(57)【要約】  検査装置は、一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、を有する。
2020115884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、
を有する
検査装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記複数の画像中における前記検査対象の移動量が異なる場合に前記検査対象が劣化していると判定する、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記画像中における前記検査対象の見かけ上の速度を比較する、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記見かけ上の速度と予め定められた閾値とに基づいて、前記検査対象の状態を判定する
請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記見かけ上の速度のうち、最も速い見かけ速度と最も遅い見かけ速度との差と、前記閾値と、に基づいて、前記検査対象の状態を判定する
請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記画像取得部は、予め定められた速度で動く前記検査対象を予め定められた高さから撮影した前記複数の画像を取得し、
前記判定部は、前記見かけ速度の理論値からの離れ具合に基づいて、前記検査対象の状態を判定する
請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記見かけ速度算出部は、撮影領域を複数の領域に分けて、分けた複数の領域それぞれにおける前記見かけ上の速度を算出する
請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項８】
前記検査対象はベルトコンベアである
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項９】
前記検査対象は、ベルトコンベアの上に置かれた搬送物である
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１０】
検査装置が、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得し、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較し、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する
検査方法。
【請求項１１】
検査装置に、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、
を実現するためのプログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、検査方法、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一定の速度で動作するように制御された装置を検査対象として、検査対象の状態を検査するための装置が知られている。【０００３】
例えば、特許文献１には、検査対象の一例であるベルトコンベアにおける疵など、ベルトコンベアの状態を検査するベルト疵検出装置が記載されている。特許文献１によると、ベルト疵検出装置は、ベルト幅方向に併置された複数の距離センサを用いてセンサからベルトまでの距離を測定する。そして、ベルト疵検出装置は、測定した結果に応じて、疵検出や縦切れ発生時間予測を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のように、距離センサを用いて検査対象との間の距離を測定することで検査対象の状態を検査することがある。しかしながら、精密な測定を行うことが出来る距離センサは、非常に高価である。そのため、特許文献１に記載されているような距離センサを用いる方法の場合、コストが高くなるという問題が生じていた。【０００６】
そこで、本発明の目的は、検査対象の検査におけるコストが高いという課題を解決する検査装置、検査方法、記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するため本発明の一形態である検査装置は、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、
を有する
という構成をとる。【０００８】
また、本発明の他の形態である検査方法は、
検査装置が、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得し、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較し、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する
という構成をとる。【０００９】
また、本発明の他の形態である記録媒体は、
検査装置に、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、
を実現するためのプログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上のように構成されることにより、検査対象の検査におけるコストを抑えることが可能な検査装置、検査方法、記録媒体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるベルトコンベア検査システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態において説明するベルトコンベア検査の原理を説明するための模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態において説明するベルトコンベア検査の原理を説明するための模式図である。
【図４】図１で示すベルトコンベア検査装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図４で示す画像データの一例を示す図である。
【図６】図４で示す見かけ速度情報の一例を示す図である。
【図７】見かけ速度と時間との関係の一例を示す折れ線グラフである。
【図８】ベルトコンベア検査装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】ベルトコンベア検査装置の他の構成の一例を示す図である。
【図１０】他の構成例における絶対減肉量を説明するための図である。
【図１１】他の検査対象の一例を示す図である。
【図１２】他の検査対象の一例を示す図である。
【図１３】他の見かけ速度の算出方法の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態における検査装置の構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１から図１３までを参照して説明する。図１は、ベルトコンベア検査システム１００の構成の一例を示す図である。図２、図３は、ベルトコンベア検査システム１００により行われるベルトコンベア検査の原理を説明する図である。図４は、ベルトコンベア検査装置１１０の構成の一例を示すブロック図である。図５は、画像データ１１５１の一例を示す図である。図６は、見かけ速度情報１１５２の一例を示す図である。図７は、見かけ速度と時間との関係の一例を示す折れ線グラフである。図８は、ベルトコンベア検査装置の動作の一例を示すフローチャートである。図９は、ベルトコンベア検査装置の他の構成の一例を示す図である。図１０は、図９で示す他の構成例における絶対減肉量を説明するための図である。図１１、図１２は、他の検査対象の一例を示す図である。図１３は、他の見かけ速度の算出方法の一例を示す図である。
【００１３】
本発明の第１の実施形態では、検査対象の一例であるベルトコンベア２００の状態を判定するベルトコンベア検査システム１００について説明する。本実施形態におけるベルトコンベア検査システム１００では、予め設置されたカメラ１２０を用いて一定の速度で動作するように制御されたベルトコンベア２００の表面を撮影することで、撮影時刻の異なる複数の画像データを取得する。後述するように、ベルトコンベア検査装置１１０は、取得した複数の画像データに基づいて、画像データ間における所定領域の見かけ上の移動量を判別する。そして、ベルトコンベア検査装置１１０は、判別した見かけ上の移動量に基づいて、画像データから判別可能な見かけ上のベルトコンベア２００が動く速度である見かけ速度を算出する。その後、ベルトコンベア検査装置１１０は、算出した見かけ速度に基づいて、ベルトコンベア２００の状態を判別する。
【００１４】
なお、見かけ上の移動量とは、例えば、所定領域が何ピクセル分移動しているなど、画像データのみから判断可能な移動量のことを意味している。見かけ上の移動量であるため、見かけ上の移動量が同一であっても、客観的な移動量（例えば実際に何ｍｍ移動しているかなど）は異なっていることがある。また、見かけ速度とは、見かけ上の移動量に基づいて算出される見かけ上の速度のことを意味している。
【００１５】
図１は、ベルトコンベア検査システム１００の全体の構成の一例を示している。図１を参照すると、ベルトコンベア検査システム１００は、ベルトコンベア検査装置１１０と、カメラ１２０と、を有している。
【００１６】
図１で示すように、ベルトコンベア検査装置１１０とカメラ１２０とは、互いに通信可能なようケーブルなどを介して接続されている。また、カメラ１２０は、例えば、ベルトコンベア２００からの高さが一定となるように、下方を向いた状態で予め設置されている。例えば、カメラ１２０は、カメラ１２０とベルトコンベア２００との間の距離である設置高がおよそ１．５ｍ程度となるように、ベルトコンベア２００の真上に設置されている。これにより、例えばカメラ１２０は、ベルトコンベア２００の真上から、一定の速度で動くベルトコンベア２００を撮影する。
【００１７】
なお、本実施形態において説明するベルトコンベア検査システム１００においては、カメラ１２０の設置高を厳密に定める必要はない。そのため、カメラ１２０は、設置高が厳密に１．５ｍとなるように設置しなくても構わない。また、ベルトコンベア２００が動く速度も、一定であるならば必ずしも既知である必要はない。
【００１８】
ここで、図２、図３を用いて、ベルトコンベア検査システム１００において行われるベルトコンベア検査の原理について説明する。図２、図３は、ベルトコンベア検査の原理を説明するための模式図である。図２では、カメラ１２０とベルトコンベア２００との間の距離が異なる場合について例示しており、図３では、ベルトコンベア２００に摩耗が生じてところどころ肉厚が薄くなっている場合について例示している。
【００１９】
図２で示すように、ベルトコンベア２００の速度が一定の場合、カメラ１２０とベルトコンベア２００との間の距離が短いほど、撮影領域内においてより大きく動いているようにみえる。つまり、見かけ上の移動量がより大きくなる。例えば、時刻ｔのときに撮影した画像データと時刻ｔ+１のときに撮影した画像データとの間で、ベルトコンベア２００上の領域ｒがｒ１からｒ２へと移動していたとする。また、ベルトコンベア２００−１とベルトコンベア２００−２の動く速度は同一・一定であるものとする。この場合、図２で示すように、より距離が近い（距離Ｔ−１の）ベルトコンベア２００−１を撮影した場合の方が、距離が遠い（距離Ｔ−２の）ベルトコンベア２００−２を撮影した場合よりも、画像データ上ではより大きく動いているようにみえる。つまり、ベルトコンベア２００−１を撮影した場合の方が、ベルトコンベア２００−２を撮影した場合よりも、時刻ｔから時刻ｔ+１の間に移動した見かけ上の移動量（例えば、ピクセル数）は大きくなる。具体的には、例えば、図２で示すように画像の幅が１６ピクセルであるとすると、距離Ｔ−１に位置するベルトコンベア２００−１を撮影した場合、領域ｒは６ピクセル程度移動している。一方、距離Ｔ−２に位置するベルトコンベア２００−２を撮影した場合、領域ｒの移動は３ピクセル程度になる。
【００２０】
従って、例えば、時刻ｔから時刻ｔ+１までの間に移動したピクセル数を移動時間（（時刻ｔ+１）−時刻ｔ）で割ることで、見かけ上の移動量に基づいて見かけ速度を算出すると、ベルトコンベア２００−１を撮影した場合の方がベルトコンベア２００−２を撮影した場合よりも速くなる。これは、見かけ速度を算出して、算出した見かけ速度を比較することで、カメラ１２０とベルトコンベア２００との間の距離が近くなっていたり遠くなっていたりすることを判別可能であることを意味する。つまり、見かけ速度を求めて比較することで、カメラ１２０とベルトコンベア２００との間の距離が離れたか、近づいたか、などを判別することが可能となる。
【００２１】
上述したような原理を実際のベルトコンベア２００の検査に応用すると、図３で示すようになる。図３で示すように、実際のベルトコンベア２００では、摩耗によりベルトの肉厚が薄くなる。そして、ベルトの肉厚が薄くなった結果として、カメラ１２０とベルトコンベア２００の間の距離は長くなる。例えば、図３で示す場合、ベルトコンベア２００のうち、Ｂ１、Ｂ３、Ｂ２、Ｂ４の範囲の順番でカメラ１２０とベルトコンベア２００の間の距離は長くなっている。
【００２２】
本実施形態において説明するベルトコンベア検査では、見かけ速度を算出することで、カメラ１２０とベルトコンベア２００の間の距離が長くなっているか否か判別する。つまり、単位時間あたりのベルトコンベア２００の移動量である見かけ速度が異なっている場合、ベルトコンベア２００が劣化して肉厚が薄くなっていると判断されるため、見かけ上の速度に基づいてベルトコンベア２００の状態（肉厚の摩耗）を判定する。このように、見かけ速度を比較した結果に基づく判断を行うことで、カメラ１２０とベルトコンベア２００との間の距離を精密に測定することなく、摩耗により肉厚が減少しているか、などのベルトコンベア２００の状態判別を行うことを可能とする。
【００２３】
なお、実際の検査を行う際には、例えば、画像の幅が４０００ピクセル程度であることを想定するが、ピクセル数は例示した以外であっても構わない。また、カメラ１２０が斜めを向いているなどの理由により領域ｒが単純に横方向に移動しないことも想定されるが、この場合、例えば、三角関数などを用いて見かけ上の移動距離を算出するよう構成して構わない。
【００２４】
本実施形態において説明するベルトコンベア検査システム１００では、上述したような原理を用いて、ベルトコンベア２００の状態を判定する。以下、ベルトコンベア検査システム１００に含まれる各構成についてより詳細に説明する。
【００２５】
ベルトコンベア検査装置１１０は、カメラ１２０によって撮影されたベルトコンベア２００の画像に基づいて、ベルトコンベア２００の状態を判別する情報処理装置である。例えば、ベルトコンベア検査装置１１０は、カメラ１２０によって撮影されたベルトコンベア２００の画像を取り込む。そして、ベルトコンベア検査装置１１０は、取り込んだ画像に基づく所定の処理を行ってベルトコンベア２００の状態を判定する。その後、ベルトコンベア検査装置１１０は、判定した結果を出力する。
【００２６】
図４は、ベルトコンベア検査装置１１０の構成の一例を示している。図４を参照すると、ベルトコンベア検査装置１１０は、例えば、カメラＩ／Ｆ（インターフェース）部１１１と、通信Ｉ／Ｆ部１１２と、操作入力部１１３と、画面表示部１１４と、記憶部１１５と、演算処理部１１６とを含んでいる。
【００２７】
カメラＩ／Ｆ部１１１は、ケーブルなどを通じてカメラ１２０と接続される。カメラＩ／Ｆ部１１１は、カメラ１２０と演算処理部１１６との間でデータの送受信を行う。
【００２８】
通信Ｉ／Ｆ部１１２は、データ通信回路から構成される。通信Ｉ／Ｆ部１１２は、有線または無線を介して接続された図示しない外部装置などとの間でデータ通信を行う。
【００２９】
操作入力部１１３は、キーボードやマウスなどの操作入力装置である。操作入力部１１３は、例えば、ベルトコンベア検査装置１１０を操作するオペレータの操作を検出して演算処理部１１６に出力する。
【００３０】
画面表示部１１４は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの画面表示装置である。例えば、画面表示部１１４は、演算処理部１１６からの指示に応じて、判定結果１１５３が示す判定の結果などの各種情報を画面表示する。
【００３１】
記憶部１１５は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置から構成される。記憶部１１５は、演算処理部１１６における各種処理に必要な処理情報およびプログラム１１５４を記憶する。プログラム１１５４は、演算処理部１１６に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現する。プログラム１１５４は、通信Ｉ／Ｆ部１１２などのデータ入出力機能を介して図示しない外部装置や記憶媒体から予め読み込まれて記憶部１１５に保存される。記憶部１１５に記憶される主な処理情報には、例えば、画像データ１１５１と、見かけ速度情報１１５２と、判定結果１１５３と、がある。
【００３２】
画像データ１１５１は、カメラ１２０で撮影して得られたベルトコンベア２００の画像データである。図５は、画像データ１１５１の一例を示している。図５を参照すると、画像データ１１５１では、例えば、画像ＩＤと画像データとを対応づけている。ここで、画像ＩＤとは、画像データの識別情報であり、例えば、画像の撮影時刻あるいはフレーム番号などである。
【００３３】
本実施形態の場合、例えば、ベルトコンベア２００を一定の速度で一周させた際の画像データを取得する。つまり、画像データ１１５１には、ベルトコンベア２００を一定の速度で一周させる際にカメラ１２０により取得した画像データが含まれている。もちろん、画像データ１１５１には、上記例示した以上の画像データが含まれても構わない。
【００３４】
見かけ速度情報１１５２には、見かけ速度算出部１１６２が算出した見かけ速度を示す値が含まれている。図６は、見かけ速度情報１１５２の一例を示している。図６を参照すると、見かけ速度情報１１５２では、例えば、識別情報と、見かけ速度と、を対応づけている。ここで、識別情報とは、例えば、時刻情報やベルトコンベア２００が動き出してからの時間を示す情報などであっても構わない。また、見かけ速度とは、例えば、画像データ１１５１に基づいて算出されるベルトコンベア２００の見かけ上の速度のことをいう。例えば、見かけ速度は、単位時間当たりのピクセル数の変化量を示す値である。
【００３５】
判定結果１１５３は、比較・判定部１１６３が見かけ速度情報１１５２に基づいて判定したベルトコンベア２００の状態を示している。判定結果１１５３には、例えば、摩耗が生じている、問題ない、交換が必要、など、様々なベルトコンベア２００の状態を含みうる。
【００３６】
演算処理部１１６は、ＭＰＵなどのプロセッサとその周辺回路を有する。演算処理部１１６は、記憶部１１５からプログラム１１５４を読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１１５４とを協働させて各種処理部を実現する。演算処理部１１６で実現される主な処理部は、例えば、画像取得部１１６１（取得部）と、見かけ速度算出部１１６２と、比較・判定部１１６３（比較部、判定部）と、である。
【００３７】
画像取得部１１６１は、カメラＩ／Ｆ部１１１を通じてコマンドを送信することなどにより、カメラ１２０から複数の画像データを取得する。そして、画像取得部１１６１は、取得した画像データを画像データ１１５１として記憶部１１５に記憶する。
【００３８】
例えば、画像取得部１１６１は、ベルトコンベア２００が一定の速度で一周する間に所定のフレームレートでカメラ１２０が取得した画像データを、カメラ１２０から取得して記憶する。つまり、画像取得部１１６１は、搬送品がない状態におけるベルトコンベア２００の1ループ分の画像データを少なくとも取得する。
【００３９】
見かけ速度算出部１１６２は、記憶部１１５から画像データ１１５１を読み込み、所定の画像処理を行うことにより見かけ速度を算出して、算出した見かけ速度を見かけ速度情報１１５２として記憶部１１５に記憶する。
【００４０】
例えば、見かけ速度算出部１１６２は、画像データ１１５１として記録されている画像データのうち、取得時刻が隣り合う（画像ＩＤが隣り合う）画像データを取得する。そして、見かけ速度算出部１１６２は、取得した画像データそれぞれから特徴量を抽出することなどにより、同一の疵、模様、汚れなどの抽出点を抽出する。続いて、見かけ速度算出部１１６２は、抽出した抽出点を比較することで、取得した画像データ間で同一の疵、模様、汚れなどの抽出点が何ピクセル移動しているか判別する。つまり、見かけ速度算出部１１６２は、画像データ間における抽出点の見かけ上の移動量を判別する。その後、判別したピクセル数を画像データ間の時間で割る。例えばこのように、見かけ速度算出部１１６２は、抽出点が移動しているピクセル数を移動にかかった時間で割ることで、単位時間当たりのピクセル数の変化量を示す値である見かけ速度を算出する。その後、見かけ速度算出部１１６２は、算出した見かけ速度を見かけ速度情報１１５２として記憶部１１５に記憶する。
【００４１】
例えば、見かけ速度算出部１１６２は、上述した処理を取得時刻が隣り合う画像データ間で繰り返す。その結果、見かけ速度情報１１５２には、図７で示すように、時間（時刻）に応じた見かけ速度が蓄積されることになる。
【００４２】
なお、見かけ速度算出部１１６２は、見かけ速度を算出可能であれば、上記例示した以外の方法により見かけ速度を算出しても構わない。例えば、見かけ速度算出部１１６２は、ある抽出点が撮影領域に現れてから撮影領域から外れるまでの時間に基づいて見かけ速度を算出するなど、取得時刻が隣り合う画像データから見かけ速度を算出する方法以外の方法で見かけ速度を算出しても構わない。
【００４３】
また、見かけ速度算出部１１６２は、例えば、デジタル画像相関法、位相限定相関法、オプティカルフローなどを用いて、所定の小領域単位で、サブピクセル精度での見かけ速度算出を行うよう構成しても構わない。このように、見かけ速度算出部１１６２は、見かけ上の移動量に応じた見かけ速度を算出可能であれば、本実施形態で説明した以外の既知の方法を用いて見かけ速度算出しても構わない。
【００４４】
比較・判定部１１６３は、見かけ速度情報１１５２に基づいて、ベルトコンベア２００の状態を判定する。例えば、比較・判定部１１６３は、見かけ速度情報１１５２に含まれる見かけ速度を比較する。そして、比較・判定部１１６３は、見かけ速度情報１１５２に含まれる見かけ速度のうち、最も速い見かけ速度と最も遅い見かけ速度とを抽出して最も速い見かけ速度と最も遅い見かけ速度との差をとる。これにより、比較・判定部１１６３は、相対的な減肉量を示す値を取得する（図７参照）。そして、比較・判定部１１６３は、相対的な減肉量を示す値と予め定められた閾値以上であるか否か判定する。
【００４５】
相対的な減肉量を示す値が予め定められた閾値以上である場合、比較・判定部１１６３は、例えば、ベルトコンベア２００が摩耗していると判定する。そして、比較・判定部１１６３は、ベルトコンベア２００が摩耗している旨を示す判定結果を画面表示部１１４や通信Ｉ／Ｆ部１１２を介して接続された外部装置などに対して出力する。また、比較・判定部１１６３は、判定した結果を判定結果１１５３として記憶部１１５に記憶する。一方、相対的な減肉量を示す値が予め定められた閾値よりも小さい場合、比較・判定部１１６３は、例えば、問題ないと判定する。そして、比較・判定部１１６３は、問題ない旨を示す判定結果を画面表示部１１４や通信Ｉ／Ｆ部１１２を介して接続された外部装置などに対して出力する。また、比較・判定部１１６３は、判定した結果を判定結果１１５３として記憶部１１５に記憶する。
【００４６】
このように、比較・判定部１１６３は、見かけ速度を比較するとともに、見かけ速度の差に基づいてベルトコンベア２００の状態を判定する。そして、判定部１１８３は、判定した結果を記憶部１１５に記憶する。
【００４７】
なお、比較・判定部１１６３は、予め定められた複数の閾値に基づいて、摩耗が生じている、問題ない、交換が必要、など段階的な判定を行うよう構成しても構わない。
【００４８】
また、比較・判定部１１６３が出力する情報は、上記例示した場合に限定されない。例えば、比較・判定部１１６３は、判定の結果とともに、相対的な減肉量を示す値が予め定められた閾値以上である範囲を示す情報などを出力することが出来る。
【００４９】
カメラ１２０は、検査対象であるベルトコンベア２００の上方から当該ベルトコンベア２００の画像を所定のフレームレートで撮影する。上述したように、カメラ１２０は、例えば、設置高がおよそ１．５ｍとなるように、下方を向いた状態でベルトコンベア２００の上方に予め設置されている。具体的には、例えば、カメラ１２０は、一定の速度で動くベルトコンベア２００を真上から撮影可能なよう設置されている。カメラ１２０の設置高、及び、撮影方向は、ベルトコンベア２００の撮影中に変わらないものとする。
【００５０】
カメラ１２０による撮影は、例えば、一定の速度で動くベルトコンベア２００が動き始めてから一周するまでの間行われる。カメラ１２０は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＭＯＳ）カメラなどが使用できる。
【００５１】
以上が、ベルトコンベア検査システム１００の構成の一例である。続いて、図８を参照して、ベルトコンベア検査装置１１０の動作の一例について説明する。
【００５２】
図８を参照すると、オペレータなどの操作に応じて、ベルトコンベア２００を一定の速度で動かし始める（ステップＳ１０１）。なお、本実施形態においては、ベルトコンベア２００の動く速度が一定であれば、必ずしも既知でなくても構わない。
【００５３】
以下、ベルトコンベア検査装置１１０は、搬送中のベルトコンベア２００が少なくとも一周するまでステップＳ１０３、ステップＳ１０４の処理を繰り返す（ステップＳ１０２、ステップＳ１０５）。
【００５４】
画像取得部１１６１は、カメラＩ／Ｆ部１１１を通じてコマンドを送信することなどにより、カメラ１２０から画像データを取得する（ステップＳ１０３）。そして、画像取得部１１６１は、取得した画像データを画像データ１１５１として記憶部１１５に記憶する（ステップＳ１０４）。例えば、画像取得部１１６１は、ベルトコンベア２００が一定の速度で一周するまで、上記処理を繰り返す。これにより、画像取得部１１６１は、ベルトコンベア２００の１ループ分の画像データを取得する。
【００５５】
見かけ速度算出部１１６２は、記憶部１１５から画像データ１１５１を読み込む。例えば、見かけ速度算出部１１６２は、画像データ１１５１として記録されている画像データのうち、取得時刻が隣り合う（画像ＩＤが隣り合う）画像データを取得する。そして、見かけ速度算出部１１６２は、取得した画像データそれぞれから特徴量を抽出することなどにより、同一の疵、模様、汚れなどの抽出点を抽出する。続いて、見かけ速度算出部１１６２は、抽出した抽出点を比較することで、取得した画像データ間で同一の疵、模様、汚れなどの抽出点が何ピクセル移動しているか判別する。つまり、見かけ速度算出部１１６２は、画像データ間における抽出点の見かけ上の移動量を判別する。その後、判別したピクセル数を画像データ間の時間で割る。例えば、このような方法により、見かけ速度算出部１１６２は、単位時間当たりのピクセル数の変化量を示す見かけ速度を算出する（ステップＳ１０６）。その後、見かけ速度算出部１１６２は、算出した見かけ速度を見かけ速度情報１１５２として記憶部１１５に記憶する。なお、見かけ速度算出部１１６２は、例えば、デジタル画像相関法、位相限定相関法、オプティカルフローなどを用いて、所定の小領域単位で、サブピクセル精度での見かけ速度算出を行っても構わない。
【００５６】
なお、ステップＳ１０６の処理は、少なくとも取得時間が連続する２つの画像データが記憶部１１５に格納された時点で開始しても構わない。つまり、見かけ速度算出部１１６２は、ベルトコンベア２００が１周する前に見かけ速度の算出処理を開始しても構わない。
【００５７】
比較・判定部１１６３は、見かけ速度情報１１５２に基づいて、見かけ速度情報１１５２に含まれる複数の見かけ速度が予め定められた所定の条件を満たすか否か確認して、ベルトコンベア２００の状態を判定する（ステップＳ１０７）。例えば、比較・判定部１１６３は、見かけ速度情報１１５２に含まれる見かけ速度のうち、最も速い見かけ速度と最も遅い見かけ速度とを抽出して最も速い見かけ速度と最も遅い見かけ速度との差をとる。これにより、比較・判定部１１６３は、相対的な減肉量を示す値を取得する（図７参照）。そして、比較・判定部１１６３は、相対的な減肉量を示す値と予め定められた閾値以上であるか否か判定する。
【００５８】
相対的な減肉量を示す値が予め定められた閾値以上である場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、比較・判定部１１６３は、ベルトコンベア２００が摩耗していると判定する（ステップＳ１０８）。そして、比較・判定部１１６３は、ベルトコンベア２００が摩耗している旨を示す判定結果を画面表示部１１４や通信Ｉ／Ｆ部１１２を介して接続された外部装置などに対して出力する（ステップＳ１１０）。また、比較・判定部１１６３は、判定した結果を判定結果１１５３として記憶部１１５に記憶する。一方、相対的な減肉量を示す値が予め定められた閾値よりも小さい場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、比較・判定部１１６３は、問題ないと判定する（ステップＳ１０９）。そして、比較・判定部１１６３は、問題ない旨を示す判定結果を画面表示部１１４や通信Ｉ／Ｆ部１１２を介して接続された外部装置などに対して出力する（ステップＳ１１０）。また、比較・判定部１１６３は、判定した結果を判定結果１１５３として記憶部１１５に記憶する。
【００５９】
以上が、ベルトコンベア検査装置１１０の動作の一例である。
【００６０】
このように、ベルトコンベア検査装置１１０は、画像取得部１１６１と、見かけ速度算出部１１６２と、比較・判定部１１６３と、を有している。このような構成により、ベルトコンベア検査装置１１０の見かけ速度算出部１１６２は、画像取得部１１６１が取得した画像データに基づいて、見かけ上のベルトコンベア２００が動く速度である見かけ速度を算出することが出来る。また、比較・判定部１１６３は、見かけ速度算出部１１６２が算出した見かけ速度に基づいて、ベルトコンベア２００の状態を判定することが出来る。つまり、本実施形態において説明したベルトコンベア検査装置１１０によると、高価なセンサ装置を使うことなく、ベルトコンベア２００の検査を行うことが可能となる。換言すると、本実施形態で説明したベルトコンベア検査装置１１０を用いることで、検査対象を検査する際のコストを抑えることが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態で説明したベルトコンベア検査装置１１０によると、設置高を厳密に定める必要がない。そのため、ベルトコンベア検査装置１１０を用いると、厳密にカメラ１２０を設置する必要もなく、容易に検査対象であるベルトコンベア２００を検査することが可能となる。
【００６２】
なお、ベルトコンベア２００にたわみなどが生じている場合、たわみにより撮影領域内の設置高に変化が生じるおそれがある。このようなおそれに対処するため、例えば、図９で示すように、撮影領域を２つの領域に分けて、それぞれの領域内での抽出点の見かけ速度を算出するよう見かけ速度算出部１１６２を構成しても構わない。この場合、見かけ速度算出部１１６２は、例えば、２つの領域での見かけ速度の平均をとることで、抽出点の見かけ速度と判断するよう構成しても構わない。このように、見かけ速度算出部１１６２は、撮影領域を複数の領域に分けて見かけ速度を算出するよう構成しても構わない。
【００６３】
また、本実施形態においては、ベルトコンベア検査システム１００は、ベルトコンベア検査装置１１０とカメラ１２０とから構成されるとした。しかしながら、ベルトコンベア検査システム１００は、例えば、ベルトコンベア検査装置１１０としての機能を有するカメラから構成されても構わない。換言すると、ベルトコンベア検査装置１１０が有する機能を有するカメラ（検査装置）により、本実施形態で説明したベルトコンベア検査方法を実現しても構わない。
【００６４】
また、本実施形態では、ベルトコンベア検査装置１１０を厳密に設置する必要がなく、ベルトコンベア２００が動く速度も既知である必要はないとした。しかしながら、図１０で示すように、ベルトコンベア検査装置１１０を厳密に設置するとともに、ベルトコンベア２００が動く速度を正確に把握しても構わない。つまり、ベルトコンベア検査システム１００は、予め定められた速度で動くよう制御されたベルトコンベア２００を予め定められた高さから撮影するよう構成しても構わない。このような構成によると、設置高、ベルトコンベア２００の動く速度などが既知となるため、図１１で示すように、摩耗がないベルトコンベア２００を撮影した場合に観測されるはずの見かけ速度の理論値を算出することが可能になる。その結果、比較・判定部１１６３は、例えば、ベルトコンベア２００に摩耗がない状態における理論値と実際に観測された見かけ速度との差により、絶対的な減肉量を判定することが可能になる。また、比較・判定部１１６３は、絶対的な減肉量に基づいて、ベルトコンベア２００の状態を判定することが可能となる。つまり、上記のように各種値を厳密にすることで、例えば、比較・判定部１１６３は、絶対的な減肉量と予め定められた閾値とに基づく判定を行うことが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態において、ベルトコンベア検査装置１１０は、見かけ速度に基づいてベルトコンベア２００の状態を判別するとした。しかしながら、ベルトコンベア検査装置１１０は、見かけ上の移動量に基づいて、検査対象であるベルトコンベア２００の状態を判別するように構成しても構わない。また、見かけ上の移動量に基づいてベルトコンベア２００の状態を判別する場合、例えば、ベルトコンベア検査装置１１０は、見かけ上の移動量が異なる場合に、減肉している（劣化している）と判断するよう構成することが出来る。例えば、以上のように、ベルトコンベア検査装置１１０は、見かけ速度を算出せずに、見かけ上の移動量に基づいて（検査対象であるベルトコンベア２００の移動に基づいて）ベルトコンベア２００の状態を判別するよう構成しても構わない。
【００６６】
また、本実施形態においては、ベルトコンベア２００を検査対象とする場合について説明した。しかしながら、本実施形態において説明した方法は、ベルトコンベア２００以外を検査対象とした場合も適用可能である。
【００６７】
例えば、図１２で示すように、ベルトコンベア２００の上に置かれた搬送物２１０を検査対象としても構わない。例えば、図１２で示すシステムでは、ベルトコンベア検査装置１１０と同様の機能を有する搬送物検査装置をカメラ１２０と接続する。そして、搬送物検査装置により、搬送物２１０の見かけ速度を算出して、搬送物２１０の状態を判定する。例えば、このような構成により、搬送物２１０の状態を判定する搬送物検査システムを構成しても構わない。なお、搬送物検査装置の有する機能はベルトコンベア検査装置１１０と同様である。そのため、詳細な説明は省略する。また、ベルトコンベア２００の上に置かれた搬送物２１０を検査する場合も、図１０などを用いて説明した場合と同様に、理論値との比較で検査可能なよう構成しても構わない。また、搬送物２１０は、例えば、鉄などの金属製品など平らな面を有するものを想定するが、それ以外であっても構わない。
【００６８】
また、本実施形態においては、カメラ１２０を例えばベルトコンベア２００の真上に設置するとしたが、高さの変動を観測可能であれば、カメラ１２０をベルトコンベア２００の斜め上方に設置するなど、必ずしも真上に設置しなくても構わない。また、図１３で示すように、例えば、回転するタイヤ３００を斜め上方から撮影して、検査対象であるタイヤ３００の状態を判定するなど、ベルトコンベア２００を使わない検査システムを構築しても構わない。
【００６９】
例えば、以上のように、本実施形態で説明した検査方法は様々に応用可能である。本実施形態で説明した検査方法は、上述した様々な応用を組み合わせて行っても構わない。
【００７０】
［第２の実施形態］
次に、図１４を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、検査装置４００の構成の概要について説明する。
【００７１】
図１４は、検査装置４００の構成の一例を示している。図１４を参照すると、検査装置４００は、例えば、取得部４１０と、比較部４２０と、判定部４３０と、を有している。
【００７２】
例えば、検査装置４００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置と記憶装置とを有している。例えば、検査装置４００は、記憶装置が記憶するプログラムを演算装置が実行することで、上述した各機能を実現する。
【００７３】
取得部４１０は、一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する。例えば、取得部４１０は、接続されたカメラなどから複数の画像を取得する。
【００７４】
比較部４２０は、複数の画像に基づいて、検査対象の画像中における移動を比較する。
【００７５】
判定部４３０は、比較結果に基づいて検査対象の状態を判定する。
【００７６】
このように、検査装置４００は、取得部４１０と、比較部４２０と、判定部４３０と、を有している。このような構成により、比較部４２０は、取得部４１０が取得した画像中における検査対象の移動を比較することが出来る。その結果、判定部４３０は、比較部４２０による比較の結果に基づいて検査対象の状態を判定することが可能となる。つまり、本実施形態において説明した検査装置４００によると、高価なセンサ装置を使うことなく、検査対象の検査を行うことが可能となる。換言すると、本実施形態で説明した検査装置４００を用いることで、検査対象を検査する際のコストを抑えることが可能となる。
【００７７】
また、上述した検査装置４００は、コンピュータが読み取り可能な記録媒体などに記録された、所定のプログラムが検査装置４００に組み込まれることで実現できる。具体的に、本発明の他の形態であるプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、検査装置に、一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部４１０と、複数の画像に基づいて、検査対象の画像中における移動を比較する比較部４２０と、比較結果に基づいて検査対象の状態を判定する判定部４３０と、を実現するためのプログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である。
【００７８】
また、上述した検査装置４００により実行される検査方法は、検査装置４００が、一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得し、前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較し、比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する、という方法である。
【００７９】
上述した構成を有する、プログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体、又は、検査方法、の発明であっても、上記検査装置４００と同様の作用・効果を有するために、上述した本発明の目的を達成することが出来る。
【００８０】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における検査装置などの概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
【００８１】
（付記１）
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、
を有する
検査装置。
（付記２）
前記判定部は、前記複数の画像中における前記検査対象の移動量が異なる場合に前記検査対象が劣化していると判定する、
付記１に記載の検査装置。
（付記３）
前記判定部は、前記画像中における前記検査対象の見かけ上の速度を比較する、
付記１に記載の検査装置。
（付記４）
前記判定部は、前記見かけ上の速度と予め定められた閾値とに基づいて、前記検査対象の状態を判定する
付記３に記載の検査装置。
（付記５）
前記判定部は、前記見かけ上の速度のうち、最も速い見かけ速度と最も遅い見かけ速度との差と、前記閾値と、に基づいて、前記検査対象の状態を判定する
付記４に記載の検査装置。
（付記６）
前記画像取得部は、予め定められた速度で動く前記検査対象を予め定められた高さから撮影した前記複数の画像を取得し、
前記判定部は、前記見かけ速度の理論値からの離れ具合に基づいて、前記検査対象の状態を判定する
付記３から付記５までのいずれか１項に記載の検査装置。
（付記７）
前記見かけ速度算出部は、撮影領域を複数の領域に分けて、分けた複数の領域それぞれにおける前記見かけ上の速度を算出する
付記３から付記６までのいずれか１項に記載の検査装置。
（付記８）
前記検査対象はベルトコンベアである
付記１から付記７までのいずれか１項に記載の検査装置。
（付記９）
前記検査対象は、ベルトコンベアの上に置かれた搬送物である
付記１から付記８までのいずれか１項に記載の検査装置。
（付記１０）
検査装置が、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得し、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較し、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する
検査方法。
（付記１１）
検査装置に、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、
を実現するためのプログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【００８２】
なお、上記各実施形態及び付記において記載したプログラムは、記憶装置に記憶されていたり、コンピュータ（情報処理装置）が読み取り可能な記録媒体に記録されていたりする。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。
【００８３】
以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。
【符号の説明】
【００８４】
１００  ベルトコンベア検査システム
１１０  ベルトコンベア検査装置
１１１  カメラＩ／Ｆ部
１１２  通信Ｉ／Ｆ部
１１３  操作入力部
１１４  画面表示部
１１５  記憶部
１１５１  画像データ
１１５２  見かけ速度情報
１１５３  判定結果
１１６  演算処理部
１１６１  画像取得部
１１６２  見かけ速度算出部
１１６３  比較・判定部
２００  ベルトコンベア
２１０  搬送物
３００  タイヤ
４００  検査装置
４１０  取得部
４２０  比較部
４３０  判定部
【図１】
2020115884.tif 000003
【図２】
2020115884.tif 000004
【図３】
2020115884.tif 000005
【図４】
2020115884.tif 000006
【図５】
2020115884.tif 000007
【図６】
2020115884.tif 000008
【図７】
2020115884.tif 000009
【図８】
2020115884.tif 000010
【図９】
2020115884.tif 000011
【図１０】
2020115884.tif 000012
【図１１】
2020115884.tif 000013
【図１２】
2020115884.tif 000014
【図１３】
2020115884.tif 000015
【図１４】
2020115884.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】令和3年5月7日(2021.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、
を有する
検査装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記複数の画像中における前記検査対象の移動量が異なる場合に前記検査対象が劣化していると判定する、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記画像中における前記検査対象の見かけ上の速度を比較する、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記見かけ上の速度と予め定められた閾値とに基づいて、前記検査対象の状態を判定する
請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記見かけ上の速度のうち、最も速い見かけ速度と最も遅い見かけ速度との差と、前記閾値と、に基づいて、前記検査対象の状態を判定する
請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記画像取得部は、予め定められた速度で動く前記検査対象を予め定められた高さから撮影した前記複数の画像を取得し、
前記判定部は、前記見かけ速度の理論値からの離れ具合に基づいて、前記検査対象の状態を判定する
請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記見かけ速度算出部は、撮影領域を複数の領域に分けて、分けた複数の領域それぞれにおける前記見かけ上の速度を算出する
請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項８】
前記検査対象はベルトコンベアである
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項９】
検査装置が、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得し、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較し、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する
検査方法。
【請求項１０】
検査装置に、
一定の速度で動くように制御された検査対象を所定の高さから撮影した複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像に基づいて、前記検査対象の前記画像中における移動を比較する比較部と、
比較結果に基づいて前記検査対象の状態を判定する判定部と、
を実現するためのプログラム。
【国際調査報告】
2020115884.tif 000017
2020115884.tif 000018
2020115884.tif 000019
2020115884.tif 000020