(57)【要約】以下のステップ、すなわち、少なくとも１つの動作パラメータに関して複数の動作点で、または複数の動作範囲内でそれぞれ試験品に刺激を与えるステップと、少なくとも１つの試験基準について動作点での、または動作範囲内での試験品の反応をそれぞれ検出するステップとを含む試験品を試験する方法であって、画像処理技術を用いて反応を評価することを特徴とする試験品を試験する方法を記載する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの動作パラメータに関して複数の動作点で、または複数の動作範囲内で、それぞれ試験品に刺激を与えるステップと、
少なくとも１つの試験基準について、前記動作点でのまたは前記動作範囲内での、前記試験品の反応をそれぞれ検出するステップとを含む試験品を試験する方法であって、
画像処理技術を用いて前記反応を評価することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記反応は前記評価の根拠になる多次元画像を作成するために利用され、前記動作パラメータは像座標を構成し、前記試験品の前記反応は画素の内容を確定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反応は記憶されている少なくとも１つのモデル反応を参考にして直接、またはピクセル値との数学的結合を介して、評価されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの前記動作パラメータの変更が、刺激時に継続的に行われることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
複数の動作点について前記刺激時にセットされるべき少なくとも１つの前記動作パラメータは、任意の関数または参照用テーブルを用いて確定されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの動作パラメータに関して複数の動作点で試験品に刺激を与える刺激モジュールと、
少なくとも１つの基準について前記動作点での前記試験品の反応を検出する検出モジュールとを含む試験品を試験する装置であって、
画像処理技術を用いて前記反応を評価する評価手段を有することを特徴とする装置。
【請求項７】
前記評価の根拠になる多次元画像を作成するために前記反応を利用し、前記動作パラメータは像座標を表し、前記試験品の前記反応は間接的、または直接的にピクセル値を確定することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
記憶されている少なくとも１つのモデル反応を参考にして直接的に、または前記ピクセル値との数学的結合を介して、前記反応を評価することを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの前記動作パラメータの変更を、前記刺激時に継続的に行うことを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
複数の動作点について前記刺激時にセットされるべき前記動作パラメータを任意の関数または参照用テーブルを用いて確定することを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、試験品を試験するための方法および装置に関する。
【０００２】
品質を高めるために、製造中、および最終検査時に信頼できる品質管理を駆使できる必要がある。継続的な改良プロセスにより試験の信頼度を高めることによって、コストが極めて高い後の現場での故障を回避できる。したがって、製品のあらゆる機能性、または特性を試験することが特に重要である。例えば、集積回路、または機械部品の試作品を試験する際に、多くの場合は複数の入力パラメータまたは動作パラメータに応じて、広範な動作範囲にわたって試験する必要がある。そのために、試験品の作業での動作条件に明確に影響を及ぼし、または、例えば所定の引張り応力、または圧力関数のような所定の刺激を試験品に加えることによって動作範囲全体を連続的に掃引することを可能にし、または選択された動作点で意図的に刺激を加えることを可能にする刺激装置が既に存在している。刺激に対する試験品の反応は出力値としての役割を果たし、これに基づいて試験プロトコルが作成され、また基準値と比較される。
【０００３】
従来の試験方法および試験装置には試験品の反応の評価に弱点がある。試験される動作範囲が広がるほど、継続的に変化する試験品の反応の所望の解像度が弱まり、決定的な動作パラメータ、または試験される動作パラメータの数が増すほど、評価すべき出力値の数が増大する。その際に受け入れられないレベルまで評価の継続期間が長引くことがある。
【０００４】
試験期間および試験範囲を最適化するための妥協案として、試験品は標準的には選択された動作点、または主として「関連がある」動作範囲だけで試験される。しかし、これには新規の試作品の「関連がある」動作範囲が先験的に無条件には判明していないという重大な欠点がある。その上、散発的に発生する故障が判明しないことが多い。特定の、所与の調整だけしか把握されないので、品質の欠陥が生ずる。その他に、個々に選択された点を急激に測定すると、不都合な過渡現象が生じ、これが測定結果を誤らせることがある。全体として、評価の種類によっては試験品の開発または製造プロセスにおける測定結果のフィードバックは不充分であるか、全く不可能である。
【０００５】
特に自動車、宇宙船および航空機部品の反応を視覚的に評価することも公知である。その場合は、例えば試験品の入力電圧および動作温度のような特定の動作パラメータが部品の実用的使用に関する範囲にわたってそのつど変更され、一方、例えば出力電圧のような反応は従来形のブラウン管にカラー値として表示される。電子ビームの偏光の適宜の同期化と、例えば関連する電圧範囲の掃引が個々の走査線にわたる偏光と同時に行われるような動作パラメータの変更とによって、視覚的に評価できる二次元のカラー画像表示が得られる。
【０００６】
このような技法には特に、表示と刺激との間の時間的な同期化が必要であり、その結果多くの副次的作用が生じ、多くの有用な試験方法が締め出されてしまうという欠点がある。その上、評価を自動的に行うことができない。
【０００７】
本発明の１つの目的は、先行技術の上記の欠点を回避し、膨大な試験を効率的に実施できるような試験方法、または試験装置を製造することにある。更に、本発明の実施には場合によっては既存の市販されている試験装置のコストが高い、または複雑な修正を必要としないものである。
【０００８】
本発明によれば、上記の目的はそれぞれ請求項１に記載の方法、または請求項６に記載の装置によって達成される。本発明の好適な実施形態は従属クレームに定義されている。
【０００９】
本発明は、それ自体は画像処理から公知の技術による（この方法に基づいてそもそも初めて本質的に拡張可能である）従来の刺激技術と、試験品の反応の評価との発明性のある共生的な組合せという基本原理に基づいている。本発明のその他の実施形態は、上記の組合せの共生的な作用を有利に支え、または活用する新規の技術によって改良されている。
【００１０】
本発明によれば、画像処理アルゴリズムおよび画像処理動作によって、刺激が加えられた試験品の反応値の、例えば分類、表示、処理、集約、および比較が行われる。そのために、処理される画素の内容を確定するため、少なくとも１つの試験基準について試験品の反応が引き合いにだされる。同時に、ピクセルとも呼ばれる画素が多次元画像を連帯的に生成し、その際に像座標は動作パラメータによって確定される。これに対応して、各々の画素と特定の動作範囲との明確な相関が生じ、その際、それぞれの画素、またはそれに付随する動作範囲の大きさを必要に応じて任意に変更することができる。そこでアナログおよびディジタルの結果を処理することができる。ディジタルデータはディジタル画像処理に直接伝送することができる。
【００１１】
本発明は任意の種類の試験品、任意の動作パラメータ、および任意の試験基準に利用することができる。例えば、本発明をアナログ、ディジタル、またはハイブリッド形の電子回路の機能性を試験するために利用できる。
【００１２】
しかし、本発明は、試験基準として、動作パラメータ、温度および圧力の関数としての製造品の硬化を表示、または評価することによって射出成形機の製造品を試験するためにも使用できる。例えば、入力電圧、入力電流、選択された入力シーケンス、温度、圧力、時間、または周波数を動作パラメータとして用いることができる。
【００１３】
任意の画像処理アルゴリズムおよび画像処理機能を本発明の枠内で使用することができる。画像データの加算、減算、マスキング等のような数学的な基本機能の他に、浸食、膨脹、およびノイズ検出のような選択された、また統合された様々なフィルタ機能も重要である。いわゆる「関連領域」（ａｒｅａ−ｏｆ−ｉｎｔｅｒｅｓｔ， ｒｅｌｅｖａｎｔｅｒ Ｂｅｒｅｉｃｈ）の絞り込み、および位置に左右されるスケーリングされた判定も評価に際して重要な役割を果たすことができる。
【００１４】
本発明の特に有利な実施形態では、画像、すなわち試験品の反応は、互いに組み合わせてもよい単数または複数の記憶されているモデル反応を参考にして評価される。これは例えば被験体が見本試験品と比較されるべき場合に有意義である。ユーザによって作成され、または数学的な、または画像処理による集約から複数のモデル反応が生ずる仮想反応パターンを作成することも可能であり、それによって複数の見本試験品、または仮想見本試験品の反応が考慮に入れられる。
【００１５】
更に、得られた測定値（試験品の反応）をその他の像座標（変数）としても用いることができる。このプロセスは、例えば反復的な平衡プロセスとその推移との比較の場合にはアナログ式に、また、ランダムアドレス制御のためのディジタルサインの場合はディジタル式に実施することができる。
【００１６】
本発明によって開かれた画素処理の可能性により、試験品を見本試験品と同じ動作点で、または同じ動作範囲にわたって刺激する必要がなくなる。この場合は、不確定の画素、すなわち刺激を加えた際に明確に刺激されない、または測定されない動作点は測定された画素から画像処理アルゴリズムによって補間され、または補外されることができる。しかし、不確定の画像領域の直接的な補間、または補外を用いずに画像処理手段で比較することも可能である。
【００１７】
様々な試験基準についての試験品のそのつどの反応から複数の画像を生成することが可能である。それでもなお、画像処理アルゴリズムを用いてそのつどの反応を部分的、または全体的に集約することができる。
【００１８】
刺激はアナログ式、離散的、またはディジタル式の刺激として実施することができる。場合によっては、発生することがある過渡現象の影響をできるだけ少なく保つために、動作パラメータの１つが継続的に変更される。その際に、試験品の反応は所定の動作点で、または所定の動作範囲内でのみ検出される。
【００１９】
代替の制御方式として、刺激時に調整される複数の動作点についての動作パラメータの１つを参照用テーブルを用いて確定することができる。このようにして、反応を遷移、またはステップ関数で最適に測定できる任意にプログラミング可能な刺激を発生することができる。スイッチング時間、遅延時間、およびヒステリシス挙動の測定も同じ刺激によって実施することができる。
【００２０】
結果として生成される画像は、選別された、試験に関連する動作点、または動作範囲を含む任意の形式をとることができる。画像処理中にピクセル値を用いて関連する領域を事後的に選択することも可能である。画像にはギャップ、すなわち不確定のピクセル値を備えることもできる。また、画像内にピクセルをそれぞれ配置し、または配分することも随意である。ピクセルは規則的な間隔で、または座標領域に応じて配置される必要はない。それによって画像はどのようなビデオ規格からも解放される。ピクセルタイミングは任意のタイミング発生器から導出することができ、例えば試験品の出力から誘導することもできよう。ピクセルのタイプ、線の長さおよび画像高さは自由に選択でき、画像処理用に選択されたハードウェアによってのみ限定される。極端な場合は、画像は個々の、不規則に設定された空間的な画素だけからなることができ、これらの座標、またはこれらに関連する動作点は確率の法則に基づいて選択されたものであってもよい。後者は例えば無作為抽出試験に有用であり、それは品質管理に役立ち、かつ測定時間が短縮される。
【００２１】
所定の刺激に対する試験品の反応がシグナチャ等として提示されるディジタル機器の試験の場合は、反応またはシグナチャから得られた値もその他の動作パラメータまたは測定値として使用するためにフィードバックすることができる。このようなフィードバックによって一連の動作パラメータ、または刺激シーケンスが生じ、それによって良好に評価できる極めて特徴的な反応が得られる。このような刺激シーケンスの動作パラメータの下では場合によっては、関数に類似した数学的な関連は全く生じない。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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