画像処理を支援環境にもつ溶接検査エキスパ-トシステムの研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550293
• Research Institution: Chukyo University
• Principal Investigator: 興水 大和 中京大学, 教養部, 教授 (50093026)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村上 和人 名古屋市工業研究所, 電子部, 技師
• Keywords: エキスパ-ト・システム / 溶接検査 / 画像処理 / パタ-ン認識 / X線写真 / Hough変換 / 凸包 / モデル制御

Research Abstract

視覚的検査を支援するエキスパ-トシステムでは、検査の客観性や記録性を保証するために画像処理環境の導入が不可欠である。特に、複雑な濃淡画像を対称とする溶接検査では、ロ-レベルの画像処理機能が直接的にシステム性能に影響する。本年度は、溶接検査を画像処理で実現する際のシステムに含めるべきモジュ-ル群の高度化を図った。
まず、パタ-ン形状が既知であるX線フィルムの画質較正用パタ-ン(ペネトラメ-タ、コントラメ-タ)識別においては、エキスパ-トシステムのトップダウン的知識(形状、濃淡、位置、など)を、ロ-レベルの画像処理部にも陽に生かすパタ-ンモデル制御型識別方式を確立した。また、母材部と溶接金属部を分ける溶接境界線や溶接血管パタ-ンなどの形状が未知のパタ-ンの高品質識別に対しては、Q&Aによる対象画像の知識と画像処理手順・手法の知識をトップダウン的に用して、処理コストの抑制と処理の高度化を行った。
次に、画像処理機能とエキスパ-ト機能の相互利用を効率的に行うために、サンプル的に示した処理結果と比較して画像処理の効果の程度を要求することにより、システム内でパラメ-タを自動チュ-ニングする新機構を導入した。この機構を支援環境化された上記の各々のサブシステムに適用し、画像強調オペレ-タのサイズ、濃度閾値、パタ-ン長の閾値など約50個のパラメ-タの最適化を図った。
また、欠陥パタ-ン抽出・分類処理において必要とされる幾何学的特徴抽出のために、Hough変換等の効率化(高速化、省メモリ化)アルゴリズムを開発した。そして、直線、円、凸包などの基本要素図形をはじめ、面積、周囲長、フェレ長などを抽出・計算できるように、画像計測機能面からの支援環境の強化を行った。

Research Products

• [Publications] Kazuhito Murakami(村上和人): "An automated detection and classification system for weld defects in radiograplic inspection using cmage processing" Trans.of JSNDI(日本非破壊検査協会英文論文誌). 1. 60-75 (1989)
• [Publications] Hiroyasu KOSHIMIZU(興水大和): "A model-confrolled method for reccgnizing peneframeter in radiograpbic inspection of weld" Trans.of JSNDI(日本非破壊検査協会英文論文誌). 2. (1990)
• [Publications] 村上和人: "画像処理機能を支援環境に持つ溶接検査エキスパ-トシステム" 第4回産業におけるセンシング技術シンポジュ-ム論文集. 51-56 (1989)
• [Publications] Hiroyasu KOSHIMIZU(興水大和): "Global feeture extraction using efficient Hough transform" Proc.of MIV'89. 298-303 (1989)
• [Publications] 興水大和: "Hough変換とパタ-ンマッチング" 情報処理学会誌. 30. 1035-1046 (1989)
• [Publications] 村上和人: "Hough変換平面における凸包抽出法について" 電子情報通信学会論文誌. J73-D-II. 1-9 (1990)
• [Publications] 興水大和(分担執筆): "コンピュ-タ画像処理:応用実践編(1)" 総研出版, 241 (1990)
• [Publications] 興水大和(分担執筆): "コンピュ-タビジョン" 丸善出版, (1990)