CN103123324A - 图像处理设备和图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了图像处理设备和图像处理方法。即使使用检查对象的局部图像数据进行检查，本发明的图像处理设备甚至也能够观看检查对象的特征部分。图像处理设备包括：成像部件，用于对检查对象进行成像；压缩处理部件，用于对通过所述成像部件捕获的图像数据进行压缩处理，以产生压缩图像数据；以及图像处理部件，用于执行针对检查的图像处理。图像处理部件产生作为所捕获的图像数据的一部分的局部图像数据，并且接收对所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的任一种数据来作为用于图像处理中的图像数据的选择。图像处理部件利用已经接收对其的选择的压缩图像数据或局部图像数据来执行针对所述检查的图像处理。

Description

图像处理设备和图像处理方法

技术领域

本发明涉及能够在设置用于检查检查对象的检查条件的情况下通过利用更清晰的扩展图像来设置详细的检查条件的图像处理设备，以及在该图像处理设备中执行的图像处理方法和计算机程序。

背景技术

在执行检查对象的视觉检查的情况下，对由进行成像的成像装置获取的图像数据执行图像处理，以便以更高的精度判定检查对象的故障/非故障。在以原样对通过进行成像而获取的图像数据执行图像处理的情况下，由于大的数据量而导致运算处理负荷变得过大，从而，已经开发出了一种对通过对进行成像所获取的图像数据进行压缩而得到的压缩图像数据进行图像处理的技术。

例如，日本未审查的专利公开No.2009-063365公开了一种检查装置，其对通过对检查对象进行成像获取的每个图像数据进行数据压缩以减小数据量，从而允许减轻执行图像处理情况下的运算处理负荷。由于可以减轻执行图像处理情况下的运算处理负荷，因此可以缩短运算处理时间，从而可以缩短检查周期。

然而，在利用压缩图像数据执行检查的情况下，压缩前的原始图像数据中看得见的特征部分可能会根据压缩率而被破坏。因而，已存在的问题在于有可能变得难以看到检查对象的特征部分，从而可能不能正确检测到检查对象的缺陷。

此外，可以利用通过剪切图像数据的一部分而得到的局部图像数据来执行检查。

然而，在执行用于检查检查对象等的边缘的周边检查的情况下，仅通过局部图像数据也许不能正确进行检查。即，在总是仅使用局部图像数据的情况下，存在的问题在于不能对除了要使用的局部图像数据以外的图像数据执行周边检查。

发明内容

鉴于上述情形做出了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种图像处理设备，即使在使用检查对象的局部图像数据进行检查的情况下，该图像处理设备甚至也能够看到检查对象的特征部分,本发明的目的还在于提供在图像处理设备中执行的图像处理方法和计算机程序。

为了实现上述目的，根据本发明的一个实施例，一种图像处理设备包括：成像部件，用于对检查对象进行成像；压缩处理部件，用于对通过在所述成像部件中进行成像所捕获的图像数据进行压缩处理，以产生压缩图像数据；以及图像处理部件，用于执行针对检查的图像处理，其中所述图像处理部件包括：局部图像产生部件，用于产生作为所捕获的图像数据的一部分的局部图像数据；以及选择接收部件，用于接收对所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的任一种数据的选择；并且利用已经在所述选择接收部件中接收到对其选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据来执行针对所述检查的图像处理。

此外，根据本发明的另一个实施例，根据第一方面的图像处理设备包括检查条件数据设置部件，用于设置与用于检查所述检查对象的条件相关的检查条件数据，所述检查条件数据包括示出将使用所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的哪一个作为在所述图像处理中使用的图像数据的参数，其中所述检查接收部件基于所述检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。

此外，根据本发明的再一个实施例，根据第一或第二方面的图像处理设备包括检查条件切换指令接收部件，用于接收针对检查条件数据的切换指令，其中，当所述检查条件切换指令接收部件接收到针对所述检查条件数据的切换指令时，所述选择接收部件基于切换后的检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。

此外，根据本发明的又一个实施例，根据第一至第三方面中任一方面的图像处理设备包括基准图像存储部件，用于将已经在所述选择接收部件中接收到对其选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据存储为基准图像，其中所述图像处理部件进行与所存储的基准图像的比较，以执行针对所述检查的图像处理。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第一至第四方面中任一方面的图像处理设备中，所述局部图像产生部件产生包括所捕获（获取）的图像数据的中心的局部图像数据。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第一至第四方面中任一方面的图像处理设备中，所述局部图像产生部件包括提取范围设置部件，该提取范围设置部件用于把将要提取的范围设置为所述局部图像数据。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第一至第六方面中任一方面的图像处理设备中，所述局部图像产生部件产生所述局部图像数据，使得所述局部图像数据的高宽比等于显示图像的屏幕的高宽比。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第一至第七方面中任一方面的图像处理设备中，所述局部图像产生部件产生所述局部图像数据，使得所述局部图像数据的像素数等于显示图像的屏幕的像素数。

接下来，为了实现上述目的，根据本发明的又一个实施例，提供了一种可由图像处理设备执行的图像处理方法，所述图像处理设备包括：成像部件，用于对检查对象进行成像；压缩处理部件，用于对通过在所述成像部件中进行成像所捕获的图像数据进行压缩处理，以产生压缩图像数据；以及图像处理部件，用于执行针对检查的图像处理；其中所述图像处理部件产生作为所捕获的图像数据的一部分的局部图像数据，接收对所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的任一种数据的选择，以及利用已经接收到对其选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据来执行针对所述检查的图像处理。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第九方面的图像处理方法中，将与用于检查所述检查对象的条件相关的检查条件数据设置为在所述图像处理中使用的图像数据，所述检查条件数据包括示出将使用所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的哪一个的参数，以及基于所述检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第九或第十方面的图像处理方法中，接收针对检查条件数据的切换指令，以及当接收到针对所述检查条件数据的切换指令时，基于切换后的检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第九至第十一方面中任一方面的图像处理方法中，将已经接收到对其选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据存储为基准图像，并进行与所存储的基准图像的比较，以执行针对所述检查的图像处理。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第九至第十二方面中任一方面的图像处理方法中，产生包括所捕获的图像数据的中心的局部图像数据。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第九至第十二方面中任一方面的图像处理方法中，设置将要提取的范围作为所述局部图像数据。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第九至第十四方面中任一方面的图像处理方法中，产生所述局部图像数据，使得所述局部图像数据的高宽比等于显示图像的屏幕的高宽比。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第九至第十五方面中任一方面的图像处理方法中，产生所述局部图像数据，使得所述局部图像数据的像素数等于显示图像的屏幕的像素数。

接下来，为了实现上述目的，根据本发明的又一个实施例，提供了一种可由图像处理设备执行的计算机程序，所述图像处理设备包括：成像部件，用于对检查对象进行成像；压缩处理部件，用于对通过在所述成像部件中进行成像所捕获的图像数据进行压缩处理，以产生压缩图像数据；以及图像处理部件，用于执行针对检查的图像处理，其中使所述图像处理部件用作局部图像产生单元，该局部图像产生单元用于产生作为所捕获的图像数据的一部分的局部图像数据，以及使所述图像处理部件用作选择接收部件，该选择接收部件用于接收对所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的任一种数据的选择以作为在所述图像处理中使用的图像数据，以及作为通过利用已经接收到对其选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据来执行针对所述检查的图像处理的单元。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第十七方面的计算机程序中，使图像处理部件用作检查条件数据设置单元，该检查条件数据设置单元用于设置与用于检查所述检查对象的条件相关的检查条件数据，所述检查条件数据包括示出将使用所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的哪一个作为在所述图像处理中使用的图像数据的参数，以及使所述选择接收部件用作用于基于所述检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择的单元。

此外，根据本发明的再一个实施例，在根据第十七或第十八方面的计算机程序中，使图像处理部件用作检查条件切换指令接收部件，该检查条件切换指令接收部件用于接收针对检查条件数据的切换指令，并且当所述检查条件切换指令接收部件接收到针对检查条件数据的切换指令时，使得所述选择接收部件用作用于基于切换后的检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择的单元。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第十七至第十九方面中任一方面的计算机程序中，使所述图像处理部件用作基准图像存储部件，该基准图像存储部件用于将已经在所述选择接收部件中接收到对其选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据存储为基准图像，以及用作用于进行与所存储的基准图像的进行比较的单元，以执行针对所述检查的图像处理。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第十七至第二十方面中任一方面的计算机程序中，使所述局部图像产生部件用作用于产生包括所捕获的图像数据的中心的局部图像数据的单元。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第十七至第二十方面中任一方面的计算机程序中，使所述局部图像产生单元用作提取范围设置单元，该提取范围设置单元用于把将要提取的范围设置为所述局部图像数据。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第十七至第二十二方面中任一方面的计算机程序中，使所述局部图像产生单元用作产生所述局部图像数据从而使得所述局部图像数据的高宽比等于显示图像的屏幕的高宽比的单元。

此外，根据本发明的又一个实施例，在根据第十七至第二十三方面中任一方面的计算机程序中，使所述局部图像产生单元用作用于产生所述局部图像数据从而使得所述局部图像数据的像素数等于显示图像的屏幕的像素数的单元。

在第一、第九和第十七方面中，图像处理设备包括：成像部件，用于对检查对象进行成像；压缩处理部件，用于对通过在所述成像部件中进行成像所捕获的图像数据进行压缩处理，以产生压缩图像数据；以及图像处理部件，用于执行针对检查的图像处理。图像处理部件产生作为所捕获的图像数据的一部分的局部图像数据，并且接收对所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的任一种数据的选择来作为用于图像处理中的图像数据。图像处理部件利用压缩图像数据或局部图像数据来执行针对所述检查的图像处理。通过根据检查的内容适当地选择接已经收到对其选择的压缩图像数据和局部图像数据中的任意一种，消除了产生不必要的图像数据的需要。此外，即使在利用局部图像数据来执行图像处理的情况下，也不会降低检查精度，从而允许明显地发挥与通过增加视野放大率所获得的效果相类似的效果。

在第二、第十和第十八方面中，将与用于检查所述检查对象的条件相关的检查条件数据设置为在所述图像处理中使用的图像数据，所述检查条件数据包括示出将使用所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的哪一个的参数，以及基于所述检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。这允许根据检查的内容通过利用检查条件数据中包括的参数来适当地选择压缩图像数据或局部图像数据，从而消除了产生不必要的图像数据的需要。此外，即使在利用局部图像数据来执行图像处理的情况下，也允许明显地发挥与通过增加视野放大率所获得的效果相类似的效果。

在第三、第十一和第十九方面中，接收针对检查条件数据的切换指令，以及当接收到针对检查条件数据的切换指令时，基于切换后的检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。这允许每次切换检查条件数据时利用检查条件数据中包括的参数来切换将使用压缩图像数据和局部图像数据中的哪一个的选择，，从而消除了产生不必要的图像数据的需要。此外，即使在利用局部图像数据来执行图像处理的情况下，也不会降低检查精度，从而允许明显地发挥与通过增加视野放大率所获得的效果相类似的效果。

在第四、第十二和第二十方面中，将已经接收到对其选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据存储为基准图像，并进行与所存储的基准图像的比较，以执行针对所述检查的图像处理，从而消除了产生不必要的图像数据的需要。此外，即使在利用局部图像数据执行图像处理的情况下，也不会降低检查精度，从而允许明显地发挥与通过增加视野放大率所获得的效果相类似的效果。

在第五、第十三和第二十一方面中，产生了包括所捕获的图像数据的中心的局部图像数据，从而允许产生包括检查对象的经常布置在图像中心且被成像的特征部分的局部图像数据。

在第六、第十四和第二十二方面中，设置了将要被提取为所述局部图像数据的范围，从而允许可靠地产生包括检查对象的特征部分的局部图像数据。

在第七、第十五和第二十三方面中，产生局部图像数据，使得所述局部图像数据的高宽比等于显示图像的屏幕的高宽比。因此，在屏幕显示局部图像数据的情况下防止了以不同于原始图像数据的高宽比的高宽比来进行放大或缩小显示。

在第八、第十六和第二十四方面中，产生局部图像数据，使得所述局部图像数据的像素数与显示图像的屏幕的像素数相同。因此，可以获得与原始图像数据的清晰度相等的清晰度，从而允许观看检查对象的特征部分。

在本发明中，根据检查的内容适当地选择了压缩图像数据和局部图像数据中的任一种数据，从而消除了产生不必要的图像数据的需要。此外，即使在利用局部图像数据执行图像处理的情况下，也不会降低检查精度，从而允许明显地发挥与通过增加视野放大率所获得的效果相类似的效果。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的图像处理传感器的构造的示意示图；

图2A至图2C是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置的构造的外形示图；

图3是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置的硬件构造的框图；

图4是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的显示装置的构造的正视图；

图5A和图5B是根据本发明实施例的图像处理传感器的显示装置中的模式切换屏幕的示例性示图；

图6A至图6F是根据本发明实施例的图像处理传感器的显示装置的设置屏幕的示例性示图；

图7A至图7C是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的压缩处理的概述的示意示图；

图8A至图8C是在根据本发明实施例的图像处理传感器执行了压缩处理之后所显示的图像的示例性示图；

图9A至图9C是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的局部图像数据的产生处理的概况的示意示图；

图10A和图10B是针对根据本发明实施例的图像处理传感器的局部图像数据执行了产生处理后所显示的屏幕的示例性示图；

图11是根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置的功能框图；

图12是针对根据本发明实施例的图像处理传感器的提取范围设置的示例性示图；

图13是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置中的主基板的FPGA的过程的流程图；以及

图14是示出用于位置校正工具和边缘辨别工具的检查条件数据的列表的表格。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据本发明一个实施例的图像处理设备。应该注意，对该实施例的描述中参考的全部附图中具有相同或相似构造或功能的元件提供相同或相似的附图标记，并省略其详细描述。下文中，将以图像处理传感器作为图像处理设备为例进行说明。

图1是示出根据本发明一个实施例的图像处理传感器的构造的示意示图。如图1所示，根据该实施例的图像处理传感器由成像装置1和显示装置2构成，其中显示装置2以可进行数据通信的方式通过连接电缆3与成像装置1连接。

无需说，图像处理传感器可以是具有代替显示装置2的显示器的外部计算机。成像装置1和显示装置2可以一体形成。

成像装置1中包括执行图像处理的FPGA、DSP等，并且还包括用于对检查对象进行成像以获取图像数据的照相机模块（成像部件）、用于以光照射检查对象的照明部件。为了使成像装置1紧凑，例如，如图1所示，将透镜12布置为靠近成像装置1前面的中央，并且围绕透镜12的周围布置多个LED 11作为照明部件。应该注意，可以与成像装置1独立地提供外部照明（环形照明等）。

图2A至图2C是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置1的构造的外形示图。图2A是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置1的构造的正视图，图2B是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置1的构造的平面图，而图2C是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置1的构造的后视图。

如图2A所示，透镜12布置为靠近成像装置1的前面的中央，并且围绕透镜12的周围布置多个LED 11。成像时，该多个LED 11打开从而以光照射检查对象，从而允许对检查对象清晰地进行成像。

如图2B和图2C所示，成像装置1在其背面包括将要与从外部电源接收电力供应的电力电缆连接的电源连接器102，以及可与和显示装置2进行数据通信的连接电缆3连接的连接连接器103。此外，成像装置1还在背面包括能够手动调节焦点的焦点调节螺钉。

图3是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置1的硬件构造的框图。在图3中，连接器基板16经由设置在电源接口161中的电源连接器102（见图2B和图2C）从外部电源接收电力供应。电源基板18将所供应的电力供应给各个基板。在本实施例中，电力被经由主基板13供给照相机模块14。

电源基板18的电机驱动器181向照相机模块14的电机141提供驱动电力，以实现自动聚焦。

通信基板17将从主基板13输出的根据是否已经检测到缺陷而表明检查对象的故障/非故障的OK/NG信号（确定信号）、图像数据等发送给显示装置2。已经接收到确定信号的显示装置2显示确定结果。此外，尽管在本实施例中经由通信基板17输出了OK/NG信号（确定信号），但是还可以经由例如连接器基板16输出OK/NG信号（确定信号）。

照明基板15提供有用于以光照射对检查对象进行成像的成像区域的多个LED 11，以及在该多个LED 11前面设置反射器（未示出）。此外，透镜12可更换为用于短距离或长距离的透镜单元。

在照相机模块（成像部件）14中，电机141被驱动，从而允许控制自动聚焦操作。根据来自主基板13的成像指令信号对检查对象进行成像。在该实施例中，CMOS基板142被设置为成像元件，并且基于在CMOS基板142上扩展动态范围的转换特性将成像的彩色图像转换为HDR图像，以及将成像的彩色图像输出至主基板13的FPGA131。

主基板13控制已经与其连接的每个基板的操作。例如，对于照明基板15，向LED驱动器151发送用于控制多个LED 11的打开/关闭的控制信号。LED驱动器151例如根据来自FPGA 131的控制信号调整LED 11的打开/关闭、光量等。此外，经由电源基板18的电机驱动器181向照相机模块14的电机141发送用于控制自动聚焦操作的控制信号，并且成像指令信号等被发送至CMOS基板142。

在执行照明控制和成像控制时，主基板13的FPGA 131对通过在成像部件中进行成像而捕获的图像数据执行压缩处理（压缩处理部件），并执行用于检查的图像处理（图像处理部件）。此外，主基板13的DSP 132对图像数据执行边缘检测处理、模式搜索处理等。作为模式搜索处理的结果，根据是否已经检测到缺陷而表明检查对象的故障/非故障的OK/NG信号（确定信号）被输出至通信基板17。运算处理结果等被存储到存储器133中。此外，作为将变为图像处理基准的基准图像，存储器133将通过以预定压缩比进行压缩处理所获得的压缩图像数据或局部图像数据存储为通过提取设定范围而获得的图像数据。尽管在本实施例中FPGA 131执行照明控制、成像控制等，但是DSP 132也可以执行照明控制、成像控制等。此外，可以提供由FPGA 131和DSP 132联合形成的电路，即主控制电路（主控制单元）。简言之，用于控制所述多个LED 11的打开/关闭的控制信号可以发送至LED驱动器151，用于控制自动聚焦操作的控制信号可以发送至照相机模块14的电机141，成像指令信号等可以发送至CMOS基板142，或者可以提供具有FPGA 131和DSP 132两者的功能的主控制单元。

图4是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的显示装置2的构造的正视图。如图4所示，在显示装置2的正面中央部分提供了触摸板21，并且触摸板21在接收用户输入的选择时在屏幕上显示被成像的检查对象的彩色图像。

此外，显示装置2提供有将与被供给来自外部电源的电力的电源电缆连接的电源连接器24，以及可与执行与成像装置1的数据通信的连接电缆3连接的电源连接器25。此外，在正面上提供了可与USB存储器等连接的USB端口22。

用户选择显示在显示装置2的触摸板21的屏幕上的按钮，从而控制图像处理传感器的操作。还可以在对检查对象进行检查的“检查模式”和用于对图像处理传感器进行条件设置的“设置模式”之间进行切换。换言之，根据本实施例的图像处理传感器具有模式切换部件，用于在用于确定检查对象的故障/非故障的检查模式（Run模式（运行模式））和用于设置用于检查的各种参数（成像参数、照明参数、图像处理参数等）的设置模式（Non-Run模式（非运行模式））之间进行切换。图5A和图5B是根据本发明实施例的图像处理传感器的显示装置2中的模式切换屏幕的示例示图。

图5A是“检查模式”的屏幕显示的示例示图。如图5A所示，由成像装置1成像的检查对象的图像显示在检查对象显示区域51中。设置在左下部的“传感器设置”按钮52用作模式切换部件，并且当“传感器设置”按钮52被选择时，模式切换至“设置模式”，并且屏幕变换为图5B所示的屏幕。

图5B是“设置模式”的屏幕显示的示例示图。如图5B所示，在程序选择区域53中选择了检查对象或检查环境的类型。本文中，“程序”是指根据检查对象或检查环境的类型设置的一系列数据组（参数值的组合），并且针对检查对象或检查环境的每种类型可以将不同的数据组存储为程序。

此外，当存储将成为用于与检查对象进行比较的基准的主图像时，该主图像显示在主图像显示区域54中。当选择了“设置导航”按钮55时，屏幕变换为用于执行详细设置的设置屏幕。图5B的“开始操作”按钮56用作模式切换部件，并且当选择了“开始操作”按钮56时，模式切换至“检查模式”，并且屏幕变换为图5A所示的屏幕。

图6A至图6F是根据本发明实施例的图像处理传感器的显示装置2的设置屏幕的示例示图。通过图6A至图6F中所示的设置屏幕，用户顺序执行成像条件的设置（图6A）、将成为用于模式搜索的基准的主图像的登记（图6B）、诸如主图像上的边缘搜索的工具的设置（图6C至图6E）以及输出的分配（图6F）的流程中的设置。下文中，将给出详细描述。当选择了图5B所示的“设置导航”按钮55时，首先，显示图6A所示的成像条件设置屏幕。在成像条件设置屏幕上，当存储主图像时将该主图像显示在主显示区域61中，并将用于设置成像条件的设置按钮组显示在屏幕的下部中。例如，当选择了“触发条件”按钮时，可以设置用于指定成像装置1对检查对象进行成像时的定时的触发条件。尽管省略了详细的设置屏幕，但是当选择每个按钮时，都根据每个设置条件在图4所示的触摸板21上显示设置屏幕。

如果未存储主图像，或即使存储了主图像，也可以将当前成像的图像（下文中称作实况图像）显示在主显示区域61中。同样在该情况中，当如下所述选择了“登记实况图像”按钮64时，将当前成像的图像登记为主图像。

此外，对于更详细的设置，可以选择图6A的“扩展功能”按钮62。当选择了“扩展功能”按钮62时，单独显示用于进行详细设置的按钮。如上所述，在成像条件设置屏幕上，可以调节亮度、调节焦点，以及设置成像范围、照明的开/关、放大（zoom on）/缩小（zoomoff）等。

当选择了图6A的显示为“下一个”的“屏幕变换”按钮63时，显示图6B所示的主图像登记屏幕。下文中，将对登记的主图像设置用于进行检查的各种工具。在该实施例中，针对一个主图像存储一个程序。即，对特定的主图像设置不同的工具，并且针对该特定的主图像预先存储一个程序。在一些情况中，可以在不同的程序之间使用相同的主图像。

作为主图像，可以登记当前成像的图像，或者可以选择并登记之前成像的图像。在登记当前成像的图像的情况下，用户可以选择“登记实况图像”按钮64。当选择“登记实况图像”按钮64时正被成像的图像被登记为主图像。

当选择了图6B的显示为“下一个”的“屏幕变换”按钮65时，显示针对图6C所示的每个主图像的工具设置屏幕。下文中，将对主图像设置用于检查的各种工具。

在工具设置屏幕上，在所显示的主图像中额外地设置执行检查的工具。当选择了图6C所示的“添加”按钮66时，显示图6D所示的工具选择屏幕。额外地设置工具选择屏幕上所选的工具。例如，当选择了“搜索边缘”按钮67时，显示图6E所示的边缘搜索设置屏幕。通过预先设置将在边缘搜索设置屏幕上利用检查对象的成像图像来检查主图像中的哪个边缘，可以根据是否已检测到缺陷来确定检查对象的故障/非故障。下文中，可以设置颜色区域、位置校正等。

当选择了图6C的被显示为“下一个”的“屏幕变换”按钮68时，显示图6F所示的输出分配屏幕。在输出分配屏幕上，可以设置输出行代表什么，该行在屏幕上被显示为检查结果。当选择了“结束”按钮69时，屏幕显示返回到图5B所示的“设置模式”。以此方式，通过顺序选择图6所示的显示装置2的触摸板21上被显示为“下一个”的“屏幕变换”按钮63、65、68，用户易于在短时间内设置用于检查的各种参数。此外，由于甚至不熟悉图像处理传感器的用户在显示装置2上被引导进行下一操作，因此可以容易地设置各种参数。

本发明涉及主基板13的FPGA 131对捕获的图像数据进行图像处理之前的预处理。例如，在利用具有用于图像处理传感器的照相机模块14的CMOS基板142的WVGA的成像元件情况下，成像图像数据的像素数为752像素×480像素。在利用此进行图像处理的情况下，检测其中由于透镜12造成的图像变形较大的每个端部，并使用具有640像素×480像素的图像数据。

图7A至图7C是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的压缩处理的概况的示意示图。如图7A所示，成像图像数据的像素数是752像素×480像素，并且将已经删除了其每个端部的640像素×480像素的图像数据用于进行图像处理。当显示装置2的最大显示的像素数为320像素×240像素时，对具有640像素×480像素的图像数据进行压缩处理，并且将压缩图像数据产生为使得像素数与显示装置2的最大显示的像素数一致。

尽管用于压缩处理的方法没有特别限制，但是可以通过例如计算四个周边像素的像素值的平均值来进行压缩。由于显示装置2的最大显示的像素数与图7B所示的压缩图像数据的像素数一致，因此该压缩图像数据在显示装置2中被原样显示和输出，如图7C所示。

图8A至图8C是根据本发明实施例的图像处理传感器执行了压缩处理之后显示的图像的示意示图。图8A所示的检查对象的图像通过原样显示和输出压缩图像数据而获得。图8B示出了当显示和输出的压缩图像数据被放大两倍时显示和输出的图像。

在图8B中，尽管检查对象本身被放大显示，但是显示分辨率变得粗糙，导致模糊显示。类似地，图8C示出了通过放大三倍而获得的图像。在图8C中，尽管检查对象被进一步放大显示，但是显示分辨率变得更加粗糙，从而显示变得更加不清晰。

因此，显示被放大得越大，就越难以看到检查对象的特征部分，从而越难以保持检查的高精度。

在根据本实施例的图像处理传感器中，通过接收用户做出的选择，可以利用作为图像数据的一部分的局部图像数据来代替压缩图像数据来执行图像处理。这与产生压缩图像数据的情况相同之处在于成像图像数据的像素数为752像素×480像素并且使用了其中已经删除了其每个端部的640像素×480像素的图像数据。然而，不同之处在于，当显示装置2的最大显示的像素数为320像素×240像素时，从具有640像素×480像素的图像数据中提取320像素×240像素的范围来产生局部图像数据。

图9A至图9C是示出根据本发明实施例的图像处理传感器的局部图像数据的产生处理的概况的示意示图。如图9A所示，成像图像数据的像素数为752像素×480像素，并使用其中已经删除了其每个端部的640像素×480像素的图像数据进行图像处理。根据显示装置2的最大显示像素数把将被提取作为局部图像数据的范围设置为提取范围901，以产生具有320像素×240像素的局部图像数据。

由于局部图像数据的像素数与显示装置2的最大显示像素数一致，因此该局部图像数据在显示装置2中被原样显示并输出，如图9C所示。

图10A和图10B是根据本发明实施例的图像处理传感器执行了局部图像数据的产生处理之后所显示的屏幕的示意示图。图10A所示的检查对象的图像通过对执行成像所捕获的图像数据进行显示和输出来获得。图10B是在图10A的缩放按钮91上选择“放大”的情况下所显示的图像的示意示图。

在图10B中，显示了由640像素×480像素的图像数据产生的320像素×240像素的局部图像数据。即，缩放按钮91用作用于选择将被显示的图像的图像选择部件，并且尽管明显地看出已经放大了两倍，但是实际上显示被切换至局部图像数据。

在根据本实施例的图像处理传感器中，在利用局部图像数据的情况下，并未使用全部图像数据而是使用一部分图像数据，因此可以减轻图像显示的运算处理负荷，并且还使得在不引起将被显示的图像的显示分辨率粗糙的情况下进行清晰地显示。因此，即使显示被放大，也可以看到检查对象的特征部分，以保持检查的高精度。

图11是根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置1的功能框图。局部图像产生部件1101产生作为执行成像所捕获的图像数据的一部分的局部图像数据。优选地产生包括执行成像所捕获的图像数据的中心的局部图像数据来作为局部图像数据。这是因为通常以使得检查对象位于屏幕中央的方式来进行成像。

然而，检查对象的特征部分不一定位于中央。因此，提供了提取范围设置部件1102，以使得可以自由设置被提取作为局部图像数据的范围。图12是用于根据本发明实施例的图像处理传感器的提取范围设置的示意示图。

如图12所示，通常通过提取包括执行成像所捕获的图像数据的中心的提取范围1201来产生局部图像数据。然而，根据检查对象，检查对象的特征部分可能不是位于检查对象的特征部分的中央，而是可以位于其周边部分。因此，通过拖拉操作等来移动要被提取作为局部图像数据的范围，以成为提取范围1202。因此，可以以使得检查对象的特征部分位于靠近图像数据的中央的方式来产生局部图像数据。

应该注意，优选地，以使得局部图像数据的高宽比与显示装置2的屏幕的高宽比相等的方式来产生局部图像数据。这是因为，当在显示时通过显示装置2自动调节放大率/缩小率时，可以以与原始图像数据的高宽比不同的高宽比来放大/缩小显示图像并进行显示。然而，这些高宽比不必完全相同，只要它们位于用户能够看到检查对象的特征部分的范围内就可以没有任何障碍地进行检查。

此外，局部图像数据被产生为使得局部图像数据的像素数等于显示装置2的屏幕的像素数。这是因为数据在显示时变得与原始图像数据一样清晰，从而允许看到检查对象的特征部分。然而，像素数不必完全相同，只要它们位于用户能够看到检查对象的特征部分的范围内就可以没有任何障碍地进行检查。

返回图11，选择接收部件1103接收对将被存储为成为图像处理基准的基准图像的压缩图像数据和局部图像数据中任一个的选择。即，根据在选择接收部件1103中接收的选择，执行产生压缩图像数据的处理或产生局部图像数据的处理。

基准图像存储部件1104将已经接收了对其进行的选择的压缩图像数据或局部图像数据存储到存储器133中以作为基准图像。即，通常，压缩图像数据被从存储器133中读出并显示在显示装置2中，当在图10A的缩放按钮91中选择了“放大”时，从存储器133中读出局部图像数据并在显示装置2中进行显示。以此方式，尽管已经以放大的形式明显地看到了图像，但是显示实际上是被切换为与显示装置2的屏幕的像素数对应的局部图像数据，从而允许显示清晰的图像。

图13是示出用于根据本发明实施例的图像处理传感器的成像装置1中的主基板13的FPGA 131的过程的流程图。在图13中，成像装置1的主基板13的FPGA 131从DSP 132接收在照相机模块14中进行成像的成像指令（步骤S1301）。

FPGA 131确定缩放是否处于“放大”状态（步骤S1302）。当FPGA 131确定缩放处于“放大”状态时（步骤S1302：是），FPGA 131将要提取的范围设置为局部图像数据（步骤S1303），并向CMOS基板142发送指令信号。

将要提取的范围设置为局部图像数据没有特别限制，只要包括成像图像数据的一部分即可。已经接收到指令信号的COMS基板142将设置范围内的图像数据作为局部图像数据发送给FPGA 131。

FPGA 131从CMOS基板142获取局部图像数据（步骤S1304），并将该局部图像数据存储到存储器133中（步骤S1308）。随后，该局部图像数据被传递至图像处理部件，以执行用于进行检查的图像处理。

当FPGA 131确定缩放处于“缩小”状态时（步骤1302：否），FPGA 131把要提取图像数据的范围设置为整个范围（步骤S1305），并向CMOS基板142发送指令信号。

已经接收到指令信号的CMOS基板142将整个范围中的图像数据发送至FPGA 131。

FPGA 131从CMOS基板142获取整个范围内的图像数据（步骤S1306），并对获取的图像数据执行压缩处理（步骤S1307）。

例如，当图像数据被捕获为640像素×480像素的图像数据时，该图像被压缩成与显示装置2的最大显示像素数相同的320像素×240像素，以产生压缩图像数据。

FPGA 131将压缩图像数据存储到存储器133中（步骤S1308），此后，将压缩图像数据传递至图像处理部件，以执行用于检查的图像处理。

上述步骤S1301至S1308的处理也在前述的“设置模式”和“检查模式”下执行。图14是示出用于位置校正工具和边缘辨别工具的检查条件数据的列表的表格。具体地，首先，在“设置模式”下，用户经由显示装置2设置关于用于检查检查对象的条件的检查条件数据（例如，包括图14所示的参数）。此处，当缩放处于“放大”状态时（步骤S1302：是），捕获局部图像数据（步骤S1304），在该局部图像数据上设置检查工具，并且将数据登记为基准图像（步骤S1308）。另一方面，当缩放处于“缩小”状态时（步骤S1302：否），执行图像压缩处理（步骤S1307），在压缩图像数据上设置检查工具，并且将数据登记为基准图像（步骤S1308）。

接下来，在“检查模式”下，基于在“设置模式”下设置的检查条件数据中包括的、且示出要使用压缩图像数据和局部图像数据中的哪一个的参数来接收在图像处理中使用的图像数据的选择（步骤S1302）。即，在使用压缩图像数据作为在“检查模式”下进行图像处理所使用的图像数据的情况下（步骤S1302：否），对在步骤S1306中连续捕获的检查对象的图像数据进行图像压缩处理（步骤S1307），并与“设置模式”的步骤S1308中登记的基准图像进行比较（例如，模式搜索的处理等）。另一方面，在使用局部图像数据作为在“检查模式”下进行图像处理所使用的图像数据的情况下（步骤S1302：是），对在步骤S1304中连续捕获的局部图像数据执行与“设置模式”的步骤S1308中登记的基准图像的比较（例如，模式搜索的处理等）。

以此方式，在“设置模式”和“检查模式”下都执行图13所示的处理流程。应该注意，尽管在该实施例中执行了与“设置模式”的步骤S1308中登记的基准图像的比较（例如，模式搜索处理等），但是与基准图像的比较没有特别限制。例如，在进行关于颜色区域是否位于之前已经设置的预定范围内的检查的情况下，不必执行与基准图像的比较，而是可以设置定义该预定范围的阈值（上限和下限）。简言之，可以基于检查条件数据中包括的参数接收图像处理中使用的图像数据（压缩图像数据或局部图像数据）的选择，并且可以利用接收了对其选择的压缩图像数据或局部图像数据来执行诸如颜色区域检查的图像处理。

此外，本发明还应用于所谓的库切换（程序切换、种类切换）。具体地，例如当改变沿传送带传送的检查对象的类型时，检查条件数据自然也需要改变。因此，可以根据检查对象的类型预先存储多种检查条件数据，并且当从PLC等输入了种类切换信号时可以切换检查条件数据。即，示出将使用压缩图像数据和局部图像数据中的哪一个的参数可以预先包括在检查条件数据中，从而允许压缩图像数据或局部图像数据的切换，以及检查条件数据的切换。

将以图14所示的参数列表中的“缩放设置”为例进行说明。作为“缩放设置”的设置值，可以选择“标准”或“2倍缩放”。

当检查条件数据切换至已经选择的“标准”的设置值时，利用压缩图像数据执行图像处理，而当检查条件数据切换至已经选择的“2倍缩放”的设置值时，利用局部图像数据执行图像处理。

简言之，图像处理传感器提供有检查条件切换指令接收部件，用于接收检查条件数据的切换指令，并且当检查条件切换指令接收部件接收到针对检查条件数据的切换指令时，基于切换后的检查条件数据中包括的参数来接收图像处理中使用的图像数据的选择。尽管本文中将来自PLC等的种类切换信号假设为针对检查条件数据的切换指令，但是检查条件数据例如可以手动切换，从而在图5B的程序选择区域53中选择期望的检查条件数据（程序）。

应该注意，在图14所示的各种设置项（设置参数）中，对于触发相关项，优选地将用于选择内部触发和外部触发中的至少任意一种的参数“触发系统”设置为必要设置项。关于成像相关项，优选地将用于选择“标准”和“2倍缩放”中的至少任意一项（要使用压缩图像数据和局部图像数据中的哪一项）的参数“缩放设置”设置为必要设置项。对于工具相关项，优选地将用于决定至少那种类型的工具将被用于执行图像处理的参数“工具类型”以及将成为检查精度的基准的参数“阈值”（一致度）设置为必要设置项。尤其是，在对检查对象执行故障/非故障确定的情况下，优选地将“工具类型”设置为必要设置项。

如上所述，根据本实施例，产生了已经接收对其选择的压缩图像数据或局部图像数据，并将其存储为基准图像以成为针对检查的图像处理的基准，根据检查的内容适当地选择要使用的图像数据。因此，消除了产生不必要的图像数据的需要。此外，即使在利用局部图像数据来执行图像处理的情况下，也不会降低检查的精度，从而允许显然地发挥与通过提高视野放大率而获得的效果相类似的效果。

此外，本发明不限于上述实施例，并且只要在本发明主旨的范围内就可以进行各种改变、修改等。例如，成像装置1和显示装置2不限于通过连接电缆3直接连接的形式，更不用说，成像装置1和显示装置2可以经由诸如LAN、WAN等的网络来连接。此外，尽管成像装置1和显示装置2在该实施例中是分离的主体，但是还可以使用通过集成这些装置而获得的图像处理传感器。

此外，显示装置2用作图像处理设备的显示部件。更具体地，图像处理设备装备有用于显示压缩图像数据的显示部件，并且该显示部件还显示所产生的局部图像数据。在“检查模式”的情况下，在显示部件中显示已经在选择接收部件1103中接收对其选择的压缩图像数据或局部图像数据的同时执行针对检查的图像处理。此外，在“设施模式”的情况下，在显示部件中显示已经在选择接收部件1103中接收对其选择的压缩图像数据或局部图像数据的同时存储基准图像。如上所述，在“检查模式”和“设置模式”两者下，在显示部件中显示已经在选择接收部件1103中接收对其选择的压缩图像数据或局部图像数据的同时可以执行各种处理。

Claims (16)

1.一种图像处理设备，包括：

成像部件，用于对检查对象进行成像；

压缩处理部件，用于对通过在所述成像部件中进行成像所捕获的图像数据进行压缩处理，以产生压缩图像数据；

图像处理部件，用于执行针对检查的图像处理；

局部图像产生部件，用于产生作为所捕获的图像数据的一部分的局部图像数据；以及

选择接收部件，用于接收对所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的任一种数据的选择；其中

所述图像处理部件利用已经在所述选择接收部件中接收到对其的选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据来执行针对所述检查的图像处理。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，还包括：

检查条件数据设置部件，用于设置与用于检查所述检查对象的条件相关的检查条件数据，所述检查条件数据包括示出将使用所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的哪一个作为在所述图像处理中使用的图像数据的参数，其中

所述选择接收部件基于所述检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。

3.根据权利要求1所述的图像处理设备，还包括：

检查条件切换指令接收部件，用于接收针对检查条件数据的切换指令，其中，

当所述检查条件切换指令接收部件接收到针对所述检查条件数据的切换指令时，所述选择接收部件基于切换后的检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。

4.根据权利要求1所述的图像处理设备，还包括：

基准图像存储部件，用于将已经在所述选择接收部件中接收到对其的选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据存储为基准图像，其中

所述图像处理部件进行与所存储的基准图像的比较，以执行针对所述检查的图像处理。

5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述局部图像产生部件产生包括所捕获的图像数据的中心的局部图像数据。

6.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中所述局部图像产生部件包括提取范围设置部件，该提取范围设置部件用于把将要提取的范围设置为所述局部图像数据。

7.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述局部图像产生部件产生所述局部图像数据，使得所述局部图像数据的高宽比等于显示图像的屏幕的高宽比。

8.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述局部图像产生部件产生所述局部图像数据，使得所述局部图像数据的像素数等于显示图像的屏幕的像素数。

9.一种由图像处理设备执行的图像处理方法，所述图像处理设备包括：

成像部件，用于对检查对象进行成像；

压缩处理部件，用于对通过在所述成像部件中进行成像所捕获的图像数据进行压缩处理，以产生压缩图像数据；以及

图像处理部件，用于执行针对检查的图像处理；其中

所述图像处理设备

产生作为所捕获的图像数据的一部分的局部图像数据，

接收对所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的任一种数据的选择，以及

所述图像处理部件利用已经接收到对其的选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据来执行针对所述检查的图像处理。

10.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，

将与用于检查所述检查对象的条件相关的检查条件数据设置为在所述图像处理中使用的图像数据，所述检查条件数据包括示出将使用所述压缩图像数据和所述局部图像数据中的哪一个的参数，以及基于所述检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。

11.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，

接收针对检查条件数据的切换指令，以及

当接收到针对所述检查条件数据的切换指令时，基于切换后的检查条件数据中包括的参数来接收对在所述图像处理中使用的图像数据的选择。

12.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，

将已经接收到对其的选择的所述压缩图像数据或所述局部图像数据存储为基准图像，以及

进行与所存储的基准图像的比较，以执行针对所述检查的图像处理。

13.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，产生包括所捕获的图像数据的中心的局部图像数据。

14.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，设置将要提取的范围作为所述局部图像数据。

15.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，产生所述局部图像数据，使得所述局部图像数据的高宽比等于显示图像的屏幕的高宽比。

16.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，产生所述局部图像数据，使得所述局部图像数据的像素数等于显示图像的屏幕的像素数。

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