JP6411757B2 - Inspection capability determination apparatus and inspection capability determination method for surface defect inspector - Google Patents
Inspection capability determination apparatus and inspection capability determination method for surface defect inspector Download PDFInfo
- Publication number
- JP6411757B2 JP6411757B2 JP2014054204A JP2014054204A JP6411757B2 JP 6411757 B2 JP6411757 B2 JP 6411757B2 JP 2014054204 A JP2014054204 A JP 2014054204A JP 2014054204 A JP2014054204 A JP 2014054204A JP 6411757 B2 JP6411757 B2 JP 6411757B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspection
- inspector
- value
- reference value
- surface defect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
本発明は、表面欠陥検査員の検査能力判定装置および検査能力判定方法に関し、特に、鏡面反射を有する検査対象物の表面に存在する欠陥を検査する場合における検査員の検査能力を判定するための装置および方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a surface defect inspector inspection capability determination device and an inspection capability determination method, and more particularly, to determine an inspection capability of an inspector when inspecting a defect existing on the surface of an inspection object having specular reflection. The present invention relates to an apparatus and a method.
表面欠陥の有無の検査は、自動化される方向にあるが、強い鏡面反射を有する製品の表面に発生する表面欠陥については、画像処理の困難性等により、自動化されることが進んでいないのが現状である。そのため、検査員が目視によって表面欠陥の有無を検査している。 Inspection for the presence or absence of surface defects is in the direction to be automated, but surface defects that occur on the surface of products with strong specular reflection are not being automated due to difficulties in image processing. Currently. Therefore, the inspector visually inspects for the presence of surface defects.
しかしながら、目視で検査する検査員の検査能力は、経験年数などによる個人的な能力よって左右されるものであるが、その検査能力を数値化しつつ判定することは困難とされてきた。これは、検査員の能力を定量的に評価するための指標が存在しないことが原因であると考えられていた。特に、鏡面反射を有する検査対象物の検査においては、鏡面反射を有しない検査対象に比べて目視による検査が難しく、個人による差が顕著にあらわれるものであった。 However, the inspection ability of an inspector who visually inspects depends on personal ability based on years of experience, etc., but it has been difficult to make a determination while quantifying the inspection ability. This was thought to be caused by the absence of an index for quantitatively evaluating the ability of the inspector. In particular, in the inspection of an inspection object having specular reflection, visual inspection is more difficult than an inspection object having no specular reflection, and individual differences are conspicuous.
なお、非特許文献1には、心理測定曲線に関する記述があり、非特許文献2および3には、信号検出理論を応用した技量法に関する記述はあるものの、強い鏡面反射を有する表面の欠陥を検査することに適する評価に関するものではなかった。
Non-Patent
上記非特許文献1ないし3に開示される技量評価法に基づき、外観検査を自動化するための装置として特許文献1がある。しかしながら、非特許文献1ないし3は、検査員の検査技量を一面において評価するものであり、その理論を応用した特許文献1の技術は、検査員による検査結果をサンプリングし、そのサンプリング結果により検査基準を得るものであるが、検査員の検査技量の一面のみを評価するものであることから、総合的な評価を得ることができなかった。しかも、特許文献1の技術は、検査員の検査技量を評価するものではなく、検査員の検査技量を参考に検査基準を設定し、自動化させるためのものであった。
本発明は、上記諸点にかんがみてなされたものであって、その目的とするところは、目視による表面欠陥を検査する検査員の検査技量を総合的かつ定量的に評価することができる装置および方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned various points, and an object thereof is an apparatus and method capable of comprehensively and quantitatively evaluating the inspection skill of an inspector who inspects a surface defect by visual observation. Is to provide.
そこで、表面欠陥検査員の検査能力判定装置に係る本発明は、製品の表面欠陥を目視により検査する検査員の検査能力を判定するための装置であって、複数の製品に設けられた表面欠陥について、予め定めた表面欠陥の大きさによる検査基準値に基づいて、複数の検査員が該製品の表面欠陥の有無を検査した結果を記憶する記憶手段と、個々の検査員について、前記検査結果から、表面欠陥の大きさに対する該表面欠陥の有無を決定する確率を示す心理測定曲線を生成する心理測定曲線作成手段と、前記心理測定曲線から、個々の検査員の検査における判断基準値およびばらつき値を導出する手段と、前記検査基準値と前記判断基準値との差により判断基準値の偏り度を求める手段と、個々の検査員について、検査結果から欠陥を有する決定と、欠陥を有しない決定とを区別しつつ、両決定について検査対象の欠陥の大きさの確率密度に関する正規分布を生成する手段と、前記両決定についての二つの正規分布から両分布間距離を求める手段と、前記判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離について、複数の検査員の結果と対比しつつ各数値を正規化してパラメータを導出する手段と、前記パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力を評価する評価手段とを備えることを特徴とするものである。 Therefore, the present invention relating to the inspection capability determination device for the surface defect inspector is a device for determining the inspection capability of the inspector who visually inspects the surface defect of the product, and is provided on a plurality of products. A storage means for storing a result of inspecting the presence or absence of a surface defect of the product by a plurality of inspectors based on an inspection reference value based on a predetermined size of the surface defect, and the inspection result for each inspector A psychological measurement curve generating means for generating a psychological measurement curve indicating a probability of determining the presence or absence of the surface defect with respect to the size of the surface defect, and a judgment reference value and variation in the inspection of each inspector from the psychological measurement curve A means for deriving a value; a means for obtaining a deviation degree of the judgment reference value based on a difference between the inspection reference value and the judgment reference value; A means for generating a normal distribution relating to the probability density of the size of the defect to be inspected for both decisions, and determining the distance between the two distributions from the two normal distributions for both decisions, while distinguishing from decisions having no defects Means for deriving parameters by normalizing each numerical value for the degree of deviation and variation values of the determination reference value and the distance between the two distributions, while comparing the results with a plurality of inspectors, and the parameters on the radar chart And an evaluation unit that evaluates the inspection ability based on the area formed when disassembled.
上記構成によれば、複数の検査員よる検査結果を記憶させたうえで、個々の検査員による検査結果について、判断基準値の偏り度、ばらつき値および二つの正規分布間の距離を導出することから、特定の検査員が全体との比較により、どの程度の能力を有するかを判定することができる。そして、判断基準値の偏り度によって正確性を、ばらつき値によって信頼性を、二つの正規分布による分布間距離によって弁別力を、それぞれ数値化することができ、これらのパラメータにより定量的に評価することができる。また、前記パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積を求めることができることから、前記正確性、信頼性および弁別力を総合的に評価することができる。なお、表面欠陥の有無については、表面欠陥の大きさが検査基準値よりも大きい場合に、表面欠陥を有すると評価し、表面欠陥の大きさが検査基準値よりも小さい場合に、表面欠陥を有しない(表面欠陥無し)と評価するものである。すなわち、表面欠陥無しとの判断は、表面欠陥が存在しない場合に限らず、所定の大きさ以下の表面欠陥を有する場合を含むものであり、不良品か不良品でないかの判断を行うのである。 According to the above configuration, after storing the inspection results by a plurality of inspectors, for the inspection results by the individual inspectors, deriving the degree of deviation of the criterion value, the variation value, and the distance between the two normal distributions. Therefore, it is possible to determine how much a specific inspector has by comparing with the whole. Then, accuracy can be quantified by the degree of deviation of the criterion value, reliability can be quantified by the variation value, and discrimination force can be quantified by the distance between the distributions of the two normal distributions, and these parameters can be quantitatively evaluated. be able to. Further, since the area formed when the parameters are decomposed into radar charts can be obtained, the accuracy, reliability, and discrimination power can be comprehensively evaluated. Regarding the presence or absence of surface defects, when the size of the surface defects is larger than the inspection reference value, it is evaluated that the surface defects are present, and when the size of the surface defects is smaller than the inspection reference value, the surface defects are determined. It is evaluated that it does not have (no surface defects). That is, the determination that there is no surface defect is not limited to the case where there is no surface defect, but includes the case where the surface defect has a predetermined size or less, and it is determined whether the product is defective or not. .
上記発明において、前記検査結果は、異なる時間に同様の検査を実施した複数の結果であり、前記判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離について正規化したパラメータは、複数の検査結果について、個別に導出される複数のパラメータであり、複数の前記パラメータについて、最大値から最小値を減算し、これを最小値で除算して得られる変動率を、各変動率のパラメータとして導出する手段を備え、前記評価手段は、前記変動率を含む各パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力を評価するものとすることができる。 In the above invention, the inspection results are a plurality of results obtained by performing a similar inspection at different times, and the parameters normalized with respect to the degree of deviation and variation values of the determination reference value and the distance between the two distributions are a plurality of inspections. The result is a plurality of parameters that are derived individually, and for the plurality of parameters, the minimum value is subtracted from the maximum value, and the fluctuation rate obtained by dividing this by the minimum value is derived as a parameter for each fluctuation rate. The evaluation means can evaluate the inspection capability based on an area formed when each parameter including the variation rate is decomposed into a radar chart.
上記構成によれば、複数回の検査結果に基づき、検査ごとに変化する判断基準値の偏り度、ばらつき値および分布間距離について、その変動率を得ることにより、検査員の検査結果の安定性をも定量的に評価することができる。 According to the above configuration, the stability of the inspection result of the inspector can be obtained by obtaining the variation rate of the degree of deviation, variation value, and inter-distribution distance of the judgment reference value that changes for each inspection based on the inspection results of a plurality of times. Can also be quantitatively evaluated.
また、上記各発明において、前記製品は鏡面反射を有するものであり、前記表面欠陥は、擦り傷、打痕および異物であり、欠陥の有無の検査は、擦り傷の幅、打痕の径および異物の径のそれぞれの大きさによるものとすることができる。 In each of the above inventions, the product has specular reflection, the surface defects are scratches, dents and foreign matters, and the inspection for the presence or absence of defects is performed by checking the width of the scratches, the diameter of the dents and the foreign matters. It can depend on the size of each diameter.
上記構成によれば、鏡面反射を有する検査対象物について、異なる種類の表面欠陥に対する検査能力の評価を可能にするものである。これは、同じ検査員であっても、表面欠陥の種類によって、検査能力の評価が異なる場合があることを把握することができる。 According to the said structure, evaluation of the inspection capability with respect to a different kind of surface defect is enabled about the inspection target object which has specular reflection. This means that even the same inspector can grasp that the evaluation of the inspection capability may differ depending on the type of surface defect.
さらに、上記各発明において、製品画像を表示する表示手段と、該表示手段に表示される製品画像について検査結果を入力する入力手段とを備える構成とすることができる。 Furthermore, in each of the above inventions, a configuration can be provided that includes display means for displaying a product image and input means for inputting an inspection result for the product image displayed on the display means.
上記構成によれば、現実の製品を使用せず、予め保存される画像データを目視する琴似より検査することができるとともに、特定画像と検査結果とを関連付けて記憶させることができることから、心理測定曲線の生成、ならびに心理測定曲線からの判断基準値およびばらつき値の導出、さらに正規分布に生成および分布間距離の導出を迅速かつ容易に行うことができる。 According to the above configuration, it is possible to inspect the image data stored in advance without using an actual product, and to store the specific image and the inspection result in association with each other. It is possible to quickly and easily perform generation of a curve, derivation of a criterion value and a variation value from a psychological measurement curve, generation of a normal distribution, and derivation of a distance between distributions.
他方、表面欠陥検査員の検査能力判定方法にかかる本発明は、製品の表面欠陥を目視により検査する検査員の検査能力を判定するための方法であって、複数の製品に設けられた表面欠陥について、予め定めた表面欠陥の大きさによる検査基準値に基づいて、複数の検査員が該製品の表面欠陥の有無を検査する工程と、前記検査の結果を記憶手段に入力する工程と、前記記憶手段に記憶された検査結果から、個々の検査員について、表面欠陥の大きさに対する該表面欠陥の有無を決定する確率を示す心理測定曲線を生成する工程と、前記心理測定曲線から、個々の検査員の検査における判断基準値およびばらつき値を導出する工程と、前記検査基準値と前記判断基準値との差により判断基準値の偏り度を求める工程と、該検査員について、検査結果から欠陥を有する決定と、欠陥を有しない決定とを区別しつつ、両決定について検査対象の欠陥の大きさの確率密度に関する正規分布を生成する工程と、前記両決定についての二つの正規分布から両分布間距離を求める工程と、前記判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離について、複数の検査員の結果と対比しつつ各数値を正規化してパラメータを導出する工程と、前記パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力を評価する評価工程とを含むことを特徴とするものである。 On the other hand, the present invention according to the method for determining the inspection capability of a surface defect inspector is a method for determining the inspection capability of an inspector who visually inspects a surface defect of a product, and is provided on a plurality of products. A step of inspecting the presence or absence of surface defects of the product by a plurality of inspectors based on an inspection reference value based on a predetermined size of the surface defect, a step of inputting the result of the inspection into the storage means, From the inspection results stored in the storage means, for each inspector, generating a psychometric curve indicating the probability of determining the presence or absence of the surface defect relative to the size of the surface defect, A step of deriving a judgment reference value and a variation value in the inspection by the inspector, a step of obtaining a degree of bias of the judgment reference value based on a difference between the inspection reference value and the judgment reference value, Generating a normal distribution for the probability density of the size of the defect to be inspected for both decisions while distinguishing between the decision having defects and the decision having no defects, and two normal distributions for both decisions A step of obtaining a distance between both distributions from each other, and a step of deriving a parameter by normalizing each numerical value while comparing with a result of a plurality of inspectors regarding a degree of deviation and a variation value of the determination reference value and a distance between the both distributions, and And an evaluation step of evaluating the inspection capability based on the area formed when the parameter is decomposed into a radar chart.
上記構成によれば、個々の検査員による検査結果を製品ごとに入力することにより、順次、判断基準値の偏り度、ばらつき値および分布間距離が導出されるとともに、これらを正規化したパラメータによって検査能力を評価可能な数値に変換することができる。ここで、評価された数値は、他の検査員(検査員全体)との相対的な比較により検査員の検査技量の優劣を評価することができることとなる。この検査技量の優劣の取り扱いは人為的なものであるが、同一製品を複数検査員によって検査する検査ラインを構築する場合、ラインごとに偏った検査結果とならないように、人員配置を検討する材料とすることができるほか、表面欠陥の種類ごとに検査技量の優劣が異なる場合には、特定の検査員の検査技量が劣る特定の表面欠陥について、それを補う検査員を配置するなどに利用することができる。 According to the above configuration, by inputting the inspection result by each inspector for each product, the deviation degree of the criterion value, the variation value, and the inter-distribution distance are sequentially derived, and these are normalized parameters. The inspection capability can be converted into a value that can be evaluated. Here, the evaluated numerical value can evaluate the superiority or inferiority of the inspection skill of the inspector by relative comparison with other inspectors (the entire inspector). Although the handling of superiority and inferiority of this inspection skill is artificial, when constructing an inspection line that inspects the same product by multiple inspectors, material to consider personnel allocation so that the inspection results are not biased for each line In addition, if the superiority or inferiority of the inspection skill varies depending on the type of surface defect, it is used to arrange an inspector to compensate for the specific surface defect for which the inspection skill of a specific inspector is inferior. be able to.
また、上記発明において、前記表面欠陥の有無を検査する工程は、異なる時間に複数回実施するものであり、前記パラメータを導出する工程は、前記複数回実施した検査結果について、それぞれの判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離を正規化したパラメータを導出する工程であり、さらに、複数の前記パラメータについて、最大値から最小値を減算し、これを最小値で除算して得られる変動率を、各変動率のパラメータとして導出する工程を含み、前記評価工程は、前記変動率を含む各パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力を評価するものとすることができる。 Further, in the above invention, the step of inspecting for the presence or absence of surface defects is performed a plurality of times at different times, and the step of deriving the parameter is a criterion value for each of the inspection results performed a plurality of times. A parameter obtained by normalizing the degree of deviation and variation of the distribution and the distance between the two distributions, and subtracting the minimum value from the maximum value for the plurality of parameters and dividing the result by the minimum value. And a step of deriving the obtained variation rate as a parameter of each variation rate, and the evaluation step evaluates the inspection capability by an area formed when each parameter including the variation rate is decomposed into a radar chart. be able to.
上記構成によれば、個々の検査員による1回の検査結果について、判断基準値の偏り度、ばらつき値および分布間距離を評価可能な数値に変換できるうえ、異なる時間帯に検査を行った場合の各パラメータの変動率をも検査技量の評価に加味することができる。従って、変動率の小さな検査員は、検査結果が安定していることと見ることができ、各時間帯における総合的な技量の評価を可能にするものである。 According to the above configuration, when the inspection result of each inspection by a single inspector can be converted into a numerical value that can be used to evaluate the degree of deviation of the judgment reference value, the variation value, and the distance between distributions, The fluctuation rate of each parameter can be added to the evaluation of the inspection skill. Therefore, an inspector with a small variation rate can be regarded as having a stable inspection result, and enables comprehensive evaluation of skills in each time zone.
表面欠陥検査員の検査能力判定装置にかかる本発明によれば、判断基準値の偏り度による正確性、ばらつき値による信頼性、分布間距離による弁別力などを定量的に評価することができる。そして、前記パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積を求めることができることから、前記正確性、信頼性および弁別力を総合的に評価することができる。また、各パラメータの変動率を導出する手段を備える構成においては、時間ごとに異なる検査員の検査能力についても評価することができる。本発明は、通常業務とは別に行われるものであるが、短時間の検査により検査員の検査能力を把握することができることから、定期的に使用することによって、検査員の能力の向上を数値によって確認することができる。 According to the present invention relating to the inspection capability determination apparatus for surface defect inspectors, it is possible to quantitatively evaluate the accuracy based on the deviation degree of the determination reference value, the reliability based on the variation value, the discrimination force based on the distance between distributions, and the like. Since the area formed when the parameter is decomposed into the radar chart can be obtained, the accuracy, reliability, and discrimination power can be comprehensively evaluated. Further, in the configuration provided with means for deriving the variation rate of each parameter, it is also possible to evaluate the inspection ability of the inspector that varies with time. Although the present invention is performed separately from the normal work, it is possible to grasp the inspection ability of the inspector by a short time inspection. Can be confirmed.
他方、表面欠陥検査員の検査能力判定装置にかかる本発明によれば、検査員の検査技術のレベルを数値によって定量的かつ総合的に評価することができることから、検査員としての適正を判定することができる。そして、検査員の目視によっては難しい表面反射を有する製品の表面欠陥の検出について、検査員の検査能力を評価することにより、出荷される製品の品質の安定性に資するとともに、検査員の配置を考慮して人員削減を可能にし得るものとなる。 On the other hand, according to the present invention relating to the inspection capability determination apparatus for the surface defect inspector, the level of the inspection technique of the inspector can be quantitatively and comprehensively evaluated by numerical values, so that the appropriateness as an inspector is determined. be able to. And by detecting the surface defects of products that have surface reflections that are difficult for the inspector to visually check, the inspector's inspection ability is evaluated, which contributes to the stability of the quality of the product being shipped and the placement of the inspector. Considering this, it will be possible to reduce personnel.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<検査能力判定装置の第一実施形態>
図1は、検査能力判定装置にかかる実施形態の概略を示す図である。この図に示すように、本実施形態の装置1は、外部装置であるモニタ2および入力手段3に接続されている。検査能力判定装置は、処理装置を含むパーソナルコンピュータによって構成され、記憶手段11と、この記憶手段11に記憶されるデータを各手段12〜18によって処理されるようになっている。記憶手段11としてはHHDのほかメモリなどがある。記憶手段に11は、入力手段3によって適宜入力されるデータを記憶するほか、各手段12〜18による処理結果を記憶するものである。データを処理する各手段12〜18は、記憶手段11に記憶されるデータを入手し、所定の手順に従ってデータを処理するものであり、処理した後のデータは、一時的または長期的に記憶手段11に保存させるものである。
<First Embodiment of Inspection Capability Determination Device>
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an embodiment according to an inspection capability determination apparatus. As shown in this figure, the
検査能力判定装置1は、各手段12〜18を備え、適宜データが処理されるものであるが、これらの処理は処理装置として機能するパーソナルコンピュータによって演算処理されるものである。各処理手段としては、心理測定曲線生成手段12、判断基準値・ばらつき値導出手段13、判断基準値の偏り度算出手段14、正規分布生成手段15、分布間距離算出手段16、パラメータ導出手段17および評価手段18が構成されている。
The inspection
そこで、各処理手段12〜18の処理内容を処理手順とともに説明する。
記憶手段11は、複数の検査員による検査結果が入力手段13から入力されることにより、各種データとして記憶するものであり、具体的には、複数の製品番号、製品番号ごとに設けられた表面欠陥の種類、表面欠陥の種類ごとに予め定めた表面欠陥の大きさによる検査基準値、および検査員の番号と当該検査員が検査した結果を、検査員ごとに記憶する。
Therefore, the processing contents of the processing means 12 to 18 will be described together with the processing procedure.
The storage means 11 stores as various data when the inspection results by a plurality of inspectors are input from the input means 13, and more specifically, a plurality of product numbers and a surface provided for each product number. For each inspector, the type of defect, the inspection reference value based on the size of the surface defect determined in advance for each type of surface defect, and the number of the inspector and the result of inspection by the inspector are stored.
表面欠陥の種類としては、擦り傷、打痕(凹み)、異物(突起)の3種類を例示することができる。これらの表面欠陥について、大きさの異なる製品を複数用意し、これらについて検査員が検査した結果を入力するのである。表面欠陥の大きさとしては、擦り傷の場合には、幅寸法を0.005mm〜0.040mmn範囲で0.005mmごとに変化させたものを使用し、打痕と異物については、直径0.20mm〜0.50mmの範囲で、0.05mmごとに変化させたものを使用することができる。なお、検査基準値としては、擦り傷の場合は幅0.020mmとし、打痕および異物については直径0.30mmと設定することができるが、これは、検査対象製品に応じて適宜変更されるものである。 As the types of surface defects, three types of scratches, dents (dents), and foreign matters (projections) can be exemplified. For these surface defects, a plurality of products having different sizes are prepared, and the results of inspection by the inspector are input. As for the size of the surface defect, in the case of an abrasion, the width dimension is changed every 0.005 mm in the range of 0.005 mm to 0.040 mmn, and the dent and foreign matter have a diameter of 0.20 mm. In the range of .about.0.50 mm, those changed every 0.05 mm can be used. Note that the inspection reference value can be set to 0.020 mm in the case of an abrasion and 0.30 mm in diameter for a dent and a foreign object, but this is appropriately changed according to the product to be inspected. It is.
そして、これらの複数のサンプルを検査員にランダムで複数回提示し、表面欠陥の有無を検査させるのである。各サンプルは、検査の際にM回(精度維持のため、例えば20回)提示し、j番目のサンプルがM回の提示において、表面欠陥有りと判断された回数mjの確率Pjは、Pj=mj/M(式1)で算出され得るものである。 Then, the plurality of samples are presented to the inspector at random multiple times to inspect for the presence of surface defects. Each sample is presented M times (for example, 20 times to maintain accuracy) at the time of inspection, and the probability P j of the number m j at which the j-th sample is determined to have surface defects in M times of presentation is P j = m j / M (Equation 1) can be calculated.
ここで、目視での表面欠陥の検査は、検査員個人が経験や技量に基づいて感覚として持っている心理的な基準値に委ねられている。そのため、基準値の付近での感覚は連続して変化しており、その基準値を境界に100%の確率で判別することは皆無である。しかし、明らかに大きい表面欠陥や明らかに微細な表面欠陥は、表面欠陥の有無を明確に判断し得ることから、上記基準値は、その両者の中間に存在するものと推定される。そこで、心理測定曲線生成手段12によって、心理測定曲線を生成するのである。 Here, visual inspection of surface defects is entrusted to a psychological reference value that the individual inspector has as a sensation based on experience and skill. For this reason, the sense in the vicinity of the reference value changes continuously, and there is no possibility of discriminating with a probability of 100% using the reference value as a boundary. However, obviously large surface defects and clearly fine surface defects can clearly determine the presence or absence of surface defects, and thus the above-mentioned reference value is estimated to exist between the two. Therefore, the psychological measurement curve generation means 12 generates a psychological measurement curve.
心理測定曲線生成手段12は、個々の検査員について記憶されている検査結果に基づいて、表面欠陥の大きさに対して、検査員が表面欠陥の有無を決定する確率(判断確率)を心理測定曲線として整理するものである。この心理測定曲線は、表面欠陥の大きさxjを横軸とし、当該大きさの表面欠陥について表面欠陥有りと判断される確率Pjを縦軸としたものである。図2に、ある検査員の心理測定曲線を例示する。この図から明らかなとおり、理測定曲線は、表面欠陥が小さい場合は表面欠陥有りと判断する確率は低く、表面欠陥が大きい場合は表面欠陥有りと判断する確率が高くなる曲線である。なお、このように生成された心理測定曲線は、モニタ2に表示させることも可能である。
The psychological measurement curve generation means 12 psychologically measures the probability (determination probability) that the inspector determines the presence or absence of the surface defect with respect to the size of the surface defect based on the inspection result stored for each inspector. It is organized as a curve. The psychometric curve, the magnitude of x j of surface defects on the horizontal axis, in which the probability P j is determined that there is a surface defect on the surface defects of the size and the vertical axis. FIG. 2 illustrates an inspector's psychological measurement curve. As is clear from this figure, the physical measurement curve is a curve with a low probability of determining that there is a surface defect when the surface defect is small, and with a high probability of determining that there is a surface defect when the surface defect is large. The psychological measurement curve generated in this way can also be displayed on the
上記の表面欠陥の大きさxjと表面欠陥有りと判断される確率Pjとの関係は、後記の式2のような正規分布の累積分布関数で表すことができる。式2におけるμiは、検査員の個人(i番目の検査員)の判断基準値であり、σiは、その個人(i番目の検査員)の検査結果のばらつきを示す値である。そして、これらμiおよびσiを求めることにより、検査員個人の判断基準値およびばらつき値を導出するのである。
The relationship between the surface defect size x j and the probability P j determined that there is a surface defect can be expressed by a normal distribution cumulative distribution function as shown in
そこで、判断基準値・ばらつき値導出手段13により、判断基準値μiおよびばらつき値σiを導出するのである。当該判断基準値・ばらつき値導出手段13によるμiおよびσiの導出の手順は、確率変数xを正規化確率変数yに正規化したうえ、累積分布関数を使用して導出されるものである。その詳細は次のとおりである。すなわち、確率変数xを式3に示すように正規化し、正規化確率変数yを求め、これを式2に代入して式4を得る。
Therefore, the determination reference value / variation value deriving means 13 derives the determination reference value μ i and the variation value σ i . The procedure of deriving μ i and σ i by the judgment reference value / variation value deriving means 13 is derived using the cumulative distribution function after normalizing the random variable x to the normalized random variable y. . The details are as follows. That is, the random variable x is normalized as shown in
上記により得られた式4は、標準正規分布の累積分布関数となり、確率Pjから正規化確率変数yjを算出することができる。また、式3に対して、1/σi=a、−μi/σi=bと仮定し、正規化確率変数yjと表面欠陥の大きさxjとの間には、上式5(y=ax+b)のような線形関係が成り立つことから、正規化確率変数yjと表面欠陥の大きさxjとの関係を式5として、最小二乗法によりパラメータaおよびbを求めることができる。なお、パラメータaおよびbが求められれば、σiは、σi=1/aとして算出でき、さらに、μiは、μi=−bσiとして算出できる。
Equation 4 obtained as above becomes a cumulative distribution function of a standard normal distribution, and a normalized probability variable y j can be calculated from the probability P j . Further, assuming that 1 / σ i = a and −μ i / σ i = b with respect to
ここで、i番目の検査員による検査結果について、j番目のサンプルについて、その表面欠陥の大きさxjを横軸とし、当該サンプルを表面欠陥有りと判断される確率Pjから得られた正規化確率変数yjを縦軸とした場合のグラフの例を図3に示す。この図に示されるように、表面欠陥の大きさxjと確率変数yjとの間には一定のばらつきが存在している。このばらつきは、前記パラメータaおよびbの推定値に影響を与えることが予想されることから、この影響を最小にすべく、最尤推定法により再度の推定を行ってもよい。 Here, with respect to the inspection result by the i-th inspector, with respect to the j-th sample, the size x j of the surface defect is taken as the horizontal axis, and the normal obtained from the probability P j that the sample is determined to have a surface defect. FIG. 3 shows an example of a graph in the case where the randomization probability variable y j is the vertical axis. As shown in this figure, between the magnitude x j and the random variable y j of surface defects and certain variations exist. Since this variation is expected to affect the estimated values of the parameters a and b, the estimation may be performed again by the maximum likelihood estimation method in order to minimize the influence.
この場合の再推定の方法は次のとおりである。
前記の式4および式5から、pj=φ(axj+b)を導くことができ、これよりxjからPjを算出し、二項分布の尤度関数を示す下式6に代入し、j番目のサンプルについての尤度値l(nj)を求めるのである。なお、全てのサンプルをnj(j=1,2,・・・,N)で考える場合には、尤度関数は下式7となり、式7の両側に対して対数をとることで、log(l(n1,n2,・・・nj,・・・nN))=L(n1,n2,・・・nj,・・・nN)として、下式8を得ることかできる。
The re-estimation method in this case is as follows.
From the above equations 4 and 5, p j = φ (ax j + b) can be derived. From this, P j is calculated from x j and substituted into the following equation 6 indicating the likelihood function of the binomial distribution. , The likelihood value l (n j ) for the j th sample is determined. When all samples are considered as n j (j = 1, 2,..., N), the likelihood function is expressed by the following equation 7, and log is obtained by taking logarithms on both sides of equation 7. (1 (n 1 , n 2 ,... N j ,... N N )) = L (n 1 , n 2 ,... N j ,... N N ) I can do it.
そこで、上記式8を解くことにより、全てのサンプルについて、njに対応するPjを最尤的に求めることができる。なお、算出されたPjに基づいて、前記と同様に、上記式4からyjを求め、パラメータaおよびbを算出することにより、σi(ばらつき)およびμi(判断基準値)を求めることができる。 Therefore, by solving Equation 8, P j corresponding to n j can be obtained with maximum likelihood for all samples. Based on the calculated P j , similarly to the above, y j is obtained from the above equation 4, and parameters a and b are calculated to obtain σ i (variation) and μ i (judgment reference value). be able to.
なお、上記により導出された判断基準値は、判断確率が50%を示すときの表面欠陥の大きさであり、表面欠陥の有無を判断する際の境界を示す指標となる。また、ばらつき値は、その値が大きい場合には、表面欠陥の有無の判断にばらつきの程度が大きいことの指標となり、逆に小さい場合には、ばらつきの程度が小さいことの指標となる。この意味から、ばらつきの程度は、個々のサンプル(製品)について同様の検査が行われているか(信頼性)を判断する材料となり得るものである。 The determination reference value derived as described above is the size of the surface defect when the determination probability indicates 50%, and serves as an index indicating the boundary when determining the presence or absence of the surface defect. In addition, the variation value is an indicator that the degree of variation is large in determining whether there is a surface defect when the value is large, and conversely, if the value is small, the variation value is an indicator that the degree of variation is small. In this sense, the degree of variation can be a material for determining whether the same inspection is performed on each sample (product) (reliability).
上記により導出された判断基準値μiは、判断基準値の偏り度算出手段14により、偏り度μi´として算出される。この偏り度は、表面欠陥の検査基準値(表面欠陥を判断すべき所望の大きさ、予め定められる大きさ)x0と現実に検査員が検査した結果から導き出される判断基準値との差を算出するものであり、μi´=μi−x0によって算出されるものである。この偏り度は、±0であれば、検査すべき基準値に従って表面欠陥の有無が検査されたことを意味するが、これがプラスまたはマイナスにシフトする場合は、検査員の判断基準が検査基準値から逸脱している(偏っている)ことを意味することとなる。この意味から、検査員が検査基準値に基づいた正確な判断がなされているか(正確性)を示す指標となり得るものである。 The judgment reference value μ i derived as described above is calculated as the degree of bias μ i ′ by the judgment reference value bias degree calculation means 14. This degree of deviation is the difference between the inspection standard value for surface defects (desired size for determining surface defects, predetermined size) x 0 and the standard value derived from the results of actual inspection by the inspector. It is calculated, and is calculated by μ i ′ = μ i −x 0 . If this degree of deviation is ± 0, it means that the presence or absence of surface defects was inspected according to the reference value to be inspected, but if this shifts to plus or minus, the inspector's criterion is the inspection reference value It means that it deviates from (is biased). In this sense, it can be an index indicating whether the inspector has made an accurate determination based on the inspection reference value (accuracy).
正規分布生成手段15は、複数の製品について表面欠陥有りと判断した結果と、表面欠陥無しと判断した結果とに区分し、その両方の結果について正規分布を生成するものである。この正規分布は、検査対象の欠陥の大きさの確率密度に関する正規分布であり、横軸に表面欠陥の大きさとし、縦軸を確率密度としている。 The normal distribution generation means 15 classifies a plurality of products into a result determined to have surface defects and a result determined to have no surface defects, and generates a normal distribution for both results. This normal distribution is a normal distribution related to the probability density of the size of the defect to be inspected, and the horizontal axis represents the surface defect size, and the vertical axis represents the probability density.
一般に、人間の知覚する感覚刺激(視覚など)は、純粋な物理的刺激ではなく、必ず心理的な影響(心理的なノイズ)が存在している。この心理的なノイズの中から正しくシグナルとなる感覚刺激を認識することができる能力は、検査員の能力評価に重要な要素となり得る。そこで、シグナルとしては検査対象の表面欠陥の大きさとし、ノイズとしては検査員の体調や検査環境などの心理状態をすることができる。また、信号検出理論に基づいて、シグナルとノイズとの確率密度分布を正規分布で表し、その両分布間の距離を算出することにより、表面欠陥の弁別能力を判断するのである。なお、信号検出理論によれば、シグナルとノイズの確率密度分布は、それぞれσ=1の正規分布NS(σ=1,μS)、NN(σ=1,μN)で表すことができる。そして、両分布間の距離d=μS−μNが大きければ心理的なノイズの影響が小さく、同距離dが小さければ心理的なノイズの影響が大きいことを意味するものである。 In general, sensory stimuli perceived by humans (such as vision) are not purely physical stimuli and always have psychological effects (psychological noise). The ability to recognize a sensory stimulus that is a correct signal from this psychological noise can be an important factor in assessing the ability of an inspector. Therefore, the signal can be the size of the surface defect to be inspected, and the noise can be a psychological state such as the physical condition of the inspector or the inspection environment. Further, based on the signal detection theory, the probability density distribution of the signal and noise is represented by a normal distribution, and the distance between the two distributions is calculated to determine the discrimination ability of the surface defects. According to the signal detection theory, the probability density distribution of the signal and noise can be expressed by normal distributions N S (σ = 1, μ S ) and N N (σ = 1, μ N ) with σ = 1, respectively. it can. When the distance d = μ S −μ N between the two distributions is large, the influence of psychological noise is small, and when the distance d is small, the influence of psychological noise is large.
そこで、まず、検査員による検査結果に基づき、表面欠陥有りと判断された場合と、表面欠陥無しと判断された場合とに区分し、その判断がなされる確率を求める。すなわち、基準値以上に大きい表面欠陥を有する(シグナルの場合の)j番目のサンプルをM回提示して、これを表面欠陥有りとm回(mSN,j)正しく判断されたときの正解判定の確率は、下式(9)で表すことができる。また、基準値以下の小さい表面欠陥を有する(ノイズの場合の)j番目のサンプルをM回提示して、これを表面欠陥有りとm回(mN,j)正しく判断されたときの正解判定の確率は、下式(10)で表すことができる。 Therefore, first, based on the inspection result by the inspector, a case where it is determined that there is a surface defect and a case where it is determined that there is no surface defect are classified, and the probability that the determination is made is obtained. That is, when the j-th sample having a surface defect larger than the reference value (in the case of a signal) is presented M times, and it is correctly determined that there is a surface defect m times (m SN, j ), the correct answer determination Can be expressed by the following equation (9). In addition, when the j-th sample (in the case of noise) having a small surface defect equal to or less than the reference value is presented M times, it is determined that the surface defect is correctly determined m times (m N, j ). Can be expressed by the following equation (10).
そして、シグナルとノイズの確率密度分布は、それぞれ前述のように、σ=1の正規分布NS(σ=1,μS)、NN(σ=1,μN)に従うことから、i番目の検査員の検査結果について、表面欠陥の大きさの標準偏差を求めれば、確率変数v、u(v=x/σx、u=x/σx)に対する両者の累積分布関数を下式11,12のように表すことができる。 Then, the probability density distribution of the signal and noise, respectively, as described above, sigma = 1 in the normal distribution N S (σ = 1, μ S), N N (σ = 1, μ N) from to follow, i th If the standard deviation of the size of the surface defect is obtained for the inspection results of the inspectors, the cumulative distribution functions of both of the random variables v and u (v = x / σ x , u = x / σ x ) are expressed by the following equation 11: , 12 can be expressed.
上記正規分布を図4に示す。図において、上方の正規分布は、シグナルの分布NS(σ=1,μS)を例示したものであり、下方の正規分布は、ノイズの分布NN(σ=1,μN)を例示したものである。この図に示されるように、シグナルの分布には、判定基準値x0/σxを境界として、領域Aおよび領域Cに分けられることとなる。領域Aは、基準値以上の大きさの表面欠陥について、表面欠陥有りとして正しく判定された「hit」の領域であり、領域Cは、基準値以下の小さい表面欠陥を表面欠陥有りとして判定ミスされた「miss」の領域である。これと同様に、ノイズの分布についても判定基準値x0/σxを境界として、領域Bおよび領域Dに分けられることとなる。領域Dは、基準値以下の小さい表面欠陥について表面欠陥無しとして正しく判定された「correct−rejection」の領域であり、領域Bは、誤って判断された「false alarm」の領域である。なお、このように生成された正規分布はモニタ2に表示することも可能である。
The normal distribution is shown in FIG. In the figure, the upper normal distribution illustrates the signal distribution N S (σ = 1, μ S ), and the lower normal distribution illustrates the noise distribution N N (σ = 1, μ N ). It is a thing. As shown in this figure, the signal distribution is divided into a region A and a region C with the determination reference value x 0 / σ x as a boundary. Region A is a “hit” region that has been correctly determined as having surface defects for surface defects having a size greater than or equal to the reference value, and region C has been incorrectly determined as having surface defects that are smaller than the reference value. This is the “miss” area. Similarly, the noise distribution is also divided into a region B and a region D with the determination reference value x 0 / σ x as a boundary. The region D is a “correct-rejection” region that is correctly determined as having no surface defect for a small surface defect equal to or less than the reference value, and the region B is an erroneously determined “false alarm” region. The normal distribution generated in this way can also be displayed on the
この図から明らかなとおり、両正規分布間の距離が小さくなる場合は、領域BおよびCが大きくなることから、心理的影響が大きく作用していることとなり、両分布間距離が大きくなる場合は、領域BおよびCが小さくなるため、心理的影響が少ないものとなる。そこで、この分布間距離をもって検査員の弁別能力の指標とすることができる。 As is apparent from this figure, when the distance between the two normal distributions is small, the regions B and C are large, so that the psychological influence is acting greatly, and when the distance between the two distributions is large. Since the regions B and C are small, the psychological influence is small. Therefore, this inter-distribution distance can be used as an index of the inspector's discrimination ability.
なお、両分布間の距離dは、d=μS−μNによって求められることから、これらμSおよびμNを算出することにより、最終的に分布間距離を得るのである。この算出は、分布間距離算出手段16によって処理されるものであるが、その手順は、次のとおりである。すなわち、前述の累積分布関数は、式11および12に示されるとおりであり、心理測定曲線の場合と同様に、確率Pjから正規化確率変数yjを求め、最終的にμSおよびμNを算出するのである。
Since the distance d between the two distributions is obtained by d = μ S −μ N , the distance between the distributions is finally obtained by calculating these μ S and μ N. This calculation is processed by the inter-distribution distance calculation means 16, and the procedure is as follows. That is, the cumulative distribution function described above is as shown in
以上の各演算結果に基づいて、技術評価のためのパラメータがパラメータ導出手段17によって導出される。ここで導出されるパラメータは、判断基準値μi、ばらつき値σiおよび分布間距離diに関するものである。判断基準値μiについては、その偏り度をパラメータとするため、前述のように基準値x0との差μi´=μi−x0が使用される。 Based on the above calculation results, parameters for technical evaluation are derived by the parameter deriving means 17. The parameters derived here relate to the judgment reference value μ i , the variation value σ i, and the inter-distribution distance d i . For determination reference value mu i is to the deviation degree of the parameter, the difference μ i '= μ i -x 0 of the reference value x 0 as described above is used.
そして、こられの各パラメータは、さらに、検査員全員(M人とする)の判定結果から平均値と標準偏差が算出され、その平均値および標準偏差によって下記のように定義付けられる。判断基準値に関するパラメータ(正確性)については式13に示し、ばらつき値に関するパラメータ(信頼性)については式14に示し、シグナルとノイズの分布間距離に関するパラメータ(弁別能力)については式15に示す。
Further, for each of these parameters, an average value and a standard deviation are calculated from determination results of all the inspectors (assuming M persons), and are defined as follows based on the average value and the standard deviation. The parameter (accuracy) related to the criterion value is shown in
なお、上記によって算出されたパラメータμD,j、σD,j、dD,jは、平均値4、標準偏差1の正規分布に従うものとし、各パラメータの値は、1〜7の範囲に99.7%(±3σ)の確率で集まる。また、μi´とσiの値は、小さいほど正確性および信頼性が高くなるため、μD,jおよびσD,jは負の符号を付けて大きい値をもって検査能力が高くなるように調整した。このように正規化された各パラメータは、評価手段18によって最終的な評価決定がなされる。 Note that the parameters μ D, j , σ D, j , d D, j calculated as described above follow a normal distribution with an average value of 4 and a standard deviation of 1, and the values of each parameter are in the range of 1-7. Collect with a probability of 99.7% (± 3σ). Also, the smaller the values of μ i ′ and σ i , the higher the accuracy and reliability. Therefore, μ D, j and σ D, j are negatively signed and have a large value so that the inspection capability increases. It was adjusted. Each parameter thus normalized is finally evaluated by the evaluation means 18.
評価手段18では、前記パラメータを、レーダチャートに分解し、その3値のレーダチャート上に形成される面積(三角形の面積)の大きさによって検査能力を評価するのである。このときのレーダチャートの例(二種類)を図5に示す。図のように、レーダチャートの各軸の目盛りを1とし、基準値を4としている。基準値4との比較のため各パラメータは、(μD−4)、(σD−4)、(dD−4)の値を使用している。また、1目盛りの差が1σの違い(68.3%確率)、2目盛りの差が2σの違い(95.4%確率)に対応させている。 The evaluation means 18 decomposes the parameter into a radar chart, and evaluates the inspection capability based on the size of the area (triangular area) formed on the ternary radar chart. Examples (two types) of radar charts at this time are shown in FIG. As shown in the figure, the scale of each axis of the radar chart is 1 and the reference value is 4. For comparison with the reference value 4, the parameters use values of (μ D -4), (σ D -4), and (d D -4). Further, the difference of 1 scale corresponds to the difference of 1σ (68.3% probability), and the difference of 2 scales corresponds to the difference of 2σ (95.4% probability).
そして、図示の場合、基準値(全てが4の場合)のレーダチャート(正三角形)の面積が20.8となるのに対し、検査員Cの面積は、18.5であったことから、検査能力の総合的な評価は低いものとなり、他方、検査員Jの面積は、36.6であったため、検査能力が高いという評価を得ることとなる。 In the case of the figure, the area of the radar chart (regular triangle) of the reference value (when all is 4) is 20.8, whereas the area of the inspector C is 18.5. The overall evaluation of the inspection capability is low, and on the other hand, the area of the inspector J is 36.6, so that the evaluation that the inspection capability is high is obtained.
最終的な評価の表示方法としては、面積の数値としてもよいが、基準値20.8に対する面積比を+または−で表記してもよい。さらには、基準値近傍の所定範囲の面積を「可」と評価し、それ以上を「良」または「優」と評価し、それ以下を「不可」と表記するような方法でもよい。また、これらに代えて、またはこれらとともにレーダチャートをモニタ2に表示することも可能である。
As a final evaluation display method, the numerical value of the area may be used, but the area ratio with respect to the reference value 20.8 may be expressed as + or −. Further, a method may be used in which an area of a predetermined range in the vicinity of the reference value is evaluated as “possible”, more than that is evaluated as “good” or “excellent”, and less than that is expressed as “impossible”. Further, instead of these or together with them, a radar chart can be displayed on the
本実施形態は、上記のような構成であることから、複数の検査員について、同じ条件によって、表面欠陥を検査し、その検査結果を入力することにより、複数の検査員との相対比較により、検査能力を数値化し、定量的かつ総合的に判断することができる。このときの複数の検査員としては、同一企業内における検査員全員としてもよいが、経験年数の異なる検査員をピックアップし、これらの検査員による平均値を参照することでもよい。さらには、能力判定のために、検査用の画像を予め用意し、複数の検査員による検査結果を事前に記憶させておくことにより、当該検査用画像により同一条件で特定の検査員が検査した結果を入力することにより、事前に記憶された検査員との相対比較として検査能力を評価できるように構成してもよい。 Since this embodiment is configured as described above, for a plurality of inspectors, by inspecting surface defects under the same conditions, and inputting the inspection results, by relative comparison with a plurality of inspectors, The inspection ability can be digitized and judged quantitatively and comprehensively. As a plurality of inspectors at this time, all inspectors in the same company may be used, or inspectors with different years of experience may be picked up and an average value by these inspectors may be referred to. Furthermore, for the ability determination, an image for inspection is prepared in advance, and inspection results from a plurality of inspectors are stored in advance, so that a specific inspector inspects under the same conditions using the inspection image. You may comprise so that a test | inspection capability can be evaluated as a relative comparison with the inspector memorize | stored beforehand by inputting a result.
なお、検査能力判定方法は上記処理の過程に沿ったものであり、これを整理すると次のとおりとなる。複数の製品に設けられた表面欠陥について、予め定めた表面欠陥の大きさによる検査基準値に基づいて、複数の検査員が該製品の表面欠陥の有無を検査した結果が入力手段3から記憶手段11に入力される。
The inspection capability determination method is in accordance with the process described above, and can be summarized as follows. With respect to the surface defects provided in the plurality of products, the result of the inspection of the presence or absence of the surface defects of the products by the plurality of inspectors based on the inspection reference value based on the predetermined size of the surface defects is stored from the
検査結果が入力されると各処理が開始されることとなり、ます、心理測定曲線生成手段12により、記憶手段に記憶された検査結果から、個々の検査員について、表面欠陥の大きさに対する該表面欠陥の有無を決定する確率を示す心理測定曲線が生成される。続いて、判断基準値・ばらつき値導出手段13により、心理測定曲線に基づいて、個々の検査員の検査における判断基準値およびばらつき値が導出され、さらに、判断基準値の偏り度算出手段14により、検査基準値と前記判断基準値との差により判断基準値の偏り度が算出される。
When the inspection result is input, each process is started. From the inspection result stored in the storage unit by the psychological measurement
さらに、正規分布生成手段15により、個々の検査員について、検査結果から欠陥を有する決定と、欠陥を有しない決定とを区別しつつ、両決定について検査対象の欠陥の大きさの確率密度に関する正規分布が生成され、分布間距離算出手段16により、二つの正規分布から両分布間距離が算出される。 Further, for each inspector, the normal distribution generation means 15 distinguishes between the determination of having a defect and the determination having no defect from the inspection result, and the normality related to the probability density of the size of the defect to be inspected for both determinations. A distribution is generated, and the distance between both distributions is calculated from two normal distributions by the distribution distance calculation means 16.
そして、パラメータ導出手段により、前記によって算出された判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離について、複数の検査員の結果と対比しつつ各数値を正規化して判定のためのパラメータが導出され、評価手段18により、パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力が総合的に評価されるのである。 Then, the parameter deriving means normalizes each numerical value while comparing with the results of a plurality of inspectors regarding the bias degree and variation value of the determination reference value calculated by the above and the distance between the two distributions, and the parameter for determination Is derived, and the evaluation means 18 comprehensively evaluates the inspection capability based on the area formed when the parameters are decomposed into radar charts.
<検査能力判定装置の第二実施形態>
次に、第二の実施形態について説明する。本実施形態は、上述の第一の実施形態に使用するパラメータを追加するものである。すなわち、第一の実施形態では、正確性を示すパラメータ(μD)、信頼性を示すパラメータ(σD)、および弁別能力を示すパラメータ(dD)を使用したが、本実施形態では、これらのパラメータについて、さらに変動率を算出し、これをパラメータに追加するものである。
<Second Embodiment of Inspection Capability Determination Device>
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, parameters used in the first embodiment described above are added. That is, in the first embodiment, a parameter (μ D ) indicating accuracy, a parameter (σ D ) indicating reliability, and a parameter (d D ) indicating discrimination ability are used. For these parameters, the fluctuation rate is further calculated and added to the parameters.
変動率は、異なる時間帯において同じ条件で実施した検査結果から、時間帯ごとのばらつきを参照するものである。具体的には、時間帯を変えて複数回(例えば、午前10時、11時、午後2時、3時、4時の5回)同じ検査を行い、各回の検査結果について、正確性を示すパラメータ(μD)、信頼性を示すパラメータ(σD)、および弁別能力を示すパラメータ(dD)を得る。その際の正確性を示すパラメータ(μD)の変化の状態を図6に例示する。図中の「Time1」は午前10時であり、前記例示に従って5回行ったものを示している。この図に例示する検査員の場合には、午後3時(Time4)での検査結果の評価が最も低く、午後4時(Time5)での検査結果が最も評価が高くなっている。そこで、このような変化が小さければ、時間帯に関係なく安定した検査が可能である(安定性がある)と評価されるが、上記の変化が大きい場合には、安定性に欠くという評価が可能である。
The fluctuation rate refers to the variation for each time zone from the inspection results performed under the same conditions in different time zones. Specifically, the same inspection is performed several times (for example, 5 times at 10 am, 11 am, 2 pm, 3 pm, 4 pm) at different times, and the accuracy of the results of each inspection is shown. A parameter (μ D ), a parameter (σ D ) indicating reliability, and a parameter (d D ) indicating discrimination capability are obtained. FIG. 6 illustrates the state of change in the parameter (μ D ) indicating the accuracy at that time. “
そこで、この変化の度合いを数値化するために、変動率導出手段19(図1中に記載)において、変動率として(パラメータの最大値−最小値)/(パラメータの最小値)を導出するのである。ここで導出された変動率は、パラメータの最小値に対する変化量の割合であることから、これについても、複数の検査員全員の判定結果から平均値と標準偏差が算出され、その平均値および標準偏差によって正規化してパラメータとしている。なお、変動率は、正確性を示すパラメータ(μD)に限らず、信頼性を示すパラメータ(σD)および弁別能力を示すパラメータ(dD)についても算出されるものである。 Therefore, in order to quantify the degree of change, the variation rate deriving means 19 (described in FIG. 1) derives (variable maximum value−minimum value) / (minimum parameter value) as the variation rate. is there. Since the fluctuation rate derived here is the ratio of the change amount to the minimum value of the parameter, the average value and standard deviation are also calculated from the judgment results of all the inspectors. The parameters are normalized by the deviation. The variation rate is calculated not only for the parameter (μ D ) indicating accuracy but also for the parameter (σ D ) indicating reliability and the parameter (d D ) indicating discrimination ability.
変動率のパラメータについても他のパラメータと同様に、平均値4、標準偏差1の正規分布に従うものとし、各パラメータの値は、1〜7の範囲に99.7%(±3σ)の確率で集まる。変動率にかかる各パラメータは、正確性に関するもの(μt)、信頼性に関するもの(σt)および弁別能力に関するもの(dt)の三種類が導出されることとなる。 As with the other parameters, the fluctuation rate parameter follows a normal distribution with an average value of 4 and a standard deviation of 1. The value of each parameter ranges from 1 to 7 with a probability of 99.7% (± 3σ). get together. Three types of parameters relating to the rate of variation are derived: those relating to accuracy (μ t ), those relating to reliability (σ t ), and those relating to discrimination ability (d t ).
そして、これらの変動率にかかる各パラメータは、評価手段18により、既に導出されている3つのパラメータとともに、レーダチャートに分解され、そのときの面積によって総合的な評価がなされる。なお、レーダチャートの各軸の目盛りは、同様に1とし、基準値を4としている。基準値4との比較のため変動率にかかる各パラメータについても、(μt−4)、(σt−4)、(dt−4)の値を使用し、1目盛りの差が1σの違い(68.3%確率)、2目盛りの差が2σの違い(95.4%確率)に対応させている。 Each parameter relating to these fluctuation rates is decomposed into a radar chart by the evaluation means 18 together with the already derived three parameters, and comprehensive evaluation is performed based on the area at that time. The scale of each axis of the radar chart is also set to 1 and the reference value is set to 4. For each parameter related to the fluctuation rate for comparison with the reference value 4, the values of (μ t -4), (σ t -4), and (d t -4) are used, and the difference of one scale is 1σ. The difference (68.3% probability) and the difference of the two scales correspond to the difference of 2σ (95.4% probability).
このように各パラメータ(合計6個)をレーダチャートに分解した状態の例を図7に示す。この図に示されるように六角形のレーダチャートの面積を算出することにより、変動率を含む検査能力を総合的に判断することができるのである。なお、基準値4の場合のレーダチャート(正六角形)の面積が46.8となるため、図中の検査員Wのレーダチャートの面積が66.4であり、検査員Xのレーダチャートの面積が72.4であったことから、いずれも基準値を超える結果となっている。また、検査員WとXとを比較する場合、検査員Xは検査員Wよりも検査能力に優れているものと判断することができる。 FIG. 7 shows an example of a state in which each parameter (6 in total) is decomposed into a radar chart. As shown in this figure, by calculating the area of the hexagonal radar chart, it is possible to comprehensively judge the inspection capability including the variation rate. Since the area of the radar chart (regular hexagon) in the case of the reference value 4 is 46.8, the area of the radar chart of the inspector W in the figure is 66.4, and the area of the radar chart of the inspector X is 66.4. Was 72.4, and thus both exceeded the reference value. When comparing the inspectors W and X, it can be determined that the inspector X is superior to the inspector W in inspection capability.
<実験例1>
経験年数の異なる検査員12人について、上記第一実施形態に従って、3値のレーダチャートの面積を算定する実験を行った。全体に鏡面反射を有する製品について、擦り傷、打痕および異物の三種類の表面欠陥を設けたサンプルを用意した。擦り傷については傷の幅を0.005mm〜0.040mmまでの範囲で0.005mmずつ変化させたもの(合計8個)とし、打痕および異物については径の大きさが0.20mm〜0.50mmの範囲で0.05mmずつ変化させたもの(それぞれ合計7個)とした。これらをランダムに検査員に目視させ、各サンプルを各20回ずつ検査対象とした。12人全員の検査結果を処理し、個々の検査員の評価を行った。なお、処理過程において、検査員全員から平均値を算出するとともに、各検査員の評価のためのパラメータを導出し、3値のレーダチャート上の面積を算出している。その結果を図8に示す。なお、図に示すグラフは、縦軸がレーダチャートの面積であり、横軸は検査員としている。横軸は、左から右へ経験年数が長くなる検査員の結果を配置している。
<Experimental example 1>
An experiment for calculating the area of a ternary radar chart was performed on 12 inspectors with different years of experience according to the first embodiment. A sample having three types of surface defects, scratches, dents and foreign matters, was prepared for a product having specular reflection as a whole. For the scratches, the width of the scratches was changed by 0.005 mm in a range of 0.005 mm to 0.040 mm (8 in total). The thickness was changed by 0.05 mm within a range of 50 mm (total of 7 pieces each). These were randomly inspected by an inspector, and each sample was subjected to
この図からわかるように、一部に個人差があるものの、全体として経験年数が長い検査員(図の右側)が、経験年数の短い検査員よりもレーダチャートの面積が大きくなっている。これにより、検査能力を定量的かつ総合的に評価できていることが推定される。 As can be seen from this figure, the inspector with a long experience as a whole (the right side of the figure) has a larger radar chart area than the inspector with a short experience, although there are differences among individuals. Thereby, it is estimated that the inspection capability can be evaluated quantitatively and comprehensively.
<実験例2>
同様に検査員4人について6値のレーダチャートの面積を算定する実験を行った。実験方法は、実験例1と同様とし、検査員は12人であるが、レーダチャートの面積は4人分のみ算定して評価した。このときの結果を図9に示す。この図においても縦軸がレーダチャートの面積であり、横軸は検査員としている。横軸は、左から右へ経験年数が長くなる検査員の結果を配置している。
<Experimental example 2>
Similarly, an experiment for calculating the area of a six-value radar chart was performed for four inspectors. The experimental method was the same as in Experimental Example 1, and there were 12 inspectors, but the area of the radar chart was calculated and evaluated only for four people. The result at this time is shown in FIG. Also in this figure, the vertical axis represents the area of the radar chart, and the horizontal axis represents the inspector. The horizontal axis shows the results of inspectors who have years of experience from left to right.
この図においても、個人的な差違はあるものの経験年数の長い検査員の評価が高く表れており、経験年数の短い検査員の評価が低くなっている。これにより、検査能力を定量的かつ総合的に評価できていることが推定される。 Also in this figure, although there are individual differences, the evaluation of the inspector with a long experience is high, and the evaluation of the inspector with a short experience is low. Thereby, it is estimated that the inspection capability can be evaluated quantitatively and comprehensively.
1 検査能力判定装置
2 モニタ
3 入力手段
11 記憶手段
12 心理測定曲線生成手段
13 判断基準値・ばらつき値導出手段
14 判断基準値の偏り度算出手段
15 正規分布生成手段
16 分布間距離算出手段
17 パラメータ導出手段
18 評価手段
19 変動率導出手段
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の製品に設けられた表面欠陥について、予め定めた表面欠陥の大きさによる検査基準値に基づいて、複数の検査員が該製品の表面欠陥の有無を検査した検査結果を製品ごとに記憶する記憶手段と、
個々の検査員について、前記検査結果から、表面欠陥の大きさに対する該表面欠陥の有無を決定する確率を示す心理測定曲線を生成する心理測定曲線作成手段と、
前記心理測定曲線から、個々の検査員の検査における判断基準値およびばらつき値を導出する手段と、
前記検査基準値と前記判断基準値との差により判断基準値の偏り度を求める手段と、
個々の検査員について、検査結果から欠陥を有する決定と、欠陥を有しない決定とを区別しつつ、両決定について検査対象の欠陥の大きさの確率密度に関する正規分布を生成する手段と、
前記両決定についての二つの正規分布から両分布間距離を求める手段と、
前記判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離について、複数の検査員の結果と対比しつつ各数値を正規化してパラメータを導出する手段と、
前記パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力を評価する評価手段とを備える
ことを特徴とする表面欠陥検査員の検査能力判定装置。 A device for judging the inspection ability of an inspector who visually inspects a surface defect of a product,
With respect to surface defects provided in a plurality of products, a plurality of inspectors memorize the inspection results obtained by inspecting the presence or absence of surface defects of the products for each product based on a predetermined inspection standard value based on the size of the surface defects. Storage means;
For each inspector, psychological measurement curve creating means for generating a psychological measurement curve indicating the probability of determining the presence or absence of the surface defect relative to the size of the surface defect from the inspection result;
Means for deriving a judgment reference value and a variation value in the examination of each inspector from the psychological measurement curve;
Means for determining a degree of bias of the determination reference value based on a difference between the inspection reference value and the determination reference value;
Means for generating a normal distribution of the probability density of the size of the defect to be inspected for each decision, distinguishing between a decision having defects and a decision having no defects for each inspector;
Means for determining the distance between the two distributions from the two normal distributions for both decisions;
Means for deriving parameters by normalizing each numerical value while comparing with the results of a plurality of inspectors for the degree of deviation and the variation value of the judgment reference value and the distance between both distributions;
An inspection capability determination apparatus for a surface defect inspector, comprising: evaluation means for evaluating an inspection capability based on an area formed when the parameter is decomposed into a radar chart.
前記判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離について正規化したパラメータは、複数の検査結果について、個別に導出される複数のパラメータであり、
複数の前記パラメータについて、最大値から最小値を減算し、これを最小値で除算して得られる変動率を、各変動率のパラメータとして導出する手段を備え、
前記評価手段は、前記変動率を含む各パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力を評価するものである請求項1に記載の表面欠陥検査員の検査能力判定装置。 The test results are a plurality of results obtained by performing a similar test at different times,
The parameters normalized for the degree of deviation and variation value of the criterion value and the distance between both distributions are a plurality of parameters derived individually for a plurality of inspection results,
A means for deriving a variation rate obtained by subtracting a minimum value from a maximum value and dividing this by the minimum value as a parameter for each of the plurality of parameters,
2. The surface defect inspector inspection capability determination device according to claim 1, wherein the evaluation unit evaluates the inspection capability based on an area formed when each parameter including the variation rate is decomposed into a radar chart.
複数の製品に設けられた表面欠陥について、予め定めた表面欠陥の大きさによる検査基準値に基づいて、複数の検査員が該製品の表面欠陥の有無を検査する工程と、
前記製品ごとの検査の結果を記憶手段に入力する工程と、
前記記憶手段に記憶された検査結果から、個々の検査員について、表面欠陥の大きさに対する該表面欠陥の有無を決定する確率を示す心理測定曲線を生成する工程と、
前記心理測定曲線から、個々の検査員の検査における判断基準値およびばらつき値を導出する工程と、
前記検査基準値と前記判断基準値との差により判断基準値の偏り度を求める工程と、
該検査員について、検査結果から欠陥を有する決定と、欠陥を有しない決定とを区別しつつ、両決定について検査対象の欠陥の大きさの確率密度に関する正規分布を生成する工程と、
前記両決定についての二つの正規分布から両分布間距離を求める工程と、
前記判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離について、複数の検査員の結果と対比しつつ各数値を正規化してパラメータを導出する工程と、
前記パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力を評価する評価工程とを含む
ことを特徴とする表面欠陥検査員の検査能力判定方法。 A method for determining the inspection ability of an inspector who visually inspects a surface defect of a product,
A step of inspecting the presence or absence of a surface defect of the product based on an inspection reference value based on a predetermined size of the surface defect for the surface defect provided in the plurality of products,
Inputting the result of the inspection for each product into a storage means;
Generating a psychological measurement curve indicating the probability of determining the presence or absence of the surface defect with respect to the size of the surface defect for each inspector from the inspection result stored in the storage means;
Deriving a judgment reference value and a variation value in the examination of each inspector from the psychological measurement curve,
Determining the degree of bias of the judgment reference value by the difference between the inspection reference value and the judgment reference value;
For the inspector, generating a normal distribution related to the probability density of the size of the defect to be inspected for both decisions while distinguishing between the determination having the defect and the determination having no defect from the inspection result;
Obtaining a distance between the two distributions from the two normal distributions for both determinations;
The step of deriving parameters by normalizing each numerical value while comparing with the results of a plurality of inspectors for the degree of deviation and the variation value of the judgment reference value and the distance between both distributions;
And an evaluation step of evaluating the inspection capability according to an area formed when the parameter is decomposed into a radar chart.
前記パラメータを導出する工程は、前記複数回実施した検査結果について、それぞれの判断基準値の偏り度およびばらつき値ならびに前記両分布間距離を正規化したパラメータを導出する工程であり、
さらに、複数の前記パラメータについて、最大値から最小値を減算し、これを最小値で除算して得られる変動率を、各変動率のパラメータとして導出する工程を含み、
前記評価工程は、前記変動率を含む各パラメータをレーダチャートに分解したときに形成される面積によって検査能力を評価するものである請求項5に記載の表面欠陥検査員の検査能力判定方法。
The step of inspecting for the presence or absence of surface defects is performed a plurality of times at different times,
The step of deriving the parameter is a step of deriving a parameter obtained by normalizing a degree of deviation and a variation value of each determination reference value and the distance between the two distributions for the inspection result performed a plurality of times.
Further, for a plurality of the parameters, a step of subtracting a minimum value from a maximum value, and dividing a variation rate obtained by dividing the minimum value by the minimum value, is derived as a parameter of each variation rate,
6. The method according to claim 5, wherein the evaluation step evaluates the inspection capability based on an area formed when each parameter including the variation rate is decomposed into a radar chart.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014054204A JP6411757B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Inspection capability determination apparatus and inspection capability determination method for surface defect inspector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014054204A JP6411757B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Inspection capability determination apparatus and inspection capability determination method for surface defect inspector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015175800A JP2015175800A (en) | 2015-10-05 |
| JP6411757B2 true JP6411757B2 (en) | 2018-10-24 |
Family
ID=54255100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014054204A Expired - Fee Related JP6411757B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Inspection capability determination apparatus and inspection capability determination method for surface defect inspector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6411757B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6601992B1 (en) * | 2019-04-25 | 2019-11-06 | Omリサーチ&コンサルティング株式会社 | Information processing device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1024232C2 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-08 | Konink Nl Akademie Van Wetensc | Method and device for measuring retinal stray light. |
| JP2007333709A (en) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Konan Gakuen | Inspection standard determination method, inspection standard determination device, and appearance inspection device |
| JP2013205277A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Terumo Corp | Visual inspection monitor system and visual inspection monitor method |
-
2014
- 2014-03-17 JP JP2014054204A patent/JP6411757B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015175800A (en) | 2015-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Olusegun et al. | Identifying the limitation of stepwise selection for variable selection in regression analysis | |
| Müller et al. | Accuracy of fatigue limits estimated by the staircase method using different evaluation techniques | |
| Bato et al. | Experimental and numerical methodology to obtain the probability of detection in eddy current NDT method | |
| Benstock et al. | Extreme value analysis (EVA) of inspection data and its uncertainties | |
| TWI429900B (en) | Bright spot detection method and threshold generation method and device thereof for polarizer | |
| JP7370355B2 (en) | Evaluation method and device for roughening metal surfaces | |
| JP2007033132A5 (en) | ||
| JP2020042668A (en) | Inspection apparatus and machine learning method | |
| Bato et al. | Impact of human and environmental factors on the probability of detection during NDT control by eddy currents | |
| Chandra et al. | Automated crack extension measurement method for fracture and fatigue analysis using digital image correlation | |
| JP6411757B2 (en) | Inspection capability determination apparatus and inspection capability determination method for surface defect inspector | |
| Akkerhuis et al. | The statistical evaluation of binary tests without gold standard: Robustness of latent variable approaches | |
| Rebsamen et al. | Quality control in the optical industry: From a work analysis of lens inspection to a training programme, an experimental case study | |
| Stallard et al. | A probabilistic model to estimate visual inspection error for metalcastings given different training and judgment types, environmental and human factors, and percent of defects | |
| De Mast et al. | Measurement system analysis for binary inspection: Continuous versus dichotomous measurands | |
| Peruchi et al. | Comparisons of multivariate GR&R methods using bootstrap confidence interval | |
| CN117831026A (en) | Food quality detection method and device based on machine learning | |
| CN106462908B (en) | Maintenance management index calculation device and maintenance management index calculation method | |
| JP4670575B2 (en) | Statistical comparison processor | |
| Ulutas et al. | Assessing visual control activities in ceramic tile surface defect detection: an eye-tracking study | |
| Scheirer et al. | QUANTITATIVE COMPARISON OF NDE INSPECTOR PERFORMANCE BY BAYESIAN ESTIMATION | |
| Vlachos | Crack growth diagnosis and prognosis in marine plates utilizing strain sensing and a Bayesian approach | |
| TWI747334B (en) | Fraud measurement detection device, method, program product and computer readable medium | |
| Bertovic et al. | Methods for quantification and integration of human factors into probability of detection assessments | |
| JP2020014439A (en) | Inspection method and inspection system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20160412 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160412 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170316 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180220 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180418 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180904 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180927 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6411757 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |