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JP7531412B2 - Machining surface determination device, machining surface determination program, machining surface determination method, machining system, inference device, and machine learning device - Google Patents
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JP7531412B2 - Machining surface determination device, machining surface determination program, machining surface determination method, machining system, inference device, and machine learning device - Google Patents

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Description

本発明は、加工面判定装置、加工面判定プログラム、加工面判定方法、加工システム、推論装置、及び、機械学習装置に関する。 The present invention relates to a machining surface determination device, a machining surface determination program, a machining surface determination method, a machining system, an inference device, and a machine learning device.

近年、各種の製品を製造する製造過程において、作業者が目視にて製品の品質を判定することに代えて、各種のセンサを用いて製品の品質を自動的に判定する装置の開発が進められている。例えば、特許文献1には、検査対象物である羽根車を撮像した撮像画像に対して二値化処理等を行うことにより、羽根車の外形形状を検査する検査装置が開示されている。 In recent years, in the manufacturing process of various products, instead of workers visually judging the quality of products, development has been progressing on devices that use various sensors to automatically judge the quality of products. For example, Patent Document 1 discloses an inspection device that inspects the external shape of an impeller by performing binarization processing on an image of the impeller, which is the object to be inspected.

特開2008-51664号公報JP 2008-51664 A

製品の品質を判定する際の指標の1つとして、例えば、研磨工程、研削工程、切削工程
又は鋳造工程等の各種の加工工程が実施された後の加工面の状態が挙げられる。この加工面の状態には、例えば、粗さ、凹凸、うねり、そり、模様、筋目、波打ち等の様々な判定項目が含まれる。
One of the indicators for judging the quality of a product is the state of the processed surface after various processing steps such as polishing, grinding, cutting, casting, etc. The state of the processed surface includes various evaluation items such as roughness, unevenness, waviness, warping, patterns, streaks, and waves.

しかしながら、特許文献1に開示された検査装置は、検査対象物の外形形状を検査するものであるが、検査対象物における加工面の状態を判定することはできない。また、作業員が、加工面の状態を判定するものとした場合、作業者の熟練度や経験(暗黙知を含む)に依存するため、作業者の個人差が大きくなり、製品の品質を担保することが困難である。 However, the inspection device disclosed in Patent Document 1 inspects the external shape of the object being inspected, but is unable to determine the condition of the machined surface of the object being inspected. Furthermore, if an operator were to determine the condition of the machined surface, this would depend on the operator's skill and experience (including tacit knowledge), leading to large individual differences between operators and making it difficult to guarantee product quality.

本発明は、上述した課題に鑑み、判定対象物が有する加工面の状態を自動的に判定することを可能とする加工面判定装置、加工面判定プログラム、加工面判定方法、加工システム、推論装置、及び、機械学習装置を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention aims to provide a machined surface determination device, a machined surface determination program, a machined surface determination method, a machining system, an inference device, and a machine learning device that are capable of automatically determining the state of the machined surface of an object to be determined.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る加工面判定装置は、
判定対象物の加工面が撮像された判定用画像に基づいて、前記加工面の状態を判定する加工面判定装置であって、
前記判定用画像が有する判定用画像領域を分割した複数の小画像領域について、前記加工面の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果を前記小画像領域単位で取得する分類結果取得部と、
複数の前記小画像領域に対する前記分類結果を、複数の前記小画像領域に相当する複数の学習用画像領域に対する前記分類結果と当該分類結果に基づいて複数の前記学習用画像領域内の前記加工面の状態を判定したときの判定結果との相関関係を機械学習させた判定用学習モデルに入力することにより、前記判定用画像に対する前記判定結果を推論する判定結果推論部と、を備える。
In order to achieve the above object, a machined surface judgment device according to one aspect of the present invention comprises:
A machined surface judgment device that judges a state of a machined surface of an object to be judged based on an image for judgment obtained by capturing an image of the machined surface, comprising:
a classification result acquisition unit that acquires, for each of a plurality of small image regions obtained by dividing a judgment image region of the judgment image, a classification result when classifying the state of the processed surface into one of a plurality of processing states for each of the small image regions;
The apparatus further includes a judgment result inference unit that infers the judgment result for the judgment image by inputting the classification results for the plurality of small image regions into a judgment learning model that has been machine-learned to determine the correlation between the classification results for a plurality of learning image regions corresponding to the plurality of small image regions and a judgment result when the state of the processed surface in the plurality of learning image regions is judged based on the classification results.

本発明に係る加工面判定装置によれば、判定結果推論部が、判定用画像の判定用画像領域を複数の小画像領域に分割したときの各小画像領域に対する分類結果を判定用学習モデルに入力することにより、判定用画像に対する判定結果を推論する。したがって、判定対象物が有する加工面の状態を自動的に判定することができる。 According to the machined surface judgment device of the present invention, the judgment result inference unit infers the judgment result for the judgment image by inputting the classification results for each small image region when the judgment image region of the judgment image is divided into a plurality of small image regions into the judgment learning model. Therefore, the state of the machined surface of the judgment target object can be automatically judged.

上記以外の課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにされる。 Other issues, configurations and advantages will be made clear in the detailed description of the invention described below.

第1の実施形態に係る加工面判定装置7を備える加工システム1の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example of a machining system 1 including a machining surface determination device 7 according to a first embodiment. 機械学習装置6及び加工面判定装置7を構成するコンピュータ200の一例を示すハードウエア構成図である。FIG. 2 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer 200 constituting the machine learning device 6 and the machining surface determination device 7. 第1の実施形態に係る機械学習装置6の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a machine learning device 6 according to the first embodiment. 第1の分類学習用データの一例を示すデータ構成図である。FIG. 11 is a data configuration diagram illustrating an example of first classification learning data. 判定学習用データの一例を示すデータ構成図である。FIG. 2 is a data configuration diagram showing an example of judgment learning data. 第1の分類用学習モデル2Aに適用される推論モデル20の一例を示す概略図である。A schematic diagram showing an example of an inference model 20 applied to the first classification learning model 2A. 判定用学習モデル2に適用される推論モデル20の一例を示す概略図である。A schematic diagram showing an example of an inference model 20 applied to the judgment learning model 2. 第1の実施形態に係る加工面判定装置7の一例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of a machining surface determining device 7 according to the first embodiment. FIG. 分類結果取得部70Aによる分類結果取得処理の一例を示す機能説明図である。11 is a functional explanatory diagram showing an example of a classification result acquisition process performed by a classification result acquisition unit 70A. FIG. 判定結果推論部71による判定結果推論処理の一例を示す機能説明図である。11 is a functional explanatory diagram showing an example of a judgment result inference process performed by a judgment result inference unit 71. FIG. 第1の実施形態に係る加工面判定装置7による加工面判定方法の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a machining surface determination method by the machining surface determination device 7 according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る機械学習装置6の一例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a machine learning device 6 according to a second embodiment. 第2の分類学習用データの一例を示すデータ構成図である。FIG. 11 is a data configuration diagram illustrating an example of second classification learning data. 第2の分類用学習モデル2Bに適用される推論モデル20Bの一例を示す概略図である。A schematic diagram showing an example of an inference model 20B applied to the second classification learning model 2B. 第2の実施形態に係る加工面判定装置7の一例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a machining surface determining device 7 according to a second embodiment. 分類結果取得部70Bによる分類結果取得処理の一例を示す機能説明図である。FIG. 13 is a functional explanatory diagram showing an example of a classification result acquisition process performed by a classification result acquisition unit 70B. 第2の実施形態に係る加工面判定装置7による加工面判定方法の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an example of a machining surface determination method by a machining surface determination device 7 according to a second embodiment.

以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The following shows a schematic view of the scope of the description necessary to achieve the object of the present invention, and mainly describes the scope of the description necessary to explain the relevant parts of the present invention. The parts that are omitted are based on publicly known technology.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る加工面判定装置7を備える加工システム1の一例を示す概略構成図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a machining system 1 including a machining surface determining device 7 according to a first embodiment.

加工システム1は、判定対象物10を加工する加工部3と、判定対象物10の加工面100を撮像する撮像部4と、第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2を用いて判定対象物10の加工面100の状態を判定する加工面判定装置7と、加工部3、撮像
部4及び加工面判定装置7を制御する制御装置5とを備える。また、加工システム1は、付加的な構成として、第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2を生成する機械学習装置6を備える。
The processing system 1 includes a processing unit 3 that processes an object 10 to be determined, an imaging unit 4 that images a processed surface 100 of the object 10 to be determined, a processed surface determination device 7 that determines the state of the processed surface 100 of the object 10 to be determined using a first classification learning model 2A and a determination learning model 2, and a control device 5 that controls the processing unit 3, the imaging unit 4, and the processed surface determination device 7. In addition, the processing system 1 includes, as an additional component, a machine learning device 6 that generates the first classification learning model 2A and the determination learning model 2.

判定対象物10は、例えば、金属、樹脂、セラミックス等の任意の材料で形成されて、加工部3による加工対象となる任意の物品である。判定対象物10は、その具体例として、流体機械又は流体機械を構成する流体部品である。なお、判定対象物10の立体形状、表面性状、色、大きさ等は特に限定されない。 The object to be evaluated 10 is any article that is formed from any material, such as metal, resin, ceramics, etc., and is to be processed by the processing unit 3. A specific example of the object to be evaluated 10 is a fluid machine or a fluid component that constitutes a fluid machine. Note that there are no particular limitations on the three-dimensional shape, surface properties, color, size, etc., of the object to be evaluated 10.

加工面100は、例えば、加工部3により判定対象物10が加工されたときの当該判定対象物10の表面である。加工面100は、判定対象物10が有する任意の表面でよく、判定対象物10が有する表面の全体でもよいし、その一部分でもよい。 The processed surface 100 is, for example, the surface of the object to be evaluated 10 when the object to be evaluated 10 is processed by the processing unit 3. The processed surface 100 may be any surface of the object to be evaluated 10, and may be the entire surface of the object to be evaluated 10 or a part of it.

加工部3は、電力や流体圧等を駆動源として動作する各種のロボットマニュピレータや工作機械の加工機構部等で構成される。加工部3は、制御装置5からの制御指令に基づいて、研磨、研削、切削又は鋳造等の加工工程を実施する。なお、加工部3は、判定対象物10の表面を加工又は形成するものであれば任意の加工工程を実施するものでよく、さらに複数の加工工程を組み合わせて実施するものでもよい。 The processing unit 3 is composed of various robot manipulators and machining mechanism units of machine tools that operate using electricity, fluid pressure, etc. as a driving source. The processing unit 3 performs processing steps such as polishing, grinding, cutting, or casting based on control commands from the control device 5. The processing unit 3 may perform any processing step that processes or forms the surface of the evaluation target object 10, and may also perform a combination of multiple processing steps.

図1に示す加工システム1では、加工部3は、交換式の砥石が先端に装着されたロボットマニュピレータで構成され、研削工程を実施するものである。また、判定対象物10は、ポンプを構成する流体部品として、複数の羽根を有する羽根車であり、加工面100は、加工部3による研削工程により加工された各羽根の表面である。 In the processing system 1 shown in FIG. 1, the processing unit 3 is composed of a robot manipulator with a replaceable grinding wheel attached to its tip, and performs the grinding process. The object 10 to be evaluated is an impeller having multiple blades as a fluid component that constitutes a pump, and the processed surface 100 is the surface of each blade that has been processed by the grinding process performed by the processing unit 3.

撮像部4は、加工面100を撮像するカメラであり、例えば、CMOSセンサやCCDセンサ等のイメージセンサで構成される。撮像部4は、加工面100を撮像可能な所定の位置に取り付けられる。加工部3が、例えば、ロボットマニュピレータで構成される場合には、撮像部4は、ロボットマニュピレータの先端に取り付けられてもよいし、判定対象物10が載置される載置台(可動式も含む)の上方に固定されてもよい。また、加工部3が、例えば、工作機械の加工機構部で構成される場合には、撮像部4は、工作機械の安全カバーの内側に取り付けられてもよいし、工作機械とは別体の作業台の上方に固定されてもよい。 The imaging unit 4 is a camera that captures the machining surface 100, and is composed of an image sensor such as a CMOS sensor or a CCD sensor. The imaging unit 4 is attached to a predetermined position where it can capture an image of the machining surface 100. If the machining unit 3 is composed of, for example, a robot manipulator, the imaging unit 4 may be attached to the tip of the robot manipulator, or may be fixed above a mounting table (including movable types) on which the evaluation target object 10 is placed. Also, if the machining unit 3 is composed of, for example, a machining mechanism part of a machine tool, the imaging unit 4 may be attached inside the safety cover of the machine tool, or may be fixed above a work table separate from the machine tool.

撮像部4は、上記のような所定の位置に取り付けられて、撮像部4の画角内に加工面100が収まるように、位置や向きが調節されている。なお、撮像部4は、図1に示すように、機械学習装置6に接続された撮像部4と、加工面判定装置7に接続された撮像部4とが別々に設けられてもよいし、1つの撮像部4が機械学習装置6及び加工面判定装置7の双方に接続されて共用されてもよい。また、撮像部4は、パン・チルト・ズームの機能を備えるものでもよい。さらに、撮像部4は、加工面100を1台のカメラで撮像するものに限られず、複数台のカメラで撮像するものでもよい。 The imaging unit 4 is attached at a predetermined position as described above, and its position and orientation are adjusted so that the machining surface 100 fits within the angle of view of the imaging unit 4. As shown in FIG. 1, the imaging unit 4 may be provided with an imaging unit 4 connected to the machine learning device 6 and an imaging unit 4 connected to the machining surface determination device 7 separately, or one imaging unit 4 may be connected to both the machine learning device 6 and the machining surface determination device 7 and used in common. The imaging unit 4 may also have pan/tilt/zoom functions. Furthermore, the imaging unit 4 is not limited to imaging the machining surface 100 with one camera, and may be imaging with multiple cameras.

制御装置5は、例えば、汎用又は専用のコンピュータ(後述の図2参照)やマイクロコントローラ等で構成される制御盤50と、タッチパネルディスプレイ、スイッチ、ボタン等で構成される操作表示盤51とを備える。 The control device 5 includes a control panel 50 that is configured, for example, by a general-purpose or dedicated computer (see FIG. 2 below) or a microcontroller, and an operation display panel 51 that is configured by a touch panel display, switches, buttons, etc.

制御盤50は、加工部3のアクチュエータやセンサ(いずれも不図示)に接続されて、加工工程を実施するための加工動作パラメータやセンサの検出信号に応じてアクチュエータに制御指令を送ることで、加工部3による加工工程を制御する。制御盤50は、撮像部4に撮像指令を送り、その結果として撮像部4により撮像された撮像画像を受け取る。制御盤50は、撮像画像を判定用画像として加工面判定装置7に送り、その結果として、加
工面判定装置7により判定された加工面100の状態を受け取る。なお、制御盤50は、撮像画像を機械学習装置6に送るようにしてもよい。
The control panel 50 is connected to the actuators and sensors (neither shown) of the machining unit 3, and controls the machining process by the machining unit 3 by sending control commands to the actuators according to machining operation parameters for performing the machining process and detection signals from the sensors. The control panel 50 sends an imaging command to the imaging unit 4, and as a result, receives a captured image captured by the imaging unit 4. The control panel 50 sends the captured image to the machining surface determination device 7 as a judgment image, and as a result, receives the state of the machining surface 100 judged by the machining surface determination device 7. The control panel 50 may send the captured image to the machine learning device 6.

操作表示盤51は、作業者の操作を受け付けるとともに、各種の情報を表示や音で出力する。 The operation display panel 51 accepts operations by the operator and outputs various information by display and sound.

機械学習装置6は、機械学習における学習フェーズの主体として動作する。機械学習装置6は、撮像部4により撮像された撮像画像に基づいて学習用データを取得し、その学習用データに基づいて第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2を生成する。機械学習装置6は、学習済みの第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2を任意の通信網や記録媒体等を介して加工面判定装置7に提供する。機械学習装置6の詳細は後述する。 The machine learning device 6 operates as the subject of the learning phase in machine learning. The machine learning device 6 acquires learning data based on the captured image captured by the imaging unit 4, and generates a first classification learning model 2A and a judgment learning model 2 based on the learning data. The machine learning device 6 provides the trained first classification learning model 2A and judgment learning model 2 to the machining surface judgment device 7 via any communication network, recording medium, etc. Details of the machine learning device 6 will be described later.

加工面判定装置7は、機械学習における推論フェーズの主体として動作する。加工面判定装置7は、機械学習装置6により生成された学習済みの第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2を用いて、撮像部4により撮像された加工面100の画像を判定用画像として、判定対象物10の加工面100の状態を判定する。加工面判定装置7の詳細は後述する。 The machining surface determination device 7 operates as the subject of the inference phase in machine learning. The machining surface determination device 7 uses the trained first classification learning model 2A and the judgment learning model 2 generated by the machine learning device 6 to determine the state of the machining surface 100 of the judgment target object 10 using the image of the machining surface 100 captured by the imaging unit 4 as a judgment image. Details of the machining surface determination device 7 will be described later.

なお、加工システム1の各構成要素は、1つの筐体に組み込まれることで、例えば、1つの工作機械として構成されていてもよく、その場合には、機械学習装置6及び加工面判定装置7の少なくとも一方は、制御装置5に組み込まれてもよい。また、加工システム1の各構成要素は、加工部3を備える加工装置と、撮像部4及び加工面判定装置7を備える検査装置とで構成されてもよく、その場合には、制御装置5の機能が加工装置と検査装置とに分散されてもよい。さらに、加工システム1の各構成要素は、無線又は有線のネットワークにより接続されることで、機械学習装置6及び加工面判定装置7の少なくとも一方は、加工部3及び撮像部4が設置された加工現場とは離れた場所に設置されてもよく、その場合には、制御装置5は、加工現場に設置されてもよいし、他の場所に設置されてもよい。 The components of the machining system 1 may be incorporated into a single housing to form, for example, a single machine tool. In that case, at least one of the machine learning device 6 and the machining surface determination device 7 may be incorporated into the control device 5. The components of the machining system 1 may be composed of a machining device having a machining unit 3 and an inspection device having an imaging unit 4 and a machining surface determination device 7. In that case, the functions of the control device 5 may be distributed between the machining device and the inspection device. Furthermore, the components of the machining system 1 may be connected by a wireless or wired network, and at least one of the machine learning device 6 and the machining surface determination device 7 may be installed in a location away from the machining site where the machining unit 3 and the imaging unit 4 are installed. In that case, the control device 5 may be installed at the machining site or elsewhere.

図2は、機械学習装置6及び加工面判定装置7を構成するコンピュータ200の一例を示すハードウエア構成図である。 Figure 2 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer 200 that constitutes the machine learning device 6 and the machining surface determination device 7.

機械学習装置6及び加工面判定装置7のそれぞれは、汎用又は専用のコンピュータ200により構成される。コンピュータ200は、図2に示すように、その主要な構成要素として、バス210、プロセッサ212、メモリ214、入力デバイス216、表示デバイス218、ストレージ装置220、通信I/F(インターフェース)部222、外部機器I/F部224、I/O(入出力)デバイスI/F部226、及び、メディア入出力部228を備える。なお、上記の構成要素は、コンピュータ200が使用される用途に応じて適宜省略されてもよい。 Each of the machine learning device 6 and the machining surface determination device 7 is configured by a general-purpose or dedicated computer 200. As shown in FIG. 2, the computer 200 has, as its main components, a bus 210, a processor 212, a memory 214, an input device 216, a display device 218, a storage device 220, a communication I/F (interface) unit 222, an external device I/F unit 224, an I/O (input/output) device I/F unit 226, and a media input/output unit 228. Note that the above components may be omitted as appropriate depending on the purpose for which the computer 200 is used.

プロセッサ212は、1つ又は複数の演算処理装置(CPU、MPU、GPU、DSP等)で構成され、コンピュータ200全体を統括する制御部として動作する。メモリ214は、各種のデータ及びプログラム230を記憶し、例えば、メインメモリとして機能する揮発性メモリ(DRAM、SRAM等)と、不揮発性メモリ(ROM、フラッシュメモリ等)とで構成される。 The processor 212 is composed of one or more arithmetic processing devices (CPU, MPU, GPU, DSP, etc.) and operates as a control unit that controls the entire computer 200. The memory 214 stores various data and programs 230, and is composed of, for example, a volatile memory (DRAM, SRAM, etc.) that functions as a main memory, and a non-volatile memory (ROM, flash memory, etc.).

入力デバイス216は、例えば、キーボード、マウス、テンキー、電子ペン等で構成される。表示デバイス218は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー、プロジェクタ等で構成される。入力デバイス216及び表示デバイス218は
、タッチパネルディスプレイのように、一体的に構成されていてもよい。ストレージ装置220は、例えば、HDD、SSD等で構成され、オペレーティングシステムやプログラム230の実行に必要な各種のデータを記憶する。
The input device 216 is, for example, a keyboard, a mouse, a numeric keypad, an electronic pen, etc. The display device 218 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, electronic paper, a projector, etc. The input device 216 and the display device 218 may be integrally configured, such as a touch panel display. The storage device 220 is, for example, a HDD, an SSD, etc., and stores various data necessary for executing the operating system and the program 230.

通信I/F部222は、インターネットやイントラネット等のネットワーク240に有線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って他のコンピュータとの間でデータの送受信を行う。外部機器I/F部224は、プリンタ、スキャナ等の外部機器250に有線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って外部機器250との間でデータの送受信を行う。I/OデバイスI/F部226は、各種のセンサ、アクチュエータ等のI/Oデバイス260に接続され、I/Oデバイス260との間で、例えば、センサによる検出信号やアクチュエータへの制御信号等の各種の信号やデータの送受信を行う。メディア入出力部228は、例えば、DVDドライブ、CDドライブ等のドライブ装置で構成され、DVD、CD等のメディア270に対してデータの読み書きを行う。 The communication I/F unit 222 is connected to a network 240 such as the Internet or an intranet by wire or wirelessly, and transmits and receives data to and from other computers according to a predetermined communication standard. The external device I/F unit 224 is connected to an external device 250 such as a printer or scanner by wire or wirelessly, and transmits and receives data to and from the external device 250 according to a predetermined communication standard. The I/O device I/F unit 226 is connected to an I/O device 260 such as various sensors and actuators, and transmits and receives various signals and data, such as detection signals from sensors and control signals to actuators, between the I/O device 260. The media input/output unit 228 is composed of a drive device such as a DVD drive or CD drive, and reads and writes data from and to media 270 such as DVDs and CDs.

上記構成を有するコンピュータ200において、プロセッサ212は、プログラム230をメモリ214のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス210を介してコンピュータ200の各部を制御する。なお、プログラム230は、メモリ214の代わりに、ストレージ装置220に記憶されていてもよい。プログラム230は、インストール可能なファイル形式又は実行可能なファイル形式でCD、DVD等の非一時的な記録媒体に記録され、メディア入出力部228を介してコンピュータ200に提供されてもよい。プログラム230は、通信I/F部222を介してネットワーク240経由でダウンロードすることによりコンピュータ200に提供されてもよい。また、コンピュータ200は、プロセッサ212がプログラム230を実行することで実現する各種の機能を、例えば、FPGA、ASIC等のハードウエアで実現するものでもよい。 In the computer 200 having the above configuration, the processor 212 calls up the program 230 into the work memory area of the memory 214, executes it, and controls each part of the computer 200 via the bus 210. The program 230 may be stored in the storage device 220 instead of the memory 214. The program 230 may be recorded in a non-transient recording medium such as a CD or DVD in an installable file format or an executable file format, and provided to the computer 200 via the media input/output unit 228. The program 230 may be provided to the computer 200 by downloading it via the network 240 via the communication I/F unit 222. In addition, the computer 200 may realize various functions realized by the processor 212 executing the program 230, for example, with hardware such as an FPGA or ASIC.

コンピュータ200は、例えば、据置型コンピュータや携帯型コンピュータで構成され、任意の形態の電子機器である。コンピュータ200は、クライアント型コンピュータでもよいし、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータでもよい。コンピュータ200は、機械学習装置6及び加工面判定装置7以外の他の装置に適用されてもよい。 The computer 200 is, for example, a stationary computer or a portable computer, and is an electronic device of any form. The computer 200 may be a client-type computer, a server-type computer, or a cloud-type computer. The computer 200 may be applied to devices other than the machine learning device 6 and the machining surface determination device 7.

(機械学習装置6)
図3は、第1の実施形態に係る機械学習装置6の一例を示すブロック図である。
(Machine Learning Device 6)
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the machine learning device 6 according to the first embodiment.

機械学習装置6は、学習用データ取得部60、学習用データ記憶部61、機械学習部62、及び、学習済みモデル記憶部63を備える。機械学習装置6は、例えば、図2に示すコンピュータ200で構成される。その場合、学習用データ取得部60は、通信I/F部222又はI/OデバイスI/F部226とプロセッサ212とで構成され、機械学習部62は、プロセッサ212で構成され、学習用データ記憶部61及び学習済みモデル記憶部63は、ストレージ装置220で構成される。 The machine learning device 6 includes a learning data acquisition unit 60, a learning data storage unit 61, a machine learning unit 62, and a trained model storage unit 63. The machine learning device 6 is configured, for example, by the computer 200 shown in FIG. 2. In this case, the learning data acquisition unit 60 is configured by the communication I/F unit 222 or the I/O device I/F unit 226 and the processor 212, the machine learning unit 62 is configured by the processor 212, and the learning data storage unit 61 and the trained model storage unit 63 are configured by the storage device 220.

学習用データ取得部60は、各種の外部装置と通信網を介して接続され、入力データ及び出力データが対応付けられた学習用データを取得するインタフェースユニットである。外部装置は、例えば、撮像部4、加工面判定装置7、及び、作業者が使用する作業者用端末8等である。 The learning data acquisition unit 60 is an interface unit that is connected to various external devices via a communication network and acquires learning data in which input data and output data are associated. Examples of the external devices include the imaging unit 4, the machining surface determination device 7, and the worker terminal 8 used by the worker.

学習用データ記憶部61は、学習用データ取得部60で取得した学習用データを複数組記憶するデータベースである。学習用データには、第1の分類用学習モデル2Aを生成するための第1の分類学習用データと、判定用学習モデル2を生成するための判定学習用データとが含まれる。なお、学習用データ記憶部61を構成するデータベースの具体的な構成は適宜設計すればよい。 The learning data storage unit 61 is a database that stores multiple sets of learning data acquired by the learning data acquisition unit 60. The learning data includes first classification learning data for generating the first classification learning model 2A, and judgment learning data for generating the judgment learning model 2. The specific configuration of the database that constitutes the learning data storage unit 61 may be designed as appropriate.

機械学習部62は、学習用データ記憶部61に記憶された学習用データを用いて機械学習を実施する。すなわち、機械学習部62は、第1の分類用学習モデル2Aに第1の分類学習用データを複数組入力することで、第1の分類学習用データに含まれる入力データと出力データとの相関関係を第1の分類用学習モデル2Aに機械学習させることで、第1の分類用学習モデル2Aを生成する。また、機械学習部62は、判定用学習モデル2に判定学習用データを複数組入力することで、判定学習用データに含まれる入力データと出力データとの相関関係を判定用学習モデル2に機械学習させることで、判定用学習モデル2を生成する。 The machine learning unit 62 performs machine learning using the learning data stored in the learning data storage unit 61. That is, the machine learning unit 62 inputs multiple sets of first classification learning data to the first classification learning model 2A, and generates the first classification learning model 2A by having the first classification learning model 2A learn the correlation between the input data and the output data included in the first classification learning data by machine learning. The machine learning unit 62 also inputs multiple sets of judgment learning data to the judgment learning model 2, and has the judgment learning model 2 learn the correlation between the input data and the output data included in the judgment learning data by machine learning, thereby generating the judgment learning model 2.

学習済みモデル記憶部63は、機械学習部62により生成された第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2を記憶するデータベースである。学習済みモデル記憶部63に記憶された第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2は、任意の通信網や記録媒体等を介して実システム(例えば、加工面判定装置7)に提供される。なお、第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2は、外部コンピュータ(例えば、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータ)に提供されて、外部コンピュータの記憶部に記憶されてもよい。また、図3では、学習用データ記憶部61と、学習済みモデル記憶部63とが別々の記憶部として示されているが、これらは単一の記憶部で構成されてもよい。 The trained model storage unit 63 is a database that stores the first classification learning model 2A and the judgment learning model 2 generated by the machine learning unit 62. The first classification learning model 2A and the judgment learning model 2 stored in the trained model storage unit 63 are provided to an actual system (e.g., the machining surface judgment device 7) via any communication network, recording medium, etc. The first classification learning model 2A and the judgment learning model 2 may be provided to an external computer (e.g., a server-type computer or a cloud-type computer) and stored in the memory of the external computer. In addition, although the training data storage unit 61 and the trained model storage unit 63 are shown as separate storage units in FIG. 3, they may be configured as a single storage unit.

図4は、第1の分類学習用データの一例を示すデータ構成図である。 Figure 4 is a data structure diagram showing an example of the first classification learning data.

第1の分類学習用データは、学習用画像41を入力データとし、当該学習用画像41に含まれる加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類した分類結果を出力データとしてそれぞれ含み、これらの入力データ及び出力データが対応付けられて構成される。 The first classification learning data has a learning image 41 as input data, and includes as output data a classification result in which the state of the machining surface 100 contained in the learning image 41 is classified into one of a number of machining states, and is configured by associating these input data and output data.

入力データとしての学習用画像41は、撮像部4により判定対象物10の加工面100が撮像された所定の撮像画像領域400を有する撮像画像40を学習用画像領域410に分割することで生成される複数の画像の各々である。 The learning images 41 as input data are each a plurality of images generated by dividing an image 40 having a predetermined captured image area 400 in which the processed surface 100 of the object to be determined 10 is captured by the imaging unit 4 into learning image areas 410.

撮像画像40の撮像画像領域400は、撮像部4により撮像された領域であり、撮像部4の画角により定められる。図4に示す撮像画像領域400は、判定対象物10である羽根車が有する1つの羽根の一部分を含むように設定されている。なお、図4に示す撮像画像40には、加工面100だけでなく、背景110についても撮像されているが、背景110が撮像されないように、撮像画像領域400が設定されてもよい。 The captured image area 400 of the captured image 40 is an area captured by the imaging unit 4, and is determined by the angle of view of the imaging unit 4. The captured image area 400 shown in FIG. 4 is set to include a portion of one blade of the impeller, which is the object to be determined 10. Note that the captured image 40 shown in FIG. 4 captures not only the processing surface 100, but also the background 110, but the captured image area 400 may be set so that the background 110 is not captured.

学習用画像41の学習用画像領域410は、図4に示すように、学習用画像領域410の各々が正方形状となるように、撮像画像40の撮像画像領域400を格子状に分割したものである。なお、学習用画像領域410の画像数、形状、大きさ及び縦横比は、適宜変更してもよく、例えば、長方形状でもよいし、他の形状でもよい。また、撮像画像領域400を学習用画像領域410に分割するときの分割方法は、適宜変更してもよく、例えば、千鳥状に分割してもよいし、他の基準に従って分割してもよい。 As shown in FIG. 4, the learning image areas 410 of the learning image 41 are obtained by dividing the captured image area 400 of the captured image 40 into a grid pattern so that each learning image area 410 is a square. The number of images, shape, size, and aspect ratio of the learning image areas 410 may be changed as appropriate, and may be, for example, rectangular or another shape. The division method for dividing the captured image area 400 into the learning image areas 410 may be changed as appropriate, and may be, for example, a staggered division or division according to other criteria.

出力データとしての分類結果は、教師あり学習において、例えば、教師データや正解ラベルと称される。複数の加工状態として、例えば、「良」及び「不良」の2クラスを採用する場合には、分類結果は、「良」及び「不良」のいずれかで表される。複数の加工状態として、「良」、「可」及び「不良」の3クラスを採用する場合には、分類結果は、「良」、「可」及び「不良」のいずれかで表される。なお、加工面100の状態を分類する際の複数の加工状態は、上記のようなクラスに限定されず、例えば、4クラス以上に分類さ
れてもよいし、他の観点で分類されてもよい。
In supervised learning, the classification results as output data are referred to as, for example, teacher data or correct answer labels. When, for example, two classes, "good" and "poor", are adopted as the multiple machining states, the classification results are expressed as either "good" or "poor". When, for example, three classes, "good", "fair", and "poor", are adopted as the multiple machining states, the classification results are expressed as either "good", "fair", or "poor". Note that the multiple machining states when classifying the state of the machining surface 100 are not limited to the above classes, and may be classified into, for example, four or more classes, or may be classified from other perspectives.

さらに、学習用画像領域410内に、加工面100のエッジ又は加工面100以外の背景110が存在する場合には、「判定対象外」というクラスを追加して分類することも可能である。学習用画像領域410内に、加工面100のエッジ又は加工面100以外の背景110が存在することを理由に「判定対象外」に分類する場合の分類結果は、上記2クラスの例では、「良」、「不良」及び「判定対象外」のいずれかで表され、上記3クラスの例では、図4に示すように、「良」、「可」「不良」及び「判定対象外」のいずれかで表される。なお、学習用画像41に加工面100及び背景110の両方が撮像されている場合には、例えば、背景110の比率が所定の比率よりも高い場合には「判定対象外」のクラスに分類するようにしてもよいし、「判定対象外」のクラスに常に分類しないようにしてもよい。 Furthermore, if the edge of the machining surface 100 or the background 110 other than the machining surface 100 is present in the learning image area 410, it is also possible to add a class called "not to be judged" and classify it. In the above two-class example, the classification result when classifying as "not to be judged" because the edge of the machining surface 100 or the background 110 other than the machining surface 100 is present in the learning image area 410 is expressed as either "good", "poor" or "not to be judged", and in the above three-class example, it is expressed as either "good", "fair", "poor" or "not to be judged" as shown in FIG. 4. Note that, if both the machining surface 100 and the background 110 are captured in the learning image 41, for example, if the ratio of the background 110 is higher than a predetermined ratio, it may be classified into the "not to be judged" class, or it may not always be classified into the "not to be judged" class.

図5は、判定学習用データの一例を示すデータ構成図である。 Figure 5 is a data structure diagram showing an example of judgment learning data.

判定学習用データは、複数の学習用画像領域410の各々について加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果を入力データとし、当該分類結果に基づいて複数の学習用画像領域410内の加工面100の状態を判定したときの判定結果を出力データとしてそれぞれ含み、これらの入力データ及び出力データが対応付けられて構成される。 The judgment learning data includes, as input data, the classification results when the state of the machined surface 100 for each of the multiple learning image areas 410 is classified into one of multiple machining states, and, as output data, the judgment results when the state of the machined surface 100 in each of the multiple learning image areas 410 is judged based on the classification results, and is configured by associating these input data and output data.

入力データとしての複数の学習用画像領域410に対する分類結果は、加工面100の状態が、例えば、「良」、「可」「不良」及び「判定対象外」のいずれかで分類されている場合には、「0」、「1」、「2」及び「3」という整数値で表される。 The classification results for multiple learning image regions 410 as input data are expressed as integer values of "0", "1", "2" and "3" when the condition of the machined surface 100 is classified as, for example, "good", "fair", "poor" or "not applicable".

出力データとしての判定結果は、教師あり学習において、例えば、教師データや正解ラベルと称される。判定結果は、複数の学習用画像領域410、すなわち、複数の学習用画像領域410に分割する前の撮像画像領域400を対象として、加工面100全体の状態を判定したものである。 In supervised learning, the judgment results as output data are referred to as, for example, teacher data or correct answer labels. The judgment results are obtained by judging the overall state of the machining surface 100 for the multiple learning image regions 410, i.e., the captured image region 400 before being divided into the multiple learning image regions 410.

判定結果は、加工面100の状態として、加工面100を加工したときと同一の加工工程を再度行う再加工の要否、加工面100を加工したときと異なる加工工程を行う別加工の要否、加工面100に対して作業者が仕上げ加工を行う仕上げ加工の要否、及び、加工面100のうち再加工、別加工又は仕上げ加工を行う対象とする加工範囲の少なくとも1つを判定したものである。なお、判定結果は、上記に代えて又は加えて、加工面100全体に対して、少なくとも「良」及び「不良」を含む複数の加工状態のいずれかであるかを判定したものでもよい。 The judgment result is a judgment of at least one of the following conditions of the machined surface 100: whether re-machining is required, in which the same machining process as when the machined surface 100 was machined is performed again; whether separate machining is required, in which a machining process different from that when the machined surface 100 was machined is performed; whether finishing is required, in which the worker performs finishing on the machined surface 100; and the machining range of the machined surface 100 to be subjected to re-machining, separate machining, or finishing. Note that the judgment result may be, instead of or in addition to the above, a judgment of whether the entire machined surface 100 is in one of a number of machining conditions including at least "good" and "bad".

学習用データ取得部60は、第1の分類学習用データ及び判定学習用データを取得する方法として、各種の方法を採用することができる。例えば、学習用データ取得部60は、加工部3により加工工程が実施された後の判定対象物10を撮像部4で撮像された撮像画像40を取得し、その撮像した撮像画像40を分割することで複数の学習用画像41を生成する。次に、学習用データ取得部60は、例えば、撮像画像40に対して各学習用画像領域410を構成する枠線を重畳させることで、複数の学習用画像41を区別可能な状態で、作業者用端末8の表示画面に表示させる。 The learning data acquisition unit 60 can employ various methods for acquiring the first classification learning data and the judgment learning data. For example, the learning data acquisition unit 60 acquires an image 40 captured by the imaging unit 4 of the judgment target object 10 after the processing step is performed by the processing unit 3, and generates multiple learning images 41 by dividing the captured image 40. Next, the learning data acquisition unit 60 displays the multiple learning images 41 on the display screen of the worker terminal 8 in a distinguishable state, for example, by superimposing a frame line constituting each learning image area 410 on the captured image 40.

作業者が、その表示画面上の学習用画像41の各々を視認し、複数の学習用画像41の各々に含まれる加工面100の状態を複数の加工状態(クラス)に分類した結果(分類結果)を入力操作するとともに、撮像画像40に含まれる加工面100の状態を判定した結果(判定結果)を作業者用端末8により入力操作する。そして、学習用データ取得部60
は、その作業者の入力操作を受け付けて、学習用画像41(入力データ)と、その学習用画像41に対して入力操作された分類結果(出力データ)とを対応付けることで複数の第1の分類学習用データを取得する。また、学習用データ取得部60は、学習用画像41の各々が有する複数の学習用画像領域410に対する分類結果(入力データ)と、その撮像画像40に対して入力操作された判定結果(出力データ)とを対応付けることで判定学習用データを取得する。
The worker visually checks each of the learning images 41 on the display screen, and inputs the results (classification results) of classifying the states of the machining surface 100 included in each of the multiple learning images 41 into multiple machining states (classes), and also inputs the results (determination results) of judging the state of the machining surface 100 included in the captured image 40 through the worker terminal 8. Then, the learning data acquisition unit 60
accepts the input operation of the worker and acquires a plurality of first classification learning data by associating the learning image 41 (input data) with the classification result (output data) inputted for the learning image 41. The learning data acquisition unit 60 acquires judgment learning data by associating the classification result (input data) for the plurality of learning image areas 410 of each of the learning images 41 with the judgment result (output data) inputted for the captured image 40.

したがって、学習用データ取得部60は、1枚の撮像画像40から複数枚の学習用画像41に分割したときの分割数に相当する数の第1の分類学習用データを取得することができ、さらに上記の作業を繰り返すことで所望の数の第1の分類学習用データを取得することができる。また、学習用データ取得部60は、第1の分類学習用データを取得するのに合わせて判定学習用データを取得することができる。そのため、第1の分類学習用データ及び判定学習用データを容易に収集することができる。 Therefore, the learning data acquisition unit 60 can acquire a number of first classification learning data corresponding to the number of divisions when one captured image 40 is divided into multiple learning images 41, and can further acquire a desired number of first classification learning data by repeating the above operation. Furthermore, the learning data acquisition unit 60 can acquire judgment learning data in conjunction with acquiring the first classification learning data. Therefore, the first classification learning data and judgment learning data can be easily collected.

図6は、第1の分類用学習モデル2Aに適用される推論モデル20Aの一例を示す概略図である。 Figure 6 is a schematic diagram showing an example of an inference model 20A applied to the first classification learning model 2A.

推論モデル20Aは、機械学習の具体的な手法として、畳み込みニューラルネットワーク(CNN(Convolutional Neural Network))を採用したものである。推論モデル20Aは、入力層21、中間層22、及び、出力層23を備える。 The inference model 20A employs a convolutional neural network (CNN) as a specific method of machine learning. The inference model 20A includes an input layer 21, an intermediate layer 22, and an output layer 23.

入力層21は、入力データとしての学習用画像41の画素数に対応する数のニューロンを有し、各ピクセルの画素値が各ニューロンにそれぞれ入力される。 The input layer 21 has neurons whose number corresponds to the number of pixels in the training image 41 as input data, and the pixel value of each pixel is input to each neuron.

中間層22は、畳み込み層22a、プーリング層22b及び全結合層22cから構成されている。畳み込み層22a及びプーリング層22bは、例えば、交互に複数層設けられている。畳み込み層22a及びプーリング層22bは、入力層21を介して入力された画像から特徴量を抽出する。全結合層22cは、畳み込み層22a及びプーリング層22bにより画像から抽出された特徴量を、例えば、活性化関数によって変換し、特徴ベクトルとして出力する。なお、全結合層22cは、複数層設けられていてもよい。 The intermediate layer 22 is composed of a convolutional layer 22a, a pooling layer 22b, and a fully connected layer 22c. The convolutional layer 22a and the pooling layer 22b are provided, for example, in multiple alternating layers. The convolutional layer 22a and the pooling layer 22b extract features from the image input via the input layer 21. The fully connected layer 22c converts the features extracted from the image by the convolutional layer 22a and the pooling layer 22b, for example, by an activation function, and outputs them as a feature vector. Note that the fully connected layer 22c may be provided in multiple layers.

出力層23は、全結合層22cから出力された特徴ベクトルに基づいて、分類結果を含む出力データを出力する。なお、出力データは、分類結果の他に、例えば、分類結果の信頼度を示すスコアを含むものでもよい。 The output layer 23 outputs output data including the classification result based on the feature vector output from the fully connected layer 22c. In addition to the classification result, the output data may also include, for example, a score indicating the reliability of the classification result.

推論モデル20Aの各層の間には、層間のニューロンをそれぞれ接続するシナプスが張られており、中間層22の畳み込み層22a及び全結合層22cの各シナプスには、重みが対応付けられている。 Between each layer of the inference model 20A, there are synapses that connect the neurons between the layers, and weights are assigned to each synapse in the convolutional layer 22a and the fully connected layer 22c of the intermediate layer 22.

機械学習部62は、第1の分類学習用データを推論モデル20Aに入力し、学習用画像41と分類結果との相関関係を推論モデル20Aに機械学習させる。具体的には、機械学習部62は、第1の分類学習用データを構成する学習用画像41を入力データとして、推論モデル20Aの入力層21に入力する。なお、機械学習部62は、学習用画像41を入力層21に入力する際の前処理として、所定の画像調整(例えば、画像フォーマット、画像サイズ、画像フィルタ、画像マスク等)を学習用画像41に施してもよい。 The machine learning unit 62 inputs the first classification learning data into the inference model 20A, and causes the inference model 20A to machine-learn the correlation between the learning image 41 and the classification result. Specifically, the machine learning unit 62 inputs the learning image 41 constituting the first classification learning data as input data to the input layer 21 of the inference model 20A. Note that the machine learning unit 62 may apply a predetermined image adjustment (e.g., image format, image size, image filter, image mask, etc.) to the learning image 41 as pre-processing when inputting the learning image 41 to the input layer 21.

機械学習部62は、出力層23から出力された出力データが示す分類結果(推論結果)と、当該第1の分類学習用データを構成する分類結果(教師データ)とを比較する誤差関数を用いて、誤差関数の評価値が小さくなるように、各シナプスに対応付けられた重みを調整する(バックプロバケーション)ことを反復する。そして、機械学習部62は、上記
の一連の処理を所定の回数反復実施することや、誤差関数の評価値が許容値より小さくなること等の所定の学習終了条件が満たされたと判断した場合には、機械学習を終了し、そのときの推論モデル20A(各シナプスのそれぞれに対応付けられた全ての重み)を、第1の分類用学習モデル2Aとして学習済みモデル記憶部63に格納する。
The machine learning unit 62 repeatedly adjusts the weights associated with each synapse (backpropagation) so as to reduce the evaluation value of the error function using an error function that compares the classification result (inference result) indicated by the output data output from the output layer 23 with the classification result (teacher data) constituting the first classification learning data. When the machine learning unit 62 determines that a predetermined learning termination condition, such as the above series of processes being repeated a predetermined number of times or the evaluation value of the error function being smaller than an allowable value, is satisfied, the machine learning unit 62 terminates the machine learning and stores the inference model 20A at that time (all weights associated with each synapse) in the learned model storage unit 63 as the first classification learning model 2A.

図7は、判定用学習モデル2に適用される推論モデル20の一例を示す概略図である。 Figure 7 is a schematic diagram showing an example of an inference model 20 applied to the judgment learning model 2.

推論モデル20は、機械学習の具体的な手法として、図6に示す推論モデル20Aと同様に、畳み込みニューラルネットワークを採用したものである。以下では、推論モデル20について、図6に示す推論モデル20Aと異なる点を中心に説明する。 As a specific method of machine learning, inference model 20 employs a convolutional neural network, similar to inference model 20A shown in FIG. 6. The following describes inference model 20, focusing on the differences between inference model 20A shown in FIG. 6.

入力層21は、撮像画像領域400を複数の学習用画像領域410に分割したときの分割数に対応する数のニューロンを有し、各学習用画像領域410に対する分類結果(例えば、0、1、2、3の整数値)が各ニューロンにそれぞれ入力される。 The input layer 21 has neurons whose number corresponds to the number of divisions when the captured image area 400 is divided into multiple learning image areas 410, and the classification result for each learning image area 410 (e.g., integer values of 0, 1, 2, and 3) is input to each neuron.

出力層23は、全結合層22cから出力された特徴ベクトルに基づいて、判定結果を含む出力データを出力する。なお、出力データは、判定結果の他に、例えば、判定結果の信頼度を示すスコアを含むものでもよい。 The output layer 23 outputs output data including a judgment result based on the feature vector output from the fully connected layer 22c. In addition to the judgment result, the output data may also include, for example, a score indicating the reliability of the judgment result.

機械学習部62は、判定学習用データを推論モデル20に入力し、複数の学習用画像領域410に対する分類結果と判定結果との相関関係を推論モデル20に機械学習させる。具体的には、機械学習部62は、判定学習用データを構成する、複数の学習用画像領域410に対する分類結果を入力データとして、推論モデル20の入力層21に入力する。 The machine learning unit 62 inputs the judgment learning data to the inference model 20 and causes the inference model 20 to machine-learn the correlation between the classification results for the multiple learning image regions 410 and the judgment results. Specifically, the machine learning unit 62 inputs the classification results for the multiple learning image regions 410, which constitute the judgment learning data, as input data to the input layer 21 of the inference model 20.

機械学習部62は、出力層23から出力された出力データが示す判定結果(推論結果)と、当該判定学習用データを構成する判定結果(教師データ)とを比較する誤差関数を用いて、誤差関数の評価値が小さくなるように、各シナプスに対応付けられた重みを調整する(バックプロバケーション)ことを反復する。そして、機械学習部62は、上記の一連の処理を所定の回数反復実施することや、誤差関数の評価値が許容値より小さくなること等の所定の学習終了条件が満たされたと判断した場合には、機械学習を終了し、そのときの推論モデル20(各シナプスのそれぞれに対応付けられた全ての重み)を、判定用学習モデル2として学習済みモデル記憶部63に格納する。 The machine learning unit 62 iteratively adjusts (backpropagates) the weights associated with each synapse so as to reduce the evaluation value of the error function using an error function that compares the judgment result (inference result) indicated by the output data output from the output layer 23 with the judgment result (teacher data) constituting the judgment learning data. When the machine learning unit 62 determines that a predetermined learning termination condition is met, such as the above series of processes being repeated a predetermined number of times or the evaluation value of the error function being smaller than an allowable value, the machine learning is terminated and the inference model 20 at that time (all weights associated with each synapse) is stored in the trained model storage unit 63 as the judgment learning model 2.

(加工面判定装置7)
図8は、第1の実施形態に係る加工面判定装置7の一例を示すブロック図である。
(Machine surface determination device 7)
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the machining surface determining device 7 according to the first embodiment.

加工面判定装置7は、分類結果取得部70A、判定結果推論部71、学習済みモデル記憶部72、及び、出力処理部73を備える。加工面判定装置7は、例えば、図2に示すコンピュータ200で構成される。その場合、分類結果取得部70Aは、通信I/F部222又はI/OデバイスI/F部226とプロセッサ212とで構成され、判定結果推論部71及び出力処理部73は、プロセッサ212で構成され、学習済みモデル記憶部72は、ストレージ装置220で構成される。 The machining surface determination device 7 includes a classification result acquisition unit 70A, a judgment result inference unit 71, a learned model storage unit 72, and an output processing unit 73. The machining surface determination device 7 is configured, for example, by a computer 200 as shown in FIG. 2. In this case, the classification result acquisition unit 70A is configured by a communication I/F unit 222 or an I/O device I/F unit 226 and a processor 212, the judgment result inference unit 71 and the output processing unit 73 are configured by the processor 212, and the learned model storage unit 72 is configured by a storage device 220.

分類結果取得部70Aは、判定用画像42が有する判定用画像領域420を分割した複数の小画像領域430について、加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果を小画像領域430単位で取得する分類結果取得処理(後述の図9参照)を行う。 The classification result acquisition unit 70A performs a classification result acquisition process (see FIG. 9 described later) for each of the multiple small image areas 430 into which the judgment image area 420 of the judgment image 42 is divided, to acquire the classification result when the state of the machining surface 100 is classified into one of multiple machining states.

分類結果取得部70Aは、具体的な構成として、撮像部4に接続されて、撮像部4により判定対象物10の加工面100が撮像された撮像画像を、判定用画像領域420を有す
る判定用画像42として取得する画像取得部700と、判定用画像領域420を複数の小画像領域430に分割することで判定用画像42から複数の小画像43を生成する小画像生成部701と、複数の小画像43を第1の分類用学習モデル2Aに小画像領域430単位で入力することにより、複数の小画像領域430に対する分類結果を推論する第1の分類結果推論部702Aとを備える。
The classification result acquisition unit 70A specifically includes an image acquisition unit 700 connected to the imaging unit 4 and acquiring an image of the processed surface 100 of the object to be determined 10 captured by the imaging unit 4 as a judgment image 42 having a judgment image area 420, a small image generation unit 701 that generates a plurality of small images 43 from the judgment image 42 by dividing the judgment image area 420 into a plurality of small image areas 430, and a first classification result inference unit 702A that infers classification results for the plurality of small image areas 430 by inputting the plurality of small images 43 into a first classification learning model 2A on a small image area 430 basis.

第1の分類結果推論部702Aは、複数の小画像43から分割前の判定用画像42を再構築できるように、判定用画像領域420に対する各小画像領域430の位置関係を、例えば、小画像43の付加情報として記録する。 The first classification result inference unit 702A records, for example, the positional relationship of each small image area 430 to the judgment image area 420 as additional information of the small image 43 so that the pre-division judgment image 42 can be reconstructed from the multiple small images 43.

判定結果推論部71は、分類結果取得部70Aにより取得された複数の小画像領域430に対する分類結果を判定用学習モデル2に入力することにより、判定用画像領域420に対する判定結果を推論する判定結果推論処理(後述の図10参照)を行う。 The judgment result inference unit 71 performs a judgment result inference process (see FIG. 10 described later) to infer a judgment result for the judgment image area 420 by inputting the classification results for the multiple small image areas 430 acquired by the classification result acquisition unit 70A to the judgment learning model 2.

判定結果推論部71により推論された判定結果は、再加工の要否、別加工の要否、仕上げ加工の要否、及び、加工面100のうち再加工、別加工又は仕上げ加工を行う対象とする加工範囲の少なくとも1つを判定したものである。判定結果は、上記に代えて又は加えて、加工面100全体に対して、少なくとも「良」及び「不良」を含む複数の加工状態のいずれかであるかを判定したものでもよい。 The judgment result inferred by the judgment result inference unit 71 is a judgment of at least one of the necessity of re-machining, the necessity of separate machining, the necessity of finish machining, and the machining range of the machining surface 100 to be subjected to re-machining, separate machining, or finish machining. Instead of or in addition to the above, the judgment result may be a judgment of whether the entire machining surface 100 is in one of a number of machining states including at least "good" and "bad."

なお、分類結果取得部70A及び判定結果推論部71の一部又は全ては、外部コンピュータ(例えば、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータ)のプロセッサで代用されてもよく、分類結果取得部70Aによる分類結果取得処理及び判定結果推論部71による判定結果推論処理の一部又は全てが、外部コンピュータで実行されてもよい。 In addition, part or all of the classification result acquisition unit 70A and the judgment result inference unit 71 may be substituted by a processor of an external computer (e.g., a server-type computer or a cloud-type computer), and part or all of the classification result acquisition process by the classification result acquisition unit 70A and the judgment result inference process by the judgment result inference unit 71 may be executed by the external computer.

学習済みモデル記憶部72は、分類結果取得部70Aの推論処理にて用いられる学習済みの第1の分類用学習モデル2Aと、判定結果推論部71の推論処理にて用いられる学習済みの判定用学習モデル2とを記憶するデータベースである。なお、学習済みモデル記憶部72に記憶される第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2の数は1つに限定されず、例えば、機械学習の手法、加工部3による加工工程、判定対象物10等の条件が異なる複数の学習済みモデルが記憶され、選択的に利用可能としてもよい。また、学習済みモデル記憶部72は、外部コンピュータ(例えば、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータ)の記憶部で代用されてもよく、その場合には、分類結果取得部70A及び判定結果推論部71は、当該外部コンピュータにアクセスすることで、上記の分類結果取得処理及び判定結果推論処理を行ってもよい。 The trained model storage unit 72 is a database that stores the trained first classification learning model 2A used in the inference process of the classification result acquisition unit 70A and the trained judgment learning model 2 used in the inference process of the judgment result inference unit 71. The number of the first classification learning model 2A and the judgment learning model 2 stored in the trained model storage unit 72 is not limited to one, and for example, multiple trained models with different conditions such as machine learning methods, processing steps by the processing unit 3, and judgment target object 10 may be stored and selectively used. The trained model storage unit 72 may be substituted by a storage unit of an external computer (for example, a server-type computer or a cloud-type computer), and in that case, the classification result acquisition unit 70A and the judgment result inference unit 71 may access the external computer to perform the above-mentioned classification result acquisition process and judgment result inference process.

出力処理部73は、判定結果推論部71により推論された判定結果を出力するための出力処理を行う。判定結果を出力するための具体的な出力手段は、種々の手段を採用することが可能である。例えば、出力処理部73は、判定結果に応じて、制御盤50を介して再加工や別加工の動作指令を加工部3に送信したり、操作表示盤51や作業者用端末8を介して作業者に仕上げ加工の実施を表示や音で報知したり、加工部3の動作履歴として制御盤50の記憶手段に記憶したりしてもよい。なお、出力処理部73は、判定結果推論部71による判定結果を出力(送信、報知、記憶)するだけでもよいし、判定結果推論部71による判定結果の他に、分類結果取得部70Aによる複数の小画像領域430に対する分類結果をさらに出力(送信、報知、記憶)してもよい。 The output processing unit 73 performs output processing for outputting the judgment result inferred by the judgment result inference unit 71. As a specific output means for outputting the judgment result, various means can be adopted. For example, the output processing unit 73 may transmit an operation command for reprocessing or another processing to the processing unit 3 via the control panel 50 according to the judgment result, notify the operator of the execution of the finishing processing by display or sound via the operation display panel 51 or the operator terminal 8, or store the result in the storage means of the control panel 50 as the operation history of the processing unit 3. Note that the output processing unit 73 may only output (transmit, notify, store) the judgment result by the judgment result inference unit 71, or may further output (transmit, notify, store) the classification result for the multiple small image areas 430 by the classification result acquisition unit 70A in addition to the judgment result by the judgment result inference unit 71.

図9は、分類結果取得部70Aによる分類結果取得処理の一例を示す機能説明図である。 Figure 9 is a functional diagram showing an example of the classification result acquisition process performed by the classification result acquisition unit 70A.

判定用画像42の判定用画像領域420は、撮像部4により撮像された領域であり、撮
像部4の画角により定められる。図9に示す判定用画像領域420は、図4に示す撮像画像領域400と同様に、判定対象物10である羽根車が有する1つの羽根の一部分を含むように設定されている。なお、判定用画像領域420は、撮像画像領域400と異なる位置に設定されてもよいし、両者の画像数、形状、大きさ及び縦横比が異なるものでもよい。
The image area for determination 420 of the image for determination 42 is an area captured by the imaging unit 4, and is determined by the angle of view of the imaging unit 4. The image area for determination 420 shown in Fig. 9 is set to include a part of one blade of the impeller, which is the object to be determined 10, similar to the captured image area 400 shown in Fig. 4. Note that the image area for determination 420 may be set at a position different from that of the captured image area 400, and the number of images, shape, size, and aspect ratio of the two may be different.

小画像43の小画像領域430は、図9に示すように、小画像領域430の各々が正方形状となるように、判定用画像42の判定用画像領域420を格子状に分割したものである。小画像43の小画像領域430は、機械学習装置6にて第1の分類用学習モデル2Aを生成したときの学習用画像41の学習用画像領域410に相当するものであり、両者の画像数、形状、大きさ及び縦横比は同一又は同程度であることが好ましい。 As shown in FIG. 9, the small image regions 430 of the small image 43 are obtained by dividing the judgment image region 420 of the judgment image 42 into a grid pattern so that each small image region 430 is a square. The small image regions 430 of the small image 43 correspond to the learning image region 410 of the learning image 41 when the first classification learning model 2A is generated by the machine learning device 6, and it is preferable that the number of images, shape, size, and aspect ratio of both images are the same or similar.

したがって、小画像領域430の画像数、形状、大きさ及び縦横比が、学習用画像領域410の画像数、形状、大きさ及び縦横比に相当するのであれば、判定用画像領域420を小画像領域430に分割するときの分割方法は、適宜変更してもよく、例えば、千鳥状に分割してもよいし、他の基準に従って分割してもよい。その際、判定用画像領域420を小画像領域430に分割するときの分割方法は、撮像画像領域400を学習用画像領域410に分割するときの分割方法と同一でもよいし、異なるものでもよい。 Therefore, if the number of images, shape, size, and aspect ratio of the small image area 430 correspond to the number of images, shape, size, and aspect ratio of the learning image area 410, the division method for dividing the judgment image area 420 into the small image areas 430 may be changed as appropriate, for example, it may be divided in a staggered pattern, or it may be divided according to other criteria. In this case, the division method for dividing the judgment image area 420 into the small image areas 430 may be the same as or different from the division method for dividing the captured image area 400 into the learning image areas 410.

ここで、第1の分類用学習モデル2Aは、小画像領域430に相当する学習用画像領域410を有する学習用画像41と当該学習用画像41に含まれる加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類した分類結果との相関関係を機械学習装置6にて機械学習させたものである。したがって、第1の分類結果推論部702Aは、複数の小画像43を第1の分類用学習モデル2Aに小画像領域430単位で入力することにより、小画像領域430内の加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類する分類器として機能する。複数の加工状態として、2クラス(良、不良)を採用する場合には、分類結果は、2クラス(良、不良)で表され、複数の加工状態として、3クラス(良、可、不良)を採用する場合には、分類結果は、3クラス(良、可、不良)で表される。 Here, the first classification learning model 2A is a model obtained by machine learning the correlation between the learning image 41 having the learning image area 410 corresponding to the small image area 430 and the classification result in which the state of the machining surface 100 included in the learning image 41 is classified into one of a plurality of machining states, by the machine learning device 6. Therefore, the first classification result inference unit 702A functions as a classifier that classifies the state of the machining surface 100 in the small image area 430 into one of a plurality of machining states by inputting a plurality of small images 43 into the first classification learning model 2A in units of small image area 430. When two classes (good, bad) are adopted as the plurality of machining states, the classification result is expressed by two classes (good, bad), and when three classes (good, fair, bad) are adopted as the plurality of machining states, the classification result is expressed by three classes (good, fair, bad).

また、第1の分類用学習モデル2Aは、加工面100又は加工面100以外の背景110の少なくとも一方が撮像された学習用画像41と、当該学習用画像41に撮像された加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類するか、当該学習用画像41が有する小画像領域430内に加工面100のエッジ又は加工面100以外の背景110が存在することを理由に判定対象外に分類したときの分類結果との相関関係を機械学習装置6にて機械学習させたものでもよい。この場合、分類結果取得部70Aの第1の分類結果推論部702Aは、複数の小画像43を第1の分類用学習モデル2Aに小画像領域430単位で入力することにより、小画像領域430内の加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類するか、小画像領域430内に加工面100のエッジ又は加工面100以外の背景110が存在することを理由に判定対象外に分類する分類器として機能する。分類結果には、複数の加工状態にさらに判定対象外が加わるため、上記の例における分類結果は、3クラス(良、不良、判定対象外)、又は、4クラス(良、可、不良、判定対象外)で表される。 In addition, the first classification learning model 2A may be a model in which the learning image 41 in which at least one of the machining surface 100 or the background 110 other than the machining surface 100 is captured is machine-learned by the machine learning device 6 to classify the state of the machining surface 100 captured in the learning image 41 into one of a plurality of machining states, or the classification result when the state is classified as not to be determined due to the presence of the edge of the machining surface 100 or the background 110 other than the machining surface 100 in the small image area 430 of the learning image 41. In this case, the first classification result inference unit 702A of the classification result acquisition unit 70A inputs a plurality of small images 43 into the first classification learning model 2A in units of small image areas 430, and functions as a classifier that classifies the state of the machining surface 100 in the small image area 430 into one of a plurality of machining states, or classifies as not to be determined due to the presence of the edge of the machining surface 100 or the background 110 other than the machining surface 100 in the small image area 430. The classification results include not eligible for judgment in addition to the multiple processing states, so the classification results in the above example are expressed as three classes (good, poor, not eligible for judgment) or four classes (good, fair, poor, not eligible for judgment).

なお、小画像領域430に対する分類結果は、各クラスに対するスコア(信頼度)を含むものでもよい。この場合、分類結果が、4クラス(良、可、不良、判定対象外)で表されるものとすると、特定の小画像領域430に対するクラス毎のスコアは、例えば、「0.02」、「0.10」、「0.95」、「0.31」のように出力される。スコアの利用方法は、任意の方法を採用すればよく、例えば、スコアが最も高いクラス(上記の例では、スコア「0.95」の不良)を分類結果としてもよいし、所定のクラスのスコアが所定のスコア基準値を超えている場合(上記の例では、「不良」のクラスのスコア「0.9
5」がスコア基準値「0.80」を超えている場合)、当該クラスを分類結果としてもよい。
The classification result for the small image region 430 may include a score (confidence) for each class. In this case, if the classification result is expressed as four classes (good, fair, poor, not applicable), the scores for each class for a specific small image region 430 are output as, for example, "0.02", "0.10", "0.95", and "0.31". Any method may be adopted for using the scores. For example, the class with the highest score (in the above example, poor with a score of "0.95") may be used as the classification result, or the score of a predetermined class may exceed a predetermined score reference value (in the above example, the "poor" class has a score of "0.9"), and the score of the "poor" class may be output as the classification result.
5 exceeds the score reference value of 0.80), the class may be determined as the classification result.

また、小画像領域430に対する分類結果は、学習済みモデル記憶部72や他の記憶装置(不図示)に記憶することが好ましく、過去の分類結果は、例えば、学習済みの第1の分類用学習モデル2Aの推論精度の更なる向上のため、オンライン学習や再学習に用いられる第1の分類学習用データとして利用することが可能である。 In addition, it is preferable to store the classification results for the small image region 430 in the trained model storage unit 72 or another storage device (not shown), and past classification results can be used, for example, as first classification learning data to be used for online learning or re-learning in order to further improve the inference accuracy of the trained first classification learning model 2A.

図10は、判定結果推論部71による判定結果推論処理の一例を示す機能説明図である。以下では、判定用画像領域420を60個の小画像領域430に分割することで、1枚の判定用画像42が、図10に示すように、60枚の小画像43に分割された場合を想定して説明する。 Figure 10 is a functional explanatory diagram showing an example of the judgment result inference process by the judgment result inference unit 71. In the following, it is assumed that one judgment image 42 is divided into 60 small images 43 by dividing the judgment image area 420 into 60 small image areas 430, as shown in Figure 10.

判定用学習モデル2は、複数の小画像領域430に相当する複数の学習用画像領域410に対する分類結果と当該分類結果に基づいて複数の学習用画像領域410内の加工面100の状態を判定したときの判定結果との相関関係を機械学習させたものである。したがって、判定結果推論部71は、分類結果取得部70Aにより取得された複数の小画像領域430に対する分類結果を判定用学習モデル2に入力することにより、複数の小画像領域430内の加工面100の状態、すなわち、判定用画像領域420内の加工面100に対する判定結果を推論する。 The learning model for judgment 2 is a model that has been machine-learned to learn the correlation between the classification results for the multiple learning image areas 410 corresponding to the multiple small image areas 430 and the judgment results when the state of the machining surface 100 in the multiple learning image areas 410 is judged based on the classification results. Therefore, the judgment result inference unit 71 infers the state of the machining surface 100 in the multiple small image areas 430, i.e., the judgment result for the machining surface 100 in the judgment image area 420, by inputting the classification results for the multiple small image areas 430 acquired by the classification result acquisition unit 70A to the learning model for judgment 2.

加工面100の状態として、再加工の要否、別加工の要否、及び、仕上げ加工の要否を採用する場合には、判定結果は、例えば、0~1の値域を有する実数値として、「0」に近づくほど「否」、1に近づくほど「要」として表される。さらに、加工面100の状態として、加工範囲を採用する場合には、複数の小画像領域430に対する分類結果として、例えば、「不良」に分類された小画像領域430を少なくとも含む範囲が加工範囲として判定される。 When the state of the machining surface 100 is determined to be whether re-machining, additional machining, or finishing is required, the judgment result is expressed, for example, as a real value ranging from 0 to 1, with the closer to "0" the more "no" and the closer to 1 the more "required." Furthermore, when the machining range is used as the state of the machining surface 100, the classification result for the multiple small image areas 430 is determined to be, for example, the range that includes at least the small image areas 430 classified as "defective."

なお、判定結果推論部71は、上記のように、判定用学習モデル2により推論された判定結果に対して所定の後処理を行うようにしてもよい。例えば、判定結果推論部71は、後処理として、再加工の要否に対する判定結果の値、別加工の要否に対する判定結果の値、及び、仕上げ加工の要否に対する判定結果の値を比較し、それらの中で判定結果の値が最も大きな加工を選択し、最終的な判定結果としてもよい。 The judgment result inference unit 71 may perform a predetermined post-processing on the judgment result inferred by the judgment learning model 2 as described above. For example, as post-processing, the judgment result inference unit 71 may compare the judgment result values for whether reprocessing is necessary, the judgment result values for whether separate processing is necessary, and the judgment result values for whether finishing processing is necessary, and select the processing with the largest judgment result value among them, and use this as the final judgment result.

(加工面判定方法)
図11は、第1の実施形態に係る加工面判定装置7による加工面判定方法の一例を示すフローチャートである。なお、図11に示す一連の加工面判定方法は、加工面判定装置7により所定のタイミングにて繰り返し実行されるものである。所定のタイミングは、任意のタイミングでよく、例えば、加工部3による加工工程が終了した後でもよいし、加工工程の途中でもよいし、所定の事象発生時(作業者の操作時、生産管理システムからの指示時等)でもよい。以下では、加工面判定方法が、加工部3による加工工程が終了した後に、当該加工工程により加工された判定対象物10に対して実行される場合について説明する。
(Method of determining machined surface)
Fig. 11 is a flow chart showing an example of a machining surface determination method by the machining surface determination device 7 according to the first embodiment. The series of machining surface determination methods shown in Fig. 11 are repeatedly executed by the machining surface determination device 7 at a predetermined timing. The predetermined timing may be any timing, for example, after the machining process by the machining unit 3 is completed, during the machining process, or when a predetermined event occurs (when an operator operates, when an instruction is given from the production management system, etc.). In the following, a case will be described in which the machining surface determination method is executed on the determination object 10 machined by the machining process after the machining process by the machining unit 3 is completed.

まず、ステップS100において、加工部3による加工工程が終了すると、当該加工工程により加工された判定対象物10の加工面100が撮像部4により撮像されて、撮像画像が制御装置5を経由して加工面判定装置7に送られることで、分類結果取得部70Aの画像取得部700が、当該撮像画像を判定用画像42として取得する。 First, in step S100, when the processing step by the processing unit 3 is completed, the processing surface 100 of the evaluation object 10 processed by the processing step is imaged by the imaging unit 4, and the captured image is sent to the processing surface evaluation device 7 via the control device 5, and the image acquisition unit 700 of the classification result acquisition unit 70A acquires the captured image as an evaluation image 42.

次に、ステップS110において、小画像生成部701は、判定用画像42に対する前
処理として、判定用画像42の判定用画像領域420を複数の小画像領域430に分割することで判定用画像42から複数の小画像43を生成する。
Next, in step S110, the small image generating unit 701 performs preprocessing on the determination image 42 by dividing the determination image area 420 of the determination image 42 into a plurality of small image areas 430, thereby generating a plurality of small images 43 from the determination image 42.

次に、ステップS120~S128において、第1の分類結果推論部702Aは、複数の小画像43の分割数をKとして、複数の小画像43に通し番号(1≦n≦K)をそれぞれ割り当てた状態で、変数iを「1」から「K」までインクリメントすることにより、ループ処理を実行する。 Next, in steps S120 to S128, the first classification result inference unit 702A performs loop processing by incrementing the variable i from "1" to "K" with K being the division number of the multiple small images 43 and assigning serial numbers (1≦n≦K) to each of the multiple small images 43.

具体的には、ステップS120において、第1の分類結果推論部702Aは、変数iを「1」で初期化する。次に、ステップS122において、第1の分類結果推論部702Aは、i番目の小画像43を選択し、第1の分類用学習モデル2Aの入力層21に入力することにより、当該第1の分類用学習モデル2Aの出力層23から出力された分類結果を推論する。 Specifically, in step S120, the first classification result inference unit 702A initializes a variable i to "1". Next, in step S122, the first classification result inference unit 702A selects the i-th small image 43 and inputs it to the input layer 21 of the first classification learning model 2A, thereby inferring the classification result output from the output layer 23 of the first classification learning model 2A.

次に、ステップS126において、変数iをインクリメントし、ステップS128において、変数iが分割数Kを超えたか否かを判定する。そして、第1の分類結果推論部702Aは、変数iが分割数Kを超えるまで上記ステップS122、S126を繰り返すことで、複数の小画像領域430に対する分類結果を取得する。 Next, in step S126, the variable i is incremented, and in step S128, it is determined whether the variable i exceeds the division number K. The first classification result inference unit 702A then repeats the above steps S122 and S126 until the variable i exceeds the division number K, thereby obtaining classification results for the multiple small image regions 430.

次に、ステップS130において、判定結果推論部71は、複数の小画像領域430に対する分類結果を判定用学習モデル2の入力層21に入力することにより、当該判定用学習モデル2の出力層23から出力された判定結果(例えば、再加工の要否、別加工の要否、仕上げ加工の要否、加工範囲等)を推論する。 Next, in step S130, the judgment result inference unit 71 inputs the classification results for the multiple small image regions 430 to the input layer 21 of the judgment learning model 2, and infers the judgment result (e.g., whether reprocessing is necessary, whether additional processing is necessary, whether finishing processing is necessary, the processing range, etc.) output from the output layer 23 of the judgment learning model 2.

次に、ステップS140において、出力処理部73は、判定結果推論部71により推論された判定結果に応じた情報を出力手段(例えば、制御装置5、作業者用端末8等)に出力する。そして、図11に示す一連の加工面判定方法を終了する。加工面判定方法において、ステップS100が画像取得工程、ステップS100~S128が分類結果取得工程、ステップS130が判定結果推論工程、ステップS140が出力処理工程に相当する。 Next, in step S140, the output processing unit 73 outputs information corresponding to the judgment result inferred by the judgment result inference unit 71 to an output means (e.g., the control device 5, the worker terminal 8, etc.). Then, the series of steps in the machining surface judgment method shown in FIG. 11 is terminated. In the machining surface judgment method, step S100 corresponds to an image acquisition step, steps S100 to S128 correspond to a classification result acquisition step, step S130 corresponds to a judgment result inference step, and step S140 corresponds to an output processing step.

以上のように、本実施形態に係る加工面判定装置7及び加工面判定法によれば、分類結果取得部70Aが、判定用画像領域420を小画像領域430に分割することで判定用画像42から生成される複数の小画像43の各々を第1の分類用学習モデル2Aに入力することにより、複数の小画像領域430に対する分類結果を推論する。そして、判定結果推論部71が、複数の小画像領域430に対する分類結果を判定用学習モデル2に入力することにより、加工面100の状態を判定結果として推論する。 As described above, according to the machining surface judgment device 7 and machining surface judgment method of this embodiment, the classification result acquisition unit 70A divides the judgment image area 420 into small image areas 430 to generate a plurality of small images 43 from the judgment image 42, and inputs each of the plurality of small image areas 430 into the first classification learning model 2A, thereby inferring the classification result for the plurality of small image areas 430. Then, the judgment result inference unit 71 inputs the classification results for the plurality of small image areas 430 into the judgment learning model 2, thereby inferring the state of the machining surface 100 as the judgment result.

そのため、第1の分類用学習モデル2Aによる分類結果は、判定用画像42が分割された複数の小画像43の各々が入力されることにより小画像領域430単位で推論されるので、1枚の判定用画像42を第1の分類用学習モデル2Aに入力する場合に比べて、機械学習に必要な学習データの収集が容易であるとともに、第1の分類用学習モデル2Aの精度を向上することができる。そして、第1の分類用学習モデル2Aによる複数の小画像領域430に対する分類結果が、判定用学習モデル2に入力されることで、判定用画像42に含まれる加工面100の状態が判定される。したがって、判定対象物10が有する加工面100の状態を自動的に判定することができる。 Therefore, the classification results by the first classification learning model 2A are inferred in units of small image region 430 by inputting each of the multiple small images 43 into which the judgment image 42 is divided. This makes it easier to collect the learning data required for machine learning and improves the accuracy of the first classification learning model 2A compared to inputting a single judgment image 42 to the first classification learning model 2A. Then, the classification results for the multiple small image regions 430 by the first classification learning model 2A are input to the judgment learning model 2, and the state of the machined surface 100 included in the judgment image 42 is determined. Therefore, the state of the machined surface 100 of the judgment target object 10 can be automatically determined.

(第2の実施形態)
第1の実施形態に係る加工システム1では、機械学習の学習フェーズ及び推論フェーズにて、第1の分類用学習モデル2A及び判定用学習モデル2を採用した場合について説明した。これに対し、第2の実施形態に係る加工システム1では、第2の分類用学習モデル
2B及び判定用学習モデル2を採用する場合について説明する。なお、第2の実施形態に係る加工システム1の基本的な構成や動作は、第1の実施形態と同様であるため、以下では、第1の実施形態との相違点である第2の分類用学習モデル2Bに関連する部分を中心に説明する。
Second Embodiment
In the processing system 1 according to the first embodiment, a case where the first classification learning model 2A and the judgment learning model 2 are adopted in the learning phase and inference phase of machine learning is described. In contrast, in the processing system 1 according to the second embodiment, a case where the second classification learning model 2B and the judgment learning model 2 are adopted is described. Note that the basic configuration and operation of the processing system 1 according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore, the following description will focus on the parts related to the second classification learning model 2B, which is a difference from the first embodiment.

(機械学習装置6)
図12は、第2の実施形態に係る機械学習装置6の一例を示すブロック図である。
(Machine Learning Device 6)
FIG. 12 is a block diagram showing an example of a machine learning device 6 according to the second embodiment.

機械学習装置6は、第1の実施形態と同様に、学習用データ取得部60、学習用データ記憶部61、機械学習部62、及び、学習済みモデル記憶部63を備える。 The machine learning device 6, like the first embodiment, includes a learning data acquisition unit 60, a learning data storage unit 61, a machine learning unit 62, and a trained model storage unit 63.

学習用データ取得部60は、各種の外部装置と通信網を介して接続され、学習用データを取得するインタフェースユニットである。学習用データ記憶部61は、学習用データ取得部60で取得した学習用データを複数組記憶するデータベースである。学習用データには、第2の分類用学習モデル2Bを生成するための第2の分類学習用データと、第1の実施形態と同様の判定学習用データとが含まれる。 The learning data acquisition unit 60 is an interface unit that is connected to various external devices via a communication network and acquires learning data. The learning data storage unit 61 is a database that stores multiple sets of learning data acquired by the learning data acquisition unit 60. The learning data includes second classification learning data for generating the second classification learning model 2B, and judgment learning data similar to that of the first embodiment.

機械学習部62は、第2の分類用学習モデル2Bに第2の分類学習用データを複数組入力することで、第2の分類学習用データに含まれる入力データと出力データとの相関関係を第2の分類用学習モデル2Bに機械学習させることで、第2の分類用学習モデル2Bを生成する。また、機械学習部62は、第1の実施形態と同様に、判定学習用データを用いて判定用学習モデル2を生成する。 The machine learning unit 62 generates the second classification learning model 2B by inputting multiple sets of second classification learning data to the second classification learning model 2B and having the second classification learning model 2B learn by machine learning the correlation between the input data and the output data contained in the second classification learning data. Also, the machine learning unit 62 generates the judgment learning model 2B using the judgment learning data, as in the first embodiment.

学習済みモデル記憶部63は、機械学習部62により生成された第2の分類用学習モデル2B及び判定用学習モデル2を記憶するデータベースである。 The trained model storage unit 63 is a database that stores the second classification learning model 2B and the judgment learning model 2 generated by the machine learning unit 62.

図13は、第2の分類学習用データの一例を示すデータ構成図である。 Figure 13 is a data structure diagram showing an example of second classification learning data.

第2の分類学習用データは、学習用画像41から取得される複数の学習用画素領域411に対する画素分類結果を入力データとし、当該学習用画像41に含まれる加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類した分類結果を出力データとしてそれぞれ含み、これらの入力データ及び出力データが対応付けられて構成される。 The second classification learning data includes, as input data, pixel classification results for multiple learning pixel regions 411 obtained from the learning image 41, and, as output data, classification results that classify the state of the machining surface 100 included in the learning image 41 into one of multiple machining states, and is configured by associating these input data and output data.

入力データとしての複数の学習用画素領域411に対する画素分類結果は、学習用画像41を構成する複数の学習用画素領域411について、学習用画素領域411内の画素値に基づいて学習用画素領域411に対する分類結果を示す画素分類結果を学習用画素領域411単位で取得されたものである。 The pixel classification results for the multiple learning pixel regions 411 as input data are obtained for each learning pixel region 411, which indicates the classification results for the learning pixel regions 411 based on the pixel values within the learning pixel regions 411, for the multiple learning pixel regions 411 that constitute the learning image 41.

学習用画素領域411は、1ピクセルに相当する領域であり、学習用画素領域411内の画素値は、例えば、RGB値、グレースケール値、輝度値等で表される。複数の加工状態として、例えば、「良」、「可」「不良」及び「判定対象外」の4クラスを採用する場合には、画素分類結果は、例えば、学習用画素領域411内の画素値と、所定の3つの閾値(第3の閾値<第2の閾値<第1の閾値)とを比較し、画素値が第1の閾値以上である場合には、「良」(0)の分類結果、画素値が第1の閾値未満かつ第2の閾値以上である場合には、「可」(1)の分類結果、画素値が第2の閾値未満かつ第3の閾値以上である場合には、「不良」(2)の分類結果、画素値が第3の閾値未満である場合には、「判定対象外」(3)の分類結果がそれぞれ割り当てられる。 The learning pixel area 411 is an area equivalent to one pixel, and the pixel value in the learning pixel area 411 is expressed, for example, by RGB values, grayscale values, brightness values, etc. When four classes, for example, "good", "passable", "poor" and "not to be judged", are adopted as the multiple processing states, the pixel classification result is, for example, a comparison of the pixel value in the learning pixel area 411 with three predetermined thresholds (third threshold < second threshold < first threshold), and when the pixel value is equal to or greater than the first threshold, a classification result of "good" (0) is assigned; when the pixel value is less than the first threshold and equal to or greater than the second threshold, a classification result of "passable" (1); when the pixel value is less than the second threshold and equal to or greater than the third threshold, a classification result of "poor" (2); and when the pixel value is less than the third threshold, a classification result of "not to be judged" (3).

出力データとしての分類結果は、第1の実施形態と同様に、学習用画像領域410内の加工面100に対する分類結果として、例えば、図13に示すように、「良」、「可」「
不良」及び「判定対象外」のいずれかで表される。
As in the first embodiment, the classification results as output data are, for example, as shown in FIG. 13, “good”, “fair”, “not bad”, “not good ...
The product is indicated as either "poor" or "not applicable."

学習用データ取得部60は、第2の分類学習用データ及び判定学習用データを取得する方法として、各種の方法を採用することができる。例えば、学習用データ取得部60は、第1の実施形態と同様に、加工部3により加工工程が実施された後の判定対象物10を撮像部4で撮像された撮像画像40を取得し、その撮像画像40を分割することで複数の学習用画像41を生成し、その複数の学習用画像41を作業者用端末8の表示画面に表示させる。 The learning data acquisition unit 60 can employ various methods for acquiring the second classification learning data and the judgment learning data. For example, similar to the first embodiment, the learning data acquisition unit 60 acquires an image 40 captured by the imaging unit 4 of the judgment target 10 after the processing step is performed by the processing unit 3, divides the image 40 to generate multiple learning images 41, and displays the multiple learning images 41 on the display screen of the worker terminal 8.

作業者が、その表示画面上の学習用画像41の各々を視認し、複数の学習用画像41の各々に含まれる加工面100の状態を複数の加工状態(クラス)に分類した結果(分類結果)を入力操作するとともに、撮像画像40に含まれる加工面100の状態を判定した結果(判定結果)を作業者用端末8により入力操作する。そして、学習用データ取得部60は、その作業者の入力操作を受け付けて、学習用画像41から取得された複数の学習用画素領域411に対する画素分類結果(入力データ)と、その学習用画像41に対して入力操作された分類結果(出力データ)とを対応付けることで複数の第2の分類学習用データを取得する。また、学習用データ取得部60は、学習用画像41の各々が有する複数の学習用画像領域410に対する分類結果(入力データ)と、その撮像画像40に対して入力操作された判定結果(出力データ)とを対応付けることで判定学習用データを取得する。 The worker visually checks each of the learning images 41 on the display screen, inputs the results (classification results) of classifying the state of the machining surface 100 contained in each of the multiple learning images 41 into multiple machining states (classes), and inputs the results (judgment results) of judging the state of the machining surface 100 contained in the captured image 40 through the worker terminal 8. The learning data acquisition unit 60 then accepts the input operation of the worker and acquires multiple second classification learning data by associating the pixel classification results (input data) for the multiple learning pixel areas 411 acquired from the learning image 41 with the classification results (output data) inputted for the learning image 41. The learning data acquisition unit 60 also acquires judgment learning data by associating the classification results (input data) for the multiple learning image areas 410 of each of the learning images 41 with the judgment results (output data) inputted for the captured image 40.

したがって、学習用データ取得部60は、1枚の撮像画像40から複数枚の学習用画像41に分割したときの分割数に相当する数の第2の分類学習用データを取得することができ、さらに上記の作業を繰り返すことで所望の数の第2の分類学習用データを取得することができる。また、学習用データ取得部60は、第2の分類学習用データを取得するのに合わせて判定学習用データを取得することができる。そのため、第2の分類学習用データ及び判定学習用データを容易に収集することができる。 Therefore, the learning data acquisition unit 60 can acquire a number of second classification learning data corresponding to the number of divisions when one captured image 40 is divided into multiple learning images 41, and can further acquire a desired number of second classification learning data by repeating the above operation. Furthermore, the learning data acquisition unit 60 can acquire judgment learning data in conjunction with acquiring the second classification learning data. Therefore, the second classification learning data and judgment learning data can be easily collected.

図14は、第2の分類用学習モデル2Bに適用される推論モデル20Bの一例を示す概略図である。 Figure 14 is a schematic diagram showing an example of an inference model 20B applied to the second classification learning model 2B.

推論モデル20Bは、機械学習の具体的な手法として、図6に示す推論モデル20Aと同様に、畳み込みニューラルネットワークを採用したものである。以下では、推論モデル20Bについて、図6に示す推論モデル20Aと異なる点を中心に説明する。 As a specific method of machine learning, inference model 20B employs a convolutional neural network, similar to inference model 20A shown in FIG. 6. The following describes inference model 20B, focusing on the differences from inference model 20A shown in FIG. 6.

入力層21は、入力データとしての学習用画像41の画素数に対応する数のニューロンを有し、複数の学習用画素領域411に対する画素分類結果が各ニューロンにそれぞれ入力される。 The input layer 21 has neurons whose number corresponds to the number of pixels in the training image 41 as input data, and pixel classification results for multiple training pixel regions 411 are input to each neuron.

出力層23は、全結合層22cから出力された特徴ベクトルに基づいて、分類結果を含む出力データを出力する。なお、出力データは、分類結果の他に、例えば、分類結果の信頼度を示すスコアを含むものでもよい。 The output layer 23 outputs output data including the classification result based on the feature vector output from the fully connected layer 22c. In addition to the classification result, the output data may also include, for example, a score indicating the reliability of the classification result.

機械学習部62は、第2の分類学習用データを推論モデル20Bに入力し、複数の学習用画素領域411に対する画素分類結果と分類結果との相関関係を推論モデル20Bに機械学習させる。具体的には、機械学習部62は、第2の分類学習用データを構成する、複数の学習用画素領域411に対する画素分類結果を入力データとして、推論モデル20Bの入力層21に入力する。 The machine learning unit 62 inputs the second classification learning data to the inference model 20B and causes the inference model 20B to perform machine learning of the pixel classification results for the multiple learning pixel regions 411 and the correlation between the classification results. Specifically, the machine learning unit 62 inputs the pixel classification results for the multiple learning pixel regions 411 that constitute the second classification learning data as input data to the input layer 21 of the inference model 20B.

機械学習部62は、出力層23から出力された出力データが示す分類結果(推論結果)と、当該第2の分類学習用データを構成する分類結果(教師データ)とを比較する誤差関
数を用いて、誤差関数の評価値が小さくなるように、各シナプスに対応付けられた重みを調整する(バックプロバケーション)ことを反復する。そして、機械学習部62は、上記の一連の処理を所定の回数反復実施することや、誤差関数の評価値が許容値より小さくなること等の所定の学習終了条件が満たされたと判断した場合には、機械学習を終了し、そのときの推論モデル20B(各シナプスのそれぞれに対応付けられた全ての重み)を、第2の分類用学習モデル2Bとして学習済みモデル記憶部63に格納する。
The machine learning unit 62 repeatedly adjusts the weights associated with each synapse (backpropagation) so as to reduce the evaluation value of the error function using an error function that compares the classification result (inference result) indicated by the output data output from the output layer 23 with the classification result (teacher data) constituting the second classification learning data. When the machine learning unit 62 determines that a predetermined learning termination condition, such as the above series of processes being repeated a predetermined number of times or the evaluation value of the error function being smaller than a tolerable value, is satisfied, the machine learning is terminated, and the inference model 20B at that time (all weights associated with each synapse) is stored in the trained model storage unit 63 as the second classification learning model 2B.

(加工面判定装置7)
図15は、第2の実施形態に係る加工面判定装置7の一例を示すブロック図である。
(Machine surface determination device 7)
FIG. 15 is a block diagram showing an example of a machining surface determining device 7 according to the second embodiment.

加工面判定装置7は、第1の実施形態と同様に、分類結果取得部70B、判定結果推論部71、学習済みモデル記憶部72、及び、出力処理部73を備える。 The machining surface determination device 7, like the first embodiment, includes a classification result acquisition unit 70B, a determination result inference unit 71, a trained model storage unit 72, and an output processing unit 73.

分類結果取得部70Bは、判定用画像42が有する判定用画像領域420を分割した複数の小画像領域430について、加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果を小画像領域430単位で取得する分類結果取得処理(後述の図16参照)を行う。 The classification result acquisition unit 70B performs a classification result acquisition process (see FIG. 16 described later) for each of the multiple small image regions 430 into which the judgment image region 420 of the judgment image 42 is divided, to acquire the classification result when the state of the machining surface 100 is classified into one of multiple machining states.

分類結果取得部70Bは、第1の実施形態と同様の画像取得部700及び小画像生成部701と、複数の小画像43の各々を構成する複数の画素領域について、画素領域内の画素値に基づいて画素領域に対する分類結果を示す画素分類結果を画素領域単位で取得する画素分類結果取得部703と、複数の画素領域に対する画素分類結果を第2の分類用学習モデル2Bに小画像領域430単位で入力することにより、複数の小画像領域430に対する分類結果を推論する第2の分類結果推論部702Bとを備える。 The classification result acquisition unit 70B includes an image acquisition unit 700 and a small image generation unit 701 similar to those in the first embodiment, a pixel classification result acquisition unit 703 that acquires pixel classification results indicating classification results for a plurality of pixel regions constituting each of a plurality of small images 43 on a pixel region basis based on pixel values within the pixel region for each of the plurality of pixel regions constituting each of the plurality of small images 43, and a second classification result inference unit 702B that infers classification results for a plurality of small image regions 430 by inputting the pixel classification results for the plurality of pixel regions to a second classification learning model 2B on a small image region 430 basis.

判定結果推論部71は、分類結果取得部70Bにより取得された複数の小画像領域430に対する分類結果を判定用学習モデル2に入力することにより、判定用画像領域420に対する判定結果を推論する判定結果推論処理を行う。 The judgment result inference unit 71 performs judgment result inference processing to infer a judgment result for the judgment image area 420 by inputting the classification results for the multiple small image areas 430 acquired by the classification result acquisition unit 70B into the judgment learning model 2.

学習済みモデル記憶部72は、分類結果取得部70Bの推論処理にて用いられる学習済みの第2の分類用学習モデル2Bと、判定結果推論部71の推論処理にて用いられる学習済みの判定用学習モデル2とを記憶するデータベースである。 The trained model storage unit 72 is a database that stores the trained second classification learning model 2B used in the inference process of the classification result acquisition unit 70B and the trained judgment learning model 2 used in the inference process of the judgment result inference unit 71.

図16は、分類結果取得部70Bによる分類結果取得処理の一例を示す機能説明図である。 Figure 16 is a functional diagram showing an example of the classification result acquisition process performed by the classification result acquisition unit 70B.

判定用画像42の判定用画像領域420は、第1の実施形態と同様に、撮像部4により撮像された領域であり、小画像43の小画像領域430は、判定用画像42の判定用画像領域420を格子状に分割したものである。小画像43の小画像領域430は、学習用画像41の学習用画像領域410に相当し、小画像43を構成する複数の画素領域431は、学習用画像41を構成する複数の学習用画素領域411に相当する。 The judgment image area 420 of the judgment image 42 is an area captured by the imaging unit 4, as in the first embodiment, and the small image area 430 of the small image 43 is obtained by dividing the judgment image area 420 of the judgment image 42 into a grid pattern. The small image area 430 of the small image 43 corresponds to the learning image area 410 of the learning image 41, and the multiple pixel areas 431 constituting the small image 43 correspond to the multiple learning pixel areas 411 constituting the learning image 41.

ここで、第2の分類用学習モデル2Bは、複数の画素領域431に相当する複数の学習用画素領域411に対する画素分類結果と当該画素分類結果に基づいて複数の学習用画素領域411内の加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果との相関関係を機械学習させたものである。したがって、第2の分類結果推論部702Bは、複数の小画像43の各々を構成する複数の画素領域431に対する画素分類結果を第2の分類用学習モデル2Bに小画像領域430単位で入力することにより、小画像領域430内の加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類する分類器として機能する。 Here, the second classification learning model 2B is a model that has been machine-learned to learn the correlation between the pixel classification results for the multiple learning pixel regions 411 corresponding to the multiple pixel regions 431 and the classification results when the state of the machining surface 100 in the multiple learning pixel regions 411 is classified into one of the multiple machining states based on the pixel classification results. Therefore, the second classification result inference unit 702B functions as a classifier that classifies the state of the machining surface 100 in the small image region 430 into one of the multiple machining states by inputting the pixel classification results for the multiple pixel regions 431 that constitute each of the multiple small images 43 to the second classification learning model 2B in units of small image region 430.

(加工面判定方法)
図17は、第2の実施形態に係る加工面判定装置7による加工面判定方法の一例を示すフローチャートである。
(Method of determining machined surface)
FIG. 17 is a flowchart showing an example of a machining surface determination method by the machining surface determination device 7 according to the second embodiment.

まず、ステップS100において、分類結果取得部70Bの画像取得部700が、判定用画像42を取得する。 First, in step S100, the image acquisition unit 700 of the classification result acquisition unit 70B acquires the judgment image 42.

次に、ステップS110において、小画像生成部701は、判定用画像42に対する前処理として、判定用画像42の判定用画像領域420を複数の小画像領域430に分割することで判定用画像42から複数の小画像43を生成する。 Next, in step S110, the small image generating unit 701 performs preprocessing on the judgment image 42 by dividing the judgment image area 420 of the judgment image 42 into multiple small image areas 430 to generate multiple small images 43 from the judgment image 42.

そして、ステップS112において、画素分類結果取得部703は、複数の小画像43の各々を構成する複数の画素領域431について、画素領域431内の画素値に基づいて画素領域431に対する画素分類結果を画素領域431単位で取得する。 Then, in step S112, the pixel classification result acquisition unit 703 acquires pixel classification results for each of the multiple pixel regions 431 constituting each of the multiple small images 43 based on the pixel values within the pixel regions 431 on a pixel region 431 basis.

次に、ステップS120~S128において、第2の分類結果推論部702Bは、複数の小画像43の分割数をKとして、複数の小画像43に通し番号(1≦n≦K)をそれぞれ割り当てた状態で、変数iを「1」から「K」までインクリメントすることにより、ループ処理を実行する。 Next, in steps S120 to S128, the second classification result inference unit 702B executes a loop process by incrementing the variable i from "1" to "K" with K being the number of divisions of the multiple small images 43 and assigning serial numbers (1≦n≦K) to each of the multiple small images 43.

具体的には、ステップS120において、第2の分類結果推論部702Bは、変数iを「1」で初期化する。次に、ステップS124において、第2の分類結果推論部702Bは、i番目の小画像43を選択し、その小画像43を構成する複数の画素領域431に対する画素分類結果を第2の分類用学習モデル2Bの入力層21に入力することにより、当該第2の分類用学習モデル2Bの出力層23から出力された分類結果を推論する。 Specifically, in step S120, the second classification result inference unit 702B initializes a variable i to "1". Next, in step S124, the second classification result inference unit 702B selects the i-th small image 43, and inputs the pixel classification results for the multiple pixel regions 431 that make up the small image 43 to the input layer 21 of the second classification learning model 2B, thereby inferring the classification result output from the output layer 23 of the second classification learning model 2B.

次に、ステップS126において、変数iをインクリメントし、ステップS128において、変数iが分割数Kを超えたか否かを判定する。そして、第2の分類結果推論部702Bは、変数iが分割数Kを超えるまで上記ステップS124、S126を繰り返すことで、複数の小画像領域430に対する分類結果を取得する。 Next, in step S126, the variable i is incremented, and in step S128, it is determined whether the variable i exceeds the division number K. The second classification result inference unit 702B then repeats the above steps S124 and S126 until the variable i exceeds the division number K, thereby obtaining classification results for the multiple small image regions 430.

次に、ステップS130において、判定結果推論部71は、複数の小画像領域430に対する分類結果を判定用学習モデル2の入力層21に入力することにより、当該判定用学習モデル2の出力層23から出力された判定結果(例えば、再加工の要否、別加工の要否、仕上げ加工の要否、加工範囲等)を推論する。 Next, in step S130, the judgment result inference unit 71 inputs the classification results for the multiple small image regions 430 to the input layer 21 of the judgment learning model 2, and infers the judgment result (e.g., whether reprocessing is necessary, whether additional processing is necessary, whether finishing processing is necessary, the processing range, etc.) output from the output layer 23 of the judgment learning model 2.

次に、ステップS140において、出力処理部73は、判定結果推論部71により推論された判定結果に応じた情報を出力手段(例えば、制御装置5、作業者用端末8等)に出力する。そして、図17に示す一連の加工面判定方法を終了する。加工面判定方法において、ステップS100が画像取得工程、ステップS100~S128が分類結果取得工程、ステップS130が判定結果推論工程、ステップS140が出力処理工程に相当する。 Next, in step S140, the output processing unit 73 outputs information corresponding to the judgment result inferred by the judgment result inference unit 71 to an output means (e.g., the control device 5, the worker terminal 8, etc.). Then, the series of steps in the machining surface judgment method shown in FIG. 17 is terminated. In the machining surface judgment method, step S100 corresponds to an image acquisition step, steps S100 to S128 correspond to a classification result acquisition step, step S130 corresponds to a judgment result inference step, and step S140 corresponds to an output processing step.

以上のように、本実施形態に係る加工面判定装置7及び加工面判定法によれば、分類結果取得部70Bが、判定用画像領域420を小画像領域430に分割することで判定用画像42から複数の小画像43を生成し、その複数の小画像43の各々を構成する複数の画素領域431に対する画素分類結果を第2の分類用学習モデル2Bに入力することにより、複数の小画像領域430に対する分類結果を推論する。そして、判定結果推論部71が、複数の小画像領域430に対する分類結果を判定用学習モデル2に入力することにより、加工面100の状態を判定結果として推論する。 As described above, according to the machining surface judgment device 7 and machining surface judgment method of this embodiment, the classification result acquisition unit 70B generates multiple small images 43 from the judgment image 42 by dividing the judgment image area 420 into small image areas 430, and inputs the pixel classification results for the multiple pixel areas 431 that make up each of the multiple small images 43 to the second classification learning model 2B, thereby inferring the classification results for the multiple small image areas 430. Then, the judgment result inference unit 71 inputs the classification results for the multiple small image areas 430 to the judgment learning model 2, thereby inferring the state of the machining surface 100 as a judgment result.

そのため、第2の分類用学習モデル2Bによる分類結果は、判定用画像42が分割された複数の小画像43の各々が入力されることにより小画像領域430単位で推論されるので、1枚の判定用画像42を第2の分類用学習モデル2Bに入力する場合に比べて、機械学習に必要な学習データの収集が容易であるとともに、第2の分類用学習モデル2Bの精度を向上することができる。そして、第2の分類用学習モデル2Bによる複数の小画像領域430に対する分類結果が、判定用学習モデル2に入力されることで、判定用画像42に含まれる加工面100の状態が判定される。したがって、判定対象物10が有する加工面100の状態を自動的に判定することができる。 Therefore, the classification results by the second classification learning model 2B are inferred in units of small image region 430 by inputting each of the multiple small images 43 into which the judgment image 42 is divided. This makes it easier to collect the learning data required for machine learning and improves the accuracy of the second classification learning model 2B compared to inputting a single judgment image 42 into the second classification learning model 2B. Then, the classification results for the multiple small image regions 430 by the second classification learning model 2B are input into the judgment learning model 2, and the state of the machined surface 100 contained in the judgment image 42 is determined. Therefore, the state of the machined surface 100 of the judgment target object 10 can be automatically determined.

(他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に制約されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本発明の技術思想に含まれるものである。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. All such modifications are included in the technical concept of the present invention.

例えば、上記実施形態では、判定用画像領域420は、判定対象物10の羽根車が有する1つの羽根の一部分を判定対象の加工面100として含むように設定されたものである。これに対し、判定用画像領域420は、羽根車全体に拡大することで、羽根車が有する複数の羽根を、判定対象の複数の加工面100として含むように設定されてもよい。すなわち、判定対象物10が、加工部3により異なる加工工程を経てそれぞれ加工された複数の加工面100を有する場合には、判定用画像領域420は、複数の加工面100を含むように設定されてもよい。 For example, in the above embodiment, the image area for judgment 420 is set to include a portion of one blade of the impeller of the object to be judged 10 as the processed surface 100 to be judged. In contrast, the image area for judgment 420 may be set to include multiple blades of the impeller as multiple processed surfaces 100 to be judged by expanding it to the entire impeller. In other words, when the object to be judged 10 has multiple processed surfaces 100 each processed through different processing steps by the processing unit 3, the image area for judgment 420 may be set to include multiple processed surfaces 100.

この場合、分類結果取得部70Bは、複数の加工面100が撮像された判定用画像42を取得し、判定用画像42を複数の加工面100の境界で分離するように、加工面毎の判定用画像領域420を設定する。加工面100の境界は、事前に設定されてもよいし、判定用画像42に対する画像処理により設定されてもよい。そして、分類結果取得部70Bは、加工面毎の判定用画像領域420をそれぞれ分割した複数の小画像領域430について、分類結果を小画像領域430単位で取得する。次に、判定結果推論部71は、複数の小画像領域430に対する分類結果を、判定用学習モデル2に加工面毎に入力することにより、加工面毎の判定用画像42に対する判定結果を推論する。 In this case, the classification result acquisition unit 70B acquires a judgment image 42 in which multiple processing surfaces 100 are captured, and sets a judgment image area 420 for each processing surface so that the judgment image 42 is separated at the boundaries of the multiple processing surfaces 100. The boundaries of the processing surfaces 100 may be set in advance, or may be set by image processing on the judgment image 42. Then, the classification result acquisition unit 70B acquires classification results for multiple small image areas 430 into which the judgment image area 420 for each processing surface is respectively divided. Next, the judgment result inference unit 71 infers a judgment result for the judgment image 42 for each processing surface by inputting the classification results for the multiple small image areas 430 to the judgment learning model 2 for each processing surface.

また、上記実施形態では、機械学習部62による機械学習の具体的な手法として、CNN(図6、図7参照)を採用した場合について説明したが、機械学習部62は、任意の他の機械学習の手法を採用してもよい。他の機械学習の手法としては、例えば、決定木、回帰木等のツリー型、バギング、ブースティング等のアンサンブル学習、再帰型ニューラルネットワーク、畳み込みニューラルネットワーク等のニューラルネット型(ディープラー
ニングを含む)、階層型クラスタリング、非階層型クラスタリング、k近傍法、k平均法
等のクラスタリング型、主成分分析、因子分析、ロジスティク回帰等の多変量解析、サポートベクターマシン等が挙げられる。
In the above embodiment, a case has been described in which CNN (see FIGS. 6 and 7) is adopted as a specific method of machine learning by the machine learning unit 62, but the machine learning unit 62 may adopt any other machine learning method. Examples of other machine learning methods include tree types such as decision trees and regression trees, ensemble learning such as bagging and boosting, neural network types (including deep learning) such as recurrent neural networks and convolutional neural networks, clustering types such as hierarchical clustering, non-hierarchical clustering, k-nearest neighbors, and k-means, multivariate analyses such as principal component analysis, factor analysis, and logistic regression, and support vector machines.

(加工面判定プログラム)
本発明は、図2に示すコンピュータ200を、上記実施形態に係る加工面判定装置7が備える各部として機能させるプログラム(加工面判定プログラム)230の態様で提供することができる。また、本発明は、図2に示すコンピュータ200に、上記実施形態に係る加工面判定方法が備える各工程を実行させるためのプログラム(加工面判定プログラム)230の態様で提供することもできる。
(machined surface judgment program)
The present invention can be provided in the form of a program (machining surface determination program) 230 that causes the computer 200 shown in Fig. 2 to function as each unit included in the machining surface determination device 7 according to the above embodiment. The present invention can also be provided in the form of a program (machining surface determination program) 230 that causes the computer 200 shown in Fig. 2 to execute each step included in the machining surface determination method according to the above embodiment.

(推論装置、推論方法及び推論プログラム)
本発明は、上記実施形態に係る加工面判定装置7(加工面判定方法又は加工面判定プロ
グラム)の態様によるもののみならず、加工面100の状態を判定するために用いられる推論装置(推論方法又は推論プログラム)の態様で提供することもできる。その場合、推論装置(推論方法又は推論プログラム)としては、メモリと、プロセッサとを含み、このうちのプロセッサが、一連の処理を実行するものとすることができる。当該一連の処理とは、判定用画像42が有する判定用画像領域420を分割した複数の小画像領域430について、加工面100の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果を小画像領域430単位で取得する分類結果取得処理(分類結果取得工程)と、分類結果取得処理にて複数の小画像領域430に対する分類結果を取得すると、判定用画像42に対する判定結果として判定用画像42に含まれる加工面100の状態を推論する判定結果推論処理(判定結果推論工程)と、含む。
(Inference device, inference method, and inference program)
The present invention can be provided not only in the form of the machining surface judgment device 7 (machining surface judgment method or machining surface judgment program) according to the above embodiment, but also in the form of an inference device (inference method or inference program) used to judge the state of the machining surface 100. In that case, the inference device (inference method or inference program) can include a memory and a processor, and the processor executes a series of processes. The series of processes includes a classification result acquisition process (classification result acquisition step) for acquiring a classification result when the state of the machining surface 100 is classified into one of a plurality of machining states for a plurality of small image regions 430 obtained by dividing the judgment image region 420 of the judgment image 42, for each small image region 430, and a judgment result inference process (judgment result inference step) for inferring the state of the machining surface 100 included in the judgment image 42 as a judgment result for the judgment image 42 when the classification results for the plurality of small image regions 430 are acquired in the classification result acquisition process.

推論装置(推論方法又は推論プログラム)の態様で提供することで、加工面判定装置7を実装する場合に比して簡単に種々の装置への適用が可能となる。推論装置(推論方法又は推論プログラム)が加工面100の状態を推論する際、上記実施形態に係る機械学習装置6により生成された学習済みの判定用学習モデル2を用いて、加工面判定装置7の判定結果推論部71が実施する推論手法を適用してもよいことは、当業者にとって当然に理解され得るものである。 By providing it in the form of an inference device (inference method or inference program), it can be easily applied to various devices compared to the case where the machining surface judgment device 7 is implemented. It can be naturally understood by those skilled in the art that when the inference device (inference method or inference program) infers the state of the machining surface 100, the inference method implemented by the judgment result inference unit 71 of the machining surface judgment device 7 may be applied using the trained judgment learning model 2 generated by the machine learning device 6 according to the above embodiment.

1…加工システム、2…判定用学習モデル、
2A…第1の分類用学習モデル、2B…第2の分類用学習モデル
3…加工部、4…撮像部、5…制御装置、6…機械学習装置、
7…加工面判定装置、8…作業者用端末、10…判定対象物、
20、20A、20B…推論モデル、21…入力層、22…中間層、
22a…畳み込み層、22b…プーリング層、22c…全結合層、23…出力層、
40…撮像画像、41…学習用画像、42…判定用画像、43…小画像、
50…制御盤、51…操作表示盤
60…学習用データ取得部、61…学習用データ記憶部
62…機械学習部、63…モデル記憶部
70A、70B…分類結果取得部、71…判定結果推論部
72…モデル記憶部、73…出力処理部
100…加工面、110…背景
200…コンピュータ、
400…撮像画像領域、410…学習用画像領域、411…学習用画素領域
420…判定用画像領域、430…小画像領域、431…画素領域
700…画像取得部、701…小画像生成部、
702A…第1の分類結果推論部、702B…第2の分類結果推論部
703…画素分類結果取得部
1... Processing system, 2... Judgment learning model,
2A: First classification learning model, 2B: Second classification learning model, 3: Processing unit, 4: Imaging unit, 5: Control device, 6: Machine learning device,
7...machined surface judgment device, 8...operator terminal, 10...object to be judged,
20, 20A, 20B... inference model, 21... input layer, 22... intermediate layer,
22a...convolutional layer, 22b...pooling layer, 22c...fully connected layer, 23...output layer,
40: captured image, 41: learning image, 42: judgment image, 43: small image,
50: control panel, 51: operation display panel, 60: learning data acquisition unit, 61: learning data storage unit, 62: machine learning unit, 63: model storage unit, 70A, 70B: classification result acquisition unit, 71: judgment result inference unit, 72: model storage unit, 73: output processing unit, 100: machining surface, 110: background, 200: computer,
400: captured image area, 410: learning image area, 411: learning pixel area, 420: judgment image area, 430: small image area, 431: pixel area, 700: image acquisition unit, 701: small image generation unit,
702A: first classification result inference unit, 702B: second classification result inference unit, 703: pixel classification result acquisition unit

Claims (12)

判定対象物の加工面が撮像された判定用画像に基づいて、前記加工面の状態を判定する加工面判定装置であって、
前記判定用画像が有する判定用画像領域を分割した複数の小画像領域について、前記加工面の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果を前記小画像領域単位で取得する分類結果取得部と、
前記分類結果取得部により取得された複数の前記小画像領域に対する前記分類結果を、複数の前記小画像領域に相当する複数の学習用画像領域に対する前記分類結果と当該分類結果に基づいて複数の前記学習用画像領域内の前記加工面の状態を判定したときの判定結果との相関関係を機械学習させた判定用学習モデルに入力することにより、前記判定用画像に対する前記判定結果を推論する判定結果推論部と、を備える、
加工面判定装置。
A machined surface judgment device that judges a state of a machined surface of an object to be judged based on an image for judgment obtained by capturing an image of the machined surface, comprising:
a classification result acquisition unit that acquires, for each of a plurality of small image regions obtained by dividing a judgment image region of the judgment image, a classification result when classifying the state of the processed surface into one of a plurality of processing states for each of the small image regions;
a judgment result inference unit that infers the judgment result for the judgment image by inputting the classification results for the multiple small image regions acquired by the classification result acquisition unit into a judgment learning model that has been machine-learned to learn a correlation between the classification results for multiple learning image regions corresponding to the multiple small image regions and a judgment result when the state of the processing surface in the multiple learning image regions is judged based on the classification results,
Machined surface judgment device.
前記分類結果取得部は、
前記判定用画像領域を有する前記判定用画像を取得する画像取得部と、
前記判定用画像領域を複数の前記小画像領域に分割することで前記判定用画像から複数の前記小画像を生成する小画像生成部と、
複数の前記小画像を、前記学習用画像領域を有する学習用画像と当該学習用画像に含まれる前記加工面の状態を複数の前記加工状態のいずれかに分類したときの前記分類結果との相関関係を機械学習させた第1の分類用学習モデルに前記小画像領域単位で入力することにより、複数の前記小画像領域に対する前記分類結果を推論する第1の分類結果推論部と、を備える、
請求項1に記載の加工面判定装置。
The classification result acquisition unit
an image acquisition unit that acquires the determination image having the determination image area;
a small image generating unit that generates a plurality of the small images from the determination image by dividing the determination image region into a plurality of the small image regions;
a first classification result inference unit that infers the classification result for the plurality of small image regions by inputting the plurality of small images to a first classification learning model that has been machine-learned to learn a correlation between a learning image having the learning image region and the classification result when the state of the processing surface included in the learning image is classified into one of the plurality of processing states, in units of the small image region;
The machined surface determination device according to claim 1 .
前記分類結果取得部は、
前記判定用画像領域を有する前記判定用画像を取得する画像取得部と、
前記判定用画像領域を複数の前記小画像領域に分割することで前記判定用画像から複数の前記小画像を生成する小画像生成部と、
複数の前記小画像の各々を構成する複数の画素領域について、前記画素領域内の画素値に基づいて前記画素領域に対する前記分類結果を示す画素分類結果を前記画素領域単位
で取得する画素分類結果取得部と、
複数の前記画素領域に対する前記画素分類結果を、複数の前記画素領域に相当する複数の学習用画素領域に対する前記画素分類結果と当該画素分類結果に基づいて複数の前記学習用画素領域内の前記加工面の状態を複数の前記加工状態のいずれかに分類したときの前記分類結果との相関関係を機械学習させた第2の分類用学習モデルに前記小画像領域単位で入力することにより、複数の前記小画像領域に対する前記分類結果を推論する第2の分類結果推論部と、を備える、
請求項1に記載の加工面判定装置。
The classification result acquisition unit
an image acquisition unit that acquires the determination image having the determination image area;
a small image generating unit that generates a plurality of the small images from the determination image by dividing the determination image region into a plurality of the small image regions;
a pixel classification result acquisition unit that acquires, for each of a plurality of pixel regions constituting each of the plurality of small images, a pixel classification result indicating the classification result for the pixel region based on pixel values within the pixel region, for the pixel region;
a second classification result inference unit that infers the classification results for the plurality of small image regions by inputting the pixel classification results for the plurality of pixel regions into a second classification learning model that has been machine-learned to determine a correlation between the pixel classification results for a plurality of learning pixel regions corresponding to the plurality of pixel regions and the classification results when the state of the processed surface in the plurality of learning pixel regions is classified into one of the plurality of processing states based on the pixel classification results, on a small image region basis;
The machined surface determination device according to claim 1 .
前記分類結果取得部は、
複数の前記加工面が撮像された前記判定用画像が有する前記加工面毎の前記判定用画像領域をそれぞれ分割した複数の前記小画像領域について、前記分類結果を前記小画像領域単位で取得し、
前記判定結果推論部は、
複数の前記小画像領域に対する前記分類結果を、前記判定用学習モデルに前記加工面毎に入力することにより、前記加工面毎の前記判定用画像に対する前記判定結果を推論する、
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の加工面判定装置。
The classification result acquisition unit
The classification result is obtained for each of a plurality of small image areas obtained by dividing the determination image area for each of the processing surfaces included in the determination image in which the plurality of processing surfaces are captured, for each of the small image areas;
The judgment result inference unit,
the classification results for the plurality of small image regions are input to the judgment learning model for each of the processing surfaces, thereby inferring the judgment result for the judgment image for each of the processing surfaces;
The machined surface determining device according to any one of claims 1 to 3.
前記分類結果取得部は、
複数の前記小画像領域の各々について、前記小画像領域内の前記加工面の状態を少なくとも良及び不良を含む複数の前記加工状態のいずれかに分類するか、前記小画像領域内に前記加工面のエッジ又は前記加工面以外の背景が存在することを理由に判定対象外に分類したときの前記分類結果を前記小画像領域単位で取得する、
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の加工面判定装置。
The classification result acquisition unit
For each of the plurality of small image regions, the state of the processed surface in the small image region is classified into one of the plurality of processed states including at least good and bad, or the classification result is acquired on a small image region basis when the state of the processed surface in the small image region is classified as not to be determined due to the presence of an edge of the processed surface or a background other than the processed surface in the small image region.
The machined surface determining device according to any one of claims 1 to 4.
前記判定結果推論部は、
前記判定結果として、
前記加工面を加工したときと同一の加工工程を再度行う再加工の要否、
前記加工面を加工したときと異なる加工工程を行う別加工の要否、
前記加工面に対して作業者が仕上げ加工を行う仕上げ加工の要否、及び、
前記加工面のうち前記再加工、前記別加工又は前記仕上げ加工を行う対象とする加工範囲、
の少なくとも1つを推論する、
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の加工面判定装置。
The judgment result inference unit,
As a result of the determination,
Whether or not reprocessing is necessary by repeating the same processing step as that used to process the processed surface;
Whether or not a separate processing step different from that used to process the processed surface is required;
Whether or not a finishing process is required for the machined surface to be finished by an operator; and
A processing range of the processing surface to be subjected to the re-processing, the separate processing, or the finish processing;
Infer at least one of
The machined surface determining device according to any one of claims 1 to 5.
前記加工面は、研磨工程、研削工程、切削工程又は鋳造工程により前記判定対象物が加工されたときの当該判定対象物の表面である、
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の加工面判定装置。
The processed surface is a surface of the object to be determined when the object to be determined is processed by a polishing process, a grinding process, a cutting process, or a casting process.
The machined surface determining device according to any one of claims 1 to 6.
前記判定対象物は、流体機械又は前記流体機械を構成する流体部品である、
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の加工面判定装置。
The object to be determined is a fluid machine or a fluid part constituting the fluid machine.
The machined surface determining device according to any one of claims 1 to 7.
コンピュータを、請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の加工面判定装置として機能させる、
加工面判定プログラム。
A method for making a computer function as the machined surface judgment device according to any one of claims 1 to 8,
Machining surface judgment program.
判定対象物の加工面が撮像された判定用画像に基づいて、前記加工面の状態を判定する加工面判定方法であって、
前記判定用画像が有する判定用画像領域を分割した複数の小画像領域について、前記加
工面の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果を前記小画像領域単位で取得する分類結果取得工程と、
前記分類結果取得工程により取得された複数の前記小画像領域に対する前記分類結果を、複数の前記小画像領域に相当する複数の学習用画像領域に対する前記分類結果と当該分類結果に基づいて複数の前記学習用画像領域内の前記加工面の状態を判定したときの判定結果との相関関係を機械学習させた判定用学習モデルに入力することにより、前記判定用画像に対する前記判定結果を推論する判定結果推論工程と、を備える、
加工面判定方法。
A method for judging a state of a processed surface of an object to be judged based on an image for judgment obtained by capturing an image of the processed surface, comprising the steps of:
a classification result acquisition step of acquiring a classification result for each of a plurality of small image regions obtained by dividing a judgment image region of the judgment image, the classification result being obtained when the state of the processed surface is classified into one of a plurality of processing states, for each of the small image regions;
a judgment result inference step of inferring the judgment result for the judgment image by inputting the classification results for the multiple small image regions acquired by the classification result acquisition step into a judgment learning model that has been machine-learned to learn a correlation between the classification results for multiple learning image regions corresponding to the multiple small image regions and a judgment result when the state of the processing surface in the multiple learning image regions is judged based on the classification results.
Method for determining machined surface.
請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の加工面判定装置と、
前記判定対象物を加工する加工部と、
前記判定対象物の加工面を撮像する撮像部と、
前記加工面判定装置、前記加工部及び前記撮像部を制御する制御部と、を備える、
加工システム。
The machined surface judgment device according to any one of claims 1 to 8,
A processing unit that processes the object to be determined;
An imaging unit that images a processed surface of the object to be determined;
A control unit that controls the processing surface determination device, the processing unit, and the imaging unit,
Processing system.
判定対象物の加工面が撮像された判定用画像に基づいて前記加工面の状態を判定する加工面判定装置にて用いられる判定用学習モデルを生成する機械学習装置であって、
前記判定用画像が有する判定用画像領域を分割した複数の小画像領域に相当する複数の学習用画像領域の各々について前記加工面の状態を複数の加工状態のいずれかに分類したときの分類結果を入力データとし、当該分類結果に基づいて複数の前記学習用画像領域内の前記加工面の状態を判定したときの判定結果を出力データとしてそれぞれ含む学習用データを複数組記憶する学習用データ記憶部と、
前記学習用データが複数組入力されることで、前記入力データと前記出力データとの相関関係を推論する前記判定用学習モデルを学習する機械学習部と、
前記機械学習部により学習された前記判定用学習モデルを記憶する学習済みモデル記憶部と、を備える、
機械学習装置。
A machine learning device that generates a judgment learning model used in a processed surface judgment device that judges a state of a processed surface of an object to be judged based on a judgment image obtained by capturing the processed surface, the machine learning device comprising:
a learning data storage unit that stores multiple sets of learning data each including, as input data, a classification result when the state of the processing surface is classified into one of multiple processing states for each of multiple learning image areas corresponding to multiple small image areas obtained by dividing the judgment image area of the judgment image, and a judgment result when the state of the processing surface in each of the multiple learning image areas is judged based on the classification result, as output data;
a machine learning unit that learns the judgment learning model by inputting a plurality of sets of the learning data, the judgment learning model inferring a correlation between the input data and the output data;
A trained model storage unit that stores the judgment learning model trained by the machine learning unit.
Machine learning device.
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