JP2019184380A - Imaging device and inspection system using imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置及び撮像装置を用いた検査システム、特に、搬送路で搬送される検査対象物に不良があるか否かを判定する検査システムの搬送路に設けられて検査対象物を撮像する撮像装置、及びこの撮像装置を用いた検査システムに関する。 The present invention relates to an imaging device and an inspection system using the imaging device, and in particular, is provided on a conveyance path of an inspection system that determines whether or not an inspection object conveyed on a conveyance path is defective. The present invention relates to an imaging apparatus that performs the inspection and an inspection system that uses the imaging apparatus.
一般的に、検査対象物を撮像し、撮像した画像に基づいて、検査対象物に不良があるか否かを判定する技術が広く知られている。例えば、特許文献1には、箱の変形を検出して箱に不良があるか否かを判定する検査システムが提案されている。
In general, a technique for capturing an inspection object and determining whether or not the inspection object has a defect based on the captured image is widely known. For example,
特許文献1の検査システムは、箱の特定の検査対象面に対して複数本のスリット光を照射する光源部、光源部が照射したスリット光を撮像するカメラ部、及びカメラ部で撮像した画像を処理して箱に不良があるか否かを判定する画像処理部を備える。
The inspection system of
この画像処理部は、箱の検査対象面の端縁に照射されるスリット光の端点位置を検出し、この端点位置が予め設定された許容範囲から外れている端点の数を算出し、算出した端点の数が所定数以上であれば、その箱が不良であると判定する。 This image processing unit detects the position of the end point of the slit light applied to the edge of the inspection target surface of the box, calculates the number of end points where this end point position is out of the preset allowable range, and calculated If the number of end points is equal to or greater than a predetermined number, it is determined that the box is defective.
しかし、特許文献1の検査システムは、箱の特定の検査対象面に照射したスリット光を撮像した画像に基づいて箱の不良を判定することから、検査対象面以外の部分に不良がある場合に、その不良を判定することができないことが想定される。
However, since the inspection system of
しかも、箱の検査対象面の端縁に照射されるスリット光の端点位置が許容範囲内にあるか否かを検出するために、許容範囲を予め設定しておく必要があることから、検査を行う箱の種類ごとに、個別に許容範囲を設定しておく必要がある。 Moreover, in order to detect whether or not the end point position of the slit light irradiated to the edge of the inspection target surface of the box is within the allowable range, it is necessary to set the allowable range in advance. It is necessary to set an allowable range individually for each type of box to be performed.
したがって、形状の異なる複数の箱に不良があるか否かを同時に判定する場合には、複数の種類の箱の形状について、スリット光が照射される端点位置の許容範囲をそれぞれ予め設定することとなることから、検査の作業性が低下することが想定される。 Therefore, when simultaneously determining whether or not there are defects in a plurality of boxes having different shapes, the permissible ranges of the end point positions irradiated with the slit light are set in advance for the plurality of types of boxes, respectively. Therefore, it is assumed that the workability of the inspection is lowered.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、検査対象物に不良があるか否かを適切に判定することができる画像を撮像することができる撮像装置、及びこの撮像装置を用いて検査対象物に不良があるか否かを効率的に判定することができる検査システムを提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an imaging apparatus capable of appropriately capturing whether or not an inspection target has a defect can be captured, and the imaging apparatus. It is an object of the present invention to provide an inspection system that can efficiently determine whether or not an inspection object has a defect.
上記課題を解決するための撮像装置は、搬送路で搬送される検査対象物に不良があるか否かを判定する検査システムの搬送路に設けられて検査対象物を撮像する撮像装置において、搬送路で搬送される検査対象物を検知する検知センサと、検知センサによる検査対象物の検知に基づいて第1撮像方向から検査対象物を撮像して第1画像を生成する第1撮像手段と、第1撮像手段で検査対象物を撮像する第1撮像方向と異なる第2撮像方向から検査対象物を撮像して第2画像を生成する第2撮像手段と、第1撮像手段で生成された第1画像と第2撮像手段で生成された第2画像とを関連づけて検査対象物の全方位の画像を第3画像として生成する第3画像生成手段と、を備えることを特徴としている。 An imaging apparatus for solving the above-described problem is provided in an imaging system that images a test object provided in a transport path of an inspection system that determines whether or not an inspection object transported on the transport path is defective. A detection sensor that detects an inspection object conveyed on the road, and a first imaging unit that images the inspection object from the first imaging direction based on detection of the inspection object by the detection sensor and generates a first image; A second imaging unit that images the inspection object from a second imaging direction different from the first imaging direction in which the first imaging unit images the inspection object, and generates a second image; and a second imaging unit that is generated by the first imaging unit. And a third image generating means for associating one image with the second image generated by the second imaging means to generate an image of the omnidirectional image of the inspection object as a third image.
しかも、この撮像装置の第1撮像手段は、検知センサで検査対象物を検知した検知開始時に第1撮像方向から検査対象物の撮像を開始して撮像を継続するとともに検知センサで検知対象物の検知を終了した検知終了時に検査対象物の撮像を終了して第1画像を生成することを特徴としている。 In addition, the first imaging unit of the imaging apparatus starts imaging the inspection object from the first imaging direction at the start of detection when the inspection object is detected by the detection sensor, and continues the imaging, and detects the detection object by the detection sensor. When the detection is finished, the imaging of the inspection object is finished and the first image is generated.
この撮像装置によれば、第1撮像手段及び第2撮像手段で撮像して生成した第1画像及び第2画像に基づいて、検査対象物の全方位の画像が第3画像として生成されることから、検査対象物に不良があるか否かの判定を適切に行うことができる画像を提供することができる。 According to this imaging apparatus, an omnidirectional image of the inspection object is generated as the third image based on the first image and the second image generated by imaging with the first imaging unit and the second imaging unit. Therefore, it is possible to provide an image that can appropriately determine whether or not the inspection object is defective.
この撮像装置の第1撮像手段は、搬送路の下方に配置されて検査対象物を搬送路の下方から撮像することを特徴としている。したがって、検査対象物において撮像しにくい部分を撮像することができる。 The first imaging means of this imaging apparatus is arranged below the transport path and images the inspection object from below the transport path. Therefore, it is possible to image a portion of the inspection object that is difficult to image.
さらに、撮像装置の第2撮像手段は、互いに異なる複数の撮像方向から検査対象物を撮像する複数の撮像手段を備え、複数の撮像手段による複数の撮像方向が第2撮像方向として設定されることを特徴としている。したがって、検査対象物を多面的に撮像することができる。 Further, the second imaging means of the imaging device includes a plurality of imaging means for imaging the inspection object from a plurality of different imaging directions, and a plurality of imaging directions by the plurality of imaging means are set as the second imaging direction. It is characterized by. Therefore, the inspection object can be imaged in multiple ways.
上記課題を解決するための検査システムは、検査対象物を搬送する搬送路、及び搬送路に配置されて検査対象物に不良があるか否かを判定する不良判定手段を備える検査システムにおいて、不良判定手段は、搬送路で搬送される検査対象物を検知する検知センサと、検知センサによる検査対象物の検知に基づいて第1撮像方向から検査対象物を撮像して第1画像を生成する第1撮像手段と、第1撮像手段で検査対象物を撮像する第1撮像方向と異なる第2撮像方向から検査対象物を撮像して第2画像を生成する第2撮像手段と、第1撮像手段で生成された第1画像と第2撮像手段で生成された第2画像とを関連づけて検査対象物の全方位の画像を第3画像として生成する第3画像生成手段と、不良が存在する検査対象物が撮像された検査対象物モデル画像と検査対象物モデル画像に撮像された検査対象物に不良が存在すると学習させる不良判定基準データとによって生成される学習データにより機械学習をさせた学習済みモデルに基づいて、搬送路で搬送される検査対象物に不良があるか否かを第3画像から自律的に判定する人工知能プログラムと、を備えることを特徴としている。 An inspection system for solving the above-mentioned problems is a defect in an inspection system including a conveyance path for conveying an inspection object, and a defect determination unit that is arranged in the conveyance path and determines whether or not the inspection object is defective. The determination unit is configured to detect the inspection object conveyed on the conveyance path, and to generate a first image by imaging the inspection object from the first imaging direction based on detection of the inspection object by the detection sensor. A first imaging unit, a second imaging unit that images the inspection object from a second imaging direction different from the first imaging direction in which the first imaging unit images the inspection object, and generates a second image; A third image generating means for associating the first image generated in step 2 with the second image generated by the second imaging means to generate an image in all directions of the inspection object as a third image, and an inspection in which a defect exists Inspection target with object imaged Transported on the transport path based on a learned model that has been machine-learned using learning data generated from the model image and the failure criterion data that is learned when there is a defect in the inspection object captured in the inspection object model image And an artificial intelligence program that autonomously determines from the third image whether there is a defect in the inspection object to be checked.
しかも、この検査システムの第1撮像手段は、検知センサで検査対象物を検知した検知開始時に第1撮像方向から検査対象物の撮像を開始して撮像を継続するとともに検知センサで検知対象物の検知を終了した検知終了時に検査対象物の撮像を終了して第1画像を生成することを特徴としている。 In addition, the first imaging means of the inspection system starts imaging the inspection object from the first imaging direction at the start of detection when the inspection object is detected by the detection sensor, continues the imaging, and detects the detection object by the detection sensor. When the detection is finished, the imaging of the inspection object is finished and the first image is generated.
この検査システムによれば、第1撮像手段及び第2撮像手段で撮像して生成した第1画像及び第2画像に基づいて、検査対象物の全方位の画像が第3画像として生成されることから、検査対象物に不良があるか否かの判定を適切に行うことができる画像を提供することができる。 According to this inspection system, an omnidirectional image of the inspection object is generated as the third image based on the first image and the second image generated by imaging with the first imaging unit and the second imaging unit. Therefore, it is possible to provide an image that can appropriately determine whether or not the inspection object is defective.
この第3画像に基づいて、人工知能プログラムが、検査対象物に不良があるか否かを自律的に判定することから、検査対象物に不良があるか否かの判定を行う際の作業性を向上させることができる。 Based on this third image, the artificial intelligence program autonomously determines whether or not the inspection object is defective, so that workability when determining whether or not the inspection object is defective is determined. Can be improved.
この検査システムは、不良判定手段で不良があると判定された検査対象物を搬送路から撤去する検査対象物撤去手段を備えることを特徴としている。これにより、不良がある検査対象物と不良がない検査対象物とが効率的に選別される。 This inspection system is characterized by comprising inspection object removal means for removing the inspection object determined to be defective by the defect determination means from the conveyance path. Thereby, the inspection object with a defect and the inspection object without a defect are sorted efficiently.
この検査システムの第1撮像手段は、搬送路の下方に配置されて検査対象物を搬送路の下方から撮像することを特徴としており、さらに、第2撮像手段は、互いに異なる複数の撮像方向から検査対象物を撮像する複数の撮像手段を備え、複数の撮像手段による複数の撮像方向が前記第2撮像方向として設定されることを特徴としている。 The first imaging means of this inspection system is characterized in that it is arranged below the conveyance path and images the inspection object from below the conveyance path, and further, the second imaging means is from a plurality of different imaging directions. A plurality of imaging means for imaging the inspection object are provided, and a plurality of imaging directions by the plurality of imaging means are set as the second imaging direction.
したがって、検査対象物において撮像しにくい部分を撮像しかつ多面的に撮像した、検査対象物に不良があるか否かの判定を適切に行うことができる画像に基づいて、検査対象物に不良があるか否かの判定を効率的に行うことができる。 Therefore, the inspection object has a defect based on an image in which it is possible to appropriately determine whether or not the inspection object has a defect, by imaging a portion of the inspection object that is difficult to image and taking a multifaceted image. It is possible to efficiently determine whether or not there is.
この発明によると、検査対象物に不良があるか否かの判定を適切に行うことができる画像を提供することができる。さらに、検査対象物に不良があるか否かの判定を行う際の作業性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image that can appropriately determine whether or not an inspection object has a defect. Furthermore, the workability at the time of determining whether or not the inspection object has a defect can be improved.
次に、本発明の実施の形態について、図1〜図7に基づいて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、本実施の形態では、検査システムで不良があるか否かを判定する検査対象物が直方体状の化粧品の包装箱である場合を例として説明する。 In the present embodiment, a case will be described as an example in which the inspection object for determining whether there is a defect in the inspection system is a rectangular parallelepiped cosmetic packaging box.
図1は、本実施の形態に係る検査システムの概略を説明する図である。図示のように、検査システム1は、包装箱100を搬送する搬送路10、搬送路10に配置されて搬送路10で搬送される包装箱100に不良があるか否かを判定する不良判定手段20、不良判定手段20の下流に配置される検査対象物撤去手段であるアクチュエータ30、及び不良判定手段20とアクチュエータ30との間で搬送路10に沿って配置されるディスプレイ40を備える。
FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the inspection system according to the present embodiment. As shown in the figure, the
搬送路10は、包装箱100が投入される投入部11、包装箱100が搬出される搬出部12、及び投入部11と搬出部12との間に配置される複数のベルトコンベア13を備える。
The
この複数のベルトコンベア13は、本実施の形態では投入部11と搬出部12との間で間隙を介して直列に配置され、投入部11から投入された包装箱100が複数のベルトコンベア13によって搬出部12まで搬送されて、搬出部12において包装箱100が搬出される。
In the present embodiment, the plurality of
このような搬送路10における一のベルトコンベア13と他のベルトコンベア13とが連結される部分に、本実施の形態では、不良判定手段20が跨設される。
In this embodiment, the defect determination means 20 is straddled at a portion where one
図2は、不良判定手段20の概略を説明するブロック図である。図示のように、不良判定手段20は、本実施の形態では、搬送路10で搬送される包装箱100を撮像する撮像装置21、撮像装置21で生成された後述する第3画像に基づいて包装箱100に不良があるか否かを自律的に判定する人工知能プログラム26を備える。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the outline of the defect determination means 20. As shown in the figure, in this embodiment, the defect determination means 20 is packaged based on an
撮像装置21は、搬送路10で搬送される包装箱100を検知する検知センサ22、検知センサ22で包装箱100を検知した場合に第1撮像方向から包装箱100を撮像して第1画像を生成する第1撮像手段である第1カメラ23、第1カメラ23の第1撮像方向と異なる第2撮像方向から包装箱100を撮像して第2画像を生成する第2撮像手段である第2カメラ24、及び第1画像と第2画像とを関連づけて第3画像を生成する第3画像生成手段である第3画像生成プログラム25を備える。
The
図3は、撮像装置21の概略を説明する図である。図示のように、検知センサ22は、本実施の形態では、一のベルトコンベア13と他のベルトコンベア13との間隙Aにおいてベルトコンベア13の上方に配置されてベルトコンベア13に向かってレーザを照射する汎用の位置センサであって、ベルトコンベア13上に投影される配置された位置における包装箱100の有無を検知する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the
図4は、第1カメラ23の概略を説明する図である。図示のように、第1カメラ23は、本実施の形態では、検知センサ22が配置された一のベルトコンベア13と他のベルトコンベア13との間隙Aにおいてベルトコンベア13の下方に配置され、直方体状の包装箱100がベルトコンベア13に載置された面を、ベルトコンベア13の下方である第1撮像方向から撮像する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the outline of the
この第1カメラ23は、本実施の形態では、ラインスキャンカメラで実装される。
In the present embodiment, the
図5は、第1カメラ23によって包装箱100を撮像する場合の概略を説明する図である。図示のように、矢線Fで示す搬送路10による包装箱100の搬送方向に沿って包装箱100が移動して、検知センサ22が包装箱100を検知した検知開始時Sに、第1カメラ23が包装箱100の撮像を開始する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an outline when the
その後、搬送方向Fに沿って包装箱100が更に移動して包装箱100の検知を終了する検知終了時Eに至るまでの間、第1カメラ23による撮像が継続され、検知センサ22が包装箱100の検知を終了した検知終了時Eに、包装箱100の撮像を終了する。
Thereafter, the imaging by the
これにより、第1カメラ23によって、包装箱100におけるベルトコンベア13に載置された面が全面に亘って撮像されて、第1画像が生成される。
Thereby, the surface mounted on the
第2カメラ24は、図2及び図3で示すように、第1カメラ23の第1撮像方向すなわちベルトコンベア13の下方と異なる第2撮像方向から包装箱100を撮像するものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この第2カメラ24は、本実施の形態では、包装箱100の搬送方向Fの前側の面を撮像する前方カメラ24a、包装箱100の搬送方向Fの上側の面を撮像する上方カメラ24b、包装箱100の搬送方向Fの右側の面を撮像する右方カメラ24c、包装箱100の搬送方向Fの左側の面を撮像する左方カメラ24d、及び包装箱100の搬送方向Fの後側の面を撮像する後方カメラ24eによって構成される。
In the present embodiment, the
これら第2カメラ24を構成する各カメラ24a〜24eが包装箱100を撮像する互いに異なる複数の撮像方向が、本実施の形態では第2撮像方向として設定される。
A plurality of different imaging directions in which the
これらの各カメラ24a〜24eによって、本実施の形態では、検知センサ22が包装箱100を検知した検知開始時Sに、包装箱100の各面(搬送方向Fの前側の面、搬送方向Fの上側の面、搬送方向Fの右側の面、搬送方向Fの左側の面、及び搬送方向Fの後側の面)が同時に撮像されて、第2画像が生成される。
In the present embodiment, each of the
この第2画像は、本実施の形態では、各カメラ24a〜24eによって撮像された、搬送方向Fの前側の面、搬送方向Fの上側の面、搬送方向Fの右側の面、搬送方向Fの左側の面、及び搬送方向Fの後側の面の5枚の画像によって構成される。
In the present embodiment, the second image is captured by the
第3画像生成プログラム25は、本実施の形態では、第1カメラ23で撮像されて生成された第1画像と第2カメラ24の各カメラ24a〜24eで撮像されて生成された5枚の画像で構成される第2画像とを関連づけて、包装箱100の全方位の画像を第3画像として生成するものである。
In the present embodiment, the third
この第3画像は、本実施の形態では、第1画像と5枚の画像で構成される第2画像とが関連づけられて、撮像装置21で撮像された直方体状の包装箱100の全ての面(6面)の画像によって構成される。
In the present embodiment, the third image is associated with the first image and the second image composed of five images, and all the surfaces of the rectangular
図6は、本実施の形態に係る人工知能プログラム26の処理の概略を説明するブロック図である。図示ように、人工知能プログラム26は、本実施の形態では、不良が存在する包装箱が撮像された検査対象物モデル画像D1と、この検査対象物モデル画像D1に撮像された包装箱に不良が存在すると学習させる不良判定基準データD2とによって、学習データD3を生成する。
FIG. 6 is a block diagram for explaining the outline of the process of the
検査対象物モデル画像D1は、本実施の形態では、例えば接合部分ののりづけ不足や圧着不足、汚れの存在、印字不鮮明、形くずれ等といった各種の不良が存在する包装箱を予め撮像した複数の画像によって構成される。 In the present embodiment, the inspection object model image D1 is a plurality of images obtained by imaging in advance a packaging box in which various defects are present, such as insufficient bonding of bonding parts, insufficient pressure bonding, presence of dirt, unclear printing, misalignment, and the like. Consists of images.
不良判定基準データD2は、本実施の形態では、検査対象物モデル画像D1に基づいて、検査対象物モデル画像D1を構成する複数の画像に撮像された包装箱に各種の不良が存在することを学習させるデータである。 In the present embodiment, the defect determination reference data D2 indicates that various defects exist in the packaging box captured in a plurality of images constituting the inspection object model image D1 based on the inspection object model image D1. Data to be learned.
この不良判定基準データD2は、例えば、検査対象物モデル画像D1を構成する複数の画像に撮像された包装箱にのりづけ不良が存在する場合は「a」に分類し、圧着不良が存在する場合は「b」に分類し、汚れが存在する場合には「c」に分類するといったように、検査対象物モデル画像D1を構成する複数の画像に撮像された包装箱を、その不良の態様に応じて分類する。 The defect determination reference data D2 is, for example, classified as “a” when there is a pasting defect on a packaging box imaged in a plurality of images constituting the inspection object model image D1, and there is a crimping defect. Is classified as “b”, and when there is dirt, it is classified as “c”. The packaging box captured in a plurality of images constituting the inspection object model image D1 is set as a defective mode. Classify accordingly.
このように、検査対象物モデル画像D1に基づいて、不良の態様に対応した包装箱を不良判定基準データD2で学習させることによって、学習データD3が生成される。 In this way, learning data D3 is generated by learning the packaging box corresponding to the defect mode based on the defect determination reference data D2 based on the inspection object model image D1.
さらに、人工知能プログラム26は、生成した学習データD3で機械学習をすることによって、学習済みモデルD4を生成する。
Further, the
機械学習を行う手法としては、ニューラルネットワーク、ランダムフォレスト、SVM(support vector machine)等、各種のアルゴリズムが適宜用いられる。 As a method for performing machine learning, various algorithms such as a neural network, a random forest, and an SVM (support vector machine) are appropriately used.
このように、人工知能プログラム26は、学習済みモデルD4に基づいて、搬送路10で搬送される包装箱100に不良があるか否かを第3画像D5から自律的に判定する。
As described above, the
人工知能プログラム26は、包装箱100に不良がないと判定した場合は、例えば「1」の信号を生成し、包装箱100に不良があると判定した場合は、例えば「2」の信号を生成する。
When the
アクチュエータ30は、図1及び図2で示すように、不良判定手段20の人工知能プログラム26と接続されて、不良判定手段20の下流において搬送路10のベルトコンベア13に隣接して配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このアクチュエータ30は、本実施の形態では、搬送路10に突出する突出ピン30aを備える。
In the present embodiment, the
不良判定手段20の人工知能プログラム26が、搬送路10で搬送される一の包装箱100に不良があると判定して「2」の信号を生成した場合に、その信号がアクチュエータ30に入力されると、アクチュエータ30は、不良判定手段20で不良があると判定された包装箱100に向かって突出ピン30aを突出させて、包装箱100を搬送路10から撤去する。
When the
ディスプレイ40は、図1及び図2で示すように、不良判定手段20の人工知能プログラム26と接続されて、不良判定手段20とアクチュエータ30との間で搬送路10に沿って配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このディスプレイ40には、本実施の形態では、作業員Mが監視することが可能となるように、不良判定手段20の撮像装置21で包装箱100を撮像して生成した第3画像が表示される。
In the present embodiment, the
次に、本実施の形態に係る検査システム1の運用について説明する。
Next, the operation of the
まず、搬送路10の投入部11から、検査対象物となる包装箱100が投入される。投入された包装箱100は、搬送方向Fに沿ってベルトコンベア13によって搬送される。
First, a
包装箱100が不良判定手段20に搬送されると、撮像装置21の検知センサ22が包装箱100を検知する。検知センサ22が包装箱100を検知した検知開始時Sに、第1カメラ23が包装箱100の撮像を開始する。
When the
包装箱100が搬送方向Fに沿って移動して、検知センサ22が包装箱の検知を終了する検知終了時Eに至るまでの間、第1カメラ23による撮像が継続され、検知終了時Eに、包装箱100の撮像を終了して、第1画像が生成される。
The imaging by the
一方、第2カメラ24を構成する各カメラ24a〜24eは、検知開始時Sに包装箱100の各面(搬送方向Fの前側の面、搬送方向Fの上側の面、搬送方向Fの右側の面、搬送方向Fの左側の面、及び搬送方向Fの後側の面)を同時に撮像する。これにより、第2画像が生成される。
On the other hand, each
これら第1画像及び第2画像が、第3画像生成プログラム25によって関連づけられて、包装箱100の全方位の画像が第3画像として生成される。生成された第3画像は、ディスプレイ40に表示される。
The first image and the second image are related by the third
このように生成された第3画像に基づいて、人工知能プログラム26が、検査対象物モデル画像D1と不良判定基準データD2とに基づいて生成された学習済みモデルD4を用いて、包装箱100に不良があるか否かを判定する。
Based on the third image generated in this way, the
人工知能プログラム26が、包装箱100に不良があると判定した場合には、人工知能プログラム26は例えば「2」の信号を生成し、その信号がアクチュエータ30に入力される。
When the
「2」の信号の入力に従って、アクチュエータ30は、不良判定手段20で不良があると判定された包装箱100に向かって突出ピン30aを突出させて、包装箱100を搬送路10から撤去する。
In accordance with the input of the signal “2”, the
一方、人工知能プログラム26が、包装箱100に不良があると誤判定した場合あるいは包装箱100に不良がないと誤判定した場合において、作業員Mがディスプレイ40に表示された第3画像を監視している際に誤判定を確認した場合、作業員Mは誤判定された包装箱100を搬送路10から撤去して、人工知能プログラム26の再度の学習に供する。
On the other hand, when the
このように、本実施の形態の検査システム1は、撮像装置21の第1カメラ23及び第2カメラ24で撮像した第1画像及び第2画像に基づいて、包装箱100の全方位の画像が第3画像として生成されることから、包装箱100に不良があるか否かの検査を適切に行うことができる画像を提供することができる。
As described above, in the
特に、本実施の形態では、第1カメラ23が一のベルトコンベア13と他のベルトコンベア13との間隙Aにおいてベルトコンベア13の下方に配置され、包装箱100がベルトコンベア13に載置された面を、ベルトコンベア13の下方から撮像することから、包装箱100において撮像しにくい部分を撮像することができる。
In particular, in the present embodiment, the
第2カメラ24は、本実施の形態では、包装箱100の各面を撮像する複数の各カメラ24a〜24eによって構成されていることから、包装箱100を多面的に撮像することができる。
In the present embodiment, the
本実施の形態の検査システム1の不良判定手段20に格納される人工知能プログラム26は、このような撮像装置21で生成された第3画像に基づいて、人工知能プログラム26が、包装箱100に不良があるか否かを自律的に判定することから、包装箱100に不良があるか否かの判定を行う際の作業性を向上させることができる。
The
不良があると判定された包装箱100は、アクチュエータ30によって搬送路10から撤去されることから、不良がある包装箱100と不良がない包装箱100とが効率的に選別される。
Since the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、検査対象物が包装箱100である場合を説明したが、包装箱100に限定されるものではなく、各種の物を検査することができる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. Although the case where the inspection object is the
例えば、図7で示すように、製造工場内あるいは組立工場内で工場の天井から吊下されたレール110を搬送路として工場内で搬送される自動車のサンルーフ101に、傷や汚れや凹みといった不良があるか否かを判定することに用いることができる。
For example, as shown in FIG. 7, a defect such as a scratch, a dirt, or a dent on an
この場合、サンルーフ101の全方位を撮像してサンルーフ101に不良があるか否かを、作業性の低下を招くことなく適切に判定する観点から、図示のように、サンルーフ101が吊下された状態のままで判定が可能となるように、サンルーフ101が通過可能な不良判定手段120が準備される。
In this case, as shown in the figure, the
上記実施の形態では、6面を有する包装箱100の各面がそれぞれ、第1カメラ23及び第2カメラ24を構成する各カメラ24a〜24eの6基のカメラで撮像される場合を説明したが、包装箱100の形状や包装箱100以外の検査対象物の形状に応じて、複数のカメラで同一の方向から検査対象物を撮像するように構成してもよい。
In the above-described embodiment, the case has been described in which each surface of the
1 検査システム
10 搬送路
13 ベルトコンベア
20、120 不良判定手段
21 撮像装置
22 検知センサ
23 第1カメラ(第1撮像手段)
24 第2カメラ(第2撮像手段)
25 第3画像生成プログラム(第3画像生成手段)
26 人工知能プログラム
30 アクチュエータ(検査対象物撤去手段)
40 ディスプレイ
100 包装箱(検査対象物)
101 サンルーフ(検査対象物)
D1 検査対象物モデル画像
D2 不良判定基準データ
D3 学習データ
D4 学習済みモデル
E 検知終了時
F 搬送方向
S 検知開始時
DESCRIPTION OF
24 Second camera (second imaging means)
25 Third image generation program (third image generation means)
26
40
101 Sunroof (object to be inspected)
D1 Inspection object model image D2 Defect determination reference data D3 Learning data D4 Learned model E Detection end F Conveyance direction S Detection start
Claims (9)
前記搬送路で搬送される前記検査対象物を検知する検知センサと、
該検知センサによる前記検査対象物の検知に基づいて第1撮像方向から該検査対象物を撮像して第1画像を生成する第1撮像手段と、
該第1撮像手段で前記検査対象物を撮像する前記第1撮像方向と異なる第2撮像方向から前記検査対象物を撮像して第2画像を生成する第2撮像手段と、
前記第1撮像手段で生成された前記第1画像と前記第2撮像手段で生成された前記第2画像とを関連づけて前記検査対象物の全方位の画像を第3画像として生成する第3画像生成手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 In the imaging apparatus that is provided in the conveyance path of the inspection system that determines whether or not the inspection object conveyed on the conveyance path has a defect, and images the inspection object,
A detection sensor for detecting the inspection object conveyed in the conveyance path;
First imaging means for imaging the inspection object from a first imaging direction based on detection of the inspection object by the detection sensor and generating a first image;
Second imaging means for imaging the inspection object from a second imaging direction different from the first imaging direction for imaging the inspection object by the first imaging means to generate a second image;
A third image that generates an omnidirectional image of the inspection object as a third image by associating the first image generated by the first imaging unit with the second image generated by the second imaging unit. Generating means;
An imaging apparatus comprising:
前記検知センサで前記検査対象物を検知した検知開始時に前記第1撮像方向から前記検査対象物の撮像を開始して撮像を継続するとともに前記検知センサで前記検知対象物の検知を終了した検知終了時に前記検査対象物の撮像を終了して第1画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The first imaging means includes
At the start of detection when the detection object is detected by the detection sensor, imaging of the inspection object is started from the first imaging direction to continue imaging, and detection ends when detection of the detection object is completed by the detection sensor The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging of the inspection object is sometimes completed to generate the first image.
前記搬送路の下方に配置されて前記検査対象物を前記搬送路の下方から撮像することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 The first imaging means includes
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is disposed below the transport path and images the inspection object from below the transport path.
互いに異なる複数の撮像方向から前記検査対象物を撮像する複数の撮像手段を備え、
複数の前記撮像手段による複数の前記撮像方向が前記第2撮像方向として設定されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置。 The second imaging means includes
A plurality of imaging means for imaging the inspection object from a plurality of different imaging directions;
The imaging device according to claim 1, wherein a plurality of the imaging directions by the plurality of imaging units are set as the second imaging directions.
前記不良判定手段は、
前記搬送路で搬送される前記検査対象物を検知する検知センサと、
該検知センサによる前記検査対象物の検知に基づいて第1撮像方向から該検査対象物を撮像して第1画像を生成する第1撮像手段と、
該第1撮像手段で前記検査対象物を撮像する前記第1撮像方向と異なる第2撮像方向から前記検査対象物を撮像して第2画像を生成する第2撮像手段と、
前記第1撮像手段で生成された前記第1画像と前記第2撮像手段で生成された前記第2画像とを関連づけて前記検査対象物の全方位の画像を第3画像として生成する第3画像生成手段と、
不良が存在する検査対象物が撮像された検査対象物モデル画像と該検査対象物モデル画像に撮像された検査対象物に不良が存在すると学習させる不良判定基準データとによって生成される学習データにより機械学習をさせた学習済みモデルに基づいて、前記搬送路で搬送される前記検査対象物に不良があるか否かを前記第3画像から自律的に判定する人工知能プログラムと、
を備えることを特徴とする検査システム。 In an inspection system comprising a conveyance path for conveying an inspection object, and a defect determination means for determining whether or not the inspection object conveyed on the conveyance path has a defect,
The defect determination means includes
A detection sensor for detecting the inspection object conveyed in the conveyance path;
First imaging means for imaging the inspection object from a first imaging direction based on detection of the inspection object by the detection sensor and generating a first image;
Second imaging means for imaging the inspection object from a second imaging direction different from the first imaging direction for imaging the inspection object by the first imaging means to generate a second image;
A third image that generates an omnidirectional image of the inspection object as a third image by associating the first image generated by the first imaging unit with the second image generated by the second imaging unit. Generating means;
A machine based on learning data generated by an inspection object model image in which an inspection object having a defect is imaged and defect determination reference data to be learned when a defect exists in the inspection object imaged in the inspection object model image An artificial intelligence program that autonomously determines from the third image whether there is a defect in the inspection object conveyed on the conveyance path based on a learned model that has been learned;
An inspection system comprising:
前記検知センサで前記検査対象物を検知した検知開始時に前記第1撮像方向から前記検査対象物の撮像を開始して撮像を継続するとともに前記検知センサで前記検知対象物の検知を終了した検知終了時に前記検査対象物の撮像を終了して第1画像を生成することを特徴とする請求項5または6に記載の検査システム。 The first imaging means includes
At the start of detection when the detection object is detected by the detection sensor, imaging of the inspection object is started from the first imaging direction to continue imaging, and detection ends when detection of the detection object is completed by the detection sensor The inspection system according to claim 5 or 6, characterized in that the imaging of the inspection object is sometimes completed to generate the first image.
前記搬送路の下方に配置されて前記検査対象物を前記搬送路の下方から撮像することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の検査システム。 The first imaging means includes
The inspection system according to any one of claims 5 to 7, wherein the inspection system is arranged below the conveyance path and images the inspection object from below the conveyance path.
互いに異なる複数の撮像方向から前記検査対象物を撮像する複数の撮像手段を備え、
複数の前記撮像手段による複数の前記撮像方向が前記第2撮像方向として設定されることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載の検査システム。 The second imaging means includes
A plurality of imaging means for imaging the inspection object from a plurality of different imaging directions;
The inspection system according to any one of claims 5 to 8, wherein a plurality of the imaging directions by the plurality of imaging means are set as the second imaging directions.
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