足够合理的情况下，通过对根据这些少数但仍是多个的正常波形利 用实施方式1算出的统计量即平均以及标准偏差、以及利用实施方式2对各个正常波形推 算出的统计量即平均以及标准偏差进行平均或加权平均，从而得到一个统计量，根据该一 个统计量也能生成阈值波形。
[0058] 由此，根据实施方式2,即使所得到的正常波形为一个或少数个，也能通过基于推 算的评价来代替实施方式1中评价的统计量，从而能利用与实施方式1相同的方法生成阈 值波形。
[0059] 实施方式3. 在实施方式1和实施方式2中，对根据正常波形生成阈值波形的情况进行了描述，但在 事先已知异常的产生原因、且能观测到同种原因引起的异常波形的情况下，有时无需对整 个观测波形设定阈值波形，而只需对产生异常的附近设定阈值波形即可。实施方式3中，对 这种阈值波形的设定进行说明。
[0060] 图14是表示本发明的阈值波形生成装置的实施方式3的结构的图。实施方式3 中，阈值波形生成程序11中新设置了异常产生区间提取部33,由此，阈值波形生成部16具 备仅对观测波形中产生异常的附近设定阈值波形的功能。图15是示意性表示实施方式3 中对异常产生区间生成阈值波形的生成过程的图，图15(a)示出基于实施方式3的阈值波 形生成程序11而算出的平均波形M2,图15(b)示出异常产生区间S2,图15(c)示出仅对异 常产生区间S2生成的阈值波形、即上限波形H2和下限波形L2。
[0061] 实施方式3中，阈值波形生成程序11利用噪声处理部12分别对检查前事先观测 到的正常波形31或异常波形32进行必要的噪声去除，由特征提取部13提取特征点，由相 关评价部14以及统计处理部15进行相关评价以及统计处理，计算平均波形M2和标准偏 差。即，在能观测多个正常波形31的情况下，以和实施方式1相同的方式评价相关性，并提 取真特征点，在仅能利用一个正常波形的情况下，以和实施方式2相同的方式提取特征点。 此外，在能观测多个异常波形32的情况下，以和实施方式1相同的方式将上述多个异常波 形32之间彼此具有相关性的特征点作为真特征点进行提取，在仅能利用一个异常波形32 的情况下，以和实施方式2相同的方式提取特征点。
[0062] 接着，在异常产生区间提取部33中，评价正常波形31的特征点与异常波形32的 特征点之间的相关性，如图15(b)所示那样将由没有相关性的特征点构成的区间认定为异 常产生区间S2。此时，利用异常基准参数（abnormalstandardparameter)34来调整以何 种程度的宽度来认定为是异常产生区间S2。例如，如图15(b)所示，考虑将在时间轴的正 方向和负方向上，对与正常波形31的特征点不具有相关性的异常波形32的特征点P58~ P61所规定的区间S1、加上与异常波形32的特征点P58~P61相对应的时间的标准偏差V 的3倍的值后的宽度认定为异常产生区间S2。在仅能利用一个异常产生波形32的情况下， 可以基于通过实施方式2拟制的标准偏差，但也可以基于相当于区间S1的正常波形31的 区间的特征点在时间轴方向的标准偏差。即，在基于彼此具有相关性的正常波形31的特征 点和异常波形32的特征点，将各点拟制为一致对应的情况下，基于与正常波形31的特征点 不具有相关性的异常波形32的特征点P58~P61在正常波形31上对应点的时间的标准偏 差。
[0063] 最后，如图15(c)所示，阈值波形生成部16仅对由此得到的异常产生区间S2,利用 由统计处理部15算出的平均波形M2以及标准偏差来生成作为阈值波形的上限波形H2和 下限波形L2。
[0064] 根据实施方式3,无需对所观测到的整个波形判定上下限，判定所需的处理时间得 以缩短。在要求高生产效率、使得一个产品加工到下一个产品加工之间的时间缩短、从而必 须在短时间内结束判定处理的情况下具有实际意义。 工业上的实用性
[0065] 如上所述，本发明的阈值波形生成装置能获得添加了观测波形的时间轴方向的偏 差不会表现为观测值轴方向的偏差的真实偏差的阈值波形，从而在使用添加了真实偏差的 阈值波形这一方面是有用的。 标号说明
[0066] 1阈值波形生成装置 2微处理器 3系统总线 4存储器 5输入部 6保存部 7显示部 11阈值波形生成程序 12噪声处理部 13特征提取部 14相关评价部 15统计处理部 16阈值波形生成部 21去除参数 22纵横比参数 23特征基准参数 24相关度参数 25允许度参数 31正常波形 32异常波形 33异常产生区间提取部 34异常基准参数 P1~P25采样点 P26~P61特征点 92基准角度 A0A0 4角度变化A0/、A02' -组角度变化 W1~W6、wl~w6波形 Ml、M2、m、ml平均波形 Hl、H2、h、hl上限波形 L1、L2、1、11下限波形 C1~C3椭圆 A1、A3、A6 短轴 A2、A4、A5 长轴 s尺度 Tjk平坦区间 S1区间 S2异常产生区间。
【主权项】
1. 一种阈值波形生成装置，生成用于判定观测波形的正常性的阈值波形，其特征在于， 包括： 特征提取部，该特征提取部从观测波形中提取特征点； 相关评价部，该相关评价部对由所述特征提取部提取出的所述特征点进行评价； 统计处理部，该统计处理部基于所述特征点进行观测波形的时间轴方向以及观测值轴 方向的统计处理；以及 阈值波形生成部，该阈值波形生成部基于所述时间轴方向以及所述观测值轴方向上的 统计处理来生成所述阈值波形。2. 如权利要求1所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部从多个所述 观测波形中分别提取多个特征点， 所述相关评价部将所述特征点分组为多个，使得同一组别由具有相同相关性的多个特 征点构成， 作为所述统计处理，所述统计处理部对每个所述组别计算所述特征点的观测值的平均 以及时间的平均来生成平均波形，并计算所述观测值以及所述时间的标准偏差， 所述阈值波形生成部对与所述组别相对应的所述平均波形上的点添加所述标准偏差 来生成所述阈值波形。3. 如权利要求2所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述阈值波形生成部对所述 平均波形上的所述点加减基于对应的所述组别的所述观测值以及所述时间的标准偏差的 值，由此来生成作为所述阈值波形的上限波形和下限波形。4. 如权利要求1所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部从一个观测 波形中提取所述特征点， 所述相关评价部基于所述特征点确定所述一个观测波形的平坦区间， 所述统计处理部计算与属于所述平坦区间的多个点群相对应的观测值的标准偏差，将 计算出的所述观测值的标准偏差拟制为所述平坦区间内的时间的标准偏差，并且拟制为所 述区间中的、除所述平坦区间以外的其它区间内的观测值以及时间的标准偏差， 所述阈值波形生成部对所述一个观测波形添加所述观测值以及所述时间的标准偏差 来生成所述阈值波形。5. 如权利要求1所述的阈值波形生成装置，其特征在于，包括异常产生区间提取部，该 异常产生区间提取部将所述观测波形中的正常波形的特征点与所述观测波形中的异常波 形的所述特征点之间不具有相关性的特征点所构成的区间认定为异常产生区间， 所述阈值波形生成部仅对所述异常产生区间生成所述阈值波形。6. 如权利要求2所述的阈值波形生成装置，其特征在于，包括异常产生区间提取部，该 异常产生区间提取部将所述观测波形中的正常波形的特征点与所述观测波形中的异常波 形的所述特征点之间不具有相关性的特征点所构成的区间认定为异常产生区间， 所述阈值波形生成部仅对所述异常产生区间生成所述阈值波形。7. 如权利要求3所述的阈值波形生成装置，其特征在于，包括异常产生区间提取部，该 异常产生区间提取部将所述观测波形中的正常波形的特征点与所述观测波形中的异常波 形的所述特征点之间不具有相关性的特征点所构成的区间认定为异常产生区间， 所述阈值波形生成部仅对所述异常产生区间生成所述阈值波形。8. 如权利要求4所述的阈值波形生成装置，其特征在于，包括异常产生区间提取部，该 异常产生区间提取部将所述观测波形中的正常波形的特征点与所述观测波形中的异常波 形的所述特征点之间不具有相关性的特征点所构成的区间认定为异常产生区间， 所述阈值波形生成部仅对所述异常产生区间生成所述阈值波形。9. 如权利要求1所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部将表示所述 观测波形的变化程度的值超过阈值的点作为所述特征点进行提取。10. 如权利要求2所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部将表示所述 观测波形的变化程度的值超过阈值的点作为所述特征点进行提取。11. 如权利要求3所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部将表示所述 观测波形的变化程度的值超过阈值的点作为所述特征点进行提取。12. 如权利要求4所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部将表示所述 观测波形的变化程度的值超过阈值的点作为所述特征点进行提取。13. 如权利要求5所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部将表示所述 观测波形的变化程度的值超过阈值的点作为所述特征点进行提取。14. 如权利要求6所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部将表示所述 观测波形的变化程度的值超过阈值的点作为所述特征点进行提取。15. 如权利要求7所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部将表示所述 观测波形的变化程度的值超过阈值的点作为所述特征点进行提取。16. 如权利要求8所述的阈值波形生成装置，其特征在于，所述特征提取部将表示所述 观测波形的变化程度的值超过阈值的点作为所述特征点进行提取。17. 如权利要求1至16的任一项所述的阈值波形生成装置，其特征在于，包括噪声处理 部，该噪声处理部作为所述特征提取部中的所述特征点的提取处理的前处理，用于从所述 观测波形中去除噪声。
【专利摘要】本发明获得一种阈值波形生成装置，得到观测波形的特征不会因观测波形的平均化带来的平滑效果而丧失的真正平均的平均波形，从而生成添加了观测波形的时间轴方向的偏差不会表现为观测值轴方向的偏差的真实偏差的阈值波形。包括：从观测波形提取特征点的特征提取部(13)；对由特征提取部(13)提取出的特征点进行评价的相关评价部(14)；基于特征点进行观测波形的时间轴方向以及观测值轴方向的统计处理的统计处理部(15)；以及基于在时间轴方向和观测值轴方向上进行统计处理得到的值来生成用于判定观测波形的正常性的阈值波形的阈值波形生成部(16)。
【IPC分类】H03K3/02, G05B19/418
【公开号】CN105022371
【申请号】CN201410829332
【发明人】仲井勘, 长谷川瞬也, 都留将司
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年12月22日