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公開番号2025067292
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177183
出願日2023-10-13
発明の名称表面検査装置
出願人芝浦機械株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G06T 7/00 20170101AFI20250417BHJP(計算;計数)
要約【課題】被検体の表面状態の定量評価を、検査員による結果のばらつきなく安定して行うことができる表面検査装置を提供する。
【解決手段】表面検査装置は、被検体の表面の凹凸の分布状態を定量評価するものであって、被検体の表面の入力画像(第1の画像)を取得する画像取得部と、取得した入力画像に基づく分割画像を、被検体の凹凸状態の凸部を示す第1の数値と、凹部を示す第2の数値とを有する2値画像(第2の画像)に変換する2値化処理部(画像変換部)と、2値画像における、第1の数値の分布状態を点数化する評価点算出部とを備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
被検体の表面の凹凸の分布状態を定量評価する表面検査装置であって、
前記被検体の表面の第１の画像を取得する画像取得部と、
取得した前記第１の画像を、被検体の凹凸状態の凸部を示す第１の数値と、凹部を示す第２の数値とを有する第２の画像に変換する画像変換部と、
前記第２の画像における、前記第１の数値の分布状態を点数化する評価点算出部と、
を備える表面検査装置。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記画像変換部は、
前記第１の画像における各画素が凸部らしいほど大きい値を出力して、前記第１の画像における各画素が凹部らしいほど大きい値を出力するように学習された第１の学習モデルを用いて算出した凸部らしさまたは凹部らしさに基づいて、前記第１の画像の各画素の値を前記第１の数値または前記第２の数値に変換する、
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記評価点算出部は、
前記第２の画像において、隣接する画素がいずれも前記第１の数値を有する領域が、等しい面積、等しい形状で均一に分布しているほど高い点数を出力するように学習された第２の学習モデルを用いて、前記被検体の点数化を行う、
請求項２に記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記画像取得部は、
前記被検体の近傍に貼付された、前記被検体を一意に特定する識別情報と、検査員を一意に特定する識別情報とを含むマーカが、所定の向きに写っていることを条件として、前記第１の画像を取得する、
請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記第１の学習モデル、および前記第２の学習モデルは、ニューラルネットワークで記述される、
請求項３に記載の表面検査装置。
【請求項６】
前記被検体は、表面にきさげ加工が施されている、
請求項１に記載の表面検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、きさげ加工等の加工が施された被検体の表面状態の定量評価を行う表面検査装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
工作機械の摺動面には、平面度の確保、油溜まりの確保を目的としてきさげ加工が施される。きさげ加工とは、スクレーパー等の工具を用いて、鋳物等の表面を平らに仕上げる金属加工法である。きさげ加工によって形成された面はきさげ面と呼ばれる。きさげ面は、平面度、当たり面の割合、単位面積毎の当たりの数が主な評価基準となっている。このうち、当たり面の割合と単位面積毎の当たりの数は、検査員の目視検査で判断されており、属人性が高くなっている。
【０００３】
このような問題を解決するために、例えば、画像分析を用いて、きさげ面を当たり部と非当たり部とに識別した２値画像を生成することによって、きさげ面の品質を定量評価する方法が提案されている（例えば非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
堤博貴、山形敬登、磯部浩巳、福田勝巳：”きさげ面の坪当たり計測のための簡易型画像計測システムの開発”、２０１３年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集、ｐｐ．４９－５０、２０１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１のシステムでは、きさげ面の当たり部と非当たり部とを識別した２値画像を生成して、生成された２値画像に基づいてきさげ面の品質を評価していた。しかし、２値画像に基づくきさげ面の品質の定量評価は、検査員の主観に基づくものであるため、検査員によらずに安定して定量評価が可能なシステムの実現が求められていた。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、被検体の表面状態の定量評価を、検査員による結果のばらつきなく安定して行うことができる表面検査装置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】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表面検査装置は、被検体の表面の凹凸の分布状態を定量評価する表面検査装置であって、前記被検体の表面の第１の画像を取得する画像取得部と、取得した前記第１の画像を、被検体の凹凸状態の凸部を示す第１の数値と、凹部を示す第２の数値とを有する第２の画像に変換する画像変換部と、前記第２の画像における、前記第１の数値の分布状態を点数化する評価点算出部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る表面検査装置は、被検体の表面状態の定量評価を、検査員による結果のばらつきなく安定して行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態の表面検査装置を用いて被検体の表面検査を行っている様子を示す図である。
図２は、実施形態の表面検査装置のハードウエア構成の一例を示すハードウエアブロック図である。
図３は、表面検査装置が行う２値化処理の内容を説明する図である。
図４は、表面検査装置が被検体の凸部らしさと凹部らしさを算出する際に利用する第１の学習モデルの一例を示す図である。
図５は、表面検査装置が被検体の評価点を算出する際に利用する第２の学習モデルの一例を示す図である。
図６は、被検体の分割画像と２値画像と評価点の一例を示す図である。
図７は、実施形態の表面検査装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
図８は、実施形態の表面検査装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図９は、表面検査装置が行う２値化処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図１０は、表面検査装置が行う点数化処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本開示に係る表面検査装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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