CN110274911A - 图像处理***、图像处理装置、图像处理程序 - Google Patents

图像处理***、图像处理装置、图像处理程序 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够提高图像测量性能的图像处理***、图像处理装置以及图像处理方法。控制装置控制发光部，以使在发光面上所设定的多种部分区域的各个发光，且控制装置控制摄像机，以跟多种部分区域的各个的发光同步地拍摄对象物。控制装置基于反射概况信息来进行对象物的图像测量，所述反射概况信息是基于多个输入图像而生成，且所述反射概况信息表示发光面内的位置、与从所述位置照射至对象物的光被对象物的目标部位反射而入射至摄像机的光的程度的关系。

Description

图像处理***、图像处理装置、图像处理程序
技术领域
本发明涉及一种图像处理***、图像处理装置以及图像处理程序。
背景技术
在工厂自动化(Factory Automation，FA)领域等中，利用有如下所述的图像处理技术，即，在来自照明装置的光的照明下拍摄对象物，且从所生成的图像数据中获取与工件(work)相关的信息。
在图像处理技术领域中，进行对象物的外观检查时的照明条件会对外观检查的精度造成大的影响。例如，在日本专利特开2017-223458(专利文献1)中揭示了一种图像处理传感器，其从多个亮度条件候补中，按照选择条件来选择一个亮度条件。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2017-223458号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
作为专利文献1所揭示的图像处理装置的一种的图像处理传感器是使用在一个亮度条件下拍摄的图像来进行图像测量。但是，由于专利文献1所揭示的图像处理装置是使用在一个亮度条件下拍摄的图像来进行图像测量，因此存在下述情况：根据对象物的表面所形成的缺陷的形状等对象物的表面状态，在所设定的一个亮度条件下，对象物的表面状态无法出现在图像内。
即，当在一个亮度条件下进行拍摄时，图像测量的性能提高存在极限。
如上所述，本发明提供一种能够提高图像测量性能的图像处理***、图像处理装置以及图像处理程序。
[解决问题的技术手段]
根据本揭示的一例，提供一种进行图像测量的图像处理***。图像处理***包括：拍摄部，拍摄对象物；发光部，具有朝向对象物的发光面；发光控制部，控制发光部，以使发光面中的预先设定的多种部分区域的各个发光；拍摄控制部，控制拍摄部，以跟多种部分区域的各个的发光同步地进行拍摄；生成部，生成反射概况信息，反射概况信息是基于拍摄部跟多种部分区域的各个的发光同步地拍摄的多个图像而获得，且反射概况信息表示发光面内的位置、与从位置照射至对象物的光被对象物的目标部位反射而入射至拍摄部的光的程度的关系；以及图像测量部，基于生成部所生成的反射概况信息来进行对象物的图像测量。
根据本揭示，针对所照射的发光面的每个位置而独立地获得通过从发光面照射的光被对象物反射而进入拍摄部的路径的光的程度，并基于此信息来进行对象物的图像测量，因此能够进行基于多个信息量的图像测量。其结果，能够提高图像测量的性能。
所述揭示中，图像测量部也可还包括：计算部，算出由拍摄对象物的图像所生成的反射概况信息、与预先设定的反射概况基准信息的类似度；以及判定部，使用计算部所算出的类似度，来判断对象物或目标部位的属性。
根据本揭示，能够判断对象物或目标部位的属性。
所述揭示中，反射概况基准信息也可为由对属性已知的对象物或对象物的特定部位进行拍摄所得的图像而生成的反射概况信息。
根据本揭示，只要准备想要测量的属性的对象物，并生成其反射概况信息，便能够设定反射概况基准信息。
所述揭示中，反射概况基准信息也可为对针对属性彼此相等的多个部位的每个而生成的多个反射概况信息进行统计性表达的信息。
根据本揭示，反射概况基准信息并非一个信息，而是基于多个信息的信息，因此能够提高测量精度。
所述揭示中，反射概况信息也可为如下的信息，此信息是从多个图像的各个而获得，且基于图像内的与拍摄视野内的目标点对应的亮度信息、及拍摄图像时所发光的部分区域相对于目标点的相对位置。图像处理***也可还包括输出部，所述输出部是通过下述表达形态来输出反射概况信息，即，将与亮度信息对应的信息输出至与相对位置对应的二轴以上的坐标系。输出部也可将反射概况基准信息及对象物的反射概况信息依序或同时输出至坐标系上。
根据本揭示，由于将反射概况信息与反射概况基准信息均输出至相同的坐标系上，因此能够在相同的坐标上对两个信息进行比较，从而容易比较两个信息。
所述揭示中，反射概况基准信息也可包含与第1属性对应的一个或多个第1反射概况基准信息、及与第2属性对应的一个或多个第2反射概况基准信息。判定部也可基于关于对象物上的多个目标部位的各个而生成的反射概况信息，针对每个目标部位来对多个目标部位的属性进行分类。
根据本揭示，能够分类各目标部位的属性是多个属性中的哪个属性。
所述揭示中，图像测量部也可提取关于对象物上的多个目标部位的各个而生成的反射概况信息的特征量，并且对与各目标部位对应的特征量进行评价，由此来判断多个目标部位的各个的属性。
根据本揭示，将关于对象物上的多个目标部位的各个而生成的反射概况信息彼此进行比较，由此来进行图像测量，因此不需要作为基准的信息。其结果，作为用于进行图像测量的准备，能够简化设计者必须进行的数据输入、登记等的作业。
根据本揭示的另一例，提供一种图像处理装置，其对拍摄对象物的拍摄部与具有朝向对象物的发光面的发光部进行控制，以进行图像测量。图像处理装置包括：发光控制部，控制发光部，以使发光面中的预先设定的多种部分区域的各个发光；拍摄控制部，控制拍摄部，以跟多种部分区域的各个的发光同步地进行拍摄；生成部，生成反射概况信息，反射概况信息是基于拍摄部跟多种部分区域的各个的发光同步地拍摄的多个图像而获得，且所述反射概况信息表示发光面内的位置、与从位置照射至对象物的光被对象物的目标部位反射而入射至拍摄部的光的程度的关系；以及图像测量部，基于生成部所生成的反射概况信息来进行对象物的图像测量。
根据本揭示，针对所照射的发光面的每个位置而独立地获得通过从发光面照射的光被对象物反射而进入拍摄部的路径的光的程度，并基于此信息来进行对象物的图像测量，因此能够进行基于多个信息量的图像测量。其结果，能够提高图像测量的性能。
根据本揭示的另一例，提供一种图像处理程序，是由图像处理装置来执行，所述图像处理装置对拍摄对象物的拍摄部与具有朝向对象物的发光面的发光部进行控制，以进行图像测量。图像处理程序包括下述步骤：控制发光部，以使发光面中的预先设定的多种部分区域的各个发光；控制拍摄部，以跟多种部分区域的各个的发光同步地进行拍摄；生成反射概况信息，反射概况信息是基于拍摄部跟多种部分区域的各个的发光同步地拍摄的多个图像而获得，且所述反射概况信息表示发光面内的位置、与从位置照射至对象物的光被对象物的目标部位反射而入射至拍摄部的光的程度的关系；以及基于所生成的反射概况信息来进行对象物的图像测量。
根据本揭示，针对所照射的发光面的每个位置而独立地获得通过从发光面照射的光被对象物反射而进入拍摄部的路径的光的程度，并基于此信息来进行对象物的图像测量，因此能够进行基于多个信息量的图像测量。其结果，能够提高图像测量的性能。
[发明的效果]
可提供一种能够提高图像测量性能的图像处理***、图像处理装置以及图像处理程序。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的图像处理***的适用场景的图。
图2是示意性地表示反射概况信息的图。
图3是表示适用本实施方式的图像处理***的生产线的一例的示意图。
图4是表示控制装置的硬件(hardware)结构的示意图。
图5是将照明装置的一部分放大的示意图。
图6是表示用于获得反射概况信息的工序的一例的图。
图7是用于说明数据的获取方法的图。
图8是用于说明数据的提取方法的图。
图9是用于说明反射概况信息的生成方法的图。
图10是表示将反射概况信息转换为映射图像的方法的一例的图。
图11是用于说明模型(model)图像的生成方法的图。
图12是表示使用模型图像的图像测量的一例的图。
图13是表示模型图像的登记时的用户接口画面的一例的图。
图14是表示第2图像显示区域的显示例的图。
图15是表示第1图像显示区域的显示形态的变迁的一例的图。
图16是表示测量结果的显示方法的一例的图。
图17是表示控制装置的功能结构的示意图。
图18是图像测量处理的流程图。
图19是用于说明检查方法的第1变形例的图。
图20是用于说明检查方法的第1变形例的图。
图21是用于说明检查方法的第2变形例的图。
图22是表示照明装置、摄像机与对象物的位置关系的变形例的图。
图23是表示照明装置的变形例的图。
[符号的说明]
1：图像处理***；
4、400：照明装置；
6：外部存储器；
8：摄像机；
11：检测部；
12：发光控制部；
13：登记部；
14：拍摄控制部；
15：图像测量部；
16：提取部；
17：映射图像生成部；
18：生成部；
19：输出部；
40：发光面；
41：照明元件；
43：部分区域；
56：浓淡值；
70、72、74：反射概况信息；
80：反射概况基准信息；
81：拍摄视野；
100：控制装置；
102：显示部；
104：输入部；
110：CPU；
120：主存储器；
130：硬盘；
132：图像处理程序；
134：设定程序；
136：检查信息；
140：照明I/F；
152：计算部；
154：判定部；
160：外部存储器I/F；
164：光驱；
164A：光盘；
172：显示控制器；
174：输入I/F；
180：摄像机I/F；
190：总线；
200：PLC；
300：载台；
540：映射图像；
600：用户接口画面；
620：第1图像显示区域；
630：第1显示设定区域；
640：第2图像显示区域；
650：第2显示设定区域；
660：登记目标选择区域；
670：显示图像选择区域；
680：指示区域；
710：拍摄区域；
720：结果显示区域；
730：基准信息显示区域；
810：模型图像；
A：目标部位；
B：测量部位；
Bk：特定部位；
D：输入图像；
M：部分图像；
N：部分图像组；
P、p：特征量；
R：反射特性值；
S：类似度；
W：对象物；
Wk：基准对象物；
a：目标位置；
bk：特定位置；
b：测量位置。
具体实施方式
§1适用例
首先，参照图1及图2，对适用本发明的场景的一例进行说明。图1是示意性地表示本实施方式的图像处理***1的适用场景的图。图2是示意性地表示反射概况信息70的图。
本实施方式的图像处理***1包括：作为拍摄部的一例的摄像机8；作为发光部的一例的照明装置4；以及控制装置100，对在图像处理***1中执行的处理进行控制。而且，控制装置100包括对照明装置4进行控制的发光控制部12、对摄像机8进行控制的拍摄控制部14、生成反射概况信息的生成部18、及基于反射概况信息来进行图像测量的图像测量部15。作为一例，发光控制部12、拍摄控制部14、生成部18及图像测量部15被设于具有遵循通用计算机架构(computer architecture)的结构的控制装置100。
照明装置4具有朝向对象物W的发光面40。照明装置4可使发光面40的任意区域发光，例如包含有机电致发光(Electro Luminescence，EL)元件。
发光控制部12控制照明装置4，以使在发光面40上设定的多种部分区域43的各个发光。多种部分区域43的各个至少在发光面40内的位置不同。多种部分区域43的各个的大小既可彼此相同，而且也可互不相同。而且，多种部分区域43的各个的形状既可彼此相同，而且也可互不相同。而且，一个部分区域43的一部分也可为与邻接的部分区域43的一部分共同的区域。
拍摄控制部14控制摄像机8，以跟多种部分区域43的各个的发光同步地拍摄对象物W。此处，所谓“同步地拍摄对象物W”，是指每当发光的部分区域43的种类发生变化时拍摄对象物W。
通过发光控制部12与拍摄控制部14如上述那样控制照明装置4与摄像机8，从而对应于发光的每个部分区域而生成输入图像D，且获得多个输入图像D。
输出部18基于多个输入图像D而生成反射概况信息70。反射概况信息70是表示发光面40内的位置、与从所述位置照射至对象物W的光被对象物W的目标部位A反射而入射至摄像机8的光的程度的关系的信息。
具体而言，对于反射概况信息70，参照图2来进行说明。图2所示的示例中，假设一种部分区域43被设定为发光面40上的位置(X1，Y1)。被设定为位置(X1，Y1)而使部分区域43发光时所获得的输入图像D(X1，Y1)，是由从位置(X1，Y1)照射的光Li被对象物W反射而入射至摄像机8的光Lc所生成。因而，从输入图像D(X1，Y1)，获得特征量P1，所述特征量P1是从发光面40上的位置(X1，Y1)照射的光Li被对象物W的目标部位A反射而入射至摄像机8的光Lc的程度。同样地，从被设定为位置(X2，Y2)而使部分区域43发光时获得的输入图像D(X2，Y2)，获得特征量P2，所述特征量P2是从位置(X2，Y2)照射的光Li被对象物W的目标部位A反射而入射至摄像机8的光Lc的程度。
从多个输入图像D的各个，获得发光面40上的位置(X，Y)与特征量P的关系。即，反射概况信息70是包含发光面上的位置(X，Y)与特征量P的信息的集合。图2所示的示例中，对于发光面40上的位置(X1，Y1)至位置(Xm，Yn)的各个，获得特征量P1至特征量PN，特征量P1至特征量PN的集合可以说是反射概况信息70。
即，反射概况信息70是表示发光面40内的位置、与从所述位置照射至对象物W的光被对象物W的目标部位A反射而其反射光入射至摄像机8的光的程度的关系的信息，且反射概况信息70是与目标部位A的反射特性相关的信息。反射特性会大幅受到目标部位A的表面状态的影响，因此反射概况信息70也可以说是表示目标部位A的表面状态的信息。
图像测量部15基于反射概况信息70来进行对象物W的图像测量。反射概况信息70是表示目标部位A的表面状态的信息。因此，图像测量部15能够基于反射概况信息70来确定目标部位A的表面状态，其结果，能够进行对象物W的图像测量。
如上所述，本实施方式的图像处理***1中，针对所照射的发光面40的每个位置而独立地获得通过从发光面40照射的光被对象物W反射而进入拍摄部8的路径的光的程度，并基于此信息来进行对象物的图像测量，因此能够进行基于多个信息量的图像测量。其结果，能够提高图像测量的性能。
§2具体例
[A.适用图像处理***的生产线的一例]
接下来，对本实施方式的图像处理***的一例进行说明。图3是表示适用本实施方式的图像处理***1的生产线的一例的示意图。
如图3所示，本实施方式的图像处理***1包括：对连续搬入的对象物W进行摄影的摄像机8；对于对象物W进行照明的照明装置4；以及控制照明装置4及摄像机8的控制装置100。
摄像机8包含镜头(lens)或光圈等光学***、及电荷耦合器件(Charge CoupledDevice，CCD)影像传感器(image sensor)或互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)影像传感器等光电转换器，来作为主要的构成元件。光电转换器是将摄像机8的拍摄视野81中所含的光转换为图像信号的装置。
照明装置4对配置于载台(stage)300上的对象物W照射光。从发光面40照射的光的照射图形可根据从控制装置100指示的照射图形而任意变更。
照明装置4具有透光性，典型的是透光的有机EL照明。若以配置照明装置4的位置为基准而将配置摄像机8的一侧设为上，将配置对象物W的一侧设为下，则照明装置4具有摄像机8能够经由照明装置4来对较照明装置4位于下方者进行拍摄的程度的透光性。
作为检查对象的对象物W通过可移动的载台300，而移动至固定有摄像机8及照明装置4的检查位置。载台300是由可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)200予以控制。PLC 200对载台300进行控制，以使被对象物W搬送至检查位置时，停止在此处，直至借助图像处理***1的外观检查结束为止。此时，控制装置100一边通过照明装置4来向对象物W照射光，一边利用摄像机8来对于对象物W进行摄影。控制装置100控制照明装置4，以使从照明装置4照射的光的照射图形发生变化，且控制装置100控制摄像机8，以使得每当光的照射图形发生变化时利用摄像机8来对于对象物W进行摄影。控制装置100通过使用像这样获得的多幅摄影图像，来检查对象物W的外观。而且，控制装置100在外观检查结束时，将检查结果输出至PLC 200。PLC 200基于来自控制装置100的检查结果的输出，使下个对象物W搬送至检查位置。
控制装置100是与显示部102及输入部104电连接。显示部102典型的是包含液晶显示器，例如对用户显示设定内容。输入部104典型的是包含鼠标(mouse)，起到输入与各种设定相关的信息的作用。例如，用户基于显示在显示部102上的信息来操作输入部104，由此能够输入与检查条件的设定相关的设定信息。另外，输入部104是设为包含鼠标，但也可为触控面板(touch panel)、键盘(keyboard)、或者上述的组合。
[B.控制装置的硬件结构的一例]
图4是表示控制装置100的硬件结构的示意图。控制装置100包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)110、主存储器(main memory)120、硬盘130、摄像机接口(Interface，I/F)180、照明I/F 140、显示控制器172、输入I/F 174、通信I/F 150、外部存储器I/F 160及光驱164。这些各部经由总线(bus)190而可彼此进行数据通信地连接。
CPU 110将包含安装于硬盘130的图像处理程序132及设定程序134的程序(代码(code))在主存储器120中展开，并按照规定顺序来执行这些程序，从而实施各种运算。主存储器120典型的是动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等易失性的存储装置。
硬盘130是控制装置100所具备的内部存储器，且是非易失性的存储装置。硬盘130除了图像处理程序132及设定程序134以外，还包含与检查条件相关的检查信息136。另外，除了硬盘130以外，或者也可取代硬盘130，而采用快闪存储器(flash memory)等半导体存储装置。
摄像机I/F 180对CPU 110与摄像机8之间的数据传输进行中介。即，摄像机I/F180与生成图像的摄像机8连接。而且，摄像机I/F 180根据来自CPU 110的内部命令，来给予对所连接的摄像机8的拍摄动作进行控制的命令。
照明I/F 140对CPU 110与照明装置4之间的数据传输进行中介。即，照明I/F 140与照明装置4连接。而且，照明I/F 140根据来自CPU 110的内部命令，对所连接的照明装置4发送关于照射图形的指令。照明装置4照射基于所接收的指令的照射图形的光。另外，照明装置4也可经由摄像机8而与控制装置100连接。而且，摄像机8也可经由照明装置4而与控制装置100连接。
显示控制器172与显示部102连接，且将CPU 110中的处理结果等通知给用户。即，显示控制器172连接于显示部102，且对显示部102上的显示进行控制。
输入I/F 174与输入部104连接，且对CPU 110与输入部104之间的数据传输进行中介。即，输入I/F 174受理用户通过操作输入部104而给予的操作指令。操作指令例如包含用于设定检查条件的操作指令。
通信I/F 150是在PLC 200与CPU 110之间交换各种数据。另外，通信I/F 150也可在服务器(server)与CPU 110之间交换数据。通信I/F 150包含与用于与PLC 200之间交换各种数据的网络对应的硬件。
外部存储器I/F 160与外部存储器6连接，进行对外部存储器6的数据读取/写入处理。外部存储器6可装卸于控制装置100，典型的是通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)存储器、存储卡(memory card)等非易失性的存储装置。而且，图像处理程序132等各种程序无须保存在硬盘130中，也可保存在可与控制装置100通信的服务器或可与控制装置100直接连接的外部存储器6、或者光盘164A中。例如，由控制装置100所执行的各种程序及在各种程序中所用的各种参数在保存于外部存储器6中的状态下流通，外部存储器I/F 160从所述外部存储器6读出各种程序及各种参数。或者，也可将从与控制装置100可通信地连接的服务器等下载的程序或参数安装于控制装置100。而且，控制装置100也可从光盘164A经由光驱164而将程序或参数安装于控制装置100。
光驱164从光盘164A等读出保存于其中的各种程序，并安装至硬盘130。
另外，本实施方式的图像处理程序132及设定程序134也可编入其他程序的一部分而提供。而且，替代性地，通过图像处理程序132的执行而提供的功能的一部分或全部也可以实现为专用的硬件电路。
[C.照明装置4的结构]
图5是将本实施方式的照明装置4的一部分放大的示意图。照明装置4包含配置成矩阵状的多个照明元件41。照明装置4能够使各照明元件41独立点亮。本实施方式中的照射图形是指由多个照明元件41中的要点亮的照明元件41所决定。而且，本实施方式中，假设从各照明元件41照射白色光而进行说明，且所谓照射图形，是指发光面40的浓淡图形。而且，本实施方式中，照明装置4能够使各照明元件41独立地点亮或熄灭。另外，照明装置4也可能够调整各照明元件41的发光强度。
各照明元件41例如包含发光区域与透光区域，通过使发光区域发光，从而作为对于对象物W的照明效果，能够近似于照明元件41整体发光。而且，通过具备透光区域，从而确保透光性。
[D.图像测量方法的概要]
控制装置100基于关于在拍摄视野81内设定的测量位置b所得的反射概况信息72，来检查与测量位置b对应的对象物W的测量部位B的状态。在拍摄视野81内设定的测量位置b可为用户对拍摄视野81的图像所设定的位置，也可为对于对象物W预先设定的位置。若是对于对象物W预先设定的位置，则控制装置100也可通过图形匹配(pattern matching)等已知的方法来确定拍摄视野81的图像中所含的对象物W的姿势，并基于所确定的对象物W的姿势，来将对于对象物W预先设定的位置转换为测量位置b。
反射概况信息72是表示发光面40内的位置、与从所述位置照射至对象物W的光被对象物W的测量部位B反射而其反射光入射至摄像机8的光的程度的关系的信息，且是与测量部位B的反射特性相关的信息。反射特性会根据测量部位B的表面状态而变化。因此，反射概况信息72也可以说是表示测量部位B的表面状态的信息。
以下，对反射概况信息72的生成方法进行说明，并且对使用反射概况信息72的图像测量方法进行说明。
[E.反射概况信息72的获取方法]
图6是表示用于获得反射概况信息72的工序的一例的图。用于获得反射概况信息72的工序包含获取数据的工序Ph1、提取数据的工序Ph2、及根据所提取的数据来生成反射概况信息72的工序Ph3。另外，以下，假设生成跟与对象物W的目标部位Ar对应的拍摄视野81内的目标位置ar相应的反射概况信息72而进行说明。
＜获取数据的工序Ph1＞
图7是用于说明数据的获取方法的图。另外，在图7中，省略示出摄像机8。照明装置4能够仅使发光面40内所设定的部分区域43发光。发光面40包含所有照明元件41的集合。另一方面，部分区域43包含一个或多个照明元件41。即，部分区域43为相对于所有照明元件41的集合的部分集合。照明装置4能够使多个照明元件41的各个独立地点亮，因此，通过使发光面40上所设定的部分区域43内所含的所有照明元件41点亮，从而能够仅使所设定的部分区域43发光。另外，照明装置4既可使部分区域43中所含的所有照明元件41以相同的发光强度来点亮，而且，也可使它们以互不相同的发光强度来点亮。
控制装置100控制照明装置4，以使发光面40上所设定的多种部分区域43的各个点亮。多种部分区域43的各个至少在发光面40内的位置不同。此处，部分区域43在发光面40内的位置是指部分区域43的中心。多种部分区域43的各个的大小既可彼此相同，而且也可互不相同。而且，多种部分区域43的各个的形状既可彼此相同，而且也可互不相同。而且，一个部分区域43的一部分也可为与邻接的部分区域43的一部分共同的区域。本实施方式中，假设多种部分区域43的各个的形状及大小彼此相等，各部分区域43不与其他部分区域43重合。部分区域43的大小要能够确保下述程度的光量的大小，即，在使部分区域43发光时，摄像机8能够拍摄可识别出对象物W的至少一部分的图像。此处，所谓照射图形，是指发光面40的浓淡图形，因此使一个部分区域43发光，也可以说是以一个照射图形来使发光面40发光。而且，多种部分区域43的各个也可以说是互不相同的照射图形。
图7所示的示例中，控制装置100将部分区域43设定为发光面40上的位置(X1，Y1)至位置(Xm，Yn)的各个，使合计m×n个部分区域43独立地发光。控制装置100控制摄像机8，以跟多种部分区域43的各个的发光同步地拍摄，从而获取合计m×n个输入图像D。此处，本实施方式中，为了方便，将发光面40上的X方向设为图3中的对象物W的移动方向，将Y方向设为与X方向和照射方向正交的方向来进行说明。输入图像D(X，Y)是指在使设定为位置(X，Y)的部分区域43发光的状态下拍摄而获得的图像。此处，在图7中，摄像机8、照明装置4及对象物W各自的位置被固定。即，拍摄出输入图像D(X1，Y1)至输入图像D(Xm，Yn)时的拍摄条件中，至少发光面40上发光的位置不同。
＜提取数据的工序Ph2＞
图8是用于说明数据的提取方法的图。控制装置100从输入图像D(X1，Y1)至输入图像D(Xm，Yn)中的规定范围内所含的输入图像D，提取与对象物W的目标部位Ar对应的部分图像M。此处，与对象物W的目标部位Ar对应的部分图像M是以包含输入图像D内的对象物W的目标部位Ar在摄像机坐标系内的目标位置ar(xr，yr)的方式而提取的部分区域。输入图像D(X1，Y1)至输入图像D(Xm，Yn)均是通过在相同的拍摄视野81下进行摄影而获得。因此，与目标部位Ar对应的部分图像M的摄像机坐标位置(xr，yr)在输入图像D(X1，Y1)至输入图像D(Xm，Yn)的各个中共同。
部分图像M可为包含一个像素的数据，也可为包含多个像素的数据，只要包含与目标部位Ar对应的目标位置ar(xr，yr)的像素即可。部分图像M的范围优选的是能表示外观特征的程度的范围。另外，目标部位Ar可为表示某特定位置者，也可为表示规定范围者。
所谓规定范围内所含的输入图像D，是指使在将与目标位置ar(xr，yr)对应的发光面40上的位置(Xr，Yr)作为基准位置的规定范围内所含的位置处所设定的部分区域43发光时获得的输入图像D。此处，所谓基准位置，例如是指原点(0，0)。在目标部位Ar在摄像机坐标系内的目标位置ar(xr，yr)、与对应的发光面40上的位置(Xr，Yr)之间，例如有式(1)的关系成立。因此，能够根据目标位置ar(xr，yr)来求出对应的发光面40上的位置(Xr，Yr)。
[数1]
系数A、B是校准(calibration)参数，能够在固定好摄像机8与照明装置4的位置之后，基于摄像机8与照明装置4的位置关系而通过计算来算出，或者，能够通过进行校准操作而求出。另外，式(1)只是一例，可预先决定与摄像机坐标系内的位置对应的发光面40上的位置，而不使用式(1)。
此处，将以与目标位置ar(xr，yr)对应的发光面40上的位置(Xr，Yr)作为基准位置的坐标系设为ij坐标。假设作为以发光面40上的位置(Xr，Yr)作为基准位置的规定范围，设定有式(2)所示的范围。
[数2]
ij坐标是将位置(Xr，Yr)作为基准位置(原点)，因此式(2)所示的范围能够转换为式(3)所示的范围。
[数3]
控制装置100从式(3)所示的范围内所含的输入图像D(Xr-w，Yr-w)至输入图像D(Xr+w，Yr+w)的各个提取目标位置ar(xr，yr)的部分图像M，以提取部分图像M(Xr-w，Yr-w|xr，yr)至部分图像M(Xr+w，Yr+w|xr，yr)。另外，也可仅生成式(3)所示的范围内所含的输入图像D。此处，部分图像M(X，Y|xr，yr)的括号内的竖线(vertical bar)的左侧是指在拍摄作为提取源的输入图像D时发光的发光面40的位置(X，Y)。部分图像M(X，Y|xr，yr)的括号内的竖线的右侧是指成为提取部分图像M时的目标的、输入图像D内的目标位置a(x，y)。即，部分图像M(X，Y|xr，yr)是指以包含输入图像D(X，Y)内的目标位置ar(xr，yr)的方式而提取的、输入图像D(X，Y)的部分区域。
(校准方法)
此处，对求出拍摄视野81内的位置(x，y)与发光面40上的位置(X，Y)的对应关系的校准方法的一例进行说明。
控制装置100将部分区域43依序设定在所述发光面40上的不同位置而使其发光，并且控制摄像机8，以使其对应于依序发光而依序生成拍摄视野81的图像。对于检查位置，可设置校准用的被称作靶板(target plate)的基准对象物来进行校准，或者，也可设置作为检查对象的对象物W来进行。
控制装置100从对应于依序点亮而获得的多个图像中所含的多个像素的各个提取亮度值。控制装置100将位于多个图像内的(x，y)处的像素的亮度值彼此进行比较，并确定亮度值最高的像素。控制装置100将获取与所确定的像素对应的图像时设定有部分区域43的位置(X，Y)、与所述像素在图像内的位置(x，y)相关联。控制装置100对所获取的图像内的所有像素进行相同的处理，由此，能够获得摄像机坐标系与照明坐标系的对应关系。可通过对摄像机坐标系与照明坐标系的对应关系进行线性近似，来算出校准参数。另外，所述处理是针对每个像素来进行，但也可将多个像素作为一个单位，从而针对每多个像素来进行。
由于如上述那样进行校准，因此从与目标位置a对应的发光面40上的位置(X，Y)照射的光可以说是入射至目标位置a的光中的、被目标位置a反射而入射至摄像机8的光量最高的光。
＜由所提取的数据生成反射概况信息72的工序Ph3＞
图9是用于说明反射概况信息72的生成方法的图。控制装置100从部分图像M(Xr-w，Yr-w|xr，yr)至部分图像M(Xr+w，Yr+w|xr，yr)的各个中提取特征量p。特征量p是表示从发光面40上所设定的部分区域43入射至目标部位A的光被所述目标部位A反射而入射至摄像机8的光的强度的值，例如包含亮度值或者将亮度值标准化所得的值。而且，特征量p也可为对部分图像M进行空间滤波(filter)等前处理之后获得的信息。此处，特征量p(x，y|X，Y)是指从部分图像M(X，Y|x，y)中提取的特征量。
本实施方式中，特征量p(x，y|Xr-w，Yr-w)至特征量p(x，y|Xr+w，Yr+w)的集合为反射概况信息72。即，控制装置100通过从部分图像M(Xr-w，Yr-w|x，y)至部分图像M(Xr+w，Yr+w|x，y)中提取特征量p(x，y|Xr-w，Yr-w)至特征量p(x，y|Xr+w，Yr+w)而生成反射概况信息72。
此处，特征量p(x，y|X，Y)的括号内的竖线的左侧是指目标部位Ar在拍摄视野81内的位置，即目标位置a(x，y)。特征量p(x，y|X，Y)的括号内的竖线的右侧是指使发光面40上的哪个位置(X，Y)发光时获得的特征量p。即，特征量p(x，y|X，Y)是基于入射至目标部位Ar(目标位置a(x，y))的光中的、从发光面40上的位置(X，Y)入射的光的值。
若将XY坐标转换为ij坐标，则特征量p(xr，yr|Xr-w，Yr-w)至特征量p(xr，yr|Xr+w，Yr+w)可表达为特征量p(ar|-w，-w)至特征量p(ar|w，w)。所谓特征量p(ar|-w，-w)，是指基于入射至目标部位Ar的光中的、从将与目标位置ar(xr，yr)对应的发光面40上的位置(Xr，Yr)作为基准位置的ij坐标内的位置(-w，-w)入射的光的值。
此处，输入图像D(X，Y)是由从设定为发光面40上的位置(X，Y)的部分区域43照射并被目标部位A反射的光中的、入射至摄像机8的光所生成。而且，特征量p(x，y|X，Y)是表示从发光面40上的位置(X，Y)入射至对象物W的光被目标部位A反射而入射至摄像机8的光的强度的值。即，特征量p(x，y|X，Y)可以说是表示从位置(X，Y)照射的光被目标部位A反射而入射至摄像机8的光的程度的信息。因而，包含特征量p(x，y|Xr-w，Yr-w)至特征量p(x，y|Xr+w，Yr+w)的集合的反射概况信息72，可以说是表示照射位置(即发光面40内的位置(X，Y))、与从所述照射位置照射的光被目标部位A反射而入射至摄像机8的光的程度的关系的信息。
而且，反射概况信息72并非以发光面40上的XY坐标，而是以将与目标位置a存在对应关系的发光面40上的位置作为基准位置的ij坐标来表达。将与目标位置a存在对应关系的发光面40上的位置作为基准位置的ij坐标也可以说是与相对于目标部位A的相对位置对应的坐标。由于反射概况信息72是以ij坐标来表达，因此能够获取反映出发光面40与目标部位A的位置关系变化的反射概况信息72。其结果，不论发光面40与目标部位A的位置关系如何，均能够以彼此相同的维度来对针对每个目标部位A而获得的反射概况信息72进行比较。
而且，由于反射概况信息72中所含的特征量p的范围被设定为式(2)所示的范围，因此针对每个目标部位A而获得的反射概况信息72是彼此相同的范围的信息。其结果，控制装置100能够将针对每个目标部位A而获得的反射概况信息72彼此直接进行比较。
[F.图像测量方法的概要]
对基于反射概况信息72而执行的图像测量方法进行说明。本实施方式中，基于针对每个属性而预先登记的反射概况基准信息80，来检查测量位置b的属性。此处，属性表示对象物的状态。属性可简单地根据有无缺陷来分类，也可根据有无缺陷或者有无污垢等来更具体地分类。而且，反射概况基准信息80是成为进行图像测量时的基准(reference)的信息。
具体而言，控制装置100算出反射概况信息72与反射概况基准信息80的类似度S，并基于类似度S来判断与反射概况信息72对应的目标部位A(即测量部位B)是否被分类为反射概况基准信息80所示的属性。
[G.类似度S的计算方法的流程]
控制装置100算出反射概况信息72与反射概况基准信息80的类似度S。具体而言，通过已知的图形匹配来对作为反射概况基准信息80的一例的模型图像810、与以将反射概况信息72映射至ij坐标的表达形态来表示的映射图像540进行比较，由此来算出类似度S。
＜反射概况信息72向映射图像540的转换＞
图10是表示将反射概况信息72转换为映射图像540的方法的一例的图。在图10所示的示例中，控制装置100对于将与测量位置br(xr，yr)对应的发光面40上的位置(Xr，Yr)作为基准位置的坐标系，将特征量p映射至ij坐标，由此来生成映射图像540。此处，所谓测量位置br，是指测量部位Br在拍摄视野81内的位置，并与目标位置a对应。映射图像540是将以与特征量p的大小相应的浓淡程度所示的浓淡值56映射至ij坐标的图像。例如，与特征量p(br|-w，-w)的大小相应的浓淡值56(br|-w，-w)被映射至ij坐标的位置(-w，-w)。控制装置100将特征量p(br|-w，-w)至特征量p(br|w，w)的各个转换为浓淡值56，从而获得浓淡值56(br|-w，-w)至浓淡值56(br|w，w)。控制装置100将浓淡值56(br|-w，-w)至浓淡值56(br|w，w)的各个映射至ij坐标，由此来生成映射图像540。另外，在图10中，为了便于理解映射出浓淡值56的情况，将浓淡值56表示为具有规定面积的图像(图11至图14、图16、图19及图20中也同样)。
＜模型图像810的生成方法＞
模型图像810是将针对属性已预先知晓的特定部位Bk的反射概况信息72转换为映射图像540的图像。另外，特定部位Bk是属性已预先知晓的目标部位A。
例如，通过所述方法来获取对设有缺陷的对象物W拍摄所得的图像内的、与设有缺陷的特定部位Bk对应的特定位置bk的反射概况信息72，并通过所述方法来转换为映射图像540，由此来生成模型图像810。
图11是用于说明模型图像810的生成方法的图。另外，以下，将图像内的特定部位Bk的位置称作特定位置bk。而且，也将包含特定部位Bk的对象物W称作基准对象物Wk。
图11所示的示例中，假设在基准对象物Wk的第1特定部位Bk1设有缺陷，在第2特定部位Bk2设有击痕，在第3特定部位Bk3设有污垢，在第4特定部位Bk4设有凹陷。
控制装置100利用与获取图6至图10所示的映射图像540的方法相同的方法，对于与第1特定部位Bk1至第4特定部位Bk4对应的第1特定位置bk1至第4特定位置bk4的各个，获取映射图像540。部分图像M的提取范围优选的是在第1特定位置bk1至第4特定位置bk4的各个中彼此相等。
控制装置100将关于第1特定位置bk1至第4特定位置bk4的各个而获得的映射图像540存储为在各特定位置bk所设的缺陷的模型图像810。例如，第1特定位置bk1的映射图像540被存储为缺陷的模型图像810。
模型图像810例如作为检查信息136而存储在作为存储部的一例的硬盘130中。另外，存储部也可为可与控制装置100通信的服务器或可与控制装置100直接连接的外部存储器6、或者光盘164A等。
而且，图11所示的示例中，针对一个属性，对应地保存一个模型图像810。即，针对一个属性，对应地保存一个反射概况基准信息80。例如，可对于表示共同属性的多个特定部位Bk的各个获取反射概况信息72，并使多个反射概况信息72的各个对应作为共同属性的反射概况基准信息80。即，也可使多个反射概况基准信息80对应于一个属性。
而且，反射概况基准信息80是设为由一个反射概况信息72所获得的信息，但也可为对多个反射概况信息72进行统计性表达的信息。例如，可对于表示共同属性的多个特定部位Bk的各个获取反射概况信息72，并将所获取的多个反射概况信息的统计值作为反射概况基准信息80。
＜类似度S的计算＞
控制装置100对所生成的映射图像540与模型图像810进行比较，并算出映射图像540与模型图像810的类似度S。类似度S的计算是通过图形匹配来进行。类似度S例如可为映射图像540与模型图像810的相关值。相关值例如是使用归一化互相关而算出。而且，类似度S例如可为对映射图像540及模型图像810的各个进行空间滤波等前处理之后所获得的信息彼此的一致度。
[H.使用模型图像810的图像测量]
图12是表示使用模型图像810的图像测量的一例的图。例如，假设预先设定有测量位置b1至测量位置b4。控制装置100生成测量位置b1至测量位置b4的各个的映射图像540，并获取第1映射图像541至第4映射图像544。此处，第1映射图像541是指针对测量位置b1的映射图像540，同样地，第2映射图像542是指测量位置b2的映射图像540，第3映射图像543是指测量位置b3的映射图像540，第4映射图像544是指测量位置b4的映射图像540。
而且，假设在硬盘130等存储部中存储有作为检查信息136的第1模型图像811与第2模型图像812。假设第1模型图像811是表示缺陷的模型图像810，第2模型图像812是表示击痕的模型图像810。
对测量位置b1至测量位置b4的各个的第1映射图像541至第4映射图像544与第1模型图像811及第2模型图像812进行比较，并算出各映射图像540与各模型图像810的类似度S。控制装置100基于所算出的类似度S是否超过预定的阈值，来判断与测量位置b1至测量位置b4对应的测量部位B1至测量部位B4的属性。例如，控制装置100基于第1映射图像541相对于第1模型图像811的类似度S1|1，来判断与测量位置b1对应的测量部位B1是否存在缺陷，并基于第1映射图像541相对于第2模型图像812的类似度S1|2，来判断测量部位B1是否存在击痕。例如在所算出的类似度S高于预定的阈值时，控制装置100判断为映射图像540与模型图像810类似，且判定为与映射图像540对应的测量部位B被分类为与模型图像810对应的属性。
图12所示的示例中，假设基于类似度S(S1|1、S1|2、S3|1、S3|2)而判断为第1映射图像541及第3映射图像543均不类似于第1模型图像811及第2模型图像812中的任一个，且判定为在测量部位B1及测量部位B3既无缺陷也无击痕。另一方面，假设基于类似度S(S2|1、S2|2)而判断为第2映射图像542与第1模型图像811类似，而不与第2模型图像812类似，且判定为在测量部位B2存在缺陷而无击痕。同样地，假设基于类似度S(S4|1、S4|2)而判断为第4映射图像544与第2模型图像812类似，而不与第1模型图像811类似，且判定为在测量部位B4存在击痕而无缺陷。
这样，控制装置100对于针对与测量部位B对应的每个测量位置b而获得的多个映射图像540的各个，求出与模型图像810的类似度S。控制装置100基于所算出的类似度S来进行图像测量。由于针对每个测量位置b而获得映射图像540，因此控制装置100不仅能确定是否存在缺陷，还能确定缺陷的种类与缺陷的位置。
另外，图12所示的示例中，是假设测量部位B为预定者，但也可设定所有测量部位B，由此，以能够测量对象物W的整个表面的方式来设定测量部位B。
[I.模型图像810的登记方法]
生成模型图像810时的特定位置bk可预先设定，也可由用户所指定。例如，从拍摄对象物W而获得的图像中，用户通过目测而从图像中指定被分类为规定属性的特定部位Bk，且可将所指定的位置设为特定位置bk。而且，当将特定位置bk的映射图像540登记为模型图像810时，用户可从拍摄对象物W而获得的图像中确定属性，并将所确定的属性与模型图像810相关联地予以存储。另外，以下，将使模型图像810存在于存储部中的操作称作模型图像810的登记。
图13是表示模型图像810的登记时的用户接口画面600的一例的图。图13所示的用户接口画面600是通过选择登记选项卡610而显示于显示部102。另外，在图13中，省略了登记选项卡610以外的选项卡，但除此以外，也可设有用于进行针对摄像机8的设定的“摄像机设定”选项卡、或用于设定对所获取的图像数据执行的处理内容的“图像处理设定”选项卡等与其他设定相关的选项卡。
用户接口画面600包含第1图像显示区域620、第1显示设定区域630、第2图像显示区域640、第2显示设定区域650、登记目标选择区域660、显示图像选择区域670及指示区域680。
第1图像显示区域620是显示摄像机8所拍摄的图像的区域。用户操作作为输入部104的一例的鼠标等，从显示于第1图像显示区域620的图像中，通过目测来确定并选择与特定部位Bk对应的特定位置bk。在图13中，表示所选择的特定位置bk的选择区域622被显示于第1图像显示区域620。另外，特定部位Bk可表示某特定位置，也可表示规定范围。即，与特定部位Bk对应的特定位置bk可包含一个像素，也可包含多个像素。另外，选择区域622优选为与特定位置bk的范围对应的形状。例如，对于选择区域622，在特定位置bk包含一个像素的情况下，选择区域622是以点来表示，在特定位置bk包含多个像素的情况下，选择区域622是以规定范围的区域来表示。另外，特定部位Bk优选为表示因特定部位Bk的表面状态造成的反射特性被反映到反射概况信息72中的程度的范围者。
当在选择了特定位置bk的状态下，选择指示区域680的获取按钮682时，控制装置100生成选择区域622所示的位置的映射图像540。此时，若在第2显示设定区域650中选择了获取值显示选项卡652，则在第2图像显示区域640中，显示控制装置100所生成的选择区域622所示的特定位置bk的映射图像540。
第2图像显示区域640是显示映射图像540的区域。第2显示设定区域650是用于对显示于第2图像显示区域640的映射图像540的种类进行设定的区域。获取值显示选项卡652是用于将第1图像显示区域620的选择区域622所示的位置的映射图像540显示于第2图像显示区域640的选项卡。模型显示选项卡654是用于将在显示图像选择区域670中选择的模型图像810显示于第2图像显示区域640的选项卡。
另外，也可为能够同时选择获取值显示选项卡652与模型显示选项卡654的结构，还可在选择了获取值显示选项卡652及模型显示选项卡654这两者时，将映射图像540与模型图像810以互不相同的形态显示于第2图像显示区域640。而且，用户接口画面600也可具备：显示在第1图像显示区域620中所选择的特定位置bk的映射图像540的区域；以及显示在显示图像选择区域670中所选择的模型图像810的区域。
登记目标选择区域660是用来对将显示于第2图像显示区域640的映射图像540登记为模型图像810时的登记目标、与所述模型图像810所示的属性即测量结果进行登记的区域。例如，当用户从鼠标等输入部104选择模型选项卡662时，将下拉菜单显示于显示部102，用户能够从下拉菜单中选择对显示于第2图像显示区域640的映射图像540进行登记时的登记目标。而且，当用户选择类别(category)选项卡664时，在显示部102上显示下拉菜单，用户能够从下拉菜单中选择对显示于第2图像显示区域640的映射图像540进行登记时的类别。所谓类别，是指表示测量结果的信息，且是表示特定部位Bk的属性的信息。当在已选择了登记目标与类别的状态下操作登记按钮686时，将显示于第2图像显示区域640的映射图像540保存为所选择的类别的模型图像810。另外，也可为下述结构：能够对选择类别选项卡664时所显示的下拉菜单内的类别的名称进行变更。
显示图像选择区域670是用于选择显示于第2图像显示区域640的模型图像810的区域。例如，当用户从鼠标等输入部104选择类别选项卡572时，在显示部102显示下拉菜单，用户能够从下拉菜单中选择想要显示于第2图像显示区域640的模型图像810的类别。若针对所选择的类别而仅登记有一个模型图像810，则模型选项卡574无法选择，但若针对所选择的类别而登记有多个模型图像810，则能够选择模型选项卡574。当选择模型选项卡574时，用户能够从下拉菜单中选择想要显示于第2图像显示区域640的模型图像810。
指示区域680包含获取按钮682、分类按钮684、登记按钮686及返回按钮688。
获取按钮682是用于获取选择区域622所示的位置的映射图像540的按钮。当获取按钮682受到操作时，控制装置100生成选择区域622所示的位置的映射图像540。此时，若第2显示设定区域650的获取值显示选项卡652受到选择，则在第2图像显示区域640中显示所生成的、选择区域622所示的位置的映射图像540。
登记按钮686是用于在登记目标选择区域660中所示的条件下将显示于第2图像显示区域640中的映射图像540登记为模型图像810的按钮。当登记按钮686受到操作时，将显示于第2图像显示区域640中的映射图像540，作为在登记目标选择区域660中所选择的类别的模型图像810，而保存至在登记目标选择区域660中所选择的登记目标中。当返回按钮688受到选择时，例如从显示部102删除用户接口画面600。
分类按钮684是用于获取对显示于第1图像显示区域620的图像进行图像测量时所得的结果的按钮。例如，当分类按钮684受到操作时，进行图像测量，获得针对位于拍摄视野81内的对象物W的图像测量结果。此时，若在第1显示设定区域630中选择了分类结果显示选项卡632，则将所获得的图像测量结果反映至第1图像显示区域620中。
针对位于拍摄视野81内的对象物W的图像测量是通过下述方式来进行，即，关于拍摄视野81内的所有位置而生成映射图像540，基于映射图像540，根据与所登记的模型图像810的类似度S，来判断与各位置对应的对象物W上的部位(表面)是否被分类为与模型图像810对应的属性。拍摄视野81内的所有位置可为拍摄视野81内的各像素位置，也可为包含多个像素的区域。而且，也可不将拍摄视野81内的所有区域设为测量对象，只要至少将对象物W所处的区域设为测量对象即可。而且，也可为能够由用户来指定要测量的范围的结构。
图14是表示第2图像显示区域640的显示例的图。图14中仅代表性地示出了用户接口画面600的第2图像显示区域640。而且，在图14中，作为一例，考虑下述情况，即，用户将与确定为存在缺陷的特定部位Bk对应的特定位置bk的映射图像540登记为模型图像810。
图14的(a)中，假设在第2图像显示区域640中显示有特定位置bk的映射图像540。当在图14的(a)所显示的状态下，在显示图像选择区域670中选择被分类为缺陷类别的模型图像810，并选择模型显示选项卡654时，第2图像显示区域640的显示切换为图14的(b)所示的显示。具体而言，在第2图像显示区域640中显示表示已登记的缺陷的模型图像810。
而且，当在图14的(b)所示的状态下选择获取值显示选项卡652时，第2图像显示区域640的显示切换为图14的(a)所示的显示。
这样，能够在相同的第2图像显示区域640上对实测的映射图像540与已登记的模型图像810进行比较。因此，能够实际上通过眼睛来确认实测的映射图像540是否与所登记的模型图像810类似。
图15是表示第1图像显示区域620的显示形态的变迁的一例的图。例如，如图15的(a)所示，当用户在从显示于第1图像显示区域620的对象物W的外观图像中选择了存在缺陷的部位的状态下，按下获取按钮682时，在第2图像显示区域640中显示设有缺陷的部分的映射图像540。用户从显示于第1图像显示区域620的外观图像中确定所选择的部位处所设的缺陷的种类，并操作登记目标选择区域660的类别选项卡664，将所选择的部位的映射图像540登记为所确定的缺陷种类的模型图像810。
例如，图15的(a)所示的示例中，假设选择了设有缺陷的位置，并将此位置的映射图像540登记为缺陷的模型图像810。在为了登记模型图像810而操作了登记按钮686后，操作分类按钮684时，基于所登记的模型图像810来进行图像测量。此时，若保持选择分类结果显示选项卡632，则如图15的(b)所示，以被分类为所登记的模型图像810所示的类别的区域的显示形态不同的形态予以显示。而且，此时，若登记有多个类别的模型图像810，则对于每个类别的种类，以不同的显示形态来显示区域。
图15的(b)所示的示例中，假设分别登记有与缺陷及污垢对应的模型图像。在此状态下，当分类按钮684受到操作时，在判断为存在缺陷的位置，重叠显示掩蔽(mask)图像624A，在判断为存在污垢的位置，重叠显示掩蔽图像624B。用户通过确认显示有在第1图像显示区域620中所显示的掩蔽图像624A与掩蔽图像624B的位置的外观图像，能够容易地辨别是否已正确进行分类。若未正确进行分类，则可将未正确进行分类的位置的映射图像540新登记为模型图像810。由此，能够提高分类的精度。
[J.图像测量结果的显示方法的一例]
图16是表示测量结果的显示方法的一例的图。控制装置100关于拍摄视野81内的所有位置而生成映射图像540，并基于映射图像540，根据与所登记的模型图像810的类似度S，来判断与各位置对应的对象物W上的部位(表面)是否被分类为与模型图像810对应的属性(类别)。拍摄视野81内的所有位置可为拍摄视野81内的各像素位置，也可为包含多个像素的区域。而且，也可不将拍摄视野81内的所有区域作为测量对象，只要至少将对象物W所处的区域作为测量对象即可。而且，也可为能够由用户来指定要测量的范围的结构。
例如，图像测量结果的显示包含：显示表示拍摄视野的第1图像的拍摄区域710、显示实际生成的映射图像540的结果显示区域720、及显示模型图像810的基准信息显示区域730。这些区域是在进行了图像测量之后显示于显示部102。
控制装置100能够表示出多个测量位置b中的属性共同的测量位置b。例如，控制装置100以相同的形态来表示属性共同的测量位置b。图16所示的示例中，在拍摄区域710中，通过掩蔽图像712A至掩蔽图像712D来表示属性共同的测量位置b。即，在拍摄区域710中，将测量结果反映至摄像机8所获取的图像而显示。
而且，控制装置100能够同时或依序输出测量位置b的反射概况信息72与反射概况基准信息80。具体而言，当用户经由输入部104来从显示于拍摄区域710的拍摄视野81中选择被判断为具有特定属性的测量位置bn时，在结果显示区域720中显示测量位置bn的映射图像540，并且在基准信息显示区域730中显示与特定的属性对应的模型图像810。另外，也可使得能够从多个模型图像810中选择基准信息显示区域730的显示。而且，也可使得能够独立地设定基准信息显示区域730的显示内容的选择、与结果显示区域720的显示内容的选择。
[K.功能结构]
图17是表示控制装置100的功能结构的示意图。控制装置100通过执行图像处理程序132来控制图17所示的各结构，以进行图像测量。
控制装置100例如包括发光控制部12、拍摄控制部14、检测部11、提取部16、映射图像生成部17及图像测量部15。
检测部11对从PLC 200通知有表示对象物W已被搬送至规定的检查位置的信号(检查开始信号)的情况进行检测。在检测到检查开始信号时，检测部11指示发光控制部12及拍摄控制部执行用于获取用来进行图像测量的输入图像D的工序Ph1(获取指示)。发光控制部12与拍摄控制部14作为用于执行工序Ph1的获取部发挥功能。
发光控制部12按照获取指示来控制照明装置4，以使发光面40上所设定的多个部分区域43依序发光。
拍摄控制部14控制摄像机8，以对应于部分区域43的依序发光而依序生成拍摄视野81的图像。拍摄控制部14将摄像机8所生成的输入图像D、与在拍摄到输入图像D时发光的部分区域43的发光面40上的位置(X，Y)相关联地保存在作为存储部的一种的主存储器120中。
若在主存储器120中保存输入图像D，则检测部11向提取部16发出提取指示。提取部16基于检查信息136中所含的测量位置b的信息，从保存在主存储器120中的多个输入图像D的各个中，提取与测量位置b对应的部分图像M，并生成部分图像组N。在设定有多个测量位置b的情况下，通过设定数量的测量位置b来生成部分图像组N。而且，在检查信息136中包含校准信息，提取部16决定针对每个测量位置b所使用的输入图像D的范围。具体而言，从在将与测量位置b对应的发光面40上的位置(X，Y)作为基准的规定范围内所设定的部分区域43发光的状态下所生成的输入图像D中，提取部分图像M。
在针对所设定的所有测量位置b生成部分图像组N时，提取部16指示映射图像生成部17生成作为反射概况信息72的映射图像540(生成指示)。映射图像生成部17针对每个部分图像组N而生成映射图像540。即，映射图像生成部17作为将反射概况信息72转换为映射图像540这一表达形态的转换部发挥功能。
即，提取部16及映射图像生成部17作为由多个输入图像D生成反射概况信息74的生成部发挥功能。
图像测量部15包含计算部152及判定部154。计算部152针对所生成的每个映射图像540，算出与检查信息136中所含的模型图像810的类似度S。判定部154基于所算出的类似度S，判定与映射图像540对应的测量部位B是否被分类为模型图像810所示的属性。判定部154可将所获得的判定结果显示于显示部102，或者可将判定结果作为图像测量结果而发送至PLC 200。
控制装置100也可具备登记部13。检测部11基于输入部104受理了用户的登记操作的情况，对登记部13发出登记指示。登记部13将生成部18所生成的映射图像540，登记为通过登记操作而输入的类别的模型图像810。此处，生成部18所生成的映射图像540，例如是指通过操作图13的获取按钮682而生成的映射图像540等。例如，控制装置100通过执行设定程序134，控制图17所示的各结构来执行与登记相关的处理。
控制装置100也可具备输出部19。检测部11基于输入部104受理了用户的显示切换操作的情况，对输出部19发出输出指示。输出部19基于显示切换操作的内容来切换显示部102的显示。例如，显示模型图像810或测量位置b的映射图像540。即，输出部19控制图13至图15所示的模型登记时的显示或图16所示的图像测量时的显示。
[L.流程图]
图18是图像测量处理的流程图。图像测量处理是通过CPU 110执行图像处理程序132而实现的处理。图像测量处理是每当从PLC 200通知有表示对象物W已被搬送至规定的检查位置的信号(检查开始信号)时执行。
在步骤S11中，CPU 110判断在发光面40上是否设定了所有的部分区域43。所谓所有的部分区域43，是指预先设定的多种部分区域43的全部。例如，CPU 110判断设定在发光面40上的不同位置的各部分区域43是否已设定在所设定的全部位置。多种部分区域43可以被设定成，当使多种部分区域43发光时，预定范围的发光面40上的范围发光。预定范围是根据对象物W的大小或拍摄视野81等而任意设定的范围。若判定为在发光面40上存在尚未设定的部分区域43(步骤S11中为否)，则CPU 110将处理切换至步骤S12。
在步骤S12中，在发光面40上设定部分区域43，使所设定的部分区域43发光。
在步骤S13中，CPU 110使摄像机8生成输入图像D。CPU 110反复步骤S12与步骤S13，直至在步骤S11中判定为是。由此，CPU 110能够使多种部分区域43的各个发光，并且能够跟多种部分区域43的各个的发光同步地生成输入图像D。
若判定为已在发光面40上的所有位置设定了部分区域43(步骤S11中为是)，则CPU110将处理切换至步骤S14。
在步骤S14中，CPU 110判定是否已提取了关于所有测量位置b的部分图像M。若判定为已提取了关于所有测量位置b的部分图像M(步骤S14中为是)，则CPU 110结束处理。若判定为存在尚未提取部分图像M的测量位置b(步骤S14中为否)，则CPU 110将处理切换至步骤S15。
在步骤S15中，CPU 110对于一个测量位置b提取部分图像M。具体而言，CPU 110从使将与测量位置b的位置对应的发光面上的位置(X、Y)作为基准位置而在预定范围内所含的位置处设定的部分区域43发光时所生成的输入图像D中，提取部分图像M。
在步骤S16中，CPU 110生成映射图像540。具体而言，CPU 110将部分图像M所示的特征量p，跟生成作为各部分图像M的提取源的输入图像D时所发光的部分区域43的位置相关联地予以映射，由此来生成映射图像540。
即，CPU 110通过进行步骤S15与步骤S16，从而由多个输入图像D生成作为反射概况信息74的映射图像540。
在步骤S17中，CPU 110算出模型图像810与映射图像540的类似度。
在步骤S18中，CPU 110基于类似度来判断测量位置b的状态是否为模型图像810所示的测量结果所表示的状态。例如，CPU 110将预定的阈值作为基准来进行判断。
在步骤S19中，CPU 110判定是否对于所有类别作出了判断。若判定为存在未作出判断的类别(步骤S19中为否)，则CPU 110重复步骤S17与步骤S18，直至判定为已对所有类别作出了判断为止(步骤S19中为是)。
若判定为已对所有类别作出了判断(步骤S19中为是)，则CPU 110切换至步骤S20。
在步骤S20中，CPU 110输出测量位置b的测量结果。CPU 110重复步骤S15至步骤S18，直至判定为已提取了关于所有测量位置b的部分图像M(步骤S14中为是)。即，通过重复步骤S15至步骤S18，从而CPU 110进行基于反射概况信息74的图像测量。
[M.检查方法的第1变形例]
本实施方式中，作为反射概况基准信息80的一例，表示了将反射概况信息72转换为映射图像540的模型图像810。即，本实施方式中，举以能够与反射概况信息72直接比较的表达形态来表示反射概况基准信息80的情况为例，但反射概况基准信息80并不限于以能够与反射概况信息72直接比较的表达形态来表示的信息。
例如，也可关于呈共同属性的多个特定部位Bk的各个来获取反射概况信息72，将所获取的多个反射概况信息的统计值作为反射概况基准信息80。统计值例如也可为关于呈共同属性的多个特定部位Bk的各个而获得的多个反射概况信息所共同的特征。控制装置100也可基于测量位置b的反射概况信息72是否具备所提取的特征来进行图像测量。
图19及图20是用于说明检查方法的第1变形例的图。例如，图19及图20所示的示例中，在对金属表面均匀地实施加工的情况下，若未实施加工的部位超过规定范围，则判断为存在缺陷。
例如，对于实施有拉丝(hairline)加工的部位，由于光的反射方向朝特定范围散布，因此会在映射图像540中出现图19所示的相对于基准位置而具备偏倚的像。与此相对，对于未实施加工的平坦部位，由于光朝一方向反射，因此会在映射图像中出现在基准位置附近具备波峰(peak)的无偏倚的像。即，与实施有拉丝加工这一属性对应的反射概况信息72的特征在于：在映射图像540中出现相对于基准位置而具备偏倚的像。
例如，图20所示的示例中，控制装置100获取拍摄视野81内的测量位置b1至bn处的反射概况信息72(b1)至反射概况信息72(bn)。控制装置100对于反射概况信息72(b1)至反射概况信息72(bn)的各个，判定是否具备所述特征，提取不具备特征的测量位置b并求出其面积。若所求出的面积为预定的阈值以上，则控制装置100判断为不良品，即，未能均匀地实施加工。
是否具备特征，即，是否实施了拉丝加工，通过如下所述的方法来判断。控制装置100由反射概况信息72(b1)至反射概况信息72(bn)，生成作为映射图像540的一例的二值图像546(b1)至二值图像546(bn)。控制装置100通过相对于像548进行椭圆近似，来算出二值图像546所示的像548的主轴角与扁平率。具体而言，控制装置100对于二值图像546(b1)至二值图像546(bn)的各个所示的像548(b1)至像548(bn)的各个进行椭圆近似，算出椭圆的主轴角与扁平率。若所算出的扁平率为阈值以上，则控制装置100判断为具备特征，即，实施了加工。另外，通过利用主轴角，也能够检查拉丝加工的方向。
这样，在第1变形例中，规定具有特定属性的特定部位Bk的反射概况信息的特征，将此特征作为反射概况基准信息80。并且，基于是否具有由反射概况基准信息80所规定的特征，来判定是否为具有特定属性的部位。即，本实施方式中，作为反射概况基准信息80，表示了以能够与反射概况信息72直接比较的表达形态来保存的示例，但反射概况基准信息80并不限于能够与反射概况信息72直接比较的表达形态。
[N.检查方法的第2变形例]
本实施方式及第1变形例中，均表示了基于属性已知的特定部位Bk的反射概况信息即反射概况基准信息80来进行图像测量的示例。即，表示了利用反射概况基准信息80来进行图像测量的示例。另外，也可不利用反射概况基准信息80。
第2变形例中的检查方法是不利用反射概况基准信息80的方法。例如，控制装置100也可将从拍摄视野81内的各测量位置b获得的反射概况信息72彼此进行比较，提取与其他反射概况信息72不同的反射概况信息72，算出表示所提取的反射概况信息72的测量位置b的面积，由此来进行图像测量。通过此种检查方法，例如能够进行对象物的表面形状是否均匀的检查。
图21是用于说明检查方法的第2变形例的图。控制装置100对于拍摄视野81内的所有测量位置b来获取反射概况信息72。图21所示的示例中，假设设定有测量位置b1至测量位置bn。控制装置100关于测量位置b1至测量位置bn的各个而生成反射概况信息72，由此来获取反射概况信息72(b1)至反射概况信息72(bn)。
控制装置100以能够将反射概况信息72(b1)至反射概况信息72(bn)的各个直接比较的方式，算出将反射概况信息标准化的反射特性值R，从而获得反射特性值R1至反射特性值Rn。反射特性值R例如为如下所述的值，即，若图21所示的映射图像540中出现的像的形状类似，则为相近的值，若不类似，则为远离的值。
控制装置100从反射特性值R1至反射特性值Rn中，提取离群值。图21所示的示例中，例如假设提取出反射特性值Ra、Rb、Rc来作为偏离其他反射特性值的值(离群值)。控制装置100对与反射特性值Ra、Rb、Rc对应的测量位置ba、bb、bc的数量进行计数。此处，算出对测量位置ba、bb、bc的数量进行计数所得的计数值，相当于求出关于呈现异常反射特性的部位的、在图像上的“面积”。
[O.照明装置、摄像机与对象物的位置关系的变形例]
本实施方式中，表示了在摄像机8与对象物W之间配置有照明装置4的示例。另外，照明装置4、摄像机8与对象物W的位置关系并不限于同轴上，只要为如下所述的位置关系即可，即：来自照明装置4的光被照射至对象物W，且在摄像机8的拍摄视野81中包含对象物W的至少一部分。
图22是表示照明装置4、摄像机8与对象物W的位置关系的变形例的图。例如，也可不将照明装置4配置于摄像机8的光轴上。图22所示的示例中，由于照明装置4未配置在摄像机8的光轴上，因此作为照明装置4，能够采用不具有透射性者。
[P.照明装置的变形例]
本实施方式中，作为照明装置4的一例，举透明的有机EL照明为例。另外，在摄像机8与对象物W之间配置照明装置4的情况下，照明装置4只要至少具有不会遮挡拍摄时的视野的形状、及不会遮挡视野的光学特性中的至少其中任一者即可。例如也可为在一部分设有开口部的照明装置4、一部分包含同轴落射照明的照明装置4等。图23是表示照明装置的变形例的图。变形例的照明装置400的一部分包含同轴落射照明410，另一部分包含不具有透光性的照明420。
[Q.部分区域43的设定方法的变形例]
本实施方式中，假设各部分区域43被设定为不与其他部分区域43重合。另外，各部分区域43也可将其一部分设定为与其他部分区域43重合。例如，通过将各部分区域43设定为与其他部分区域43重合，从而能够确保使一个部分区域43发光时的光量，而不会降低反射概况信息的分辨率。
而且，在可调整各照明元件41的发光强度，且将各部分区域43设定为与其他部分区域43重合的情况下，照明装置4也可以随着从部分区域43的边界朝向中央而照明元件41的发光强度变大的方式来使部分区域43发光。此时，部分区域的浓淡图形呈高斯(Gaussian)分布之类的形态。借此，与使部分区域43均等地发光的情况相比，能够进一步提高使一个部分区域43发光时的光量，而不会降低反射概况信息的分辨率。
[R.目标部位A表示特定范围时的反射概况信息的生成方法]
本实施方式中，测量部位B或特定部位Bk即目标部位A表示特定的位置，且与目标部位A对应的目标位置a为表示一点的信息。另外，目标部位A也可为表示特定范围的信息，此时，目标位置a也可为表示与特定范围对应的图像内的某范围的范围a'。此时，目标部位A的反射概况信息例如也可基于对于范围a中所含的多个目标位置a的各个所获得的反射概况信息而生成。例如，目标部位A的反射概况信息也可为将对于多个目标位置a的各个所获得的反射概况信息标准化所得的信息，或可为以下述表达形态所表示的信息，即，对将各反射概况信息映射为ij坐标时所获得的多个映射图像进行合成。而且，也可通过将部分图像M的范围设为与范围a对应的范围，从而获取目标部位A的反射概况信息。
[S.其他变形例]
本实施方式中，反射概况信息72是以将与测量位置b存在对应关系的发光面40上的位置作为基准位置的ij坐标来表达，但也可以发光面40上的XY坐标来表达。
本实施方式中，在进行图像测量时，是将反射概况信息72转换为映射图像540，基于映射图像540来进行图像测量。也可针对从属性已知的对象物收集的多个反射概况信息72即学***均、方差、协方差等)而构成反射概况基准信息80，对于在测量时获得的反射概况信息72，使用根据反射概况基准信息80而设计的识别器或神经网络(neural network)来求出类似度S。此处，作为识别器，也可使用马氏距离(Mahalanobis distance)、局部空间法、支持向量机(support vector machine)等。
[T.作用/效果]
如上所述，控制装置100基于反射概况信息72这一表示测量部位B的反射特性的信息来进行图像测量。反射概况信息72是基于在使多种部分区域43的各个发光的状态下由摄像机8拍摄所得的输入图像D而生成。即，针对所照射的发光面的每个位置而独立地获得通过从发光面照射的光被对象物反射而进入拍摄部的路径的光的程度，并基于此信息来进行对象物的图像测量，因此能够进行基于多个信息量的图像测量。其结果，能够提高图像测量的性能。进而，在图像测量中，无须设定与对象物的种类相应的照明条件，从而能够减轻拍摄条件的决定所需的劳力。
而且，控制装置100算出反射概况基准信息80与反射概况信息72的类似度S。基于所算出的类似度S来判定测量部位B的属性。在图像测量中，甚至能够判定测量部位B的属性。
而且，反射概况基准信息80是属性已知的基准对象物Wk的特定部位Bk的反射概况信息。因此，只要准备与想要测量的内容相应的基准对象物Wk，获取此基准对象物Wk的特定部位Bk的反射概况信息72，便能够设定反射概况基准信息80。
而且，反射概况基准信息80也可为对多个反射概况信息72进行统计性表达的信息。即，反射概况基准信息80并非一个信息，而是基于多个信息的信息，因此能够提高测量精度。
而且，当用户经由输入部104来从显示于拍摄区域710的拍摄视野81中选择被判断为具有特定属性的测量位置bn时，在结果显示区域720中显示测量位置bn的映射图像540，并且在基准信息显示区域730中显示与特定的属性对应的模型图像810。映射图像540及模型图像810均为映射至ij坐标的图像。因此，用户能够以相同坐标系来表达反射概况信息与反射概况基准信息，且能够同时显示这两个信息，因此可确保针对测量结果的说明性。
而且，模型图像包含第1模型图像811及第2模型图像812，通过对测量位置b1至测量位置b4的各个的第1映射图像541至第4映射图像544与第1模型图像811及第2模型图像812进行比较，能够对与测量位置b1至测量位置b4对应的测量部位B1至测量部位B4的属性进行分类。因此，能够分类各测量部位B的属性是多个属性中的哪种属性。
例如，在进行缺陷检查的情况下，不仅能确定缺陷的有无，而且能通过图像测量来确定缺陷的种类与所述缺陷的位置。
在第2变形例中的检查方法中，不利用反射概况基准信息80，而将从拍摄视野81内的各测量位置b获得的反射概况信息72彼此进行比较，由此来判断各测量位置b的属性。也可不准备反射概况基准信息80，因此作为用于开始检查的准备，能够简化设计者必须进行的数据输入、登记等的作业。
[U.附注]
如上所述，本实施方式包含如下所述的揭示。
(结构1)
一种图像处理***1，其进行图像测量，所述图像处理***1包括：
拍摄部(摄像机8)，拍摄对象物W；
发光部(照明装置4)，具有朝向所述对象物W的发光面40；
发光控制部12，控制所述发光部(照明装置4)，以使所述发光面40中的预先设定的多种部分区域43的各个发光；
拍摄控制部14，控制所述拍摄部(摄像机8)，以跟所述多种部分区域43的各个的发光同步地进行拍摄；
生成部(生成部18、提取部16、映射图像生成部17)，生成反射概况信息70、72，所述反射概况信息70、72是基于所述拍摄部(摄像机8)跟所述多种部分区域43的各个的发光同步地拍摄的多个图像(输入图像D)而获得，且所述反射概况信息70、72表示所述发光面40内的位置(X、Y、i、j)、与从所述位置照射至所述对象物W的光Li被所述对象物W的目标部位(目标部位A、测量部位B、特定部位Bk)反射而入射至所述拍摄部(摄像机8)的光Lc的程度的关系；以及
图像测量部15，基于所述生成部(生成部18、提取部16、映射图像生成部17)所生成的所述反射概况信息70、72来进行所述对象物W的所述图像测量。
(结构2)
根据结构1所述的图像处理***，其中，
所述图像测量部15还包括：
计算部152，算出由拍摄所述对象物W的图像(输入图像D)所生成的所述反射概况信息(反射概况信息72、映射图像540)、与预先设定的反射概况基准信息(反射概况基准信息80、模型图像810)的类似度S；以及
判定部154，使用所述计算部152所算出的所述类似度S，来判断所述对象物W或所述目标部位(测量部位B)的属性。
(结构3)
根据结构2所述的图像处理***，其中，
所述反射概况基准信息(反射概况基准信息80、模型图像810)是由对属性已知的对象物(基准对象物Wk)或所述对象物的特定部位Bk进行拍摄所得的图像(输入图像D)而生成的所述反射概况信息(反射概况信息72、映射图像540)。
(结构4)
根据结构3所述的图像处理***，其中，
所述反射概况基准信息80是对针对属性彼此相等的多个部位的每个而生成的多个反射概况信息进行统计性表达的信息。
(结构5)
根据结构3或结构4所述的图像处理***，其中，
所述反射概况信息72是如下所述的信息，此信息是从所述多个图像(输入图像D)的各个而获得，且基于所述图像(输入图像D)内的与拍摄视野内的目标点(目标位置a)对应的亮度信息(特征量p)、及拍摄所述图像时所发光的所述部分区域43相对于所述目标点(目标位置a)的相对位置(i、j)，
所述图像处理***1还包括输出部19，所述输出部19是通过下述表达形态来输出所述反射概况信息72，即，将与所述亮度信息对应的信息(浓淡值56)输出至与所述相对位置(i、j)对应的二轴以上的坐标系，
所述输出部19将所述反射概况基准信息(模型图像810)及所述对象物的所述反射概况信息(映射图像540)依序或同时输出至所述坐标系上(结果显示区域720、基准信息显示区域730)。
(结构6)
根据结构2至结构5中任一结构所述的图像处理***，其中，
所述反射概况基准信息(模型图像810)包含与第1属性对应的一个或多个第1反射概况基准信息(第1模型图像811)、及与第2属性对应的一个或多个第2反射概况基准信息(第2模型图像812)，
所述判定部154基于关于所述对象物W上的多个目标部位(测量部位B1至测量部位Bn)的各个而生成的所述反射概况信息(反射概况信息72、映射图像540)，针对每个目标部位来对所述多个目标部位的属性进行分类。
(结构7)
根据结构1所述的图像处理***，其中，
所述图像测量部15提取关于所述对象物上的多个目标部位的各个而生成的所述反射概况信息72的特征量，并且对与各目标部位对应的所述特征量进行评价，由此来判断所述多个目标部位的各个的属性。
(结构8)
一种图像处理程序132，是由图像处理装置(控制装置100)来执行，所述图像处理装置(控制装置100)对拍摄对象物W的拍摄部(摄像机8)与具有朝向所述对象物W的发光面40的发光部(照明装置4)进行控制，以进行图像测量，所述图像处理程序132包括：
步骤S11、S12，控制所述发光部(照明装置4)，以使所述发光面40中的预先设定的多种部分区域43的各个发光；
步骤S13，控制所述拍摄部(摄像机8)，以跟所述多种部分区域43的各个的发光同步地进行拍摄；
步骤S15、S16，生成反射概况信息70、72，所述反射概况信息70、72是基于所述拍摄部(摄像机8)跟所述多种部分区域43的各个的发光同步地拍摄的多个图像(输入图像D)而获得，且所述反射概况信息70、72表示所述发光面40内的位置(X、Y、i、j)、与从所述位置照射至所述对象物W的光Li被所述对象物W的目标部位(目标部位A、测量部位B、特定部位Bk)反射而入射至所述拍摄部(摄像机8)的光Lc的程度的关系；以及
步骤S17、S18，基于所生成的所述反射概况信息70、72来进行所述对象物W的所述图像测量。
(结构9)
一种图像处理装置(控制装置100)，对拍摄对象物W的拍摄部(摄像机8)与具有朝向所述对象物W的发光面40的发光部(照明装置4)进行控制，以进行图像测量，所述图像处理装置(控制装置100)包括：
发光控制部12，控制所述发光部(照明装置4)，以使所述发光面40中的预先设定的多种部分区域43的各个发光；
拍摄控制部14，控制所述拍摄部(摄像机8)，以跟所述多种部分区域43的各个的发光同步地进行拍摄；
生成部(生成部18、提取部16、映射图像生成部17)，生成反射概况信息70、72，所述反射概况信息70、72是基于所述拍摄部(摄像机8)跟所述多种部分区域43的各个的发光同步地拍摄的多个图像(输入图像D)而获得，且所述反射概况信息70、72表示所述发光面40内的位置(X、Y、i、j)、与从所述位置照射至所述对象物W的光Li被所述对象物W的目标部位(目标部位A、测量部位B、特定部位Bk)反射而入射至所述拍摄部(摄像机8)的光Lc的程度的关系；以及
图像测量部15，基于所述生成部(生成部18、提取部16、映射图像生成部17)所生成的所述反射概况信息70、72来进行所述对象物W的所述图像测量。
(结构10)
一种图像处理***1，使用对象物W的外观图像来进行图像测量，所述图像处理***1包括：
拍摄部(摄像机8)，拍摄所述对象物W；
发光部(照明装置4)，配置在所述拍摄部(摄像机8)与所述对象物W之间，并且具有朝向所述对象物的发光面40；
发光控制部12，控制所述发光部(照明装置4)，以将预定大小的单位部分区域43依序设定至所述发光面40上的不同位置(X，Y)而使其发光；
拍摄控制部14，控制所述拍摄部(摄像机8)，以与所述单位部分区域43的依序发光对应地依序生成拍摄视野81的图像即输入图像D；
提取部16，对于在所述拍摄视野81中设定的一个或多个测量位置b的各个，从依序生成的所述输入图像D的至少一部分，分别提取与所述测量位置b对应的部分图像M；
生成部(映射图像生成部17)，针对每个所述测量位置b而生成映射图像540，所述映射图像540是与生成作为各部分图像M的提取源的输入图像D时所发光的所述单位部分区域43的位置(X、Y、i、j)相关联地，映射有由所述提取部16所提取的各个部分图像M所示的特征量p；以及
图像测量部15，算出由拍摄测量结果已知的区域(特定位置bk)所得的图像而生成的所述映射图像540即模型图像810、与每个所述测量位置b的所述映射图像540的类似度S，由此来判断所述对象物W的各测量位置b是否为相当于所述已知的测量结果的状态。
(结构11)
根据结构10所述的图像处理***，其中，
每个所述测量位置的所述映射图像540是将与所述测量位置(位置(x，y))存在对应关系的所述发光面上的位置(X，Y)作为基准位置而生成。
(结构12)
根据结构11所述的图像处理***，其中，
所述生成部(映射图像生成部17)使用从所述依序生成的输入图像D中的、使在将所述基准位置(位置(X，Y))作为中心的预定范围(Xr-w≤X≤Xr+w，Yr-w≤Y≤Yr+w)内所含的位置处所设定的所述单位部分区域43发光时所生成的输入图像D中提取的所述部分图像M，来生成所述映射图像540。
(结构13)
根据结构10至结构12中任一结构所述的图像处理***，其中，
所述模型图像810包含与第1测量结果对应的第1模型图像811、及与第2测量结果对应的第2模型图像812，
所述图像测量部15基于所述映射图像540相对于所述第1模型图像811的第1类似度(类似度S1|1)，来判断所述测量位置b1是否为相当于所述第1测量结果的状态，
且基于所述映射图像540相对于所述第2模型图像812的第2类似度(类似度S1|2)，来判断所述测量位置b1是否为相当于所述第2测量结果的状态。
(结构14)
根据结构10至结构13中任一结构所述的图像处理***，其包括：
登记部13，将针对测量结果预先已知的基准测量位置(特定位置bk)的所述映射图像(模型图像810)登记为所述测量结果的模型图像810。
(结构15)
根据结构14所述的图像处理***，还包括：
输入部104，受理用户的输入；以及
显示部102，显示由所述拍摄部(摄像机8)所拍摄的拍摄视野的图像，
所述生成部18根据从基于由所述输入部102所受理的、针对显示于所述显示部的所述拍摄视野的图像的位置指定(选择区域622)而指定的所述位置所提取的所述部分图像M，来生成所述映射图像540，
所述登记部13将所述生成部所生成的、基于从所指定的所述位置(选择区域622)提取的所述部分图像M的所述映射图像(映射图像540、第2图像显示区域640)，登记为所述输入部所受理的测量结果(选择类别选项卡664)的模型图像810。

Claims (10)

1.一种图像处理***，其进行图像测量，其特征在于，所述图像处理***包括：
拍摄部，拍摄对象物；
发光部，具有朝向所述对象物的发光面；
发光控制部，控制所述发光部，以使所述发光面中的预先设定的多种部分区域的各个发光；
拍摄控制部，控制所述拍摄部，以跟所述多种部分区域的各个的发光同步地进行拍摄；
生成部，生成反射概况信息，所述反射概况信息是基于所述拍摄部跟所述多种部分区域的各个的发光同步地拍摄的多个图像而获得，且所述反射概况信息表示所述发光面内的位置、与从所述位置照射至所述对象物的光被所述对象物的目标部位反射而入射至所述拍摄部的光的程度的关系；以及
图像测量部，基于所述生成部所生成的所述反射概况信息来进行所述对象物的所述图像测量。
2.根据权利要求1所述的图像处理***，其特征在于，
所述图像测量部还包括：
计算部，算出由拍摄所述对象物的图像所生成的所述反射概况信息、与预先设定的反射概况基准信息的类似度；以及
判定部，使用所述计算部所算出的所述类似度，来判断所述对象物或所述目标部位的属性。
3.根据权利要求2所述的图像处理***，其特征在于，
所述反射概况基准信息是由对属性已知的对象物或所述对象物的特定部位进行拍摄所得的图像而生成的所述反射概况信息。
4.根据权利要求3所述的图像处理***，其特征在于，
所述反射概况基准信息是对针对属性彼此相等的多个部位的每个而生成的多个反射概况信息进行统计性表达的信息。
5.根据权利要求3所述的图像处理***，其特征在于，
所述反射概况信息是如下所述的信息，此信息是从所述多个图像的各个而获得，且基于所述图像内的与拍摄视野内的目标点对应的亮度信息、及拍摄所述图像时所发光的所述部分区域相对于所述目标点的相对位置，
所述图像处理***还包括输出部，所述输出部是通过下述表达形态来输出所述反射概况信息，即，将与所述亮度信息对应的信息输出至与所述相对位置对应的二轴以上的坐标系，
所述输出部将所述反射概况基准信息及所述对象物的所述反射概况信息依序或同时输出至所述坐标系上。
6.根据权利要求4所述的图像处理***，其特征在于，
所述反射概况信息是如下所述的信息，此信息是从所述多个图像的各个而获得，且基于所述图像内的与拍摄视野内的目标点对应的亮度信息、及拍摄所述图像时所发光的所述部分区域相对于所述目标点的相对位置，
所述图像处理***还包括输出部，所述输出部是通过下述表达形态来输出所述反射概况信息，即，将与所述亮度信息对应的信息输出至与所述相对位置对应的二轴以上的坐标系，
所述输出部将所述反射概况基准信息及所述对象物的所述反射概况信息依序或同时输出至所述坐标系上。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的图像处理***，其特征在于，
所述反射概况基准信息包含与第1属性对应的一个或多个第1反射概况基准信息、及与第2属性对应的一个或多个第2反射概况基准信息，
所述判定部基于关于所述对象物上的多个目标部位的各个而生成的所述反射概况信息，针对每个目标部位来对所述多个目标部位的属性进行分类。
8.根据权利要求1所述的图像处理***，其特征在于，
所述图像测量部提取关于所述对象物上的多个目标部位的各个而生成的所述反射概况信息的特征量，并且对与各目标部位对应的所述特征量进行评价，由此来判断所述多个目标部位的各个的属性。
9.一种图像处理装置，对拍摄对象物的拍摄部与具有朝向所述对象物的发光面的发光部进行控制，以进行图像测量，其特征在于，所述图像处理装置包括：
发光控制部，控制所述发光部，以使所述发光面中的预先设定的多种部分区域的各个发光；
拍摄控制部，控制所述拍摄部，以跟所述多种部分区域的各个的发光同步地进行拍摄；
生成部，生成反射概况信息，所述反射概况信息是基于所述拍摄部跟所述多种部分区域的各个的发光同步地拍摄的多个图像而获得，且所述反射概况信息表示所述发光面内的位置、与从所述位置照射至所述对象物的光被所述对象物的目标部位反射而入射至所述拍摄部的光的程度的关系；以及
图像测量部，基于所述生成部所生成的所述反射概况信息来进行所述对象物的所述图像测量。
10.一种图像处理程序，是由图像处理装置来执行，所述图像处理装置对拍摄对象物的拍摄部与具有朝向所述对象物的发光面的发光部进行控制，以进行图像测量，其特征在于，所述图像处理程序包括：
控制所述发光部，以使所述发光面中的预先设定的多种部分区域的各个发光；
控制所述拍摄部，以跟所述多种部分区域的各个的发光同步地进行拍摄；
生成反射概况信息，所述反射概况信息是基于所述拍摄部跟所述多种部分区域的各个的发光同步地拍摄的多个图像而获得，且所述反射概况信息表示所述发光面内的位置、与从所述位置照射至所述对象物的光被所述对象物的目标部位反射而入射至所述拍摄部的光的程度的关系；以及
基于所生成的所述反射概况信息来进行所述对象物的所述图像测量。
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