圖像處理設備的製作方法

2023-07-12 00:16:46 2

專利名稱：圖像處理設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過圖像而檢驗產品質量的圖像處理設備。
背景技術：
迄今為止，已知通過圖像處理而確定產品質量的圖像檢驗系統。 該圖像檢驗系統在實際檢驗之前實現測試，以便提高檢驗的精確度。 在該測試的處理過程中，設置對生產線上的產品進行成像的照相機的 參數，設置由相關照相機成像的圖像的圖像處理的參數，等等。因此， 在這種傳統的圖像檢驗系統中，通常，在生產線上的產品檢驗處理之 前，執行這樣的測試處理，而在生產線上的產品檢測處理期間，不能 夠實現該測試處理。
此外，已知在以下的專利文件l中，描述了一種執行測試處理的 傳統技術。該專利文件1中描述的測試執行系統通過以聯鎖方式顯示多 角度視覺屏幕，來實現對內置微型計算機系統的控制軟體的測試。為 了實現該測試，測試執行系統基於設備信息(該設備信息定義了設備 的形狀和輸入/輸出的有關信息)實現設備模擬，並且測試該設備的控 製程序。設備對應表使得控制程序與在設備信息中定義的設備彼此對 應。每當說明控制程序的一個步驟時，模擬執行程序將該步驟作為程 序跟蹤顯示來展示給用戶。同時，利用這種展示，模擬執行程序以圖 表的方式表示關於從設備信息中獲得的設備形狀的數據，並且結合設 備的情況將這樣的形狀數據顯示為動畫，這是通過執行控制程序的一 個步驟而改變的。日本專利未審公開No.H8-194634 (於1996年公布)

發明內容
專利文件l中描述的傳統測試執行系統展示了執行測試的時間及測試進度的顯示內容。然而，在將測試執行系統應用於上述檢驗系統 的情況下，必須在停止生產線一次之後執行測試。
此外，在上述圖像檢驗系統中，在產品檢驗期間所能做的僅是確 認被確定為不合格的產品的圖像，並僅執行對檢驗結果的確認，諸如 參照測量值的結果歷史記錄。此外，儘管即使在產品檢驗期間，也已 經能夠改變檢驗條件和檢驗閾值，但是為了評估變化內容的有效性， 這樣的測試和檢驗不能夠在不影響產品檢驗處理的情況下予以執行。 因此，不能夠同時執行產品檢驗處理以及多種設置，必須停止產品檢 驗處理並停止生產線，以便改變產品檢驗處理的條件並添加或調整新 的檢驗區域。
此外，儘管採用將個人計算機連接至圖像檢驗系統這種在線方 式，能夠執行用於改變產品檢驗處理的設置的另一方法，但是即使使 用該方法，也必須在改變產品檢驗處理的設置期間停止生產線。
在這種情況下，考慮到上述實際情形，提出了本發明。本發明的 目的是提供一種圖像處理設備，該圖像處理設備能夠改變產品檢驗處 理的設置，即使在相關的產品檢驗處理期間，也無需中斷產品檢驗處 理。
根據本發明的圖像處理設備，包括測試存儲器，其存儲測試數 據；多個產品檢驗存儲器，其存儲產品檢驗數據；以及圖像處理系統， 其執行測試程序，該測試程序用於使用通過對產品成像而獲得的圖 像數據並使用測試數據，來測試充當檢驗對象的產品，以及用於將測 試數據存儲在任意的產品檢驗存儲器中；以及執行產品檢驗程序，該 產品檢驗程序用於使用通過對產品成像而獲得的圖像數據，並使用在 任意產品檢驗存儲器中所存儲的產品檢驗數據，來檢驗充當檢驗對象 的產品的質量。為了解決上述問題，上述圖像處理設備的特徵在於 在產品檢驗程序處於被執行狀態時執行測試程序的情況下，圖像處理 系統降低要根據測試程序而執行的測試任務的優先級，以使其低於要 根據產品檢驗程序而執行的產品檢驗任務的優先級，並且並行處理產 品檢驗程序和測試程序。
根據本發明，在產品檢驗程序處於被執行狀態時執行測試程序的情況下，降低要根據測試程序而執行的測試任務的優先級，以使其低 於要根據產品檢驗程序而執行的產品檢驗任務的優先級，並且並行處 理產品檢驗程序和測試程序。相應地，即使在產品檢驗處理期間，也 可以改變產品檢驗處理的設置，而無需中斷相關的產品檢驗處理。


圖l是示出了應用本發明的圖像檢驗系統的配置的框圖。
圖2是示出了應用本發明的圖像檢驗系統的操作過程的流程圖。
圖3是示出了應用本發明的圖像檢驗系統的另一配置的框圖。
圖4是示出了應用本發明的圖像檢驗系統的另一操作過程的流程圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖描述本發明的實施例。 例如，本發明應用於如圖l所示配置的圖像檢驗系統。該圖像檢 驗系統用於檢驗對象的外觀，該對象例如是主要出於如下目的的組件
和產品在生產線上對組件等的類型標識、用於混合不同類型組件的 檢驗、裝配工作、產品檢驗等進行自動化的目的。在該圖像檢驗系統 中，圖像處理的結果用於測量/識別對象的區域、形狀、位置等，由此 確定對象是合格的還是不合格的，等等。
該圖像檢驗系統包括成像單元l;檢驗圖像存儲器2;檢驗處理 單元3;第一檢驗數據存儲單元4A和第二檢驗數據存儲單元4B;內嵌 輸入/輸出控制單元5;顯示器控制單元(顯示器控制裝置)6;以及顯 示單元(顯示裝置)7。
在檢驗產品質量的情況下，該圖像檢驗系統創建由成像單元l通 過對產品成像而獲得的成像圖像數據。該成像圖像數據由檢驗圖像存
儲器2捕獲，並暫時被存儲在檢驗圖像存儲器2中，並且被視為檢驗處 理單元3要檢驗的對象。
檢驗處理單元3由微處理器構成，該微處理器從程序存儲器(未 示出)讀取產品檢驗程序，並根據相關的產品檢驗程序的指令執行算術運算處理(產品檢驗任務)。操作輸入單元(未示出)將由檢驗處理
單元3對產品檢測任務的啟動觸發(檢驗觸發)提供至內嵌輸入/輸出 控制單元5，並且將該啟動觸發從內嵌輸入/輸出控制單元5提供至檢驗 處理單元3。此外，內嵌輸入/輸出控制單元5向外輸出由檢驗處理單元 3獲得的產品檢驗結果。
在將檢驗觸發提供給檢驗處理單元3時，檢驗處理單元3通過使用 在檢驗圖像存儲器2中所存儲的成像圖像數據，以及使用在第一檢驗數 據存儲單元4A或第二檢驗數據存儲單元4B中所存儲的產品檢驗數據， 來對產品執行這樣的質量檢驗。例如，檢驗處理單元3將存儲在檢驗圖 像存儲器2中的圖像數據，與預先存儲在第一檢驗數據存儲單元4A或 第二檢驗數據存儲單元4B中的合格產品的成像圖像數據相互比較，測
量作為對象的產品的區域、形狀、位置等，並創建出產品合格還是不 合格這種產品檢驗結果。通過顯示器控制單元6，將該產品檢驗結果顯 示在顯示單元7上。
通過執行下面將描述的測試任務，將分別存儲在第一檢驗數據存 儲單元4A和第二檢驗數據存儲單元4B中的第一檢驗數據和第二檢驗
數據切換成測試數據。
此外，該圖像檢驗系統更新在產品檢驗任務中使用的產品檢驗數 據，以便通過檢驗處理單元3，來提高這種產品質量確定的精確度，或 在改變要由檢驗處理單元3檢驗的檢驗對象的情況下，提高這種產品質 量確定的精確度。為了這個目的，該圖像檢驗系統包括測試檢驗處 理單元8;測試數據存儲單元9，其作為存儲測試數據的測試存儲器； 測試圖像存儲器IO，其充當測試檢驗處理單元8的工作區；數據通信單 元ll;以及存儲設備12。
存儲設備12由諸如用於內部存儲的存儲器和外部存儲介質之類 的記錄/再現設備構成。在該存儲設備12中，存儲了要被存儲在測試數 據存儲單元9中的測試數據。存儲設備12根據指令向數據通信單元11 提供測試數據，該指令是基於對操作輸入單元(未示出)的操作的指 令。此外，從數據通信單元11向存儲設備12，提供檢驗處理單元3執行 產品檢驗時的成像圖像數據。存儲設備12對文件執行多路開放，以便同步執行如下處理存儲檢驗圖像存儲器2中所存儲的成像圖像數據的
處理；以及通過數據通信單元ll，向測試數據存儲單元9輸出測試數據
的處理。
數據通信單元ll可以通過諸如乙太網(註冊商標)之類的通信接
口，連接至存儲設備12，並可進行通信。數據通信單元ll並行執行如
下處理將存儲器設備12中所存儲的測試數據加載到測試數據存儲單 元9上的處理；將檢驗圖像存儲器2中所存儲的成像數據存儲在存儲設 備12中的處理；以及將測試數據存儲單元9中所存儲的測試數據複製並
重寫至第一檢驗數據存儲單元4A或第二檢驗數據存儲單元4B。
測試檢驗處理單元8由微處理器構成，該微處理器從程序存儲器 (未示出)讀取測試執行程序，並且根據相關的測試執行程序的指令 來執行算術運算處理(測試任務)。
在實現測試時，測試檢驗處理單元8從測試數據存儲單元9讀取出 測試數據，並且從測試圖像存儲器10讀取出用於測試的成像圖像數據 (測試圖像)。測試圖像存儲器10中的該測試圖像可以是通過成像單元 l成像並存儲在檢驗圖像存儲器2中的成像圖像數據。然後，通過使用 成像圖像數據和測試數據，測試檢驗處理單元8執行如下算術運算處 理測量產品的區域、形狀、位置等，並創建出與檢驗處理單元3類似 的方式的產品合格或不合格這種測試結果，並且向顯示器控制單元6 輸出測試結果。
從測試檢驗處理單元8向顯示器控制單元6提供測試結果，並且從 檢驗處理單元3向顯示器控制單元6提供產品檢驗結果。顯示器控制單 元6在如下狀態之間切換向顯示單元7提供包括測試結果的測試圖像 並在顯示單元7上顯示測試屏7a的狀態；以及，向顯示單元7提供包括 產品檢驗結果的檢驗圖像並在顯示單元7上顯示檢驗屏7b的狀態。
在如上所述的圖像檢驗系統中，檢驗處理單元3和測試檢驗處理 單元8起到圖像處理裝置的作用，用於使用成像圖像數據和測試數據來 執行用來測試產品的測試程序，並將測試數據存儲在第一檢驗數據存 儲單元4A或第二檢驗數據存儲單元4B中，以及使用成像圖像數據和第 一或第二檢驗數據，來執行用來檢驗產品質量的產品檢驗程序。此外，如果在允許檢驗處理單元3執行產品檢驗任務的產品檢驗 程序處於被執行狀態時，由測試檢驗處理單元8執行測試程序，則圖像 檢驗系統降低要根據測試程序而執行的測試任務的優先級，使其低於 要根據產品檢驗程序而執行的產品檢驗任務的優先級，並且通過微處
理器並行處理產品檢驗程序和測試程序。具體地，當檢驗處理單元3 通過產品檢驗任務向顯示器控制單元6輸出產品檢驗結果，並且產品檢 驗任務被暫時結束時，圖像檢驗系統啟動測試任務。
如圖2所示，通過構成檢驗處理單元3和測試檢驗處理單元8的微 處理器，如上所述的圖像檢驗系統並行處理如下任務與產品檢驗的 執行處理相關的產品檢驗任務；以及與設置產品檢驗的設置處理相關 的測試任務。值得注意的是，在操作該圖像檢驗系統的開始時，將相 同的產品檢驗數據存儲在第一檢驗數據存儲單元4A和第二檢驗數據 存儲單元4B中。
首先，當在步驟S1將檢驗觸發輸入至測試檢驗處理單元8時，在 步驟S2，測試檢驗處理單元8的與這種執行處理相關的產品檢驗任務 允許檢驗圖像存儲器2捕獲由成像單元1成像的成像圖像數據。充當由 用戶操作的操作輸入單元(未示出)的簡單遠程控制器等產生該檢驗 觸發，然後，測試檢驗處理單元8通過內嵌輸入/輸出控制單元5來檢測 該檢驗觸發。作為該簡單遠程控制器，提出了包括方向鍵和判決鍵在 內的簡單輸入設備，與滑鼠等相比，其可操作性較差。
其次，在步驟S3，測試檢驗處理單元8確定數據切換標記是否啟 用，在產品檢驗數據由與設置處理相關的測試任務改變，並且有必要 切換在產品檢驗任務中所使用的產品檢驗數據的情況下，該數據切換 標記啟用，否則禁用。在數據切換標記沒有啟用的情況下，測試檢驗 處理單元8將處理提前至步驟S6，並在步驟S6處執行產品檢驗任務， 然後在步驟S7向顯示器控制單元6輸出產品檢驗結果。
同時，在數據切換標記啟用的情況下，在步驟S4，將產品檢驗任 務中所使用的產品檢驗數據在第一檢驗數據和第二檢驗數據之間切 換。具體地，在產品檢驗任務當前所使用的產品檢驗數據是第一檢驗 數據的情況下，將產品檢驗數據切換成第二檢驗數據，相反地，在產品檢驗任務當前所使用的產品檢驗數據是第二檢驗數據的情況下，將 產品檢驗數據切換成第一檢驗數據。
在下一步驟S5中，通過測試檢驗處理單元8，將數據切換標記設
置為禁用，然後執行步驟S6和步驟S7，從而將顯示單元7切換至檢驗 屏7b，並且該處理返回步驟S1。
對於與設置處理相關的測試任務，從步驟S11以後，在暫時結束 優先級高於相關測試任務優先級的產品檢驗任務的時間點處，啟動處理。
在步驟S11中，數據通信單元11根據指令將存儲設備12中所存儲 的測試數據加載在測試數據存儲單元9上，該指令是基於對操作輸入單 元(未示出)的操作的指令。
在下一步驟S12中，通過測試檢驗處理單元8，使用測試數據存儲 單元9中所存儲的測試數據以及被讀入測試圖像存儲器10的成像圖像 數據，執行如下處理檢驗並測試測試圖像存儲器10中所存儲的成像 圖像數據。此處，在為了提高生產線上當前所生產的產品的質量確定 的精確度而執行測試任務的情況下，將合格產品的產品檢驗數據(除 第一檢驗數據和第二檢驗數據以外的數據)加載在測試數據存儲單元9 上。然後，測試檢測處理單元8將測試數據與成像圖像數據相互比較， 創建測試結果，並通過顯示器控制單元6將顯示單元7切換至測試屏7a。
在下一步驟S13中，通過測試檢測處理單元8，確定是否使步驟Sll
中設置的測試數據改變為產品檢驗數據。此時，根據已直觀地確認了 測試屏7a的用戶對操作輸入單元的操作，測試檢測處理單元8確定是否
使測試數據改變為產品檢驗數據。在沒有使測試數據改變為產品檢驗 數據的情況下，結束測試任務，並結束該處理。同時，在使測試數據 改變為產品檢驗數據的情況下，處理前進至步驟S14。
在步驟S14中，通過數據通信單禾ll，將測試數據存儲單元9中所 存儲的測試數據複製到第一檢驗數據存儲單元4A或第二檢驗數據存 儲單元4B。此時，數據通信單元ll通過參照標記的處理，使產品檢驗 任務當前沒有使用的產品檢驗數據改變為測試數據，該標記識別在 與測試任務並行處理的產品檢驗任務中所使用的產品檢驗數據是第一檢驗數據還是第二檢驗數據。
在下一步驟S15中，將數據切換標記設置為啟用，並且結束測試 任務。
將通過執行如上所述的測試任務而切換為啟用的數據切換標記 確定為啟用，該確定步驟是參照與測試任務並行處理的產品檢驗任務 的步驟S3所得的結果，並且在第一檢驗數據和第二檢驗數據之間切換 產品檢驗數據。以這種方式，在產品檢驗任務中，使用由測試任務改 變的產品檢驗數據，可以執行與成像圖像數據相關的產品檢驗處理， 並且即使在相關的產品檢驗處理期間也可以改變該產品檢驗處理的設 置，而無需中斷產品檢驗處理。
此外，根據該圖像檢驗系統，將生產線上產品的圖像數據和在之 前檢驗中使用的數據預先存儲在存儲設備12中，並且即使在產品檢驗 期間，也可以執行用於確定產品質量的閾值調整和測試。
此外，根據該圖像檢驗系統，將生產線上產品的多個圖像數據預 先存儲在存儲設備12中，將各個圖像數據的檢驗/測量值存儲在相關的 主體中，此後實現閾值調整，由此，確定產品質量並比較和驗證諸如 閾值調整之前和之後的測量值之類的檢驗結果，這一點成為可能。
另外，根據該圖像檢驗系統，即使在產品檢驗期間也可以上載如 下檢驗程序該檢驗程序是在由具有良好可操作性的個人計算機的工 具改變了檢驗條件並校正(優化)且調整了檢驗閾值之後的檢驗程序， 並且，可以瞬時切換在產品檢驗中所使用的產品檢驗程序。
另外，不僅在改變產品檢驗數據的情況下，而且在基於改變了生 產線上產品的事實而改變檢測對象的情況下，該圖像檢驗系統可以改 變檢驗處理單元3將要使用的產品檢驗數據。
在該圖像檢驗系統中，如圖3所示，數據通信單元ll連接至存儲 了用於多個檢驗對象的產品檢驗數據的檢驗數據組存儲單元20。在基
於對操作輸入單元(未示出)的操作來產生改變檢驗對象的命令的情 況下，圖像檢驗系統通過數據通信單元ll，將改變後的檢驗對象的產
品檢驗數據，加載到第一檢驗數據存儲單元4A和第二檢驗數據存儲單 元4B中任一個上，該第一檢驗數據存儲單元4A和第二檢驗數據存儲單元4B存儲了沒有被檢驗處理單元3的產品檢驗程序使用的產品檢驗數
據。然後，檢驗處理單元3使用由數據通信單元11加載的產品檢驗數據，
來執行產品檢驗程序。
在如上所述的圖像檢驗系統中，如圖4所示，其操作與圖2中所示 的與設置處理相關的任務中的操作不同。值得注意的是，還將該與設 置處理相關的任務設置為其優先級低於上述產品檢驗任務的優先級， 並且在結束產品檢驗任務時啟動該與設置處理相關的任務。
在步驟S21中，該與設置處理相關的任務確定是否改變檢驗對象。 此時，與設置處理相關的任務根據用戶對操作輸入單元的操作、用來 表示在生產線上改變產品的信號、或者預先設置的進度表，來確定是 否改變檢驗對象。在沒有改變檢驗對象的情況下，結束與設置處理相 關的任務，並且結束該處理。同時，在改變檢驗對象的情況下，處理 前進至步驟S22。
在步驟S22中，通過數據通信單元ll，從檢驗數據組存儲單元20 中取出用於在改變之後對檢驗對象進行檢驗的產品檢驗數據，並且將 該產品檢驗數據加載為第一檢驗數據或第二檢驗數據。此時，數據通 信單元ll通過參照標記的處理，使當前沒有用於產品檢驗任務的產品 檢驗數據改變為測試數據，該標記識別在與與設置處理相關的任務 並行處理的產品檢驗任務中所使用的產品檢驗數據是第一檢驗數據還 是第二檢驗數據。
在下一步驟S23中，將數據切換標記設置為啟用，並且結束與設
置處理相關的任務。
以這種方式，即使在改變檢驗對象的情況下，圖像檢驗系統也可 以根據相關的改變來切換產品檢驗數據，而無需中斷生產線上的檢驗。
值得注意的是，上述實施例僅是本發明的示例。因此，本發明不 局限於上述實施例，理所當然的是，即使在除了本實施例以外的其它 模式下，在不背離根據本發明的技術概念的前提下，響應於本發明範 圍內的設計等等，對本發明增加多種變化也是可能的。
權利要求
1、一種圖像處理設備，包括測試存儲器，其存儲測試數據；多個產品檢驗存儲器，其存儲產品檢驗數據；以及圖像處理系統，其執行測試程序，所述測試程序用於使用通過對產品成像而獲得的圖像數據並使用測試數據，來測試充當檢驗對象的產品，以及用於將測試數據存儲在任意一個產品檢驗存儲器中；以及執行產品檢驗程序，所述產品檢驗程序用於使用通過對產品成像而獲得的圖像數據，並使用在任意一個產品檢驗存儲器中所存儲的產品檢驗數據，來檢驗充當檢驗對象的產品的質量，其中，在產品檢驗程序處於被執行狀態時執行測試程序的情況下，圖像處理系統降低要根據測試程序而執行的測試任務的優先級，以使其低於要根據產品檢驗程序而執行的產品檢驗任務的優先級，並且並行處理產品檢驗程序和測試程序。
2、 根據權利要求l所述的圖像處理設備，還包括數據通信單元， 其在產生使測試數據改變為由產品檢驗程序所使用的產品檢驗數據的 命令的情況下，將測試數據複製到產品檢驗存儲器中的一個，所述一 個產品檢驗存儲器存儲產品檢驗程序沒有使用的產品檢驗數據，其中，圖像處理系統使用作為產品檢驗數據的、由數據通信單元 複製的測試數據，來執行產品檢驗程序。
3、 根據權利要求l所述的圖像處理設備，還包括數據通信單元， 其連接至存儲多個檢驗對象的產品檢驗數據的存儲單元，並且在產生 改變檢驗對象的命令的情況下，將改變後的檢驗對象的產品檢驗數據 加載到產品檢驗存儲器中的一個上，所述一個產品檢驗存儲器存儲產 品檢驗程序沒有使用的產品檢驗數據，其中，圖像處理系統使用數據通信單元所加載的產品檢驗數據， 來執行產品檢驗程序。
4、 根據權利要求1至3中任意一項所述的圖像處理設備，還包括 顯示單元，其顯示採用圖像處理系統執行產品檢驗程序的方式而獲取的產品檢驗結果，並且顯示採用圖像處理系統執行測試程序的方 式而獲取的測試結果；以及顯示器控制單元，其在通過執行測試程序來獲取測試結果的情況 下，控制顯示單元以顯示測試結果，而不顯示產品檢驗結果。
全文摘要
本發明的目的是即使在相關產品檢驗處理期間，也可改變產品檢驗處理的設置，而無需中斷產品檢驗處理。根據本發明的一種圖像處理設備，包括測試存儲器9，其存儲測試數據；多個產品檢驗存儲器4A和4B，其存儲產品檢驗數據；以及圖像處理裝置3和8，其執行測試程序，該測試程序用於使用通過對產品成像而獲得的圖像數據並使用測試數據，來測試充當檢驗對象的產品，以及用於將測試數據存儲在任意一個產品檢驗存儲器中；以及執行產品檢驗程序，該產品檢驗程序用於使用通過對產品成像而獲得的圖像數據，並使用在任意一個產品檢驗存儲器中所存儲的產品檢驗數據，來檢驗充當檢驗對象的產品的質量。在產品檢驗程序處於被執行狀態時執行測試程序的情況下，降低要根據測試程序而執行的測試任務的優先級，以使其低於要根據產品檢驗程序而執行的產品檢驗任務的優先級。
文檔編號G01B11/00GK101419054SQ20081014997
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月24日 優先權日2007年10月26日
發明者服部真之, 杉本義彥, 鳥丸裕二 申請人:松下電工株式會社