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JP7781698B2 - Quality Management Systems and Quality Control Programs - Google Patents
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JP7781698B2 - Quality Management Systems and Quality Control Programs - Google Patents

Quality Management Systems and Quality Control Programs

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JP7781698B2 JP2022060873A JP2022060873A JP7781698B2 JP 7781698 B2 JP7781698 B2 JP 7781698B2 JP 2022060873 A JP2022060873 A JP 2022060873A JP 2022060873 A JP2022060873 A JP 2022060873A JP 7781698 B2 JP7781698 B2 JP 7781698B2
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Description

本発明は、品質管理システム、特に、機械学習を用いた品質管理システムに関する。または、本発明は、機械学習を用いた品質管理プログラムに関する。 The present invention relates to a quality control system, particularly a quality control system using machine learning. Alternatively, the present invention relates to a quality control program using machine learning.

画像認識技術として、機械学習を用いた技術が数多く報告されている。例えば、特許文献1には、画像を入力する画像入力手段と、入力した画像から2つの画素の組合せを取得する画素組合せ取得手段と、取得した組合せに係る2つの画素の輝度の勾配方向の共起を取得する共起取得手段と、取得する画素の組合せを変化させながら、取得する共起の出現頻度の分布を取得する出現頻度取得手段と、取得した出現頻度の分布に対応する確率密度関数を生成する確率密度関数生成手段と、生成した確率密度関数を、当該確率密度関数を規定するパラメータによって出力する確率密度関数出力手段と、を具備したことを特徴する画像処理装置が記載されている。 Many image recognition technologies using machine learning have been reported. For example, Patent Document 1 describes an image processing device that includes an image input means for inputting an image, a pixel combination acquisition means for acquiring combinations of two pixels from the input image, a co-occurrence acquisition means for acquiring the co-occurrence of the gradient direction of the luminance of the two pixels related to the acquired combination, an occurrence frequency acquisition means for acquiring the distribution of the occurrence frequency of the acquired co-occurrence while changing the acquired pixel combination, a probability density function generation means for generating a probability density function corresponding to the acquired distribution of the occurrence frequency, and a probability density function output means for outputting the generated probability density function using parameters that define the probability density function.

また、機械学習を用いた画像認識技術を利用して、被検体の異常の有無を判定する方法として、特許文献2には、被検体について連続的に取得された複数の画像データから被検体の特徴量を抽出する特徴抽出部と、特徴抽出部により抽出された特徴量と予め定められた閾値とに基づいて検体の異常の有無を判定する判定部とを備え、特徴抽出部が、デコーダおよび識別器と共に敵対的自己符号化器を構成するエンコーダに相当しており、エンコーダにより抽出された特徴量からデコーダにより入力画像データが復元されるようにする第1の学習と、識別器が予め定められた分布からのサンプルとエンコーダにより抽出された特徴量とを識別できるようにする第2の学習と、識別器の識別結果に基づいてエンコーダにより抽出される特徴量の分布が予め定められた分布に近づくようにする第3の学習とを順番に繰り返すことにより適合され、閾値が、適合された特徴抽出部により複数の正常な被検体から抽出された複数の特徴量をクラスタリングして定められる異常判別システムが記載されている。 Furthermore, as a method for determining whether or not a subject has an abnormality using image recognition technology with machine learning, Patent Document 2 describes an anomaly detection system that includes a feature extraction unit that extracts features of the subject from multiple image data continuously acquired about the subject, and a determination unit that determines whether or not the subject has an abnormality based on the features extracted by the feature extraction unit and a predetermined threshold. The feature extraction unit corresponds to an encoder that, together with a decoder and a classifier, constitutes an adversarial autoencoder. The system is adapted by sequentially repeating the following steps: first learning that enables the decoder to restore input image data from the features extracted by the encoder; second learning that enables the classifier to distinguish between samples from a predetermined distribution and the features extracted by the encoder; and third learning that causes the distribution of the features extracted by the encoder to approach a predetermined distribution based on the classification results of the classifier. The threshold is determined by clustering multiple features extracted from multiple normal subjects by the adapted feature extraction unit.

従来の機械学習を用いたシステムは、学習が完了すると、深層学習アルゴリズム(AutoEncoder)で復元した画像と元画像との差分データを、特徴のばらつきとして保存する。特徴のばらつきは、細分化された画像区間毎の画素値の平均値、及び分散値情報としてgmm形式で出力される。 Once learning is complete, a conventional machine learning system saves the difference data between the original image and the image restored using a deep learning algorithm (AutoEncoder) as feature variance. The feature variance is output in gmm format as the average pixel value and variance information for each subdivided image section.

画像区間毎に1つのgmmファイルが生成されるが、gmmファイルは数値を記録したデータである。このため、数万点以上のgmmファイルが生成される場合、特徴のばらつきがどのように分布しているかを解析しようとしても、人が感覚として捉えることができない。 One gmm file is generated for each image section, but gmm files are data that record numerical values. For this reason, when gmm files containing tens of thousands of points are generated, it is impossible for a person to intuitively grasp how the variation in features is distributed, even if they try to analyze it.

特開2018-124963号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-124963 特開2020-177282号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-177282

本発明の一実施形態は、被検物の特徴のばらつきを理解しやすい機械学習を用いた品質管理システムを提供することを目的の一つとする。または、本発明の一実施形態は、被検物の特徴のばらつきを理解しやすい機械学習を用いた品質管理プログラムを提供することを目的の一つとする。 One object of one embodiment of the present invention is to provide a quality control system that uses machine learning to easily understand the variability in the characteristics of test objects. Alternatively, one object of one embodiment of the present invention is to provide a quality control program that uses machine learning to easily understand the variability in the characteristics of test objects.

本発明の一実施形態に係る品質管理システムは、複数の学習用画像データと、学習用画像データから生成した復元画像データとの差を含む差分データを生成するオートエンコーダと、所定の区間毎に差分データの平均値及び分散値を算出してファイルを生成するファイル生成部と、ファイルのデータに基づいて、画像を生成する可視化処理部と、を備える。 A quality control system according to one embodiment of the present invention includes an autoencoder that generates differential data containing the difference between multiple pieces of training image data and restored image data generated from the training image data, a file generation unit that calculates the mean and variance of the differential data for each predetermined interval to generate a file, and a visualization processing unit that generates an image based on the data in the file.

オートエンコーダは、複数の学習用画像データのピクセル毎に複数の学習用画像データから特徴を抽出し、抽出した特徴に基づいて、復元画像データを生成し、ファイル生成部は、混合ガウスモデルを適用して、差分データの平均値及び分散値を算出してもよい。 The autoencoder may extract features from the multiple training image data for each pixel of the multiple training image data, and generate restored image data based on the extracted features, and the file generator may apply a Gaussian mixture model to calculate the mean and variance of the differential data.

可視化処理部は、ファイルに含まれる平均値ばらつき又は分散値ばらつきに基づいて画像を生成してもよい。 The visualization processing unit may generate an image based on the mean value variation or variance value variation contained in the file.

差分データにおける異常値の有無を判定する判定部、をさらに備え、判定部は、被検物の第1の画像データから生成された差分データについて異常値の有無を判定し、可視化処理部は、被検物の第1の画像データと、判定部の判定結果とに基づいて、異常値を含む第2の画像を生成してもよい。 The system may further include a determination unit that determines whether or not there are abnormal values in the difference data, where the determination unit determines whether or not there are abnormal values in the difference data generated from the first image data of the test object, and the visualization processing unit generates a second image including the abnormal values based on the first image data of the test object and the determination result of the determination unit.

判定部は、異常値と判定された差分データを含む第1の区間の範囲に基づき、第1の区間とは異なる大きさを有する第2の区間を設定し、第2の区間毎に差分データの平均値及び分散値を算出してもよい。 The determination unit may set a second interval having a size different from that of the first interval based on the range of the first interval that includes the differential data determined to be an abnormal value, and calculate the average value and variance value of the differential data for each second interval.

差分データにおける異常値の有無を判定する判定部、をさらに備え、判定部は、設計データと差分データとを比較して、差分データにおける異常値の有無を判定してもよい。 The system may further include a determination unit that determines whether or not there are any abnormal values in the differential data, and the determination unit may compare the design data with the differential data to determine whether or not there are any abnormal values in the differential data.

設計データは、部分毎に所定の許容値の範囲を有し、判定部は、許容値の範囲と差分データとを比較して、差分データにおける異常値の有無を判定して、異常値を含む部分に重み付けし、可視化処理部は、重み付けされた部分を含む画像を生成してもよい。 The design data may have a predetermined range of tolerance values for each portion, and the determination unit may compare the tolerance range with the difference data to determine whether or not there are any abnormal values in the difference data, and may assign weights to portions that include abnormal values, and the visualization processing unit may generate an image that includes the weighted portions.

本発明の一実施形態に係る品質管理プログラムは、複数の学習用画像データと、学習用画像データから生成した復元画像データとの差を含む差分データをコンピュータに生成させ、所定の区間毎に差分データの平均値及び分散値を前記コンピュータに算出させてファイルを生成させ、ファイルのデータに基づいて、コンピュータに画像を生成させること、を備える。 A quality control program according to one embodiment of the present invention includes causing a computer to generate differential data containing the differences between multiple pieces of training image data and restored image data generated from the training image data, causing the computer to calculate the average and variance of the differential data for each predetermined interval to generate a file, and causing the computer to generate an image based on the data in the file.

複数の学習用画像データから画素毎に特徴をコンピュータに抽出させ、抽出した特徴に基づいて、復元画像データをコンピュータに生成させ、混合ガウスモデルを適用させて、差分データの平均値及び分散値をコンピュータに算出させてもよい。 It is also possible to have a computer extract features for each pixel from multiple pieces of training image data, generate restored image data based on the extracted features, and apply a Gaussian mixture model to have the computer calculate the mean and variance of the difference data.

ファイルに含まれる平均値ばらつき又は分散値ばらつきに基づいてコンピュータに画像を生成させてもよい。 The computer may generate an image based on the mean value variation or variance value variation contained in the file.

被検物の第1の画像データから生成された差分データについて異常値の有無をコンピュータに判定させ、被検物の第1の画像データと、判定結果とに基づいて、異常値を含む第2の画像を前記コンピュータに生成させてもよい。 The computer may be caused to determine whether or not there are any abnormal values in the difference data generated from the first image data of the test object, and to generate a second image containing the abnormal values based on the first image data of the test object and the determination result.

異常値と判定された差分データを含む第1の区間の範囲に基づき、第1の区間とは異なる大きさを有する第2の区間をコンピュータに設定させ、第2の区間毎に差分データの平均値及び分散値をコンピュータに算出させてもよい。 Based on the range of a first interval that includes differential data determined to be an abnormal value, the computer may be configured to set a second interval having a size different from that of the first interval, and calculate the mean and variance of the differential data for each second interval.

設計データと差分データとを比較して、差分データにおける異常値の有無をコンピュータに判定させてもよい。 The design data and the differential data may be compared, and the computer may determine whether or not there are any abnormal values in the differential data.

設計データは、部分毎に所定の許容値の範囲を有し、許容値の範囲と差分データとをコンピュータに比較させて、差分データにおける異常値の有無をコンピュータに判定させて、異常値を含む部分に重み付けさせ、重み付けされた部分を含む画像をコンピュータに生成させてもよい。 The design data may have a predetermined range of tolerance values for each part, and the computer may compare the tolerance range with the difference data, determine whether there are any abnormal values in the difference data, weight the parts that contain abnormal values, and generate an image including the weighted parts.

本発明の一実施形態は、被検物の特徴のばらつきを理解しやすい機械学習を用いた品質管理システムを提供する。または、本発明の一実施形態は、被検物の特徴のばらつきを理解しやすい機械学習を用いた品質管理プログラムを提供する。 One embodiment of the present invention provides a quality control system that uses machine learning to easily understand variations in the characteristics of test objects. Alternatively, one embodiment of the present invention provides a quality control program that uses machine learning to easily understand variations in the characteristics of test objects.

本発明の一実施形態に係る品質管理システム100を示すブロック構成図である。1 is a block diagram showing a quality control system 100 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る処理の概略を説明するフロー図である。FIG. 1 is a flow diagram illustrating an outline of a process according to an embodiment of the present invention. (A)は、本発明の一実施形態に係る差分データを生成する工程S10を説明するフロー図であり、(B)は、本発明の一実施形態に係る差分データを生成する工程S10を説明する概念図である。1A is a flow diagram illustrating step S10 of generating differential data according to one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a conceptual diagram illustrating step S10 of generating differential data according to one embodiment of the present invention. (A)~(D)は、画像データについて、1ピクセル(px)と、ファイル生成部130が用いる所定の区間Aとの関係を示す図である。10A to 10D are diagrams showing the relationship between one pixel (px) of image data and a predetermined section A used by the file generating unit 130. 本発明の一実施形態に係る差分データの平均値及び分散値を算出してファイルを生成する工程S20を説明するフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram illustrating step S20 of calculating the average value and variance value of the difference data and generating a file according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る特徴を可視化する工程S30を説明するフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram illustrating a feature visualization step S30 according to an embodiment of the present invention. (A)は、可視化処理部150が生成した画像を示す模式図であり、(B)は、その製品の上面図の模式図である。10A is a schematic diagram showing an image generated by the visualization processing unit 150, and FIG. 10B is a schematic diagram showing a top view of the product. 本発明の一実施形態に係る製品の品質管理方法を示すフロー図である。1 is a flow diagram illustrating a method for controlling the quality of a product according to an embodiment of the present invention. (A)は、可視化処理部150が生成した画像を示す模式図であり、(B)は、傷を有する被検物の上面図の模式図である。10A is a schematic diagram showing an image generated by the visualization processing unit 150, and FIG. 10B is a schematic diagram showing a top view of a test object having a flaw.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。 One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments.

本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号(数字の後にA、Bなどを付しただけの符号)を付す。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。なお、本明細書等における「第1」、「第2」、「第3」などの序数は、説明を簡潔にするためだけに用いられており、限定的に解釈されるべきではない。 In the drawings referenced in this embodiment, identical parts or parts with similar functions are designated by the same or similar reference numerals (reference numerals consisting of a number followed by A, B, etc.). Furthermore, for the sake of convenience, the dimensional proportions of the drawings may differ from the actual proportions, and some components may be omitted from the drawings. Note that ordinal numbers such as "first," "second," and "third" are used in this specification and elsewhere only to simplify the explanation and should not be interpreted in a limiting sense.

[品質管理システム]
図1は、本発明の一実施形態に係る品質管理システム100を示すブロック構成図である。品質管理システム100は、例えば、オートエンコーダ120、ファイル生成部130、可視化処理部150を含む。また、一実施形態において、品質管理システム100は、例えば、入力部110、判定部140、制御部160及び出力部170をさらに含む。一実施形態において、品質管理システム100は、記憶部180及び通信部190をさらに含むが、これらに限定されるものではない。
[Quality Control System]
1 is a block diagram showing a quality control system 100 according to an embodiment of the present invention. The quality control system 100 includes, for example, an autoencoder 120, a file generator 130, and a visualization processor 150. In one embodiment, the quality control system 100 further includes, for example, an input unit 110, a determination unit 140, a control unit 160, and an output unit 170. In one embodiment, the quality control system 100 further includes, but is not limited to, a storage unit 180 and a communication unit 190.

図3(B)にオートエンコーダ120を説明する図を示す。また、図4は、品質管理をする製品の画像データについて、1ピクセル(px)と、ファイル生成部130が用いる所定の区間Aとの関係を示す図である。図4(A)~図4(D)においては、e×fピクセルの画像データを示す。オートエンコーダ120は、ニューラルネットワークを使用した次元圧縮のための公知のアルゴリズムの1つであり、入力層121を中間層123に圧縮することにより特徴を抽出するエンコーダ127と、中間層123から出力層125に復元するデコーダ129を備える。一実施形態において、オートエンコーダ120は、記憶部180に格納され、制御部160で実行される、プログラム又はモジュールであってもよい。本実施形態において、オートエンコーダ120は、複数の学習用画像データ10の入力を受けて、学習用画像データ10の1枚毎にエンコードとデコードを実施する。オートエンコーダ120は、学習用画像データ10の1ピクセル(第1の区間)のデータ毎にエンコードとデコードを実施することにより、複数の学習用画像データ10のそれぞれに対して、復元画像データ30を生成する。このとき、オートエンコーダ120は、1ピクセル毎に学習用画像データ10に含まれる特徴を抽出し、学習用画像データ10と復元画像データ30との差分データを学習用画像データ10のそれぞれに対して生成する。一実施形態において、差分データは、1ピクセル毎に整数値として生成され、0以下の値を含んでもよい。なお、オートエンコーダ120は、品質管理システム100において演算処理の負荷が大きいため、品質管理システム100の外部に配置され、通信部190からネットワークを介してと通信可能な演算処理装置により構成されてもよい。 Figure 3(B) shows a diagram explaining the autoencoder 120. Figure 4 shows the relationship between one pixel (px) and the predetermined interval A used by the file generator 130 for image data of a product undergoing quality control. Figures 4(A) to 4(D) show image data of e x f pixels. The autoencoder 120 is one of the well-known algorithms for dimensionality reduction using a neural network, and includes an encoder 127 that extracts features by compressing the input layer 121 into an intermediate layer 123, and a decoder 129 that restores the intermediate layer 123 to the output layer 125. In one embodiment, the autoencoder 120 may be a program or module stored in the memory unit 180 and executed by the control unit 160. In this embodiment, the autoencoder 120 receives multiple training image data 10 as input and performs encoding and decoding for each training image data 10. The autoencoder 120 generates restored image data 30 for each of the multiple training image data 10 by encoding and decoding data for each pixel (first section) of the training image data 10. In this process, the autoencoder 120 extracts features contained in the training image data 10 for each pixel and generates difference data between the training image data 10 and the restored image data 30 for each training image data 10. In one embodiment, the difference data is generated as an integer value for each pixel and may include values less than or equal to 0. Note that because the autoencoder 120 imposes a large computational processing load on the quality control system 100, it may be configured as a processing device located outside the quality control system 100 and capable of communicating with the communication unit 190 via a network.

ファイル生成部130は、混合ガウスモデルを適用して、差分データについて、所定の区間(第2の区間)毎に平均値及び分散値を算出するプログラム又はモジュールである。一実施形態において、ファイル生成部130は、記憶部180に格納され、制御部160で実行される。ファイル生成部130は、所定の区間毎に算出した差分データの平均値及び分散値を含むファイルを生成する。本明細書において、「所定の区間」は、品質管理の対象となる製品に求められる品質や、製品に生じる欠陥等のサイズを考慮して設定することができる。なお、図4においては、一例として、3×4ピクセルを所定の区間として設定した例を示すが、これに限定されるものではない。ファイル生成部130により算出された分散値は、単峰又は多峰の正規分布となる。なお、オートエンコーダ120とファイル生成部130は、一連の処理を実行する1つのプログラマ又はモジュールであってもよい。 The file generation unit 130 is a program or module that applies a Gaussian mixture model to calculate the mean and variance of the difference data for each predetermined interval (second interval). In one embodiment, the file generation unit 130 is stored in the storage unit 180 and executed by the control unit 160. The file generation unit 130 generates a file containing the mean and variance of the difference data calculated for each predetermined interval. In this specification, the "predetermined interval" can be set taking into account the quality required for products subject to quality control and the size of defects that occur in the products. Note that Figure 4 shows an example in which 3 x 4 pixels is set as the predetermined interval, but this is not limited to this. The variance calculated by the file generation unit 130 has a unimodal or multimodal normal distribution. Note that the autoencoder 120 and the file generation unit 130 may be a single program or module that executes a series of processes.

可視化処理部150は、ファイル生成部130により生成されたファイルに含まれる平均値ばらつき又は分散値ばらつきに基づいて画像を生成するプログラム又はモジュールである。一実施形態において、ファイル生成部130は、記憶部180に格納され、制御部160で実行される。品質管理システム100においては、可視化処理部150が、ファイル生成部130により生成されたファイルに含まれる平均値ばらつき又は分散値ばらつきを人が視認可能な画像に変換して出力するため、製品の品質管理において、製品の製造誤差や傷の発生を視覚的に認識することが可能となり、製造工程の見直しに重要な情報を人が容易に理解することができる。 The visualization processing unit 150 is a program or module that generates an image based on the mean value variation or variance value variation contained in the file generated by the file generation unit 130. In one embodiment, the file generation unit 130 is stored in the memory unit 180 and executed by the control unit 160. In the quality control system 100, the visualization processing unit 150 converts the mean value variation or variance value variation contained in the file generated by the file generation unit 130 into an image that can be seen by humans and outputs it. This makes it possible to visually recognize product manufacturing errors and defects in product quality control, and allows people to easily understand information that is important for reviewing the manufacturing process.

入力部110は、品質管理システム100を操作するための入力装置であり、キーボード、マウス及びを備えた表示装置(例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ)等の公知の入力装置を用いることができる。また、入力部110は、オートエンコーダ120に提供する画像データを取得する撮像部111を備えることができる。撮像部111は、画像データを取得なカメラであり、CCDやCMOS等の公知の撮像素子を用いることができる。 The input unit 110 is an input device for operating the quality control system 100, and may be a known input device such as a keyboard, mouse, and a display device (e.g., a liquid crystal display or an organic EL display). The input unit 110 may also be equipped with an imaging unit 111 that acquires image data to be provided to the autoencoder 120. The imaging unit 111 is a camera that acquires image data, and may use known imaging elements such as a CCD or CMOS.

判定部140は、ファイル生成部130により生成された差分データにおける異常値の有無を判定するプログラム又はモジュールである。一実施形態において、判定部140は、記憶部180に格納され、制御部160で実行される。一実施形態において、判定部140は、被検物の画像データから生成された差分データについて異常値の有無を判定することができる。また、利用者が異常値を認識しやすくする目的で、判定部は、予め設定された許容値の範囲から外れた異常値を検出した場合に、異常値を含む区間に重み付けした画像を生成してもよい。 The determination unit 140 is a program or module that determines whether or not there are abnormal values in the difference data generated by the file generation unit 130. In one embodiment, the determination unit 140 is stored in the storage unit 180 and executed by the control unit 160. In one embodiment, the determination unit 140 can determine whether or not there are abnormal values in the difference data generated from the image data of the test object. Furthermore, in order to make it easier for the user to recognize abnormal values, the determination unit may generate an image in which the section containing the abnormal value is weighted when it detects an abnormal value that falls outside a predetermined acceptable range.

制御部160は、品質管理システム100を制御するための公知の中央処理装置(CPU)、オペレーティングシステム(OS)及び制御プログラム又はモジュールで構成される。または、制御部160は、OSと制御プログラム又はモジュールを含む1つのプログラムとして提供されてもよい。制御部160を構成する制御プログラム又はモジュールは、記憶部180に格納されてCPUで実行される。 The control unit 160 is composed of a known central processing unit (CPU), operating system (OS), and control programs or modules for controlling the quality control system 100. Alternatively, the control unit 160 may be provided as a single program including the OS and control programs or modules. The control programs or modules that make up the control unit 160 are stored in the memory unit 180 and executed by the CPU.

出力部170は、オートエンコーダ120で生成された差分データ、ファイル生成部130で生成されたファイル、又は可視化処理部150で生成された画像を出力するための公知の出力装置である。また、出力部170は、表示部171を含む。表示部171は、公知の表示装置(例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ)であってもよく、特には限定されない。一実施形態において、出力部170は、入力部110としても機能可能なタッチパネルを備えた表示装置であってもよい。 The output unit 170 is a known output device for outputting the difference data generated by the autoencoder 120, the file generated by the file generation unit 130, or the image generated by the visualization processing unit 150. The output unit 170 also includes a display unit 171. The display unit 171 may be a known display device (e.g., a liquid crystal display or an organic EL display) and is not particularly limited. In one embodiment, the output unit 170 may be a display device equipped with a touch panel that can also function as the input unit 110.

記憶部180は、制御部160を構成するオペレーティングシステム(OS)及び制御プログラム又はモジュール、オートエンコーダ120を構成するプログラム又はモジュール、ファイル生成部130を構成するプログラム又はモジュール、可視化処理部150を構成するプログラム又はモジュール、オートエンコーダ120で生成された差分データ、ファイル生成部130で生成されたファイル、又は可視化処理部150で生成された画像を格納する記憶装置である。記憶部180は、公知の記憶装置により構成され、例えば、メモリ、ハードディスク、又はソリッドステートドライブ(SSD)等を用いることができる。なお、記憶部180は、制御部160を有するコンピュータに内蔵されてもよく、又は、通信部190を介して通信可能なサーバやネットワークドラブに配置されてもよい。 The memory unit 180 is a storage device that stores the operating system (OS) and control programs or modules that constitute the control unit 160, the programs or modules that constitute the autoencoder 120, the programs or modules that constitute the file generation unit 130, the programs or modules that constitute the visualization processing unit 150, the differential data generated by the autoencoder 120, the files generated by the file generation unit 130, or the images generated by the visualization processing unit 150. The memory unit 180 is configured using a known storage device, and may be, for example, a memory, a hard disk, or a solid-state drive (SSD). The memory unit 180 may be built into a computer that includes the control unit 160, or may be located on a server or network drive that can communicate via the communication unit 190.

通信部190は、制御部160により制御可能な公知の有線又は無線の通信装置である。通信部190は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)及びインターネット等の通信ネットワークに接続することができる。通信部190は、例えば、Wi-Fi(登録商標)(IEEE 802.11規格を使用する通信手段)やBluetooth(登録商標)等の無線通信規格に適合した通信装置であってもよい。通信部190は、通信部190を有するコンピュータの外部に配置されたサーバやネットワークドラブとのデータ通信を行ってもよい。 The communication unit 190 is a known wired or wireless communication device that can be controlled by the control unit 160. The communication unit 190 can be connected to communication networks such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), and the Internet. The communication unit 190 may be a communication device that conforms to wireless communication standards such as Wi-Fi (registered trademark) (a communication method that uses the IEEE 802.11 standard) or Bluetooth (registered trademark). The communication unit 190 may also perform data communication with a server or network drive located outside the computer that has the communication unit 190.

[品質管理システムによる処理]
品質管理システム100による処理について図2~図9を参照して説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る処理の概略を説明するフロー図である。品質管理システム100は、複数の学習用画像データと、学習用画像データから生成した復元画像データとの差を含む差分データを生成する(工程S10)。品質管理システム100は、所定の区間毎に差分データの平均値及び分散値を算出してファイルを生成する(工程S20)。そして、品質管理システム100は、生成されたファイルのデータに基づいて、画像を生成する(工程S30)。
[Processing by quality control system]
The processing performed by the quality control system 100 will be described with reference to FIGS. 2 to 9. FIG. 2 is a flow diagram outlining the processing according to one embodiment of the present invention. The quality control system 100 generates differential data containing the differences between a plurality of sets of learning image data and restored image data generated from the learning image data (step S10). The quality control system 100 calculates the average value and variance value of the differential data for each predetermined section and generates a file (step S20). The quality control system 100 then generates an image based on the data in the generated file (step S30).

図3を参照する。図3(A)は、本発明の一実施形態に係る差分データを生成する工程S10を説明するフロー図である。図3(B)は、本発明の一実施形態に係る差分データを生成する工程S10を説明する概念図である。オートエンコーダ120が、複数の学習用画像データ10を取り込む(工程S11)。複数の学習用画像データ10は、撮像部111が製品を撮像することにより取得することができる。または、予め取得され、記憶部180に格納された複数の学習用画像データ10をオートエンコーダ120が取り込んでもよい。 Please refer to Figure 3. Figure 3(A) is a flow diagram illustrating step S10 of generating differential data according to one embodiment of the present invention. Figure 3(B) is a conceptual diagram illustrating step S10 of generating differential data according to one embodiment of the present invention. The autoencoder 120 imports multiple training image data 10 (step S11). The multiple training image data 10 can be acquired by the imaging unit 111 capturing an image of a product. Alternatively, the autoencoder 120 may import multiple training image data 10 that has been acquired in advance and stored in the memory unit 180.

オートエンコーダ120は、入力層121に入力された学習用画像データ10をエンコーダ127で圧縮し、中間層123を生成する。また、オートエンコーダ120は、デコーダ129で出力層125に復元して、復元画像データ30を生成する(工程S15)。オートエンコーダ120は、この処理により1ピクセル毎に学習用画像データ10から特徴を抽出する(工程S13)。 The autoencoder 120 compresses the training image data 10 input to the input layer 121 using the encoder 127 to generate the intermediate layer 123. The autoencoder 120 also decompresses the training image data 10 using the decoder 129 to generate the decompressed image data 30 in the output layer 125 (step S15). Through this process, the autoencoder 120 extracts features from the training image data 10 for each pixel (step S13).

より詳細には、例えば、e×fピクセルの学習用画像データ10には、mピクセル分のサブピクセルデータが含まれる。また、それぞれのピクセルは、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3つの成分(サブピクセル)の値(輝度値)を含む。オートエンコーダ120が学習用画像データ10をn枚用いた学習を行う場合、1枚目の学習用画像データ10~n枚目の学習用画像データ10について、色成分毎にエンコーダ127での圧縮及びデコーダ129での復元を行う。オートエンコーダ120は、複数の学習用画像データ10について、復元画像データ30との差分データを生成する。例えば、1枚目の学習用画像データの1番目のピクセルを(R11,G11,B11)、m番目のピクセルを(R1m,G1m,B1m)とし、n枚目の学習用画像データの1番目のピクセルを(Rn1,Gn1,Bn1)、m番目のピクセルを(Rnm,Gnm,Bnm)とすると、オートエンコーダ120が生成する差分データは、1枚目の学習用画像データの1番目のピクセルが(ΔR11,ΔG11,ΔB11)、m番目のピクセルが(ΔR1m,ΔG1m,ΔB1m)となり、n枚目の学習用画像データの1番目のピクセルが(ΔRn1,ΔGn1,ΔBn1)、m番目の区間が(ΔRnm,ΔGnm,ΔBnm)となる。 More specifically, for example, training image data 10 of e×f pixels includes subpixel data for m pixels. Each pixel includes values (brightness values) of three components (subpixels): red (R), green (G), and blue (B). When the autoencoder 120 performs training using n pieces of training image data 10, the first to nth pieces of training image data 10 are compressed by the encoder 127 and decompressed by the decoder 129 for each color component. The autoencoder 120 generates difference data from the decompressed image data 30 for each of the multiple pieces of training image data 10. For example, if the first pixel of the first piece of training image data is ( R11 , G11 , B11 ), the mth pixel is ( R1m , G1m , B1m ), the first pixel of the nth piece of training image data is ( Rn1 , Gn1 , Bn1 ), and the mth pixel is ( Rnm , Gnm , Bnm ), the differential data generated by the autoencoder 120 will be ( ΔR11 , ΔG11 , ΔB11 ) for the first pixel of the first piece of training image data and ( ΔR1m , ΔG1m , ΔB1m ) for the mth pixel, and ( ΔRn1 , ΔGn1 , ΔBn1 ) for the first pixel of the nth piece of training image data and ( ΔRnm , ΔGnm , ΔBnm ) for the mth section.

本実施形態においては、複数の学習用画像データ10を用いて、工程S10を繰り返した機械学習を実行することにより、学習用画像データ10と復元画像データ30との差分データの値が0に近づく。得られたデータは、次の工程S20で処理されてもよく、記憶部180に格納されてもよい。 In this embodiment, by performing machine learning by repeating step S10 using multiple pieces of training image data 10, the value of the difference data between the training image data 10 and the restored image data 30 approaches zero. The obtained data may be processed in the next step S20, or may be stored in the memory unit 180.

一実施形態において、人が画像処理ソフトウェア等を利用して、学習用画像データ10を加工することにより、オートエンコーダ120が生成する差分データを修正してもよい。または、差分データが規定値以上の異常値を含む場合に、品質管理システム100が異常値を認識して、異常であることを表示してもよい。 In one embodiment, a person may use image processing software or the like to process the learning image data 10 to correct the difference data generated by the autoencoder 120. Alternatively, if the difference data contains an abnormal value that is equal to or greater than a specified value, the quality control system 100 may recognize the abnormal value and display an abnormality.

図5を参照する。図5は、本発明の一実施形態に係る差分データの平均値及び分散値を算出してファイルを生成する工程S20を説明するフロー図である。ファイル生成部130は、オートエンコーダ120が1ピクセル毎に生成した差分データについて、所定の区間毎に平均値及び分散値を算出する。ファイル生成部130は、1ピクセル毎の複数の差分データを基に、区間毎に混合ガウスモデルを適用したファイルを生成する。例えば、1番目の区間の差分データは、(μR1 μG1 μB1 σR1 σG1 σB1 σRG1 σGB1 σBR1)、2番目の区間の差分データは、(μR2 μG2 μB2 σR2 σG2 σB2 σRG2 σGB2 σBR2)、k番目の区間の差分データは、(μRk μGk μBk σRk σGk σBk σRGk σGBk σBRk)と規定される。 Please refer to Fig. 5. Fig. 5 is a flow diagram illustrating step S20 of calculating the mean value and variance value of difference data and generating a file according to an embodiment of the present invention. The file generation unit 130 calculates the mean value and variance value for each predetermined section of the difference data generated for each pixel by the autoencoder 120. The file generation unit 130 generates a file by applying a Gaussian mixture model for each section based on multiple pieces of difference data for each pixel. For example, the differential data for the first section is defined as (μ R1 μ G1 μ B1 σ R1 σ G1 σ B1 σ RG1 σ GB1 σ BR1 ), the differential data for the second section is defined as (μ R2 μ G2 μ B2 σ R2 σ G2 σ B2 σ RG2 σ GB2 σ BR2 ), and the differential data for the kth section is defined as (μ Rk μ Gk μ Bk σ Rk σ Gk σ Bk σ RGk σ GBk σ BRk ).

例えば、ファイル生成部130は、区間毎の色成分について平均μを算出する。例えば、区間1/kの赤(R)成分の平均μR1は、下記式(1)により算出する。
For example, the file generating unit 130 calculates the average μ for the color component for each section. For example, the average μ R1 of the red (R) component for section 1/k is calculated by the following formula (1).

また、ファイル生成部130は、区間毎の色成分について分散σを算出する。例えば、区間1/kの赤(R)成分の分散σR1は、下記式(2)により算出する。
The file generator 130 also calculates the variance σ for the color components in each section. For example, the variance σ R1 of the red (R) component in the section 1/k is calculated using the following formula (2).

また、ファイル生成部130は、区間毎の色成分について共分散σを算出する(工程S21)。例えば、区間1/kの赤(R)及び緑(G)成分の共分散σRG1は、下記式(3)により算出する。
The file generator 130 also calculates the covariance σ for the color components for each interval (step S21). For example, the covariance σ RG1 of the red (R) and green (G) components for the interval 1/k is calculated using the following formula (3):

ファイル生成部130は、算出結果を正規分布として出力する(工程S23)。 The file generation unit 130 outputs the calculation results as a normal distribution (step S23).

得られたファイルは、次の工程S30で処理されてもよく、記憶部180に格納されてもよい。 The resulting file may be processed in the next step S30 or stored in the memory unit 180.

工程S20でファイルを生成するための所定の区間(第2の区間)の設定は、品質管理の対象となる製品に求められる品質や、製品に生じる欠陥等のサイズを考慮して人が入力部110を介して設定してもよい。所定の区間のサイズを小さくすると、生成されるファイルの精度は高くなるが、演算量が増加して、ファイル生成部130での処理時間が長くなる。一実施形態において、初期値として第2の区間を与えると、判定部140が、異常値と判定した差分データを含む第2の区間の範囲に基づき、第2の区間とは異なる大きさを有する第3の区間を再設定して、より適切な第3の区間毎にファイル生成部130が差分データを用いた演算処理を実行して、差分データの平均値及び分散値を含むファイルを生成してもよい。このような再設定処理(リファインメント)を繰り返すことにより、最適な区画を設定してもよい。 The predetermined interval (second interval) for generating the file in step S20 may be set manually via the input unit 110, taking into consideration the quality required for the product being quality controlled and the size of defects that may occur in the product. Reducing the size of the predetermined interval increases the accuracy of the generated file, but increases the amount of calculations and the processing time in the file generation unit 130. In one embodiment, when the second interval is provided as the initial value, the determination unit 140 may reset a third interval having a size different from that of the second interval based on the range of the second interval that includes the difference data determined to be an abnormal value. The file generation unit 130 may then perform calculations using the difference data for each more appropriate third interval to generate a file containing the mean and variance of the difference data. By repeating this resetting process (refinement), the optimal section may be set.

また、(A)想定する欠陥を検出できる最大区間サイズ≦(X)最適な区間サイズ≦(B)学習用画像データ10のばらつきを吸収可能な最小区間サイズであることから、(A)のサイズを製品規格から算出し、(A)のサイズ以上となる区間設定(X)を、演算処理時間を考慮して仮設定する。学習用画像データ10からファイル生成部130によりモデルデータを生成する。生成したモデルデータから、可視化処理部150により画像を生成して、解析する。モデルデータが、ばらつきが少ない分布を示す場合は、学習を完了する。一方、モデルデータが、ばらつきが多い分布を示す場合は、(X)のサイズが(B)のサイズ以上と判断し、(X)のサイズを(B)のサイズ以下となるよう、設定値を自動で数値変更して、学習用画像データ10からファイル生成部130によりモデルデータを生成する。このように、品質管理システム100は、最適な区間サイズを自動的に設定することができる。 Furthermore, since (A) the maximum section size capable of detecting the anticipated defect ≦ (X) the optimal section size ≦ (B) the minimum section size capable of absorbing variation in the training image data 10, the size of (A) is calculated from the product specifications, and a section setting (X) equal to or greater than the size of (A) is provisionally set, taking into account the calculation processing time. Model data is generated from the training image data 10 by the file generation unit 130. From the generated model data, an image is generated and analyzed by the visualization processing unit 150. If the model data shows a distribution with little variation, learning is completed. On the other hand, if the model data shows a distribution with large variation, the size of (X) is determined to be equal to or greater than the size of (B), and the setting value is automatically changed so that the size of (X) is equal to or less than the size of (B), and model data is generated from the training image data 10 by the file generation unit 130. In this way, the quality control system 100 can automatically set the optimal section size.

一実施形態において、ファイル生成部130は、学習用画像データ10に対して、所定の区間毎に上記の演算を行う際に、1番目の区間に対して、2番目の区間の一部が重畳するように、学習用画像データ10に対して所定の区間が移動するように設定されることが好ましい。例えば、図4(A)において、1ピクセル目を含む区間Aが設定される。ファイル生成部130は、平均値及び分散値を算出するために、区間AをX軸方向へ移動させる。例えば、ファイル生成部130は、図4(B)に示したように、区間Aの右側の2ピクセルと、移動後の区間A’の左側の2ピクセルが重畳するように、区間A’を設定する。また、図4(C)に示したように、ファイル生成部130は、区間Aの下側の2ピクセルと、Y軸方向への移動後の区間Bの上側の2ピクセルが重畳するように、区間Bを設定する。さらに、図4(D)に示したように、ファイル生成部130は、区間Bの右側の2ピクセルと、移動後の区間B’の左の2ピクセルが重畳するように、区間B’を設定する。すなわち、ファイル生成部130は、区間Aの右側の2ピクセル且つ下側の2ピクセルと、Y軸方向への移動後の区間Bの左側の2ピクセル且つ上側の2ピクセルが重畳するように、区間Bを設定する。 In one embodiment, when performing the above calculations for each predetermined section of the training image data 10, the file generation unit 130 preferably shifts the predetermined section relative to the training image data 10 so that a portion of the second section overlaps the first section. For example, in FIG. 4(A), section A including the first pixel is set. The file generation unit 130 shifts section A in the X-axis direction to calculate the mean and variance. For example, as shown in FIG. 4(B), the file generation unit 130 sets section A' so that the two pixels on the right side of section A overlap with the two pixels on the left side of the shifted section A'. Furthermore, as shown in FIG. 4(C), the file generation unit 130 sets section B so that the two pixels on the bottom side of section A overlap with the two pixels on the top side of section B after shifting in the Y-axis direction. Furthermore, as shown in FIG. 4(D), the file generation unit 130 sets section B' so that the two pixels on the right side of section B overlap with the two pixels on the left side of the shifted section B'. That is, the file generation unit 130 sets section B so that the two pixels on the right and two pixels below section A overlap with the two pixels on the left and two pixels above section B after movement in the Y-axis direction.

ここで、学習用画像データ10のサイズを縦(Him)×横(Wim)、所定の区間のサイズを縦(Hsp)×横(Wsp)、区間の移動量を縦(Hsd)×横(Wsd)とすると、
H = [(Him - Hsp) / Hsd] + 1
W = [(Wim - Wsp) / Wsd] + 1
※大括弧[ ]は、小数点以下切り捨てを示す。
となり。生成されるファイルの数は、H×Wとなる。このように移動前後の区間が重畳するように設定することにより、ファイル生成部130は、より精度の高い平均値及び分散値を生成することができ、製品の欠陥を見逃すことを防止することができる。一方、移動前後の区間が重畳させることにより、重畳させない場合よりも生成するファイルの数が多くなるため、演算処理に係る時間が長くなり、ファイル生成部130の負荷が大きくなる。このため、移動前後の区間を重畳させる割合、即ち、区間の移動量を、演算速度等を考慮して設定してもよい。また、ファイル生成部130は、品質管理システム100の外部に配置され、通信部190からネットワークを介してと通信可能な演算処理装置により構成されてもよい。
Here, if the size of the learning image data 10 is length (Him) × width (Wim), the size of a predetermined section is length (Hsp) × width (Wsp), and the movement amount of the section is length (Hsd) × width (Wsd), then:
H = [(Him - Hsp) / Hsd] + 1
W = [(Wim - Wsp) / Wsd] + 1
* Square brackets [ ] indicate truncation to the nearest integer.
The number of files generated is H × W. By setting the sections before and after the movement to overlap in this manner, the file generation unit 130 can generate more accurate mean and variance values, preventing product defects from being overlooked. On the other hand, overlapping the sections before and after the movement increases the number of files generated compared to when the sections are not overlapped, which increases the time required for calculation processing and increases the load on the file generation unit 130. For this reason, the ratio at which the sections before and after the movement are overlapped, i.e., the amount of movement of the sections, may be set taking into account the calculation speed, etc. Alternatively, the file generation unit 130 may be configured as a calculation processing device located outside the quality control system 100 and capable of communicating with the communication unit 190 via a network.

可視化処理部150は、ファイル生成部130が出力したファイルを画像として集約する。図6は、本発明の一実施形態に係る特徴を可視化する工程S30を説明するフロー図である。可視化処理部150は、区間毎に得られたデータを1枚の画像として集約する(工程S31)。ファイル生成部130が出力した平均値又は分散値を、可視化処理部150が、差分データのピクセルの位置情報に基づいて結合する。これにより、可視化処理部150は、色成分毎に平均値又は分散値を画像として出力する(工程S33)。出力される平均値の画像は、色成分の枚数となり、出力される分散値の画像は、色成分の2乗の枚数となる。 The visualization processing unit 150 aggregates the files output by the file generation unit 130 into an image. Figure 6 is a flow diagram illustrating step S30 of visualizing features according to one embodiment of the present invention. The visualization processing unit 150 aggregates the data obtained for each section into a single image (step S31). The visualization processing unit 150 combines the mean values or variance values output by the file generation unit 130 based on the pixel position information of the difference data. As a result, the visualization processing unit 150 outputs the mean values or variance values for each color component as an image (step S33). The number of images of mean values output is the number of color components, and the number of images of variance values output is the square of the number of color components.

表示部171は、可視化処理部150により出力された画像を表示して、被検物の特徴のばらつきを利用者が視認可能にすることができる。または、可視化処理部150は、画像を記憶部180に格納してもよく、出力部170を介して、プリンタへ出力してもよい。さらに、通信部190が、画像をサーバやネットワークドラブに送信してもよい。 The display unit 171 can display the image output by the visualization processing unit 150, allowing the user to visually recognize variations in the characteristics of the test object. Alternatively, the visualization processing unit 150 may store the image in the storage unit 180, or output it to a printer via the output unit 170. Furthermore, the communication unit 190 may send the image to a server or network drive.

可視化処理部150が集約した画像が、人の直観と異なる場合もある。一実施形態において、人が加工した画像を新たなファイルの可視化情報として上書きしてもよい。これにより、可視化情報からファイル生成部130が出力したファイルを理想状態へ修正して、学習用画像データ10から生成された画像における想定外のばらつきを補正して、正しい判定をすることができる。 The image aggregated by the visualization processing unit 150 may differ from human intuition. In one embodiment, a manually edited image may be overwritten as visualization information for a new file. This allows the file output by the file generation unit 130 to be corrected to an ideal state based on the visualization information, correcting unexpected variations in the image generated from the learning image data 10 and making a correct judgment.

[製造誤差の評価]
一実施形態において、品質管理システム100において、学習用画像データ10として、不良品ではない製品(良品又は合格品)を用いた機械学習を実施した場合、利用者は、製品におけるばらつきを視覚的に認識することができる。具体的には、可視化処理部150は、ファイルに含まれる平均値ばらつき又は分散値ばらつきに基づいて画像を生成する。図7(A)は、可視化処理部150が生成した画像を示す模式図であり、図7(B)は、その製品の上面図の模式図である。一例として、図7(A)においては、ばらつきが大きな製品の部分を濃い色で表示する。図7(A)の画像から、図7(B)に示した製品において、破線で囲んだ領域では、大きなばらつき、即ち、大きな製造誤差が生じることが認識される。
[Evaluation of manufacturing errors]
In one embodiment, when machine learning is performed in the quality control system 100 using non-defective products (good or acceptable products) as the training image data 10, a user can visually recognize variations in the products. Specifically, the visualization processing unit 150 generates an image based on the mean value variation or variance value variation contained in the file. FIG. 7(A) is a schematic diagram showing an image generated by the visualization processing unit 150, and FIG. 7(B) is a schematic diagram of a top view of the product. As an example, in FIG. 7(A), portions of the product with large variations are displayed in dark colors. From the image in FIG. 7(A), it can be recognized that large variations, i.e., large manufacturing errors, occur in the area surrounded by the dashed line in the product shown in FIG. 7(B).

[製品の評価]
一実施形態において、上述した機械学習を実行した後に、被検物である製品を品質管理システム100に評価させることができる。図8を参照する。図8は、本発明の一実施形態に係る製品の品質管理方法を示すフロー図である。撮像部111により、被検物である製品の画像を撮像し、オートエンコーダ120は、被検物の画像データを入力層121として取り込む(工程S50)。オートエンコーダ120は、被検物の画像データを圧縮して、復元する。このとき、被検物が傷を有する場合にも、機械学習済みのオートエンコーダ120は、傷がない復元画像データ30を生成する。ファイル生成部130は、オートエンコーダ120に入力された被検物の画像データと、復元画像データ30を比較して、被検物の傷を示す異常値を含む差分データを生成する(工程S60)。判定部140は、差分データに含まれる異常値から、被検物に傷があると判定する。判定部140による判定結果に基づいて、可視化処理部150は、被検物の画像データに傷が存在することを示す画像を生成する(工程S70)。
[Product Evaluation]
In one embodiment, after performing the above-described machine learning, the quality control system 100 can evaluate a product as a test object. See FIG. 8 . FIG. 8 is a flow diagram illustrating a product quality control method according to one embodiment of the present invention. The imaging unit 111 captures an image of the product as a test object, and the autoencoder 120 inputs the image data of the test object as the input layer 121 (step S50). The autoencoder 120 compresses and decompresses the image data of the test object. At this time, even if the test object has a flaw, the machine-learned autoencoder 120 generates decompressed image data 30 without the flaw. The file generation unit 130 compares the image data of the test object input to the autoencoder 120 with the decompressed image data 30 to generate differential data including an abnormal value indicating a flaw in the test object (step S60). The determination unit 140 determines that the test object has a flaw based on the abnormal value contained in the differential data. Based on the determination result by the determination unit 140, the visualization processing unit 150 generates an image indicating the presence of a flaw in the image data of the test object (step S70).

一実施形態において、品質管理システム100は、オートエンコーダ120を用いずに、被検物の画像データについて、学習時に生成した復元画像データ30と比較することにより、差分データを生成してもよい。この処理では、オートエンコーダ120での演算処理が省略されるため、差分データの精度は僅かに低下する可能性があるものの、全体の処理時間を低減することができる。 In one embodiment, the quality control system 100 may generate differential data by comparing the image data of the test object with the restored image data 30 generated during learning, without using the autoencoder 120. This process omits the calculation process in the autoencoder 120, and although the accuracy of the differential data may be slightly reduced, it is possible to reduce the overall processing time.

本実施形態においては、オートエンコーダ120が、被検物の画像データと、復元画像データとの差分データを生成することにより、差分データに含まれる異常値から、被検物の傷等を判断するが、変形例として、オートエンコーダ120が、被検物の画像データから復元画像データを生成した際に再構成できないことにより、被検物の傷等を判断することもできる。 In this embodiment, the autoencoder 120 generates differential data between the image data of the test object and the restored image data, and determines whether there are any scratches or other defects on the test object from the abnormal values contained in the differential data. However, as a variant, the autoencoder 120 can also determine whether there are any scratches or other defects on the test object because it is unable to reconstruct the restored image data when it generates the restored image data from the image data of the test object.

図9(A)は、可視化処理部150が生成した画像を示す模式図であり、図9(B)は、傷を有する被検物の上面図の模式図である。一例として、図9(A)においては、利用者が、被検物に傷があることを視認しやすくする目的から、可視化処理部150は、異常値が検出された部分に色付けをして、被検物の画像データと合成した画像を生成する。図9(A)の画像から、図9(B)に示した被検物において、破線で囲んだ領域に傷を有することが認識される。また、可視化処理部150は、異常値が検出された部分に近接する領域に線を描画して、被検物の傷を取り囲む円形や楕円形等の図を画像に表示させて、表示部171に表示してもよい。 Figure 9(A) is a schematic diagram showing an image generated by the visualization processing unit 150, and Figure 9(B) is a schematic diagram of a top view of a test object having a flaw. As an example, in Figure 9(A), in order to make it easier for the user to visually recognize that the test object has a flaw, the visualization processing unit 150 colors the areas where abnormal values are detected and generates an image that is combined with the image data of the test object. From the image in Figure 9(A), it can be recognized that the test object shown in Figure 9(B) has a flaw in the area surrounded by a dashed line. The visualization processing unit 150 may also draw a line in the area adjacent to the area where the abnormal value was detected, and display a circle, oval, or other shape surrounding the flaw in the test object on the image, which is then displayed on the display unit 171.

[設計データと製品の比較]
一実施形態において、製品の良品の画像データを用いて機械学習を実行した後に、製品の設計データを評価させることにより、設計データと製品との製造誤差を評価することができる。具体的には、ファイル生成部130は、オートエンコーダ120に入力された設計データと、復元画像データ30を比較して、設計データと復元画像データ30との差異を示す異常値を含む差分データを生成する。判定部140は、差分データに含まれる異常値から、製品が設計データから乖離(又は相違)していると判定する。判定部140による判定結果に基づいて、可視化処理部150は、製品が設計データから乖離していることを示す画像を生成することができる。
[Comparison of design data and product]
In one embodiment, machine learning is performed using image data of a non-defective product, and then the design data of the product is evaluated, thereby enabling evaluation of manufacturing errors between the design data and the product. Specifically, the file generation unit 130 compares the design data input to the autoencoder 120 with the restored image data 30 to generate differential data including anomalies indicating differences between the design data and the restored image data 30. The determination unit 140 determines, based on the anomalies included in the differential data, that the product deviates (or differs) from the design data. Based on the determination result by the determination unit 140, the visualization processing unit 150 can generate an image indicating that the product deviates from the design data.

上述した異常値やばらつきを、利用者が視認しやすくする目的から、判定部140が差分データにおける異常値を検出した場合に、異常値を含む部分に重み付けをし、可視化処理部150は、重み付けされた部分を含む画像を生成してもよい。即ち、可視化処理部150は、重み付けされた部分を強調した画像を生成することができる。 To make the above-mentioned abnormal values and variations easier for users to visually recognize, when the determination unit 140 detects an abnormal value in the difference data, the determination unit 140 may weight the portion containing the abnormal value, and the visualization processing unit 150 may generate an image including the weighted portion. In other words, the visualization processing unit 150 can generate an image in which the weighted portion is emphasized.

[区間の再設定処理]
上述したように、ファイル生成部130が利用する区間の大きさを再設定することができる。初期値として第2の区間を与えると、判定部140が、異常値と判定した差分データを含む第2の区間の範囲、又はばらつきが大きいと判断した差分データを含む第2の区間の範囲に基づき、第2の区間とは異なる大きさを有する第3の区間を再設定して、より適切な第3の区間毎にファイル生成部130が差分データを演算処理して、差分データの平均値及び分散値を含むファイルを生成することができる。
[Section resetting process]
As described above, it is possible to reset the size of the intervals used by the file generation unit 130. When the second interval is given as an initial value, the determination unit 140 resets a third interval having a size different from that of the second interval based on the range of the second interval including the difference data determined to be an abnormal value or the range of the second interval including the difference data determined to have a large variation, and the file generation unit 130 can perform arithmetic processing on the difference data for each more appropriate third interval to generate a file including the average value and variance value of the difference data.

[品質管理プログラム]
本発明の一実施形態において、上述した各処理を実行するためのプログラムを提供することができる。または、一実施形態において、プログラムを格納した記録媒体として提供することもできる。図2~図9を参照して説明する。
[Quality Control Program]
In one embodiment of the present invention, a program for executing each of the above-described processes can be provided. Alternatively, in one embodiment, the program can be provided as a recording medium storing the program. This will be described with reference to FIGS. 2 to 9.

本プログラムは、品質管理システムに、複数の学習用画像データと、学習用画像データから生成した復元画像データとの差を含む差分データを生成させる(工程S10)。本プログラムは、オートエンコーダ120に、複数の学習用画像データ10を取り込ませる(工程S11)。 This program causes the quality control system to generate differential data containing the differences between multiple training image data and restored image data generated from the training image data (step S10). This program also causes the autoencoder 120 to import multiple training image data 10 (step S11).

本プログラムは、オートエンコーダ120に、入力層121に入力された学習用画像データ10をエンコーダ127で圧縮させ、中間層123を生成させる。また、本プログラムは、デコーダ129で出力層125に復元させて、復元画像データ30を生成させる(工程S15)。本プログラムは、オートエンコーダ120に、この処理により1ピクセル毎に学習用画像データ10から特徴を抽出させる(工程S13)。 This program causes the autoencoder 120 to compress the training image data 10 input to the input layer 121 using the encoder 127, generating the intermediate layer 123. The program also causes the decoder 129 to decompress the data in the output layer 125, generating the decompressed image data 30 (step S15). Through this process, the program causes the autoencoder 120 to extract features from the training image data 10 for each pixel (step S13).

より詳細には、本プログラムは、上述したように、学習用画像データ10のピクセル毎の赤(R)、緑(G)及び青(B)の3つの成分について圧縮及び復元を行い、差分データを生成する。本プログラムは、得られた差分データを、次の工程S20で処理されるか、記憶部180に格納させる。 More specifically, as described above, this program compresses and decompresses the three components of red (R), green (G), and blue (B) for each pixel of the learning image data 10 to generate differential data. This program processes the resulting differential data in the next step S20 or stores it in the memory unit 180.

本実施形態においては、学習用画像データを用いて、工程S10を繰り返した機械学習を実行することにより、本プログラムは、学習用画像データと復元画像データとの差分データの値を0に近づかせることができる。 In this embodiment, by performing machine learning by repeating step S10 using training image data, the program can bring the value of the difference data between the training image data and the restored image data closer to zero.

本プログラムは、品質管理システム100に、所定の区間毎に差分データの平均値及び分散値を算出させてファイルを生成させる(工程S20)。本プログラムは、オートエンコーダ120が生成した差分データから、ファイル生成部130に区間毎の平均値及び分散値を算出させる。本プログラムは、上述したように、得られた差分データから、ファイル生成部130に、区間毎の色成分について平均μを算出させる。また、本プログラムは、ファイル生成部130に、区間毎の色成分について分散σを算出させる。さらに、本プログラムは、ファイル生成部130に、区間毎の色成分について共分散σを算出させる(工程S21)。 This program causes the quality control system 100 to calculate the mean and variance of the difference data for each specified interval and generate a file (step S20). This program causes the file generation unit 130 to calculate the mean and variance for each interval from the difference data generated by the autoencoder 120. As described above, this program causes the file generation unit 130 to calculate the mean μ for the color component for each interval from the obtained difference data. This program also causes the file generation unit 130 to calculate the variance σ for the color component for each interval. This program also causes the file generation unit 130 to calculate the covariance σ for the color component for each interval (step S21).

本プログラムは、ファイル生成部130に、算出結果を正規分布として出力させる(工程S23)。得られたファイルは、次の工程S30で処理されてもよく、記憶部180に格納されてもよい。 This program causes the file generation unit 130 to output the calculation results as a normal distribution (step S23). The resulting file may be processed in the next step S30, or may be stored in the storage unit 180.

本プログラムは、品質管理システム100に、生成されたファイルのデータに基づいて、画像を生成させる(工程S30)。所定の区間毎に差分データの平均値及び分散値を算出してファイルを生成するため、本プログラムは、精度と処理時間のバランスを考慮して区間を設定させてもよい。区間の設定は、人が入力部110を介して設定することもできる。または、初期値として第2の区間を与えると、本プログラムは、判定部140に、異常値と判定した差分データを含む第2の区間の範囲に基づき、第2の区間とは異なる大きさを有する第3の区間を再設定させて、より適切な第3の区間毎にファイル生成部130に差分データを用いた演算処理を実行させ、差分データの平均値及び分散値を含むファイルを生成させることができる。このような再設定処理(リファインメント)を繰り返すことにより、最適な区画を設定することができる。 The program causes the quality control system 100 to generate an image based on the data in the generated file (step S30). Because the program calculates the average and variance of the difference data for each specified interval and generates a file, the program may set the intervals by considering the balance between accuracy and processing time. The intervals can also be set manually via the input unit 110. Alternatively, when a second interval is provided as the initial value, the program causes the determination unit 140 to reset a third interval having a different size from the second interval based on the range of the second interval that includes the difference data determined to be an abnormal value, and then causes the file generation unit 130 to perform arithmetic processing using the difference data for each more appropriate third interval, thereby generating a file containing the average and variance of the difference data. By repeating this resetting process (refinement), the optimal intervals can be set.

本プログラムは、可視化処理部150に、区間毎に得られたデータを1枚の画像として集約させる(工程S31)。本プログラムは、ファイル生成部130に出力させた平均値又は分散値を、可視化処理部150に、差分データのピクセルの位置情報に基づいて結合させる。本プログラムは、可視化処理部150に、色成分毎に平均値又は分散値を画像として出力させる(工程S33)。 This program causes the visualization processing unit 150 to aggregate the data obtained for each section into a single image (step S31). This program causes the visualization processing unit 150 to combine the mean values or variance values output by the file generation unit 130 based on the pixel position information of the difference data. This program causes the visualization processing unit 150 to output the mean values or variance values for each color component as an image (step S33).

本プログラムは、表示部171に、可視化処理部150により出力された画像を表示させて、被検物の特徴のばらつきを利用者が視認可能にすることができる。または、可視化処理部150が、画像を記憶部180に格納されてもよく、出力部170を介して、プリンタへ出力されてもよい。さらに、本プログラムは、通信部190に、画像をサーバやネットワークドラブに送信させてもよい。 This program can display the image output by the visualization processing unit 150 on the display unit 171, allowing the user to visually recognize variations in the characteristics of the test object. Alternatively, the visualization processing unit 150 may store the image in the memory unit 180, or output it to a printer via the output unit 170. Furthermore, this program may cause the communication unit 190 to transmit the image to a server or network drive.

[製造誤差評価プログラム]
一実施形態において、品質管理システム100において、学習用画像データ10として、不良品ではない製品(良品又は合格品)を用いた機械学習を実施させた場合、利用者は、製品におけるばらつきを視覚的に認識することができる。製造誤差評価プログラムは、可視化処理部150に、ファイルに含まれる平均値ばらつき又は分散値ばらつきに基づいて画像を生成させることができる。一例として、図7(A)に示したように、製造誤差評価プログラムは、ばらつきが大きな部分を濃い色で表示させる。図7(A)の画像から、図7(B)に示した製品において、破線で囲んだ領域では、大きなばらつき、即ち、大きな製造誤差が生じることが認識される。
[Manufacturing error evaluation program]
In one embodiment, when machine learning is performed in the quality control system 100 using non-defective products (good or acceptable products) as the training image data 10, the user can visually recognize variations in the products. The manufacturing error evaluation program can cause the visualization processing unit 150 to generate an image based on the mean value variation or variance value variation contained in the file. As an example, as shown in FIG. 7A, the manufacturing error evaluation program displays areas with large variations in dark colors. From the image in FIG. 7A, it can be recognized that large variations, i.e., large manufacturing errors, occur in the area surrounded by the dashed line in the product shown in FIG. 7B.

[製品評価プログラム]
一実施形態において、製品評価プログラムは、上述した機械学習を実行した後に、被検物である製品を品質管理システム100に評価させる。製品評価プログラムは、撮像部111に、被検物である製品の画像を撮像させ、オートエンコーダ120に、被検物の画像データを入力層121として取り込ませる(工程S50)。製品評価プログラムは、オートエンコーダ120に、被検物の画像データを圧縮させて、復元させる。このとき、被検物が傷を有する場合にも、機械学習済みのオートエンコーダ120は、傷がない復元画像データ30を生成する。製品評価プログラムは、ファイル生成部130に、オートエンコーダ120に入力された被検物の画像データと、復元画像データ30を比較させて、被検物の傷を示す異常値を含む差分データを生成させる(工程S60)。製品評価プログラムは、判定部140に、差分データに含まれる異常値から、被検物に傷があると判定させる。判定部140による判定結果に基づいて、製品評価プログラムは、可視化処理部150に、被検物の画像データに傷が存在することを示す画像を生成させる(工程S70)。
[Product Evaluation Program]
In one embodiment, the product evaluation program performs the above-described machine learning and then causes the quality control system 100 to evaluate the product, which is the test object. The product evaluation program causes the imaging unit 111 to capture an image of the product, which is the test object, and causes the autoencoder 120 to input the image data of the test object as the input layer 121 (step S50). The product evaluation program causes the autoencoder 120 to compress and decompress the image data of the test object. At this time, even if the test object has a flaw, the machine-learned autoencoder 120 generates decompressed image data 30 without the flaw. The product evaluation program causes the file generation unit 130 to compare the image data of the test object input to the autoencoder 120 with the decompressed image data 30 and generate differential data including an abnormal value indicating a flaw in the test object (step S60). The product evaluation program causes the determination unit 140 to determine that the test object has a flaw based on the abnormal value contained in the differential data. Based on the determination result by the determination unit 140, the product evaluation program causes the visualization processing unit 150 to generate an image indicating the presence of a flaw in the image data of the test object (step S70).

一例として、図9(A)においては、利用者が、被検物に傷があることを視認しやすくする目的から、製品評価プログラムは、可視化処理部150に、異常値が検出された部分に色付けをさせて、被検物の画像データと合成した画像を生成させる。図9(A)の画像から、図9(B)に示した被検物において、破線で囲んだ領域に傷を有することが認識される。また、製品評価プログラムは、可視化処理部150に、異常値が検出された部分に近接する領域に線を描画させて、被検物の傷を取り囲む円形や楕円形等の図を画像に表示させて、表示部171に表示させることができる。 As an example, in Figure 9(A), in order to make it easier for the user to visually recognize the presence of a flaw in the test object, the product evaluation program causes the visualization processing unit 150 to color the area where an abnormal value was detected and generate an image that combines this with the image data of the test object. From the image in Figure 9(A), it can be recognized that the test object shown in Figure 9(B) has a flaw in the area surrounded by a dashed line. The product evaluation program also causes the visualization processing unit 150 to draw a line in the area close to the area where the abnormal value was detected, and display a circle, oval, or other shape surrounding the flaw in the test object on the image, which can be displayed on the display unit 171.

[設計データと製品の比較プログラム]
一実施形態において、製品の良品の画像データを用いて機械学習を実行した後に、製品の設計データを評価させることにより、設計データと製品との製造誤差を評価することができる。比較プログラムは、ファイル生成部130に、オートエンコーダ120に入力された設計データと、復元画像データ30を比較させて、設計データと復元画像データ30との差異を示す異常値を含む差分データを生成させる。比較プログラムは、判定部140に、差分データに含まれる異常値から、製品が設計データから乖離(又は相違)していると判定させる。判定部140による判定結果に基づいて、比較プログラムは、可視化処理部150に、製品が設計データから乖離していることを示す画像を生成させることができる。
[Design data and product comparison program]
In one embodiment, machine learning is performed using image data of a non-defective product, and then the design data of the product is evaluated, thereby enabling evaluation of manufacturing errors between the design data and the product. The comparison program causes the file generation unit 130 to compare the design data input to the autoencoder 120 with the restored image data 30 to generate differential data including an abnormal value indicating a difference between the design data and the restored image data 30. The comparison program causes the determination unit 140 to determine, based on the abnormal value included in the differential data, that the product deviates (or differs) from the design data. Based on the determination result by the determination unit 140, the comparison program causes the visualization processing unit 150 to generate an image indicating that the product deviates from the design data.

上述した異常値やばらつきを、利用者が視認しやすくする目的から、一実施形態に係るプログラムは、判定部140が差分データにおける異常値を検出した場合に、異常値を含む部分に重み付けをさせ、可視化処理部150に、重み付けされた部分を含む画像を生成させることができる。即ち、比較プログラムは、可視化処理部150に、重み付けされた部分を強調した画像を生成させることができる。 To make it easier for users to visually recognize the above-mentioned abnormal values and variations, a program according to one embodiment weights the portion containing the abnormal value when the determination unit 140 detects an abnormal value in the difference data, and causes the visualization processing unit 150 to generate an image containing the weighted portion. In other words, the comparison program causes the visualization processing unit 150 to generate an image in which the weighted portion is emphasized.

[区間の再設定処理プログラム]
上述したように、オートエンコーダ120が利用する区間の大きさを再設定することができる。初期値として第2の区間を与えると、再設定処理プログラムは、判定部140に、異常値と判定した差分データを含む第2の区間の範囲、又はばらつきが大きいと判断した差分データを含む第2の区間の範囲に基づき、第2の区間とは異なる大きさを有する第3の区間を再設定させて、より適切な第3の区間毎に差分データをオートエンコーダ120に算出させ、差分データの平均値及び分散値を含むファイルをファイル生成部130に生成させることができる。
[Section resetting processing program]
As described above, it is possible to reset the size of the intervals used by the autoencoder 120. When the second interval is given as an initial value, the resetting processing program causes the determination unit 140 to reset a third interval having a size different from that of the second interval based on the range of the second interval including the difference data determined to be an abnormal value or the range of the second interval including the difference data determined to have a large variation, causes the autoencoder 120 to calculate the difference data for each more appropriate third interval, and causes the file generation unit 130 to generate a file including the average value and variance value of the difference data.

以上、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態の品質管理システム又は品質管理プログラムを基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。さらに、上述した各実施形態は、相互に矛盾がない限り適宜組み合わせが可能であり、各実施形態に共通する技術事項については、明示の記載がなくても各実施形態に含まれる。 The above describes one embodiment of the present invention with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, if a person skilled in the art adds, deletes, or modifies components as appropriate based on the quality control system or quality control program of this embodiment, this also falls within the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is maintained. Furthermore, the above-mentioned embodiments can be combined as appropriate as long as there are no mutual contradictions, and technical matters common to each embodiment are included in each embodiment even if not explicitly stated.

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。 Even if there are other effects and advantages different from those brought about by the aspects of each of the above-mentioned embodiments, if they are clear from the description in this specification or can be easily predicted by a person skilled in the art, they are naturally understood to be brought about by the present invention.

100 品質管理システム、110 入力部、120 オートエンコーダ、130 ファイル生成部、140 判定部、150 可視化処理部、160 制御部、170 出力部、180 記憶部、190 通信部
100 Quality control system, 110 Input unit, 120 Autoencoder, 130 File generation unit, 140 Determination unit, 150 Visualization processing unit, 160 Control unit, 170 Output unit, 180 Storage unit, 190 Communication unit

Claims (12)

製品の複数の学習用画像データの1ピクセルのサイズで設定された第1の区間毎のデータと、前記学習用画像データの前記第1の区間毎のデータから生成した復元画像データとの前記第1の区間毎の差を含む差分データを生成するオートエンコーダと、
所定のピクセルのサイズで設定された第2の区間毎に前記差分データの平均値及び分散値を算出してファイルを生成するファイル生成部と、
前記ファイルに含まれる前記平均値又は前記分散値を前記差分データの前記第1の区間の位置情報に基づいて結合した画像を生成する可視化処理部と、を備える、品質管理システム。
an autoencoder that generates differential data including a difference between data for each first section set at a size of one pixel of a plurality of learning image data of a product and restored image data generated from the data for each first section of the learning image data;
a file generating unit that calculates an average value and a variance value of the difference data for each second section set to a predetermined pixel size and generates a file;
a visualization processing unit that generates an image by combining the average value or the variance value included in the file based on position information of the first section of the difference data.
前記オートエンコーダは、複数の学習用画像データの前記第1の区間毎に複数の学習用画像データから特徴を抽出し、抽出した前記特徴に基づいて、復元画像データを生成し、
前記ファイル生成部は、混合ガウスモデルを適用して、前記差分データの平均値及び分散値を算出する、請求項1に記載の品質管理システム。
the autoencoder extracts features from the plurality of training image data for each of the first sections of the plurality of training image data, and generates restored image data based on the extracted features;
The quality control system according to claim 1 , wherein the file generation unit calculates a mean value and a variance value of the difference data by applying a Gaussian mixture model.
前記差分データにおける異常値の有無を判定する判定部、をさらに備え、
前記判定部は、被検物の第1の画像データから生成された前記差分データについて異常値の有無を判定し、
前記可視化処理部は、前記被検物の第1の画像データと、前記判定部の判定結果とに基づいて、前記異常値を含む第2の画像を生成する、請求項1又は2に記載の品質管理システム。
a determination unit that determines whether or not there is an abnormal value in the difference data,
the determining unit determines whether or not an abnormal value exists in the difference data generated from the first image data of the test object;
The quality control system according to claim 1 , wherein the visualization processing unit generates a second image including the abnormal value based on the first image data of the test object and the determination result of the determination unit.
前記判定部は、前記異常値と判定された差分データを含む前記第1の区間の範囲に基づき、前記第2の区間を設定し、前記第2の区間毎に前記差分データの平均値及び分散値を算出する、請求項に記載の品質管理システム。 4. The quality control system according to claim 3, wherein the determination unit sets the second interval based on the range of the first interval including the differential data determined to be the abnormal value, and calculates the average value and variance value of the differential data for each of the second intervals. 前記差分データにおける異常値の有無を判定する判定部、をさらに備え、
前記判定部は、設計データと前記差分データとを比較して、前記差分データにおける異常値の有無を判定する、請求項1又は2に記載の品質管理システム。
a determination unit that determines whether or not there is an abnormal value in the difference data,
The quality control system according to claim 1 , wherein the determining unit compares the design data with the difference data to determine whether or not there is an abnormal value in the difference data.
前記設計データは、部分毎に所定の許容値の範囲を有し、
前記判定部は、前記許容値の範囲と前記差分データとを比較して、前記差分データにおける異常値の有無を判定して、異常値を含む前記部分に重み付けし、
前記可視化処理部は、重み付けされた前記部分を含む前記画像を生成する、請求項に記載の品質管理システム。
the design data has a predetermined range of tolerance for each part,
the determination unit compares the difference data with the range of allowable values to determine whether or not there is an abnormal value in the difference data, and weights the portion including the abnormal value;
The quality control system according to claim 5 , wherein the visualization processing unit generates the image including the weighted portion.
製品の複数の学習用画像データの1ピクセルで設定された第1の区間毎のデータと、前記学習用画像データの前記第1の区間毎のデータから生成した復元画像データとの前記第1の区間毎の差を含む差分データをコンピュータに生成させ、
所定のピクセルのサイズで設定された第2の区間毎に前記差分データの平均値及び分散値を前記コンピュータに算出させてファイルを生成させ、
前記ファイルに含まれる前記平均値又は前記分散値を前記差分データの前記第1の区間の位置情報に基づいて結合した画像を前記コンピュータ生成させること、を備える、品質管理プログラム。
generating differential data including a difference between data for each first section set by one pixel of a plurality of learning image data of a product and restored image data generated from the data for each first section of the learning image data, and
causing the computer to calculate an average value and a variance value of the difference data for each second section set at a predetermined pixel size, and generating a file;
causing the computer to generate an image in which the average value or the variance value included in the file is combined based on position information of the first section of the difference data.
複数の学習用画像データから前記第1の区間毎に特徴を前記コンピュータに抽出させ、抽出した前記特徴に基づいて、復元画像データを前記コンピュータに生成させ、
混合ガウスモデルを適用させて、前記差分データの平均値及び分散値を前記コンピュータに算出させる、請求項に記載の品質管理プログラム。
causing the computer to extract features for each of the first sections from a plurality of learning image data, and causing the computer to generate restored image data based on the extracted features;
8. The quality control program according to claim 7 , wherein the computer calculates a mean value and a variance value of the difference data by applying a Gaussian mixture model.
被検物の第1の画像データから生成された前記差分データについて異常値の有無を前記コンピュータに判定させ、
前記被検物の第1の画像データと、判定結果とに基づいて、前記異常値を含む第2の画像を前記コンピュータに生成させる、請求項7又は8に記載の品質管理プログラム。
causing the computer to determine whether or not there is an abnormal value in the difference data generated from the first image data of the test object;
9. The quality control program according to claim 7 , further comprising causing the computer to generate a second image including the abnormal value based on the first image data of the test object and the determination result.
前記異常値と判定された差分データを含む前記第1の区間の範囲に基づき、前記第2の区間を前記コンピュータに設定させ、前記第2の区間毎に前記差分データの平均値及び分散値を前記コンピュータに算出させる、請求項に記載の品質管理プログラム。 10. The quality control program according to claim 9, wherein the computer is caused to set the second interval based on the range of the first interval including the difference data determined to be the abnormal value, and to calculate the average value and variance value of the difference data for each of the second intervals. 設計データと前記差分データとを比較して、前記差分データにおける異常値の有無を前記コンピュータに判定させる、請求項7又は8に記載の品質管理プログラム。 9. The quality control program according to claim 7 , wherein the computer compares design data with the difference data to determine whether or not there is an abnormal value in the difference data. 前記設計データは、部分毎に所定の許容値の範囲を有し、
前記許容値の範囲と前記差分データとを前記コンピュータに比較させて、前記差分データにおける異常値の有無を前記コンピュータに判定させて、異常値を含む前記部分に重み付けさせ、
重み付けされた前記部分を含む前記画像を前記コンピュータに生成させる、請求項11に記載の品質管理プログラム。
the design data has a predetermined range of tolerance for each part,
causing the computer to compare the range of allowable values with the difference data, determine whether or not there is an abnormal value in the difference data, and weight the portion including the abnormal value;
The quality control program of claim 11 , further comprising causing the computer to generate the image including the weighted portions.
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