(57)【要約】【課題】判別対象画像を基準画像と比較して判別処理を実行する際に、観察単位の周辺を考慮しつつ判別処理を実行することによって、成形異常の判別を高い精度で行うことができるようにする。【解決手段】成形機の可動金型又は固定金型の金型面の画像を取得する画像入力部６７と、該画像入力部６７によってあらかじめ取得された基準画像を格納する基準画像データベース５２と、前記画像入力部６７によって取得された判別対象画像における観察単位の特性値と前記基準画像における観察単位の特性値とを比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する演算部６０とを有し、該演算部６０は、前記判別対象画像と基準画像の少なくとも一方の画像における観察単位の周辺を考慮して、前記判別対象画像における観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）成形機の可動金型又は固定金型の金型面の画像を取得する画像入力部と、
（ｂ）該画像入力部によってあらかじめ取得された基準画像を格納する基準画像データベースと、
（ｃ）前記画像入力部によって取得された判別対象画像における観察単位の特性値と前記基準画像における観察単位の特性値とを比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する演算部とを有し、
（ｄ）該演算部は、前記判別対象画像と基準画像の少なくとも一方の画像における観察単位の周辺を考慮して、前記判別対象画像における観察単位毎に異常単位であるか否かを判別することを特徴とする金型監視装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記異常単位の数、又は、異常単位を結合した異常単位連結成分のサイズが閾値以上である場合に前記判別対象画像に異常があると判別する請求項１に記載の金型監視装置。
【請求項３】
前記観察単位は、単一又は互いに隣接する複数の画素から成る請求項１又は２に記載の金型監視装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記判別対象画像及び前記基準画像における観察単位の周辺を考慮する請求項１〜３のいずれか１項に記載の金型監視装置。
【請求項５】
前記演算部は、正規化相互相関値又は正規化相関係数値を使用して観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する請求項４に記載の金型監視装置。
【請求項６】
前記演算部は、任意の２画素間の輝度差を他の数値に変換し、変換された値を使用して正規化相互相関値又は正規化相関係数値を算出する請求項５に記載の金型監視装置。
【請求項７】
前記演算部は、前記判別対象画像を取得する前に取得された基準画像又は画像異常なしと判別された判別画像を複数枚使用して正規化相互相関値又は正規化相関係数値を算出し、該正規化相互相関値又は正規化相関係数値の分布を示す数値に基づいて、前記観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する請求項５に記載の金型監視装置。
【請求項８】
（ａ）画像入力部が成形機の可動金型又は固定金型の金型面を取得し、
（ｂ）前記画像入力部によってあらかじめ取得された基準画像を基準画像データベースに格納し、
（ｃ）演算部が、前記画像入力部によって取得された判別対象画像における観察単位の特性値と前記基準画像における観察単位の特性値とを比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する金型監視方法であって、
（ｄ）前記演算部は、前記判別対象画像と基準画像の少なくとも一方の画像における観察単位の周辺を考慮して、前記判別対象画像における観察単位毎に異常単位であるか否かを判別することを特徴とする金型監視方法。
【請求項９】
前記演算部は、前記判別対象画像及び前記基準画像における観察単位の周辺を考慮する請求項８に記載の金型監視方法。
【請求項１０】
前記演算部は、正規化相互相関値又は正規化相関係数値を使用して観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する請求項８又は９に記載の金型監視方法。
【請求項１１】
（ａ）金型監視のためにコンピュータを、
（ｂ）成形機の可動金型又は固定金型の金型面の画像を取得する画像入力部と、
（ｃ）該画像入力部によってあらかじめ取得された基準画像を格納する基準画像データベースと、
（ｄ）前記画像入力部によって取得された判別対象画像における観察単位の特性値と前記基準画像における観察単位の特性値とを比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する演算部として機能させ、
（ｅ）該演算部は、前記判別対象画像と基準画像の少なくとも一方の画像における観察単位の周辺を考慮して、前記判別対象画像における観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する金型監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型監視装置、方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機のような成形機においては、加熱シリンダ内においてスクリュを前進させ、加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ内に充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そして、撮像装置によって前記成形機における金型装置の画像を取得して成形中の金型を監視する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この場合、撮像装置によって取得した金型装置の画像に基づいて、型開の時点で可動金型の金型面上に成形品が存在することを確認したり、可動金型の金型面上にある成形品の良否の判別や形状の計測を行ったり、また、エジェクタピンの突き出し完了時点で可動金型の金型面上から成形品が取り除かれたことを確認したりするようになっている。例えば、エジェクタピンの突き出し完了時点で可動金型の金型面上から成形品が取り除かれたことを確認する場合、エジェクタピンの突き出し完了時点で取得した金型装置の画像、すなわち、判別対象画像をあらかじめ取得して記憶手段に格納されている基準画像と比較して、判別対象画像に異常があるか否か、すなわち、画像異常ありか否かを判別するようになっている。そして、画像異常ありと判別したときは、エジェクタピンの突き出し完了時点で可動金型の金型面上から成形品が取り除かれていない、すなわち、成形異常が発生したと判別して、成形機の動作を停止させたり、警報を出力したりすることができる。
【特許文献１】特開２００２−１１７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の金型監視装置においては、画素毎に判別対象画像と基準画像との輝度を比較して、輝度の差が所定値以上である異常画素の数をカウントし、該異常画素の数が閾（しきい）値を超えた場合に画像異常ありと判別するようになっている。そのため、異常部の輝度差が小さいために異常画素と判別されない画素が多く存在し、異常画素の数が閾値に達しないために異常と判別できず、金型を破損してしまうことがある。
【０００５】
より具体的に状況を説明する。金型監視装置はコネクタ等の微細かつ折れやすいピンを複数持つ金型への設置要求が高いが、このような金型においてはピンが複数ある箇所は非常に輝度変化が大きい反面、ほとんど輝度変化がない平坦な面も多い。ここではピン等に成形品の一部が引っ掛かり、あるいは平坦な面に静電付着して成形品が残留する異常を確実に検知することが重要な目的である。
【０００６】
しかしながら、ピンがある箇所においては金型側の輝度変化が大きいにもかかわらず、引っ掛かった成形品は単色で輝度変化が小さいと、異常部における輝度差のばらつきも大きくなり、比較時の輝度差所定値を設定しづらいために判別できない異常部が多くなる。
【０００７】
また、平坦な面においては、撮像装置の側に配設された証明装置によって金型面を照射する場合、該金型面から撮像装置に入射する反射光の光量が少ないので、付着した成形品の色が黒色等の暗い色であると、異常部の輝度差が小さいために判別できない異常部が多くなる。
【０００８】
図２は従来の金型監視装置における監視の判別結果を示す図である。
【０００９】
図において、輝度差による比較によって異常部と判別された箇所を斜線で示している。ここでは、成形品のある部分だけが、全て異常部として判別されることが理想であるが、従来の輝度差による比較では、異常と判別できない部分が多いことが分かる。
【００１０】
このような異常と判別されない部分は、そこで成形品の一部が折れたりして残った場合、異常と判別できず金型を破損する可能性があることを示す。（なお、成形品以外の部分で異常と判別されている箇所は、成形品の一部で照射光が反射し、その反射光によって所定値以上の輝度の差が生じた箇所である。）
本発明は、前記従来の金型監視装置の問題点を解決して、判別対象画像を基準画像と比較して判別処理を実行する際に、観察単位の周辺を考慮しつつ判別処理を実行することによって、成形異常の判別を高い精度で行うことができる金型監視装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そのために、本発明の金型監視装置においては、成形機の可動金型又は固定金型の金型面の画像を取得する画像入力部と、該画像入力部によってあらかじめ取得された基準画像を格納する基準画像データベースと、前記画像入力部によって取得された判別対象画像における観察単位の特性値と前記基準画像における観察単位の特性値とを比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する演算部とを有し、該演算部は、前記判別対象画像と基準画像の少なくとも一方の画像における観察単位の周辺を考慮して、前記判別対象画像における観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する。
【００１２】
本発明の他の金型監視装置においては、さらに、前記演算部は、前記異常単位の数、又は、異常単位を結合した異常単位連結成分のサイズが閾値以上である場合に前記判別対象画像に異常があると判別する。
【００１３】
本発明の更に他の金型監視装置においては、さらに、前記観察単位は、単一又は互いに隣接する複数の画素から成る。
【００１４】
本発明の更に他の金型監視装置においては、さらに、前記演算部は、前記判別対象画像及び前記基準画像における観察単位の周辺を考慮する。
【００１５】
本発明の更に他の金型監視装置においては、さらに、前記演算部は、正規化相互相関値又は正規化相関係数値を使用して観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する。
【００１６】
本発明の更に他の金型監視装置においては、さらに、前記演算部は、任意の２画素間の輝度差を他の数値に変換し、変換された値を使用して正規化相互相関値又は正規化相関係数値を算出する。
【００１７】
本発明の更に他の金型監視装置においては、さらに、前記演算部は、前記判別対象画像を取得する前に取得された基準画像又は画像異常なしと判別された判別画像を複数枚使用して正規化相互相関値又は正規化相関係数値を算出し、該正規化相互相関値又は正規化相関係数値の分布を示す数値に基づいて、前記観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する。
【００１８】
本発明の金型監視方法においては、画像入力部が成形機の可動金型又は固定金型の金型面を取得し、前記画像入力部によってあらかじめ取得された基準画像を基準画像データベースに格納し、演算部が、前記画像入力部によって取得された判別対象画像における観察単位の特性値と前記基準画像における観察単位の特性値とを比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する金型監視方法であって、前記演算部は、前記判別対象画像と基準画像の少なくとも一方の画像における観察単位の周辺を考慮して、前記判別対象画像における観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する。
【００１９】
本発明の他の金型監視方法においては、さらに、前記演算部は、前記判別対象画像及び前記基準画像における観察単位の周辺を考慮する。
【００２０】
本発明の更に他の金型監視方法においては、さらに、前記演算部は、正規化相互相関値又は正規化相関係数値を使用して観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する。
【００２１】
本発明の金型監視プログラムにおいては、金型監視のためにコンピュータを、成形機の可動金型又は固定金型の金型面の画像を取得する画像入力部と、該画像入力部によってあらかじめ取得された基準画像を格納する基準画像データベースと、前記画像入力部によって取得された判別対象画像における観察単位の特性値と前記基準画像における観察単位の特性値とを比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する演算部として機能させ、該演算部は、前記判別対象画像と基準画像の少なくとも一方における観察単位の周辺を考慮して、前記判別対象画像における観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、金型監視装置は、成形機の可動金型又は固定金型の金型面の画像を取得する画像入力部と、該画像入力部によってあらかじめ取得された基準画像を格納する基準画像データベースと、前記画像入力部によって取得された判別対象画像における観察単位の特性値と前記基準画像における観察単位の特性値とを比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する演算部とを有し、該演算部は、前記判別対象画像と基準画像の少なくとも一方の画像における観察単位の周辺を考慮して、前記判別対象画像における観察単位毎に異常単位であるか否かを判別する。
【００２３】
この場合、判別対象画像を基準画像と比較して判別処理を実行する際に、観察単位の周辺を考慮しつつ判別処理を実行するので、成形異常の判別を高い精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の金型監視装置はいかなる種類の成形機にも適用することができるものであるが、ここでは射出成形機に適用した場合について説明する。
【００２５】
図３は本発明の第１の実施の形態における成形機の概略図、図４は本発明の第１の実施の形態における成形機に適用した金型監視装置の機器構成を示すブロック図である。
【００２６】
図３において、１０は成形機としての射出成形機である。そして、１７はフレーム、１１は該フレーム１７に固定された固定金型支持装置としての固定プラテン、１５は該固定プラテン１１との間に所定の距離を置いて、前記フレーム１７に対して移動可能に配設されたベースプレートとしてのトグルサポートである。該トグルサポート１５はトグル式型締装置支持装置として機能する。また、１６は前記固定プラテン１１とトグルサポート１５との間に架設された複数、例えば、４本のガイド手段としてのタイバーである。
【００２７】
そして、１４は前記固定プラテン１１と対向して配設され、前記タイバー１６に沿って進退（図３における左右方向に移動）可能に配設された可動金型支持装置としての可動プラテンである。また、前記射出成形機１０は固定金型１２及び可動金型１３から成る金型装置を有する。そして、前記固定プラテン１１における可動プラテン１４と対向する金型取り付け面には、固定金型１２が取り付けられ、前記可動プラテン１４における前記固定プラテン１１と対向する金型取り付け面には可動金型１３が取り付けられる。なお、前記可動プラテン１４の後端 (図３における左端) には図４に示されるエジェクタ装置のエジェクタピン４４を移動させるための駆動装置を取り付けるようにしてもよい。
【００２８】
そして、前記可動プラテン１４とトグルサポート１５との間には、射出成形機１０のトグル式型締装置としてのトグル機構２０が取り付けられ、前記トグルサポート１５の後端（図３における左端）には前記トグル機構２０を作動させる型締用駆動源としての型締モータ２６が配設される。そして、該型締モータ２６は、回転運動を往復運動に変換するボールねじ機構等から成る図示されない運動方向変換装置を備え、駆動軸２５を進退（図３における右方向又は左方向に移動）させることによって、トグル機構２０を作動させることができる。
【００２９】
ここで、該トグル機構２０は、前記駆動軸２５に取り付けられたクロスヘッド２４、該クロスヘッド２４に揺動可能に取り付けられた第２トグルレバー２３、前記トグルサポート１５に揺動可能に取り付けられた第１トグルレバー２１、及び、前記可動プラテン１４に揺動可能に取り付けられたトグルアーム２２から成る。そして、前記第１トグルレバー２１と第２トグルレバー２３との間、及び、第１トグルレバー２１とトグルアーム２２との間が、それぞれ、リンク結合される。なお、前記トグル機構２０は、いわゆる、内巻き五節点ダブルトグル機構であり、上下が対称の構成を有する。
【００３０】
そして、前記型締モータ２６が駆動して、被駆動部材としてのクロスヘッド２４を進退（図３における右方向又は左方向に移動）させることによって、トグル機構２０を作動させることができる。これにより、可動金型１３が固定金型１２に対して移動し、型閉、型締及び型開が行われる。すなわち、前記クロスヘッド２４を前進させると、可動プラテン１４及び可動金型１３が前進させられ、型閉及び型締が行われる。また、前記クロスヘッド２４を後退させると、可動プラテン１４及び可動金型１３が後退させられ、型開が行われる。なお、前記型締モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が発生させられ、該型締力によって型締が行われる。
【００３１】
また、前記トグルサポート１５には、図示されないタイバー挿通孔（こう）が複数、例えば、４つ形成され、前記タイバー１６の図３における左端が、それぞれの前記タイバー挿通孔に挿入される。なお、前記タイバー１６の図示されない右端は、固定ナット１６ａによって前記固定プラテン１１に固定されている。そして、前記タイバー１６は、図３における左端の外周にねじが形成されたねじ部１６ｂを有し、調整ナット２７がそれぞれのタイバー１６のねじ部１６ｂに螺（ら）合される。なお、前記調整ナット２７は、トグルサポート１５の後端に回転可能に、かつ、タイバー１６の軸方向に移動不能に取り付けられる。
【００３２】
また、図４において、３０は射出成形機１０の射出装置であり、先端 (図４における左端) に射出ノズル３２を備える加熱シリンダ３１を有する。さらに、該加熱シリンダ３１には、樹脂ペレット等の原料樹脂を加熱シリンダ３１内に投入するための原料ホッパ３４が取り付けられている。また、前記加熱シリンダ３１内には、スクリュが回転可能に、かつ、進退可能に配設されている。そして、前記加熱シリンダ３１の後方 (図４における右方) には、前記スクリュを加熱シリンダ３１内で回転させるとともに前進又は後退（図４における左方向又は右方向に移動）させるための射出駆動装置３３が配設されている。
【００３３】
そして、計量工程においては、該射出駆動装置３３が駆動してスクリュを回転させて樹脂をスクリュの前方に溜（た）めることによって、該スクリュが所定の位置まで後退する。このとき、原料ホッパ３４から供給された原料樹脂は、加熱シリンダ３１内において加熱され、溶融させられて前記スクリュの前方（図４における左方）に溜められた樹脂の圧力によって、スクリュは後退させられる。
【００３４】
続いて、射出工程においては、加熱シリンダ３１の先端の射出ノズル３２が固定プラテン１１のノズル挿入孔１１ａ内に挿入されて固定金型１２に押し付けられる。そして、射出駆動装置３３が駆動してスクリュが前進させられる。なお、射出工程の前に型閉が行われ、固定金型１２の金型面に可動金型１３の金型面が当接した状態になっている。そのため、固定金型１２のキャビティ１２ａと可動金型１３のキャビティ１３ａとによって成形品４５の形状に対応する形状のキャビティ空間が形成される。この状態において、前記スクリュが前進することによって、該スクリュの前方に溜められた樹脂は、射出ノズル３２から射出され、固定金型１２内に形成されたスプルー１２ｂを通って前記キャビティ空間内に充填される。
【００３５】
そして、型締が行われた後、前記キャビティ空間内の樹脂がある程度冷却して固化され、成形品４５が成形されると、可動プラテン１４及び可動金型１３が後退させられ、型開が行われる。なお、前記可動プラテン１４は、成形品４５を可動金型１３の金型面から突き出す、すなわち、エジェクトするためのエジェクタ装置を備える。そして、１ショットの成形工程において、金型装置が型開されると、成形品４５は可動金型１３の金型面のキャビティ１３ａに付着しているので、前記エジェクタ装置が作動して、エジェクタピン４４をキャビティ１３ａの面から突出させて、該面に付着している成形品４５をエジェクトして離型させるようになっている。なお、前記キャビティ１２ａ及びキャビティ１３ａは、それぞれ、単数であってもよいし、複数であってもよい。複数の場合には、１ショットの成形工程で複数の成形品４５を成形することができる。
【００３６】
本実施の形態においては、撮像装置４１が取り付けブラケット４１ａを介して前記固定プラテン１１の上部に取り付けられ、可動金型１３のキャビティ１３ａを含む金型面の画像を取得するようになっている。なお、前記撮像装置４１は、固定金型１２の上方から可動金型１３の金型面の画像を取得することができる位置に配設されていれば、いかなる部材に取り付けられていてもよく、固定金型１２の上部に取り付けられていてもよい。そして、前記撮像装置４１は、望ましくは防水処理が施された筐（きょう）体を有し、該筐体は、レンズ、及び、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子又は撮像管等を備えている。なお、前記撮像装置４１は、静止画像又は動画像を取得することができるものであれば、いかなる種類のものであってもよく、例えば、工業用カメラ、監視カメラ等であってもよい。そして、前記撮像装置４１は、可動金型１３の金型面の少なくともキャビティ１３ａを含む範囲を撮像範囲、すなわち、視野範囲とするように配設され、型開が行われた状態における可動金型１３の金型面の画像を取得するようになっている。
【００３７】
また、前記撮像装置４１の近傍には、図４に示されるように、照明ユニット４２が配設されている。該照明ユニット４２は、ランプフォルダに取り付けられたハロゲンランプ等のランプを備え、図示されない固定ブラケットを介して固定プラテン１１の上部、固定金型１２の上部等に固定され、該固定金型１２の上方から可動金型１３の金型面を照射するようになっている。
【００３８】
そして、射出成形機１０のフレーム１７に隣接して、金型監視装置のコントロールユニット４３が配設されている。該コントロールユニット４３は、制御装置としてのコントロール部４０、表示部６６及び入力部６８を有する。ここで、前記コントロール部４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備える一種のコンピュータであり、金型監視装置の動作全般を制御する。また、前記表示部６６は、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ等を備え、前記コントロール部４０が出力する出力信号、画像信号等に基づいて表示を行う。なお、前記表示部６６はカラー表示可能なものであることが望ましい。さらに、前記入力部６８は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパネル等を備え、オペレータが操作して、各種の指令、データ等を入力する。そして、前記コントロール部４０は、前記撮像装置４１が取得した画像、すなわち、判別対象画像の画像処理を行い、記憶手段にあらかじめ格納され登録された基準画像と比較して、前記判別対象画像が正常か否かを判断することができる。
【００３９】
また、前記射出成形機１０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、ＲＡＭやＲＯＭのような半導体メモリ、ハードディスクのような磁気ディスク等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備える図示されない制御装置を有する。そして、該制御装置は、一種のコンピュータであり、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパネル等を備える成形機入力部４７及びＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等を備える成形機表示部４８を有し、前記射出成形機１０の動作を制御する。なお、前記制御装置は、独立して構成されたものであってもよいし、前記コントロール部４０のような他の制御装置等と一体的に構成されたものであってもよい。例えば、前記コントロール部４０は、射出成形機１０の制御装置に構築された複数のシステムの中の１つであってもよい。
【００４０】
本実施の形態において、前記撮像装置４１は、金型装置が型開されたことを示す信号を射出成形機１０の制御装置等から取得して、金型装置が型開された時点における可動金型１３の金型面を撮像する。前記金型装置が型開された時点において、成形品４５は可動金型１３の金型面のキャビティ１３ａに付着しており、また、前記可動金型１３の金型面の少なくともキャビティ１３ａを含む範囲が前記撮像装置４１の視野範囲となっているので、成形された成形品４５の画像が前記撮像装置４１によって取得される。
【００４１】
ここで、前記コントロール部４０は、前記撮像装置４１が取得した成形品４５の画像を判別対象画像として画像処理を行い、記憶手段にあらかじめ格納され登録された成形品４５の基準画像と比較し、例えば、成形品良否判別を行う場合、成形された成形品４５にバリやショートが発生しているか否かを判別することができる。そして、成形工程において、溶融樹脂が漏れ出してバリが発生していたり、溶融樹脂が不足してショートが発生していたりすれば不良品、そうでなければ、良品であると判別する。また、例えば、成形品４５に付属するスプルー部の傾きを画像処理によって数値化して成形品４５の反り具合を判別して、成形品良否判別を行ってもよい。この場合、スプルー部の傾きが所定値以上であれば、反り具合が大きいので不良品、そうでなければ、良品であると判別する。
【００４２】
そして、不良品であると判別した場合、前記コントロール部４０は表示部６６に、不良品である旨を表示する。なお、コントロール部４０がスピーカ等の音声出力手段を備える場合には、警告音を発生するようにしてもよい。また、射出成形機１０が成形品４５の取り出し装置を有する場合、前記コントロール部４０の不良品であるとの判別結果を射出成形機１０の制御装置に送信し、該制御装置に成形品４５の取り出し装置を作動させて、不良品と判別された成形品４５を除去させるようにすることもできる。
【００４３】
さらに、前記コントロール部４０は、成形品４５が固定金型１２又は可動金型１３に残留していないことを確認するための成形品残留判別を行うことができる。この場合、前記コントロール部４０は、前記金型装置が型開された時点において前記撮像装置４１が取得した可動金型１３における金型面の画像を判別対象画像として画像処理を行い、可動金型１３のすべてのキャビティ１３ａに成形品４５が付着しているか否かを判別する。そして、いずれかのキャビティ１３ａに成形品４５が付着していない場合、該成形品４５が固定金型１２に残留していると判別する。また、前記コントロール部４０は、前記エジェクタ装置が作動した直後の時点において前記撮像装置４１が取得した可動金型１３における金型面の画像を判別対象画像として画像処理を行い、すべてのキャビティ１３ａから成形品４５がエジェクトされているか否かを判別する。そして、いずれかのキャビティ１３ａから成形品４５がエジェクトされていない場合、成形品４５が可動金型１３に残留していると判別する。
【００４４】
成形品４５が固定金型１２又は可動金型１３に残留している場合、次のショットの成形を行うと、前記成形品４５が破損したり不良品が発生したりするだけでなく、金型装置が破損してしまう恐れがある。そこで、成形品４５が固定金型１２又は可動金型１３に残留していると判別した場合、前記コントロール部４０は表示部６６に、成形品４５が残留している旨を表示する。なお、コントロール部４０がスピーカ等の音声出力手段を備える場合には、警告音を発生するようにしてもよい。また、前記コントロール部４０の成形品４５が残留しているとの判別結果を射出成形機１０の制御装置に送信し、該制御装置に射出成形機１０の動作を停止させるようにすることもできる。
【００４５】
次に、本実施の形態におけるコントロール部４０の構成を詳細に説明する。
【００４６】
図１は本発明の第１の実施の形態における金型監視装置のコントロール部の構成を示すブロック図である。
【００４７】
本実施の形態において、コントロール部４０は、機能の観点から図１に示されるように、各種のデータを記憶する記憶部５０、各種の処理を実行する演算部６０及び射出成形機１０の制御装置等と信号の遣（や）り取りを行う外部信号入出力部６３を有する。さらに、前記コントロール部４０には、画像、文字等の各種の情報を表示する表示部６６、可動金型１３における金型面の画像等の画像を取得する画像入力部６７、及び、判別に必要な設定値等の各種の設定情報等を取得する入力部６８が接続されている。なお、前記撮像装置４１は画像入力部６７に対応する。
【００４８】
そして、前記記憶部５０は、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段に対応し、画像入力部６７によって入力された画像を格納する入力画像データベース５１、及び、入力部６８によって入力された設定情報を格納する設定情報データベース５４を有する。さらに、前記入力画像データベース５１は、撮像装置４１が取得した画像であり、デジタル化されて複数の画素から構成されるデジタル画像を格納する。そして、前記入力画像データベース５１は、あらかじめ撮像装置４１によって取得された基準画像を格納する基準画像データベース５２、及び、撮像装置４１によって取得された判別対象画像等の画像を格納する撮像画像データベース５３を備える。
【００４９】
また、前記設定情報データベース５４は、判別のためのパラメータとして事前に設定されることが必要な各種の設定値を格納する。そして、前記設定情報データベース５４は、感度に関する設定情報を格納する感度データベース５６、監視範囲に関する設定情報を格納する監視範囲データベース５７、判別サイズに関する設定情報を格納する判別サイズデータベース５８、及び、模様識別プログラム６２等の各種プログラムを格納するシステムプログラムデータベース６１を備える。ここで、前記感度データベース５６は後述される異常単位判別用閾値の値を格納し、判別サイズデータベース５８は後述される異常単位閾値の値を格納する。また、監視範囲データベース５７は、矩（く）形として設定された１つ以上の監視範囲を格納する。
【００５０】
そして、前記演算部６０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段に対応し、前記システムプログラムデータベース６１に格納された模様識別プログラム６２等の各種プログラムに従って動作を行う。この場合、前記演算部６０は、撮像装置４１によって取得された判別対象画像を基準画像と比較して判別処理を実行し、前記判別対象画像に異常があるか否かを判別する。また、前記外部信号入出力部６３は、射出成形機１０の各部に配設されたセンサから型開動作が完了したこと、エジェクタピン４４の突出動作が完了したことを等を示すタイミング信号が入力されるタイミング信号入力部６４、及び、射出成形機１０の各部のモータ等の駆動源に対して、型閉動作が開始可能であること、エジェクタピン４４の突出動作が可能であること等示すタイミング信号を出力するタイミング信号出力部６５を備える。
【００５１】
次に、前記構成の金型監視装置の動作について説明する。まず、金型監視装置の一次監視及び二次監視の動作の流れについて説明する。
【００５２】
図５は本発明の第１の実施の形態におけるタイミング信号を示すタイムチャート、図６は本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面であり成形品が付着している状態を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面であり成形品を離型させた状態を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における金型監視装置の判別結果を示す図である。
【００５３】
図５（ａ）に示されるように、射出成形機１０の１ショットの成形工程において、成形品が成形されると、可動プラテン１４及び可動金型１３が後退させられ、型開が行われる。そして、前記可動金型１３が最も後退した位置で停止すると、射出成形機１０のセンサから型開動作が完了して型が開ききった時点αで、図５（ｅ）に示されるように、型が開ききった状態となったことを示すタイミング信号である型開限信号がオンになって、タイミング信号入力部６４に入力される。すると、図５（ｃ）に示されるように、一次監視信号がオンになって出力され、金型の一次監視が開始され、撮像装置４１が、図６に示されるような可動金型１３のキャビティ１３ａを含む金型面の画像を取得する。この場合、該可動金型１３のキャビティ１３ａには、図６に示されるように、成形品４５が付着している。
【００５４】
そして、取得された前記画像は、判別対象画像として撮像画像データベース５３に格納され、演算部６０は、前記判別対象画像を基準画像データベース５２に格納されている基準画像と比較する判別処理を実行し、判別対象画像に異常があるか否か、すなわち、画像異常の有無を判別する。なお、一次監視においては、成形品４５が正常に可動金型１３に存在することを確認することで、固定金型１２への成形品４５の残留や、ショートショット等の成形品検査が行われる。
【００５５】
続いて、前記一次監視において画像異常がないと判別された場合、一次監視が完了した時点βで、図５（ｇ）に示されるように、エジェクタピン４４の突出動作が可能であることを示すタイミング信号である突出可信号がオンになって、タイミング信号出力部６５から射出成形機１０の制御装置に出力される。これにより、エジェクタ装置が作動して、図５（ｂ）に示されるように、エジェクタピン４４をキャビティ１３ａの面から突出させ、該面に付着している成形品４５をエジェクトして離型させる。
【００５６】
続いて、突出可信号がオフになった時点γで、エジェクタ装置が作動してエジェクタピン４４が元に戻ると、すなわち、エジェクタピン４４をキャビティ１３ａの面から突出していない状態に戻ると、図５（ｆ）に示されるように、射出成形機１０のセンサからエジェクタピン４４の突出動作が完了したことを示すタイミング信号である突出完了信号がオンになって、タイミング信号入力部６４に入力される。すると、図５（ｄ）に示されるように、二次監視信号がオンになって出力され、金型の二次監視が行われ、撮像装置４１が、図７に示されるような可動金型１３のキャビティ１３ａを含む金型面の画像を取得する。この場合、前記可動金型１３のキャビティ１３ａには、図７に示されるように、何も付着していない。
【００５７】
そして、取得された前記画像は、判別対象画像として撮像画像データベース５３に格納され、演算部６０は、前記判別対象画像を基準画像データベース５２に格納されている基準画像と比較する判別処理を実行し、判別対象画像に異常があるか否か、すなわち、画像異常の有無を判別する。なお、二次監視においては、成形品が正常に可動金型１３から取り除かれたことを確認する。
【００５８】
続いて、前記二次監視において画像異常がないと判別された場合、二次監視が完了した時点δで、図５（ｈ）に示されるように、型閉が可能であること示すタイミング信号である型閉スタート可信号がオンになって、タイミング信号出力部６５から射出成形機１０の制御装置に出力される。これにより、トグル機構２０が作動して可動プラテン１４及び可動金型１３を前進させて型閉が行われる。そして、次のショットの成形工程が行われる。なお、前記一次監視又は二次監視において、画像異常があると判別なされた場合、突出可信号又は型閉スタート可信号は出力されず、射出成形機１０の動作が停止させられる。
【００５９】
次に、判別対象画像に異常があるか否かを判別するための基本的な動作について説明する。
【００６０】
ここで、撮像装置４１が取得する画像は、デジタル化されて複数の画素から構成されるデジタル画像となっている。例えば、横長の画像の場合、モノクロテレビの標準的なデジタル画像と同様に、横が６４０の画素、縦が４８０の画素に分割され、３０７２００の画素から構成される。すなわち、画素数が３０７２００である。この場合、演算部６０は、判別対象画像全体を監視範囲として設定し、該監視範囲に含まれる画素の特性値を、基準画像の監視範囲に含まれる画素の特性値と比較する。なお、本実施の形態においては、演算部６０が、判別対象画像における所定の範囲、判別対象画像全体を監視範囲として設定する場合について説明する。また、画素の特性値は、いかなる種類のものであってもよいが、ここでは明るさを示す輝度を特性値として使用する場合について説明する。
【００６１】
この場合、判別対象画像の監視範囲における各画素には、横方向（ｘ方向）に１〜６４０の番地が付与され、縦方向（ｙ方向）に１〜４８０の番地が付与されるようになっている。なお、各画素の輝度は、黒を０、白を２５５として、２５６段階で表示される。
【００６２】
そして、演算部６０は、各画素を観察単位とし、判別対象画像における観察単位の輝度と、基準画像における対応する観察単位の輝度との差が異常単位判別用閾値以上である場合、前記判別対象画像における観察単位を異常単位と判別する。ここで、前記異常単位判別用閾値はあらかじめ設定されている。なお、隣接する複数の画素をまとめて、複数の画素から成る観察単位を構成し、複数画素の輝度平均値を新たな観察単位の特性値（輝度値）とし、判別対象画像における前記観察単位の輝度を基準画像における対応する観察単位の輝度との差が異常単位判別用閾値以上である場合、前記判別対象画像における観察単位を異常単位と判別するようにしてもよい。
【００６３】
さらに、演算部６０は、いま判別しようとする観察単位の輝度のみならず、その周辺に存在する観察単位の輝度も同時に考慮した模様識別プログラム６２を実行して、前記判別しようとする観察単位の正常、異常を判別する。
【００６４】
続いて、前記演算部６０は、監視範囲全体における異常単位の数があらかじめ設定された異常単位閾値以上であると、判別対象画像に異常がある、すなわち、画像異常ありと判別する。また、監視範囲全体における異常単位の数があらかじめ設定された異常単位閾値を超えない場合には、判別対象画像に異常がない、すなわち、画像異常なしと判別する。なお、前記異常単位判別用閾値及び異常単位閾値の値は、あらかじめオペレータによって入力部６８から入力され、感度データベース５６及び判別サイズデータベース５８にそれぞれ格納されている。
【００６５】
次に、判別処理について詳細に説明する。ここでは、一次監視における型開動作が完了した時点での判別対象画像について判別処理を行う場合について説明する。
【００６６】
図９は本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面の判別対象画像を示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面の識別結果記憶メモリを示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面のラベリング結果記憶メモリを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面の判別対象画像の異常を判別する動作を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、射出成形機１０において、可動金型１３が最も後退した位置で停止すると、前記射出成形機１０のセンサから型開動作が完了して型が開ききった時点で、型が開ききった状態となったことを示すタイミング信号である型開限信号がオンになって、タイミング信号入力部６４に入力される。すると、一次監視信号がオンになって出力され、撮像装置４１が可動金型１３のキャビティ１３ａを含む金型面の画像を取得する。なお、この時点では、突出可信号がオフになっているので、エジェクタピン４４は、キャビティ１３ａの面から突出することがない。
【００６８】
そして、取得された前記画像は、判別対象画像として撮像画像データベース５３に格納され、演算部６０は、前記判別対象画像を基準画像データベース５２に格納されている基準画像と比較する。ここで、前記判別対象画像の各画素は、例えば、図９に示されるような輝度を備えている。なお、図９においては各枠が各画素に対応し、各枠内の数字が各画素の輝度を示している。また、該各画素の輝度は、黒を０、白を２５５として、２５６段階で表示されている。そして、前記判別対象画像は、横が６４０、縦が４８０の画素に分割されているが、図９においては画素の一部が省略されて描かれている。この場合、各画素を観察単位とするので、基準画像も、図９に示されるような判別対象画像と同様に、横が６４０、縦が４８０の画素、すなわち、観察単位に分割されている。
【００６９】
ここで、演算部６０は、輝度差による判別を行い、前記判別対象画像の各観察単位の輝度を、基準画像における対応する観察単位の輝度と比較する。そして、判別対象画像における観察単位の輝度と、基準画像における対応する観察単位の輝度との差が異常単位判別用閾値以上である場合、前記判別対象画像における観察単位を異常単位と判別する。
【００７０】
続いて、前記演算部６０は、各観察単位の判別の結果を識別結果記憶メモリに記録する。該識別結果記憶メモリは、図１０に示されるように、判別対象画像と同一の数の観察単位から構成される。また、前記識別結果記憶メモリの初期状態は、何もデータが格納されていないもの、すなわち、すべての観察単位には数字が入っていないものとする。そして、前記演算部６０は、前記異常単位に対応する識別結果記憶メモリの観察単位にフラグを立てて、数値＋１を書き込む。なお、図１０において、数字を含まない枠は、数字が０である、すなわち、数字が入っていない観察単位を示している。
【００７１】
次に、前記演算部６０は、各観察単位の周辺を考慮して、各観察単位が異常単位であるか否かを判別する周辺考慮判別を行う。該周辺考慮判別とは、模様による判別方法であり、判別対象画像と基準画像における対応する観察単位の輝度との差を判別するだけでなく、該当する観察単位を基点とした部分空間における輝度の変化が、判別対象画像と基準画像との間で一致しているか否かを判別する判別方法である。具体的には、正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σを用いた模様による判別方法を説明する。
【００７２】
この場合、正規化相互相関値ρは次の式（１）で求められる。
【００７３】
【数１】
2005125709.tif 000003
また、正規化相関係数値σは次の式（２）で求められる。
【００７４】
【数２】
2005125709.tif 000004
ここでＨ(xi ) は、判別対象画像における判別の対象となる観察単位と該観察単位周辺の観察単位を表し、Ｂ(xi ) は、前記判別の対象となる観察単位に対応する基準画像における観察単位と該観察単位周辺の観察単位を表す。
【００７５】
そして、演算部６０は、算出された正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σが所定の閾値としての模様閾値以上でない場合には、前記判別の対象となる観察単位を異常単位と判別する。この場合、観察単位の輝度の値として、コントラスト変換や明度変換を行った後の値を使用することもできる。そして、異常単位であると、該異常単位に対応する識別結果記憶メモリの観察単位に数値＋２を書き込むようになっている。すなわち、前述された輝度差による判別を行って異常単位であると判別された観察単位は、識別結果記憶メモリの対応する観察単位に＋１が書き込まれ、さらに、周辺考慮判別を行って異常単位であると判別された観察単位は、識別結果記憶メモリの対応する観察単位に＋２が書き込まれるようになっている。ここで、周辺考慮判別の対象範囲について説明する。番地が同じ前記判別対象画像の観察単位と基準画像とを比較する際、それぞれの観察単位の周辺（隣接する観察単位及び隣接する観察単位の周辺も含む）の考慮する観察単位は、観察単位に対して同一位置関係にあるものを考慮する。
【００７６】
そのため、図１０に示されるように、識別結果記憶メモリにおいては、輝度差による判別を行って異常単位であると判別されたが周辺考慮判別を行って異常単位でないと判別された観察単位には＋１が書き込まれる。また、輝度差による判別を行って異常単位でないと判別されたが周辺考慮判別を行って異常単位であると判別された観察単位には＋２が書き込まれる。さらに、輝度差による判別を行って異常単位であると判別され、かつ、周辺考慮判別を行って異常単位であると判別された観察単位には＋３が書き込まれる。
【００７７】
また、判別対象画像と基準画像との間には、多少の位置ずれが生じる場合も考えられる。この場合、判別対象画像における判別の対象となる観察単位に対応する基準画像における観察単位は、実際には、前記判別対象画像における判別の対象となる観察単位の番地と等しい番地の観察単位の周辺に存在することが考えられる。そこで、判別対象画像における判別の対象となる１つの観察単位に対して、基準画像において対応する観察単位の候補を複数個設定し、該観察単位の候補をそれぞれ使用して求めた場合に正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σが最大となる観察単位の候補を、基準画像において対応する観察単位とすることもできる。
【００７８】
ところで、模様に特徴がない場合に正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σを用いた模様による判別方法を使用すると、正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σの値のばらつきが大きくなるので、適切な模様閾値を設定することが困難になってしまう。このようなことは、主として、金型面が平坦（たん）である場合に生じる。例えば、正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σを算出するために使用される各観察単位の輝度が基本的にすべて同じ場合、各観察単位のわずかな輝度の違いは、ノイズによって生じている。一般に、該ノイズによる輝度の変化はランダムで、ノイズによる輝度の変化のみによって正規化を行った場合、正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σはいかなる値も取り得ることとなる。そのため、適切な模様閾値を設定することが困難なので、模様閾値の範囲を確率論的に設定することが必要となる。この場合、一次監視又は二次監視を行う毎に、事前に複数の基準画像を連続して取得し、該複数の基準画像の中から任意に選択された２枚の基準画像を組み合わせることによって、判別の対象となる観察単位毎の正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σを算出する。そして、観察単位毎に正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σの分布を示す数値としての平均値と標準偏差とを算出し、平均値±ｎ×標準偏差を模様閾値の範囲とし、該範囲内であれば異常単位と判別しないようにする。なお、一次監視又は二次監視を行う毎に、画像異常なしと判別された判別画像を複数枚用いて、毎回の判別処理が終了した時に、前記模様閾値の範囲を新たに作成することもできる。また、このような方法を正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σに適用することもできる。
【００７９】
次に、異常単位と判別された観察単位をグループ化して異常単位塊を構成する。該異常単位塊の構成は、画像処理における連結成分の構成又はラベリングに相当し、異常単位である観察単位の周囲に他の異常単位が存在する場合、すなわち、前記異常単位である観察単位を中心として、上下、左右、斜めの八方向において隣接する観察単位が異常単位である場合、それらの異常単位を連結して、１つの異常単位塊を構成する。なお、各異常単位塊には識別のためのＩＤ番号が付与される。そして、演算部６０は、異常単位塊を構成した結果をラベリング結果記憶メモリに記録する。該ラベリング結果記憶メモリは、図１１に示されるように、判別対象画像及び識別結果記憶メモリと同一の数の観察単位から構成される。なお、図１１において、枠内に示されるアルファベットは、該当する観察単位が含まれる異常単位塊のＩＤ番号を示している。
【００８０】
続いて、前記演算部６０は、それぞれの異常単位塊を構成する異常単位である観察単位の数をカウントし、すなわち、異常単位塊のサイズを計測し、最大の異常単位塊のサイズが画像判別用閾値以上であるか否かを判断する。そして、前記サイズが画像判別用閾値以上である場合には判別対象画像に異常がある、すなわち、画像異常ありと判別し、前記サイズが画像判別用閾値以上でない場合には判別対象画像に異常がない、すなわち、画像異常なしと判別する。なお、前記演算部６０は、異常単位塊を作成せずに、異常単位の数に基づいて判別対象画像に異常があるか否かを判別してもよい。この場合、前記演算部６０は、異常単位の数があらかじめ設定された異常単位閾値を超えると、判別対象画像に異常がある、すなわち、画像異常ありと判別する。なお、前記画像判別用閾値及び異常単位閾値の値は、あらかじめオペレータによって入力部６８から入力され、判別サイズデータベース５８に格納されている。
【００８１】
そして、前記演算部６０が画像異常ありと判別した場合、その旨が表示部６６に表示され、オペレータに通報される。なお、コントロール部４０がスピーカ等の音声出力手段を備える場合には、警告音を発生するようにしてもよい。また、タイミング信号出力部６５が突出可信号をオンにして出力しないので、エジェクタ装置は作動しない状態を維持する。これにより、オペレータは適切な処置を行うことができる。
【００８２】
また、前記演算部６０が画像異常なしと判別した場合、突出可信号がオンになって、タイミング信号出力部６５から射出成形機１０の制御装置に出力される。これにより、エジェクタ装置が作動して、エジェクタピン４４をキャビティ１３ａの面から突出させ、該面に付着している成形品４５をエジェクトして離型させる。
【００８３】
続いて、エジェクタピン４４の突出動作が完了すると、二次監視が行われる。なお、二次監視における判別対象画像についての判別処理は、一次監視における判別対象画像についての判別処理と同様であるので、その説明を省略する。そして、二次監視において、演算部６０が画像異常なしと判別した場合、射出成形機１０は次のショットの成形工程を行う。また、演算部６０が画像異常ありと判別した場合、その旨が表示部６６に表示され、オペレータに通報される。なお、コントロール部４０がスピーカ等の音声出力手段を備える場合には、警告音を発生するようにしてもよい。また、射出成形機１０は動作を停止するので、オペレータは適切な処置を行うことができる。
【００８４】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  タイミング信号がタイミング信号入力部６４に入力される。
ステップＳ２  判別対象画像を取得する。
ステップＳ３  観察単位毎に判別し、異常単位を識別結果記憶メモリに書き込む。
ステップＳ４  周辺考慮判別の結果を識別結果記憶メモリに書き込む。
ステップＳ５  異常単位塊を構成する。
ステップＳ６  最大の異常単位塊のサイズが画像判別用閾値以上であるか否かを判断する。最大の異常単位塊のサイズが画像判別用閾値以上である場合はステップＳ７に進み、最大の異常単位塊のサイズが画像判別用閾値以上でない場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ７  画像異常ありと判別し、処理を終了する。
ステップＳ８  画像異常なしと判別し、処理を終了する。
【００８５】
次に、複数の画素から成る観察単位を構成して周辺考慮判別を行う場合の動作について説明する。
【００８６】
図１３は本発明の第１の実施の形態における判別対象画像の画素をまとめて観察単位を構成する方法を示す図、図１４は本発明の第１の実施の形態における複数の画素から成る観察単位の輝度差を算出する方法を示す図である。
【００８７】
本実施の形態においては、画素を観察単位とする場合について説明したが、隣接する複数の画素をまとめて、複数の画素から成る観察単位を構成するようにしてもよい。この場合、例えば、図１３に示されるように、判別対象画像の隣接する２×２、すなわち、番号１〜４の４つの画素をまとめて１つの観察単位を構成する。なお、図１３において枠内に付与された数値は、それぞれの画素を識別するための番号である。そして、上下及び左右の番号５〜１２の８つの隣接する画素を周辺の観察単位とする。
【００８８】
また、本実施の形態においては、判別対象画像及び基準画像から選択された画素の輝度の値、又は、コントラスト変換や明度変換を行った後の値を使用して、正規化相互相関値ρと正規化相関係数値σとを算出する場合について説明したが、判別対象画像及び基準画像において、任意の２画素間の輝度差を他の数値に変換し、その変換された複数の値を使用して正規化相互相関値ρと正規化相関係数値σとを算出してもよい。
【００８９】
この場合、まず、図１４（ａ）に示されるように、判別の対象となる画素を中心として、上下、左右、斜めの八方向において隣接する画素を周辺の観察単位として選択する。なお、図１４（ａ）において枠内に付与された数値は、判別対象画像におけるそれぞれの画素の輝度を示している。続いて、周辺の観察単位における中心の画素との輝度の差を算出する。これにより、図１４（ｂ）に示されるように、周辺の観察単位における中心の画素との輝度の差が得られる。続いて、得られた輝度の差が−３以下であれば１、−２以上２以下であれば２、３以上であれば３として変換し、輝度差変換値を算出する。これにより、図１４（ｃ）に示されるように、周辺の観察単位における輝度差変換値が得られる。
【００９０】
このように、任意の２画素間の輝度差を他の数値に変換すると、変換された数値、すなわち、輝度差変換値の数は８つとなり、変換しない場合の画素の輝度の数９つよりも減少する。そのため、正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σを算出するための処理負担が軽減される。なお、輝度差変換値を算出する際に使用された±２という値は、ノイズ分の差の分布から算出された仮の数値であるが、このようにして輝度差変換値を算出することによって。特徴のない領域の正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σのばらつきを小さくすることができる。
【００９１】
このように、本実施の形態においては、各観察単位の周辺を考慮して、各観察単位が異常単位であるか否かを判別する周辺考慮判別を行うので、判別対象画像と基準画像との間で輝度差のばらつきが大きく、かつ、輝度差が小さい場合であっても、異常単位を正確に判別することができ、画像異常の有無を正確に判別することができる。図８は本実施の形態における金型監視の判別結果を示す図であり、異常部と判別された箇所を斜線で示している。これは、図７に示す成形品が全く残っていない状態が正常である状態の判別において、図６に示すような成形品の全てが残った場合の判別結果であるが、成形品のある部分だけが、全て異常部として判別されていることが分かる。そのため、金型面の形状が複雑であっても、エジェクタピン４４のような可動部材が観察範囲に含まれていても、正確に金型の一次監視及び二次監視を行うことができる。
【００９２】
なお、本実施の形態においては、正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σを使用して周辺考慮判別を行う場合について説明したが、正規化相互相関値ρ又は正規化相関係数値σを使用しなくてもよく、いかなる方法であってもよい。
【００９３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することにより、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００９４】
前記第１の実施の形態においては、金型監視装置のコントロールユニット４３が表示部６６及び入力部６８を有し、射出成形機１０の制御装置が成形機表示部４８及び成形機入力部４７を有している。
【００９５】
これに対し、本実施の形態においては、前記表示部６６と成形機表示部４８とを統合して単一の共通表示部とする。この場合、該共通表示部は、前記コントロール部４０が出力する出力信号、画像信号等に基づいて表示を行うとともに、射出成形機１０の制御装置が出力する出力信号、画像信号等に基づいても表示を行うようになっている。また、前記入力部６８と成形機入力部４７とを統合して単一の共通入力部とする。この場合、該共通入力部は、各種の指令、データ等を前記コントロール部４０に入力するとともに、各種の指令、データ等を射出成形機１０の制御装置にも入力するようになっている。なお、表示機能と入力機能を兼ね備えたタッチパネル、タブレット等を使用することによって、共通表示部と共通入力部とを一体化することもできる。さらに、金型監視装置のコントロールユニット４３は、射出成形機１０本体の外に配設されてもよいし、射出成形機１０本体内の任意の空きスペースに配設されてもよい。
【００９６】
これにより、オペレータは、射出成形機１０及び金型監視装置を操作するために、共通のインターフェイスとして前記共通表示部及び共通入力部を使用することができるため、両装置間を往復する必要がなくなり、操作性が格段に向上する。
【００９７】
なお、前記第１又は第２の実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。また、金型監視について、型開の時点で可動金型の金型面上に成形品が存在することを確認したり、可動金型の金型面に成形品が取り除かれたことを確認したりする場合について説明したが、型開の時点で可動金型の金型面上の成形品の良否及び形状を確認することにも適用することができる。さらに、本発明は、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の成形機にも適用することができる。
【００９８】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における金型監視装置のコントロール部の構成を示すブロック図である。
【図２】従来の金型監視装置における監視の判別結果を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における成形機の概略図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における成形機に適用した金型監視装置の機器構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるタイミング信号を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面であり成形品が付着している状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面であり成形品を離型させた状態を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における金型監視の判別結果を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面の判別対象画像を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面の識別結果記憶メモリを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面のラベリング結果記憶メモリを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における可動金型の金型面の判別対象画像の異常を判別する動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における判別対象画像の画素をまとめて観察単位を構成する方法を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態における複数の画素から成る観察単位の輝度差を算出する方法を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０    射出成形機
１２    固定金型
１３    可動金型
４０    コントロール部
４１    撮像装置
５２    基準画像データベース
６０    演算部
６７    画像入力部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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