HUMOの技術

画像処理技術

鏡面加工部品の外観検査(特許出願中)

鏡面・曲面についている僅かな欠損も見逃さない
人間の目よりも確実に

鏡面加工の部品は、言葉の通り加工物の表面が鏡のように仕上がっていて光が反射するため、それについている打痕や傷などの欠損を検出するのは難しく、さらに曲面についている欠損は人間の目で検査するときでも加工物を動かして光の当たる角度を変えないと見つけられないものもあり検査精度の安定が難しいとされていました。
当社では、これを自動化するにあたり照明や撮影角度を動かして欠損を見つけるのではなく、加工物にパターンを映し込み、そのパターンの歪みを欠損として検出する方法を開発しました。当社の方法では、検査対象の加工物の全体にパターンを映し込み、加工物を動かさずに欠損を検出できるので、検出条件が安定しており人間の目で見つけにくいような欠損でも確実に検出することができます。
また、検出した欠損の合否判定においても人間の判定にはムラがでます。当社のシステムでは、生成された学習データでOKとNGの歪みを判別できるアルゴリズムを作成し判定基準を定めることで、人間の目のムラも解消できました。

 

 

 

加工部品の外観検査

確かな判断基準で欠損を見逃さない

金属部品を加工することで加工痕上に生じる数十ミクロンの巣穴などの欠損は、人間の目で見て確認をしており自動化は難しいとされていました。それは加工痕と同化してしまう欠損を見つけることが難しいことに加えて欠損は僅かでもあればNGではなく、「これくらい」といった感覚的な基準で判定していたためです。
当社の画像処理は、対象部品を拡大表示させ、光源とアルゴリズムの工夫により加工痕上にある欠損を自動で検出することができます。また検出した欠損の判定は、大きさ、形、色などの判定基準を最適化するアルゴリズムにより数ミクロン単位で欠損の判定基準を設定することができ、「これくらい」ではない確かな基準で判定することができました。

 

 

 

水晶ブランク外観検査

透明・半透明の物体についている欠損を見つける
人の目を超える画像検出を目指して

縦横数ミリから1ミリ以下、厚み数十ミクロンから数ミクロンのガラス片のような水晶ブランクは、半透明や透明であることから光が透過するため、それについている傷や欠けを検出するのは難しく、従来は人間の目で確認を行っていました。当社の自動選別機は、光源の工夫とアルゴリズムの工夫によって、それを自動で検出することができます。
この自動選別機で検出可能な欠損は、欠け・傷・チッピング・クラックおよびコーナー角度異常です。ラップ加工の水晶ブランクは半透明ですが、素材感や個体差などの影響をキャンセルするアルゴリズムを用い、欠損検出を行います。また、ポリッシュ加工の水晶ブランクは透明であり、通常の光源で上から光を当てると、ガラス製測定ステージとの間で干渉縞が生じて欠損検出が困難になるのですが、当社の装置では、光源の工夫により干渉縞を抑え、安定した欠損検出を可能としました。また、外乱光の影響を最小限にとどめるアルゴリズムを実現し、どのような場所でも検査機を設置できるようにしました。
周波数測定や容量測定、漏れ電流測定などでは、数値と言う共通な合否判定基準がありますが、画像検査は合否判定に曖昧さがあり、人間の目に勝るものはないと言われています。しかし、人間の目には検出にムラがあることから、自動選別機が望まれていました。当社の装置は、「いつかは、人間の目を超える」を目標に進化を続けます。