JP2013171026A - 検査領域表示装置及び検査領域表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理ツールに対する検査領域の設定状態を目視で確認することが可能なサムネイル画像を容易に生成して表示する検査領域表示装置及び検査領域表示方法を提供する。
【解決手段】検査対象物を撮像する撮像部と接続され、該撮像部で撮像された画像に対して画像処理を実行し、画像処理の結果に基づいて検査対象物の良否を判定する領域である検査領域を表示する。複数の画像処理ツールを備えており、該画像処理ツールごとに検査領域を設定する。設定された検査領域を含む検査対象物の画像をサムネイル化したサムネイル画像を生成し、生成したサムネイル画像を表示する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、撮像された画像に基づいて製品検査を実行する画像処理ツールごとの検査領域を、選択を受け付けた画像処理ツールごとにサムネイル画像として表示する検査領域表示装置及び検査領域表示方法に関する。

製品検査システムで製品の良否判定を実行する場合、検査対象物の画像を撮像して撮像された画像と基準となる基準画像とを比較して判定する。撮像された画像の一覧性を高めるために、サムネイル画像を用いることも多い。サムネイル画像を基準画像と並列に配置することにより、良否判定結果の妥当性を目視で確認することもできる。

例えば特許文献１では、指定された領域内の画像にサムネイル画像が付加されているか否かを判定し、付加されていないと判定された場合、所定のタイミングで自動的にサムネイル画像を付加する画像処理装置が開示されている。これにより、サムネイル画像の付加忘れを未然に防止することができる。

特開２００７−２０１９３５号公報

特許文献１では、サムネイル画像を確実に付加することができるものの、検査対象物を撮像した画像に対して対応する一のサムネイル画像を付加するにすぎない。すなわち、一の画像に対して複数の画像処理ツールを設定することができるのに対して、付加されるサムネイル画像は一種類であり、しかも所定のタイミングにおけるサムネイル画像が付加されるので、例えば画像処理ツールごとに検査領域を設定した場合、複数の画像処理ツールの検査領域を同時に設定した場合等には、サムネイル画像を付加することができないという問題点があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、画像処理ツールに対する検査領域の設定状態を目視で確認することが可能なサムネイル画像を容易に生成して表示する検査領域表示装置及び検査領域表示方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る検査領域表示装置は、検査対象物を撮像する撮像部と接続され、該撮像部で撮像された画像に対して画像処理を実行し、画像処理の結果に基づいて検査対象物の良否を判定する領域である検査領域を表示する検査領域表示装置において、複数の画像処理ツールを備えており、該画像処理ツールごとに検査領域を設定する検査領域設定部と、設定された検査領域を含む検査対象物の画像をサムネイル化したサムネイル画像を生成するサムネイル画像生成部と、生成したサムネイル画像を表示するサムネイル画像表示部とを備えることを特徴とする。

また、第２発明に係る検査領域表示装置は、第１発明において、前記サムネイル画像生成部は、検査対象物の良否判定の基準となる基準画像の縮小画像に、前記検査領域に関する画像を重ね合わせて前記サムネイル画像を生成することを特徴とする。

また、第３発明に係る検査領域表示装置は、第１発明において、前記サムネイル画像生成部は、前記撮像部で撮像された検査対象物の画像を縮小した撮像画像に、前記検査領域に関する画像を重ね合わせて前記サムネイル画像を生成することを特徴とする。

また、第４発明に係る検査領域表示装置は、第１乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記サムネイル画像生成部は、設定された複数の検査領域に関する画像をグループ化して前記サムネイル画像を生成することを特徴とする。

次に、上記目的を達成するために第５発明に係る検査領域表示方法は、検査対象物を撮像する撮像部と接続され、該撮像部で撮像された画像に対して画像処理を実行し、画像処理の結果に基づいて検査対象物の良否を判定する領域である検査領域を表示する検査領域表示装置で実行することが可能な検査領域表示方法において、前記検査領域表示装置が備えている複数の画像処理ツールごとに検査領域を設定するステップと、設定された検査領域を含む検査対象物の画像をサムネイル化したサムネイル画像を生成するステップと、生成したサムネイル画像を表示するステップとを含むことを特徴とする。

また、第６発明に係る検査領域表示方法は、第５発明において、検査対象物の良否判定の基準となる基準画像の縮小画像に、前記検査領域に関する画像を重ね合わせて前記サムネイル画像を生成することを特徴とする。

また、第７発明に係る検査領域表示方法は、第５発明において、前記撮像部で撮像された検査対象物の画像を縮小した撮像画像に、前記検査領域に関する画像を重ね合わせて前記サムネイル画像を生成することを特徴とする。

また、第８発明に係る検査領域表示方法は、第５乃至第７発明のいずれか１つにおいて、設定された複数の検査領域に関する画像をグループ化して前記サムネイル画像を生成することを特徴とする。

第１発明及び第５発明では、撮像部で撮像された検査対象物の画像に対して画像処理を実行し、画像処理の結果に基づいて検査対象物の良否を判定する領域である検査領域を表示する。画像処理ツールごとに検査領域を設定し、設定された検査領域を含む検査対象物の画像をサムネイル化したサムネイル画像を生成して、生成したサムネイル画像を表示する。単純に表示されている画面を縮小してサムネイル画像を生成するのではなく、設定した検査領域を含む検査対象物の画像を用いてサムネイル画像を生成しているので、ユーザが所望するサムネイル画像を容易に生成することができ、サムネイル画像により、検査領域を目視で確認しながら所望の画像処理ツールを選択することが可能となる。

第２発明及び第６発明では、検査対象物の良否判定の基準となる基準画像の縮小画像に、検査領域に関する画像を重ね合わせてサムネイル画像を生成するので、単純に表示されている画面を縮小してサムネイル画像を生成するのではなく、基準画像に検査領域に関する画像を重ね合わせてサムネイル画像を生成することができ、サムネイル画像により、検査領域を目視で確認しながら所望の画像処理ツールを選択することが可能となる。

第３発明及び第７発明では、撮像部で撮像された検査対象物の画像を縮小した撮像画像に、検査領域に関する画像を重ね合わせてサムネイル画像を生成するので、ユーザが実際に検査する検査対象物の画像に基づいたサムネイル画像を生成することができ、サムネイル画像により、検査領域を目視で確認しながら所望の画像処理ツールを選択することが可能となる。

第４発明及び第８発明では、設定された複数の検査領域に関する画像をグループ化してサムネイル画像を生成するので、画像処理ツール単位でサムネイル画像を生成することにとどまらず、複数の画像処理ツールの検査領域を一のサムネイル画像として表示することや、表示したい検査領域だけを集めてサムネイル画像として表示することも可能となる。

本発明では、単純に表示されている画面を縮小してサムネイル画像を生成するのではなく、設定した検査領域を含む検査対象物の画像を用いてサムネイル画像を生成しているので、ユーザが所望するサムネイル画像を容易に生成することができ、サムネイル画像により、検査領域を目視で確認しながら所望の画像処理ツールを選択することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置を含む製品検査システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置を含む製品検査システムの、撮像環境を設定するパラメータを示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置のエッジ位置計測ツールの例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置のエッジ角度計測ツールの例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置のエッジ幅計測ツールの例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置のエッジピッチ計測ツールの例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置のペアエッジ計測ツールの例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置の二値化画像を表示した画面の例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置のパターンサーチ計測ツールの例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置の傷計測ツールで傷の存在を判定するためのセグメントの移動状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置のサムネイル表示画面の例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置の別の形式のサムネイル表示画面の例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置の、検査領域の設定変更時の画面の例示図である。 本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置の、検査領域の設定変更時の画面の例示図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態の説明で参照する図面を通じて、同一又は同様の構成又は機能を有する要素については、同一又は同様の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置を含む製品検査システムの構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る製品検査システムは、撮像装置（撮像部）１と、撮像装置１とデータ通信することが可能に接続ケーブル３で接続され、画像処理を実行するＦＰＧＡ、ＤＳＰ等を備えている検査領域表示装置２とで構成されている。検査領域表示装置２は表示装置（図示せず）と接続されており、画像処理制御部２０１と照明制御部２０２とを内蔵している。

また、照明制御部２０２は、照明装置４とデータ通信することが可能に接続ケーブル３で接続されている。コンベア５上を移動してくる検査対象物６に対して、照明装置４で光を照射し、撮像装置１で撮像する。撮像された検査対象物６の画像に基づいて、検査対象物６が良品であるか不良品であるかを判定する。

撮像装置１は、検査対象物６を撮像する撮像素子を有するカメラモジュールを備えている。撮像素子としてはＣＭＯＳ基板を備えており、例えば撮像されたカラー画像は、ＣＭＯＳ基板にてダイナミックレンジを広げる変換特性に基づいてＨＤＲ画像へ変換される。なお、撮像素子としてはＣＣＤ等の他のタイプの撮像素子を用いても良い。

図２は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２は、少なくともＣＰＵ（中央演算装置）２１、メモリ２２、記憶装置２３、Ｉ／Ｏインタフェース２４、ビデオインタフェース２５、可搬型ディスクドライブ２６、通信インタフェース２７及び上述したハードウェアを接続する内部バス２８で構成されている。

ＣＰＵ２１は、内部バス２８を介して検査領域表示装置２の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部の動作を制御するとともに、記憶装置２３に記憶されたコンピュータプログラム１００に従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。メモリ２２は、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリで構成され、コンピュータプログラム１００の実行時にロードモジュールが展開され、コンピュータプログラム１００の実行時に発生する一時的なデータ等を記憶する。

記憶装置２３は、内蔵される固定型記憶装置（ハードディスク）、ＲＯＭ等で構成されている。記憶装置２３に記憶されたコンピュータプログラム１００は、プログラム及びデータ等の情報を記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体９０から、可搬型ディスクドライブ２６によりダウンロードされ、実行時には記憶装置２３からメモリ２２へ展開して実行される。もちろん、通信インタフェース２７を介して接続されている外部コンピュータからダウンロードされたコンピュータプログラムであっても良い。

通信インタフェース２７は内部バス２８に接続されており、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ等の外部のネットワークに接続されることにより、撮像装置１、照明装置４、外部コンピュータ等とデータ送受信を行うことが可能となっている。

Ｉ／Ｏインタフェース２４は、キーボード５０１、マウス５０２等の入力装置と接続され、データの入力を受け付ける。ビデオインタフェース２５は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示装置５０３と接続され、所定の画像を表示する。

図３は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２を含む製品検査システムの、撮像環境を設定するパラメータを示す模式図である。図３に示すように、本実施の形態に係る製品検査システムは、撮像装置１の位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、ＸＹ平面上での首振り傾斜角度θとをパラメータとして調整することができる。また撮像装置１はピント及び明るさを調整することができる。具体的にはフォーカスリングによりピントを調整し、絞りリングにより明るさを調整する。

同様に、製品検査システムは、検査対象物６の位置座標（Ｘ、Ｙ）と、ＸＹ平面上での首振り傾斜角度θとをパラメータとして調整することができる。なお、検査対象物６は台座上に載置されているので、Ｚ軸方向への移動機構はない。

また、照明装置４は、照明装置４の位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び照射角度αを調整することができ、照明コントローラ４１を介して照度を調整することもできる。これらを調整することにより、記憶装置２３に記憶されている基準画像と同様の撮像環境で撮像することができる。

上述した構成の検査領域表示装置２は、撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像に対する各種の画像処理を実行する複数の画像処理ツールを備えている。ユーザは、所望する検査内容に基づいて、検査対象物６に対して一又は複数の画像処理ツールを事前に選択する。選択された複数の画像処理ツールを用いて、良否判定を実行する。

まず、検査領域表示装置２が備えている複数の画像処理ツールのうち、代表的な画像処理ツールについて説明する。ユーザは、複数の画像処理ツールから検査に用いる一又は複数の画像処理ツールを選択しておき、選択された画像処理ツールごとに設定されたパラメータを調整する。なお、以下では、画像処理ツールの機能及びその使用方法の代表例を示すものに過ぎず、あらゆる画像処理に対応する画像処理ツールが本発明の対象となることは言うまでもない。

まず、エッジ位置計測ツールは、例えば、ユーザが、検査対象物６の画像が表示される画面において、ウインドウを設定することによりエッジ位置を検出したい検査領域を設定し、設定された検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジを検出する。検出した複数のエッジから、一のエッジの指定を受け付け、指定を受け付けたエッジの位置を計測する。

例えば検査領域の形状に応じてラベル分けをする。具体的には検査領域が矩形領域である場合にはラベル‘１’、円弧領域である場合にはラベル‘０’というように、形状に応じてラベル分けをする。この場合、ラベルごとに設定するべき設定情報が相違する。検査領域のラベル、つまりラベル‘１’やラベル‘２’は、エッジ位置計測ツールにおけるパラメータの一つである。

図４は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２のエッジ位置計測ツールの例示図である。図４（ａ）は、検査領域が矩形領域である場合を、図４（ｂ）は、検査領域が円弧領域である場合を、それぞれ示している。

図４（ａ）に示すように、検査領域５０が矩形領域である場合、エッジの検出方向をＸ軸の正方向（矢印５１の方向）に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置に、それぞれ指定することにより、図４（ａ）では３つのエッジ５２を検出することができる。そして、検出したエッジ５２の中点の座標をエッジ５２の位置として計測する。例えば真ん中のエッジ５２の中点５３の座標（Ｘ、Ｙ）＝（５６０、４６０）を真ん中のエッジ５２の位置とすることができる。

また、図４（ｂ）に示すように、検査領域５４が円弧領域である場合、エッジの検出方向を時計回り（矢印５５の回転方向）に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置に、それぞれ指定することにより、図４（ｂ）では１つのエッジ５６を検出することができる。そして、原点を通る所定の位置からの回転角度５７を検出したエッジ５６の位置として計測する。例えばエッジ５６については、原点を通る所定の位置からの回転角度５７が２４０度であり、２４０度をエッジ５６の位置とすることができる。なお、明から暗に切り換わる位置と指定したエッジの検出位置もエッジ位置計測ツールにおけるパラメータの一つであり、逆に暗から明に切り換わる位置をパラメータとして指定しても良い。また、必要に応じて、暗から明に切り換わる位置及び明から暗に切り換わる位置の両方をパラメータとして指定しても良い。

なお、エッジは、画素値の絶対値ではなく差分に基づいて検出する。そして、パラメータの一つであるエッジ感度Ｎを調整することで、検出されたエッジの最大強度のＮ％以下はノイズとして検出しないよう、すなわちエッジとして検出するか否かを調整することができる。以下、エッジを検出する他の画像処理ツールについても同様である。

次に、エッジ角度計測ツールは、設定を受け付けた検査領域内に２つのセグメントを設定し、それぞれのセグメントで検出したエッジからの検査対象物６の傾斜角度を計測する。本実施の形態では、傾斜角度は便宜上、時計回りを正とする。

図５は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２のエッジ角度計測ツールの例示図である。図５に示すように、傾斜した状態で撮像された検査対象物６の画像に対して、矩形領域である検査領域６０を設定する。検査領域６０内で２つの異なるセグメント６１、６２を設定して、それぞれのセグメント６１、６２においてエッジ６３、６４を検出する。

エッジの検出方向をＸ軸の正方向に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置に、それぞれ指定することにより、セグメント６１、６２ごとにエッジ６３、６４を検出することができる。そして、検査領域６０の中心を通る所定の位置から、検出した２つのエッジ６３の代表点とエッジ６４の代表点（図５ではセグメント６１、６２の上辺での切片）とを結ぶ線分の傾斜角度６５をエッジ角度として計測する。例えば図５では、傾斜角度の起点をＸ軸方向として、傾斜角度６５が７５度であり、エッジ角度は７５度であると計測することができる。

次に、エッジ幅計測ツールは、設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジを検出し、検出した複数のエッジ間の距離を計測する。

図６は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２のエッジ幅計測ツールの例示図である。図６（ａ）は、検査領域が矩形領域である場合を、図６（ｂ）は、検査領域が円弧領域である場合を、それぞれ示している。

図６（ａ）に示すように、検査領域７０が矩形領域である場合、パラメータとしてエッジの検出方向をＸ軸の正方向（矢印７１の方向）に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置及び暗から明に切り換わる位置に、それぞれ指定することにより、複数のエッジを検出することができる。そして、検出した複数のエッジから距離を計測する２つのエッジ７２、７３の指定を受け付けることで、指定を受け付けた２つエッジ７２、７３間の距離をエッジ幅７４として計測する。例えばエッジ幅７４が‘１００’であると計測することができる。

また、図６（ｂ）に示すように、検査領域７５が円弧領域である場合、エッジの検出方向を時計回り（矢印７６の回転方向）に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置及び暗から明に切り換わる位置に、それぞれ指定することにより、複数のエッジを検出することができる。そして、検出した複数のエッジから距離を計測する２つのエッジ７７、７８の指定を受け付けることで、指定を受け付けた２つエッジ７７、７８間の角度をエッジ幅７９として計測する。例えばエッジ幅７９が６９度であると計測することができる。

次に、エッジピッチ計測ツールは、設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数対のエッジを検出する。検出した複数対のエッジ間の距離の最大値／最小値や平均値を求める。

図７は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２のエッジピッチ計測ツールの例示図である。図７（ａ）は、検査領域が矩形領域である場合を、図７（ｂ）は、検査領域が円弧領域である場合を、それぞれ示している。

図７（ａ）に示すように、検査領域８０が矩形領域である場合、エッジの検出方向をＸ軸の正方向（矢印８１の方向）に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置及び暗から明に切り換わる位置に、検出した複数対のエッジ間の距離をそれぞれ計測する旨をそれぞれ指定することにより、複数対のエッジを検出することができる。そして、検出した複数対のエッジ間の距離をそれぞれ計測する。すなわち、複数対のすべてについて隣接するエッジ８２、８３間の距離をエッジ幅８４として計測する。例えばエッジ幅８４がそれぞれ‘２００’、‘１８０’、‘１９０’である場合、最大値が‘２００’、最小値が‘１８０’、平均値が‘１９０’とすることができる。

また、図７（ｂ）に示すように、検査領域８５が円弧領域である場合、エッジの検出方向を反時計回り（矢印８６の回転方向）に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置及び暗から明に切り換わる位置に、検出した複数対のエッジの中点間の距離をそれぞれ計測する旨をそれぞれ指定することにより、検査領域８５内において複数対のエッジを検出することができる。そして、検出した複数対のエッジの中点間の距離をそれぞれ計測する。すなわち、複数対のすべてについて隣接するエッジ８７、８８間の中点を求め、隣接する中点間の角度をエッジ幅８９として計測する。例えばエッジ幅８９がそれぞれ‘４６度’、‘４５度’、‘４７度’、‘４６度’である場合、最大値が‘４７度’、最小値が‘４５度’、平均値が‘４６度’とすることができる。

次に、ペアエッジ計測ツールは、設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向に２回スキャンして複数対のエッジを検出する。検出した複数対のエッジ間の距離の最大値／最小値や平均値を求める。

図８は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２のペアエッジ計測ツールの例示図である。図８（ａ）は、検出した複数対のエッジ間の距離を計測する場合を、図８（ｂ）は、検出した複数対のエッジの中点間の距離を計測する場合を、それぞれ示している。

図８（ａ）に示すように、検出した複数対のエッジ間の距離を計測する場合、エッジの検出方向をＸ軸の正方向（矢印９１の方向）に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置及び暗から明に切り換わる位置に、検出した複数対のエッジ間の距離を計測する旨をそれぞれ指定することにより、検査領域９５内において複数対のエッジを検出することができる。そして、検出した複数対のエッジ間の距離をそれぞれ計測する。すなわち、複数対のすべてについて隣接するエッジ９７、９８間の距離をエッジ幅９４として計測する。例えばエッジ幅９４がそれぞれ‘２００’、‘１８０’、‘１９０’である場合、最大値が‘２００’、最小値が‘１８０’、平均値が‘１９０’とすることができる。

また、図８（ｂ）に示すように、検出した複数対のエッジの中点間の距離を計測する場合、エッジの検出方向をＸ軸の正方向（矢印９６の方向）に、エッジの検出位置を明から暗に切り換わる位置及び暗から明に切り換わる位置に、検出した複数対のエッジの中点間の距離を計測する旨をそれぞれ指定することにより、検査領域９５内において複数対のエッジを検出することができる。そして、検出した複数対のエッジの中点間の距離をそれぞれ計測する。すなわち、複数対のすべてについて隣接するエッジ９７、９８間の中点を求め、隣接する中点間の距離をエッジ幅９９として計測する。例えばエッジ幅９９がそれぞれ‘１００’、‘１１０’、‘１２０’である場合、最大値が‘１２０’、最小値が‘１００’、平均値が‘１１０’とすることができる。

次に、エリア計測ツールは、撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像を二値化処理して、白色領域又は黒色領域の面積を計測する。例えば、パラメータの一つとして白色領域又は黒色領域の指定を受け付けることにより、白色領域又は黒色領域の面積を計測する。

また、ブロブ計測ツールは、撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像を二値化処理して、同一の輝度値（２５５又は０）の画素の集合（ブロブ）に対してパラメータとして数、面積、重心位置等を計測する。図９は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２の二値化画像を表示した画面の例示図である。

図９に示すように、画像表示領域１０１には、撮像された検査対象物６の画像を二値化処理した二値化画像を表示する。そして、二値化処理に用いる閾値をパラメータとして閾値調整領域１０２に入力することで調整する。もちろん、ヒストグラム１０３を用いて調整しても良い。

ヒストグラム１０３には、二値化画像の画素値分布が示されており、通常は、画素値が‘２５５’に近い部分がフィルタリングされないよう、面積フィルタの下限値を、マウス５０２等でドラッグ操作する等により調整する。図９の例では、パラメータの一つである面積フィルタの下限値が‘１２８’であり、これより低い画素値を有する画素はノイズであるとして無視される。ヒストグラム１０３上で調整された閾値は、閾値調整領域１０２と連動しており、下限値が変動することは言うまでもない。

なお、エリア計測ツール及びブロブ計測ツールでは、パラメータの一つとして二値化処理の閾値を調整することにより、検出したい特徴部分のみを検出することができる。また、面積フィルタの下限値を調整することにより、一定の面積以下の集まりをブロブとして検出することがないよう調整することもできる。

次に、パターンサーチ計測ツールは、比較対象とする画像パターンを事前に記憶装置２３に記憶しておき、画像パターンの位置、傾斜角度、相関値を計測することで、撮像された検査対象物６の画像の中から記憶してある画像パターンに類似している画像パターンを検出する。図１０は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２のパターンサーチ計測ツールの例示図である。図１０（ａ）は、画像パターンを記憶する場合の画面の例示図を、図１０（ｂ）は、記憶してある画像パターンに類似している画像パターンを検出する場合の画面の例示図を、それぞれ示している。

図１０（ａ）に示すように、撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像を画面中央に表示した状態で、ウインドウを画面上に設定することにより、サーチ領域１１１の設定を受け付ける。サーチ領域１１１内に存在する画像パターンを検出し、記憶する画像パターンを囲む領域としてパターン領域１１２の設定を受け付ける。もちろん、パターン領域１１２内に、画像パターンの代表点１１３の設定を受け付けても良い。パターン領域１１２内の画像パターン１１４を記憶装置２３へ記憶する。

パターンサーチ計測ツールによるパターンサーチ時には、図１０（ｂ）に示すように、記憶してある画像パターン１１４に類似している画像パターンをサーチ領域１１５内でサーチする。図１０の例では、画像パターンの代表点１１８の位置座標と傾斜角度１１７とでパターン領域１１９を特定して、パターン領域１１９内の画像パターンと記憶してある画像パターン１１４との相関値がパラメータの一つである所定の閾値より大きい場合に類似していると判断している。

もちろん、パターンサーチの方法はこれに限定されるものではなく、例えば記憶してある画像パターン及び撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像それぞれについてエッジを検出し、エッジ強度が類似している位置の近傍において画像パターンの位置、傾斜角度、相関値を計測しても良い。

なお、パターンサーチ計測ツールでは、閾値として設定してある相関値の下限値を上げることにより、より類似度の高い画像パターンのみを検出するよう調整することができる。また、パラメータであるサーチ感度、サーチ精度等を調整することもできる。

次に、傷計測ツールは、設定を受け付けた検査領域内で、小領域（セグメント）を移動させて画素値の平均濃度値を算出し、閾値以上の濃度差となった位置に傷が存在すると判定する。図１１は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２の傷計測ツールで傷の存在を判定するためのセグメントの移動状態を示す模式図である。以下、図１１（ａ）〜（ｄ）まで、ハッチング部分がセグメントを示している。

まず図１１（ａ）に示すように、セグメント１２１が検査領域１２０の左端に位置する場合（以下、「現在のセグメント」とする）、セグメント１２１内の平均濃度値を‘９５’とする。そして、順次矢印１２２の方向に所定の間隔でセグメント１２１が移動する。

図１１（ｂ）は、現在のセグメントから‘１’移動した場合（「現在のセグメント＋１」とする）を示しており、この場合のセグメント１２１内の平均濃度値を‘８０’とする。以下、図１１（ｃ）は、現在のセグメントから‘２’移動した場合（「現在のセグメント＋２」とする）を示しており、この場合のセグメント１２１内の平均濃度値を‘１００’とし、図１１（ｄ）は、現在のセグメントから‘３’移動した場合（「現在のセグメント＋３」とする）を示しており、この場合のセグメント１２１内の平均濃度値を‘１２０’とする。

図１１の例では、４つのセグメント１２１内における平均濃度値を計測している。そして、最大濃度値と最小濃度値との差を「傷レベル」として計測する。図１１の例では、「傷レベル」は、最大濃度値１２０（現在のセグメント＋３）−最小濃度値８０（現在のセグメント＋１）＝４０となる。

「傷レベル」がパラメータの一つである所定の閾値を超えた場合、「現在のセグメント」に傷が存在すると判定される。「傷量」は、傷が存在すると判定されたセグメントの数として計測される。

なお、傷の存在を判定する所定の閾値、傷の想定サイズに合わせるべきセグメントの大きさ等を調整することにより、傷が存在するか否かの判定結果を変更することができる。

上述した各種の画像処理ツールの他、検査領域内の文字情報を切り出して辞書データ等と照合することで文字列を認識するＯＣＲ認識ツール、ならびに画像上に設定したウインドウ(領域)をシフトさせながら、各ウインドウの位置においてエッジの検出を繰り返す機能を有するトレンドエッジツール、設定したウインドウ内の濃淡の平均、偏差等を計測する機能を有する濃淡ツール等も備えており、必要に応じて選択を受け付ける。各画像処理ツールで処理された判定結果、すなわち良品／不良品の判定結果は、検査対象物６を識別する情報、画像処理ツールを識別する情報に対応付けて、検査領域表示装置２の記憶装置２３に記憶される。また、上述した複数の画像処理ツールは、使用者の所望する画像処理フローに基づいて、使用者の所望の画像処理順に設定され、順次画像処理を実行することが可能となっている。

図１２は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２の機能ブロック図である。基準画像記憶部３０１は、良否判定の基準となる基準画像を、検査対象物６を識別する識別情報と対応付けて記憶装置２３に記憶する。基準画像は、一の検査対象物６について一記憶しても良いし、複数記憶しても良い。また、以下の実施の形態においては、基準画像は、入力画像と同じ大きさの撮像領域、つまり撮像装置１の撮像素子に設定される撮像領域の大きさとしているが、特にこれに限定されるものではなく、撮像領域内に設定される選択された全ての画像処理ツールを実行するために必要な画像領域の大きさであっても良いし、ユーザによって選択された各画像処理ツールに対応する部分画像であっても良い。

画像取得部３０２は、撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像を取得する。画像表示部３０３は、取得した検査対象物６の画像、又は記憶してある基準画像のいずれかを表示する。どちらの画像を表示するかは、ユーザの選択を受け付けることにより決定される。

検査領域設定部３０４は、画像処理ツールごとに検査領域を設定する。サムネイル画像生成部３０５は、設定した検査領域を含む検査対象物６の画像をサムネイル化したサムネイル画像を生成する。検査対象物６の画像は、基準画像記憶部３０１で記憶した基準画像であっても良いし、画像取得部３０２で取得した、撮像装置１で撮像された検査対象物の画像であっても良い。すなわち、サムネイル画像生成部３０５は、検査対象物６の良否判定の基準となる基準画像の縮小画像に、画像処理ツールごとに設定された検査領域に関する画像を重ね合わせて生成しても良いし、あるいは撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像を縮小した撮像画像に、画像処理ツールごとに設定された検査領域に関する画像を重ね合わせて生成しても良い。

サムネイル画像表示部３０６は、生成したサムネイル画像を表示する。表示された一又は複数のサムネイル画像の中からユーザによる選択を受け付けることにより、検査に用いる画像処理ツールを容易に選択することが可能となる。

図１３は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２のＣＰＵ２１の処理手順を示すフローチャートである。図１３において、検査領域表示装置２のＣＰＵ２１は、良否判定の基準となる基準画像を取得して、検査対象物６を識別する識別情報と対応付けて記憶装置２３に記憶する（ステップＳ１３０１）。基準画像は、一の検査対象物６について一記憶しても良いし、複数記憶しても良い。

ＣＰＵ２１は、撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像を取得する（ステップＳ１３０２）。ＣＰＵ２１は、取得した検査対象物６の画像、又は記憶してある基準画像のいずれかの選択を受け付けて（ステップＳ１３０３）、選択を受け付けた画像を表示装置５０３へ表示する（ステップＳ１３０４）。

図１４は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２のサムネイル表示画面の例示図である。図１５は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２の別の形式のサムネイル表示画面の例示図である。図１４に示すように、撮像装置選択領域１４１において、撮像装置１として「カメラ‘１’」の選択を受け付けた場合、「カメラ‘１’」に対応付けられている画像処理ツールのサムネイル画像がサムネイル画像表示領域１４２に表示される。図１４の例では、記憶してある基準画像に設定された検査領域に関する画像を重ね合わせてサムネイル画像を生成している。具体的には、本実施の形態では、検査領域表示装置２が備えている画像処理ツールの中から、ユーザによってパターンサーチ計測ツール、トレンドエッジツール、エッジ幅計測ツール等の各種エッジ検出ツールの画像処理ツールが選択され、各画像処理ツールに対して、検査領域が設定されていることがわかる。

一方、画像表示領域１４０には、検査対象として撮像された検査対象物６の画像（入力画像）が表示されている。そして、表示された入力画像に対して、選択された画像処理ツール、例えばパターンサーチ計測ツールによる位置決め補正を実行するとともに、基準画像に設定された検査領域の位置補正も行うことにより、基準画像に設定された全ての検査領域を入力画像に対して重ね合わせて表示している。

なお、図１４及び図１５に示すユーザインタフェース上に図示しない選択手段を設けることにより、ユーザが基準画像に設定した全ての検査領域を入力画像と重ね合わせて表示するモード（図１４の表示に相当）又はサムネイル画像表示領域１４２の中からユーザが指定した画像処理ツールに対して設定された検査領域のみを入力画像と重ね合わせて表示するモード（図１５の表示に相当）の選択を受け付けることができる。また、斯かる２つのモードに、入力画像のみを表示するモードを加えても良い。

図１３に戻って、検査領域表示装置２のＣＰＵ２１は、画像処理ツールごとに検査領域を設定し（ステップＳ１３０５）、設定された検査領域を含む検査対象物６の画像をサムネイル化したサムネイル画像を生成する（ステップＳ１３０６）。検査対象物６の画像として、図１４の例では、記憶されている基準画像を用いているが、もちろん撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像を用いても良い。すなわち、検査対象物６の良否判定の基準となる基準画像の縮小画像に、画像処理ツールごとに設定された検査領域に関する画像を重ね合わせて生成しても良いし、あるいは撮像装置１で撮像された検査対象物６の画像を縮小した撮像画像に、画像処理ツールごとに設定された検査領域に関する画像を重ね合わせて生成しても良い。

図１４に示すサムネイル画像表示領域１４２においては、ユーザによって選択され、画像検査機能として用いられる画像処理ツールごとに、設定された検査領域が基準画像に重ね合わせて表示されたサムネイル画像がそれぞれ生成されている。より詳細には、サムネイル画像表示領域１４２の「エッジを見つける」画像検査機能からもわかるように、同一の画像処理ツールであっても、各検査領域ごとにサムネイル画像を生成するようになっている。ただし、各画像処理ツールごとに、設定された全ての検査領域が表示されたサムネイル画像を生成しても良いことは言うまでもない。

図１５に示す画面は、画像表示領域１４０に表示される入力画像と検査領域との別の形式の重ね合わせ表示方法であり、図１４に示す画面と比べて、モードを切り替え、かつユーザによって選択された画像処理ツールに対応する複数のサムネイル画像を表示するサムネイル画像表示領域１４２にて「エッジを見つける」が指定されているので、画像表示領域１４０には、基準画像に、指定された「エッジを見つける」画像検査機能に対して設定された検査領域のみが重ね合わせて表示される。

なお、検査領域の設定が変更された場合、検査領域の変更に伴ってサムネイル画像も即座に変更される。図１６及び図１７は、本発明の実施の形態に係る検査領域表示装置２の、検査領域の設定変更時の画面の例示図である。図１６は、検査領域の設定時の画面を、図１７は、検査領域の変更時の画面を、それぞれ例示している。なお、上述した図１４に示す画面、図１５に示す画面から図１６に示す画面に移行するためには、図１４に示す画面又は図１５に示す画面の右下の「編集」ボタンの選択を受け付ける。これにより、画像表示領域１４０には、基準画像と、基準画像に設定された全ての検査領域とが表示される。

また、別の方法としては、図１４に示す画面又は図１５に示す画面において、画像表示領域１４０にて表示される特定の検査領域をユーザがクリックすることにより、画像表示領域１４０に基準画像と、基準画像に設定された全ての検査領域とが重ね合わせて表示されるように自動的に切り替えても良い。

なお、図１４に示す画面又は図１５に示す画面が表示されている場合、既に検査領域表示装置２が備える複数の画像処理ツールからユーザが所望する画像処理ツールが選択され、各画像処理ツールにパラメータが設定されている。したがって、入力画像に対して画像処理を実行することにより、図１４又は図１５に示す画像表示領域１４０に、入力画像とともに判定結果が表示される。具体的には、判定結果がＮＧとなった場合、該画像処理ツールに対して設定された検査領域の色を変化させて表示する。これにより、ユーザは、どの検査領域が判定結果がＮＧとなった原因であるかを容易に目視で確認することができ、必要に応じて、その検査領域のパラメータ、位置、大きさ等を、図１６に示す画面にて容易に変更することができる。

図１６に示すように、検査領域表示装置２は、サムネイル画像表示領域１４２に表示されているサムネイル画像から、検査領域の設定を変更する画像処理ツールの選択を受け付ける。図１６では、サムネイル画像表示領域１４２の左端に表示されているパターンサーチ計測ツールのサムネイル画像１６１の選択を受け付けた場合の画面を例示している。

この時点では、矩形状の検査領域１６２は画像表示領域１４０の略全面にわたって設定されている。ここで、図１７に示すように、矩形状の検査領域１６２を画像表示領域１４０上で縮小して新たな検査領域１７２に変更する。この場合、サムネイル画像表示領域１４２に表示されているサムネイル画像１７１についても、画像表示領域１４０上の検査領域の変更に伴って表示される検査領域が変更される。

これは、単純に画像表示領域１４０に表示されている画面を縮小してサムネイル画像を生成するのではなく、撮像された検査対象物６の画像又は記憶してある基準画像を縮小した画像に、検査領域に関する画像を重ね合わせて表示するからこそ奏することができる効果であり、単純に画面を縮小してサムネイル画像を生成する従来の方法では、リアルタイムにサムネイル画像が変更されることはない。

図１３に戻って、検査領域表示装置２のＣＰＵ２１は、生成したサムネイル画像を表示する（ステップＳ１３０７）。すなわち、生成したサムネイル画像が、図１４乃至図１７のサムネイル画像表示領域１４２に表示される。表示された一又は複数のサムネイル画像の中からユーザによる選択を受け付けることにより、検査に用いる画像処理ツールを容易に選択することが可能となる。

なお、サムネイル画像生成部３０５は、設定された複数の検査領域に関する画像をグループ化してサムネイル画像を生成しても良い。すなわち、一定の規則に従って、設定された検査領域をグループ化しておくことにより、画像処理ツールごとにサムネイル画像を生成するよりも、直感的に検査領域を把握することが容易となる。

例えば、ユーザが任意に選択した画像処理ツールをグループ化し、グループごとにサムネイル画像を生成する。この場合、一の検査対象物６に対して設定した複数の画像処理ツールを一グループとしてグループ化することにより、一の検査対象物６に対して設定された検査領域群を一括して表示することができる。

また、複数の画像処理ツールを種別ごとにグループ化しても良い。ここで、「種別」とは、画像処理ツールの種類を意味する。例えば傷計測ツールのような「傷」関係の画像処理ツールを一グループとしてまとめても良いし、エッジ位置計測ツール等のような「エッジ」関係の画像処理ツールを一グループとしてまとめても良い。

さらに、画像処理ツールをカテゴリごとにグループ化しても良い。ここで、「カテゴリ」とは、画像処理ツールの用途の種別を意味する。例えば傷計測ツールのような外観検査を実行する画像処理ツールを一グループとしてまとめても良いし、エッジ位置計測ツール等のような検査対象物６の位置検査を実行する画像処理ツールを一グループとしてまとめても良い。

また、検査対象物６を撮像した画像に対して位置の補正がなされる場合、位置補正元の画像が複数あるときにはこれらの画像を一グループとしてグループ化しても良い。グループ化された一の画像に対して縦移動、横移動、回転移動をするので、画像ごとにどの画像処理ツールで位置補正がなされているのか記憶する必要がなく、サムネイル画像から一目でどの画像処理ツールで位置補正がなされているのか確認することができる。

さらに、数値演算を伴う画像処理ツールについては、数値演算が引用している画像処理ツールの検査領域群を表示すれば良い。これにより、どの画像処理ツールを引用した数値演算であるのか、サムネイル画像から直感的に把握することができる。

以上のように本実施の形態によれば、単純に表示されている画面を縮小してサムネイル画像を生成するのではなく、設定した検査領域を含む検査対象物６の画像を用いてサムネイル画像を生成しているので、ユーザが所望するサムネイル画像を容易に生成することができ、サムネイル画像により、検査領域を目視で確認しながら所望の画像処理ツールを選択することが可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変更、改良等が可能である。例えば撮像装置１と検査領域表示装置２とは、接続ケーブル３で直結されている形態に限定されるものではなく、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のネットワーク網を介して接続されていても良いことは言うまでもない

１ 撮像装置（撮像部）
２ 検査領域表示装置
４ 照明装置
６ 検査対象物
３０１ 基準画像記憶部
３０２ 画像取得部
３０３ 画像表示部
３０４ 検査領域設定部
３０５ サムネイル画像生成部
３０６ サムネイル画像表示部

Claims (8)

1. 検査対象物を撮像する撮像部と接続され、
   該撮像部で撮像された画像に対して画像処理を実行し、画像処理の結果に基づいて検査対象物の良否を判定する領域である検査領域を表示する検査領域表示装置において、
   複数の画像処理ツールを備えており、
   該画像処理ツールごとに検査領域を設定する検査領域設定部と、
   設定された検査領域を含む検査対象物の画像をサムネイル化したサムネイル画像を生成するサムネイル画像生成部と、
   生成したサムネイル画像を表示するサムネイル画像表示部と
   を備えることを特徴とする検査領域表示装置。
2. 前記サムネイル画像生成部は、検査対象物の良否判定の基準となる基準画像の縮小画像に、前記検査領域に関する画像を重ね合わせて前記サムネイル画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の検査領域表示装置。
3. 前記サムネイル画像生成部は、前記撮像部で撮像された検査対象物の画像を縮小した撮像画像に、前記検査領域に関する画像を重ね合わせて前記サムネイル画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の検査領域表示装置。
4. 前記サムネイル画像生成部は、設定された複数の検査領域に関する画像をグループ化して前記サムネイル画像を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査領域表示装置。
5. 検査対象物を撮像する撮像部と接続され、
   該撮像部で撮像された画像に対して画像処理を実行し、画像処理の結果に基づいて検査対象物の良否を判定する領域である検査領域を表示する検査領域表示装置で実行することが可能な検査領域表示方法において、
   前記検査領域表示装置が備えている複数の画像処理ツールごとに検査領域を設定するステップと、
   設定された検査領域を含む検査対象物の画像をサムネイル化したサムネイル画像を生成するステップと、
   生成したサムネイル画像を表示するステップと
   を含むことを特徴とする検査領域表示方法。
6. 検査対象物の良否判定の基準となる基準画像の縮小画像に、前記検査領域に関する画像を重ね合わせて前記サムネイル画像を生成することを特徴とする請求項５に記載の検査領域表示方法。
7. 前記撮像部で撮像された検査対象物の画像を縮小した撮像画像に、前記検査領域に関する画像を重ね合わせて前記サムネイル画像を生成することを特徴とする請求項５に記載の検査領域表示方法。
8. 設定された複数の検査領域に関する画像をグループ化して前記サムネイル画像を生成することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の検査領域表示方法。