CN110274910A - 图像检查装置、图像检查方法以及计算机可读记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种技术，在必须在保持检查对象物与拍摄装置的位置关系的状态下一边仅改变其他拍摄条件一边获取检查对象物的多个图像的图像检查中，能够在保持使检查对象物相对于拍摄装置的位置发生变化的状态下进行拍摄。本发明的图像检查装置、图像检查方法以及计算机可读记录介质利用图像来对检查对象物进行检查，图像检查装置包括：拍摄部件，拍摄所述检查对象物；变更部件，使所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置周期性地相对变化；以及控制部件，在通过所述相对变化而周期性地反复的、所述检查对象物相对于所述拍摄部件处于规定位置的多个时机，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以获取拍摄条件不同的多个图像。

Description

图像检查装置、图像检查方法以及计算机可读记录介质
技术领域
本发明涉及一种图像检查装置、图像检查方法以及包括图像检查程序(program)的计算机可读记录介质。
背景技术
近年来，在生产线中，为了实现检查的自动化或省力化，广泛利用有借助图像来进行产品的外观检查的图像检查装置(例如参照专利文献1至专利文献2)。外观检查的种类或方法有各种各样，但基本结构是：利用内置有图像传感器的拍摄装置来拍摄检查对象物，从所获得的图像中提取成为检查区域的部分，对所述检查区域的部分的图像的特征进行分析/评价，由此来进行目标检查(例如良/不良的判定、分类、信息获取等)。
此种的图像检查中，有时会保持检查对象物与拍摄装置的位置关系，并一边仅改变其他拍摄条件，一边获取检查对象物的多个图像，使用拍摄条件不同的各图像来进行图像检查。例如，在使用照度差立体(stereo)法的图像检查中，保持检查对象物与拍摄装置的位置关系，并一边切换照亮检查对象物的照明的位置，一边获取检查对象物的多个图像。而且，在使用相移法的图像检查中，保持检查对象物与拍摄装置的位置关系，并一边使照射至检查对象物的条纹图形的相位发生变化，一边获取检查对象物的多个图像。而且，在使用高动态范围(high dynamic range)合成的图像检查中，保持检查对象物与拍摄装置的位置关系，并一边使拍摄检查对象物时的曝光时间发生变化，一边获取检查对象物的多个图像。而且，在使用焦点处理的图像检查中，保持检查对象物与拍摄装置的位置关系，并一边使拍摄装置的透镜的焦点位置发生变化，一边获取检查对象物的多个图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010-175281号公报
专利文献2：日本专利特开平11-160243号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在图像检查中，必须从各种方向拍摄流经生产线的检查对象物。因而，例如在想要遍布整周来对检查对象物的外观进行检查的情况下，必须以围绕检查对象物的方式来准备多个拍摄装置，或者，一边使拍摄装置相对于检查对象物的位置发生变化一边进行拍摄。但是，在利用拍摄装置围绕检查对象物的情况下，拍摄装置的筹备成本增大，也难以利用拍摄装置来围绕保持在生产线上流动的状态的检查对象物。因此，理想的是，一边改变检查对象物的方向一边进行拍摄，但例如在使用使检查对象物逐次旋转90度的旋转机构的情况下，必须将旋转机构的驱动马达的发动与停止反复至少四次以上，因此遍布整周来拍摄检查对象物的外观需要相对较长的时间。而且，在使拍摄装置绕检查对象物移动的情况下，也必须反复进行使拍摄装置移动的机构的发动与停止，因此遍布整周来拍摄检查对象物的外观也需要相对较长的时间。
因此，若是利用旋转机构来使检查对象物旋转的情况，则例如也可考虑：在保持使检查对象物旋转的状态下进行拍摄，获取从各种方向拍摄检查对象物所得的图像。而且，若是使拍摄装置绕检查对象物移动的情况，则例如也可考虑：在保持使拍摄装置移动的状态下进行拍摄，获取从各种方向拍摄检查对象物所得的图像。但是，若拍摄装置与检查对象物持续相对移动，则无法保持检查对象物与拍摄装置的位置关系，因此难以在图像检查中适用如上所述的照度差立体法等，所述照度差立体法等必须在保持检查对象物与拍摄装置的位置关系的状态下，一边仅改变其他拍摄条件，一边获取检查对象物的多个图像。
因此，本申请揭示一种技术，在必须在保持检查对象物与拍摄装置的位置关系的状态下一边仅改变其他拍摄条件一边获取检查对象物的多个图像的图像检查中，能够在保持使检查对象物相对于拍摄装置的位置发生变化的状态下进行拍摄。
解决问题的技术手段
为了解决所述问题，本发明中，使检查对象物相对于拍摄部件的位置周期性地相对变化，在由此而周期性地反复的、检查对象物相对于拍摄部件处于规定位置的多个时机，进行拍摄，以获取拍摄条件不同的多个图像。
详细而言，本发明是一种图像检查装置，其利用图像来对检查对象物进行检查，所述图像检查装置包括：拍摄部件，拍摄所述检查对象物；变更部件，使所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置周期性地相对变化；以及控制部件，在通过所述相对变化而周期性地反复的、所述检查对象物相对于所述拍摄部件处于规定位置的多个时机，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以获取拍摄条件不同的多个图像。
此处，所谓检查对象物，是指可成为图像检查装置的图像检查对象的物体，例如可列举在生产线上流动的工业制品或其零件、从市场回收的工业制品或其零件、收获的农产物或渔获的水产物、及其他的各种物体。
而且，所谓检查对象物相对于拍摄部件的位置，其概念不仅包含拍摄部件与检查对象物之间的距离，还包含检查对象物相对于拍摄部件的方向。
而且，所谓规定位置，是指拍摄部件拍摄用于检查的图像时的、检查对象物相对于拍摄部件的位置，例如可列举相对于拍摄部件而周期性地相对变化的检查对象物的轨道上的一个或多个位置。
而且，所谓拍摄条件，是指可在保持检查对象物与拍摄部件的位置关系的状态下，使由拍摄部件所拍摄的检查对象物的图像发生变化者，例如可列举照明的状态或拍摄元件的设定、透镜的状态等。
在所述图像检查装置中，在检查对象物相对于拍摄部件的位置通过变更部件而周期性地相对变化的状态下，进行检查对象物的拍摄。拍摄是在与变更部件的周期性的相对变化一致地多次反复的、检查对象物相对于拍摄部件的位置关系变得相同的时机来进行。并且，各时机的拍摄是一边变更拍摄条件一边进行。
因而，若为所述图像检查装置，则能够在检查对象物相对于拍摄部件的位置周期性地持续相对变化的状态下，获取在保持检查对象物与拍摄部件的位置关系的状态变更拍摄条件的多个图像。另外，由所述图像检查装置所获取的图像并非拍摄条件全部不同的图像，也可存在拍摄条件相同的多个图像。
此外，所述控制部件也可在使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物以获取拍出了所述相对变化中的所述检查对象物的第1图像之后，当所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置处于与所述第1图像的拍摄时相同的所述规定位置时，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以在与所述第1图像的拍摄时不同的拍摄条件获取拍出了所述相对变化中的所述检查对象物的第2图像。若控制部件进行此种控制，则在获取了第1图像后，在检查对象物相对于拍摄部件的位置变得与第1图像的拍摄时相同的时机获取第2图像，因此能够快速获取多个图像。
而且，所述变更部件也可通过使所述检查对象物旋转，从而使所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置周期性地相对变化。若通过检查对象物的旋转来变更检查对象物相对于拍摄部件的位置，则只要使检查对象物朝固定方向持续旋转，便能实现周期性的相对变化，因此可容易地构成变更部件。
而且，所述变更部件也可输出表示所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置的信号，所述控制部件在基于所述变更部件所输出的信号而确定的所述时机，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以获取拍摄条件不同的多个图像。若使用变更部件所输出的信号，则可精度良好地探测所述规定位置的到来，因此能够精度良好地获得在保持检查对象物与拍摄部件的位置关系的状态下仅改变拍摄条件的、检查对象物的多幅图像。
而且，也可还包括：检查部件，使用由所述拍摄部件所获取的所述多个图像来对所述检查对象物进行检查。若在所述图像检查装置中具备此种检查部件，则可快速获取在保持检查对象物与拍摄部件的位置关系的状态下仅改变拍摄条件的多个图像，因此能够快速进行图像检查。
而且，所谓所述拍摄条件，也可包含照明的照射图形、所述拍摄部件的透镜的聚焦位置、所述拍摄部件的曝光时间中的至少任一个。此处，所谓照明的照射图形，并不限定于发光面上的发光部分的形状，例如也可为照明的发光面上的发光强度分布(亮度分布)，还可为由照明所照亮的对象面上的照度分布。若一边变更此类拍摄条件，一边获取保持检查对象物与拍摄部件的位置关系的状态的多个图像，则能够获得图像检查所需的图像。
另外，本发明也能够从方法及程序方面来理解。例如，本发明也可为一种图像检查方法，利用图像来对检查对象物进行检查，所述图像检查方法包括：变更工序，使所述检查对象物相对于拍摄所述检查对象物的拍摄部件的位置周期性地相对变化；以及控制工序，在通过所述相对变化而周期性地反复的、所述检查对象物相对于所述拍摄部件处于规定位置的多个时机，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以获取拍摄条件不同的多个图像。
发明的效果
若为所述图像检查装置、图像检查方法及图像检查程序，则在必须在保持检查对象物与拍摄装置的位置关系的状态下一边仅改变其他拍摄条件一边获取检查对象物的多个图像的图像检查中，能够在保持使检查对象物相对于拍摄装置的位置发生变化的状态下进行拍摄。
附图说明
图1是表示通过实施方式的图像检查装置而实现的动作的一例的概要图。
图2是表示图像检查装置的整体结构的一例的图。
图3是表示在驱动马达具有输出旋转角的绝对值的绝对(absolute)型编码器(encoder)时通过图像检查装置而实现的动作的一例的图。
图4是表示在驱动马达具有输出旋转角的相对值的增量(incremental)型编码器时通过图像检查装置而实现的动作的一例的图。
图5是想象从四处部位以每处部位三幅的方式拍摄检查对象物的外观时的图像处理的情况的图。
图6是表示变形例的图像检查装置的整体结构的图。
图7是表示变形例的图像检查装置的动作的第1例的图。
图8是表示变形例的图像检查装置的动作的第2例的图。
图9是例示能够通过动作例1～动作例3而实现的、摄像机相对于检查对象物的位置的周期性的相对变化的轨道的图。
图10是对图9的各参数进行补充说明的图。
符号的说明
1、1A：图像检查装置
2：摄像机
2L：照明
3R：旋转机构
3T：平台
3M：驱动马达
3C：机械臂
3K1：第1关节
3K2：第2关节
3K3：第3关节
3B：底座
3A1：第1臂
3A2：第2臂
4：检查对象物
6：标记
8：图像处理单元
9：PLC
10：机器人控制器
11：操作单元
12：显示单元
具体实施方式
＜适用例＞
图1是表示通过实施方式的图像检查装置1而实现的动作的一例的概要图。图像检查装置1例如图1所示，包括摄像机2(为本申请中所述的“拍摄部件”的一例)与旋转机构3R(为本申请中所述的“变更部件”的一例)，以作为主要结构。摄像机2获取用于检查对象物4的检查的图像。旋转机构3R是使所搭载的检查对象物4旋转的装置，根据从未图示的控制装置发送的控制信号而运行。因此，摄像机2在旋转机构3R的运行中，能够从各种方向拍摄检查对象物4。另外，照亮检查对象物4的照明既可与摄像机2一体化，或者，也可独立于摄像机2。
摄像机2拍摄检查对象物4而获得的图像数据被送往图像检查装置1中所设的未图示的图像处理单元。在图像处理单元中，使用从摄像机2发送的图像数据来进行检查对象物4的外观检查。通过图像处理单元进行了外观检查的检查对象物4被送往下个工序。作为通过图像处理单元来进行的检查对象物4的外观检查，例如可列举检查对象物4的表面形状、因物品类碰撞到检查对象物4而产生的撞痕等凹凸状的缺陷的有无、因涂装等表面处理中的问题而产生的色彩缺陷的有无、异物附着的有无、及其他各种检查项目。另外，在缺陷检查的情况下，既有对缺陷的处置容易者，也有无法修复者。例如，若在使用图像的检查对象物4的外观检查中检测出的缺陷是简单的异物附着，则能够通过去除异物而容易地消除所述缺陷。因而，在利用图像检查装置1来进行缺陷检查的情况下，由图像检查装置1进行了检查的检查对象物4的送达目的地也可根据所发现的缺陷的种类来切换。
在以此方式构成的图像检查装置1中，例如在检查对象物4由旋转机构3R而旋转的状态下进行检查对象物4的拍摄。拍摄是在与旋转机构3R对检查对象物4的旋转一致地多次反复的、检查对象物4相对于摄像机2的方向变得相同的时机来进行。例如，若为图1所示的示例，则每当位于检查对象物4上的标记(mark)6朝向摄像机2的方向时进行拍摄，获取拍出了标记6的多个图像。每当通过旋转机构3R的旋转而位于检查对象物4上的标记6朝向摄像机2的方向时所进行的拍摄是变更拍摄条件来进行。例如，若为使用将三幅图像予以合成而进行的照度差立体法的图像检查，则作为获取三幅图像时的各个拍摄时机的拍摄条件，在每次拍摄时变更发光的光源，以变更照亮检查对象物4的光的方向。此种拍摄不仅在标记6朝向摄像机2的方向的时机进行，也在朝向其他方向的时机进行，由此，实现遍布检查对象物4的整周的图像检查。
在想要全面地对检查对象物4进行图像检查的情况下，必须从各种方向拍摄检查对象物4。因而，例如在想要遍布整周来对检查对象物的外观进行检查的情况下，必须以围绕检查对象物的方式来准备多个拍摄装置，或者，一边改变检查对象物的方向一边进行拍摄。但是，在利用拍摄装置围绕检查对象物的情况下，拍摄装置的筹备成本增大，也难以利用拍摄装置来围绕保持在生产线上流动的状态的检查对象物。关于此点，若为所述图像检查装置1，则能够利用一个摄像机2从各种方向拍摄检查对象物4，因此即使不准备多个拍摄装置，也能够遍布整周来对检查对象物的外观进行检查。
而且，若为所述图像检查装置1，则每当位于检查对象物4的标记6朝向摄像机2的方向时，一边仅改变照明位置等拍摄条件一边获取检查对象物的多个图像，因此即使在遍布检查对象物4的外观整周来进行照度差立体法等需要多幅图像的图像检查的情况下，也不需要反复进行旋转机构3R的驱动马达的发动与停止。因而，若为所述图像检查装置1，则能够以相对较短的时间来对检查对象物4的外观进行检查。
另外，图像检查装置1中，例如能够使用相移法或其他各种三维测量法。图像检查装置1例如能够用作在生产汽车或其他各种工业制品的生产线上使用的FA机器之一。
＜实施方式＞
以下，详细说明图像检查装置1。图2是表示图像检查装置1的整体结构的一例的图。图像检查装置1除了所述摄像机2与旋转机构3R以外，还包括负责从摄像机2发送的图像数据的处理的图像处理单元8、负责摄像机2或图像处理单元8(为本申请中所述的“检查部件”的一例)的控制的PLC 9(为本申请中所述的“控制部件”的一例)(可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC))。作为图像处理单元8，例如可适用具有中央处理器(Central Processing Unit，CPU)(中央运算处理装置)、存储器(memory)、辅助存储装置(硬盘驱动器(hard disk drive)或固态硬盘(solid state drive)等)、输入装置(键盘(keyboard)、鼠标(mouse)、触控面板(touch panel)等)的通用计算机(computer)或者图像处理专用的装置。PLC 9也同样。
摄像机2是具有将m×n个受光元件排列成矩阵(matrix)状的拍摄元件，且将彩色(color)或单色(monochrome)的静态图像或动态图像导入图像处理单元8中的设备(device)。但是，在将可见光像以外的特殊图像(X射线图像、热(thermal)图像等)用于检查时，只要使用与此图像相符的传感器即可。
在摄像机2中并设有多个照明2L。照明2L是照亮检查对象物4的照明部件。各照明2L例如既可为具有单个光源的照明部件，或者也可为具有多个光源的照明部件，所述多个光源能够分别以任意的强度来发出不同波长的照明光(红色光、绿色光、蓝色光)。而且，照明2L既可为照射不具有任何形状图形的光的照明部件，或者也可为照射具有规定形状的图形的光的照明部件。
旋转机构3R是所谓的转台(turn table)，包括载置检查对象物4的平台3T、及使平台3T旋转的驱动马达3M。驱动马达3M连接于PLC 9，根据从PLC 9发送的控制信号来使平台3T旋转。驱动马达3M内置有以绝对值或相对值输出平台3T的旋转角的编码器。设于驱动马达3M的编码器的输出连接于图像处理单元8。
图像处理单元8通过CPU执行在存储器中展开的计算机程序，从而负责摄像机2所拍摄的检查对象物4的图像的各种处理。而且，PLC 9通过CPU执行在存储器中展开的计算机程序，从而负责图像检查装置1的各部的控制。
另外，在图像检查装置1中，设有操作单元11与显示单元12。操作单元11是配置在操作图像检查装置1的作业员(operator)便于操作的适当部位的输入装置，受理作业员对图像检查装置1进行的各种操作。操作单元11既可为与显示单元12一体的触控面板，也可为一般用于通用计算机的键盘，或者还可为专用设计的输入装置。而且，显示单元12是配置在从操作图像检查装置1的作业员便于观察的适当部位的显示装置，进行图像检查装置1的各部的状态显示、或由摄像机2所获取的图像的显示。
以下，对在图像检查装置1中实现的处理进行说明。
当在图像检查装置1中开始图像检查时，PLC 9使驱动马达3M启动而使平台3T旋转。当平台3T旋转时，载置于平台3T的检查对象物4也旋转，因此若平台3T持续旋转多圈，则检查对象物4相对于摄像机2的位置将周期性地相对变化。在平台3T的旋转中，在驱动马达3M中输出旋转角的信号。在图像处理单元8中，与从驱动马达3M输出的旋转角信号的时机一致地，进行对摄像机2的拍摄命令。以下，以每当平台3T旋转90度时利用摄像机2来拍摄检查对象物4的情况为例，来说明图像检查装置1的动作。
图3是表示在驱动马达3M具有输出旋转角的绝对值的绝对型编码器时通过图像检查装置1而实现的动作的一例的图。而且，图4是表示在驱动马达3M具有输出旋转角的相对值的增量型编码器时通过图像检查装置1而实现的动作的一例的图。
在想要遍布整周来对检查对象物4的外观进行检查的情况下，例如，若每当平台3T旋转90度时利用摄像机2来拍摄检查对象物4，则能够获得从前后左右这四个方向拍摄检查对象物4所得的四个图像，换言之，遍布整周而拍出有检查对象物4的外观的图像。因此，在图3与图4所示的示例中设为：每当平台3T旋转90度时，利用摄像机2来拍摄检查对象物4。例如，若为驱动马达3M输出相对于基准角度的绝对角的绝对型编码器，则如图3所示，在驱动马达3M所输出的角度信息成为0度、90度、180度、270度的时机，利用摄像机2来拍摄检查对象物4。而且，若为驱动马达3M输出相对角的增量型编码器，则如图4所示，每当对从驱动马达3M输出的编码器的A相与B相的输出进行计数所得的角度成为90度时，利用摄像机2来拍摄检查对象物4。并且，每当平台3T旋转一圈时，利用编码器的Z相信号来进行计数器(counter)的重置(reset)。
在要获取例如三幅各角度的检查对象物4的图像时，图像检查装置1要进行拍摄，直至检查对象物4至少旋转三圈为止。
并且，图像处理单元8每当检查对象物4旋转一圈时，改变摄像机2的拍摄条件。例如，若为将图像检查装置1适用于照度差立体法的情况，则为了获取光源方向不同的三幅图像，则图像处理单元8每当检查对象物4旋转一圈时切换发光的照明2L。若一边每当检查对象物4旋转一圈时切换照明2L，一边使检查对象物4旋转三圈，则能够在各角度获得各三幅在从各种光源方向对检查对象物4进行照明的状态下拍摄的图像。因此，根据从各种光源方向对检查对象物4进行照明的状态的三幅图像的各像素的亮度，能够算出与各像素对应的点的法线向量。若对所获得的各点的法线向量进行积分，则能够复原检查对象物4的形状。
而且，例如若为将图像检查装置1适用于相移法的情况，则为了获取投影至检查对象物4的条纹图形不同的多幅图像，图像处理单元8每当检查对象物4旋转一圈时，切换投影至照明2L的条纹图形。若一边每当检查对象物4旋转一圈时切换照明2L的条纹图形，一边使检查对象物4旋转多圈，则能够获得将各种条纹图形投影至检查对象物4的多幅图像。因此，根据将各种条纹图形投影至检查对象物4的多幅图像，能够判定检查对象物4的缺陷有无。
而且，例如若为将图像检查装置1适用于高动态范围合成的情况，则为了获取曝光时间不同的多幅图像，图像处理单元8每当检查对象物4旋转一圈时，切换拍摄检查对象物4时的摄像机2的曝光时间。若在使检查对象物4旋转多圈的期间，进行一边每当检查对象物4旋转一圈时切换摄像机2的曝光时间一边进行的检查对象物4的拍摄，则能够获得以各种曝光时间对检查对象物4进行投影的多幅图像。因此，若将以各种曝光时间拍摄的多幅图像予以合成，则能够获得抑制了明暗不均的图像。
而且，例如，若每当检查对象物4旋转一圈时，切换拍摄检查对象物4时的摄像机2的透镜的焦点位置，并将以各种焦点位置拍摄的多幅图像予以合成，则能够获得景深宽的图像，或者能够进行基于合焦点法的距离推测。
图5是想象从四处部位以每处部位三幅的方式拍摄检查对象物4的外观时的图像处理的情况的图。如上所述，例如在每当平台3T旋转90度时利用摄像机2来拍摄检查对象物4，且进行所述拍摄直至检查对象物4旋转三圈为止时，如图5所示，将获取合计12幅图像的数据。因此，此时理想的是，在图像处理单元8中，配设具有能够贮存由摄像机2所获取的12幅图像的数据的容量的缓冲器(buffer)(图像存储器)。贮存在缓冲器中的图像数据对应于四处部位分别进行合成等图像处理。
另外，图5所示的示例中，对于拍摄部位1～4中的任一部位，在第1圈时以拍摄条件a进行拍摄，在第2圈时以拍摄条件b进行拍摄，在第3圈时以拍摄条件c进行拍摄。但是，所述实施方式的图像检查装置1并不限定于此种拍摄形态，例如也可对于第3圈，将任一拍摄部位设为与其他拍摄部位不同的拍摄条件。而且，在各拍摄部位所获取的图像的幅数也可根据拍摄部位而不同。而且，在各拍摄部位获取的图像的合成方法也可根据拍摄部位而不同。例如可考虑在各拍摄部位获取的图像中，对于任一部位以四副图像进行照度差立体法，对于另一部位以三幅图像进行照度差立体，对于另一部位以五幅图像进行HDR合成，对于另一部位以四副图像进行相移法。
若为所述实施方式的图像检查装置1，则由于是一边利用平台3T来使检查对象物4旋转一边进行拍摄，因此能够获得从各种方向拍摄检查对象物4的图像。而且，由于是在保持利用平台3T来使检查对象物4旋转的状态下进行拍摄，因此不需要反复进行驱动马达3M的发动与停止，而遍布整周来拍摄检查对象物4的外观，因而无因驱动马达3M的发动与停止造成的时间损失(loss)。并且，所述实施方式的图像检查装置1中，一边在检查对象物4与摄像机2的位置关系变得相同的时机改变拍摄条件一边进行多次拍摄，因此能够适用于照度差立体法等的图像检查。
以下验证因未反复进行驱动马达3M的发动与停止而带来的检查时间的缩短效果。例如，考虑从五处部位以每处部位四次的方式拍摄检查对象物4的情况。一次拍摄所耗费的时间(曝光+读出)为10ms，将利用驱动马达3M来使检查对象物4旋转五分之一圈所需的时间包含稳定时间在内设为300ms。
在一边反复进行驱动马达3M的发动与停止一边拍摄的比较例的情况下，检查对象物4的拍摄所耗费的时间T1(ms)如下。
T1＝5×(300+4×10)＝1700
另一方面，在如所述实施方式的图像检查装置1那样，在保持使检查对象物4旋转的状态下进行拍摄的情况时，检查对象物4的拍摄所耗费的时间T2(ms)如下。
T2＝4×100＝400
即，如所述实施方式的图像检查装置1那样，在保持使检查对象物4旋转的状态下进行拍摄的方式，跟一边反复进行驱动马达3M的发动与停止一边拍摄的比较例相比，能够将所需时间缩短至四分之一或更短。另外，若为在图像检查装置1中并设有自动搬送检查对象物4的装置，检查对象物4在载放于平台3T的状态下被搬送至摄像机2之前的情况，则通过设为在到达摄像机2之前时检查对象物4便已旋转的状态，能够较到达摄像机2前之后才发动驱动马达3M的情况进一步缩小时间的损失。
＜变形例＞
以下，对图像检查装置1的变形例进行说明。图6是表示变形例的图像检查装置1A的整体结构的图。本变形例中，摄像机2被设于机械臂3C的前端。
机械臂3C是所谓的多关节机器人，包括经由第1关节3K1而连结于底座(base)3B的第1臂3A1、及经由第2关节3K2而连结于第1臂3A1的前端部的第2臂3A2。摄像机2与照明2L是经由第3关节3K3而设于第2臂3A2的前端。在机械臂3C中，内置有用于使各臂以各关节的轴为中心而转动的马达等驱动机构，根据从机器人控制器10发送的命令来动作。机器人控制器10可适用具有CPU、存储器、辅助存储装置等的通用计算机或者机器人专用的控制装置。
＜变形例的动作例1＞
在摄像机2被设于机械臂3C前端的情况下，可取代旋转机构3R而利用机械臂3C来使摄像机2相对于检查对象物4的位置周期性地相对变化。图7是表示本变形例的图像检查装置1A的动作的第1例的图。图像检查装置1A中，例如利用机器人控制器10来控制机械臂3C，以使摄像机2在规定的环绕轨道上周期性地环绕，由此，也能够在所述轨道上的特定的拍摄地点P1、P2、P3处拍摄检查对象物4。
当在本变形例的图像检查装置1A中开始图像检查时，PLC 9使机器人控制器10让机械臂3C运行，以使摄像机2在规定的环绕轨道上环绕。当摄像机2在所述环绕轨道上持续环绕时，检查对象物4相对于摄像机2的位置将周期性地相对变化。在机械臂3C的运行中，从机器人控制器10向PLC 9输出摄像机2的位置信息。在PLC 9中，基于从机器人控制器10发送的摄像机2的位置信息，进行摄像机2是否已到达拍摄地点P1、P2、P3的判定，且与摄像机2到达任一拍摄地点的时机一致地，进行对摄像机2的拍摄命令。
若为本变形例的图像检查装置1A，则由于一边利用机械臂3C来移动摄像机2以使摄像机2在规定的环绕轨道上周期性地环绕，一边进行拍摄，因此能够获得从所述环绕轨道上的各种拍摄地点拍摄检查对象物4的图像。而且，由于是在保持利用机械臂3C来移动摄像机2的状态下进行拍摄，因此不需要反复进行机械臂3C的发动与停止，而从各种拍摄地点拍摄检查对象物4，因而无因机械臂3C的发动与停止造成的时间损失。并且，本变形例的图像检查装置1A中，一边在检查对象物4与摄像机2的位置关系变得相同的时机改变照明2L的发光状态等拍摄条件一边进行多次拍摄，因此能够适用于照度差立体法等的图像检查。
＜变形例的动作例2＞
而且，本变形例的图像检查装置1A中，也能够并用旋转机构3R与机械臂3C。图8是表示本变形例的图像检查装置1A的动作的第2例的图。图像检查装置1A中，例如能够一边使旋转机构3R的驱动马达3M启动而使平台3T旋转，一边进行检查对象物4的拍摄，并且利用机械臂3C来变更摄像机2的位置。若一边利用机械臂3C来变更摄像机2的位置一边进行，则例如在检查对象物4为中空物体的情况下，通过移动摄像机2的位置，以从检查对象物4的开口部分窥探内壁面，从而不仅能拍摄检查对象物4的外壁面，还能拍摄内壁面。另外，在图像检查装置1A中，也可与设于机械臂3C前端的摄像机2独立地，设有被固定在旋转机构3R附近的一个或多个摄像机2。
＜变形例的动作例3＞
而且，本变形例的图像检查装置1A中，也可通过将机械臂3C对摄像机2的移动和旋转机构3R对检查对象物4的旋转加以组合，来实现摄像机2相对于检查对象物4的位置的周期性的相对变化。
图9是例示能够通过所述的各动作例1～动作例3而实现的、摄像机2相对于检查对象物4的位置的周期性的相对变化的轨道的图。而且，图10是对图9的各参数进行补充说明的图。图9中，摄像机2与检查对象物4的相对位置关系是以多维空间来表达。并且，图10中，示出了表示摄像机2的位置与姿势、及检查对象物4的姿势的参数。如图10所示，在旋转机构3R具备一自由度，移动摄像机2的机械臂3C具备五自由度的情况下，摄像机2与检查对象物4的相对位置关系能够利用表示检查对象物4的姿势的一个旋转参数(θ1)、与表示摄像机2的位置及姿势的另外五个参数(X、Y、Z、θ2、θ3)共计六个(X、Y、Z、θ1、θ2、θ3)参数来表示。因而，图9中，原本应在表达表示摄像机2与检查对象物4的相对位置关系的多维空间的图中，表达出所有参数。但是，能够在图中表达的多维空间的维数最大为3，因此在图9中，作为能够以三维空间来表达的三个参数，选定X、Y与θ1为代表，将与设定为横轴的θ1的轴正交的两个轴设定为X与Y。但是，表示摄像机2与检查对象物4的相对位置关系的多维空间并不限定于此，在图9所示的三轴中，对于六个(X、Y、Z、θ1、θ2、θ3)参数皆能设定。另外，对于表达摄像机2与检查对象物4的相对位置关系，六个参数是充分必要的自由度，但例如若为机械臂3C具备六个以上的自由度的情况、或者旋转机构3R具备两个以上的自由度的情况，则摄像机2与检查对象物4的相对位置关系将以七个以上的参数来表示。而且，例如若为机械臂3C具备四个以下的自由度的情况，则摄像机2与检查对象物4的相对位置关系将以五个以下的参数来表示。即，本变形例的图像检查装置1A并不限定于如图10所示那样，可通过共计六个自由度来变更摄像机2与检查对象物4的相对位置关系者，例如也可为通过共计五个以下或者共计七个以上的自由度来变更摄像机2与检查对象物4的相对位置关系者。
图9中“※1”所示的轨道表示能够通过所述＜变形例的动作例1＞而实现的轨道的一例。而且，图9中“※2”所示的轨道表示能够通过所述实施方式的图像检查装置1而实现的轨道的一例。而且，图9中“※3A”“※3B”“※3C”所示的轨道表示能够通过所述＜变形例的动作例2＞或＜变形例的动作例3＞而实现的轨道的一例。图9中“※3C”所示的轨道表示通过检查对象物4旋转两圈而成为一周期的轨道的一例。能够通过所述＜变形例的动作例2＞或＜变形例的动作例3＞而实现的轨道也可为像这样，通过检查对象物4旋转两圈或者旋转三圈以上而成为一周期的轨道。
而且，图9中“※3B”所示的轨道也可位于在图9的横轴上跨越0度(360度)的边界的位置。在“※3B”所示的轨道跨越0度(360度)的边界的情况下，环绕的环状轨道中的一部分在图9的横轴上图示于0度附近，环绕的环状轨道的另一部分在图9的横轴上图示于360度附近。而且，图9中“※3B”所示的轨道也可为在图9的横轴上跨及360度以上者。
所述＜变形例的动作例1＞中，并不并用旋转机构3R，摄像机2仅通过机械臂3C来移动。因而，此时，作为摄像机2相对于检查对象物4的位置的周期性的相对变化的轨道，可描绘能够通过机械臂3C的动作而实现的平面轨道，即，例如在图9中由“※1”所示般的轨道。
而且，所述实施方式的图像检查装置1中，无机械臂3C，因此摄像机2相对于检查对象物4的位置仅通过旋转机构3R来变化。因此，此时，作为摄像机2相对于检查对象物4的位置的周期性的相对变化的轨道，成为能够通过旋转机构3R的动作而实现的直线轨道，即，例如在图9中由“※2”所示般的轨道。
而且，所述＜变形例的动作例2＞和＜变形例的动作例3＞中，并用了机械臂3C与旋转机构3R，因此能够描绘各种轨道。因而，此时，作为摄像机2相对于检查对象物4的位置的周期性的相对变化的轨道，例如可描绘通过旋转机构3R朝固定方向持续旋转而环绕的轨道、或者通过旋转机构3R朝两方向进行微弱的旋转而局部实现的无接头状的轨道。
＜计算机可读取的记录介质＞
能够将程序记录在计算机等可读取的记录介质中，所述程序使计算机或其他机械、装置(以下称作计算机等)实现所述的任一处理。并且，通过使计算机等读取并执行所述记录介质的程序，从而能够提供所述功能。
此处，所谓计算机等可读取的记录介质，是指能够通过电、磁、光学、机械或化学作用来储存数据或程序等信息，并能够从计算机等读取的记录介质。作为此种记录介质中的可从计算机等拆卸者，例如有软盘(flexible disk)、磁光盘、只读光盘(Compact DiscRead Only Memory，CD-ROM)、可重写光盘(Compact Disc Rewritable，CD-R/W)、数字多功能光盘(Digital Versatile Disc，DVD)、蓝光光盘(blue ray disc)、数字录音带(DigtalAudio Tape，DAT)、8mm磁带、快闪存储器(flash memory)等存储卡(memory card)等。而且，作为被固定于计算机等的记录介质，有硬盘、SSD或只读存储器(Read Only Memory，ROM)等。
另外，所述实施方式及变形例是本发明的实施方式的一例，并非将本申请中揭示的发明的技术范围限定于所述实施方式及变形例者。

Claims (8)

1.一种图像检查装置，其利用图像来对检查对象物进行检查，其特征在于包括：
拍摄部件，拍摄所述检查对象物；
变更部件，使所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置周期性地相对变化；以及
控制部件，在通过所述相对变化而周期性地反复的、所述检查对象物相对于所述拍摄部件处于规定位置的多个时机，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以获取拍摄条件不同的多个图像。
2.根据权利要求1所述的图像检查装置，其特征在于，
所述控制部件使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物以获取拍出了所述相对变化中的所述检查对象物的第1图像之后，当所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置处于与所述第1图像的拍摄时相同的所述规定位置时，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以在与所述第1图像的拍摄时不同的拍摄条件获取拍出了所述相对变化中的所述检查对象物的第2图像。
3.根据权利要求1或2所述的图像检查装置，其特征在于，
所述变更部件通过使所述检查对象物旋转，从而使所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置周期性地相对变化。
4.根据权利要求1或2所述的图像检查装置，其特征在于，
所述变更部件输出表示所述检查对象物相对于所述拍摄部件的位置的信号，
所述控制部件在基于所述变更部件所输出的信号而确定的所述时机，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以获取拍摄条件不同的多个图像。
5.根据权利要求1或2所述的图像检查装置，其特征在于还包括：
检查部件，使用由所述拍摄部件所获取的所述多个图像来对所述检查对象物进行检查。
6.根据权利要求1或2所述的图像检查装置，其特征在于，
所述拍摄条件包含照明的照射图形、所述拍摄部件的透镜的聚焦位置、所述拍摄部件的曝光时间中的至少任一个。
7.一种图像检查方法，利用图像来对检查对象物进行检查，其特征在于包括：
变更工序，使所述检查对象物相对于拍摄所述检查对象物的拍摄部件的位置周期性地相对变化；以及
控制工序，在通过所述相对变化而周期性地反复的、所述检查对象物相对于所述拍摄部件处于规定位置的多个时机，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以获取拍摄条件不同的多个图像。
8.一种包括图像检查程序的计算机可读记录介质，利用图像来对检查对象物进行检查，所述图像检查程序的特征在于，
使计算机执行：
变更工序，使所述检查对象物相对于拍摄所述检查对象物的拍摄部件的位置周期性地相对变化；以及
控制工序，在通过所述相对变化而周期性地反复的、所述检查对象物相对于所述拍摄部件处于规定位置的多个时机，使所述拍摄部件拍摄所述检查对象物，以获取拍摄条件不同的多个图像。
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