表している。このようにしきい値をモニタ１２に表示することにより、大局的に異常発生に至っているかどうかを判断することができるようになる。
【００２０】
また、例えば、平均値がしきい値（下限値）を下回ると異常と判断される場合、画像処理装置１０は、データ解析エンジン１６により、平均値がこのしきい値以上かどうかについて平均値を求める演算の都度評価する。そして、このしきい値を下回るときには、異常である旨を画像処理装置１０のモニタや外部表示器、もしくは画像処理装置１０を管理しているホストへ出力し、異常発生を検査者へ通知することで警告を行う。
【００２１】
さらに、画像処理装置１０は、各平均値を最小自乗近似法などに適用して求めた近似直線を演算し、今後の測定値の変化を予測する。
図３において、時間軸上の点ｘは現在位置であり、ここまでの測定値が求められていることを明示する。また、直線３２は各平均値を最小自乗近似法に適用して求めた近似直線である。
【００２２】
画像処理装置１０は、この近似直線３２としきい値（一点鎖線３１）の交点を求め、異常発生時点ｙを予測する。図３に示すように、現在までの傾向がこの先続けば、時間軸上の点ｙの時点で近似直線３２としきい値（一点鎖線３１）が交わることが予測できる。すなわち、時間軸上の点ｙの時点で異常が発生すると予測することができる。
【００２３】
画像処理装置１０は、予測される異常発生時点ｙまでの現在からの時間が一定値より小さいか否か判断し、小さいと判断したとき、すなわち、近々異常発生が予測されると判断したときには、異常発生が予測される旨を画像処理装置１０のモニタや外部表示器、もしくは画像処理装置１０を管理しているホストへ出力し、予測される異常発生時点を検査者へ通知することで警告を行う。
【００２４】
また、図４は、平均値に代えて、一定プロット数毎に標準偏差値を求め、その標準偏差値を図２に示すグラフ上に重ね合わせたものであり、◎で表示されているプロットは測定値の一定回数分の標準偏差値を表している。また点線は、標準偏差値を求めている測定値群を明示するために設けた、説明上の補助線である。ここでは、演算の一例として標準偏差値を求めているが、これは、大局的な測定値のばらつきの変動を求めるためであり、標準偏差値を求めることにより被検査物の均一性がどのように推移しているのかを判断することができるようになる。
【００２５】
グラフ上の一点鎖線４１は、標準偏差値が正常かどうかを判断するしきい値として例示した上限値を表している。このようにしきい値をモニタ１２に表示することにより、大局的に異常発生に至っているかどうかを判断することができるようになる。
【００２６】
また、例えば、標準偏差値がしきい値（上限値）を上回ると異常と判断される場合、画像処理装置１０は、データ解析エンジン１６により、標準偏差値がこのしきい値以上かどうかについて標準偏差値を求める演算の都度評価する。そして、このしきい値を上回るときには、異常である旨を画像処理装置１０のモニタや外部表示器、もしくは画像処理装置１０を管理しているホストへ出力し、異常発生を検査者へ通知することで警告を行う。
【００２７】
さらに、画像処理装置１０は、各標準偏差値を最小自乗近似法などに適用して求めた近似直線を演算し、今後の標準偏差値の変化を予測する。
図４において、時間軸上の点ｘは現在位置であり、ここまでの測定値が求められていることを明示する。また、直線４２は各標準偏差値を最小自乗近似法に適用して求めた近似直線である。
【００２８】
画像処理装置１０は、この近似直線４２としきい値（一点鎖線４１）の交点を求め、異常発生時点ｙを予測する。図４に示すように、現在までの傾向がこの先続けば、近似直線４２としきい値（一点鎖線４１）が交わることが予測できる。すなわち、時間軸上の点ｙの時点（図示せず）で異常が発生すると予測することができる。
【００２９】
画像処理装置１０は、予測される異常発生時点ｙまでの現在からの時間が一定値より小さいか否か判断し、小さいと判断したとき、すなわち、近々異常発生が予測されると判断したときには、異常発生が予測される旨を画像処理装置１０のモニタや外部表示器、もしくは画像処理装置１０を管理しているホストへ出力し、予測される異常発生時点を検査者へ通知することで警告を行う。
【００３０】
なお、本実施の形態では、異常発生の検出や予測を行うのに、平均値や標準偏差値、またはこれらの予測値としきい値とを比較したが、これに限るものではない。例えば、近似直線の傾きを求め、この傾きがあらかじめ設定されたしきい値を越えると、異常と判断するようにしてもよい。また、平均値と標準偏差値それぞれの各しきい値との比較結果を組み合わせてなる条件をあらかじめ設定しておき、実際に求めた比較結果とこの条件とを比較し、条件を外れると異常と判断するようにしてもよい。
【００３１】
以上のような構成および処理によって、測定値の変化傾向や一定時間経過後の予測値を把握して生産工法の改善や異常発生の防止などを行えるようになる。このように生産工法の早期確立と安定化に供することができ、また生産性の向上にも大きく寄与することができるので、利用価値の高いものとなる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、測定値の変化傾向や一定時間経過後の予測値を把握できるようになるので、生産工法の改善や異常発生の防止など、生産工法の早期確立と安定化に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による画像処理装置の基本構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態におけるロギングデータの一例を示すグラフ図
【図３】本発明の実施の形態における平均値を利用した測定値の傾向解析と予測を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態における標準偏差値を利用した測定値の傾向解析と予測を説明するための図
【符号の説明】
１１　　画像処理装置本体
１２　　モニタ
１３　　撮像装置
１４　　入力装置
１５　　ロギングデータベース
１６　　データ解析エンジン
１７　　結果表示機能
３１、４１　　しきい値
３２　　各平均値の近似直線
４２　　各標準偏差値の近似直線
【図１】
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【図２】
2004054446.tif 000004
【図３】
2004054446.tif 000005
【図４】
2004054446.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月21日(2002.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
被検査物を撮像し得られたデータを処理することで検査を行う画像処理装置であって、前記被検査物を撮像し画像処理して求めた測定値を時系列に並べたロギングデータを保存するロギングデータベースと、前記ロギングデータに所定の演算を施してその変化傾向を得るデータ解析エンジンとを有し、この演算結果を出力して教示することを特徴とする画像処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の請求項５記載の画像処理装置は、被検査物を撮像し得られたデータを処理することで検査を行う画像処理装置であって、前記被検査物を撮像し画像処理して求めた測定値を時系列に並べたロギングデータを保存するロギングデータベースと、前記ロギングデータに所定の演算を施してその変化傾向を得るデータ解析エンジンとを有し、この演算結果を出力して教示することを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図１に画像処理装置の基本構成を示す。図１において、１０は画像処理装置、１１は画像処理装置本体、１２はモニタ、１３は被検査物を撮像する撮像装置、１４は画像処理装置１０を使用するためのマウスやキーボードなどの入力装置である。また、画像処理装置１０は、被検査物の測定・検査のための画像処理機能に加え、画像処理による測定値を時系列に記録したロギングデータを保存するためのロギングデータベース１５、ロギングデータに所定の演算を施すデータ解析エンジン１６、ロギングデータや、データ解析エンジン１６による演算結果を表示し、モニタ１２などを介して検査者へ教示する結果表示機能１７を備えている。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図２はロギングテータをグラフ化した一例である。図２に示すように、画像処理装置１０は、ロギングデータベース１５に保存されているロギングデータをモニタ１２に表示させる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
画像処理装置１０は、図３に示すように、データ解析エンジン１６によりロギングデータに所定の演算を施し、その結果をモニタ１２に表示させる。図３は、ロギングデータを一定プロット数毎に平均化しその平均値を図２に示すグラフ上に重ね合わせたものであり、◎で表示されているプロットは測定値の一定回数分の平均値を表している。また点線は、平均値を求めている測定値群を明示するために設けた、説明上の補助線である。ここでは、演算の一例として平均値を求めているが、これは、毎回の測定のバラツキによる影響を軽減し、大局的な測定値の変動を求めるためであり、平均値を求めることにより被検査物の均一性がどのように推移しているのかを判断することができるようになる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004054446.tif 000007