CN113168368A - 编程装置及程序 - Google Patents

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Abstract

提供一种编程装置以及程序，能够容易地确认图像处理算法所代表的程序的创建、编辑中的程序的妥当性。编程装置是根据用户操作，在编辑画面上配置表示处理单位的单元的图标，并通过连结这些单元来编辑程序的编程装置，具备：程序执行机构，其执行由配置于编辑画面并连结的单元定义的程序，运算各单元的输出；以及调试视图显示控制机构，其将程序执行机构运算而得到的各单元的输出显示于与配置于编辑画面的各个单元的图标对应的调试视图区域。

Description

编程装置及程序
技术领域
本发明涉及适于创建/编辑用于图像处理等的程序的编程装置以及程序。
背景技术
近来，能够容易地获得拍摄图像的摄像机等摄影装置、处理图像的计算机等，利用在各种现场组装了图像处理、图像解析的系统。在工厂的生产现场，在产品的尺寸检查、外观检查、异物检查等中使用了摄像机和计算机的图像检查系统正在普及。作为用于实现这样的系统的解决方案，提供了设想在各种现场利用而进行了通用的装置化的图像检查系统、作为打包出售的软件程序。但是，在多数情况下，在直接使用通用的系统或软件程序的情况下，难以应对现场所要求的细微的规格，因此进行与特殊规格对应的定制，或者独自开发符合所希望的规格的程序这样的应对。细微的规格例如是与图像检查的对象物一致的图像处理算法的选定、变更、图像处理所必须的阈值(参数)的调整等多种规格的组合。
这样，由于现场的要求多方面，因此要求能够实现开发程序或者调整参数这样的编程环境，使得运用系统的开发者、现场的设备的用户自身能够简单地进行图像处理算法、阈值的设定以及变更。
作为即使是与编程相关的专业知识不高的用户等也能够进行编程的方法，有功能框图(FBD)等图形化的程序语言。
在FBD中，能够使用与各种运算处理对应的函数构成的功能块、用于在与外部设备之间交换输入/输出参数的端子、连接这些功能块或端子的连接线等各种组件，以图形进行编程。
在对FBD进行编程的编程装置中，将表示这样的组件的符号作为对象而配置在编辑画面上，通过将设置于这些对象的端口间通过连接线进行接线来定义处理的步骤，进行通过变更表示能够对对象设定的变量的属性来调整各对象中的处理这样的编辑作业(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-204237公报
发明内容
(发明要解决的课题)
然而，在现有技术的方法中，编程作业自身变得容易，但在确认程序的妥当性时，无法容易地确认构成程序的多级处理中的中间的处理结果程序，调试作业、变量的细微调整需要较大的工夫。特别是在多级地进行各种图像处理的程序中，由于1个处理(对象)中的变量的变更可能会给后级的输出(当然也包括最终输出)带来较大的影响，因此变量调整需要多次试错，存在程序的编辑和程序的妥当性的确认的反复作业成为大的负担的问题。
本发明是为了解决这样的课题而提出的，其目的在于提供一种能够容易地确认图像处理算法所代表的程序的创建、编辑中的程序的妥当性的编程装置以及程序。
(用于解决课题的技术方案)
为了解决上述课题，本发明的编程装置是根据用户操作，在编辑画面上配置表示处理单位的单元的图标，并通过连结这些单元来编辑程序的编程装置，其特征在于，具备：程序执行机构，其执行由配置于编辑画面并连结的单元定义的程序，运算各单元的输出；以及调试视图显示控制机构，其将程序执行机构运算而得到的各单元的输出显示在与配置于编辑画面的各个单元的图标对应的调试视图区域。构成程序的单元能够从多个选择项中被选择，该多个选择项包含向编程装置的输入、来自编程装置的输出、条件分支、以及基于深度学习的已学习数据的推理。
本发明所涉及的编程装置还具备单元编辑机构，所述单元编辑机构受理构成程序的各单元的设定值的变更。
在本发明中，调试视图显示控制机构可以在程序执行机构执行程序的期间，根据各单元的输出的变化实时地更新调试视图区域的显示。另外，调试视图显示控制机构可以在调试视图区域中显示热图，该热图是针对进行基于深度学习的已学习数据的推理的单元，表示在推理中作为特征而获得的部位的热图。
在本发明中，单元编辑机构可以在程序执行机构执行程序的期间受理单元的设定值的变更。另外，程序执行机构可以在所执行的程序中的运算中随时反映在程序执行中单元编辑机构所受理的设定值的变更。
另外，本发明的编程装置能够利用柔性图像滤波器单元作为单元，该柔性图像滤波器单元能够选择多种图像滤波器。并且，单元编辑机构可以通过具备设定画面来受理柔性图像滤波器单元的由用户进行的设定，所述设定画面具备：第一预览区域，其以能够识别应用被选择的图像滤波器后的预览图像的方式，一览显示出对输入数据应用能够选择的多种图像滤波器的每一个后的情况下的预览图像；第二预览区域，其以能够识别应用被设定的设定值后的预览图像的方式，一览显示出针对与被选择的图像滤波器相关的特性参数而应用能够设定的多个设定值后的情况下的预览图像；以及目标图像显示区域，其将目标图像比在第一预览区域以及第二预览区域显示的各预览图像更大地显示，所述目标图像是以被设定的特性参数的设定值对输入数据应用被选择的图像滤波器后的情况下的预览图像。
本发明的程序的特征在于，使计算机作为上述任意一个编程装置发挥功能。
附图说明
图1是表示编程装置的结构的框图。
图2是表示单元的数据结构的一例的图。
图3是表示编辑画面的一例的图。
图4是表示存在多个输出数据的单元的图标的一例的图。
图5是表示柔性图像滤波器单元的设定画面的一例。
图6是表示刚启动后的编辑画面的一例的图。
图7是表示单元选择画面的一例的图。
图8是表示单元设定画面的一例的图。
图9是表示追加了1个单元的状态的编辑画面的一例的图。
图10是表示追加了3个单元的状态的编辑画面的一例的图。
图11是表示连结有3个单元的状态的编辑画面的一例的图。
图12是表示执行模式下的编辑画面的一例的图。
图13是表示编辑模式下的编辑画面的一例的图。
图14是表示单元板的另一例的图。
图15是表示单元板的又一例的图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的编程装置的构成的框图。
编程装置10作为整体由服务器装置、个人计算机、便携信息终端等信息处理装置构成，具有如下功能：根据用户操作，将作为构成程序的处理步骤的各种单元配置在编辑画面上，通过连接线对这些单元间进行接线，由此创建、编辑编程。
作为能够在编程装置10中配置的单元，不仅包含图像处理，还包含图像检查所需的其他各种要素(例如，基于输入、输出、条件分支、深度学习的已学习数据的推理等)，在编程中能够将所有的处理统一地处理为单元。作为输入单元，包括摄像机、外部程序、共享存储器、基于TCP/IP的网络输入、图像文件、CSV文件、I/O板等。作为摄像机的单元，不仅包括标准的USB摄像机(UVC驱动器)，还能够利用与各公司的主要的工业用摄像机对应的单元，作为输出单元，包括显示器显示、图像文件、CSV文件、共享存储器、基于TCP/IP的网络通信、I/O板、警示灯等。作为图像处理的单元，包括各种滤波器等的图像处理、针对多个输入的运算(图像的加法、减法等)、基于RGB的图像的分离、来自图像的HSV(H：色调、S：彩度、V：亮度)信息的输出等。作为其他单元，还包括伴随基于条件分支、深度学习的已学习数据的推理这样的判断的处理。关于这些单元，如后所述，预先准备定义了处理内容等的单元模板信息14A。编程装置10的用户自由地配置、连结这些单元，创建所希望的程序。
如图1所示，在编程装置10中，作为主要的功能部，设置有通信I/F部11、操作输入部12、画面显示部13、存储部14以及运算处理部15。
通信I/F部11由通信用的接口电路构成，具有通过经由通信线路与外部装置(未图示)进行数据通信来交换各种数据的功能。作为外部装置，例如可列举出：向摄像机、各种传感器类等编程装置提供输入信息的设备、警示灯、蜂鸣器等通过程序进行控制的输出设备、服务器装置、个人计算机、便携信息终端等接收程序的执行结果并进行进一步的处理的信息处理装置等。
操作输入部12由键盘、鼠标、触摸面板等操作输入装置构成，具有检测表示用户操作的操作并向运算处理部15输出的功能。
画面显示部13由LCD等画面显示装置构成，具有对从运算处理部15输出的编辑画面、设定画面等各种数据进行画面显示的功能。
存储部14由硬盘、半导体存储器等存储装置构成，具有存储运算处理部15中的处理所使用的各种处理信息和程序14P的功能。
程序14P是通过由运算处理部15的CPU执行而实现各种处理部的程序，从外部装置、记录介质(均未图示)读出并预先存储于存储部14。
作为在存储部14中存储的主要的处理信息，有单元模板信息14A以及单元板信息14B。单元模板信息14A是对作为构成程序的处理步骤的各种单元定义了各单元的数据结构、变量、算法等的信息。
图2示出了单元的数据结构的一例。单元ID是用于识别单元的唯一的识别信息，在编程的过程中配置单元时自动地进行编号。可以禁止用户编辑单元ID。单元名是在编辑画面中显示的单元的名称，用户能够自由地附加。单元类别是表示单元的种类的信息。该单元类别被预先定义，禁止由用户进行的编辑。作为单元的类别，可举出输入(摄像机、输入图像文件等)、输出(图像、显示器显示、输出文件等)、图像处理(滤波器、图像尺寸转换等)等。在本实施方式的编程装置10中，作为对图像进行滤波器处理的单元之一，具备后述的柔性图像滤波器单元。
单元坐标是表示编辑画面内的单元的显示位置的信息。单元坐标在编程的过程中配置单元时其初始值已决定，之后根据用户在编辑画面内使单元移动而被适当更新。
前单元指针和下一单元指针是规定单元的连接关系的信息。前单元指针保存向与该单元的前级连结的单元的数据的指针(存储器地址)。另外，下一单元指针保存向与该单元的后级连结的单元的数据的指针(存储器地址)。通过将在编程的过程中配置的多个单元连结的操作，设定前单元指针以及下一单元指针。
单元设定画面是规定在编程的过程中配置单元时所显示的单元固有的设定画面的信息。单元的设定画面被预先定义，禁止用户的编辑。例如，在摄像机输入单元的情况下，定义设定摄像机编号(表示摄像机的机型等)的画面。另外，关于与单元的种类无关地设定共同的设定项目即单元显示名等的画面，无需在此定义。
单元设定数据是单元固有的设定数据的信息。例如，在摄像机输入的单元的情况下，表示所选择的摄像机的摄像机编号相当于单元设定数据。另外，在进行所输入的图像数据的尺寸转换的尺寸调整单元的情况下，规定尺寸调整后的图像的尺寸的信息(像素数、相对于输入图像的放大率等)相当于单元设定数据。
单元输入数据表示从前级的单元向该单元输入的图像、文件等的数据。如摄像机输入单元那样，对于在前级不连接其他单元的单元，可以不定义输入数据。
单元逻辑规定在该单元中执行的处理的算法。单元的逻辑被预先定义，禁止用户的编辑。另外，对于用户，在通过变更设定数据而能够在可能的范围内允许单元中的处理的调整。作为单元的逻辑，例如，关于如摄像机输入单元那样获得来自外部设备的输入的单元，规定用于控制外部设备而得到所需的数据并输出到后级的算法。另外，关于像警示灯单元那样根据输入数据来控制外部设备的单元，规定用于控制外部设备而进行所希望的动作的算法。此外，关于如滤波器单元那样对输入数据进行处理而输出输出数据的单元，规定了基于输入数据来输出输出数据的算法。
单元输出数据表示从该单元向下一级的单元输出的图像、文件等的数据。如警示灯或输出文件的单元那样，对于在后级未连接其他单元的单元，可以不定义输出数据。
存储部14针对各种单元存储上述那样的数据结构、以及单元的类别、设定画面、逻辑等预先定义的信息作为单元模板信息14A。
单元板信息14B是表示将各种单元组合而由用户创建的程序的信息。使用后述的编辑画面配置、连结的多个单元的各信息以遵循前述的单元的数据构造的形式存储为单元板信息14B。
运算处理部15具有CPU及其周边电路，通过读入并执行存储部14的程序14P来实现编程装置的各种处理。即，运算处理部15作为本发明中的程序执行机构、调试视图显示控制机构以及单元编辑机构发挥功能。作为由运算处理部15实现的主要处理，可举出单元板的编辑处理。
编辑处理包括根据用户操作在编辑画面上配置各种单元的功能、根据用户操作将所配置的单元间连结的功能、以及根据用户操作来变更所配置的单元的设定值的功能等。
图3表示进行编辑处理时使用的编辑画面的一例。如图3所示，编辑画面具备：控制区域R1，其配置有用于单元的编辑、控制的控制按钮；以及单元板编辑区域R2，其是用于供用户配置、连接单元而图形化地进行编程的区域。
控制区域R1设置在编辑画面上部，配置有多个用于对单元进行配置、移动、执行等的控制按钮、复选框等控制对象。这些控制对象大致分为与单元板信息14B的控制相关的控制对象、与单元板编辑区域R2中的编程相关的控制对象、与在单元板编辑区域R2中编程的程序的执行控制相关的控制对象、与单元板编辑区域R2的标示控制相关的控制对象这4种。
作为与单元板信息14B的控制相关的控制对象，包括用于保存编辑中的单元板的名称显示T1、在单元板编辑区域R2中编程的单元板(程序)的保存按钮B1、用于读入已保存的单元板并显示于单元板编辑区域R2的读入按钮B2、用于结束在单元板编辑区域R2中编辑中的单元板的编辑的结束按钮B3、用于选择是否使后述的调试视图有效的复选框CB1等。
作为与单元板编辑区域R2中的编程相关的控制对象，包括单元追加按钮B4、单元编辑按钮B5、单元连结按钮B6、单元移动按钮B7、单元删除按钮B8以及单元复制按钮B9。
单元追加按钮B4是用于开始在单元板编辑区域R2中配置新的单元的追加模式的控制按钮。当按下该单元追加按钮B4时，显示用于选择要配置的单元的单元选择画面。在单元选择画面中选择期望的单元，按照画面显示进行单元的设定后，若点击单元板编辑区域R2内的期望的位置，则在该点击的位置配置单元的图标。如图3所示，单元的图标是大致矩形的对象，显示单元类别和单元名称。
单元编辑按钮B5是用于开始编辑配置于单元板编辑区域R2的单元的设定的编辑模式的控制按钮。按下该单元编辑按钮B5，点击配置在单元板编辑区域R2内的单元的图标时，显示用于编辑该单元的设定值的设定画面。用户能够在设定画面中编辑单元的各种设定值。
单元连结按钮B6是用于开始对配置于单元板编辑区域R2的单元间的连接关系进行设定的连结模式的控制按钮。在此，单元的连结是指，以连结源的单元的输出成为连结目的地的单元的输入的方式定义数据的交换。
图4表示作为单元的一例，输出来自图像的HSV(H：色相，S：彩度，V：亮度)信息的单元的显示例。如图4所例示的那样，在各单元显示与输入及输出的数量对应的接合图形J(例如小的四边形)。另外，在接合图形J中显示表示输入输出的内容的文字等。在单元的图标中，左边是指输入端，右边是指输出端，所以在单元的左边显示与输入的数量对应的接合图形J，在单元的右边显示与输出的数量对应的接合图形J。为了使连结关系可视化，在单元板编辑区域R2中，显示表示连结的单元间连结的连接线(连结接合图形J彼此的线)。
当按下单元连结按钮B6时，连结模式开始，成为受理连结源的单元的选择的状态。当点击期望的单元的图标(关于具有多个输出的单元中的任意一个输出的接合图形J)时，将该单元的输出(在有多个的情况下与被点击的接合图形J对应的单元)确定为连结源。接着，当点击连结目的地的单元的图标(关于具有多个输入的单元中的任意一个输入的接合图形J)时，将该单元输入(在有多个的情况下，与被点击的接合图形J对应的单元)确定为连结目的地，将2个单元连结。通过这样的操作，能够连结1组单元。在单元板编辑区域R2中，为了表示连结的情况，显示将连结的单元的接合图形J间连结的线。在单元的图标中，左边是指输入端，右边是指输出端。因此，在第一单元的输出被输入到第二单元的情况下，显示将第一单元的图标的右边与第二单元的图标的左边连结的线。
单元移动按钮B7是用于开始对配置于单元板编辑区域R2的单元间的连接关系进行设定的移动模式的控制按钮。在该单元移动按钮B7被按下的移动模式下，用户能够通过拖放操作使配置在单元板编辑区域R2内的单元自由地移动。
单元删除按钮B8是用于开始删除配置于单元板编辑区域R2的单元的删除模式的控制按钮。在该单元删除按钮B8被按下的删除模式下，若点击配置在单元板编辑区域R2内的单元，则能够删除该单元。此外，也可以构成为，在执行删除之前显示请求意图确认的画面，仅在确认了删除的意思的情况下执行删除。
单元复制按钮B9是用于开始复制配置于单元板编辑区域R2的单元的复制模式的控制按钮。在该单元复制按钮B9被按下的复制模式下，若点击配置在单元板编辑区域R2内的单元，则选择该单元作为复制对象，进而点击单元板编辑区域R2内时，在该点击的位置追加所选择的单元的复制(单元ID不同，未连结的单元)。
作为与在单元板编辑区域R2中编程的程序的执行控制相关的控制对象，包括单元执行按钮B10、步骤执行按钮B11以及单元停止按钮B12。
单元执行按钮B10是用于开始执行在单元板编辑区域R2中定义的程序的执行模式的控制按钮。在该单元执行按钮B10被按下的执行模式下，由配置于单元板编辑区域R2且被连结的单元组定义的一系列的程序通过运算处理部15从最初通过到最后而执行。
步骤执行按钮组B11是控制按阶段依次执行在单元板编辑区域R2中定义的程序的步骤执行模式的控制按钮组。步骤执行按钮组B11主要用于程序的动作确认等的调试，设置有用于进行断点设定、单步进入、单步跳过、跳出等控制的按钮。
单元停止按钮B12是用于结束单元执行模式和步骤执行模式的控制按钮。
作为与单元板编辑区域R2的标示控制相关的控制对象，包括用于设定单元板编辑区域R2中的显示倍率的文本框T2以及滑动条SB、以及用于设定是否透射显示单元板编辑区域R2内的单元的复选框CB2。
单元板编辑区域R2是显示单元的图标、单元间的接线等的区域。用户能够通过拖放操作使配置于单元板编辑区域R2的单元自由地移动，或者双击单元来显示设定画面，调整设定值。
另外，在单元板编辑区域R2中，能够显示表示所配置的各个单元中的处理结果(输出数据)的调试视图DV。调试视图DV例如可以显示为从对应的单元冒出。是否显示调试视图DV由设置在单元板编辑区域R2中的复选框CB1的输入状态(ON/OFF)来确定。如果复选框CB1是ON，则调试视图DV不仅显示单元执行模式以及步骤执行模式，而且在以追加模式、编辑模式等其他模式编辑单元板编辑区域R2内的单元时也显示调试视图DV。此外，如输出规定的静止图像的单元那样，在即使不是执行模式也确定输出的单元中，仅通过配置而在调试视图DV中显示其输出。另一方面，在摄像机或图像处理等不执行处理则不输出输出数据的单元中，仅配置的仅显示调试视图DV的框，输出数据(图像)不显示而为空栏，在执行时才显示输出数据。并且，在执行中，根据单元的输出的变化实时更新调试视图DV的显示。
在调试视图DV中显示的单元的输出数据可以根据单元的类型而为多种多样。在如摄像机或图像处理那样输出图像的单元的情况下，可以在调试视图DV中显示图像作为输出数据。另外，在基于深度学习的已学习数据的推理的单元的情况下，也可以通过基于针对单元的输入的推理进行等级分类，将位次(按照符合的可能性从高到低的顺序对等级进行了排序的数值)、各类的估计概率(符合的可能性)显示于调试视图DV。或者，也可以将在基于深度学习的已学习数据的推理的单元中表示神经网络作为特征的部位的热图显示在调试视图DV中。该热图可以与输入的图像重叠地进行半透射显示。
通过使这样的调试视图DV相对于配置于单元板编辑区域R2的各单元进行显示，不仅能够一目了然地确认最终的输出，还能够一目了然地确认各单元中的中间的输出数据。在多级地进行各种图像处理的程序中，能够以能够一览的形式确认经过各阶段的处理(单元)的处理结果的变迁，因此能够一边观察调试视图DV一边容易地进行用于得到期望的输出结果的设定的试错。
此外，在执行模式的期间，单元编辑按钮B5也被设为有效，在执行模式的过程中点击单元编辑按钮B5，进而点击编辑对象的单元的图标，则显示该单元的设定画面。并且，当在设定画面中变更设定值时，该设定值的变更被实时地反映在执行中的程序中。其结果是，即使在调试视图DV的显示中，也能够立即反映设定值的变更的影响。通过这样的结构，用户能够一边确认变更了设定值的影响一边进行设定值的调整。
接着，对使用以上那样的操作画面作为配置于单元板编辑区域R2的单元之一而能够在本实施方式的编程装置10中利用的柔性图像滤波器单元进行说明。作为针对图像的滤波器，以往使用霍夫变换、二值化、反转、边缘提取、颜色提取、饱和度提取等各种算法。在柔性图像滤波器单元中，是将决定滤波器的种类(算法)以及滤波器的特性的特性参数设为设定值的单元。由于柔性图像滤波器单元是对图像进行滤波的单元，所以输入数据和输出数据都是图像的数据。
柔性图像滤波器单元能够通过与其他单元同样地追加、连结到单元板编辑区域R2来使用，但在其设定画面中具有特征。图5表示受理柔性图像过滤器单元的设定的设定画面的一例。如图5所示，柔性图像滤波器单元的设定画面具备目标图像显示区域R3、算法预览区域R4(相当于本发明的第一预览区域)、参数预览区域R5(相当于本发明的第二预览区域)。目标图像显示区域R3占据包含画面的中央部在内的画面内的主要区域。在目标图像显示区域R3中显示目标图像，该目标图像是将在该时间点设定的滤波器种类以及特性参数的滤波器应用于输入数据的情况下的预览图像。在目标图像显示区域R3显示的目标图像比在算法预览区域R4、参数预览区域R5显示的预览图像更大地显示即可。在各区域(R3～R5)中显示的预览图像既可以构成为能够阅览并选择针对输入预先应用了各条件的滤波器的预览图像，也可以构成为在每次选择时依次进行处理并更新。
算法预览区域R4是设置在目标图像显示区域R3的左侧的区域。在算法预览区域R4中，将能够选择的算法的滤波器(特性参数可以设为各滤波器的规定的初始值)应用于输入数据的情况下的预览图像纵向排列显示。在多个预览图像中，与在该时间点选择的滤波器种类对应的图像能够通过用粗框包围等来识别。在图5的例子中，选择了二值化的滤波器。
在柔性图像滤波器单元的设定画面中，选择滤波器的种类的操作可以是与算法预览区域R4的显示对应的操作。即，可以构成为通过利用键盘按下“上”或“下”键的操作、用鼠标旋转滚动轮的操作、通过鼠标点击与算法预览区域R4内的期望的滤波器对应的预览图像的操作等，能够选择滤波器的种类。除了这些直观的操作以外，还可以通过列表框等受理滤波器种类的选择。
参数预览区域R5是设置在目标图像显示区域R3的上侧的区域。在参数预览区域R5中，横向排列显示有在该时刻选择的算法的滤波器中特性参数不同的多个预览图像。多个预览图像中的与在该时间点设定的特性参数对应的图像能够通过用粗框包围等来识别。预览图像可以由从能够设定的最小值到最大值分割为规定的步骤的特性参数的值创建，按照特性参数的值的升序或降序排列显示。在图5的例子中，在所选择的二值化的滤波器中，显示有使二值化的阈值不同的情况下的预览图像。
在柔性图像滤波器单元的设定画面中，设定特性参数的操作可以是与参数预览区域R5的显示对应的操作。即，可以构成为通过在键盘上按下“右”或“左”键的操作、鼠标点击与参数预览区域R5内的期望的特性参数对应的预览图像的操作、将鼠标滚轮向左右进行开关的操作、一边按下特定的键(例如Shift键或Ctrl键)一边点击鼠标的左右按钮的操作等来设定特性参数。除了这些直观的操作以外，还可以设置输入特性参数的值的输入区域来受理直接输入。
对于柔性图像滤波器单元而言，在追加了单元的阶段中没有决定具体的图像处理算法。通过在试验性地执行包含柔性图像滤波器单元的单元板(程序)的同时，以2维的方式俯瞰地进行算法的选择和各算法的阈值的设定，能够节约试错的时间，迅速地设定适当的滤波器条件。
在以上说明的柔性图像滤波器单元中，能够在算法预览区域R4中显示的纵向的一览中一边确认各算法的处理结果一边进行切换。另外，能够一边在参数预览区域R5中显示的横向的一览中俯瞰地确认选择中的算法的每个阈值的处理结果，一边变更参数。其结果是，能够通过一边确认设定变更的影响，一边在设定画面内高效地进行直观的操作，来进行在以往的方法中一个一个设定和确认而花费时间的滤波器选择、特性参数设定的试错。
[本实施方式的动作]
接着，对使用了如上述那样构成的编程装置10的编程的典型的流程进行说明。
在编程装置10中启动程序14P时，如图6所示，显示编辑画面。在刚刚启动之后的编辑画面中，单元板编辑区域R2为空栏。
接着，当点击单元追加按钮B4而设为追加模式时，如图7所示那样显示单元选择画面。在该单元选择画面中，选择在单元模板信息14A中登记的各种单元中的任意一个。各单元根据单元类别而被分类(数据结构中的单元类别)。因此，在单元选择画面中，从列表菜单L1中选择期望的单元类别，进而从单元显示区域R6中一览显示的属于该单元类别的单元中选择某一个，由此确定追加的单元。在此，选择属于输入(Input)的类别的USB摄像机的单元。另外，在单元选择画面中，通过在文本框T3中适当编辑单元名来进行设定。在此，作为单元名，设定了“USB Camera(USB摄像机)(UVC Universal Video Class(通用视频类))_4”这样的名称。
在单元的选择以及单元名的设定完成后，若点击OK按钮，则单元选择画面消失，显示单元设定画面。该单元设定画面如在单元的数据结构中说明的那样，是单元固有的设定画面。这里要追加的USB摄像机的单元设定画面的例子如图8(a)所示。在该设定画面中，设定摄像机编号。图8(b)是单元设定画面的其他例子，表示变更图像尺寸的尺寸调整单元的单元设定画面。在对这样的要追加的单元的固有的单元设定画面进行了期望的设定后，若点击OK按钮，则单元设定画面的标示消失，成为等待输入的状态。因此，当点击想要配置单元板编辑区域R2内的单元的图标的位置时，如图9所示，在该点击的位置追加在单元选择画面中选择出的单元的图标U1，并且追加模式结束。在图标U1的旁边，根据复选框CB2的设定而显示调试视图DV1。重复同样的操作，将所需的数量、种类的单元追加到单元板编辑区域R2。
如果按下单元编辑按钮B5而成为编辑模式，则对于暂时追加的单元，能够通过点击单元的图标来启动单元设定画面，变更单元的各种参数等。另外，还能够进行使用了单元删除按钮B8的单元的删除、使用了单元复制按钮B9的单元的复制等。
在单元板编辑区域R2中编辑后的单元板(通过单元的连接而定义的程序)能够在通过点击保存按钮B1而显示的画面中，预先保存为指定单元板名、保存场所。另外，也能够在通过点击读入按钮B2而显示的画面中，选择过去创建出的单元板，读入该选择出的单元板而显示于单元板编辑区域R2。
图10表示追加了USB摄像机、二值化以及BLOB检测这3个单元(U1～U3)的状态的画面例。在图10的状态下，各单元未连结，处于不进行输入输出数据的交换的状态。因此，点击单元连结按钮B6而设为连结模式，设定单元间的连接。当连结模式开始时，首先成为受理连结源的单元的选择的状态。当点击期望的单元的输出的接合图形时，将该单元确定为连结源。接着，若点击连结目的地的单元的图标的输入的接合图形，则连结2个单元，并且连结模式结束。通过以上的一系列操作，能够连结1组单元。
图11表示将追加到单元板编辑区域R2的3个单元(U1～U3)按照USB摄像机、二值化、BLOB检测的顺序连接的状态。若在该状态下点击单元执行按钮B10，则成为执行模式，执行程序。即，开始利用USB摄像机进行拍摄，对拍摄到的图像进行灰度转换以及尺寸调整。当在执行模式下调试视图DV有效时，如图12所示，在与各单元(U1～U3)对应的调试视图(DV1～DV3)中实时显示各单元中的输出。执行模式持续到单元停止按钮B12被点击为止。
在编程装置10中，允许在执行模式持续的过程中调整各单元的设定值。即，在执行模式中，单元编辑按钮B5也被设为有效，点击该单元后，若点击想要调整设定值的单元，则显示该单元的设定画面。当在所显示的设定画面中变更设定值时，变更实时地反映到调试视图中。例如在图13所示的例子中，一边在调试视图(DV1～DV3)实时确认各阶段的图像，一边在二值化的单元的设定画面中调整设定值(阈值)，调整为图像中的检测对象物作为白色块显现在图像中。通过这样的结构，用户能够在实时地确认其影响的同时高效地进行各种算法的叠加的集约的图像处理程序中的各个层(单元)的调整。
图14表示使用编程装置10编程的单元板的另一例。具体而言，图14表示使用具有多个输入的单元或具有多个输出的单元来实现更复杂的处理的单元板。
即，图14所示的单元板具备作为输入单元的USB摄像机的单元U4和静态图像的单元U5，通过减法单元U6从由USB摄像机拍摄到的图像中减去静态图像，由此实现提取除去了背景的关注被摄体的图像的处理。此外，减法单元具有2个输入(A输入和B输入)，是输出从输入到A输入的图像中减去输入到B输入的图像而得到的图像的单元。
将单元追加连结于单元板编辑区域R2的方法与参照图10说明的方法相同。在连结单元时，通过点击接合图形JA以及JB中的哪一个来设定与减法单元的哪个输入连结。
如图14所示的例子那样，在前级存在多个未连接其他单元的单元的情况下，作为从这些多个单元开始处理的单元来实现程序。作为成为这样的处理的开始点的单元，既可以构成为在前级不连接其他单元的单元自动地设定，也可以构成为用户明确地设定成为开始点的单元。在用户明确地设定成为开始点的单元的情况下，可以在编辑画面中设置用于设定成为开始点的单元的接口，并且在单元的数据结构中，除了图2所示的项目以外，还包含表示是开始点的信息。
图15表示使用编程装置10编程的单元板的又一例。图15(a)及(b)分别表示基于深度学习的已学习数据的推理的单元中的调试视图DV的显示例。
在图15(a)所示的例子中，作为基于深度学习的已学习数据的推理的单元的单元U8将从单元U7提供的检查用图像(在本例中正常和异常的形成品混合存在的饺子的静止图像)作为输入图像，分类为外观检查用。在单元U8的调试视图DV8中，通过基于显示的推理对排位和估计概率进行类别分类，列表显示排位(按照相应可能性从高到低的顺序对类别进行排序而得到的数值)和各类别的估计概率(符合的可能性)。根据这样的调试视图的显示，用户不仅能够将深度学习的推理的结果包含在该可能性最高的类，还包括该可能性低(位次为下位的)的类，能够一边确认该可能性一边进行构成算法的各单元的调整。进而，通过将该推断结果与后级的单元连结，能够进一步利用图像处理或判定结果。
在图15(b)所示的例子中，基于深度学习的已学习数据的推理的单元U10将从单元U9提供的饺子的静止图像作为输入图像，将表示神经网络作为特征的地方的热图显示于调试视图DV10。该热图与输入的图像重叠地进行半透射显示。另外，附图为单色，但实际上可以用彩色来表现特征量的增减。具体而言，具有特征的部位可以根据特征量而以颜色从蓝色渐变状地显示在红色。根据这样的调试视图的显示，用户能够在视觉上确认在深度学习的推理中作为特征(在本例中打开的饺子皮与作为溢出的肉的不合格品的特征)捕捉到的部位，能够实时迅速地确认深度学习的学习是否达到了目的，能够进行构成算法的各单元的调整。另外，在能够判断为在热图的显示结果中无法顺利地进行学习的情况下，能够根据调试视图的结果迅速地进行再学习。
这样，根据编程装置10，通过配置单元并连结包含伴随图像的加法、减法这样的多个输入的处理、伴随条件分支、分离这样的多个输出的处理的复杂的程序这样的图形化的编程方法，能够容易地创建。
如以上说明的那样，根据编程装置10，对于配置于单元板编辑区域R2的各单元，能够在调试视图中一目了然且实时地进行确认。因此，能够有效地进行程序的妥当性的确认、变量调整的试错。
[实施方式的扩展]
以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。能够在本发明的范围内进行本领域技术人员能够理解的各种变更。
(标号说明)
10…编程装置，11…通信I/F部，12…操作输入部，13…画面显示部，14…存储部，15…运算处理部。

Claims (8)

1.一种编程装置，其根据用户操作，在编辑画面上配置表示处理单位的单元的图标，通过连结这些单元来编辑程序，所述编程装置的特征在于，具备：
程序执行机构，其执行由配置于所述编辑画面且被连结后的单元定义的程序，运算各单元的输出；以及
调试视图显示控制机构，其将由所述程序执行机构运算得到的各单元的输出显示在与配置于所述编辑画面的各个所述单元的图标对应的调试视图区域。
2.根据权利要求1所述的编程装置，其特征在于，
构成所述程序的单元能够从多个选择项中被选择，所述多个选择项包含向所述编程装置的输入、来自所述编程装置的输出、条件分支、以及基于深度学习的已学习数据的推理。
3.根据权利要求1或2所述的编程装置，其特征在于，
在所述程序执行机构执行所述程序的期间，所述调试视图显示控制机构根据各单元的输出的变化实时地更新所述调试视图区域的显示。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的编程装置，其特征在于，
所述调试视图显示控制机构将热图显示于调试视图区域，所述热图是针对进行基于深度学习的已学习数据的推理的所述单元，表示在推理中作为特征而获得的部位的热图。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的编程装置，其特征在于，
所述编程装置还具备单元编辑机构，所述单元编辑机构受理构成所述程序的各单元的设定值的变更。
6.根据权利要求5所述的编程装置，其特征在于，
所述单元编辑机构能够在所述程序执行机构执行所述程序的期间受理单元的设定值的变更，
所述程序执行机构在执行的所述程序中的运算中随时反映在所述程序的执行中由所述单元编辑机构受理的设定值的变更。
7.根据权利要求5或6所述的编程装置，其特征在于，
所述编程装置能够利用柔性图像滤波器单元作为所述单元，所述柔性图像滤波器单元能够选择多种图像滤波器，
所述单元编辑机构通过设定画面来受理所述柔性图像滤波器单元的由用户进行的设定，
所述设定画面具备：
第一预览区域，其以能够识别应用被选择的图像滤波器后的预览图像的方式，一览显示出对输入数据应用能够选择的多种图像滤波器的每一个后的情况下的预览图像；
第二预览区域，其以能够识别应用被设定的设定值后的预览图像的方式，一览显示出针对与被选择的所述图像滤波器相关的特性参数而应用能够设定的多个设定值后的情况下的预览图像；以及
目标图像显示区域，其将目标图像比在所述第一预览区域以及所述第二预览区域显示的各预览图像更大地显示，所述目标图像是以被设定的特性参数的设定值对输入数据应用被选择的图像滤波器后的情况下的预览图像。
8.一种程序，其特征在于，使计算机作为权利要求1～7中任一项所述的编程装置发挥功能。
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